RESUME MATERI KIMIA DASAR ANALISIS KIMIA Disusun Oleh : Nama : Andu Rijal Mutta Kelas : P NIM : 125100301111034 JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
RESUME MATERI KIMIA DASARANALISIS KIMIA
Disusun Oleh :
Nama : Andu Rijal MuttaKelas : PNIM : 125100301111034
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG
2013
ANALISIS KIMIA
Kimia analisis modern dewasa ini berfungsi sebagai indikator penting dalam
mengoptimalkan keseimbangan antara kemajuan teknologi dan risiko tak terhindarkan yang
menyertainya.Kimia analitik adalah ilmu yang mempelajari cara – cara penganalisaan zat
kimia yang terdapat didalam suatu senyawa atau larutan yang akan dianalisa baik jenis
maupun kadarnya
1.Analisis Kualitatif adalah penyelidikan kimia mengenai jenis unsur atau ion yang
terdapat dalam suatu zat tunggal atau campuran. Suatu analisa untuk menentukan macam atau
jenis atau komponen-komponen bahan yang dianalisa. Disebut juga analisa jenis adalah untuk
menentukan macam atau jenis zat atau komponen-komponen bahan yang dianalisa. Analisis
kualitatif bahan secara fisis meliputi pengamatan wujud, warna, kelarutan, titik didih, indeks
bias, titik leleh, reaksi nyala serta bentuk kristal
Analisa kualitatif mempunyai arti mendeteksi keberadaan suatu unsur kimia dalam
cuplikan yang tidak diketahui. Analisa kualitatif merupakan salah satu cara yang paling
efektif untuk mempelajari kimia dan unsur-unsur serta ion-ionnya dalam larutan. Dalam
metode analisis kualitatif kita menggunakan beberapa pereaksi diantaranya pereaksi golongan
dan pereaksi spesifik, kedua pereaksi ini dilakukan untuk mengetahui jenis anion / kation
suatu larutan.
Regensia golongan yang dipakai untuk klasifikasi kation yang paling umum adalah
asam klorida, hidrogen sulfida, ammonium sulfida, dan amonium karbonat.
Klasifikasi ini didasarkan atas apakah suatu kation bereaksi dengan reagensia-reagensia
ini dengan membentuk endapan atau tidak. Sedangkan metode yang digunakan dalam anion
tidak sesistematik kation. Namun skema yang digunakan bukanlah skema yang kaku, karena
anion termasuk dalam lebih dari satu golongan.
Kation golongan pertama, membentuk klorida-klorida yang tak larut. Namun, timbel
klorida sedikikit larut dalam air, dan karena itu timbel tak pernah mengendap dengan
sempurna bila ditambahkan asam klorida encer kepada suatu cuplikan; ion timbel yang tersisa
itu, diendapkan secara kuantitatif dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam bersama-sama
kation golongan kedua.
Nitrat dari kation-kation ini sangat mudah larut. Diantara sulfat-sulfat, timbel sulfat
praktis tidak larut, sedang perak sulfat larut jauh lebih banyak. Kelarutan merkurium (I) sulfat
terletak di antara kedua zat di atas. Bromida dan iodida juga tidak larut, sedangkan
pengendapan timbel halida tidak sempurna, dan endapan itu mudah sekali melarut dalam air
panas. Sulfida tidak larut. Asetat-asetat lebih mudah lart, meskipun perak asetat bisa
mengendap dari larutan yang agak pekat. Hidroksida dan karbonat akan diendapkan dengan
cara reagensia yang jumlahnya ekuivalen, tetapi kalau reagensia berlebihan, ia dapat bertindak
dengan bermacam-macam cara. Juga ada perbedaan dalam zat-zat ini terhadap ammonia.
Apabila sampel larut dalam HCl, maka kation golongan 1 tidak ada. Apabila tidak larut
dalam air panas atau HCl panas, kemungkinan ada Pb2+. Karena PbCl2 tidak larut dalam air
panas atau HCl panas. Sehingga untuk memisahkan PbCl2 dengan AgCl dan atau Hg2Cl2
maka dilakukan dengan cara dipanaskan (dalam larutannya). Lalu endapan dan filtratnya
dipisahkan dalam keadaan panas. Untuk memisahkan AgCl dari Hg2Cl2 (jika tercampur)
dapat dilakukan dengan menambahkan NH4OH berlebih, karena AgCl dapat membentuk ion
kompleks Ag(NH3)2+ yang larut dalam NH4OH berlebih. Pada pengendapan golongan 1,
HCl yang ditambahkan tidak boleh terlalu berlebih karena dapat membentuk ion kompleks
dengan Ag+ atau Hg+ (sebagai AgCl2- atau HgCl2- yang larut).
2.Analisis Kuantitatif adalah penyelidikan kimia mengenai kadar unsur atau ion yang
terdapat dalam suatu zat tunggal atau campuran. Reaksi pengendapan telah digunakan secara
meluas dalam kimia analisis dalam titrasi-titrasi, dalam penetapan gravimetri, dan dalam
memisahkan suatu sampel menjadi komponen komponennya (Underwood, 1986). Suatu
senyawa dapat diuraikan menjadi anion dan kation. Anion adalah ion yang bermuatan negatif,
misalnya Cl-, SO42-.
Tahapan-Tahapan Analisis Kuantitatif
GRAVIMETRI
Analisa gravimetri merupakan salah satu metode analisis kuantitatif dengan penimbangan.
Tahap awal analisis gravimetri adalah pemisahan komponen yang ingin diketahui dari
komponen-komponen lain yang terdapat dalam suatu sampel kemudian dilakukan
pengendapan.
Pengukuran dalam metode gravimetri adalah dengan penimbangan, banyaknya komponen
yang dianalisis ditentukan dari hubungan antara berat sampel yang hendak dianalisis, massa
atom relatif, massa molekul relatif dan berat endapan hasil reaksi.
Analisis gravimetri dapat dilakukan dengan cara pengendapan, penguapan dan elektrolisis.
1. Metode Pengendapan
Suatu sampel yang akan ditentukan seara gravimetri mula-mula ditimbang secara kuantitatif,
dilarutkan dalam pelarut tertentu kemudian diendapkan kembali dengan reagen tertentu.
Senyawa yang dihasilkan harus memenuhi sarat yaitu memiliki kelarutan sangat kecil
sehingga bisa mengendap kembali dan dapat dianalisis dengan cara menimbang.
Endapan yang terbentuk harus berukuran lebih besar dari pada pori-pori alat penyaring (kertas
saring), kemudian endapan tersebut dicuci dengan larutan elektrolit yang mengandung ion
sejenis dengan ion endapan. Hal ini dilakukan untuk melarutkan pengotor yang terdapat
dipermukaan endapan dan memaksimalkan endapan. Endapan yang terbentuk dikeringkan
pada suhu 100-130 derajat celcius atau dipijarkan sampai suhu 800 derajat celcius tergantung
suhu dekomposisi dari analit. Pengendapan kation misalnya, pengendapan sebagai garam
sulfida, pengendapan nikel dengan DMG, pengendapan perak dengan klorida atau logam
hidroksida dengan mengetur pH larutan. Penambahan reagen dilakukan secara berlebihan
untuk memperkecil kelarutan produk yang diinginkan.
aA +rR ———-> AaRr(s)
Penambahan reagen R secara berlebihan akan memaksimalkan produk AaRr yang terbentuk.
2. Metode Penguapan
Metode penguapan dalam analisis gravimetri digunakan untuk menetapkan komponen-
komponen dari suatu senyawa yang relatif mudah menguap. Cara yang dilakukan dalam
metode ini dapat dilakukan dengan cara pemanasan dalam gas tertentu atau penambahan suatu
pereaksi tertentu sehingga komponen yang tidak diinginkan mudah menguap atau
penambahan suatu pereaksi tertentu sehingga komponen yang diinginkan tidak mudah
menguap.
Metode penguapan ini dapat digunakan untuk menentukan kadar air(hidrat) dalam suatu
senyawa atau kadar air dalam suatu sampel basah. Berat sampel sebelum dipanaskan
merupakan berat senyawa dan berat air kristal yang menguap. Pemanasan untuk menguapkan
air kristal adalah 110-130 derajat celcius, garam-garam anorganik banyak yang bersifat
higroskopis sehingga dapat ditentukan kadar hidrat/air yang terikat sebagai air kristal.
3. Metode Elektrolisis
Metode elektrolisis dilakukan dengan cara mereduksi ion-ion logam terlarut menjadi endapan
logam. Ion-ion logam berada dalam bentuk kation apabila dialiri dengan arus listrikndengan
besar tertentu dalam waktu tertentu maka akan terjadi reaksi reduksi menjadi logam dengan
bilangan oksidasi 0.
Endapan yang terbentuk selanjutnya dapat ditentukan berdasarkan beratnya, misalnya
mengendapkan tembaga terlarut dalam suatu sampel cair dengan cara mereduksi. Cara
elektrolisis ini dapat diberlakukan pada sampel yang diduga mengandung kadar logam terlarut
cukup besar seperti air limbah.
Elektrolisis
Suatu analisis gravimetri dilakukan apabila kadar analit yang terdapat dalam sampel relatif
besar sehingga dapat diendapkan dan ditimbang. Apabila kadar analit dalam sampel hanya
berupa unsurpelarut, maka metode gravimetri tidak mendapat hasil yang teliti. Sampel yang
dapat dianalisis dengan metode gravimetri dapat berupa sampel padat maupun sampel cair.
VOLUMETRI
Pada zaman yang serba modern ini banyak alat dan cara analisis yang dapat mengetahui
kadar suatu analat dengan cepat , tepat, dan mudah. Tetapi analisis kuantitatif secara
volumetri masih tetap digunakan. Dalam titrimetri, analat direaksikan dengan suatu bahan lain
yang diketahui/dapat diketahui jumlah molnya dengan tepat. Bila bahan tersebut berupa
larutan ,maka konsentrasinya harus diketahui dengan teliti dan larutan tersebut dinamakan
larutan baku.
Titrasi
Tidak semua pereaksi dapat digunakan sebagai titran. Untuk itu pereaksi harus memenuhi
syarat-syarat sebagai berikut :
Berlangsung sempurna, tunggal, dan menurut persamaan yang jelas (dasar teoritis).
Cepat dan irreversible .
Ada petunjuk akhir titrasi ( indicator).
Larutan baku yang direaksikan dengan analat harus mudah didapat dan sederhana
menggunakannya, juga harus stabil sehingga konsentrasinya tidak mudah berubah bila
disimpan.
Berdasarkan reaksinya suatu titrasi digolongkan menjadi 2 yaitu :
1) Reaksi Metatetik (titrasi berdasarkan pertukaran ion).
Meliputi :
1. Netralisasi (asidimetri dan alkalimetri).
2. Presipitimetri ( berdasarkan terbentuknya endapan).
3. Kompleksometri (berdasarkan pembentukan persenyawaan kompleks yaitu ion
kompleks atau garam yang sukar mengion).
2) Reaksi Redoks (titrasi berdasarkan perpindahan electron)
Meliputi :
1. Permangganatometri, Dikhromatometri , Seriometri (berdasarkan penggunaan
oksidator kuat).
2. Iodometri dan Iodimetri (Titrasi yang menyangkut reaksi)
I2 + 2e- → 2I-
Karena metoda iodimetri masih jarang digunakan dalam analisis di laboratorium maka kami
dari kelompok IV mencoba untuk memberikan penjelasan tentang metoda tersebut.
NETRALISASI
Konsep paling mendasar dan praktis dalam kimia asam basa tidak diragukan lagi adalah
netralisasi. Fakta bahwa asam dan basa dapat saling meniadakan satu sama lain telah dikenal
baik sebagai sifat dasar asam basa sebelum perkembangan kimia modern.
Neutralisasi dapat didefinisikan sebagai reaksi antara proton (atau ion hidronium) dan ion
hidroksida membentuk air. Dalam bab ini kita hanya mendiskusikan netralisasi di larutan
dalam air.
H+ + OH-–> H2O (9.33)
H3O+ + OH-–> 2H2O (9.34)
Jumlah mol asam (proton) sama dengan jumlah mol basa (ion hidroksida).
Stoikiometri netralisasi
nAMAVA = nBMBVB
jumlah mol proton jumlah mol ion hidroksida
subskrip A dan B menyatakan asam dan basa, n valensi, M konsentrasi molar asam atau basa,
dan V volume asam atau basa.
Dengan bantuan persamaan di atas, mungkin untuk menentukan konsentrasi basa (atau asam)
yang konsentrasinya belum diketahui dengan netralisasi larutan asam (atau basa) yang
konsentrasinya telah diketahui. Prosedur ini disebut dengan titrasi netralisasi.
Contoh soal titrasi netralisasi
0,500 g NH4Cl tidak murni dipanasakan dengan NaOH berlebih menghasilkan amonia NH3
yang diserap dalam 25,0 cm3 0,200 mol dm-3 asam sulfat. Diperlukan 5,64 cm3 NaOH 0,200
mol.dm-3 untuk menetralkan asam sulfat berlebih. Hitung kemurnian NH4Cl.
Jawab
Ingat asam sulfat adalah asam diprotik. Dengan mengaasumsikan jumlah mol amonia yang
dihasilkan x m mol, jumlah mol amonia dan natrium hidroksida dua kali lebih besar dari
jumlah mol asam sulfat. Jadi,
x (mmol) + 0,200 (mol dm-3) x 5,64 x 10-3 (dm3)= 2 x 0,200 (mol dm-3) x 25,0 x 10-3(dm3)
x + 1,128 = 10,0 ∴ x = 8,872 (mmol)
Karena massa molar amonium khlorida adalah 52,5, 8,872 mmol ekivalen dengan 0,466 g
amonium khlorida.
Jadi kemurnian sampel adalah (0,466 g/0,500 g) x 100 = 93 %.
Indikator
Pigmen semacam fenolftalein dan metil merah yang digunakan sebagai indikator titrasi adalah
asam lemah (disimbolkan dengan HIn) dan warnanya ditentukan oleh [H+] larutan. Jadi,
HIn H+ + In- ….
Rentang pH yang menimbulkan perubahan besar warna indikator disebut dengan interval
transisi. Alasan mengapa ada sedemikian banyak indikator adalah fakta bahwa nilai pH titik
ekivalen bergantung pada kombinasi asam dan basa. Kunci pemilihan indikator bergantung
pada apakah perubahan warna yang besar akan terjadi di dekat titik ekivalen.
Universal indikator
Tabel Indikator penting dan interval transisinya.
Indikator interval transisi perubahan warna(asam–>basa)
Biru timol 1,2-2,8 merah –> kuning
Metil oranye 3,1-4,4 merah –> kuning
Metil merah 4,2-6,3 merah –> kuning
bromotimol biru 6,0-7,6 kuning–> biru
merah kresol 7,2-8,8 kuning –> merah
Fenolftalein 8,3-10,0 tak berwarna–> merah
alizarin kuning 10,2-12,0 kuning–> merah
Contoh soal: Titrasi netralisasi campuran, bagaimana menggunakan indikator.
25 dm3 larutan mengandung NaOH dan Na2CO3 dititrasi dengan 0,100 mol.dm-3 HCl dengan
indikator fenolftalein. Warna indikator hilang ketika 30,0 dm3 HCl ditambahkan. Metil oranye
kemudian ditambahkan dan titrasi dilanjutkan. 12,5 dm3 HCl diperlukan agar warna metil
oranye berubah. Hitung konsentrasi NaOH dan Na2CO3 dalam larutan.
Jawab Asam karbonat adalah asam diprotik, dan netralisasi berlangsung dalam reaksi dua
tahap
CO32- + H+ –> HCO3
- ;
HCO3 - + H+ –> H2O + CO2
Tahap pertama netralisasi campuran NaOH-Na2CO3 tercapai saat fenolftalein berubah warna.
Perubahan warna metil oranye menandakan akhir tahap kedua netralisasi natrium karbonat.
Jadi, jumlah NaOH-Na2CO3 adalah 0,100 mol dm-3 x 30,0 x 10-3 dm3 = 3,0 x 10-3 mol
sebagaimana dinyatakan dalam tahap pertama netralisasi. Jumlah Na2CO3 adalah 0,100
mol.dm-3 x 12,5 x 10-3 dm3 = 1,25 x 10-3 mol sebagaimana dinyatakan dalam tahap kedua
netralisasi. Jumlah NaOH adalah selisih antara kedua bilangan tersebut, 1,75 x 10-3 mol. Jadi
[Na2CO3] = 1,25 x 10-3 mol/25,0 x 10-3 dm3 = 0,050 mol dm-3
[NaOH] = 1,75 x 10-3 mol/25,0 x 10-3 dm3 = 0,070 mol dm-3
1.TITRASI ASAM BASA
Titrasi asam basa bertujuan menetapkan kadar suatu sampel asam dengan
mentitrasinya dengan larutan baku basa (alkalimetri) atau sampel basa dengan larutan baku
asam (asidimetri).
Asidimetri dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion hidrogen
yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air
yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara pemberi proton
(asam) dengan penerima proton (basa).
Beberapa senyawa yang ditetapkan kadarnya secara asidi-alkalimetri dalam
Farmakope Indonesia Edisi IV adalah : amfetamin sulfat dan sediaan tabletnya, ammonia,
asam asetat glacial, asam asetil salisilat, asam benzoate, asam fosfat, asam klorida, asam
nitrat, asam retinoat, asam salisilat, asam sitrat, asam sorbet, asam sulfat, asam tartrat, asam
undesilenat, benzyl benzoate, busulfan dan sediaan tabletnya, butyl paraben, efedrin dan
sediaan tabletnya, etanzinamida, etil paraben, etisteron, eukuinin, furosemida, glibenklamid,
kalamin, ketoprofen, kloralhidrat, klonidin hidroklorida, levamisol HCl, linestrenol,
magnesium hidroksida, magnesium oksida, meprobamat, metenamin, metil paraben, metil
salisilat, naproksen, natrium bikarbonat serta sediaan tablet dan injeksinya, natrium
hidroksida, natrium tetraborat, neotigmin metilsulfat, propil paraben, propin tiourasil, sakarin
natrium, dan zink oksida
2.ARGENTOMETRI
Argentometri merupakan metode umum untuk menetapkan kadar halogenida dan
senyawa-senyawa lain yang membentuk endapan dengan perak nitrat (AgNO3) pada suasana
tertentu. Metode argentometri disebut juga dengan metode pengendapan karena pada
argentometri memerlukan pembentukan senyawa yang relative tidak larut atau endapan.
Metode argentometri yang lebih luas lagi digunakan adalah metode titrasi kembali.
Perak nitrat (AgNO3) berlebihan ditambahkan ke sampel yang mengandung ion klorida atau
bromide. Sisa AgNO3, selanjutnya dititrasi kembali dengan ammonium tiosianat
menggunakan indikator besi (III) ammonium sulfat.
Titrasi Argentometri terbagi menjadi beberapa metoda penetapan disesuaikan dengan
indicator yang diperlukan dalam penetapan kadar, diantara metoda tersebut adalah:
1. Metode Mohr : Metode ini dapat digunakan untuk menetapkan kadar klorida dan
bromide dalam suasana netral dengan larutan baku perak nitrat dengan penambahan larutan
kalium kromat sebagai indikator. Pada permulaan titrasi akan terjadi endapan perak nitrat
klorida dan setelah mencapai titik ekuivalen, maka penambahan sedikit perak nitrat akan
bereaksi dengan kromat dengan membentuk endapan dengan kromat yang berwarna merah.
2. Metode Volhard : Perak dapat ditetapkan secara teliti dalam suasana asam dalam
larutan baku kalium atau ammonium tiosianat, kelebihan tiosianat dapat ditetapkan secara
jelas dengan garam besi (III) nitrat atau besi (III) ammonium sulfat sebagai indikator yang
membentuk warna merah dari kompleks besi (III) tiosianat.
3. Metode Fajans : pada metode ini digunakan indikator absorpsi, sebagai kenyataan
bahwa pada titik ekuivalen indikator terabsorbsi oleh endapan. Indikator ini tidak memberikan
perubahan warna kepada larutan, tetapi pada permukaan endapan.
3.KOMPLEKSOMETRI
Titrasi kompleksometri adalah suatu analisis volumetri berdasarkan reaksi
pembentukan senyawa kompleks antara ion logam dengan zat pembentuk kompleks (ligan).
Ligan yang banyak digunakan adalah dinatrium etilen, dianida tetra asetat (NA2EDTA).
Salah satu tipe reaksi kimia yang berlaku sebagai dasar penentuan titrimetrik
melibatkan pembentukan (formasi) kompleks atau ion kompleks yang larut namun sedikit
terdisosiasi. Kompleks yang dimaksud di sini adalah kompleks yang dibentuk melalui reaksi
ion logam, sebuah kation, dengan sebuah anion atau molekul netral (Basset, 1994)
Titrasi kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan
ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan.
Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Selain
titrasi komplek biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi
kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA. Gugus-yang terikat pada ion pusat,
disebut ligan,dan dalam larutan air, reaksi dapat dinyatakan oleh persamaan :
M(H2O)n + L =M(H2O)(n-1) L + H2O
Titrasi kompleksometri dilakukan dengan beberpa cara tergantung dari reaksi yang
terjadi antara senyawa uji dengan baku primer atau baku sekunder diantaranya : titrasi
langsung; titrasi kembali; titrasi substitusi; titrasi tidak langsung; dan titrasi alkalimetri.
4.PERMANGANOMETRI
Titrasi permanganometri adalah salah satu bagian dari titrasi redoks (reduksi-oksidasi).
Rekasinya adalah merupakan serah terima elektron yaitu elektron diberikan oleh pereduksi
(proses oksidasi) dan diterima oleh pengoksidasi (proses reduksi). Oksidasi adalah pelepasan
elektron oleh suatu zat,sedangkan reduksi adalah pengambilan elektron oleh suatu zat. Reaksi
oksidasi ditandai dengan bertambahnya bilangan oksidasi sedangkan reduksi sebaliknya.
Kalium permanganat secara luas digunakan sebagai larutan standar oksidimetri dan ia
dapat bertindak sebagai indikatornya sendiri (autoindikator).Perlu diketahui bahwa larutan
Kalium permanganat sebelum digunakan dalam proses permanganometri harus distandarisasi
terlebih dahulu, untuk menstandarisasi kalium permanganat dapat dapat dipergunakan zat
reduktor
seperti asam oksalat, natrium oksalat, kalium tetra oksalat, dan lain-lain.
Larutan Kalium permanganat yang telah distandarkan dapat dipergunakan
dalam 3 jenis titrasi, yaitu:
a. Dipergunakan dalam suasana asam untuk titrasi langsung kation-kation atau ion-ion
yang dapat dioksidasi. Zat-zat tersebut antara lain adalah
Fe2+, Sn2+, Vo2+, C2O4, SO3, H2O2, Mo3+,Ti 3+, As3+.
Dalam suasana asam reaksi paro kalium permanganat adalah sebagai berikut:
MnO4 + 8 H + 5 e Mn2+ + 4H2O
potensial standar dalam larutan asam ini adalah sebesar (E0 = 1,51 volt).
Jadi kalium permanganat merupakan oksidator yang sangat kuat. Dari persamaan
reaksi di atas dapat diketahui bahwa berat ekivalen (BE) dari KMnO4 adalah 1/5 dari berat
molekulnya, karena tiap mol kalium permanganat setara dengan 5 elektron sehingga
valensinya 5 dan BE=1/5 BM.
b. Dipergunakan dalam suasana asam utuk titrasi tidak langsung zat-zat yang dapat
direduksi (oksidator). Di dalam tiap-tiap penentuan, sejumlah tertentu reduktor ditambahkan
dengan larutan oksidator yang akan dianalisa, setelah reduksi sempurna, kelebihan reduktor
dititrasi dengan larutan kalium permanganat standar, beberapa zat yang dapat digunakan
dengan cara ini antara lain; MnO4, Cr2O7, MnO2, Mn3O4, PbO2, PbO3,PbO4. Ce4+.
c. Digunakan dalam suasana netral atau basa untuk menitrasi beberapa zat.
Dalam hal ini permanganat direduksi menjadi MnO2 yang berbentuk endapan.
Beberapa zat yang dapat ditentukan dengancara ini adalah:
Mn2+, HCOOH.
Asam Sulfat merupakan asam yang paling cocok digunakan sebagai pelarutnya karena
jika digunakan asam klorida maka kemungkinan akan terjadi reaksi seperti di bawah ini:
2 MnO4 - + 16 H+ + 10 Cl- 2 Mn + 5Cl2 + 8 H2O
Dengan demikian, sebagian permanganatnya digunakan untuk pembentukan klorin.
Reaksi ini terutama terjdi dengan garam-garam besi. Adanya mangan dioksida dapat
mempercepat peruraian permanganat karena mangan dioksida tersebut memperbanyak
pembentukan mangan dioksida sehingga peruraian bertambah cepat . Ion-ion mangan juga
dapat beraksi dengan permanganat membentuk mangan dioksida menurut reaksi:
2 MnO4- + 2H2O 4MnO2 + 3 O2 + 4 OHdan
sebagaimana dijelaskan diatas, reaksi ini dikatalisis oleh MnO2 padat.Kalium
permanganat jika digunakan sebagai oksidator dalam larutan alkalis kuat,maka ada 2
kemungkinan reaksi, yaitu pertama: reaksi yang berjalan relatif cepat:MnO4- + e- MnO42-
dan reaksi kedua yang berlangsung relatif lambat:
MnO42- + 2H2O + e- MnO2 + 4OH
potensial standar reakasi yang pertama E0 = 0,56 volt, sedangkan pada reaksi kedua
sebesar E0 = 0,60 volt. Dengan mengatur suasana sebaik-baiknya (misalnya menambah ion
barium yang dapat membentuk endapan barium manganat) maka reaksi pertama dapat
berjalan baik sekali.
Dalam membuat larutan baku kalium permanganat harus dijaga faktor-faktor yang
dapat menyebabkan penurunan yang besar dari kekuatan larutan baku tersebut, antara lain
dengan pemanasan dan penyaringan untuk menghilangkan zat-zat yang mudah dioksidasi.
5.IODOMETRI
Titrasi iodometri adalah salah satu titrasi redoks yang melibatkan iodium. Titrasi
iodometri disebut juga titrasi tidak langsung yang dapat digunakan untuk menetapkan
senyawa-senyawa yang mempunyai potensial oksidasi yang lebih besar daripada sistem
iodium-iodida atau senyawa-senyawa yang bersifat oksidator seperti CuSO4.5H2O. Pada
iodometri, sampel yang bersifat oksidator direduksi dengan kalium iodida berlebihan dan
akan menghasilkan iodium yang selanjutnya dititrasi dengan larutan baku natrium thiosulfat.
Banyaknya volume Natrium Thiosulfat yang digunakan sebagai titran setara dengan
banyaknya sampel.
Pada titrasi iodometri perlu diawasi pHnya. Larutan harus dijaga supaya pHnya lebih
kecil dari 8 karena dalam lingkungan yang alkalis iodium bereaksi dengan hidroksida
membentuk iodida dan hipoyodit dan selanjutnya terurai menjadi iodida dan iodat yang akan
mengoksidasi tiosulfat menjadi sulfat,sehingga reaksi berjalan tidak kuantitatif. Adanya
konsentrasi asam yang kuat dapat menaikkan oksidasi potensial anion yang mempunyai
oksidasi potensial yang lemah sehingga direduksi sempurna oleh iodida. Dengan pengaturan
pH yang tepat dari larutan maka dapat diatur jalannya reaksi dalam oksidasi atau
reduksi dari senyawa.
Indikator yang digunakan dalam titrasi ini adalah amylum. Amylum tidak udah larut
dalam air serta tidak stabil dalam suspensi dengan air, membentuk kompleks yang sukar larut
dalam air bila bereaksi dengan iodium, sehingga tidak boleh ditambahkan pada awal titrasi.
Penambahan amylum ditambahkan pada saat larutan berwarna kuning pucat dan dapat
menimbulkan titik akhir titrasi yang tiatiba. Titik akhir titrasi ditandai dengan terjadinya
hilangnya warna biru dari larutan menjadi bening.
Reaksi
Reaksi pembakuan
KIO3 + 5 KI + 3 H2SO4 K2SO4 + 3 H2O + 3 I2
BE= mol zat KIO3 ~ 1 mol I-
1 mol KIO3 ~ 3 mol I2-
1 mol KIO3 ~ 6 mol
1/6 mol KIO3 ~ 1 mol IBE
KIO3 = 1/6 mol
Reaksi penetapan kadar
CuSO4 + 2KI CUI2 + K2SO4
2 CUI2 2CUI + I2
2 mol CuSO4 ~ 1 mol I2
2 mol CuSO4 ~ 2 mol I-
1 mol CuSO4 ~ 1 mol IBE
CuSO4= 1 mol
6.POTENSIOMETRI
Potensiometri adalah metode penetapan kadar suatu zat dengan mengukur beda
potensialnya. Prinsipnya berdasarkan persamaan “Nerst”.
E =Eo + (RT/nF) In a Mn+
Dimana :
Eo= potensial elektroda standar yang konstan dengan logam
P = tetapan gas
T = temperature mutlak
F = tetapan faraday
n = valensi ion
a Mn+ = aktivitas ion dengan larutan
persamaan diatas disederhanakan menjadi :
E = + log a Mn+
Untuk temperature 25 ° C (298 K) :
E = + log a Mn+
a Mn+ dapat diasumsikan sebagai c Mn+ (konsentrasi ion dengan molar)
7.POTENSIOMETRI
Potensiometri adalah metode penetapan kadar suatu zat dengan mengukur beda
potensialnya. Prinsipnya berdasarkan persamaan “Nerst”.
E = Eo+ (RT/nF) In a Mn+
Dimana :
Eo = potensial elektroda standar yang konstan dengan logam
P = tetapan gas
T = temperature mutlak
F = tetapan faraday
n = valensi ion
a Mn+ = aktivitas ion dengan larutan
persamaan diatas disederhanakan menjadi :E = + log a Mn+
Untuk temperature 25 ° C (298 K) :E = + log a Mn+a Mn+
dapat diasumsikan sebagai c Mn+ (konsentrasi ion dengan molar)
Potensiometri Langsung
Salah satu metoda potensiometri adalah dengan melakukan pengukuran ion spesifik
untuk mengukur konsentrasi ion hidrogen atau suatu ion lain dalam larutan dengan
menggunakan pH meter.
8.SPEKTROFOTOMETRI UV-VISIBLE
Spektrofotometri UV Visible adalah pengukuran dan interpretasi radiasi
elektromagnetik (cahaya) yang diabsorpsi atau diemisikan oleh molekul pada panjang
gelombang 200-800 nanometer. Dimana sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang
antara 200-400 nm, sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400-800 nm.
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.Jika suatu molekul sederhana dikenakan radiasi elektromagnetik maka
molekul tersebut akan menyerap radiasi elektromagnetik yang energinya sesuai.Interaksi
antara molekul dengan radiasi elektromagnetik ini akan meningkatkan energi potensial
elektron pada tingkat keadaan tereksitasi.Jika suatu radiasi elektromagnetik menembus suatu
larutan yang berada dalam suatu bejana gelas, maka sebagian cahaya akan diserap oleh
larutan dan
selebihnya akan dilewatkan. Bagian yang diserap akan diukur dengan besaran asorban
(A) atau ekstingsi yang diberi lambang ε, dan yang diteruskan disebut tranmisi, hubungan
antara A dan T dapat dirumuskan sebagai berikut:
A = -Log T
Senyawa yang dapat menyerap cahaya tersebut adalah senyawa yang memiliki
pasangan elektron yang tidak berpasangan atau gugus kromoform.
Aspek Kualitatitf dan Kuantitatif Spektrofotometri UV-Visible
Spektra UV-Vis dapat digunakan untuk informasi kualitatif dan sekaligus dapat
digunakan untuk analisis kuantitatif.
1. Aspek Kualitatif
Data spektra Uv-Vis secara tersendiri tidak dapat digunakan untuk identifikasi
kualitatif obat atau metabolitnya. Akan tetapi jika digabung dengan cara lain seperti
spektroskopi infra merah, resonansi magnet inti,dan spektroskopi massa, maka dapat
digunakan untuk maksud identifikasi/analisis kualitatif suatu senyawa tersebut. Data yang
diperoleh dari spektroskopi Uv dan Vis adalah panjang gelombang maksimal, intensitas, efek
pH, dan pelarut. Dimana data-data tersebut dapat dibandingkan dengan data yang telah
dipublikasikan (published data).
Dari spektra yang diperoleh, dapat dilihat, misalnya:
Serapan (absorbansi) berubah atau tidak karena perubahan pH. Jika berubah,
bagaimana perubahannya apakah batokromik ke hipsokromik dan sebaliknya atau dari
hipokromik ke hiperkromik,dan sebagainya.
Obat-obat netral misalnya kafein, kloramfenikol atau obat-obat yang berisi
ausokrom yang tidak terkonjugasi seperti amfetamin.Siklizin dan pensiklidin.
2. Aspek kuantitatif
Dalam aspek kuantitatif, suatu berkas radiasi dikenakan pada cuplikan (larutan
sampel) dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Radiasi yang diserap
oleh cuplikan ditentukan dengan membandingkan intensitas sinar yang diteruskan dengan
intensitas sinar
yang diserap jika tidak ada spesies penyerap lainnya. Intensitas atau kekuatan radiasi
cahaya sebanding dengan jumlah foton yang melalui satu satuan luas penampang perdetik.
Serapan dapat terjadi jika foton/radiasi yang mengenai cuplikan memiliki energi yang sama
dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Intensitas
juga mengalami penurunan dengan adanya penghmburan dan pemantulan cahaya, akan tetapi
penurunan karena hal ini sangat kecil dibandingkan dengan proses penyerapan.
Secara matematis , persamaan yang digunakan dalam analisis kuantitatif
spektrofotometri uv-vis adalah:
A= abc atau A = ε. b. c
Dimana :
A = absorban
a = absorptivitas
b = tebal kuvet
c = Konsentrasi
persamaan ini dikenal dengan hukum Lambert-Beer. Kuantitas spektroskopi yang
diukur biasanya adalah transmitans (T)= I/Io, dan Absorbansi (A), yang mana A= log 1/T.
beberapa batasan dalam hukum Lambert_beer antara lain:
Sinar yang digunakan dianggap monokromatis
Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang luas yang
sama
Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergangtung terhadap yang lain
dalam larutan tersebut
Tidak terjadi peristiwa fluoresensi atau fosforisensi
Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan
Bagan alat spektrofometri Uv-Visible adalah:
Sumber-sumber lampu: lampu deuterium digunakan untuk daerah Uv pada panjang
gelombang 190-350 nm, sementara lampu halogen kuarsa atau lampu tungsten digunakan
untuk daerah visible (350-900 nm).
ii. Monokromator
Digunakan untuk mendispersikan sinar ke dalam komponen-komponen panjang
gelombangnya yang selanjutnya akan dipilih celah (slit).Monokromator berputar sedemikian
rupa sehingga kisaran panjang gelombang dilewatkan pada sampel sebagai scan instrumen
melewati spektrum.
iii. Optik-optik
Dapat didesain untuk memecah sumber sinar sehingga sinar melewati 2 kompartemen dan
sebagaimana dalam spektrofotometer berkas ganda (double beam), suatu larutan blanko dapat
digunakan dalam satu kompartemen untuk mengoreksi pembacaan atau spektrum sampel.
Yang paling sering digunakan sebagai blanko dalam spektrofotometri adalah semua pelarut
yang digunakan untuk melarutkan sampel atau pereaksi.
Dalam analisis kuantitatif terdapat empat tahap utama analisis yaitu:
(1) Sampling
Sampling dimaksudkan untuk memilih contoh yang dapat menggambarkan materi
keseluruhan yang sebenarnya. Meski pun seorang analis sering langsung memperoleh analat
yang sudah dalam ukuran laboratorium, hendaknya juga disadari bahwa informasi tentang
bagaimana sampling dilakukan merupakan hal yang penting karena akan berkaitan dengan
interpretasi data yang akan dilakukan.
Sampling yang dilakukan tergantung pada contoh yang akan diambil, misalnya
sampling untuk menentukan polutan lingkunga yang terdapat dii air, udara dan tanah,
sampling bahan industri, bahan makanan, barang tambang, sampling contoh yang bergerak
dan sebagainya. Ada banyak teknik sampling yang dapat digunakan tergantung keadaan
contoh yang akan diambil. Misalnya sampling batu bara dari suatu pertambangan. Langkah
pertama adalah memillih sebagian besar batu bara, disebut contoh gross, yang meskipun tidak
homogen tetapi merupakan susunan rata-rata dari seluruh massa. Contoh gross ini harus
diubah menjadi contoh laboratorium yang lebih kecil baik bentuk mau pun jumlahnya. Contoh
digiling atau dihancurkan dan secara sistematis dicampur dan dikurangi jumlahnya. Salah satu
cara memperkecil jumlahnya adalah dengan mengumpulkan contoh menjadi bentuk kerucut,
kemudian meratakan kerucutnya,dan membaginya menjadi empat bagian yang sama, dua
bagian dibuang, dua bagian lagi dibentuk kerucut kembali, diratakan bagian kerucutnya,
dibagi menjadi empat bagian yang sama, dan seterusnya sampai kemudian diperoleh contoh
ukuran laboratorium. Di laboratorium contoh dihaluskan kembali dan contoh akhir
laboratorium sekitar 1 g, diharapkan dapat mewakili keseluruhan contoh yang diambil.
(2) Pengubahan analit ke dalam bentuk yang sesuai dengan pengukuran Pengubahan analit ke
dalam bentuk yang sesuai dengan pengukuran umumnya dengan melarutkan contoh.
Kebanyakan contoh yang dianalisis larut dalam air. Akan tetapi tidak sedikit zat-zat yang
terdapat di alam tidak larut dalam air. Dua cara yang paling umum untuk melarutkan contoh
adalah:
• dengan asam-asam klorida, nitrat, sulfat atau perklorat
• dengan zat pelebur asam atau basa yang diikuti dengan perlakuan air atau asam
Kerja pelarut asam tergantung pada beberapa faktor:
1. Reduksi ion hidrogen oleh logam yang lebih aktif dari hidrogen, misalnya:
Zn(s) + 2H+ _ Zn2+ + H2 (g)
2. Kombinasi ion hidrogen dengan anion suatu asam lemah, misalnya:
4CaCO3(p) + 2H+ _ Ca2+ + H2O + CO2(g)
3. Sifat-sifat oksidasi dari anion asam, misalnya:
3Cu(p) + 2NO3- + 8H+ _ 3Cu2+ + 2NO(g) + 4H2O
4. Kecenderungan anion dari asam untuk membentuk kompleks yang larut
dengan kation zat yang ada dalam larutan, misalnya: Fe3+ +Cl- _ FeCl2+
Sebelum melakukan pengukuran maka faktor interferensi atau pengganggu harus
dihilangkan terlebih dulu. Faktor ini dapat dihilangkan dengan berbagai cara misalnya dengan
mengkompleks zat pengganggu, mengendapkan, menguapkan, mengekstraksi, atau pun
dengan melakukan elektrolisa dan kromatografi.
(3) Pengukuran
Berbagai sifat fisika dan kimia dapat digunakan untuk melakukan pengukuran. Teknik
pengukuran yang digunakan dapat dilakukan dengan cara klasik yang berdasarkan reaksi
kimia atau dengan cara instrumen yang berdasarkan sifat fisikokimia.
(4) Perhitungan dan interpretasi data
Langkah terakhir dalam tahapan analisis dikatakan selesai bila hasil analisis telah
dinyatakan sedemikian rupa sehingga dapat dipahami oleh si peminta analisis.Umumnya
kadar analat dinyatakan dengan perhitungan persen. Seperti pada volumetri dan gravimetri
perhitungan persen diperoleh dari hubungan stoikiometri sederhana berdasarkan reaksi
kimianya, sedangkan dalam cara spektroskopi diperoleh dari hubungan absorban dan
konsentrasi analat dalam larutan. Cara-cara statistik biasanya digunakan untuk
menginterpretasi data yang diperoleh.
Kesalahan dan Perlakuan Data Analitik
Dalam suatu analisis tidaklah mungkin terlepas dari “kesalahan”. Istilah kesalahan menunjuk
pada perbedaan numerik antara harga yang terukur dengan harga sesungguhnya.
Kesalahan dalam analisis digolongkan menjadi :
• Kesalahan tertentu (pasti/sistematis)
Kesalahan sistematis merupakan jenis kesalahan yang dapat diramalkan dan
diminimalkan, umumnya berkaitan dengan alat-alat tertentu atau cara pengukuran yang
dipakai. Dibagi menjadi tiga macam, yaitu:
_ Kesalahan metodik; ditimbulkan dari metode yang digunakan dan merupakan
kesalahan yang paling serius dalam analisis. Kesalahan ini sumbernya adalah sifat kimia dari
sistem, misalnya adanya berbagai ion pengganggu, adanya reaksi samping, bentuk hasil reaksi
seperti endapan tidak sesuai dengan reaksi kimia yang diinginkan dan sebagainya.
_ Kesalahan operatif; ditimbulkan oleh orang yang melakukan analisis. Ini merupakan
kesalahan perrsonal misalnya kesalahan pembacaan jarum digital karena posisi mata yang
tidak tepat, pencucian endapan yang berlebihan, penimbangan bahan higroskopis pada cawan
terbuka dan lainlain.
_ Kesalahan instrumen; ditimbulkan dari instrumennya sendiri, misalnya karena efek
lingkungan, kesalahan nol dalam pembacaan instrumen, adanya noise/derau, alat-alat gelas
yang tidak pernah dikalibrasi, konstruksi neraca yang tidak tepat, dan sebagainya.
• Kesalahan tak tentu
Kesalahan tak tentu merupakan kesalahan yang sifatnya tidak dapat diramalkan dan
nilainya berfluktuasi. Kesalahan jenis inii dapat terjadi dari variasi kesalahan tertentu atau pun
dari sumber lainnya yang bersifat acak.
Kesalahan dalam analisis kimia berhubungan dengan ketepatan (accuracy) dan
ketelitian (precision). Ketepatan adalah kedekatan hasil analisis dengan nilai yang sebenarnya.
Biasanya ketepatan merupakan ukuran kebalikan dari suatu kesalahan analisis, semakin besar
ketepatan maka semakin kecil kesalahannya. Kesalahan pada umumnya dinyatakan sebagai
kesalahan absolut dan kesalahan relatif.
Kesalahan paling sering dinyatakan sebagai kesalahan relatif.
Kesalahan absolut: E = O – T
Kesalahan relatif : R = (O – T/ T) x100%
Dimana O= nilai pengamatan, dan T=nilai sebenarnya.
Misalnya seorang analis menemukan harga 20,44% besi dalam suatu contoh,sedangkan
kadar yang sebenarnya adalah 20,34%, maka kesalahan absolut adalah: 20,44%- 20,34%=
0,10%. Kesalahan relatif analis tersebut: 0,10/20,34x100% = 0,5%.
Ketelitian suatu metode analisis merupakan kedekatan antara data yang satu dengan
data yang lain dari suatu deret pengukuran yang dilakukan dengan cara yang sama. Biasanya
dinyatakan sebagai simpangan baku atau simpangan relatif ,varians, atau koefisien varians.
Simpangan baku,
Semakin kecil simpangan relatif maka semakin tinggi ketelitian yang diberikan.Makin
kecil kadar zat yang dianalisis dan makin panjang tahapan prosedur metode analisis akan
semakin besar harga simpangan relatifnya.
Ketelitian selalu menyertai ketepatan, tetapi ketelitian yang tinggi tidak selalu
mengandung arti “tepat”. Gambar 3. menunjukkan ilustrasi yang menggambarkan tentang
ketelitian dan ketepatan.
Ditinjau dari caranya, kimia analitik digolongkan menjadi :
• Analisis klasik
Analisis klasik berdasarkan pada reaksi kimia dengan stoikiometri yang telah diketahui
dengan pasti. Cara ini disebut juga cara absolut karena penentuan suatu komponen di dalam
suatu sampel diperhitungkan berdasarkan perhitungan kimia pada reaksi yang digunakan.
Contoh analisis klasik yaitu volumetri dan gravimetri. Pada volumetri, besaran volume zat-zat
yang bereaksi meupakan besaran yang diukur, sedangkan pada gravimetri, massa dari zat-zat
merupakan besaran yang diukur.
• Analisis instrumental
Analisis instrumental berdasarkan sifat fisiko-kimia zat untuk keperluan analisisnya.
Misalnya interaksi radiasi elektromagnetik dengan zat menimbulkan fenomena absorpsi,
emisi, hamburan yang kemudian dimanfaatkan untuk teknik analisis spektroskopi. Sifat
fisiko–kimia lain seperti pemutaran rotasi optik, hantaran listrik dan panas, beda partisi dan
absorpsi diantara dua fase dan resonansi magnet inti melahirkan teknik analisis modern yang
lain. Dalam analisisnya teknik ini menggunakan alat-alat yang modern sehingga disebut juga
dengan analisis modern.
.
DAFTAR PUSTAKA
Hamdani,Syarif.2012.Panduan Praktikum Kimia Analisis.Bandung:STFI
SVEHLA G.1985.Vogel Bagian Satu Buku Teks Analisis Anorganik Kulitatif Makro dan
Semi mikro edisi ke lima.Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka.
SVEHLA G.1985.Vogel Bagian Dua Buku Teks Analisis Anorganik Kulitatif Makro dan
Semi mikro edisi ke lima.Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka
Syahrial.2010.kimia teknologi dan industri.Manggar:
Noor,Alfian.2012. Kapita Selekta Kimia Analitik : Kimia Analisis Unsur
Runut.Makassar:Universitas Hasanuddin