LAPORAN PRAKTIKUM SPEKTROFOTOMETER

ABSTRACT

Spectrophotometric determination of ionization constants determined ionization constants of methyl red indicator by means of spectrophotometry using a spectrophotometer. Spectrophotometric is one method of qualitative analysis is based on the measurement of light absorption / monochromatic light by a strip of colored solutions with a certain wavelength. Spectrophotometric method is done by determining the absorption spectrum of methyl as snow in the form of acid solution or alkaline solution. Then selected two maximum wavelengths (λ₁ and λ₂) and described absorbsinya groove to the wavelength. In this experiment the absorbance measurements using λ= 400 ─ 600 nm, and λ max= 520 obtained nm and λ min= 420 nm. . Ionization constants declared with Ka. Ionization constant is directly proportional to the absorbance because Ka is the value of y = 1.4179 x + 0.56716.

Keywords: Absorbance, Methyl red, Wavelength, spectrophotometry, and ionization constants.

ABSTRAK

Penentuan tetapan pengionan secara spektrofotometri, ditentukan tetapan pengionan indikator metil merah dengan cara spektrofotometri menggunakan spektrofotometer. Spektrofotometri merupakan salah satu metode analisa kualitatif yang didasarkan pada pengukuran serapan cahaya/sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna dengan panjang gelombang tertentu. Metode spektrofotometri dilakukan dengan penentuan spektrum absorbsi metil metah dalam bentuk larutan asam atau larutan basa. Kemudian dipilih dua panjang gelombang maksimum (λ₁ dan λ₂ ) dan digambarkan aluran absorbsinya terhadap panjang gelombang. Pada percobaan ini pengukuran absorbansi menggunakan λ = 400 ─ 600 nm, kemudian didapatkan λ max = 520 nm dan λmin = 420 nm. . Tetapan pengionan dinyatakan dengan Ka. Tetapan pengionan berbanding lurus dengan absorbansi karena Ka adalah nilai dari y  = 1,4179 x + 0,56716.

Kata kunci: Absorbansi, Metil merah, Panjang gelombang, Spektrofotometri, dan Tetapan Pengionan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Analisis spektroskopi didasarkan pada interaksi radiasi dengan spesies kimia. Berprinsip pada penggunaan cahaya / tenaga magnet atau listrik untuk mempengaruhi senyawa kimia sehingga menimbulkan tanggapan. Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut. Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrofotometer (Day & Underwood, 2001).

Metode spektrofotometri telah sangat populer untuk penentuan logam tetapi baru-baru ini telah menjadi usang, karena memakan waktu dan tidak menjamin dengan cukup rendah deteksi batas. Alat spektrofotometer serapan atom varian spectra meliputi panjang gelombang, laju alir, lebar celah, kuat arus, dan tinggi burner (Niedzielski, 2003).

Metode  penyelidikan dengan bantuan spektrofotometer disebut spektrofotometri. Dengan sumber cahaya apapun, spektrofotometer  terdiri atas sumber sinar, prisma, sel sampel, detektor dan pencatat. Spektroskopi UV/ Vis merupakan metode penting yang mapan, andal dan akurat. Dengan menggunakan spektroskopi UV/Vis, substansi tak dikenal dapat diidentifikasi dan konsentrasi substansi yang dikenal dapat ditentukan. Pelarut untuk spektroskopi UV harus memiliki sifat pelarut yang baik dan memancarkan sinar UV dalam rentang UV yang luas (Day & Underwood, 2001).

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. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum sinar tampak yang sinambung dan monokromatis. (Fessenden, 1982).

1.2  Tujuan Percobaan

Menentukan tetapan pengionan indikator metil merah secara spektrofotometri.

1.3  Prinsip Percobaan

Penentuan tetapan pengionan indikator metil merah secara spektrofotometri menggunakan spektrofotometer berdasarkan perbandingan nilai indikator tersebut. Dengan reaksi pengionan metil merah dapat dinyatakan dengan:

HMR → H⁺ + MR^-

Tetapan pengionan dapat ditentukan dengan cara :

Ka =  dimana pKa = pH – log

Menentukan spektrum absorpsi metil merah bentuk 1 (dalam larutan asam) dan bentuk 2 (dalam larutan basa), kemudian dipilih dua panjang gelombang maksimum dan minimum yaitu λ₁ dan λ₂. Selanjutnya dengan menggambarkan aluran absorbansi terhadap panjang gelombang untuk HMR dan MR^-.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Pengertian Spektrofotometri

Spektrofotometri adalah suatu metode yang dapat digambarkan sebagai suatu perpanjangan dari penelitian visual dimana studi yang lebih tinggi atau terinci mengenai pengabsorpsian energi cahaya oleh spesi kimia. Spektrofotometri merupakan studi mengenai interaksi antara energi cahaya dan materi (Day & Underwood, 2001).

Spektrofotometri melibatkan penggunaan spektrofotometer. Spektrofotometer adalah fotometer (alat untuk mengukur intensitas cahaya) yang dapat mengukur intensitas sebagai fungsi dari sumber cahaya panjang gelombang. Metode umum menggunakan spektrofotometer memerlukan pembangunan kurva standar (juga disebut referensi analitis kurva kalibrasi) untuk konstituen yang ditentukan (Hamzah, dkk, 2013).

2.1.2 Panjang Gelombang dan Absorbansi

Bila suatu zat disimpan dengan radiasi elektromagnetik. Zat ini menyerap panjang-panjang gelombang tertentu dari radiasi dan membiarkan panjang gelombang yang lain lewat pada gelombang yang diserap atau zat yang disebut spektrum absorpsi. Panjang gelombang ialah jarak antara dua titik yang identik pada gelombang (Keenan, 1990).

Absorbansi cahaya tampak dan radiasi UV meningkatkan energi elektromagnetik sebuah molekul. Artinya energi yang disumbangkan oleh foton-foton memungkinkan elektron-elektron tersebut mengatasi kekayaan inti dan pindah ke orbital baru yang lebih tinggi energinya (Day & Underwood, 2001).

2.1.3 Hukum Lambert – Beer

Hubungan Lambert-Beer menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik meliputi atau melewati medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan bertambahnya medium yang menyerap cahaya yang masuk dengan fraksi mol yang sama (Basset, dkk, 1994):

 = K.I

            Dimana:

            I = Intensitas cahaya masuk

            L = Tebal medim

            K = Faktor kesebandingan

Pada suatu kurva standard dan adisi standar terdapat hubungan antara konsentrasi(C) dengan absorbansi (A) dapat diketahui dengan persamaan regresi linear dengan menggunakan hukum Lambert-Beer (Dewi, 2012):

Y = Bx + A

            Dimana :

Y : absorbansi sampel             x : konsentrasi sampel

            B : slope                                  A : intersep

2.1.4 Metil Merah dan Warna Komplementer

Metil merah jika dilarutkan dalam air akan menjadi zwitter ion. Jika berada dalam suasana asam, senyawa ini berupa HMR akan berwarna merah dan memiliki 2 bentuk resonansi. Dalam suasan basa, ion akan hilang dan menjadi anion MR^- yang berwarna kuning (Basset, dkk, 1994).

Suatu zat menjadi berwarna apabila mengabsorpsi beberapa panjang gelombang dari warna putih. Cahaya yang dipantulkan gelombang ini maka warna yang terlihat adalah panjang gelombang yang tertinggal, dengan kata lain warna benda-benda yang terlihat oleh mata bukanlah warna sebenarnya tetapi warna komplementernya (Brady, 1999).

2.2 Analisis Bahan

2.2.1 Akuades (H₂O)

Cairan tak berwarna, tak berbau, memiliki titik didih 100 ^oC dan titik beku 0 ^oC. Akuades merupakan pelarut yang baik yang dapat melarutkan banyak elektrolit dan bersifat netral (Daintith, 1994).

2.2.2 Asam Asetat (CH₃COOH)

Asam asetat merupakan asam lemah tidak berwarna, berbau keras menyengat yang dihasilkan dari fermentasi alkohol. Asam asetat murni membeku pada suhu 290 K, titik didih 16.6 ^oC. titik leleh -118 ^oC. Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakan mata serta iritasi (Kusuma, 1983)

2.2.3 Asam Klorida (HCl)

Merupakan senyawa yang berbentuk cair, tidak berwarna dan korosif, dapat merusak kulit dan organ pernapasan, memiliki titik didih 85  ^oC (Daintith, 1994).

2.2.4 Etanol (C₂H₅OH)

Merupakan larutan tak berwarna memiliki titik didih 102^oC dan titik lebur 169^oC. Senyawa ini merupakan racun jika terminum (Daintith, 1994).

2.2.5 Metil Merah (C₁₅H₁₅N₃O₂)

Metil merah dalam air ditemukan sebagai zwitter ion, memiliki rentang pH 4.4 – 6.0. Pada  pH < 4 berwarna merah dan pada pH >6 berwarna kuning (Basset, dkk, 1994).

2.2.6  Natrium Asetat (CH₃COONa)

Merupakan kristalin tak berwarna yang dikenal sebagai garam anhidrat kehilangan air pada 50^oC. Kedua bentuk ini larut dalam air dan dalam etanol sedikit larut (Basri, 2003).

2.2.7 Natrium Hidroksida (NaOH)

Padatan berbentuk kristal, berwarna putih,.bersifat basa kuat dan higroskopis. Titik didih 1390^oC dan titik leleh 318^oC. Bersifat korosif dengan jaringan tubuh dan bahaya jika terkena mata (Kusuma, 1983).

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Alat - alat yang digunakan pada percobaan ini adalah batang pengaduk,  botol semprot, bulb, cawan petri, erlenmeyer 50 ml dan 100 ml, gelas beaker 50 ml dan 100 ml, labu ukur 100 ml, 250 ml, dan 500 ml, pipet tetes, pipet volum 1 ml, 5 ml, dan 10 ml, rak tabung, spatula, spektrofotometer, dan tabung reaksi.

3.1.2 Bahan

Bahan – bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades, asam klorida, etanol, metil merah, natrium asetat, dan natrium hidroksida.

3.2 Prosedur Kerja

Pertama-tama pembuatan larutan baku metil, ditimbang 0,5 gr metil merah kristal. Dilarutkan dalam 30 mL etanol 95%, kemudian diencerkan hingga tepat 500 mL dengan aqua d.m. Pembuatan larutan standar metil merah diambil 10 mL larutan baku metil, ditambahkan kedalam etanol 95% dalam labu takar 100 mL, diencerkan hingga 100 mL.

Pada spektrum absorpsi bentuk asam, HMR ditentukan dalam larutan HCl 5 mL larutan standar ditambahkan 10 mL 0,1 M HCl dan diencerkan hingga tepat 100 mL. Sedangkan untuk spektrum absorpsi bentuk basa, MR^- ditentukan dalam larutan standar yang ditambah 25 ml 0,04 M NaOH dan diencerkan hingga tepat 100 mL.

Berdasarkan kedua larutan asam dan basa, ditentukan absorbansinya pada berbagai panjang gelombang mulai 400 nm–500 nm. Untuk memudahkan, sebagai sel pembanding (blanko) digunakan aqua d.m. Dibuat kurva A terhadap  dan dipilih yang sesuai (tepat) untuk dianalisis. Untuk pengujian dipenuhi hukum Lambert-Beer dan ditentukan harga-harga indeks absorbansi molaar HMR dan MR^- pada  , diamati absorbansi   untuk berbagai konsentrasi metil merah dalam larutan asam dan basa. Berbagai konsentrasi larutan dapat diperoleh secara pengenceran dengan digunakan larutan 0,1 N HCl atau 0,01 N NaOH (pengenceran 2x, 4x, 8x) dengan demikian mediumnya akan tetap. Sedangkan untuk penentuan tetapan kesetimbangan ionisasi, dibuat tiga larutan sebagai berikut yang terdiri dari 5 mL larutan standar ditambahkan 25 mL larutan 0,04 M natrium asetat, kemudian volumenya ditepatkan menjadi 100 mL dengan ditambahkan 0,01 M asam asetat, 0,05 M asam asetat, dan 0,10 M asam asetat.

3.3. Rangkaian Alat

Gambar 3.3.1 Spektrofotometer

Keterangan gambar:

1. tempat kuvet                           7. tombol untuk mencetak

2. display digital                         8. pengatur panjang gelombang

3. mode indikator                       9. pengatur transmitan/absorbans (100%T/0 A)

4. mode pilihan                         10. tombol power/pengatur nol

5. tombol pengurangan             11. pengatur filter

6. tombol menaikkan

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

4.1.1. Tabel dengan Panjang Gelombang 400-600 nm

λ (nm)	HCl 0,1 M	NaOH 0,04 M	λ (nm)	HCl 0,1 M	NaOH 0,04 M
400	0,009	0,295	505	0,508	0,052
405	0,008	0,307	510	0,538	0,027
410	0,009	0,316	515	0,551	0,016
415	0,0021	0,329	520	0,562	-0,001
420	0,029	0,341	525	0,555	-0,009
425	0,027	0,336	530	0,549	-0,023
430	0,035	0,339	535	0,535	-0,027
435	0,049	0,340	540	0,517	-0,031
440	0,065	0,335	545	0,483	-0,039
445	0,077	0,328	550	0,455	-0,033
450	0,102	0,320	555	0,409	-0,032
455	0,110	0,316	560	0,348	-0,040
460	0,156	0,302	565	0,278	-0,036
465	0,187	0,278	570	0,210	-0,039
470	0,228	0,260	575	0,143	-0,035
475	0,272	0,233	580	0,090	-0,037
480	0,306	0,201	585	0,053	-0,038
485	0,356	0,173	590	0,030	-0,049
490	0,395	0,134	595	0,012	-0,036
495	0,432	0,100	600	0,006	-0,047
500	0,474	0,074

4.1.2. Pada Larutan HCl (HMO)

C(X)	A1 (λ=420) nm	A2 (λ=520) nm
0,1	0,005	0,552
0,05	0,391	0,397
0,025	0,452	0,433
0,0125	0,068	0,050

4.1.3. Pada Larutan NaOH (MO‾)

C(X)	A1 (λ=420) nm	A2 (λ=520) nm
0,04	0,351	0,007
0,02	0,121	0,037
0,01	0,526	0,415
0,005	0,015	0,022

4.1.4. Pada Tetapan Kesetimbangan Ionisasi

CH3COONa	A1 (λ=420) nm	A2 (λ=520) nm
0,1	0,409	0,722
0,05	0,054	0,221
0,01	0,063	0,078

4.2 Pembahasan

Spektrofotometri adalah sebuah metode analisis untuk mengukur konsentrasi suatu senyawa berdasarkan kemampuan senyawa tersebut mengabsorbsi berkas sinar atau cahaya. Spektrofotometer adalah suatu instrumen yang mengukur transmitan atau absorbansi sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrofotometer terdiri dari spektrometer dan fotometer, spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorpsi. Dalam percobaan kali ini digunakan indikator metil merah sebagi sampel untuk ditentukan tetapan pengionannya dari data absorbandi atau persen transmitan. Metil merah sering digunakan untuk indikator titrasi asam basa, akan berwarna merah pada pH di bawah 4,4 dan akan berwarna kuning di atas 6,2.

4.2.1 Analisis Prosedur

Pada percobaan ini dilakukan pembuatan larutan baku metil merah dengan dilarutkan 0.5 gram metil merah Kristal dalam 300 mL etanol 95% dan dimasukkan dalam labu ukur 500 mL, ditambahkan akuades dan ditepatkan hingga tanda batas, terlihat warna larutan menjadi merah pekat. Kemudian dibuat larutan standar metil merah dengan dilarutkan 10 mL larutan baku metil merah dalam 25 mL etanol 95% dan dimasukkan dalam labu ukur 250mL, ditambahkan akuades dan ditepatkan hingga tanda batas. Selanjutnya dibuat spectrum absorbansi bentuk asam dalam larutan bertingkat dengan dilarutkan 10 mL HCl 0.1M dalam 5 mL larutan standar dan dimasukkan dalam labu ukur 100 mL, ditambahkan akuades dan ditepatkan hingga tanda batas. Kemudian larutan tadi diambil 0.8 mL dimasukkan dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas. Lalu dibuat larutan HCl 0.05 M dengan diambil 50 mL larutan tadi, dimasukkan dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas. Setelah itu dibuat kembali larutan HCl 0.025M dengan diambil 50 mL larutan HCl 0,05M tadi, dimasukkan dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas. Dibuat lagi larutan HCl 0.0125M dengan diambil 50mL larutan HCl 0.025 M tadi, dimasukkan dalam labu ukur 100mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas. Fungsi penambahan HCl yaitu untuk metil merah menjadi asam dan menangkap ion Cl^- dari HCl serta pH larutan menurun dan menyebabkan larutan berubah warna menjadi merah muda. Reaksi yaitu C₁₅H₁₅N₃O₂ + HCl C₁₅H₁₆N₃O₂Cl dengan berikatan dengan Cl^- dan H⁺ maka larutan menjadi asam. Terakhir sisa dari ketiga larutan tadi dimasukkan dalam tabung reaksi. Salah satu dari tabung reaksi tersebut yang berisi larutan dengan konsentrasi tertinggi di ambil dan diukur panjang gelombangnya dengan spektrofotometer. Kemudian ketiga larutan dalm tabung tersebut diukur absorbansinya dengan spektrofotometer kembali.

Selanjutnya dibuat spectrum absorbansi bentuk basa dalam larutan bertingkat. Pertama dibuat terlebih dahulu larutan NaOH dengan dilarutkan 0.2 gr NaOH padat ditambahkan 10mL larutan standar metil merah dan diencerkan dengan akuades dalam labu ukur 100mL dan ditepatkan hingga tanda batas, diperoleh larutan NaOH 0.04M. Lalu dipipet 50 mL larutan tadi dimasukkan dalam labu ukur 100mL, ditambahkan akuades dan ditepatkan hingga tanda batas, diperoleh larutan NaOH 0.02M. Kemudian larutan tersebut diambil 50 mL dimasukkan dalam labu ukur 100mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas,diperoleh larutan NaOH 0.01M. kemudian dipipet kembali 50 mL larutan tadi, dimasukkan dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas,dan diperoleh larutan NaOH 0.005M. Setelah diambil 50 mL, dimasukkan dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas. Fungsi penambahan NaOH yaitu untuk membasakan larutan dengan cara metil merah yang menangkap ion Na⁺. Reaksinya yaitu C₁₅H₁₅N₃O₂ + NaOH  C₁₅H₁₆N₃O₃Na dengan mengurai H⁺ maka larutan bersifat basa. Terakhir sisa dari ketiga larutan tadi dimasukkan dalam tabung reaksi. Salah satu dari tabung reaksi tersebut yang berisi larutan dengan konsentrasi tertinggi di ambil dan diukur panjang gelombangnya dengan spektrofotometer. Kemudian ketiga larutan dalm tabung tersebut diukur absorbansinya dengan spektrofotometer kembali.

Dilanjutkan lagi pada penentuan indeks dengan dibuat larutan natrium asetat (CH₃COONa) dengan dilarutkan 0.322 gr natrium asetat dan diencerkan dengan akuades dalam labu ukur 100mL dan ditepatkan hingga tanda batas. Selanjutnya dilakukan pengenceran sampai 3x untuk mengetahui indeks absorbansi. Tujuan dari pengenceran yaitu untuk mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap panjang gelombang dan absorbansi yang terjadi. Secara teori apabila konsentrasi makin besar maka absorbansi akan semakin besar pula. Pertama larutan standar natrium asetat dipipet 50 mL dimasukkan dalam labu ukur 100mL dan ditambahkan akuades lalu ditepatkan hingga tanda batas. Begitu seterusnya hingga tiga kali dengan volume larutan natrium bervariasi yaitu 50 mL dan 20 mL, warna yang dihasilkan dari ketiga larutan tersebut adalah bening atau tak berwarna.

Terakhir pembuatan larutan untuk tetapan kesetimbangan ionisasi dengan dibuat larutan standar dengan dilarutkan sebanyak 0.57 mL asam asetat (CH₃COOH) dengan akuades dimasukkan dalam labu ukur 100mL lalu ditepatkan hingga tanda batas. Setelah itu dipipet sebanyak 0.57 mL larutan (CH₃COOH) ditambahkan larutan (CH₃COONa) 30 mL, dimasukkan dlam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan akuades dan ditepatkan hingga tanda batas, larutan berwarna merah muda jernih. Kemudian dipipet lagi sebanyak 50 mL larutan (CH₃COOH) ditambahkan larutan (CH₃COONa) 30 mL, dimasukkan dlam labu ukur 100mL dan diencerkan dengan akuades dan ditepatkan hingga tanda batas, larutan berwarna merah muda jernih. Lalu dipipet kembali sebanyak 20 mL larutan (CH₃COOH) ditambahkan larutan (CH₃COONa) 30 mL, dimasukkan dlam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan akuades dan ditepatkan hingga tanda batas, larutan berwarna merah muda jernih. Larutan asam asetat terdisosiasi parsial di dalam air menjadi CH3COO^- dan H⁺. Lalu ditambahkan larutan standar untuk menentukan apakah larutan standar akan berada pada keadaan asam atau basa. Fungsi penambahan CH3COONa adalah sebagai larutan buffer untuk menyangga larutan agar berada pada pH yang stabil berkisar antara 3,2 - 4,4. Terakhir dimasukkan secukupnya dari ketiga larutan tadi dalam tabung reaksi dan diukur absorbansinya dengan panjang gelombang 420 nm dan 520 nm dengan spektrofotometer.

4.2.2 Analisis Hasil

Pada suasana asam metil merah berwarna merah dan pada suasana basa akan berwarna kuning hal itu dikarenakan pada bentuk basa ion hidrogen lepas dari ikatan –N=N, sehingga memberikan bentuk yang berbeda dengan bentuk asamnya. Struktur asam dari metil merah dapat melakukan resonansi, perbedaan struktur bentuk asam dan basa inilah yang akan mempengaruhi panjang gelombang nantinya,dan panjang gelombang berhubungan dengan spektrum warna yang dihasilkan. Selain itu juga bisa dijelaskan dengan prinsip kesetimbangan HMR → H⁺ + MR^-, maka apabila ditambahkan asam maka reaksi akan bergeser ke kiri dan spesi asam akan banyak terbentuk (berwarna merah), apabila ditambahkan basa maka reaksi akan bergeser ke kanan, maka spesi MR^- banyak terbentuk (berwarna kuning).

Gambar 1. Strutur metil merah

	C15H15N3O2 + HCl C15H16N3O2Cl

 

Persamaan reaksi metil merah ketika larutan berwarna merah atau suasana asam.

	C15H15N3O2 + NaOH  C15H16N3O3Na

 

Persamaan reaksi metil merah ketika laruatn berwarna kuning atau dalam suasana basa. Dari data hasil percobaan pengukuran absorbansi tethadap larutan metil merah bentuk asam dari panjang gelombang 400 nm sampai 600 nm maka didapat panjang gelombang maksimum yaitu 420 nm dan pada panjang gelombang tersebut mencapai absorbansi maksimum. Untuk larutan metil merah basa dilakukan pengukuran dari panjang gelombang 400 nm sampai 600 nm maka di dapat pnjang gelombang maksimum yaitu 520 nm karena pada panjang gelombang tersebut tercapai absorbansi makasimum yaitu 0,552.

Menurut teori grafik absorbansi terhadap konsentrasi pada HCl dan NaOH dengan panjang gelombang 420 nm dan 520 nm adalah semakin besar konsentrai maka nilai absorbansinya akan semakin besar juga. Tetapi pada percobaan ini hal itu tidak terbukti dikarenakan adanya faktor- faktor yang tidak terpenuhi misal kurang teliti dalam proses standarisasinya. Hal ini sesuai dengan hukum Lambert-Beer bahwa absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi dan ketebalan bahan medium. Hubungan antara energi dan panjang gelombang saling mempengaruhi satu sama lain. Suatu elektron yang melepas energi hingga keluar dari ambang batas atom dapat dilihat oleh mata, karena memiliki panjang gelombang tertentu yaitu 400 nm - 600 nm. Maka besar energi yang dilepas pada suatu elektron dapat dinyatakan sebagai panjang gelombang. Tetapan pengionan yaitu perbandingan antara MR‾ dengan HMR. Tetapan pengionan asam (konstanta keasaman kebasaan) adalah merupakan perbandingan antara ion-ion yang dihasilkan saat pelarutan dengan jumlah senyawa yang tidak terionkan. Tetapan pengionan dinyatakan dengan Ka. Tetapan pengionan berbanding lurus dengan absorbansi karena Ka adalah nilai dari y  = 1,4179 x + 0,56716. Pada keseluruhan grafik dapat dilihat dan ditarik kesimpulan bahwa semakin besar konsentras suatu larutani maka semakin besar juga absorbansi yang didapat dan panjang gelombang yang diperoleh juga besar.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dapat disimpulkan dari percobaan ini digunakan metil merah sebagai zwitter ion atau larutan penyangga dan air sebagai pembanding. Zwitter ion adalah senyawa yang memiliki ion positif dan ion negatif. Jika senyawa metil merah dalam suasana asam berwarna merah dan dalam suasana basa berwarna kuning. Dengan reaksi metil merah dapat dinyatakan oleh persamaan sebagai berikut:

HMR → H+ + MR‾

Dengan tetapan pengionan : Ka =  dimana pKa = pH – log

Dalam percobaan ini digunakan panjang gelombang 400─600 nm dimana digunakan air sebagai blanko, dan HCl dan NaOH sebagai absorbannya.

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat disampaikan yaitu ditentukannya absorpsi pada indicator yang berbeda seperti indicator metil biru, ataupun indicator pp, sehingga praktikan lebih banyak lagi memperoleh informasi dan pengetahuan tentang penentuan pengionan dan juga menjadi lebih mengerti dalam menggunakan spektrofotometer.

DAFTAR PUSTAKA

Basri, 2003. Kamus Lengkap Kimia. Rineka Cipta. Jakarta

Basset, J. dkk. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.

Brady, J.E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Edisi 5. Jilid 1. Penerjemah : Sukmariah Maun. Erlangga. Jakarta

Daintith, J, 1994. Kamus Lengkap Kimia. Alih bahasa : Suminar Achmadi. Erlangga. Jakarta

Day, R.A dan Underwood, A.L. 2001. Analisa Kimia Kuantitatif. Edisi 6. Penerjemah: Iis Sofyan. Erlangga. Jakarta

Dewi, D.C. 2012. Determinasi Kadar Logam Timbale (Pb) Dalam Makanan Kaleng Menggunakan Destruksi Basah Dan Destruksi Kering. Vol.2. Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi UIN Maliki. Malang

Fessenden, R.A dan J.S. Fessenden. 1992. Kimia Organik. Jilid 1. Edisi Ketiga. Alih Bahasa: Pudjatmaka. Erlangga. Jakarta

Hamzah, H.H, et.al. 2013. Spectrophotometric Determination Of Uric Acid In Urine Based-Enzimatic Method Uricase With 4-Aminophenylemine Diazonium Sulfate (Variamine Blue Rt Salt). School of Chemistry, University of Southampton. Highfield Campus. Southampton .UK

Keenan, C.W, D.C Kleinfelter dan J.H Wood. 1990. Kimia Untuk Universitas. Jilid 2. Edisi keenam. Penerjemah : Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta 

Kusuma, S, 1983. Bahan-Bahan Kimia. Edisi 7. Erlangga. Jakarta

Niedzielski, P. And M. Siepak. 2003. Analytical Methods For Determining Arsenic, Antimony And Selenium In Environmental Samples. Vol.12. Department of Water and Soil Analysis. Adam Mickiewiez University. Poland

Ø Jawaban Pertanyaan

1.  Skema spketrofotometer sinar tampak 

- Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa)- Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga- Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp)- Laser 

·         Skema Spektrofotometer Sinar Tampak dan Ultraviolet

- lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spectrum kontinu pada gelombang 320-2500nm- lampu hydrogen atau deuterium (160-375 nm)- Lampu gas xenon (250-600 nm)

·         Spektrofotometer IR 

- Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida (38%) danerbiumoxida (3%)- Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC).- Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panjang gelombang 0,4 – 20 nm

2.      Selain dengan menggunakan cara spektrofotometri , penentuan tetapan kesetimbangan dapat dilakukan dengan melakukan titrasi potensiometri.

3.      a A + b B          c C + d D

{C}^c {D}^d   ₌  Q

{A}^a{B}^b

Pada kondisi setimbang Q = K 

∆G ⁰ = ∆H ⁰ - T ∆S ⁰

∆G = ∆G^o + RT ln K 

Pada saat kesetimbangan ∆G = 0

∆G⁰ = - R T ln K 

ln K = - ∆G⁰ / R T  -  ( -∆H ⁰ ) / RT +∆S ⁰/R

Ø Perhitungan

1.1        Pengenceran

a.       Pembuatan Larutan HCl

Untuk HCl 0,1 M :

Dik:     M₁ = 12,063

M₂ = 0,1M

V₂ = 100 mL

Dit:      V₁=...?

Solusi:

V₁.M₁ = V₂.M₂

V₁.12,063 = 100.0,1

V₁ = 0,828 mL

Untuk HCl 0,05 M :

V₁.M₁ = V₂.M₂

V₁.0,1 = 25 .0,05

V₁ = 12,5 mL

Untuk HCl 0,025 M :     

V₁.M₁ = V₂.M₂

V₁.0,05 = 25 .0,025

V₁ = 12,5 mL

Untuk HCl 0,0125 M :

V₁.M₁ = V₂.M₂

V₁.0,025 = 25 .0,0125

V₁ = 12,5 mL

b.      Pembuatan larutan NaOH 0,04 M

Untuk NaOH 0,04 M :

Dik:

M =  x

0,04 M =  x 10

gr =

gr = 0,16 gram

gr = 0,2 gram

Untuk NaOH 0,02 M :

M₁.V₁ = M₂.V₂

0,04.V₁ = 0,02. 25

V₁ = 12,5 mL

Untuk NaOH 0,01 M :

 V₁.M₁ = V_2.M₂

V₁. 0,02 = 25 .0,01

V₁ = 12,5 mL

Untuk NaOH 0,005 M :

V_1.M₁ = V₂.M₂

V₁.0,01 = 25 .0,005

V₁ = 12,5 mL

c.       Pembuatan larutan CHзCOOH

Penentuan massa CH3COONa 0,04 M

            M =  x

            0,04 M =   x

            Gr = 0,328 gram

Untuk CHзCOOH 0,1 M :

Dik :

M₁ = 17,49 M

M₂ = 0,1 M

V₂ = 100 mL

Dit:      V₁=...?

Solusi:

V₁.M₁ = V₂.M₂

V₁.17,49 = 100.0,1

V₁ = 0,57 mL

          

 Untuk CHзCOOH 0,05 M :

            V₁.M₁ = V₂.M₂

V₁.0,1 = 25 .0,05

V₁ = 12,5 mL

Untuk CHзCOOH 0,01 M :

V₁.M₁ = V₂.M₂

V₁.0,05 = 25 .0,01

V₁ = 5 mL

            d. Persatuan nilai indeks absorbansi menggunakan regresi linear

d.1 Absorbansi HCl pada λ₁ = 420 nm (a₁ HMO)

No	X	y	xy	x2
1	0,0125	0.068	0.00085	0,00015625
2	0.025	0,452	0,0113	0.000625
3	0.05	0.391	0,01955	0.0025
4	0,1	0,005	0,0005	0.01
	X= 0,1875	Y= 0.916	XY = 0.0322	X2= 0.01328625

A₁ HMO

 =

=

=

= -2, 437

d.2  Absorbansi HCl pada λ₁ = 520 nm (a₂ HMO)

No	X	y	xy	x2
1	0,0125	0.050	0.000625	0,00015625
2	0.025	0,433	0,010825	0.000625
3	0.05	0.397	0,01985	0.0025
4	0,1	0,552	0,0552	0.01
	X= 0,1875	Y= 1,432	XY= 0,0865	X2=0.01328

A₂ HMO

 =

=

= 0,00863 – 7,64957

= -7,64094

e.1  Absorbansi NaOH pada λ₁ = 420 nm (a₁ MO)

No	X	y	xy	x2
1	0,005	0.015	0.000075	0,000025
2	0.01	0,526	0,00526	0.0001
3	0.02	0.121	0,00242	0.0004
4	0,04	0,351	0,01404	0.0016
	X= 0,075	Y= 1,013	XY= 0,021795	X2= 0.002125

A₁ MO

 =

=

= 10,2564 – 13,5066

= -3,2502

e.2  Absorbansi NaOH pada λ2 = 520 nm (a₂ MO)

No	X	y	xy	x2
1	0,005	0.022	0.00011	0,000025
2	0.01	0,415	0,00415	0.0001
3	0.02	0,037	0,00074	0.0004
4	0,04	0,007	0,00028	0.0016
	X= 0,075	Y= 0,481	XY = 0,00528	X2= 0.002125

A₂ MO

 =

=

= 2,4847 – 6,4133

= -3,9286

3.Penentuan 0.1 M [HMO] dan [MOˉ]

1.a.      0.409 = -2,437 [HMO] – 3,2505 [MOˉ]         -3,9286

            0.722 = -7,6409 [HMO] – 3,9286 [MOˉ]       -3,2502

-1,6067 = 9,5739 [HMO] + 12,7687( MOˉ]

-2,3466 = 24,8344  [HMO] + 12,7687 [MOˉ]

0.7399  = -15,2605[HMO]

[HMO] = -0,048

1.b       0,049 = -2,433 [HMO] – 3,2502 [MO^-]

            0,049 = -2,437 [-0,048]- 3,2502 [MO^-]

            0,049 = 0,1169 – 3,2502 [MO^-]

            0,049-0,1169 = -3,2502 [MO^-]

            0,2921 = -3,2502 [MO^-]

            [MO^-] =  

        = -0,0898

2.a       0.054 = -2,437 [HMO] – 3,2502 [MOˉ]         -3,9286

            0.221 = 7,6409 [HMO] – 3,9286 [MOˉ]        0-3,2502

 

            0.2121 = 9,574 [HMO] + 12,7687 [MOˉ]

            0.7182 = -24,834 [HMO] + 12,7687 [MOˉ]

            0,5061 = 34,488 [HMO]

            [HMO] = 0,0146

2.b       0,054  = -2,437 [HMO] – 3,2502 [MO^-]

            0,054 = -2,437 [0,0146]- 3,2502 [MO^-]

            0,054 =  -0,0355  – 3,2502 [MO^-]

            0,054 + 0,0355 = -3,2502 [MO^-]

            0,0895  = -3,2502 [MO^-]

            [MO^-] =  

                = -0,02756

3.a       0.063 = -2,437 [HMO] – 3,2502 [MOˉ]         -3,9286

            0.078 = 7,6409 [HMO] – 3,9286 [MOˉ]        0-3,2502

 

            0.2475 = 9,574 [HMO] + 12,768 [MOˉ]

            0.253  = -24,834 [HMO] + 12,768 [MOˉ]

            0,006 = -15,2605 [HMO]

            [HMO] = -0,00039

3.b       0,063 = -2,437 [HMO] – 3,2502 [MO^-]

            0,063 = -2,437 [0.00039]- 3,2502 [MO^-]

            0,063 = 0,00095 – 3,2502 [MO^-]

            0,063 - 0,00095 = -3,2502 [MO^-]

            0,06205 = -3,2502 [MO^-]

            [MO^-] =  

                = -0,0191

4.a.

4.1. 0.1 M

            Log  =  = log 1.8708

            =0,2720

4.2. 0.05 M

            Log  =  = log -1,8876

            = -0,275

4.3. 0.01 M

            Log =  = log 48.97

            = 1,6899

4.b.     

No.	C	Ph (x)	Log
1	0.1	4	0.2720
2	0.05	4	-0,275
3	0.01	5	1.6899

Nilai pKa (nilai C pada y= m x + c)

            y= mx + c

            m =

            =

            =

            =  1,4179

0.1     =  1,4179 (4) + C

pKa = C = 0.56716

Ka =

Ø Grafik

·         Grafik HCl dengan λ = 420 nm

·         Grafik HCl dengan λ=520 nm

·         Grafik NaOH dengan λ = 420 nm

·         Grafik NaOH dengan λ = 520 nm

·         Grafik CH₃COONa  dengan λ = 420 nm

·         Grafik CH₃COONa  dengan λ = 520 nm