"SARAH SWASTI PUTRI": konduktometer 2

KONDUKTOMETRI 2

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan, kami mampu :
• Menentukan daya hantar listrik suatu larutan
• Menentukan ekivalen titrasi

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan :

· Konduktometer 660 1 buah

· Elektroda emmension cell dengan konstanta cell o,78 1 buah

· Magnetik stirrer 1 buah

· Gelas kimia 250ml, 100ml 1, 3 buah

· Pipet ukur 10ml 1 buah

· Labu ukur 100ml, 250ml 2, 1 buah

Bahan yang digunakan :

· Larutan NaOH 0,1 M 50 ml

· Larutan HCL 0,1 M 50 ml

· Larutan KCL 0,1 M 100 ml

III. DASAR TEORI

Pengukuran konduktivitas dapat juga digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi. Titrasi konduktometri dapat dilakukan dengan dua cara dan tergantung pada frekuensi arus yang digunakan. Jika arus frekuensinya bertambah besar, maka kapasitas dan induktif akan semakin besar.

Konduktometri merupakan salah satu metode analisis yang berdasarkan daya hantar larutan. Daya hantar ini bergantung pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Menurut hokum ohm arus (I) berbanding lurus dengan potensial listrik (E) yang digunakan, tetapi berbanding terbalik dengan tahanan listrik (R).

I = E / R
G = I / R

Daya hantar (G) merupakan kebalikan dari tahan yang mempunyai satuan ohm atau Siemens (S), bila arus listrik dialirkan ke suatu larutan melalui luas bidang elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (I), maka:

G = I / R = k x A / I

Dimana:

A / I = tetapan sel
K = daya hantar arus (konduktivitas) dengan satuan SI ohm cm-1 atau s cm-1

Titrasi yang dapat dilakukan adalah:
- Titrasi konduktometri yang dilakukan dengan frekuensi arus rendah (maksimum 300 Hz)

- Titrasi konduktometri yang dilakukan dengan frekuensi arus tinggi yang disebut titrasi frekuensi tinggi

Titrasi konduktometri frekuensi arus rendah

Penambahan suatu elektrolit lain pada keadaan yang tidak ada perubahan volum yang begitu besar akan mempengaruhi konduktivitas larutan karena akan terjadi reaksi ionik atau tidak. Jika terjadi reaksi ionik akan terjadi perubahan konduktivitas yang cukup besar sehingga dapat diamati reaksi yang terjadi, seperti pada titrasi asam kuat dan basa kuat. Pada titrasi ini terjadi penurunan konduktivitas karena terjadinya penggantian ion yang mempunyai konduktivitas rendah.

Pada titrasi penetralan, pengendapan, penentuan titik akhir titrasi ditentukan berdasarkan konduktivitas dari reaksi kimia yang terjadi. Hantaran diukur pada setiap penambahan sejumlah pereaksi pengukuran titik akhir titrasi berdasarkan dua alur garis yang saling berpotongan. Titik potong ini disebut titik ekivalen.

Secara praktek, konsentrasi penitran 20-100 kali lebih pekat dari larutan yang dititrasi, kelebihan dari titrasi ini, baik untuk asam yang sangat lemah yang secara potensiometri tidak dapat dilakukan dengan cara koduktometri dapat dilakukan, selain itu secara konduktometri contoh suhu tidak perlu dilakukan.

Titrasi konduktometri frekuensi arus tinggi

Titrasi ini sesuai untuk sel yang terdiri atas sistem reaksi yang dibuat bagian atau dipasang sirkuit osilator berionisasi pada frekuensi beberapa MHz. Keuntungan cara ini antara lain elektroda ditempatkan diluar sel dan tidak langsung kontak dengan zat lain, sedangkan kerugiannya respon tidak spesifik karena tidak bergantung pada hantaran dan tetapan dielektrik dari sistem, selain itu tidak dipengaruhi oleh sifat kimia dari komponen-komponen system.

IV. PROSEDUR KERJA

a. Kalibrasi konduktometer

· Memasang sel konduktometer pada socket “ cond cell ” dengan socket berwarna hitam

· Memasang resistance thermometer pt-100 pada socket warna merah
Menghidupkan alat konduktometer

· Mengecek harga konstanta cell pada elektroda emmension cell, memasukkan harga 1,00 pada “cell const” dan tekan tombol x1

· Memasukkan harga temperature pada “ temp “ dengan menekan tombol “ temp “ dapat dilihat dari tabel, jika tidak ada dalam tabel masukkan harga 2

· Menggunakan frekuensi 2 KHz (tombol tidak ditekan)

· Mengisi gelas kimia 50ml dengan KCl 1 nN dan memasukkan elektroda ke dalamnya

· Mengatur temperature larutan sesuai dengan tabel atau menakan tombol “ temp

· Memasukkan harga K pada suhu laruutan untuk menghitung konstanta cell (K)
K = K tabel pada temp T / (K) pengukuran

· Mengkalibrasi telah selesai dan dicatat harga konduktivitas harga larutan KCl 1 N

· Menentukan konduktivitas larutan KCl 0,1 N (sesuai instruksi)

Tabel Harga λ₀ untuk anion dan kation

Kation	λ₀ (S.cm^2.. mol^-1)	Anion	λ₀ (S.cm^2.. mol^-1)
H⁺ Na⁺ K⁺ NH₄⁺	349,8 50,1 73,5 73,5	OH^- Cl^- I^- CH₃COO^- C₂O₄^2- HCO₃	198,3 76,3 76,8 40,9 74,2 44,5

Tabel Harga K untuk penentuan tetapan sel

T(⁰C)	K_tabel(ms/cm)	T(⁰C)	K_tabel(ms/cm)
0 10 15 20 21 22 23	7,15 9,33 10,48 11,67 11,91 12,15 12,39	24 24 26 27 28 29 30

b. Titrasi konduktometri

· Membuat larutan NaOH 0,1 N sebanyak 50ml

· Membuat larutan HCl 0,1 N sebanyak 50ml

· Memipet 10ml larutan NaOH sebanyak 10ml, memasukkan ke dalam gelas kimia 250ml dan menambahkan aquadest sebanyak 200ml (elektroda tenggelam)

· Meletakkan larutan NaOH diatas hot plate (jangan menghidupkan pemanas)

· Mengaduk larutan NaOH dengan magnetic stirrer

Melakukan penambahan HCl 0,1 N sebanyak 1ml-20ml (dengan kenaikan 1ml), pada saat penambahan HCL posisi tombol pada posisi “ kond “ dan membaca konduktiviitas pada display setiap penambahan HCl
Setelah didapat kurva yang diinginkan, menghitung konsentrasi NaOH
Melakukan titrasi asam basa yang lain (sesuai perintah instruktur)

Evaluasi
Untuk menghitung konsentrasi larutan NaOH digunakan persamaan:

V1C1 = V2C2

Dimana:
V1 = volume larutan HCl
V2 = volume larutan NaOH
C1 = konsentrasi larutan HCl
C2 = konsentrasi larutan NaOH

V. DATA PENGAMATAN

a. Konduktivitas NaOH dengan penambahan HCl

No.	Volume NaOH + HCl	Cond teori (ms/cm)	Cond praktik ( ms/cm)
1	210 ml NaOH + 0 ML HCl	1,182	1,148
2	210 ml NaOH + 1 ML HCl	1,146	1,143
3	211 ml NaOH + 1 ML HCl	1,016	1,001
4	212 ml NaOH + 1 ML HCl	0,898	0,929
5	213 ml NaOH + 1 ML HCl	0,785	0,860
6	214 ml NaOH + 1 ML HCl	0,657	0,791
7	215 ml NaOH + 1 ML HCl	0,541	0,727
8	216 ml NaOH + 1 ML HCl	0,425	0,660
9	217 ml NaOH + 1 ML HCl	0,388	0,634
10	218 ml NaOH + 1 ML HCl	0,192	0,613
11	219 ml NaOH + 1 ML HCl	0,328	0,692
12	220 ml NaOH + 1 ML HCl	0,520	0,976
13	221 ml NaOH + 1 ML HCl	0,710	1,191

b. Konduktivitas HCl dengan penambahan NaOH

No.	Volume HCl + NaOH	Cond teori (ms/cm)	Cond praktik (ms/cm)
1	210 ml HCl + 0 ML NaOH	2,029	2,080
2	210 ml HCl + 1 ML NaOH	1,811	2,020
3	211 ml HCl + 1 ML NaOH	1,607	1,980
4	212 ml HCl + 1 ML NaOH	1,399	1,850
5	213 ml HCl + 1 ML NaOH	1,193	1,607
6	214 ml HCl + 1 ML NaOH	0,991	1,403
7	215 ml HCl + 1 ML NaOH	0,789	1,268
8	216 ml HCl + 1 ML NaOH	0,590	1,115
9	217 ml HCl + 1 ML NaOH	0,327	0,970
10	218 ml HCl + 1 ML NaOH	0,193	0,835
11	219 ml HCl + 1 ML NaOH	0	0,715
12	220 ml HCl + 1 ML NaOH	0,111	0,690
13	221 ml HCl + 1 ML NaOH	0,224	0,748
14	222 ml HCl + 1 ML NaOH	0,334	0,845
15	223 ml HCl + 1 ML NaOH	0,443	0,929
16	224 ml HCl + 1 ML NaOH	0,551	1,031
17	225 ml HCl + 1 ML NaOH	0,660	1,127
18	226 ml HCl + 1 ML NaOH	0,765	1,226
19	227 ml HCl + 1 ML NaOH	0,872	1,320
20	228 ml HCl + 1 ML NaOH	0,977	1,405
21	229 ml HCl + 1 ML NaOH	1,080	1,497

VI. PERHITUNGAN

Pembuatan larutan

1. KCl 100 ml 0,1M

Gr = M X V X BM

= 0,1 M X 0,1L X 74,5 gr/mol

= 0,745 gr

Konsentrasi yang dibuat :

M = gr / V(BM)

= 0,7447 gr / 0,1L(74,5 gr/mol)

= 0,0999 M

2. NaOH 50 ml 0,1 M

Gr = M X V X BM

= 0,1 M X 0,05L X 40 gr/mol

= 0,2 gr

Konsentrasi yang dibuat :

M = gr / V(BM)

= 0,2151 gr / 0,05L(40 gr/mol)

= 0,1075 M

3. HCl 0,1M 50 ml

M1V1 = M2V2

0,5M(V1) = 50 ml (0,1M)

V1 = 10 ml

Konduktivitas secara teori

1. HCl sebagai titran

mmol HCl = V HCl X M HCl

= 1 ml( 0,1 M)

= 0,1 mmol

Mmol NaOH = V NaOH X M NaOH

= 10 ml( 0,107 M)

= 1,07 mmol

	NaOH	HCl
m	1,07	0,1
b	-0,1	-0,1
s	0,97	-

L Na⁺ = 50,1 Scm² . mol^-1 X 0,97 M / 211 ml

= 0, 231 ms/cm

L OH^- = 198,3 Scm² . mol^-1 X 0,97 M / 211 ml

= 0,915 ms/cm

L NaOH = ( 0,231 + 0,915) ms/cm

= 1,146 ms/cm

2. NaOH sebagai titran

mmol NaOH = V NaOH X M NaOH

= 1 ml( 0,107 M)

= 0,107 mmol

Mmol HCl = V HCl X M HCl

= 10 ml( 0,1 M)

= 1 mmol

	HCl	NaOH
m	1	0,107
b	0,107	0,107
s	0,9	-

L H⁺ = 349,8 Scm² . mol^-1 X 0,9 M / 211 ml

= 1, 492 ms / cm

L Cl^- = 76, 3 Scm² . mol^-1 X 0,9 M / 211 ml

= 0,325 ms / cm

L HCl = ( 1,492 + 0,325) ms/cm

= 1,817 ms/cm

VII. ANALISA PERCOBAAN

Dari percobaan yang telah di lakukan, dapat di analisa, bahwa di dalam titrasi konduktometri kita akan mendapatkan beberapa kemudahan yang mungkin tidak kita dapatkan jika kita menggunkan dengan titrasi lainya, misal tidak menggunakan indikator, karena dalam titrasi konduktometri ini kita hanya mengukur daya hantar larutan. titrasi konduktometri hanya terbatas untuk larutan yang tergolong kedalam larutan elektrolit saja. Sedangkan untuk larutan non elektrolit tidak dapat menggunakan titrasi konduktometri. Titrasi konduktometri ini sangat berhubungan dengan daya hantar listrik, jadi juga akan berhubungan dengan adanya ion – ion dalam larutan yang berperan untuk menghantarkan arus listrik dalam larutan. Arus listrik ini tidak akan bisa melewati larutan yang tidak terdapat ion-ion, sehingga larutan non elektrolit tidak bisa menghantarkan arus listrik.

Pada percobaan ini, sel konduktansi dibilas dengan aquades agar alat yang digunakan bebas dari ion-ion yang mengganggu serta untuk menetralkan alat sehingga tidak dipengaruhi oleh pengukuran sebelumnya. Pada percobaan ini, dilakukan penentuan titik ekuivalen antara larutan HCl dan larutan NaOH dimana kedua larutan ini, merupakan penghantar listrik yang baik.

Setiap proses titrasi, (penambahan NaOH 1 ML ataupun HCl 1 ML) dilakukan proses pengadukan dengan magnetik stirer. Hal ini dilakukan agar dapat mengoptimalkan kemampuan daya hantar listriksehingga ionnya dapat menyebar merata. Dari hasil percobaan dapat di lihat nilai konduktivitas dari NaOH berbanding lurus dengan konsentrasi NaOH. Hal ini dapat terjadi karena Konduktivitas suatu larutan elektrolit pada setiap temperature hanya bergantung pada ion-ion yang ada, dan konsentrasi ion-ion tersebut. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa “Volume HCl vs Konduktivitas Larutan”, bentuk grafiknya turun naik. Dimana, semakin mendekati titik ekivalen maka grafiknya menurun. Namun, jika melewati titik ekivalen maka grafiknya naik kembali. Hal ini terjadi karena semakin banyak volume peniter yang digunakan maka konduktivitas larutan akan semakin menurun, namun penambahan volume peniter secara terus menerus akan mengakibatkan konduktivitas larutan semakin naik karena volume peniter akan semakin jenuh di dalam larutan.

Dari data yang telah didapat, ternyata konduktivitas praktik berbanding lurus dengan konduktivitas teori. Konduktivitas teori maupun praktik dengan penambahan HCl mencapai ekivalen saat penambahan 218 ml NaOH dan 1 ml HCl atau saat penambahan sebanyak 10 ml, sedangkan Konduktivitas teori maupun praktik dengan penambahan NaOH mencapai ekivalen saat penambahan 219 ml HCl dan 1 ml NaOH atau saat penambahan sebanyak 12 ml.

VIII. KESIMPULAN

Dari praktikum yang telah di lakukan, dapat disimpulkan, bahwa :

Konduktometri merupakan salah satu metode analisis yang berdasarkan daya hantar larutan
Konduktivitas praktik berbanding lurus dengan konduktivitas teori.
Semakin mendekati titik ekivalen maka grafiknya menurun. Namun, jika melewati titik ekivalen maka grafiknya naik kembali.
Titik ekivalen NaOH dengan penambahan HCl 10 ml, sedangkan titik ekivalen HCl dengan penambahan NaOH 12 ml.