KIMIA ANALISIS KUALITATIF PEMISAHAN DAN IDENTIFIKASI KATION – KATION KATION GOLONGAN IIIB KELAS C SEMESTER III
OLEH KELOMPOK IV : NI KOMANG TRI ADIANTI ADIANTI
(1213031057)
NYOMAN AYU AMARDINI
(1213031077)
NI MADE RIA RIA PRADESI PRADESI
(1213031061)
YOHANA BAPTISTA DEBIRAWATI
(1213031064) (121303106 4)
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA TAHUN 2013/2014
Pemisahan dan Identifikasi Kation – Kation Golongan IIIB
a. Metode asam klorida, hidrogen peroksida. Pemisahan dapat dilakukan menurut skema yang diuraikan pada tabel dibawah ini.Tabel 1. Pemisahan kation golongan IIIB dengan metode asam klorida, hidrogen peroksida. Filtrat ditambahkan H2S jika ada endapan, berarti terdapat kation golongan IIIB yaitu nikel sulfida(berwarna hitam), kobal sulfida (hitam), mangan(II) sulfida(merah jambu), dann Zink sulfida (putih). Pemisahan kation golongan IIIB, menggunakan metode asam klorida-hidrogen peroksida. Endapan yang mengandung CoS, NiS, MnS, dan ZnS, dicuci dengan larutan NH4Cl 1% pada mana telah ditambahkan (NH4)2S sebanyak 1% dari vollume larutan. Air cucian dibuang, dan endapan dipindahkan ke piala kecil. Tambah 5 mL air dan 5 mL HCl 2M, aduk baik-baik serta diamkan dan selanjutnya disaring. RESIDU
FILTRAT +
+
Jika hitam mengandung CoS dan NiS. Uji Mungkin mengandung Mn dan Zn dan 2+
2+.
residu dengan manic boraks. Jika biru, barangkali runutan Co dan Ni Didihkan menunjukkan Co.
hingga H2S hilang ( uji dengan kertas
Larutkan endapan dalam campuran1,5 ml timbel asetat), dinginkan dan tambahkan larutan NaOCl M dan 0,5 mL HCl encer. larutan NaOH berlebihan , diteruskan Tambahkan 1 ml HCl encer, dan didihkan dengan 1 ml larutan H2O2 3% . Didihkan sampai semua Cl2 hilang. Dinginkan dan selama 3 menit dan saring . (3) diencerkan hingga volume menjadi 4mL. Bagi larutan menjadi dua bagian yang sama (2) (i) Tambahkan 1 ml amil alcohol, 2g NH4SCN padat, dan kocok baik – baik. Lapiskan amil alcohol berwarna biru. (ii) Tambahkan 2 ml larutan NH4Cl dan larutan
NH3 sampai
reagensia
basa,
dan
dimetilglioksima
berlebihan. Endapan merah, berarti terdapat Ni
Bagian terbesar adalah MnO2, H2O, dan Mengandung ( Zn (OH)4) Ni(OH)2 dan
Co(OH)3 (4)
Larutkan Bagi filtrat menjadi dua bagian
endapan dengan dalam 5 ml HNO3 1:1 dengan
menambahkan
-
beberapa
(i) Asamkan dengan asam asetat dan
tetes
alirkan
H2S.
Terbentuk
endapkan
larutan H2O2 3 %. (5) Didihkan untuk
putih ZnS menunjukkan adanya Zn.
menguraikan H2O2 yang berlebih dan
(ii) Jadikan tepat asam dengan H2SO4
dinginkan . Tambahkan 0.05 g NaBiO3
encer, tambahkan 0.5 ml larutan
aduk dan biarkan mengendap . Larutan
larutan Kobalt asetat 0.1 ml dan 0.5
4-
ungu dan MnO .
ml
reagensia
ammonium
Mn ada
tetrasianatomerkurat (II). Timbulnya endapan biru menunjukkan adanya Zn.
Penjelasan dengan tabel di atas
1. MnS dan ZnS melarut dengan mudah dalam HCl yang sangat encer dan dingin, sedangkan NiS dan CoS hanya sedikit yang larut dalam jangka waktu singkat (2-3 menit ) selama sulfida – sulfida itu berkontak dengan asam tersebut. +
2+
MnS↓ + 2H → Mn +H2S↑ +
2+
ZnS↓ + 2H → Zn +H2S↑ 2+
2+
2+
Adanya sejumlah kecil ion – ion Ni dan Co dalam filtrat (yang mengandung ion Mn 2+
dan Zn ) tidak ad pengaruh terhadap pada uji – uji berikutnya 2. Pendeteksi Co dan Ni dalam campuran dari CoS dan NiS dilakukan pada bagian – bagian tersendiri dari larutan, yang dibuat dengan melarutkan sulfida – sulfida itu dalam campuran larutan NaOCl dan HCl encer. 2+
-
3CoS↓ + 2HNO3 + 6 HCL → 3Co + 2NO3↑ + 3S↓ + 6Cl + 4H2O -
+
CoS↓ + OCl + 2H →Co
2+
-
+ S↓ + Cl + H2O
Belerang yang mengendap, melarut setelah dipanaskan dalam waktu yang cukup lama dalam campuran larutan NaOCl dan HCl encer, dalam hal ini asam nitrat lah yang aktif. 2-
+
S↓ + 2HNO3 → SO4 + 2H + 2NO↑ Uji – uji yang dipakai ini sangatlah pekat, unsur – unsur lain dalam jumlah yang sedang tak mengganggu, maka pemisahan ini tidak perlu.
Uji NH4SCN untuk Co didasarkan atas pembentukan ion tetratiosianatokolbat(II), 2-
+
4+
[Cu(SCN)4] yang berpasangan dengan H dan NH , melarut dalam amil alkohol. Senyawa yang diekstraksi tersebut adalah stabil. Pengganggu besi (karena Fe(SCN)3 merah), bisa dihilangkan dengan menambahkan suatu fluorida yang larut, pada mana 3-
terbentuk ion kompleks fluoroferat (III), [FeF6] , yang sangat stabil. Uji dimetilglioksima terhadap Ni dapat bereaksi bila ada Co, asalkan ditambahkan dalam reagensia yang berlebih. 2+
2+
3. Larutan yang mengandung Mn dan Zn didihkan untuk menghilangkan H2S, lalu 2+
3+
dipanaskan dengan sedikit larutan H2O2 untuk mengoksidasi Co menjadi Co dan 2+
4+
Mn menjadi Mn . Co(OH)2 sedikit larut tetapi Co(OH)3 tak larut dalam larutan NaOH berlebihan. Dengan menambahkan NaOH berlebihan, Zn(OH)2 yang mula – mula mengendap akan larut dengan membentuk [Zn(OH)4]
2-.
Mn mudah diidentifikasi dalam endapan dengan melarutkan HNO3 encer dan sedikit H2O2, dan memberlakukan uji natrium bismutat. Zn dapat diidentifikasi sebagai ZnS yang putih dengan mengalirkan H2S kedalam ekstrak NaOH saja atau yang telah diasamkan dengan asam asetat : 2-.
-
[Zn(OH)4] + H2S → ZnS↓ + 2OH +H2O Uji khas Zn adalah reaksi dengan amonium tetratiosianatomerkurat(II) dan kobalt nitrat. Terbentuk endapan biru muda, yang merupakan campuran dari zink kobalt tetratiosianatomerkurat(II) : +
2+
2-
Zn + Co + 2[Hg(SCN)4]
→ Zn[Hg(SCN)4] ↓ + Co[Hg(SCN)4] ↓
Jika ion – ion zink saja maka terbentuk endapan putih. Bila ada ion tembaga(II) terbentuk endapan lembayung biru. 4. Mn dapat dipisahkan dari setiap Co dan Ni dengan mengendapkan kembali sebagai MnO2 dalam larutan amoniak. Pada larutan asam nitrat, tambahkan 5 mL larutan NH4Cl dan larutan air NH3 yang kira – kira lebih dari 5 mL. Lalu tambahkan K 2S2O8 padat, didihkan 30 detik, saring dan cuci. Co dan Ni tetap berada dalam satu larutan 3+
sebagai [Co(NH3)6]
2+
dan [Ni(NH3)6] . MnO2 dapat disaring, dilarutkan dalam
HNO3 + H2O2 dan identifikasi.
5. Setiap Ni(OH)2 dan Co(OH)3 yang ada, akan melarut dalam HNO3 dan H2O2 itu 2+
2+
dengan membentuk masing – masing ion Ni dan Co
6. Zat – zat ini tidak mudah larut seperti MnO2, sehingga kita akan mengalami kesulitan – kesulitan untuk menghasilkan pelarutan yang sempurna dari endapan tersebut. Zat padat yang tidak larut itu boleh dibuang, dan larutannya yang jernih dipakai untuk menguji terhadap Mn.
b.
Metode asam klorida, kalium klorat, hidrogen peroksida Tabel 2. Pemisahan Metode asam klorida, kalium klorat, hidrogen peroksida Residu
Filtrat
MNO2.xH2O
Uapkan dalam cawan porselen ( kamar asam ) sampai menjadi 2 -3 ml Diamankan (B) Encerkan dengan 5 ml air. Tambahkan larutan NaOH berlebihan dan 1 ml larutan H2O2 2% (4) didihkan selama 3 menit dan saring
-
Mungkin mengandung Ni(OH)2 dan Co Mungkin mengandung ( Zn(OH)4) uji (OH)2
terhadap Zn seperti
diuraikan dengan
Larutkan endapan dalam HCL encer, dan terperinci pada table 1 uji terhadap Co dan Ni seperti diuraikan dengan terperinci pada table 1
Penjelasan tabel diatas 1. Endapan mula – mula diolah hanya dengan HCl encer saja, sebagian untuk menunjukkan adanya Ni dan Co dalam jumlah yang berarti, juga karena ada banyak belerang bebas dan sulfat akan terbentuk jika dipakai suatu zat pengoksid bersama – sama HCl pada tahap ini.
2. Dengan mendidihkan sulfida – sulfida yang tak larut dengan HCl disertai HNO3 pekat, atau hanya dengan HNO3 pekat saja, terjadi pelarutan sulfida – sulfida dan pemisahan belerang. 2+
3CoS↓ + HNO3 + 6HCl → 3Co
-
+ 2NO↑ + 3S↓ + Cl + 4H2O
Atau 2+
3-
3CoS↓ + 8HNO3 → 3Co
+ 2NO↑ + 3S↓ + 6NO + 4H2O
Jika aksi dari HNO3 pekat diteruskan, S akan menjadi SO4
2-
2-
S↓ + 2HNO3 → SO4 + 2H+ +2NO↑ Penguapan berulang – ulang dengan HNO3 pekat akan menghilangkan ion – ion klorida dengan sempurna, yang mengganggu pengendapan MnO2 yang berikutnya. 3. Mn mengendap dalam suasana yang bebas asam klorida, dengan adanya HNO3 bersama KClO3 2+
3-
Mn + 2ClO → MnO2 ↓ + 2ClO2↑ Aksi oleh KClO3 dalam HNO3 pekat adalah cepat dan keras, dan salah satu hasil penguraiannya berupa gas ClO2 yang kuning-kehijauan dan mudah meledak. Jika klorat ditambahkan dengan jumlah sedikit demi sedikit, seperti diinstruksikan, dan larutan didihkan dalam penambahan untuk mencegah akumulasi dari ClO2, dalam keadaan apapun tidak boleh sekali – kali menambahkan lebih dari 0,1 g KClO3 setiap kalinya. 4. Pemisahan Co, Ni, dan Zn berikutnya, penambahan larutan NaOH yang berlebihan akan menghasilkan endapan Co(OH)2 dan Ni(OH)2, dan suatu larutan tetrahidroksozinkat : 2+
-
Co + 2OH → Co(OH)2 ↓ 2+
-
Ni + OH → Ni(OH)2↓ 2+
-
2-
Zn + 4OH → [Zn(OH)4]
Co(OH)2 sedikit larut dalam alkali hidroksida. Penambahan H2O2 (atau air brom) mengoksidasikan menjadi Co(OH)3, yang secara kuantitatif : 2Co(OH)2 ↓ + H2O2 → 2Co(OH)2↓ -
2Co(OH)2 ↓ + Br 2 + 2OH- 2Co(OH)3↓ + 2Br
