ATK Full versions

ANALISIS KUALITATIF KATION DAN ANION

1

Jenis analisis

• Analisis makro– Kuantitas zat 0,5 – 1 g – Volume yang dipakai sekitar 20 ml

• Analisis semimikro– Kuatitas zat sekitar 0,05 g– Volume yang dipakai sekitar 1 ml

• Analisis mikro– Kuatitas zat kurang dari 0,01 g– Volume yang dipakai < 1 ml

2

Keuntungan analisis semimikro

• Penggunaan zat yang sedikit• Kecepatan analisis tinggi• Ketajaman pemisahan yang meningkat• Penggunaan asam sulfida lebih sedikit• Penghematan peralatan

3

Jenis uji

• Reaksi Kering• Reaksi Basah

4

Reaksi Kering

• Pengamatan rupa• Pemanasan• Uji Pipa tiup• Uji Nyala• Uji Manik Boraks• Uji manik fosfat• Uji Manik natrium karbonat

5

Pengamatan rupa

• Jika sampel berupa larutan, pindahkan sebagian kecil kedalam pinggan dan keringkan diatas penangas air. Sisanya diamati:

a. WARNA : warna dapat menunjukkan keberadaan unsur-unsur tertentu (belum merupakan kepastian)

Cu2+ : biru atau hijau; Ni2+ : hijauCr3+ : hijau tua atau hitam Fe2+ : hijau mudaFe3+ : kuning Mn2+ : merah jambu muda

b. BAU : kadang-kadang dapat memberikan petunjuk yang penting, misalnya bau NH3, bau H2S, bau cuka, bau arsen.

6

Pemanasan• Zat atau sampel ditaruh dalam tabung reaksi kemudian dipanasi

dengan menggunakan nyala bunsen, mula-mula dengan lembut kemudian dengan lebih kuat.

• Setelah, atau sewaktu sedang dipanaskan dapat terjadi sublimasi, atau pelelehan atau penguraian yang disertai perubahan warna, atau terjadi pelepasan suatu gas yang dapat dikenali dari sifat-sifat khas tertentunya.

a. Perubahan warna :Garam Cu (biru) menjadi garam anhidrat (putih)Garam Pb (putih) menjadi PbO (kuning)Garam Co (merah) menjadi biru atau ungu mudaZat organik menjadi karbon yang hitam, warna hitam hilang bila pemanasan dilanjutkan.

7

Pemanasanb. Mencair : Garam-garam berair hablur bila dipanaskan akan mencair

karena melarut dalam air hablurnya. Diantaranya NaOH, KOH, asam oksalat halida-halida dari K, Cd, Hg, Pb dsb. Nitrat-nitrat dari Na, K, NH4, dsb.

c. Menyublim : Sublimasi pada bagian yang dingin menyatakan zat yang mudah menyublim, misalnya : garam-garam amonium, arsen-oksida, klorida-klorida dari Al, Zn, Cd. Warna subliman yang terjadi dapat mengindikasikan keberadaan unsur-unsur seperti:merah : krom (III) kloridakuning : belerang, arsen trioksida, raksa (II) iodidaputih : garam-garam amonium, klorida-klorida dari Al, Zn, Cd

8

Pemanasand. Pembebasan gas : digolongkan berdasarkan sifat asam, basa, warna

dan bau.1. Uap asam (diperiksa dengan lakmus), misal SO2 dari sulfit atau sulfat

2. Uap basa (diperiksa dengan lakmus), misal NH3 dari amonium

3. Uap berwarna : hampir selalu menandakan penguraian zatBerwarna kuning atau coklat tua ; NO2 dari nitrit, nitrat (membirukan setetes benzidin); Br2 dari bromida (membirukan kertas kanji)

4. Uap yang tak berbau/tak berwarna, CO2 dari karbonat-karbonat (mengeruhkan setetes air barit)

5. Uap tak berwarna tapi berbau : H2S

9

Uji nyala / flame test• Uji perubahan warna api karena pembakaran suatu senyawa• Logam alkali dan alkali tanah akan memberikan warna khusus pada nyala

Bunsen• Natrium akan memberikan warna nyala kuning• Kalium akan memberikan warna nyala merah darah• Bila dalam sampel terdapat natrium bersama kalium, warna kuning

natrium akan menutupi warna kalium. Untuk hal ini dapat digunakan kaca kobalt, sehingga warna kuning akan terserap dan warna kalium bisa teramati.

10

Reaksi Basah

Uji dilakukan dengan zat-zat dalam larutan.Suatu reaksi diketahui berlangsung bila:

– Terbetuknya endapan– Pembebasan gas– Perubahan warna

11

Pembentukan endapan

Larutan jenuh merupakan suatu sistem kesetimbangan, contoh :AgCl Ag+ + Cl-

Ini merupakan kesetimbangan heterogen karena AgCl dalam bentuk padat, sedangkan Ag+ dan Cl- dalam bentuk larutan

Hasil kali kelarutan : Ks = [Ag+] [Cl-]

Bila Ks terlewati akan terbentuk endapan AgCl

12

Efek ion sekutu dan ion asing

• Ion sekutu adalah suatu ion yang juga merupakan bahan endapan. Dengan perak nitrat misalnya, baik ion perak maupun klorida merupakan ion sekutu, dan semua ion lainnya adalh ion asing.

• Keberadaan ion sekutu akan menurunkan kelarutan.• Ion asing akan memperbesar kelarutan, tapi umumnya pengaruhnya ini

kecil sekali.

13

Perubahan warna / Pembentukan kompleks

• Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari suatu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan

• Ion pusat adalah ion logam• Ligan adalah ion atau melekul yang memiliki

pasangan elektron bebascontoh : CN- , NO2

- , H2O , NH3 dll

14

Perubahan warna / Pembentukan kompleks

• Fenomena penting yang sering terjadi “bila kompleks terbentuk adalah kenaikan kelarutan”

• Banyak endapan bisa melarut karena pembentukan kompleks

• Contoh :– AgCN(s) + CN- [Ag(CN)2]- Penambangan CN berlebih menyebabkan endapan

berubah menjadi ion yang larut

15

Klasifikasi Kation

Klasifikasi kation yang paling umum didasarkan pada perbedaan kelarutan dari:

• Klorida• Sulfida• Karbonat

16

Klasifikasi Kation• Golongan I : membentuk endapan dengan HCl encer

– Pb2+, Hg+, Ag+

• Golongan II : tidak bereaksi dengan HCl, membentuk endapan dengan H2S– Hg(2+), Bi2+, Cd2+, As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+, Sn3+

• Golongan III : membentuk endapan dengan NH4S – Co2+, Ni2+, Fe2+, Fe3+, Cr3+, Al3+, Zn2+, Mn2+

• Golongan IV : membentuk endapan dengan (NH4)2 CO3

– Ca2+, Sr2+, Ba2+

• Golongan V : tidak bereaksi dengan reagen golongan sebelumnya– Mg, Na, NH4

+, Li, H

17

SkematikSAMPEL

+ HCl Gol II, III, IV, V

+ H2SGolongan I Gol III, IV, V

Golongan II (NH4)2S Gol IV, V

Golongan III (NH4)2CO3 Golongan V

Golongan IV

18

Golongan II

Kation-kation golongan II tidak bereaksi dengan asam klorida, tetapi membentuk endapan dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer. Endapan dapat berwarna :

Hitam : HgS; PbS; CuSKuning : CdS; As2S3; As2S5, SnS2

Coklat : BiS3; SnS

Jingga : Sb2S3; Sb2S5

Kation dari golongan II dipisahkan kedalam dua sub golongan II a (gol. Tembaga) dan IIb (gol. Arsenik) berdasarkan kelarutan endapan dalam bentuk sulfidanya didalam amonium polisulfida.

19

Golongan II a dan II b

• Sub golongan II a (gol. tembaga), dimana bentuk sulfidanya tidak dapat larut dalam amonium poli sulfida, terdiri dari Hg (II), Pb (II), Bi (III), Cu (II) dan Cd (II).

• Sub golongan II b (gol. Arsenik), dimana bentuk sulfidanya larut dalam amonim polisulfida, terdiri dari As (III), As (V), Sb (III), Sb (V), Sn (II) dan Sn (IV).

20

Raksa , Hg (II)

• Penambahan H2S, dengan adanya HCl encer, pada sampel mengandung Hg (II) mula-mula akan terbentuk endapan putih merkurium (II) klorosulfida (a), endapan ini akan terurai bila penambahan H2S dilanjutkan sehingga terbentuk endapan hitam merkurium (II) sulfida (b).3 Hg2+ + 2 Cl- + 2 H2S Hg3S2Cl2 + 4 H+ (a)

Hg3S2Cl2 + H2S 3HgS + 2H+ + 2Cl- (b)

Endapan HgS, larut dalam natrium sulfida (2 M), dimana ion kompleks disulfomerkurat (II) terbentukHgS + S2- (HgS2)2-

Bila kedalam larutan ion komplek ini ditambahkan NH4Cl, endapan hitam HgS kembali terbentuk(HgS2)2- + NH4Cl HgS

21

Raksa , Hg (II)

• Bila kedalam sampel yang mengandung Hg (II) ditambahkan sedikit NaOH akan terbentuk endapan merah-kecoklatan, dan bila penambahan NaOH dilanjutkan sampai jumlah stoikiometris endapan akan berubah menjadi kuning, terbentuk merkurium (II) oksidaHg2+ + 2OH- HgO + H2O

Endapan tidak larut dalam penambahan NaOH berlebihReaksi ini dapat digunakan untuk membedakan Hg(II) dari Hg(I), dimana pada Hg(I), penambahan NaOH akan memberikan endapan hitam merkurium (I) oksidaHg2

2+ + 2OH- Hg2O + H2O

22

Raksa , Hg (II)

• Penambahan kalium iodida sedikit demi sedikit akan memberikan endapan merah Hg(II) iodidaHg2+ + 2I- HgI2

Endapan melarut dalam penambahan KI berlebih, dimana terbentk ion tetraiodomerkurat (II)HgI2 + 2I- (HgI4)2-

23

Bismut, Bi

• Penambahan H2S terhadap sampel yang mengandung Bi (III) akan memberikan endapan hitam bismut sulfida2 Bi3+ + 3H2S Bi2S3 + 6H+

Endapan tidak larut dalam asam encer dingin dan dalam amonium sulfida. Endapan larut dalam HCl pekat yang mendidih, dimana gas H2S dibebaskan

Bi2S3 + 6HCl 2Bi3+ 6Cl- + 3H2S

Asam nitrat encer panas melarutkan bismut sulfida, dan meninggalkan belerang sebagai endapan putihBi2S3 + 8H+ + 2NO3

- 2Bi3+ + 3S + 2NO + 4H2O

24

Bismut, Bi

• Natrium hidroksida bila ditambahkan kedalam sampel mengandung Bi(III) akan memberikan endapan putih bismut (III) hidroksidaBi3+ + 3OH- Bi(OH)3

Endapan hanya sedikit sekali larut dalam reagensia berlebih. Endapan larut dalam asamBi(OH)3 + 3H+ Bi3+ + 3H2O

Bila dididihkan, endapan kehilangan air dan menjadi putih kekuningan Bi(OH)3 BiO.OH + H2O

25

Bismut, Bi• Bila terhadap sampel Bi (III) ditambahkan kaliumiodida tetes

demi tetes, akan terbentuk endapan hitam BiI3

Endapan mudah larut dalam reagensia berlebih, dimana akan terbentuk ion tetraiodobismutat berwarna jinggaBiI3 + I- (BiI4)-

Bila dilakuka pengenceran, reaksi akan bergeser kekiri dan endapan hitam bismut iodida terbentuk lagi.Bila endapan dipanaskan dengan air, ia akan berubah menjadi jingga, oleh terbentuknya bismutil iodida BiI3 + H2O BiOI + 2H+ + 2I-

26

Tembaga (II)

• Tembaga (II) dengan gas H2S akan membentuk endapan hitam tembaga (II) sulfida, CuSCu2+ + H2S CuS + 2H+

Endapan tidak larut dalam H2SO4 encer (1 M) mendidih

HNO3 pkt, panas, melarutkan CuS dan meninggalkan belerang sebagai endapan putih.CuS + 8HNO3 3Cu2+ + 6NO3

- + 3S + 2NO + 2H2O

Bila dididihkan lebih lama, S akan dioksidasikan menjadi H2SO4 dan diperoleh larutan jernih berwarna biru.S + 2HNO3 2H+ + SO4

2- + 2NO

27

Tembaga (II)

• NaOH dingin bila ditambahkan kedalam larutan mengandung tembaga (II) akan memberikan endapan biru tembaga (II) hidroksida:Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2

Endapan tidak larut dalam reagensia berlebih

Bila dipanaskan, endapan berubah menjadi tembaga(II) oksida hitam, karena dehidratasi.Cu(OH)2 CuO + H2O

28

Tembaga (II)

• Penambahan Kalium iodida akan mengendapkan tembaga(I) iodida, putih tetapi larutan berwarna coklat tua karena terbentuknya ion-ion tri-iodida (iod):2Cu2+ + 5I- 2CuI + I3

-

Dengan menambahkan natrium tiosulfat berlebih kepada larutan, ion tri-iodida direduksi menjadi ion iodida yang tak berwarna, dan warna putih endapan jelas terlihat. Reduksi dengan tiosulfat menghasilkan ion tetrationat:I3

- + 2S2O32- 3I- + S4O6

2-

Reaksi ini dipakai dalam analisis kuantitatif untuk penentuan tembaga secara iodometri.

29

Kadmium

• Dengan gas H2S kadmium akan membentukendapan kuning kadmium sulfidaCd2+ + H2S CdS + 2H+

Pengendapan tak akan sempurna bila terdapat asam kuat dengan konsentrasi lebih besar dari 0,5 M. Asam pekat melarutkan endapan.

30

Kadmium

• Bila larutan amonia ditambahkan tetes demi tetes kedalam kadmium akan terbentuk endapan putih kadmium(II) hidroksida:Cd2+ + 2NH3 + 2H2O Cd(OH)2 + 2NH4

+

Endapan melarut dalam asam, dimana kesetimbangan bergeser kekiri.Endapan juga larut dalam reagensia berlebih, dimana terbentuk ion tetraaminakadmium(II) :Cd(OH)2 + 4NH3 (Cd(NH3)4)2+ + 2OH-

Komplek tidak berwarna

31

Kadmium

• Penambahan NaOH terhadap kadmium akan memberikan endapan putih kadmium(II) hidroksidaCd2+ + 2OH- Cd(OH)2

Endapan tidak larut dalam reagensia berlebih; warna dan komposisinya tidak berubah bila dididihkan.

32

Arsenik (III)• Untuk mempelajari kation ini dapat digunakan larutan

arsenik(III) oksida, As2O3 0,1 M, atau natrium arsenit, Na3AsO3. As2O3 tidak larut dalam air dingin, tetapi dengan mendidihkan campuran selama 30 menit akan larut dengan sempurna dan tidak akan kembali mengendap ketika larutan didinginkan.

• Pemberian gas H2S kedalam sampel mengandung As(III) akan menghasilkan endapan kuning arsenik(III) sulfida2As3+ + 3H2S As2S3 + 6H+

Larutan harus bersifat sangat asam, kalau kurang asam hanya akan terbentuk larutan berwarna kuning karena terbentuknya koloid As2O3

33

As(III)

Endapan As2S3, tidak larut dalam HCl pekat, tetapi larut dalam HNO3 pekat, panas.

3As2S3 + 26HNO3 + 8H2O 6AsO43- + 9SO4

2- + 26NO

Endapan juga larut dengan mudah dalam larutan hidroksida alkali dan amonia, dimana terbentuk ion tioarsenitAs2S3 + 6OH- AsO3

3- + AsS33- + 3H2O

34

As(III)

• Dengan penambahan perak nitrat, dalam larutan netral, arsenik(III) membentuk endapan kuning perak arsenit.AsO3

3- + 3Ag+ Ag3AsO3

Endapan larut baik dalam asam nitrat (a), maupun amonia (b)

Ag3AsO3 + 3H+ H3AsO3 + 3Ag+ (a)

Ag3AsO3 + 6NH3 3(Ag(NH3)2)+ + AsO33- (b)

35

As(III)

• Uji Bettendorff:Beberapa tetes larutan arsenit ditambahkan pada 2 ml HCl pekat dan 0,5 ml larutan timah(II) klorida jenuh, dan larutan dipanaskan perlahan-lahan; larutan menjadi coklat tua dan akhirnya hitam, disebabkan oleh terpisahnya unsur arsenik:2As3+ + 3Sn2+ 2As + 3Sn4+

36

As(V)

• Dengan larutan perak nitrat, As(V) akan memberikan endapan merah-kecoklatan, perak arsenat Ag3AsO4

AsO43- + 3Ag+ Ag3AsO4

Endapan larut dalam asam dan dalam larutan amonia, tetapi tidak larut dalam asam asetat.

• Bila larutan amonium molibdat dan asam nitrat ditambahkan dengan sangat berlebihan kepada suatu larutan arsenat, akan diperoleh endapan kristalin berwarna kuning dari amonium arsenomolibdat,(NH4)3AsMo12O40 ketika campuran tersebut dididihkan.AsO4

3-+ 12MoO42- + 3NH4

+ + 24H+ (NH4)3AsMo12O40 + 12H2O

37

Stibium(III)

• Dengan gas H2S stibium(III) akan menghasilkan endapan merah jingga stibium trisulfida, Sb2S3

2Sb3+ + 3H2S Sb2S3 + 6H+

Endapan larut dalam asam klorida pekat panas 2Sb2S3 + 6HCl 2Sb3+ + 6Cl- + 3H2S

• Dengan NaOH atau amonia, Sb(III) memberikan endapan putih stibium(III) oksida terhidrasi Sb2O3xH2O

2Sb3+ + 6OH- Sb2O3 + 3H2O

Endapan larut dalam basa alkali yang pekat, membentuk antimonit: Sb2O3 + 2OH- 2SbO2

- + H2O

38

Stibium(V)• Dengan H2S Sb(V) akan membentuk endapan stibium

pentasulfida yang berwarna merah-jingga, dalam larutan yang sedang asamnya.2Sb5+ + 5H2S Sb2S5 + 10H+

Endapan larut dalam amonium sulfida Sb2S5 + 3S2- 2SbS4

3-

Endapan juga larut dalam hidroksida alkali membentuk tioantimonat: Sb2S5 + 6OH- SbSO3

3- + SbS43- + 3H2O

Juga larut dalam HCl pekat dengan pembentukan stibium triklorida dan pemisahan belerang. Sb2S5 + 6H+ 2Sb3+ + 2S + 3H2S

39

Stibium(V)

• Dengan penambahan larutan kalium iodida, dalam larutan yang bersifat asam, iod akan memisah (Sb5+ tereduksi menjadi Sb3+)Sb5+ + 2I- Sb3+ + I2

Jika ion Sb5+ terdapat berlebihan, kristal-kristal iod memisah dan mengapung di atas permukaan larutan. Bila dipanaskan akan muncul uap lembayung iod yang khas. Jika reagensia ditambahkan secara berlebih, terbentuk ion-ion tri-iodida coklat : Sb5+ + 9I- (SbI6)3- + I3

-

40

Stibium

• Uji kering (pipa tiup):Bila senyawa stibium dipanaskan dengan natrium karbonat di atas arang, akan diperoleh sebutir manik logam yang getas, dan dikelilingi oleh kerak berwarna putih.

41

Timah (II)

• Dengan larutan NaOH timah(II) akan memberikan endapan putih timah(II) hidroksida:Sn2+ + 2OH- Sn(OH)2

Endapan larut dalam alkali berlebihSn(OH)2 + 2OH- (Sn(OH)4)2-

• Dengan penambahan amonia, Sn(II) juga sama memberikan endapan putih Sn(OH)2, namun endapan ini tidak larut dalam amonia berlebih.

42

Timah (II)

• Dengan larutan merkurium(II) klorida, akan terbentuk endapan putih merkurium(I) klorida (kalomel), bila sejumlah besar reagen ditambahkan secara cepat.Sn2+ + HgCl2 Hg2Cl2 + Sn4+ + 2Cl-

Tetapi jika ion Sn(II) terdapat secara berlebih, endapan berubah jadi abu-abu, terutama bila dipanaskan, karena Hg2Cl2 tereduksi lebih lanjut menjadi logam merkurium

Sn2+ + Hg2Cl2 2Hg + Sn4+ + 2Cl-

43

Timah (IV)

• Dengan larutan NaOH akan menghasilkan endapan putih seperti gelatin timah(IV) hidroksida, Sn(OH)4

Sn4+ + 4OH- Sn(OH)4

Endapan larut dalam reagensia berlebih, membentuk heksahidroksostanat (IV)Sn(OH)4 + 2OH- (Sn(OH)6)2-

• Dengan amonia dan dengan larutan natrium karbonat, diperoleh endapan yang serupa, tetapi tidak larut dalam reagensia berlebih.

44

Timah(IV)

• Dengan penambahan larutan merkurium(II) klorida tidak terbentuk endapan. Hal ini membedakan antara timah(II) dengan timah(IV).

• Logam besi: mereduksi Sn(IV) menjadi Sn(II). Bila potongan besi dimasukan kedalam larutan mengandung Sn(IV), setelah besi kembali dipisahkan pada alarutan akan terdeteksi keberadaan ion Sn(II), yang bisa dideteksi dengan larutan merkurium(II) klorida.

45

Besi (II)

• Penambahan NaOH kedalam larutan mengandung besi(II) akan memberikan endapan putih besi(II) hidroksida (bila tidak ada udara sama sekali)Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2

Endapan tidak larut dalam reagensia berlebih, tapi larut dalam asam.Bila terkena udara, Fe(OH)2 dengan cepat dioksidasikan dan menghasilkan besi(III) hidroksida berwarna coklat kemerahan.4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3

46

Besi (II)

Pada kondisi biasa, Fe(OH)2 nampak sebagai endapan hijau kotor, dengan penambahan hidrogen peroksida akan dioksidasikan menjadi besi (III) hidroksida2Fe(OH)2 + H2O2 2Fe(OH)3

• Dengan larutan amonium sulfida akan terbentuk endapan hitam besi (II) sulfida, FeS.Fe2+ + S2- FeSEndapan larut dengan mudah dalam asam, dengan melepas H2S. FeS + 2H+ Fe2+ + H2S

47

Besi (II)Endapan FeS yang basah akan menjadi coklat setelah terkena udara, karena teroksidasi menjadi besi (III) sulfat basa, Fe2O(SO4)2

4FeS + 9O2 2Fe2O(SO4)2

• Dengan larutan kalium sianida akan terbentuk endapan coklat kekuningan, besi (II) sianida.Fe2+ + 2CN- Fe(CN)2

Endapan larut dalam reagensia berlebih, dimana diperoleh larutan kuning muda dari ion heksasianoferat (II) atau ferosianida (Fe(CN)6)4-

Fe(CN)2 + 4CN- (Fe(CN)6)4-

48

Besi (III)• Untuk mempelajari kation ini dapat digunakan larutan

FeCl3.6H2O 0,5 M. Larutan harus berwarna kuning jernih. Jika larutan berubah menjadi coklat karena hidrolisis, harus ditambahkan beberapa tetes HCl.

• Dengan larutan amonia, Fe(III) akan memberikan endapan coklat merah seperti gelatin yang tidak larut dalam reagensia berlebih, tetapi larut dalam asam.Fe3+ + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4

+

Dengan pemanasan yang kuat, besi(III) hidroksida akan berubah menjadi besi(III) oksida 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O

49

Besi (III)

• Dengan larutan NaOH akan terbentuk endapan coklat kemerahan besi(III) hidroksida, yang tak larut dalam reagensia berlebihFe3+ + 3OH- Fe(OH)3

• Dengan amonium sulfida, akan terbentuk endapan hitam, yang merupakan campuran antara besi(II) sulfida dan belerang:2Fe3+ + 3S2- 2FeS + SDalam HCl, endapan FeS hitam melarut dan tertinggal endapan putih dari belerangFeS + 2H+ H2S + Fe2+

50

Besi (III)

• Endapan besi(II) sulfida yang lembab, bila terkena udara, perlahan-lahan teroksidasi menjadi besi(III) hidroksida berwarna coklat:4FeS + 6H2O + 3O2 4Fe(OH)3 + 4S

Reaksi ini eksotermal. Pada kondisi tertentu panas yang dilepaskan bisa cukup untuk membuat endapan menjadi kering, dan kertas saring dengan belerang halus di atasnya bisa terbakar.

51

Besi (III)

• Penambahan kalium sianida secara perlahan-lahan terhadap larutan mengandung Fe3+ akan menghasilkan endapan coklat kemerahan besi(III) sianida.Fe3+ + 3CN- Fe(CN)3

Dalam reagensia berlebih, endapan melarut menghasilkan larutan kuning, dimana terbentuk ion heksasianoferat(III) :Fe(CN)3 + 3CN- (Fe(CN)6)3-

Reaksi ini harus dikerjakan dalam kamar asam, karena asam bebas yang terdapat dalam FeCl3 membentuk gas hidrogen sianida dengan reagensia :H+ + CN- HCN

52

Besi (III)• Dengan penambahan dinatrium hidrogen fosfat akan

diperoleh endapan putih kekuningan besi(III) fosfat:Fe3+ + HPO4

2- FePO4 + H+

Reaksi ini reversibel, karena terbentuk asam kuat yang melarutkan endapan. Sebaiknya tambahkan sedikit natrium asetat, yang akan bertindak sebagai buffer terhadap asam kuat tersebut :CH3COO- + H+ CH3COOHAsam asetat, yang terbentuk tidak melarutkan endapan.Reaksi keseluruhan dengan adanya Na asetat :Fe3+ + HPO4

2- + CH3COO- FePO4 + CH3COOH

53

Alumnium (III)

• Untuk mempelajarinya bisa digunakan AlCl3 0,33 M, atau Al2(SO4)3.16H2O, bisa juga tawas kalium,

K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O.

• Dengan larutan amonium, Al(III) akan membentuk endapan putih seperti gelatin, yaitu alumunium hidroksida Al(OH)3, yang larut sedikit dalam reagensia berlebih.Al3+ + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4

+

54

Alumnium (III)• Penambahan natrium hidroksida akan menghasilkan endapan

putih alumunium hidroksida:Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Endapan larut dalam reagensia berlebih dan terbentk ion tetrahidroksoaluminat: Al(OH)3 + OH- (Al(OH)4)-

• Dengan natrium fosfat akan menghasilkan endapan putih seperti gelatin alumunium fosfatAl3+ + HPO4

2- AlPO4 + H+

Reaksi ini reversibel, karena asam kuat melarutkan endapan. Tetapi endapan tidak larut dalam asam asetat.

55

Endapan alumunium fosfat juga larut dalam NaOH:AlPO4 + 4OH- (Al(OH)4)- + PO4

3-

Kromium (III)Untuk mempelajari reaksi-reaksi kation ini dapat digunakan larutan kromium (III) klorida, CrCl3.6H2O

0,33 M, atau kromium (III) sulfat, Cr2(SO4)3.15H2O 0,1666 M

• Dengan larutan amonia, akan memberikan endapan seperti gelatin yang berwarna abu-abu hijau sampai abu-abu biru, kromium(III) hidroksida, Cr(OH)3

56

Kromium (III)• Cr3+ + 3NH3 + 3H2O Cr(OH)3 + 3NH4

+

Endapan sedikit larut dalam reagensia berlebih, bila reaksi dalam keadaan dingin, dengan membentuk larutan lembayung atau merah jambu yang mengandung ion kompleks heksaaminokromat(III): Cr(OH)3 + 6NH3 (Cr(NH3)6)3+ + 3OH-

Bila larutan ini dididihkan, kromium hidroksida kembali diendapkan. Maka untuk pengendapan sempurna kromium hidroksida reaksi dapat dilakukan ketika larutan mendidih.Endapan kromium hidroksida tidak akan terjadi bila ada serta ion asetat dan tanpa kehadiran ion logam valensi tiga lain. Hal yang sama juga terjadi dengan kehadiran tartrat dan sitrat

57

Kromium (III)• Penambahan NaOH juga akan menghasilkan endapan

kromium(III) hidroksida:Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3

Reaksi ini reversibel, dengan sedikit penambahan asam endapan akan melarut.Endapan juga melarut dengan mudah dalam reagensia berlebih, terbentuk ion tetrahidroksokromat(III) Cr(OH)3 + OH- (Cr(OH)4)-

Larutan berwarna hijau yang dengan sedikit pengasaman, dan juga dengan mendidihkan akan kembali terbentuk endapan Cr(OH)3

58

Kromium (III)

• Penambahan H2O2 kepada larutan tetrahidroksokromat (III) yang bersuasana basa, akan menghasilkan larutan kuning karena Cr(III) dioksidasi menjadi kromat:2(Cr(OH)4)- + 3H2O + 2OH- 2CrO4

2- + 8H2O

• Dengan natrium fosfat akan terbentuk endapan hijau kromium(III) fosfat:Cr3+ + HPO4

2- CrPO4 + H+

Endapan larut dalam asam-asam mineral, tetapi praktis tidak larut dalam asam asetat encer dingin.

59

Kobalt (II)• Reaksinya dapat dipelajari menggunakan larutan kobalt(II)

klorida, CoCl2.6H2O 0,5 M atau kobalt(II) nitrat, Co(NO3).6H2O 0,5 M

• Dengan larutan NaOH, dalam keadaan dingin, akan mengendap suatu garam basa berwarna biru:Co2+ + OH- + NO3

- Co(OH)NO3

Pada pemanasan dengan alkali berlebihan (atau terkadang dengan penambahan reagensia berlebih), garam basa itu diubah menjadi endapan kobalt(II) hidroksida yang berwarna merah jambu.Co(OH)NO3 + OH- Co(OH)2 + NO3

-

60

Kobalt (II)

Kobalt (II) hidroksida ini perlahan-lahan akan berubah menjadi kobalt (III) hidroksida berwarna hitam kecoklatan, ketika terkena udara:4Co(OH)2 + O2 + 2H2O 4Co(OH)3

Perubahan akan terjadi lebih cepat jika dilakukan penambahan suatu pengoksidasi seperti natrium hipoklorit atau hidrogen peroksida:2Co(OH)2 + OCl- + H2O 2Co(OH)3 + Cl-

2Co(OH)2 + H2O2 2Co(OH)3

61

Kobalt (II)

• Jika dalam sampel tidak terdapat garam-garam amonium, penambahan sedikit amonia akan mengendapkan garam basa seperti dengan penambahan NaOH:Co2+ + NH3 + H2O + NO3

- Co(OH)NO3 + NH4+

Kelebihan reagensia akan melarutkan endapan, dimana ion heksaaminakobaltat(II) terbentuk :Co(OH)NO3 + 6NH3 (Co(NH3)6)2+ +NO3

- + OH-

Pengendapan garam basa tak terjadi sama sekali jika ada serta ion amonium dalam jumlah yang banyak. Pada kondisi ini akan langsung terbentuk ion kompleks:Co2+ + 6NH4+ (Co(NH3)6)2+ + 6H+

62

Kobalt (II)

• Dengan larutan amonium sulfida, dengan suasana netral atau basa, akan memberikan endapan hitam kobalt(II) sulfida:Co2+ + S2- CoSEndapan tidak larut dalam HCl encer atau asam asetat. Endapan larut dalam asam nitrat pekat, panas, atau air raja, dan meninggalkan belerang sebagai endapan putih.3CoS + 2HNO3 + 6H+ 3Co2+ + 3S + 2NO + 4H2O

CoS + HNO3 + 3HCl Co2+ + S + 2NOCl + 2Cl- + 2H2O

Pada pemanasan cukup lama, campuran menjadi jernih

63

Kobalt (II)

karena belerang teroksidasi menjadi sulfat:S + 2HNO3 SO4

2- + 2H+ + 2NO

S + 3HNO3 + 9HCl SO42- + 6Cl- + 3NOCl + 8H+ + 2H2O

64

Nikel (II)• Untuk mempelajari reaksi ion logam ini, gunakanlah larutan

nikel sulfat, NiSO4.7H2O atau nikel klorida NiCl2.6H2O, 0,5 M.• Dengan larutan NaOH akan terbentuk endapan hijau nikel(II)

hidroksida:Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2

Endapan tidak larut dalam reagensia berlebih.Endapan larut dalam amonia. Endapan juga larut dalam garam-garam amonium, dengan adanya alkali hidroksida berlebihan, membentuk ion heksaaminakelat(II), biru tuaNi(OH)2 + 6NH3 (Ni(NH3)6)2+ + 2OH-

Ni(OH)2 + 6NH4+ +4OH- (Ni(NH3)6)2+ + 6H2O

65

Nikel (II)

Berbeda dengan kobalt, larutan ion heksaaminakelat(II) tidak teroksidasi pada pendidihan terbuka terhadap udara, atau pada penambahan hidrogen peroksida.Endapan nikel(II) hidroksida berwarna hijau, dapat dioksidasikan menjadi nikel(III) hidroksida hitam dengan penambahan natrium hipoklorit:2Ni(OH)2 + ClO- + H2O 2Ni(OH)3 + Cl-

66

Nikel (II)

• Dengan penambahan amonia akan diperoleh endapan hijau nikel(II) hidroksida:Ni2+ + 2NH3 + 2H2O Ni(OH)2 + 2NH4

+

Endapan larut dalam reagensia berlebih:Ni(OH)2 + 6NH3 (Ni(NH3)6)2+ + 2OH-

Larutan berubah menjadi biru tua. Jika ada serta garam amonium, endapan tidak akan terjadi, tetapi langsung terbentuk ion kompleks.

67

Nikel (II)

• Dengan amonium sulfida, dalam suasana netral atau sedikit basa, terbentuk endapan hitam nikel sulfidaNi2+ + S2- NiSBila reagensia ditambahkan berlebih akan terbentuk larutan koloid coklat tua, yang akan mengalir menembus kertas saring. Dengan mendidihkan dan mengasamkan dengan asam asetat partikel koloid akan berkoagulasi sehingga bisa disaring.NiS tidak larut dalam HCl encer dingin dan dalam asam asetat, tetapi larut dalam HNO3 pekat, panas dan dalam air raja, dimana belerang akan terpisahkan.

68

Nikel (II)

3NiS + 2HNO3 + 6H+ 3Ni2+ + 2NO + 3S + 4H2O

NiS + HNO3 + 3HCl Ni2+ + S + NOCl + 2Cl- + 2H2O

Dengan pemanasan lebih lama, belerang akan melarut dan larutan menjadi jernih:S + 2HNO3 SO4

2- + 2H+ + NO

S + 3HNO3 + 9HCl SO42- + 6Cl- + 3NOCl + 8H+ + 2H2O

69

Mangan (II)

• Untuk mempelajari reaksi ini larutan mangan(II) klorida, MnCl2.4H2O, 0,25 M atau mangan (II) sulfat, MnSO4.4H2O, 0,25 M dapat dignakan.

• Dengan NaOH akan membentuk endapan mangan(II) hidroksida berwarna putih:Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2

Endapan tidak larut dalam reagensia berlebih. Endapan mudah teroksidasi bila terkena udara, sehingga endapan berubah menjadi coklat dengan terbentuknya mangan dioksida:Mn(OH)2 + O2 + H2O MnO(OH)2 + 2OH-

70

Mangan (II)

• Penambahan amonium sulfida akan menghasilkan endapan merah jambu mangan(II) sulfida:Mn2+ + S2- MnSEndapan mudah larut dalam asam-asam mineral dan bahkan dalam asam asetat (perbedaan dari nikel, kobalt, dan zink)MnS + 2H+ Mn2+ + H2S

MnS + 2CH3COOH Mn2+ + H2S + 2CH3COO-

71

Zink

• Larutan zink sulfat, ZnSO4.7H2O, 0,25 M bisa digunakan untuk mempelajari reaksi-reaksi Zn

• Dengan NaOH, terbentuk endapan zink hidroksida, putih seperti gelatin:Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2

Endapan larut dalam asam:Zn(OH)2 + 2H+ Zn2+ + 2H2O

Endapan juga larut dalam reagensia berlebih:Zn(OH)2 + 2OH- (Zn(OH)4)2-

72

Zink

• Dengan dinatrium hidrogen fosfat, terbentuk endapan putih zink fosfat:3Zn2+ + 2HPO4

2- Zn3(PO4)2 + 2H+

Jika ada serta ion amonium, terbentuk zink amonium fosfat:Zn2+ + NH4

+ + HPO42- Zn(NH4)PO4 + H+

Kedua endapan larut dalam asam encer, dimana reaksi berjalan ke arah kebalikannya. Kedua endapan juga larut dalam amonia:Zn3(PO4)2 + 12NH3 3(Zn(NH3)4)2+ + 2PO4

3-

Zn(NH4)PO4 + 3NH3 (Zn(NH3)4)2+ + HPO42-

73

Golongan kation ke empat

• Barium, Strontium dan Kalsium• Reagensia golongan: larutan amonium karbonat 1 M• Reagensia memperlihatkan reaksi basa karena hidrolisis:

CO32- + H2O HCO3

- + OH-

• Reagensia harus dipakai dalam suasana netral atau sedikit basa

• Reagensia terurai oleh asam (bahkan oleh asam asetat), pada mana terbentuk gas CO2:CO3

- + 2CH3COOH CO2 + H2O + 2CH3COO-

74

Barium• Untuk mempelajari reaksinya bisa digunakan larutan

BaCl2.2H2O atau barium nitrat, Ba(NO3)2 0,25 M.• Dengan penambahan amonium karbonat, akan terbentuk

endapan putih barium karbonat:Ba2+ + CO3

2- BaCO3

Endapan larut sedikit dalam larutan garam-garam amonia dari asam-asam kuat; ini disebabkan karena ion amonium bereaksi dengan ion karbonat, CO3

2-, dengan menyebabkan terbentuknya ion hidrogen karbonat, HCO3

-, sehingga konsentrasi ion karbonat dari larutan menjadi berkurang.NH4

+ + CO32- NH3 + HCO3

-, atau

75

Barium

NH4+ + BaCO3 NH3 + HCO3

- + Ba2+

Jika jumlah endapan barium karbonat sangat kecil, ia bisa larut dengan baik dalam garam amonium yang berkonsentrasi tinggi.

• Dengan larutan amonium oksalat, akan membentuk endapan putih barium oksalat, Ba(COO)2, yang hanya sedikit larut dalam air, tetapi larut mudah dalam asam asetat encer dan dalam asam mineral.Ba2+ + (COO)2

2- Ba(COO)2

76

Barium• Bila asam mineral ditambahkan pada endapan barium oksalat,

akan terjadi kesetimbangan berikut secara berbarengan:Ba(COO)2 (s) Ca2+ + (COO)2

2- (1)(COO)2

2- + H+ H(COO)2- (2)

H(COO)2- + H+ (COOH)2 (3)

• Dengan kalium kromat, akan terbentuk endapan kuning barium kromat, yang tidak larut dalam air.Ba2+ + CrO4

2- BaCrO4

Endapan tidak larut dalam asam asetat encer, tapi larut mudah dalam asam mineral.

77

Strontium

• Untuk mempelajari reaksi-reaksi dari strontium dapat digunakan larutan 0,25 M SrCl2.6H2O atau Sr(NO3)2.

• Penambahan amonium karbonat akan memberikan endapan putih strontium karbonat:Sr2+ + CO3

2- SrCO3

Endapan memiliki sifat yang serupa dengan barium karbonat, yaitu sedikit larut dalam garam-garam amonium dan terurai oleh asam.

78

Strontium• Dengan asam sulfat encer, terbentuk endapan putih

strontium sulfat:Sr2+ + SO4

2- SrSO4

Endapan tidak larut dalam amonium sulfat, meskipun dengan dididihkan, dan larut sedikit dalam asam klorida mendidih.

• Dengan kalium kromat, membentuk endapan kuning strontium kromat:Sr2+ + CrO4

2- SrCrO4

Endapan agak mudah larut dalam air, maka bila larutan strontium terlalu encer tidak akan terbentuk endapan. Endapan larut dalam asam asetat dan asam-asam mineral.

79

Kalsium• Untuk mempelajari reaksi-reaksinya dapat digunakan larutan

CaCl2.6H2O, 0,5 M• Dengan amonium karbonat, terbentuk endapan putih amorf

kalsium karbonat:Ca2+ + CO3

2- CaCO3

Dengan mendidihkan, endapan menjadi berbentuk kristal. Endapan larut dalam air yang mengandung asam karbonat berlebihan, karena terbentuk kalsium hidrogen karbonat yang larut.CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2HCO3

-

Dengan dididihkan endapan muncul lagi, karena CO2 keluar dan kesetimbangan bergeser kekiri.

80

Kalsium

Endapan CaCO3 larut dalam asam, bahkan dalam asam asetat:

CaCO3 + 2H+ Ca2+ + H2O + CO2

CaCO3 + 2CH3COOH Ca2+ + H2O + CO2 + 2CH3COO-

81

Kalsium• Dengan asam sulfat encer, terbentuk endapan putih kalsium sulfat:

Ca2+ + SO42- CaSO4

Endapan larut dalam asam sulfat pekat panas:CaSO4 + H2SO4 2H+ + (Ca(SO4)2)2-

• Dengan amonium oksalat, terbentuk endapan putih kalsium oksalat, kecepatan pengendapan tergantung pada konsentrasi kalsium dalam larutanCa2+ + (COO)2

2- Ca(COO)2

Endapan tidak larut dalam asam asetat, tetapi larut dalam asam-asam mineral.

82

Golongan kelima• Magnesium, natrium, kalium dan amonium• Tidak ada reagensia umum untuk kation-kation golongan ini• Kation-kation gol kelima tidak bereaksi dengan asam klorida,

hidrogen sulfida, amonium sulfida atau (jika ada serta garam-garam amonium) dengan amonium karbonat.

• Magnesium memperlihatkan reaksi yang serupa dengan gol. Keempat. Namun, magnesium karbonat dengan adanya garam amonium akan larut. Maka dalam pengerjaan analisis sistematis, dimana terjadi penambahan garam-garam amonium, magnesium tidak akan mengendap bersama kation golongan keempat.

83

Magnesium• Untuk mempelajari reaksi dari kation ini dapat digunakan

larutan 0,5 M dari MgCl6.6H2O atau MgSO4.7H2O• Dengan larutan amonia akan terjadi pengendapan parsial dari

magnesium hidroksida (putih seperti gelatin).Mg2+ + 2NH3 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4

+

Endapan larut sangat sedikit dalam air, tapi mudah larut dalam garam-garam amonium.Selagi reaksi berjalan, konsentrasi ion amonium bertambah karena adanya disosiasi garam-garam amonium, ini mengakibatkan berkurangnya konsentrasi ion hidroksil karena efek ion sekutu. Hal ini menyebabkan sebagian garam magnesium tetap berada dalam larutan.

84

• Dengan natrium hidroksida, akan terbentuk endapan putih magnesium hidroksida, Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2

Endapan tidak larut dalam reagensia berlebih, tapi mudah larut dalam garam-garam amonium.

• Dengan penambahan amonium karbonat, bila tidak ada serta garam-garam amonium, akan terjadi endapan putih magnesium karbonat basa:5Mg2+ + 6CO3

2- + 7H2O 4MgCO3.Mg(OH)2.5H2O + 2HCO3-

Bila ada garam amonium, tidak terjadi pengendapan, karena kesetimbangan akan kearah pembentukan hidrogen karbonatNH4

+ + CO3- NH3 + HCO3

-

85

Magnesium• Dengan dinatrium hidrogen fosfat, akan terbentuk endapan

kristalin putih magnesium amonium fosfat, Mg(NH4)PO4.6H2O, jika ada serta amonium klorida (untuk mencegah pengendapan Mg(OH)2) dan larutan amonia:

Mg2+ + NH3 + HPO42- Mg(NH4)PO4

Endapan larut sangat sedikit dalam air, larut dalam asam asetat dan dalam asam-asam mineral.

• Uji kering: Semua senyawa Mg bila dipijarkan di atas arang dengan adanya natrium karbonat akan diubah menjadi magnesium oksida putih, yang berkilau terang ketika panas. Setelah dibasahi dengan satu atau dua tetes kobalt nitrat dan dipanaskan lagi sampai panas sekali akan diperoleh masa berwarna merah jambu muda.

86

Kalium• Untuk mempelajari reaksinya dapat digunakan larutan kalium

klorida• Dengan penambahan natrium heksanitritokobaltat(III)

Na3(Co(NO2)6) akan terbentuk endapan kuning kalium heksanitritokobaltat(III):3K+ + (Co(NO2)6)3- K3(Co(NO2)6)Endapan tidak larut dalam asam asetat encer. Jika terdapat natrium dalam jumlah yang lebih banyak atau jika reagensia ditambahkan berlebih, akan terbentuk suatu garam campuran, K2Na(Co(NO2)6).

87

Kalium

• Dengan larutan (a) asam tartrat (atau (b) natrium hidrogen tartrat), menghasilkan endapan kristalin putih kalium hidrogen tartrat.K+ + H2C4H4O6 KHC4H4O6 + H+(a)

atauK+ + H.C4H4O6

- KHC4H4O6(b)

Jika asam tartrat yang dipakai, larutan harus dibufferkan dengan natrium asetat, karena asam kuat yang terbentuk dalam reaksi (a) dapat melarutkan endapan. Endapan juga dapat larut dalam basa alkali kuat.

88

Kalium

• Dengan asam perklorat, HClO4, akan terbentuk endapan kristalin putih kalium perklorat, KClO4K+ + ClO4

- KClO4

• Uji kering (pewarnaan nyala), dalam nyala Bunsen, senyawa kalium memberikan warna lembayung kemerahan. Keberadaan natrium yang dalam nyala yang sama akan memberikan warna kuning dapat menutupi warna lembayung dari K. Gangguan sinar kuning natrium dapat diatasi dengan memandang nyala melalui dua lapisan kaca kobalt berwarna biru. Kaca kobalt akan menyerap sinar kuning dari natrium

89

Natrium

• Untuk mempelajari reaksinya bisa digunakan larutan NaCl 1 M.

• Dengan larutan uranil magnesium asetat, terbentuk endapan kristalin kuning, natrium magnesium uranil asetat, NaMg(UO2)3(CH3COO)9.9H2O, dari larutan pekat.

• Pewarnaan nyala. Nyala Bunsen yang tak cemerlang akan diwarnai kuning kuat oleh uap garam natrium. Garam natrium dalam jumlah yang sedikit sekali memberi hasil positif pada uji ini. Warna yang kuat dan bertahan lama menunjukkan jumlah yang banyak dari natrium. Warna kuning ini tidak terlihat bila diamati melalui 2 lapis kaca kobalt.

90

Amonium, NH4+

• Reaksi-reaksi ion amonium umumnya serupa dengan kalium, karena ukuran kedua ion tersebut hampir identik.

• Untuk mempelajari reaksinya dapat digunakan NH4Cl

• Dengan penambahan NaOH, gas amonia akan dilepaskan ketika dilakukan pemanasanNH4

+ +OH- NH3 + H2O

Hal ini dapat diidentifikasikan dari (a) baunya;(b) pembentukan uap putih NH4Cl bila sebatang kaca yang dibasahi HCl pekat dipegang dalam uapnya; (c) gas yang keluar merubah lakmus merah menjadi biru; (d) mengubah kertas saring yang dibasahi HgNO3 menjadi hitam.

91

Amonium, NH4+

Dalam identifikasi (d) terbentuk campuran merkurium(II) amidonitrat (endapan putih) dan merkurium (endapan hitam):2NH3 + Hg2

2+ + NO3- Hg(NH2)NO3 + Hg + NH4

+

• Dengan natrium heksanitritokobaltat(III), Na3(Co(NO2)6), terbentuk endapan kuning amonium heksanitritokobaltat (III), (NH4)3(Co(NO2)6), yang serupa dengan yang dihasilkan oleh ion kalium:3NH4

+ + (Co(NO2)6)3- (NH4)3(Co(NO2)6)

92

Klasifikasi Anion

A. Kelas A : proses yang melibatkan identifikasi produk-produk yang mudah menguap, yang diperoleh pada pengolahan dengan asam

(i) gas-gas dilepaskan dengan HCl atau H2SO4

(ii) Gas dilepaskan dengan H2SO4 pekatB. Kelas B : proses yang tergantung pada reaksi-

reaksi dalam larutan(i) Reaksi pengendapan(ii) Oksidasi dan reduksi dalam larutan

93

Anion Kelas A

(i) gas-gas dilepaskan dengan HCl atau H2SO4

Karbonat, bikarbonat, sulfit, tiosulfat, sulfida, nitrit, hipoklorit, sianida, sianat

(ii) Gas dilepaskan dengan H2SO4 pekat Termasuk golongan (i) dan fluorida,

heksafluorosilikat, klorida, bromida, iodida, nitrat, klorat, perklorat, permanganat, bromat, borat, heksasianoferat (II), heksasianoferat (III), tiosinat, format, asetat, oksalat, tartrat dan sitrat

94

Kelas B

(i) Reaksi pengendapan Sulfat, peroksodisulfat, fosfat, fosfit, hipofosfit,

arsenat, arsenit, arsenat, kromat, dikromat, silikat, heksafluorosilikat, salisilat, benzoat, dan suksinat

(ii) Oksidasi dan reduksi dalam larutan Manganat, permanganat, kromat, dikromat

95

OKSIDIMETRIOKSIDIMETRI

• Kisah GEORGE WENUR• Gara-gara Adzan: Katholik ----> Islam.

Bagaimana kita? Ash-shalatu khairun-minan-naum.

• Setelah jadi muslim ----> lebih nyaman dan displin. Bagaimana kita? Sudah displin?

• Def : Metode analisis kuantitatif berdasar reaksi redoks.• Setiap ada oksidasi pasti ada reduksi• Permanganometri : Larutan baku KMnO4

• Dikromatometri : Larutan baku K2Cr2O7

• Iodimetri : Larutan baku I2

• Iodometri : Titrasi I2 yg timbul dengan baku Na2S2O3

• Bromatometri : Larutan baku KBrO3

• Cerimetri : larutan baku CeSO4

• HUBUNGAN MOL DAN GRAEK• 1 Graek setara dengan perubahan bilangan

oksidasi unsur yang mengalami reaksi redoks. • MnO4

- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O• 1mol = 5 graek (bil oks Mn dari 72)• Fe3+ + e Fe2+ 1 mol FeCl3 =

1 graek• I2 + 2e 2I- 1 mol I2 = 2

graek• Cu2+ + e Cu+ 1 mol Cu2+ = 1

graek• H2O2 + 2e 2 OH- 1 mol H2O2 = 2

graek

• PERMANGANOMETRI • SUASANA HARUS ASAM• Bila basa MnO4

- berubah menjadi berubah menjadi MnO4

2- manganat, berwarna hijau potensial oksidasi turun daya oksidasi turun daya oksidasi menurun

• UNTUK MEMBUAT SUASANA ASAM SELALU DIGUNAAN ASAM SULFAT

• Jika digunakan HNO3, asam ini bersifat oksidator, maka analit dapat dioksidasi oleh HNO3 sehingga hasil akan lebih kecil kesalahan negatif

• Jika digunakan HCl, asam ini bersifat reduktor yang dapat dioksidasi oleh KMnO4

-

sehingga hasil akan lebih besar kesalahan positif

• Jika digunakan asam asetat, asam ini lemah konsentrasi H+ terlalu rendah sehingga reaksi lambat dan tak sempurna

• Reaksi oksidasi ini perlu suhu agak tinggi biasanya suhu 60OC • Reaksi ini bersifat auto-indikator : titrasi diakhiri setelah warna

permanganat tidak berubah larutan berwarna ungu/merah ungu

• Contoh :• Berapa gram KMnO4 diperlukan untuk membuat 1 liter larutan

baku permanganat 0,1 N? K = 39, Mn = 55 • Jumlah graek dalam 1 liter 0,1 N baku permanganat • = 1 x 0,1 graek

= 0,1 graek • karena 1 mol KMnO4 = 5 graek jumlah mol = 0,1 : 5 mol = 0,02

mol• = 0,02 x (39 + 55 + 64) g• = 0,02 x 158 g• = 3,16 g

• Contoh : • Larutan asam oksalat ( 50 ml) dititrasi dengan baku permanganat

0,1 N ad larutan titrat berwarna ungu. Untuk ini diperlukan 12,00 ml. Berapa kadar asam oksalat (C=12)

• Dasar reaksi :• H2C2O4 + On H2O + CO2

1 mol asam oksalat setara dengan 2 graek

• KMnO4 = 12,00 ml x 0,1 N • = 1,2 mgraek asam oksalat = 1,2 mgraek

= 1,2 : 2 mmol = 0,6 mol• Dalam 50 ml larutan terdapat 0,6 x 90 mg = 54 mg asam oksalat

= 108 mg/100ml = 0,108 g/100 ml

• jadi kadar asam oksalat dalam larutan = 0,11%• Persen hanya 2 digit di belakang koma.

• Prinsip di atas biasa digunakan untuk penetapan kadar garam kalsium yang dapat diendapkan dengan ion oksalat membentuk endapan garam kalsium oksalat.

• CaCl2 + H2C2O4 CaC2O4 + 2 NaCl• CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4

• H2C2O4 + On H2O + 2 CO2

• Jadi, 1 mol CaCl2 = 2 graek • Cara perhitungan seperti di atas. Coba dihitung

sendiri

• IODIMETRIIODIMETRI • Contoh : Penetapan kdr arsenit dengan baku iodium• Reaksi :• AsO3

- + I2 + H2O AsO43- + 2I- + 2H+

• • Larutan harus bersifat agak alkalis.• Biasanya dengan penambahan NaHCO3

• Reaksi keseimbangan di atas menghasilkan ion H+

• Penambahan NaHCO3 dimaksudkan untuk mengikat ion H+ agar reaksi sempurna (bergeser ke kanan)

• NaHCO3 + H+ Na+ + H2O + CO2

• INDIKATOR : • Amilum : • Pada titik akhir larutan berwarna biru karena

terbentuknya iod-amilum• Penambahan amilum pada awal titrasi • t.a terjadi setelah t.e• Kloroform :• Titrasi diakhiri jika kloroform berwarna violet

(iodium larut dalam kloroform dan kloroform tidak larut air)

• Contoh : • Larutan arsenit (50,0ml) dititrasi dengan baku

iodium menggunakan indikator amilum (kanji). Pada saat warna larutan titrat menjadi biru, diperlukan titran sebanyak 16,00 ml 0,1 N. Berapa kadar arsenit?

• • Dasar reaksi : • AsO3

- + I2 + H2O AsO43- + 2I- + 2H+

• • 1 mol garam arsenit = 2 graek• • Jumlah graek I2 = 16,00ml x 0,1N• = 1,6 mgraek arsenit = 1,6 mgraek

• Karena 1 mol = 2 graek, maka jumlah mol arsenit = 1,6 : 2

• = 0,8 mmol• = 0,8 x (69+75+48) mg• = 0,8 x 192 mg• = 1.536 mg / 50 ml• = 3.072 mg / 100 ml = 3,072 %• Jadi kadar arsenit dalam sampel = 3,07%

• IODOMETRIIODOMETRI • Penetapan kadar I2 yang dihasilkan oleh zat

oksidator, menggunakan baku tiosulfat.• • Reaksi : H2O2 + 2I- + 2H+ 2H2O + I2

• Atau 2 Fe3+ + 2I- 2 Fe2+ + I2

• I2 + S2O32- S4O6

2- + 2I-

• Titrasi dilakukan dalam suasana asam agar

oksidasi sempurna.• Indikator amilum/kanji atau kloroform• t.a tercapai jika warna kanji tepat hilang atau

warna violet dalam kloroform tepat hilang.

• Contoh :• Berapa kadar H2O2 dalam preparat penetral

keriting rambut jika 10,0 ml sampel diencerkan dengan 50 ml air, kemudian direaksikan dengan larutan KI berlebihan. Setelah ditunggu beberapa menit (15 mnt) iodium yang timbul dititrasi dengan baku tiosulfat menggunakan indikator kanji. Pada saat warna biru tepat hilang, volume titran : 15,00 ml 0,1 N

• Dasar reaksi : s.d.a. Coba tuliskan reaksinya

• Jml graek tiosulfat = 15,00ml x 0,1N • = 1,5 m graek H2O2 = 1,5 mgraek

• Karena 1 mol H2O2 = 2 graek jml mol H2O2 = 1,5 : 2

• = 0,75 mmol• = 0,75 x 34 mg• = 25,5 mg / 10 ml• = 255 mg / 100 ml• jadi kadar H2O2 dalam sampel = 0,255%

= 0,26%

• Catatan : • Penambahan KI harus berlebih agar reduksi

sempurna. Kelebihan ion iodida dimaksudkan agar terbentuk poli iodida (KI3) sehingga iodium tidak menguap.

• Sebelum titrasi larutan dibiarkan selama 15 - 30 menit. Waktu ini diperlukan agar reaksi reduksi berlangsung sempurna.

• Pada titrasi iodimetri biasanya menggunakan labu iodin (iodine flask). Hal ini dimaksudkan agar tidak ada iodium yang menguap yang menyebabkan hasilnya lebih kecil.

• H2O2 diperlukan pada keriting rambut untuk menghilangkan kelebihan tioglikolat yang digunakan pada proses pengeritingan rambut.

METODE ANALISIS TITRIMETRI

1. Perhitungan yang tercakup di dalamnya didasarkan pada hubungan stoikiometrik dari reaksi kimia yang sederhana

2. Analisis dengan metode titrimetrik didasarkan pada reaksi kimia seperti aA + tT --------- produk

3. Titik ekivalen = titik dimana jumlah T (titran) secara kimiawi sama dengan A (analit).

4. Titik akhir = titik dimana indikator berubah warna, atau cara lain dengan tanda lain yang menunjukkan titik akhir.

5. Reaksi yang dipergunakan untuk titrasi meliputi : asam-basa, redoks, pengendapan dan pembentukan kompleks.

Lecture note by D. Tisnadjaja 113

PERSYARATAN REAKSI DALAM TITRIMETRI

1. Reaksi harus diproses sesuai persamaan kimiawi tertentu dan tidak boleh ada reaksi samping.

2. Reaksi harus benar-benar selesai pada titik ekivalensi. Untuk ini konstanta kesetimbangan reaksi haruslah amat besar sehingga akan ada perubahan yang besar dalam konsentrasi analit atau titran pada titik ekivalensi.

3. Harus tersedia beberapa metode untuk menentukan kapan titik ekivalen tercapai, atau harus tersedia indikator atau metode instrumental agar titik ekivalen terdeteksi.

4. Reaksi harus berjalan cepat, sehingga titrasi dapat diselesaikan dalam beberapa menit.


STANDAR PRIMER

• Standar primer harus mempunyai karakteristik sebagai berikut :1. Harus tersedia dalam bentuk murni, atau dalam suatu tingkat kemurnian yang

diketahui. Secara umum jumlah pengotor tidak boleh melebihi 0,01 sampai 0,02%.

2. Substansi tersebut harus stabil. Harus mudah dikeringkan dan tidak terlalu higroskopis sehingga tidak banyak menyerap air selama penimbangan.

3. Standar primer diharapkan mempunyai berat ekivalen yang cukup tinggi agar dapat meminimalisasi konsekuensi galat pada saat penimbangan.

Contoh standarisasi:Sebuah sampel Na2CO3, dengan berat 0,3542 g dilarutkan dalam air dan dititrasi dengan larutan HCl. Volume HCl yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekivalen = 30,23 ml. Hitung molaritas dari HCl.Reaksi yang terjadi : Na2CO3 + 2HCl ------------- NaCl + H2O + CO2


Penyelesaian

Pada titik ekivalen :mmol HCl = 2 x mmol Na2CO3

VHCl x MHCl = 2 x mg Na2CO3/BM Na2CO3

30,23 x M HCl = 2 x 354,2/106,0

M HCl = 0,2211 mmol/mL


TITRASI ASAM – BASA (NETRALISASI)

• Titrasi asam - basa digunakan untuk menentukan kadar analit yang bersifat asam/basa atau zat yang dapat diubah menjadi asam/basa.

• Air umumnya digunakan sebagai pelarut karena mudah diperoleh, murah, tidak beracun dan mempunyai koefisien suhu muai yang rendah.

• Penentuan titik ekivalen secara umum dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu dengan penambahan indikator (penambahan dilakukan sebelum titrasi) atau monitoring perubahan pH dengan pH meter selama proses titrasi berlangsung yang kemudian dilakukan plot perubahan pH terhadap volume titran. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut merupakan titik ekivalen.

• Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indikator yang perubahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indikator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes.

• Pada saat titik ekuivalen maka mol-ekuivalent asam akan sama dengan mol-ekuivalent basa, maka hal ini dapat kita tulis sebagai berikut:mol-ekuivalen asam = mol-ekuivalen basa

• Mol ekivalen = perkalian antara Normalitas dengan volume = N x V• Normalitas = Molaritas x jumlah H+ pada asam atau OH- pada basa


MOLARITAS

• Molaritas = jumlah mol per liter larutan atau M = n/VM = molaritas, n = jumlah mol dalam larutan; V = volume larutan dalam liter

n = g/BM; dimana g = gram zat terlarut; BM = berat molekul larutanmaka, M = g/BM x V atau g = M x V x BM

Contoh soal:Hitung molaritas larutan yang mengandung 6,00 g NaCl (BM = 58,44) dalam 200 mL larutan.M (mol/liter) = 6,00 g NaCl x 1000 mL/liter/ 58,44g/mol NaCl x 200 mLM = 0,513 mol/liter.


INDIKATOR ASAM - BASA

Nama pH range Warna Tipe (sifat)

Biru timol 1,2 – 2,8

8,0 – 9,6

Merah – kuning

Kuning - biru

asam

Kuning metil 2,9 – 4,0 Merah - kuning basa

Jingga metil 3,1 – 4,4 Merah - jingga basa

Hijau bromkresol 3,8 – 5,4 Kuning - biru asam

Merah metil 4,2 – 6,3 Merah - kuning basa

Ungu bromkresol 5,2 – 6,8 Kuning - ungu asam

Biru bromtimol 6,2 – 7,6 Kuning - biru asam

Merah fenol 6,8 – 8,4 Kuning - merah asam

Ungu kresol 7,6 – 9,2 Kuning - ungu asam

Fenolftalein 8,3 - 10 t.b - merah asam

Timolftalein 9,3 – 10,5 t.b - biru asam

Kuning alizarin 10,0 – 12,0 Kuning - ungu basa



Teori perilaku indikator

Indikator adalah asam dan basa organik lemah yang bentuk tak-terurainya dan bentuk ioniknya memiliki warna yang berbeda. Salah satu contoh adalah p-nitrofenol, yang merupakan asam lemah. Dalam bentuk tak-terurai p-nitrofenol tidak berwarna, tetapi anionnya, yang mempunyai suatu sistem pengubah ikatan tunggal dan ganda (sistem terkonjugasi) berwarna kuning.

Indikator fenolftalein merupakan asam diprotik dan tidak berwarna. Pada penguraian pertama masih tetap tidak berwarna dan kemudian dengan hilangnya proton kedua, menjadi ion dengan sistem terkonjugasi dan memberikan warna merah.

Metil oranye, indikator ini merupakan basa dengan warna kuning dalam bentuk molekulnya. Adanya penambahan proton menghasilkan kation berwarna merah muda.

Penentuan rentang Perubahan Warna Suatu Indikator

• Sebagai ilustrasi kita permisalkan Indikator asam sebagai HIn dan Indikator basa sebagai In.

• Persamaan penguraiannya :HIn + H2O H3O+ + In-

In + H2O InH+ + OH-

Tetapan penguraian dari asam = Ka = (H3O+)(In-)/(HIn)

Dalam bentuk logaritma : pH = pKa – log (HIn)/(In)

Diasumsikan molekul HIn berwarna merah dan ion In- berwarna kuningWarna yang terlihat tergantung pada jumlah relatif kedua bentuk itu. Pada pH rendah, HIn asam menonjol sehingga akan terlihat merah. Dalam larutan ber pH tinggi, In- akan menonjol sehingga terlihat kuning. Pada nilai pH menengah dimana kedua bentuk memiliki konsentrasi hampir sama, warnanya mungkin oranye.


Perubahan warna indikator

• Selanjutnya kita asumsikan pKa dari HIn adalah 5,00, dan larutan tampak berwarna merah bila rasio(HIn)/(In) sebesar 10 : 1, dan kuning bila rasionya 1 : 10 atau kurang.

• Perubahan pH minimum untuk merubah warna indikator kita sebut sebagai Δ pH. Hal ini bisa diperkirakan denganperhitungan sbb:Kuning : pHy = pKa + log 10/1 = 5 + 1

Merah : pHr = pKa + log 1/10 = 5 – 1

Δ pH = pHy – pHr = 6 – 4 = 2

Ini berarti bahwa dibutuhkan perubahan pH sebesar 2 satuan untuk terjadinya perubahan warna dari merah ke kuning.


KELAYAKAN TITRASI ASAM - BASA

• Supaya reaksi kimia cocok untuk proses titrasi, reaksinya harus sempurna pada titik ekivalen. Semakin besar tetapan kesetimbangan, semakin sempurna reaksinya dan semakin besar perubahan pH pada titik ekivalen.

• Tetapan kesetimbangan untuk asam kuat – basa kuat sangat besar :H3O+ + OH- 2H2O ; K = 1/Kw = 1,0 x 1014

• Konsentrasi zat yang dititrasi dan titran mempengaruhi besarnya ΔpH• Diinginkan bahwa pH berubah 1 atau 2 satuan untuk penambahan beberapa tetes

titran pada titik ekivalen, jika digunakan indikator visual.• Contoh perhitungan:

Sebanyak 50,0 mL HA 0,10 M dititrasi dengan basa kuat 0,10 M. (a) hitung nilai K minimum agar bila 49,95 mL titran ditambahkan, reaksi antara HA dan OH- pada dasarnya sempurna dan pH berubah 2 satuan pada penambahan 2 tetes lagi (0,10 mL) titran. (b) Ulangi perhitungan untuk ΔpH = 1 satuan.


Solusi

(a) pH 0,05 mL di luar titik ekivalen dapat dihitung sbb:(OH-) = 0,05 x 0,10/100,05 = 5 x 10-5 MpOH = 4,30; pH = 9,70Jika ΔpH sama dengan 2 satuan, pH 0,05 mL sebelum titik ekivalen harus sebesar 7,70. Pada titik ini, jika reaksi sempurna, kita hanya memiliki 0,005 mmol HA yang tidak bereaksi. Sehingga :pH = pKa + log (A-)/(HA)7,70 = pKa + log (4,995)/(0,005) pKa = 4,70Ka = 2,0 x 10-5

K = Ka/Kw = 2,0 x 10-5/1,0 x 10-14 = 2,0 x 109

(b) Jika ΔpH = 1, maka8,70 = pKa + log 4,995/0,005pKa = 5,7; Ka = 2,0 x 10-6; K = 2,0 x 108


KURVA TITRASI• Untuk menentukan bisa atau tidaknya suatu reaksi digunakan dalam titrasi, kita

perlu membuat suatu kurva titrasi. Kurva ini merupakan plot antara pH atau pOH dengan mililiter titran. Kurva ini juga berguna dalam pemilihan indikator yang sesuai.


mL NaOH

pH

50

Kurva asam kuat – basa kuat

Metil merah

Bromtimol biru

Fenolftalein

KURVA TITRASI ASAM KUAT – BASA KUAT

• Contoh kasus:Sebanyak 50 mL HCl 0,10 M dititrasidengan NaOH 0,10 M. Hitung pH pada awal titrasi dan setelah penambahan 10; 50; dan 60 mL titran.

(a) pH awal, HCl merupakan asam kuat dan terurai sempurna. Maka(H3O+) = 0,10; pH = 1,0

(b) pH setelah penambahan 10,0 mL basa.Kita mulai dengan 50,0 mL x 0,10 mmol/mL = 5,0 mmol HCl, danmenambahkan 10,0 mL x 0,10 mmol/mL NaOH. Reaksinya :mmol H3O+ + OH- 2H2O

Awal : 5,0 1,0Berubah: -1,0 -1,0Kesetimbangan: 4,0 -


• Reaksi selesai dengan baik, karena tetapan kesetimbangannya, K, sama dengan 1/Kw atau 1,0 x 1014. Konsentrasi H3O+ sama dengan

(H3O+) = 4,0 mmol/60,0 mL = 6,67 x 10-2 mmol/mL

pH = 2 – log 6,67 = 1,18

(c) pH pada titik ekivalen. Kita mulai dengan 50,0 mL x 0,10 mmol/mL = 5 mmol HCl dan telah menambahkan 50,0 mL x 0,10 mmol/mL = 5,0 mmol NaOH.Reaksinyammol H3O+ + OH- 2H2O

Awal : 5,0 5,0Berubah : -5,0 -5,0Kesetimbangan - -Kesetimbangannya : 2H2O H3O+ + OH-

dan (H3O+)(OH-) = Kw = 1,0 x 1014

Karena (H3O+) = (OH-) ------ (H3O+)2 = 1,0 x 10-14

(H3O+) = 1,0 x 10-7 ---------- pH = 7,0


(d) pH setelah penambahan 60,0 mL basa. Kita mulai dengan 50,0 mL x 0,10 mmol/mL = 5,0 mmol HCl dan telah menambahkan 60,0 mL x 0,10 mmol/mL = 6,0 mmol NaOH. Reaksinya :mmol H3O+ + OH- 2H2O

Awal : 5,0 6,0Berubah : -5,0 -5,0Kesetimbangan : - 1,0Konsentrasi ion OH- adalah(OH-) = 1,0 mmol/110 mL = 9,1 x 10-3 MpOH = 3 – log 9,1 = 2,04pH = 14,0 – 2,04 = 11,96.


KURVA TITRASI ASAM LEMAH – BASA KUAT

• Contoh kasus :Sebanyak 50,0 mL larutan 0,10 M asam lemah, HB dengan Ka = 1,0 x 10-5, dititrasi dengan NaOH 0,10 M. Hitung pH pada awal titrasi dan setelah penambahan 10,0; 50,0; dan 60,0 mL titran.

(a) pH awal. Karena HB terurai dengan lemah, menghasilkan satu B- dan satu H3O+,HB + H2O H3O+ + B-

Kita berasumsi bahwa (H3O+) ≈ (B-)

dan (HB) = 0,10 – (H3O+) ≈ 0,10

Dengan mensubstitusikan nilai ini kedalam persamaan Ka, didapatkan(H3O+)(B-)/(HB) = Ka ------------ (H3O+)2/0,10 = 1,0 x 10-5

(H3O+) = 1,0 x 10-3 --------------- pH = 3,00

(b) pH setelah penambahan 10,0 mL basa. Kita mulai dengan 50,0 mL x 0,10 mmol/mL = 5,0 mmol HB dan kemudian menambahkan 10,0 mL x 0,10 mmol/mL = 1,0 mmol OH-. Reaksi yang terjadi :


mmol HB + OH B- + H2OAwal : 5,0 1,0 -Berubah : -1,0 -1,0 + 1,0Kesetimbangan : 4,0 - 1,0Reaksi penguraian dan konsentrasi kesetimbangannya adalah:HB + H2O H3O+ + B-

4,0/60,0 – (H3O+) (H3O+) 1,0/60,0 + (H3O+)

Karena (H3O+) kecil --------- (HB) ≈ 4,0/60,0 dan (B-) ≈ 1,0/60,0

Ka = (H3O+)(B-)/(HB) = (H3O+)(1,0/60,0) : 4,0/60,0 = 1,0 x 10-5

(H3O+) = 4,0 x 10-5 ------------------ pH = 5,0 – log 4,0 = 4,40

Cara lain: pH = pKa + log (B-)/(HB)

pH = 5,0 + log (1,0/6,0 : 4,0/60,0)------ pH = 4,40


(c) pH pada titik ekivalen. Kita mulai dengan 5,0 mmol HB dan menambahkan 50,0 mL x 0,10 mmol/mL = 5,0 mmol OH-. Reaksi yang terjadi :mmol HB + OH- B- + H2OAwal : 5,0 5,0 -Berubah : -5,0 -5,0 + 5,0Kesetimbangan : - - 5,0B- adalah basa. Reaksi penguraian dan konsentrasi kesetimbangannya adalah: B- + H2O HB + OH-

5,0/100 – (OH-) (HB) (OH-)Persamaan untuk Kb :(HB)(OH-)/(B-) = Kb = Kw/Ka = 1,0 x 10-14/1,0 x 10-5 = 1,0 x 10-9

Karena B- adalah basa lemah, kita berasumsi bahwa (OH-) kecil(B-) = 5,0/100 – (OH-) ≈ 0,05Karena penguraian menghasilkan satu HB dan satu OH- kita asumsikan :

(HB) ≈ (OH-), maka (OH-)2/0,05 = 1,0 x 10-9; (OH-) = 7,1 x 10-6

pOH = 5,15; dan pH = 8,85


(d) pH setelah penambahan 60,0 mL basa.Kita mulai dengan 5,0 mL HB dan menambahkan 60 mL x 0,1 mmol/mL = 6,0 mmol OH-. Reaksi yang terjadi :mmol HB + OH- B- + H2O

Awal : 5,0 6,0 -Berubah : -5,0 -5,0 +5,0Kesetimbangan : - 1,0 5,0Ini berarti terdapat 1 mmol kelebihan OH- dan juga sedikit OH- yang dihasilkan oleh basa B- (kebalikan dari reaksi di atas)B- + H2O HB + OH-

Namun reaksi ini dapat diabaikan karena OH- menggeser kesetimbangan kekiri. Sehingga :(OH-) = 1,0 mmol/110 mL = 9,1 x 10-3 mmol/mLpOH = 2,04 dan pH = 11,96


ARGENTOMETRI / PRESIPITIMETRI

Analisis suatu zat berdasarkan reaksi kresipilasi (pengendapan dari ion Ag+).

Argentometri Argentum / Ag (perak).

Argentometri : salah satu metoda untuk menentukan kadar zat dalam suatu larutan yang dilakukan dengan titrasi berdasarkan pembentukan endapan dengan ion Ag+.

Analisis Argentometri/Presipitimetri

Zat yang telah ditambah indikator dicampur dengan larutan standar garam perak nitrat (AgNO3).

Dengan mengukur volume larutan standar yang digunakan seluruh ion Ag+ dapat tepat diendapkan kadar garam dalam larutan sampel dapat ditentukan.

Analisis Argentometri/Presipitimetri

3 titik akhir titrasi dengan AgNO31. Indikator / Potensiometrididasarkan pd potensial elektrode perak yg dicelupkan kedalam larutan analit. 2. Amperometrididasarkan penentuan arus yg diteruskan antara sepasang mikroelektrode perak dalam larutan analit.3. Indikator kimiadidasarkan atas perubahan warna / ada tidaknya kekeruhan dalam larutan analit.

TAT pada Argentometri/Presipitimetri

Syarat :indikator titrasi pengendapan analog dg indikator titrasi netralisasi, yaitu :Perubahan warna harus terjadi dalam range pada pH dari reagen /analit.Perubahan warna harus terjadi dalam bagian dari kurva titrasi untuk analit.

Indikator kimia

• Terbentuk endapan kation perak (Ag+) dg anion halogen

Ciri Argentometri/Presipitimetri

Ag+ + X- AgX (s)

• Reaksi awal berjalan lambat, pd saat mendekati TAT berjalan cepat

Kelebihan Larutan AgNO3

• Stabil utk waktu tak terbatas

• Pereaksi paling baik dlm analisis titrimetri dan gravimetri

Jenis Analisis Argentometri

1. Metode Mohr

2. Metode Volhard

3. Metode Fajans

• Digunakan untuk menetapkan kadar Cl & Br• Larutan standar AgNO3 dan penambahan K2CHO4 sebagai indikator. • Titrasi dalam suasana netral atau sedikit alkalis pH 6,5 – 9,0.• Dalam suasana asam perak kromat larut karena terbentuk dikromat 2CrO42- + 2H- ↔ CrO72- + H2O• Dalam suasana basa terbentuk endapan perak hidroksida.2 Ag+ + 2 OH- ↔ 2 AgOH2AgOH ↔ Ag2O + H2O

METODE MOHR(pembentukan endapan warna)

METODE MOHR

• Titrasi halida• Indikator K2CrO4/Na2CrO4

• Prinsip : ion Ag+ yang berlebih diendapkan sebagai AgAg22CrOCrO44↓↓merah batamerah bata

• Larutan bersifat netral atau sedikit basa, bila bila terlalu basaterlalu basa Ag akan diendapkan sebagai Ag(OH)2. Jika terlalu asamJika terlalu asam, , konsentrasi kromat secara besar-besaran ↓, karena HCrO4

2- hanya sedikit terionisasi.

H+ + CrO42- → HCrO4

-

METODE MOHR• HCrO4

- ada dalam kesetimbangan dg dikromat :

2H+ + 2 CrO42- ↔ 2HCrO4

- ↔ Cr2O72- + H2O

• pH 6-10• Metoda Mohr cukup akurat• Identifikasi klorida • Indikator lainIndikator lain : Na-rhodizonat dan garam Na-

hidroksikuinon → titrasi sulfat oleh BaCl2 dg TAT garam Ba↓merahmerah & utk analisis air.

digunakan dalam penentuan ion Cl+, Br -, dan I- Larutan standar AgNO3 dg Indikator Fe3+ dengan titran NH4SCN, untuk

menetralkan kadar garam perak dengan titrasi kembali setelah ditambah larutan standar berlebih.

Kelebihan AgNO3 dititrasi dengan larutan standar KSCN Kelebihan larutan KSCN akan diikat oleh ion Fe3+

membentuk warna merah darah (FeSCN).

METODE VOLHARD(penentu zat warna yang mudah larut)

METODE VOLHARD

• Prinsip : Pengendapan dari perak tiosianat dalam larutan asam nitrit, dengan ion besi (III) dipergunakan untuk mendeteksi kelebihan ion tiosianat.

• Ag+ + SCN- ↔ AgSCN(s)

• Fe3+ + SCN- ↔ FeSCN2+(merah)

• A. Titrasi LangsungA. Titrasi Langsunganalisa perak (Ag) dg larutan standar tiosianat

• B. Titrasi tidak LangsungB. Titrasi tidak Langsunganalisa ion-ion klorida, bromida dan iodida. Sistem titrasi tidak langsung, ditambahkan kelebihan

dari perak nitrat standar, kemudian dititrasi dgn larutan standar tiosianat

METODE VOLHARD

• Indikator Fe(III)• Digunakan scr luas untuk menentukan

perak dan klorida, dg suasana harus asam karena pada suasana basa Fe3+ akan terhidrolisis.

• Dlm analisis klorida → tjd kesalahan bila ↓AgCl bereaksi dg ion tiosianat, krn AgSCN kurang dpt larut dibandingkan AgCl

METODE VOLHARD

• Dlm analisa bromida dan iodida, reaksi dg tiosianat tdk menimbulkan masalah krn kelarutan AgBr hampir sama dg AgSCN dan AgI kurang dapat larut dibandingkan AgSCN.

METODE VOLHARD

METODE FAJANS(penambahan indikator adsorpsi)

• Jika AgNO3 ditambahkan ke dlm NaCl yg mengandung zat Fluor, TATTAT ditentukan dgn berubahnya warna dari kuningkuning menjadi merah merah jinggajingga

• Jika didiamkan, tampak endapan berwarna, sedangkan larutan tdk berwarna adanya indikator adsorpsi pd endapan AgCl.

• Warna yg terbentuk dapat berubah akibat adsorpsi pada permukaan

• Dengan indikator anion, reaksinya : Jika Cl yg berlebih : (AgCl) Cl- + FL tidak bereaksi, Jika FL = C20H11O5 Jika Ag yg berlebih : (AgCl) Ag+ + FL (AgCl) (AgFL) adsorpsi

• Dengan indikator kation, reaksinya : * Jika Cl yg berlebih : (AgCl) Cl- + (MV)+ (AgCl) (Cl- MV)+ adsorpsi , * Jika Ag yg berlebih : (AgCl) Ag+ + (MV)+ tidak bereaksi, (MV) = metil ungu

Indikator Adsorpsi

• Zat yg dpt diserap pd permukaan endapan & menyebabkan timbulnya warna

• Merupakan asam lemah / basa lemahorganik yg dpt membentuk endapan dg ion perak (Ag+)

• Fluoresein, dikhlorofluoresein, eosin, bromfenol blue

Kelebihan Indikator Adsorpsi

• Cepat, akurat, hasilnya tepat

Kekurangan Indikator Adsorpsi

• Memerlukan endapan berbentuk koloid yg harus terbentuk dg cepat (titrasi hrs cepat)

• Banyak anion yg digunakan membuat endapan perak menjadipeka thd cahaya (fotosensitifitas) shg endapan terurai

KESIMPULAN

• Metode Mohr : Pembentukan dari sebuah endapan berwarnaendapan berwarna

• Metoda Volhard : Pembentukan kompleks kompleks berwarnaberwarna

• Metode Fajans : Penggunaan indikator indikator adsorpsiadsorpsi

1. Metode Mohr

Indikator : K2Cr2O7

Titran : AgNO3

pH :6 – 10

(cenderung basa)

TAT : Endapan merah bata

Ag+ + Cl- AgCl Reaksi mula-mula2Ag+ + CrO4

2- Ag2CrO4 Reaksi pd titrant

2. Metode Volhard

Indikator : Fe3+

Titrant : KSCN atau NH4SCN

pH :3 – 4

(cenderung asam)

TAT : Endapan putih

Ag+ + SCN- AgSCN (putih)Reaksi mula-mula

SCN- + Fe3+ 3 FeSCN2+ (merah)Reaksi pd titrant

3. Metode Fajans

Indikator : Indikator Adsorpsi(Tergantung anion yg diendapkan)

Titrant : AgNO3

pH :Tergantung anion & indikator

TAT :Tergantung indikator & pH

Presented By:Presented By:

Stella Dila Asmara 4301409007Stella Dila Asmara 4301409007Ika Fatmawati 4301409022Ika Fatmawati 4301409022

Erna Noviana M.D. 4301409040Erna Noviana M.D. 4301409040Khaerunnisa 4301409063Khaerunnisa 4301409063

Titrasi asidimetri-alkalimetrri yaitu titrasi yang menyangkut asam dan basa.

Salah satu dari empat golongan utama dalam penggolongan analisis titrimetri adalah reaksi penetralan atau asidimetri dan alkalimetri. Asidi dan alkalimetri ini melibatkan titrasi basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah (basa bebas) dengan suatu asam standar (asidimetri), dan titrasi asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah (asam bebas) dengan suatu basa standar (alkalimetri). Bersenyawanya ion hidrogen dan ion hidroksida untuk membentuk air merupakan akibat reaksi-reaksi tersebut (Basset, J, 1994).

Reaksi yang menyangkut titrasi ini yaitu:

a. Asam kuat-basa kuatb. Asam lemah-basa kuatc. Asam kuat-basa lemahd. Asam kuat-garam dari asam lemahe. Basa kuat-garam dari basa lemah

a. Titrasi asam kuat oleh basa kuat; pH titik

ekivalen=7Reaksi antara 25 ml HCl 0,1 M dengan

NaOH 0,1 M, reaksi yang terjadi sebagai berikut :

HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(aq)

Setelah penambahan 10 ml NaOH pH menjadi 1,37. Penambahan 25 ml NaOH pH = 7, karena terjadi titik ekuivalen yang menyebabkan larutan garam NaCl bersifat netral. Penambahan 26 ml NaOH berubah drastis menjadi 11,29. Garam NaCl yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat yang merupakan elektrolit kuat tidak akan terhidrolisis, karena larutannya bersifat netral (pH=7).

Contoh : NaCl (aq) Na+ (aq) +

Cl- (aq)

Na+ (aq) + H2O (l)

Cl- (aq) + H2O(l)

b. Titrasi asam lemah oleh basa kuatReaksi antara 25 ml HC2H3O2 0,1 M (Ka= 1,74.10-5) dengan NaOH 0,1 M.Reaksi : HC2H3O2 (aq) +NaOH (aq) C2H3O2Na(aq)

+ H2O(l)

Penambahan 10 ml NaOH pH berubah menjadi 4,58, penambahan 25 ml terjadi titik ekuivalen. Pada pH = 8,72. Penambahan 26 ml NaOH pH =10,29. Pada grafik diatas, penambahan sedikit basa, maka pH akan naik sedikit, sehingga termasuk larutan penyangga. Titik ekuivalen diperoleh pada pH >7. Hal itu disebabkan garam yang terbentuk mengalami hidrolisis sebagian yang bersifat basa.

C2H3O2Na(aq) CH3COO- (aq) +

Na+ (aq)

C2H3O2 (aq) + H2O (l) C2H3O2H (aq) + OH-

(aq)

Na+ (aq) + H2O(l)

c. Titrasi asam kuat oleh basa lemahReaksi antara 25 ml HCl 0,1 M dengan NH3 0,1 M (Kb = 10-5). Reaksinya sebagai berikut :HCl (aq) + NH3 (aq) NH4Cl (aq)

Sebelum penambahan NH3, pH =1, setelah penambahan 10 ml NH3, pH =1,37, penambahan 25 ml NH3, pH=5,15 yang merupakan titik ekuivalen. Penambahan 26 ml NH3, pH berubah sedikit, yaitu 6,1. Penambahan sedikit basa maka pH garam hamper tidak berubah, sehingga merupakan larutan penyangga. Titik ekuivalen terjadi pada pH<7>, karena garam yang terbentuk mengalami hidrolisis sebagian yang bersifat asam.

NH4Cl (aq) NH4 (aq) + Cl-

NH4+

(aq) + H2O (l) NH4OH (aq) + H+

(aq)

Cl-(aq) + H2O (l)

d. Titrasi asam lemah oleh basa d. Titrasi asam lemah oleh basa lemahlemahContoh yang biasa untuk kurva titrasi asam lemah dan basa lemah adalah asam etanoat dan amonia

CH3COOH (aq) + NH3 (aq) CH3COONH4(aq)

Indikator asam basa ialah zat yang dapat berubah warna

apabila pH lingkungannya berubah. Beberapa indikator

asam basa yang penting yaitu:

No. Nama pKi Jenis Trayek pH Warna

A B

1. Asam pikrat 2,3 A 0,1-0,8 Tb-Kn

2. Biru Timol 1,65 A 1,2-2,8 Mr-Kn

8,90 A 8,0-9,6 Kn-Br

3. 2,6-Dinitrofenol 2,0-4,0 Tb-Kn

4. Kuning metil 3,2 B 2,9-4,0 Mr-Kn

5. Jingga metil 3,4 B 3,1-4,4 Mr-Ji

6. Hijau bromkresol 4,9 A 3,8-5,4 Kn-Br

7. Merah metil 5,0 B 4,2-6,3 Mr-Kn

8. Lakmus 4,5-8,3 Mr-Br

9. Purpur bromkresol 6,12 A 5,2-6,8 Kn-Pr

10. Biru bromtmol 7,3 A 6,0-7,6 Kn-Br

11. Merah fenol 8,0 A 6,4-8,0 Kn-Mr

12. P--naftolftalein 7,0-9,0 Kn-Br

13. Purpur kresol A 7,4-9,6 Kn-Br

14. Fenolftalein A 8,0-9,6 Tb-Mr

15. Timolftalein A 9,3-10,5 Tb-Br

16. Kuning alizarin 10,1-12,0 Kn-Vi

17. 1,3,5-Trinitrobenzen 12,0-14,0 Tb-Ji

Ket: pKi = -log konstan pengionanBr = biru Pr = purpura = asamJi = jinggaVi = violetb = basaKn = kuningA = warna asamMr = merahB = warna basaTb = tidak berwarna

Larutan yang mengandung reagensia dengan bobot yang diketahui dalam suatu volume tertentu dalam suatu larutan disebut larutan standar.

Larutan standar primer adalah suatu larutan yang konsentrasinya dapat langsung ditentukan dari berat bahan sangat murni yang dilarutkan dan volume yang terjadi. Suatu zat standar primer harus memenuhi syarat seperti dibawah ini:

a. Zat harus mudah diperoleh, mudah dimurnikan, mudah dikeringkan (sebaiknya pada suhu 110-120oC).

b. Zat harus mempunyai ekuivalen yang tinggi, sehingga sesatan penimbangan dapat diabaikan.

c. Zat harus mudah larut pada kondisi-kondisi dalam mana ia digunakan.

d. Zat harus dapat diuji terhadap zat-

zat pengotor dengan uji-uji kualitatif

atau uji-uji lain yang kepekaannya

diketahui (jumlah total zat-zat

pengotor, umumnya tak boleh

melebihi 0,01-0,02 %).

e. Reaksi dengan larutan standar itu

harus stoikiometrik dan praktis

sekejap. Sesatan titrasi harus dapat

diabaikan, atau mudah ditetapkan

dengan cermat dengan eksperimen.

f. Zat harus tak berubah dalam udara selama

penimbangan; kondisi-kondisi ini

mengisyaratkan bahwa zat tak boleh

higroskopik, tak pula dioksidasi oleh udara,

atau dipengaruhi oleh karbondioksida.

Standar ini harus dijaga agar komposisinya

tak berubah selama penyimpanan.

Natrium karbonat Na2CO3, natrium tetraborat

Na2B4O7, kalium hydrogen iodat KH(IO3)2,

asam klorida bertitik didih konstan

merupakan zat-zat yang biasa digunakan

sebagai standar primer.

Larutan standar sekunder adalah suatu zat yang dapat digunakan untuk standarisasi yang kandungan zat aktifnya telah ditemukan dengan perbandingan terhadap suatu standar primer (Basset, J, 1994).

Contoh: AgNO3, KMnO4, Fe(SO4)2

Syarat-syarat larutan baku sekunder:

a. Derajat kemurnian lebih rendahdaripada larutan baku primerb. Mempunyai BE yang tinggi untukmemperkecil kesalahan penimbanganc. Larutannya relatif stabil dalampenyimpanan

ATK Full versions

Documents

Transcript of ATK Full versions