revisi UAS Fidas 1

Asas Volumetri Asam-Basa

1.    Analisis Volumetri Asam-Basa

a.       Definisi volumetri, asam dan basa

-       Volumetri

Volumetri atau titrimetri merupakan suatu metode analisis kuantitatif didasarkan pada pengukuran volume titran yang bereaksi sempurna dengan analit.Titran merupakan zat yang digunakan untuk mentitrasi. Analit adalah zat yang akan ditentukan konsentrasi/kadarnya.

Reaksi yang dapat digunakan dalam metode volumetri adalah reaksi-reaksi kimia yang sesuai dengan persyaratan sebagai berikut:

·        Reaksi harus berlangsung cepat

·        Tidak terdapat reaksi samping

·        Reaksi harus stoikiometri, yaitu diketahui dengan pasti reaktan dan produk serta perbandingan mol / koefisien reaksinya

·        Terdapat zat yang dapat digunakan untuk mengetahui saat titrasi harus dihentikan  (titik akhir titrasi) yang disebut zat indikator

-       Asam

Secara kimia, asam adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan ion hidrogen (H+). Asam akan terionisasi menjadi ion hydrogen dan ion sisa asam yang bernuatan negative. Beberapa asam yang dijumpai dalam kehidupan seharihari,ditunjukkan dalam tabel berikut:

No	Nama asam	Terdapat dalam
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	Asam asetat Asam askorbat Asam sitrat Asam karbonat Asam klorida Asam Nitrat Asam fosfat Asam sulfat Asam malat Asam formiat Asam laktat Asam benzoat	Larutan cuka Jeruk, tomat, sayuran Jeruk Minuman berkarbonasi Asam lambung Pupuk, peledak TNT Deterjen, pupuk Baterai mobil, pupuk Apel Sengatan lebah Keju Bahan pengawet makanan

-       Basa

Basa adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan ion hidroksida (OH-). Ion hidroksida terbentuk karena senyawa hidroksida dapat mengikat satu electron pada saat dimasukkan ke dalam air. Basa dapat menetralisasi asam (H+) sehingga dihasilkan air (H2O). Beberapa basa yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, ditunjukkan dalam tabel berikut :

No	Nama basa	Terdapat dalam
1 2 3 4	Alumunium hidroksida Kalsium hidroksida Magnesium hidroksida Natrium hidroksida	Deodorant, antacid Mortar, plester Obat maag Bahan sabun

b.      Sifat asam dan basa

Sifat asam berbeda dengan basa suatu zat. Perbedaan sifat asam dan basa diberikan pada tebel berikut :

No	Nama basa	Terdapat dalam
1 2 3 4	Sebagian asam bersifat korosif Sebagian besar reaksi dengan logam menghasilkan H2 Memiliki rasa asam Menghasilkan ion H+ dalam air	Sebagian basa bersifat kaustik (merusak kulit) Terasa licin di tangan, seperti sabun Memiliki rasa pahit Menghasilkan ion OH- dalam air

c.       Menentukan skala keasaman dan kebasaan

Indikator universal merupakan campuran dari bermacam-macam indikator asam dan basa yang dapat berubah warna setiap satuan pH. Terdapat dua macam indik ator universal, yaitu berupa larutan dan kertas. Jenis larutan, jika dimasukkan dalam larutan yang berifat asam, basa atau garam yang memiliki pH berbeda-beda akan memberikan warna-warna yang berbeda pula.

Sedangkan pada bentuk kertas, untuk mengetahui nilai pH yaitu dengan cara mencelupkan indikator universal tersebut ke dalam larutan yang akan diukur tingakat keasamannya. Kemudian warna yang muncul dicocokkan dengan warna standar yang telah tersedia pada kemasan indikator tersebut. Larutan bersifat asam apabila pH kurang dari 7, dan bersifat basa nilai lebih dari 7.

Standar primer
Larutan titran haruslah diketahui komposisi dan konsentrasinya. Idealnya kita harus
memulai dengan larutan standar primer. Larutan standar primer dibuat dengan melarutkan
zat dengan kemurnian yang tinggi (standar primer) yang diketahui dengan tepat beratnya
dalam suatu larutan yang diketahui dengan tepat volumnya. Apabila titran tidak cukup
murni, maka perlu distandardisasi dengan standar primer. Standar yang tidak termasuk
standar primer dikelompokkan sebagai standar sekunder, contohnya NaOH; karena NaOH
tidak cukup murni (mengandung air, natrium karbonat dan logam-logam tertentu) untuk
digunakan sebagai larutan standar secara langsung, maka perlu distandardisai dengan
asam yang merupakan standar primer misal: kalium hidrogen ftalat (KHP)
Persyaratan standar primer
1. Kemurnian tinggi
2. Stabil terhadap udara
3. Bukan kelompok hidrat
4. Tersedia dengan mudah
5. Cukup mudah larut
6. Berat molekul cukup besar
Contoh standar primer:
Kalium hidrogen ftalat lebih sering digunakan
berat ekuivalen tinggi (204,2 gram/ek)
kemurnian tinggi
stabilitas termal tinggi
reaksi dengan NaOH / KOH cepat
2-Furanic acid
lebih kuat dari asam kalium ftalat
Larutan standar yang ideal untuk titrasi
1. Cukup stabil sehingga penentuan konsentrasi cukup dilakukan sekali
2. Bereaksi cepat dengan analit sehingga waktu titrasi dapat dipersingkat
3. Bereaksi sempurna dengan analit sehingga titik akhir yang memuaskan dapat dicapai
4. Melangsungkan reaksi selektif dengan analit
Keakuratan hasil metode titrasi amat bergantung pada keakuratan penentuan konsentrasi
larutan standar. Untuk menentukan konsentrasi suatu larutan standar dapat digunakan 2
cara
1. Dengan cara langsung, menimbang dengan tepat standar primer, melarutkannya dalam
pelarut hingga volume tertentu
2. Dengan standarisasi, yaitu titran yang akan ditentukan konsentrasinya digunakan untuk
mentitrasi standar primer/sekunder yang telah diketahui beratnya
Titrasi balik (back-titration)
Terkadang suatu reaksi berlangsung lambat dan tidak dapat diperoleh titik akhir yang
tegas. Untuk itu metoda titrasi balik dapat digunakan untuk mengatasinya. Caranya dengan
menambahkan titran secara berlebih, setelah reaksi dengan analit berjalan sempurna,
kelebihan titran ditentukan dengan menitrasi dengan larutan standar lainnya. Dengan
mengetahui mmol titran dan menghitung mmol yang tak bereaksi, akan diperoleh mmol
titran yang bereaksi dengan analit.
T (mmol titran yang bereaksi) = mmol titran berlebih - mmol titrasi balik
mg analit = T x faktor (mmol analit/mmol titran yang bereaksi) x BM analit
Contoh
suatu sampel 0,500 g yang mengandung Na2CO3 dianalisa dengan menambahkan 50 mL
0,100 M HCl berlebih, dididihkan untuk menghilangkan CO2, kemudian dititrasi balik dengan
0,100 M NaOH. Jika 5,6 mL NaOH diperlukan untuk titrasi balik, berapa persen Na2CO3
dalam sampel
mmol titrasi balik = (0,1 mmol/mL) x (5,6 mL) = 0,56 mmol HCl
T = mmol titran berlebih - mmol titrasi balik
= {(0,100 mmol/mL) x 50 mL} - 0,56 mmol
= 5 - 0,56 mmol = 4,44 mmol
mg Na2CO3 =(4,44 mmol HCl) x (1 mmol Na2CO3 / 2 mmol HCl) x (106 mg/mmol Na2CO3)
=235,32 mg
Titer
Untuk titrasi yang bersifat rutin, lebih disukai untuk menghitung titer dari titran. Titer
adalah berat analit yang ekuivalen dengan 1 mL titran, biasanya dinyatakan dalam mgram.
Satuannya= mg analit / mL titran
CO3
2- + 2H+
→ H2CO3
tiap Na2CO3 bereaksi dengan 2H+
Sonny Widiarto, 2009 Kimia Analitik 4
Contoh: dalam penentuan Na2CO3. Berat sampel 0,50 gram. Untuk mencapai titik akhir
diperlukan 22,12 mL 0,120 M HCl
diasumsikan semua karbonat adalah Na2CO3.
mgNa2CO3 = (1,0 mL HCl) x (0,120 mmol / mL HCl) x (1mmol Na2CO3 / 2mmol HCl) x (106
mg/mmolNa2CO3)
= 6,36 mg
titer adalah 6,36 mg Na2CO3 / mL HCl
sehingga % dalam sampel adalah:
PERHITUNGAN VOLUMETRI
Molaritas
Hitung molaritas suatu larutan H2SO4 yang mempunyai densitas 1,30 g/mL dan
mengandung 32,6% bobot SO3. BM SO3=80,06
jawab: 1 liter larutan mengandung
1,30 g/mL x 1000mL/L x 0,326 = 424 g SO3
Karena 1 mol SO3 menghasilkan 1 mol H2SO4 dalam air maka ada 5,3 mol/L H2SO4 dalam
larutan itu
Normalitas
Berat Ekuivalen
untuk reaksi:
1. Asam-basa: berat (dalam gram) suatu zat yang diperlukan untuk bereaksi dengan 1 mol
(1,008 gram) H+

2. Redoks: berat (dalam gram) suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi
dengan 1 mol elektron.

Usaha dan Energi

Buktikan persamaan …!

W = F.S = ∆EK = ½ MV²_akhir  - ½ MV²_awal                                                                                                                                

 Definisi :

Untuk mendapatkan definisi kuantitatif dari energy kinetic, mari kita bayangkan sebuah benda dengan massa  m  yang sedang bergerak pada garis lurus dengan laju awal v₁ . untuk mempercepat benda itu secara beraturan sampai laju v₂ , gaya total konstan F diberikan padanya dengan arah yang sejajar dengan geraknya sejauh jarak s, kemudian usaha total yang dilakukan pada benda itu adalah W = F.s. kita terapkan hokum newton kedua, F = ma, dan gunakan persamaan 

∆x=(V²–V₀²)                                                                                                                                                

          2 a

Yang sekarang di tuliskan menjadi v₂²= v₁² + 2 ad , dengan V₁ sebagai laju awal dan v_2­ laju akhir, kita selesaikan untuk a pada persamaan di atas.

a =(V²–V₀²)                                                                                                                                                                 

         2a

Kemudian kita substitusikan ke dalam  F = ma, dan tentukan    usaha yang dilakukan :

W=F.s=Mas=m(V² – V₀²)  s                                                                                                                   (3)

                                2s

Atau

W=½mv₂²–½mv₁²                                                                                                                                   (4)

Kita definisikan besaran ½ mv² sebagai energy translasi (EK) dari benda tersebut :

 EK=½mv²                                                                                                                                                  

Kita bisa menulis kembali persamaan 4 sebagai:

W=EK₂–EK₁                                                                                                                                                

 Atau

  W=∆EK                                                                                                                                                           

Persamaan ini dapat dinyatakan dalam kata-kata :

“Usaha total yang dilakukan pada sebuah benda sama dengan perubahan energy kinetiknya”.

Koefesien Gesek

KOEFESIEN GESEKAN

Gaya gesek adalah gaya yang bekerja pada benda dan arahnya selalu melawan arah gerak benda. Gaya gesek hanya akan bekerja pada benda jika ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut.Sampai saat ini kita telah mengabaikan gesekan, tetapi hal ini harus diperhitungkan pada situasi-situasi praktis.gesekan ada diantara dua permukaan benda padat karena permukaan yang paling licinpun sebenarnya sangat kasar dalam skala mokriskopis. Kita akan memperhitungkan gesekan, yakni gesekan kinetis dan gesekan statis.

1.      Gesekan statik

Gesekan statis mengacu kepada gaya yang sejajar dengan kedua permukaan, dan bisa ada walaupun permukaan-permukaan tersebut tidak meluncur satu sama lain. Misalkan sebuah benda  berada dalam keadaan diam  di lantai horisontal. Jika tida ada gaya horisontal yang diberikan kepada benda tersebut, tidak ada pula gaya gesekan. Anada memberikan gaya horisontal, tetapi benda tidak bergerak, sehingga pasti ada benda lain yang menahan benda tidak bergerak. Ini adalah gaya gesekan statik. Jika anda mendorong benda dengan gaya yang lebih besar tanpa bisa menggerakan benda, gesekan statik juga bertambah. Jika anda mendorong cukup kuat, benda pada akhirnya akan mulai bergerak, dan gesekan kinetik mengambil alih. Pada saat ini, anda telah melampaui gaya gesek statik maksimum, yang dinyatakan dengan F_max = µ_sF_N  dimana µ_s  adalah koefesien gesekan statik.

2.      Gesekan kinetik

Kinetik berasal dari bahasa yunani yang berarti “bergerak”. Ketika sebuah benda bergerak sepanjang permukaan yang kasar, gaya gesekan kinetik bekerja dengan berlawanan arah terhadap kecepatan benda. Besar gaya gesekan kinetik bergantung pada jenis kedua permukaan yang bersentuhan.µ_k disebut koefesien gesekan kinetik, dan nilainnya bergantung pada kedua jenis permukaan.secara kasar µ_k  tidak bergantung pada laju benda. Kooefesien gesekan kinetik dapat dinyatakan dengan :

µk=F_k/N

Sedangkan  Koefesien antar bidang dan benda  sebagai :

µ_s = tan θ_c