modul 6

23
Penggunaan Analisis Gravimetri Analisis gravimetri telah banyak diaplikasikan untuk analisis kation dari unsur-unsur yang terdapat dalam sistem periodik unsur seperti yang dicantumkan pada Tabel 4.3 berikut. Metode gravimetri dapatjuga digunakan untuk analisis kuantitatifbahan organik tertentu seperti kholesterol pada cereal dan laktosa pada produk susu. Kholesterol sebagai steroid alkohol dapat diendapkan secara kuantitatif dengan saponain organik yang disebut digitonin (Mr =1214) membentuk kompleks 1:1 yang tidak larut. Metode gravimetri bukanlah metode analisis kuantitatif yang spesifik, sehingga dapat digantikan dengan metode analisis instrumentasi modem seperti spektroskopi dan khromatografi. Walaupun demikian, masing sering metode gravimetri menjadi pilihan karena peralatan dan prosedur pelaksanaannya yang sederhana. Analisis gravimetri masih banyak diterapkan untuk analisis konstituen makro yang menghasilkan endapan AgCl, BaS04, Fe(OH)3. 1) Perak Klorida (AgCl) Endapan perak klorida, AgCl dalam bentuk endapan yang dihasilkan dari proses koagulasi bahan koloid. Endapan perak klorida mudah disaring, dicuci dengan air yang mengandung sedikit asam nitrat dan dikeringkan. Penambahan asam nitrat dalam air pencuci dimaksudkan untuk mencegah proses peptisasi dan penguapan ketika endapan dikeringkan. Umumnya endapan AgCl disaring dengan menggunakan gelas sintered atau cawan porselin berpori, kemudian dikeringkan pada suhu 110 - 130 °C. Proses pengendapan AgCl sangat kuantitatif, kesalahan pengukuran biasanya timbul karena terjadinya proses penguraian oleh cahaya matahari. 2 AgCl 2 Ag + Cl2 Kesalahan karena penguraian biasanya dapat diabaikan, kecuali jika endapan terkena cahaya matahari langsung dalam jangka yang cukup lama. Kelarutan AgCl dalam air sangat kecil, sehingga kehilangan karena kelarutan dapat diabaikan. Jika dalam air terdapat basa, garam amonium atau asam

Upload: dewi-gloriana

Post on 09-Aug-2015

137 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Modul 6

Penggunaan Analisis Gravimetri

Analisis gravimetri telah banyak diaplikasikan untuk analisis kation dari unsur-unsur yang terdapat dalam sistem periodik unsur seperti yang dicantumkan pada Tabel 4.3 berikut.

Metode gravimetri dapatjuga digunakan untuk analisis kuantitatifbahan organik tertentu seperti kholesterol pada cereal dan laktosa pada produk susu. Kholesterol sebagai steroid alkohol dapat diendapkan secara kuantitatif dengan saponain organik yang disebut digitonin (Mr =1214) membentuk kompleks 1:1 yang tidak larut.Metode gravimetri bukanlah metode analisis kuantitatif yang spesifik, sehingga dapat digantikan dengan metode analisis instrumentasi modem seperti spektroskopi dan khromatografi. Walaupun demikian, masing sering metode gravimetri menjadi pilihan karena peralatan dan prosedur pelaksanaannya yang sederhana. Analisis gravimetri masih banyak diterapkan untuk analisis konstituen makro yang menghasilkan endapan AgCl, BaS04, Fe(OH)3.1) Perak Klorida (AgCl)Endapan perak klorida, AgCl dalam bentuk endapan yang dihasilkan dari proses koagulasi bahan koloid. Endapan perak klorida mudah disaring, dicuci dengan air yang mengandung sedikit asam nitrat dan dikeringkan. Penambahan asam nitrat dalam air pencuci dimaksudkan untuk mencegah proses peptisasi dan penguapan ketika endapan dikeringkan. Umumnya endapan AgCl disaring dengan menggunakan gelas sintered atau cawan porselin berpori, kemudian dikeringkan pada suhu 110 - 130 °C.Proses pengendapan AgCl sangat kuantitatif, kesalahan pengukuran biasanya timbul karena terjadinya proses penguraian oleh cahaya matahari.2 AgCl 2 Ag + Cl2Kesalahan karena penguraian biasanya dapat diabaikan, kecuali jika endapan terkena cahaya matahari langsung dalam jangka yang cukup lama. Kelarutan AgCl dalam air sangat kecil, sehingga kehilangan karena kelarutan dapat diabaikan. Jika dalam air terdapat basa, garam amonium atau asam berkonsentrasi tinggi akan meningkatkan kelarutan AgCl, dan menimbulkan kesalahan pengukurannya.Penetapan kuantitatif dalam bentuk AgCl juga dapat digunakan untuk spesi khior yang memiliki tingkat oksidasi positif seperti ion hipokhlorit, ClO-, khlorit, ClO2-, dan khlorat ClO3- setelah direduksi lebih dahulu menjadi Cl-, kemudian dilanjutkan dengan pengendapan sebagai AgCl. Penatapan khor dalam senyawa organik hams diawali dengan pengubahan menjadi Nad melalui proses penambahan natrium peroksida, Na202.Bromida, Br- dan iodida, I- juga dapat ditetapkan secara kuantitatif dalam bentuk garam peraknya (AgBr, Agl). Untuk anion yang mengandung oksigen seperti BrO-, BrO3-IO-, IO3-, dan 1O4- harus direduksi terlebih dahulu menjadi Br- dan I- sebelum diendapkan sebagai garam peraknya.2) Barium Sulfat, BaS04Barium sulfat merupakan endapan putih kristalin yang sangat sulit larut dalam air, sehingga kehilangan karena proses pelarutan dapat diabaikan. Proses pengendapan dilakukan dalam suasana asam HC1 0,01 M untuk memperbesar ukuran kristal dan menghindari terjadi bentuk padatan barium lainnya, seperti BaCO3. Kesalahan pengukuran biasanya ditimbulkan oleh terbentuknya endapan anion dan kation lain seperti khiorit dan besi(III).Endapan BaS04 disaring menggunakan kertas saring, kemudian dicuci dengan air panas.

Page 2: Modul 6

Dalam proses pengeringan, kertas saring harus tidak boleh terbakar karena karbon yang dihasilkan akan tereduksinya sulfat menjadi sulfida.BaSO4(s) + C(s) BaS(s) + CO(g)Endapan BaS dapat diubah kembali menjadi BaSO4 dengan membasahi H2S04 dan dipanaskan. Cawan porselin berpori dapat digunakan untuk menggantikan kertas saring.Belerang dalam bentuk lain, seperti sulfida, sulfit, thiosulfat dan tetrationat dapat ditetapkan melalui cara pengendapan setelah dioksidasi menjadi bentuk sulfatnya. Pengoksidasi yang biasa digunakan adalah permanganat. Belerang dalam senyawa organik dapat ditetapkan melalui pengendapan setelah diubah menjadi bentuk sulfatnya dengan menggunakan natrium peroksida, Na2O2. Penetapan kuantitas belerang pada bijih mineral seperti pyrite FeS2 dan chalcopyrite, CuFeS2 didahului dengan perlakuan untuk mengubah menjadi bentuk sulfat menggunakan natrium peroksida.Kation lain yang sering diendapkan secara kuantitatif dengan sulfat adalah timbal dan stronsium. PbS04 dan SrS04 memiliki kelarutan dalam air lebih besar dibandingkan BaS04. Untuk mengurangi kelarutan SrS04 dapat ditambahkan alkohol.3) Besi (III) Hidroksida, Fe(OH)3Penetapan secara gravimetri dari besi melibatkan pengendapan sebagai besi(III) hidroksida (sebenamya adalah Fe2O3. x H2O yang disebut oksida hidrat) diikuti dengan pemanasan pada suhu tinggi utntuk menghasilkan Fe2O3. Metode gravimetri untuk penetapan besi dalam batuan didahului dengan pelarutan dalam HCl dan HNO3, kemudian ditambahkan pula brom untuk mengoksidasi besi menjadi Fe3+Oksida hidrat besi merupakan endapan gelatin yang sangat sulit larut dalam air (Ksp = 1x10' 6). Endapan kemudian dicuci dengan air yang mengandung sedikit amonium nitrat untuk menghindari peptisasi. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan kertas saring bebas abu, kemudian dibakar dan dipanaskan pada suhu tinggi untuk melepaskan semua aimya.Kesalahan utama yang timbul dalam pengukuran disebabkan oleh terikutnya mengendap ion lain karena teradsorpsi pada gel Fe(OH)3. Untuk mencegah teradsorpsi-nya ion asing pengendapan umumnya dibuat dari larutan asam, sehingga partikel koloid yang dihasilkan bermuatan positif yang cenderung tidak menyerap kation. Besi(III) oksida, Fe2O3 mudah direduksi menjadi Fe3O4 atau Fe dengan menggunakan karbon, tetapi hasil reduksi ini dapat dikembalikan menjadi Fe2O3 dengan menggunakan asam nitrat pekat kemudian dipanaskan kembali.

Sumber : http://www.dokterkimia.com/2010/08/penggunaan-analisis-gravimetri.html

GRAVIMETRI

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan praktikum ini adalah menentukan kadar klor dalam larutan

sampel secara gravimetri dan untuk menentukan kadar air kristal suatu zat dengan cara

gravimetri.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Page 3: Modul 6

Gravimetri merupakan salah satu metode analisis kuantitatif suatu zat atau

komponen yang telah diketahui dengan cara mengukur berat komponen dalam keadaan

murni setelah melalui proses pemisahan. Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan

pengukuran berat suatu unsure atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penetuan

secara analisis gravimetri meliputi transformasi unsure atau radikal kesenyawa murni

stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti.

Metode gravimetric memakan waktu yang cukup lama, adanya pengotor pada konstituen

dapat diuji dan bila perlu factor-faktor koreksi dapat digunakan (Khopkar,1990).

Zat ini mempunyai ion yang sejenis dengan endapan primernya. Postpresipitasi

dan kopresipitasi merupakan dua penomena yang berbeda. Sebagai contoh pada

postpresipitasi , semakin lama waktunya maka kontaminasi bertambah, sedangkan pada

kopresipitasisebaliknya. Kontaminasi bertambah akibat pengadukan larutan hanya pada

postpresipitasi tetapi tidak pada kopresipitasi (Khopkar, 1990).

Titrasi kompleksometri merupakan titrasi yang berdasarkan atas pembentukan

persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion), misalnya

Ag+ + 2CN- Ag(CN)2-

Disamping titrasi kompleks biasa seperti diatas, dikenal pula kompleksometri yang

dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA.

Rumus struktur dari EDTA adalah sebagai berikut :

HOOC - CH2 CH3COOH

N - CH2 - CH2 - N

HOOC - CH2 CH2COOH

Terlihat dari strukturnya bahwa molekul tersebut mengandung baik donor electron dari

atom oksigen maupun donor dari atom nitrogen sehingga dapat menghasilkan khelat

bercincin sampai dengan enam secara serempak (Vogel, 1990).

Page 4: Modul 6

Sebagian besar logam dalam larutan dapat ditentukan secara titrasi dengan larutan baku

pereaksi pengompleks seperti misalnya etilen diamin tetra asetat atau EDTA. Reaksi

dengan nikel secara stoikiometri adalah 1: 1 dan berlangsung secara kuantitatif pada pH

7. Pereaksi EDTA umum dipakai dalam bentuk garamnya yang mudah larut dalam air.

Indikator yang digunakan adalah EBT atau murexide mampu menghasilkan kompleks

berwarna dengan ion logam tetapi berubah warna apabila logam-logam terkomplekskan

sempurna oleh EDTA pada titik akhir titrasi, karena indicator-indikator ini juga peka

terhadap perubahan pH, larutan yang akan dititrasi harus dibuffer ( harjadi, 1993 ).

Analisis gravimetri dapat berlangsung baik, jika persyaratan berikut dapat terpenuhi :

1. Komponen yang ditentukan harus dapat mengendap secara sempurna (sisa analit yang

tertinggal dalam larutan harus cukup kecil, sehingga dapat diabaikan), endapan yang

dihasilkan stabil dan sukar larut.

2. Endapan yang terbentuk harus dapat dipisahkan dengan mudah dari larutan ( dengan

penyaringan).

3. Endapan yang ditimbang harus mempunyai susunan stoikiometrik tertentu (dapat

diubah menjadi sistem senyawa tertentu) dan harus bersifat murni atau dapat

dimurnikan lebih lanjut (Vogel, 1990).

Analisis kadar klor secara gravimetri didasarkan pada reaksi pengendapan, diikuti

isolasi dan penimbangan endapan. Klor akan diendapkan oleh larutan perak nitrat

(AgNO3) berlebih dalam suasana asam nitrat sebagai perak klorida.

Reaksi yang terjadi adalah :

Cl- + Ag+ AgCl (putih)

Endapan yang terjadi diisolasi dan dikeringkan pada suhu 130 – 1500C dan ditimbang

sebagai AgCl. Kesalahan dalam gravimetric dibagi menjadi dua, yaitu :

1. Endapan yang tidak sempurna dari ion yang diinginkan dalam cuplikan.

2. Gagal memperoleh endapan murni dengan komposisi tertentu untuk penimbangan.

Page 5: Modul 6

Faktor–faktor penyebabnya adalah :

1. Kopresipitasi dari ion-ion pengotor.

2. Postpresipitasi zat yang agak larut.

3. Kurang sempurna pencucian.

4. Kurang sempurna pemijaran.

5. Pemijaran berlebih sehingga sebagian endapan mengurai.

6. Reduksi dari karbon pada kertas saring.

7. Tidak sempurna pembakaran.

8. Penyerapan air atau karbondioksida oleh endapan (Underwood, 1986).

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah neraca analitik, statif, buret, sudip, botol semprot, erlenmeyer 250 ml, corong, gelas beker 200 ml, labu ukur 100 ml, krus porselin, eksikator, oven, dan pipet tetes.

B. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah padatan klorida, larutan AgNO3 0,1 N, HNO3 6 N, HNO3 0,04 N, HCl 0,1 N, dan akuades.

IV. PROSEDUR KERJA

A. Proses pengendapan klor dengan larutan AgNO3 0,1 N

1. Ditimbang dengan teliti 0,120 gram padatan klorida

2. Dimasukkan ke dalam beker gelas 200 ml,dan dilarutkan ke dalam 100 ml akuades, diaduk.

3. Ditambahkan setetes demi setetes AgNO3 0,1 N (lewat buret, sambil mengaduk) sampai larutan AgNO3 tidak menghasilkan endapan.

Page 6: Modul 6

4. Dipanaskan larutan sambil mengaduk ±5 menit.

5. Didiamkan pada suhu tersebut selama 2–3 menit sampai terjadi pemisahan endapan dan larutan jernih.

6. Ditambahkan 2–3 tetes AgNO3 0,1 N, diperhatikan bila tidak terjadi endapan lagi.

7. Disimpan ditempat yang gelap selama 20 menit.

B. Proses Isolasi dan pengeringan endapan

1. Digoyang krus porselin dalam oven 135º – 150º C selama 5 menit

2. Didinginkan dalam eksikator ± 15 menit.

3. Ditimbang berat krus porselin.

4. Disaring endapan dengan kertas saring.

5. Dicuci endapan dengan 10 ml HNO3 0,04 N sebanyak 3 kali sampai bebas AgNO3

(cek dengan HCl 0,1 N).

6. Dimasukkan endapan yang diperoleh ke dalam krus yang telah diketahui beratnya.

7. Dipanaskan krus porselin selama 15 menit didalam oven.

8. Didinginkan dalam eksikator ± 20 menit, kemudian ditimbang beratnya.

C. Penentuan Kadar Air Kristal

1. Dibersihkan krus dan dipanaskan ± 5 menit dalam oven.

2. Didinginkan dalam eksikator 20 menit, kemudian ditimbang

3 Dilakukan 4 dan 5 sekali lagi.

4. Ditentukan kadar air (%) dan jumlah mol air (selisih penimbangan maksimum –

0,0002 gram).

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Page 7: Modul 6

A. Hasil dan Perhitungan

1. Hasil

No Langkah Percobaan Hasil Percobaan

1.

2.

Penentuan Kadar Klorida pada Sampel

- Berat gelas arloji kosong

- Berat gelas arloji kosong + sampel

- Berat sampel awal

- Berat krus porselin kosong

- Berat krus porselin rata-rata

- Berat krus porselin + endapan + kertas saring

- Berat krus porselin + kertas saring

- Berat endapan konstan

Penentuan Kadar Air Kristal

- Massa sampel

- Berat krus porselin kosong

- Berat krus porselin kosong rata-rata

- Berat krus porselin + endapan

- Berat krus porselin + endapan (rata-rata)

- Berat endapan konstan

m = 23,64 gram

m = 23,76 gram

m = 0,12 gram

m1 = 32,19 gram

m2 = 32,18 gram

m3 = 32,19 gram

m = 32,183 gram

m = 33,05 gram

m = 32,94 gram

m = 0,11 gram

m = 1,5 gram

m1 = 67,86 gram

m2 = 67,85 gram

m = 67,855 gram

m1 = 69,20 gram

m2 = 69,21 gram

m = 69,205 gram

m = 1,35 gram

2. Perhitungan

Page 8: Modul 6

A. Penentuan Kadar Klorida dalam Sampel

Diketahui : Berat padatan klorida = 0,12 gram

Berat krus porselin + kertas saring = 32,96 gram

berat krus porselin + kertas saring + endapan (sesudah dipanaskan)

= 33,05 gram

Berat 2 buah kertas saring = 0,86 gram

BA Cl = 35,5 g/mol

BM AgCl = 143,37 g/mol

Ditanya : % kadar klor dalam larutan sampel = ………….?

Jawab :

Berat endapan AgCl = (berat krus porselin + kertas saring + endapan) gram – (berat krus

porselin + kertas saring) gram

= 33,05 gram – 33,043 gram

= 0,007 gram

Berat Cl =1,733.10-3 gram

% kadar Cl =1,44 %

B. Penentuan kadar air kristal

Diketahui : Berat krus porselin = 67,855 gram

Berat krus porselin + endapan = 69,205

berat sampel = 1,5 gram

Ditanya : % kadar air kristal = …………..?

Page 9: Modul 6

Jawab :

Berat air kristal = (berat krus porselin + sampel) – berat krus

= 69,205 gram – 67,855 gram

= 1,35 gram

% kadar air kristal =90 %

B. Pembahasan

1. Penentuan Kadar Klorida dalam Sampel

a. Proses pengendapan klor dengan larutan AgNO3

Pada percobaan ini dibuat larutan klorida dimana dibutuhkan 0,12 gram padatan

klorida yang dilarutkan ke dalam 100 mL akuades. Selanjutnya larutan tersebut

ditambahkan 1 mL HNO3 5 N dan AgNO3 setetes demi setetes sampai tetesan AgNO3

tidak menghasilkan endapan. Dengan adanya penambahan HNO3 dan AgNO3 yang

berasal dari ion yang sama yakni NO3- maka hal ini akan memberikan efek padatan

klorida yang ada di dalam larutan akuades yaitu akan mengurangi kelarutan padatan

klorida. AgCl akan mengendap yang hasilnya pada larutan terbentuk AgCl berwarna

putih dengan reaksi sebagai berikut :

Cl- + Ag+ AgCl (putih)

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

Larutan selanjutnya dipanaskan, kemudian ditambahkan AgNO3, penambahan

dihentikan jika larutan tidak membentuk endapan lagi. Larutan yang tidak benar-benar

jenuh ini didiamkan ditempat yang gelap, hal ini dilakukan karena perak klorida peka

terhadap cahaya dimana pada reaksinya terjadi penguraian menjadi perak klor, dengan

perak tetap terdispersi sebagai koloid dalam perak klorida tersebut.

b. Proses isolasi dan pengeringan endapan

Page 10: Modul 6

Pada tahap ini endapan dari hasil percobaan yang sebelumnya disaring, kemudian dicuci

dengan HNO3 dan AgNO3 (dicek dengan HCl 0,1N) dengan tujuan agar endapan tidak

tersisa serta larutan induk dan zat pengotor yang terlarut pada endapan dapat

dihilangkan. Endapan yang dihasilkan dari percobaan sebelumnya, di masukkan ke

dalam oven pada suhu 130-150oC dengan tujuan untuk menhilangkan air yang

dikandung sehingga didapatkan endapan klor murni dan endapan tidak lagi menempel

pada kertas saring. Air dapat tertahan dalam suatu partikel selama pembentukan kristal

dan air yang telah tertahan dapat dihilangkan pada temperatur tinggi yaitu dengan cara

menguapkannya. Dari hasil perhitungan didapatkan banyaknya klor dalam campuran

sebanyak 1,733.10-3 gram dan kadar klornya adalah 1,44 %.

2. Penentuan kadar air kristal

Kadar air kristal dapat ditentukan dengan menggunakan kristal CuSO4.5H2O sebanyak

1,5 gram. Krus yang digunakan telah melalui proses pemanasan dan didinginkan hingga

beratnya konstan. Hal tersebut dilakukan agar dapat dipastikan bahwa krus telah bebas

dari zat pengotor. Krus yang berisi yang berisi sampel ditimbang dan didinginkan

kembali hingga berat yang diperoleh sebesar 69,205 maka dari perhitungan diperoleh

kadar kristal adalah 90%. Hal tersebut menunjukkan bahwa kadar air kristal sangat

tinggi ini terjadi karena proses pemanasan yang kurang lama sehingga masih banyak

mengandung air di dalamnya.

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah :

1. Kadar klor dalam larutan sampel yang ditentukan secara gravimetri adalah sebesar

1,44 %.

2. Kadar air kristal suatu zat yang ditentukan secara gravimetri pada sampel adalah 90%.

3. Tujuan pemanasan pada percobaan adalah untuk menghilangkan air dari endapan

sedangkan pengadukan agar AgCl dapat menyebar ke seluruh larutan.

4. Pemanasan dan pengadukan yanh berlebihan akan menyebabkan endapan AgCl

mengambang di atas larutan tidak mengendap di atas.

Page 11: Modul 6

5. Tujuan dari pencucian endapan adalah agar larutan induk dan zat pengotor yang

melarut pada endapan dapat dihilangkan.

Sumber : http://annisanfushie.wordpress.com/2009/01/04/gravimetri/

GRAVIMETRI Metode analisis gravimetri adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada pengukuran berat, yang melibatkan: pembentukan, isolasi dan pengukuran berat dari suatu endapan.

Kinerja Metode Gravimetri• Relatif lambat• Memerlukan sedikit peralatan Neraca dan oven Hasil didasarkan pada berat molekul• Tidak memerlukan kalibrasi • Akurasi 1-2 bagian per seribu• Sensitivitas: analit > 1%• Selektivitas: tidak terlalu spesifik

Soluble dan InsolubleBila suatu zat terlarut larut sangat sedikit dalam pelarut (kurang dari 0,1 gram zat terlarut dalam 1000 g pelarut) maka zat itu disebut sukar larut (insoluble).Berikut ini adalah aturan kelarutan senyawa ionik dalam pelarut air pada suhu kamar (25oC).

Solubility Rules(untuk senyawa ionik dalam pelarut air pada suhu 25oC)Semua senyawa logam alkali (grup 1A) solubleSemua senyawa amonium (NH4+) solubleSemua senyawa NO3-, clo3- dan clo4- solubleSemua senyawa NO2- soluble kecuali Ag+Semua senyawa asetat soluble kecuali Ag+ , Hg22+, Bi3+Senyawa Cl-,Br-,I- soluble kecuali: Ag+, Hg22+, Pb2+Senyawa SO42- soluble kecuali: Ca,Ag (slight.sol), Ba, Hg2+, Pb (insoluble)Senyawa OH- insoluble kecuali: 1A, NH4+, Ba (soluble) Ca (slightly soluble)Senyawa oksida insoluble kecuali: 1A, Ba2+, Ca2+, Sr2+Senyawa CO32-, PO43-, S2- insoluble kecuali: 1A, NH4+(logam 1A adalah Na+, K+)

SOAL: Golongkan senyawa ionik berikut sebagai soluble, slightly soluble atau insolublePerak sulfat, Kalsium kabonat, Natrium fosfatCuS ; Ca(OH)2 ; Zn(NO3)2

Solubility Product (hasil kali kelarutan)Untuk suatu kesetimbangan kelarutan (endapan) berikut :AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)semua AgCl yang terlarut, terdisosiasi sempurnaKsp = [Ag+] [Cl-]Q (hasilkali ion-ion)Q < q =" Ksp"> Ksp supersaturated solution [Ag+] [Cl-] > 1,6 x 10-10AgCl mengendap bila sampai [Ag+] [Cl-] = 1,6 x 10-10

Page 12: Modul 6

Kelarutan molar perak sulfat adalah 1,5 x 10-2 mol/L. Hitung Kspnya!Jawab: terlebih dahulu tuliskan persamaan kesetimbangan kelarutannya:Ag2SO4(s) 2 Ag+(aq) + SO42-(aq)dari stoikiometri diketahui 1 mol Ag2SO4 menghasilkan 2 mol Ag+ dan 1 mol SO42-. Maka, jika 1,5 x 10-2 mol Ag2SO4 dilarutkan dalam 1 liter larutan, konsentrasinya[Ag+] = 2 x 1,5 x 10-2 = 3 x 10-2 M[SO42-] = 1,5 x 10-2 Msekarang kita dapat menghitung konstanta hasil kali kelarutannnyaKsp = [Ag+]2 [SO42-] = (3 x 10-2)2 (1,5 x 10-2) = 1,4 x 10-5Kelarutan dari kalsium sulfat(136,2 g/mol) adalah 0,67 g/L. Hitung Kspnya!Jawab: terlebih dahulu hitung banyaknya mol CaSO4 yang terlarut dalam 1 liter larutan0,67 g CaSO4 X 1 mol CaSO4 = 4,9 x 10-3 mol/L1L larutan 136,2 g CaSO4

Dari kesetimbangan kelarutan CaSO4, setiap 1 mol CaSO4 menghasilkan 1 mol Ca+ dan 1 mol SO42-.CaSO4(s) Ca+(aq) + SO42-(aq), maka pada kesetimbangan konsentrasi ion-ionnya adalah : [Ca+] = 4,9 x 10-3 dan [SO42-] = 4,9 x 10-3maka Ksp = [Ca+] [SO42-] = (4,9 x 10-3) (4,9 x 10-3) = 2,4 x 10-5

Hubungan antara Ksp dan kelarutan molar (molar solubility) (s)Q Kation Anion Ksp KelarutanAgCl [Ag+][Cl-] s s Ksp= s2 s=(Ksp)1/2Ag2CO3 [Ag+]2 [CO32-] 2s s Ksp= 4s2 s=(Ksp/4)1/3PbF2 [Pb2+][F-]2 s 2s Ksp= 4s2 s=(Ksp/4)1/3Al(OH)3 [Al3+][OH-]3 s 3s Ksp= 27s4 s=(Ksp/27)1/4Ca3(PO4)2 [Ca2+]3[PO43-]2 3s 2s Ksp= 108s5 s=(Ksp/108)1/5

PROSEDUR GRAVIMETRI• Penyiapan larutan• Pengendapan• Pencernaan• Penyaringan• Pencucian• Pengeringan / pemanggangan• Penimbangan• पे�र्हि��तुं��गन

PENYIAPAN LARUTANpH sangat berpengaruh pada kelarutan endapanCaC2O4 insoluble pada pH >C2O4 membentuk asam lemah pada pH< supersaturation =" Q" q =" konsentrasi" s =" kesetimbangan">> endapan berbentuk koloidJika RSS << endapan berbentuk kristalin

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI UKURAN ENDAPANUntuk memperoleh endapan yang besarRSS<< S↑ DAN Q↓S↑ suhu ditingkatkan (pemanasan larutan)

Page 13: Modul 6

pH rendahQ↓ pengendapan dari larutan encer,penambahan reagen sedikit demi sedikit disertai pengadukan

MEKANISME PEMBENTUKAN ENDAPANTerbentuknya endapan dimulai dari terbentuknya larutan lewat jenuh (super saturatedsolution).Nukleasi, sejumlah partikel (ion, atom atau molekul) membentuk inti mikroskopik dari fasa padat, semakin tinggi derajat lewat jenuh, semakin besar laju nukleasi. Pembentukan nukleasi dapat secara langsung atau dengan induksi.Proses pengendapan selanjutnya merupakan kompetisi antara nukleasi dan PARTICLEGROWTH.PARTICLE GROWTH : Begitu suatu situs nukleasi terbentuk, ion-ion lain tertarik sehingga membentuk partikel besar yang dapat disaring.

Apabila nukleasi yang lebih dominan maka partikel kecil yang banyak, bila particle growth yang lebih dominan maka partikel besar yang dihasilkan.Jika pengendapan terbentuk pada RSS relatif besar maka nukleasi merupakan mekanisme utama sehingga endapan yang dihasilkan berupa partikel kecil.

ENDAPAN KOLOIDContoh:AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3AgCl cenderung membentuk endapan koloid.

Partikel perak klorida

Lapisan adsorpsi primer

Lapisan counter ion

Air

Pada awalnya hanya terdapat sangat sedikit Cl- bebas di dalam larutan disebabkan Ag+ berlebih.Lapisan terluar dari endapan yang mengandung kedua ion cenderung untuk menarik Ag+ ke lapisan primer.

Page 14: Modul 6

Ukuran koloid dapat ditingkatkan dengan pemanasan, pengadukan dan penambahan elektrolit. Proses merubah koloid sehingga dapat disaring disebut koagulasi atau aglomerasi.

KOAGULASIBeberapa koloid bila berkoagulasi, mengangkut turun sejumlah besar air menghasilkanendapan mirip selai / gel. Liofilik/hidrofilik/emulsoid : koloid yg mempunyai afinitas kuat terhadap pelarut/aircontoh: Fe(OH)3 Liofobik/suspensoid : koloid yg mempunyai afinitas terhadap pelarut/air rendah,contoh: AgClSuspensi koloid stabil karena partikelnya bermuatan sama. Muatan tersebut dihasilkan dari kation atau anion yang terikat ke permukaan partikel proses yg dinamakan adsorpsi. NaCl ditambahkan pada larutan AgNO3 maka AgCl yang terbentuk bermuatan positif (adanya ion Ag+ berlebih dalam larutan).Muatan akan berubah negatif bila NaCl ditambahkan terus ke dalam larutan. Lapisan adsorpsi primer dan lapisan counter-ion membentuk electric double layer yang menstabilisasi koloid.

Dua pendekatan yang biasa dipakai agar koloid berkoagulasi:1. Pemanasan disertai pengadukan secara nyata menurunkan jumlah ion yang terabsorb per partikel mengurangi ukuran lapisan counter ion, sehingga memudahkan partikel untuk berdekatan. Pemanasan mengakibatkan berkurangnya jumlah ion yang teradsorpsi mengurangi double layer.2. Meningkatkan konsentrasi elektrolit larutan senyawa ionik yang tidak mengganggu, dapat ditambahkan ke dalam larutan. Hal ini dapat menetralisasikan partikel. PENAMBAHAN ELEKTROLIT YG SESUAI AKAN MENGURANGI DOUBLE LAYER.

PEPTISASI KOLOIDProses dimana koloid yg terkoagulasi kembali ke keadaan semula terjadi pada saat pencucian, elektrolit menghilang, lapisan counter ion membesar (ini merupakan suatudilema).Untuk menghindarinya : Menggunakan elektrolit volatile Pencernaan (digestion) Penuaan (aging)Garam volatil dapat digunakan semasa pencucian. Hal ini utk menggantikan counter ion berlebih. Elektrolit akan hilang bersama dengan pengeringan endapan. Sebagai contoh endapan AgCl dapat dicuci dengan larutan HCl atau asam nitrat. Pengeringan pada suhu 110oC akan menghilangkan HCl.

Pencernaan : pemanasan larutan ± 1 jam setelah pembentukan endapan. Hal ini membantu untuk menghilangkan air yang terikat pada endapan.

Penuaan: penyimpanan larutan tanpa pemanasan, selama semalam. Hal ini memberikesempatan pengotor untuk keluar dari endapan.

Page 15: Modul 6

ENDAPAN KRISTALINPADATAN KRISTALIN DAPAT MENINGKAT DENGAN CARA :1. Meminimasi Q gunakan larutan encer, penambahan reagen perlahan, pengadukan2. Memaksimalisasi S pemanasan , pengaturan pH3. Digestion menghasilkan endapan yg lbh murni dan mudah disaring

KOPRESIPITASIFenomena dimana senyawa soluble ikut mengendap bersama dengan analit (senyawatersebut bukanlah merupakan material yang seharusnya mengendap).Contoh: H2SO4 ditambahkan pada BaCl2 yang mengandung sedikit nitrat, ternyata endapan BaSO4 mengandung BaNO3 (nitrat itu dikopresipitasikan bersama dengan sulfatnya).

4 JENIS KOPRESIPITASI: SURFACE ADSORPTION, MIXED CRYSTAL FORMATION (proses kesetimbangan), OCCLUSION DAN MECHANICAL ENTRAPMENT (kinetika dari crystal growth).

SURFACE ADSORPTIONTerjadi apabila ion-ion yang teradsorpsi ditarik ke bawah bersama-sama endapan selama proses koagulasi sehingga permukaaan endapan mengandung ion-ion yang teradsorpsi. Keadaan ini sering terjadi pada koloid terkoagulasi (memiliki luas permuakaan yang luas yang terbuka kepada pelarut). Contohnya pada endapan AgCl, akan mengandung sedikit nirat. Pada penentuan Cl- terbentuk endapan AgCl (koloid terkoagulasi) terkontaminasi dengan ion Ag+ bersama dengan NO3- atau ion lain yang terdapat pada lapisan counter-ion sehingga AgNO3 ikut mengendap. Untuk menguranginya dengan :1. Digestion memperkecil luas permukaan.2. Pencucian dengan larutan yg mengandung elektrolit volatil, menggantikan elektrolit nonvolatil. Contoh pada penentuan Ag+ dengan menambah Cl- dimana spesi teradsorpsi yang utama adalah Cl-. Penambahan larutan asam akan menggantikan lapisan counter-ion dengan H+, shg kedua ion tersebut yang berada pada double layer membentuk HCl yang volatil.3. Represipitasi atau presipitasi ganda. Endapan yang sudah disaring dilarutkan kembali untuk kemudian diendapkan kembali. Cara ini efektif mengatasi kopresipitasi pada pengendapan oksida hidrous besi(III) dan alumunium yang terkontaminasi dengan kation logam berat spt Zn Cd dan Mn.

MIXED-CRYSTAL FORMATIONSatu dari ion yg terdapat pada kisi kristal dari endapan digantikan dengan ion lain yang memiliki muatan dan ukuran yang hampir sama. Kehadiran ion-ion yang serupa dapat menggantikan analit yang dikehendaki di dalam kisi kristal selama proses pengendapan. Kedua garam memiliki golongan kristal yg sama.Contoh dalam penentuan sulfat sebagai BaSO4 kehadiran ion Pb atau Sr menyebabkan suatu kristal campur yang mengandung PbSO4atau SrSO4.Contoh lain: MgKPO4 pada endapan MgNH4PO4, SrSO4 pada BaSO4, MnS pada CdS.

Mengatasinya dengan menghilangkan ion-ion yang kemungkinan menjadi kontaminan sebelum dilakukannya pengendapan atau mengganti agen pengendap yang tidak menghasilkan pembentukan mixed-crystal.

OCCLUSIONTerjadi pada saat pertumbuhan kristal berlangsung cepat, ion-ion asing pada counter-ion

Page 16: Modul 6

kemungkinan terperangkap di dalam kristal yg tumbuh.Jika pertumbuhan kristal terlalu cepat, beberapa counter ion tidak memiliki waktu untuk terlepas dari permukaan.

MECHANICAL ENTRAPMENT

Terjadi karena beberapa kristal yang tumbuh terletak berdekatan sehingga memerangkap molekul pelarut. Walaupun pelarut dapat dihilangkan dengan pengeringan namun ion yang terperangkap akan tetap dalam endapan.Oklusi dan mechanical entrapment dapat diminimasi jika kecepatan pertumbuhan kristal diperlambat kondisi lewat jenuh yg rendah.Juga dengan digestion, represipitasi yang terjadi pada suhu tinggi membuka kantong perangkap dan memberikan kesempatan larutan keluar.

PERHITUNGAN GRAVIMETRIPerhitungan gravimetri secara sederhana merupakan pengembangan dari perhitunganStoikhiometri.Faktor stoikhiometri lebih didasarkan pada jumlah (dalam mol) analit yang terdapat dalam endapan yang ditimbang.

Faktor gravimetric = Mol analit dalam endapan x BM analitBM endapanSetelah sampel berisi analit yang dikehendaki diperoleh, lakukan penimbangan. Tahap berikutnya, merubah sampel ke bentuk yang dapat ditimbang (dalam hal ini: endapan). Bila endapan yang didapat adalah analit yang dikehendaki maka :

% Analit = (berat Analit / berat sampel) x 100 %

Biasanya endapan yang didapat mengandung analit bersama dengan unsur lain. Untuk itu, berat analit ditentukan dengan faktor gravimetri.

Sumber : http://chemistryoche.blogspot.com/2010/04/metode-analisis-gravimetri-adalah-suatu.html