identifikasi kation golongan i

Identifikasi Kation Golongan I-IV

Tujuan

Mengidentifikasi keberadaan kation golongan I – V dalam suatu cuplikan dengan menggunakan

reagensia yang ada.

Dasar Teori

Analisis kualitatif merupakan suatu proses dalam mendeteksi keberadaan suatu unsur kimia

dalam suatu cuplikan dan merupakan salah satu cara yang efektif untuk mempelajari unsur-unsur

kimia serta ion-ionnya dalam larutan. Dalam metode analisis kualitatif kita menggunakan

beberapa pereaksi diantaranya pereaksi golongan dan pereaksi spesifik, kedua pereaksi ini

dilakukan untuk menegtahui jenis anion atau kation suatu larutan.

Reagensia umum yang dipakai untuk klasifikasi kation adalah HCl, H2S, (NH4)2S dan

(NH4)2CO3. Berdasarkan karakteristik kation terhadap reagensia, analisis kualitatif pada kation

diklasifikasikan ke dalam lima golongan:

1. Golongan I, membentuk endapan dengan HCl encer. Kation golongan ini adalah timbal (Pb),

merkurium (I) (Hg2+), dan perak (Ag).

2. Golongan II, membentuk endapan dengan H2S dalam suasana asam mineral encer. Kation

golongan ini adalah merkurium (II), tembaga, bismuth, cadmium, arsenic (III) dan (IV), stibium

(III) dan (V), timah (II), (III) dan (IV). Keempat ion pertama merupakan sub golongan IIA dan

keenam yang terakhir sub golongan IIB, sementara sulfida dari kation dalam golongan IIA tak

dapat larut dalam ammonium polisulfida, sulfida dalam golongan IIB justru dapat larut.

3. Golongan (III), membentuk endapan dengan (NH4)2S dalam suasana netral atau amoniakal. Kation

golongan ini adalah kobalt (II), nikel (II), besi(II) dan (III), kromium (III) alumunium, zink, serta

mangan (II).

4. Golongan IV, membentuk endapan dengan (NH4)2CO3 dengan adanya NH4Cl dalam suasana netral

atau sedikit asam. Kation golongan ini adalah kalsium, strantium, dan barium.

Alat dan Bahan.

Alat yang digunakan :

o Tabung reaksi

o Rak tabung reaksi

o Pipet volume

o Pipet tetes

o Piala gelas

Bahan yang digunakan :

o Ion-ion : (Ag2+, Hg+, Pb2+, Cu2+, Hg2+, Sn2+, Al2+, Co2+, Fe2+, Ni2+, Mn2+ dan Zn2+)

o HCl

o NH3

o H2S

o HNO3

o NaOH

o KI

o Na2CO3

o Na2HPO4

Cara kerja

1. Kation Golongan I : Pb dan Ag

Sampel + HCl amati + NH3 amati + air panas amati

Sampel + (NH4)2S amati + HNO3 amati didihkan amati

Sampel + NH3 amati + NH3 berlebih amati

Sampel + NaOH amati + NaOH berlebih amati

Sampel + KI amati + KI berlebih amati

Sampel + Na2CO3 amati + Na2CO3 berlebih amati

Sampel + Na2HPO4 amati

2. Kation Golongan II : Bi3+, Pb2+, Cu2+ dan Hg2+

Sampel + (NH4)2S amati berlebih amati

Sampel + NH4OH amati berlebih amati

Sampel + KI amati berlebih amati

Sampel + NaOH amati berlebih amati

3. Kation Golongan III : Fe, Al, Zn

Sampel + NaOH amati

Sampel + NH4OH amati

Sampel + (NH4)2S amati

Sampel + Na-Asetat amati

Sampel + Na-Fosfat amati

Sampel + Na2CO3 amati

4. Kation Golongan IV : Ba2+ dan Ca2+

Sampel + NH4OH amati berlebih amati

Sampel + (NH4)2CO3 amati berlebih amati

Sampel + H2SO4 encer amati berlebih amati

Sampel + K2CrO4 amati berlebih amati

Sampel + K2SO4 amati berlebih amati

Data Pengamatan


Kation Pereaksi Reaksi Pengamatan

Ag+ dalam AgNO3

HCl Ag+ + HCl → AgCl ↓ + H- Larutan jernih, terbentuk endapan putih perak klorida

NH3 AgCl2 + H2O + 4NH3 → [Ag(NH3)2]2+ + 2NH4+ + Cl- Larutan jernih, terbentuk endapan putih

perak klorida

Air Panas AgCl2 + H2O + 4NH3 → [Ag(NH3)2]2+ + 2NH4+ + Cl- Endapan larut sebagian

Ag+ dalam AgNO3

(NH4)2S 2Ag+ + (NH4)2S → Ag2S ↓ + 2NH4 Terbentuk endapan hitam

HNO3 Ag2S + 2HNO3 → 2AgNO3 + H2S Endapan hitam, terbentuk gas warna putih

Dididihkan AgNO3 + H2O → AgOH + HNO3 Larutan jernih, terbentuk endapan hitam

Ag+ dalam AgNO3

NH3 2Ag2+ + 2NH3 + 2H2O → Ag2O↓ + 2NH4 Tidak ada perubahan

NH3 berlebihAg2O↓+ NH3 → [Ag(NH3)2]+

Tidak ada perubahan

Ag+ dalam AgNO3

NaOH Ag2+ + 2OH- → Ag2O↓ Endapan coklat

NaOH berlebih

Ag2O↓Coklat + 2OH- berlebih → Ag2O↓ Endapan coklat bertambah

Ag+ dalam AgNO3

KI Ag2+ + 2I- → AgI↓ Endapan hijau muda

KI berlebih AgI↓ + I-→ AgI↓ Endapan hijau muda

Ag+ dalam AgNO3

Na2CO3 Ag2+ + 2CO32- + H2O → Ag2Co3↓ + CO2 + H+ Endapan putih kkuningan

Na2CO3 berlebih

Ag2Co3↓ → Ag2O↓ Endapan putih kekuningan

Ag+ dalam AgNO3

Na2HPO4 Ag2+ + PO43- →Ag3PO4 ↓ Endapan kuning muda, larutan jernih

Pb2+ dalam Pb(NO3)2

HCl Pb(NO3)2 + HCl → PbCl2↓ + HNO3Larutan jernih, terbentuk endapan putih perak klorida

NH3 PbCl2↓ + H2O + NH3 → Pb(OH)2↓ + 2NH4+ + Cl- Larutan jernih, terbentuk endapan putih

perak klorida

Air Panas PbCl2↓ + H2O + NH3 → Pb(OH)2↓ + 2NH4+ + Cl- Endapan larut sebagian

Pb2+ dalam Pb(NO3)2

(NH4)2S Pb2+ + (NH4)2S → PbS ↓ + 2NH4+ Terbentuk endapan hitam

HNO3 PbS + 2HNO3 → PbNO3 + H2SEndapan abu-abu, terbentuk gas warna putih

Dididihkan PbNO3 + H2O → Pb(OH)2 ↓ Larutan jernih, endapan putih

Pb2+ dalam Pb(NO3)2

NH3 Pb2+ +2 NH4OH → Pb(OH)2 ↓ putih + 2 NH4+ Endapan putih

NH3 berlebih Pb2+ tak membentuk kompleks aminaEndapan putih lebih banyak, larutan keruh.

Pb2+ dalam Pb(NO3)2

NaOH Pb2+ + 2NaOH → Pb(OH)2 ↓ + 2 Na+ Terbentuk endapan putih.

NaOH berlebih

Pb(OH)2 + 2NaOH → Na2Pb(OH)4 Endapan larut

Pb2+ dalam Pb(NO3)2

KI Pb2+ + 2KI → PbI2 Terbentuk endapan kuning halus

KI berlebih PbI2 + 2 KI → K2[PbI4] Terbentuk endapan kuning halus

Pb2+ dalam Pb(NO3)2

Na2CO32 Pb2+ + 2CO3

2- + H2O → Pb(OH)2↓putih + PbCO3↓ + CO2

Terbentuk endapan putih

Na2CO3 berlebih

2 Pb2+ + 2CO32- + H2O → Pb(OH)2↓putih + PbCO3↓ +

CO2Larutan putih

Pb2+ dalam Pb(NO3)2

Na2HPO4 3Pb2+ + 2HPO42- ↔ Pb2(PO4)2↓ + 2H+ Terbentuk endapan putih


Kation Pereaksi Reaksi Pengamatan Pereaksi berlebih

Pb2+

NaOHPb2+ + 2OH- → Pb(OH)2↓ Endapan putih, larutan

keruh.Endapan putih bertambah.Pb(OH)2↓ + 2OH- → [Pb(OH)4]2-

NH4OH Pb2+ + NH3 + 2H2O → Pb(OH)2↓+ 2NH4+ Endapan putih, larutan

keruh.Endapan putih, larutan keruh.

KI Pb2+ + 2I- → PbI2↓Endapan kuning, larutan kuning.

Endapan kuning, larutan kuning.

(NH4)2S Pb2+ + (NH4)2S → PbS ↓ + 2NH4

+ Endapan hitam. Endapan hitam pekat.

Bi3+

NaOH Bi3+ + 3OH-→ Bi(OH)3↓ Larutan putih keruh. Larutan putih keruh.

NH4OHBi3+ + NO3

- + 2 NH3 + 2H2O → Bi(OH)2NO3↓ + 2NH4

+Endapan putih melayang-layang.

Endapan putih bertambah banyak.

KI Bi3+ + 3I-→ BiI3↓ Larutan kuning Larutan kuning

(NH4)2S 2 Bi3+ + 3H2S → Bi2S3↓ + 6H+ Larutan coklat kuning keruh.

Larutan coklat kuning keruh.

Cu2+

NaOH Cu2++ 2OH-→ Cu(OH)2↓biruEndapan selai biru kehijauan.

Endapan selai biru kehijauan.

NH4OH

2Cu2+ + SO42- + 2 NH3 + 2H2O →

Cu(OH)2.CuSO4↓biru + 2NH4+

Endapan biru muda Endapan biru tuaCu(OH)2.CuSO4↓biru+ 8 NH3→ 2[Cu(NH3)4]2++ SO4

2- + 2OH-

KI 2Cu2+ + 5I-→ 2CuI↓putih + I3- Endapan coklat

kekuninganEndapan coklat kekuningan

(NH4)2S Cu2+ + H2S → CuS↓hitam + 2H+ Endapan hitam hijau. Endapan hijau

kuning.

Hg2+

NaOH Hg2+ + 2OH-→HgO↓merah kecoklatan+ H2O Endapan kuning Endapan coklat

NH4OH2Hg2+ + NO3

- + 4 NH3 + H2O → HgO.Hg(NH2)NO3↓putih+3 NH4

+ Endapan putih. Endapan putih.

KIHg2+ + 2I-→HgI2↓merah

Larutan jingga keruh. Larutan jingga keruh.HgI2↓merah + 4I-→[HgI4]2-

(NH4)2S

3Hg2+ + 2Cl- + 2H2S → Hg3S2Cl2↓putih+ 4 H+

Endapan hijau. Endapan hitam hijau.Hg3S2Cl2↓putih+ H2S →3HgS↓hitam + 2H++2Cl-

3. Kation Golongan III : Fe3+, Al3+, Zn3+

Kation Pereaksi Reaksi Pengamatan

Fe3+

NaOH 0.1N Fe3+ + 3OH-→ Fe(OH)3↓coklat kemerahanEndapan hijau tua dan koloid di dinding

NH4OHFe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3↓coklat kemerahan + 3NH+

4Endapan biru tua

(NH4)2S 2 Fe3++ H2S →2Fe2+ + 2H++ S↓hitam Endapan hitam

Na-asetat3 Fe3++ 6 CH3COO-+ 2H2O↔ [Fe3(OH)2(CH3COO)6]+↓coklat kemerahan + 2H+

Endapan hijau tua di dinding koloid kuning

Na- pospat Fe3+ + HPO42-→ FePO4↓putih kekuningan + H+ Enadapan putih

Na2CO3 2Fe3+ + 3Na2CO3→ Fe2(CO3)3PO4↓+ 6Na+ Endapan hijau tua berlebih menjadi biru tua

Al3+

NaOH 0.1N Al3+ + 3OH- →Al(OH)3↓putih Larutan keruh

NH4OH Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓putih + 3NH4+ Endapan putih

(NH4)2S3 Al3+ + 3S2- + 6H2O → 2 Al(OH)3↓putih + 3 H2S ↑

Endapan putih

Na-asetatAl3+ +3 CH3COO-+ 2H2O → 2 Al(OH)2 CH3COO ↓ + 2 CH3COOH

Tidak ada perubahan

Na- pospat Al3+ + HPO42-→ AlPO4↓gelatin putih + H+ Koloid putih

Na2CO3

Al3+ + 3H2O↔ Al(OH)3↓putih + 3H+Koloid selai putih, timbul gasCO3

2- + 2H+→ H2CO3 → H2O +CO2↑

NaOH 0.1N Zn2+ + 2OH-→ Zn(OH)2↓gelatin putih Suspensi putih

Zn2+

NH4OH Zn + NH3+ + 2H2O ↔ Zn(OH)2↓ putih + 2NH4

+ Endapan putih

(NH4)2S Zn2+ + S2-→ZnS↓putih Endapan kuning

Na-asetat Tidak ada perubahan

Na- pospat 3Zn2+ + 2HPO42-↔ Zn3(PO4)2↓gelatin putih + 2 H+ Koloid putih

Na2CO3 Gel putih


Kation Pereaksi Reaksi Pengamatan Pereaksi Berlebih

Ba2+

NH4OH Ba2+ + NH3 + 2H2O → Tidak bereaksi Larutan keruh Endapan putih

(NH4)2CO3 Ba2+ + CO3

2-→ BaCO3 ↓putih Tidak ada perubahanTidak ada perubahan

H2SO4 encerBa2+ + SO4

2-→ BaSO4↓putih

Larutan keruh Endapan putihBaSO4↓putih+ H2SO4 pekat → Ba2+ + 2HSO4

-

K2CrO4 Ba2+ + CrO4- →BaCrO4↓kuning Larutan keruh Endapan kuning

K2SO4 Ba2+ + SO42-↔ BaSO4↓putih Larutan keruh Endapan putih

Ca2+

NH4OH Ca2++ NH3 + 2H2O → Tidak bereaksi Larutan jernih Larutan jernih

(NH4)2CO3 Ca2++ Co32-→ CaCO3 ↓putih Larutan keruh Larutan keruh

H2SO4 encer Ca2++ SO42-→CaSO4↓putih Larutan keruh Larutan keruh

K2CrO4 Ca2++ CrO4- → Tidak bereaksi Larutan kuning

Tidak ada perubahan

K2SO4 Ca2++ SO42-→ Tidak bereaksi Tidak ada perubahan

Tidak ada perubahan

Pembahasan


Terdapat beberapa penyimpangan pada kation Ag,yaitu:

a. Ketika AgNO3 ditambahkan NH3+ tidak ada perubahan, menurut literatur seharusnya terbentuk

endapan coklat perak oksida, dan ditambahkan pereaksi berlebih endapan larut kembali membentuk ion kompleks

diaminaargentat dan setelah dpanaskan tidak terjadi perubahan.

Ag2O↓ + 4NH3 + H2O → 2 [2Ag(NH3)2]+ + 2OH-

2 Ag+ + 2 NH3+ H2O → Ag2O↓coklat + 2NH4+

b. Ketika AgNO3 ditambahkan NaOH berlebih didapatkan hasil endapan coklat bertambah,

sedangkan hasil sebenarnya adalah tidak terjadi perubahan.

c. Ketika AgNO3 ditambahkan KI didapatkan hasil endapan hijau muda, menurut literatur seharusnya

endapan perak iodide, dan setelah ditambahkan pereaksi berlebih tidak terjadi perubahan.

Ag2+ + 2I- → AgI↓kuning

AgI↓kuning + I-berlebih → AgI↓kuning


Kation Bi3+, terjadi beberapa penyimpangan, yaitu :

a. Ketika ditambahkan NaOH didapatkan hasil larutan putih keruh, sedangkan menurut literature

adalah endapan putih bismuth (III) hidroksida:

Bi3+ + 3OH-→ Bi(OH)3↓putih

Endapan hannya sedikit larut dalam reagensia berlebih dalam larutan dingin, 2- 3 mg bismut

terlarut per 100 ml natrium hidroksida (2M).

b. Ketika ditambahkan KI didapatkan hasil larutan kuning keruh, sedangkan menurut literature hasil

sebenarnya adalah endapan hitam bismuth (III) iodide :

Bi3+ + 3I-→ BiI3↓hitam

Endapan mudah terlarut dalam reagensia berlebihan, dimana terbentuk ion tetraiodobismut yang

berwarna jingga.

BiI3↓hitam + I- ↔[BiI4]-↓jingga

Kation Cu2+, terjadi beberapa penyimpangan, yaitu :

a. Ketika ditambahkan KI didapatkan hasil larutan coklat kuning keruh, sedangkan menurut literature

adalah endapan putih tembaga (I) iodide, tetapi larutannya berwarna coklat tua karena

terbentuknya ion- ion tri-iodida (iod).

2Cu2+ + 5I-→ 2CuI↓putih + I3-

b. Ketika ditambahkan (NH4)2S didapatkan hasil endapan hitam hijau, sedangkan menurut literature

adalah endapan hitam tembaga (II) sulfide:

Cu2+ + H2S → CuS↓hitam + 2H+

Kation Hg2+, terjadi beberapa penyimpangan, yaitu :

a. Ketika ditambahkan NaOH didapatkan hasil endapan kuning, sedangkan menurut literature adalah

endapan merah kecoklatan dengan komposisi yang berbeda- beda, jika ditambahkan dalam

jumlah yang stoikiometris, endapan berubah menjadi kuning merkurium (II) oksida.

Hg2+ + 2OH-→HgO↓merah kecoklatan+ H2O

Endapan tidak larut dalam natrium hidroksida berlebih, dengan adanya asam mudah melarutkan

endapan yang terbentuk

b. Ketika ditambahkan KI didapatkan hasil larutan jingga, sedangkan menurut literature adalah

endapan merah merkurium (II) iodide.

Hg2+ + 2I-→HgI2↓merah

Dengan reagensia berlebihan endapan melarut, dimana ion tetraiodo-merkurat (II) terbentuk :

HgI2↓merah + 4I-→[HgI4]2-

c. Ketika ditambahkan (NH4)2S didapatkan hasil endapan hitam hijau, sedangkan menurut literature

dengan adanya asam klorida encer, mula- mula akan terbentuk endapan putih merkurium (II)

klorosulfida, yang akan terurai bila ditambahkan hydrogen sulfide lebih lanjut, dan akhirnya

terbentuk endapan hitam merkurium (II) sulfide.

3Hg2+ + 2Cl- + 2H2S → Hg3S2Cl2↓putih+ 4 H+

Hg3S2Cl2↓putih+ H2S →3HgS↓hitam + 2H++2Cl-

3. Kation Golongan III : Fe3+, Al3+, Zn2+

Kation Fe3+, terjadi beberapa penyimpangan, yaitu :

a. Ketika ditambahkan NaOH 0.1 N didapatkan hasil endapan hijau tua dan koloid kuning di dinding,

sedangkan menurut literature endapan coklat kemerahan besi (III) hidroksida, yang tak lerut

dalam pereaksi berlebihan.

Fe3+ + 3OH-→ Fe(OH)3↓coklat kemerahan

b. Ketika ditambahkan NH4OH didapatkan hasil endapan biru tua, sedangkan menurut literature

endapan coklat kemerahan seperti gelatin besi (III) hidroksida, yang tak larut dalam pereaksi

berlebihan, tetapi larut dalam asam.

Fe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3↓coklat kemerahan + 3NH+4

c. Ketika ditambahkan Na-asetat didapatkan hasil endapan hijau tua dan di dinding terbentuk koloid

kuning, sedangkan menurut literature endapan coklat kemerahan yang disebabkan oleh

pembentukan ion kompleks dengan komposisi [Fe3(OH)2(CH3COO)6]+.

3 Fe3++ 6 CH3COO-+ 2H2O↔ [Fe3(OH)2(CH3COO)6]+↓coklatkemerahan + 2H+

d. Ketika ditambahkan Na-pospat didapatkan hasil endapan putih, sedangkan menurut literature

endapan putih kekuningan besi (III) fosfat.

Fe3+ + HPO42-→ FePO4↓putih kekuningan + H+

Kation Al3+, terjadi penyimpangan ketika ditambahkan Na-asetat tidak terjadi perubahan,

sedangkan menurut literature tak diperoleh endapan dalam larutan netral dingin, tetapi dengan

mendidihkan reagensia berlebihan, akan terbentuk endapan bervolume besar alumunium asetat

basa Al(OH)2CH3COO.

Al3+ +3 CH3COO-+ 2H2O → 2 Al(OH)2 CH3COO ↓ + 2 CH3COOH

Kation Zn2+, terjadi penyimpangan ketika ditambahkan (NH4)2S didapatkan hasil endapan kuning,

sedangkan menururt literature endapan putih zink sulfide (ZnS), dari larutan netral atau basa,

endapan tidak larut dalam reagensia berlebihan, dalam asam asetat, dan dalam larutan basa

alkali, tetapi larut dalam asam- asam mineral encer dan endapan ini berbentuk koloid.

Zn2+ + S2-→ZnS↓putih


Kation Ba2+, terjadi beberapa penyimpangan, yaitu :

a. Ketika ditambahkan NH4OH didapatkan hasil larutan keruh, sedangkan menurut literatur tidak

terjadi endapan barium hidroksida karena kelarutan yang sangat tinggi. Jika larutan yang basa

terkena udara luar, sedikit karbon dioksida akan terserap dan terjadi kekeruhan yang ditimbulkan

oleh barium karbonat. Sedikit kekeruhan terjadi ketika menambahkan reagensia yang disebabkan

oleh sejumlah kecil ammonium karbonat, yang sering terdapat dalam reagensia yang telah lama.

b. Ketika ditambahkan (NH4)2CO3 tidak ada perubahan, sedangkan menurut literatur terbentuk

endapan putih barium karbonat, yang larut dalam asam asetat dan dalam asam mineral encer.

Ba2+ + CO3

2-→ BaCO3 ↓putih

Jika jumlah endapan barium karbonat sangat kecil, endapan dapat larut dengan baik dalam garam

ammonium yang berkonsentrasi tinggi.

Kation Ca, terjadi beberapa penyimpangan, yaitu :

a. Ketika ditambahkan NH4OH didapatkan hasil larutan keruh, sedangkan menurut literature tidak

terjadi endapan karena kelarutan yang sangat tinggi. Dengan zat pengendap yang telah lama

dibuat, mungkin akan menimbulkan kekeruhan karena terbentuknya kalsium karbonat.

b. Ketika ditambahkan (NH4)2CO3, larutan keruh bewarna putih, sedangkan menurut literature

terbentuk endapan amorf putih kalsium karbonat.

Ca2++ Co32-→ CaCO3 ↓putih

c. Ketika ditambahkan H2SO4 larutan keruh bewarna putih, sedangkan hmenururt literature terbentuk

endapan putih kalsium sulfat.

Ca2++ SO42-→CaSO4↓putih

Kesimpulan

Dari hasil praktikum didapatkan beberapa penyimpangan. Penyimpangan tersebut dapat

terjadi karena beberapa hal, yaitu:

1. Pengamatan hasil warna kurang baik

2. Cara penambahan pereaksi yang tidak sesuai dengan prosedur,

3. Pereaksi yang digunakan terlalu pekat atau terlalu encer,

4. Kurangnya waktu untuk pembentukan reaksi sehingga reaksi tidak sempurna

5. Peralatan yang digunakan tidak bersih, sehingga ada zat lain yang ikut bereaksi.

identifikasi kation golongan i

Documents