Download - REDUKSI OKSIDASI (REDOKS)
MAKALAH KIMIA ANALISIS
“REDUKSI OKSIDASI (REDOKS)”
Oleh:
1. A’afif Amirul Amin (1413206001)
2. Arum Fajarwati (1413206007)
3. Dwi Ambika P. (1413206015)
4. Narrullita Erriga P. (1413206030)
PROGRAM STUDI S1 FARMASI
STIKes KARYA PUTRA BANGSA
TULUNGAGUNG
2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan
makalah tentang “Reduksi Oksidasi (Redoks)” ini dengan baik meskipun banyak
kekurangan didalamnya. Dan juga kami berterima kasih kepada Bapak Arif
Santoso selaku Dosen mata kuliah Kimia Analisis Stikes Karya Putra Bangsa
yang telah memberikan tugas ini kepada kami.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah
wawasan serta pengetahuan kita mengenai teori reaksi redoks, jenis-jenis
reaksinya, prinsip reaksi redoks, indikator redoks, dan aplikasi analisis reaksi
redoks dalam analisis obat dan bahan obat beserta contoh obatnya.
Dan harapan kami semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan
pengalaman bagi para pembaca, Untuk ke depannya dapat memperbaiki bentuk
maupun menambah isi makalah agar menjadi lebih baik lagi.
Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa dalam makalah ini terdapat
kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya
kritik, saran dan usulan dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Tulungagung, 19 November 2015
Penyusun
ii | R E D O K S
DAFTAR ISI
JUDUL....................................................................................................i
KATA PENGANTAR...........................................................................ii
DAFTAR ISI..........................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang..................................................................................1
1.2 Tujuan................................................................................................2
1.3 Manfaat..............................................................................................2
BAB II ISI
2.1 Teori Reaksi Redoks.........................................................................3
2.2 Jenis – Jenis Reaksi Redoks..............................................................4
2.3 Prinsip Reaksi Redoks.......................................................................13
2.4 Indikator Redoks...............................................................................14
2.5 Aplikasi Analisis Reaksi Redoks Dalam Analisis Obat Dan Bahan
Obat Beserta Beberapa Contohnya..................................................17
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan........................................................................................21
3.2 Saran..................................................................................................21
DAFTAR PUSTAKA............................................................................22
iii | R E D O K S
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Reaksi – reaksi kimia yang melibatkan oksidasi-reduksi lebih sering
dipergunakan dalam analisa titirimetrik daripada reaksi-reaksi asam-basa,
pembentukan kompleks, ataupun pengendapan. Ion-ion dari berbagai unsur
hadir dalam wujud oksidasi yang berbeda-beda, mengakibatkan timbulnya
banyak kemungkinan reaksi-reaksi oksidasi-reduksi (redoks). Kebanyakan
dari reaksi-reaksi ini layak digunakan dalam analisa titrimetrik, dan
aplikasinya sangat beranekaragam (Day and Underwood, 2002).
Oksidasi adalah kehilangan satu atau lebih electron yang dialami oleh
suatu atom, molekul, atau ion, sementara reduksi adalah perolehan electron.
Tidak ada electron bebas dalam sistem kimiawi yang biasa, dan kehilangan
elektron yang dialami oleh suatu spesies kimiawi selalu disertai oleh
perolehan elektron pada bagian yang lainnya. Istilah reaksi transfer electron
terkadang dipergunakan untuk reaksi-reaksi redoks (Day and Underwood,
2002).
Reaksi redoks memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari,
baik yang merugikan maupun menguntungkan. Reaksi redoks yang
menguntungkan misalnya saja reaksi yang berlangsung dalam proses
respirasi pada tumbuhan. Dalam proses ini, karbohidrat dioksidasi menjadi
karbondioksida dan uap air dengan melepas energi, adapun contoh redoks
yang merugikan, yaitu korosi besi (besi berkarat). Korosi ini sangat
merugikan karena merusak banyak bangunan dan benda-benda yang terbuat
dari besi.
Reaksi redoks memiliki aplikasi yang luas dalam bidang industri.
Misalnya prinsip reaksi redoks mendasari pembuatan baterai dan aki,
ekstrasi dan pemisahan logam dengan logam lain, seperti emas, perak, dan
kromium. Selain itu, reaksi redoks juga digunakan untuk membuat senyawa
kimia, seprti natrium hidroksida yang merupakan bahan baku dalam banyak
1 | R E D O K S
kegiatan industri. Oleh karena itu disusun makalah ini tentang reaksi reduksi
oksidasi (redoks) agar dapat mengetahui dan memahami reaksi redoks.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui teori reaksi redoks
2. Mengetahui jenis – jenis reaksi redoks
3. Mengetahui prinsip reaksi redoks
4. Mengetahui indikator redoks
5. Mengetahui aplikasi analisis reaksi redoks dalam analisis obat dan bahan
obat beserta beberapa contohnya.
1.3 Manfaat
1. Untuk mengetahui teori reaksi redoks
2. Untuk mengetahui jenis – jenis reaksi redoks
3. Untuk mengetahui prinsip reaksi redoks
4. Untuk mengetahui indikator redoks
5. Untuk mengetahui aplikasi analisis reaksi redoks dalam analisis obat dan
bahan obat beserta beberapa contohnya.
2 | R E D O K S
BAB II
ISI
2.1 Teori Reaksi Redoks
Reaksi reduksi oksidasi atau reaksi redoks berperan dalam banyak hal
dalam kehidupa sehari-hari. Reaksi redoks dapat berguna bagi pemekaran
bahan bakar minyak bumi, dan digunakan juga sebagai cairan pemutih.
Selain itu, sebagai unsure logam dan non logam diperoleh dari bijihnya
melalui proses oksidasi atau reduksi. (Chang, 2005).
Proses elektrokimia adalah reaksi redoks (reduksi-oksidasi) di mana
dalam reaksi ini energi yang dilepas oleh reaksi spontan diubah menjadi
listrik atau di mana energy listrik digunakan agar reaksi yang nonspontan
bias terjadi. Dalam reaksi redoks, electron-elektron ditransfer dari satu zat
ke zat lain (Chang,2005).
Elektrolisis merupakan salah satu bagian dari elektrokimia. Elektrolisis
ialah proses di mana energy listrik digunakan untuk mendorong agar reaksi
redoks yang nonspontan bias terjadi. Hubungan kualitatif antara arus yang
dipasok dan produk yang terbentuk dirumuskan oleh Faraday. Elektrolisis
merupakan cara utama untuk memproduksi logam aktif serta nonlogam aktif
dan banyak lagi bahan kimia yang penting di industry (Chang, 2005)
Pada reaksi redoks terdapat reduktor dan oksidator dimana reduktor
adalah zat yang dalam reaksi mengalami oksidasi, zat yang mampu
mereduksi zat lain dan zat yang dapat memberikan electron kepada zat lain
sedangkan oksidator adalah zat yang dalam reaksi mengalami penurunan
bilangan oksidasi, zat yang mampu mengoksidasi zat lain, zat yang
menangkap elaktron dari zat lain (Keenan, 1986).
Reaksi kimia dapat digolongkan kedalam reaksi redoks atau bukan
redoks. Istilah dari redoks berkaitan dengan peristiwa reduksi dan oksidasi.
Pengertian reaksi reduksi dan oksidasi itu telah mengalami perkembangan.
Pada awalnya reaksi reduksi dan oksidasi berkaitan dengan pelepasan dan
pengikatan oksigen, oksidasi sebagai pengikat oksigen sedangkan reduksi
dikaitkan denga pelepasan oksigen. Pada perkembangan selanjutnya
3 | R E D O K S
oksidasi dan reduksi dikaitkan dengan pengkapan dan pelepasan electron
dan dengan perubahan bilangan oksidasinya (Underwood,1998).
Batasan yang lebih umum dari reaksi oksidasi reduksi adalah
berdasarkan pemakaian bilangan oksidasi pada pemakaian bilangan oksidasi
pada atom karbon dengan cara memasukkan bilangan oksidasi pada
keempat ikatannya. Contohnya atom H yang berikatan dengan C
mempunyai bilagan oksidasi 0, dan atom C mempunyai bilangan oksidasi
+1 jika berikatan tunggal pada heteroatom seperti oksigen, nitrogen atau
sulfur (Riswiyanto, 2009, hal: 108).
Potensial system redoks merupakan peubah yang paling khas yang
berubah selama berlangsungnya titrasi redoks. Karena itu, potensial yang
diukur dapat dibuat pada kertas grafik sebagai fungsi volume peniteryang
ditambahkan sehingga diperoleh kurva titrasi redoks. Sedangkan titrasi
dapat dengan persamaan ners, yaitu hubungan antara potensial elektroda
baku kedua pasangan redoks dan kesetimbangan massanya. Biasanya kurva
teoritis ini bersesuaian dengan kurva yang diperoleh dengan percobaan.
Karena itu, kurva teoritis ini sangat berguna untuk meramalkan ketelitian
pengukuran, memilih indicator dan memilih persyaratan titrasi yang
bersesuaian (Rivai, 1995).
2.2 Jenis-jenis Reaksi Redoks
Titrasi redoks melibatkan reaksi oksidasi dan reduksi antara titran dan
analit. Titrasi redoks banyak dipergunakan untuk penentuan kadar logam
atau senyawa yang bersifat sebagai oksidator atau reduktor. Aplikasi dalam
bidang industri misalnya penentuan sulfite dalam minuman anggur dengan
menggunakan iodine, atau penentuan kadar alkohol dengan menggunakan
kalium dikromat. Beberapa contoh yang lain adalah penentuan asam oksalat
dengan menggunakan permanganate, penentuan besi(II) dengan serium(IV),
dan sebagainya.
Karena melibatkan reaksi redoks maka pengetahuan tentang
penyetaraan reaksi redoks memegang peran penting, selain itu pengetahuan
tentang perhitungan sel volta, sifat oksidator dan reduktor juga sangat
4 | R E D O K S
berperan. Dengan pengetahuan yang cukup baik mengenai semua itu maka
perhitungan stoikiometri titrasi redoks menjadi jauh lebih mudah.
Titrasi redoks merupakan jenis titrasi yang paling banyak jenisnya,
diantaranya :
1. TITRASI IODIN (IODOMETRI DAN IODIMETRI)
Titrasi yang melibatkan iodium dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu titrasi langsung (iodimetri) dan titrasi tak langsung (iodomotri).
a. Titrasi langsung (iodimetri)
Iodimetri merupakan Metode Titrasi redoks yang melibatkan iodin
yang bereaksi secara langsung. Iodium merupakan oksidator yang relative
kuat dengan nilai potensial reaksi sebesar +0,535 V. Iodium akan
mereduksi senyawa – senyawa yang memilki potensial reduksi lebih kecil
dibandingkan dengan iodium. Pada reaksi oksidasi, iodium akan
mengalami reduksi menjadi iodida sesuai dengan reaksi:
I2 + 2e 2I-
larutan baku iodium dapat digunakan untuk analisis kuantitatif
senyawa- senyawa yang mempunyai potensial oksidasi lebih kecil dari
pada sistem iodium-iodida sebagaimana persamaan di atas atau dengan
kata lain digunakan untuk senyawa-senyawa yang bersifat reduktor yang
cukup kuat seperti vitamin C, tiosulfat, arsenit, sulfida, sulfit,
Stibium(III), timah(II), dan ferosianida. Daya mereduksi dari berbagai
macam zat ini tergantung pada konsentrasi ion hydrogen, dan hanya
dengan penyesuaian pH dengan tepat yang dapat menghasilkan reaksi
dengan iodium secara kuantitatif.
Vitamin C mempunyai potensial reduksi yang lebih kecil daripada
iodium sehingga dapat dilakukan titrasi langsung dengan iodium. Reaksi
yang terjadi:
5 | R E D O K S
b. Titrasi tak langsung (iodometri)
Iodometri merupakan titrasi tidak langsung dan digunakan untuk
menetapkan senyawa- senyawa yang mempunyai potensial oksidasi lebih
besar daripada sistem iodium- iodida atau senyawa-senyawa yang bersifat
oksidator seperti CuSO45H2O. Iodometri terjadi pada zat yang bersifat
oksidator seperti besi (III), tembaga (II), dimana zat ini akan mengoksidasi
iodida yang ditambahkan membentuk iodin.
Sebagai contoh adalah penentuan kandungan klorin (Cl2) dalam
agen pemutih. Klorin akan mengoksidasi iodide untuk menghasilkan
iodium. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Cl2+2I- 2Cl- + I2
Selanjutnya iodium yang dibebaskan dititrasi dengan larutan baku
natrium tiosulfat menurut reaksi:
2S2O32- + I2 S4O6
2- + 2I-
c. penyerapan iodium oleh senyawa – senyawa penisilin
masalah stabilitas yang utama dalam senyawa-senyawa penisilin
adalah hidrolisis cincin β-laktan sebagaimana ditunjukkan oleh gambar
dibawah:
Jika cincin β-laktan terbuka makaakan mengkonsumsi iodium.
Tiap 1 mol cincin β-laktan yang terbuka akan bereaksi dengan 8 ekivalen
iodium, sementara cincin β-laktan yang utuh tidak akan bereaksi dengan
iodium, sementara cincin β-laktan yang utuh tidak akan bereaksi dengan
iodium. Dalam jenis titrasi ini , iodium berlebihan ditambahkan pada
6 | R E D O K S
sampel penisilin dan iodium sisa (yang tidak bereaksi) dititrasi kembali
dengan larutan baku natrium tiosulfat.
2. PERMANGANOMETRI
Permanganometri merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan
reaksi oleh kalium permanganat (KMnO4). Reaksi ini difokuskan pada
reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO4 dengan bahan baku
tertentu.
Kalium permanganate adalah oksidator kuat. Reagen ini dapat
diperoleh dengan mudah, tidak mahal, dan tidak membutuhkan indicator
terkecuali untuk larutan yang amat encer. Satu tetes 0,1 N permanganate
memberikan warna merah muda yang jelas pada volume dari larutan yang
biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini digunakanuntuk
mengindikasi kelebihan reagen tersebut. Kelemahannya adalah dalam
medium HCL. Cl- dapat teroksidasi, demikian juga larutannya, memiliki
kestabilan yang terbatas.
Reaksi yang paling umum ditemukan dalam laboratorium adalah
reaksi yang terjadi dalam larutan-larutan yang bersifat asam, 0.1 N atau
lebih besar:
(1)
Permanganat bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi
berdasarkan reaksi ini, namun beberapa substansi membutuhkan
pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi.
Sebagai contoh, permanganat adalah agen unsur pengoksidasi yang cukup
kuat unuk mengoksidasi Mn(II) menjadi MnO2 , titik akhir permanganate
tidak permanen dan warnanya dapat hilang karena reaksi:
Ungu Tidak berwarna
Reaksi ini berjalan lambat dalam keadaan asam, tapi cepat dalam
keadaan netral. Kelebihan sedikit dari permanganat yang hadir pada titik
akhir dari titrasi cukup untuk mengakibatkan terjadinya pengendapan
sejumlah MnO2. Bagaimanapun juga, mengingat reaksinya berjalan
7 | R E D O K S
lambat, MnO2 tidak diendapkan secara normal pada titik akhir titrasi-titrasi
permanganat.
Larutan-larutan permanganat yang bersifat asam tidak stabil karena
asam permanganat terdekomposisi dan air teroksidasi dengan persamaan:
Ini adalah sebuah reaksi lambat di dalam larutan-larutan encer pada
suhu ruangan. Penguraiannya dikatalisis oleh cahaya panas asam-basa, ion
Mn(II) dan MnO2. Namun demikian, jangan pernah menambahkan
permanganat berlebih ke dalam sebuah unsur reduksi dan kemudian
menaikkan suhu untuk mempercepat oksidasi, karena reaksi yang nantinya
muncul akan berlangsung dengan laju yang rendah.
Pembuatan larutan baku kalium permanganat harus dijaga faktor-
faktor yang dapat menyebabkan penurunan yang besar dari kekuatan
larutan baku tersebut, antara lain dengan pemanasan dan penyaringan
untuk menghilangkan zat-zat yang mudah dioksidasi.
3. SERIMETRI
Larutan serium(IV) sulfat dalam asam sulfat encer merupakan zat
pengoksidasi yang kuat dan lebih stabil daripada larutan kalium
permanganat, dengan suatu syarat bahwa asam sulfat cukup mampu
menghindari hidrolisis dan pengendapan garam basanya. Kalau larutan
kalium permanganate dapat direduksi menjadi beberapa macam keadaan
hasil reduksi, maka reduksi larutan serium(III), menurut reaksi:
Ce4+ + e- Ce3+
Ion Ce(IV) dipergunakan dalam larutan-larutan dengan keasaman
tinggi karena hidrolisisa akan menghasilkan pengendapan pada larutan-
larutan dengan konsentrasi ion hydrogen yang rendah.potensial redoks dari
pasangan Ce(IV)/ Ce(III) tergantung pada sifat dan konsentrasi dari asam
yang ada.
Keuntungan serium (IV)sulfat sebagai suatu zat pengoksidasi
standar adalah :
8 | R E D O K S
1. Larutan serium (IV)sulfat secara mencolok stabil selama dalam jangka
waktu yang lama .larutan ini tidak perlu dilindungi dari cahaya , dan
bahkan dapat didihkan selama waktu yang singkat tanpa perubahan
yang berarti dalam konsentrasi.
2. Serium(IV)sulfat dapat digunakan dalam penetapan zat – zat
pereduksi dengan adanya konsentrasi HCl yang tunggi.
3. Larutan – larutan serium (IV)sulfat dalam larutan 0,1 N tidak terlalu
berwarna untuk dapat mengaburkan penglihatan ketika membaca
miniskus dalam buret dan alat – alat titrimetri lainnya .
4. Dalam reaksi garam serium (IV)sulfat dalam larutan asam dengan zat
– zat pereduksi,perubahan valensi yang terjadi adalah : Ce4++e-↔ Ce3+.
Dengan demikian maka dianggap bobot ekivalennya adalah 1 mol
atau 1 Mr .
5. Ion serium (IV) tidak berwarna (dibandingkan ion Mn (II) yang btidak
berwarna dari KMnO4 , dan ion serium (III) yang hijau dari kalium
dikhromat).
6. Serium (IV)sulfat adalah zat pengoksid yang serba guna . ia dapat
digunakan dalam banyak titrasi yang sama permangganat telah
digunakan ,dan juga untuk penetapan - penetapan lainnya .
7. Larutan serium (IV) sulfat paling baik distandarisasikan dengan arsen
(III)oksida atau natrium oksalat .
Larutan serium(IV)sulfat dalam larutan asam sulfat encer adalah
stabil, bahkan pada temperature – temperature didih .larutan dalam HCl
dari garam ini tidak stabil , karena reduksi menjadi Ce (III) oleh asam
tersebut dengna dibarengi pembebasan klor. Reaksinya:
2Ce4++2Cl- ↔ 2Ce3++Cl2
Reaksi ini berlangsung benar – benar cepat pada pendidihan , maka
HCl tidak dapat digunakan dalam oksidasi – oksidasi yang memerlukan
pendidihan dengan serium(IV)sulfat berlebih dalam larutan asam .asam
sulfat harus digunakan dalam oksidasi demikian .adanya asam fluoride
9 | R E D O K S
membentuk suatu kompleks stabil dengan serium (IV) sulfat dan
menghilangkan warna dari larutan yang kuning itu .
4. KALIUM IODAT
Larutan kalium iodat dibuat dengan melarutkan sejumlah tertentu
kalium iodat dalam air secukupnya. Kalium iodat dapat diperoleh dalam
keadaan murni dan bersifat stabil sehingga larutan ini tidak perlu
dibakukan kembali. Larutan baku kalium iodat tidak menggunakan
normalitasnya akan tetapi menggunakan molalitasnya karena
normalitasnya terdapat macam-macam,tergantung reaksinya. Dalam hal
ini, maka reduksi kalium iodat menjadi iodide tidak bisa seragam
sebagaimana kalium bromate. Pada reaksi berikut :
IO3- + 6H+ +6e I- + 3H2O (I)
Maka 1 mol kalium iodat setara denagn 6 elektron akibatnya
valensinya adalah 6 sehingga 0,05 M sama dengan 0,3 N, akan tetapi jika
digunakan kelebihan iodat maka yang terjadi pada reaksi (I) akan
terbentuk iodium, sehingga kelebihan iodat dan iodium dapat ditetapkan
secara iodometri. Reduksi iodat menjadi iodium dapat ditulis dengan
reaksi berikut:
2IO3- +12H+ +10e I2 + 6h2O (II)
Pada reaksi (II) ini maka 2 mol iodat setara dengan 10 elektron
sehingga valensinya 5 akibatnya larutan 0,05 setara dengan 0,25 N.
Reaksi ini tidak digunakan untuk penetapan yang resmi.
5. TITRASI DENGAN KALIUM BROMAT
Bromo-bromatometri merupakan salah satu metode penetapam
kadar suatu zat dengan prinsip reaksi reduksi-oksidasi. Oksidasi adalah
suatu proses yang mengakibatkan hilangnya aatu elektron atau lebih dari
10 | R E D O K S
dalam zat (atom, ion atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi, keadaan
oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu zat pengoksidasi
adalah zat yang memperoleh elektron, dan dalam proses itu zat tersebut
direduksi.
Reduksi adalah suatu proses yang mengakibatkan diperoleh satu
elektron atau lebih oleh zat (atom, ion atau molekul). Bila suatu unsur
direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih negatif (kurang
positif), jadi suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan elektron,
dalam proses itu zat ini dioksidasi.
Bromatometri merupakan salah satu metode oksidimetri dengan
dasar reaksi dari ion bromat (BrO3). Oksidasi potensiometri yang relatif
tinggi dari sistem ini menunjukkan bahwa kalium bromat adalah oksidator
kuat. Hanya saja kecepatan reaksinya tidak cukup tinggi. Untuk
menaikkan kecepatan ini titrasi dilakukan dalam keadaan panas dan dalam
lingkungan asam kuat. Adanya sedikit kelebihan kalium bromat dalam
larutan akan menyebabkan ion bromida bereaksi dengan ion bromat, dan
bromin yang dibebaskan akan merubah larutan menjadi warna kuning
pucat, warna ini sangat lemah sehingga tidak mudah untuk menetapkan
titik akhir.
Bromin yang dibebaskan ini tidak stabil, karena mempunyai
tekanan uap yang tinggi dan mudah menguap, karena itu penetapan harus
dilakukan pada suhu terendah mungkin, serta labu yang dipakai untuk
titrasi harus ditutup. Metode bromometri dan bromatometri ini terutama
digunakan untuk menetapkan senyawa-senyawa organik aromatis dengan
membentuk tribrom substitusi. Metode ini dapat juga digunakan untuk
menetapkan senyawa arsen dan stibium dalam bentuk trivalent walaupun
tercampur dengan stanum valensi empat. Dalam suasana asam, ion bromat
mampu mengoksidasi iodida menjadi iod, sementara dirinya direduksi
menjadi brimida :
BrO3- +6H+ +6e Br - + 3H2O
11 | R E D O K S
O Tidak mudah mengikuti serah terima elektron dalam hal ini,
karena suatu reaksi asam basa (penetralan H+ menjadi H2O) berimpit
dengan tahap redoksnya. Namun nampak bahwa 6 ion iodida kehilangan 6
elektron, yang pada gilirannya diambil oleh sebuah ion bromat tunggal.
6. TITRASI YANG MELIBATKAN BROM (Br2)
Brom yang digunakan sebagai oksidator seperti iodium. Brom akan
direduksi oleh zat-zat organic dengan terbentuknya senyawa hasil
substitusi yang tidak larut dalam air misalnya tibromofenol, tribomoanilin,
dan sebgainya yang raksinya berlangsung secara kuantitatif. Brom juga
dapat digunakan untuk menetapkan kadar senyawa-senyawa organic yang
mampu bereaksi secara adisi atau subsitusi dengan brom.
Selain bromnya sendiri, brom yang dapat juga diperoleh dari hasil
pencampuran kalium bromate dan kalium bromide dalam lingkungan asam
kuat sesuai reaksi berikut :
KBrO3+5KBr + 6HCl 3Br2+ 6KCl + 3H2O
Brom yang dibebaskan ini kemudian mengoksidasi iodide yang setara
dengan jumlah iodium yang dihasilkan menurut reaksi:
Br2+2KI I2 + 2KBr
Iodium ini selanjutnya ditirasi dengan larutan baku natrium tiosulfat
menurut reaksi
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
Adanya brom tidak langsung dititrasi dngan natrium tiosulfat
dikarenakan perbedaan potensialnya yang sangat besar, akibatnya jika
brom langsung dititrasi dengan natrium tiosulfat maka yang dihasilkan
tidak hanya tetrationat (S4O62-) tetapi juga sulfat (SO4
2) Bahkan mungkin
sulfide yang berupa endapan kuning.
Larutan baku brom dapat digunakan untuk menetapkan kadar fenol
dengan cara sebagai berikut: timbang secara seksamakurang lebih 2 gram,
msukkan kedalam labu takar 1000 ml, dan encerkan dengan air sampai
12 | R E D O K S
tanda batas. Pipet 20,0 ml larutan ini dan masukkan ke dalam labu iodium.
Tambahnkan 30 ml larutan brom 0,1 N secara tepat dan 5 ml HCL pekat
dan segera goyangkan elama 30 menit dan diamkan selam 15 menit.
Tambahkan 5 ml larutan Ki 20%, Hati-hati terhadap uap brom yang
dilepaskan, segera ttup dan gojog baik-baiksupaya kelebihan brom
bereaksi dengan KI menghasilkan iodium yang setara dengan brom sisa.
Tambahkan 5 ml kloroform. Iodium yang terbentuk dititrasi dengan
larutan baku natrium tiosulfat 0,1 N dengan menggunakan 3 ml larutan
kanji 0,5% sebelum titik akhir sebagai indicator. Lakukan titrasi blanko.
Tiap ml brom 0,1 N setara dengan 1,569 mg fenol.
Ketika asam klorida pekat ditambahkan maka brom akan
dibebaskan, dan bro mini akan bereaksi dengan fenol untuk menghasilkan
endapan putih tribromofenol dan asam bromide menurut reaksi :
Labu yang digunakan harus tertutup rapat untuk menghindari
menguapanya brom, sedangkan penggojokan selama 30 menit bertujuan
supaya reaksi fenol dengan brom berlangsung secara sempurna.
Penambahan KI bertujuan untuk mengubah brom menjadi iodium sesuai
denagn reaksi:
Br2 + 2KI I2 + 2KBr
Sedangkan penambahan 5 ml kloroform bertujuan untuk
melarutkan endapan tribromofenol. Iodium yang terbentuk selanjutnya
dititrasi dengan baku natrium tiosulfat.
13 | R E D O K S
Beberapa senyawa yang ditetapkan kadarnya dengan larutan baku brom
dalam farmakope Indonesia Edisi IV : klorokresol, fenol, fenol cair,
fenileprin Hcl, resorsinol dan timol.
2.3 Prinsip Reaksi Redoks
Reaksi oksidasi reduksi atau reaksi redoks adalah reaksi yang
melibatkan penangkapandan pelepasan elektron. Dalam setiap reaksi redoks,
jumlah elektron yang dilepaskan oleh reduktor harus sama dengan jumlah
elektron yang ditangkap oleh oksidator. Ada dua cara untuk menyetarakan
persamaan reaksi redoks yaitu metode bilangan oksidasi dan
metode setengah reaksi (metode ion elektron).
Hubungan reaksi redoks dan perubahan energi adalah sebagai berikut:
Reaksi redoks melibatkan perpindahan elektron; Arus listrik adalah
perpindahan elektron; Reaksi redoks dapat menghasilkan arus listrik,
contoh: sel galvani; Arus listrik dapat menghasilkan reaksi redoks, contoh
sel elektrolisis. Sel galvani dan sel elektrolisis adalah sel
elektrokimia. Persamaan elektrokimia yang berguna dalam perhitungan
potensial sel adalah persamaan Nernst. Reaksi redoks dapat digunakan
dalam analisis volumetri bila memenuhi syarat. Titrasi redoks adalah titrasi
suatu larutan standar oksidator dengan suatu reduktor atau
sebaliknya, dasarnya adalah reaksi oksidasi-reduksi antara analit dengan
titran.
2.4 Indikator Redoks
Indikator Redoks adalah indikator yang berubah warnanya karena
terjadi reaksi reduksi-oksidasi (redoks). Disini indikator memperlihatkan
warna teroksidasi dan warna tereduksi.
2.4.1 Jenis – jenis Indikator Redoks
Dalam titrasi redoks ada 4 jenis indikator :
a. Indikator Redoks Reversibel
Indikator oksidasi - reduksi yang sebenarnya yang tidak tergantung
dari salah satu zat, tetapi hanya pada perubahan potensial larutan selama
14 | R E D O K S
titrasi. Indikator ini dapat dioksidasi dan direduksi secara reversibel
(bolak-balik).
Untuk titrasi dengan Ce4+ dapat dipakai Ferroin; sedangkan untuk
titrasi dengan Cr2O7 = Ferroin tidak cocok karena potensial perubahan
ferroin terlalu tinggi dibandingkan dengan potensial TE. Maka dipakai
difenilamin atau difenilamin sulfonat. Sebenarnya kedua indikator ini
kebalikan dari ferroin dalam arti potensial peralihannya terlalu rendah.
Namun dengan asam fosfat 3 M kesulitan ini teratasi karena potensial TE
diturunkan sehingga sesuai untuk penggunaan difenilamin atau garam
sulfonatnya. Penurunan potensial terjadi karena asam fosfat (H3PO4)
mengkompleks Fe3+ tetapi tidak mengkompleks Fe2+, sehingga
konsentrasi Fe3+ bebas selalu rendah. Berikut Beberapa Contoh – contoh
Indikator Redoks yang sering digunakan :
1. Kompleks Fe ( II ) – ortofenentrolin
Suatu golongan senyawa organik yang dikenal dengan nama 1,10
fenantrolin ( Ortofenantrolin ) yang membentuk kompleks yang stabil
dengan Fe ( II ) dan ion-ion lain melalui kedua atom N pada struktur
induknya. Sebuah ion Fe2+ berikatan dengan tiga buah molekul
fenantrolin dan membentuk kelat dengan struktur. Kompleks ini terkadang
disebut FERROIN dan ditulis (Ph)3Fe2+ agar sederhana. Besi yang terikat
dalam ferroin itu mengalami oksidasi reduksi secara reversible.
Walaupun kompleks (Ph)3 Fe2+ berwarna biru muda, dalam
kenyataannya, warna dalam titrasi berubah dari hampir tak berwarna
menjadi merah. Karena kedua warna berbeda intensitas, maka titik akhir
dianggap tercapai pada saat baru 10 % dari indikator berbentuk (Ph)3Fe2+.
Oleh sebab itu maka potensial peralihannya kira – kira 1,11 Volt dalam
larutan H2SO4 1 M.
Diantara semua indikator redoks, Ferroin paling mendekati bahan
yang ideal. Perubahan warnanya sangat tajam, larutannya mudah dibuat
dan sangat stabil. Bentuk teroksidasinya amat tahan terhadap oksidator
kuat. Reaksinya cepat dan reversibel. Diatas 60 oC, Ferroin terurai.
2. Difenilamin dan turunannya
15 | R E D O K S
Ditemukan pertama kali dan penggunaannya dianjurkan oleh Knop
pada tahun 1924 untuk titrasi Fe2+ dengan kalium bikhromat. Reaksi
pertama membentuk difenilbenzidine yang tak berwarna; reaksi ini tidak
reversibel. Yang kedua membentuk violet difenilbenzidine, reversibel dan
merupakan reaksi indikator yang sebenarnya.
Potensial reduksi reaksi kedua kira – kira 0.76 volt. Walaupun ion H+
tampak terlibat, ternyata perubahan keasaman hanya berpengaruh kecil
atas potensial ini, mungkin karena asosiasi ion tersebut denga hasil yang
berwarna itu.
Kekurangan difenilamain antara lain ialah indikator ini harus
dilarutkan dalam asam sulfat pekat karena sulit larut dalam air. Hasil
oksidasi ini membentuk endapan dengan ion Wolfram sehingga dalam
Analisa, ion tersebut tidak dapat dipakai. Akhirnya ion merkuri
memperlambat reaksi indikator ini.
Derivat difenilamin yaitu Asam Difenilamin Sulfonat, tidak
mempunyai kelemahan – kelemahan diatas :
Garam Barium atau Natrium dari asam ini dapat digunakan untuk
membuat larutan indikator dalam air dan sifatnya serupa dengan induknya.
Perubahan warna sedikit lebih tajam, dari tak berwarna , melalui hijau
menjadi violet. Potensial peralihannya 0.8 volt dan juga tak tergantung dari
konsentrasi asam. Asam sulfonat derivat ini sekarang banyak digunakan
dalam titrasi redoks.
b. Indikator Redoks Irreversibel
Indikator yang berubah warnanya karena oksidasi dari oksidator dan
sifatnya tidak dapat berubah kembali seperti semula. Indikator ini
digunakan pada titrasi Bromatometri. Contoh yang sering digunakan
adalah Methyl Red (MR) dan Methyl Orange (MO).
Reaksi yang terjadi berupa oksidasi dari indikator MR atau MO menjadi
senyawa yang tidak berwarna oleh Brom bebas (Br2). Brom ini berasal
dari :
KBrO3 + HCl ------> KCl + HBr + 3 O
16 | R E D O K S
2 HBr + O ------> H2O + Br2
Br2 + MO / MR ------> Teroksidasi (Tidak berwarna)
c. Indikator Redoks Khusus (Tidak terpengaruh Potensial redoks)
Indikator khusus yang bereaksi dengan salah satu komponen yang
bereaksi, Contoh indikator Amilum, yang membentuk kompleks biru tua
dengan ion triIodida. Indikator yang sebenarnya jauh lebih luas
penerapannya karena hanya tergantung dari perubahan potensial larutan .
Sudah dikemukakan bahwa indikator tersebut sebenarnya juga dapat
dioksidasi – reduksi dan mempunyai warna yang berbeda dalam bentuk
tereduksi.
Indikator ini dipakai pada Iodometri dan Iodimetri, indikator yang
biasa digunakan adanya Amylum dan Chloroform. Pemakaian indikator
ini tidak terpengaruh oleh naik turunnya bilangan oksidasi atau potensial
larutan, melainkan berdasarkan pembentukan kompleks dengan iodium.
1. Amylum
Penggunaan Indikator ini berdasarkan pembentukan kompleks Iod-
Amylum yang larut dengan Iodium (I2) yang berwarna biru cerah.
Mekanisme pewarnaan biru ini karena terbentuknya suatu senyawa dalam
dari amilum dan atom iod. Fraksi Amilosa-amilum mempunyai bentuk
helikal dan dengan itu membentuk celah berbentuk saluran. Dalam saluran
itu terdapat suatu rantai iod linear, Warna biru disebabkan oleh ketujuh
elektron luar atom Iod yang mudah bergerak.
I2 + Amylum -------> Iod-Amylum (biru)
Iod-Amylum + S2O32- -------> Warna Hilang
Setelah penambahan titrant Tiosulfat maka kompleks ini dipecah
dan bila konsentrasi Iod habis maka warna biru tadi akan hilang.
Penambahan indikator amylum sebaiknya menjelang titik akhir titrasi
karena kompleks iod-amilum yang terbentuk sukar dipecah pada titik akhir
titrasi sehingga penggunaan Tiosulfat kelebihan berakibat terjadi
kesalahan titrasi. Bila Iod masih banyak sekali bahkan dapat menguraikan
17 | R E D O K S
amilum dan hasil penguraian ini mengganggu perubahan warna pada titik
akhir titrasi.
2. Chloroform
Penggunaan indikator ini untuk titrasi Iodometri, berdasarkan
fungsi Chloroform sebagai pelarut organik yang melarutkan iodium dalam
fase organik (fase nonpolar). Melarutnya Iodium dalam Chloroform
memberi warna violet. Hal ini patut dipahami karena Iodium sukar larut
dalam air, larut hanya sekitar 0,0013 mol perliter pada suhu 25O C. Tetapi
sangat mudah larut dalam larutan KI karena membentuk Ion TriIodida
(I3-)dan dalam Chloroform. Setelah penambahan titrant Tiosulfat maka
Iodium akan diubah menjadi Iodida dan bila konsentrasi iod habis maka
warna violet tadi akan hilang.
d. Auto Indikator ( warna dari pereaksinya sendiri)
Apabila pereaksinya sudah mempunyai warna yang kuat, kemudian
warna tersebut hilang atau berubah bila direaksikan dengan zat lain maka
pereaksi tersebut dapat bertindak sebagai indikator.
2.4.2 Tipe – tipe Indikator Redoks
Ada beberapa tipe dari indikator yang dapat dipergunakan dalam titrasi-
titrasi redoks (Day and Underwood, 2002):
1. Suatu substansi berwarna dapat bertindak sebagai indikatornya sendiri.
Sebagai contoh, larutan kalium permanganate mewakili warna yang
begitu gelap sehingga sedikit saja kelebihan dari reagen ini dalam
sebuah titrasi dapat secara mudah terdeteksi.
2. Suatu indikator yang spesifik adalah substansi yang bereaksi dengan
cara yang spesifik dengan salah satu dari reagen-reagennya dalam suatu
titrasi untuk menghasilkan sebuah warna. Contoh-contohnya adalah
kanji, yang menghasilkan warna biru gelap dengan iodin, dan ion
tiosianat, yang menghasilkan warna merah dengan ion besi (III).
3. Indikator-indikator luar, atau spot test, dulu pernah dipergunakan ketika
indikator internal belum tersedia. Ion ferrisianida dipergunakan untuk
18 | R E D O K S
mendeteksi ion besi (II) melalui pembentukan besi (II) ferrisianida (biru
Turnbull) pada sebuah piringan di luar bejana titrasi.
4. Potensial redoks dapat diikuti selama titrasi, dan titik ekivalen yang
dideteksi dari perubahan potensial yang besar dalam kurva titrasi.
Prosedur semacam ini desebut titrasi potensiometrik, dan kurva titrasi
dapat diplot secara manual ataupun dicatat secara otomatis.
5. Akhirnya, sebuah indikator yang menjalani sendiri oksidasi-reduksi
dapat dipergunakan.
Gambar…
Tabel memuat daftar beberapa indikator-indikator redoks
sebenarnya, dengan warna-warna yang teramati dan “potensial-
potensial transisi” dari pasangan-pasangan redoksnya. Pembahasan
dalam paragraph di atas beranggapan bahwa kedua bentuk yang
berwana dari indikatornya memiliki intensitas yang sama kuatnya untuk
mata. Hal ini tidak selalu terjadi, sehingga potensial-potensial
transisinya tidak dapat mempresentasikan tepat 50% konversi dari satu
bentuk indikator lainnya; artinya, potensial-potensial ini mungkin saja
tidak sama dengan potensial-potensial formal. Dengan ferroin,
contohnya, potensial formalnya dalam 1 M asam adalah sekitar +1,06
V, namun karena warnanya berubah dari merah gelap menjadi biru
pucat, analis tidak akan melihat titik akhir visual sebelum potensial
sekitar +1,11 V dicapai.
Indikator redoks yang baik akan memberikan respon terhadap
perubahan potensial elektroda suatu sistem. Indikator ini secara suatu
subtansial lebih banyak digunakan jika dibandingkan dengan indikator yang
spesifik. Persamaan kimia dari setengah reaksi dari indikator redoks dapat
ditulis sebagai berikut.
lnox + n e- ↔ lnred
Perubahan indikator dari bentuk teroksidasi kebentuk tereduksi
tergantung dari perbandingan kosentrasi sebesar;
lnred / lnox
19 | R E D O K S
Perubahan warna indikator redoks haruslah kira-kira 100 kali
perubahan pada perbandingan dari kosentrasi kedua bentuk.
Untuk indikator yang menggunakan peralihan warna, titrasi seharusnya
dapat menyebabkan perubahan potensial sebesar 0.118/n dari suatu sistem.
2.5 Aplikasi Analisis Reaksi Redoks dalam Analisis Obat dan Bahan Obat
Beserta Beberapa Contohnya
1. Salah satu aplikasi titrasi redoks khususnya iodometri dengan I2 sebagai
titran untuk menetukan bilangan iod lemak dan minyak karena
mengoksidasi yang tidak besar, tidak banyak zat yang dapat dititrasi
berdasarkan iodometri langsung.
2. Untuk penentuan kadar air cara karl fischer. Pereaksi kari fischer terdiri
dari iod, belerang dioksida, piridini, dan methanol. Iod dan belerang
dioksida membentuk kompleks dengan piridin, dan bila terdapat air, maka
kedua kompleks ini dengan kelebihan piridin beraksi dengan air.
3. Penggunaan titrasi permanganometri
a. Penentuan kadar besi(II) dalam obat, contohnya: Sangobion, Etabion
dll.
b. Hidrogen perioksida
Peroksida bertindak sebagai zat pereduksi
2MnO4-+ 5H2O2 + 6H+ 2Mn2++ 5O2(g) + 8H2
c. Kalsium (secara tak langsung)
Mula-mula kalsium diendapkan sebagai CaC2O4. Setelah penyaringan
dan pencucian, endapan dilarutkan dalam asam sulfat dan oksalatnya
dititrasi dengan permanganate.
4. Penggunaan utama titrasi dikromatometri adalah untuk penentuan kadar
besi (II) dalam larutan asam klorida, penentuan kadar alcohol dalam
minuman anggur.
5. Penggunaan titrasi iodimetri adalah untuk penentuan kadar asam askorbat
dalam obat vitamin C dan untuk penentuan kadar arsen (lll), ferosianida,
belerang (sulfide), belerang (sulfit), tiosulfat.
20 | R E D O K S
6. Penggunaan titrasi iodometri adalah untuk penentuan kadar bromat, klorin,
tembaga (ll), dikromat, hydrogen peroksida.
7. Penggunaan titrasi diazotasi untuk menetapkan kadar: benzokain
primakuin fosfat dan sediaan tabletnya, prokain HCl, sulfasetamid,
natrium sulfasetamid, sulfametazin, sulfadoksin, sulfametoksazol,
tetrakain, dan tetrakain HCl (Gandjar, 2007).
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Reaksi redoks (reduksi-oksidasi) di mana dalam reaksi ini energi yang
dilepas oleh reaksi spontan diubah menjadi listrik atau di mana energy listrik
digunakan agar reaksi yang nonspontan bias terjadi. Jenis reaksinya yaitu
reaksi yang melibatkan permanganate, kalium kromat, kalium iodat, dll.
Aplikasi titrasi redoks iodimetri, iodometri, permanganometri menggunakan
titrant kalium permanganat untuk penentuan Fe2+ dan oksalat, Kalium
dikromat dipakai untuk titran penentuan Besi(II) dan Cu(I) dalam CuCl.
Bromat dipakai sebagai titrant untuk penentuan fenol, dan iodida (sebagai I2
yang dititrasi dengan tiosulfat), dan Cerium(IV) yang bisa dipakai untuk
titrant titrasi redoks penentuan ferosianida dan nitrit.
3.2 Saran
Sebaiknya dilakukan penjelasan materi agar lebih memahami teori dan
analisa tentang reaksi redoks.
21 | R E D O K S
DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep – Konsep Inti. Jilid 1. Edisi 3
Erlangga : Jakarta
Day, R.A. and A.L. Underwood. (2002). Analisis kimia kuantitatif. Edisi keenam.
Jakarta : Penerbit Erlangga
Hamdani.2013. Jenis Indikator Titrasi. Available Online at
http://catatankimia.com/catatan/jenis-indikator-titrasi.html
Haeria,S.si. 2011. Praktikum Kimia Analisis. Uin Alauddin Makassar: Makassar.
Khopkar. 2007. Konsep Dasar Kimia Analitik. UIP: Jakarta
Prof. Dr. Gholib Ibnu dan R.Abdul. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta :
Pustaka Pelajar
Rivai, Haeeizul. 1995. Asas Pemeriksaan Kimia. UIP: Jakarta
22 | R E D O K S