bidang kimia - Olimpiade PSMA

PRAKTIKUM
OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2010
Medan, 1-7 Agustus 2010
BIDANG KIMIA
Ujian Praktikum
KIMIA ANALISIS
Waktu 150 menit
Kementerian Pendidikan Nasional
Direktorat Jenderal
Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas
2010
OSN-10 Page 1 PRAKTIKUM
Titrasi Sistein Klorida dengan NaOH
Asam alfa amino merupakan senyawa penyusun protein. Hampir semua protein
tersusun atas kombinasi dari 20 jenis asam amino. Asam amino merupakan
senyawa yang mengandung gugus amina, -NH2, sekaligus gugus karboksilat,
-COOH. Disamping itu ada pula gugus samping “R” yang berbeda-beda untuk
setiap asam amino. Rumus umumnya adalah sebagai berikut :
O
H2N
CH
C
OH
R
Dalam sistem fisiologis dimana pH hampir netral, gugus amina pada asam amino
akan terprotonasi dan gugus asam karboksilat akan terdeprotonasi. Kondisi ini
yang disebut “Zwitter ion” sebagai berikut :
O
H3N
CH
C
O
R
Dalam larutan yang sangat asam, gugus karboksilat juga akan terprotonasi,
sedangkan dalam larutan yang sangat basa gugus amina yang akan
terdeprotonasi:
O
O
H3N
CH
C
OH
R
Dalam larutan asam
H2N
CH
C
O
R
Dalam larutan basa
Sifat asam-basa asam amino dijelaskan dengan baik oleh teori asam-basa
Brønsted-Lowry. Suatu asam amino sederhana yang tidak memiliki gugus
asam maupun basa pada gugus sampingnya merupakan suatu asam berbasa
dua yang dalam bentuk terprotonasi penuh dapat mendonorkan protonnya
selama dilakukan titrasi oleh suatu basa. Asam amino yang terprotonasi penuh
adalah asam amino dalam bentuk garam hidrokloridanya. Titrasi sempurna
OSN-10 Page 2 PRAKTIKUM
asam amino hidroklorida ini oleh NaOH akan membentuk dua tahap titrasi dan
mencapai dua titik ekivalensi. Pada setiap tahap titrasi dapat ditentukan nilai pKa
yang dapat diperoleh dari hasil ekstrapolasi titik setengah ekivalensi pada aluran
grafik antara pH sebagai sumbu y dengan volume penitrasi dalam satuan mL
sebagai sumbu x. Nilai pKa juga dapat dihitung menggunakan persamaan
Henderson-Hasselbach:
pH = pK a + log
[anion basa konjugasi ]
[ asam lemah ]
(1)
Pada saat konsentrasi anion basa konjugasi sama dengan konsentrasi asam
lemahnya, maka pKa = pH.
Peralatan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Pipet gondok 10 mL
Gelas ukur 25 mL
Botol tetes 25 mL untuk titrasi (1 tetes sudah diuji sama dengan 0,05 mL)
pH meter
Larutan Buffer pH 4 dan pH 7
Batang pengaduk
Gelas kimia untuk tempat titrasi 100 mL (pengganti Erlenmeyer)
Percobaan
Anda akan diberikan zat-zat sebagai berikut :
1. Larutan NaOH 0,3 M yang telah dibakukan dengan asam oksalat
2. Larutan sistein klorida 0,1 M
3. Aquades sebanyak 25 mL
Cara Kerja
1. Pipet 10 mL larutan Sistein Klorida 0,1 M ke dalam gelas kimia 100 mL.,
kemudian tambahkan 25 mL aquades.
2. Kalibrasi pH meter :
•
•
•
•
•
•
OSN-10 Siapkan Buffer pH 7 dan Buffer pH 4
Nyalakan pH-Meter dengan menekan “ Meas / Hold “
Tekan “ Cal “ agak lama sampai muncul “7-4” pada layar
Tekan “Enter/oC”, pada layar akan keluar “Cal pH 7”
Buka tutup pH-Meter dengan menariknya dibagian ujung
Celupkan pH-Meter ke dalam larutan Buffer pH 7 yang telah tersedia
Page 3 PRAKTIKUM
•
•
•
•
•
Tekan “Enter/oC”, setelah angka pada layar stabil akan keluar “Cal
pH 4”
Keluarkan pH-Meter lalu bilas dengan aquades sampai ke bagian
dalam elektroda gelasnya, lalu keringkan dengan tissue
Celupkan pH-Meter ke dalam Buffer pH 4
Tekan “Enter/oC”, tunggu sampai tulisan “Cal” pada layar hilang dan
angka pada layar stabil
Keluarkan pH-Meter lalu bilas dengan aquades dan keringkan, pHMeter telah siap untuk digunakan.
3. Ukur pH awal larutan sistein klorida
4. Lakukan titrasi dengan cara meneteskan larutan NaOH 0,3 M dari botol tetes
ke dalam gelas kimia yang berisi larutan sistein klorida
5. Catat pH larutan setiap penambahan 10 tetes NaOH 0,3 M (10 tetes = 1
data)
6. Lakukan titrasi sampai diperoleh 15 data
7. Lakukan titrasi sebanyak 2 kali (duplo)
Analisis Data
Untuk setiap pengukuran, buatlah aluran grafik atau kurva titrasi hubungan
antara pH (sumbu y) dengan volume penitrasi dalam mL (sumbu x) sebagai
berikut
Berdasarkan kurva tersebut :
- Tentukan pH pada masing-masing titik ekivalensi, dengan cara membuat garis
singgung yang saling sejajar pada setiap kurva sigmoid yang terbentuk,
kemudian buat bentuk jajaran genjang dan buat garis diagonal pertemuan dari
setiap sudut jajaran genjang tersebut. Titik pertemuan tersebut adalah titik
ekivalensi. Perhatikan contoh berikut :
OSN-10 Page 4 PRAKTIKUM
- Tentukan pKa1 dan pKa2 asam amino sistein.
- Tentukan pH isoelektrik (pI) yaitu pH dimana asam amino berada pada
keadaan „Zwitter ion”, yang merupakan nilai rata-rata pKa1 dan pKa2.
- Tuliskan reaksi dalam titrasi sistein oleh NaOH.
O
H2N
CH
C
OH
CH2
SH
Sistein
OSN-10 Page 5 PRAKTIKUM
KODE PESERTA:
LEMBAR JAWABAN
PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK
Konsentrasi NaOH
:
Konsentrasi Sistein Khlorida :
Volume NaOH 10 tetes = 0,5 mL
Data Simplo
Data Duplo
pH awal larutan :
pH awal larutan :
NO
OSN-10 VOLUME
NaOH (mL)
pH
NO
VOLUME
NaOH (mL)
pH
Page 6 PRAKTIKUM
1. Tentukan pH pada masing-masing titik ekivalensi, berdasarkan kurva sigmoid yang
anda buat.
2. Tentukan pKa1 dan pKa2 asam amino sistein.
OSN-10 Page 7 PRAKTIKUM
3. Tentukan pH isoelektrik (PI) yaitu pH dimana asam amino berada pada keadaan
“Zwitter ion”, yang merupakan nilai rata-rata pKa1 dan pKa2.
4. Tuliskan reaksi dalam titrasi sistein oleh NaOH.
OSN-10 Page 8