METODE ANALISIS ANALISIS TITRIMETRI (VOLUMETRI) Volumetri atau titrimetri merupakan suatu metode analisis kuantitatif didasarkan pada penukuran !olume titran "an "an #ereaksi sempurna denan analit$ Titra Titran n meru merupa paka kan n %at "an "an diu diuna nakan kan untu untuk k mentit mentitra rasi$ si$ Anali nalitt adal adala& a& %at %at "an "an akan akan ditentukan konsentrasi'kadarn"a$
am#ar $ *eralatan "an diperunakan dalam !olumetri (+&an, -../)
Persyaratan Titrasi Reaksi "an dapat diunakan dalam metode !olumetri adala& reaksi0reaksi kimia "an sesuai denan pers"aratan se#aai #erikut1 $ Reaksi &arus #erlansun 2epat -$ Tidak terdapat reaksi sampin 3$ Reaksi &arus stoikiometri, "aitu diketa&ui denan pasti reaktan dan produk serta per#andinan mol ' koefisien reaksin"a 4$ Terdapat Terdapat %at "an dapat diunakan untuk meneta&ui saat titrasi &arus di&entikan (titik ak&ir titrasi) "an dise#ut %at indikator
Standar primer Larutan titran &arusla& diketa&ui komposisi dan konsentrasin"a$ Idealn"a kita &arus memulai denan larutan standar primer$ Larutan standar primer di#uat denan melarutkan %at denan kemurnian "an tini (standar primer) "an diketa&ui denan tepat #eratn"a dalam suatu larutan "an diketa&ui denan tepat !olumn"a$ Apa#ila titran tidak 2ukup murni, maka perlu distandardisasi denan standar primer$ Standar "an tidak termasuk standar primer dikelompokkan se#aai standar sekunder, 2onto&n"a NaO56 karena NaO5 tidak 2ukup murni (menandun (menandun air, natrium kar#onat dan loam0loam loam0loam tertentu) untuk diunakan diunakan se#aai
larutan standar se2ara lansun, maka perlu distandardisai denan asam "an merupakan standar primer misal1 kalium &idroen ftalat (75*) *ers"aratan standar primer $ 7emurnian tini -$ Sta#il ter&adap udara 3$ 8ukan kelompok &idrat 4$ Tersedia denan muda& /$ +ukup muda& larut 9$ 8erat molekul 2ukup #esar
Larutan standar "an ideal untuk titrasi $ +ukup sta#il se&ina penentuan konsentrasi 2ukup dilakukan sekali -$ 8ereaksi 2epat denan analit se&ina :aktu titrasi dapat dipersinkat 3$ 8ereaksi sempurna denan analit se&ina titik ak&ir "an memuaskan dapat di2apai 4$ Melansunkan reaksi selektif denan analit 7eakuratan &asil metode titrasi amat #erantun pada keakuratan penentuan konsentrasi larutan standar$ Untuk menentukan konsentrasi suatu larutan standar dapat diunakan - 2ara $ Denan 2ara lansun, menim#an denan tepat standar primer, melarutkann"a dalam pelarut &ina !olume tertentu -$ Denan standarisasi, "aitu titran "an akan ditentukan konsentrasin"a diunakan untuk mentitrasi standar primer'sekunder "an tela& diketa&ui #eratn"a$ Jenis-jenis titrasi 1. Titrasi asam – basa
Titrasi asam 0 #asa diunakan untuk menentukan kadar analit "an #ersifat asam'#asa atau %at "an dapat diu#a& men;adi asam'#asa$ Air umumn"a diunakan se#aai pelarut karena muda& diperole&, mura&, tidak #era2un dan mempun"ai koefisien su&u muai "an renda&$ *enentuan titik eki!alen se2ara umum dapat dilakukan denan dua metode, "aitu denan penam#a&an indikator (penam#a&an dilakukan se#elum titrasi) atau monitorin peru#a&an p5 denan p5 meter selama proses titrasi #erlansun "an kemudian dilakukan plot peru#a&an p5 ter&adap !olume titran$ Titik tena& dari kur!a titrasi terse#ut merupakan titik eki!alen$ Indikator "an dipakai dalam titrasi asam #asa adala& indikator "an peru#a&an :arnan"a dipenaru&i ole& p5$ *enam#a&an indikator diusa&akan sesedikit munkin dan umumn"a adala& dua &ina tia tetes$ *ada saat titik ekui!alen maka mol0ekui!alent asam akan sama denan mol0 ekui!alent #asa, maka &al ini dapat kita tulis se#aai #erikut1 mol-ekuivalen asam = mol-ekuivalen basa Mol eki!alen < perkalian antara Normalitas denan !olume < N = V Normalitas < Molaritas = ;umla& 5> pada asam atau O5 0 pada #asa$
2. Titrasi Redoks
Reaksi titrasi redoks dapat se2ara umum diam#arkan se#aai #erikut1 Red > e ? oks
(reduksi)
Oks- ? red- > e
(oksidasi)
Red > oks- ? oks > red-
(redoks)
Reaksi ini menam#arkan perpinda&an elektron "an men;adi dasar titrasi redoks$ *ada titrasi ini eki!alen suatu %at oksidator atau reduktor setara denan satu mol elektron$ Oksidator #aku primer "an #isa diunakan adala& 7 -+r -O@, 7IO3dan +e4>$ Larutan 7MnO4 ;ua dapat dipakai se#aai larutan #aku, tetapi #ukan #aku primer karena dalam larutan asam dan denan penaru& 2a&a"a mata&ari dapat menurai se#aai #erikut 1 4MnO40 > 45> 4MnO - (s) > 3O- > -5-O 7arena itu larutan 7MnO 4 &arus di#akukan terle#i& da&ulu setiap kali dan disimpan dalam tempat "an elap$ Bat0%at "an dapat #erperan se#aai reduktor #aku primer adala& As -O3 dan Na -+-O4$ sedankan Na-S-O3 dapat dipakai se#aai #aku sekunder karena 2enderun menurai seperti #erikut1 S-O3-0 > 5> 5SO30 > S Selama titrasi ter;adi peru#a&an konsentrasi analit "an dapat diukur melalui potensial elektroda "an dapat di&itun denan menunakan persamaan Nernst$ 7ur!a titrasi diperole& denan menalurkan E ter&adap !olume titran$ *ada titik eki!alen terdapat peru#a&an potensial "an #esar karena se#elum titik eki!alen potensial larutan ditentukan ole& sistim red C oks dan sesuda& titik eki!alen ole& sistim red - C oks -$ Indikator redoks umumn"a adala& suatu oksidator atau reduktor "an menalami peru#a&an :arna ;ika tereduksi atau teroksidasi$ 8er#eda denan indikator spesifik, peru#a&an :arna pada indikator redoks se#aian #esar tidak #erantun pada keadaan kimia analit tetapi #erantun pada potensial elektroda sistem selama titrasi #erlansun$ 3$ Titrasi *em#entukkan 7ompleks ( 7ompleksometri )
8an"ak ion loam dapat ditentukan denan titrasi menunakan suatu pereaksi (se#aai titran)
"an
dapat
mem#entuk
kompleks
denan
loam
terse#ut$
Sala& satu sen"a:a komplek "an #iasa diunakan se#aai penitrasi dan larutan standar adala&
et&"lene
EDTA
merupakan
diamine
tetra
asam
lema&
a2eti2
a2id
denan
(EDTA)$
empat
proton
Se#aai penitrasi'penomplek loam, #iasan"a "an diunakan "aitu aram Na-EDTA (Na-5-), karena EDTA dalam #entuk 54 dan Na53 tidak larut dalam air$ EDTA dapat menomplekkan &ir semua ion loam denan per#andinan mol 1 #erapapun
#ilanan
oksidasi
loam
terse#ut$
7esta#ilan sen"a:a komplek denan EDTA, #er#eda antara satu loam denan loam "an lain$
Reaksi
pem#entukan
M
komplek
>
loam
(M)
denan
EDTA
()
adala&
1
M
7onstanta pem#entukan'kesta#ilan sen"a:a komplek din"atakan se#aai #erikut ini 1 8esarn"a &ara konstante pem#entukan komplek men"atakan tinkat kesta#ilan suatu sen"a:a komplek$ Makin #esar &ara konstante pem#entukan sen"a:a komplek, maka sen"a:a komplek terse#ut makin sta#il dan se#alikn"a makin ke2il &ara konstante kesta#ilan sen"a:a komplek, maka sen"a:a komplek terse#ut makin tidak (kuran) sta#il$ 7arena selama titrasi ter;adi reaksi pelepasan ion 5 > maka larutan "an akan dititrasi perlu ditam#a&
larutan
#ufer$$
Reaksi antara ion M-> denan EDTA tanpa adan"a penam#a&an indikator adala& 1 M->
>
5--0
M-0
>
-5>
Fika se#elum titrasi ditam#a&kan indikator maka indikator akan mem#entuk kompleks denan M-> (#er:arna mera&) kemudian M-> pada komplek akan #ereaksi denan EDTA "an ditam#a&kan$ Fika semua M-> suda& #ereaksi denan EDTA maka :arna mera& akan &ilan selan;utn"a kele#i&an sedikit EDTA akan men"e#a#kan ter;adin"a titik ak&ir titrasi "aitu
ter#entukn"a
:arna
#iru$
4$ Titrasi *enendapan Titrasi penendapan merupakan titrasi "an meli#atkan pem#entukan endapan dari aram "an tidak muda& larut antara titrant dan analit$ 5al dasar "an diperlukan dari titrasi ;enis ini adala& pen2apaian keseim#anan pem#entukan "an 2epat setiap kali titran ditam#a&kan pada analit, tidak adan"a interferensi "an menanu titrasi, dan titik ak&ir titrasi "an muda& diamati$
Sala& satu ;enis titrasi penendapan "an suda& lama dikenal adala& meli#atkan reaksi penendapan antara ion &alida (+l 0, I 0, 8r 0) denan ion perak A >$ Titrasi ini #iasan"a dise#ut se#aai Arentometri "aitu titrasi penentuan analit "an #erupa ion &alida (pada umumn"a) denan menunakan larutan standart perak nitrat ANO 3$ Titrasi arentometri tidak &an"a dapat diunakan untuk menentukan ion &alida akan tetapi ;ua dapat dipakai untuk menentukan merkaptan (t&ioalko&ol), asam lemak, dan #e#erapa anion di!alent seperti ion fosfat *O430 dan ion arsenat AsO430$ Dasar titrasi arentometri adala& pem#entukan endapan "an tidak muda& larut antara titran denan analit$ Se#aai 2onto& "an #an"ak dipakai adala& titrasi penentuan Na+l dimana ion A > dari titrant akan #ereaksi denan ion +l0 dari analit mem#entuk aram "an tidak muda& larut A+l$ 7eta;aman titik ekui!alen terantun dari kelarutan endapan "an ter#entuk dari reaksi antara analit dan titrant$ Endapan denan kelarutan "an ke2il akan men&asilkan kur!a titrasi arentometri "an memiliki ke2uraman "an tini se&ina titik ekui!alen muda& ditentukan, akan tetapi endapan denan kelarutan renda& akan men&asilkan kur!a titrasi "an landai se&ina titik ekui!alen aak sulit ditentukan$ 5al ini analo denan kur!a titrasi antara asam kuat denan #asa kuat dan anatara asam lema& denan #asa kuat$
Titrasi balik (bak-titration!
Terkadan suatu reaksi #erlansun lam#at dan tidak dapat diperole& titik ak&ir "an teas$ Untuk itu metoda titrasi #alik dapat diunakan untuk menatasin"a$ +aran"a denan menam#a&kan titran se2ara #erle#i&, setela& reaksi denan analit #er;alan sempurna, kele#i&an titran ditentukan denan menitrasi denan larutan standar lainn"a$ Denanmeneta&ui mmol titran dan men&itun mmol "an tak #ereaksi, akan diperole& mmol titran "an #ereaksi denan analit$ T (mmol titran "an #ereaksi) < mmol titran #erle#i& 0 mmol titrasi #alik m analit < T = faktor (mmol analit'mmol titran "an #ereaksi) = 8M analit "onto# suatu sampel .,/.. "an menandun Na -+O3 dianalisa denan menam#a&kan /. mL .,.. M 5+l #erle#i&, dididi&kan untuk men&ilankan +O -, kemudian dititrasi #alik denan .,.. M NaO5$ Fika /,9 mL NaO5 diperlukan untuk titrasi #alik, #erapa persen Na-+O3 dalam sampel → "$%2- & 2'& '2"$% tiap )a2"$% bereaksi den*an 2' &
mmol titrasi #alik < (., mmol'mL) = (/,9 mL) < .,/9 mmol 5+l T < mmol titran #erle#i& 0 mmol titrasi #alik < G(.,.. mmol'mL) = /. mLH 0 .,/9 mmol < / 0 .,/9 mmol < 4,44 mmol m Na-+O3 <(4,44 mmol 5+l) = ( mmol Na-+O3 '- mmol 5+l) = (.9 m'mmol Na-+O3)<-3/,3- m
Titer Untuk titrasi "an #ersifat rutin, le#i& disukai untuk men&itun titer dari titran$ Titer adala& #erat analit "an ekui!alen denan mL titran, #iasan"a din"atakan dalam mram$ Satuann"a< m analit ' mL titran +O -0> -5> → 5 +O 3
-
3
tiap Na-+O3 #ereaksi denan -5 > +onto&1 dalam penentuan Na-+O3$ 8erat sampel .,/. ram$ Untuk men2apai titik ak&ir diperlukan --,- mL .,-. M 5+l diasumsikan semua kar#onat adala& Na -+O3$ M Na-+O3 < (,. mL 5+l) = (.,-. mmol ' mL 5+l) = (mmol Na -+O3 ' -mmol 5+l) = (.9m'mmol Na -+O3)< 9,39 m titer adala& 9,39 m Na -+O3 ' mL 5+l se&ina J dalam sampel adala&1 22,12 ml HCl x ( 6,36 mgNa2 CO 3 / ml HCl ) 500 mg sampel
x 100 =28,13
P+R',T)/) 0$+TR, Molaritas M =¿
mol A mmol A = Liter Larutan ml larutan
5itun molaritas suatu larutan 5-SO4 "an mempun"ai densitas ,3. 'mL dan menandun 3-,9J #o#ot SO3$ 8M SO3
( 424 g)/( 80,06 M =
1 liter
g ) mol
=5,3 mol /l
7arena mol SO 3 men&asilkan mol 5-SO4 dalam air maka ada /,3 mol'L 5 -SO4 dalam larutan itu )ormalitas
N =
ek A mek A = Liter Larutan mLlarutan
3erat +kuivalen untuk reaksi1 $ Asam0#asa1 #erat (dalam ram) suatu %at "an diperlukan untuk #ereaksi denan mol (,..K ram) 5 > -$ Redoks1 #erat (dalam ram) suatu %at "an diperlukan untuk mem#erikan atau #ereaksi denan mol elektron$ "onto# *er&itunan #erat ekui!alen
8erat ekui!alen SO3 dalam larutan air (aueous solution) SO > 5 O → 5 SO → -5> > SO -0 3
-
-
4
4
mol SO3 mem#erikan - mol 5 > 8E< 8M'- < K.,.9'- < 4.,.3 'ek
5itun #erapa ram Na -+O3 murni diperlukan untuk mem#uat -/. mL larutan .,/. N$ natrium kar#onat itu dititrasi denan 5+l menurut persamaan +O -0 > -5> → 5 +O 3
-
3
tiap Na-+O3 #ereaksi denan -5 > , ole& itu #erat ekui!alenn"a setena& 8Mn"a, .9'- < /3 'ek ;adi, #an"akn"a Na-+O3 "an diperlukan1 ek < '8E < (.,/ ek'L) = (.,-/ L) = (/3 'ek) < ,
S$/
$ Felaskan pem#uatan /,. L larutan ., M Na +O (./, 'mol) dari padatan standar primer -
3
;a:a#1 mol Na +O < !olume larutan (L) = + Na +O (mol'L) -
3
-
mol Na2 CO 3=5 L x
3
0,1 mol Na2 CO3
L
g Na2 CO3 =0,5 mol Na2 CO 3 ×
=0,5 mol Na2 CO 3
105,99 g Na2 CO3 < /3,. r
1 mol Na2 CO 3
Na2 CO 3
-$ 5itun konsentrasi molar analitik dan kesetim#anan dari spesi solut dalam suatu larutan a "an menandun -K/ m asam trikloro asetat +l3++OO5 (93,4 'mol) dalam . mL (asam menalami @3J ionisasi dalam air) ;a:a#1 +l ++OO5 merupakan asam lema&, dinotasikan d 5A 3
mol HA= 285 mgH A x
1 g HA 1000 mg HA
x
1 mol HA 163,4 g HA
< ,@44 = .03
−3
Konsentrasi molar analitik =
1,744 × 10
mol HA 1000 mL = 0,174 mol HA / L × 10 mL 1 L
dalam larutan ini 73% HA terdisosiasi menjadi H dan A +
HA
↔ H + A +
-
molaritas spesi HA mjd 27% [HA] = C x 0,27 = 0,17 x 0,27 = 0,07 mol!" [A ] se#andin$ den$an 73% dari C HA
-
mol HA
HA
-
−¿
−¿
73 mol
A mol HA ¿ × 0,174 = 0,127 A L 100 mol HA !" − A = ¿
[H+] = [A-]
3 Hitun$ molaritas &+ dalam larutan a' (an$ men$andun$ )3,3 ppm & *eC 32.,2 $!mol 3
)
ja/a# larutan ini men$andun$ )3,3 $ solut per 10 $ larutan An$$ap erapatan larutan sama den$an erapatan air murni (aitu 1 $!m" atau 1000$!" )
+¿
K −4 3 mol = 5,77 × 10 1 mol K 3 Fe ( CN )6 [&+] =
63,3 g K 3 Fe ( CN )6 6
10 glarutan
1 mol K 3 Fe (CN )6
6
×
10 glarutan
Llarutan
×
329,2 g K 3 Fe ( CN )6
×
¿
mol &+ ! "
0 m" larutan HCl memerluan 2.,71 m" larutan a4H 2 0,01.)3 5 untu men6apai titi air den$an indiator #romoresol ijau Hitun$ molaritas HCl 8a/a# 2 mmol HCl
∝
1 mmol a4H
2
mmol Ba ( OH )2 =29,71 mL Ba ( OH )2 × 0,01963
mmol Ba ( OH )2 ml Ba ( OH )2
2 mmol HCL mmol HCL=( 29,71 x 0,01963) mmol a4H × 2 1 mmol Ba ( OH )2
C HCl =
(29,71 x 0,01963 x 2 ) mmol HCl 50 mL HCl
=0,023328 mmol / mL HCl=0,023328 M
9itrasi 0,2121 $ a 2C24 13,00 $!mol murni memerluan 3,31 m" &5n4 Hitun$ molaritas larutan &5n4 :easi (an$ #erlan$sun$ 25n4 - + C242- + 1)H+ ja/a# dari reasi di atas 2 mmol &5n4
mmol KMnO 4=0,2121 g Na 2 C 2 O 4 ×
∝
→ 25n2+ + 10C42 + ;H24
mmol a2C24
1 mmol Na2 C 2 O 4 134 mgNa 2 C 2 O 4
×
2 mmol KMnO 4 1 mmol Na2 C 2 O 4
0,2121 134
C KMnO 4 =
×
2 5
mmol KMnO 4 = 0,01)2 5
43,31 mL KMnO 4
)
ja/a# 1 mmol 5n4-
2 +¿= 47,22 KMnO 4 ×
mmol *e2+
0,02242 mmol KMnO 4 1 mL KMnO4
berat Fe
×
¿
2 +¿
=295,618 mg= 0,295618 gr
1 mmol Fe
5 5,847 mg
Fe 2+¿
5 mmol
2 +¿
¿
Fe ׿ 1 mmol KMnO 4
¿
2 +¿
Fe 0,295618 berat × 100 = × 100 = 36,77 0,8040 berat sampel Fe
2+¿=¿
¿
1 mmol 5n41 mmol *e34 mmol *e34
∝
∝
∝
mmol *e2+ 3 mmol *e2+ 3 mmol 5n4-
berat Fe 3 O4 =47,22 mL KMnO4 ×
0,02242 mmol KMnO4 1 mlKMnO 4
×
5 mmol Fe3 O4 3 mmol KMnO4
×
231,54 mgFe3 O4 1 mmol Fe3 O 4
= 0;, m$ = 0,0; $r
Fe3 O 4 =
berat Fe 3 O 4 berat sampel
× 100 =
0,40854 0,8040
× 100 =50,8
7
H
8a/a# titrasi ini meli#atan pem#entuan omples sta#il H$
-
→ H$alen 1 mmol H$2+ 2
1 mmol Hg 200,59 mg
2+¿
Hg
2+¿
¿
2 +¿
Hg ׿ 2 mmol NH 4 SCN 0,1144 mmol NH 4 SCN 2 +¿= 47,22 ml NH 4 SCN × ×¿ 1 ml NH 4 SCN 1 mmol
berat Hg
¿
¿ 541,79 mg=5,4179 g r 2 +¿
Hg 5,4179 berat × 100 = 3,776 berat sampel Hg
¿
2 +¿=¿
× 100 =¿
2
∝
2 mmol H
