Sophie Damayanti / SF ITB - · PDF fileTitrasi kompleksometri Ca dengan EDTA Dapat berjalan...

of 114/114
Sophie Damayanti / SF ITB
  • date post

    01-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    258
  • download

    2

Embed Size (px)

Transcript of Sophie Damayanti / SF ITB - · PDF fileTitrasi kompleksometri Ca dengan EDTA Dapat berjalan...

  • Sophie Damayanti / SF ITB

  • reaksi pembentukan senyawa kompleks

    Prinsip dasar Titrasi Kompleksometri

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Dalam bidang FA reaksi pembentukan senyawa kompleks

    ANALISIS LOGAM

    digunakan untuk

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • LOGAM

    ZAT AKTIF

    CEMARAN

    Kualitatif Kuantitatif

    Uji batas

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • LOGAM SEBAGAI ZAT AKTIF

    Kualitatif

    Kuantitatif

    reaksi warna

    reaksi nyala

    Titr. pengendapan

    Titr. redoks

    Titr. kompleksometri

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • SENYAWA KOMPLEKS

    Akseptor elektron (ion logam

    atau atom netral)

    Donor elektron (bgn dr molekul atau

    bukan ion logam)

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Ligan:

    Ion/molekul yg berfungsi sbg donor elektron dlm 1 atau lbh koordinasi

    Ligan:

    mempunyai atom elektronegatif, misal: nitrogen, oksigen, halogen

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Ligan unidentat(monodentat)

    Ligan yg menyerahkan 1 (satu) pasang elektron utk membtk ikatan kovalen dgn ion logam

    contoh: :NH3

    NH3 mempunyai 1 pasang elektron yg tak dipakai bersama jd dpt membentuk 1 ikatan dgn ion logam

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Ligan polidentat(multidentat)

    Ligan yg menyerahkan >1 (satu) pasang elektron utk membtk ikatan kovalen dgn ion logam

    contoh:

    etilendiamin mempunyai 2 pasang elektron yg tak dipakai bersama jd dpt membentuk 2 ikatan dgn ion logam

    NH2CH2CH2NH2

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • dapat digunakan sbg pentitrasi

    pd penentuan kuantitatif ion logam

    Kelon (chelon):pereaksi pembtk kompleks

    Chelating agent yg larut air

    membtk kompleks stabil dgn ion logam

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Cincin kelat (chelate):

    Cincin heterosiklik yg terbtk krn interaksi antara suatu ion logam (atom pusat) dgn ligan

    polidentat

    Kompleks yg terbentuk disebut:

    Senyawa Kelat

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • yg dapat membentuk kompleks yang larut air

    Sesquestering agent

    Ligan pembentuk kompleks

    contoh: EDTA

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • paling banyak digunakan pada

    titrasi kompleksometri

    EDTA membentuk kompleks 1:1

    dengan ion logam

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • mempunyai 6 tempat untuk mengikat

    ion logam

    EDTA adalah ligan heksadentat

    4 di gugus karboksilat

    2 di gugus amino

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • ASAM EDETAT (EDTA)

    H4Y

    Asam Edetat (EDTA): Asam etilen diamin

    tetra asetat

    :NCH2CH2N:

    CH2COOH

    CH2COOH

    HOOCCH2

    HOOCCH2

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • M

    N

    N

    CH2

    CH2

    CH2

    O

    O

    C

    O

    CH2

    C

    O

    O

    CH2C

    O

    OCH2C

    O

    Kompleks logam-EDTA

    2-

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Reaksi penggabungan atau assosiasi

    antara ion logam dan ligan membentuk

    kompleks yg larut air

    Dasar reaksi titrasi kompleksometri

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Tidak semua kompleks larut dalam air

    Ni + Dimetilglioksim

    endapan merah

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • M n+ + L m- ML +(n-m)

    M = ion logamL = ligan

    Reaksi kompleks dapat juga dinyatakan

    sebagai berikut:

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • [ML+(n-m)]Kstab =

    [Mn+] [Lm-]

    Tetapan kesetimbangan (K stab) :

    Tetapan stabilitas disebut juga

    tetapan pembentukan kompleks

    M n+ + L m- ML +(n-m)

    K stab = K f Sophie Damayanti / SF ITB

  • Suatu ion kompleks dinyatakan stabil

    jika harga K stab 108

    K instab = 1/K stab

    Kebalikan dari K stab

    Tetapan instabilitas atau

    tetapan disosiasi kompleks

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Kation Log K stab

    Fe (III) 25,10

    Thorium 23,20

    Raksa 21,80

    Nikel 18,60

    Zink 16,50

    Aluminium 16,13

    Fe (II) 14,30

    Kalsium 10,96

    Magnesium 8,69

    Tetapan stabilitas beberapa kompleks

    logam-EDTA

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Perbandingan hasil reaksi ion logam

    dengan 3 jenis ligan berbeda

    Ligan unidentat

    Ligan bidentat

    Ligan tetradentat

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Reaksi ion logam dengan ligan unidentat

    M + L ML

    ML + L ML2

    ML2 + L ML3

    ML3 + L ML4

    K1 = 108

    K2 = 106

    K3 = 104

    K4 = 102

    reaksi keseluruhan:

    M + 4 L ML4

    K= K1.K2.K3.K4 = 1020

    1 : 4

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Reaksi ion logam dengan ligan bidentat

    M + L ML

    ML + L ML2

    K1 = 1012

    K2 = 108

    reaksi keseluruhan:

    M + 2 L ML2

    K= K1.K2 = 1020

    1 : 2

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Reaksi ion logam dengan

    ligan tetradentat

    M + L ML

    K = 1020

    1 : 1

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • pM

    mL L

    1:1

    1:2

    1:4

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • PENGARUH pH PADA PEMBENTUKAN

    KOMPLEKS

    Tetapan disosiasi asam EDTA (H4Y) :

    H4Y + H2O H3O+ + H3Y

    -

    K1 = 1,02. 10-2

    H3Y- + H2O H3O

    + + H2Y2-

    K2 = 2,14. 10-3

    H2Y2- + H2O H3O

    + + HY3-

    K3 = 6,92. 10-7

    HY3- + H2O H3O+ + Y4-

    K4 = 5,50. 10-11

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Mn+ +H2Y2- MY(n-4)+ + 2H+

    Jika [H+] menaik atau pH menurun

    Kesetimbangan reaksi bergeser ke kiri

    Kompleks tidak terbentuk

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Ada kondisi (pH) yg tidak layak

    untuk pembentukan kompleks

    EDTA (asam lemah)terdisosiasi (terurai) tgt pH

    Perlu penambahan dapar utk mempertahankan pH

    oleh karena itu

    Pada pH tersebut kompleks tidak terbentuk

    atau

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Distribusi EDTA sebagai Fungsi pH

    fraksi

    pH4 8 12

    H4Y

    H3Y-

    H2Y2- HY3-

    Y4-

    0,5

    1,0

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Pada pH larutan tertentu

    Spesi EDTA yg dominan dpt diketahui dan

    dihitung

    pH Spesi dominan

    12 Y4-

    8 HY3-

    4,4 H2Y2-

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Hubungan Tetapan stabilitas

    kompleks logam-EDTA dan pH

    K stabmaksimum

    Kompleks logam-EDTA

    pH

    1016 Al 3+ 4

    1017 Zn 2+ 9

    1011 Ca 2+ 12

    109 Mg 2+ 12

    108 Ba 2+ 12

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Pada berbagai pH larutan, fraksi EDTA dalam bentuk

    tidak berkompleks, yaitu [Y]T

    [Y]T = [Y4-] + [HY3-] + [H2Y

    2-]+ [H3Y

    -] + [H4Y]

    [H3O+][Y4-]

    [Y]T = [Y4-] + +

    K4[H3O

    +]2 [Y4-] [H3O+]3[Y4-]

    +K3 K4 K2 K3 K4

    [H3O+]4 [Y4-]

    +K1 K2 K3 K4

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • [H3O+]

    [Y]T = [Y4-] 1+ +

    K4[H3O

    +]2 [H3O+]3

    +K3 K4 K2 K3 K4

    [H3O+]4

    +K1 K2 K3 K4

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • [Y4-] 1=

    [Y]T [H3O+]

    1 + +K4

    [H3O+]2 [H3O

    +]3

    +K3 K4 K2 K3 K4

    [H3O+]4

    +K1 K2 K3 K4

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • [Y4-] K1 K2 K3 K4=

    [Y]T K1 K2 K3 K4 +

    K1K2 K3 [H3O+] + K1K2 [H3O

    +]2

    K1 [H3O+]3 + [H3O

    +]4

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • K1 K2 K3 K4

    Y =

    K1 K2 K3 K4 +

    K1K2 K3 [H3O+] + K1K2 [H3O

    +]2

    K1 [H3O+]3 + [H3O

    +]4

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • [Y4-]= Y

    [Y]T

    [Y4-] = Y [Y]T

    Reaksi antara Y4- dgn ion logam M n+ :

    M n+ + Y 4- MY (n-4)

    Tetapan stabilitas kompleks (K stab):

    [MY (n-4)] Kstab =

    [M n+] [Y4-]Sophie Damayanti / SF ITB

  • [MY (n-4)] Kstab =

    [M n+] Y [Y]T

    [MY (n-4)] Kstab. Y =

    [M n+] [Y]T

    [MY (n-4)] Keff =

    [M n+] [Y]T

    K eff = Y . KstabSophie Damayanti / SF ITB

  • Harga Y EDTA pd berbagai pH

    pH Y

    2 3,7. 10-14

    3 2,5. 10-11

    4 3,6.10-9

    5 3,5.10-7

    6 2,2.10-5

    7 4,8.10-4

    8 5,4.10-3

    9 5,2.10-2

    10 0,35

    11 0,85

    12 0,98Sophie Damayanti / SF ITB

  • Untuk kompleks FeY-

    contoh

    K eff = Y . Kstab

    Pada pH 6Y = 2,2. 10

    -5

    K stab = 1,3. 1026

    K eff = Y . Kstab

    K eff = 2,86. 1021

    Y = 2,2. 10-5

    maka

    Titrasi kompleksometri berjalan baik

    jika K eff 108

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Untuk kompleks HgY-2

    K eff = Y . Kstab

    K stab = 6,3. 1021

    K eff = 1,14. 1017

    maka

    Pada pH 6Y = 2,2. 10

    -5

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Untuk kompleks ZnY-2

    K eff = Y . Kstab

    K stab = 3,2. 1016

    K eff = 7,04. 1011

    maka

    Pada pH 6Y = 2,2. 10

    -5

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Untuk kompleks FeY-2

    K eff = Y . Kstab

    K stab = 2,1. 1014

    K eff = 4,6. 109

    maka

    Pada pH 6Y = 2,2. 10

    -5

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Pd pH 6

    Kesimpulan

    Titrasi kompleksometri dengan EDTA

    dapat berjalan dengan baik

    Fe (III), Hg, Zn, Fe (II)

    Sophie Damayanti / SF ITB

  • Untuk kompleks CaY-2

    K eff = Y . Kstab

    K stab