ANALISA VOLUMETRIIndah Saraswati, M. Sc

*ANALISA KUANTITATIFAnalisa konvensionalVolumetriGravimetriAnalisa akonvensionalDengan alat / instrumen

*ANALISA VOLUMETRIPrinsip : mereaksikan sejumlah bahan yang diselidiki dengan larutan baku yang telah diketahui kadarnya secara teliti.Reaksi harus berjalan ekivalen.Umumnya dilakukan dengan cara titrasi TITRIMETRI

*SEKILAS TITRIMETRIAnalisa yang dikerjakan dengan meneteskan sejumlah larutan baku yang ditempatkan di dalam buret ke dalam larutan yg akan diselidiki yang ditempatkan di erlenmeyer dinamakan TITRASI.Titrasi dinyatakan selesai jika telah mencapai titik ekivalen stoikiometris (TE) atau titik akhir titrasi (TAT). bahan yang dianalisa telah bereaksi secara sempurna/kuantitatif dengan senyawa baku sesuai dengan persamaan reaksi.HCl + NaOHNaCl + H2O

*SYARAT VOLUMETRIReaksinya serentak dan cepat.Reaksinya harus sederhana dan dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi.Harus ada perubahan yang dapat diamati pada saat tercapainya titik ekivalen, baik secara kimia, maupun secara fisik.Bila perlu dengan bantuan indikator.

*ISTILAH DALAM VOLUMETRIAnalat : bahan yang akan dianalisa.Titrat : bahan yang berupa larutan yang berada di dalam erlenmeyer yang akan ditambah larutan titran.Titran : bahan berupa larutan yang ditempatkan di dalam buret yang akan ditambahkan ke dalam titrat.Larutan baku : larutan yang telah diketahui kadarnya dengan tepat, digunakan untuk menentukan kadar suatu bahan analat.Pembakuan/standarisasi : perlakuan untuk menentukan kadar/konsentrasi yang tepat dari calon larutan baku atau larutan standart.

*LARUTAN BAKU / STANDARTLarutan baku primer.larutan baku yang dibuat dari bahan baku primer (bahan baku yang telah dijamin kemurniannya)Contoh : Na2CO3 anhidrat, kalium biftalat anhidrat.

Larutan baku sekunder.larutan yang dibuat dari bahan baku sekunder (bahan baku yang harus distandarisasi dulu sebelum digunakan, sebab kemurniannya belum pasti dijamin.Contoh : HCl, NaOH, AgNO3.

*SYARAT LARUTAN BAKU PRIMERMurni atau mudah dimurnikan, mudah diperoleh dan dikeringkan.Mudah diperiksa kemurniannya.Stabil, baik dalam penyimpanan maupun penggunaan.Berat ekivalen tinggi.Memenuhi syarat-syarat reaksi di dalam titrasi.

*KURVA TITRASITitrasi asidi alkalimetri, larutan yang dititrasi mengalami perubahan pH. Larutan asam dititrasi dengan larutan basa, maka pH mula-mula rendah dan selama titrasi akan terus naik.

pHmL

*Jingga metil : pH 3,1 4,4 merah menjadi kuningBiru bromtimol : pH 6,0 7,6 kuning menjadi biruFenolftalein : pH 8,0 9,6 tak berwarna menjadi merah kesimpulan : terbaik adalah biru bromtimol

pHmLASAM KUATDENGANBASA KUAT

*SYARAT INDIKATORIndikator harus dapat menyebabkan perubahan warna larutan tepat pada titik ekivalen.

Perubahan warna larutan oleh indikator tersebut harus mendadak pada titik ekivalen agar tidak ada keraguan kapan titrasi dihentikan.

*

Nama IndikatorTrayek pHWarna yang timbulAsam pikrat0,1 0,8Tak berwarna kuningBiru timol1,2 2,88,0 9,6Merah kuningKuning biru2,6 dinitrofenol2,0 4,0Tak berwarna kuningKuning metil2,9 4,0Merah kuningJingga metil2,9 4,0Merah jinggaHijau bromkresol3,8 5,4Kuning biruMerah metil4,2 6,3Merah kuningLakmus4,5 8,3Merah biruPurpur bromkresol5,3 6,8Kuning purpurBiru bromtimol6,0 7,6Kuning biruMerah fenol6,4 8,0Kuning merah

*

Nama IndikatorTrayek pHWarna yang timbulp-Nalftoltalein7,0 9,0Kuning biruPurpur kresol7,4 9,6Kuning biruFenolftalein 8,0 9,6Tak berwarna merahTimolftalein 9,3 10,5Tak berwarna biruKuning alizarin R10,1 12,0Kuning violet1,5,5 trinitrobenzen12,0 14,0Tak berwarna jingga

*METODE ANALISA VOLUMETRIBerdasarkan reaksi metatetik (pertukaran ion)Asidi alkalimetriPresipitasi / pengendapanKompleksometri

Berdasarkan reaksi redoks (bilangan oksidasi)PermanganometriCerimetriIodometri dan IodimetriBromometri dan Bromatometri

*BERDASARKAN REAKSI METATETIKAsidi alkalimetriBerhubungan dengan asam dan basaPresipitasi / pengendapanTAT pada saat terbentuk endapanKompleksometriMenghasilkan larutan kompleks yang berwarna

*ASIDI-ALKALIMETRIAsidi alkalimetri merupakan dasar analisis netralisasi yaitu reaksi antara ion hidrogen dari asam dengan ion hidroksida dari basa membentuk air.

HCl + NaOH NaCl + H2O

Asidimetri : pengukuran sejumlah basa dalam bahan dengan titrasi menggunakan larutan asam.Alkalimetri : pengukuran sejumlah basa dalam bahan dengan titrasi menggunakan larutan basa.Dapat digunakan, dan agar kuantitatif :Asam dengan basa (asam kuat dan basa kuat)Asam dengan garam (asam kuat dan garam asam lemah)Asam dengan garam (basa kuat dan garam basa lemah)

*ARGENTOMETRI (contoh dari presipitasi)Argentometri untuk menetapkan kadar halogenida dan senyawa yang dapat membentuk endapan jika direaksikan dengan perak nitrat.

Ada 4 metode Argentometri :Metode MohrMetode VolhardMetode K FayansMetode Liebig

*METODE MOHRMenetapkan kadar bromida / kloridaIndikator : K2CrO4Titik akhir titrasi : endapan warna merahSuasana basa / netralEndapan Ag2CrO4 akan larut dalam suasana asam.Reaksi : Cl- + AgNO3 AgCl + NO3-AgNO3 + K2CrO4 Ag2CrO4 + 2 KNO3

*Sejumlah 250 mg NaCl ditimbang seksama dan dilarutkan dalam 50 mL air. Larutan ini dititrasi dengan AgNO3 0,1 N dengan indikator kalium kromat. Tiap mL AgNO3 0,1 N setara dengan 5,844 mg NaCl.

dicari volume AgNO3 0,1 NKadar NaCl= x mgKemurnian NaCl dalam sampel = y %Penetapan klorida

*METODE VOLHARDMenetapkan Cl, Br, ILarutan baku : AgNO3 dan NH4CNS / KCNSIndikator : Feri amonium sulfatSuasana asamEndapan merah dari Fe(CNS)3 mudah terhidrolisa,maka metode ini tidak boleh digunakan dalam suasana basa atau netral.Reaksi :Cl- + AgNO3 AgCl + NO3-AgNO3 + KCNS AgCNS + KNO3KCNS + Fe Fe(CNS)3 + 3 K+

*Timbang seksama 200 mg sampel NH4Cl, larutkan dalam 30 mL air. Tambahkan 15 mL HNO3 encer dan 50 mL AgNO3 0,1 N, gojog kuat-kuat selama 1 menit. Titrasi dengan NH4CNS 0,1 N dengan indikator ferri amonium sulfat hingga terjadi warna merah coklat yang tidak hilang setelah digojog selama 5 menit.

dicari volume NH4CNS 0,1 NKadar NH4Cl= x mgKemurnian NH4Cl dalam sampel = y %Penetapan kadar amonium klorida

*METODE MOHR vs VOLHARD

Metode MohrMetode VolhardTitrasi langsungTitrasi kembali (tidak langsung)Larutan baku AgNO3Larutan baku AgNO3 dan NH4CNS atau KCNSIndikator K2CrO4Indikator feri amonium sulfat (ion ferri)Dalam suasana basa atau netralDalam suasana asam

*METODE K FAYANSLarutan baku : AgNO3Indikator : eosin / fluorosinTitik titrasi : warna merah jingga pada permukaan endapanSyarat :Cahaya seminimum mungkin karena perak halogen yang terjadi bila terkena cahaya akan menjadi lebih peka dan endapan terurai.Larutan harus cukup encer, karenaKonsentrasi tinggi : gumpalKonsentrasi rendah : perubahan warna kurang jelas karena endapan yang terjadi sedikit sekali

*Timbang seksama 300 mg sampel KI, larutkan dalam 25 mL air. Tambahkan 1,5 mL asam asetat encer lalu titrasi dengan AgNO3 0,1 N dengan indikator eosin hingga warna endapan menjadi merah.

dicari volume AgNO3 0,1 NKadar KI= x mgKemurnian KI dalam sampel = y %Penetapan kadar kalium iodida

*METODE LIEBIGLarutan baku : AgNO3Indikator : tidak adaTitik titrasi : kekeruhanAgNO3 yang ditambahkan ke dalam alkali sianida akan memberikan endapan putih yang larut kembali setelah penggojogan (karena terbentuk kompleks sianida)Reaksi :Ag+ + 2 CN- Ag(CN)2Bila reaksi tersebut telah sempurna, maka dengan penambahan AgNO3 lebih lanjut akan menimbulkan kekeruhan yang mantap

*Timbang seksama 250 mg sampel asam barbiturat, larutkan dalam 30 mL natrium karbonat 3%. Titrasi dengan AgNO3 0,1 N hingga terjadi kekeruhan

dicari volume AgNO3 0,1 NKadar asam barbiturat= x mgKemurnian KI dalam sampel = y %Penetapan kadar asam barbiturat

*KOMPLEKSOMETRIKompleksometri merupakan titrasi berdasarkan pembentukan senyawa kompleks.Menggunakan larutan baku EDTA (etilen diaminum tetra asetat)

H4Y H3Y- + H+H3Y- H2Y2- + H+H2Y- HY3- + H+HY- Y4- + H+EDTA

*Sampel seberat 0,95 gram MgSO4.7H2O dilarutkan dalam 250 mL akuades. Ambil sebanyak 25 mL, tambahkan 1 mL larutan penyangga dengan 3 tetes indikator EBT. Titrasi dengan EDTA 0,01 N hingga perubahan dari merah anggur menjadi biru terang. Tiap mL EDTA setara dengan 12,6 gram Mg.dicari volume EDTA 0,1 NKadar Mg dalam sampel = x %Penetapan kadar Magnesium

*BERDASARKAN REAKSI REDOKSPermanganometriPrinsip : oksidasi KMnO4CerimetriPrinsip : oksidasi Cerium (IV) sulfatIodometri dan IodimetriPrinsip : redoks dengan IodiumBromometri dan BromatometriPrinsip : redoks dengan Brom KBrO3

*PERMANGANOMETRIMerupakan titrasi redoks yang menggunakan KMnO4 sebagai titran.Kalium permanganat adalah oksidator kuat.Permanganometri tidak membutuhkan indikator kecuali untuk larutan yang sangat encer.Dalam suasana asam, reaksinya :2 KMnO4 + 3 H2SO4 K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 OnReduksi MnO4- menghasilkan Mn dengan bilangan oksidasi +2, +3, +4, +5, dan +6.

*Dalam suasana asam besi (II) dititrasi dengan larutan kalium permanganat 0,0206 M, larutan KMnO4 yang diperlukan 40,20 mL. Hitunglah mg besi dalam larutan tersebut.

JAWABDalam suasana asam :MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4 H2O X1Fe2+ Fe3+ + e X5MnO4- + 8H+ + 5 Fe2+ Mn2+ + 4 H2O + 5 Fe3+

M KMnO4 = N KMnO4 Penetapan kadar besi dalam larutan

*Pada titik ekivalen:mol KMnO4 = M.V

Mol KMnO4= M.V= 0,0206 M x 40,2 mL= 0,828 mmol

5 mol Fe 1 mol KMnO4

mol Fe dalam larutan = 5 x 0,828 mmol = 4,14 mmolberat Fe dalam larutan = 4,14 mmol x Ar Fe = 231,8 mg

*CERIMETRILarutan cerium sulfat dalam asam sulfat lebih stabil dibandingkan kalium permanganat.Reduksi Ce (IV) hanya menghasilkan Ce (III).Indikator yang digunakan : o-fenantroleinKelebihan Ce (IV) sulfat dibandingkan KMnO4 :Larutan lebih stabil asalkan ditambah asam sulfat untuk mencegah hidrolisis dan pengendapan garam basanya.Ion Cerium (III) tidak berwarna, sehingga tidak menghalangi pengamatan indikator pada TE.Reduksi Cerium (IV) menjadi Cerium (III) tanpa hasil samping.Garam cerium(IV) tidak mengoksidasi ion klorida sehingga garam besi(III) dapat dianalisis meskipun berada bersama klorida.Terjadi perubahan valensi yang sangat sederhana. Ce4+ + e Ce3+Zat-zat yang dapat ditetapkan dengan KMnO4 dapat ditetapkan dengan Ce (IV)

*Sampel besi(II)sulfat sebanyak 600 mg dilarutkan dalam 150 mL asam sulfat encer dan 5 mL asam fosfat. Larutan lalu dititrasi dengan Cerium(IV)sulfat 0,1 N menggunakan indikator fenantrolein. Tiap mL cerium sulfat setara dengan 27,80 mg FeSO4.7H2Odicari volume cerium(IV)sulfatKadar besi(II)sulfat dalam sampel = x %Penetapan kadar besi(II)sulfat

*IODIMETRI-IODOMETRIIodimetri : cara langsungDigunakan larutan standar iodium sebagai oksidator.Iodium mengalami reduksi dari I2 menjadi I-.Dilakukan dalam suasana netral atau sedikit asam.Iodometri : cara tidak langsungAnalit direaksikan dengan ion iodida berlebih (biasanya digunakan KI).Sisa iodium kemudian dititrasi dengan larutan standar tiosulfat.Iodium mengalami oksidasi dari I- menjadi I2.

*Sebanyak 1,5 gram logam tembaga ditambah 25 mL HNO3 6N, panaskan hingga larut. Tambahkan 20 mL air, panaskan hingga uap kuning hilang. Encerkan menjadi 100 mL dengan air. Pipet 10 mL, tambahkan NH4OH 5N hingga warna biru tua. Tambahkan 15 mL CH3COOH 2N dan 10 mL KI 1N. Titrasi dengan larutan Na-tiosulfat 0,1 N menggunakan indikator amilum.dicari volume Na-tiosulfatKadar Cu= x %Penetapan kadar tembaga

*BROMOMETRI-BROMATOMETRIBromatometri : cara langsungDigunakan larutan standar KBrO3.TAT terjadi ketika dibebaskan Br2 : larutan kuning pucat.Lebih sensitif dengan indikator merah metil atau jingga metil.Perubahan warna : merah kuningBromometri : cara tidak langsungAnalit direaksikan dengan brom berlebih (dari KBrO3 atau KBr).Kelebihan Br direaksikan dengan KI dan dihasilkan I2.Sisa KI kemudian dititrasi dengan larutan standar tiosulfat.Perubahan warna : biru warna biru hilang / luntur

*Sebanyak 30 mg sampel dilarutkan dalam 10 mL air. Lalu ditambahkan 30 ml KBr dan 5 ml HCL pekat, simpan di tempat gelap selama 5 menit. Kemudian ditambah 10 mL KI 10%, kocok. Lalu tambahkan 5 mL kloroform dan titrasi dengan Na-tiosulfat 0,1 N menggunakan indikator kanji. Tiap mL kalium bromida setara 3,429 mg C6H7O3.

dicari volume Na-tiosulfatKadar Na-salisilat= x %Penetapan kadar asam askorbat