ANALISIS MELALUI MELALUI PENGENDAPAN PENGENDAPAN LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I I. NOMOR PERCOBAAN : VII II. NAMA PERCOBAAN : ANALISA MELALUI PENGENDAPAN III.TUJUAN PERCOBAAN : 1. Mengendapkan BaCl2 dan menentukan prosentase BaCrO4 2. Menentukan prosentase BaCl2 dalam campuran 3. Mendalami hukum stokiometri 4. Mengembangkan keterampilan menyaring dan memindahkan endapan. IV. DASAR TEORI Endapan merupakan zat yang memisahkan diri dari larutan berfase padat,terbentuk jika larutan lewat jenuh. Suatu akan zatyang mengendap jika hasil kali kelarutan ion-ionnya lebih besar dari Ksp. Kelarutan (s) didefinisikan sebagai konsentrasi molar dari larutan jenuhnya. Pembentukan endapan adlah salah satu teknik untuk memisahkan anlit dari zat lain ,dan endapan ditentukan dengan cara di timbang dan dil;kukan pehitungan stokiometri. Cara ini dikenal dengan nama Gravimetri. aA + rR → AaRr Dengan : A : Molekul Molekul zat analit analit A R : Molekul analit R AaRr = Zat Zat yang mengendap mengendap Pereaksi R berlebih biasanya untuk menekan kelarutan endapan. Keberhasilan analisa Gravimetri bergantung pada : Kesempurnaan proses pemisahan hingga kuantitas yang tidak mengendap tak ditemukan (biasanya 0,1 mg) Zat yang ditimbang mempunyai susunan tertentu yang diketahui murni. Jika suatu larutan telah lewat jenuh ,maka akan terbentuk larutan. Larutan merupakan zatyang memisahkan diri atau terpisah dari suatu larutan yang mempunyai fase padat. Suatu zat yang akan mengendap apabila hasil kali kelarutan ion-ionnya lebih besar dari Ksp. Kelarutan nya mempunyai lambang “s” d an didefinisikan sebagai konsentrasi molar dari Larutan jenuhnya. (Bakti,Rivai.dkk.2010.Penuntun Praktikum Kimia Dasar I.Indralaya : Universitas Sriwijaya) Reaksi pengendapan telah digunakan secara meluas dalam kimia analisis dalam titrasititrasi, dalam penetapan gravimetri, dan dalam memisahkan suatu sampel menjadi komponen-komponenny.Suatu senyawa dapat diuraikan menjadi anion dan kation. Analisa anion dan kation bertujua bertujuan n untuk menganali menganalisa sa adanya ion dalam sample. Analisa Anion dominan menggunak menggunakan an cara yang lebih mudah dibanding analisa terhadap kation dan berlangsungnya juga sangat singkat sehingga kita dapat secara cepat mendapatkan hasil percobaan. (Petrucci,Ralph.1987.Kimia Dasar Prinsip Terapan Modern.Jakarta : Erlangga.)
Hal dasar yang diperlukan dari titrasi jenis ini adalah pencapaian keseimbangan pembentukan yang cepat setiap kali titran ditambahkan pada analit, tidak adanya interferensi yang menggangu titrasi, dan titik akhir titrasi yang mudah diamati. Dasar titrasi argentometri adalah pembentukan endapan yang tidak mudah larut antara titran dengan analit. Sebagai contoh yang banyak dipakai adalah titrasi penentuan NaCl dimana ion Ag+ dari titran akan bereaksi dengan ion Cl- dari analit membentuk garam yang tidak mudah larut AgCl. Ag(NO3)(aq) + NaCl(aq) -> AgCl(s) + NaNO3(aq) Setelah semua ion klorida dalam analit habis maka kelebihan ion perak akan bereaksi dengan indicator. Indikator yang dipakai biasanya adalah ion kromat CrO42- dimana dengan indicator ini ion perak akan membentuk endapan berwarna coklat kemerahan sehingga titik akhir titrasi dapat diamati. Inikator lain yang bisa dipakai adalah tiosianida dan indicator adsorbsi. Cara untuk meminimalisasi kelewat jenuhan dan mendapatkan cristal dalam jumlah besar dapat dilakukan dengan cara : . Pengendapan dilakukan dalam konsentrasi yang rendah/encer Penambahan pereaksi perlahan-lahan dan pengadukan yang lambat Pengadukan dilakukan pada larutan panas sebab bila suhu dinaikan kelarutan zat bertambah → nilai S bertambah . Pengendapan dilakukan pa da pH rendah, karena umumnya kelarutan zat lebih mudah larut dalam kondisi asam → kecepatan pengendapan lambat dari suatu larutan. Ketajaman titik ekuivalen tergantung dari kelarutan endapan yang terbentuk dari reaksi antara analit dan titrant. Endapan dengan kelarutan yang kecil akan menghasilkan kurva titrasi argentometri yang memiliki kecuraman yang tinggi sehingga titik ekuivalen mudah ditentukan, akan tetapi endapan dengan kelarutan rendah akan menghasilkan kurva titrasi yang landai sehingga titik ekuivalen agak sulit ditentukan. Hal ini analog dengan kurva titrasi antara asam kuat dengan basa kuat dan antara asam lemah dengan basa lemah.Endapan murni adalah endapan yang bersih, artinya tidak mengandung molekul-molekul lain (zat-zat lain yang biasanya disebut pengotor atau kontaminan). Pengotor oleh zat-zat lain mudah terjadi, karena endapan timbul dari larutan yang berisi macam-macam zat. Sedangkan endapan kasar adalah endapan yang butir- butirnya tidak kecil, halus melainkan besar. (http://dedyanwarkimiaanalisa.blogspot.com/2009/11/gravimetri.html) Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pengendapan Keberhasilan proses pengendapan sangat dipengaruhi oleh berbagai macam faktor diantaranya temperatur, sifat alami pelarut, pengaruh ion lain, pH, hidrolisis,dan pembentukan kompleks. Pengaruh ini dapat kita jadikan sebagai dasar untuk memahami titrasi argentometri dan gravimetri. Temperatur Kelarutan semakin meningkat dengan naiknya suhu, jadi dengan meningkatnya suhu maka pembentukan endapan akan berkurang disebabkan banyak endapan yang berada pada larutannya. Sifat alami pelarut Garam anorganik mudah larut dalam air dibandingkan dengan pelarut organik seperti alkohol atau asam asetat. Perbedaan kelarutan suatu zat dalam pelarut organik dapat dipergunakan untuk memisahkan campuran antara dua zat. Setiap pelarut memiliki
kapasitas yang berbeda dalam melarutkan suatau zat, begitu juga dengan zat yang berbeda memiliki kelarutan yang berbeda pada pelarut tertentu. Pengaruh ion sejenis Kelarutan endapan akan berkurang jika dilarutkan dalam larutan yang mengandung ion sejenis dibandingkan dalam air saja. Sebagai contoh kelarutan Fe(OH)3 akan menjadi kecil jika kita larutkan dalam larutan NH4OH dibanding dengan kita melarutkannya dalam air, hal ini disebabkan dalam larutan NH4OH sudah terdapat ion sejenis yaitu OH- sehingga akan mengurangi konsentrasi Fe(OH)3 yang akan terlarut. Efek ini biasanya dipakai untuk mencuci endapan dalam metode gravimetri. Pengaruh pH Kelarutan endapan garam yang mengandung anion dari asam lemah dipengaruhi oleh pH, hal ini disebabkan karena penggabungan proton dengan anion endapannya. Misalnya endapan AgI akan semakin larut dengan adanya kenaikan pH disebabkan H+ akan bergabung dengan I- membentuk HI. Pengaruh hidrolisis Jika garam dari asam lemah dilarutkan dalam air maka akan dihasilkan perubahan konsentrasi H+ dimana hal ini akan menyebabkan kation garam tersebut mengalami hidrolisis dan hal ini akan meningkatkan kelarutan garam tersebut. Pengaruh ion kompleks Kelarutan garam yang tidak mudah larut akan semakin meningkat dengan adanya pembentukan kompleks antara ligan dengan kation garam tersebut. Sebagai contoh AgCl akan naik kelarutannya jika ditambahkan larutan NH3, hal ini disebabkan karena terbentuknya kompleks Ag(NH3)2Cl. (http://kimiaanalisa.web.id/titrasi-pengendapan-argentometri/) Pembentukan endapan ini merupakan salah satu teknik yang digunakan untuk memisahkan animalit dari gangguan zat-zat yang lain dan menentukan konsentrsi analit dengan cara menimbang endapan tersebut .Kemudian dilakukan perhitungan stokiometri.Cara memisahkan dengan pengendapan itu disebut “Gravimetri”. Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan senyawa gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti. ALAT DAN BAHAN 1. Gelas piala 250 ml 2. Gelas ukur 10 ml 3.Pipet tetes 4. Kertas saring 5. Corong 6. Pengaduk 7. Timbangan 8. Alat pemanas 9. BaCl2 10.Larutan k2CrO4 11.Air suling
JAWABAN PERTANYAAN PRAPRAKTEK 1. Berikan definisi untuk : filtrasi, % komposisi, endapan, stoikiometri, hasil teoritis dan supernatan. Jawab : - Filtrasi : proses pemisahan antara zat padat dan zat cair. - % komposisi : persentase dari suatu zat yang terdapat dalam suatu larutan. - Endapan : zat yang memisahkan diri dari larutan berfase padat yang terbentuk jika larutan lewat jenuh. - Stoikiometri : pengukuran dan penentuan unsur-unsur dalam materi kuantitatif. - Hasil teoritis : hasil dari percobaan yang berdasarkan teori. - Supernatan : zat yang mengendap sebagai hasil reaksi dari pereaksi. 2. Bagaimana menguji endapan telah sempurna. Jawab : Apabila endapan itu tidak hilang jika diberi suatu larutan lain. Karena endapan akan terbentuk jika larutan lewat jenuh dan endapan sempurna jika hasil kali kelarutan ionion lebih besar dari Ksp. 3. Apa yang terjadi jika endapan tidak sempurna. Jawab : Endapan itu akan hilang jika diberi suatu larutan lain dan endapan itu akan bercampur secara homogen. Biasanya endapan tidak terbentuk pada larutan tak jenuh. 4. Apa yang anda lakukan jika partikel endapan terlihat dalam filtrasi Jawab : Bila endapan terlihat pada filtrat maka harus mengulangi proses filtrasi kembali. PEMBAHASAN Percobaan analisis melalui pengendapan ini merupakan suatu cara analisis melalui metode gravimetri,dimana pengukuran sample berdasarkan bobot dari sample yang berubah selama proses reaksi. Pada dasarnya, proses pengendapan terjadi melalui dua proses.Pada proses pertama terbentuk zarah-zarah yang sangat kecil sedangkan proses kedua inti-inti tersebut menjadi zarah-zarah yang lebih besar. Inti tersebut tidak muncul segera setelah zat mengendap ditambahkan kedalam larutan zat yang akan diendapkan,tetapi hampir selalui ada massa imbas,yaitu antara massa penambahan zat pengendapan dengan munculnya endapan. Massa imbas ini selalu berbeda untuk setiap endapan. Endapan merupakan zat yang dapat amemindahkan diri dari larutan sebagai fase padat atau terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan. Kelarutan merupakan banyaknya mol zat terlartut tiap liternya. Zat elektrolit yang sukar larut, membentuk kesetimbangan.Supernatan merupakan produk larutan atau cairan yang terdapat diatas endapan sebelum terjadi endapan. Filtrat merupakan hasil dari penyaringan. “Like dissolve like” maksudnya pelarut polar hanya bisa melarutkan senyawa polar begitupun sebaliknya. Larutan dikatakan polar karena adanya ikatan hydrogen. Endapan terletak dibawah dikarenakan massa jenis endapan lebih besar dari pada massa jenis supernatant. Pada perfcobaan adanya proses pemanasan berguna untuk mempercepat proses kelarutan yang mempengaruhi suatu zat. Analisa kualitatif
merupakan analisa untuk mengetahui ada tidaknya suatu zat dalam suatu campuran berdasarkan sifat fisiknya contoh warna dan bau. Analisa kuantitatif merupakan analisa melalui mperhitungan. Pada percobaan ini menggunakan analisa kuantitatif. Metode gravimetric merupakan cara pemeriksaan jumlah zat yang paling sederhana, karena jumlah zat ditentukan dengan menimbang langsung massa zat yang dipisahkan dari zat-zat lain. Dengan demikian,melalui metode pengendapan yang merupakan bagian dari metode gravimetric,dapat kita tentukan persentase hasil dari suatu produk endapan,sehingga dapat kita gunakan jika kita ingin memperhitungkan berapa banyak pereaksi yang kita butuhkan untujk mendapatkan produk yang maksimal. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion lebih besar dari Ksp-nya maka larutan disebut lewat jenuh dan terjadi endapan. Jika hasil kali konsentrasi ion-ionnya sama dengan Ksp-nya maka larutan disebut tepat jenuh dan belum terbentuk endapan. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion kecil dari Ksp maka larutan disebut belum jenuh dan tidak terjadi endapan. Untuk mendapatkan hasil perhitungan yang baik dan akurat, baik itu berat endapannya m aupun perhitungan persentasenya maka kita harus teliti dalam melakukan percobaan terutama pada saat pemanasan, penimbangan dan pengeringan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan seperti suhu, jumlah zat pelarut, jumlah zat terlarut, tekanan, pengadukan dan luas permukaan. KESIMPULAN 1. Endapan adalah zat yang memisahkan diri dari suatu larutan sebagai fase padat dan terbentuk apabila larutan terlalu jenuh pada zat yang bersangkutan. 2. Suatu zat akan mengendap jika hasil kelarutan ion-ionnya lebih besar dari Ksp-nya. 3. Filtrasi adalah suatu cara atau tehnik penyaringan untuk memisahkan zat terlarut dengan pelarutnya. 4. Tujuan dari filtrasi adalah untuk memperoleh pengendapan. 5. Stoikiometri adalah pengukuran dan penentuan unsur-unsur di dalam materi kuantitatif.
Analisa Gravimetri JUN 1 Posted by Meuthia Handayani
Analisa gravimetri adalah analisa kuantitatif dimana komponen zat u ji ditetapkan berdasarkan penimbangan sebelum dan sesudah zat uji mengalami suatu proses pemisahan.
KLASIFIKASI
Berdasarkan proses pemisahan tersebut, maka dikenal empat macam metoda gravimetrik 1. Metode Pengendapan Dengan cara ini, zat uji yang telah ditimbang seksama dilarutkan, lalau komponen yang akan ditetapkan diendapkan dengan pereaksi. Endapan yang terbentuk kemudian dipisahkan dengan penyaringan, lalu dimurnikan dengan pencucian, dilanjutkan dengan pengeringan atau pemanasan, lalu ditimbang hingga bobot tetap. Menurut FI ed III, yang dimaksud dengan bobot tetap adalah berat pada penimbangan setelah zat dikeringkan selama satu jam tidak berbeda lebih dari 0.5 mg dari berat zat pada penimbangan sebelumnya. 2. Metoda Evolusi Metoda evolusi didasarkan pada penguapan komponen zat uji dengan cara pemanasan. Komponen yang menguap adalah perbedaan dari berat penimbangan zat uji sebelum dan sesudah penguapan. Cara ini sering digunakan untuk penetapan kadar air dari zat uji dengan dengan pemanasan pada 105°C sampai 110°C dan penetapan CO 2 dengan pemijaran pada suhu yang lebih tinggi. Metoda ini memungkinkan untuk menyerap komponen yang menguap (air atau karbondioksida) menggunakan penyerap yang cocok. berat dari komponen yang menguap adalah pertambahan berat dari penyerap. 3. Metoda Penyaringan Dengan cara ini, komponen dari zat uji disari dengan pelarut spesifik. Sari yang diperoleh kemudian diuapkan hingga bobot tetap. Cara ini cocok apabila teknik isolasi sederhana, konsentrasi zat aktif cukup tinggi, dan zat aktif yang diperoleh harus murni atau mudah dimurnikan. Comtoh : penetapan alkaloid; penetapan zat aktif dari sediaan farmasi preparat galenik (ex. Colchicine, luminal Na) 4. Metode Elektrogravimetrik
Metode ini didasarkan atas penapisan zat pada sebuah elektroda melalui proses elektrolisa. Berat lapisan yang merupakan komponen zat uji yang ditetapkan adalah selisih dari penimbangan elektroda (kering) sebelum dan sesudah elektrolisa.
PENGENDAPAN Proses pengendapan dalam analisa kuantitatif antara lain digunakan untuk memisahkan suatu zat dengan zat lainnya, yang merupakan dasar titrasi pengendapan.. pada analisa gravimetri pengendapan tersebut juga merupakan proses pemisahan zat uji, untuk kemudian diproses lebih lanjut. Disini, kondisi endapan tidak harus sama dengan kondisi sisa yang ditimbang kemudian. Jadi, pada analisa gravimetri, dibedakan antara bentuk endap ( precipitation form) den bentuk timbang (weighing form).
Bentuk Endap Syarat yang harus dipenuhi oleh bentuk endap:
endapan yang sangat sukar larut dalam medium yang digunakan murni atau mudah dimurnikan sebelum penimbangan
merupakan kristal yang kasar
mudah dikeringkan, dipijar, atau diubah menjadi bentuk timbang.
Bentuk Timbang Bentuk timbang adalah senyawa yang diperoleh setelah endapan diubah menjadi senyawa lain. Syarat bentuk timbang:
Senyawa dalam bentuk timbang harus mempunyai komposisi stoikiometrik, karena faktor gravimetrik diturunkan secara stoikiometrik. Misal: endapan BaSO4H2O bentuk timbangnya adalah BaSO4
Bentuk timbang tidak mudah dipengaruhi oleh uap air, CO 2, san O2 dari udara. Memberikan faktor gravimetrik yang nilainya kecil, sehingga kesalahan-kesalahan penimbangan, pengotoran, dan pengaruh udara dapat dikurangi
Apabila sudah merupakan zat dengan komposisi kimia yang pasti dan stabil, maka endapan langsung dapat ditimbang setelah dikeringkan pada suhu tertentu. Dalam hal ini bentuk endap sama dengan bentuk timbang.
MEKANISME PENGENDAPAN
Untuk memperoleh endapan yang ideal, harus dipertikan faktor yang mempengaruhi pembentukan endapan, seperti derajat kejenuhan, jenis presipitan, cara penambahan presipitan, suhu, dan pendiaman endapan (digestion) Endapan terjadi apabila larutan mengandung solute melebihi kelarutan zat tersebut pada kondisi tertentu. Oleh karena itu, pertama kali harus dibuat larutan yang lewat jenuh. Dari larutan yang lewat jenuh akan terbentuk inti kristal yang kecepatan pembentukannya sebanding dengan derajat kelewat jenuhan dari larutan tersebut. Inti kristal ini berfungsi sebagai pusat penumpukan endapan berikutnya, sehingga terjadi agregat kristal yang lebih besar. Disamping itu, agregat kristal yang satu dengan yang lainnya dapat bergabung membentuk partikel yang lebih besar. Bersamaan dengan itu, akan terbentuk inti kristal yang lain, sementara inti yang satu bertambah besar. Oleh karena itu, kecepatan pembentukan inti kristal harus dijaga agar tetap lambat supaya diperoleh kristal besar dalam jumlah kecil dan bukan kristal kecil dalam jumlah besar. Hal ini dapat dilakukan dengan mempertahankan derajat kelewat jenuhan tetap rendah, yaitu dengan menambahkan presipitan perlahan-lahan sambil diaduk (untuk mengurangi kelewat jenuh lokal) dan ditambahkan sebagai larutan encer. Larutan presipitan tidak boleh terlalu encer, karena dapat mengakibatkan pengendapan tidak sempurna. Meskipun hal ini telah dilakukan, untuk bebrapa zat tertentu, endapan yang diperoleh tetap tidak memuaskan. Misalnya sulfida logam dan hidroksida dari Al, Fe (III), dan beberapa logam polivalen dimana pembentukan inti kristal lebih cepat daripada pertumbuhan kristal, maka akan diperoleh endapan koloid atau gelatinous. Dalam beberapa kasus seperti ini, pembentukan kristal dapat diperbaiki atau paling tidak ukuran partikel dapat diperbesar degan jalan mendiamkan endapan bersama cairan induk. Hal ini dipercepat dengan pemanasan di atas pemanasan air (digestion). Cara ini tidak dianjurkan bila ada kemungkinan pengotoran karena post presipitasi.
PENGOTORAN ENDAPAN 1. Kopresipitasi Kopresipitasi adalah ikut mengendapnya dua atau lebih zat pada waktu yang sama.
Misalnya, penambahan larutan perak nitrat ke dalam larutan yang mengandung natrium klorida dan natrium bromida akan menghasilkan endapan AgCl dan AgBr. Dalam kimia analisa, khususnya dalam menyatakan pengotoran suatu endapan, istilah kopresipitasi diartikan sebagai ikut mengendapnya satu atau lebih zat asing bersama endapan dari komponen zat uji, namun zat asing tersebut yang digunakan. Misalnya, kalsium sebagian ikut mengendap pada pengendapan besi (III) sebagai hidroksida dengan menetralkan larutan asam hingga pH 4 sampai 5. Pada kondisi yang sama, tanpa besi, kalsium tidak akan mengendap. 2. Larutan padat Dua zat padat larut satu sama lain membentuk larutan padat. Keduanya dapat membentuk kristal campuran dimana zat yang satu berada dalam kisi kristal yang lain. Hal in biasanya terjadi bila kedua zat itersebut isomorf. Misalnya, ion kromat dan sulfat mempunyai struktur ukuran, dan muatan dan konfigurasi elektronik yang serupa, sehingga endapan barium sulfat akan bewarna kuning apabila diendapkan dari larutan yang juga mengandung kromat. 3. Adsorpsi Pada permukaan partikel endapan, terdapat gugusan aktif yang dapat menarik dan mengikat zat yang sebenarnya tidak dapat me ngendap, sehingga mengakibatkan pengotor bertambah. Meskipun pengotoran dapat dihilangkan dengan pencucian, namun pada endapan yang gelatinous pencucian jarang berhasil. 4. Oklusi Oklusi adalah ikut mengendapnya kotoran yang terperangkap di bagian dalam dari partikel endapan. Istilah ini lebih khusus digunakan untuk oklusi mekanik, termasuk terperangkapnya cairan induk dan ion pada pertumbuhan endapan gelatinous dan pengotoran ini tidak mungkin dihilangkan sama sekali dengan proses pencucian. 5. Pospresipitasi Pada pospresipitasi, endapan semula dikotori oleh endapan zat lain yang terbentuk kemudian. Pengotoran ini terjadi karena kontaminasi merupakan larutan lewat jenuh.
Misalnya, pada pengendapan kalsium sebagai oksalat dari larutan yang mengandung magnesium. Bila kalsium oksalat tidak segera disaring setelah pengendapan, magnesium oksalat terserap pada permukaan kalsium oksalat, maka ia tidak dapat larut kembali. Sedangkan bila tanpa adanya kalsium, larutan magnesium oksalat yang lewat jenuh masih dapat dipertahankan untuk tidak mengendap dalam jangka waktu tertentu.
PEMURNIAN ENDAPAN Setiap endapan harus dicuci sebelum diubah menjadi bentuk timbang. Tujuannya adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoranyang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis.
Teknik pencucian yang baik 1. Masukkan cairan pencuci ke dalam penyaring samapi sedikit diatas endapan, kemudian dibiarkan cairan melewati kertas saring sampai habis. Setelah habis, baru ditambah cairan untuk pencucian berikutnya. Hal ini dilakukan berulang kali hingga endapan bersih. 2. Cara dekantasi: Endapan dan cairan pencuci diaduk dan dibiarkan mengendap, setelah mengendap cairan dituang ke dalam penyaring, endapan dibiarkan di dalam gelas piala, tambahkan lagi cairan pencuci, diaduk, dibiarkan mengendap. Kemudian cairan diatas endapan dituang ke dalam penyaring sampai habis. Hal ini dilakukan berulang kali hingga endapan bersih. Untuk mendapatkan bentuk timbang, endapan yang telah dimurnikan dipanaskan atau dipijar. Pemanasan dapat dilakukan dengan cara: 1. Oven pengering (± 105°C), apabila hanya diperlukan untuk menghilangkan airnya saja Ex. BaSO4.2H2O >>> BaSO 4 2. Oven pemijar (tungku pemijar), apanila diperlukan pemanasan dengan suhu tinggi. Akibatnya, kadang-kadang formula endapan sebelum dan sesudah pemijaran berbeda.
Contoh: Kalsium gliserofosfat >>> Ca 2P2O7 Endapan CaC2O4 >>> CaCO3 (dipanaskan 880°C) Endapan CaC2O4 >>> CaO (dipanaskan 1100°C) Pemanasan atau pemijaran dapat diulang-ulang sampai mencapai berat yang tetap dalam penimbangan. Setelah pemanasan/pemijaran kemudian didinginkan hingga suhu kamar d alam eksikator yang berisi bahan pengering yang masih aktif kemudian dilakukan penimbangan. *taken from Ilmu Kimia Teori, Jilid III, Departemen Kesehatan, 1995
1. Pendahuluan Dalam analisis gravimetric, analit dikonversikan menjadi zat tak larut (endapan) yang kemudian diisolasi dan ditimbang. Dengan mengetahui berat endapan dan komposisinya maka dapat dihitung jumlah analit. Proses penimbangan endapan lebih akurat jika menggunakan timbangan digital atau timbangan analitik. Keberhasilan analisis gravimetric ini sangat bergantung pada proses pengubahan analit menjadi zat tak larut (endapan) dengan komposisi tunggal serta mendapatkan endapan tersebut secara kuantitatif yang dapat dihitung. Sulfur ditentukan berdasarkan proses pengendapan, pengumpulan dan penimbangan barium sulfat yang tidak larut. Endapan barium sulfat dikumpulkan dalam kertas saring berpori halus, kemudian dibakar dalam cawan porselen untuk selanjutnya ditimbang. Sumber kesalahan adalah kopresipitsi dari kation khususnya kalium dan besi (III). Penambahan secara cepat Reagan pengendapan pada larutan panas sampel dapat menghasilkan hasil yang akurat. Reaksinya dapat dituliskan sebagai berikiut: Na2SO4 + BaCl2
→ BaSO4
+ 2NaCl
B. Dasar Teori Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan s enyawa gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti. Berat unsur dapat dihitung berdasarkan rumus senyawa dan berat atom unsur
–
unsur atau senyawa yang
dikandung dilakukan dengan berbagai cara, seperti : metode pengendapan; metode penguapan; metode elektroanalisis; atau berbagai macam cara lainya. Pada prakteknya 2 metode pertama adalah yang terpenting, metode gravimetri memakan waktu yang cukup lama, adanya pengotor pada konstituen dapat diuji dan bila perlu faktor
–
faktor pengoreksi dapat digunakan.
Gravimetri adalah pemeriksaan jumlah zat dengan cara penimbangan has il reaksi pengendapan. Gravimetri merupakan pemeriksaan jumlah zat yang paling tua dan paling sederhana dibandingkan dengan cara pemeriksaan kimia lainnya. Kesederhaan itu kelihatan karena dalam gravimetri jumlah zat ditentukan dengan cara menimbang langsung massa zat yang dipisahkan dari zat-zat lain. Pada dasarnya pemisahan zat dengan gravimetri dilakukan dengan cara sebagai berikut. Mula-mula cuplikan dilarutkan dalam pelarutnya yang sesuai, lalu ditambahkan zat pengendap yang sesuai. Endapan yang terbentuk disaring, dicuci, dikeringkan atau dipijarkan, dan setelah itu ditimbang. Kemudian jumlah zat yang ditentukan dihitung dari faktor stoikiometrinya. Hasilnya disajikan sebagai persentase bobot zat dalam cuplikan semua. Suatu metode analisis gravimetri biasanya didasarkan pada reaksi kimia seperti aA + R → AaRr
dimana a molekul analit, A, bereaksi dengan r molekul reagennya R. Produknya, yakni AaRr, biasanya merupakan suatu substansi yang s edikit larut yang bias ditimbang setelah pengeringan, atau yang bisa dibakar menjadi senyawa lain yang komposisinya diketahui, untuk kemudian ditimbang. Sebagai contoh, kalsium biasa ditetapkan secara gravimetri melalui pengendapan kalsium oksalat dan pembakaran oksalat tersebut menjadi kalsium oksida, dengan reaksi: Ca2+ + CaO42CaC2O4 →
→ CaC2O4(S)
CaO(S)
+ CO2
(g)
+ CO(g)
Pemisahan unsur atau senyawa dari senyawa atau larutan dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa cara atau metode analisa gravimetri. Beberapa metode analisa gravimetri sebagai berikut : Metode pengendapan Pelarut yang dipilih harus lah sesuai sifatnya dengan sampel yang akan di larutkan, Misalnya : HCl, H 2SO4, dan HNO3 digunakan untuk melarutkan sampel dari logam logam. Metode peguapan atau pembebasan ( gas ) Metode elektroanalisis Metode ekstraksi dan kromatogravi
–
Pada percobaan yang dilakukan praktikan menggunakan cara pengendapan. GRAVIMETRI PENGENDAPAN Gravimetri pengndapan adalah merupakan gravimetri yang mana kom ponen yang hendak didinginkan diubah menjadi bentuk yang sukar larut atau mengendap dengan sempurna. Bahan yang akan ditentukan di endapkan dalam suatu larutan dalam bentuk yang sangat sedikit larut agar tidak ada kehilangan yang berarti bila endapan disaring dan ditimbang. Syarat
–
syarat senyawa yang di timbang :
Stokiometri Mempunyai kestabilan yang tinggi Faktor gravimetrinya kecil Adapun beberapa tahap dalam analisa gravimetri adalah sebagai berikut : 1.Memilih pelarut sampel Pelarut yang dipilih harus lah sesuai sifatnya dengan sampel yang akan di larutkan, Misalnya : HCl, H 2SO4, dan HNO3 digunakan untuk melarutkan sampel dari logam
–
logam. 2.Pengendapan analit Pengendapan analit dilakukan dengan memisahkan analit dari larutan yang mengandungnya dengan membuat kelarutan analit semakin kecil, dan pengendapan ini dilakukan dengan sempurna. Misalnya : Ca +2 + H2C2O4
→ CaC2O4
(endapan putih)
3.Pengeringan endapan Pengeringan yang dilakukan dengan panas yang disesuaikan dengan analitnya dan dilakukan dengan sempurna. Disini kita menentukan apakah analit dibuat dalam bentu oksida atau biasa pada karbon dinamakan pengabuan. 4.Menimbang endapan Zat yang ditimbang haruslah memiliki rumus molekul yang jelas Biasanya reagen R ditambahkan secara berlebih untuk menekan kelarutan endapan. Dalam menentukan keberhasilan metode gravimetri ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, yaitu : 1. Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantitas analit yang tak terendapkan secara analitis tak dapat dideteksi (biasanya 0,1 mg atau kurang dalam menentukan penyusunan utama dalam suatu makro) 1. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan y ang pasti dan hendaknya murni, atau sangat hampir murni. Bila tidak akan diperoleh hasil yang galat.
Persyaratan yang kedua itu lebih sukar dipenuhi oleh para analis. Galat-galat yang disebabkan faktor-faktor seperti kelarutan endapan umumnya dapat diminimumkan dan jarang menimbulkan galat yang signifikan. Masalahnya mendapatkan endapan murni dan dapat disaring itulah yang menjadi problema utama. Banyak penelitian telah dilakukan mengenai pembentukkan dan sifat-sifat endapan, dan diperoleh cukup banyak pengetahuan yang memungkinkan analis meminimumkan masalah kontaminasi endapan. Dalam analisa gravimetri penentuan jumlah zat didasarkan pada penimbangan hasil reaksi setelah bahan yang dianalisa direaksikan. Hasil reaksi ini didapatkan sisa bahan suatu gas yang dibentuk dari bahan yang dianalisa. Dalam cara pengendapan, zat direaksikan dengan menjadi endapan dan ditimbang. Atas dasar membentuk endapan, maka gravimetrik dibedakan menjadi 2 macam, yaitu : endapan dibentuk dengan reaksi antara zat dengan suatu pereaksi dan endapan yang dibentuk dengan elektrokimia. Untuk memisahkan endapan dari larutan induk dan cairan pencuci, endapan dapat disaring. Endapan grevimetri yang disaring kertas tidak dapat dipisahkan kembali secara kuantitatif. Sudah dijelaskan bahwa dalam analisa gravimetri, penentuan jumlah zat didasarkan pada penimbangan. Dalah hal ini, penimbangan hasil reaksi setelah bahan yang dianalisa direaksikan. Hasil reaksi ini dapat berupa sisa bahan atau suatu gas yang terjadi, atau suatu endapan yang dibentuk dari bahan yang dianalisa tersebut. Berdasarkan macam hasil yang ditimbang itu dibedakan caracara gravimetri yaitu cara evolusi dan cara pengendapannya . Endapan murni adalah endapan yang bersih, artinya tidak mengandung molekulmolekul lain (zat-zat lain yang biasanya disebut pengotor atau kontaminan). Pengotor oleh zat-zat lain mudah terjadi, karena endapan timbul dari larutan yang berisi macam-macam zat. Sedangkan endapan kasar adalah endapan yang butirbutirnya tidak kecil, halus melainkan besar. Hal penting untuk kelancaran penyaringan dan pencucian endapan. Adapun tujuan dari pencucian endapan adalah untuk menyingkirkan kotoran yang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis. Gravimetri dengan cara pengendapan, analat direaksikan sehingga terjadi suatu pengendapan dan endapan itulah yang ditimbang. Atas dasar cara membentuk endapan, maka gravimetri dibedakan menjadi 2 macam : (1) Endapan dibentuk dengan reaksi antara analat dengan sutau pereaksi, endapan biasanya berupa senyawa. Baik kation maupun anion dari analat mungkin
diendapkan, bahan pengendapnya anorganik mungkin pula organik. Cara inilah yang biasa disebut dengan gravimetri. (2) Endapan dibentuk dengan cara elektrokimia, dengan perkataan lain analat dielektrolisa, sehingga terjadi logam sebagai endapan. Cara ini b iasa disebut dengan elektrogravimetri. Salah satu masalah yang paling sulit dihadapi oleh para analis adalah menggunakan endapan sebagai cara pemisahan dan penentuan gravimetrik adalah memperoleh endapan tersebut dengan tingkat kemurnian yang tinggi. Zat-zat yang normalnya mudah larut dapat diturunkan selama pengendapan zat yang diinginkan dengan suatu proses yang disebut kopresipitasi. Misalnya, bila asam sulfat ditambahkan pada barium klorida yang mengandung sejumlah kecil ion nitrat, endapan barium sulfat yang diperoleh mengandung bar ium nitrat. Maka dikatakan bahwa nitrat tersebut terkorosipitasi dengan sulfat. Kontresipitasi merupakan suatu fenomena yang ahli-ahli kimia analitik biasanya coba hindari. Namun, fakta bahwa endapan cenderung mengabsorpsi zat-zat asing tidak selalu mengganggu; kopresipitasi telah digunakan secara luas untuk mengisolasi runut isotop-isotop radio aktif. Ketika isotop-isotop ini dibentuk dalam reaksi uklir. Jumlah yang terbentuk bisa sangat kecil, dan prosedur pengendapan umumnya gagal pada konsentrasi yang sangat kecil. Untuk meminimalisirkan kopresipitasi dapat digunakan beberapa prosedur dibawah ini, yaitu : 1. Metode penambahan pada kedua reagen, jika diketahi bahwa baik sampel maupun enapan mengandung suatu ion yang mengotori, larutan yang megandung ion tersebut dapat ditambahkan pelarut lain, dengan cara ini konsentrasi pencemaran dijaga serendah mungkin selama tahap awal-awal pengendapan 2. Pencucian 3. Pencernaan 4. Pengendapan kembali Suatu endapan kristalin, seperti BaSO 4, kadang-kadang mengabsorpsi pengotor (impurities) bila partikel-partikelnya kecil. Dengan bertumbuhnya ukuran partikel, pengotor tersebut bisa tertutup dalam kristal. Kontaminasi jenis ini disebut dengan pengepungan (acclusian). Untuk membedakan dari kasus dimana padatan tidak tumbuh di sekitar pengotor. Pengotor yang terkepung tidak dapat dipindahkan dengan mencuci endapan tersebut, tetapi mutu endapan tersebut seringkali dapat disempurnakan dengan pencernaan.
Dalam hal ini penimbangan hasil reaksi setelah bahan yang direaksikan dianalisa. Hasil reaksi ini dapat : sisa bahan, atau suatu gas yang terjadi, atau suatu endapan yang terbentuk dari bahan yang diananlisa itu. Berdasarkan macam hasil yang ditimbang itu dibedakan cara-cara gravimetri; cara evolusi dan cara pengendapan. Banyak sekali reaksi yang digunakan dalam analisis kualitatif melibatkan endapan. Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan. Endapan mungkin berupa kristalin atau koloid, dan dapat dilakukan dengan penyaringan atau pemusingan (centrifuge). Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan. Kelarutan (s) suatu endapan, menurut definisi adalah sama dengan konsentrasi molar larutan jenuhnya. Kelarutan suatu zat tergantung pada berbagai kondisi , seperti suhu, tekanan, konsentrasi bahan- bahan lain dalam larutan itu, dan komposisi pelarutnya. Dalam prosedur gravimetrik yang lazim suatu endapan ditimbang dan darinya nilai analit dalam sampel dihitung. Maka persentase analit A adalah: %A = Bobot A x 100 % Bobot sample atau, jika kita tentukan faktor gravimetrik endapan, yaitu: fg = BA atom A x 100 % BM endapan Maka, persentase analitnya: %A = Berat endapan x faktor gravimetri (fg) x 100% berat sampel Dalam cara evolusi bahan direaksikan sehingga timbul suatu gas; caranya dapat dengan memanaskan bahan tersebut, atau mereaksikan dengan suatu pereaksi. Pada umumnya yang dicari ialah banyaknya gas yang terjadi. Cara mencari jumlah gas tersebut adalh sebagai berikut : 1. Tidak langsung Dalam hal ini analatlah yang ditinbang setelah bereaksi; berat gas diperoleh sebagai selisih berat analat sebelum dan sesudah reaksi. 2. Langsung Gas yang terjadi ditimbang setelah diserap oleh suatu bahan yang khusus untuk gas yang bersangkutan. Sebenarnya yang ditimbang ialah bahan penyerap itu yaitu sebelum dan sesudah penyerapan sedangkan berat gas diperoleh dari selisih kedua penimbangan. Dalam cara pengendapan, analat sekarang direaksikan sehingga terjadi suatu
endapan dan endapan itulah yang ditimbang. Atas dasar cara membentuk endapan, maka gravimetric dibedakan menjadi dua macam: 1. Endapan dibentuk dengan reaksi antara analat dengan suatu pereaksi endapan biasanya berupa senyawa. Baik anion dan kation dari analat mungkin diendapkan. Bahan pengendapnya mungkin organik atau anorganik. 2. Endapan dibentuk secara elektrokimia, dengan perkatan lain analat dielektrolisa, sehingga terjadi logam sebgai endapan. Cara ini disebut dengan elektrogravimetri.
