MAKALAH KIMIA FARMASI KUANTITATIF TITRASI BEBAS AIR
KELOMPOK V S1-IVA 1. ALFITRA RAISYA (17010 2. BAYU AJIE SATRIA (17010 3. DHEA RIZKY (1 4. EKA DEFITRI (17010 5. INTAN SRI MAULINA (17010 6. NOLA AYUNDA PUTRI (17010 7. NURUL FARIDAH (1701 8. SUCI PUTRI YULIANDI (17010
DOSEN PENGAMPU : MUSTIKA FURI, M. Si., Apt
PROGRAM STUDI S1 FARMASI SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI RIAU YAYASAN UNIVERSITAS RIAU 2019
1
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Dalam makalah ini penulis menjelaskan mengenai titrasi Bebas Air. Makalah ini di buat dalam rangka untuk melengkapi nilai penulis dan menambah pengetahuan penulis maupun pembaca mengenai Titrasi Bebas Air. Penulis menyadari dalam pembuatan makalah ini masih banyak kesalahan dan kekurangan. Hal ini disebabkan terbatasnya kemampuan, pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki oleh penulis. Meskipun demikian, penulis berusaha agar makalah ini dapat lebih layak untuk dibaca. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran, demi perbaikan dan kesempurnaan makalah ini di waktu yang akan datang. Semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca.
Pekanbaru, 23 Maret 2019
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..................................................................................................................... i DAFTAR ISI................................................................................................................................... ii BAB I .............................................................................................................................................. 1 PENDAHULUAN .......................................................................................................................... 1 1.1 Tinjaun Pustaka ..................................................................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ................................................................................................................ 2 1.3. Tujuan Penulisan .................................................................................................................. 2 BAB II............................................................................................................................................. 3 PEMBAHASAN ............................................................................................................................. 3 2.1.
Definisi Titrasi Bebas Air ................................................................................................ 3
2.2.
Prinsip Percobaan Titrasi Bebas Air ............................................................................... 5
2.3.
Sampel yang Cocok untuk Titrasi Bebas Air ................................................................... 6
2.4.
Larutan Baku .................................................................................................................... 6
2.5.
Indikator untuk Titrasi Bebas Air..................................................................................... 8
BAB III ......................................................................................................................................... 10 KESIMPULAN ............................................................................................................................. 10 3.1. Kesimpulan......................................................................................................................... 10 3.2 Saran .................................................................................................................................... 10 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 11
ii
iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Tinjaun Pustaka Asam-asam dan basa-basa lemah seperti alkaloid dan asam-asam organik sukar larut dalam air dan kurang reaktif tidak dapat ditetapkan kadarnya secara titrasi dengan asam atau basa (asidimetri atau alkalimetri) dalam pelarut air. Kesulitan ini dapat diatasi dengan melaksanakan titrasi dalam lingkungan yang bebas air atau menggunakan pelarut yang bukan air. Pada dasarnya titrasi bebas air termasuk reaksi netralisasi juga, tetapi berbeda dengan konsep netralisasi dari Arhenius yang menyatakan bahwa reaksi netralisasi adalah reaksi antara ion-ion hydrogen dengan ion-ion hidroksida dalam larutan asam-basa berair; titrasi suatu senyawa asam dengan larutan baku basa; titrasi suatu senyawa basa dengan larutan baku asam. Dalam larutan berair netralisasi juga dapat diinterpretasikan sebagai reaksi antara pemberi proton (proton donor) dan penerima proton (proton akseptor). Teori TBA sangat singkat, sebagai berikut : air dapat bersifat asam lemah dan basa lemah. Oleh karena itu, dalam lingkungan air, air dapat berkompetisi dengan asamasam atau basa-basa yang sangat lemah dalam hal menerima atau memberi proton, sebagaimana ditunjukkan pada reaksi: H2O + H+
H3O+
Akan berkompetisi dengan RNH2 + H+ H2O + B
RNH3+
OH + BH+
Akan berkompetisi dengan ROH + B
RO- + BH+
Reaksi kompetisi air dengan asam lemah dengan basa lemah untuk memberi atau menerima proton. Adanya pengaruh kompetisi ini berakibat pada kecilnya titik infleksi pada kurva titrasi asam sangat lemah dan basa sangat lemah sehingga mendekati batas pH 0 dan 14. Oleh karena itu deteksi titik akhir titrasi sangat sulit. Sebagai aturan umum : basa-basa dengan pKa
< 7 atau asam-asam dengan pKa > 7 tidak dapat ditentukan kadarnya
secara tepat pada media air. Berbagai macam pelarut organic dapat digunakan untuk
1
menggantikan air, karena pelarut-pelarut ini kurang berkompetisi secara efektif dengan analit dalam hal menerima atau memberi proton. Dibidang farmasi teknik ini banyak dipakai karena banyak obat bersifat asam atau basa lemah yang sukar larut dalam air. Dengan memilih pelarut yang tepat, penetapan kadar dari komponen campuran asam atau basa juga dimungkinkan. Pada percobaan ini kita membahas tentang titrasi bebas air dengan berdasarkan pada reaksi netralisasi
1.2. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan titrasi bebas air ? 2. Sampel apa yang bisa digunakan dalam titrasi bebas air ? 3. Bagaimana prinsip kerja dari titrasi bebas air ? 4. Apa saja larutan baku yang digunakan dalam titrasi bebas air ? 5. Apa saja indicator yang digunakan dalam titrasi bebas air ?
1.3. Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui lebih dalam tentang hal-hal berikut ini : 1. Untuk mengetahui dan memahami pengertian dari titrasi bebas air 2. Untuk mengetahui sampel yang dapat digunakan dalam titrasi bebas air 3. Untuk mengetahui prinsip kerja dari titrasi bebas air 4. Untuk mengetahui larutan baku yang digunakan dalam titrasi bebas air 5. Untuk mengetahui indicator yang digunakan dalam titrasi bebas air
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1.
Definisi Titrasi Bebas Air Titrasi bebas air atau titrasi non-Aqua adalah titrasi yang menggunakan pelarut organik sebagai pengganti air. Dengan pelarut organik tertentu, kekuatan asam atau basa lemah dapat diperbesar sehingga memungkinkan suatu titrasi yang tidak memuaskan dalam pelarut air. Dibidang farmasi teknik kini banyak dipakai karena banyak obat bersifat asam atau basa lemah yang suka larut dalam air. Dengan pemilih pelarut yang tepat, penetapan kadar dari komponen campuran asam atau basa juga dimungkinkan. Teori asam-basa dari arrhenius ternyata tidak berhasil menjelaskan sifat karakteristik dari asam dan basa dalam pelarut organik. Dalam hal ini, teori yang umum telah dikemukakan oleh bronsted. Menurut teori ini, asam adalah pemberi proton, sedangkan basa adalah penerima proton. Titrasi bebas air adalah suatu titrasi yang tidak menggunakan air sebagai pelarut. Tetapi digunakan pelarut organik seperti alkohol, eter atau pelarut-pelarut organik lain karena senyawa tersebut tidak dapat larut dalam air, disamping itu kurang reaktif dalam air seperti misalnya garam-garam amina, dimana garam-garam ini dirombak lebih dahulu menjadi basa yang bebas larut dalam air, sari dengan pelarut organik lain dan direaksikan dengan asam baku berlebih, yang kemudian pelarutnya diuapkan dan barulah kelebihan asam ditentukan kembali dengan basa baku sedangkan senyawa-senyawa organik yang mengandung nitrogen ditentukan dengan metode Kjeldahl, dimana senyawa-senyawa yang berupa garam natrium diasamkan dahulu, kemudian senyawa yang tidak larut dalam air disari dengan pelarut lain (organik), pelarut diuapkan dan sisa dikeringkan dan ditimbang. Pada pelarut asam lemah dan basa lemah dalam lingkungan bebas air harus diperhatikan pengaruh pelarut bukan air terhadap tetapan ionisasi, tetapan dissosiasi, tetapan asam asam dan basa senyawa yang hendak dititrasi. Yang tidak kalah penting adalah pengaruh konstante dialetrik pada reaksi protolisis pada pelarut bukan air. Jenis dan pengaruh pelarut dalam titrasi ini harus mendapat perhatian. Pada dasarnya pelarut dibedakan menjadi dua jenis pelarut yaitu : 3
1. Pelarut Aprotik Adalah pelarut yang dapat menurunkan ionisasi asam-asam danbasa-basa. Termasuk dalam kelompok pelarut ini adalah pelarut-pelarut non polar seperti benzene, karbon tetraklorida serta hidrokarbon alifatik.
2. Pelarut protofilik (proto = proton, filik = suka) Adalah pelarut yang dapat menaikkan ionisasi asam lemah dengan menggabungkan proton yang dimilikinya. Dengan demikian senyawa-senyawa yang bersifat basa seperti n-butil amin, piridin, dimetil formamid, trimetil amin termasuk dalam kelompok ini. Pelarut ini biasa digunakan dalam analisis senyawa-senyawa yang bersifat asam lemah seperti fenol.
3. Pelarut protogenik Adalah pelarut yang menghasilkan proton. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah asam-asam kuat seperti asam klorida dan asam sulfat. Pelarut kelompok ini kurang bermanfaat dalam titrasi bebas air.
4. Pelarut amfiprotik Adalah pelarut yang mempunyai sifat gabungan dari protofilik dan protogenik sehingga pelarut ini dapat menghasilkan atau menerima proton. Yang termasuk pelarut kelompok ini adalah air, alcohol, dan asam asetat glacial. Sebagai contoh asam asetat dapat menghasilkan ion asetat dan proton.
Pengaruh pelarut aprotik terhadap titrasi bebas air adalah senyawa HCl yang dilarutkan akan tidak bereaksi dengan pelarut, karena itu kekuatan asamnya tidak berkurang. Sebagai ukuran untuk kekuasaan asam adalah afinitas proton. Makin kuat proton terikat makin sedikit proton yang diberikan dan asamnya akan semakin meningkat/kuat. Begitupun dengan basa . Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam memilih pelarut : 1. Kelarutan dari senyawa=senyawa yang akan dianalisis dalam pelarut. 4
2. Kekuatan elatif kebasaan dari pelarut. 3. Ketajaman titik akhir. 4. Ketidakreaktifan pelarut.
2.2.
Prinsip Percobaan Titrasi Bebas Air Sebagian senyawa organik aktif tidak dapat ditentukan kadarnya dalam larutan air menurut cara titrasi protolisis karena keasaman atau kebasaannya sangat lemah. Dalam hal ini, titrasi protolisis dilakukan dalam lingkungan pelarut bukan air berdasarkan atas teori asam-basa Bronsted. Pada titrasi asam lemah dan basa lemah dalam pelarut bukan air pengaruh pelarut terhadap tetapan disosiasi (Ki) tetapan disosias (Kd) dan dan tetapan keasaman dan kebasaan senyawa yang akan ditentukan harus diperhatikan. Terutama pengaruh tetapan dielektrik pelarut pada reaksi protolisis senyawa yang terjadi dalam larutan bukan air. Berbagai macam pelarut organik dapat digunakan untuk mengambil air karena pelarut- pelarut ini kurang berkompetisi secara efektif dengan anlit dalam hal menerima atau memberi proton.
1. Titrasi bebas air basa-basa lemah Asam asetat merupakan penerima proton yang sangat lemah sehingga tidak berkompetisi secara efektif dengan basa-basa lemah dalam hal menerima proton. Hanya asam yang sangat kuat yang mampu memprotonasi asam asetat.Asam perklorat dalam larutan asam asetat merupakan asam yang paling kuat diantara asam-asam umum yang digunakan untuk titrasi basa lemah dalam medium bebas air. Dalam titrasi bebas air biasanya ditambahkan dengan asam asetat anhidrida dengan tujuan untuk menghilangkan air yang ada dalam asetat perklorat. Sebagai indicator dapat digunakan : Oraset biru, kuinaldin merah, dan Kristal violet.
5
2. Titrasi bebas air asam-asam lemah Untuk titrasi bebas air (TBA) asam lemah pelarut yang digunakan adalah pelarut yang tidak berkompetisi secara kuat dengan asam lemah dalam hal yang memberikan proton. Alcohol dan pelarut aprotik digunakan sebagai pelarut. Pelarut aprotik merupakan pelarut yang dapat menurunkan ionisasi asam dan basa.
. 2.3.
Sampel yang Cocok untuk Titrasi Bebas Air Prinsip kerja dari TBA adalah dengan menggunakan pelarut organic pengganti air sehingga dapat disimpulkan larutan analit yang dapat digunakan adalah : o untuk titrasi asam-asam atau basa-basa yang sangat lemah, o pelarut yang digunakan adalah pelarut organik yang juga mampu melarutkan analit-analit organik.
2.4.
Larutan Baku Semua perhitungan dalam titrimetri didasarkan pada konsentrasi titrasi titran sehingga titran harus dibuat secara teliti. Titran semacam ini disebut dengan larutan baku (standar). Konsentrasi larutan dapat dinyatakan dengan normalitas, molaritas, atau bobot per volume. Suatu larutan standar dapat dibuat dengan cara melarutkan sejumlah senyawa baku tertentu yang sebelumnya senyawa tersebut ditimbang secara tepat dalam volume larutan yang diukur dengan tepat. Larutan standar ada dua macam yaitu larutan baku primer dan larutan baku sekunder. Larutan baku primer mempunyai kemurnia yang tinggi. Larutan baku sekunder harus dibakukan dengan larutan baku primer. Suatu proses dimana larutan baku sekunder dibakukan dengan larutan baku primer disebut dengan standarisasi. Suatu senyawa dapat digunakan sebagai baku primer jika memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: a) Mudah didapat, dimurnikan, dikeringkan dan disimpan dalam keadaan murni
6
b) Mempunyai kemurnia yang sangat tinggi atau dapat dimurnikan dengan penghabluran kembali c) Tidak berubah selama penimbangan (zat yang higroskopis bukan merupakan baku primer) d) Tidak teroksidasi oleh O2 dari udara dan tidak berubah oleh CO2 dari udara e) Susunan kimianya tepat sesuai jumlahnya f) Mempunyai berat ekivalen yang tinggi, sehingga kesalahn penimbangan akan menjadi lebih kecil g) Mudah larut h) Reaksi dengan zat yang ditetapkan harus stoikiometri, cepat dan terukur
A. Larutan Baku pada Asidimetri Pelarut Bebas Air Titran yang paling sering digunakan adalah asam perklorat, dalam pelarut asam asetat glacial atau pelarut yang relative netral seperti dioksan. Titran ini berfungsi sebagai larutan baku. Asam Perklorat merupakan asam terkuat yang sudah umum yang bereaksi sempurna dengan basa-basa lemah.
B. Larutan Baku pada Alkalimetri Pelarut Bebas Air Titran yang sering digunakan pada TBA senyawa-senyawa yang bersifat asam lemah adalah natrium metoksida, litium metoksdia dalam methanol, atau tetrabutil ammonium hidroksida dalam dimetilformamid. Kalium metoksida yang merupakan basa yang lebih kuat, tidak digunakan karena dapat membentuk endapan gelatinus. Dalam beberapa keadaan yang mana natrium metoksida juga membentuk endapan gelatinus maka litium metoksida merupakan pilihan. Titran-tiran basa lainnya adalah natrium aminometoksida (merupakan basa yang paling kuat), dan natrium trifenilmetan yang digunakan untuk senyawa-senyawa yang bersifat asamm lemah seperti fenol dan pirol.
7
2.5.
Indikator untuk Titrasi Bebas Air Bentuk resonansi yang berbeda dari indikator berlaku baik untuk titrasi bebas air tapi perubahan warna pada titik akhir titrasi untuk bervariasi dari titrasi, karena mereka bergantung pada sifat titran. Warna sesuai dengan titik akhir yang benar dapat didirikan dengan melakukan titrasi potensiometri sambil mengamati perubahan warna indikator. Mayoritas titrasi bebas air dilakukan dengan menggunakan berbagai indikator yang cukup terbatas disini adalah beberapa contoh yang khas.
Kristal Violet : Digunakan sebagai 0,5% b/v larutan dalam asam asetat glasial. Berubah warna dari ungu adalah melalui biru diikuti oleh hijau, kemudian menjadi kuning kehijauan, dalam reaksi dimana basa seperti piridin yang dititrasi dengan asam perklorat.
Red : Digunakan sebagai solusi b/v 0,2% dalam dioksan dengan kuning untuk mengubah warna merah.
Naftol Benzein : Bila dipekerjakan sebagai solusi b / v 0,2 % dalam asam etanoat memberikan kuning untuk mengubah warna hijau. Ini memberi poin akhir tajam di nitro merana yang mengandung anhidrida etanoat untuk titrasi basa lemah terhadap asam perklorat.
Quenaldine Merah : Digunakan sebagai indiktor untuk penentuan obat dalam larutan dimetilformamida. Sebuah solusi b / v 0,1 % dalam etanol memberikan perubahan warna dari merah ungu ke hijau pucat.
Biru Timol : Digunkan secara luas sebagai indikatoruntuk tritasi zat bertindak sebagai asam dalam larutan dimentil formamida. Sebuah solusi b / v 0,2 % dalam metanol memberikan perubahan warna yang tajam dari kuning ke biru pada titik akhir.
A. Indikator untuk Asidimetri dalam Pelarut Bebas Air Untuk titrasi basa lemah dan garam-garamnya: 1. Kristal Violet 2. Metilrosanilin klorida 3. Merah kuinaldin 4. Alfa – naftol benzein 5. Hijau malakit 8
Untuk senyawa basa yang relative lebih kuat: 1. Metal merah 2. Metal orange 3. Timol blue
B. Indikator untuk Alkalimetri dalam Pelarut Bebas Air Pengamatan titk akhir dapat menggunakan potensiometer atau secara
visual.
Penggunakan potensiometer merupakan pemilihan utama untuk menentukan titik akhir titrasi bebas air. Pemilihan indikator secara visual berdasarkan pengalaman empiric dan dilakukan secara trial and error.Pengalaman menunjukan bahwa azo violet merupakan indikator pilihan untuk titrasi asam-asam yang keasamanya lemah atau medium dalam pelarut dimetil formamid. Dalam tritasi dengan logam alkoholat, azo violet akan berubah warna sebelum timol blue. Warna biru cerah merupakan warna titik akhir titrasi untuk indikator azo violet dan timol blue.
9
BAB III KESIMPULAN
3.1. Kesimpulan 1. titrasi bebas air adalah titrasi yang menggunakan pelarut organik sebagai pengganti air untuk mempertajam titik akhir titrasi 2. prinsip kerja dalam metode titrasi bebas air adalah menggunakan pelarut organik dengan menggunakan reaksi netralisasi.yaitu dapat dilakukan antara larutan basa-basa lemah dan asam-asam lemah. 3. Sampel yang cocok untuk titrasi ini adalah asam/basa yang sangat lemah dan pelarutpelarut organik.
3.2 Saran Demi tercapainya kesempurnaan dari makalah ini guna meningakatkan pengetahuan kita dibidang titrasi asam basa diharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak.
10
DAFTAR PUSTAKA
Day RH. Jr dan All Underwood. 1992. Analisis kimia kuantitatif edisi V. Jakarta : erlangga
Dirjen POM.1979. farmakope Indonesia edisi III. Jakarta : Depkes RI
Gandjar ibnu G dan abdul rahman. 2007. Kimia analisis. Yogyakarta : pustaka pelajar
Keenan. 1982. Kimia untuk universitas. Jakarta : Depkes RI
11