Gravimetri

 

Kesalahan (error) dalam metode analisis gravimetri. 

Analisis gravimetri merupakan analisis dimana sampel dilarutkan ke dalam akuades. Kemudian analit diubah menjadi bentuk endapan yang dapat dipisahkan dan ditimbang. Endapan terbentuk terutama untuk analit-analit yang dalam bentuk garamnya adalah garam sukar larut. Dengan demikian sebagian besar garam analit tersebut akan mengendap. Namun demikian ada sejumlah sedikit analit yang tidak terendapkan dan masih dalam bentuk ionnya yang terlarut dalam larutan akuades.Bamyaknya ion yang terlarut dalam larutan tergantung dari besarnya konstanta hasil kali kelarutan (Ksp).

Sebagai contoh dalam analisis kadar klor dalam suatu sampel padatan. Klor akan dianalisis dengan metode gravimetri dalam bentuk endapan perak klorida (AgCl). Harga konstanta hasil kali kelarutan perak klorida, Ksp AgCl = 1,8 x 10−10.  Maka banyaknya klor yang tidak terendapkan dalam satu liter larutan adalah:

 Reaksi pelarutan AgCl adalah Ag Cl (s)       Ag+ (aq)  + Cl− (aq)    Kelarutan AgCl   dihitung adalah Ksp AgCl = [Ag+] x [Cl−],    karena dalam larutan [Ag+] = [Cl−] maka, 1,8 x 10−10 = [Cl−]2   [Cl−] = 1,34 x 10−5 mol/L Cl   = 1,34 x 10−5 mol/L  x 35,5 g / mol Cl   =  4,8 x 10−4 g/L  = 0,48  mg/L Jadi, dalam satu liter larutan akan ada klor sebanyak 0,48 mg yang tidak terendapkan. Untuk meminimalkan kesalahan ini dapat dilakukan dengan cara menambahkan ion perak (Ag+)

secara berlebih di dalam larutan. Sesuai dengan hukum ion sejenis maka reaksi keseimbangan akan bergeser ke arah pembentukan endapan. 

  Contoh soal 1:Suatu analisis dilakukan terhadap sampel padatan yang mengandung  klor. Jika sampel dilarutkan

ke dalam akuades sedemikian rupa sehingga volume larutan adalah 200 mL, dan pada tahap akhir analisis didapatkan endapan perak klorida (AgCl) sebanyak 100 mg, hitung persentase kesalahan dalam analisis tersebut.

 Jawab:Kelarutan perak klorida adalah 1,35 mol/L, dengan demikian dalam 200 mL larutan masih ada

perak klorida yang tidak terendapkan sebanyak : Massa AgCl =   x  x  

 Massa AgCl =  0,38 mg AgCl Kesalahan dalam analisis  =  x 100 % 

= ─0,38 % Jadi kesalahan dalam analisi gravimetri adalah ─0,38 % (tanda negatif menunjukkan bahwa hasil

analisis kurang dari yang seharusnya).   

Contoh soal gravimetri:

Soal 1.

Suatu sampel mengandugn senyawa besi karbonat (FeCO3) dan senyawa inert dilarutkan ke dalam

akuades. Larutan kemudian dioksidasi dengan pereaksi sehingga besi terendapkan. Endapan kemudian

disaring dan dibakar sehingga didapatkan senyawa besi (III) oksida (Fe2O3) sebanyak 1,0 g. Berapakah

kandungan besi karbonat dalam sampel?

 

Jawab Soal 1.

Massa besi karbonat dalam sampel adalah, 

Massa FeCO3 =  massa Fe2O3  x  2 x Ar Fe     x    Mr  FeCO3 

                                                      Mr Fe2O3                 1 x Ar Fe 

                       =    1,0  g  Fe2O3     x       2 x 56 g Fe    x    116  g FeCO3

                                                               160 g Fe2O3           1 x 56 g Fe                       =  1,45 g  FeCO3

 Jadi kadungan besi karbonat dalam sampel awal adalah 1,45 g.  Contoh soal 2.

Berapakah massa Fe3O4 murni yang dibutuhkan untuk dioalah agar didapatkan besi (III) oksida, Fe2O3,

sebanyak 0,6 g ?

Penyelesaian:

Reaksi yang terjadi dalam hal ini adalah

2 Fe3O4 + ½  O2  →  3 Fe2O3 

Reaksi di atas menunjukkan bahwa untuk setiap 2 mol Fe3O4 akan menghasilkan 3 mol Fe2O3, dengan

demikian massa Fe3O4 murni yang dibutuhkan adalah :

= 0,60 g Fe2O3   x  1 mol Fe2O3   x   2 mol Fe3O4   x   232 g Fe3O4 

                               160 g Fe2O3       3 mol  Fe2O3       1 mol Fe3O4                      

= 0,58 g Fe3O4

Jadi dibutuhkan senyawa Fe3O4 sebanyak 0,58 g.

GRAVIMETRIMetode gravimetri untuk analisis kuantitatif didasarkan pada stikiometri reaksi pengendapan yang secara umum dinyatakan dengan persamaanaA + pP      AaPpa :  koefisien reaksi ~reaktan analit ( A )         p :  koefisien reaksi ~ reaktan pengendap (P)

 AaPp : rumus molekul zat kimia hasil reaksi yang          tergolong sulit larut ( mengendap ) yang           ditentukan beratnya dengan tepat setelah  proses pencucian dan pengeringan Penambahan reaktan pengendap P  dilakukan secara berlebih agar dicapai proses pengendapan yang sempurna

   Misal : pengendapan ion Ca 2+ dengan menggunakan reaktan pengenadap ion oksalat C2O4-  dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut :Reaksi yang menyertai pengendapan : Ca 2+  +  C2O4 -     CaC2O4(s)Reaksi yang menyertai pengeringan : CaC2O4(s) CaO(s) + CO2(g)  + CO(g)

Agar penetapan kuantitas analit dalam metode gravimetri mencapai hasil yang mendekati nilai sebenarnya harus dipenuhi dua kriteria yaitu :   1) proses pemisahan atau pengendapan analit dari komponen lainnya berlangsung sempurna    2) endapan analit yang dihasilkan diketahui dengan tepat komposisinya dan memiliki tingkat kemurnian yang tinggi  tidak bercampur dengan zat pengotor

Perhitungan Dalam Analisis GravimetriDalam analisis gravimetri endapan yang dihasilkan ditimbang dan dibandingkan dengan berat sampel Prosentase berat analit A terhadap sampel dinyatakan dengan persamaanUntuk menetapkan berat analit dari berat endapan sering dihitung melalui faktor gravimetri Faktor gravimetri : sebagai jumlah berat analit                                   dalam 1 gram berat endapanHasil kali dari berat endapan P dengan faktor gravimetri sama dengan berat analitBerat analit (A) =  berat endapan P x faktor                                 gravimetri

Faktor gravimetri ditentukan oleh dua faktoryaitu  : 1. berat molekul atau atom dari analit            2. berat molekul dari endapan% A  =  Untuk menghitung bobot analit dari bobot endapan                 sering digunakan faktor gravimetri.Bobot  A  =  bobot  P  x  faktor  gravimetri

Penggunaan Analisis Gravimetri       Analisis gravimetri banyak diaplikasikan untuk analisis kation dari unsur-unsur yang terdapat dalam sistem peiodik unsur

untuk analisis kuantitatif bahan organik tertentu seperti kholesterol pada cereal dan laktosa pada produk susuKholsterol sebagai steroid alkophol dapat diendapkan secara kuantitatif dengan saponin organik yang disebut digitonin ( MR = 1214 ) membentuk kompleks 1 : 1 yang tidak larut.

Contoh 1.Suatu sampel seberat 0,6025 g dari suatu garam klorida dilarutkan dalam air dan kloridanya diendapkan dengan menambahkan perak nitrat berlebih. Endapan perak klorida disaring, dicuci, 0,7134 g.     Hitunglah persentase klorida (Cl) dalam sampel ituJawab :     Reaksinya adalah                     Ag+ +  Cl -    AgCl(s)Karena 1 mol Cl     menghasilkan 1 mol AgCl, makabanyaknya mol Cl = banyaknya mol AgCl

% Cl =

% Cl  =  29,29 Angka banding bobot atom Cl ke bobot molekul AgCl (35,45/143,32) = Ar Cl/ MR AgCl       faktor gravimetri dari bobot Cl dalam 1 g AgCl.

Contoh 2. Suatu sampel bijih besi seberat 0,4852 g, dilarutkan dalam asam, besinya dioksidasi ke keadaan oksidasi    + 3, dan kemudian diendapkan sebagai oksida berair, Fe2O3 . xH2O. Endapan disaring, dicuci, dan dipanggang menjadi Fe2O3, yang ternyata 0,2481 g beratnya. Hitunglah persentase besi (Fe) dalam sample itu

Jawab :Reaksinya adalah :     2 Fe3+  Fe2O3 .  x H2O    Fe2O3(s)     Karena 2 mol Fe3+ menghasilkan 1mol Fe2O3Banyaknya mol Fe3+  =  2 x  banyaknya mol Fe2O3

ANALISIS GRAVIMETRI

PENDAHULUAN

 Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa

tertentu. Bagian terbesar dari penentuan scara analisis gavimetri meliputi tansformasi unsur atau radikal

senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat di timbang dengan teliti.    

Gravimetri adalah pemeriksaan jumlah zat dengan cara penimbangan hasil reaksi pengendapan.

Gravimetri merupakan pemeriksaan jumlah zat yang paling tua dan paling sederhana dibandingkan

dengan cara pemeriksaan kimia lainnya. Kesederhaan itu kelihatan karena dalam gravimetri jumlah zat

ditentukan dengan cara menimbang langsung massa zat yang dipisahkan dari zat-zat lain.

Tahap pengukuran dalam metode gravimetrik adalah penimbangan. Analitnya secara fisik

dipisahkan dari semua komponen lain dari sampel itu maupun dari pelarutnya. Pengendapan merupakan

teknik yang paling meluas penggunaannya untuk memisahkan analit dari pengganggu-

pengganggunya.Analisa gravimetri merupakan suatu cara analisa kimia kuantitatif yang didasarkan pada

prinsip penimbangan berat yang di dapat dari proses pemisahan analit dari zat – zat lain dengan metode

pengendapan. Zat yang telah di endapkan ini di saring dan dikeringkan serta ditimabang dan diusahakan

endapan itu harus semurni mungkin. Untuk memisahkan endapan tersebut maka sangat dibutuhkan

pengetahuan dan teknik yang cukup yang wajib dimiliki seorang enginer.

Dalam dunia teknik kimia sangat dibutuhkan juga bagaimana cara analisa gravimetri ini. Seperti

halnya dalam industri.  Berat unsur dihitung berdasrkan rumus senyawa dan berat atom unsur- unsur yang

menyusunnya pemisahan unsur-unsur atau senyawa yang dikandung dilakukan beberapa cara seperti:

1. Metode Pengendapan

2. Metode Evolusi

3. Metode Penyaringan

4. Metode Elektrogravimetri

Pada prakteknya dua metode pertama adalah yang terpenting. Metode gravimetrik membutuhkan

waktu tau memakan waktu cukup lama, adanya zat pengotor pada konstituen dapat diuji dan bila perlu

faktor-faktor koreksi dapat digunakan

METODE PENGENDAPAN

Gravimetri Pengendapan

Gravimetri pengndapan adalah merupakan gravimetri yang mana komponen yang hendak

didinginkan diubah menjadi bentuk yang sukar larut atau mengendap dengan sempurna.

Bahan yang akan ditentukan di endapkan dalam suatu larutan dalam bentuk yang sangat sedikit

larut agar tidak ada kehilangan yang berarti bila endapan disaring dan ditimbang.

Syarat – syarat senyawa yang di timbang :

1. Stokiometri

2. Mempunyai kestabilan yang tinggi

3.  Faktor gravimetrinya kecil

Gravimetri adalah metode analisis kuntitatif unsur atau senyawa berdasarkan bobotnya yang

diawali dengan pengendapan dan diikuti dengan pemisahan dan pemanasan endapan dan diakhiri dengan

penimbangan. Untuk memperoleh keberhasilan pada analisis secara gravimetri, maka harus

memperhatikan tiga hal berikut ;

1. Unsur atau senyawa yang ditentukan harus terendapkan secara sempurna.

2. Bentuk endapan yang ditimbang harus diketahui dengan pasti rumus molekulnya.

3. Endapan yang diperoleh harus murni dan mudah ditimbang.

Dalam analisis gravimetri meliputi beberapa tahap sebagai berikut ;

Pelarutan sampel (untuk sampel padat).

Pembentukan endapan dengan menambahkan pereaksi pengendap secara berlebih agar semua

unsur/senyawa diendapkan oleh pereaksi. Pengendapan dilakukan pada suhu tertentu dan pH

tertentu yang merupakan kondisi optimum reaksi pengendapan. Tahap ini merupakan tahap

paling penting.

Penyaringan endapan.

Pencucian endapan, dengan cara menyiram endapan di dalam penyaring dengan larutan tertentu.

Pengeringan endapan sampai mencapai berat konstan.

Penimbangan endapan.

Adapun beberapa tahap dalam analisa gravimetri adalah sebagai berikut :

1. Memilih pelarut sampel Pelarut yang dipilih harus lah sesuai sifatnya dengan sampel

yang akan di larutkan, Misalnya : HCl, H2SO4, dan HNO3 digunakan untuk melarutkan

sampel dari logam – logam.

2. Pengendapan analit.

Pengendapan analit dilakukan dengan memisahkan analit dari larutan yang mengandungnya dengan

membuat kelarutan analit semakin kecil, dan pengendapan ini dilakukan dengan sempurna.

Misalnya :

3. Pengeringan endapan

Pengeringan yang dilakukan dengan panas yang disesuaikan dengan analitnya dan dilakukan dengan

sempurna. Disini kita menentukan apakah analit dibuat dalam bentu oksida atau biasa pada karbon

dinamakan pengabuan.

4. Menimbang endapan

Zat yang ditimbang haruslah memiliki rumus molekul yang jelas

Biasanya reagen R ditambahkan secara berlebih untuk menekan kelarutan endapan

Pada analisis gravimetri pembentukan endapan yang terjadi  apabila kelarutan  terlalu jenuh  maka dapat

disimpulkan bahwa adanya pengaruh dari kelarutan suatu sampel  dimana  semakin besar (jenuh ) maka

semakin besar endapan yang terjadi , kelarutan dipengaruh oleh beberapa faktor yaitu

a.       Suhu

b.      pH

Dalam menentukan keberhasilan metode gravimetri ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, yaitu :

1. Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantitas analit yang tak terendapkan

secara analitis tak dapat dideteksi (biasanya 0,1 mg atau kurang dalam menentukan penyusunan

utama dalam suatu makro)

2. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya murni, atau sangat

hampir murni.

Bila tidak akan diperoleh hasil yang galat. Persyaratan yang kedua itu lebih sukar dipenuhi oleh

para analis. Galat-galat yang disebabkan faktor-faktor seperti kelarutan endapan umumnya dapat

diminimumkan dan jarang menimbulkan galat yang signifikan. Masalahnya mendapatkan endapan murni

dan dapat disaring itulah yang menjadi problema utama. Banyak penelitian telah dilakukan mengenai

pembentukkan dan sifat-sifat endapan, dan diperoleh cukup banyak pengetahuan yang memungkinkan

analis meminimumkan masalah kontaminasi endapan.

Dalam analisa gravimetri penentuan jumlah zat didasarkan pada penimbangan hasil reaksi setelah

bahan yang dianalisa direaksikan. Hasil reaksi ini didapatkan sisa bahan suatu gas yang dibentuk dari

bahan yang dianalisa. Dalam cara pengendapan, zat direaksikan dengan menjadi endapan dan ditimbang.

Atas dasar membentuk endapan, maka gravimetrik dibedakan menjadi 2 macam, yaitu : endapan dibentuk

dengan reaksi antara zat dengan suatu pereaksi dan endapan yang dibentuk dengan elektrokimia. Untuk

memisahkan endapan dari larutan induk dan cairan pencuci, endapan dapat disaring. Endapan grevimetri

yang disaring kertas tidak dapat dipisahkan kembali secara kuantitatif.

Sudah dijelaskan bahwa dalam analisa gravimetri, penentuan jumlah zat didasarkan pada

penimbangan. Dalah hal ini, penimbangan hasil reaksi setelah bahan yang dianalisa direaksikan. Hasil

reaksi ini dapat berupa sisa bahan atau suatu gas yang terjadi, atau suatu endapan yang dibentuk dari

bahan yang dianalisa tersebut. Berdasarkan macam hasil yang ditimbang itu dibedakan cara-cara

gravimetri yaitu cara evolusi dan cara pengendapannya.

Persyaratan yang kedua itu lebih sukar dipenuhi oleh para analis. Galat-galat yang disebabkan

faktor-faktor seperti kelarutan endapan umumnya dapat diminimumkan dan jarang menimbulkan galat

yang signifikan. Masalahnya mendapatkan endapan murni dan dapat disaring itulah yang menjadi

problema utama. Banyak penelitian telah dilakukan mengenai pembentukkan dan sifat-sifat endapan, dan

diperoleh cukup banyak pengetahuan yang memungkinkan analis meminimumkan masalah kontaminasi

endapan Dalam analisa gravimetri penentuan jumlah zat didasarkan pada penimbangan hasil reaksi

setelah bahan yang dianalisa direaksikan. Hasil reaksi ini didapatkan sisa bahan suatu gas yang dibentuk

dari bahan yang dianalisa. Dalam cara pengendapan, zat direaksikan dengan menjadi endapan dan

ditimbang. Atas dasar membentuk endapan, maka gravimetrik dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

endapan dibentuk dengan reaksi antara zat dengan suatu pereaksi dan endapan yang dibentuk dengan

elektrokimia. Untuk memisahkan endapan dari larutan induk dan cairan pencuci, endapan dapat disaring.

Endapan grevimetri yang disaring kertas tidak dapat dipisahkan kembali secara kuantitatif.

Sudah dijelaskan bahwa dalam analisa gravimetri, penentuan jumlah zat didasarkan pada

penimbangan. Dalah hal ini, penimbangan hasil reaksi setelah bahan yang dianalisa direaksikan. Hasil

reaksi ini dapat berupa sisa bahan atau suatu gas yang terjadi, atau suatu endapan yang dibentuk dari

bahan yang dianalisa tersebut. Berdasarkan macam hasil yang ditimbang itu dibedakan cara-cara

gravimetri yaitu cara evolusi dan cara pengendapannya

Endapan murni adalah endapan yang bersih, artinya tidak mengandung molekul-molekul lain

(zat-zat lain yang biasanya disebut pengotor atau kontaminan). Pengotor oleh zat-zat lain mudah terjadi,

karena endapan timbul dari larutan yang berisi macam-macam zat. Sedangkan endapan kasar adalah

endapan yang butir- butirnya tidak kecil, halus melainkan besar. Hal penting untuk kelancaran

penyaringan dan pencucian endapan. Adapun tujuan dari pencucian endapan adalah untuk menyingkirkan

kotoran yang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis.

Gravimetri dengan cara pengendapan, analat direaksikan sehingga terjadi suatu pengendapan dan

endapan itulah yang ditimbang. Atas dasar cara membentuk endapan, maka gravimetri dibedakan menjadi

2 macam :

(1)  Endapan dibentuk dengan reaksi antara analat dengan sutau pereaksi, endapan biasanya berupa senyawa.

Baik kation maupun anion dari analat mungkin diendapkan, bahan pengendapnya anorganik mungkin

pula organik. Cara inilah yang biasa disebut dengan gravimetri.

(2)  Endapan dibentuk dengan cara elektrokimia, dengan perkataan lain analat dielektrolisa, sehingga terjadi

logam sebagai endapan. Cara ini biasa disebut dengan elektrogravimetri.

Salah satu masalah yang paling sulit dihadapi oleh para analis adalah menggunakan endapan

sebagai cara pemisahan dan penentuan gravimetrik adalah memperoleh endapan tersebut dengan tingkat

kemurnian yang tinggi. Zat-zat yang normalnya mudah larut dapat diturunkan selama pengendapan zat

yang diinginkan dengan suatu proses yang disebut kopresipitasi. Misalnya, bila asam sulfat ditambahkan

pada barium klorida yang mengandung sejumlah kecil ion nitrat, endapan barium sulfat yang diperoleh

mengandung barium nitrat. Maka dikatakan bahwa nitrat tersebut terkorosipitasi dengan sulfat.

Kontresipitasi merupakan suatu fenomena yang ahli-ahli kimia analitik biasanya coba hindari.

Namun, fakta bahwa endapan cenderung mengabsorpsi zat-zat asing tidak selalu mengganggu;

kopresipitasi telah digunakan secara luas untuk mengisolasi runut isotop-isotop radio aktif. Ketika isotop-

isotop ini dibentuk dalam reaksi uklir. Jumlah yang terbentuk bisa sangat kecil, dan prosedur

pengendapan umumnya gagal pada konsentrasi yang sangat kecil. Untuk meminimalisirkan kopresipitasi

dapat digunakan beberapa prosedur dibawah ini, yaitu :

1.      Metode penambahan pada kedua reagen, jika diketahi bahwa baik sampel maupun enapan mengandung

suatu ion yang mengotori, larutan yang megandung ion tersebut dapat ditambahkan pelarut lain, dengan

cara ini konsentrasi pencemaran dijaga serendah mungkin selama tahap awal-awal pengendapan.

2.      Pencucian

Pencucian kembali  analit yang didapatkan bertujuan agar endapan yang di dapatkan memiliki kemurnian

yang tinggi yaitukecilnya pengaruh kesalahan dari kopresipitasi.

3.      Pengendapan kembali

Suatu endapan kristalin, seperti BaSO4, kadang-kadang mengabsorpsi pengotor (impurities) bila partikel-

partikelnya kecil. Dengan bertumbuhnya ukuran partikel, pengotor tersebut bisa tertutup dalam kristal.

Kontaminasi jenis ini disebut dengan pengepungan (acclusian). Untuk membedakan dari kasus dimana

padatan tidak tumbuh di sekitar pengotor. Pengotor yang terkepung tidak dapat dipindahkan dengan

mencuci endapan tersebut, tetapi mutu endapan tersebut seringkali dapat disempurnakan dengan

pencernaan.

Dalam hal ini penimbangan hasil reaksi setelah bahan yang direaksikan dianalisa. Hasil reaksi ini

dapat : sisa bahan, atau suatu gas yang terjadi, atau suatu endapan yang terbentuk dari bahan yang

diananlisa itu. Berdasarkan macam hasil yang ditimbang itu dibedakan cara-cara gravimetri; cara evolusi

dan cara pengendapan.

Banyak sekali reaksi yang digunakan dalam analisis kualitatif melibatkan endapan. Endapan adalah zat

yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan. Endapan mungkin berupa kristalin

atau koloid, dan dapat dilakukan dengan penyaringan atau pemusingan (centrifuge). Endapan terbentuk

jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan. Kelarutan (s) suatu endapan, menurut

definisi adalah sama dengan konsentrasi molar larutan jenuhnya. Kelarutan suatu zat tergantung pada

berbagai kondisi, seperti suhu, tekanan, konsentrasi bahan- bahan lain dalam larutan itu, dan komposisi

pelarutnya.

Dalam prosedur gravimetrik yang lazim suatu endapan ditimbang dan darinya nilai analit dalam

sampel dihitung. Maka persentase analit A adalah:

atau, jika kita tentukan faktor gravimetrik endapan, yaitu:

 

Maka, persentase analitnya:

Dalam cara evolusi bahan direaksikan sehingga timbul suatu gas; caranya dapat dengan memanaskan

bahan tersebut, atau mereaksikan dengan suatu pereaksi. Pada umumnya yang dicari ialah banyaknya gas

yang terjadi. Cara mencari jumlah gas tersebut adalh sebagai berikut :

1.      Tidak langsung

Dalam hal ini analatlah yang ditinbang setelah bereaksi; berat gas diperoleh sebagai selisih berat analat

sebelum dan sesudah reaksi.

2.      Langsung

Gas yang terjadi ditimbang setelah diserap oleh suatu bahan yang khusus untuk gas yang bersangkutan.

Sebenarnya yang ditimbang ialah bahan penyerap itu yaitu sebelum dan sesudah penyerapan sedangkan

berat gas diperoleh dari selisih kedua penimbangan.

Dalam cara pengendapan, analat sekarang direaksikan sehingga terjadi suatu endapan dan

endapan itulah yang ditimbang. Atas dasar cara membentuk endapan, maka gravimetric dibedakan

menjadi dua macam:

1.      Endapan dibentuk dengan reaksi antara analat dengan suatu pereaksi endapan biasanya berupa senyawa.

Baik anion dan kation dari analat mungkin diendapkan. Bahan pengendapnya mungkin organik atau

anorganik.

2.      Endapan dibentuk secara elektrokimia, dengan perkatan lain analat dielektrolisa, sehingga terjadi logam

sebgai endapan. Cara ini disebut dengan elektrogravimetri.

Pengendapan dilakukan sedemikin rupa sehingga memudahkan proses pemisahannya misalnya

Ag diendapkan sebagai AgCl atau Zn diendapkan sebagai Zn(NH4)PO4.6H2O,selanutnya dibakar dan

ditimbang sebagai AgCl atau ZnP2O7. Aspek yang terpenting dan perlu diperhatikan pada metode

tersebut adalah endapannya mempunyai kelarutan yang  sangat kecil sekali dan dapat dipisahkan secara

filtrasi.  Kedua, sifat fisik endapan sedemikian rupa, sehingga mudah dipisahkan dari dari larutanya

dengan filtrasi, dapat dicuci untuk menghilangkan pengotor, ukuran partikelnya cukup besar serta

endapan dapat diubah menjadi zat murni dengan komposisi kimia tertentu.

Pada temperatur tertentu kelarutan zat pelarut tertentu didefenisikan sebagai jumlahnya bila

dilarutkan pada pelarut tertentu didefenisikan sebagai jumlahnya bila dilarutkan pada elaut yang diketahui

beratnya dan zat tersebut mencapai kesetimbangan dengan pelarut itu. Hal ini tergantung pada ukuran

partikel. Larutan lewa jenuh adalah larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih besar dbandingkan dalam

keadaan setimbangan pada suhu tertentu . larutan ewat jenuh merupakan keadaan yang  tidak stabil dan

dapat diubah menjadi keadaan kesetimbangan dengan menambahkan Kristal zat terlarut yang disebut

sebagai seeding

Umumnya pengendapan dilakukan pada larutan yang panas sebap kelarutan bertambah dengan

bertambahnya temperature. Pengendapan dilakukan dalam larutan encer yang ditambahkan pereaksi

perlahan dengan pengadukan yang teratur, partikel yang terbentuk ebih dahulu berperan sebagai pusat

pengendapan. Untuk memperoleh pusat pengendapan yang besar suatu reagen ditambahkan agar

kelarutan endapan bertambah besar.

Beberapa proses yang dapat mengakibatkan pengotoran endapan pada analisis gravimetri antara

lain : kopresipitasi (larutan padat, absorpsi, oklusi) dan pos presipitasi.

1.      Kopresipitasi

Dalam arti luas, kopresipitasi adalah ikut mengendapnya dua atau lebih zat pada waktu yang sama.

Hasilnya penambahan larutan perak nitrat ke dalam larutan yang mengandung natrium klorida dan

natrium bromida akan menghasilkan endapan AgCl dan AgBr.

Dalam kimia analisis khusunya dalam menyatakan pengotoran suatu endapan, istilah kopresipitasi

biasanya digunakan dalam arti yang lebih khusus. Dalam hal ini, diartikan sebagai ikut mengendapnya

satu atau lebih zat asing bersama endapan dari komponen zat uji. Padahal zat asing tersebut yang

digunakan. Misalnya kalsium sebagian ikut mengendap pada pengendapan besi (III) sebagai hidroksida

dengan menetralkan larutan asam hingga pH 4 sampai 5. Pada kondisi yang sama, tanpa besi, kalsium

tidak akan mengendap.

2.      Larutan Padat

Dua zat padat larut satu sama lain membentuk larutan padat. Keduanya dapat membentuk kristal

campuran dimana zat yang satu berada dalam kisi kristal yang lain. Hal ini biasanya terjadi bila kedua zat

tersebut isomorf.

Misalnya ion kromat dan sulfat mempunyai struktur, ukuran, muatan dan konfigurasi elektronik yang

serupa, sehingga endapan barium sulfat akan berwarna kuning apabila diendapkan dari larutan yang juga

mengandung kromat.

3.      Adsorpsi

Pada permukaan dari partikel endapan, terdapat gugusan aktif yang dapat menarik dan mengikat zat yang

sebenarnya tidak dapat mengendap. Tentu saja pengotoran ini bertambah. Oleh karena itu endapan kristal

kasar pada analisis gravimetri lebih disukai daripada krisal halus.

Meskipun pengotoran ini mudah dihilangkan dengan pencucian, namun pada endapan yang gelatinous

dimana pengotoran ini sering terjadi, pencucian ini jarang berhasil.

4.      Oklusi

Ikut mengendapnya kotoran  yang terperangkap di bagian dalam dari partikel endapan disebut oklusi.

Proses ini termasuk juga (dalam arti luas) pembentukan dari larutan padat seperti diuraikan di atas. Akan

tetapi istilah ini lebih khusus digunakan untuk oklusi mekanik, termasuk terperangkapnya cairan induk

dan ion pada pertumbuhan endapan gelatinous dan pengotoran ini tidak mungkin dihilangkan sama sekali

dengan proses pencucian.

5.      Pospresipitasi

Pada pospresipitasi, endapan semula dikotori oleh endapan zat lain yang terbentuk kemudian. Pengotoran

ini terjadi karena kontaminasi merupakan larutan lewat jenuh larutan magnesium oksalat yang lewat

jenuh masih dapat dipertahankan untuk tidak mengendap dalam jangka waktu tertentu.

Misalnya pada pengendapan kalsium sebagai oksalat dari larutan yang mengandung magnesium.

Bila kalsium oksalat tidak segera disaring setelah pengendapan, magnesium, oksalat terserap pada

permukaan kalsium oksalat, maka ia tidak dapat larut kembali. Sedangkan bila tanpa adanya kalsium,

Pemisahan endapan oleh zat lain yang larut dalam pelarut disebut kopresipitasi. Hal ini berhubungan

dengan absorbs pada permukaan partikel dan terperangkapnya (oklusi) zat asing selama proses

pembentukan Kristal dari partikel primernya. Adsorbs banyak terjadi pada endapan getin dan sedikit pada

pengendapan mikro Kristal, misalkan AgI pad aperak aetat dan endapan BaSO4 pada alkali nitrat.

Pengotoran dapat juga disebapkan oleh postpresipitasi, yaitu pengendapan yang terjadi  pada permukaan

endapan pertama. Hal ini terjadi pada zat yang sedikit larut kemudian membentuk larutan lewat jenuh.  

Zat ini mempunyai ion yang sejenis dengan endapan primernya, misal: pengendapan CaC2O4. Dengan

adanya  Mg.    MgC2O4  akan terbentuk bersama-sama dengan CaC2O4. Lebih lama waktu kontak, maka

lebih besar endapan yang terjadi.

            Postpresipitasi dan kopresipitasi merupakan dua fenomena yang berbeda. Sebagai contoh pada

postpresipitasi, semakin lama waktunya,maka kontaminasi bertambah bertambah, sedangkan pada

kopresipitasi sebaliknya. Kontaminasi bertambah akibat pangadukan larutan hanya pada postpresipitasi

tetapi tidak pada kopresipitasi. Kemungkinan bertambahnya kontaminasi sangat besar pada postpresipitasi

dibanding pada kopresipitasi.

Keadaan Optimum untuk pengendapan

Aturan-aturan umum yang diikuti adalah sebagai berikut:

a)      Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer, yang bertujuan untuk memperkecil kesalahan     

akibat kopresipitasi.

b)      Pereaksi dicampurkan perlahan-lahan dan teratur dengan pengadukan yang tetap. Ini berguna untuk

pertumbuhan Kristal yang teratur. Untuk kesempurnaan reaksi,pereaksi yang ditambahkan harus berlebih.

Urutan-urutan pencampuran harus teratur dan sama.

c)      Pengendapan dilakukan pada larutan panas bila endapan yang terbentuk stabil pada temperature tinggi.

Aturan ini tidak selalu benar untuk bermacam endapan organic.

d)     Endapan kristal biasanya dibentuk dalam waktu yang lama dengan menggunakan pemanas uap

untukmenghindari adanya kopresipitasi.

e)      Endapan harus dicuci dengan larutan encer.

f)       Untuk menghindari postpresipitasi atau kopresipitasi sebaiknya dilakukan pengendapan ulang.

Pengendapan dari Larutan Homogen

            Pada metode ini, Reagan dihasilkan secara lambat oleh reaksi kimia homogeny dalam larutan.

Endapanya berkerapatan tinggi dan dapat disaring; kopresipitasi dikurangi ke nilai minimumnya.

Beberapa contoh pengendapan dari larutan homogen adalah:

1)       Sulfat :   Dimetilsulfat menghasilkan radikal sulfat dengan reaksi:

(CH3)2SO4  +  2H2O               2CH3OH  +  2H+ +  SO42-  

2)      Hidroksida :  pH dikendalikan secara perlahan-lahan. NH3 dihasilkan dari urea dengan reaksi berikut:

                  CO(NH2)2  +  H2O                     2NH3  +  CO2  pada suhu 90 – 100 oC

Sedangkan  Al diendapkan oleh urea sebagai Al(OH)3 dalam media asam suksinat, atau Ba

sebagai BaCrO4  pada amonium asetat atau Ni sebagai glioksim ataupun Al sebagai oksinat.

3)       Oksalat :  Kalsium diendapkan sebagai  CaC2O4

Thorium juga diendapkan sebagai Th(C2O4)2 dengan adanya urea,misalnya:

CO(NH2)2  +  2HC2O4  +  H2O                         2NH3  +  CO2  +  2C2O42

            (C2H5)2 C2O4  +  2H2O                       2C2H5OH  +  2H+  +  C2O42

4)      Fospat :  Fosfat berkelarutan rendah dapat diendapkan dengan membuat turunan dari trimetil atau trietil

pospat secara bertahap dengan hidrolisis.  Zr diendapkan sebagai Zr3(PO4)4 pada (CH3)3PO4  dalam media

yang mengandung sulfat

Pemurnian Endapan

      Tujuan mencuci endapan adalahmenghilangkan kontaminasi pada permukaan.  Komposisi larutan

pencuci tergantung pada kecenderungan terjadinya pepitisasi.  Untuk pencucian digunakan larutan

elektrolit kuat, dan dia harus mengandung ion sejenis dengan endapan untuk mengurangi kelarutan

endapan.  Larutan tersebut juga harus mudah menguap agar mudah untuk menimbang endapanya. Garam

ammonium dapat digunakan sebagai cairan pencuci dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:

a)      Larutan yang menegah terbentuknya koloid yang mengakibatkan dapat lewat kertas saring,

missal:penggunaan ammonium nitrat untuk mencuci endapan feri hidroksida

b)      Larutan yang mengurangi kelarutan dari endapan (missal:alcohol).

c)      Larutan yang dapat mencegah hidrolisis garam dari asam lemah atau basa lemah

            Setiap endapan harus dicuci sebelum diubah menjadi bentuk timbang. Tujuannya untuk

menghilangkan kotoran-kotoran yang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara

mekanik. Teknik pencucian yang baik :

1.      Memasukkan cairan pencuci ke dalam penyaring sampai sedikit di atas endapan, kemudian dibiarkan

cairan melewati kertas saring sampai habis. Setelah habis baru ditambah cairan untuk pencucian

berikutnya. Demikian sampai endapan bersih, dikerjakan berulang kali.

2.      Dengan cara dekantasi

Endapan dan cairan pencuci diaduk dan dibiarkan mengendap, setelah mengendap cairan dituang ke

dalam penyaring, endapan dibiarkan di dalam gelas piala, tambahkan lagi cairan pencuci, diaduk,

dibiarkan mengendap. Kemudian cairan di atas endapan dituang ke dalam penyaring sampai habis.

Pekerjaan ini diulang berkali-kali sampai endapan bersih.

Kemudian yang terakhir endapa dipindahkan secara kuantitatif ke dalam penyaring.

            Untuk memperoleh bentuk timbang, endapan yang telah dimurnikan dipanaskan/dipijar.

Pemanasan dapat dilaksanakan dengan :

1. Oven pengering (± 105° C) apabila hanya diperlukan untuk menghilangkan airnya saja.

Contoh : BaSO4.2H2O                        BaSO4

2. Oven pemijar bila diperlukan pemanasan dengan suhu tinggi. Akibatnya kadang-kadang adalah

formula endapan sebelum dan sesudah pemijaran berbeda.

Contoh : Kalsium gliserofosfat C3H7O6PCa, bila dipijar menjadi kalsium pyrofosfat Ca2P2O7

Endapan CaC2O4 bila dipanaskan sampai 880° C             CaCO3

Tetapi bila pemanasan diteruskan hingga 1100° C             CaO

            Pemanasan/pemijaran dapat diulang-ulang sampai mencapai berat yang tetap dalam penimbangan.

Setelah pemanasan/pemijaran kemudian didinginkan hingga suhu kamar dalam eksikator yang berisi

bahan pengering yang masih aktif kemudian dilakukan penimbangan.

Mencuci berulan-ulang lebih efektif dibandingkan dengan sekali pencucian dengan volume total yang

sama

Pembakaran Endapan

Endapan mungkin mengandung air akibat adsobrsi,oklusi,penyerapan dan hidrasi. Temperatur

pembakaran ditentukan berdasarkan pada sifat kimia zat. Pemanasan harus diteruskan sampai beratnya

tetap dan seragam. Berat dari abu kertas saring harus pula diperhitungkan.

Pembakaran Pereaksi Organik pada Analisis Gravimetri

Pereaksi organic yang digunakan pada analisis gravimetric dikenal sebagai endapan organik. Pemisahan

satu atau lebih ion-ion anorganik dari campurannya dilakukan dengan menambahkan pereaksi organik.

Karena senyawa –senyawa organic tersebut mempunyai berat molekul yang besar, maka dapat ditentukan

sejumlah kecil ion dengan pembentukan endapan daam jumlah yang besar. Endapan organic yang baik

harus mempunyai sifak spesifik. Endapan yang terbentuk oleh pereaksi organic, dikeringkan atau dibakar

dan ditimbang sebagai oksidanya. Selektivitas (pemilihan  optimum reaksi tercapai dengan mengawasi

variable-variabel seperti konsentrasi pereaksi, pH larutan dan penggunaan reagen pelindung untuk

mengurangi gangguan ion-ion asing. Pereaksi organic yang banyak digunakan adalah pereaksi pembentuk

kheat (endapan ). Bila ligan polifungsional dapat menempati lebih dari dua posisi koordinasi ion pusat

logam, maka terbentuk senyawa koordinasi dengan struktur cincin yang diseebut sebagai khelat. Petunjuk

untuk meramalkan seecara kualitatif tentang kestabilan kompleks dan kesetimbangan  endapan khelat

yang tidak bermuatan diperoleh dari penelaahan konstanta pembentukan senyawa koordinasi yang

merupakan sifat ion logam dan sifat ligan

 Endapan organic mempunyai tempat khusus dalam anlisis anorgaik sebab endapan yang tebentuk

biasanya berbeda dari zat anorganik murni, seperti antara BaSO4 dan Ni(DMG)2 dimana DMG adalah

dimetil gloksin. Senyawa organic diklasifikasikan sebagai pembentuk kompleks khelat,pembentuk garam

dan pembentuk lake. Dalam usaha untuk membentuk khelat, ligan harus mempunyai atom Hyang dapat

diganti dan electron yang tidak berpasangan untuk membentuk koordinasi. Pereksi organic banyak

digunakan sebap bersifat selektif. Subsitusi pada atom C dapat bervariasi. Selektivitas berarti kemampuan

dari pereksi oerganik untuk bergabung dengan satu atau dua logam untuk memisahkan dari zat lainnya.

Efek sterik (ruang)menentukan selektivitas dari pereaksi pembentuk khelat, tidak dapat mengendapkan Al

Perhitungan

            Sebagai contoh, klorida dapat ditetapkan secara gravimetri setelah diendapkan sebagai AgCl.

                        Ag+  +  Cl-            AgCl

            Pada reaksi di atas, satu ion klorida bereaksi secara kuantitatif dengan ion perak membentuk satu

molekul perak klorida. Oleh karena 1 mol ion perak dan 1 mol perak klorida masing-masing mengandung

jumlah partikel yang sama (bilangan avogadro : N = 6,02 x 1023) maka persamaan itu juga menyatakan

bahwa 1 mol ion klorida bereaksi dengan 1 mol ion perak, menghasilkan 1 mol perak klorida.

35,453 g ion klorida + 107,867 g ion perak      143,321 g AgCl. Dari hubungan kuantitatif tersebut, maka

jumlah perak atau klorida  dapat dihitung bila berat endapan perak klorida diketahui.

Contoh Soal :

1.      Berapa gram Ag (107,87) terdapat dalam 100,0 g AgCl (143,32) ?

Jawab :

1 mol AgCl mengandung 1 mol Ag

143,32 g AgCl mengandung 107,868 g Ag

100 g AgCl mengandung Ag =  107,87  x  100 g = 75,27 Ag

                                              143,32

2.      Berapa gram Na (22,99) terdapat dalam 50,0 g Na2SO4 (142,04) ?

Jawab :

1 mol Na2SO4 mengandung 2 mol Na

142,04 g Na2SO4 mengandung 2 x 22,99 g Na

50 g Na2SO4 mengandung Na = 2 x   22,99   x  50,0 g Na  = 16,19 g Na

                                                 142,04

3.      Berapa gram BaCl (208,24) terdapat dalam larutan bila diendapkan dengan AgNO3 diperoleh 1,3456 g

endapan AgCl (143,32) ?

Jawab :

BaCl2  +  2AgNO3           2AgCl  +  Ba(NO3)2

2 mol AgCl  berasal dari 1 mol BaCl2

2 x 143,32 g AgCl berasal dari 208,24 g BaCl2

BaCl2 dalam larutan yang menghasilkan 1,3456 g AgCl

      =       208,24     x   1,3456 g BaCl2

         2 x 143,32

      =  0,9776 g BaCl2

                =  2 x                              

 g   =  0,2481 x      

% Fe =       % Fe = 35,77