kuliah 3 analisis anion (2013)

Prof. Drs. Manihar Situmorang, M.Sc., Ph.D

Bahan Kuliah 3

ANALISIS ANION

Prodi Pendidikan Kimia FMIPAUNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2013

Pendahuluan

Analisis kualitatif dilakukan mulai dari test

pendahuluan utk mengetahui keberadaan

anion atau golongan anion yang memiliki

sifat-sifat sama di dalam sampel

Memudahkan pemilihan teknik analisis

Penetapan penentuan spesifik (analisis

khusus)

Reaksi konfirmasi terhadap keberadaan

anion

Pendahuluan

Pemisahan anion secara fisik tidak perlu

harus dilakukan karena telah tersedia reaksi

spesifik untuk reaksi pengenalan dan

identifikasi

Untuk anion tertentu perlu pretreatment,

pada anion pengganggu yg saling

mempengaruhi dlm reaksi

Dilakukan pemisahan anion dari anion lain

Dilanjutkan pengenalan, identifikasi,

konfirmasi

Flow Chart pd QA

Flow chart dapat ditulis dalam berbagai cara

Kita ikuti model ini, yaitu menaruh endapan atau yang tidak larut di sebelah kiri dan ion di dalam larutan di sebelah kanan

Ion terlarut- Suasana pelarut

Endapan atau yg tdk

larut

Ion dalam larutan

- Reagent conditions- Reagent conditions

Solid larutan Solid Larutan

Teknik Analisis

Metode yang tersedia untuk penentuan

anion tidak sistematik sebagaimana yang

akan dilakukan pada analisis kation

Disebabkan keunikan yang dimiliki

masing-masing anion

Dapat dikelompokkan berdasarkan

kelarutannya, tetapi mengalami kesulitan

dalam reaksi identifikasi dan konfirmasi

anion

Dalam Praktek

Ada skema pengelompokan anion berdasarkan reaksinya

Golongan I dan Golongan II

Anion

Anion I (Menghasilkan gas/uap bila bereaksi dgn asam)

1. Menghasilkan gas bila bereaksi dengan HCl atau

H2SO4 encer (misal: S2-, SO32-, CO3

2-, NO2-, CN-)

2. Menghasilkan gas atau uap bila bereaksi dengan

H2SO4 pekat (misal: I-, Br-, Cl-, NO3-, ClO3

-)

Anion II (Tetap dalam larutan bila bereaksi dgn asam)

3. Menghasilkan endapan bila bereaksi dengan asam

(misal: SO42-, PO4

3-, CrO42-, Cr2O7

2-)

4. Terjadi reaksi oksidasi dan reduksi (misal: MnO4-,

CrO42-, Cr2O7

2-)

Anion Berdasarkan Golongan

Golongan A anion yg dapat menguap bila bereaksi dengan asam

Golongan B anion yg bereaksi di dalam larutan

No Anion Golongan A Anion Golongan B

1 Karbonat, Sulfit, Tiosulfat, Sulfida, Nitrit, Hypoklorit, Sanida dan Sianat

Sulfat, Fosfat, Sussinat, Arsenat, Kromat, Silikat, Salisilat, Fosfit, Hipofosphit, Arsenit, Dikromat, dan Benzoat

2 Semua anion A(1) dan Fluorida, Klorida, bromide, Iodida, Nitrat, Borat, Format, Asetat, dan Oksalat, Perklorat, Permanganat: Bromate, Heksasianoferrat(II) dan (III), Tiosianate, Tartrat, dan Sitrat

Manganat, Permanganat, Kromat, Dikromat

Target Analisis Anion

Dalam analisis anion:

Beberapa reaksi permulaan dapat dilakukan dalam bentuk padat

Kebanyakan reaksi spesifik anion dilakukan dalam bentuk larutan

Target dikhususkan thdp 11 anion, yaitu anion yang sering ditemukan di laboratorium pendidikan

1) Sulfida (S2-) 2. Sulfit (SO32-)

2) Karbonat (CO32-) 4. Nitrit (NO2

-)

5) Iodida (I-) 6. Bromida (Br-)

7) Klorida (Cl-) 8. Fosfat (PO43-)

9) Kromat (CrO42-) 10. Nitrat (NO3

-)

11) Sulfat (SO42-)

Reaksi Pendahuluan Terhadap Anion

Tahap awal identifikasi anion dilakukan reaksi

pendahuluan bertujuan utk mengetahui

keberadaan anion di dalam sampel

Berdasarkan sifat pengoksidasi dan sifat

pereduksi (anion pengoksidasi dan anion

pereduksi)

Hasil reaksi positif diketahui dgn melihat

perubahan reaksi kimia (warna, gas, dan

endapan)

Reaksi Pendahuluan Terhadap Anion

S2-, SO32-, CO3

2-, NO2-, I-, Br-, Cl-, PO4

3-, CrO42- atau Cr2O7

2-, NO3-, SO4

2-

MnCl2HCl

Warna hitam-

coklat yang

dihasilkan anion

pengoksida: NO2,

CrO42-, NO3

-

FeCl3K3[Fe(CN)6]

H+

Endapan biru dihasilkan oleh anion pereduksi: S2-

, SO32-, I-, dan

NO2-

H2SO4 (pekat)

Perobahan warna yang

dihasilkan dari CrO42- dan

Cr2O72-

Gas tidak berwarna dan tidak

berbau dihasilkan oleh CO32-

Gas tidak berwarna yang

berbau dihasilkan oleh S2-,

SO32-, dan Cl-

Gas berwarna yang berasal dari

NO2-, I-, dan Br-

Mengetahui Kehadiran Anion Pengoksida

Dilakukan berdasarkan reaksi dengan MnCl2 dalam HCl pekat

Terbentuknya warna coklat -hitam menunjukkan kehadiran anion pengoksida di dalam sampel

kemungkinan adanya senyawa pereduksi menjadi sangat kecil

target anion adalah ion NO2, CrO42-, NO3

-

Mengetahui Kehadiran Anion Pereduksi

Dilakukan melalui reaksi dengan FeCl3, K4[Fe(CN)6] dalam HCl encer

Terbentuknya suspensi atau endapan berwarna biru tua menunjukkan kehadiran anion pereduksi

Sebagai produk adalah KFe[Fe(CN)6]

Target anion:

• Perobahan warna dihasilkan dari CrO42- dan Cr2O7

2-

• Gas tidak berwarna dan tidak berbau dihasilkan CO32-

• Gas tidak berwarna, berbau dihasilkan S2-, SO32-, dan Cl-

• Gas berwarna yang berasal dari NO2-, I-, dan Br-

Mengetahui Kehadiran Golongan Anion

Pengelompokan anion menjadi golongan

hanya dipergunakan sebagai strategi

mendapatkan informasi reaksi pendahuluan

terhadap anion berdasarkan kesamaan sifat

dalam reaksi

Berdasarkan reaksinya terhadap HClO4 dan Ag+ digolongkan menjadi golongan I – IV

Penggolongan bukan untuk tujuan pemisahan

Pengelompokan kation berdasarkan reaksi kimia

Pengelompokan Anion

S2-, SO32-, CO3

2-, NO2-, I-, Br-, Cl-, PO4

3-, CrO42- atau Cr2O7

2-, NO3-, SO4

2-

NH3

Anion Golongan I

H2S dari S2-

SO2 dari SO32-

CO2 dari CO32-

NO dan NO2 dari NO3-

Ag+

Anion Golongan III

Ag2PO4, Ag2CrO4, Ag2SO4,

(Ag2CO3), (AgNO3)

HClO4 encer

Anion Golongan II

AgI, AgBr, AgCl, (Ag2S)

I-, Br-, Cl-, PO43-, Cr2O7

2-, SO42-, NO3

-, (NO2-)

NO3-, NO2

-, PO43-, Cr2O7

2-, SO42-

Anion Golongan IV

NO2-, SO4

2-

Sifat Anion Terhadap Asam Sulfat Pekat

Penambahan asam sulfat pekat (18M H2SO4)

bertujuan untuk melihat anion berdasarkan

kemampuan mengoksidasi

Dilakukan terhadap unknown dalam

keadaan padatan

Bila sampel berupa larutan harus terlebih

dahulu dikeringkan

Pengelompokan AnionBerdasarkan Reaksi

Observasi Interpretasi

Suasana Dingin Suasana Panas

Tidak ada perubahan NO3-, PO4

3-, SO42- PO4

3-, SO42

Perubahan warna CrO3 merah Cr2O72-

Oranye

Cr2O72-

Oranye CrO3

merah

Sama seperti

suasana dingin

Tidak berwarna, Tidak

berbau, Dihasilkan gasCO3

2- CO2(g)

Sama seperti

suasana dingin

Tidak berwarna,

Dihasilkan gas bau

S2- H2S

SO32- SO2

Cl- HCl

Sama seperti

suasana dingin

Dihasilkan gas yang

berwarnaBr2 merah-coklat

NO2 (bila uap

dipanaskan)

Reaksi Khusus Terhadap Anion

Untuk menyakinkan keberadaan suatu anion secara individu di dalam sampel dilakukan reaksi khusus sebagai pengujian

Disebut sebagai test identifikasi dan konfirmasi

Dipergunakan sebagai reaksi pengenalan(membedakan satu anion dengan anion yang lain)

Target anion ada sebanyak 11 anion, yaitu

S2-, SO32-, CO3

2-, NO2-,

I-, Br-, Cl-, PO43-,

CrO42- atau Cr2O7

2-, NO3-, SO4

2-

1. Pengujian anion sulfida (S2-)

Dilakukan langsung dari zat padat, yaitu dengan cara melihat kelarutannya di dalam air, karena sulfida alkali mudah larut dalam air sedangkan logam lain sukar larut

Sampel larutan harus dikeringkan sebelum diuji

Penambahan HCl ke dalam sampel akan menghasilkan gas H2S (bau spesifik)

Gas H2S hasil reaksi diuji dengan Pb(CH3COO)2 terbentuknya

warna hitam PbS

Menggunakan AgNO3 menghasilkan endapan hitam

S2- + Ag+ → Ag2S↓

2. Pengujian anion sulfit (SO32-)

Dilakukan terhadap sampel dalam bentuk zat padat


Penambahan sulfit ke dalam sampel akan

menghasilkan gas belerang dioksida (SO2)

Gas SO2 dialirkan ke dalam larutan mengandung

HNO3 encer, BaCl2 dan KMnO4 membentuk BaSO4

KMnO4 ungu berubah menjadi Mn2+ merah muda

Test khusus sulfit (SO32-)

Untuk konfirmasi Sulfit dilakukan

Dengan BaCl2 atau SrCl2 membentuk endapan putih BaSO3

Dengan AgNO3 dengan perlahan membentuk kristal Ag2SO3

Mereduksi permanganat atau dikromat

SO32- + Ba2+ → BaSO3↓

SO32- + Ag+ → [AgSO3]

-

[AgSO3]- + Ag+ → Ag2SO3↓

5SO32- + MnO4

- + 6H+ → Mn2+ + 5SO42- + 3H2O

5SO32- + Cr2O7

2- + 8H+ → 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O

3. Pengujian anion Karbonat (CO32-)

Dilakukan terhadap sampel dalam bentuk zat padat


Mengeringkan sampel harus hati-hati karena terdekomposisi

Penambahan sulfit ke dalam sampel akan menghasilkan gas belerang dioksida (SO2)

Sampel direaksikan dengan pereaksi yg mengandung Zn, H2O2, H2SO4 encer

Dihangatkan, gas yang terbentuk dialirkan ke dalam Ba(OH)2 membentuk endapan BaCO3

Test khusus Karbonat (CO32-)

Reaksi konfirmasi karbonat yg lain dilakukan

Dengan AgNO3 membentuk endapan putih

Ag2CO3

Selanjutnya endapan Ag2CO3 dengan HNO3

dan NH3 melarut kembali dan membentuk

senyawa kompleks

CO32- + Ag+ → Ag2CO3↓

Ag2CO3 + 2H+ → Ag+ + CO2 + H2O

Ag2CO3 + NH3 → 2[Ag(NH3)2]+ + CO3

2-

4. Pengujian anion Nitrit (NO2-)

Dilakukan terhadap sampel dengan melihat sifat-sifat anion nitrat menggunakan sifat pengoksida yang dimilikinya

Dilakukan dalam suasana asam encer melalui penambahan H2SO4 atau CH3COOH, kemudian menambahkan sedikit FeSO4 (larutan FeSO4 harus dalam keadaan baru)

Sebagian dari FeSO4 akan dioksidasi menjadi Fe2(SO4)3, dan NO2

- direduksi menjadi NO

NO dengan senyawa FeSO4 tersisa membentuk kompleks [Fe(NO)]2- coklat

Test khusus Nitrit (NO3-)

Untuk konfirmasi Sulfit dilakukan

Dengan HCl menghasilkan gas (harus hati-hati)

Dengan AgNO3 terbentuk endapan putih

Dengan KI yang diasamkan dengan Asam asetat menghasilkan I2 (warna biru dgn amilum)

Mereduksi permanganat (perubahan warna)

NO2- + Ag+ → AgNO2↓

2NO2- + 2I- + 2CH3COOH → I2 + 2NO +2CH3COO- + 2H2O

NO2- + H+ → HNO3 → (H2O + N2O3)

HNO3 + 2NO↑ + H2O

+ O2 + 2NO

2NO2- + 2MnO4

- + 6H+ → 52NO3- + 2Mn2+ + 3H2O

5. Pengujian anion Iodida (I-), Bromida (Br-), dan Klorida (Cl-)

Dilakukan menggunakan pereaksi khusus (bila terdapat ada dua atau tiga jenis anion halida sekaligus di dalam sampel)

Dilakukan dengan cara melihat sifat-sifat redoks halogen di dalam reaksi

Dapat dilakukan secara berurutan karena I- lebih mudah dioksidasi dibanding Br-, dan keduanya lebih mudah dioksidasi dibanding Cl-

Dibuat dalam suasana asam encer dgn penambahan HCl, kemudian menambah CCl4, mengaduk, menambah Cl2 atau hipoklorit

Terbentuknya warna ungu di dalam CCl4 (di bagian bawah) menandakan kehadiran anion iodida

5. Test khusus Klorida (Cl-)

Reaksi konfirmasi klorida dilakukan

Dengan H2SO4 pekat menghasilkan gas

Dengan MnO2 dan H2SO4(pekat) menghasilkan gas

Dengan AgNO3 membentuk endapan

Reaksi dengan Pb-Asetat membentuk endapan

Cl- + H2SO4 → HCl↑(bau gas) + HSO4-

MnO2 + 2H2SO4(p) + Cl- → Mn2+ + Cl2 + SO32- + H2O

Cl- + Ag+ → AgCl↓

Cl- + Pb2+ → PbCl2 (putih koagulan)

6. Pengujian Bromida (Br-)

Menguji keberadaan ion bromida, maka iodida harus terlebih dahulu dioksidasi menjadi senyawa yang tidak berwarna berupa IO3

- melalui penambahan air klor sehingga warna coklat akan hilang pertanda iodida telah dioksidasi menjadi IO3

-

Penambahan air klor akan mengubah warna larutan sampai terbentuk warna kuning sampai coklat muda di dalam CCl4 (di bagian bawah) menandakan kehadiran anion bromida

Test khusus Bromida (Br-)

Reaksi konfirmasi bromida dilakukan





MnO2 + 2H2SO4(p) + Br- → Mn2+ + Br2 + SO32- + H2O

Br- + Ag+ → AgBr↓

Br- + Pb2+ → PbBr2 (putih kristal)

KBr- + H2SO4 → HCl↑(bau gas) + HSO4- + K+

→ Br2↑ + SO2 + SO42- + 2K+ + 2H2O

7. Test khusus Iodida (I-)

Reaksi konfirmasi iodida dilakukan





MnO2 + 2H2SO4(p) + I- → Mn2+ + I2 + SO32- + H2O

I- + Ag+ → AgI↓

I- + Pb2+ → PbI2 (Kuning)

I- + H2SO4 → I2↑(bau gas) + SO42- + 2H2O

→ HI↑ + HSO4-

8. Pengujian anion Fosfat (PO43-)

Pengujian fosfat dilakukan dalam bentuk larutan

Dilakukan dengan cara menambahkan larutan

pereaksi amonium molibdat dalam asam nitrat

sampai terbentuk endapan amonium molibdofosfat

(NH4)3P(Mo3O10)4 berwarna kuning cerah

Ada 3 jenis asam fosfat

1) Asam ortho fosfat (H3PO4)

2) Asam pyro fosfat (H4P2O7)

3) Asam meta fosfat (HPO4)

Identifikasi Fosfat (PO4-)

Pereaksi Orthofosfat Pyrofosfat Metafosfat

1. AgNO3 - Endapan

kuning

- Larut dalam

HNO3

- Larut dalam

NH3

- Endapan putih

- Larut dlm HNO3

- Larut dalam NH3

- Sidikit larut dlm

Asam Asetat

- Endapan putih

- Larut dlm HNO3

- Larut dalam NH3

- Larut dalam

Asam Asetat

2. Albumin

dan Asam

Asetat

Tidak

mengendap

Tidak mengendap Ada endapan

3. CuSO4 Endapan biru

muda

Endapan biru

muda (agak biru)

Tidak

mengendap

Identifikasi Fosfat (PO4-) (lanjutan)

Pereaksi Orthofosfat Pyrofosfat Metafosfat

4. Larutan Mg(NO3)2

- Endapan putih

- Stabil bila pelarut berlebih

- Endapan putih- Larut kembali

bila pelarut berlebih

Tidak ada endapan

5. Cd-Ac dengan asam asetat

Tidak mengendap

Endapan putih Tidak mengendap

6. ZnSO4 Endapan putih yang larut dalam Asam asetat

Endapan putih tidak larut dalam Asam asetat encer tetapi larut dalam NH3

Endapan putih yang larut dalam Asam asetat

Test khusus Fosfat (PO43-)

Reaksi konfirmasi fosfat dilakukan

Dengan AgNO3

HPO42- + 3Ag+ → Ag3PO4↓ + H+

Ag3PO4↓ + 2H+ → H2PO4- + 3Ag+

Ag3PO4↓ + 6NH3 → 3[Ag(NH3)2]+ + PO4

3-

HPO42- + Mg2+ + NH3 → MgNH4PO4↓ (larut dlm H-Ac)

Dengan reagen Mg(NO3)2 yg mengandung Mg(NO3)2, NH4NO3 dan NH3

HPO42- + Cu2+ → PbHPO4↓(larut dalam H-Ac)

Dengan CuSO4 membentuk endapan

9. Pengujian anion Kromat (CrO42-)

Keberadaan CrO42- di dalam sampel ditunjukkan

oleh terdapatnya larutan berwarna kuning suasana basa

Penambahan asam akan mengubah CrO42-

kuning menjadi Cr2O72- oranye

Sebaliknya dalam suasana basa akan mengubah Cr2O7

2- menjadi CrO42- kuning

Pengujian CrO42- dilakukan melalui

penambahan Ba2+ membentuk endapan BaCrO4 kuning

CrO42- + Ba2+

BaCrO4(s) kuning

Test khusus Kromat (CrO42-)

Reaksi konfirmasi kromat dilakukan

Dengan BaCl2 terbentuk endapan kuning muda pertanda kehadiran CrO4

2-

CrO42- + Ba2+ → BaCrO4↓ (kuning)

CrO42- + 2Ag+ → Ag2CrO4↓

Larut dalam asam:

Ag2CrO4↓ + 2H+ → 4Ag+ + Cr2O72- + H2O

Dengan NH3 membentuk kompleks

Ag2CrO4↓ + 4NH3 → 2[Ag(NH3)2]+ + CrO4

2-


Test khusus Bikromat (Cr2O72-)

Reaksi konfirmasi kromat dilakukan

Dengan BaCl2 terbentuk endapan orange pertanda kehadiran Cr2O7

2-

Cr2O72- + Ba2+ → BaCr2O7↓(oranye)

Cr2O72- + 2Ag+ → Ag2Cr2O7↓

Dengan pemanasan akan terbentuk endapan

Ag2Cr2O7↓ + H2O → Ag2CrO4 ↓ + CrO42- + 2H+


10. Pengujian Nitrat (NO3-)

Semua garam nitrat larutan di dalam air

Test khusus dilakukan:

Dengan H2SO4 pekat menghasilkan gas NO2

4NO3- + 2H2SO4 → 4NO2↑ + O2↑ + 2SO4

2- + 2H2O

Dengan H2SO4 pekat dengan adanya FeSO4 akan membentuk cincin berwarna coklat

Fe2+ + NO↑ → [Fe(NO)]+ (cincin coklat di dalam tabung)

2NO3- + 4H2SO4 + 6Fe2+ → 6Fe3+ + NO↑ + 4SO4

2- + 4H2O

11. Pengujian anion sulfat (SO42-)

Dilakukan terhadap sampel dalam bentuk larutan

SO42- dengan BaCl2 membentuk endapan putih

SO42- + Ba2+ → BaSO4↓

Dengan Pb-Ac membentuk endapan putih

SO42- + Pb2+ → PbSO4↓

Dengan AgNO3 membentuk endapan putih

SO42- + Ag+ → Ag2SO4↓

Dengan Hg2NO3 membentuk endapan kuning

SO42- + 3Hg2+ + 2H2O → HgSO4.2H2O↓ + 4H+

Contoh soal

Analisis dengan test pendahuluan diperoleh

data sebagai berikut:a) Senyawa berwarna putih (padat)

b) Reaksi dengan H2SO4 pekat dingin tidak mengalami

perubahan

c) Penambahan HClO4 encer dan AgNO3 ke dalam

larutan tidak terbentuk endapan

d) Penambahan beberapa tetes larutan unknown ke

dalam MnCl2 dan HCl pekat, tidak terjadi perubahan

Buatlah kesimpulan, senyawa anion apa yang

terdapat di dalam unknown tersebut

Jawaban

a) Dari data warna, berarti tidak ada CrO42-

b) Dari data perubahan, berarti tidak ada CO32-, S2-,

SO32-, Cl-, NO2

-, I-, Br-

Kemungkinan: PO43-, NO3

-, atau SO42-

c) Data pada (c) tidak ada yang dapat dihilangkan dari

SO42- karena tidak ada yang membentuk endapan

dengan Ag+

d) Karena tidak mengandung anion pengoksida,

berarti tidak ada NO3-

Maka senyawa adalah PO43- atau SO4

2-

(Perlu test spesifik)

Tugas 2

Buatlah tulisan ringkasan dari “Analisis anion:

Reaksi identifikasi dan konfirmasi”

Artikel diketik rapi 2-3 halaman (sesuai

Topik Kelompok pada halaman berikut ini)

Tugas pribadi, hindari duplikasi dari teman

(didiskwalifikasi)

Dikumpulkan pada minggu ke 5 dalam

bentu soft copy (Dalam CD per-kelompok),

buat label: Tugas 2, Kelomok (...)

Jangan lupa menuliskan Nama dan Tugas 2

pada sampul tugas di dalam file

Tugas Pribadi 2

Kelompok Topik Tugas

1 10 Reaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion Sulfida (S2-)

2 11 Reaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion sulfit (SO32-)

3 12 Reaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion karbonat (CO32-)

4 13 IReaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion Nitrit (NO2-) dan

ion Nitrate (NO3-)

5 14 Reaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion halida (I-,Br-, Cl-)

6 15 Reaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion fhosfat (PO43-)

7 16 Reaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion kromat (CrO42-)

8 17 Reaksi identifikasi & konfirmasi terhadap ion bikromate (Cr2O72-)

9 18 Reaksi identifikasi dan konfirmasi terhadap ion Sulfat (SO42-)

kuliah 3 analisis anion (2013)

Documents