Titrasi Pengendapan

Titrasi Pengendapan

I. Pendahuluan

Pada perkembangannya, titrasi pengendapan digunakan untuk menganalisis K2CO3 dan K2SO4 di dalam potash. Kalsium nitrat, Ca(NO3)2 , digunakan sebagai titran, membentuk endapan CaCO3 dan CaSO4. Selanjutnya dalam perkembangannya titrasi pengendapan digunakan untuk menentukan kadar ion Ag+ atau ion halida. Titrasi ini dikenal dengan titrasi argentometri yaitu titrasi-titrasi yang menyangkut penggunaan larutan AgNO3.

II. Titrasi Argentometri

Berdasarkan indikator yang dipakai utk penentuan titik akhir, titrasi argentometri dibedakan:

1. Cara Mohr: indikator K2CrO4, titran ialah AgNO3. Terutama untukk menentukan garam klorida dengan titrasi langsung, atau menentukan garam perak dengan titrasi kembali. pH diatur agar tidak terlalu asam atau terlalu basa (antara 6-10)

2. Cara Volhard: indikator Fe3+, titran KSCN atau NH4SCN. Untuk menentukan garam perak dengan titrasi langsung atau gram klorida, iodida, tiosianat dengan titrasi kembali stlh ditambahkan AgNO3 berlebih. pH harus cukup rendah.

3. Cara Fajans: indikatoar adsorpsi sesuai dgn anion yg diendapkan oleh Ag+. Titran AgNO3. pH tergantung pd macam anion dan indikator yg dipakai.

II.1. Kurva Titrasi

Titrasi dengan pereaksi pengendap sangat berguna untuk menentukan beberapa analit tertentu. Untuk memahami ketepatan titrasi, pemilihan indikator, perlu dipelajari kurva titrasi. Untuk membuat kurva titrasi, setiap penambahan sejumlah tertentu volume titran, diukur pCl atau pAg sampai melewati titik ekivalen. Pembuatan kurva titrasi utk titrasi pengendapan dgn mengalurkan volume titran sebagai absis dan pAg atau pX (X = anion yg diendapkan oleh Ag+) sebagai ordinat.

Bahan Ajar Titrasi Pengendapan 1

Tabel berikut merupakan contoh data titrasi 50 mL Cl- 0,0500 M dengan Ag+ 0,1000 M.

Tabel 1. Data titrasi 50 mL Cl- 0,0500 M dengan Ag+ 0,1000 M

Gambar 1. Kurva titrasi 50 mL Cl- 0,05 M dengan Ag+ 0,10 M.(a) pCl versus volume of titrant; (b) pAg versus volume of titrant.


Perhitungan koordinat-koordinat pada titrasi NaCl dengan titran AgNO3 dapat dilakukan sebagai berikut:

(a) Awal (sebelum titrasi dilakukan)

pCl = - log [Cl-]

atau

pAg = - log [Ag+]

(b) Selama titrasi sebelum titik ekivalen

Ag+ (aq) + Cl- (aq) AgCl (s)

Y (a – n) + y n – y

Dimana

A = mmol Cl- semua (jumlah analitis)

N = mmol Ag+ yang telah ditambahkan

Y = mmol Ag+ yang tak terendapkan sebagai akibat kesetimbangannya

Maka jumlah AgCl yang mengendap (tanpa kesetimbangan) ialah n mmol. Sejumlah y mmol AgCl larut kembali untuk memenuhi hukum kesetimbangan, dengan membentuk kembali y mmol Ag+ dan (a – n) + y mmol Cl- dan y mmol Ag+, sehingga

Ksp AgCl = [Ag+] [Cl-]

Selama titrasi masih jauh dari titik ekivalen, y akan jauh lebih kevil daripada (a-n) dan untuk penyederhanaan perhitungan dapat diabaikan, tetapi semakin mendekati titik ekivalen, nilai (a –n) semakin kecil sehingga akhirnya y tidak dapat diabaikan lagi dan persamaannya harus dipecahkan sebagai persamaan kuadrat.

(c) Pada titik ekivalen:


(d) Lewat titik ekivalen

Sekarang terdapat kelebihan titran (Ag+), sehingga:


(n – a) + y y a - y

Selama (n - a) masih kecil, dekat titik ekivalen, y harus dihitung dari persamaan kuadrat; Setelah cukup jauh dari titik ekivalen, y dapat diabaikan terhadap (n – a).

Contoh :

50 mL larutan NaCl 0,1 M dititrasi dengan AgNO3 0,1 M. Diketahui Ksp AgCl = 1,0 x 10-10.

(1) Berapakah konsentrasi Cl- di awal (sebelum titrasi dimulai),

(2) dan berapakah konsentrasi Cl- dan Ag+ setelah

(i) setelah pemberian 49,00 ml titran,

(ii) setelah pemberian 49,99 mL titran,

(3) pada titik ekivalen (penambahan 50 ml titran),

(4) Setelah titik ekivalen 51 mL titran.

Penyelesaian:

1. Sebelum titrasi dimulai

Awal: pCl = - log [Cl-] = - log 0,1

pCl = 1

[Ag+] [Cl-] = Ksp AgCl

pAg = 9


2. Sebelum titik ekivalen :


y (a – n) + y n – y

Dimana:

a = mmol Cl- semula

n = mmol Ag+ yg telah ditambahkan

y = mmol Ag+ yg tak terendapkan sebagai akibat kesetimbagan.

(i) setelah pemberian 49,00 ml titran

Banyak Cl- total = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol

Ag+ dlm 49,00 mL = 4,90 mL x 0,1 M = 4,9 mmol

Jadi (a – n) = 5,0 – 4,9 mmol = 0,1 mmol.

volume total = 99 mL

Reaksi:


Awal : 5 mmol 4,9 mmol

Bereaksi : 4,9 mmol 4,9 mmol

Terbtk : 4,9 mmol

Kesbgn : (0,1 + y)mmol y mmol (4,9-y) mmol

Dengan mengabaikan y terhadap 0,1 maka



10-5 ini memang dapat diabaikan terhadap 0,1 sehingga

pCl = 3 dan pAg = 7

(ii) setelah pemberian 49,99 mL titran

Banyak Cl- total = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol

Ag+ dlm 49,99 mL = 49,99 mL x 0,1 M = 4,999 mmol

Jadi (a – n) = 5,0 – 4,999 mmol = 0,001 mmol.

volume total = 99,99 mL

Reaksi:



Bereaksi : 4,999 mmol 4,999 mmol

Terbtk : 4,999 mmol

Kesbgn : (0,001 + y)mmol y mmol (4,999-y) mmol



Berarti besarnya nilai y = 0,001 sama dengan nilai (a – n) = 0,001, shg nilai y harus dihitung dari persamaan kuadrat.

Sehingga:


y (a – n) + y n – y

Y1 = 6,18.10-4

Y2 = -1,615.10-3

y = 6,18 x 10-4


[Cl-] = (0,001 + 6,18 x 10-4)mmol/99,99mL = 1,618 x 10-5 M

[Ag+] = 6,18mmol/99,99mL = 0,618 x 10-5 M

pCl = 4,79

pAg = 5,21

3. Titik ekivalen

pAg = pCl = 5

4. Lewat titik ekivalen: sekarang terdapat kelebihan titran (Ag+), sehingga:


(n - a) + y y a – y

Selama (n - a) masih kecil, dekat titik ekivalen, y harus dihitung dari persamaan kuadrat; Setelah cukup jauh dr titik ekivalen, y dapat diabaikan thd (n – a).

Banyaknya Cl- total = 50 mL . 0,1 M = 5 mmol

Ag+ dalam 51 mL = 51 mL . 0,1 M = 5,1 mmol



Bereaksi: 5 mmol 5 mmol

Terbtk: 5 mmol

Kesbgn : y mmol (0,1 + y) mmol (5 - y) mmol

Dengan mengabaikan y terhadap 0,1 maka



[Cl-] = (1,0 x 10-5)mmol/101mL = 0,99 x 10-7 M

[Cl-] = 1.10-7 M

[Ag+] = (0,1 + 1,0 x 10-5)mmol/101mL = 0,99 x 10-3 M

[Ag+] = 1.10-3

pAg = 3

pCl = 7

Soal untuk dikerjakan di rumah:

Hitunglah pCl dan pAg utk titrasi 50,0 mL ion klorida 0,0500 M dengan Ag+ 0,1000 M, sebelum penambahan titran (0 mL titran), sebelum titik ekivalen (24,90 mL titran), pd titik ekivelen (25,00 mL titran) dan sesudah titik ekivalen (25,10 mL titran). Diketahui Ksp AgCl = 1x10-10.

II.2. Indikator

Titik akhir titrasi argentometri dapt dideteksi dengan mengukur baik pCl maupun pAg dengan elektroda yang cocok dan potensiometer. Akan tetapi akan lebih cocok bila kita memakai indikator visual. Ada beberapa jenis indikator pada titrasi argentometri, yaitu:

1. Indikator yang beraksi dengan titran.

Indikator pada titrasi dengan metode Mohr, indikatornya K2CrO4, yg bereaksi dengan titran membentuk endapan merah Ag2CrO4.

CrO4- + 2Ag+ à Ag2CrO4¯

Konsentrasi indikator sangat penting, Ag2CrO4 harus baru mengendap setelah konsentrasi Ag+

pada titik ekivalen yaitu 10-5. shg konsentrasi CrO42- yang diperlukan

[Ag+]2 . [CrO42-] = ksp Ag2CrO4

(10-5)2 [CrO42-] = 1,1 x 10-12


[CrO42-] = 0,011 M

> dari 0,011 M Ag2CrO4 mulai mengendap saat [Ag+] < 10-5.

< dari 0,011 M Ag2CrO4 mulai mengendap saat [Ag+] > 10-5.

Dalam praktek konsentrasi indikator dibuat 0,002 – 0,005, karena bila konsentrasi lebih besar dari ini warna kuning dari ion kromat dapat mengaburkan warna merah bata dari endapan Ag2CrO4 yg terbentuk.

Contoh indikator lain adalah indikator yang dipakai pada titrasi metode Volhard. Ini adalah titrasi tidak langsung terhadap anion (Cl-, Br-, dan SCN-) yang mengendap dengan perak.

Larutan perak nitrat berlebih ditambahkan untk mengendapkan anion kemudian kelebihan Ag+

ditentukan dengan cara titrasi kembali dengan larutan baku kalium tiosianat.

X- + Ag+ à AgX¯ + kelebihan Ag+

Kelebihan Ag+ + SCN- à AgSCN¯

X- + Ag+ à AgX¯ + kelebihan Ag+

Kelebihan Ag+ + SCN- à AgSCN¯

Indikator Fe(III) dalam bentuk Ferri amonium sulfat. Kelebihan SCN - akan bereaksi dengan ferri membentuk kompleks.

Fe3+ + SCN- à Fe(SCN)2+.

2. Indikator absorpsi

Zat yang dapat diserap pada permukaan endapan (diadsorpsi) dan menyebabkan timbulnya warna. Misalnya indikator fluoresens dipakai untuk menentukan ion klorida dengan ion perak. Indikator ditulis sbg HFl.

HFl == H+ + Fl-

Awal titrasi, endapan AgCl berada dalam lingkungan dimana masih ada kelebihan Cl -, sehingga endapan menyerap Cl- yang menyebabkan butiran koloid bermuatan negatif. Karena muatan Fl-

juga negatif maka Fl- tidak dapat ditarik atau diserap oleh butiran koloid tersebut.

Pada titik ekivalen tidak ada kelebihan Cl- atau Ag+, larutan bersifat netral.


Pada saat lewat titik ekivalen, kelebihan Ag+, akan diserap koloid AgCl sehingga koloid bermuatan positif, yang selanjutnya dapat menarik Fl- sehingga terjadi perubahan warna endapan menjadi merah. Metode titrasi ini dikenal dengan metode Fajans. Pada titrasi dengan metode ini perlu ditambahkan amilum yang fungsi nya menjadi endapan berada pada keadaan koloid.

2.3. Penggunaan Titrasi argentometri

Tabel berikut merupakan contoh-contoh penggunaan titrasi pengendapan (titrasi argentometri)

Titrasi argentometri dapat digunakan untuk menentukan kadar campuran senyawa. Contoh berikut merupakan contoh penggunakan titrasi argentometri untuk menentukan kadar campuran yang mengandung KCl dan NaBr.

Soal 1:

Campuran yg mengandung KCl dan NaBr dianalisis dengan metode Mohr. Sebanyak 0,3172 g sampel dilarutkan dalam 50 mL air dan dititrasi sampai titik akhir titrasi diperlukan 36,85 mL AgNO3 0,1120 M. Titrasi terhadap blangko menghabiskan titran sebanyak 0,71 mL. Hitunglah persen b/b dari KCl dan NaBr dalam sampel.

(Diket. BM KCl = 74,55 g/ml dan BM NaBr = 102,89 g/mol)


Penyelesaian:

Titrasi sampel: Vol AgNO3 = 36,85 mL

KCl + AgNO3 à AgCl ↓ + KNO3

NaBr + AgNO3 à AgBr ↓ + NaNO3

Titrasi blanko: Vol AgNO3 = 0,71 mL

Volume titran yg bereaksi dgn analit :

Vol Ag+ = (36,85 – 0,71) mL = 36,14 mL

mmol Ag+= mmol KCl + mmol NaBr

g NaBr = 0,3172g – g KCl

Sehingga:

g NaBr = 0,3172g – 0,2614g

g NaBr = 0,0558 g

Persen KCl dalam sampel Bahan Ajar Titrasi Pengendapan 12

Titrasi argentometri juga dapat digunakan untuk menentukan kadar ion iodida dalam sampel. Berikut merupakan contoh soal dan penyelesaiannya.

Soal 2:

(2). Persen b/b dari I- dalam 0,6712 g sampel ditentukan dgn titrasi metode Volhard. Setelah sampel ditambahkan 50,00 mL AgNO3 0,05619 M dan diikuti dengan terbentuknya endapan. Kemudian kelebihan ion perak dititrasi dengan KSCN 0,05322 M, diperlukan 35,14 mL utk mencapai titik akhir titrasi. Hitunglah % b/b dari I- dalam sampel.(Diket. Ar I = 126,9 g/mol).

Penyelesaian soal 2.

I- + AgNO3(berlebih) à AgI↓ + NO3-

AgNO3 (sisa) + KSCN à AgSCN↓ + K+

mmol AgNO3 awal = 50 mL x 0,05619 M

= 2,8095 mmol

mmol AgNO3 sisa = mmol KSCN

= 35,14 mL x 0,05322 M

= 1,8702 mmol

mmol I- = mmol AgNO3 awal – mmol AgNO3 sisa

= 2,8095 mmol – 1,8702 mmol

= 0,9393 mmol

mg I- = mmol I- x Ar I-

= 0,9393 mmol x 126,9 mg/mmol

= 119,20 mg

g I- = 0,1193 g


Berat sampel = 0,6712 g

Sehingga % (b/b) iodida dalam sampel:

Latihan soal-soal pada buku Modern Analytical Chemistry, David Harvey.

Kerjakan soal nomor 58, 59 dan 60 buku Modern Analytical Chemistry, David Harvey halaman 366.

58). A 0.5131 g sample containing KBr is dissolved in 50 mL of distilate water. Titrating with 0.04614 M AgNO3 requires 25.13 mL to reach the Mohr end point. A blank titration requires 0,65 mL to reach the same end point. Report the % w/w KBr ini the sample.(FW KBr =119.01 g/mol).

Penyelesaian soal 58.

Titrasi sampel: Vol AgNO3 = 25,13 mL

KBr + AgNO3 à AgBr↓ + KNO3

Titrasi blanko: Vol AgNO3 = 0,65 mL

Volume titran yg bereaksi dgn analit :

Vol Ag+ = (25,13 – 0,65) mL = 24,48 mL

mmol KBr = mmol AgNO3 = 24,48 mL x 0,04614 M

= 1,1295 mmol

mg KBr = mmol KBr x BM KBr

= 1,1295 mmol x 119,01 mg/mmol

= 134,4 mg

g KBr = 0,1344 g



Sehingga % (b/b) KBr dalam sampel:

59). A 0.1036 g sampel containing only BaCl2 and NaCl is dissolved ini 50 mL of distilate water. Titrating with 0.07916 M AgNO3 requires 19.46 mL to reach the Fajans end point. Report the % w/w BaCl2 in sample.(FW BaCl2 = 208.25 g/mol, FW NaCl = 58.44 g/mol)

Penyelesaian soal 59

Titrasi sampel (Campuran BaCl2 dan NaCl)

BaCl2 + 2AgNO3 à 2AgCl ↓ + Ba(NO3)2

NaCl + AgNO3 à AgCl ↓ + NaNO3

mmol AgNO3 = 2 x mmol BaCl2 + mmol NaCl

g NaCl = 0,1036g – g BaCl2

Sehingga:


Persen BaCl2 dalam sampel

60). A 0.1093 g sample of impure Na2CO3 was analyzed by the volhard method. After adding 50,00 mL of 0.06911 M AgNO3, the sample was back titrated with 0.05781 M KSCN, requiring 27.36 mL to reach the end point. Report the purity of the Na2CO3 sample.(FW Na2CO3 = 105.99 g/mol)

Penyelesaian soal 60

Na2CO3 + 2AgNO3 (berlebih) à Ag2CO3 ↓ + 2NaNO3

AgNO3 (sisa) + KSCN à AgSCN ↓ + KNO3

mmol AgNO3 awal = 50 mL x 0,06911 M

= 3,4555 mmol

mmol AgNO3 sisa = mmol KSCN

= 27,36 mL x 0,05781 M

= 1,58168 mmol

mmol AgNO3 bereaksi = mmol AgNO3 awal – mmol AgNO3 sisa

= 3,4555 mmol – 1,58168 mmol

= 1,87382 mmol

mmol Na2CO3 = ½ x 1,87382 mmol = 0,93691 mmol

mg Na2CO3 = mmol Na2CO3 x BM Na2CO3

= 0,93691 mmol x 105,99 mg/mmol

= 99,3031 mg

g Na2CO3 = 0,0993 gBahan Ajar Titrasi Pengendapan 16


Sehingga % (b/b) Na2CO3 dalam sampel:


DAFTAR PUSTAKA

Christian, G.D., 1994, Analytical Chemistry, 5th Ed., John Wiley and Sons Inc., Singapore.

Harvey, D., Modern Analytical Chemistry, Mc. Graw Hill, Singapore, 2000.

Harjadi, W., Ilmu Kimia Analitik Dasar, PT. Gramedia, Jakarta, 1990

Skoog, D.A., West, D.M., and Holler, F.J., Fundamentals of Analytical Chemistry, 7th Ed., Saunders College Publishing, New York, 1996


Titrasi Pengendapan

Documents