PENENTUAN KOMPOSISI ION KOMPLEKSPercobaaan penentuan komposisi ion kompleks ini memiliki tujuan agar praktikan dapat mempelajari penentuan komposisi larutan kompleks ion besi sallisilat menggunakan metode job.Pada percobaan ini digunakan metode job, oleh karena itu dibuat variasi fraksi mol dari asam salisilat 2.10-3 M dalam asam klorida. Variasi konsentrasi fraksi molnya adalah : 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9. Masing-masing variasi tersebut dimasukkan kedalam labu ukur 10 ml dan tambah dengan larutan Fe3+ hingga sampai pada tanda batas. Kemudian ke dalam satu labu ukur hanya diisi dengan larutan Fe3+. Setelah semua larutan siap, larutan dipindahkan kedalam kuvet hingga dibagian bawah tanda panah. Selanjutnya spektrofotometer uv-vis yang telah dinyalakan sebelumnya dikalibrasi dengan menggunakan akuades. Lalu digunakan untuk mengukur absorbansi dari masing-masing larutan, kecuali larutan Fe3+, sehingga dapat diketahui panjang gelombang maksimumnya. Setelah diperoleh panjang gelombang maksimum, kemudian diukur lagi absorbansi dari masing-masing larutan pada panjang gelombang maksimum tersebut. Dari data yang diperoleh dapat dibuat kurva, sehingga diperoleh nilai n dari kompleks.Hasil yang diperoleh dari percobaan ini adalah panjang gelombang maksimum kompleks besi(III) salisilat adalah 530 nm. Dari hasil perhitungan menggunakan rumus n= Xmaks / (1- Xmaks) , nilai Xmaks adalah 0,4 sehingga diperoleh nilai n adalah 1. Senyawa kompleks yang diperoleh adalah [Fe(asa)]3+.Kata kunci : senyawa kompleks, metode job, besi(III) salisilat

 

PENENTUAN KOMPOSISI ION KOMPLEKS1. TUJUAN

Mempelajari penentuan komposisi larutan kompleks ion besi salisilat menggunakan metode job.

2. DASAR TEORISenyawa kompleksSenyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk melalui ikatan koordinasi (ikatan kovalen koordinasi) antara ion/atom pusat dengan ligan (gugus pelindung). Senyawa kompleks pertama kali ditemukan oleh Tassert (1798), yaitu CoCl3.6NH3. Senyawa tersebut dianggap aneh karena terbentuk oleh 2 senyawa stabil yang masing-masing valensinya sudah jenuh. Hal ini baru bisa dipahami setelah waktu berlalu sekitar 100 tahunWarna pada senyawa kompleks disebabkan oleh terjadinya perpindahan elektron pada orbital d, yaitu dari orbital yang tingkat energinya lebih rendah ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi ; misalnya dari t2g ke eg (pada kompleks oktahedral) atau dari eg ke t2g (pada kompleks tetrahedral). Perpindahan elektron tersebut dimungkinkan karena hanya memerlukan sedikit energi, yaitu bagian dari sinar tampak (pada panjang gelombang tertentu). Warna yang muncul sebagai warna senyawa kompleks tersebut adalah warna komplemen dari warna yang diserap dalam proses eksitasi tersebutFaktor-faktor yang Mempengaruhi Stabilitas Ion Kompleks

1. Aspek ion pusat

a. Stabilitas ion kompleks bertambah jika rapat muatan ion pusat bertambah

b Stabilitas ion kompleks bertambah dengan adanya CFSE, karena CFSE merupakan energi penstabilan tambahan yang diakibatkan oleh terjadinya splitting orbital d.

c. Ion-ion logam klas a (asam keras) yaitu yang memiliki muatan tinggi dan ukuran kecil akan membentuk kompleks ysng stabil jika ligannya berasal dari basa keras, yaitu yang elektronegatifitasya besar dan berukuran kecil

2. Aspek ligan

a. Kompleks khelat lebih stabil dibanding kompleks nonkhelat analog (yang atom donornya sama).  [Ni(en)3]3+ dengan β3 sebesar 4.1018adalahlebih stabil dibanding [Ni(NH3)6]3+ β6 sebesar 108

b. Ukuran cincin : Jika ligan tidak memiliki ikatan angkap, ikatan cincin 5 adalah yang paling stabil, tetapi jka    ligan memiliki ikatan rangkap, maka yang paling stabil adalah ikatan cincin 6.

c. Steric effect : Ligan-ligan bercabang pada umumnya kurang stabi dibanding ligan-ligan tak     bercabang yang analog.

d. Polarisabilitas : Ion-ion logam klas a (asam keras) yaitu yang memiliki muatan tinggi dan ukuran kecil akan membentuk kompleks ysng stabil jika ligannya berasal dari basa keras, yaitu yang elektronegatifitasya besar dan berukuran kecil (Cotton, 1989).

Spektrofotometer UV-VIS

Spektrofotometer adalah alat yang terdiri atas spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat untuk mengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang (Khopkar, 1990).

Secara skematis pola kerja spektrofotometer UV-VIS (Gambar 1) adalah sebagai berikut:

a. Sumber-sumber lampu, lampu deuterium digunakan untuk daerah UV pada panjang gelombang dari 190 – 350 nm, sementara lampu halogen kuarsa atau lampu tungsten digunakan untuk daerah visibel pada panjang gelombang antara 350 – 800 nm.

b. Monokromator digunakan untuk mendipersikan sinar ke dalam komponen-komponenpanjang gelombangnya yang selanjutnya akan dipilih oleh celah.

c. Detektor berfungsi mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik. Prinsip spektrofotometri didasarkan adanya interaksi dari energi radiasi elektromagnetik dengan zat kimia. Dengan mengetahui interaksi yang terjadi, dikembangkan teknik-teknik analisis kimia yang memanfaatkan sifat-sifat dari interaksi tersebut

Sinar ultraviolet dan sinar tampak memberikan energi yang cukup untuk terjadinya transisi elektronik. Dengan demikian, spektra uv-visible disebut spektra elektronik. Keadaan energi yang paling rendah disebut dengan keadaan dasar (ground state). Transisi-transisi

elektronik akan meningkatkan energi molekuler dari keadaan dasar ke satu atau lebih tingkat energi tereksitasi

Penentuan kadar secara spektrofotometri sinar tampak dilakukan dengan mengukur absorbansi maksimum. Apabila senyawa fisik tidak berwarna maka senyawa diubah dulu menjadi senyawa berwarna melalui reaksi kimia dan absorbansi ditentukan dalam daerah sinar tampak

Variasi kontinyuDari dasar percobaan adalah metode job atau metode kontinyu. Dalam metode ini dilakukan sederet pengamatan yang kuantitas molar pereaksinya berubah-ubah. Salah satu sifat fisika tertentu dipilih untuk diperiksa misalnya masa, volume, suhu dan daya serap.Oleh karena itu kuantitas pereaksinya berlainan, perubahan harga sifat fisika dan sistem ini dapat digunakan untuk meramal stokiometri sistem. Bila digambarkan grafik aliran sifat fisika yang diamati terhadap pereaksi kuantitas pereaksinya, maka akan diperoleh suatu titik maksimum atau titik minimum yang sesuai dengan titik stokiometri sistem.yaitu yang menyatakan perbandingan pereaksi-pereaksi dalam senyawa,Pada saat kesetimbangan nilai n = cS / cFe saat nilai absorbansinya paling tinggi.Csadalah konsentrasi dari asam salisilat dan cFe adalah konsentrasi dari Fe(III). Metode ini menggunakan deret larutan yang memiliki konsentrasi c total sama. c = cS+cFeFe3+ + nS P + nH

Kn = PHnFe3+SnKarena absorbansi sebanding dengan konsentrasi kompleks, sehingga xP adalah nilai konsentrasi yang member nilai absorbansi maksimum maka :

x=1/(n+1). Dari nilai x dapat diketahui cB/cA = n (Pecsok, 1976).

3. PROSEDUR PERCOBAAN

1. ALAT DAN BAHANALAT

1 set spektrofotometer uv-vis 10 buah labu ukur 10 ml 1 buah pipet ukur 10 ml pipet tetes pipet pump

BAHAN larutan ammonium besi (III) sulfat, larutan asam salisilat, akuades.2. CARA KERJA

Disiapkan larutan Fe3+ dan asam salisilat dalam 2.103-3 M asam klorida yang konsentrasinya masing-masing 2.10-3 M dan disiapkan 10 buah labu ukur 10 ml. selanjutnya tabung pertama diisi dengan larutan Fe3+. Kemudian dengan labu ukur yang lain dibuat larutan campuran Fe3+ dan asam salisilat sebanyak 10 ml, dengan fraksi mol asam salisilat ( X) 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9.Dicari panjang gelombang maksimum dari setiap larutan pada panjang gelombang 470-570 nm. Kemudian diukur absorbansi dari semua larutan pada setiap panjang gelombang maksimum yang diperoleh.Dihitung harga y pada setiap panjang gelombang untuk semua larutan tersebut. Kemudian dibuat kurva hubungan antara y dengan x untuk setiap panjang gelombang yang diberikan. Selanjutnya dari harga x yang memberikan kurva maksimum, ditentukan harga n untuk kompleks [Fe[asa)n]3+ yang ada di dalam larutan.

4. HASIL

λ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

470

0,132

0,303

0,418

0,444

0,413

0,352

0,273

0,175

0,082

480

0,164

0,337

0,462

0,497

0,457

0,391

0,303

0,200

0,096

490

0,179

0,372

0,501

0,543

0,499

0,425

0,327

0,217

0,108

500

0,193

0,392

0,539

0,582

0,534

0,453

0,355

0,233

0,116

510

0,204

0,410

0,563

0,610

0,558

0,474

0,365

0,246

0,123

520

0,210

0,421

0,579

0,628

0,574

0,496

0,379

0,255

0,130

530

0,222

0,436

0,589

0,632

0,584

0,502

0,386

0,256

0,131

540

0,219

0,431

0,585

0,628

0,580

0,499

0,383

0,254

0,131

550

0,216

0,422

0,569

0,614

0,567

0,485

0,372

0,251

0,125

560

0,203

0,401

0,549

0,592

0,545

0,465

0,361

0,239

0,118

570

0,194

0,384

0,562

0,562

0,518

0,345

0,345

0,278

0,115

Λ maks 530 nm

λ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9Fe3+

530

0,224

0,439

0,602

0,640

0,558

0,506

0,392

0,264

0,135

0,001

5. PEMBAHASANPada percobaan dengan judul penentuan komposisi ion kompleks ini bertujuan untuk mempelajari penentuan komposisi larutan kompleks ion besi salisilat menggunakan metode job.Pada percobaan ini dibuat variasi larutan, labu pertama hanya diisi dengan larutan fe3+2.10-3 Mdan diencerkan dengan akuades hingga tanda batas pada labu ukur 10 ml. labu yang lain diisi dengan campuran larutan fe3+ dengan asam salisilat. Selanjutnya variasi larutan yang telah dibuat diukur nilai absorbansinya dengan spektrofotometer uv-vis. Pengukuran nilai absorbansi ini untuk mengetahui panjang gelombang maksimum dari masing-masing variasi larutan. Pengukuran absorbansi dilakukan dari panjang gelombang 470-570 nm dengan interval 10 nm. Cara pengukurannya adalah satu variasi diukur dari panjang gelombang 470-570 nm, baru selanjutnya untuk mengukur larutan dengna variasi yang lain.

6. KESIMPULANDari percobaan penentuan komposisi ion kompleks dapat diperoleh kesimpulan :

1. Panjang gelombang maksimum dari kompleks besi(III)salisilat adalah 530 nm.

2. Nilai n dari perhitungan adalah 1, kompleks yang terbentuk adalah [Fe(asa)]3+.

3. Nilai Xmax adalah pada fraksi mol 0,47. DAFTAR PUSTAKA

Cotton F.A, Wilkinson G, 1989, Kimia Anorganik Dasar, UI Press, Jakarta.

Hamdani,syarif dkk, 2012, Panduan Praktikum Kimia Analisis STFI, STFI, Bandung. Khopkar. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press. Jakarta. Nuryono,2003,Bahan Ajar Kimia Koordinasi, FMIPA UGM, Yogyakarta. Pecsok, R.L., Shields, L.D. ,Cairns, T., Mc. William, I.G., 1976, Modern

Methods ofChemicals Analysis, 2nd , John Willey and Sons Inc., New York , hal 41-42.

Rivai, Harrizul, 1995, Asas Pemeriksaan Kimia, Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Roth, J.H., dan Blaschke, G., (1998). Analisis Farmasi. Penerjemah: Kisman, dkk.

Yogyakarta: UGM Press: hal. 355-357 Underwood, A.L., dan Day R. A. 2001. AnalisisKimia Kuantitatif Edisi

Keenam. Erlangga. Jakarta.

 http://hurulsilmi.blogspot.com/2012/05/laporan-praktikum-kimiaanorganik.html

 LAMPIRAN

1. PERHITUNGAN

λ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9Fe3+

530

0,224

0,439

0,602

0,640

0,558

0,506

0,392

0,264

0,135

0,001

Y = A terukur – ( 1- X) Az dengan : Aterukur = Abs masing-masing fraksiX = fraksi molAz = Abs Fe3+

1. Y = 0,224 – (1 – 0,1) 0,0012. = 0,22313. Y = 0,439 – (1 – 0,2) 0,0014. = 0,43825. Y = 0,062 – (1- 0,3) 0,0016. = 0,60137. Y = 0,640 – (1 – 0,4) 0,0018. = 0,63949. Y = 0,558 – (1 – 0,5) 0,00110. = 0,587511. Y = 0,506 – (1 – 0,6) 0,00112. = 0,505613. Y = 0,392 – (1 – 0,7) 0,00114. = 0,391715. Y = 0,264 – (1 – 0,2) 0,00116. = 0,263817. Y = 0,135 – (1 – 0,2) 0,00118. = 0,134919.

20.

21. Dari hasil kurva, diperoleh nilai X maks = 0,422. n = X maks / (1- X maks)23. = 0,4 / (1- 0,4 )24. = 0,4 / 0,625. = 0,66726. = 1[Fe(asa)n]3+ [Fe(asa)]3+

Metode JobsMetode Jobs merupakan metode yang digunakan untuk menentukan bilangan koordinasi suatu senyawa kompleks di mana berbagai jumlah dari larutan stock A dan B dicampur, dilakukan variasi terhadap perbandingan mol reaktan namun konsentrasi totalnya dibuat konstan (Facchiano, 2002). Metode ini mengharuskan konsentrasi total larutan tetap sama dalam setiap seri sampel. Sederetan larutan disiapkan di mana konsentrasi total dari ion logam dan

ligannya  dibuat konstan, namun perbandingan keduanya divariasi. Oleh karena itu, konsentrasi ion logam akan meningkat, sedangkan konsentrasi ligan akan menurun(Anonim, 2009).

27. Sebuah grafik sebagai hubungan antara absorbansi  dengan fraksi mol disiapkan.  Ketika fraksi mol ligan meningkat, akan tercapai suatu titik di mana logam dan ligan berada dalam kuantitas stoikiometris. Hal ini ditunjukkan dengan absorbansinya yang maksimum. Karena ligan yang dimasukkan semakin banyak dan logam telah diambil, maka absobansinya akan turun kembali (Anonim, 2009).