ACARA IIREAKSI ASAM BASA IA. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan Praktikuma. Mempelajari penggunaan ekstrak
tumbuh-tumbuhan sebagai indikator penentu pH.b. Menentukan pH
larutan dengan indikator dan larutan buffer.c. Mengetahui perubahan
warna yang terjadi pada larutan asam dan basa setelah diuji dengan
indikator.2. Waktu Praktikum
Jumat, 11 April 20143. Tempat PraktikumLantai III, Laboratorium
Kimia Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Mataram.
B. LANDASAN TEORISejauh ini, teori untuk asam dan basa yang
telah dikenal hanya teori Arrhenius. Asam didefinisikan sebagai
senyawa yang mengandung hidrogen yang bereaksi dengan basa. Basa
adalah senyawa yang mengandung ion OH- atau menghasilkan OH- ketika
bereaksi dengan air. Basa bereaksi dengan asam untuk membentuk
garam dan air. Teori Bronsted memperluas definisi asam dan basa
dengan menjelaskan mengapa suatu larutan amonium klorida bersifat
asam dan larutan natrium asetat bersifat basa. Dalam teori
Bronsted, asam didefinisikan sebagai zat yang memberikan proton
kepada zat lain. Dalam hal ini, proton adalah atom hidrogen yang
kehilangan elektronnya. Basa adalah zat yang menerima proton dari
zat lain. Reaksi asam basa menghasilkan asam dan basa yang lain.
Maka, menurut teori Bronsted, reaksi berikut ini adalah reaksi asam
basa (Goldberg, 2004 : 113).
Arrhenius mendefinisikan asam sebagai zat yang larutannya di
dalam air menghasilkan OH-. Brownsted dan Lowry mendefinisikan asam
sebagai zat yang dapat memberi proton kepada zat lain, sedangkan
basa ialah zat yang dapat menerima proton dari asam. Dari teori
asam basa menurut Lewis adalah basa ialah zat yang dapat memberikan
pasangan elektron, sedangkan asam adalah zat yang dapat menerima
pasangan elektron untuk membentuk ikatan kovalen koordinat
(Sukardjo, 2002 : 306).Kotak bjjerum dibagi menjadi dua bagian
menurut diagonal. Salah satu bagian kotak diisi dengan larutan basa
dan bagian yang lainnya diisi dengan larutan asam. Sel yang berisi
larutan yang akan ditentukan pH nya (volumenya 1/5 dari volume
kotak) diletakkan di atas kotak. Kemudian sel digeser sepanjang
bagian atas kotak, warna yang terlihat dari depan kotak sama dengan
warna larutan dalam sel. Dari dalam bagian kotak yang berisi asam,
indikator berada dalam bentuk Hln. Sedangkan dalam bagian yang
berisi basa, indikator berada dalam bentuk ln (Ahmad, 2001 :
60).Sensor pH berfungsi untuk mengubah besaran nonelektrik dalam
hal ini adalah derajat keasaman (pH) menjadi besaran elektrik yaitu
tegangan. Untuk mengetahui karakteristik dari sensor pH maka
dilakukan pengujian terhadap sensor pH. Dalam hal ini karakteristik
yang dimaksud adalah hubungan antara derajat keasaman (pH) dengan
keluaran sensor pH yang berupa tegangan (Shidiq, 2008: 23).
Keasaman biosorben Rs1.5 dan Rc ditentukan dengan metode titrasi
asam-basa. Situs-situs asam dari biosorben direaksikan dengan NaOH
berlebih dan sisa OH- yang tidak bereaksi dengan situs-situs asam
dari biosorben ditentukan dengan titrasiasam basa menggunakan HCl
sebagai titran. Keasaman biosorben Rs1.5 dan Rc dihitung dari
selisih antara jumlah HCl untuk titrasi blanko dengan jumlah HCl
untuk titrasi biosorben (Sudiarta, 2009).C. ALAT DAN BAHAN
PRAKTIKUM1. Alat alat Praktikuma. Corong besarb. Corong kecilc.
Gelas ukur 50 mld. Gelas ukur 100 mle. Kertas saringf. Kotak
bjjerumg. Mistarh. Mortari. Penggerusj. Pipet tetesk. pH stickl.
Plat tetesm. Rak tabung reaksin. Sel percobaano. Spatulap. Tabung
reaksiq. Timbangan analitik2. Bahan bahan Praktikuma. Aquades b.
Etanol 95 % (C2H5OH(l))c. Bunga sepatud. Larutan asam borat 2 %e.
Larutan CH3COOH : Na-asetat (20 : 80)f. Larutan CH3COOH : Na-asetat
(30 : 70)g. Larutan CH3COOH : Na-asetat (40 : 60)h. Larutan CH3COOH
: Na-asetat (50 : 50)i. Larutan CH3COOH : Na-asetat (60 : 40)j.
Larutan CH3COOH : Na-asetat (70 : 30)k. Larutan CH3COOH : Na-asetat
(80 : 20)l. Larutan H2SO4 0,05 M (Asam sulfat)m. Larutan HCl 0,1 M
(Asam klotrida)n. Larutan CH3COOH 0,1 Mo. Larutan NaCl 5 % (Natrium
klorida)p. Larutan NaHCO3 5 %q. Larutan Na2CO3 5 %r. Larutan NaOH
0,01 Ms. Larutan NaOH 0,1 Mt. Larutan indikator bromkesol hijauD.
PROSEDUR PERCOBAAN1. Pembuatan Ekstrak Tumbuhan untuk Indikatora.
Diambil mahkota bunga sepatu.
b. Ditimbang mahkota bunga sepatu hingga mencapai 2 gram.
c. Dimasukkan mahkota bunga sepatu yang telah ditimbang kedalam
mortar lalu digerus hingga halus.
d. Dimasukkan 10 ml alkohol ke dalam mortar kemudian diaduk
hingga rata lalu disaring menggunakan kertas saring.
2. Penentuan Trayek Perubahan Warnaa. Disiapkan sederetan
larutan baku sebagai berikut :
Larutan asam borat 2 %, larutan CH3COOH 0,1 M, larutan H2SO4
0,05 M, larutan Na2CO3 5 %, larutan NaCl 5 %, larutan NaHCO3 5 %,
larutan NaOH 0,01 M.
b. Diteteskan masing-masing dua tetes larutan baku di atas plat
tetes. c. Ditambahkan satu tetes cairan indikator (ekstrak bunga
sepatu) pada masing-masing larutan baku.
d. Dicelupkan pH stick ke dalam masing-masing larutan baku.
e. Diamati perubahan warna dan dicatat pH nya.
3. Pemakaian Ekstrak Tumbuhan sebagai Indikator
a. Dimasukkan 25 tetes larutan HCl 0,1 M ke dalam tabung
reaksi.b. Ditambahkan 2 tetes ekstrak bunga sepatu ke dalam tabung
reaksi yang berisi larutan HCl 0,1 M.
c. Diamati dan dicatat perubahan warna yang terbentuk.
d. Ditambahkan tetes demi teted larutan NaOH sampai warna
larutan HCl 0,1 M berubah.
e. Dicatat jumlah tetesan NaOH yang digunakan dan diamati warna
larutan.
4. Penentuan pH dengan Indikator
a. Disiapkan sebuah kotak bjjerum.
b. Dimasukkan 25 ml larutan NaOH ke dalam satu sisi kotak
bjjerum kemudian ditambahkan 5 tetes bromkesol hijau.
c. Pada sisi kotak bjjerum yang lain dimasukkan 25 ml larutan
HCl 0,1 M dan ditambahkan 5 tetes bromkesol hijau.
d. Dimasukkan 25 ml larutan buffer asetat dengan perbandingan 20
: 80 ke dalam sel percobaan dan ditambahkan 5 tetes larutan
indikator.
e. Dibandingkan warna yang dihasilkan larutan dalam sel
percobaan dengan warna larutan pada kotak bjjerum.
f. Diukur jarak tepi kotak dengan posisi sel percobaan.
g. Diulangi percobaan d dengan menggunakan perbandingan larutan
buffer yang berbeda-beda, yaitu 30 : 70, 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40,
70 : 30, dan 80 : 20.
h. Dihitung nilai pH dengan menggunakan rumus.
E. HASIL PENGAMATANNo.PROSEDUR PERCOBAANHASIL PENGAMATAN
1Pembuatan ekstrak tumbuh-tumbuhan untuk indikator
a. Disediakan bunga sepatu,kemudian diambil mahkota bunganya
saja.
b. Mahkota bunga ditimbang hingga beratnya 2 gram.
c. Dipotong-potong kecil kecil dan dimasukkan kedalam
mortar.
d. Ditambahkan 510 ml alcohol ( etanol ) kedalam mortar yang
berisi potongan mahkota yang sudah digerus.
e. Diaduk kembali hingga zat warna tereaksi sebanyak
mungkin.
f. Disaring menggunakan corong kaca dan kertas saring kedalam
gelas kimia.
Warna filtrate = ungu
2Penentua trayek perubahan warna
a. Larutan CH3COOH , NaCO3 , Na2CO3 ,NaCl , NaOH dan HCl diambil
2 tetes dengan menggunakan pipet tetes dan diteteskan pada plat
tetes .
b. Masing masing larutan ditetesi indicator ekstrak mahkota
bunga sepatu yang telah dibuat.
c. Diperhatikan perubahan warna dan diukur pHnya menggunakan pH
stickLarutan
baku
pH sebenarnya
pH hasil
pengmtan
warna
H2SO4 0,05 M
CH#COOH 0,1 M
Asam borat 2%
NaCl
5%
NaHCO3 5%
Na2CO3
5%
NaOH 0,01M
1
3
5
7
8,3
10,6
12
1
3
5
7
10
12
10
Pink Tua
Merah muda
Ungu muda
Pink
Abu - abu
Hijau
Abu tua
3Pemakaian ekstrak tumbuhan sebagai indicator
a. 25 tetes larutan HCl 0,1 M dan 2 tetes ekstrak tumbuh
tumbuhan dimasukkan kedalam tabung reaksi.Diamati perubahan yang
terjadi.
b. Kemudian kedalam tabung reaksi tersebut ditambahkan setetes
demi setetes NaOH 0,1 M sampai warna larutan berubahHCl =
bening
25 tetes HCl 0,1 m+ 2 tetes indikator = pink
Titik akhir titrasi terjadi pada tetesan ke 20
4Penentuan ph dengan dengan indicator
a. 25 ml NaOH dan 25 ml HCl yang masing masing konsentrasinya
0,1 M dimasukkan kedalam kotak bjerrum denga setiap larutan
menempati satu bilik dari kotak bjerrum.
b. Pada masing masing bilik tersebut ditambahkan 5 tetes larutan
indicator bromkresol hijau.
c. Kemudian kotak sel percobaan diisi dengan larutan buffer
CH3COOH dan CH3COONa dengan perbandingan tertentu dan ditambahkan
denga 5 tetes larutan indikator bromkresol hijau. Larutan tersebut
masing masing sebanya 25 ml.
d. Kotak sel percobaan diletakkan diatas kotak bjerrum,Kemudian
digeser sampai warna larutan buffer pada sel percobaan sama denagn
warna larutan pada kotak bjerrum.
e. Dicatat jarak kotak sel dari ujung kiri ( larutan asam ) dan
dari kotak sel keujung kanan (basa) pada kotak bjerrum.
f. Percobaan diulangi dengan menggati isi kotak sel denga
larutan buffer sama namun perbandingan berbeda ( 20 : 80 . 30 : 70
, 40 : 60 , 50 : 50 , 60 : 40 , 70 : 30 , 80 : 20 untuk
perbandingan CH3COOH : CH3COONa atau larutan
buffernya).ML ion asetat
0,1 M
Ml asam asetat
0,1 M
pH
a
b
20
30
40
50
60
70
80
80
70
60
50
40
30
20
4,05
4,32
4,50
4,61
4,82
5,00
5,25
3,8
4,0
4,5
6,9
7,8
9,5
11,6
16,7
16,5
16
13,6
12,7
11
8,9
F. ANALISIS DATA1. Persamaan reaksi
HCl(aq) + NaOH(aq)
NaCl(aq) + H2O(l)2. Tabel pengamatan
a. Tabel Penentuan Trayek Perubahan Warna.
Larutan bakuPHsebenarnyaPerubahan warnapHpengamatan
H2SO4 0.05M1Pink Tua 1
CH3COOH 0,1 M3Merah muda3
Asam borat 2%5Ungu muda5
NaCl 5%7Pink7
NaHCO3 5%8,3Abu abu10
Na2CO3 5%10,6Hijau 12
NaOH 0,01 M13Abu tua 10
b. Tabel Perbandingan Buffer Ion Asetat
Noml ion asetaat 0,1 MMl asam asetaat 0,1 MPhab
120804,053,816,7
230704,324,016,5
340604,504,516
450504,616,913,6
560404,827,812,7
670305,009,511
780205,2511,68,9
c. Nilai pKa
Diketahui : Ka CH3COOH = 1,8 x 10-3pKa CH3COOH = - log 1,8 x
10-5 = 5 - log 1,8
= 5 0,25527
= 4,74473
d. Penentuan pH larutan buffer dengan indicator Bromkresol
Hijau
1. Larutan CH3COOH 20 mL : CH3COONa 80 mL
Dik : a = 3,8 cm
b = 16,7 cm
pKa = 4,74473Dit : pH = ...?
Penyelesaian =
pH = pKa + log
= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,64294)
= 4,10179% eror = x 100%
= x 100%
= 1,278%2. Larutan CH3COOH 30 mL : CH3COONa 70 mL
Dik : a = 4,0 b = 16,5 pKa = 4,74473 Dit : pH = ...?
Penyelesaian =
pH = pKa + log
= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,61543)
= 4,12930
% eror = x 100%
= x 100%
= 4,414%3. Larutan CH3COOH 40 mL : CH3COONa 60 mL
Dik : a = 4,5 b = 16 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?
Penyelesaian =
pH = pKa + log
= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0.55090)
= 4.19383% eror = x 100%
= x 100%
= 6,803%4. Larutan CH3COOH 50 mL : CH3COONa 50 mL
Dik : a = 6,9 b = 13,6 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?
Penyelesaian =
pH = pKa + log
= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,29469)
= 4,45004
% eror = x 100%
= x 100%
= 3,469%5. Larutan CH3COOH 60 mL : CH3COONa 40 mL
Dik : a = 7,8 b = 12,7 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?
Penyelesaian =
pH = pKa + log
= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,21171) = 4,53302
% eror = x 100%
= 5,953%
6. Larutan CH3COOH 70 mL : CH3COONa 30 mL
Dik : a = 9,5
b = 11 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?
Penyelesaian =
pH = pKa + log
= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,06367) = 4,68106
% eror = x 100%
= x 100%
= 6,378%7. Larutan CH3COOH 80 mL : CH3COONa 20 mL
Dik : a = 11,6 b = 8,9 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?
Penyelesaian =
pH = pKa + log
= 4,74473 + log = 4,74473 + 0,11506 = 4,85979
% eror = x 100% = 7,432%G. PEMBAHASAN
Teori asam basa yang paling sederhana pada awalnya ditemukan
oleh Steve Arrhenius pada tahun 1848. Menurut teori Arrhenius asam
adalah spesies yang mengandung ion-ion hidrogen H+ dan H3O+ (zat
yang larutannya di dalam air yang menghasilkan ion H+), sedangkan
basa adalah spesies yang mengandung ion-ion hidroksida OH- (zat
yang larutannya di dalam air menghasilkan OH-.Titrasi asam basa
berdasarkan reaksi penetralan dan melibatkan asammaupun basa
sebagai titer atau titran. Titran ditambahkan sedikit demi sedikit
sampai mencapai keadaan ekivalen (artinya secara stoikiometri
titran dan titer tepat habis reaksi). Keadaan ini dengan
menggunakan larutan basa dan sebaliknya, kadar larutan basa
ditentukan dengan menggunakan larutan asam.
Pada praktikum kali ini yang bertujuan untuk mengetahui
pemakaian ekstrak tumbuh-tumbuhan sebagai indikator penentu pH,
menentukan larutan dengan indikator dan larutan buffer, dan
mengetahui perubahan warna yang terjadi pada larutan asam dan basa
setelah diuji dengan indikator.
Pada percobaan pertama yaitu pembuatan ekstrak tumbuh-tumbuhan
sebagai indikator (dalam hal ini menggunakan bunga sepatu).
Indikator merupaka zat yang memberi warna berbeda dalam lingkungan
asam dan lingkungan basa (zat yang warnanya dapat berubah saat
berinteraksi atau bereaksi dengan senyawa asam maupun senyawa
basa). Penggunaan bunga sepatu untuk dijadikan sebagai indikator
karena mempunyai zat warna yang disebut antosianin dan mampu
memberikan perubahan warna baik pada senyawa asam dan senyawa basa.
Pemotongan bunga sepatu sebelum digerus bertujuan untuk memperkecil
molekul sehingga memperluas permukaan dan mempercepat reaksi. Ada
banyak zat warna dalm larutan tergantung pada suasana pH, zat yang
demikian banyak terdapat dalam tumbuh-tumbuhan dan sering digunakan
sebagai indikator. Pada bunga sepatu ketika di dalam larutan asam
akan memberikan warna merah, di dalam larutan basa akan memberikan
warna hijau dan didalam larutan netral tidak berwarna. Penambahan
etanol pada bunga sepatu yang telah digerus berfungsi untuk
mempercepat ekstraksi dan etanol juga dapat mempertahankan struktur
molekul pada bunga sepatu. Warna indikator bunga sepatu yang telah
ditambahkan etanol adalah ungu.
Pada percobaan kedua yaitu penentuan trayek perubahan warna
menggunakan larutan indikator yang telah dibuat pada percobaan 1.
Larutan baku yang digunakan telah memiliki pH tertentu. Dari
percobaan kedua ini, diperoleh data nilai pH pengukuran beserta
perubahan warna sebagai berikut : H2SO4 0,05 M berwarna pink tua
dengan pH = 1, CH3COOH 0,1 M berwarna peach dengan pH = 3, asam
borat 2 % berwarna ungu muda dengan pH = 5, NaCl 5 % berwarna pink
dengan pH 7, Na2CO3 5 % berwarna hijau dengan pH 12, NaHCO3 0,01 M
berwarna abu-abu dengan pH 10, dan NaOH 0,01 M berwarna abu tua
dengan pH 10. Berdasarkan data pengamatan, penentuan pH menggunakan
larutan indikator menghasilkan nilai pH yang mendekati nilai pH
sebenarnya. Larutan H2SO4 0,05 M, CH3COOH 0,1 M dan asam borat 2 %
memiliki pH yang kurang dari 7, yang menunjukkan bahwa ketiga
larutan tersebut bersifat asam. Pada larutan NaCl 5 % memiliki pH
sama dengan 7, yang menunjukkan bahwa larutan ini bersifat netral.
Dan pada larutan Na2CO3 5 %, NaHCO3 5 % dan NaOH 0,01 M memiliki pH
lebih dari 7, hal ini menunjukkan bahwa ketiga larutan tersebut
bersifat basa.
Pada percobaan ketiga yaitu pemakaian ekstrak tumbuh-tumbuhan
sebagi indikator dalam titrasi asam basa. Titrasi asam basa
berdasarkan pada reaksi penetralan. Titrasi asam basa melibatkan
asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Dalam percobaan ini,
yang bertindak sebagai titran adalah HCl, dan NaOH bertindak
sebagai titer. Titer ditambahkan ke dalam titran tetes demi tetes
hingga mencapai keadaan ekivalen. Pada saat titik ekivalen tercapai
maka proses titrasi dihentikan, yaitu saat indikator berubah warna
dan keadaan ini disebut sebagai titik akhir titrasi. Indikator yang
digunakan dalam percobaan ini masih menggunakan indikator yang
telah dibuat pada percobaan 1. Saat larutan indikator ditambahkan 2
tetes larutan indikator, terjadi perubahan warna HCl yang semula
bening menjadi pink, yang menunjukkan larutan HCl bersifat asam.
Kemudian dilakukan titrasi dengan penambahan NaOH 0,1 M tetes demi
tetes, dan pada tetes ke-20 warna pink pada larutan HCl yang telah
ditambahkan indikator berubah kembali menjadi bening. Namun
seharusnya titik ekivalen titrasi terjadi pada tetes ke-25. Telah
kita ketahui bahwa reaksi antara basa kuat dan asam kuat merupakan
reaksi penetralan dan menghasilkan larutan yang bersifat netral dan
air (H2O). Luas sempitnya trayek pH pada titik ekivalen tergantung
dari konsentrasi asam dan basa. Semakin kecil konsentrasi larutan
maka trayek perubahan warna indikator yang digunakan atau semakin
sempit.Pada percobaan keempat yaitu terakhir yaitu penentuan pH
dengan menggunakan larutan indikator. Pada percobaan ini larutan
indikator yang digunakan ialah larutan bromkesol hijau. Larutan
yang akan ditentukan pH nya adalah larutan buffer asetat dengan
perbandingan 20 : 80, 30 : 70, 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40, 70 : 30,
dan 80 : 20. Dalam melakukan percobaan ini, digunakan kotak bjjerum
yang memiliki 2 sisi dan sel percobaan. Melalui bagian depan kotak
bjjerum, terlihat bagian daerah perubahan warna indikator dari
keadaan asam hingga basa. Semakin besar jumlah asam lemah atau asam
asetat (CH3COOH) maka larutan buffer tersebut semakin asam. Hak ini
dapat kita lihat dari hasil pengamatan sebagai berikut : pH buffer
20 : 80 = 4,10179 ; pH buffer 30 : 70 = 4,12930 ; pH buffer 40 : 60
= 4,19383 ; pH buffer 50 : 50 = 4,45004 ; pH buffer 60 : 40 =
4,53302 ; pH buffer 70 : 30 = 4,68106 ; pH buffer 80 : 20 =
4,85979. Adapun faktor yang mempengaruhi perbedaan pH sebenarnya
dengan pH pengukuran adalah pada saat mengukur volume larutan
buffer yang dimasukkan dalam sel percobaan dan adapun kurang
ketelitian dalam menentukan perbandingan warna. Sehingga perbedaan
pH yang diperoleh sedikit memiliki nilai persen error. Sehingga
dapat dikatakan bahwa larutan buffer berfungsi untuk mempertahankan
pH larutan dalam kondisi suasan asam.H. KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan
bahwa :a. Ekstrak tumbuhan sebagai indikator dapat menggunakan
bunga sepatu karena memiliki zat antosianin yang dapat berubah
warna pada pH tertentu.
b. pH larutan buffer dapat dihitung dengan rumus pH = pKa + log
a/b. Dan pH larutan mengguanakan indikator dapat ditentukan dengan
menggunakan pH stick.
c. Perubahan warna larutan asam dan basa bergantung pada nilai
pH larutan, jika larutan asam akan berubah merah sedangkan pada
larutan basa warna larutan akan berubah menjadi biru.DAFTAR
PUSTAKA
Ahmad, Hiskia. 2001. Kimia Larutan. Bandung : Citra Aditia
Bakti.Goldberg, David E. 2004. Kimia. Jakarta : Erlangga.
Shidiq, Mahfudz. 2008. Pengukur Suhu dan pH air Tambak
Terintegrasi dengan Data Logger. Malang : Jurnal Kimia EECCIS Vol.
II.
Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Jakarta : Bineka Cipta.
Sudiarta, I Wayan. 2009. Biosorpsi Ion Cr(III) pada Rumput Laut
Eucheuma spinosum Teraktivasi Asam SulfatI. Bukit Jimbaran :
Universitas Udayana.25