REAKSI ASAM BASA I

Standar
  1. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
    1. Tujuan Praktikum

–          Untuk mengetahui cara membuat indicator penetuan pH larutan dari ekstrak tumbuh-tumbuhan.

–          Untuk menentukan pH larutan dengan indicator dari berbagai larutan buffer.

–          Untuk mengetahui perubahan warna asam dan basa setelah diuji dengan larutan indicator.

  1. Waktu Praktikum

Kamis, 22 Maret 2012

  1. Tempat Praktikum

Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III, Fakultas MIPA, Universitas Mataram.

 

  1. LANDASAN TEORI

Konsep keasamandan kebasaan dalam kimia sangat beragam sehingga asam dan basa didefinisikan berulang kali dengan berbagai cara. Menurut Bronsted dan Lowry, asam adalah zat yang menyediakan proton, dan basa adalah penerima proton. Jadi dalam air, setiap zat yang meninggikan konsentrasi proton terhidrasi (H3O+) yang disebabkan oleh otodisosiasi air adalah asam, dan setiap zat yang menurunkan konsentrasi tersebut adalah basa, karena itu ion tersebut bergabung dengan proton mengurangi konsentrasi (H3O+) (Cotton dan Wilkinson, 2007 : 193).

Untuk menyatakan konsentrasi ion H+ dalam larutan, maka seorangg kimiawan yang bernama Sorensen ( 1868 – 1939) mengajukan konsep pH (p berasal dari kata potenz yang berarti pangkat dan H adalah tanda atom Hidrogen). Nilai pH dirumuskan:

pH = – log [H+]

analog dengan pH, maka :

pOH = – log [OH]

pKw = – log [Kw]

pKa = – log [Ka]

pKb = – log [Kb]

makin besar konsentrasi ion H+, makin kecil nilai pH, artinya suatu larutan dengan pH = 1 adalah 10 kali lebih asam dari pada larutan dengan pH =  2. Hubungan pH dengan pOH dapat dinyatakan: pH + pOH = pKw (Tamrin, 2003. 138).

Suatu reaksi kimia mempunyai tetapan kesetimbangan K yang menggambarkan seberapa jauh reaksi berlangsung sampai berkesudahan. Untuk ionisasi dari suatu asam dalam air, tetapan ini disebut tetapan Keasaman Ka. Tetapan kesetimbangan ditentukan oleh persamaan umum berikut ini, dengan nilai konsentrasi yang diberikan dalam kemolaran M.

K = .

Ada dua cara terbentuknya basa, yaitu senyawa yang mengandung OHdan senyawa yang bereaksi dengan air dan menghasilkan OH. Contoh basa yang mengandung OHadalah Na(OH), Ba(OH)2, dan NH4OH (Gebelein, 2003 : 54).

Dunia tumbuhan sangat kaya warna, mulai dari daun, bunga sampai pada buahnya. Jika kita melihat warna, artinya ada molekul yang menyerap sebagian spektrum warna di daerah tampak. Senyawa dapat menyerap sinar tampak dan menjadi berwarna disebabkan oleh struktur molekulnya. Molekul di dalam tanaman berisi rantai karbon, oksigen dan hidrogen sebagai senyawa utamanya dan sedikit tambahan heteroatom misalnya nitrogen. Molekul-molekul yang menyerap sinar tampak tersebut berisi rantai atom karbon yang berikatan rangkap dan tunggal berselang-seling atau biasa disebut terkonjugasi. Semakin panjang ikatan rangkap terkonjugasi maka warna yang tampak akan semakin jelas. Ikatan semacam ini sangat penting dalam kimia organik karena dapat menyerap sinar tampak pada daerah tertentu sehingga menyebabkan senyawa tersebut menjadi berwarna. Sistem konjugasi membentuk kromofor, yang biasanya terdapat dalam senyawa organik maupun polimer yang berwarna atau bersinar dalam gelap. Biasanya ini disebabkan oleh sistem cincin terkonjugasi dengan ikatan rangkap C=C, C=O atau N=N. Banyak pigmen menggunakan sistem terkonjugasi pada rantai karbon sehingga menghasilkan warna oranye cerah. Contoh senyawa-senyawa berwarna dalam tumbuhan adalah klorofil, karoten, flavonoid dan sebagainya (webexhibits.org). Senyawa flavonoid merupakan senyawa yang memiliki deretan C6-C3-C6 artinya kerangka karbonnya terdiri atas dua gugus C6 (cincin benzena tersubstitusi) yang disambungkan oleh rantai alifatik tiga karbon. Kerangka dasar flavonoid terlihat pada Gambar 1 di bawah ini (Markham,1988:2-3)

 

  1. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
    1. Alat-alat Praktikum

–          Corong

–          Gelas kimia 250 mL

–          Gelas ukur 100 mL

–          Gelas ukur 50 mL

–          Kotak bjjreum

–          Mortar

–          Penggaris

–          Penggerus

–          Pipet tetes

–          Pipet volum 5 mL

–          Plat tetes

–          Rubber bulb

–          Rak tabung reaksi

–          Sel percobaan

–          Spatula

–          Tabung reaksi

  1. Bahan-bahan Praktikum

–          Bunga sepatu

–          Kertas saring

–          Larutan asam borat 2%

–          Larutan buffer CH3COO–  0,1 M : CH3COOH 0,1 M

–          Larutan CH3COOH 0,1 M

–          Larutan etanol

–          Larutan HCl 0,1 M

–          Larutan indicator brom kressol hijau

–          Larutan Na2CO3 5 %

–          Larutan NaCl 5 %

–          Larutan NaHCO3 5 %

–          Larutan NaOH 0,01 M

–          Larutan NaOH 0,1 M

–          pH stick

 

 

  1. PROSEDUR PERCOBAAN
    1. Pembuatan ekstrak tumbuh-tumbuhan untuk indicator.
      1. Disiapkan bunga sepatu berwarna merah.
      2. Diambil mahkota bunga sepatu kemudian digiling dengan mortar hingga halus (berbentuk ekstrak).
      3. Hasil gilingan (ekstrak) dicampurkan dengan etanol sampai semua bagian terendam, kemudian diaduk agar bercampur dan disaring menggunakan kertas saring ke dalam sebuah tabung reaksi yang bersih.
      4. Ekstrak Bungan sepatu sudah siap digunakan sebagai indicator asam basa.
      5. Skala pH
        1. Disiapkan sederetan larutan yang digunakan sebagai deret baku skala pH.
        2. Dijadikan larutan-larutan berikut sebagai larutan baku.

Larutan

Nilai pH

0,1 M HCl atau 0,05 M H2SO4

1

0,1 M CH3COOH

3

2 % asam borat

5 (kira-kira)

5 % larutan NaCl

7

5 % larutan NaHCO3

8,3

5 % larutan Na2CO3

10,6

0,01 M NaOH

12

  1. Penentuan trayek perubahan warna
    1. Diteteskan di atas plat tetes, dua tetes larutan baku HCl 0,1 M yang mempunyai pH tertentu.
    2. Ditambahkan satu tetes indicator pada larutan baku tersebut.
    3. Dicatat hasil dari perubahan warna yang terjadi dan diukur nilai pH-nya dengan menggunakan pH stik.
    4. Diulangi percobaan a-c untuk CH3COOH 0,1 M, asam borat 2 %, larutan NaCl 5 %, larutan NaHCO3 5 %, larutan Na2CO3 5 %, dan NaOH 0,01 M.
    5. Pemakaian ekstrak tumbuh-tumbuhna sebagai indicator
      1. Disiapkan larutan HCl 0,1 M dan NaOH 0,1 M.
      2. Diteteskan HCl 0,1 M ke dalam tabung reaksi sebanyak 25 tetes dan ditambahkan 2 tetes ekstrak tumbuhan.
      3. Diteteskan NaOH 0,1 M ke dalamnya tetes demi tetes (titrasi) hingga larutan berubah warna.
      4. Dicatat perubahan yang terjadi.
      5.  Penentuan pH dengan indicator
        1. Disiapkan kotak bjjereum, dan diisi masing-masing bagian dari kotak bjjerum dengan NaOH 0,1 M dan HCl 0,1 m sebanyak 50 mL dan HCl 0,1 M sebanyak 50 ml.
        2. Ditambahkan pada larutan HCl 0,1 M dan NaOH 0,1 M yang tadi dengan indicator brom-kressol hijau masing-masing 5 tetes.
        3. Dimasukkan 25 mL larutan buffer (CH3COO–  0,1 M : CH3COOH 0,1 M) dengan perbandingan 20:80 dan ditambahkan 5 tetes larutan indicator pada sel percobaan.
        4. Dibandingkan warna larutandalam sel percobaan terhadap warna dalam kotak bjjreum.
        5. Ditandai tempat kotak bjjreum dimana warna larutan dalam kotak mempunyai warna sama dengan sel percobaan sebagai “a” dan “b” adalah panjang kotak dikurangi nilai “a”.
        6. Dihitung pH dari larutan dalam sel dengan rumus yang telah ada.
        7. Diulangi percobaan c-f dengan perbandingan buffer yang berbeda, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30, dan 80:20),

 

  1. HASIL PENGAMATAN

(Terlampir).

 

  1. ANALISIS DATA
    1. Persmaan Reaksi
      1. HCl(aq) + NaOH(aq)  → NaCl(aq) + H2O(l)
    2. Perhitungan
      1. Penentuan Trayek Perubahan Warna

Larutan

pH sebenarnya

pH pengamatan

Warna

0,1 M HCl atau 0,05 M H2SO4

1

2

Merah darah

0,1 M CH3COOH

3

3

Merah ungu

2 % asam borat

5 (kira-kira)

4

Ungu

5 % larutan NaCl

7

6

Ungu muda

5 % larutan NaHCO3

8,3

12

Hijau lumut

5 % larutan Na2CO3

10,6

11

Hitam

0,01 M NaOH

12

12

Abu

  1. Penentuan pH dengan Indikator

mL ion asetat 0,1 M

mL asam asetat 0,1 M

pH sebenarnya

a (m)

b (m)

20 80

4,05

5,5

19,5

30 70

4,32

7

18

40 60

4,50

8,2

16,8

50 50

4,61

10,6

14,4

60 40

4,82

14

11

70 30

5,00

16

9

80 20

5,25

18

7

Diketahui Ka = 1,8 x 10-5

pKa = -log [Ka]

= -log [1,8 x 10-5]

= 5 – log 1,8

= 4,74

v  20 mL ion asetat : 80 mL asam asetat

pH     = pKa + log

= pKa + log

= 4,74 + log 0,28

= 4,74 + (-0,55)

= 4,19

% error          =

=

=

= 3,46 %

v  30 mL ion asetat : 70 mL asam asetat

pH     = pKa + log

= pKa + log

= 4,74 + log 0,39

= 4,74 + (-0,41)

= 4,33

% error          =

=

=

= 0,2 %

v  40 mL ion asetat : 60 mL asam asetat

pH     = pKa + log

= pKa + log

= 4,74 + log 0,48

= 4,74 + (-0,31)

= 4,43

% error          =

=

=

= 2 %

v  50 mL ion asetat : 50 mL asam asetat

pH     = pKa + log

= pKa + log

= 4,74 + log 0,74

= 4,74 + (-0,13)

= 4,61

% error          =

=

=

= 0 %

 

 

 

v  60 mL ion asetat : 40 mL asam asetat

pH     = pKa + log

= pKa + log

= 4,74 + log 1,28

= 4,74 + (0,10)

= 4,84

% error          =

=

=

= 0,4 %

v  70 mL ion asetat : 30 mL asam asetat

pH     = pKa + log

= pKa + log

= 4,74 + log 1,78

= 4,74 + (0,25)

= 4,99

% error          =

=

=

= 0,2 %

v  80 mL ion asetat : 20 mL asam asetat

pH     = pKa + log

= pKa + log

= 4,74 + log 2,60

= 4,74 + (0,41)

= 5,15

% error          =

=

=

= 2 %

 

  1. PEMBAHASAN

Pada percobaan pembuatan ekstrak tumbuh-tumbuhan sebagai indicator, dipilih tumbuhan kembang sepatu bagian mahkotanya. Hal ini dimaksudkan karena tumbuhan bunga kembang sepatu dapat dijumpai dimana-mana, bunga kembang sepatu mengandung pigmen antosianin, serta bunga kembang sepatu yang dijadikan sebagai ekstrak indikator  dapat memperthankan warna indicator serta warnanya yang mencolok. Pada pembuatan indicator ini ditambahkan 5 mL etanol yang berfungsi untuk mempercepat ekstraksi, serta etanol dapat memepertahankan struktur molekul pada kembang sepatu.

Untuk percobaan penetuan trayek perubahan warnalarutan baku yang ditambahkan 1 tetes ekstrak bunga menyebabkan terjadinya perubahan warna serta perubahan nilai pH tiap larutan baku berbeda-beda. Berdasarkan data hasil pengamatan, diperoleh data nilai pH pengukuran beserta perubahan warna sebagai berikut : HCl 0,1 M berwarna merah darah dengan pH =2 , CH3COOH 0,1 M berwarna merah keunguan dengan pH = 3, asam borat 2 % berwarna ungu dengan pH= 4, larutan NaCl 5 % berwarna ungu muda dengan pH = 6, larutan NaHCO3 5 % berwarna hijau lumut dengan pH =12, larutan Na2CO3 5 % berwarna hitam dengan pH = 11, dan NaOH 0,01 M berwarna abu dengan pH = 12. Perubahan warna serta nilai pH ini adalah setelah semua larutan baku ditambahkan 1 tetes indicator. Pengukuran nilai pH yang berbeda denagn nilai pH sbenarnya dipengaruhi oleh ketidaktelitin praktikan dalam melakukan percobaan, seperti kesalahan pada saat penetesan larutan baku pada plat tetes, kesalahan pengukuran pH dengan pH stik yang dicocokkan pada kotak pH stik. Kesalahan seperti ini dapat mempengaruhi tingkat keasaman atau kebasaan pada larutan baku tersebut.

Untuk percobaan pemakaian ekstrak tumbuh-tumbuhan sebagai indicator warna larutan HCl setelah ditambah 2 tetes berubah menjadi warna merah pudar. Pada dasarnya HCl merupakan asam kuat yang akan terionisasi sempurna dalam air. Sehingga setelah dilakukan penambahan NaOH 0,1 M sebanyak 28 tetes warna merah pudar pada HCl setelah penambahan NaOH berubah menjadi bening/warnanya menghilang. Reaksi yang terjadi pada percobaan ini merupakan reaksi penetralan, dimana reaksi berlangsung sebagi berikut HCl + NaOH → NaCl + H2O, dimana pada reaksi ini terbentuk garam hasil sisa dari reaksi penetralan.

Sedeangkan pada penentuan pH dengan indicator yang menggunakan kotak bjjreum yang masing-masing bagian kotak diisi dengan HCl 0,1 M dan NaOH 0,1 M dan mmengalami perubahan warna setelah penambahan indicator brom-kressol hijau. Kedua larutan yang pada awalnya bening, larutan asam menjadi berwarna kuning, sedangkan larutan basa menjadi berwarna biru. Dengan membandingkan antara sel percobaan dengan kotak bjjreum, pH larutan dapat diketahui sesuai dengan rumus yang telah ada, yaitu:         pH = pka +  log . Dimana sete;lah dilakukan analisis data didapat pH untuk larutan buffer ion asetat : asam asetat dengan kombinasi volume (mL), untuk 20:80 + indicator berwarna kuning dengan pH = 4,19, 30:70 + indicator berwarna kuning kehijauan dengan pH = 4,33, 40:60 + indicator berwarna hijau dengan pH = 4,43, 50:50 + indicator berwarna hijau agak tua dengan pH = 4,61, 60:40 dengan pH =  4,84, 70:30 + indicator berwarna biru dengan pH = 4,99, 80:20 + indicator berwarna biru dengan pH = 5,15.

Nilai pH yang didapatkan membuktikan bahwa kombinasi volume ion asetat : asam aseta bersifat asam karena pH < 7. Akan tetapi nilai pH yang didaptkan praktikan agak sedikit berbeda dengan nilai pH sebenarnya yang telah ada. Adapun factor yang mempengaruhi perbedaan pH sebenarnya dengan pH pengukuran adalah pada saat mengukur volume larutan buffer yang dimaksukkan dalam sel percobaan dan adapun kurangnya ketilitian dalam menentukan persamaan perbandingan warna. Sehingga perbedan pH = yang diperoleh sedikit memiliki nilai persen error yaitu dibawah 5 %. Sehingga dapat dikatakan bahwa larutan buffer berfungsi untuk memperthankan pH larutan dlam kondisi suasana asam.

 

  1. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh beberapa kesimpulan, sebagai berikut:

–          Ekstrak tumbuhan dapat dijadikan indicator karena dapat memperthankan warna indicator sertan mempertahankan larutan baik dalam suasana asam atau basa.

–          pH larutan buffer dapat dihitung dengan rumus pH = pka +  log .

–          Suatu asam kuat memiliki warna yang berbeda denga asam lemah setelah diuji indicator, asam kuat + ekstrak tumbuhan berwarna merah darah dan asam lemah + indicator berwarna merha keunguan, sedangkan untuk larutan basa kuat + indicator berwarna abu, basa lemah + indicator berwarna hijau lumut.

 

C. Budimarwanti dan Sri Handayani. 2010. Efektivitas Katalis Asam Basa Pada Sintesis 2- Hidroksialkon, Senyawa yang Berpotensi Sebagai Zat Warna. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta. Diunduh Pada: Rabu, 21 Maret 2012. Jam 19.20 WITA. Mataram.

Cotton dan Wilkinson. 2007. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : Universitas Indonesia Press.

Gebelein, Charles G. 2003. Chemistry and Our World. Dubugue. I.A. U. S. A : Wm. C Brown Publishers.

Tamrin, MS. 2003. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti. Jakarta : Erlangga.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s