PERMANGANOMETRI

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan praktikum ini adalah untuk membuat dan pembakuan larutan

kalium permangananat 0,1 N serta menentukan kadar kalsium (Ca2+) dalam CaCO3.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Permanganometri merupakan metode titrasi dengan menggunakan kalium

permanganat, yang merupakan oksidator kuat sebagai titran. Titrasi ini didasarkan atas

titrasi reduksi dan oksidasi atau redoks. Kalium permanganat telah digunakan sebagai

pengoksida secara meluas lebih dari 100 tahun. Reagensia ini mudah diperoleh, murah dan

tidak memerlukan indikator kecuali bila digunakan larutan yang sangat encer. Permanganat

bereaksi secara beraneka, karena mangan dapat memiliki keadaan oksidasi +2, +3, +4, +6,

dan +7 (Day, 1999).

Dalam suasana asam atau [H+] ≥ 0,1 N, ion permanganat mengalami reduksi menjadi

ion mangan (II) sesuai reaksi :

MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O Eo = 1,51 Volt

Dalam suasana netral, ion permanganat mengalami reduksi menjadi mangan dioksida

seperti reaksiMnO4- + 4H+ + 3e- MnO2 + 2H2O Eo = 1,70 Volt berikut :

Dan dalam suasana basa atau [OH-] ≥ 0,1 N, ion permanganat akan mengalami reduksi sebagai

berikut:

MnO4- + e- MnO4

2- Eo = 0,56 Volt

(Svehla, 1995).

Asam sulfat adalah asam yang paling sesuai, karena tidak bereaksi terhadap permanganat dalam

larutan encer. Dengan asam klorida, ada kemungkinan terjadi reaksi :

2MnO4- + 10Cl- + 16H+ 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O

dan sedikit permanganat dapat terpakai dalam pembentukan klor. Reaksi ini terutama

berkemungkinan akan terjadi dengan garam-garam besi, kecuali jika tindakan-tindakan

pencegahan yang khusus diambil. Dengan asam bebas yang sedikit berlebih, larutan yang

sangat encer, temperatur yang rendah, dan titrasi yang lambat sambil mengocok terus-

menerus, bahaya dari penyebab ini telah dikurangi sampai minimal. Pereaksi kalium

permanganat bukan merupakan larutan baku primer dan karenanya perlu dibakukan

terlebih dahulu. Pada percobaan ini untuk membakukan kalium permanganat ini dapat

digunakan natrium oksalat yang merupakan standar primer yang baik untuk permanganat

dalam larutan asam (Basset, 1994).

Untuk pengasaman sebaiknya dipakai asam sulfat, karena asam ini tidak

menghasilkan reaksi samping. Sebaliknya jika dipakai asam klorida dapat terjadi

kemungkinan teroksidasinya ion klorida menjadi gas klor dan reaksi ini mengakibatkan

dipakainya larutan permanganat dalam jumlah berlebih. Meskipun untuk beberapa reaksi

dengan arsen (II) oksida, antimoni (II) dan hidrogen peroksida, karena pemakaian asam

sulfat justru akan menghasilkan beberapa tambahan kesulitan. Kalium pemanganat adalah

oksidator kuat, oleh karena itu jika berada dalam HCl akan mengoksidasi ion Cl- yang

menyebabkan terbentuknya gas klor dan kestabilan ion ini juga terbatas. Biasanya

digunakan pada medium asam 0,1 N. Namun, beberapa zat memerlukan pemanasan atau

katalis untuk mempercepat reaksi. Seandainya banyak reaksi itu tidak lambat, akan

dijumpai lebih banyak kesulitan dalam menggunakan reagensia ini (Svehla, 1995).

MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 1,51V

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah neraca analitik, statif, buret, sudip, botol semprot, erlenmeyer 250 ml, corong, gelas beker 200 ml, labu ukur 100 ml, krus porselin, eksikator, oven, dan pipet tetes.

B. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah larutan KMnO4 0,1 N, aquades, larutan H2SO4 0,75 N, larutan sampel nitrit, padatan CaCO3, indikator metil merah, garam NH4 oksalat, larutan Na2C2O4, larutan H2SO4 1:8.

IV. PROSEDUR KERJA

A. Pembakuan Larutan Kalium Permanganat

1. Diambil 10 ml larutan Na2C2O4 dengan menggunakan pipet volum 10 ml. Dititrasi dengan larutan KMnO4 0,1 N. Dilakukan duplo.

B. Penentuan Kalsium (Ca2+) dalam CaCO3

1. Ditimbang 0,1 gram padatan CaCO3 dengan menggunakan neraca analitik. Dimasukkan

ke dalam beaker glass 400 ml.

2. Aquades ditambahkan sampai volume menjadi 100 ml. Ditambahkan beberapa tetes

indikator metil merah ke dalam larutan. Dipanaskan larutan tersebut sampai mendidih.

3. Ditambahkan larutan dari 0,75 gram NH4 oksalat dalam 12,5 ml aquades secara

perlahan-lahan. Dipanaskan pada temperatur 70-80°C selama 15 menit.

4. 3 tetes larutan amonia (1:1) ditambahkan sambil diaduk secara perlahan. Dibiarkan

larutan dalam keadaan panas selama 1 jam. Disaring endapan dengan menggunakan

kertas saring Whatman No.540.

5. Dicuci endapan dengan aquades hingga bebas dari oksalat. Dilubangi kertas saring

dengan menggunakan pengaduk.

6. Dibilas endapan dengan larutan asam sulfat (1:8) ke dalam erlenmeyer yang lain. Dicuci

kertas saring dengan aquades panas sampai volume 50 ml. Dititrasi dengan larutan

KMnO4 0,1 N setelah semua endapan larut.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil dan Perhitungan

1. Hasil

No Langkah Percobaan Hasil Percobaan

1.

2.

pembakuan larutan kalium permanganat

- ditimbang 0,3 gr Na-oksalat + akuades

- + 12,5 ml H2SO4 pekat

- diencerkan sampai 250 ml

- dipanaskan

- dititrasi seluruh larutan dengan KMnO4 sampai

warna larutan menjadi merah muda

Penentuan kalsium (Ca2+) dalam CaCO3

- ditimbang 0,2 gr CaCO3

- + akuades 200 ml

- + indikator metil orange

- dipanaskan

- Na-oksalat

- diaduk hingga terjadi endapan

- dipanaskan 70-80 oC

- disaring Ca-oksalat dengan kertas saring Whatmann

Larutan menjadi panas

V Na-oksalat = 250 ml

V titrasi rata-rata = 1,25 ml

Keruh

Terdapat endapan putih

V titrasi rata-rata = 1,35 ml

no. 52

- dicuci endapan dengan akuades dan dibilas dengan

H2SO4 (1:8)

- setelah semua endapan larut dilakukan titrasi

2. Perhitungan

A. Pembakuan Larutan Kalium Permanganat

Diketahui : m Na2S2O4 = 0,06 gram

BM Na2S2O4 = 133,998 gram/mol

V Na2S2O4 = 50 ml = 0,05 l

e Na2S2O4 = 2

V KMnO4 = 1,25 ml

Ditanya : N KMnO4 = … ?

Jawab :

N Na2C2O4 =

= 0,01791 N

(N x V) Na2C2O4 = (N x V) KMnO4

N KMnO4 =

= 0,7164 N

B. Penentuan kadar air kristal

Diketahui : m CaCO3 = 0,1 gram

N KMnO4 = 0,7164 N

V KMnO4 = 1,35 ml

V filtrat = 50 ml

BA Ca2+ = 40,8 gram/mol

e CaCO3 = 2

Ditanya : Kadar Cu2+ = …?

Jawab:

Reaksi yang terjadi :

== 0,9672 mmol

= 9,672 x 10-4 mol

Reaksi yang terjadi :

CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4

CaC2O4 Ca2+ + C2O42-

Mol Ca2+ = mol H2C2O4

Mol Ca2+ = 9,672 x 10-4 mol

Massa Ca2+ = mol Ca2+ x BA Ca2+

= 9,672 x 10-4 mol x 40,8 gram/mol

= 0,03946 gram

Kadar Ca2+ dalam CaCO3 :

Kadar Ca2+ =

B. Pembahasan

1. Pembakuan Larutan Kalium Permanganat

Titrasi permanganometri digunakan untuk menetapkan kadar reduktor dalam suasana

asam sulfat encer dengan menggunakan kalium permanganat sebagai titran. Dalam suasana

penetapan basa atau asam lemah akan terbentuk endapan coklat MnO2 yang menggangu.

MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O (dalam sulfat encer)

MnO4- + 4H+ + 3e MnO2 + 2H2O (dalam asam lemah)

MnO4- + 2H2O + 3e MnO2 + 4OH- (dalam basa lemah)

Kalium permanganat merupakan zat pengoksidasi yang sangat kuat. Pereaksi ini dapat dipakai tanpa penambahan indikator, karena mampu bertindak sebagai indikator. Oleh karena itu pada larutan ini tidak ditambahkan indikator apapun dan langsung dititrasi dengan larutan Natrium oksalat merupakan standar yang baik untuk standarisasi permangnat dalam suasana asam. Larutan ini mudah diperoleh dengan derajat kemurnian yang tinggi. Reaksi ini berjalan lambat pada temperatur kamar dan biasanya diperlukan pemanasan hingga 60ºC. Bahkan bila pada temperatur yang lebih tinggi reaksi akan berjalan makin lambat dan bertambah cepat setelah terbentuknya ion mangan (II). Pada penambahan tetesan titrasi selanjutnya warna merah hilang semakin cepat karena ion mangan (II) yang terjadi berfungsi sebagai katalis, katalis untuk mempercepat reaksi. Dari hasil perhitungan maka didapatkan nilai normalitas dari KMnO4 adalah sebesar 0,7164 N. Pada standarisasi larutan KMnO4 dengan menggunakan larutan standar Na2S2O4 berlangsung reaksi sebagai beriku

2Na+ + C2O4- + 2H+ H2C2O4 + 2Na+

2MnO4 + 5H2C2O4 + 6H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

2. Penentuan kalsium (Ca2+ ) dalam CaCO3

Penentuan kadar Ca2+ dalam CaCO3 dilakukan dengan pembuatan larutan terlebih

dahulu. Larutan kemudian dipanaskan untuk menghilangkan adanya ion-ion pengganggu

atau pengotor yang dapat mempengaruhi hasil yang akan dicapai. Kemudian CaCO3

direaksikan dengan ammonium oksalat menurut persamaan reaksi sebagai berikut:

CaCO3 + (NH4)2C2O4 → CaC2O4 ↓ + (NH4)2CO3

Penambahan ammonium oksalat ini karena ammonium oksalat digunakan sebagai bahan

pengendap kalsium langsung yang memberikan ion C2O42-, karena mengion. Cara ini

disebut dengan homogenus presipitasi, yaitu cara pembentukan endapan dengan

menambahkan bahan pengendap tidak dalam bentuk jadi, melainkan sebagai suatu senyawa

yang dapat menghasilkan pengendapan tersebut. Penambahan ammonium oksalat

merupakan penambahan ion sejenis pada larutan, sehingga ia akan memperbesar peluang

terbentuknya endapan kalsium oksalat. Penambahan ammonia dengan perbandingan 1:1

digunakan untuk membuat suasana reaksi menjadi lebih alkalis. Hal ini terlihat dari warna

larutan yang menjadi kekuningan. Endapan yang terbentuk setelah larutan yang telah

dipanaskan didiamkan dipisahkan dari filtratnya. Filtrat yang dipisahkan harus benar-benar

bebas dari Ca-oksalat, karena itu endapan diuji dengan ammonium oksalat di mana apabila

penambahan ammonium oksalat tidak menyebabkan terbentuknya endapan, maka filtrat

bebas dari endapan Ca-oksalat.

Endapan yang diperoleh kemudian dibilas dengan akuades untuk menghilangkan ion

oksalat dan kemudian ke dalamnya ditambahkan asam sulfat panas (1:8) untuk memberi

suasana asam dan larutan diencerkan dengan air panas sampai 100 ml. Reaksi yang terjadi

adalah sebagai berik

CaC2O4 + H2SO4 → H2C2O4 + CaSO4

Asam oksalat yang terbentuk inilah yang kemudian bereaksi dengan ion permanganat dari titrasi dengan KMnO4. Titrasi dilakukan sampai warna larutan yang semula bening menjadi berwarna merah muda. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:

2MnO4- + 5H2C2O4

+ 6H+→ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

Volume titrasi KMnO4 yang digunakan untuk menentukan kadar Ca2+ dalam CaCO3.adalah

1,35 ml. Sehingga dari hasil perhitungan diperoleh kadar Ca2+ sebesar 39,46%.

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1. Permanganometri merupakan titrasi oksidasi reduksi dengan mempergunakan larutan

baku kalium permanganat (KMnO4).

2. Dari hasil perhitungan maka didapatkan nilai normalitas dari KMnO4 adalah sebesar

0,7164 N.

3. Kadar Ca2+ dalam CaCO3 adalah 39,46%.

4. Tujuan dari pencucian endapan adalah agar larutan induk dan zat pengotor yang melarut

pada endapan dapat dihilangkan.