Sophie Damayanti / SF ITB

reaksi pembentukan senyawa kompleks

Prinsip dasar Titrasi Kompleksometri

Sophie Damayanti / SF ITB

Dalam bidang FA reaksi pembentukan senyawa kompleks

ANALISIS LOGAM

digunakan untuk

Sophie Damayanti / SF ITB

LOGAM

ZAT AKTIF

CEMARAN

Kualitatif Kuantitatif

Uji batas

Sophie Damayanti / SF ITB

LOGAM SEBAGAI ZAT AKTIF

Kualitatif

Kuantitatif

reaksi warna

reaksi nyala

Titr. pengendapan

Titr. redoks

Titr. kompleksometri

Sophie Damayanti / SF ITB

SENYAWA KOMPLEKS

Akseptor elektron (ion logam

atau atom netral)

Donor elektron (bgn dr molekul atau

bukan ion logam)

Sophie Damayanti / SF ITB

Ligan:

Ion/molekul yg berfungsi sbg donor elektron dlm 1 atau lbh koordinasi

Ligan:

mempunyai atom elektronegatif, misal: nitrogen, oksigen, halogen

Sophie Damayanti / SF ITB

Ligan unidentat(monodentat)

Ligan yg menyerahkan 1 (satu) pasang elektron utk membtk ikatan kovalen dgn ion logam

contoh: :NH3

NH3 mempunyai 1 pasang elektron yg tak dipakai bersama jd dpt membentuk 1 ikatan dgn ion logam

Sophie Damayanti / SF ITB

Ligan polidentat(multidentat)

Ligan yg menyerahkan >1 (satu) pasang elektron utk membtk ikatan kovalen dgn ion logam

contoh:

etilendiamin mempunyai 2 pasang elektron yg tak dipakai bersama jd dpt membentuk 2 ikatan dgn ion logam

NH2CH2CH2NH2

Sophie Damayanti / SF ITB

dapat digunakan sbg pentitrasi

pd penentuan kuantitatif ion logam

Kelon (chelon):pereaksi pembtk kompleks

Chelating agent yg larut air

membtk kompleks stabil dgn ion logam

Sophie Damayanti / SF ITB

Cincin kelat (chelate):

Cincin heterosiklik yg terbtk krn interaksi antara suatu ion logam (atom pusat) dgn ligan

polidentat

Kompleks yg terbentuk disebut:

Senyawa Kelat

Sophie Damayanti / SF ITB

yg dapat membentuk kompleks yang larut air

Sesquestering agent

Ligan pembentuk kompleks

contoh: EDTA

Sophie Damayanti / SF ITB

paling banyak digunakan pada

titrasi kompleksometri

EDTA membentuk kompleks 1:1

dengan ion logam

Sophie Damayanti / SF ITB

mempunyai 6 tempat untuk mengikat

ion logam

EDTA adalah ligan heksadentat

4 di gugus karboksilat

2 di gugus amino

Sophie Damayanti / SF ITB

ASAM EDETAT (EDTA)

H4Y

Asam Edetat (EDTA): Asam etilen diamin

tetra asetat

:NCH2CH2N:

CH2COOH

CH2COOH

HOOCCH2

HOOCCH2

Sophie Damayanti / SF ITB

M

N

N

CH2

CH2

CH2

O

O

C

O

CH2

C

O

O

CH2C

O

OCH2C

O

Kompleks logam-EDTA

2-

Sophie Damayanti / SF ITB

Reaksi penggabungan atau assosiasi

antara ion logam dan ligan membentuk

kompleks yg larut air

Dasar reaksi titrasi kompleksometri

Sophie Damayanti / SF ITB

Tidak semua kompleks larut dalam air

Ni + Dimetilglioksim

endapan merah

Sophie Damayanti / SF ITB

M n+ + L m- ML +(n-m)

M = ion logamL = ligan

Reaksi kompleks dapat juga dinyatakan

sebagai berikut:

Sophie Damayanti / SF ITB

[ML+(n-m)]Kstab =

[Mn+] [Lm-]

Tetapan kesetimbangan (K stab) :

Tetapan stabilitas disebut juga

tetapan pembentukan kompleks

M n+ + L m- ML +(n-m)

K stab = K f Sophie Damayanti / SF ITB

Suatu ion kompleks dinyatakan stabil

jika harga K stab 108

K instab = 1/K stab

Kebalikan dari K stab

Tetapan instabilitas atau

tetapan disosiasi kompleks

Sophie Damayanti / SF ITB

Kation Log K stab

Fe (III) 25,10

Thorium 23,20

Raksa 21,80

Nikel 18,60

Zink 16,50

Aluminium 16,13

Fe (II) 14,30

Kalsium 10,96

Magnesium 8,69

Tetapan stabilitas beberapa kompleks

logam-EDTA

Sophie Damayanti / SF ITB

Perbandingan hasil reaksi ion logam

dengan 3 jenis ligan berbeda

Ligan unidentat

Ligan bidentat

Ligan tetradentat

Sophie Damayanti / SF ITB

Reaksi ion logam dengan ligan unidentat

M + L ML

ML + L ML2

ML2 + L ML3

ML3 + L ML4

K1 = 108

K2 = 106

K3 = 104

K4 = 102

reaksi keseluruhan:

M + 4 L ML4

K= K1.K2.K3.K4 = 1020

1 : 4

Sophie Damayanti / SF ITB

Reaksi ion logam dengan ligan bidentat

M + L ML

ML + L ML2

K1 = 1012

K2 = 108

reaksi keseluruhan:

M + 2 L ML2

K= K1.K2 = 1020

1 : 2

Sophie Damayanti / SF ITB

Reaksi ion logam dengan

ligan tetradentat

M + L ML

K = 1020

1 : 1

Sophie Damayanti / SF ITB

pM

mL L

1:1

1:2

1:4

Sophie Damayanti / SF ITB

PENGARUH pH PADA PEMBENTUKAN

KOMPLEKS

Tetapan disosiasi asam EDTA (H4Y) :

H4Y + H2O H3O+ + H3Y

-

K1 = 1,02. 10-2

H3Y- + H2O H3O

+ + H2Y2-

K2 = 2,14. 10-3

H2Y2- + H2O H3O

+ + HY3-

K3 = 6,92. 10-7

HY3- + H2O H3O+ + Y4-

K4 = 5,50. 10-11

Sophie Damayanti / SF ITB

Mn+ +H2Y2- MY(n-4)+ + 2H+

Jika [H+] menaik atau pH menurun

Kesetimbangan reaksi bergeser ke kiri

Kompleks tidak terbentuk

Sophie Damayanti / SF ITB

Ada kondisi (pH) yg tidak layak

untuk pembentukan kompleks

EDTA (asam lemah)terdisosiasi (terurai) tgt pH

Perlu penambahan dapar utk mempertahankan pH

oleh karena itu

Pada pH tersebut kompleks tidak terbentuk

atau

Sophie Damayanti / SF ITB

Distribusi EDTA sebagai Fungsi pH

fraksi

pH4 8 12

H4Y

H3Y-

H2Y2- HY3-

Y4-

0,5

1,0

Sophie Damayanti / SF ITB

Pada pH larutan tertentu

Spesi EDTA yg dominan dpt diketahui dan

dihitung

pH Spesi dominan

12 Y4-

8 HY3-

4,4 H2Y2-

Sophie Damayanti / SF ITB

Hubungan Tetapan stabilitas

kompleks logam-EDTA dan pH

K stabmaksimum

Kompleks logam-EDTA

pH

1016 Al 3+ 4

1017 Zn 2+ 9

1011 Ca 2+ 12

109 Mg 2+ 12

108 Ba 2+ 12

Sophie Damayanti / SF ITB

Pada berbagai pH larutan, fraksi EDTA dalam bentuk

tidak berkompleks, yaitu [Y]T

[Y]T = [Y4-] + [HY3-] + [H2Y

2-]+ [H3Y

-] + [H4Y]

[H3O+][Y4-]

[Y]T = [Y4-] + +

K4[H3O

+]2 [Y4-] [H3O+]3[Y4-]

+K3 K4 K2 K3 K4

[H3O+]4 [Y4-]

+K1 K2 K3 K4

Sophie Damayanti / SF ITB

[H3O+]

[Y]T = [Y4-] 1+ +

K4[H3O

+]2 [H3O+]3

+K3 K4 K2 K3 K4

[H3O+]4

+K1 K2 K3 K4

Sophie Damayanti / SF ITB

[Y4-] 1=

[Y]T [H3O+]

1 + +K4

[H3O+]2 [H3O

+]3

+K3 K4 K2 K3 K4

[H3O+]4

+K1 K2 K3 K4

Sophie Damayanti / SF ITB

[Y4-] K1 K2 K3 K4=

[Y]T K1 K2 K3 K4 +

K1K2 K3 [H3O+] + K1K2 [H3O

+]2

K1 [H3O+]3 + [H3O

+]4

Sophie Damayanti / SF ITB

K1 K2 K3 K4

Y =

K1 K2 K3 K4 +

K1K2 K3 [H3O+] + K1K2 [H3O

+]2

K1 [H3O+]3 + [H3O

+]4

Sophie Damayanti / SF ITB

[Y4-]= Y

[Y]T

[Y4-] = Y [Y]T

Reaksi antara Y4- dgn ion logam M n+ :

M n+ + Y 4- MY (n-4)

Tetapan stabilitas kompleks (K stab):

[MY (n-4)] Kstab =

[M n+] [Y4-]Sophie Damayanti / SF ITB

[MY (n-4)] Kstab =

[M n+] Y [Y]T

[MY (n-4)] Kstab. Y =

[M n+] [Y]T

[MY (n-4)] Keff =

[M n+] [Y]T

K eff = Y . KstabSophie Damayanti / SF ITB

Harga Y EDTA pd berbagai pH

pH Y

2 3,7. 10-14

3 2,5. 10-11

4 3,6.10-9

5 3,5.10-7

6 2,2.10-5

7 4,8.10-4

8 5,4.10-3

9 5,2.10-2

10 0,35

11 0,85

12 0,98Sophie Damayanti / SF ITB

Untuk kompleks FeY-

contoh

K eff = Y . Kstab

Pada pH 6Y = 2,2. 10

-5

K stab = 1,3. 1026

K eff = Y . Kstab

K eff = 2,86. 1021

Y = 2,2. 10-5

maka

Titrasi kompleksometri berjalan baik

jika K eff 108

Sophie Damayanti / SF ITB

Untuk kompleks HgY-2

K eff = Y . Kstab

K stab = 6,3. 1021

K eff = 1,14. 1017

maka

Pada pH 6Y = 2,2. 10

-5

Sophie Damayanti / SF ITB

Untuk kompleks ZnY-2

K eff = Y . Kstab

K stab = 3,2. 1016

K eff = 7,04. 1011

maka

Pada pH 6Y = 2,2. 10

-5

Sophie Damayanti / SF ITB

Untuk kompleks FeY-2

K eff = Y . Kstab

K stab = 2,1. 1014

K eff = 4,6. 109

maka

Pada pH 6Y = 2,2. 10

-5

Sophie Damayanti / SF ITB

Pd pH 6

Kesimpulan

Titrasi kompleksometri dengan EDTA

dapat berjalan dengan baik

Fe (III), Hg, Zn, Fe (II)

Sophie Damayanti / SF ITB

Untuk kompleks CaY-2

K eff = Y . Kstab

K stab