KIMIA ANALITIK

ANALISA GRAVIMETRI

Analisa Gravimetri adalah penentuan kuantitatip suatu zat dengan cara pengendapn diikuti dengn pemisahan dan penimbangan.

Cara Kerja dalam Analisa Gravimetri :

Cuplikan ditimbang dengan teliti dilarutkan dalam pelarut yang sesuai, kemudian diendapkan dengan penambahan pereaksi kimia dalam jumlah berlebih. Endapan yang terjadi, disaring, dicuci, dikeringkan atau dipanaskan lalu ditimbang dengan teliti.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam Analisa Gravimetri

1. Kelarutan endapan sangat kecil (<<0,1 mg)

2. Endapan yang terjadi harus murni

3. Endapan harus mudah dan cepat disaring dan dicuci.

4. Endapan yang ditimbang harus mempunyai rumu

Syarat-syarat Pengendapan Kuantitatip :

Endapan harus murni dan partikel-partikelnya harus cukup besar, agar mudah disaring dan dicuci. Besarnya partikel endapan berbanding terbalik dengan kelewat-jenuhan selama pengendapan.

Von Weimarn (1925) :

Kecepatan pembentukan endapan :

Q – S

V = k ----------

S

dimana :

V = Kecepatan pembentukan endapan.

Q = Konsentrasi zat yang akan diendapkan

S = Kelarutan endapan

k = Konstanta

Q - S

-------- = kelewat-jenuhan pada saat endapan mulai terjadi

S

Makin besar harga Q-S, makin banyak inti kristal (nuklei) terjadi dan butir-butir endapan makin halus.

Makin besar kelarutan endapan S, harga Q-S makin kecil, inti kristal yang terjadi makin sedikit dan akan terjadi kristal-kristal endapan yang lebih besar.

Contoh :

Penetapan SO4=dalam cuplikan. Cuplikan dilarutkan, lalu ion sulfat diendapkan dengan

penambahan Ba2+ berlebihan.

Reaksi Pengendapan :

Ba2+ + SO4=

BaSO4

putih

Kalau ion Ba2+ dan SO4= dalam larutan sedemikian besar konsentrasinya sehingga :

[Ba2+] [SO4=] > Ksp BaSO4

maka akan terjadi endapan

Pada awalnya pengendapan terjadi butir-butir endapan yang ukurannya masih sangat kecil disebut nuklei (Inti-inti pengendapan). Bila pengendapan cepat (v = besar) maka nuklei banyak sekali endapan halus.

Bila pengendapan lambat nuklei sedikit endapan kasar. Untuk mendapatkan butir-butir endapan yang besar, kecepatan pengendapan (V) harus kecil.

Syarat-syarat agar kecepatan pengendapan kecil :

a. Q – S harus diusahakan kecil Q harus kecil

b. S harus diusahakan besar.

Agar Q kecil :

1. Pengendapan dilakukan dalam larutan encer.

2. Penembahan larutan zat pengendap sedikit-sedikit sambil diaduk terus menerus.

Agar S besar :

1. Larutan harus encer.

2. Pengendapan dilakukan dalam larutan yang panas.

3. Pengendapan dilakukan pada pH dimana pengendapan terjadi kuantitatip.

Mendigest Endapan :

Mendigest endapan artinya membiarkan endapan kontak dengan larutan induknya diatas penangas air.

Maksud Mendigest adalah agar butir-butir endapan yang sangat kecil akan larut kembali dan mengendap lagi pada kristal-kristal yang sudah ada dan menjadi kristal yang lebih besar. Peristiwa ini dinamakan Aging.

Tujuan Digest :

a. Mengubah butir halus menjadi besar hingga mudah disaring.

b. Butir-butir endapan lebih murni.

A. Pengotoran Endapan

Dua peristiwa penyebab pengotoran endapan yaitu :

1. Kopresipitasi

2. Post Presipitasi

Ad.1. Kopresipitasi, adalah peristiwa dimana ion-ion (bukan ion endapan) yang sebenarnya larut, terbawa serta pengendapan oleh endapan yang diinginkasipitn.

Kopresipitasi terjadi menurut 3 cara :

1. Adsorpsi permukaan : adsorpsi ion asing pada permukaan partikel endapan.

2. Oklusi adalah peristiwa dimana ion-ionasing terkurung di dalam kisi kristal endapan

3. Pembentukan kristal campuran, terjadi karena Inklusi Isomorf.

Isomorf adalah zat-zat yang mempunyai tipe rumus yang sama dan mengkristal dengan bentuk geometri yang sama. Bila ukuran kisi kristal zat-zat yang isomorf hampir sama, maka zat-zat tersebut dapat saling mengganti kedudukan dalam kristal, sehingga terjadi kristal campuran.

Contoh : MgNH4PO4 dan MgKPO4 adalah isomorf.

Jari-jari ion K+ hampir sama dengan NH4+ maka K+ dapat menggantikan NH4

+ dalam kristal endapannya. Sehingga dalam pengendapan Mg sebagai MgNH4PO4 dapat dikotori oleh MgKPO4

Ad.2. Post Presipitasi, adalah peristiwa dimana pengotoran suatu endapan terjadi sesudah endapan tersebut terbentuk.

Contoh : Dalam penetapan kalsium dalam larutan yang mengandung Magnesium, kalsium diendapkan sebagai kalsium oksalat. Bila endapan dibiarkan dalam larutan induknya selama kira-kira 3 jam, maka akan dikotori oleh Magnesium Oksalat yang mengendap kemudian / belakangan.

B. Menyaring dan Mencuci Endapan

Tujuan penyaringan dan pencucian endapan adalah mendapatkan Endapan yang murni.

Penyaringan : memisahkan endapan dari larutan.

Saringan / alat penyaring dapat digunakan :

1. Corong + kertas saring bebas abu.

2. Cawan penyaring (crusfilter) yaitu cawan yang dasarnya berupa porselin berpori atau asbes.

3. Penyaring gelas (glass filter).

Pemilihan Penyaring tergantung pada :

a. Macam endapan

b. Besarnya partikel endapan

c. Temperatur pemanasan endapan yang dipakai

Pencucian : untuk menghilangkan pengotor

Pemilihan air pencuci didasarkan pada :

1. Melarutkan pengotor dengan baik, tetapi tidak melarutkan endapan

2. Mencegah terjadinya PEPTISASI

3. Suatu elektrolit untuk menyebabkan efek pertukaran ion.

PEPTISASI adalah : peristiwa melarutkan kembali endapan menjadi larutan kaloid.

Larutan elektrolit sebagai larutan pencuci.

C. Pengeringan dan Pemanasan Endapan

Tujuan Pengeringan dan Pemanasan adalah :

1. Menghilangkan air dari endapan.

2. Menguapkan elektrolit pencuci.

3. Merubah endapan menjadi bentuk penimbangan yang stabil dengan rumus molekul yang pasti.

Suhu pemanasan bergantung pada macam endapan.

Contoh : AgCl dipanaskan pada 120oC dalam oven.

MgNO4PO4.6H2O dipanaskan pada 120oC MgNH4PO4

atau dipanaskan pada 900oC Mg2P2O7

D. Perhitungan Gravimetri

Perhitungan kadar % berat unsur atau ion yang dicari (yang ditentukan didasarkan atas : Berat Cuplikan, Berat Endapan dan Faktor Gravimetri.

Faktor Gravimetri :

Berat Formula zat yang dicari

= -----------------------------------------

Berat Formula zat yang ditimbang

Contoh :

Yang dicari Yang ditimbang Faktor Gravimetri

Ba BaSO4 Ba

BaSO4=137233

Fe Fe2O3 2 FeFe2O 3

Mg Mg2P2O7 2Mg

Mg2P2O7

Berat zat yang dicari :

= Berat zat yang ditimbang x faktor grav

Kadar % berat zat yang dicari :

Berat zat yang dicari (gr)

= --------------------------------------- x 100 %

Berat Cuplikan (gr)

Berat endapan x faktor grav.

= --------------------------------------------- x 100 %

Berat cuplikan

Contoh Soal :

Hitung kadar Ba dalam cuplikan bila : 1,2345 gram cuplikan Barium dilarutkan dan diendapkan sebagai BaSO4, lalu disaring, dicuci, dikeringkan dan ditimbang sebagai BaSO4.

Berat endapan = 0,5012 gram. (BA, Ba = 137; S = 32; O = 16)

Jawab :

Ba 137

Faktor Kimia Ba = --------- = -------

BaSO4 233

137

Kadar Ba dalam cuplikan 233 x 0,5012 x 100 % = 23,87 %

1,2345

E. Bentuk Endapan

Bentuk endapan adalah :

Endapan Kristal : BaSO4, PbSO4, CaC2O4

Endapan Koloidal : Hidrofil = Fe (OH)3; Al (OH)3 ; Cr (OH)3

Hidrofob = AgCl ; AgBr ; AgI

Endapan koloidal yang hidrofil : waktu menggumpal banyak membawa serta molekul-molekul air.

Endapan koloidal yang hidrofob : waktu menggumpal tidak banyak membawa serta molekul-molekul air.

Pembentukan Endapan Koloidal : Setiap partikel koloidal mempunyai kecenderungan untuk menarik ion-ionnya sendiri dan mengabsorpsinya pada permukaan.

F. Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan

AB A+ + B+

Dalam keadaan setimbang

[ A+] [B+]

K kes = ------------------- pada t o C

[A] [B]

K kes [AB] = [A+] [B+]

Ksp = [A+] [B+] Ksp = Hasil Kelarutan

H3C - C = NOH

Ni2+ + + NH4OH

H3C - C = NOH

Cl

-C

l -

Cl

-

Cl

-C

l -

Cl

-

H3C - C = NOHNi2+ + + NH4OH

H3C - C = NOH

Larutan DMG dalam alkohol

NH4OH O OH

H3C-C=N N=C-CH3

Ni2+ Ni H3C-C=N N=C-CH3

OH O

(merah)

+ NH4+ + H2O

Ni – DMG larut dalam : a. Asam kuat

b. Alkohol