ANALISIS KUANTITATIFAnalisis kuantitatif: analisis kimia yang menyangkut penetuan jumlah zat tertentu yang terdapat dalam suatu sampel.Tujuan: untuk mengetahui jumlah suatu atom/ ion/ gugus/ senyawa terentu dalam suatu bahan atau campuran bahan.Analisis kuantitatif secara klasik :GravimetriVolumetri (titrimetri)Analisis kuantitatif secara secara Instrumental: analisis yang menggunakan peralatan mutakhir.

PENDAHULUANAnalisis kuantitatif terhadap suatu sampel terdiri atas lima tahapan pokok:Pengambilan atau pencuplikan sampel (sampling): pemilihan suatu sampel yang representatif dari material yg akan dianalisis.Pelarutan sampelMengubah analit menjadi suatu bentuk sediaan yang sesuai untuk pengukuran.Pengukuran.Perhitungan dan penafsiran pengukuran

PENDAHULUANPemilihan metode merupakan hal yang penting dlm analisa kuantitatif.Faktor-faktor yang menentukan pemilihan metode:- Tujuan analisis- Macam bahan yang akan dianalisis- Jumlah bahan yang dianalisis- Ketetapan dan ketelitian yang diinginkan- Lamanya waktu yang diperlukan untuk analisis - Peralatan yang tersedia

ASAS-ASAS TEORITIS YANG MENDASARI ANALISA KUANTITATIF1. DISOSIASI ELEKTROLITPengionan Asam dan Basa dalam larutan:-Asam dapat didefinisikan sebagai zat yang mengalami disosiasi bila dilarutkan dalam air, dengan membentuk ion hidrogen sebagai satu-satunya ion positif.:- HCl H+ + Cl- - HNO3 H+ + NO3-2.HUKUM AKSI MASSAMenurut Guldberg dan Waage (1867)Hukum aksi massa: kecepatan suatu reaksi kimia berbanding langsung dengan hasil kali massa-massa yang aktif dari zat-zat yang bereaksi.Massa aktif : konsentrasi dan dinyatkan dalam mol per desimeter kubik.Reaksi reversibel sederhana pada temperatur konstan: A + B C + D

ASAS-ASAS TEORITIS YANG MENDASARI ANALISA KUANTITATIF3. AKTIVITAS DAN KOEFISIEN AKTIVITAS:Menurut G.N.Lewis , konsep aktivitas adalah suatu kuantitas termodinamika.Kuantitas itu dihubungkan dengan konsentrasi oleh suatu faktor disebut koefisien aktivitas.aktivitas = konsentrasi x koefisien aktivitas4. KESETIMBANGAN ASAM- BASA DALAM AIRDisiosiasi elektrolit lemah, seperti asam acetat, dalam larutan air yang encer :CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-demi kesederhanaan akan ditulis dalam cara yang lazim :CH3COOH H+ + CH3COO-dengan H+ menyatakan ion hidrogen terhidrasi. Menetapkan hukum aksi massa diperoleh :[CH3COO-] x [H+] / [CH3COOH] = KK : adalah tetapan kesetimbangan pada temperatur tertentu dikenal sbg tetapan pengionan atau tetapan disosiasi

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIFPEMILIHAN METODA:Metoda yang baik seharusnya memenuhi kriteria sbb: Peka (sensitive) : metode harus dapat digunakan untuk menetapkan kadar senyawa dalam konsentrasi yang kecilAkurasi: metode dapat menghasilkan nilai yang sangat mendekati nilai yang sebenarnya.Presisi: metode dapat menghasilkan 1 seri rangkaian data yang datanya satu sama lain hampir sama. Selektif : untuk penetapakan kadar tertentu , metode yg dipilih tidak banyak terpengaruh oleh adanya senyawa lain yang ada.Praktis: metode mudah dikerjakan serta tidak banyak memerlukan waktu dan biaya.

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIFPENGAMBILAN SAMPELBerdasarkan prinsip ini dikenal 2 macam cara pengambilan sampel dalam analis kimia:Pengambilan sampel random (cuplikan random, cuplikan acak ), dilakukan terhadap sampel yang serba sama (homogen), mis : larutan sejati, tablet, ampul dsb.Pengambilan sampel reprensentatif : jika sampel yang harus dianalisa heterogen, mis: bahan obat nabati (serbuk opium, digitalis dsb)AKURASI DAN PRESISIAkurasi: hasil analisis yg sangat mendekati nilai sebenarnya dalam suatu pengukuran kuantitas.Presisi: jika perbedaan hasil pengukuran dari suatu seri pengukuran kadar sangat kecil perbedaannya antara satu data dengan yang lain.

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIFUkuran ke-presisi-anTerdapat 3 macam ukuran ketepatan :Range : selisih antara hasil penetapan yang paling besar dengan hasil yang paling kecil.Deviasi rata-rata (mean deviation) : rata-rata deviasi masing-masing hasil penetapan terhadap mean, dengan tidak memperhatikan tanda deviasinya (positif atau negatif)Standar deviasi (S.D) : akar jumlah kuadrat deviasi masing-masing hasil penetapan terhadap mean dibagi dengan derajad kebebasannya ( degrees of freedom) :

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIF4. KESALAHAN DALAM ANALISIS KUANTITATIF:Pada setiap pengukuran akan selalu terjadi kesalahan (ralat).Pada prinsipnya kesalahan dibedakan 2 macam :kesalahan random (random error)kesalahan sistematik ( determinate error)5. MEMPERKECIL KESALAHAN SISTEMATIK:Kalibrasi alatDilakukan penetapan blangko

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIFCARA MENYATAKAN KESALAHAN :Kesalahan absolut : besarnya perbedaan antara hasil analisis dengan nilai sebenarnya (u)rumus : d = u XKesalahan relatif (nisbi) : salah mutlak pengukuran dibagi hasil pengukuran Contoh: Hasil Pengukuran panjang suatu benda = 2,5 cm. Berapa kesalahan mutlak dan kesalahan relatifnya?Jawab : pengukuran terkecil = 0,1 cmSalah mutlak = x 0,1 cm = 0,05 cmSalah relatif = 0,05 / 2,5 = 0,02 cm

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIFPENOLAKAN HASIL PENGUKURAN (REJECTION OF MEASURMENT)Adakalanya hasil yang keluar menyimpang tanpa mengetahui kesalahannya secara pasti. Untuk memastikan hasil, perlu dilakukan analisis data secara statistik.Pada prinsipnya sebagai dasar penolakan hasil pengukuran dapat digunakan deviasi rata-rata atau standar deviasi. Dalam percobaan kimia umumnya dipilih taraf kepercayaan 99% P=0,99)

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIFCARA PENULISAN ANGKAPenulisan angka hasil pengukuran, pada hakekatnya berkaitan dengan ketelitian alat yang dipakai. Mis :Timbangan biasa vs Timbangan Analitik Penulisan hasil pembacaan buret makro dengan skala terkecil 0,1 ml seharusnya dituliskan dengan dua desimal, misalnya 12,50 ml, bukan 12,5 mlApabila pembagian skala buret terkecil 0,01 ml (pada buret mikro) penulisan hasil dinyatakan dengan 3 desimal, mis : 2,530 ml, bukan 2,53, sebab angka 3 dalam hal ini sudah pasti.

PRINSIP-PRINSIP DALAM KIMIA ANALITIK KUANTITATIFMetode statistika dalam Kimia AnalisisPenolakan hasil pengukuranTes Deviasi normalTest-tTes varianAnalisa varianRegresi dan Korelasi

DASAR-DASAR PENGUKURANTIMBANGAN DAN ALAT-ALAT PENGUKURTujuan Penimbangan : Untuk mengetahui kuantitas bahan dalam analsis.Jika kita melakukan penimbangan dengan neraca , maka yang kita lakukan ialah dengan cara menyamakan momen sebelah kiri dan kanan yang dibebankan adanya beban-beban pada piring neraca.Teknik menimbang dengan neraca analitik:Neraca analitik mempunyai ketelitian baca (readibility) minimun 0,1 mg dan daya muat maksimum 100 200 gram.

DASAR-DASAR PENGUKURANBeberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan neraca analitikSebelum mulai dengan penimbangan harus diperhatikan :Kedudukan neraca harus mendatar, untuk ini dapat dilihat pada gelas penunjuk letak mendatar( waterpas).Goyang jarum neraca harus lancar dan merupakan getaran yang teredam.Anak timbangan serta perlengkapan yang berada dalam kotak anak timbangan isinya lengkap.Bagi yang tidak kidal , maka bahan yang akan ditimbang disebelah kiri, dan masukkan dalam gelas arlojiBahan yang mudah menguap ditimbang dalam botol timbang

DASAR-DASAR PENGUKURANPemeliharaan neraca :Neraca harus diletakkan pada alas yang teguh dan bebas dari getaran mekanisPintu almari neraca harus selalu ditutupSuhu yang ditimbang harus sama dengan suhu neracaJangan memberi beban yang melebihi kapasitas neracaMembersihkan debu dalam almari.

MACAM ALAT PENGUKUR VOLUMELabu takarPipet : pipet volume, pipet ukurBuret

TITRASI VOLUMETRI (TITIMETRI)Salah satu teknik analisis analit dengan teknik titrasiTeknik pengukuran sejumlah volume tertentu zat baku, yang mempunyai konsentrasi tertentu, yang bereaksi dengan sejumlah volume tertentu analitMemberikan hasil yang cukup cepat dengan ketelitian yang sangat bagus.

TITRASITitrasi adalah suatu metode penentuan kadar (konsentrasi) suatu larutan dengan larutan lain yang telah diketahui konsentrasinya Larutan yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai analit dan biasanya diletakakkan di dalam Erlenmeyer, sedangkan larutan yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai larutan standar atau titer atau titran dan diletakkan di dalam buret.Larutan standar ditambahkan ke dalam analit hingga reaksinya setara / ekuivalen secara stoikiometri. Karena mol larutan standar diketahui dan reaksinya juga diketahui maka kita dapat mencari konsentrasi larutan yang kita tentukan kadarnya (V1N1 = V2N2)

SYARAT-SYARAT TITRASIProduk dari hasil reaksi antara analit dan titran harus diketahui dengan jelas. Misal: reaksi antara HCl dan NaOH akan menghasilkan NaCl dan H2O Reaksi harus berjalan dengan cepat, ketika titran ditambahkan ke analit maka seketika itu juga harus terjadi reaksi, ini untuk memastikan bahwa titrasi dapat berjalan dengan cepat dan akurat.Harus ada sesuatu yang bisa menandakan atau mengindikasikan bahwa reaksi antara analit dengan titran sudah ekuivalen secara stoikiometri, baik dengan perubahan warna, perubahan arus listrik, perubahan pH, dengan penambahan indikator atau penambahan bahan lain yang tidak mengganggu reaksi titran dan analit yang bisa digunakan untuk mengamati perubahan tersebut.

SYARAT-SYARAT TITRASITidak ada hal lain yang mengganggu reaksi antara analit dengan titran. Titik dimana titrasi mencapai setara secara stoikiometri disebut sebagai titik ekuivalen sedangkan titik dimana proses titrasi diakhiri disebut sebagai titik akhir titrasi. Titik akhir titrasi biasanya ditandai dengan indikator sehingga mudah dilihat secara visual.

TAHAPAN TITRASIPemilihan MetodaPengumpulan sampel, reagensia dan alatKalibrasi alat-alatPencucian alatPreparasi sampelPenimbanganPembuatan larutanProses titrasi/pengukuranAnalisis dataPenyajian data dan laporan

LARUTAN STANDAR/BAKU PRIMERLarutan standar adalah larutan yang disiapkan dengan cara menimbang secara akurat suatu zat yang memiliki kemurnian tinggi dan melarutkannya dengan sejumlah tertentu pelarut dalam labu ukur.Larutan standart yang dipersiapkan dengan cara seperti ini disebut sebagai larutan standar primer.Senyawa yang biasanya dipergunakan sebagai larutan baku primer adalah asam oksalat (H2C2O4)

SYARAT LARUTAN BAKU PRIMERMemiliki kemurnian yang tinggi (>99%)Zat tersebut harus stabil baik pada suhu kamar ataupun pada waktu dilakukan pemanasan.Tidak higroskopisMudah diperoleh Mempunyai komposisi yang jelasDapat disiapkan dengan kemurnian >99%Dapat dianalisis secara tepatBiasanya zat standar primer memiliki (MR) yang besar sehingga dapat memperkecil kesalahan relatif atau eror pada waktu proses penimbangan. Menimbang zat dalam jumlah besar memiliki kesalahan relatif yang lebih kecil dibanding dengan menimbang zat dalam jumlah yang kecil. Zat tersebut juga harus memenuhi persyaratan teknik titrasi

LARUTAN BAKU SEKUNDERLarutan baku yang dibuat dengan teliti, tetapi penentuan konsentrasi dan kemurniannya ditetapkan melalui analisis dgn perbandingan terhadap standar primer.Misal: pembuatan larutan NaOH dengan konsentrasi tertentu, kemudian konsentrasinya diketahui dengan menitrasi dengan larutan standar primer asam (H2C2O4). Hal ini disebabkan karena NaOH bersifat higroskopis (dapat menarik uap air dari udara bebas), sehingga kesalahan penimbangan tanpa pengeringan relatif besar.

LARUTAN SAMPELDitimbang sesuai aturan (perlu preparasi atau tidak)Larutkan dengan pelarut dalam labu ukur sampai tanda batasSimpan sesuai aturan (kalau tidak segera dianalisis)Pengukuran atau proses titrasi sesuai dengan golongan titrasi volumetri

PENGGOLONGAN TITRASI VOLUMETRITitrasi asam basaTitrasi oksidasi-reduksi / redoksTitrasi PengendapanTitrasi Kompleksometri

INDIKATORDigunakan untuk pendeteksian titik akhir titrasi.Titik akhir titrasi adalah keadaan dimana reaksi telah berjalan dengan sempurna yang biasanya ditandai dengan pengamatan visual melalui perubahan warna indikator (warna transisinya).Jumlah indikator yang ditambahkan kedalam larutan yang akan dititrasi harus sesedikit mungkin, sehingga indikator tidak mempengaruhi pH larutan dengan demikian jumlah titran yang diperlukan untuk terjadi perubahan warna juga seminimal mungkin. Umumnya dua atau tiga tetes larutan indikator 0.1%(b/v) diperlukan untuk keperluan titrasi. Dua tetes (0.1 mL) indikator (0.1% dengan berat formula 100) adalah sama dengan 0.01 mL larutan titrant dengan konsentrasi 0.1 M.