Download - Analisis_Pendahuluan
Dasar Kimia Analisis
Analisis Pendahuluan Analisis Kualitatif (Cara klasik dan cara
modern) Analisis Kuantitatif (Analisis gravimetri,
analisis volumetri dan analisis instrumentasi)
Pendahuluan Kimia analitik : cabang dari ilmu kimia yang
mempelajari tentang penentuan komposisi kimia suatu materi/sampel baik menyangkut jenis maupun jumlah suatu unsur atau senyawa kimia
Analit : unsur atau senyawa yang dianalisis terdiri dari sebagian kecil dari sampel yang dianalisis.
Bila analit ≥ 1 % = mayor (utama), 0,01 – 1 % = minor, ≤ 0,01 % = trace/jejak atau runut.
Pendahuluan
Kelompok reaksi yang penting untuk analisa :
• Reaksi spesifik atau reaksi khas dan pereaksi spesifik untuk bahan tertentu
• Reaksi sensitif atau peka yang mampu menunjukkan bahan yang sangat sedikit
• Reaksi selektif yaitu reaksi yang terjadi atas kelompok bahan yang berbeda-beda
Metode Analisis Klasik
Berdasarkan pada reaksi kimia dengan stokiometri yang telah diketahui dengan pasti
Disebut juga cara absolut karena penentuan suatu komponen di dalam sampel berdasarkan perhitungan kimia pada reaksi yang digunakan
Contoh volumetri dan gravimetri
CARA KLASIK :
● Uji Pendahuluan ;
- Warna - Wujud
- Bau - Bentuk Kristal dll.
- Rasa - Nyala
● Uji Reaksi Kimia ;
- Terjadi Endapan
- Terjadi Gas
- Terjadi Perubahan warna dll.
Metode Analisis Instrumental Berdasarkan sifat fisiko-kimia zat untuk
keperluan analisisnya. Contoh interaksi radasi elektromagnetik
dengan zat menimbulkan fenomena absorpsi, emisi, hamburan yang dapat digunakan untuk teknik analisis spektroskopi
Sifat fisiko-kimia yang lain seperti pemutaran optik, hantaran listrik dan panas dsb.
Pemilian metode analisis ditentukan oleh beberapa faktor :
1. Kecepatan
2. Ketepatan
3. Ketelitian
4. Sensitivitas
5. Selektifitas
6. Tersedianya peralatan
7. Jumlah sampel
8. Tingkat analisis
9. Konsentrasi sampel yang akan dianalisis
10. Latar belakang sampel
Contoh
Analisis besi (III) dari sampel mineral hematit dan air yang tercemar, analisisnya tidak dapat dilakukan dengan metode yang sama, melainkan harus diperhitungkan jenis ion pengganngu yang berbeda. Dalam hematit terdapat mangan sedangkan kalsium terdapat dalam air.
Beberapa istilah yang digunakan dalam kimia analitik:
1.Kepekaan (sensitivity) : Perbandingan perubahan dalam respon instrumen dan perubahan konsentrasi unsur yang ditentukan
2. Batas deteksi (detection limit) : Konsentrasi terkecil dari suatu unsur yang dapat ditentukan oleh alat
3. Ketepatan (accuracy) : tingkat ketepatan antara hasil analisis (terukur) dengan nilai sebenarnya
4. Ketelitian (precision) : tingkat kecocokan diantara pengukuran yang berulang
5. Reproduksibilitas (reproductibility) : nilai fluktuasi dari hasil analisis yang dilakukan berulang-ulang antar laboratorium
Tahapan dalam analisis
1. Sampling : memilih atau mengambil sampel yang representatif (mewakili) materi yang akan dianalisis secara utuh
Istilah dalam sampling (Sampel, unit sampling, sampel bruto, subsampel, sampel analisis)
2. Perlakuan sampel (homogen) : mengubah analit ke dalam bentuk dan ukuran yangsesuai untuk pengukuran
3. Pengukuran konstituen yang diinginkan : berbagai sifat fisika dan kimia dapat digunakan untuk melakukan pengukuran baik secara klasik maupun modern
4. Perhitungan dan interpretasi data analitik : dapat dilakukan secara langsung ataupun dengan penafsiran hasil pengukuran yang diolah secara statistik.
Evaluasi Data Analisis1. Kesalahan pasti/sistematis (determinate error) :
kesalahan yang dapat diprediksi oleh orang yang benar-benar memahami pengukuran. Meliputi kesalahan metode, kesalahan operasikan alat, dan kesalahan instrumen.
2. Kesalahan tak tentu/tidak pasti (indeterminate error) : kesalahan yang sifatnya tidak dapat diramalkan dan nilainya berfluktuasi. Meliputi kesalahan mutlak (perbedaan antara nilai terukur dengan nilai sebenarnya, E = O – T), dan kesalahan relatif (persentase kesalahan mutlak terhadap nilai sebenanya, R = (O-T)/T x 100%
Contoh:
Seorang analis mendapatkan kadar 20,44% besi dalam suatu contoh, sedangkan kadar yang sebenarnya adalah 20,34%. Dengan demikian kesalahan absolutnya adalah, 20,44% - 20,34% = 0,10%
sedangkan kesalahan relatifnya adalah 0,10%/20,34% x 100% = 0,5%.
Analisis Kualitatif. Analisis kualitatif dilaksanakan untuk mengetahui
jenis zat atau komponen yang terkandung dalam suatu sampel. Analisis kualitatif dilakukan sebelum analisis kuatitatif, karena suatu analisis kuantitatif tidak dpt dilakukan sebelum diketahui komponen yg terkandung dlm suatu sampel.
Analisis kualitatif secara konvensional dapat dilakukan secara visual, baik dalam keadaan kering maupun basah. Dalam keadaan kering analisis dapat dilakukan melalui pengenalan bentuk dan warna, bau serta nyala.
Analisis cara kering Perubahan pada pemanasan
sedikit zat dalam tabung uji dipanaskan perlahan-lahan dan akan terjadi perubahan yang dapat diamati.
Pengamatan Kesimpulan
Pengarangan karena pembakaran dan terbentuk karbondioksida
Zat-zat organik
Hitam tapi tidak disertai pembakaran dan bau
Garam Cu,Mn, Ni
Kuning (panas), putih (dingin) ZnO dan garam-garam Zn
Kuning coklat (panas), kuning (dingin) SnO2 dan BiO3
Kuning (panas / dingin) PbO dan garam Pb
Coklat (panas / dingin) CdO dan garam Cd
Merah hitam (apanas), coklat (dingin) Fe2O3
Putih (panas / dingin) Garam Na, K, Ba, Ca, Mg, Pb
15
Analisis cara kering Pemeriksaan warna nyala logam
sedikit zat dalam gelas arloji dibasahi HCl pekat, beberapa kristal dipijarkan menggunakan kawat platina (Pt) di atas bunsen.
16
Analisis cara basah
Hasil reaksi dapat diketahui dengan mengamati adanya perubahan yang terjadi, yang pada umumnya berupa terbentuknya endapan, timbulnya gas, dan perubahan warna.
17
Pemanasan
Sampel padatan dipijarkan dalam pipa pijar dan terjadi perubahan:
1. Perubahan warna
2. Sublimasi
3. Gas/uap
Reaksi pengendapan
Ksp adalah tetapan kesetimbangan untuk kelarutan suatu senyawa ionik yang sukar larut.
MmAn(s) m M+(aq) + n A-
(aq)
Ksp = [M+]m [A-]n
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-
(aq) Ksp = [Ag+] [Cl-]
Suatu larutan jenuh perak klorida mengandung 0,0015 g zat terlarut dalam 1 liter. Hitung Ksp, bila diketahui Mr AgCl = 143,3 !
19
Reaksi pengendapanPrediksi terbentuknya endapan: Qsp vs Ksp
Qsp = Ksp: pada saat larutan jenuh, tidak ada lagi solut yang akan terlarut.
Qsp > Ksp: endapan akan terbentuk.
Qsp< Ksp: Larutan belum jenuh, tidak ada endapan yang
Harga Ksp, dapat dibandingkan dengan harga hasil kali konsentrasi ion-ionnya, Qsp untuk mengetahui apakah larutan sudah membentuk endapan atau belum.
20
Reaksi pengendapan H2S
21
Reaksi pengendapan H2S
Dalam suatu larutan yang mengandung 0,1 M CuSO4 dan 0,1 M MnSO4, apa yang akan terjadi jika :a). larutan diasamkan hingga pH 2, lalu dijenuhkan dengan gas H2S !b). ditambah dengan larutan amonium sulfida dan pH dibuat 10 !Diketahui : Ksp CuS = 1.10-44; Ksp MnS = 1,4. 10-15
22
Gb. Hubungan pS dan pH
Redoks
23
reaksi pembentukan kompleks
24
merah darah
Analisis kation Menurut sistematika berikut, kation digolongkan berdasarkan atas
perbedaan kelarutan dari garam kloria, sulfida dan karbonat sebagai berikut : Gol I (Gol. Asam Klorida), II (Gol. Asam Sulfida), III (Gol. Amonium Sulfida), IV (Gol. Amonium Karbonat), V (Gol. Sisa).
Golongan 4 , dapat mengendap dengan larutan Amonium Karbonat
25
dan 5
Prosedur Analisis untuk golongan kation
Larutan yang mengandung semua golongan kation
Larut
Larut
Larut
Larutan : Na+, K+, NH4+ ion (Gol. V)
+ HCl encer
Mengendap : AgCl, Hg2Cl2, PbCl2 (Gol. I)
Mengendap : CuS, CdS, HgS, Bi2S3 (Gol. II A), , SnS2, Sb2Sb3 (Gol. II B)
Mengendap : CoS, FeS, MnS, NiS, ZnS, Al(OH)3, Cr(OH)3
(Gol. III)
+ H2S (pH 0,5)
+ NH4OH + NH4Cl + (NH4)2S(pH 9)
+ (NH4)2 CO3
filtration
filtration
filtration
filtration
Mengendap : BaCO3, CaCO3, SrCO3 (Gol. IV)
26
+ Amonium polisulfida filtration (Gol II B larut)
Analisis kation Golongan I
larut dalam suhu panas
Garam klorida :
atau dengan H2SO4 memebentuk endapan putih PbSO4
Suatu sampel diketahui mengandung kation golongan I. Penambahan K2CrO4 pada filtrat air panasnya membentuk endapan kuning. Endapan sisa setelah penambahan air panas larut seluruhnya dengan penambahan amoniak. Tentukan kation yang ada dan tidak ada ? jelaskan alasan anda!
27
Analisis kation Golongan V
31
Analisis Anion
Cara Kering
Analisis pendahuluan untuk sampel dalam bentuk padat.
< 0,1 gram sampel ditambahkan H2SO4 pekat atau H3PO4
Cara Basah
Analisis untuk sampel dalam bentuk larutan.
Ada dua jenis pengujian yaitu : Analisis golongan untuk Anion
dan Analisis spesifik untuk golongan
Golongan AnionGolongan Anion
Golongan Sulfat SO3-2 SO4
-2 CO3-2 CrO4
-2 BO3-3
AsO4-3 AsO3
-3 PO4-3
Golongan Nitrat
Golongan Halida Cl- Br- I-
NO3- NO2
- CH3COO-
Nama GolonganGolongan
I
II
III
Jenis Ion
Uji Pendahuluan AnionUji Pendahuluan AnionHasil Uji Kemungkinan Anion
Tidak bereaksi Sulfat, Fosfat, Borat, Arsenat, Arsenit
Bau tajam seperti asam cuka Asetat
Bau tajam/sengak seperti SO2 Sulfit
Uap warna coklat bau khas bromine Bromida / Nitrit
Bau telur busuk seperti H2S / SO2 Sulfida / Iodida
Zat padat hitam/uap ungu bau seperti H2S
Iodida
Uap warna coklat (keadaan dingin) Nitrit / Bromida
Warna sedikit coklat bila dimasukkan keping Cu dan dipanaskan terbentuk warna dari Cu(NO3)2
Nitrat
Warna orange dari warna kuning Kromat
Bau tajam/sengak dari HCl Klorida
Gas tidak berbau & tidak berwarna Karbonat
Analisis Golongan Anion
SampelNH4OH Basa
+ BaCl2
Anion Golongan I
Lama mengendap : Ba3(BO3)2
+ HCl Asam
Semua endapan larut ¥ SO4
Endapan sebagian larut = SO4
Anion Golongan II & III
+ HNO3 encer
panaskan
+ AgNO3
Anion Golongan II
Anion Golongan III
Hukum Kelarutan Garam
1) Semua Klorida, Bromida, dan Iodida larut dalam air kecuali garam Pb+2, Ag+, dan Hg2
+2
2) Semua Nitrat, klorat, dan asetat larut dalam air
3) Semua garam K, Na, dan NH4+ larut dalam Air kecuali [Pt(NH4)2Cl6 ], KHC4H4O6,
K3Co(NO2)6 dan Na2H2Sb2O7 agak sukar larut dalam air
4) Semua Oksida dan Hidroksida tidak larut dalam air, kecuali garam dari logam-logam alkali dan beberapa logam seperti Ba, Sr, dan Ca
5) Semua Sulfida tidak larut dalam air, kecuali garam dari logam alkali dan alkali tanah
6) Semua Sulfat larut dalam air dan asam, kecuali garam Ba, Sr dan Pb(II), garam CaSO4 agak sedikit larut dalam air
7) Semua Karbonat, Fosfat, Borat, Oksalat, Kromat, Arsenit, Arsenat, Ferosianida, dan Ferisianida mengendap kecuali garam dari logam-logam alkali, tetapi garam-garam tersebut sedikit larut dalam asam encer
8) Semua Silikat tidak larut dalam air, kecuali garam dari logam-logam alkali
9) Semua Sianida tidak larut dalam air, kecuali garam-garam dari logam alkali dan Hg+2
Analisis Spesifik Anion
Sulfat dan Sulfit
SO4-2 + Ba+2 & HCl
BaSO4
PutihPutih
SO3-2 + + H2O2
SO4-2 + + H2O
+ Ba+2 & HCl
BaSO4
PutihPutih
Analisis Spesifik Anion
Arsenat dan Arsenit
AsO4-3
Magnesia Mixture
MgCl2 : NH4Cl :
NH4OH
MgNH4AsO4
PutihPutih
PutihPutih
PO4-3
++
MgNH4PO4
Ag3AsO4
Ag3PO4
CoklatCoklat
KuningKuning
AgNO3
CH3COOH
AsO4-3
AsO3-3
+ H+ & H2SAs2S5
As2S3
Analisis Kation Analisis Kation Gol IIGol II
AsO3-3 + H+ & H2S As2S3
KuningKuning
Analisis Spesifik Anion
Borat
Na3BO3H3BO3 + Na+ Na2SO4+ H2SO4
Fosfat
PO4-3
H3BO3 + CH3OH (CH3)3BO3 + H+ H2O
(CH3)3BO3 + O2 B2O3 + CO+ CO2 2 + H + H2OEmisi Hijau
+ (NH4)2MoO4 + HNO3 (NH4)3PO4.MoO3+ NH4NO3 + H2O
Kuning Kenari
Analisis Spesifik Anion
Klorida, Bromida, Iodida
Cl- Br- I- + AgNO3 AgCl AgBr AgIPutihPutih Kuning Muda Kuning
+ Cl2
Br2
I2
Coklat
Ungu didalam CCl4
Analisis Spesifik Anion
Sulfida
S-2
H+
H2S + PbNO3 PbSHitamHitam
Nitrat & Nitrit
NO3-NO2
-+ + H2SO4 + + FeSO4 + + H2SO4
+ + Fe2(SO4)3 + + H2ONO
+ + FeSO4
FeSO4NOCincin Coklat dari Cincin Coklat dari Nitrosyl fero-sulfatNitrosyl fero-sulfat
Analisis Spesifik Anion
Asetat
CH3COO- + + SO4-2 + H++ H2SO4 (pekat)
+ C2H5OH + H+ H2O
Etil Asetat
Aroma Pisang Ambon
CH3COOH
CH3COOH CH3COOC2H5
• Suatu zat berwarna putih dan sukar larut dalam air dingin, tetapi mudah larut dalam HCl atau NaOH. Pada pemeriksaan sistematis terbentuk endapan kuning dalam golongan II. Endapan kuning tersebut mudah larut dalam amonium polisulfida, tetapi sukar larut dalam HCl. Pemeriksaan terhadap golongan yang lain dan demikian juga terhadap anion memberikan hasil negatif.
a. Tentukan zat yang terdapat semula b. Sebutkan suatu reaksi yang sangat sensitif untuk menegaskan hasil
tersebut!
