Analisa KualitatifAnalisa Kualitatif(Analisa Kation)(Analisa Kation)

Kation-kation :Kation-kation :Golongan 1, Golongan 1, Golongan 2,Golongan 2, Golongan 3 Golongan 3

PendahuluanPendahuluan Analisa Kualitatif Analisa Kualitatif adalah suatu analisa yang adalah suatu analisa yang

digunakan untuk memisahkan dan mendeteksi digunakan untuk memisahkan dan mendeteksi sejumlah kation dan anion dalam suatu bahan sampel sejumlah kation dan anion dalam suatu bahan sampel

Merupakan cabang ilmu kimia yang berhubungan Merupakan cabang ilmu kimia yang berhubungan dengan identifikasi unsur atau golongan yang terdapat dengan identifikasi unsur atau golongan yang terdapat dalam sampel. dalam sampel.

Teknik-teknik yang digunakan dalam analisis kualitatif Teknik-teknik yang digunakan dalam analisis kualitatif berbeda-beda dalam kompleksitas, tergantung pada berbeda-beda dalam kompleksitas, tergantung pada sifat sampel.sifat sampel.

Dalam beberapa kasus untuk membuktikan adanya Dalam beberapa kasus untuk membuktikan adanya unsur-unsur atau golongan tertentu diperlukan tes unsur-unsur atau golongan tertentu diperlukan tes spesifik dari sampelspesifik dari sampel

. .

Pertama, ion akan dipisahkan dalam Pertama, ion akan dipisahkan dalam kelompok-kelompok dari larutan awal. kelompok-kelompok dari larutan awal. Setelah masing-masing kelompok telah Setelah masing-masing kelompok telah terpisah, maka pengujian dilakukan untuk terpisah, maka pengujian dilakukan untuk ion individu dalam setiap kelompok.ion individu dalam setiap kelompok.Kation - kelompok ion atau ion memiliki Kation - kelompok ion atau ion memiliki muatan positif.muatan positif.- merupakan atom yang kehilangan - merupakan atom yang kehilangan elektron menjadi bermuatan positif. elektron menjadi bermuatan positif. Misalnya, Natrium memiliki satu elektron Misalnya, Natrium memiliki satu elektron valensi, satu elektron pada tingkat energi valensi, satu elektron pada tingkat energi terluarnya, sehingga cenderung kehilangan terluarnya, sehingga cenderung kehilangan satu elektron, dan menjadi sebuah ion satu elektron, dan menjadi sebuah ion dengan muatan +dengan muatan +

Menurut sifatnya, kation Menurut sifatnya, kation diklasifikasikan menjadi 5 diklasifikasikan menjadi 5

golongan.golongan.

Kation Golongan 1Kation Golongan 1 AgAg++

PbPb2+2+

HgHg222+2+

(Golongan kation yg (Golongan kation yg tidak larut dalam tidak larut dalam

klorida )klorida )

Mengendap in HCl 6 Mengendap in HCl 6 M M

Kation golongan 2Kation golongan 2 CdCd2+ 2+

BiBi3+3+ CuCu2+2+ AsAs3+3+ AsAs5+5+ SbSb3+3+ SbSb5+5+ SnSn2+2+ SnSn4+4+

HgHg2+2+

PbPb2+2+

Golongan yang tidak Golongan yang tidak larut dalam asam larut dalam asam

sulfida sulfida

Mengendap larutan Mengendap larutan dalam Hdalam H22S 0,1 M pada S 0,1 M pada pH 0.5 pH 0.5

Kation golongan 3 Kation golongan 3 ZnZn2+2+ NiNi2+2+ CoCo2+2+ MnMn2+2+ FeFe2+2+ FeFe3+3+ AlAl3+3+

CrCr3+3+

Golongan ini tidak Golongan ini tidak larut dalam basa larut dalam basa

sulfida sulfida

Mengendap dalam Mengendap dalam HH22S 0,1 M pada pH 9 S 0,1 M pada pH 9

Kation golongan 4Kation golongan 4 BaBa2+2+

CaCa2+2+

SrSr2+2+

Kation golongan 5Kation golongan 5 MgMg2+2+

LiLi++ NaNa++ KK++ NH4NH4++

Golongan ini tidak Golongan ini tidak larut dalam larutan larut dalam larutan

CarbonatCarbonat

Kation golongan ini Kation golongan ini mengendap dalam mengendap dalam larutan (NHlarutan (NH44))22COCO3 3 1M pada pH 101M pada pH 10

Tidak larut dalam Tidak larut dalam klorida klorida

Tidak membentuk Tidak membentuk endapan endapan

C. Persiapan Larutan ujiC. Persiapan Larutan uji

Sejumlah sampel-> larutkan dalam Sejumlah sampel-> larutkan dalam pelarut yang sesuai. Gunakan ini pelarut yang sesuai. Gunakan ini sebagai larutan ujisebagai larutan uji

Ingat: selalu mengasumsikan bahwa Ingat: selalu mengasumsikan bahwa semua kation masih belum diketahuisemua kation masih belum diketahui

Catatan: Diagram skematis termasuk Catatan: Diagram skematis termasuk di lab Halaman manual-terakhir di lab Halaman manual-terakhir

Identification of CationIdentification of CationSeparation and Identification of Group 1 cationSeparation and Identification of Group 1 cation

DiskusiDiskusi

Mengapa ditambahkan 6 Mengapa ditambahkan 6 M HCl?M HCl?

Golongan 1 terdiri dari Golongan 1 terdiri dari kation bentuk ion klorida kation bentuk ion klorida yang tidak larut dan HCl yang tidak larut dan HCl adalah sarana kita untuk adalah sarana kita untuk memiliki Cl dalam reaksi memiliki Cl dalam reaksi membentuk presipitat. membentuk presipitat.

Reaksinya adalah sbb: Reaksinya adalah sbb: AgAg(l)(l) + HCl + HCl(l)(l) AgClAgCl(s)(s) + H + H++

(g)(g)

PbPb+2+2(l)(l)+ 2HCl+ 2HCl(l)(l)PbClPbCl2(s)2(s) + +

2H2H++(g)(g)

HgHg222+2+

(l)(l) + 2HCl + 2HCl(l)(l) HgHg22ClCl2(s)2(s) + 2H+ 2H++

(g)(g)

Mengapa harus dihindari penambahan HCl secara Mengapa harus dihindari penambahan HCl secara berlebih? Krn kelebihan HCL akan membentuk kompleks berlebih? Krn kelebihan HCL akan membentuk kompleks ion-ions yg larution-ions yg larut

AgClAgCl(s)(s)+ Cl+ Cl(aq)(aq)[AgCl[AgCl22]]-- dikloroargentat dikloroargentatPbClPbCl22 (s)(s)+ 2Cl+ 2Cl(aq)(aq)[PbCl[PbCl44]]2- 2- tetrakloroplumbattetrakloroplumbatHgHg22ClCl22 (s)(s)+ 2Cl+ 2Cl(aq)(aq)[Hg[Hg22ClCl44]]2- 2- tetrakloro hidrattetrakloro hidrat Mengapa harus ditambahkan air mendidih? Mengapa harus ditambahkan air mendidih? Ini dapat dijelaskan melalui Ksp dan Ini dapat dijelaskan melalui Ksp dan

pengaruh suhu. produk kelarutan. Ksp perak klorida dan pengaruh suhu. produk kelarutan. Ksp perak klorida dan timbal masing-masing 1,8 x 10timbal masing-masing 1,8 x 10-10-10 dan 1,7 x10 dan 1,7 x10-5-5,. Ini ,. Ini berarti tidak ada satu garam pun yg larut dan AgCl berarti tidak ada satu garam pun yg larut dan AgCl kurang larut dibandingkan dengan PbClkurang larut dibandingkan dengan PbCl22. Peningkatan . Peningkatan suhu akan menyebabkan kelarutan lebih besar untuk Pbsuhu akan menyebabkan kelarutan lebih besar untuk Pb

SimakSimak Baca secara fonetikBaca secara fonetik....

Mengapa Mengapa ditambahkan Kditambahkan K22CrOCrO4 4 1M?1M?

KK22CrOCrO44 akan akan memberikan gugus memberikan gugus CrOCrO4 4 yg akan bereaksi yg akan bereaksi dg PbCldg PbCl2 2 membentuk membentuk endapan kuning dg endapan kuning dg reaksi sbb:reaksi sbb:

PbClPbCl22+CrO+CrO44 PbCrOPbCrO4(s)4(s) + 2Cl+ 2Cl

Mengapa ditambahkan NHMengapa ditambahkan NH3 3 6M? 6M?Utk membentuk endapan yg dikehendaki Utk membentuk endapan yg dikehendaki

NHNH33 digunakan sbg senyawa digunakan sbg senyawa pengkompleks. Ini dpt dijelaskan pengkompleks. Ini dpt dijelaskan melalui reaksi sbb: melalui reaksi sbb:

AgCl + 2NHAgCl + 2NH33→[Ag(NH→[Ag(NH33))22]]+++Cl+Cl--

HgHg22ClCl22 + NH + NH33 → Hg → Hg(s)(s) + HgNH + HgNH22Cl + ClCl + Cl--

Mengapa ditambahkan HNOMengapa ditambahkan HNO3 3 6M 6M sampai asam (gunakan lakmus) ?sampai asam (gunakan lakmus) ?

Penambahan HNOPenambahan HNO3 3 ke dlm larutn akan ke dlm larutn akan mengubah konpleks mengubah konpleks [Ag(NH[Ag(NH33))22] ] menjadi Ag and NHmenjadi Ag and NH3 3 dan penambahan dan penambahan sampai mjd asam utk meyakinkan sampai mjd asam utk meyakinkan bahwa jumlah bahwa jumlah HNOHNO3 3 dalm larutan dalm larutan telah cukup. Sesuai dengan reaksi sbb: telah cukup. Sesuai dengan reaksi sbb:

[Ag(NH[Ag(NH33))22]]+++ HNO+ HNO33→ Ag+ NH→ Ag+ NH33

↓ ↓ClCl--

AgCl(white)AgCl(white)

Separation and Identification of Separation and Identification of Group 2 CationsGroup 2 Cations

DiskusiDiskusi Mengapa pH harus disesuaikan sampai 0.5?Mengapa pH harus disesuaikan sampai 0.5?

Kation Gol.2 adalah gol yg tidak larut dalam Kation Gol.2 adalah gol yg tidak larut dalam kelompok sulfida. Jd penurunan pH akan kelompok sulfida. Jd penurunan pH akan membuat kation gol 2 tetap dlm bentuk membuat kation gol 2 tetap dlm bentuk larutan . Jika penyusuaian tidak tercapai, larutan . Jika penyusuaian tidak tercapai, ada kemungkinan kation gol 3 akan ada kemungkinan kation gol 3 akan mengendap juga dlm larutan. Selain itu juga, mengendap juga dlm larutan. Selain itu juga, pd pengendapan gol.2 dg Hpd pengendapan gol.2 dg H22S, penambahan S, penambahan H+ akan mengubah arah reaksi ke kiri H+ akan mengubah arah reaksi ke kiri sehingga S2+ menjadi rendah. So, only fairly sehingga S2+ menjadi rendah. So, only fairly insoluble sulfide groups will precipitate in insoluble sulfide groups will precipitate in the sol’n. Consider the reactionthe sol’n. Consider the reaction

HH22SS(aq)(aq) 2H 2H++(aq)(aq) + S + S2-2-

(aq)(aq)

Mengapa ditambahkan Mengapa ditambahkan thioacetamide?thioacetamide?

Thioacetamide (CHThioacetamide (CH33CSNHCSNH22), mrpkn ), mrpkn sumber Hsumber H22S krn ia akam terurai S krn ia akam terurai membentuk hidrogen sulfida membentuk hidrogen sulfida dengan adanya asam menrt dengan adanya asam menrt reaksi berikut reaksi berikut CHCH33CSNHCSNH22 + 2H2O + 2H2OCHCH33COCO2-2- + + NHNH4+4+ + H + H22SS

Hasil reaksi yg terjadi:Hasil reaksi yg terjadi:

PbPb+2+2+H+H22S S PbSPbS(s)(s) + 2H + 2H++

BiBi+3+3+3H+3H22S S BiBi22SS3(s)3(s) + 6H + 6H++

CuCu+2+2+H+H22S S CuSCuS(s)(s) + 2H + 2H++

CdCd+2+2+H+H22S S CdSCdS(s)(s) + 2H + 2H++

HgHg+2+2+H+H22S S HgSHgS(s)(s) + 2H + 2H++

2Sb2Sb+3+3+3H+3H22S S SbSb22SS3(s)3(s)+6H+6H++

SnSn+2+2+2H+2H22S S SnSSnS(s)(s) + 4H + 4H++

Mengapa ditambahkan HNOMengapa ditambahkan HNO3 3 6 M?6 M?

Untuk menghasilkan kation yg dikehendaki . Ini Untuk menghasilkan kation yg dikehendaki . Ini dpt dijelaskan melalui reaksi berikut :dpt dijelaskan melalui reaksi berikut :

Ex. PbS+4HEx. PbS+4H+++NO+NO-3-3PbPb+2+2+S+S(s)(s) + NO + NO(g)(g)+2H+2H22OO Mengapa endapan kuning harus dibuang? Mengapa endapan kuning harus dibuang?

Krn hanya merupakan produk dr belerang Krn hanya merupakan produk dr belerang

Mengapa ditambahkan HCl 6 M?Mengapa ditambahkan HCl 6 M?

Utk menghasilkan endapan Pb,Utk menghasilkan endapan Pb,

PbPb+2+2ClCl--PbClPbCl2(white)2(white)

Mengapa ditambahkan NaOAc dan KMengapa ditambahkan NaOAc dan K22CrOCrO4 4 ke ke dalam endapan putih?dalam endapan putih?

Uji utk keberadaan Pb Uji utk keberadaan Pb

PbClPbCl22+2NaC+2NaC22HH33OO2 2 Pb(CPb(C22HH33OO22))22+2NaCl+2NaCl Pb(CPb(C22HH33OO22))22+K+K22CrOCrO44PbCrOPbCrO4(yellow)4(yellow)

Utk Hg, Mengapa ditambahkan HCl 6M, HNOUtk Hg, Mengapa ditambahkan HCl 6M, HNO33 6M, 6M, dan 0.1M SnCldan 0.1M SnCl22??

Uji identifikasi Hg. Menurut reaksi Uji identifikasi Hg. Menurut reaksi

Hg(NOHg(NO33))2 2 + HCl+ HCl HgCl+HNOHgCl+HNO33

HgCl+HNOHgCl+HNO33 Hg(NOHg(NO33) ) 22 + HCl + HCl

HgNOHgNO33+SnCl+SnCl22 HgHg22ClCl22+Sn(NO+Sn(NO33))22

Mengapa ditambahkan 6M NHMengapa ditambahkan 6M NH33 utk utk mendekantasi? mendekantasi?

Utk memperoleh endapan yg dikehendaki spt pd Utk memperoleh endapan yg dikehendaki spt pd reaksi berikut: reaksi berikut:

BiBi+3+3+3NH+3NH33+3H+3H22O O Bi(OH)Bi(OH)3(white)3(white)+NH+NH44

CuCu+2+2+2NH+2NH33+2H+2H22O O Cu(OH)Cu(OH)2(light blue)2(light blue)+2NH+2NH44

CdCd+2+2+2NH+2NH33+2H+2H22O O Cd(OH)Cd(OH)2(white)2(white)+2NH+2NH44

Mengapa ditambahkan 6M CHMengapa ditambahkan 6M CH33COOH dan COOH dan KK44Fe(CN)Fe(CN)66??

Uji identifikasi utk Cu, penambahan Uji identifikasi utk Cu, penambahan CHCH33COOH akan membuat larutan mjd COOH akan membuat larutan mjd asam. Pembentukan Fe(CN)asam. Pembentukan Fe(CN)66 dari dari KK44Fe(CN)Fe(CN)66 digunakan utk mereaksikan Cu. digunakan utk mereaksikan Cu. Tembaga(II) bereaksi dg kalium Tembaga(II) bereaksi dg kalium ferrocyanida dan asam (HCl encer) mjd ferrocyanida dan asam (HCl encer) mjd endapanendapan tembaga ferosianida merah tembaga ferosianida merah bata :bata :

Cu2+ + KCu2+ + K44Fe(CN)Fe(CN)66 → Cu → Cu22[Fe(CN)[Fe(CN)66]]

Mengapa ditambahkan NaMengapa ditambahkan Na22SS22OO44 dan dan thioacetamide?thioacetamide?

Utk uji identifikasi Cd, NaUtk uji identifikasi Cd, Na22SS22OO4 4 bereaksi dg bereaksi dg Cd(OH)2 melalui reaksi Cd(OH)2 melalui reaksi

Cd(OH)Cd(OH)22 + Na + Na22SS22OO44 → Cd(S → Cd(S22OO44))22+ NaOH+ NaOH

HH22S from thioacetamide will react to Cd S from thioacetamide will react to Cd formingforming

Cd+HCd+H22S → CdS(yellow)+2HS → CdS(yellow)+2H

Separation and Identification of Group 3 CationsSeparation and Identification of Group 3 Cations

Continued…Continued…

Diskusi Diskusi Mengapa ditambahkan 5% thioacetamide dan NH3?Mengapa ditambahkan 5% thioacetamide dan NH3?

Kation gol. III ions form sulfides that are more Kation gol. III ions form sulfides that are more soluble than those of Group II, but they may be soluble than those of Group II, but they may be precipitated as sulfides if the sulfide concentration is precipitated as sulfides if the sulfide concentration is sufficiently large. Addition of conc. NH3 (aq) to the sufficiently large. Addition of conc. NH3 (aq) to the thioacetamide insures that the necessary sulfide thioacetamide insures that the necessary sulfide concentration will be reached. Consider this concentration will be reached. Consider this reactions:reactions:

FeFe3+3+ +H +H22S → FeS → Fe3+3+ +S+2H +S+2H++

2NH2NH33 +H +H22S → 2NHS → 2NH44+S+SNiNi2+2+ +H +H22S → NiS+2HS → NiS+2H

FeFe2+2+ +H +H22S → FeS+2HS → FeS+2H++

MnMn2+2+ +H +H22S → MnS+2HS → MnS+2H++

AlAl3+3+ +3NH +3NH33+3H+3H22O → Al(OH)O → Al(OH)33+3NH+3NH44

CoCo2+2+ +H +H22S → CoS+2HS → CoS+2H++

ZnZn2+2+ +H +H22S → ZnS+2HS → ZnS+2H++

CrCr3+3+ +3NH +3NH33+3H+3H22O→ Cr(OH)O→ Cr(OH)33 +3NH +3NH44

Why add 1M HCl?Why add 1M HCl?To separate NiS and CoS to the rest To separate NiS and CoS to the rest

because they are insoluble in HClbecause they are insoluble in HCl Why add 1M HCl and 16M HNOWhy add 1M HCl and 16M HNO33??To achieve the desired cation and they To achieve the desired cation and they

are soluble in it. Consider this reaction:are soluble in it. Consider this reaction:3CoS+8H3CoS+8H+++2NO+2NO3 3 →→ 3Cu3Cu+2+2+3S+2No+4H+3S+2No+4H22OO3NiS+8H3NiS+8H+++2NO+2NO3 3 →→ 3Ni3Ni+2+2+3S+2No+4H+3S+2No+4H22OO Why add DMG or dimethylgloxime?Why add DMG or dimethylgloxime?

To confirm the presence of Ni. To confirm the presence of Ni. The free Ni2+ that results is first The free Ni2+ that results is first complexed with ammonia and then complexed with ammonia and then detected as an insoluble, scarlet detected as an insoluble, scarlet coordination compound of coordination compound of dimethylglyoxime (DMGH2). The dimethylglyoxime (DMGH2). The structures of DMGH2 and the structures of DMGH2 and the coordination compound are shown coordination compound are shown below. Note that DMGH2 is weakly below. Note that DMGH2 is weakly acidic and loses one of its two acidic acidic and loses one of its two acidic protons in order to form an electrically protons in order to form an electrically neutral complex. This DMGH2 neutral complex. This DMGH2 conjugate base anion can be conjugate base anion can be abbreviated DMGH- in your net abbreviated DMGH- in your net reactions. reactions.

Ni(NHNi(NH33))66+2H+2H22DMG DMG →Ni(HDMG)→Ni(HDMG)22+4NH+4NH33+2NH+2NH44

Mengapa ditambahkan HCl1M , NHMengapa ditambahkan HCl1M , NH44CNS CNS dan aseton?dan aseton?

Untuk membentuk larutan yg berwarna Untuk membentuk larutan yg berwarna biru sesuai dengan reaksi berikut biru sesuai dengan reaksi berikut

CoCo2+2++4SCN+4SCN-- Co(SCN) Co(SCN)442-2-(lar.biru)(lar.biru)

Mengapa ditambahkan 6M CHMengapa ditambahkan 6M CH33COOH COOH dan KNOdan KNO3 3

Utk membentuk endapan kuning yg Utk membentuk endapan kuning yg menunjuukan adanya Co. Sesuai dg menunjuukan adanya Co. Sesuai dg reaksi berikut reaksi berikut

CoCo3+3++6KNO+6KNO22 K K33Co(NOCo(NO22))66(yellow ppt)(yellow ppt)

Why add 4M NaOH and 3% H2O2Why add 4M NaOH and 3% H2O2To separate cations based on their properties. To separate cations based on their properties.

Consider reactionsConsider reactions

FeFe3+3+ +3OH +3OH-- → Fe(OH) → Fe(OH)33

MnMn2+2+ +2OH +2OH-- → Mn(OH) → Mn(OH)22

AlAl3+3+ +3OH +3OH-- → Al(OH) → Al(OH)33

CrCr3+3+ +3OH +3OH-- → Cr(OH) → Cr(OH)33

ZnZn2+2+ +2OH +2OH-- → Zn(OH) → Zn(OH)22

Adding H2O2 will separate Mn and Fe Adding H2O2 will separate Mn and Fe from the restfrom the rest

Consider example reaction:Consider example reaction:Mn(OH)Mn(OH)22+H+H22OO22→ MnO→ MnO22+H+H22OO22

Why add NaBIOWhy add NaBIO3 3 and HNOand HNO33??

To confirm the presence of Mn. Consider To confirm the presence of Mn. Consider reaction reaction NaBiONaBiO33+6H+2e-+6H+2e-→Bi+Na+3H→Bi+Na+3H22OO

2Mn2Mn2+2++5NaBiO+5NaBiO44+14H+14H++→ → 2MnO2MnO44+5Bi+5Na+7H2O+5Bi+5Na+7H2O

Why add KSCN?Why add KSCN?

To confirm presence FeTo confirm presence Fe2+2+.Consider reaction .Consider reaction FeFe2+2++2SCN+2SCN- - Fe(SCN) Fe(SCN)22(red)(red)

Why add KWhy add K44Fe(CN)Fe(CN)66??

To confirm presence of FeTo confirm presence of Fe3+3+

4Fe4Fe3+3++Fe(CN)+Fe(CN)66 Fe Fe44[Fe(CN)[Fe(CN)66]]

Why add 6M CHWhy add 6M CH33COOH, Al reagent, (NHCOOH, Al reagent, (NH44))22COCO33??To form red lake which shows the presence of AlTo form red lake which shows the presence of Al

Al(OH)Al(OH)33+3H +3H →Al+3H→Al+3H22OO

(NH(NH44))22COCO33 →→ NHNH33 + H + H22O + COO + CO22 Why add 1M CHWhy add 1M CH33COOH, 0.1M Pb(OAc)COOH, 0.1M Pb(OAc)22

To form yellow precipitate that will show the To form yellow precipitate that will show the presence of Cr. Consider the reactionpresence of Cr. Consider the reaction

Pb(CPb(C22HH33OO22))22+CrO+CrO44→PbCrO→PbCrO44+2+2CC22HH33OO22

Why add 5% thioacetamide, 6M NHWhy add 5% thioacetamide, 6M NH33,HCl and ,HCl and KK44Fe(CN)Fe(CN)66

To show the presence of Zn. Consider the reactionTo show the presence of Zn. Consider the reaction

4Zn+2K+[Fe(CN)4Zn+2K+[Fe(CN)66]]4-4-→K→K22ZnZn44[Fe(CN)[Fe(CN)66]]