bab iass2
Post on 19-Jun-2015
1.410 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB I
PENENTUAN TETAPAN PENGIONAN SECARA
SPEKTROFOTOMETRI
1.1. Tujuan Percobaan
Menentukan tetapan pengionan indikator metil merah dengan
menggunakan spektrofotometer UV/VIS.
1.2. Tinjauan Pustaka
Spektrofotometri merupakan salah satu cabang analisis instrumental yang
mempelajari interaksi antara atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik
Spektrofotometer adalah suatu instrument yang mengukur transmitan
atau absorbans suatu contoh sebagai fungsi panjang gelombang.
(R.A.Day,JR,& A.L.Underwood, 1986)
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari
spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum
dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah pengukur intensitas
cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometri digunakan
untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan,
direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.
(S.M. Khopkar, 2007)
Bagian-bagian spektofotometer adalah sebagai berikut :
1. Sumber
Sumber energi cahaya bias untuk daerah tampak (dari) spektrum itu
maupun daerah ultraviolet dekat dan inframerah dekat adalah sebuah lampu
pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram. Keluaran suatu lampu pijar
wolfram sebagai fungsi panjang gelombang.
2. Monokromator
Merupakan piranti untuk memencilkan suatu berkas radiasi dari suatu
sumber berkesinambungan, berkas mana mempunyai spektral yang tinggi
dengan panjang gelombang apa saja yang diinginkan. Dengan memutar unsur
prisma atau kisis itu secara mekanis, aneka porsi spketrum yang dihasilkan
oleh unsur dispersi dipusatkan pada celah keluar, dan kemudian lewat jalan
optis lebih jauh, porsi-porsi itu menjumpai sampel.
3. Sampel
Sampel dari spektrometer adalah berupa larutan karena larutan dapat
meneruskan energi dalam daerah spektral yang diminati. Biasanya
ditempatkan pada wadah sampel yang dapat meneruskan cahaya inframerah
4. Detektor
Dalam detektor kita menginginkan kepekaan yang tinggi dalam daerah
spektral yang diminati.
5. Penguat
Dimana dalam penguat ini digunakan untuk mengendalikan suatu
rangkaian yang menarik dayanya dari dalam suatu sumber yang tak
bergantung dan yang mempunyai suatu keluaran yang cukup besar untuk
menjalankan suatu alat pengukur atau piranti baca.
(R.A.Day,JR,& A.L.Underwood, 1986)
Macam-macam Spektrofotometer berdasarkan sumber cahaya :
1. Spektrofotometer Sinar Tampak
Sumber cahaya yang digunakan dalam lampu pijar dengan lampu wolfram
( λ sekitar 325-350 nm hingga kira-kira 3 μm).
(R.A.Day,JR,& A.L.Underwood, 1986)
Kelebihan dari lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak
bervariasi pada berbagai panjang gelombang. Jika potenisal tidak stabil, kita
akan mendapatkan energi yang bervariasi.
(S.M. Khopkar, 2007)
2. Spektrofotometer Sinar Inframerah
Spektrofotometer ini merupakan alat rutin untuk mendeteksi gugus
fungsional, mendeteksi senyawaan, dan menganalisis campuran.
Spektrofotometer ini memiliki panjang gelombang (6,5-14) μm.
(R.A.Day,JR,& A.L.Underwood, 1986)
Spektroskopis ini juga digunakan untuk penentuan struktur, khususnya
untuk analisis kuantitatif. Kebanyakan pengunaan spektroskopis inframerah
dalam analisis kuantitatif adalah untuk menganalisis kandungan
udara,misalnya jika udara mengandung polutan seperti CO, methanol, etilen
oksida dan CHCl3.
(S.M. Khopkar, 2007)
3. Spektrofotometer ultraviolet
Spektrofotometer ultraviolet tampak yang komersil biasanya beroperasi
dari sekitar 175 atau 200 ke 1000 nm.
Salah satu penggunaan spektrofotometri UV-VIS adalah dapat
menentukan kandungan kimiawi dari suatu bahan.
(R.A.Day,JR,& A.L.Underwood, 1986)
Spektrofotometer UV/VIS adalah alat yang digunakan untuk mengukur
transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari
panjang gelombang. Spektrofotometer sesuai dengan namanya merupakan alat
yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan
sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah
alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi
spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi cahaya secara relatif jika
energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi
dari panjang gelombang. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber
spektrum sinar tampak yang sinambung dan monokromatis. Sel pengabsorbsi
untuk mengukur perbedaan absorbsi antara cuplikan dengan blanko ataupun
pembanding.
Spektrofotometer UV/VIS merupakan spektrofotometer yang digunakan
untuk pengukuran didaerah ultraviolet dan didaerah tampak. Semua metode
spektrofotometri berdasarkan pada serapan sinar oleh senyawa yang
ditentukan, sinar yang digunakan adalah sinar yang semonokromatis mungkin.
(http://sentrabd.com/main/info/Insight/Spectrophotometer.htm)
4. Spektrofotometer Serapan Atom
Metode ASS berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom
menyerap cahaya tersebut pada panjangan tertentu, tergantung pada sifat
unsurnya. Misalkan natrium menyerap pada 589 nm, uranium 558 nm,
sedangkan kalium pada 766,5 nm. Cahaya pada panjang gelombang ini
mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom.
Kelebihan dari ASS adalah kecepatan analisisnya, ketelitian sampai tingkat
runut, tidak memerlukan pemisahan pendahuluan, dan dapat digunakan pada
61 jenis logam.
(S.M. Khopkar, 2007)
Syarat-syarat cuvet :
- Harus dapat meneruskan cahaya dalam daerah spectral
- Harus diletakkan secara reprodusibel dengan membubuhkan tanda pada satu
sisi tabung dan tanda itu selalu tetap arahnya.
- Lebih baik bila permukaannya datar
- Cuvet harus diisi sedemikian rupa sehingga berkas cahaya menembus
larutan.
(R.A.Day,JR,& A.L.Underwood, 1986)
Besar penyerapan cahaya (absorbansi) dari suatu kumpulan atom/molekul
dinyatakan oleh Hukum Beer-Lambert. Hukum Beer-Lambert dapat
dituliskan sebagai berikut:
%T = (I/I0) x 100 = exp(- ε c l)
Atau
A = log (I0/I) = ε b l.
Dimana :
A = absorbsi
I = intensitas cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang telah melalui
larutan pada pelarut murni.
I0 = intensitas awal
ε = indeks absorbansi zat terlarut (mol-1 cm-1)
b = panjang atau tebal larutan yang dilewati cahaya (cm)
c = konsentrasi zat terlarut (mol/liter)
Gambar di bawah menunjukkan plot %T vs. konsentrasi dan A vs.
konsentrasi. Bentuk persamaan terakhir menyatakan sebuah hubungan penting,
yakni absorbansi A memiliki hubungan linier dengan konsentrasi c (A x c) dan
dapat ditentukan dengan mengukur ratio antara intensitas cahaya setelah melewati
bahan/medium dan intensitas sebelum melewati bahan/medium.
(http://sentrabd.com/main/info/Insight/Spectrophotometer.htm)
Ciri-ciri metil merah :
1. Mempunyai struktur :
2. Rumus molekul : C15H16N3O2
3. Mempunyai berat molekul : 269,299 g/mol
4. Titik lebur : (179-182)°C
5. Mempunyai trayek pH : 4,4 – 6,2
(http://en.wikipedia.org/wiki/image:methyl _red.png)
Reaksi pengionan metil merah adalah sebagai berikut:
HMR H+ + MR-
Ka =
Baik HMR maupun MR- mempunyai peak absorbsi yang kuat dalam daerah
nampak dari spektrum selang perubahan warna dari pH 4 ke pH 6 dapat diperoleh
tanpa kesukaran tanpa sistem buffer natriumasetat- asamasetat.
(Vogel,G. Svehla,1985)
Tetapan kesetimbangan untuk asam lemah dan basa lemah masing-masing
disebut tetapan pengionan asam dan tetapang pengionan basa. Besarnya tetapang
menyatakan kuatnya asam atau basa.Dalam semua larutan elektrolit lemah, derajat
pengionan meningkat jika larutan bertambah, encer namun tetapang pengionan
tidaklah berubah.
Ada 2 jenis tetapan pengionan :
Tetapan Pengionan Asam Lemah
Asam Monoprotik Lemah. Suatu kesetimbangan Antara ion dan molekul dapat
ditangani secara matematis dengan cara yang sama seperti suatu kesetimbangn
dalam semua spesies adalah molekul. Pengionan asam monoprotik (perpoton satu)
lemah apa aja, HA,dalam larutan air :
HA + H2O H3O+ + A-
Untuk Kc didasarkan pada persamaan di atas.
Kc = [H3O+][A-] [HA][H2O]
Untuk semua larutan encer, konsentrasi molar dari air, [H2O], yakni sama yaitu
sekitar 55 M, dan untuk perkalian dua tetapan Kc × 55 diungkapkan dengan
tetapan Ka, yang disebut tetapan pengionan asam.
Asam Poliprotik Lemah. Pengionan asam poliprotik berlansung dengan cara
bertahap. Tiap tahap pengionan melibatkan rumus tetapan pengionan yang
berlainan. Tahap- tahap pengionan dapat dirumuskan
Tahap I : H2CO3 H+ + HCO3-
Ka1 = [H+][HCO3-]
[H2CO3]
Tahap II : HCO3- H+ + CO3
-
Ka2 = [H+][CO3-]
[HCO3-]
Tahap-tahap dalam pengionan asam poliprotik berlangsung dalam larutan yang itu
juga. Dalam larutan H2CO3, terdapat hanya satu konsentrasi H+ dan hanya satu
konsentrasi HCO3-. Harga numeris yang sama untuk konsentrasi-konsentrasi ini
digunakan dalam menhitung baik ka1 dan ka2.
Tetapan Pengionan Basa Lemah
Rumus untuk tetapan kesetimbangan untuk larutan encer basa lemah dapat
diperoleh dengan cara yang untuk asam lemah.perhatikan larutan encer dalam air
dari basa BrØnsted-Lowry lemah dan tak bermuatan, yang ditandai dengan
lambang B. Persamaan kesetimbangan dan rumus Kc-nya adalah :
B + H2O BH+ + OH-
Kc = [BH+][OH-] [B][H2O]
Untuk larutan encer, dengan konsentrasi H2O sekitar 55 M, maka
Kc × 55 = Kb = [BH+][OH-] [B]
Kb disebut tetapan pengionan basa.
(Keenan. 1984)
1.3. Alat dan Bahan
A. Alat-alat yang digunakan :
- spektrofotometer UV
- kuvet
- labu ukur
- pipet volume
- Beakerglass
- pipet tetes
- indikator pH
- karet penghisap
- gelas arloji
- batang pengaduk
- corong kaca
- neraca digital
- botol aquadest
- Erlenmeyer
B. Bahan-bahan yang digunakan :
- metil merah (C15H15N3O2)
- asamklorida (HCl)
- natriumhidroksida (NaOH)
- natriumasetat (CH3COONa)
- asamasetat (CH3COOH)
- aquadest (H2O)
- etanol (C2H5OH)
1.4. Prosedur Percobaan
A. Menentukan λ maksimum larutan metil merah dalam suasana asam
Membuat larutan 100 ppm dengan cara :
- Mengambil 10 mL larutan induk metil merah 1000 ppm dan
mengencerkannya dengan aquadest sampai 100 mL.
Membuat larutan 10 ppm dengan cara :
- Mengambil 10 mL larutan metil merah 100 ppm dan mengencerkannya
dengan aquadest sampai 100 mL.
- Membuat larutan 2, 3, 4 dan 5 ppm dari larutan 10 ppm, menambahkan
dengan 5 mL HCl 0,1 N dan mengencerkan dengan aquadest sampai 50
mL.
- Mengukur besar transmitan pada larutan asam 5 ppm dengan
spektofotometer pada panjang gelombang antara 400 nm sampai 550
nm.
- Menentukan panjang gelombang pada absorbansi maksimum larutan
asam 5 ppm (λ1) dengan spektrofotometer pada panjang gelombang
antara 400 nm sampai 550 nm.
B. Menentukan λ maksimum larutan metil merah dalam suasana basa
Membuat larutan 100 ppm dengan cara :
- Mengambil 10 mL larutan induk metil merah 1000 ppm dan
mengencerkannya dengan aquadest sampai 100 mL.
Membuat larutan 10 ppm dengan cara :
- Mengambil 10 mL larutan metil merah 100 ppm dan mengencerkannya
dengan aquadest sampai 100 mL.
- Membuat larutan 2, 3, 4 dan 5 ppm dari 10 ppm kemudian
menambahkan 12,5 mL NaOH 0,01 N pada masing-masing larutan dan
mengencerkannya dengan aquadest sampai 50 mL.
- Mengukur besar transmitan metil merah pada larutan basa 5 ppm dengan
spektofotometer pada panjang gelombang 400-550 nm.
- Menentukan panjang gelombang pada absorbansi maksimum larutan
basa 5 ppm (λ2) dengan spektrofotometer pada panjang gelombang
antara 400 nm sampai 550 nm.
- Mengukur % T larutan asam dan basa 2, 3, 4 dan 5 ppm pada λ1 dan λ2.
C. Pengukuran transmitan asam basa pada λ1 dan λ2
Membuat larutan I dengan cara :
- Mengambil 5 mL larutan metil merah 1000 ppm, menambahkan 25 mL
larutan natrium asetat 0,04 N dan menambahkan dengan asam asetat
0,02 N sampai 100ml.
Membuat larutan II dengan cara :
- Mengambil 5 mL larutan metil merah 1000 ppm, menambahkan 25 mL
larutan natriumasetat 0,04 N dan menambahkan 50 mL asam asetat
0,02 N lalu mengencerkannya dengan aquadest sampai 100 mL.
Membuat larutan III dengan cara :
- Mengambil 5 mL larutan metil merah 1000 ppm, menambahkan 25 mL
larutan natrium asetat 0,04 N dan 10 mL asam asetat 0,02 N lalu
mengencerkannya dengan aquadest sampai 100 mL (larutan III).
- Menentukan transmitan dengan spektrofotometer pada panjang
gelombang (λ1) dan (λ2) dan menentukan pH larutan 1 sampai 3 di atas.
1.5.1 Tabel Pengamatan
Tabel 1.5.1 Data kalibrasi indikator metil merah pada suasana asam dan basa
λ(nm) Asam Basa
% T A % T A
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
96,9
95,5
93,6
90,3
86,1
80,4
73
65,5
59,7
51,8
45,3
40,1
40,4
38,6
40,3
44,3
2,06.10-2
2,09.10-2
2,13.10-2
2,21.10-2
2,32.10-2
2,48.10-2
2,73.10-2
3,05.10-2
3,35.10-2
3,86.10-2
4,41.10-2
4,98.10-2
4,95.10-2
5,18.10-2
4,96.10-2
4,51.10-2
82,3
81,5
79,7
78,9
78,7
78,7
80,23
82,3
86
89,3
93,3
95,6
97,5
98,7
99,2
99,5
2,43.10-2
2,45.10-2
2,5.10-2
2,53.10-2
2,54.10-2
2,54.10-2
2,49.10-2
2,43.10-2
2,32.10-2
2,23.10-2
2,14.10-2
2,09.10-2
2,05.10-2
2,02.10-2
2,016.10-2
2,013.10-2
Dari percobaan didapatkan :
- Panjang gelombang maksimum untuk larutan asam, λ1 = 530 nm
- Panjang gelombang maksimum untuk larutan asam, λ2 = 440 nm
Tabel 1.5.2. Pengukuran % Transmitan dan Absorbansi larutan Asam dan Basa
pada λ1 dan λ2
ppm Asam Basa
λ1 =530 nm λ2 = 440 nm λ1 =530 nm λ2 = 440 nm
% T A % T A % T A % T A
2
3
4
5
16,7
14,1
12
38,6
0,119
0,141
0,167
0,0518
20,4
20,1
19,4
86,1
0,098
0,0995
0,103
0,0232
85,5
76,4
25,5
98,7
0,0066
0,0106
0,0145
0,0168
92,5
87,8
16,8
78,7
0,216
0,227
0,107
0,0254
Tabel 1.5.3. Pengukuran % Transmitan dan Absorbansi larutan pada λ1 dan λ2
Larutan pH λ1 = 520 nm λ2 =440 nm
% T A % T A
I
II
III
3
4
4
9,1
8,3
11,6
2,19.10-1
2,4.10-1
1,72.10-1
39,4
36,5
19,2
5,07.10-2
5,97.10-2
1,04.10-1
1.6. Hasil Perhitungan
A. Membuat larutan metil merah 100 ppm dari larutan metil merah 1000 ppm
sebanyak 100 mL.
N1 V1 = N2 V2
1000 V1 = 100 100
V1 = 10 mL
Jadi untuk membuat larutan metil merah 100 ppm sebanyak 100 mL
dilakukan dengan memipet 10 mL larutan metil merah 1000 ppm dan
melarutkannya dengan aquadest sampai 100 mL.
B. Membuat larutan metil merah 10 ppm dari larutan metil merah 100 ppm
sebanyak 100 mL.
N1 V1 = N2 V2
100 V1 = 10 100
V1 = 10 mL
Jadi untuk membuat larutan metil merah 10 ppm sebanyak 100 mL
dilakukan dengan memipet 10 mL larutan metil merah 100 ppm dan
melarutkannya dengan aquadest sampai 100 mL.
C. Membuat 100 mL HCl 0,1 N dari HCl 37 %
Diketahui : % HCl = 37 %
ρ HCl = 1,191 g/cm3
BE HCl = 36,5
= 12,0730 N
N1 V1 = N2 V2
0,1 N 100 mL = 12,07 N V2
V2 = 0,8280 mL
Jadi, untuk membuat larutan HCl 0,1 N adalah dengan memipet 0,8280
mL HCl 37 % dan melarutkan dengan aquadest sampai 100 mL.
D. Membuat larutan 250 mL NaOH 0,01 N.
BE (NaOH) = 40
W = 0,1 g
Jadi, untuk membuat larutan NaOH 0,01 N ialah dengan menimbang
NaOH sebanyak 0,1 gram dan melarutkan dengan aquadest sampai
volumenya 250 mL.
E. Membuat larutan 250 mL CH3COONa 0,04 N.
BE CH3COONa = 82
W = 0,82 g
Jadi, cara untuk membuat larutan CH3COONa 0,04 N ialah dengan
menimbang CH3COONa sebanyak 0,8200 gram dan melarutkan dengan
aquadest sampai larutan menjadi 250 mL.
F. Membuat larutan 250 mL CH3COOH 0,02 N dari CH3COOH 9,99%
Diketahui : % CH3COOH = 99 %
ρ HCl = 1,049 g/cm3
BE CH3COOH = 60
N = 17,31 N
N1 V1 = N 2 V2
0,02 N 250 mL = 17,31 V2
V2 = 0,2888 mL
Jadi, cara membuat larutan CH3COOH 0,02 N ialah dengan memipet
0,2888 mL CH3COOH 99% dan melarutkan dengan aquadest sehingga
larutan menjadi 250 mL.
G. Menentukan regresi linier dari larutan asam basa.
Rumus : y = a + bx
Dimana :
x = konsentrasi larutan (ppm)
y = absorbansi
a = intersep
b = slope
Tabel 1.6.1. Data nilai regresi linier larutan asam pada λ1 (530 nm)
(x) (y)
2
3
4
5
0,119
0,141
0,167
0,0518
∑x =14 ∑y = 0,4788
Grafik 1.6.1. Nilai regresi linier larutan asam pada λ1 (530 nm)
y = -0.0176x + 0.1812
0
0.02
0.04
0.06
0.080.1
0.12
0.14
0.16
0.18
1 2 3 4 5 6
Konsentrasi (ppm)
Abs
orba
nsi
Dari grafik didapat: y = a + bx
= 0,1816 - 0,0176x
Tabel 1.6.2. Data nilai regresi linier larutan basa pada λ1 (530 nm)
(x) (y)
2
3
4
5
0,0066
0,0106
0,0145
0,0168
∑x = 14 ∑y = 0,0845
Grafik 1.6.2. Nilai regresi linier larutan basa pada λ2 (530 nm)
y = 0.0035x + 5E-05
R2 = 0.9862
00.0020.0040.0060.008
0.010.0120.0140.0160.018
0.02
0 2 4 6
Konsentrasi (ppm)
Ab
sorb
ansi
Dari grafik didapat: y = a + bx
= 5.10-5 + 0,0035x
Tabel 1.6.3. Data nilai regresi linier larutan asam pada λ2 (440 nm).
(x) (y)
2
3
4
5
0,098
0,0995
0,103
0,0232
∑x =14 ∑y = 0,3237
Grafik 1.6.3. Nilai regresi linier larutan asam pada λ1 (440 nm)
y = -0.0221x + 0.1582
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 1 2 3 4 5 6
Konsentrasi (ppm)
Abs
orba
nsi
Dari grafik didapat: y = a + bx
= 0,1582 - 0,0221x
Tabel 1.6.4. Data nilai regresi linier larutan basa pada λ2 (440 nm).
(x) (y)
2
3
4
4
0,216
0,227
0,107
0,0254
∑x =14 ∑y = 0,5754
Grafik 1.6.4. Nilai regresi linier larutan basa pada λ2 (440 nm)
y = -0.0692x + 0.386
R2 = 0.86990
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0 2 4 6
Konsentrasi (ppm)
Ab
sorb
ansi
Dari grafik didapat: y = a + bx
= 0,386 - 0,0692x
Tabel 1.6.5. Harga a dan b untuk larutan asam dan larutan basa pada λ1 = 520 nm
dan λ2 = 440 nm.
Asam Basa
λ1(530 nm) λ2(440 nm) λ1(530 nm) λ2(440 nm)
a b a B a b a b
- 0,0176 0,1816 -0,0221 0,1582 0,0035 5.10-5 -0,0692 0,386
H. Menentukan konsentrasi masing-masing slope metil merah.
Rumus : A1 = a1 HMR [HMR] + a1 MR- [MR-]
A2 = a2 HMR [HMR] + a2 MR- [MR-]
Dimana :
A1 = absorbansi molar pada λ1 = 520 nm
A2 = absorbansi molar pada λ2 = 440 nm
a1 HMR = indeks absorbansi HMR pada λ1 (520 nm)
a2 HMR = indeks absorbansi HMR pada λ2 (440 nm)
a1 MR- = indeks absorbansi MR- pada λ1 (520 nm)
a2 MR- = indeks absorbansi MR- pada λ2 (440 nm)
a. Pada larutan 1 : A1 = 2,19.10-1 pada λ1 (520 nm)
A2 = 5,07.10-1 pada λ1 (440 nm)
2,19.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [MR-] x 0,0025
5,07.10-1 = 0,0025 [HMR] - 0,0545 [MR-] x 0,024
5,475.10-4 = 6.10-5 [HMR] + 6,975.10-5 [MR-]
1,22.10-2 = 6.10-5 [HMR] – 1,308.10-3 [MR-]
-1,165.10-2 = 1,378.10-3 [MR-]
[MR-] = -8,45.10-6
2,19.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [MR-]
2,19.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [-8,45.10-6]
0,024 [HMR] = 0,219
[HMR] = 9,125
= 3 – (-6.03338) = 9,03338
Ka = 10-9,03338
b. Pada larutan II : A1 = 2,4.10-1 pada λ2 (520 nm)
A2 = 5,97.10-2 pada λ2 (430 nm)
2,4.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [MR-] x 0,0025
5,97.10-2 = 0,0025 [HMR] + - 0,0545 [MR-] x 0,024
6.10-4 = 6.10-5 [HMR] + 6,975.10-5 [MR-]
1,4328.10-3 = 6.10-5 [HMR] + 1,308.10-3 [MR-]
832,8.10-6 = 1,378.10-3 [MR-]
[MR-] = 6,0435.10-7
2,4.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [MR-]
2,4.10-1 = 0,024[HMR] + 0,0279 [6,0435.10-7]
0,087 [HMR] = 2,4.10-1 – 16,8614.10-9
[HMR] = 9,9999
= 4 – (-7,21867)
= 11,2187
Ka = 10-11,2187
c. Pada larutan III : A1 = 2,4.10-1 pada λ2 (520 nm)
A2 = 5,97.10-2 pada λ2 (430 nm)
1,72.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [MR-] x 0,0025
1,04.10-1 = 0,0025 [HMR] + - 0,0545 [MR-] x 0,024
430.10-6 = 6.10-5 [HMR] + 6,975.10-5 [MR-]
2,496.10-3 = 6.10-5 [HMR] + 1,308.10-3 [MR-]
2,066.10-3 = 1,378.10-3 [MR-]
[MR-] = 1,4993.10-6
1,72.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [MR-]
1,72.10-1 = 0,024 [HMR] + 0,0279 [1,4993.10-6]
0,024 [HMR] = 1,72.10-1 – 41,8305.10-9
[HMR] = 7,1667
= 4 – (-2,06994)
= 6,0699
Ka = 10-6,0699
Dengan cara diatas dapat diperoleh harga [HMR] dan [MR-] pada larutan II dan
III adalah :
Tabel 1.6.6. Data [HMR], [MR-], , pKa dan Ka.
Larutan [HMR] [MR-] pH pKa Ka
I
II
III
9,125
9,9999
7,1667
-8,45.10-6
6,0435.10-7
1,4993.10-6
3
4
4
-6,03338
-7,21867
-2,06994
9,03338
11,2187
6,0699
10-9,03338
10-11,2187
10-4,7335
pKa rata – rata = 8.773993
Tabel 1.6.7. Tabel nilai hubungan pH dengan konsentrasi
missal: - x = pH
- y =
Larutan y x
I -6,03338 3
II
III
-7,21867
-2,069944
4
∑ -15,322 11
Tabel 1.6.5. Grafik nilai hubungan pH dengan Absorbansi
y = 1.3891x - 10.201
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
2.5 3 3.5 4 4.5
pH
Ab
sorb
ansi
Dari grafik didapat : y = a + bx
= -10,201 + 1,3891x
1.7. Grafik
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
350 400 450 500 550 600
Panjang gelombang
Ab
sorb
ansi
Asam
Basa
Grafik 1.7.1. Hubungan antara Absorbansi (A) dengan panjang gelombang
(λ) pada larutan 5 ppm
y = -0.0176x + 0.1812
0
0.02
0.04
0.06
0.080.1
0.12
0.14
0.16
0.18
1 2 3 4 5 6
Konsentrasi (ppm)
Abs
orba
nsi
Grafik 1.7.2. Nilai regresi linier larutan asam pada λ1 (530 nm)
y = 0.0035x + 5E-05
R2 = 0.9862
00.0020.0040.0060.008
0.010.0120.0140.0160.018
0.02
0 2 4 6
Konsentrasi (ppm)
Ab
sorb
ansi
Grafik 1.7.3. Nilai regresi linier larutan basa pada λ1 (530 nm)
y = -0.0221x + 0.1582
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 1 2 3 4 5 6
Konsentrasi (ppm)
Abs
orba
nsi
Grafik 1.7.4. Nilai regresi linier larutan asam pada λ2 (440 nm)
y = -0.0692x + 0.386
R2 = 0.86990
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0 2 4 6
Konsentrasi (ppm)
Ab
sorb
ansi
Grafik 1.7.5. Nilai regresi linier larutan basa pada λ2 (440 nm)
y = 1.3891x - 10.201
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
2.5 3 3.5 4 4.5
pH
Ab
sorb
ansi
Grafikl 1.7.6. Grafik nilai hubungan pH dengan Absorbansi
1.8. Pembahasan
Dari data hasil percobaan pengukuran %T untuk larutan metil merah pada
gelombang 400 nm sampai 550 nm, untuk larutan asam diperoleh λ1 = 530 nm,
dan untuk larutan basa diperoleh λ2 = 440 nm.
Berdasarkan grafik 1.7.1 Secara hubungan antara panjang gelombang
dengan absorbansi pada suasana asam didapatkan absorbansi maksimum pada
larutan asam pada panjang gelombang 530 nm. Dan pada suasana basa didapatkan
absorbansi maksimum pada larutan basa pada panjang gelombang 440 nm.
Dimana dalam mendapatkan panjang gelombang maksimum, dengan melihat
absorbansi terbesar atau transmitan terkecil.
Berdasarkan grafik 1.7.2 secara teori hubungan antara absorbansi (A)
dengan konsentrasi (ppm) berbanding lurus, pada percobaan didapatkan hasil
yang sesuai dengan teori, dimana semakin besar absorbansi (A) maka harga
konsentrasi (ppm) akan semakin besar pula. Namun terdapat penyimpangan pada
konsentrasi 5 ppm, hal ini disebabkan karena dalam penentuan panjang
gelombang maksimum yang tidak tepat.
Berdasarkan grafik 1.7.3 secara teori hubungan antara absorbansi (A)
dengan konsentrasi (ppm) berbanding lurus, pada percobaan didapatkan hasil
yang sesuai dengan teori, dimana semakin besar absorbansi (A) maka harga
konsentrasi (ppm) akan semakin besar pula.
Berdasarkan grafik 1.7.4 secara teori hubungan antara absorbansi (A)
dengan konsentrasi (ppm) berbanding lurus, pada percobaan didapatkan hasil
yang sesuai dengan teori, dimana semakin besar absorbansi (A) maka harga
konsentrasi (ppm) akan semakin besar pula. Namun terdapat penyimpangan pada
konsentrasi 5 ppm, hal ini disebabkan karena dalam penentuan panjang
gelombang maksimum yang tidak tepat.
Berdasarkan grafik 1.7.5 secara teori hubungan antara absorbansi (A)
dengan konsentrasi (ppm) berbanding lurus, pada percobaan didapatkan hasil
yang sesuai dengan teori, dimana semakin besar absorbansi (A) maka harga
konsentrasi (ppm) akan semakin besar pula. Namun terdapat penyimpangan pada
konsetrasi 4 ppm dan 5 ppm, hal ini disebabkan karena dalam penentuan panjang
gelombang maksimum yang tidak tepat.
Berdasarkan grafik 1.7.6 hubungan antara pH larutan dengan konsentrasi
adalah berbanding lurus, dimana semakin besar pH maka semakin besar harga
perbandingan logaritma asam basanya.
Dari hasil percobaan diketahui bahwa pKa metil merah 8,773993. Dari
literatur harga pKa metil merah adalah 5,0 pada range 4,2-6,3. Dalam praktikum
pKa yang kita dapatkan adalah sebesar 8,773993. Hasil ini tidak sesuai dengan
teori.
Penyimpangan ini disebabkan karena :
- Larutan metil merah mudah teroksidasi.
- Penimbangan bahan yang kurang akurat.
- Pengukuran pH yang kurang akurat.
1.9. Kesimpulan
1. Panjang gelombang maksimum untuk larutan metil merah dalam suasana
asam (λ1) adalah 530 nm.
2. Panjang gelombang maksimum untuk larutan metil merah dalam suasana
basa (λ2) adalah 440 nm.
3. Harga pKa rata-rata dari hasil percobaan untuk metil merah adalah 8,773993.
top related