Selasa, 23 Oktober 2012

pemeriksaan asam cuka metode alkalimetri


A.    ASAM CUKA
a.       Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C.

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati.
b.      Penamaan

Asam asetat merupakan nama trivial atau nama dagang dari senyawa ini, dan merupakan nama yang paling dianjurkan oleh IUPAC. Nama ini berasal dari kata Latin acetum, yang berarti cuka. Nama sistematis dari senyawa ini adalah asam etanoat. Asam asetat glasial merupakan nama trivial yang merujuk pada asam asetat yang tidak bercampur air. Disebut demikian karena asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada 16.7 °C, sedikit di bawah suhu ruang.

Singkatan yang paling sering digunakan, dan merupakat singkatan resmi bagi asam asetat adalah AcOH atau HOAc dimana Ac berarti gugus asetil, CH3−C(=O)−. Pada konteks asam-basa, asam asetat juga sering disingkat HAc, meskipun banyak yang menganggap singkatan ini tidak benar. Ac juga tidak boleh disalahartikan dengan lambang unsur Aktinium (Ac).
c.       Sejarah

Cuka telah dikenal manusia sejak dahulu kala. Cuka dihasilkan oleh berbagai bakteria penghasil asam asetat, dan asam asetat merupakan hasil samping dari pembuatan bir atau anggur.

Penggunaan asam asetat sebagai pereaksi kimia juga sudah dimulai sejak lama. Pada abat ke-3 Sebelum Masehi, Filsuf Yunani kuno Theophrastos menjelaskan bahwa cuka bereaksi dengan logam-logam membentuk berbagai zat warna, misalnya timbal putih (timbal karbonat), dan verdigris, yaitu suatu zat hijau campuran dari garam-garam tembaga dan mengandung tembaga (II) asetat. Bangsa Romawi menghasilkan sapa, sebuah sirup yang amat manis, dengan mendidihkan anggur yang sudah asam. Sapa mengandung timbal asetat, suatu zat manis yang disebut juga gula timbal dan gula Saturnus. Akhirnya hal ini berlanjut kepada peracunan dengan timbal yang dilakukan oleh para pejabat Romawi.

Pada abad ke-8, ilmuwan Persia Jabir ibn Hayyan menghasilkan asam asetat pekat dari cuka melalui distilasi. Pada masa renaisans, asam asetat glasial dihasilkan dari distilasi kering logam asetat. Pada abad ke-16 ahli alkimia Jerman Andreas Libavius menjelaskan prosedur tersebut, dan membandingkan asam asetat glasial yang dihasilkan terhadap cuka. Ternyata asam asetat glasial memiliki banyak perbedaan sifat dengan larutan asam asetat dalam air, sehingga banyak ahli kimia yang mempercayai bahwa keduanya sebenarnya adalah dua zat yang berbeda. Ahli kimia Prancis Pierre Adet akhirnya membuktikan bahwa kedua zat ini sebenarnya sama.

Pada 1847 kimiawan Jerman Hermann Kolbe mensintesis asam asetat dari zat anorganik untuk pertama kalinya. Reaksi kimia yang dilakukan adalah klorinasi karbon disulfida menjadi karbon tetraklorida, diikuti dengan pirolisis menjadi tetrakloroetilena dan klorinasi dalam air menjadi asam trikloroasetat, dan akhirnya reduksi melalui elektrolisis menjadi asam asetat.

Sejak 1910 kebanyakan asam asetat dihasilkan dari cairan piroligneous yang diperoleh dari distilasi kayu. Cairan ini direaksikan dengan kalsium hidroksida menghasilkan kalsium asetat yang kemudian diasamkan dengan asam sulfat menghasilkan asam asetat.

d.      Sifat-sifat kimia

Keasaman

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (−COOH) dalam asam karboksilat seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton), sehingga memberikan sifat asam. Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai pKa=4.8. Basa konjugasinya adalah asetat (CH3COO−). Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH sekitar 2.4.
Dimer siklis

Struktur kristal asam asetat menunjukkan bahwa molekul-molekul asam asetat berpasangan membentuk dimer yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Dimer juga dapat dideteksi pada uap bersuhu 120 °C. Dimer juga terjadi pada larutan encer di dalam pelarut tak-berikatan-hidrogen, dan kadang-kadang pada cairan asam asetat murni. Dimer dirusak dengan adanya pelarut berikatan hidrogen (misalnya air). Entalpi disosiasi dimer tersebut diperkirakan 65.0–66.0 kJ/mol, entropi disosiasi sekitar 154–157 J mol–1 K–1.[5] Sifat dimerisasi ini juga dimiliki oleh asam karboksilat sederhana lainnya.

Sebagai Pelarut

Asam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan etanol. Asam asetat memiliki konstanta dielektrik yang sedang yaitu 6.2, sehingga ia bisa melarutkan baik senyawa polar seperi garam anorganik dan gula maupun senyawa non-polar seperti minyak dan unsur-unsur seperti sulfur dan iodin. Asam asetat bercambur dengan mudah dengan pelarut polar atau nonpolar lainnya seperti air, kloroform dan heksana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur dari asam asetat ini membuatnya digunakan secara luas dalam industri kimia.

Reaksi-reaksi kimia

Asam asetat bersifat korosif terhadap banyak logam seperti besi, magnesium, dan seng, membentuk gas hidrogen dan garam-garam asetat (disebut logam asetat). Logam asetat juga dapat diperoleh dengan reaksi asam asetat dengan suatu basa yang cocok. Contoh yang terkenal adalah reaksi soda kue (Natrium bikarbonat) bereaksi dengan cuka. Hapir semua garam asetat larut dengan baik dalam air. Salah satu pengecualian adalah kromium (II) asetat. Contoh reaksi pembentukan garam asetat:

Mg(s) + 2 CH3COOH(aq) → (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)
NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Aluminium merupakan logam yang tahan terhadap korosi karena dapat membentuk lapisan aluminium oksida yang melindungi permukaannya. Karena itu, biasanya asam asetat diangkut dengan tangki-tangki aluminium.

Asam asetat mengalami reaksi-reaksi asam karboksilat, misalnya menghasilkan garam asetat bila bereaksi dengan alkali, menghasilkan logam etanoat bila bereaksi dengan logam, dan menghasilkan logam etanoat, air dan karbondioksida bila bereaksi dengan garam karbonat atau bikarbonat. Reaksi organik yang paling terkenal dari asam asetat adalah pembentukan etanol melalui reduksi, pembentukan turunan asam karboksilat seperti asetil klorida atau anhidrida asetat melalui substitusi nukleofilik. Anhidrida asetat dibentuk melalui kondensasi dua molekul asam asetat. Ester dari asam asetat dapat diperoleh melalui reaksi esterifikasi Fischer, dan juga pembentukan amida. Pada suhu 440 °C, asam asetat terurai menjadi metana dan karbon dioksida, atau ketena dan air.

Deteksi

Asam asetat dapat dikenali dengan baunya yang khas. Selain itu, garam-garam dari asam asetat bereaksi dengan larutan besi(III) klorida, yang menghasilkan warna merah pekat yang hilang bila larutan diasamkan. Garam-garam asetat bila dipanaskan dengan arsenik trioksida (AsO3) membentuk kakodil oksida (AsO3) membentuk kakodil oksida ((CH3)2As-O-As(CH3)2), yang mudah dikenali dengan baunya yang tidak menyenangkan.

Asam asetat diproduksi secara sintetis maupun secara alami melalui fermentasi bakteri. Sekarang hanya 10% dari produksi asam asetat dihasilkan melalui jalur alami, namun kebanyakan hukum yang mengatur bahwa asam asetat yang terdapat dalam cuka haruslah berasal dari proses biologis. Dari asam asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui metode-metode alternatif.

Produksi total asam asetat dunia diperkirakan 5 Mt/a (juta ton per tahun), setengahnya diproduksi di Amerika Serikat. Eropa memproduksi sekitar 1 Mt/a dan terus menurun, sedangkan Jepang memproduksi sekitar 0.7 Mt/a. 1.51 Mt/a dihasilkan melalui daur ulang, sehingga total pasar asam asetat mencapai 6.51 Mt/a.Perusahan produser asam asetat terbesar adalah Celanese dan BP Chemicals. Produsen lainnya adalah Millenium Chemicals, Sterling Chemicals, Samsung, Eastman, dan Svensk Etanolkemi.

B.     TITRASI ASAM-BASA
Titrasi adalah penentuan konsentrasi suatu larutan (misal larutan A) berdasarkan reaksinya dengan larutan lain yang telah diketahui konsentrasinya (misal larutan B). Untuk mengetahui banyaknya volum larutan B yang tepat dapat bereaksi dengan larutan A (disebut titik ekivalen), maka digunakan indikator tertentu yang dapat menandai titik akhir titrasinya. Salah satunya indikator pp, yang ketika digunakan dapat menandai titik ekivalen ketika larutan berubah warna menjadi pink atau sebaliknya. Dengan titrasi dapat ditentukan konsentrasi dalam larutan analit yang dicari.
Asidimetri dan alkalimetri adalah salah satu cara analisis kuantitatif volumetrik berdasarkan reaksi asam-basa secara titrasi. Kedua analisis tersebut dibedakan pada larutan standar yang digunakan. Asidimetri merupakan penentuan konsentrasi / kadar suatu larutan basa dengan larutan standar yang digunakan asam, sebaliknya alkalimetri merupakan penentuan konsentrasi / kadar suatu larutan asam dengan larutan standar yang digunakan basa.
Titrasi asam asetat atau asam cuka (CH3COOH) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH) sebagai larutan standar akan menghasilkan garam CH3COONa yang berasal dari sisa asam lemah dan basa kuat yang kemudian terhidrolisis.

Pada titrasi ini sebagian asam asetat (asam cuka) dan basanya akan tinggal dalam larutan. Saat titik ekivalen (titik akhir titrasi) terjadi, banyaknya asam asetat (asam cuka) dan NaOH bebas adalah sama, tetapi karena asam asetat termasuk elektrolit lemah maka ion H+ yang dibebaskan sangat sedikit, dan akan lebih banyak tinggal sebagai molekul CH3COOH. Sedangkan basa bebasnya (NaOH) merupakan elektrolit kuat yang hampir terionisasi sempurna, membebaskan ion hidroksil (OH-) dalam larutan. Hal ini mengakibatkan titrasi akan berakhir pada pH di atas 7.
Adanya asam dan basa yang bersifat kuat dan lemah menyebabkan garam yang dihasilkan dari reaksi netralisasi tidak selalu bersifat netral (pH » 7), tetapi tergantung pada sifat asal dari asam dan basa yang membentuk garam. Hanya garam yang berasal dari asam dan basa kuat yang dapat menghasilkan garam yang bersifat netral. Bila garam terbentuk dari asam kuat dan basa lemah, maka garam yang dihasilkan bersifat asam, dan sebaliknya (J. Basset, 1978 : 236-247).

B. INDIKATOR ASAM - BASA
Indikator asam basa adalah zat-zat warna yang warnanya bergantung pada pH larutan, atau zat yang dapat menunjukkan sifat asam, basa, dan netral. Sebagai contoh kertas lakmus merah atau biru, berwarna merah dalam larutan yang pHnya lebih kecil dari 5,5 dan berwarna biru dalam larutan yang pHnya lebih besar dari 8. Dalam larutan yang pHnya 5,5 sampai 8 warna lakmus adalah kombinasi warna merah dan biru. Batas-batas pH dimana indikator mengalami perubahan warna disebut trayek indikator. Jadi, trayek indikator lakmus adalah 5,5 – 8. Trayek dari berbagai indikator asam-basa yang lain ditunjukkan pada tabel berikut ini :
Tabel 1. Perubahan Warna dan Trayek pH dari Berbagai Indikator

Nama Indikator
Interval pH
Perubahan Warna
Metil ungu (mu)
0 – 2
Kuning – ungu
Metil kuning (mk)
1,0 – 2,3
Merah – kuning
Metil jingga (mj)
2,9 – 4,0
Merah – kuning
Metil merah (mm)
4,2 – 6,3
Merah – kuning
Brom timol biru
6,0 – 7,6
Kuning – biru
Timol biru
8,0 – 9,6
Kuning – biru
Phenolptialin (pp)
8,3 - 10
Tidak berwarna – dadu
Alizarin kuning G
10,1 – 12,0
Kuning - merah

Mengapa warna indikator itu tergantung pada pH larutannya ? Indikator asam-basa adalah asam atau basa organik yang lemah yang memiliki warna berbeda dalam bentuk molekul dan dalam bentuk terion. Sebagai contoh, phenol ptialin (pp) adalah suatu asam lemah yang dalam bentuk molekul tidak berwarna dan dalam bentuk terion berwarna merah.

Hind adalah untuk melambangkan molekul indikator, sedangkan Ind- untuk ion indikator.  Pada penambahan asam, reaksi kesetimbangan di atas akan bergeser ke kiri dan warna akan memudar (menjadi tidak berwarna). Sebaliknya pada penambahan basa, reaksi kesetimbangan bergeser ke kanan dan warna akan makin merah.
Kekuatan asam atau basa dinyatakan dengan derajat keasaman, dilambangkan dengan pH. Asam yang makin kuat memiliki pH yang makin kecil, sedangkan basa yang makin kuat memiliki pH yang makin besar. Untuk mengukur besarnya pH suatu larutan secara tepat dipakai alat pH meter, tetapi bila pengukuran pH  tidak menuntut ketepatan yang tinggi dapat menggunakan indikator universal, atau kertas pH. Peralatan pengukur pH ini bekerja pada rentangan antara 1 – 14. Larutan netral memiliki pH 7, sedangkan larutan asam memiliki pH < 7 dan basa memiliki pH >7.
Berbagai macam indikator dapat digunakan sebagai penunjuk asam, basa, atau garam. Berikut ini satu-persatu akan diuraikan macam-macam indikator dengan berbagai kekhasannya.  
1. Kertas Lakmus
Ada 2 macam kertas lakmus, yaitu merah dan biru.  Kertas lakmus biru biasanya digunakan untuk menunjukkan asam, yaitu jika dicelupkan dalam larutan dan ternyata berubah menjadi warna merah, berarti larutan tersebut bersifat asam. Sebaliknya jika kertas lakmus merah dicelupkan ke dalam suatu larutan dan warna kertas berubah menjadi biru, berarti larutan tersebut bersifat basa. Jika kertas lakmus merah atau biru dicelupkan ke dalam suatu larutan dan ternyata kedua kertas tidak mengalami perubahan warna, berarti larutan tersebut bersifat netral.
Bila di sekolah tidak memiliki dua-duanya, maka salah satu yang dimiliki sudah cukup digunakan untuk mengidentifikasi sifat asam dan basa suatu larutan. Dengan kertas lakmus merah saja, kita dapat mengetahui larutan yang bersifat asam, yaitu bila warna tidak berubah, basa bila berubah menjadi biru. Namun untuk larutan yang bersifat netral agak sulit untuk menyimpulkannya, karena dengan kertas lakmus merah warnanya akan tetap, padahal untuk larutan asam juga demikian. Untuk mengetahui sifat netral diperlukan dua kertas lakmus (merah dan biru), dimana dengan keduanya larutan netral tidak dapat mengubah warnanya, artinya merah tetap merah dan biru tetap biru.

2. Larutan Indikator
   Beberapa contoh larutan indikator antara lain adalah fenolptalin (pp) yang memberikan warna pink dalam lingkungan basa dan tidak berwarna dalam lingkungan asam, dan metil orange (mo) yang memberikan warna merah dalam lingkungan asam dan kuning dalam lingkungan basa. Perubahan warna indikator ini terjadi dalam rentangan pH tertentu yang disebut trayek pH. Sebagai contoh, indikator pp memiliki trayek pH : 8,0 – 9,6, dan indikator mo memiliki trayek pH : 3,1 – 4,4 (Rubinson, Judith F & Rubinson, Kenneth A, 1998 : 229)

3. Indikator Universal
   Indikator ini dapat berupa kertas, tetapi ada juga yang berupa larutan, yang dapat menunjukkan harga jangkauan pH suatu larutan yang lebar. Jika kertas indikator ini dicelupkan ke dalam larutan akan memberikan warna tertentu yang kemudian dibandingkan dengan warna standar yang tertera dalam wadahnya untuk mengetahui pH larutan yang sebenarnya.

DAFTAR PUSTAKA


Conny Semiawan, dkk. (1986). Pendekatan Keterampilan Proses, Bagaimana Mengaktifkan Siswa dalam Belajar. Jakarta : Gramedia.

Day, Underwood. (1989). Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Gramedia

H. M. Hembing Wijayakusuma, dkk. (1993). Tanaman Berkhasiat Obat Di Indonesia. Jakarta : Pustaka Kartini.

J. Bassett. (1978). Vogel’s Textbook of Quantitative Inorganic Analysis. Great Britain : Longman Group.

Janice van Cleave. (1991). Gembira Bermain dengan Ilmu Kimia. Jakarta : Temprint.

Miller, JC & Miller, JN.(1991). Statistika untuk Kimia Analitik. Bandung : ITB

Rubinson, Judith F & Rubinson, Kenneth A. (1998). Contemporary Chemical Analysis. USA : Prentice-Hall Inc.
http://www.adipedia.com/2011/04/larutan-kimia-cuka-asam-asetat.html

0 komentar:

Posting Komentar