Panduan Lengkap Titrasi Asam Basa: Pengertian, Langkah-Langkah, dan Contoh Soal dengan Pembahasan

Konsentrasi suatu asam yang tidak diketahui dapat ditentukan dengan menggunakan larutan basa standar, cara ini dikenal sebagai asidimetri. Demikian pula konsentrasi suatu basa (alkali) yang tidak diketahui dapat ditentukan dengan menggunakan larutan standar asam, cara ini dikenal sebagai alkalimetri. Kedua titrasi ini melibatkan netralisasi asam dengan basa. Dalam titrasi ini, ion H⁺ asam bergabung dengan ion OH^- basa untuk membentuk molekul air.

HA    +  BOH    →   BA   +   H₂O

Asam     Basa         Garam    Air

atau

H⁺ + A^- + B⁺ + OH^-  → B⁺ + A^- + H₂O

H⁺ + OH^- → H₂O

Titik akhir dalam titrasi ini ditentukan menggunakan pewarna organik yang merupakan asam lemah atau basa lemah. Indikator ini berubah warna dalam kisaran pH tertentu. Fenolftalein adalah indikator yang cocok dalam titrasi basa kuat dengan asam kuat atau asam lemah. Metil orange digunakan sebagai indikator dalam titrasi asam kuat terhadap basa kuat dan lemah. Karena tidak ada indikator yang memberikan hasil yang benar dalam titrasi asam lemah terhadap basa lemah, titrasi tersebut dilakukan dengan beberapa metode lain.

Ada beberapa poin yang harus diingat dalam melakukan perhitungan titrasi asam basa, yaitu:

(i) massa ekuivalen suatu zat bereaksi sepenuhnya dengan massa ekuivalen dari zat lain.

Massa ekuivalen = massa molar/valensi asam atau basa

Massa ekuivalen NaOH = 40/1 = 40 gram

Massa ekuivalen H₂SO₄ = 98/2 = 49 gram

(ii) Mol ekuivalen adalah massa dibagi massa ekuivalen. Contoh:

Mol ekivalen 20 gram NaOH = 20/40 = 0,5 mol

(iii) Normalitas (N) adalah mol ekivalen dibagi volume larutan (liter).

N = mol ekivalen / V

N = massa/(massa ekuivalen x V)

massa = N x massa ekuivalen x V

(iv) Ketika larutan A dan larutan B telah bereaksi sempurna, maka berlaku:

N_A x V_A = N_B x V_B

Contoh Soal 1:

Berapa massa akivalen dari:

a. H₃PO₄ ketika dinetralisasi menjadi HPO₄^-

b. HClO₄

c. Al(OH)₃

Jawabannya:

a. Massa molar dari H₃PO₄ = (3 x Ar H) + (1 x Ar P) + (4 x Ar O) = (3x1) + (1x31) + (4x16) = 98 gram/mol

Ketika H₃PO₄ dinetralisasi menjadi HPO₄^- terdapat 2 ion H⁺ yang bereaksi dengan ion OH^-  atau dapat dikatakan bahwa H₃PO₄ memiliki 2 valensi asam.

Massa ekuivalen H₃PO₄ = 98/2 = 49 gram/mol ekuivalen

b. Massa molar dari HClO₄ = (1 x Ar H) + (1 x Ar Cl) + (4 x Ar O) = (1x1) + (1x35,5) + (4x16) = 100,5 gram/mol

HClO₄ memiliki 1 ion H⁺ atau 1 valensi asam.

massa ekuivalen HClO₄ = 100,5/1 = 100,5 gram/mol ekuivalen

c. Massa molar dari Al(OH)₃ = (1 x Ar Al) + (3 x Ar O) + (3 x Ar H) = (1x27) + (3x16) + (3x1) = 78 gram/mol

Al(OH)₃ memiliki 3 ion OH^- atau 3 valensi basa.

massa ekuivalen Al(OH)₃ = 78/3 = 26 gram/mol ekuivalen

Contoh Soal 2:

Sebanyak 0,4 gram natrium hidroksida dilarutkan dalam air hingga volumenya menjadi 100 mL. Berapa Normalitas larutan NaOH tersebut? (Ar Na = 40 gram/mol; Ar O = 16 gram/mol; Ar H = 1 gram/mol)

  

Jawabannya:

Volume = 100 mL = 0,1 L

massa molar NaOH = (1 x Ar Na) + (1 x Ar O) + (1 x Ar H) = (1x23) + (1x16) + (1x1) = 40 gram/mol

Valensi basa NaOH = 1

massa ekuivalen = massa molar/valensi basa = 40/1 = 40 gram

N = massa/(massa ekuivalen x V) = 0,4/(40x0,1) = 0,4/4 = 0,1 N

 

Contoh Soal 3:

Tentukan mol ekivalen dari larutan:

a. 100 mL HCl 5 N

b. 250 mL NaOH 0,1 N  

Jawabannya:

a. Volume HCl = 100 mL = 0,1 L

N = mol ekuivalen/V

mol ekuivalen = N x V = 5 x 0,1 = 0,5 mol ekuivalen

b. V NaOH = 250 mL = 0,25 L

mol ekuivalen = N x V = 0,1 x 0,25 = 0,025 mol ekuivalen

Contoh Soal 4:

Berapa konsentrasi dalam g/L dari larutan H₂SO₄ 12 mL yang harus dinetralkan dengan 15 mL NaOH 0,1 N?

Jawabannya:

Dalam netralisasi kita gunakan rumus:

N_A x V_A  =  N_B x V_B

(H₂SO₄)    (NaOH)

N_A x 12 = 0,1 x 15

N_A = 1,5/12 = 0,125 N = 0,125 mol ekivalen/L

Konsentrasi dalam g/L dapat dihitung menggunakan rumus:

Konsentrasi (g/L) = N x massa ekuivalen

massa ekuivalen H₂SO₄ = massa molar/valensi asam = 98/2 = 49 gram/mol ekuivalen

Konsentrasi (g/L) = 0,125 mol ekuivalen / L x 49 gram/mol ekuivalen = 6,125 g/L

 

Contoh Soal 5:

Sebanyak 25 mL larutan NaOH 0,1 N tepat dinetralisasi dengan 20 mL larutan asam yang mengandung 7,875 gram/L asam. Hitung massa ekuivalen dari larutan asam tersebut.

Jawabannya:

Dalam netralisasi kita gunakan rumus:

N_A x V_A  =  N_B x V_B

(asam )    (NaOH)

N_A x 20 = 0,1 x 25

N_A = 2,5/20 = 0,125 N = 0,125 mol ekuivalen/L

Konsentrasi (g/L) = N x massa ekuivalen

Massa ekuivalen = konsentrasi (g/L)/N = 7,875 / 0,125 = 63 gram/mol ekuivalen

 

Contoh Soal 6:

Sebanyak 0,63 gram asam bervalensi dua dilarutkan dalam air sehingga volume larutan asam menjadi 100 mL. Sebanyak 20 mL larutan asam tersebut dititrasi dengan 10 mL larutan NaOH 0,2 N. Berapa massa ekuivalen dan massa molar dari asam tersebut?

Jawabannya:

Dalam netralisasi kita gunakan rumus:

N_A x V_A  =  N_B x V_B

(asam )    (NaOH)

N_A x 20 = 0,2 x 10

N_A = 2/20 = 0,1 N = 0,1 mol ekuivalen/L

Dalam 100 mL larutan asam tersebut terkandung 0,63 gram asam. Sehingga dalam 1000 mL atau dalam 1 liter larutan asam tersebut akan mengandung 6,3 gram asam. Dapat ditulis sebagai berikut:

Konsentrasi (g/L) = 6,3 g/L

Konsentrasi (g/L) = N x massa ekuivalen

Massa ekuivalen = konsentrasi (g/L)/N = 6,3 / 0,1 = 63 gram/mol ekuivalen

massa ekuivalen = massa molar/valensi asam

massa molar = massa ekuivalen x valensi asam = 63 x 2 = 126 gram/mol