titrasi bebas air, praktikum ku yang tak terlaksana

TUJUAN

Menentukan kuantitas senyawa obat dengan Titrasi Bebas Air

PRINSIP PECOBAAN

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. Prinsip lebih lanjut diterangkan dalam pembahasan.

PROSEDUR

Pembakuan
Asam Perklorat 0,1 N

700 mg Kalium Biftalat ditimbang yang telah dihaluskan dan dikeringkan pada suhu 120oC selama 2 jam

Larutkan dalam 50 ml asam asetat glasial dalam labu 250 ml

Tambahkan 2 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat sampai warna ungu menjadi biru

Lakukan penetapan blangko (gunakan 50 ml asam asetat)

Larutan Natrium Metoksida 0,1 N

400 mg Asam Benzoat ditimbang

Larutkan dalam 80 ml dimetilformida dalam labu erlenmeyer

Tambahkan 3 tetes biru timol

Titrasi dengan natrium metoksida sampai titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Penetapan Kadar

Antazolin Hidroklorida

250 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml asam asetat glasial dalam labu Erlenmeyer, hangatkan

Dinginkan, tambahkan 15 ml raksa (II) asetat

Tambahkan 3 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat 0,1 N titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Atropine Sulfat

100 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 10 ml asam asetat glasial dalam labu Erlenmeyer, hangatkan

Tambahkan 3 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat 0,1 N titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Bisakodil

250 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml asam asetat glasial

Dinginkan, tambahkan 15 ml raksa (II) asetat

Tambahkan 3 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat 0,1 N titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Klorfeniramin Maleat

500 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml asam asetat glasial

Tambahkan 2-3 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat 0,1 N titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Kodein Sulfat

200 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 10 ml asam asetat glasial, hangatkan jika perlu

Tambahkan 3 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat 0,1 N titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Dekstrometorfan

200 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml asam asetat glasial, hangatkan agar larut

Tambahkan 2 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat 0,1 N titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Fenilpropamolamin hidroklorida

250 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml asam asetat glasial

tambahkan 10 ml raksa (II) asetat

Tambahkan 2-3 tetes Kristal violet

Titrasi dengan asam perklorat 0,1 N titik akhir warna biru

Lakukan penetapan blangko

Fenitoin

250 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml dimetilformamida

Tambahkan 3 tetes azo violet

Titrasi dengan Natrium metoksida 0,1 N

Lakukan penetapan blangko

Allopurinol

50 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml dimetilformamida

Tambahkan 3 tetes biru timol

Titrasi dengan Natrium metoksida 0,1 N

Lakukan penetapan blangko

Barbital

200 mg zat ditimbang

Larutkan dalam 20 ml dimetilformamida

Tambahkan 3 tetes biru timol

Titrasi dengan natrium metoksida 0,1 N

Lakukan penetapan blangko

PEMBAHASAN

 
Titrasi Bebas Air

Titrasi bebas air adalah titrasi yang dilakukan dalam pelarut bukan air. Sebelum kita membahas mengenai titrasi bebas air maka kita harus mengetahui tentang pelarut. Pelarut memiliki bentuk cair pada suhu kamar, dan diharapkan memiliki toksisitas rendah. Pelarut memiliki kemampuan khusus yang berkaitan dengan disosiasi, sifat keasaman dan kebasaan, tetapan dielektrik.
Klasifikasi pelarut berdasarkan kemampuan berdisosiasi dapat dibedakan menjadi pelarut yang dapat berdisosiasi dan pelarut yang tidak dapat berdisosiasi. Suatu pelarut yang dapat berdisosiasi memiliki tetapan disosiasi atau tetapan protolisis. Misal air akan berdisosiasi menjadi H+ dan OH-. Tetapan disosiasi air (Kw) adalah 10-14. Contoh pelarut yang tidak dapat berdisosiasi adalah eter, CHCl3, CCl4, dan pelarut hidrokarbon seperti benzene dan toluene.

Berdasarkan karakter keasaman dan kebasaanya (menurut teori Bronster-Lowry) dapat dibedakan menjadi pelarut protogenik, pelarut protofilik, pelarut amfiprotik, pelarut aprotik. Pelarut protogenik adalah pelarut yang bersifat asam. Pelarut protogenik ini dapat mendonorkan proton (H3O+) pada saat berdisosiasi. Contoh dari pelarut ini adalah HCl, HNO3¬, H2SO4¬, asam asetat. Pelarut protofilik adalah pelarut yang bersifat basa atau pelarut yang dapat mendonorkan proton (H3O+). Contoh dari pelarut ini adalah etilen diamin, piridin. Pelarut amfiprotik adalah pelarut yang dapat meneriman dan mendonorkan proton. Contoh dari pelarut ini adalah H¬2O, Metanol, NH3. Pelarut amfiprotik akan mengalami ionisasi sendiri atau protolisis. Tetapan protolisis pelaut amfiprotik ini dinyatakan dengan suatu tetapan protolisis atau konstanta disosiasi.

H2O + H2O –> H3O+ + OH-
NH3 + NH3 –> NH4+ + NH2-

Pelarut yang tidak dapat meneriman dan mendonorkan proton adalah pelarut aprotik. Contoh pelarut ini adalah CHCl3, CCl4, hidrokarbon.
Sifat Keasaman dan Kebasaan Suatu Pelarut

AB –> A+ + B-

A+ merupakan lionium yang menentukan keasaman suatu pelarut, sedangkan B- merupakan ion liat yang menentukan kebasaan suatu pelarut. Jika AB merupakan suatu asam lemah maka ion liat yang dihasilkan dari pelarut ini merupakan satu basa kuat. Sebagai contoh:

2 CH3COOH –>CH3COOH2+ + CH3COO-

Ion asetat (OAc-) merupakan basa kuat dalam pelarut asam asetat. Hal ini sama berlaku pada ion hidroksida (OH-) dalam pelarut air.
Pengaruh Tetapan Dielektrik

Suatu asam-basa dalam pelarut SH akan mengalami kesetimbangan sebagai berikut

HB + SH –> H2S+.B-

Dalam pelarut yang memiliki konstanta dielektrik yang tinggi pasangan ion tersebut akan terdisosiasi sempurna membentuk ion bebas. 

H2S+.B- –> H2S+ + B-

Sehingga reaksi keseluruhan yang terjadi adalah

HB + SH –> H2S+ + B-

disimpulkan bahwa keasaman dan kebasaan suatu senyawa bergantung pada tetapan ionisasi (Ki) dan tetapan disosiasi (Kd) dari pelarutyang digunakan. untuk senyawa asam kuat dapat diasumsikan bahwa Ki >>> 1 maka Ka= Kd dan Kb=Kd. Sedangkan untuk asam atau basa lemah diasumsikan bahwa Ki<<HNO3>HOAc dan menyetarakan keasaman asam mineral HClO4, H2SO4 , HCl dan HNO3. Dari kedua contoh di atas dapat disimpulkan bahwa asam dan basa dalam pelarut amfiprotik kesempurnaan reaksinya bergantung pada kerakter keasaman dan kebasaan pelarut, tetapan dielektrik pelarut, keasaman dan kebasaan senyawa, tetapan autoprotolisis pelarut. Berikut adalah tetapan autoprotolisis pelarut

Pelarut pKs
Air 14.00
Methanol 16.70
Etanol 19.10
Asam asetat 14.45
Anhidrida asetat 14.50
Asetonitril 26.50

Kesimpulannya yaitu semakin kecil nilai Ks atau semakin besar nilai pKs maka semakin besar rentang potensial yang tersedia untuk titrasi.

Interaksi solut-pelarut

Pelarut basa atau yang lebih basa dalam air, disebut juga sebagai pelarut protofilik, memiliki kemampuan penyetingkat atau penyetara kekuatan solut asam-asam lemah dan mampu membedakan kekuatan basa-basa. Pelarut asam, disebut juga sebagai pelarut protogenik, juga memiliki kemampuan penyetingkat atau penyetara kekuatan solut basa-basa lemah dan mampu membedakan kekuatan asam-asam. Pelarut aprotik tidak mempengaruhi kekuatan asam maupun basa. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa untuk membuat basa lemah menjadi basa kuat dapat digunakan pelarut asam kuat, sedangkan penggunaan pelarut basa yang kuat ditujukan untuk membuat asam lemah menjadi asam kuat.
Beberapa panduan dalam titrasi bebas air yaitu meliputi
Solut hendaknya larut dalam pelarut atau pada kelebihan peniter
Hasil titrasi harus larut dalam pelarut
Pelarut yang digunakan tidak menimbulkan reaksi samping yang mengganggu
Pelaksanaan titrasi harus bebas air, meliputi pelarut dan pereaksi dengan penambahan anhidrida asetat, dan peralatan yang digunakan harus kering.
Titrasi bebas air untuk senyawa asam
Pelarut protofilik (pelarut basa) merupakan cairan yang dapat meningkatkan disosiasi asam lemah dengan cara bereaksi dengan proton yang tersedia. Contoh-contoh pelarut protifilik yaitu piridin, dimetilformamida, n-butilamin, dan sebagainya. Contohnya yaitu fenol yang merupakan asam lemah, dilarutkan dalam piridin sehingga bisa berdisosiasi dengan sempurna. Kesetimbangan akan bergeser ke kanan dan menjadikan fenol dalam piridin sebagai asam kuat. Jika fenol dititrasi dengan basa kuat CH3ONa maka terjadi persaingan antara piridin terprotonasi dengan CH3ONa. Tetapi karena ion metoksida lebih basa daripada piridin, maka fenol akan bereaksi dengan CH3ONa.
Contoh peniter yang bisa digunakan dalam titrasi bebas air untuk senyawa asam yaitu garam Li-metoksida, garam K-metoksida, garam Na-metoksida, dan tetrabutil ammonium hidroksida. Peniter bisa dibakukan dengan asam benzoat.
Contoh senyawa asam yang bisa dititrasi yaitu fenobarbital. Fenobarbital dapat dilarutkan dalam DMF yang sudah netral dengan indicator merah kuinaldin, kemudian dititrasi dengan Li-metoksida. Titik akhir tercapai dengan terjadinya perubahan warna dari pink menjadi tidak berwarna.

Penerapan titrasi bebas air untuk senyawa basa

Pelarut asam asetat glasial digunakan untuk meningkatkan ionisasi amin sehingga dihasilkan senyawa OAc- yang bersifat basa kuat (lebih kuat dibandingkan ion perklorat) sesuai dengan persamaan reaksi berikut

RNH2 + HOAc ↔ RNH3 + OAc-

Peniter yang digunakan harus merupakan asam yang lebih kuat daripada asam asetat dan larut baik dalam asam asetat. Peniter yang umum digunakan yaitu asam perklorat dan dibakukan dengan kalium biftalat. Cara yang digunakan yaitu kalium biftalat diberi indicator kristal violet dan dititrasi dengan asam perklorat. Indikator yang digunakan yaitu kristal violet / metil violet yang memiliki warna violet dalam keadaan basa dan warna dengan variasi biru hingga kuning pada keadaan asam tergantung basa yang dititrasi.

Supaya reaksi bisa berhasil, umumnya kandungan air dalam pelarut dan peniter harus dibebaskan. Hal ini bisa dilakukan dengan penambahan anhidrida asetat karena anhidrida asetat akan bereaksi dengan air sesuai reaksi (CH3CO)2O + H2O  2 CH3COOH. Asam asetat yang digunakan tidak higroskopis (menyerap air) sehingga titrasi dapat dilakukan secara terbuka (bahkan jika perlu dipanaskan) dan dilakukan titrasi blangko. Jika sampel berupa asam amino yang tidak larut dalam asam asetat maka dilakukan titrasi tidak langsung. Asam amino dapat ditambahkan asam perklorat berlebih dan kemudian kelebihan asam perklorat dititrasi dengan Na-asetat sesuai

dengan reaksi berikut:

RCHRNH2COOH + HClO4 RCHRNH3 + COOH + ClO4-
HClO4 (sisa) + CH3COONa  CH3COOH + NaClO4

 

Perkecualian untuk garam halida senyawa basa tidak dapat dititrasi secara langsung dengan HClO4 karena ion halide merupakan basa yang lebih lemah daripada ion perklorat. Dalam reaksi perlu ditambahkan Hg asetat untuk mengikat halide sehingga dibebaskan ion asetat yang bersifat basa kuat yang dapat dititrasi dengan HClO4. Kelebihan Hg asetat tidak mengganggu karena HgCl2 tidak terdisosiasi dalam asam asetat. Persamaan reaksi yang terjadi yaitu:

RNH2.HCl +Hg(CH3COO)2 –>RNH3 + CH3COO- + HgCl2
RNH3 + CH3COO- + HClO4 –>RNH3 + ClO4- + CH3COOH

Morfin HCl merupakan contoh senyawa yang bisa dititrasi. Morfin HCl dilarutkan dalam Hg asetat, ditambah indicator, dan dititrasi dengan asam perklorat.

Pelarut (asam asetat glasial) yang digunakan peka terhadap pemuaian oleh suhu. Oleh karena itu maka normalitas HClO4 harus dikoreksi dengan rumus Vc = V [ 1+ (t1-t2) 0.0011)]
Keterangan : Vc = Volume terkoreksi
V = Volume HClO4 yang digunakan
t1 = Suhu larutan HClO4 pada saat dilakukan pembakuan (oC)
t2 = Suhu larutan HClO4 pada saat dilakukan titrasi (oC)

Faktor Penyebab Tidak Dilakukannya Praktikum

Berdasarkan prinsip titrasi bebas air, titrasi ini dilakukan pada senyawa dengan keasaman atau kebasaan sangat lemah (kebanyakan senyawa organik aktif) yang tidak dapat ditentukan kadarnya dengan pelarut air. Untuk sampel senyawa organik basa digunakan pelarut asam asetat glasial yang dapat meningkatkan kebasaan senyawa sehingga dapat ditentukan kadarnya dengan peniter asam perklorat. Asam perklorat memiliki syarat lebih asam dari asam asetat glasial dan larut dalam asam asetat.

Pelaksanaan percobaan titrasi bebas air tidak dapat dilakukan karena kadar air yang terkandung di dalam pereaksi (peniter, pelarut dan indikator) sangat tinggi. Pada pembuatan pereaksi didapatkan kadar air yang terkandung di dalam asam asetat glasial (99,5%) sangat tinggi. Hal ini dapat dibuktikan dengan:
Penentuan kadar air asam asetat glasial
Dari titrasi asam asetat glasial dengan NaOH 0,5 N didapat kadar asam asetat glasial 88%. Artinya syarat asam asetat glasial yang seharusnya 99,5% tidak terpenuhi.

Proses pembebasan cairan peniter (asam perklorat) dengan menggunakan Na2SO4 eksikatus menunjukkan bahwa Na2SO4 eksikatus melarut. Hal ini dikarenakan kadar air dalan asam perklorat sangat tinggi. Jika kadar air rendah maka seharusnya Na2SO4 eksikatus mengendap.

Penambahan anhidrida asetat dengan jumlah sesuai teori, tidak efektif dengan kandungan air dalam asam asetat glasial sangat tinggi (tidak sesuai dengan teori yang seharusnya hanya 2% air)
Berdasarkan uraian di atas, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan pereaksi. Asam asetat glasial dan methanol harus bebas air. Untuk itu terlebih dahulu diperlukan penentuan kadar air dan dilakukan langkah yang sesuai untuk pembebasairan, antara lain dalam:
Penambahan Na2SO4 eksikatus
Penambahan CuSO4 putih (bebas air)
Penambahan anhidrida asetat
Perhitungan kadar air dalam asam asetat glasial
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
Massa dari titrasi didapat dan dibandingkan dengan masa CH3COOH awal. Hasil massa titrasi berkurang, hal ini menunjukkan adanya kandungan air di dalam asam asetat glasial.
Penambahan anhidrida asetat
(CH3COO)2O + H2O → 2CH3COOH
Dari kadar air yang didapatkan berdasarkan reaksi di atas dapat ditentukan massa anhidrida asetat yang perlu ditambahkan

Asam asetat
Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Asam asetat memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-.

Disosiasi asam asetat dalam air
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.

Asam asetat glasial
Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C. Asam Asetat glasial mengandung tidak kurang dari 99,5% C2H4O2, merupakan cairan jernih tidak berwarna dengan bau khas dan tajam, dapat bercampur dengan air, etanol P dan gliserol P serta larut (1=3) memberikan reaksi terhadap asetat. 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. 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.

Pereaksi pada percobaan masih mengandung air dapat disebabkan karena bahan asam asetat glasial yang telah disimpan dalam jangka waktu lama menyerap air (bersifat higroskopis) dari udara, dikarenakan kondisi penyimpanan yang tidak sesuai. Penyerapan air oleh asam asetat glasial tersebut menyebabkan senyawa tidak mengandung 99,5% asam asetat (tidak memenuhi syarat), namun hanya mengandung 88% asam asetat yang menyatakan asam asetat glasial yang didapatkan tidak murni (masih mengandung air).

Proses pembuatan dan pembakuan asam perklorat 0,1 N dengan menggunakan pelarut asam asetat glasial. Asam asetat glasial yang tidak murni (masih mengandung air) akan menyebabkan asam perklorat yang dibuat juga mengandung air. Dibuktikan dengan penambahan Na2SO4 eksikatus yang melarut, seharusnya mengendap bila kadar air rendah. Pembuatan indikator yang digunakan dalam percobaan, yaitu kristal violet dan alfa-naftolbenzein masing-masing 0,05% dan 0,2% dalam asam asetat glasial. Asam asetat glasial yang telah mengandung air, akan menyebabkan hasil akhir indikator yang dibuat juga mengandung air. Dengan demikian, keseluruhan pereaksi utama yang diperlukan dalam titrasi bebas air mengandung air, sehingga percobaan tidak dapat dilakukan.

Pereaksi yang masih mengandung air, mengakibatkan fungsi pereaksi untuk meningkatkan kebasaan senyawa dan menentukan kadar senyawa tidak dapar berjalan dengan baik. Bila titrasi berlangsung dengan pelarut yang masih mengandung air, maka akan mempengaruhi tingkat kebasaan senyawa dalam pelarut menjadi lebih rendah dari seharusnya (bila ditambahkan pelarut bebas air). Selain itu, kadar senyawa organik yang ditentukan juga akan berkurang dari kadar seharusnya karena tidak semua senyawa dapat bereaksi, masih terdapat kandungan air yang akan mempengaruhi reaksi. Semua pereaksi yang dibuat mengandung air sehingga pada titrasi bebas air, jumlah kelebihan air dari peniter, pelarut serta indikator tersebut akan mempengaruhi titik akhir titrasi, perubahan warna dapat terjadi di luar titik akhir titrasi seharusnya, titrasi menjadi tidak presisi dan akurat.

KESIMPULAN
Pereaksi Mengandung air sehingga penetapan akdar senyawa obat dengan titrasi bebas air tidak dapat dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetat diakses 28 oktober 2009
http://duniakimia.com/index.php?option=com_content&view=article&id=113:asam-asetat-glasial&catid=47:metode-analisa-bahan-kimia&Itemid=65 diakses 28 oktober 2009

About these ads

One response to “titrasi bebas air, praktikum ku yang tak terlaksana

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s