PENUNTUN PRAKTIKUM

KIMIA ANALITIK I

oleh :

TIM KIMIA ANALITIK I

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS JAMBI

JAMBI

2014

PERCOBAAN IREAKSI IDENTIFIKASI KATION DAN ANION

1. PendahuluanReaksi identifikasi kation atau anion biasanya didasarkan pada reaksi-reaksi

pembentukan senyawa sukar larut (pengendapan) atau pembentukan kompleks dengan pereaksi tertentu yang menghasilkan senyawa dengan warna yang spesifik,Lebih lanjut endapan bisa diteliti sifat kelarutannya karena penambahan asam,atau ligan pengompleks,Selain itu juga sering digunakan reaksi yang menghasilkan gas tertentu, yang bisa diidentifikasi lebih lanjut melalui reaksi lain,atau dari baunya.Kombinasi beberapa reaksi yang spesifik,bisa mengarah pada adanya kandungan kation atau anion tertentu dalam sampel.

Dalam hal sampel campuran,maka biasanya diperlukan langkah pendahuluan untuk memisahkan kation atau anion yang ada dalam sample dengan pengendapan bertingkat.Hasil pengendapan bertingkat kemudian diidentifikasi lebih lanjut dengan reaksi-reaksi spesifik yang menghasilkan endapan berwarna atau senyawa kompleks berwarna yang khas untuk ion tersebut.Reaksi dapat berlangsung secara selektif,tidak terganggu oleh adanya kation atau anion yang ada bersama-sama di dalam sampel.

Spot test yang dgunakan untuk uji kualitatif adanya satu kation atau anion dalam sampel,sangat tergantung pada adanya pereaksi selektif untuk satu kation atau anion. Biasanya,Spot test tidak memerlukan pekerjaan pendahuluan untuk memisahkan kation yang akan diindentifikasi.

2. Cara KerjaPerhatian : Untuk efisiensi pemakaian larutan uji,maka untuk tiap pengujian cukup

digunakan 0,5-1 ml larutan saja

1.1 Reaksi Identifikasi Kation1.Merkuro (Hg2

2+ )Dipakai larutan Hg2(NO3)2

a. Tambahkan larutan alkali karbonat,maka akan terjadi endapan putih dari merkuro karbonat.Endapan ini kemudian berubah menjadi abu-abu disebabkan oleh terbentuknya HgO dan Hg .

b. Tambahkan larutan alkali hidroksida maka akan terjadi endapan hitam dari merkuro hidroksida.

2.Timbal (Pb 2+)

Dipakai larutan Pb(NO3)2

a. Tambahkan larutan asam klorida atau garam klorida,maka akan terbentuk endapan putih timbal klorida. Endapan ini sukar larut dalam air dingin ,tetapi larut dalam air panas.

b. Tambahkan larutan kalium iodida,maka akan terjadi endapan kuning timbal iodida.panaskan dan amati apa yang terjadi.

3. Merkuri (Hg2+)Dipakai larutan HgCl2

a. Tambahkan H2S, maka mula-mula akan terjadi endapan putih,kuning,coklat dan akhirnya menjadi hitam.

b. Tambahkan alkali hidroksida,maka akan terjadi endapan kuning dari merkuri hidroksida.

4. Kupri (Cu2+)Dipakai larutan CuSO4

a. Tambahkan larutan alkali hidroksida,maka akan terjadi endapan biru dari kupri hidroksida.Jika dipanasi maka endapan berubah menjadi hitam dari kupri oksida.

b. Tambahkan larutan kalium iodide,maka akan terjadi endapan putih kupri iodide, tetapi larutan berwarna agak kuning disebabkan oleh 2 yang dibebaskan.

5. Stanno (Sn2+)

Dipakai larutan SnCl2

a. Tambahkan larutan kalium hidroksida,maka akan terjadi endapan putih stanno hidroksida.Endapan ini dapat larut dalam KOH berlebihan

b. Tambahkan larutan ammonia dan kalium karbonat,maka akan terbentuk endapan putih dari stanno hidroksida,yang tidak larut dalam keadaan berlebihan.

6. Alumunium (Al3+)

Dipakai larutan AlCl3

a. Tambahkan larutan ammonia,maka akan terbentuk alumunium hidroksida yang berupa koloid

b. Tambahkan kalium asetat dan panaskan,maka akan terbentuk endapan putih dari basa alumunium asetat.

7. Krom (Cr3+)

Dipakai larutan Cr2(SO4)3

a. Tambahkan larutan ammonia,maka akan terjadi endapan abu-abu dari Cr(OH)3 Endapan ini dapat larutan dalam ammonia yang berlebihan dan warna larutan berubah menjadi ungu

b. Tambahkan larutan natrium karbonat,maka akan terjadi endapan Cr(CO3)3

8. Mangan (Mn2+)Dipakai larutan MnSO4

a. Tambahkan larutan KOH, maka akan terbentuk endapan putih Mn(OH)2 yang oleh pengaruh udara akan berubah menjadi coklat.

b. Tambahkan larutan natrium karbonat,maka akan terjadi endapan putih MnCO3 jika dipanasi,oleh pengaruh udara akan menjadi MnO2.

9. Nikel (Ni2+)

Dipakai larutan NiSO4

a. Tambahkan larutan NaOH, maka akan terjadi endapan hijau dari nikel hidroksidab. Tambahkan larutan ammonium karbonat,maka akan terjadi endapan hijau dari garam

basa.Endapan larut dalam pereaksi berlebihan

10. Kobalt (Co2+)a Tambahkan larutan NaOH dalam keadaan dingin,maka akan terbentuk endapan biru garam

basa Jika dipanasi akan terbentuk kobalt hidroksidab. Tambahkan larutan natrium karbonat,maka akan terjadi endapan merah dari garam

basanya.

11. Seng (Zn2+)Dipakai larutan ZnCI2

a. Tambahkan larutan KOH,maka akan terjadi endapan putih dari Zn(OH)2 Endapan ini larut dalam pereaksi berlebihan.

b. Tambahkan larutan natrium sulfat,maka akan terjadi endapan tersier zink sulfat.Endapan ini larut dalam ammonia dan asam

12.Kalsium (Ca2+)

Dipakai larutan CaCl2

a. Tambahkan larutan ammonium karbonat, maka akan terjadi endapan CaCO3 yang jika dipanasi akan menjadi kristalin.

b. Tambahkan larutan ammonium oksalat.maka dalam larutan yang dibuat alkalis dengan NH4CI dan NH4OH akan terjadi endapan kalsium oksalat.

13. Barium (Ba 2+)Dipakai larutan Ba (NO3)2

a. Tambahkan larutan kalium kromat,maka akan terjadi endapan kuning dari barium kromatb. Tambahkan larutan asam sulfat encer,maka akan terbentuk endapan putih dari barium sulfat.

14. Magnesium (Mg2+)Dipakai larutan MgCI2

a. Tambahkan larutan NaOH,maka akan terbentuk endapan putih dari magnesium hidroksidab. Tambahkan larutan ammonium karbonat,maka akan terbentuk endapan putih dari garam

basa.

1.2 REAKSI IDENTIFIKASI ANION

1. Bromida (Br)Dipakai larutan NaBrTambahkan asam sulfat pekat ke dalam larutan yang mengandung bromide,maka akan terbentuk HBr dan Br2,Sehingga larutan akan menjadi coklat. Jika dipanasi,akan keluar uap berwarna kuning coklat.

2. Ferrosianida (Fe(CN)6)4-Dipakai larutan K4Fe(CN)6

Tambahkan larutan garam timbal ke dalam larutan K4Fe(CN)6 maka akan terjadi endapan putih yang tidak larut dalam asam nitrat encer.

3.Nitrit (NO2)Dipakai larutan KNO2

Tambahkan larutan garam ferro kedalam larutan ini dan tambahkan asam sulfat encer,maka akan timbul gas NO.Dalam keadaan dingin,gas ini larutkan alam air dan bila direaksikan dengan garam ferro.akan terbentuk warna coklat karena pmbentukan (Fe

4. Asetat (CH3COONa)Dipakai larutan CH3COONa.

Tambahkan larutan ferri klorida ke dalam larutan ini,maka akan terjadi larutan yang berwarna coklat. Jika larutan ini dipanaskan,maka akan terjadi endapan ferri asetat.

5.Karbonat (CO32-)

Dipakai Larutan N2CO3

a. Tambahkan larutan asam sulfat encer ke dalam larutan yang diselidiki, maka akan timbul gas.Jika batang gelas yang telah dibasahi dengan larutan barium hidroksida pada gas ini ,maka akan terjadi endapan putih dari barium karbonat.

b. Tambahkan larutan barium klorida ke dalam larutan yang diselidiki,maka akan terjadi endapan putih barium karbonat, Untuk mempercepat reaksi panaskan larutan di atas api.Endapan ini dapat larut dalam asam yang encer.

6.Oksalat (C2O42-)

Dipakai larutan Na2C2O4

a. Tambahkan larutan perak nitrat ke dalam larutan yang diselidiki,maka akan timbul endapan putih dari perak oksalat.Endapan ini larut dalam Ammonia dan asam nitrat yang encer.

b. Tambahkan larutan barium klorida, maka akan terbentuk endapan putih dari barium oksalat, yang larut dalam asam asetat.

7.Fosfat (PO43- )

Dipakai larutan Na3 PO4

a. Tambahkan larutan barium nitrat ke dalam larutan yang diselidiki,maka akan terjadi endapan dari barium fosfat

b. Tambahkan larutan ferri klorida,maka akan terbentuk endapan putih kekuning-kuningan dari ferri fosfat.

8.Sulfat (SO42-)

Dipakai larutan N2SO4

a. Tambahkan larutan barium klorida kedalam larutan yang diselidiki,maka akan timbul endapan putih dari barium sulfat

b. Tambahkan larutan timbal asetat kedalam larutan yang diselidiki maka akan terjadi endapan putih dari timbal sulfat.Endapan ini larut dalam larutan sulfat yang pekat dan dalam ammonium asetat.

3. PENGOLAHAN DATA

Buat tabel untuk merangkum reaksi identifikasi kation/anion,persamaan reaksi (ion) dan produk spesifik yang dihasilkan.

4. PERTANYAAN / BAHAN DISKUSI

1.Jelaskankeseimbangan pembentukan senyawa sukar larut.2.Jelaskan keseimbangan pembentukan senyawa kompleks3.Berikan contoh pemisahan kation atau anion4.Jelaskan spot test untuk kation dan anion

PERCOBAAN IIASIDI-ALKALIMETRI

A. PendahuluanMetode titrimetri atau volumetri adalah metode analisis kuantitatif yang didasarkan

pada pengukuran metode reagen yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar) yang bereaksi sempurna dengan analit. Metode titrimetri banyak digunakan untuk analisis rutin karena metode ini cepat , mudah,akurat dan mudah diotomatisasi

Beberapa pengertian dasar dalam metode titrimetri,antara lain :1. Larutan standar yaitu pereaksi yang telah diketahui konsentrasinya yang digunakan dalam

analisis titrimetri.2. Titrasi adalah penambahan larutan standar dari dalam buret atau alat sejenis kedalam larutan

analit sampai reaksi antar keduanya dianggap sempurna.3. Titik ekuivalen suatu titrasi dicapai ketika banyaknya titrant ekuivalen secara kimia dengan

banyaknya analit didalam sample.Titik ekuivalen adalah titik teoritas yang tidak bisa ditentukan secara eksprimen.

4. Titik akhir titrasi,sebagai estimasi titik ekuivalen, ditentukan dengan mengamati perubahan fisik yang menyertai reaksi titrasi.

5. Kesalahan titrasi, perbedaan volume antara titik ekuivalen dan titik akhir titrasi.6. Indikator adalah senyawa yang ditambahkan untuk menanda perubahan sifat fisik campuran

reaksi pada saat titik ekuivalen tercapai.

1. Standardisasi larutan HClUntuk standarisasi larutan HCl, digunakan larutan sodium tetraborat

(boraks,Na2B4O7.10H2O) yang konsentrasinya 0,4 g/100mL.Reaksi antara boraks dan HCl adalah sbb:Na2B4O7.10H2O + 2 HCl 2 NaCl + 4 H3BO3 + 5H2

Dari persamaan reaksi ini maka, 1 mol boraks = 2 grek

Cara Keja ambil 25 mL larutan boraks,tambahkan 2 tetes indicator metil orange dan titrasi dengan larutan HCl sampai terjadi perubahan warna.

Perhitungan

Normalitas larutan HCl = NHCL =2 x 25

100x 400

Mx 1

V

Dengan M adalah berat molekul boraks dan V adalah volume titrasi.

2. Penentuan Campuran NaOH dan Na2CO3

Campuran ini bereaksi dengan HCl dalam 2 tahap :(i) NaOH + HCl NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl(ii) NaHCO3 + HCl H2O + CO2 + NaCl

Titik ekuivalen (i) bisa ditandai dengan indicator pp, sedangkan titik ekivalen (ii) dengan indicator mo

Cara kerja : ambil 25 mL larutan campuran NaOH dan Na2CO3, masukkan ke dalam Erlenmeyer dan tambahkan 2 tetes indicator pp.Encerkan dengan air dan titrasi standar HCl 0,1 N sampai warna merah dari pp hamper hilang. Catat volume titrasi tahap (i), misalkan a ml. Kemudian tambahkan 2 tetes indicator mo dan lanjutkan titrasi sampai terjadi perubahan warna. Catat volume titrasi tahap (ii), misalkan b mL.

Perhitungan:Dalam 25mL larutan campuran terdapat:NaOH = (a-b) x 0.1 x M (NaOH) mgNa2CO3 = 2 x b x 0.1 x M (Na2CO3) mg

3.Menentukan ammonia di dalam garam ammoniumPenentuan ammonia didalam garam ammonium dapat dilakukan dengan menambahkan

larutan NaOH standar sejumlah volume tertentu dan berlebih,kemudian didihkan untuk menguapkan ammonia .Sisa NaOH diitrasi dengan larutan HCl standar dengan indicator m.oReaksi : NH4+ + Na OH NH3 (gas) + H2o + Na+

Titrasi : NaOH (Sisa) + HCl (Standar) NaCl + HCl

Prosedur :Ambil 25 mL larutan sampel garam ammonium dan tambahkan a Ml larutan standar NaOH 0,1 M.Setelah campuran dididihkan, tambahkan indicator mo dan dititrasi dengan larutan HCl standar 0,1M.Misal titrasi membutuhkan b mL.Maka, didalam 25 ml larutan sampel mengandung ammonia (NH3) sebanyak = (a x MNaOH – b x MHCL) MrNH3 mg.

Pertanyaan untuk diskusi : Bagaimana cara memilih indikator?

PERCOBAAN III

TITRASI ARGENTOMETRI DAN PEMBENTUKAN KOMPLEKS

1. PendahuluanTitrasi argentometri atau presipitasi didasarkan pada reaksi yang menghasilkan senyawa

ionikdengan kelarutan yang terbatas. Metode ini merupakan metode analisis yang paling tua dimulai dari pertengahan tahun 1800-an.Karena kebanyakan reaksi pengendapan berlangsung secara lambat, maka tidak banyak pereaksi pengendap yang memenuhi syarat untuk digunakan dalam titrimetri presipitasi.Sejauh ini, pereaksi pengendap yang paling banyak digunakan adalah perak nitrat,sehingga metode ini sering disebut secara khusus sebagai argentometri.Larutan perak nitrat bisa digunakan untuk penentuan anion halogen atau mirip halogen (halogen-like)(SCN-CN-,CNO-) merkaptan asam lemak dan beberapa anion anorganik divalen.

Titik akhir titrasi argentometri dapat ditentukan menggunakan indicator kimia atau secara potensiometri maupun amperometri.Indikator kimiawi biasanya berdasarkan perubahan warna atau munculnya atau hilangnya kekeruhan pada larutan yang dititrasi. Persyaratan indicator titrasi argentometri adalah (1) perubahanwarna terjadi pada rentang perubahan yang sempit pada konsentrasi reagen atau analit (2)Perubahan warna harus terjadi pada bagian yang berkemiringan tajam pada kurva titrasi dari analit. Indicator yang biasa digunakan dalam argentrometri a.i :1. Ion kromat (metode Mohr) Natrium kromat dapat digunakan sebagai indicator penentuan

secara argentrometri untuk ion klorida, bromida dan sianida karena dapat bereaksi dengan ion perak membentuk endapan Ag2CrO4 yang berwarna merah bata.

2. Indikator Adsorpsi (metoda Fajans) adalah senyawa organik yang cenderung akan terserap pada permukaan padatan pada titrasi pengendapan.Contohnya adalah fluoresen, yang bisa digunakan untuk indicator titrasi ion klorida dengan perak nitrat.Anion fluoreseinat akan bereaksi dengan Ag+ pada permukaan endapan dan menghasilkan warna merah.

3. Ion Fe(III) metode Volhard. Pada metode ini, larutan standar perak nitrat dititrasi dengan larutan standar thiosianat dengan indicator ion Fe (III). Setelah ion tiosanat bereaksi sempurna dengan Ag+di dalam larutan,maka kelebihan ion Fe (III, membentuk kompleks yang berwarna merah.

Titrasi Pembentukan Kompleks

Reagen pembentukan kompleks banyak digunakan untuk menitrasi kation.Reagen yang paling banyak digunakan adalah senyawa organik yang mengandung beberapa jenis donor elektron sehingga dapat membentuk ikatan kovelen berganda dengan ion logam.

Kebanyakan ion logam dapat bereaksi dengan donor pasangan electron untuk membentuk senyawa kompleks. Spesies donor atau ligan harus memiliki sekurang-kurangnya 1 pasang electron untuk pembentukan ikatan. Contoh ligan sederhana antara lain air, ammonia, dan ion halide. Banyaknya ikatan kovalen yang terbentuk antara kation dengan ligan disebut bilangan koordinasi, yang umumnya bernilai 2, 4 atau 6.

Metode titrimetric berdasar pembentukan kompleks atau metode kompleksometri telah digunakan selama lebih dari 1 abad. Diantara ligan multidentat, EDTA merupakan reagen kompleksometri yang paling banyak digunakan. EDTA merupakan ligan heksadentat yang mempunyai 6 situs untuk berikatan dengan ion logam, yaitu 4 gugus karboksil dan 2 gugus amino. Sebagai asam, EDTA mempunyai 4 nilai Ka, Yaitu berturut-turut 1,02 x 10 -2, 2, 14 x 10-

3, 6,92 x 10-7, 5, 50 x 10-11, Spesies EDTA sering disingkat sebagai H4Y, H3Y-, H2Y2-, HY3-, dan

Y4-, Spesies Y4- akan menjadi spesies utama pada pH diatas 10.Titrasi ion logam dengan EDTA mengikuti reaksi 1 berbanding 1 berikut :

Mn+ + Y4- MY(4-n) –

Indikator dalam titrasi EDTA umumnya adalah senyawa organik yang membentuk kelat berwarna dengan ion logam pada pM(-log[M] yang karakteristik untuk jenis kation dan zat warnanya.Umumnya kompleks tersebut berwarna kuat pada konsentrasi 10-6 sampai 10-7M

Diantara ratusan zat warna, Eriokrom Black (EBT) merupakan indicator yang umum digunakan untuk titrasi beberapa kation.EBT merupakan asam dibasic dengan persamaan kesetimbangan sebagai berikut :

H2In- + H2o ===== Hln2- + H3o+ K1= 5 x 10-7

(merah) (biru) H2In- + H2o ===== n3- + H3o+ K2= 2,8 x 10-12

(biru) (orange)

Indikator ini pada awal titrasi membentuk kompleks berwarna merah dengan ion logam. Pada saat titik ekuivalen terlalu terlewati,kelebihan EDTA akan bereaksi dengan kompleks logam-indicatordan membebaskan ion indicator yang berwarna biru.MIn- + HY3- ===== Hln2- + MY2-

Titrasi dengan EDTA dapat dilakukan dengan metode langsung,metoda titrasi balik maupun metode penggantian.

2. Percobaan1. Penentuan Klorida dalam Garam Dapur kasar dengan cara MohrAmbil 15 mL larutan sampel garam dapur (0,450g/100mL) dan tambahkan 1 ml larutan indicator K2Cr2O4,Kemudian titrasi dengan larutan standar AgNO3 0,1 N. Misalkan dibutuhkan V mL untuk titrasi,maka kadar NaCl dalam garam dapur kasar tersebut :

10015

xV X 0,1 X 58,5 X 1450

x100 %

2. Penentuan Klorida dalam Garam Dapur Kasar dengan cara FajansAmbil 15 mL larutan sampel garam dapur (0,450g/100mL)dan tambahkan 5 larutan indicator diklorofluoresein.Kemudian titrasi dengan larutan standar AgNO3 0,1N.Misalkan dibutuhkan V mL untuk titrasi,maka kadar NaCl dalam garam dapur kasar tersebut:

10015

xV X 0,1 X 58,5 X 1450

x100 %

Titrasi Pembentukan Kompleks1. Pembuatan larutan buffer pH 10

Encerkan 57 mL NH3 pekat dan 7 g NH4Cl dengan akuades sampai 100mL.2. Larutan Indikator Eriokrom Black T

Larutan 100mg pacatan indicator kedalam larutan yang mengandung 15 ml etanolamin dan 5ml etanol absolut.Larutan ini hanya bisa disimpan selama 2 minggu.

3. Pembuatan larutan standar EDTA 0,01 MTimbang 3,8 g Na2H2 EDTA 2H2O dan larutkan menjadi 1L.

4. Penentuan Mg dengan Titrasi langsungAmbil 25 mL sampel,tambahkan 1-2 mL larutan buffer pH 10 dan 3-4 tets indicator Eriokrom Black T.Titrasi dengan larutan EDTA 0,01 M sampai terjadi perubahan warna dari merah menjadi biru.Nyatakan hasilnya dalam ppm Mg2+ di dalam sampel.

5. Penentuan Kesadahan airAmbil 100mL sampel, asamkan dengan beberapa tetes HCl dan didihkan untuk menghilangkan CO2 Dinginkan, Tambahkan 3-4 tetes metil red dan neutralkan dengan NaOH 0,1 M.Tambahkan 2mL larutan buffer pH 10 dan 3-4 tetes indicator Erikorom Black T dan titrasi dengan larutan standar EDTA sampai terjadi perubahan warna dari merah menjadi biru.Nyatakan hasilnya dalam Mg per liter CaCO3 dalam air

PERCOBAAN IVTITRASI REDOKS

1. Pendahuluan

Titrasi redoks diperkenalkan tidak lama setelah pengembangan titrasi asam basa.Metode yang dikembangkan pertama kali menggunakan oksidasi dari klor. Pada tahun 1787, Claudie Bertholet mengusulkan metode untuk analisis kuantitaif air klorin (campuran Cl2, HCl dan HOCl) berdasarkan kemampuan larutan mengoksidasi zat warna indigo (indigo menjadi tidak berwarna pada keadaan teroksidasi).Pada tahun 1814,Gay Lussac mengembangkan metode serupa untuk klorin dalam bubuk pemucat.Dalam kedua metode titik akhir diamati secara visual. Sebelum titik ekuivalen, larutan tetap jernih karena oksidasi dari indigo. Setelah titik ekivalen, indigo yang tidak bereaksi akan menampakkankan warna yang permanen didalam larutan.

Penggunaan metode titrimetri redoks meningkat pada pertengahan tahun 1800an dengan digunakanya MnO4-, Cr2O7

2- dan I2 sebagai titrant pengoksida.Walaupun ada banyak titrant baru, tetapi penerapan untuk berbagai jenis sampel masih terbatas karena ketidaktersediaan indikator yang sesuai.Titrant yang bentuk teroksidasi dan tereduksinya mempunyai warna yang berbeda secara tajam dapat digunakan sebagai indicator sekaligus. Misal, warna ungu MnO4

- dapat berfungsi sebagai indicator karenabentuk tereduksi Mn2+ hampir tidak berwarna.Penggunaan Titrant yang lain membutuhkan indicator visual yang dapat ditambahkan kedalam larutan,Indikator pertama yang digunakan adalah difenilamin yang dikenal pada tahun 1920.

Menentukan Titik akhir Ditrasi dengan indicator visual

Ada 3 jenis indicator visual yang digunakan untuk menandai titik akhir titrasi redoks. Ketika MnO4

- digunakan sebagai titrant oksidator,larutan sampel akan tetap tak berwarna sampai ditambahkan 1 tetes kelebihan MnO4

-.Warna ungu permanen pertama menandai titik akhir titrasi.

Hanya sedikit senyawa yang dapat menunjukkan adanya spesies tereduksi atau terosidasi secara spesifik. Sebagai contoh amilum, membentuk kompleks biru tua dengan I3

- dan dapat digunakan untuk menandai adanya kelebihan I3

- dengan mengamati perubahan warna dari tak berwarna menjadi menjadi biru. Contoh indikator spesifik lain adalah tiosianat yang membentuk kompleks berwarna merah dengan Fe3+.

Kelompok senyawa indikator redoks yang paling penting adalah senyawa yang tidak terlibat dalam titrasi redoks tetapi bentuk teroksidasi dan tereduksinya berbeda warna.Bila ditambahkan ke larutan yang mengandung analit, Indikator akan memunculkan warna yang sesuai dengan potensial elektrokimia dari larutan itu.Karena indicator berubah warna sebagai response dari potensial elektrokimia dan bukan pada ada tidaknya suatu spesies tertentu, senyawa ini disebut sebagai indicator redoks umum.

Hubungan antara perubahan warna indicator redoks dan potensial elektrokimia larutan dapat diturunkan dengan meninjau reaksi paruh untuk indikator.

Lnox + ne- ============ Lnred

Dengan Inox dan Inredadalah indikator dalam bentuk teroksidasi dan tereduksi.

Persamaan Nernst untuk reaksi ini

E = Elnox / Lnred - 0.05916

Nlog|ln red|

|ln ox|

Bila kita anggap perubahan warna larutan dari perubahan warna Inox ke warna Inred ketika rasio [Lnox]/[lnred] dari 0,1 sampai 10,maka titik akhir terjadi ketika potensialelektrokimia larutan dalam rentang:

E = Elnox / Lnred ±0.05916

N

Beberapa contoh indicator redoks umum ditunjukkan dalam berikut :

A. Permanganometri

1. Penentuan NitritKarena garam nitrat bila diasamkan akan terurai,maka penetapan secara permanganometri dilakukan dengan cara terbalik,yaitu dengan menitrasi larutan standar KMnO4 yang telah diasamkan dengan garam nitrit.

Cara Kerja : Ambil 25 ml larutan KMnO4 0,100N dan tambahkan 10 ml H2SO4 0,10 N Panaskan larutan ini sampai 700C dan kemudian dititrasi dengan larutan KNO2

(1,10 g /250ml) sampai warna jingga dari KMnO4 hilang

Perhitungan :

Kadar KNO2 =25 x0,100 x 250v

x M2

X 11100

X 100 %

Di mana V = Volume titrasi ,M = berat rumus KNO2

2. Penentuan kadar ion ferro (Fe2+) dalam tawas dengan metode permanganometri (tambahan)

Tawas mengandung ion ferro,dalam bentuk garam kompleks kalium aluminium ferro sulfat. Buatlah desain eksperimen bersama asisten mengenai cara menentukan kadar ion ferro dalam tawas (penjernih air).

B. Iodo/Iodimetri1. Pembuatan larutan standar Na2S2O3 0,1000NLarutan ini dibuat dengan menimbang 24,818 gram Na2S2O3.5H2O dan melarutkannya dalam air yang telah didihkan dan diencerkan menjadi 1 liter dengan labu takar.(Catatan : larutan ini disediakan di lab).

Standarisasi : Ambil 25 mL larutan K2Cr2O7 0,100N,encerkan menjadi 100 mL dan tambahkan 2 mL HCl pekat.Kemudiantambahkan 10mL KI 1 N.Iodium yang terbentuk kemudian dititrasi dengan larutan standar Na2S2O3 dengan indicator amilum.Pada titik ekivalen,warna berubah dari biru tua menjadi hijau.

Perhitungan : normalitas larutan N2S2O3 = 25 x 0,1/VDimana V = volume titrasi.

2. Penetapan Cu dalam CuSO4

Ambil 25 ml larutan CuSO4 yang encer dan netral.Tambahkan 10 mL larutan KI 1,0 N Iodium yang bebas dititrasi dengan larutan N2S2O3 0,100 N sampai warna kuning baru ditambahkan indicator amilum.Kemudian titrasi dilanjutkan sampai warna biru hilang.

Perhitungan : Misal diperlukan V ml untuk titrasi,maka dalam 25 ml sampel terdapat :

Vx0,10 x 63 mg Cu atau V x 0,1 x 159,5 mg CuSO4

Reaksi penting :2Cu2+ + 4I- 2CuI +I2

I2 + 2S2O32- S4O6

2- + 2I-

(catatan : Jika digunakan perbandingan mol,1 mol Cu2+ = 1 mol S2O32- )

3. Analisis kemurnian kadar NaOCl dalam larutan pemutih

Larutan pemutih mengandung komponen penting natrium hiproklorit. Kadar hipoklorit dalam larutan ini dapat ditentukan secara iodo/ iodimetri.Ambil 2,0 mL larutan pemutih komersial (Bayclean) dan masukkan dalam Erlenmeyer,tambahkan 25mL akuades.Asamkam larutan ini dengan 5 mL larutan asam sulfat 1M.Tambahkan 10ml larutan KI 1,0 N.Iodium yang bebas dititrasi dengan larutan Na2S2O3

0,100 N sampai warna kuning,baru ditambahkan indicator amilum.Kemudian titrasi dilanjutkan sampai warna biru hilang.Buatlah perhitungan untuk menentukan kadar natrium hipoklorit berdasarkan reaksi berikut ini:

ClO- + 2 I- + 2H+ Cl- + I2 + H2O

4. Analis kemurnian KIO3 (Tambahan)Analisis garam KIO3 didasarkan pada reaksi antara ion iodat dengan iodide. Produk iodine (I2) yang dihasilkan kemudian dititrasi dengan natrium thiosulfat.Pada percobaan ini akan disediakan sampel padatan KIO3 buatlah cara kerjanya secara mandiri dan tentukan kemurnian KIO3.Untuk mengasamkan media, gunakan asam sulfat encer.Reaksi penting

IO3-+ 6 H+ + 8 I- 3l3

- +3H2o

C. Oksidasi Dengan Bikromat

1. Membuat larutan K2Cr2O7 0,1 NMenimbang K2Cr2O7 AR dengan tepat sebanyak 4,9 g dan dilarutkan menjadi 1 L dengan labu takar

2. Menetapkan Ion FerroMenimbang garam ferro sulfat (FeSO4.7H2O) dan dimasukkan dalam labu takar 500mL.Tambahkan 400mL H2SO4 5%.Setelah larut semua, tambahkan air sampai tanda garis.Kemudian diambil 25mL dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan dititrasi dengan K2Cr2O7menggunakan indicator internal difenilamin atau Na difenil sulfonat.

3. Menetapkan Ion FerriAmbil larutan garam ferri yang encer sebanyak 25 ml. Ion ferri direduksi dengan SnCl2

dengan cara diasamkan dengan HCl pekat sampai konsentrasi 5 M, dipanaskan pada 70 C , kemudian ditambahkan SnCl2bertetes-tetes sampai warna kuning hilang.Larutan kemudian ditambah 100 ml H2SO42,5 % H3PO4 pekat dan indicator difenilamin 0,4 ml. Kemudian dititrasi dengan K2Cr2O7standar 0,1N

PERCOBAAN VPENENTUAN NI DALAM FERRONIKEL SECARA GRAVIMETRI

1. Pendahuluan

Di dalam analisis gravimetri,kita mengukur massa atau perubahan massa.Ada 2 kemungkinan kita menggunakan massa sebagai signal analitik.Kita dapat menimbang langsung analit ke atas neraca dan mencatat massanya. Misal pada penentuan TSS (total suspenden solid), yaitu dengan penyaringan pengeringan dan kemudian ditimbang untuk mengetahui massa dari suspended solid (padatan tersuspensi).

Bagaimana bila analit adalah ion yang larut dalam air seperti Pb2+. Dalam hal ini kita tidak bisa mengisolasi ion Pb2+ dengan filtrasi ,Pb2+ terlarut didalam matriks larutan.Kita masih bisa mengukur massa analit dengan terlebih dahulu mengubahnya secara kimia menjadi bentuk padatan.Bila kita masukkan electrode Pt dan mengenakan potensial positif yang cukup antara kedua elektroda dalam waktu yang cukup, kita dapat memaksakan reaksi berikut untuk berlangsung sempurna :

Pb2+(aq) + 4 H2O PbO2(s) +H2 (g)+ 2 H3O+

(aq)

Ion Pb2+ didalam larutan akan teroksidasi menjadi PbO2 dan mengendap di electrode Pt yang berfungsi sebagai anoda.Bila kita menimbang sebelum dan sesudah pengenaan potensial, perbedaan massa keduanya merupakan massa PbO2 dan dari stokiometri reaksi bisa dihitung massa Pb2+.Ini juga masuk dalam analisis langsung, karena material yang ditimbang mengandung analit.

Kadang-kadang lebih mudah menghilangkan analit dan menggunakan perubahan massa sebagai signal analitik.Bayangkan bagaimana kita akan menentukan kandungan air di dalam makanan secara analis langsung.Salah satu kemungkinannya adalah dengan memanaskan sampel makanan sampai pada temperatur air itu menguap. Bila kita menangkap uapnya dalam jebakan absorben yang telah diketahui beratnya, maka perubahan massa absorben menunjukan massa air dalam sampel. Cara yang lbih mudah, dengan menggunakan perubahan massa pada sampel sebagai petunjuk kandungan air dalam sampel itu.ini termasuk metode analis tidak langsung karena penentuan analit berdasarkan signal yang menyatakan hilangnya analit tersebut.

Penentuan kandungan air dalam makanan secara tidak langsung dilakukan berdasarkan selisih massa. Massa sampel awal secara tidak langsung massa akhir diukur setelah air dihilangkan. Kita juga dapat menentukan analit secara tidak langsung tanpa menimbangnya. Misal seperti pada penentuan Pb2+ sebagai PbO2 (S), kita mengambil keuntungan dari sifat kimia dari analitnya. Misal, fosfit, PO3

3-, mereduksi Hg2+. Dengan adanya Cl-, akan terbentuk endapan Hg2Cl2.

2HgCl2 (aq) + PO33-

(aq) + 3H2O Hg2Cl2(s) + 2H3O (aq) + 2 Cl- (aq) + PO4

2-(aq)

Bila HgCl2 ditambahkan berlebih, setiap mol PO33- akan menghasilkan 1 mol Hg2Cl2. Karena

itu, massa endapan menjadi ukuran tidak langsung dari massa PO33- yang ada didalam sampel

asli.Kita dapat menentukan analit secara gravimetric dengan cara penentuan massanya

secara langsung, atau massa dari senyawa yang mengandung analit.pilihan lain, kita menentukan analit secara tidak langsung dengan mengukur perubahan massa akibat hilangnya analit, atau massa dari senyawa yang dibentuk sebagai hasil reaksi dengan analit.

2. Jenis - Jenis Metode Gravimetri

Metode gravimetri yang mengukur signal berupa massa endapan disebut metode gravimetri pengendapan. Contohnya, penentuan PO3

2- dengan mengendapkan Hg2Cl2. Pada elektrogravimetri, analit diendapkan sebagai film pada salah satu elektroda pada suatu sel elektrokimia.Contohnya oksidasi Pb2+ dan mengendapkan PbO2 hasil oksidasi pada anoda Pt. Contoh lain, ReduksiCu2+ menjadi Cu pada katoda Pt dan menimbang Cu yang terendapkan sebagai ukuran Kadar Cu2+ didalam larutan sampel. Bila energy termal atau kimia digunakan untuk menghilangkan spesies volatile, metodenya disebut gravimetric volatilisasi. Contohnyapada penentuan kadar air pada makanan,memerlukan energi termal untuk menguapkan air. Kandungan karbon pada senyawa organikdapat ditentukan menggunakan energi kimia dari pembakaran untuk mengubah C menjadi CO2. Yang terakhir,gravimetri partikulat,yaitu bila analit ditentukan setelah analit tersebut dipisahkan dari matriks sampel dengan filtrasi atau ekstraksi. Penentuan padatan tersuspensi merupakan contoh gravimetri partikulat.

3. PROSEDUR KERJA

3.1. Penentuan Nikel secara Gravimetri

Nikel (II) membentuk endapan senyawa organik dimetil glioksime,C4H6(NOH)2. Pembentukan kelat berwarna merah terjadi secara kuantitatif dalam larutan yang pH-nya diatur dengan buffer dalam rentang 5-9.

Walaupun terjadi pelepasan1 proton untuk setiap gugus oksim (NOH) dari 2 molekul dimetil glioksim,reaksi kelasi terjadi karena donasi pasangan elektron dari 4 atom nitrogen,bukan oleh atom oksigen.Reaksi dijalankan dalam larutan yang dibufferkan dengan buffer ammonia atau sitrat untuk mencgah pH larutan turun sampai di bawah 5.Bila pH larutan benar-benar terlalu rendah, keseimbangan reaksi di atas akan mengarah pada pembentukan ion nikel (II) menyebabkan pelarutan Ni(DMG)2 kembali ke dalam larutan.

Penambahan ion tartrat atau sitrat sebelum pengendapan kompleks nikel berwarna merah berfungsi untuk mencegah interferensi dari Cr,Fe dan logam-logam lain.Anion –anion secara selektif mengikat logam-logam tersebut membentuk kompleks yang larut dan mencegah pembentukan hidroksida logam yang tidak larut dalam buffer.

Larutan DMG dalam alkohol digunakan sebagai reagen pengendapan kerena DMG hanya sedikit larut dalam air (0,063 g dalam 100mL pada 250C) karena itu penting untuk menghindari penambahan reagen yang terlalu berlebihan.sebab bisa mengkristalkan bersama-sama dengan kelat.Penting juga diketahui bahwa kompleks itu juga sedikit larut dalam larutan alkohol. Dengan menjaga volume larutan pengkelat yang ditambahkannya hanya sedikit, kesalahan karena pelarutan endapan oleh suasana alkoholat ini bisa diminimumkan. Banyaknya penambahan reagen juga ditentukan oleh adanya logam lain seperti kobalt, yang membentuk kelat yang larut dengan reagen. Bila ion-ion ini ada dalam jumlah besar reagen DMG yang ditambahkan harus lebih banyak.

Nikel dimetil gloksim bersifat sangat ruah. Karena itu, berat sampel yang digunakan harus dikontrol agar penanganan endapan selama pemindahan ke krus penyaring mudah.Untuk meningkatkan kemampatan endapan, pengendapan homogen sering dilakukan dalam skema analisis.Hal ini dikerjakan dengan mengatur pH menjadi 2 atau 4 diikuti dengan penambahan urea.Larutan dipanaskan untuk menimbulkan ammonia karena hidrolisis urea mengikuti reaksi berikut:

(NH2)2CO + H2O =========== 2 NH3 + CO2

Peningkatan konsentrasi ammonia dalam larutan secara perlahan menyebabkan pH larutan naik secara perlahan dan menyebabkan pengendapan kompleks secara lambat pula.Hasilnya endapan akan lebih mampat dan mudah ditangani. Setelah filtrate dkumpulkan dan dikeringkan, kandungan nikel dalam larutan dapat dihitung secara stokiometrik dari berat endapan.

Penyiapan Larutan :

1. Dimetilglioksim 1% (w/v).Larutkan 0,5 g dimetilglioksim dalam 50mL etanol.2. Asam tertrat 15% (w/v).Larutan 15 g asam tartrat dalam 100mL air.

Prosedur :1. Ambil 50 mL sampel masukkan ke dalam gelas beaker 250 mL,tambahkan air sampai

200mL dan panaskan hingga mendidih.2. Tambahkan kurang lebih 30mL asam tartrat 15% dan ammonia pekat secukupnya

sampai ada bau uap ammonia.Kemudian tambah lagi 1-2 mL ammonia.3. Asamkan dengan HCL sampai tidak ada bau ammonia dan panaskan pada 60 – 800C4. Tambahkan kira-kira 20 mL larutan dimetilglioksim 1%5. Sambil diaduk,tambahkan ammonia 6 M sampai sedikit berlebih (ada bau

ammonia )dan tambahkan lagi 1-2 mL6. Panaskan endapan selama 30-60 menit.dingginkan dan saring7. Cuci endapan sampai bebas CI-

8. Keringkan krus dan endapan pada 1100C9. Timbangendapan sebagai Ni(C4H7O2N2)2(Mr = 288,92 g /mol)

Pengolahan dataHitung kadar Ni dalam Sampel

Pertanyaan /Bahan Diskusi1.Apa sarat pereaksi yang baik untuk analisis gravimetri?2.Apakah Fe mengganggu dalam analisis Ni secara gravimetri?

3.2 Penentuan Mg2+ Dalam air dan air limbahMagnesium diendapkan sebagai MgNH4PO46H2O mengunakan (NH4)2HPO4 sebagai

reagen pengendap.Kelarutan endapan pada larutan netral relatif tinggi (0,0065 g/100mL larutan air murni pada 10°C), tetapi menjadi sangat tidak larut dalam larutan ammonia (0.0003 g/100 ml dalam NH3 0,6M.Karena reagen pengendapan tidak selektif,maka pemisahan pendahuluan Mg2+ terhadap interferen potensial perlu dilakukan.Kalsium merupakan interferen paling dominan,bisa dihilangkan dengan mengendapkan sebagai CaC2O4..Adanya garam ammonium berlebih pada pengendap atau penambahan ammonia yang berlebihan akan menyebabkan terbentuknya Mg(NH4)4(PO4)2 yang membentuk Mg (PO3)2 setelah pengeringan.Endapan dipisahkan dengan penyaringan dan pencucian endapan dengan larutan ammonia encer.Setelah penyaringan,endapan diubah menjadi Mg2P2O7 dan ditimbang.

Prosedur :Masukan sampel yang mengandung Mg2+ tidak lebih dari 60mg ke dalam beker 600mL.Tambahkan 2-3 tetes indicator metil merah,dan bila perlu dibuat volumenya menjadi 150mL.Asamkan larutan dengan HCl 6 M dan tambahkan 10 mL (NH4)2HPO4 30% w/v.Setelah pendinginan dan dalam keadaan tersebut diaduk,tambahkan NH3 pekat tetes demi tetes sampai metil merah berubah menjadi kuning (pH>6,3).Setelah pengadukan selama 5 menit,tambahkan 5 mL NH3 pekat dan teruskan pengadukan sampai 10 menit.Biarkan larutan dan endapan selama semalam.Pisahkan endapan dengan NH35%v/v.Larutkan endapan dalam 50 mL HCl 10%, dan

endapan sekali lagi dengan prosedur yang sama. Setelah penyaringan,panaskan endapan 5000C sampai residu menjadi putih dan dilanjutkan pada 11000C sampai berat endapan tetap.Pertanyaan1. Mengapa prosedur menentukan kandungan Mg2+ dalam sampel tidak lebih dari 60 mg?2. Mengapa larutan disamakan dengan HClsebelum ditambahkan reagen pengendap?3. Mengapa ditambahkan indicator asam basa metil merah ke dalam larutan?4. Jelaskan mengapa pembentukan Mg(PO3)2 meningkatkan massa endapan dibanding

pembentukan Mg2P2O7?

3.3 Penentuan Klorida terlarut secara gravimetri

Tiga persyaratan utama untuk analisis gravimetri yang baik yaitu (a) reagen hanya bereaksi dengan analit dan membentuk endapan (b) hanya membentuk satu macam produk dengan analit dan (c) analit mengendap secara kuantitatif,yaitu lebih dari 99,99%

Dalam larutan air, ion perak mengalami reaksi dengan ion klorida sebagai berikut :

Ag+ (aq) + Cl -(Aq) ========== AgCl (s)

Perak klorida adalah senyawa yang relatif tidak larut,dengan hasil kali kelarutan,Ksp =[Ag+][Cl-] = 1,8 x 10-10. Ion perak ditambahkan secara berlebih ke dalam larutan, Sehingga konsentrasi ion klorida dalam kesitimbangan bisa diabaikan. Bila larutan perak nitrat yang digunakan tidak mencukupi,maka pengendapan menjadi tidak sempurna,dengan akibat terjadi kesalahan yang cukup berarti dan nilai % Cl yang didapatkan terlalu rendah dari yang sebenarnya.

Prosedur1. Timbanglah 0,4 g sampel di atas kertas timbang,kemudian masukkan ke dalam gelas

beker 250mL.Labeli beker ini sebagai#12. Tambahkan 150mL air dan 1mL HNO3 6M ke dalam beker.3. Langkah 1 dan 2 diulangi 2 kali dengan beker dilabeli #2 dan #34. Dengan menggunakan batang pengaduk yang berbeda untuk masing-masing larutan,isi

beker diaduk sampai larutan sempurna.Batang pengaduk dibiarkan tinggal di dalam beker.

5. Sambil diaduk,pada masing-masing larutan tambahkan 20mL AgNO3 0,5 M.letakkan gelas arloji di atas masing-masing beker dan dipanaskan perlahan dan biarkan tetap hangat selama 10 menit.Pemanasan tidak boleh sampai mendidih.

6. Timbanglah 3 kertas saring dan catat massanya.Lipat kertas saring dan tempatkan pada corong. Basahi kertas saring supaya menempel pada corong.

7. Endapan dan air hangat dari masing-masing beker dituang ke dalam corong. Jaga agar larutan yang dipindahkan tidak sampai meluber di atas kertas saring pada corong.

8. Setelah semua endapan dipindahkan ke dalam corong,Tuangkan 5 mL akuades sebanyak 3 kali ke atas filter.Kemudian tuangkan 5 mL aseton ke dalam saringan.

9. Ambil kertas saring dan letakkan pada gelas arloji yang sudah dilabeli. Simpan ditempat gelap selama semalam.

10. Setelah endapan dan kertas saring kering,massa dari kertas saring dan endapan ditimbang dan dicatat.

Massa (g) Percb #1 Percb#2 Percb #3

Sampel

Kertas Saring

Kertas saring + AgCl

DAFTAR PUSTAKA

Skoog,D.A,. West,D.M…Holler.F.J.,1994,Analytical Chemistry:an Intruduction,Edisi 6,Saunders Collage Publishing,Philadelphia.