TITRASI KOMPLEKSOMETRIPutu Calista Gitta K / 1106052745

Titrasi KompleksometriMenggunakan prinsip

pembentukan ion kompleks.Digunakan untuk logam-logam

yang dapat membentuk ion kompleks

Ion kompleksIon kompleks terdiri dari :Ion logam atau molekul netral sebagai

akseptor elektron (atom pusat)Kelompok molekul yang terikat pada atom

pusat sebagai donor elektron (ligan)

Jumlah ikatan terbentuk oleh atom logam pusat disebut bilangan koordinasi dari logam.contoh : pada reaksi di atas bil. Koordinasi perak adalah 2.

Ag+ + 2CN- Ag(CN)2-

Atom pusat

Ligan

LiganIon ligan biasanya mempunyai atom

elektronegatif, misalnya nitrogen, oksigen, atau salah satu dari halogen.

Ligan yang hanya mempunyai sepasang elektron tak dipakai bersama disebut unidentant. Contoh : NH3

Ligan yang menyerahkan lebih dari satu pasang elektron untuk membentuk ikatan kovalen dengan ion logam disebut polidentant. Contoh : etilendiamin (NH2CH2CH2NH2)

Cincin khelat adalah cincin heterosiklik yang terbentuk oleh interaksi suatu ion logam dengan dua atau lebih gugus ligan.

Kompleks yang terbentuk disebut senyawa khelat.

Pereaksi pembentuk ion kompleks disebut chelon / chelating agent.

Pereaksi pembentuk kompleks tersebut dapat dijadikan titran dalam analisis kuantitatif ion logam.

Contoh ion chelating agent yang sering dipakai : EDTA.

Stabilitas KompleksReaksi kompleks dapat

dinyatakan sebagai berikut :

M= ion logamL = ligan

Tetapan kesetimbangan (stabilitas) :

Mn+ + Lm- ML+(n-m)

K stab= [ML+(n-

m) ][Mn+ ] [Lm-]

Tetapan stabilitas disebut juga tetapan pembentukan kompleks (Kf)

Tetapan instabilitas (disosiasi kompleks) :

Suatu ion dikatakan stabil jika K stab ≥ 108

K instab = 1/ K stab

EDTATerdapat beberapa ion logam yang

bisa membentuk kompleks stabil dengan nitrogen, sedangkan beberapa ion logam lain lebih stabil jika membentuk kompleks dengan ligan yang mengandung atom oksigen.

Oleh karena itu, dibutuhkan pereaksi pembentuk khelat (chelon) yang mengandung baik oksigen maupun nitrogen. Contohnya : EDTA

EDTA (Asam etilen diamin tetra asetat) (H4Y-)

EDTA dapat digunakan sebagai titran karena :

Membentuk kompleks 1 : 1 dengan ion logam

Larut dalam air

EDTA adalah ligan heksidentant yang memiliki 6 tempat untuk mengikat ion logam :- 4 di gugus karboksilat- 2 di gugus amino

Pengaruh pH pada Pembentukan KompleksTetapan disosiasi EDTA (H4Y)H4Y + H2O H3O+ + H3Y- Ka1 =1,02x10-2

H3Y- + H2O H3O+ + H2Y2- Ka2 =2,14x10-2

H2Y2-+ H2O H3O+ + HY3- Ka3 =6,92x10-2

HY3- + H2O H3O+ + Y4- Ka4 =5,50x10-2

Jika H+ bertambah maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri, sehingga kompleks tidak terbentuk.

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

Distribusi zat EDTA sebagai pH

Dari gambar dapat dilihat bahwa pada pH lebih besar dari 12 EDTA ada dalam bentuk Y4- sedangkan pada pH yang lebih rendah zat yang ada adalah H3Y- dan seterusnya.

kesetimbangan tidak dapat langsung ditentukan dari K absolut karena pada pH berbeda spesi EDTA yang dominan juga berbeda

Pada berbagai pH larutan, konsentrasi total ion-ion EDTA adalah CY

CY = [Y4-] + [HY3-] + [H2Y2-] +[H3Y-] + [H4Y]

Sehingga akan didapatkan [Y4-] = Ka1 Ka2Ka3Ka4 CY

[H3O+]4+ [H3O+]3 Ka1 +[H3O+]2 Ka1 Ka2 [H3O+]4 +Ka1 Ka2Ka3+Ka1

Ka2Ka3Ka4

[Y4-] = α4

CY

[Y4-] = α4 CY

Mn+ + Y4- MY+(n-4)

Tetapan stabilitas kompleks (Kstab) :

K stab= [MY+(n-4) ]

[Mn+ ] αY CY

K stab= [MY+(n-4) ]

[Mn+ ] [Y4-]

K stab . αY = [MY+(n-

4) ] [Mn+ ] CY

K eff= [MY+(n-4) ]

[Mn+ ] CY

K eff= K stab . αY

• Harga αY berbeda-beda pada berbagai pH•Titrasi dapat berjalan baik jika K eff ≥ 108

Harga αY EDTA pada Berbagai pH

pH αY -logαY2 3.7 x 10-14 13.44

2.5 1.4x 10-12 11.86

3 2.5 x 10-11 10.60

4 3.3x 10-9 8.48

5 3.5 x 10-7 6.45

6 2.2 x 10-5 4.66

7 3.7 x 10-4 3.33

8 3.7 x 10-3 2.29

9 3.7 x 10-2 1.29

10 0.35 0.46

11 0.85 0.07

12 0.98 0.00

Kurva titrasiPada awal titrasi

setelah penambahan 10 ml titran, terdapat kelebihan titran Ca2+ yang cukup banyak pada titik ini. dan dengan nilai K berorde 1010 , dapatlah diandaikan bahwa reaksi berjalan lengkap, jadi

[Ca2+] = 0,01 MpCa = -1log [Ca2+] = 2

[Ca2+]=(0,5-0,10)/60ml= 0,0067 M

pCa=2.17

Kurva titrasi

Titik kesetaraan

Kurva titrasi

Setelah penambahan 60 ml titran, kelebihan titran 0,1 mmol

Kelayakan titrasi kompleksometriKelayakan titrasi kompleksometri

dapat dilakukan dengan:Menghitung K effMembuat kurva titrasi

Kelayakan Titrasi KompleksometriContoh soal :50 ml 0,010 M M2+ dititrasi dengan

0,010 M EDTA. Hitung harga Keff sehingga apabila 49,95 ml titran telah ditambahkan, reaksi pada dasarnya berlangsung sempurna. Dan pM berubah sebanyak 2,00 satuan pada penambahan lagi 2 tetes (0,10 ml) titran.

Jawab :

Jika ΔpM = 2 satuan, maka pM = 7,30 dan [M2+]= 5 x 10-8 ketika ditambahkan 50,05 ml. Pada titik ini

[M2+]= 0,00050 mmol = 5 x 10-6

99,95 ml

pM = 5,30

[M2+]= 0,050 x 0,010 = 5 x 10-

6

99,95 ml[MY2-]= 0,5 = 5 x 10-3 100

K ef =

Jadi, harus dipastikan untuk ΔpM = 1,00 maka K eff harus 2 x 10-9

5x10-3

(5 x 10-8)(5 x 10-

6)K= 2 X 10-10

Kurva titrasi

Indikator kompleksometriUntuk mendeteksi titik akhir, perlu

indikator logam (indikator metalokrom)

Indikator metalokrom dapat membentuk senyawa kompleks dengan ion logam dan membentuk warna tertentu.

ketika ditambah EDTA, EBT akan melepas logam, agar logam berikatan dengan EDTA sehingga warna awal hilang atau berubah warna

MIn- + HY3- ↔ MY2- + HIn2-

Merah Biru

Indikator untuk kompleksometriIndikator yang biasa digunakan

adalah EBT (Eriochrome Black T)

Persyaratan Indikator MetalokromKompleks logam-indikator harus

stabilK stab logam-indikator < K stab

logam-EDTAWarna indikator pada saat bebas

dan pada saat berikatan dengan logam harus berbeda jelas.

Indikator harus peka terhadap ion logam

Reaksi warna harus spesifik dan selektif

Contoh : EBT merupakan indikator yang sesuai untuk titrasi Zn2+ dengan EDTA dalam buffer amoniak pH 9. Tetapan keseimbangan untuk reaksiZn2+ + HIn2- ↔ ZnIn- + H+

Referensi

Day, R.A Jr & A.L. Underwood. 1993. Analisis Kimia Kuantif ed4. Jakarta: Erlangga