G3P – G84110071

Rumus-rumus Perhitungan dalam Kimia Analitik

EkstraksiMencari fraksi zat terlarut yang tersisa dalama. larutan

(Q¿¿aq )t=( V aq

D .V org+V aq)

n

¿

b. pelarut organik

(Q¿¿org)t=( D .V org

D .V org+V aq)

n

=1−(Q¿¿aq)t ¿¿

Ket : n = t, yaitu berapa kali pencuciannyaVaq = volume larutanVorg = volume pelarut organikD = Nisbah distribusiQorg= bisa disebut juga efisiensi ektraksi

(satuannya umumnya persen)

c. Konsentrasii. dalam aq:

[Saq ]t=(Q¿¿ aq)t . M aq awal ¿ii. dalam org:

[Saq ]t=(Q¿¿org)t .M aq awal .V aq awal

V org . n¿

Nisbah distribusi suatu ekstraksi cair-cair:a. tanpa reaksi sekunder

D=K d

Nisbah distribusi = Koefisien distribusi

b. asam-basaDasam=Kd .¿¿

Dbasa=Kd . Ka

K a+¿¿Hati-hati pada Dbasa penggunaan Ka nya. Harus dirubah dulu dari Kw/Kb

c. kompleks

D=β . K D, C . Ka

n .C Ln

KD , Ln .¿¿¿

Konstanta pembentukan ligan : βKoefisien ligan-logam : KD,C

Koefisien agen pengelat : KD,L

Konstanta disosiasi asam : KaKonsentrasi agen pengelat : CL (satuan M)

LATIHAN SOAL1. A solute, S, has a distribution ratio between water

and ether of 7.5. Calculate the extraction efficiency if a 50.0-mL aqueous sample of S is extracted using 50.0 mL of ether as (a) a single portion of 50.0 mL; (b) two portions, each of 25.0 mL; (c) four portions,

each of 12.5 mL; and (d) five portions, each of 10.0 mL. Assume that the solute is not involved in any secondary equilibrium.Ini jawabannya, diambil dari buku Harvey. Cek masing” jawaban ya...a. 88,24%b. 95,57%c. 98,54%d. 98,98%

2. The following information is available for the extraction of Cu2+ into CCl4 with dithizone: KD,c =

7x104; β = 5x1022; Ka,HL = 3x10–5; KD,HL = 1.1x104; n = 2. What is the extraction efficiency if 100 mL of an aqueous solution of 1.0x10–7 M Cu2+ that is 1 M in HCl is extracted with 10 mL of CCl4 containing 4.0x10–4 M HL?(Answer : 99,76%)

Prince_Platine

G3P – G84110071

GravimetriFaktor gravimetri

¿ mol amol b

xMRaMRb

Kadar a dalam endapan b dari bobot sampel c:

%bb= bobot analat

bobot sampel

¿

mol amol b

xMR aMR b

x bobot b

bobot cx100 %

Contoh Soal :1. The concentration of arsenic in an insecticide can

be determined gravimetrically by precipitating it as MgNH4AsO4. The precipitate is ignited and weighed as Mg2As2O7. Determine the %w/w As2O3

in a 1.627-g sample of insecticide that yields 106.5 mg of Mg2As2O7. (answer : 4,18% As2O3)

2. To determine the amount of iron in a dietary supplement, a random sample of 15 tablets weighing a total of 20.505 g was ground into a fine powder. A 3.116-g sample of the powdered tablets was dissolved and treated to precipitate the iron as Fe(OH)3. The precipitate was collected, rinsed, and ignited to a constant weight as Fe2O3, yielding 0.355 g. Report the iron content of the dietary supplement as g FeSO4.7H2O per tablet. (answer : 0,54 gram FeSO4.7H2O per tablet)

3. A 1.4639-g sample of limestone was analyzed for Fe, Ca, and Mg. The iron was determined as Fe2O3, yielding 0.0357 g. Calcium was isolated as CaSO4, yielding a precipitate of 1.4058 g, and Mg was isolated as 0.0672 g of Mg2P2O7. Report the amount of Fe, Ca, and Mg in the limestone sample as %w/w Fe2O3, %w/w CaO, and w/w MgO. (Answer : 2,44% ; 39,54%; 1,65%)

Titrasi secara umum

N= gramBE

x1000

V ( mL) larutan

M= gramMR

x1000

V (mL ) larutan

BE= 1

∑ H+¿atauOH −¿ x MR(khusus asambasa )¿¿

¿ 1

∑ e−¿ x MR (khusus redoks)¿

¿ 1biloks

x MR (selain keduakasus diatas)

Inget juga rumus ini :

mol=gramMR

Cara cepat menghitung:Standardisasi

N≡=mgbahanbaku primer (bbp)

V ≡ .BEbbp . fpFp digunakan jika bbp dilarutkan dalam labu ukur terlebih

dahulu, lalu dipipet dengan pipet volumetrik. FP bernilai 1 ketika hasil penimbangan langsung dititrasi. Rumusnya:

fp=V labuukur

V pipet volume

Ket: N≡ : normalitas titranV≡ : volume titranBE : bobot equivalen

Rumus di atas merupakan manipulasi dari rumus V1N1=V2N2. Biasanya kan dicari dulu normalitas dari bahan baku primer lalu digunakan rumus V1N1=V2N2

untuk mencari normalitas titrannya. Yang rumus di atas lebih cepet.

Menghitung kadar

%bb=

bobot analat (mg )bobot sampel (mg )

x100 %

¿ mmol analat x MRanalatbobot sampel(mg)

x 100 %

¿ mmoltitran . n . MR analatbobot sampel (mg)

x100 %

¿M≡ .V ≡ .nanalat .MRanalat

bobot sampel(mg)x 100%

Dalam menghitung kadar, nilai n harus diperhatikan jika koefisien reaksi tidak sama (“reaksi? Jadi harus setarakan reaksi dulu dong.. Jawabannya iya...”) dan menggunakan Molaritas, jika menggunakan Normalitas, sudah setara pasti, tapi hati-hati di penggunaan BE nya.

Misal reaksi titrasi kadar asam divalen dengan NaOH. Reaksi : 2HA + NaOH NaA + H2O

Prince_Platine

G3P – G84110071

Nah, bisa dilihat kan berarti untuk menetralkan HA, dibutuhkan sebanyak 2 mol NaOH. Oleh sebab itu nilai n pada rumus digunakan nilai 2.

Jika sampel terlebih dahulu dilarutkan dalam labu ukur, lalu dipipet, maka fp digunakan :

%bb=

M ≡ .V ≡ . nanalat . MRanalat . fp

bobot sampel(mg)x100%

Namun, apabila penggunaan rumus cepat tersebut agak sedikit membingungkan dalam penentuan n nya, maka sebaiknya dijabarkan perlahan-lahan.

Jika dicari ppm, maka:

ppm=mg analatkg larutan

¿mmol analat x MRanalat

kg larutanAkan tetapi jika tidak diketahui densitas larutan,

umumnya digunakan L larutan.

Aplikasi Titrasi Asam-BasaAlkalinitas suatu larutan

Suatu larutan dapat bersifat alkali dikarenakan disebabkan oleh adanya ion OH-, CO3

2-, ataupun HCO3

-. Menurut Harvey (2000), kehadiran HCO3

- tidak akan mungkin disertai kehadiran OH-. Maka, hanya akan ada 5 kemungkinan kondisi titrasinya.

Titrasi digunakan indikator PP untuk larutan 1 dan indikator BCG atau MM untuk larutan 2.

Kemungkinan kondisi :

No KondisiVolume

PPVolume

BCG

1 OH- x 0

2 CO32- y 2y

3 HCO3- 0 z

4 OH- dan CO32- x + y x + 2y

5 HCO3- dan CO3

2- y 2y + z

Singkatnya, untuk kondisi:OH- dan CO3

2- adalah 2*VPP > VBCG

CO32-

dan HCO3- adalah 2*Vpp < VBCG

Bingung?? Cek latihan soal ini :

Jawabannya :a. OH- (selisih volume dianggap kesalahan)

1740 ppmb. CO3

2- (1630 ppm) dan HCO3- (2860 ppm)

c. HCO3- (4180 ppm)

d. CO32- (selisih 2*volume PP dianggap kesalahan)

4920 ppme. OH- (1390 ppm) dan CO3

2- (1240 ppm)

Prince_Platine

G3P – G84110071

Penentuan kadar protein KjeldahlTitrasi metode Kjeldahl ada dua cara. Titrasi

langsung ataupun dengan back titration. Langkah pertama, cek. Apakah dia menggunakan titrat HCl atau H3BO3. Jika titratnya = HCl maka back titration. Jika titratnya = H3BO3 maka langsung.

Apa sih bedanya? Lihat rumus cepetnya :

%bb

protein=bobot proteinbobot sampel

∗100 %

¿bobot nitrogen∗faktor konversi ( FK )

bobot sampel (mg)∗100 %

¿ mmol N∗MR N∗FKbobot sampel

∗100 %

¿ mmoltitran∗MR N∗FKbobot sampel

∗100 %

Jika menggunakan HCl:

¿ mmol HCl terpakai∗MR N∗FKbobot sampel

∗100 %

¿ mmol HCl awal−mmol HCl titrasi∗MR N∗FK∗100 %bobot sampel

¿ mmol HCl awal−mmol NaOH titrasi∗MR N∗FK∗100 %bobot sampel

¿{(V HCl∗N HCl )−(V NaOH∗N NaOH )}∗MR N∗FK∗100 %

bobot sampel

Jika menggunakan H3BO3:

¿ mmol HCl∗MR N∗FKbobot sampel

∗100 %

¿V HCl∗N HCl∗MR N∗FK

bobot sampel∗100 %

Latihan soal :The protein in a 1.2846-g sample of an oat cereal is determined by the Kjeldahl procedure for organic nitrogen. The sample is digested with H2SO4, the resulting solution made basic with NaOH, and the NH3 distilled into 50.00 mL of 0.09552 M HCl. The excess HCl is then back titrated using 37.84 mL of 0.05992 M NaOH. Given that the conversion factor is 5.70 protein / N, report the %w/w protein in the sample of cereal. (answer : 15,59%)

Penentuan BE dari suatu asam lemah:Ini soal yang keluar taun lalu nih. Soalnya juga

diambil dari buku Harvey.Dalam mencari BE suatu sampel asam lemah, dapat

diketahui dengan cara:

BE=mg sampelN ≡∗V ≡

Jika di soal diketahui molaritas NaOHnya, gapapa, masukin aja. Nanti didapat hasilnya sebagai BE. Setelah itu, cari dari data yang diketahui. Manakah nilai BE yang paling mendekati.

Latihan soal:Sampel asam lemah sebanyak 0.2521 g dititrasi

dengan NaOH 0.1005 M memerlukan sebanyak 42.68 mL saat terjadi perubahan warna dengan indikator PP. Senyawa apakah asam lemah tersebut, jika diketahui :asam askorbat C6H8O6 MR 176,1 monoprotikasam maloat C3H4O4 MR 104,1 diprotikasam suksinat C6H8O4 MR 118,1 diprotikasam sitrat C6H8O7 MR 192,1 triprotik(Answer : asam suksinat)

Prince_Platine

G3P – G84110071

Aplikasi Titrasi OksidoreduktometriCaranya hampir sama dalam penentuan kadar Titrasi

secara umum di atas. Buat terlebih dahulu reaksinya. Hitung mol titrannya. Cari berapa mol analatnya. Konversikan bobotnya. Hitung konsentrasi kadarnya.

Langsung ke contoh ya :The amount of iron in a meteorite was determined by a redox titration using KMnO4 as the titrant. A 0.4185-g sample was dissolved in acid and the liberated Fe3+ quantitatively reduced to Fe2+, using a reductor column. Titrating with 0.02500 M KMnO4

requires 41.27 mL to reach the end point. Determine the %w/w Fe2O3 in the sample of meteorite.

Langkah menjawab:Buat dulu reaksinya.

Oks : Fe2+ Fe3+ + e- | x5Red : MnO4

- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O | x1Total : 5Fe2+ + MnO4

- + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 5Fe3+ 5/2Fe2O3

Maka 1 mol MnO4- = 5/2 mol Fe2O3

Penyelesaian kadarnya:

¿ bobot analatbobot sampel

∗100 %¿bobot Fe2O3

bobot sampel∗100 %

¿mmol Fe2O3∗MR Fe2O3

bobot sampel (mg )∗100%

¿

52

mmol KMnO 4∗MR Fe2O3

bobot sampel (mg )∗100%

¿5∗V ≡∗M ≡∗MR Fe2O3

2∗bobot sampel (mg )∗100 %¿98.61 %

Ngga percaya sama cara cepet di atas? Bisa dibuktikan ko dengan cara penyelesaian bertahap.1. Mmol KMnO4 :

¿V ≡∗N≡=41.27∗0.025=1.03175

2. Mmol Fe3+ :¿5 mmol KMnO4=5∗1.03175=5.15875 mmol Fe

3. Mmol Fe2O3 :

¿ 12

mmol Fe=0.5∗5.15875=2.579375 mmol Fe2O3

4. Bobot Fe2O3 :¿mmol∗MR=2.579375∗160=412.7 mg

5. Kadarnya :

¿bobot Fe2O3

bobot sampel∗100 %

¿ 412,7 mg418,5 mg

∗100 %=98.61 %

Latihan soal:The amount of Fe in a 0.4891-g sample of an ore was determined by a redox titration with K2Cr2O7. The sample was dissolved in HCl and the iron brought into the +2 oxidation state using a Jones reductor. Titration to the diphenylamine sulfonic acid end point required 36.92 mL of 0.02153 M K2Cr2O7. Report the iron content of the ore as %w/w Fe2O3. (answer : 77.86%)

Prince_Platine

G3P – G84110071

Aplikasi Titrasi KompleksometriHampir sama seperti di atas. Kita harus buat reaksinya

terlebih dahulu. Spesialnya, jika dalam kompleksometri, EDTA yang digunakan diumpakan sebagai Y.

Langsung ke contoh soal ya:Konsentrasi Cl- dalam 100 mL sampel air

ditentukan dengan kompleksometri menggunakan Hg(NO3)2 0.05M. Sampel dikondisikan lalu dititrasi dengan menggunakan titran dengan bantuan indikator difenilkarbazon. Volume titran yang dibutuhkan adalah 6.18 mL. Tentukan ppm Cl-

dalam sampel air.Cara pengerjaanya:Buat reaksinya :Hg(NO3)2 + 2Cl- HgCl2 + 2NO3

-

Maka 1 mol titran = 2 mol analat

ppm=bobot mg analatbobot kg analat

¿bobotCl−¿

100 gram (asumsi densitasnya1 )¿

¿mmolCl−¿∗MR Cl

0.1 kg¿¿

2mmol titran∗MR Cl0.1 kg

¿2∗V ≡∗N≡∗MRCl

0.1 kg

¿ 2∗6.05∗0.05∗35.50.1

=219.88 ppm

Pembuatan Kurva Titrasi1. Asidi-alkalimetri

a. Asam kuat ≡ dengan basa kuat (perhatikan valensi ataupun jumlah proton yang didonor)i. pH sebelum TE = asam kuatnya:

¿ii. pH TE = garam netral = 7

iii. pH sesudah TE = basa kuatnya

¿

b. Asam lemah ≡ dengan basa lemahi. pH awal larutan : (rumus asam lemah)

¿ii. pH sebelum TE : (rumus buffer)

¿iii. pH saat TE : (rumus hidrolisis garam)

¿iv. pH sesudah TE : (rumus basa kuat)

¿

2. OksidireduktometriIni rumus awalnya, makanya knapa bisa dapet nilai 0.0592 atau 0.0257... R = 0.082057. T = 298 K. F=96500. Ngga percaya ?? Silakan coba Jangan lupa juga reaksinya ya... Dan inget prinsip kesetimbangan di kimia dasar 2a. Sebelum TE

EAox / Ared=EoAox / Ared−

RTnF

ln[ Ared ][ Aoks]

b. Saat TE

EEq=1

na+n t (EoAoxAred

+EoToxTred

− RTnF

ln[ A red ][ Aoks ]

.[T red ][T oks ] )

c. Sesudah TE

ETox /Tred=EoTox /Tred−

RTnF

ln[T red ][T oks]

A = analat ; T = titran

Prince_Platine

G3P – G84110071

3. KompleksometriLangsung ke contoh soal karena jujur gue sendiri masih agak pusing sama rumusnya. Sesuai hati gue namanya : KOMPLEKSometri

Dari titrasi Cd2+ 50.0 mL dengan konsenstrasi 5*10-3 M dititrasi dengan EDTA 0.010 M pada pH 10 dengan kehadiran NH3 sebesar 0.0100 M. Konstanta pembentukannya (Kf) 2.9*1016. αCd2+ dalam NH3 0.01M adalah 0.0881. αY4- sebesar 0.35Pertama hitung :

K f }} = {α} rsub {{Y} ^ {4-}} * {α} rsub {{Cd} ^ {2+}} * {K} rsub {f} ¿¿

¿0.35∗0.0881∗2.9∗1016=8.9∗1014

Hitung volume EDTA yang dibutuhkan:

V EDTA=(V . M )Cd2 +¿

M EDTA

=5∗10−3∗500.01

=25 mL¿

a. Sebelum TE (misal 5 mL EDTA), Cd2+ akan berlebih:

CCd2+¿=

( M .V )Cd2+ ¿− ( M .V )

EDTA

V larutan

¿¿¿(5∗10−3∗50 )−(0.01∗5)

50+5

¿3.64∗10−3¿¿0.0881∗3.64∗10−3

¿3.21∗10−4 M pCd=3,49

b. Saat TE

¿¿3.33∗10−3 M

K f }} = {left [{CdY} ^ {2-} right ]} over {{C} rsub {Cd} * {C} rsub {EDTA}} = {3.33* {10} ^ {-3} -x} over {x.x} =8.94* {10} ^ {14}¿ ¿

x=CCd=1.93∗10−9 M pCd=9.77

c. Sesudah TE (misal 30 mL EDTA)

CEDTA=( M .V )EDTA−( M . V )Cd2+¿

V larutan

¿

¿(0.01∗30 )−(5∗10−3∗50 )

50+30¿6.25∗10−4 M

¿¿ 5∗10−3∗5050+30

=3.13∗10−3 M

K f }} = {left [{CdY} ^ {2-} right ]} over {{C} rsub {Cd} * {C} rsub {EDTA}}¿¿CCd=¿¿

¿ 3.13∗10−3 M8.94∗1014∗6.25∗10−4 M

¿5.6∗10−15 M

¿¿5.6∗10−15 M∗0.881¿4.93∗10−16

pCd=15.31

Cek Harvey kenapa pake rumus ini rumus itu ya Semangat UTS nya. Semoga rangkuman rumus ini bisa berguna. Jangan lupa masing-masing ngerangkum teorinya.

Prince_Platine