KOMPLEKSOMETRIFAKULTAS TEKNIKRAFLY1007121485S1 TEKNIK KIMIAUNIVERSITAS RIAU

KompleksometriKompleksometri ialah jenis titrasi di mana titrant dan titrat saling mengkompleks, jadi membentuk hasil berupa kompleks.

Reaksi-reaksi pembentukan kompleks atau yang menyangkut kompleks banyak sekali, dan penerapannya juga banyak, tidak hanya dalam titrasi.

Karena itu perlu pengertian yang cukup baik tentang kompleks, sekalipun di sini pertama-tama akan diterapkan pada titrasi.

Tentang KompleksContoh:Kristal CuSO4 anhidrat (tak berair krsital) berwarna putihCuSO4 .5 H2O mengandung 5 buah molekul air kristal, berwarna biru agak tua Larutan ion Cu2+ juga berwarna biru

Apabila larutan + NH4OH cukup banyak

Maka, mula-mula terjadi endapan yang larut lagi dalam kelebihan NH4OH dan membentuk larutan yang berwarna biru tua.

Tentang KompleksSebenarnya ion Cu2+ tidak berwarna, tetapi jika ada H2O dan lebih-lebih jika ada NH4OH, maka timbullah warna biru tua itu.

Dalam larutan yang berisi HCL cukup pekat, warna ion Cu2+ tidak biru, melainkan agak hijau.

Tentang KompleksPenyebab terjadinya perubahan warna ion Cu2+ tersebut ialah terjadinya kompleks antara ion Cu2+ dan suatu spesies lain di dalam larutan, dalam hal ini H2O, NH3, atau Cl- .

Jadi, kompleks ialah satuan baru yang berbentuk dari satuan-satuan yang dapat berdiri sendiri, tetapi membentuk ikatan baru dalam kompleks itu. Misalnya kompleks Cu2+ yang telah dijelaskan sebelumnya.

Dalam hal ini kompleks yang terbentuk masing-masing berisi 2 buah komponen, tetapi ada pula yang terjadi dari lebih banyak komponen seperti misalnya kompleks:[Pt(NH3)2Cl4] dan [Pt(NH3)2Cl5]-

Titrasi KompleksometriPenetapan Kadar Logam:

Mg, Zn, Mn, Cd, Hg, Pb, Cu,Al, Fe, Co, Ca, Ni, Pt, dll

Berdasarkan pembentukan senyawa kompleks

SENYAWA KOMPLEKS Teori Asam-Basa LewisTeori Senyawa koordinasi Werner

*LOGAMLIGANDPEMBENTUKANKOMPLEKSBILANGAN KOORDINASI2 S/D 8

POSITIFMUATAN ION KOMPLEKSNOLNEGATIF

*Ion: F-, Cl-, Br-, I- >C=O-COOHLIGANDGugus atom yang mengandung :S, P, AsBasa nitrogen :NH3Amina alifatikPiridinDll.

*MONODENTAT(UNIDENTAT)LIGANDSatu atom SebagaiDonor Pasangan ElektronPOLIDENTAT(MULTIDENTAT)> Satu atom Sebagai DonorPasangan Elektron

*MONODENTAT(UNIDENTAT)LIGANDContoh:I-, NH3, CN-POLIDENTAT(MULTIDENTAT) Contoh: Etilendiamin OKSIN EDTA

Menurut G. N. LewisAsam adalah suatu zat yang dapat menerima pasangan electronBasa adalah suatu zat yang dapat memberikan pasangan electronSenyawa kompleks : suatu proses netralisasi yang membentuk ikatan koordinasi

Contoh : 1) H+ + NH3 (H NH3)+

HH+

N HNH3H()Ikatan koordinasi+Senyawa KompleksAtom N adalah basa Lewis karena dapat memberikan sepasang elektron kepada H+

Contoh pembentukan kompleks H2O + HCl (H2O HCl) H3O+ + Cl basa asam

R2N + HCl (R2N HCl) R3NH+ + Cl basa asamReaksi kompleks = reaksi netralisasi asam-basa

Pembentukan kompleks dengan ion logam Ag+ + NH3 (Ag NH3)+Logam ligand seny. KompleksLigand = gugus molekul atau ion yang terikat pada sentral ion logam

Tiap ion ligand mempunyai paling sedikit satu pasangan pemberi elektron yang dengan logam membentuk suatu ikatan koordinasi.Asam LewisBasa Lewis

Logam harus mempunyai orbital-orbital sunyi yang memiliki energi yang dapat menerima elektron.unidentat (satu gigi)/sederhana

Polidentat (banyak gigi)LIGAND

Khelat adalah KOMPLEKS, tetapi kompleks belum tentu khelat. Hanya Ligand polidentat saja yang dapat membentuk khelat.Ligand + Logam transisi Seny. KOMPLEKSLigand polidentat + Logam Seny. KOMPLEKSKHELAT

Contoh ligand unidentat/sederhana: H2O, NH3, CN, ClContoh ligand polidentat : EDTA, nitroso, naftol, dimetil glioksim.

Teori Werner Tentang Senyawa Koordinasi

Senyawa koordinasi mencakup suatu atom atau ion logam yang dikelilingi oleh ion-ion atau molekul netral yang diketahui sebagai ligand, dimana logam merupakan ion pusat.Bilangan WERNER yaitu jumlah ligand-ligand yang dapat berikatan dengan ion logam. Contoh : Zn(NH3)42+ Bil. Werner = 4 Co(NH3)63+ Bil. Werner = 6

Ligand yang digunakan dalam titrasi kompleksometri.KOMPLEKSON: I

CH2 COOH N CH2 COOH CH2 COOH Asam nitrilo tri asetat Trilon A. Sukar larut dalam air, maka dipakai garam di-Na-nya. pKa1 = 1,79; pKa2 = 2,49; pKa3 = 4,73

KOMPLEKSON: IIAsam etilen diamin tetra asetat.EDTA, Trilon B, Titriplex II. Sukar larut dalam air, maka dipakai garam di-Na nyapKa1 = 2,0; pKa2 = 2,67; pKa3 = 6,16; pKa4 = 10,26.

HOOC CH2 CH2 COOH N CH2 CH2 N HOOC CH2 CH2 COOH

KOMPLEKSON: III Merupakan garam di-Na- dari EDTA.Dibuat dari komplekson II.

KOMPLEKSON : IVasam 1,2 diamino siklo hexan NN, NN tetra asetat.sukar larut dalam air, maka dipakai garam di-Na-nya.

H2 C CH2 COOH H2C CH N CH2 COOH CH2 COOHH2C CH N CH2 COOH C H2

Reaksi yang Mendasari Titrasi Kompleksometri Hasil reaksi: 1 ion logam dengan 1 mol. Komplekson tidak tergantung dari valensi ion logam yang bereaksi.Misalnya :a) L2+ + HX= (Komplekson I) LX + H+ L3+ + HX= LX + H+

b) L2+ + H2Y= (Komplekson III) LY= + 2H+ L3+ + H2Y= LY + 2H+Reaksi Komplekson I selalu dihasilnya 1 ion H+; Reaksi Komplekson III selalu dihasilkan 2 ion H+.

Reaksi pembentukan kompleks akan berjalan ke kanan apabila :

H+ yang dihasilkan ada yang menerima (adanya proton akseptor).Senyawa kompleks yang terjadi cukup stabil atau ion logam terikat sempurna dengan molekul Komplekson.

Kesempurnaan ikatan ion logam dengan molekul komplekson dipengaruhi oleh

tetapan stabilita dari kompleks.pH larutansenyawa-senyawa lain yang dapat pula bersaingan untuk membentuk kompleks dengan ion logam kestabilan seny. kompleks yang terbentukMakin besar tetapan stabilitas (K-stabilita), makin stabil senyawa kompleks yang terjadi.

Komplekson III membentuk kompleks yang lebih stabil dari pada Komplekson I.

Penggunaan Komplekson III dalam titrasi adalah lebih luas dari pada Komplekson I.

Penetapan kadar ion logam dengan larutan baku Komplekson

1) Berdasarkan perubahan pH : misalnya L2+ + H2Y= LY= + 2H+

a) Asam yang dibebaskan langsung dititrasi dengan NaOH dg indikator metil merah (perubahan warna pada pH : 4.4 6.2).Komplekson I : 1 grl NaOH = 1 grion ion logam. Komplekson III: 1grl NaOH = grion ion logam

Beberapa hal yang perlu diperhatikan :

larutan baku tidak boleh Ba(OH)2.

larutan baku basa bebas CO2, sebab perubahan pH terletak pada daerah pengaruh dapar dengan adanya H2CO3.

Komplekson, logam maupun basa yang digunakan tidak boleh mengandung dapar.

Penambahan larutan baku Komplekson yang berlebihan dapat menyebabkan perubahan warna indikator menjadi kurang jelas.

b) Asam yg dihasilkan ditentukan scr Jodometri.

Prinsipnya :

I + IO3 I2 + 3H2O dimana I2 yang terjadi dititrasi dengan larutan baku Thiosulfat : 2I2 + 2Na2S2O3 S4O6=+ 4NaI.

dapat dilakukan untuk penetapan kadar logam : Co, Ni, Zn, Pb.

Hal-hal yang perlu diperhatikan :

larutan logam sebelum ditambahkan Komplekson mempunyai pH:6-7 (netral).

Larutan logam yang akan ditentukan kadarnya + I + IO3 ada kemungkinan sudah timbul I2, dilakukan titrasi terlebih dahulu dengan larutan baku thiosulfat, baru sesudah I2 yang terjadi habis dititrasi dilakukan penambahan Komplekson.

Dengan demikian I2 yang terjadi memang benar-benar disebabkan oleh adanya penambahan larutan baku Komplekson.

Jika terdapat logam Pb, diendapkan dahulu sebagai PbSO4, titrasi.

karena :Pb2+ + I + IO3 PbI2

Mengganggu R/ Pb2+ dengan Komplekson.

2. Pemakaian indikator logam

Indikator logam seperti ind. asam-basa.

disebut juga sbg metallo chromic indicator, suatu zat warna yang mempunyai gugus Chromofor yang bertindak sebagai chelating agent.

Indikator logam mengalami perubahan warna bila molekul zat warna tersebut menerima atau melepas proton.

Warna indikator

warna Ind bebas = warna Ind. kompleks dgn logam.

L + Ind.(bebas) LInd. (kompleks khelat). mis. warna biru warna merah

Pada akhir titrasi. L Ind. Ln+ + Ind. Kstabilita = (Ln+) = (Ln+) sebanding dg (L-Ind)

* Titrasi kompleksometri selalu dihasilkan H+ perlu bufer(L Ind.)

(Ln+) (Ind.)(L Ind.)

K-stab. (Ind.)

Erichrom Black T (EBT)pH < 6,3 : warna merahpH 6,3 11,5 : warna birupH > 11,5 : warna orange pH : 6,3 pH : 11,5H2D HD= D+merah biru orange

Beberapa indikator logam yang dipakai pada titrasi kompleksometri :EBT : Eriochrom Black TXYLENOL ORANGEPYROCATECHOL VIOLETMUREXIDEPATTON and REEDERS INDICATORCALCON atau SOLOCHROM DARK BLUELAIN-LAIN, diantaranya : Calmagite, seperti EBT untuk titrasi Ca dan Mg; Fast Sulphon Black F:untuk titrasi Cu; Bromopyrogellol-Red untuk Bi;Erichrome Red B, Thymolphtalexone, Variamine-blue B dan sebagainya.

Cara-cara kompleksometri dengan indikator logam

Titrasi langsung :Larutan logam dibufer pada pH = 10 dgn buffer salmiak kemudian dititrasi langsung dengan larutan baku EDTA.

Titrasi tidak langsung (titrasi kembali) :Larutan logam, + lar. baku EDTA jumlah tertentu, dibufer pada pH tertentu + indikator logamnya, kemudian kelebihan lar. baku EDTA dititrasi kembali dengan larutan baku, misalnya : ZnSO4, MgSO4 ataupun CaCl2.

Titrasi tidak langsung ini dilakukan karena beberapa sebab :

membentuk kompleks khelat sempurna pada pH > 6, baik dengan Komplekson maupun Indikator logam.

Pembentukan kompleks dengan komplekson (EDTA) sangat lambat.

Untuk logam-logam yang membentuk hydroksida yang sukar larut pada pH tinggi; + larutan baku Komplekson berlebih dalam jumlah tertentu pada pH rendah, baru pH larutan dinetralkan dan ditambahkan larutan buffer pH tertentu kemudian dilakukan titrasi kembali dengan lerutan baku misalnya : ZnSO4 dengan indikator logam EBT.

tidak didapat indikator logam yang sesuai untuk titrasi langsung.

Titrasi pengusiran

Titrasi dilakukan apabila:pada titrasi langsung atau titrasi kembali tidak diperoleh titik akhir titrasi yang tajam.

Ion logam yang membentuk kompleks dengan Komplekson lebih stabil dari pada kompleks logam tertentu (larutan baku)Komplekson.Misalnya :

Hg2+ + MgY= HgY= + Mg2+sample berlebih

Mg2+ yang dibebaskan dititrasi dgn EDTA,

indikator EBT pada pH = 10 (buffer Salmiak); jumlah Mg2+ yang dibebaskan adalah ekivalen dengan konsentrasi sample (Hg2+).