Sebanyak 20 gram kalsium oksida, Cao, dilarutkan dalam 500 ml air. Dua puluh mL larutan ini dititrasi dengan HCl 0,8 M. Hasil titrasi yang diperoleh sebagai berikut: Titrasi ke- 1 2 3 Volume HCI 24 mL 25 ml 26 mL (Ar. Ca = 40; 0 = 16) Kadar kalsium oksida dalam larutan adalah .... A. 25% B. 35% C. 55% D. 60% E. 70% 

Pada soal ini terdapat padatan CaO yang dilarutkan dalam air, kemudian larutan yang dihasilkan dititrasi dengan HCl. Kita ditanya mengenai kadar CaO dalam larutan, sehingga konsep yang digunakan adalah titrasi asam kuat - basa kuat.

Penjelasan Konsep

Siapa disini yang hobi makan bakso? Kayaknya hampir semua orang suka makan bakso ya. Bakso bakal lebih nikmat kalo kita tambahin cuka untuk menambah cita rasanya. Tapi, kamu tahu gak kalau cuka itu kadarnya beda-beda? Mungkin ada yang kadarnya 5%, 6%, dan 7%. Nah, tahukah kamu gimana caranya menentukan kadar suatu zat? Dalam ilmu kimia, kadar atau konsentrasi suatu zat misalnya disini ada cuka yang mengandung asam asetat dapat ditentukan melalui titrasi lho. Apa itu titrasi? Jadi, titrasi itu adalah metode penentuan konsentrasi (molar) suatu zat oleh zat lain yang sudah diketahui konsentrasinya dan dengan menggunakan indikator tertentu. Nah, kalau kita mau nentuin konsentrasi asam, maka kita harus menitrasinya menggunakan basa yang konsentrasinya sudah diketahui. Dan sebaliknya, kalau kita mau nentuin konsentrasi basa, maka kita harus menitrasinya menggunakan asam uang sudah diketahui konsentrasinya. Titrasi asam basa menggunakan prinsip reaksi netralisasi. 

Dalam titrasi, ada beberapa istilah yang mesti kita pahami nih diantaranya:
<ul><li>Pentiter/titran: zat yang digunakan untuk menitrasi (dalam buret)</li><li>Titrat: zat yang dititrasi (dalam erlenmeyer)</li><li>Titik ekivalen (TE): titik saat asam basa tepat habis bereaksi</li><li>Titik akhir titrasi: titik dimana indikator mengalami perubahan warna</li></ul>

Titik akhir titrasi ini sangat bergantung pada indikator yang digunakan. Indikator bersama-sama dengan titrat dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Saat setetes demi tetes titran dimasukkan, maka lama-kelamaan akan terjadi perubahan warna. Oleh karena itu, indikator yang digunakan untuk titrasi haruslah memiliki trayek pH yang dekat dengan pH titik ekivalen. Selain itu, juga harus mempunyai perubahan warna yang tajam pada asam dan basa. Jadi, kekuatan asam basa yang digunakan saat titrasi akan sangat menentukan jenis indikator yang digunakan. Lalu seperti apa ya rangkaian alat percobaan titrasi? Nah, mari kita lihat pada gambar berikut:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-81/LessonId-110/ModuleId-2/QuestionCode-21HIOOHNQOG/Titrasi.jpg" />
Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Asidi-alkalimetri

Nah, kapan kita bisa menghitung kadar titratnya? Titik akhir titrasi menunjukkan titrasi harus diakhiri karena titik ekivalen pasti sudah tercapai, makanya titrasi yang baik itu kalau titik akhir titrasinya sangat dekat ke titik ekivalen. Pada titik ekivalen mol titran dan titrat habis bereaksi sehingga konsentrasi titrat dapat diketahui. Misal kita punya titrasi asam basa, maka:

Mol asam = mol basa
Ma × Va × a = Mb × Vb × b

Dimana a dan b adalah valensi asam basa.

Di soal ini, kita diminta untuk menentukan kadar CaO dalam larutan. Kadar CaO dalam larutan bisa ditentukan melalui persamaan berikut:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-81/LessonId-110/ModuleId-2/QuestionCode-21IGDFDMZN1/persen massa.png" />

Oke, sekarang kita jawab soalnya ya. Pertama-tama kita buatkan persamaan reaksi CaO dan air:
\(CaO (s) + H_2O (l) → Ca(OH)_2 (aq)\)

CaO yang dilarutkan dalam air akan membentuk basa kuat \(Ca(OH)_2\). Selanjutnya mari kita hitung molaritas dari \(Ca(OH)_2\) hasil titrasi. Dari 500 mL larutan \(Ca(OH)_2\) yang terbentuk, diambil 20 mL untuk kemudian dititrasi oleh \(HCl\) 0,8 M. Titrasi dilakukan sebanyak 3x, sehingga volume \(HCl\) yang digunakan harus dirata-ratakan terlebih dahulu:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-81/LessonId-110/ModuleId-2/QuestionCode-21IGDFDMZN1/v rata hcl.png" />

Nah, kalau kita sudah mendapatkan volume rata-rata dari titran yang digunakan, selanjutnya yuk kita hitung konsentrasi dari \(Ca(OH)_2\)! Tapi ingat! \(Ca(OH)_2\) adalah basa kuat bervalensi 2, sedangkan \(HCl\) adalah asam kuat bervalensi satu.

Ma × Va × a = Mb × Vb × b
M \(HCl\) × V  \(HCl\) × 1 = M \(Ca(OH)_2\) × V \(Ca(OH)_2\) × 2
0,8 M × 25 mL × 1 = M  × 20 mL × 2
M \(Ca(OH)_2\) = 4/8 = 0,5 M

Setelah kita mendapatkan konsentrasi molar \(Ca(OH)_2\) hasil percobaan, kita hitung molnya. Ingat! 20 mL yang digunakan untuk titrasi itu sampel dari 500 mL larutan, jadi molnya dalam 500 mL ya:

n \(Ca(OH)_2\) = M × V = 0,5 × 500 = 250 mmol = 0,25 mol
Oleh karena koefisien \(CaO\) = koefisien \(Ca(OH)_2\), maka molnya sama, yaitu 0,25 mol

Sekarang kita hitung massa dari CaO hasil percobaan:
massa CaO = n × Mr = 0,25 × 56 = 14 gram

Terakhir, barulah kita bisa menghitung kadar CaO dalam larutan:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-81/LessonId-110/ModuleId-2/QuestionCode-21IGDFDMZN1/kadar CaO benar.png" />

Pembahasan