yodimetri praktikum teknik kimia
DESCRIPTION
yodimetriTRANSCRIPT
JENIS-JENIS TITRASI REDOKS
Pembagian titrasi redoks berdasarkan pemakaiannya :
1. Yodometri Jika Na2S2O3 sebagai titrant
2. Yodimetri (Yodometri langsung) I2 sebagai titrant
3. Oksidator kuat sebagai titrant :
a. KMnO4
b. K2Cr2O7
c. Ce (IV)
4. Reduktor kuat sebagai titrant
A. Yodometri (Na2S2O3 sebagai titrant)
Analat harus berupa oksidator yang cukup kuat.
Analat harus direduksi terlebih dulu dengan KI sehingga terjadi I2. I2 inilah yang dititrasi
dengan Na2S2O3.
Oksid (analat) + I- Red(analat) + I2
S2O3= + I2 S4O6
= + 2I-
Daya reduksi ion yodium cukup besar, titrasi ini banyak digunakan.
Reaksi S2O3= dengan I2, berlangsung berdasar potensial redoks masing-masing.
S4O6= + 2e 2 S2O3 E0 = 0,08 V
I2 + 2e 2I- E0 = 0,536 V
Reaksi ini berjalan cepat, dan unik, karena oksidator lain secara umum hanya mengubah
S2O3= menjadi SO3
= dan sebagian SO4=.
Titrasi dapat dilakukan tanpa indicator dari luar, karena warna I2 akan lenyap jika titik
akhir tercapai.
(Cokelat tua cokelat muda
kuning kuning muda
Seterusnya lenyap)
Untuk memudahkan pengamatan, biasanya ditambahkan amilum ke dalam larutan sebagai
indikator. (ditambahkan saat mendekati titik akhir reaksi).
Amilum dengan I2 membentuk kompleks berwarna biru tua yang masih sangat jelas,
meskipun I2 sedikit sekali.
Pada titik akhir reaksi warna biru lenyap mendadak, sehingga perubahan warna tampak
jelas.
Penambahan amilum dilakukan pada saat mendekati titik akhir reaksi, dimaksudkan agar
amilum tidak membungkus yod sehingga sukar lepas kembali, warna biru akan sukar
lenyap dan titik akhir tidak akan tajam.
Bila yod masih banyak, akan menguraikan amilum, hal ini mengganggu perubahan warna
pada titik akhir.
1. Larutan Na2S2O3
Larutan ini biasa dibuat dari Na2S2O3.5 H2O
Larutan ini harus distandarisasi. Kestabilan larutan mudah dipengaruhi oleh :
- pH rendah
- Sinar matahari
- Adanya bakteri
Pada pH rendah < 5, terjadi penguraian sbb :
S2O3= + H+
HS2O3- HSO3
- + S
Reaksi ini berjalan lambat, sehingga tidak perlu dikuatirkan, asal titran yang
ditambahkan tidak terlalu cepat.
Bakteri dapat menyebabkan perubahan S2O3= SO3
=, SO4= dan S
S tampak sebagai endapan koloid, dan larutan menjadi keruh, larutan harus diganti.
Untuk mencegah bakteri, pakailah air yang sudah didihkan, ataupun tambahkan pengawet
seperti kloroform, natrium benzoate atau HgI2.
pH saat disimpan dianjurkan antara pH 9 dan 10 karena aktifitas mikroba minimal, tapi
pH 7 sudah sangat memadai jika untuk keperluan biasa. Tetapi tetap saja Na2S2O3 harus
sering distandarisasi ulang.
SUMBER KESALAHAN TITRASI :
1. Kesalahan Oksigen
Oksigen di udara dapat menyebabkan hasil titrasi terlalu tinggi, karena O2 dapat
mengoksidasi ion yodida menjadi I2.
O2 + 4I- + 4H+ 2I2 + 2H2O
Reaksi dengan O2 dapat dicegah dengan penambahan NaHCO3 ke dalam titrant yang asam,
karena adanya CO2 akan mengusir O2 dari wadah.
2. PH tinggi ( terjadi hidrolisa)
Pada kondisi ini, akan timbul reaksi I2 yang terbentuk dengan air (hidrolisa).
3. Penambahan amilum terlalu awal.
4. Reaksi analat dengan KI agak lambat, jadi harus menunggu beberapa saat, tapi jika terlalu
lama, maka yod akan menguap.
Berat Ekivalen :
BE = BM
n atom yod / mol ybs
Contoh :
1. BE K2Cr2O7
Cr2O7= + 6I- + 14H+
2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
Terbentuk 6 atom yod per molekul K2Cr2O7, maka
BE K2Cr2O7 = BM
6
2. BE KIO3
IO3- + 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O
Terjadi 6 atom yod per molekul KIO3, sehingga
BE KIO3 = BM
6
Cat : yang dihitung bukan ion I-, tapi jumlah atom I
3. 2 Ag+ + BaCl2 2AgCl2 (s) + Ba2+
BE AgNO3 = BM
1
BE BaCl2 = BM
2
Bahan Baku Primer
1. I2 murni atau dimurnikan dengan sublimasi, BE = 126,9, yod mudah menguap,
harus ditimbang dalam botol tertututp, sebenarnya I2 tidak praktis untuk bbp.
1. KIO3 kemurnian baik, tetapi BE terlalu rendah (35,67).
2. K2Cr2O7 mudah didapat dalam keadaan murni, tetapi BE sedikit rendah (49,03) reaksi
dengan KI lambat, harus ditunggu beberapa saat sebelum dititrasi.
Pre oksidasi
Misal : Suatu bahan akan ditentukan besi didalamnya ( ada Ferri dan Ferro), maka bahan
tersebut harus diubah ke Ferri seluruhnya, dengan jalan dioksidasi terlebih dahulu
(+HNO3 pekat, lalu didihkan).
Preoksidasi lain : H2O2, K2S2O8 (kalium persulfat), HClO4 (asam perklorat).
B. Yodometri Langsung (I2 sebagai titrant)
Dalam metode ini, analat dioksidasi oleh I2, sehingga I2 tereduksi menjadi ion yodida :
Ared + I2 Aoks + I-
Yod merupakan oksidator kuat, sehingga hanya zat-zat yang merupakan reduktor kuat
yang dititrasi. Indikatornya amilum (tidak berwarna jadi biru)
Larutan baku yod
I2 sukar larut dalam air, tapi mudah larut dalam KI karena membentuk ion I 3- (ion
teryodida K = 7,1 x 10-2)
Larutan yod tidak stabil, jadi harus distandarisasi berulang kali. Penyebabnya :
- Penguapan yod
- Reaksi yod dengan karet, gabus, bahan organic lain yang mungkin masuk
lewat debu dan asap
- Oksidasi oleh udara pada pH rendah, dipercepat oleh cahaya dan panas.
Saran :
Larutan disimpan dalam botol berwarna gelap di simpan ditempat sejuk, hidarkan dengan
bahan organic, maupun gas yang mereduksi seperti SO2 dan H2S.
Untuk kesempurnaan reaksi, biasanya ditambah pengompleks dengan EDTA atau P2O7=,
yang akan mengompleks ion Fe3+ dan ion Fe2+.
Bahan Baku Primer
Larutan baku yod sering distandarisasi dengan larutan NaS2O3, selain itu bahan baku
primer yang paling banyak digunakan adalah As2O3, berdasar reaksi :
I2 + 2e 2I-
E0 = 0,536 V
H3AsO4 + 2H+ + 2e H3AsO3 + H2O E0 = 0,559 V
H3AsO3 + H2O + I2 H3AsO4 + 2H+ + 2I- E0 = -0,023 V
Yod terlalu lemah untuk mengoksidasi H3AsO3, tetapi jika pH tinggi, H+ diikat oleh OH-,
(7 dan 9) maka reaksi tetap berlangsung baik.
Untuk mengatur pH 7 dan 8 atau 9, maka larutan asam dijenuhi dengan NaHCO3.
Berat Ekivalen
Beda dengan titrant Na2S2O3, BE disini dihitung berdasar perubahan biloks.
Contoh :
H3AsO3 H3AsO4
+3 +5
2
Maka BE = BM
2 / molekul ybs
BE = ½ BM
Penerapan
Karena oksidasi yang terjadi lemah, tidak banyak penerapannya sering digunakan untuk
menentukan bilangan yod minyak dan lemak, kadar vit C.
─C=C─ + I2 ─C─C─ (minyak dan lemak)
I I
Penentuan kadar vitamin C (asam Karboksilat) sering ditentukan dengan titrasi ini;
Titrasi dengan oksidator kuat sebagai titrant
A. KMnO4 (permanganometri)
KMnO4 adalah oksidator kuat yang dpat bereaksi dengan cara yang berbeda-beda,
terantung dari pH larutannya.
Hal tersebut disebabkan oleh keragaman valensi Mn(1-7). Valensi tersebut semuanya
stabil kecuali 1 dan 5.
Reduksi MnO4- berlangsung sebagai berikut :
a. MnO4- + 8 H+ + 5e Mn2+ +
4H2O E0 = 1,51 Volt
(dalam larutan asam, [H+] = 0,1 N atau lebih)
b. Dalam larutan netral, pH 4-10
MnO4- + 4H+ + 3e MnO2 +
2H2O E0 = 1,70 Volt
c. Dalam larutan basa : [OH-] iN atau lebih
MnO4- + e
MnO4= E0 = 0,56 Volt
Titrasi yang paling sering dilakukan adalah dalam suasana asam, suasana basa hanya
sedikit untuk bahan organic.
Titrasi dilakukan dengan cara langsung atas analat yang dapat dioksidasi, seperti Fe2+,
asam / garam oksalat yang dapat larut
Titrasi tidak langsung dilakukan terhadap logam yang tidak dapat dioksidasi antara lain :
i. Ion-ion Ca, Ba, Sr, Pb, Zn dan Hg2+ kemudian disaring dan dicuci, dilarutkan
dalam H2SO4 berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat
inilah yang dititrasi dan dapat dihitung banyaknya ion logam yang bersangkutan.
ii. Ion-ion Ba dan Pb dapat diendapkan sebagai garam kromat, setelah disaring,
dicuci dan dilarutkan dalam asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO4 berlebih,
sebagian Fe2+ dioksidasi oleh kromat, dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan
mentitrasinya dengan KMnO4.
Reaki-reaksi :(i)
Ca2+ + C2O42- CaC2O4
CaC2O4 Ca2+ + H2C2O4
5 H2C2O4 + 2MnO42- 6H+ 10CO2 +8H2O
+2Mn2+
(ii) Ba2+ + CrO4
2- BaCrO4
2 BaCrO4 + 4H+ 2Ba2+ + H2Cr2O7 + H2O
H2Cr2O7 + 6Fe2+ + 12H+ Fe3+ + Cr3+ + 7H2O (sebagian Fe2+)
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ +
4H2O (sisa Fe2+)
Titik akhir titrasi
Warna larutan KMnO4 sangat kelam, dipakai untuk menunjukkan titik akhir. Selama
titrasi berlangsung KMnO4 lenyap bereaksi, setelah reaksi habis. Maka kelebihan setetes
saja KMnO4, akan timbul warna yang sangat mudah digunakan sebagai penunjuk
berakhirnya titrasi.
Warna pada titik kahir tidak tetap bertahan, setelah beberapa lama akan lenyap, akibat
reaksi antara kelebihan MnO4- dengan ion Mn2+.
2H2O + 2MnO4- + 3Mn2+ MnO2
+ 4H+
K besar, V kecil
Kestabilan, pembuatan dan penyimpanan larutan KMnO4
KMnO4 mampu mengoksidasi air :
4MnO4- + 2H2O 4MnO2 + 3O2 +
4OH-
Sebagai otokatalisator
Adanya panas, cahaya, basa, bahan organic akan mempercepat terbentuknya endapan MnO2.
Saran :
Kristal KMnO4 dilarutkan dipanaskan
setelah dingin disaring (jangan pakai kertas saring) disimpan dalam botol berwarna
gelap, tanpa basa, harus sering distandarisasi ulang.
Standarisasi
1. As2O3 merupakan bahan baku primer yang sangat baik
karena : sangat murni, stabil, tidak higroskopis dan mudah diperoleh.
Dilarutkan dalam NaOH, diasamkan dengan HCl, lalu dititrasi :
5 HAsO2 + 2MnO4- + 6H+ + 2H2O 2Mn2+ +
5H3AsO4
HAsO2 sering ditulis sebagai HASO3
2. Natrium oksalat
Merupakan bahan baku primer yang baik, sangat murni, stabil selama proses pengeringan
dan tidak higroskopis. Na-oksalat dititrasi dalam larutan asam
5 H2C2O4 + 2 MnO4- + 6H+
2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
3. Fe
Kemurnian sangat tinggi, dilarutkan dalam HCldan dapat dititrasi dingin tapi reaksi
berjalan lambat, perlu ditambahkan pereaksi Zimmermen – Reinhardt (300 gr MnSO4.4H2O,
400 mL H2SO4 pekat dan 400 mL H3PO4 85%, encerkan menjadi 3 liter)
Berat ekivalenBE = BM = BM
DBO/mol n1. KMnO4 BE = BM (dalam asam) 5 BE = BM (dalam netral)
3 BE = BM (dalam basa) 1
2. BE FeSO4 = BM, sebab perubahannya dari Fe2+ Fe3+
3. Asam oksalat, BE = ½ BM
Karena yang teroksidasi adalah C(3) ke C(4) dan terdapat dua atom (dalam satu molekul
asam oksalat)
4. K2Cr2O7 BE = BM karena terjadi reduksi
6
Cr (6) Cr (3) dan terdapat dua atom Cr dalam molekul K2Cr2O7
Pre-reduksi
Dalam titrasi oleh sebuah oksidator, analat harus prereduksi jika diperlukan. Prereduktor
yang banyak digunakan bias berbentuk logam, gas, maupun garam.
1. logam
Berbentuk batangan, lempengan, serbuk dan butiran.
Kelebihan logam dapat dikeluarkan/disaring
Logam yang dipakai antara lain :
Zn, Cd, Al, Pb, Ni, Cu, Hg, dan Ag
Reduktor butiran yang sering dipakai disimpan dalam sebuah tabung, dikenal sebagai
reduktor Jones dan reduktor Walden.
Reduktor Jones
Berisi Zn dalam larutan HgCl2
Sebagian Hg2+ direduksi oleh Zn menjadi Hg logam, yang membentuk lapisan amalgam
Amalgam ini mencegah oksidasi Zn logam oleh H+
Untuk mencegah oksidasi oleh udara, permukaan isian harus tertutup cairan.
Reduktor Walden
Berisi butiran logam Ag yang direndam dalam HCl 1 M (pada saat tidak dipakai)
Butiran Ag dibuat dengan mereduksi AgNO3 dengan logam Cu tersuspensi perak halus.
2. Gas
Gas yang sering dipakai adalah H2S dan SO2
Merupakan pereduktor sedikit lemah
Untuk menghilangkan sisa gas, dapat dilakuakn pendidihan
Kekurangan : reaksi berjalan lambat, gasnya beracun dan mengganggu indera penciuman
3. Garam
Yang sering digunakan SnCl2
Kelebihan Sn2+ dihilangkan dengan MgCl2
Sering digunakan untuk reduksi Fe2+, Cu, Mo, As
Hg2Cl2 bersifat pereduktor tapi tidak membahayakan karena bentuknya endapan dan
oksidasi sangat lambat
B. K2Cr2O7 (kalium bikromat)
Kalium bikromat (H+) mengalami reduksi → Cr3+
Cr2O73- + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O E = 1,33 V
Penggunaan tidak seluas KMnO4, karena daya oksidasi kecil dan lambat, tapi larutannya
stabil, inert terhadap Cl-, sangat murni, tersedia sebagai bbp, mudah dan murah
Penggunaan terutama untuk Fe2+, oksidator + larutan baku Fe2+ berlebih, disusul dengan
titrasi kembali kelebihan Fe2+
Cara pembuatan larutan :
- Kristal dikeringkan pada 1050-2000 C
- Dibuat larutan
- Perlu tambahan indikator redoks
C. Ce (IV) – Serium tetravalent
Mengalami reduksi menjadi Ce(III)
Harga E0 sangat bergantung pada lingkungan asamnya
(HClO4 1 M → E0 Ce 1,70 Volt)
(HNO3 1 M → E0 Ce 1,61 Volt)
(H2SO4 1 M → E0 Ce 1,44 Volt)
(HCl 1 M → E0 Ce 1,28 Volt)
Kelebihan : dalam H2SO4 sangat stabil, bereaksi tunggal, tidak mengoksidasi ion Cl-
Kelemahan : hanya dalam suasana asam kuat, harga mahal, perlu indicator tambahan
Dibuat dari pelarutan :
Ce (NO3)4 . 2 NH4NO3
Ce (SO4)2 . 2 (NH4)2SO4 . 2 H2O
Ce (HSO4)4
TITRASI DENGAN REDUKTOR SEBAGAI TITRAN
Reduksi yang sering dipakai adalah titran (III) dan krom (II), sangat mudah bereaksi
dengan udara sehingga harus ada gas inert (N2 dan CO2)
Penentuan kadar air cara Karl Fischer
Pereaksi terdiri dari : yod, SO2, piridin dan methanol
Terjadi kompleks antara yod dan SO2 dengan piridin dan bisa bereaksi dengan air
C5H5HI2 + C5H5N . SO2 + C5H5N + H2O → 2 C5H5N.HI +
C5H5N.SO3
Methanol untuk mengikat C5H5N . SO3 supaya tidak bereaks dengan air
Sehingga yang terjadi adalah :
C5H5N . SO3 + CH3OH → C5H5N(H) SO4 . CH3
Yang tidak diharapkan :
C5H5N . SO3 + H2O → C5H5NH SO4H
Titik akhir ditandai dari warnan kuning kecoklatan
INDIKATOR REDOKS
A. Indikator khusus Bereaksi dengan salah satu komponen
Contoh : Amilum
B. Indikator Redoks yang sebenarnya
Hanya bergantung pada perubahan potensial
Contoh : Fe(II)-ortofenantrolen (Feroin)
Latihan Soal
1. Jelaskan perbedaan prinsip titrasi yodometri tak langsung dengan yodometri langsung,
dijelaskan juga larutan yang digunakan, bahan baku primer, dan sumber kesalahan titrasi
2. Sebanyak 50 ml larutan asam klorida yang mengandung besi (II) sebanyak 3,0 mmol dititrasi
dengan larutan serium klorida 0,05 M, diharapkan larutan ini akan mengoksidasi besi dengan
perubahan bilangan oksidasi yang sama. Hitunglah potensial suatu elektrode dalam beberapa
selang berikut, awal titrasi, 10 ml titran, 20 ml titran, 40 ml titran, 59,5 ml titran, 60 ml titran
dan 65 ml titran..
E0 sel Fe 3+ / Fe 2+ = 0,68 volt
E0 sel Ce 3+ / Ce 4+ = 1,44 volt
3a. Hitunglah nilai tetapan kesetimbangan untuk kondisi : Fe 3+ 0,10M sebanyak 50 ml
dititrasi dengan B2+ 0,01M. Bila ditambahkan 49,95 ml titran, reaksi menjadi lengkap. Pada
penambahan 2 tetes lagi (0,10ml) titran, p Fe 3+ berubah sebanyak 2 satuan.
3b. Hitunglah selisih potensial standar kedua pasangan redoks untuk nilai K ini !
4. Sebutkan Indikator apa saja yang biasa digunakan untuk titrasi redoks, lengkapi dengan rumus
strukturnya!
5. Suatu larutan Sn 2+ ditirasi dengan suatu zat pengoksid menjadi Sn4+. Hitunglah potensial
pasangan Sn2+ --Sn4+ , bila Sn2+ yang sudah teroksidasi adalah : 10%, 25%, 33%, 50 %, 99%,
dan 99,9 %.