1 - gravimetri

GRAVIMETRI

Mata kuliah kimia analitikOff G

Oktober 2012

Disusun oleh

1.Agus jalaluddin : 110332421020

2.Lulus indra sepsio : 1103324064

3.M. fiqih hikmawan : 110332406429

Gravimetri

Analisis kimia secara kuantitatif

berdasarkan proses pemisahan dan

penimbangan suatu unsur atau

senyawa tertentu dalam bentuk yang

semurni mungkin.

Metode dalam Gravimetri

Cara PenguapanAnalit diuapkan, ditimbang dan bagian yang hilang ditentukan.

Contoh :

Penentuan kadar air dalam makanan

Cara Elektrogravimetri

Zat yang dianalisa ditempatkan di dalam

sel elektrolisa. Setelah dilakukan

elektrolisa, logam yang mengendap pada

katoda ditimbang.

Contoh: Penentuan Cu dalam larutan pada suasana asam menggunakan katoda Pt.

Katoda : Cu2+(aq) + 2e → Cu(s) H+(aq) + e → ½H2(g)

Anoda : H2O(l) + ½O2 → 2H+(aq) + 2e

Cara PengendapanMengubah bentuk komponen-komponen yang diinginkan menjadi bentuk yang sukar larut.

Reaksinya : aA + rR → AaRr

Bentuk ini kemudian harus dapat dipisahkan secara sempurna, dicuci, dikeringkan dan ditimbang.

Contoh:

Kalsium dapat ditetapkan secara

gravimetri dengan cara pengendapan

sebagai kalsium oksalat. Selanjutnya

dilakukan pemanggangan hingga kalsium

oksalat tersebut menjadi kalsium oksida.

Ca2+(aq)+ C2O42-(aq)→ CaC2O4(s)

CaC2O4(s) → CaO(s)+ CO2(g)+ CO(g)

Syarat bentuk senyawa yang diendapkan1. Kelarutannya rendah2. Endapan mudah disaring dan dicuci3. Endapan mudah diubah menjadi bentuk senyawa yang dapat ditimbang

Syarat bentuk senyawa yang ditimbang1. Stoikhiometri2. Mempunyai tingkat kestabilan yang tinggi3. Faktor gravimetrinya kecil

Faktor yang Mempengaruhi Gravimetri

1. Pemilihan reagen : reagen harus stabil (berat molekulnya besar, harus spesifik)

2. pH (pH rendah mengendap, pH tinggi larut)

Faktor Gravimetri

Faktor gravimetri didefinsikan sebagai jumlah gram analit dalam 1 gram (atau ekivalennya 1 gram) endapan.

Menentukan Berat Analit

A = analit

P = endapan

Contoh

0,6025 gram sampel garam klorida

dilarutkan dalam air dan kloridanya

diendapkan dengan menambahkan

perak nitrat berlebih. Endapan perak

klorida disaring, dicuci, dikeringkan dan

ditimbang. Ternyata beratnya 0,7134

gram. Hitunglah persentase klorida

dalam sampel?

Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan

Kelarutan

Kelarutan menyatakan jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam suatu senyawa pelarut. Konsentrasi zat terlarut di dalam larutan jenuh sama dengan kelarutannya. Kelarutan suatu zat akan berkurang apabila salah satu ion sekutu terdapat dengan berlebihan.

Kelarutan suatu zat dipengaruhi oleh faktor berikut:1. Jenis pelarut2. Suhu

1. Jenis pelarutSenyawa polar akan larut dalam pelarut polar. Senyawa non polar akan larut dalam pelarut non polar.

2. Suhu

Kelarutan zat padat dalam air semakin tinggi bila suhunya dinaikkan. Adanya kalor mengakibatkan semakin renggangnya jarak antarmolekul zat padat tersebut. Merenggangnya jarak antarmolekul zat padat menjadikan kekuatan gaya antarmolekul tersebut menjadi lemah sehingga mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air.

Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Sejumlah AgCl dilarutkan ke dalam 100 mL air dan larut sebagian. AgCl yang larut mengalami ionisasi.

AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)

diuapkan Ag+

(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s)

ditambahkan airAgCl(s) → Ag+

(aq) + Cl-(aq)

Dengan demikian, di dalam larutan jenuh tersebut terdapat reaksi kesetimbanganAgCl(s) ↔ Ag+

(aq) + Cl-(aq)

maka dapat diperoleh harga tetapan kesetimbangan:K = [Ag+] [Cl-]

Pada larutan jenuh AgCl, [Ag+] dan [Cl-] setara dengan harga kelarutan AgCl dalam airK = Ksp AgCl = [Ag+] [Cl-]

Contoh:Hitung hasil kali kelarutan dari perak kromat. Diketahui bahwa 1 L larutan jenuh mengandung 3,57 x 10-2 g bahan terlarut. Mr Ag2CrO4 adalah 331,7 g/mol ?Jawab:

Disosiasi:Ag2CrO4 ↔ 2Ag+ + CrO42-

s 2s s

LmolxLxmolg

gxs /10067,11

/7,331

1057,3 42

[Ag+] = 2s = 2,152 x 10-4[CrO42-] = s = 1,076 x 10-4

Maka Ksp:Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]

= (2,152 x 10-4)2 (1,076 x 10-4)= 5,0 x 10-12 mol/L

Hubungan Kelarutan dengan Ksp

Pada larutan jenuh senyawa ion AmBn, konsentrasi zat di dalam larutan sama dengan harga kelarutannya.AmBn(s) ↔ mAn+

(aq) + nBm-(aq)

s ms nsKsp AmBn = [An+]m [Bm-]n

= (ms)m (ns)n

= mm x nn (s)m+n

Kelarutan )( nm

nmxnm

Ksps

Hasil kali kelarutan memungkinkan kita untuk meramalkan dan menerangkan reaksi- reaksi pengendapan. Hasil kali kelarutan dalam keadaan sebenarnya merupakan nilai akhir yang dicapai oleh hasil kali ion ketika kesetimbangan tercapai antara fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dan larutan itu.

Hasil kali ion > Ksp terdapat endapanHasil kali ion < Ksp tidak terdapat endapan

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI UKURAN ENDAPAN

Untuk memperoleh endapan yang besar RSS<< S↑ DAN Q↓

Dimana: Q = konsentrasi spesi S = kesetimbangan kelarutan RSS dapat digunakan untuk memperkirakan/

mengontrol endapan yang terbentuk Jika RSS >> Q↑ dan S↓

endapan berbentuk koloid Jika RSS << Q↓ dan S↑

endapan berbentuk kristalin

syarat – syarat analisis suatu senyawa secara gravimetri dapat dikatakan berhasil:

1.Proses pemisahan analit yang dituju harus berlangsung secara sempurna sehingga banyaknya analit yang tidak terendapkan secara analitis tidak terdeteksi

2.Zat yang ditimbang harus murni atau mendekati murni dan mempunyai susunan yang pasti. Jika syarat ini tidak terpenuhi maka akan menimbulkan kesalahan yang besar.

Dalam menentukan keberhasilan metode gravimetri ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, yaitu :

1. Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantitas analit yang tak terendapkan secara analitis tak dapat dideteksi (biasanya 0,1 mg atau kurang dalam menentukan penyusunan utama dalam suatu makro)

2. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya murni, atau sangat hampir murni. Bila tidak akan diperoleh hasil yang galat.

Faktor-faktor yang menentukan analisis dengan pengendapan yang berhasil:

1.Endapan harus tak dapat-larut, sehingga tidak akan terjadi kehilangan yang berarti, bila endapan dikumpulkan dengan menyaringnya. (jumlah minimum yang terdeteksi oleh neraca analitik biasa yaitu, 0,1 mg)

2.Sifat fisika endapan harus sedemikian sehingga endapan dengan mudah dipisahkan dari larutan dengan penyaringan.

3.Endapan harus dapat diubah menjadi suatu zat yang murni dengan komposisi-komposisi kimia tertentu.

Langkah- langkah dalam Analisis Gravimetri

PROSEDUR GRAVIMETRI • Penyiapan larutan• Pengendapan• Pencernaan • Penyaringan • Pencucian • Pengeringan / pemanggangan • Penimbangan • Perhitungan

Langkah- Langkah dalam Pembentukan Endapan

Tahap 1

Nukleasi pembentukan inti: ion-ion dari molekul yang akan diendapkan mulai membentuk inti, inti ini sangat kecil.

Tahap 2

Pertumbuhan kristal: inti menarik molekul-molekul lain sehingga dari kumpulan beberapa molekul tumbuh menjadi butiran lebih besar, smpai ukuran koloid (0,001 – 0,1 m) sampai kristal kasar (> 10 m) pertumbuhan ini menurut Von Weimarn, tergantung dari kondisi pembentukan endapan.

Kondisi ini dipengaruhi oleh derajat kelewatjenuhan (degree of supersaturation) relatif yang diberi symbol (a).

            RSS =

Q = konsentrasi larutan lewat jenuh yang akan membentuk endapan

s = konsentrasi larutan yang tepat jenuh

Q – s s

Makin tinggi derajat lewat jenuh, makin besar kemungkinan untuk membentuk inti baru, jadi makin besar laju nukleasi.

Laju nukleasi adalah jumlah nuklei yang bertransformasi per satuan waktu

Agar laju pertumbuhan inti tinggi, maka harus mengatur derajat lewat jenuh yang sedang-sedang saja (kecil). Derajat lewat jenuh yang kecil memungkinkan terbentuk sejumlah inti yang relatif sedikit, sehingga dapat tumbuh menjadi kristal- kristal besar.

Cara MengendapkanPengendapan dilakukan dalam larutan

encer.

Hal ini, bertujuan untuk memperbesar kelarutan dari s. Sehingga nilai RSS menjadi kecil

Pereaksi ditambahkan perlahan-lahan sambil diaduk.

Hal ini bertujuan untuk meminimalkan nilai Q. Apabila nilai Q kecil, maka nilai RSS juga kecil.

Pengendapan dilakukan dalam larutan panas.

Hal ini bertujuan agar inti menyebar dan pengotor tidak ikut mengendap. Selain itu temperatur tinggi juga berpengaruh untuk menaikkan nilai s

Pengendapan dilakukan pada pH dekat daerah pH dimana endapan terjadi secara kuantitatif.Hal ini dapat mempengaruhi kelarutan endapan jika larutan mengandung anion asam atau basa. Selain itu pengaturan pH juga dapat memperbesar nilai s.Jika pH rendah, maka s besarJika pH tinggi, maka s kecil

Endapan di-digest/dicerna.

jika suatu campuran yang terdiri dari larutan induk dan endapannnya sekedar dibiarkan diam utntuk waktu yang lebih lama, partikel yang kecil akan larut kembali perlahan-lahan kedalam larutan induk, sedangkan partikel yang lebih besar justru tumbuh sehingga terjadilah rekristalisasi. Proses ini yang berupa pematangan dapat dipercepat dengan mendiamkan campuran-campuran pada suhu tinggi. Proses pematangan ini disebut digestion.

Setelah pengolahan tersebut endapan lebih mudah disaring dan dicuci.

Pereaksi Pengendap

Sebagai pereaksi pengendap dapat digunakan senyawa anorganik atau senyawa organik tetapi dipilih yang spesifik dan mudah menguap.

Senyawa AnorganikContoh: NH4OH untuk Fe3+

H2SO4 untuk Ba2+

HCl untuk Ag+

NaOH untuk Cu2+

Senyawa OrganikContoh: dimetilglioksim untuk nikel

8-hidroksikuinolin untuk magnesium

1-nitroso-2 naftoluntukkobal

Penyaringan Endapan

Endapan disaring dengan kertas saring bebas abu, cawan pengering atau penyaring gelas.

Contoh:

AgCl tidak dapat disaring dengan kertas saring tetapi menggunakan krus penyaring atau penyaring gelas.

Pencucian Endapan

Endapan perlu dicuci untuk menghilangkan larutan induk yang melekat dan zat pengotor yang larut.

Pencucian sudah selesai apabila ion pengotor dalam cairan pencuci yang menetes pada saringan telah lenyap.

Dasar pemilihan zat pencuci

1. Dapat melarutkan zat pengotor dengan baik tetapi hampir tidak melarutkan endapan.

2. Tidak mengandung garam yang tidak dapat menguap waktu dipijarkan.

3. Dapat mencegah terjadinya peptisasi pada waktu pencucian endapan.

4. Digunakan larutan pencuci yang mengandung ion senama bila ada kemungkinan endapan dapat larut.

5. Larutan pencuci yang panas dapat digunakan bila kelarutan endapan memungkinkan.

Pengeringan dan Pemijaran

Endapan yang telah dicuci, dikeringkan, diabukan, dan dipijarkan sampai beratnya konstan.

Tujuan pengeringanMenghilangkan air dan zat yang mudah menguap.

Tujuan pemijaranMerubah endapan itu ke dalam suatu senyawa kimia yang rumusnya diketahui dengan pasti.

Pendinginan dan Penimbangan

Pendinginan dilakukan dalam eksikator yang berisi bahan pengering yang masih baik / aktif (contoh bahan pengering: silica gel, alllluminium oksida, kalsium oksida dan kalsium sulfat).

Endapan yang sudah dikeringkan, harus menjadi dingin jika akan ditimbang.

Perbedaan suhu yang besar akan menyebabkan terjadinya kerusakan neraca, dan bisa menyebabkan penimbangan menjadi tidak teliti.

Sekiannn…..!!!!