kompleksometri.docx

BAB VIII
KOMPLEKSOMETRI
Tujuan Percobaan
Memahami proses-proses dasar titrasi kompleksometri
Menentukan keasadahan air.
Tinjauan Pustaka
Dalam analisis suatu zat kimia digunakan berbagai macam metode, salah satunya digunakan untuk penetapan kadar logam adalah kompleksometri. Metode ini didasarkan atas pembentukan senyawa kompleks antara logam dengan zat pembentuk kompleks (Na2EDTA). Kompleksometri adalah jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengkompleks, jadi membentuk hasil berupa senyawa kompleks. Reaksi kompleks yang terbentuk dianggap sebagai reaksi asam basa lewis dengan ligan bertindak sebagai basa, dengan menyumbangkan sepasang elektronnya kepada kation yang merupakan asamnya. Ikatan atom yang terbentuk antara atom logam pusat dan ligan sering disebut kovalen (Triwahyuni, 2008). Titrasi kompleksometri meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan.
Etilen diamin tetra asetat (EDTA) merupakan titran yang sering digunakan (OPCIT). EDTA adalah heksadentat, tetapi bisa digunakan dalam garam dinatrium menjadi kuadridentat H4R selama reaksi pengompleksan (Khopkar, 2014).

Gambar 8.1. Gambar EDTA
ketetapan kestabilan absolut.

Empat tetapan disosiasi H4R adalah sebagai berikut:
H4R + H2O H3O+ + H3R- k1 = 1,02 × 10-2
H3R- + H2O H3O+ + H2R2- k2 = 2,6 × 10-3
H2R2- + H2O H3O+ + HR3- k3 = 6,9 × 10-7
HR3- + H2O H3O+ + R4- k4 = 5,5 × 10-11 (Khopkar, 2014)

Gambar 8.2. Gambar Kurva Kompleksometri
Kurva titrasi untuk titrasi kompleksometrik dapat dibuat dan analog dengan kurva titrasi asam-basa. Kurva-kurva semacam itu terdiri dari suatu alur min logaritma dari konsentrasi ion logam (PM) terhadap milimeter titran. Seperti pada titrasi asam basa, kurva-kurva ini membantu mempertimbangkan kelayakan suatu titrasi dan memilih indikator yang tepat (Underwood, 1986).
Kestabilan dari senyawa kompleks yang terbentuk tergantung dari sifat kation dan pH dari larutan, sehingga titrasi harus dilakukan pada pH tertentu. Untuk menetapkan titik akhir titrasi (TAT) digunakan indikator logam, yaitu indikator yang dapat membentuk senyawa kompleks dengan ion logam. Ikatan kompleks antara indikator dan ion logam harus lebih lemah daripada ikatan kompleks atau larutan titer dan ion logam. Larutan indikator bebas mempunyai warna yang berbeda dengan larutan kompleks indikator (Triwahyuni, 2008).
Indikator yang banyak digunakan dalam titrasi kompleksometri:
Kalkon adalah salah satu golongan flavonoid yang memiliki sistem cincin terkonjugasi dengan ikatan rangkap C=C dan C=O. Sistem terkonjugasi ini secara teori memiliki panjang gelombang di sekitar daerah visibel sehingga diperkirakan senyawa ini akan memiliki warna yang khas
Asam kalkon karboksilat
Hitam eriokrom-t
Kelat logam berbentuk dengan molekul eriochrome black t dengan hilangnya ion-ion hidrogen dari fenolat-gugus OH dan pembentukan ikatan antara ion logamdan atom-atom oksigen dan juga gugus azo. molekul Eriochrome Black T biasanya dihadirkan dalam bentuk singkatan sebagai asam triprotik, H3In
Jingga xilenol.
Macam-macam titrasi kompleksometri
Titrasi langsung
Titrasi langsung merupakan metode yang paling sederhana dan sering dipakai. Larutan ion yang akan ditetapkan ditambah dengan buffer, misalnya buffer pH 10 lalu ditambah indikator logam yang sesuai dan ditritrasi langsung dengan larutan baku dinatrium edetat. Untuk mencegah pengendapan logam hidroksida atau garam basa dengan buffer, dilakukan dengan penambahan pembentuk kompleks pembantu misalnya tartrat, sitrat, atau trietanol amin. Pada titik ekivalen, kadar ion logam yang ditetapkan berkurag dengan sekonyong-konyong yang ditunjukkan oleh perubahan warna indikator logam yang dipengaruhi oleh perubahan pm = -log (mn+). Titik akhir juga dapat ditetapkan secara amperometri, konduktometri, spektrofotometri, atau potensiometri.
Titrasi kembali
Cara ini penting unutk logam yang mengendap dengan hidroksida pada pH yang dikehendaki untuk titrasi, untuk senyawa yang tidak larut misalnya sulfat, kalsium oksalat untuk senyawa yang membentuk kompleks yang sangat lambat dan ion logam yang membentuk kompleks lebih stabil dengan Dinatrium Edetat daripada dengan indikator. Titik akhir ditunjukkan dengan pertolongan indikator logam.
Titrasi subsitusi
Cara ini dilakukan bila ion logam tersebut tidak memberikan titik akhir yang jelas apabila dititrasi secara langsung atau dengan titrasi kembali, atau juga jika ion logam tersebut membentuk kompleks dengan Dinatrium Edetat lebih stabil daripada logam lainseperti magnesium dan kalsium. Kalsium, timbal dan raksa dapat ditetapkan dengan cara ini dengan indikator hitam eriokrom dengan hasil yang memuaskan.

Titrasi tidak langsung
Cara titrasi tidak langsung dapat digunakan ubtuk menentukan kadar ion-ion seperti anion yang tidak bereaksi dengan pengkelat. Sebagai contoh barbiturat tidak bereaksi dengan EDTA, akan tetapi secara kuantitatif dapat diendapkan dengan ion merkuri dalam keadaan basa sebegai ion kompleks 1:1. Setelah pengendapan dengan kelebihan Hg(II), kompleks dipindahkan dengan cara penyaringan dan dilarutkan kembali dalam larutan baku EDTA berlebihan (Gandjar, 2007).
Kesadahan merupakan salah satu parameter tentang kualitas air sehat, karena kesadahan menunjukkan ukuran pencemaran air oleh mineral-mineral terlarut seperti Ca2+ dan Mg2+. Berdasarkam jenis ion yang diikat oleh kation (Ca2+ dan Mg2+), air sadah digolongkan menjadi dua jenis yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.
Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), khusunya senyawa kalsium bikarbonat Ca(HCO3)2 dan atau magnesium bikarbonat Mg(HCO3)2. Disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air membebaskan ion Ca2+ atau Mg2+. Selanjutnya senyawa-senyawa tersebut akan mengendap pada dasar ketel, sesuai persamaan reaksi.
Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 MgCO3 + H2O + CO2...................(8.1.)
Air sadah tetap adalah air sadah yang mengandung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3-, dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Kesadahan tetap dapat dihilangkan dengan mereaksikan air tersebut dengan zat kimia tertentu, pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat: Na2CO3(aq) atau K2CO3(aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan Mg2+, sehigga terjadi persamaan reaksi berikut (Sulistyani, 2012).
CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl
Mg(NO3)2 + K2CO3 MgCO3 + 2KNO3..................(8.2.)

Tabel 8.1. Tabel Kesadahan
Tingkat kesadahan
CaCO3 mg/L
Lunak
1-75
Sedang
75-150
Tinggi
150-300
Tinggi sekali
>300
(Ruliasih, 2001)
Tabel 8.2. Derajat kesadahan
Derajat kesadahan
CaCO3 (ppm)
Ion Ca2+
Lunak
<50
<2,9
Agak sadah
50-100
2,9-5,9
Sadah
100-200
5,9-11,9
Sangat sadah
>200
>11,9
(Sri, 2011)
Larutan bufffer adalah suatu larutan asam lemah dan garam dari asam itu,atau larutan basa lemah dan garam dari basa itu atau juga suatu larutan yang dapat bereaksi dengan sedikit atau asam kuat atau basa kuat tanpa pH-nya berubah banyak (Keenan, 1980).

Bahan-bahan yang digunakan: air sampel 1 (air sawah) air sampel 2 (air mineral) ammonia (NH3) ammonium klorida (NH4Cl) Aquadest (H2O) EDTA (C10H13N2Na4O8.2H2O) indikator EBT (C20H12N3O7) indikator murexide (C8H8N6O6) NaCl natrium hidroksida (NaOH) seng sulfat (ZnSO4). Bahan-bahan yang digunakan: air sampel 1 (air sawah) air sampel 2 (air mineral) ammonia (NH3) ammonium klorida (NH4Cl) Aquadest (H2O) EDTA (C10H13N2Na4O8.2H2O) indikator EBT (C20H12N3O7) indikator murexide (C8H8N6O6) NaCl natrium hidroksida (NaOH) seng sulfat (ZnSO4).Alat dan Bahan
Bahan-bahan yang digunakan:
air sampel 1 (air sawah)
air sampel 2 (air mineral)
ammonia (NH3)
ammonium klorida (NH4Cl)
Aquadest (H2O)
EDTA (C10H13N2Na4O8.2H2O)
indikator EBT (C20H12N3O7)
indikator murexide (C8H8N6O6) NaCl
natrium hidroksida (NaOH)
seng sulfat (ZnSO4).

Bahan-bahan yang digunakan:
air sampel 1 (air sawah)
air sampel 2 (air mineral)
ammonia (NH3)
ammonium klorida (NH4Cl)
Aquadest (H2O)
EDTA (C10H13N2Na4O8.2H2O)
indikator EBT (C20H12N3O7)
indikator murexide (C8H8N6O6) NaCl
natrium hidroksida (NaOH)
seng sulfat (ZnSO4).

Alat-alat yang digunakan:
batang pengaduk
Beakerglass
botol Aquadest
buret
corong kaca
Erlenmeyer
gelas arloji
labu ukur
neraca analitik
pipet ball
pipet tetes
pipet volume
spatula
statif dan klem
Tinjauan Bahan
Ammonia
Rumus Molekul : NH3
Berat Molekul : 17,0306 gr/mol
Bentuk : gas
Warna : tidak berwarna
Bau : berbau tajam
Titik didih : -33,34 °C
Titik beku : -77,73 °C

Ammonium klorida
Rumus Molekul : NH4Cl
Bentuk : padat
Warna : putih
Bau : tidak berbau
Titik didih : 520 °C
Titik leleh : 338 °C
Aquadest
Rumus Molekul : H2O
Bentuk : cair
Warna : tidak berwarna
Bau : tidak berbau
Titik beku : 0 °C
EDTA
Rumus Molekul : C10H16N2O8
Bentuk : padat
Warna : putih
Bau : tidak berbau
EBT-NaCl
Rumus Molekul : C20H12N3NaO7S
Bentuk : padat
Warna : coklat hitam
Bau : tidak berbau

Murexide
Rumus Molekul : C8H8N6O6
Bentuk : padat
Warna : ungu gelap
Bau : tidak berbau
Natrium hidroksida
Rumus Molekul : NaOH
Bentuk : padat
Warna : putih
Bau : tidak berbau
Titik lebur : 318 °C
pH : 13,5
Seng sulfat
Rumus Molekul : ZnSO4.H2O
Bentuk : padat
Warna : putih
Bau : tidak berbau
Titik lebur : 680 °C
Prosedur Percobaan
Preparasi larutan
Membuat larutan seng sulfat 0,02 M sebanyak 100 mL
Membuat larutan buffer pH 10 sebanyak 100 mL (6,75 gram ammonium klorida kemudian tambahkan dengan 57 mL larutan ammonia pekat)
Membuat larutan natrium hidroksida 1 M sebanyak 100 mL
Membuat larutan EDTA 0,01 sebanyak 500 mL
Membuat campuran EBT-NaCl dan Murexide-NaCl.

Standarisasi larutan EDTA 0,01 M
Memipet 25 mL larutan seng sulfat 0,02 M dan dimasukkan kedalam Erlenmeyer 250 mL
Menambahkan kurang lebih 75 mL Aquadest dan 2 mL larutan buffer pH 10
Mengocok lalu ditambahkan sedikit indikator EBT-NaCl sampai warna larutan merah anggur
Menistasi dengan larutan EDTA 0,01M sampai warna larutan menjadi biru
Mengulangi percobaan sampai 3 kali.
Menentukan kesadahan total
Memipet 25 mL larutan contoh, dimasukkan ke dalam Erlenmeyer
Menambahkan 20 tetes larutan NaOH 1M dan sedikit indikator Murexide-NaCl
Menitrasi dengan larutan EDTA 0,01 M sampai terjadi warna merah anggur
Melakukan percobaan sampai 3 kali.
Menentukan kesadahan tetap
Memipet 25 mL larutan contoh, dimasukkkan ke dalam Erlenmeyer
Menambahkan 20 tetes larutan NaOH 1 M dan 5 mL larutan buffer pH 10 serta sedikit indikator EBT-NaCl
Menitrasi dengan larutan EDTA 0,01 M sampai terjadi perubahan warna larutan dari merah anggur menjadi biru
Melakukan percobaan sampai 2 kali.
Data Pengamatan
Data pengamatan standarisasi larutan EDTA dengan seng sulfat
Keterangan
I
II
III
Volume larutan seng sulfat dititrasi (mL)
102
102
102
Volume larutan EDTA – peniter (mL)
28,9
28,8
29,1
Volume rata-rata EDTA peniter (mL)
28,93

Data pengamatan penentuan kesadahan total
Untuk sampel air sawah
Keterangan
I
II
III
Volume larutan yang dititrasi – sampel (mL)
25
25
25
2,8
2,7
2,2
2,56
Untuk sampel air mineral
Keterangan
I
II
Volume larutan yang dititrasi - sampel (mL)
25
25
1,4
1,2
1,3
Data pengamatan penentuan kesadahan tetap
Untuk sampel air sawah
Keterangan
I
II
Volume larutan yang dititrasi (mL)
30
30
4,4
9,3
6,85

Untuk sampel air mineral 2
Keterangan
I
II
Volume larutan yang dititrasi (mL)
30
30
2,9
2,8
2,85

Persaman Reaksi
Zn2+ + HIn2- ZnIn- + H+
(seng) (hidrogen EDTA) (seng EDTA) (hidrogen)
Menentukan kandungan Ca2+
Ca2+ + HIn2- CaIn- + H+
(kalsium) (hidrogen EDTA) (kalsium EDTA) (hidrogen)
Menentukan kadar Ca2+ dan Mg2+
Ca2+ + MgIn- CaIn- + Mg2+
(kalsium) (magnesium EDTA) (kalsium EDTA) (magnesium)
Mg2+ + HIn2- MgIn- + H+
(magnesium) (hidrogen EDTA) (magnesium EDTA) (hidrogen)
Pembahasan
Preparasi larutan
Mengitung massa dari seng sulfat 0,02 M kemudian dilarutkan dengan Aquadest kedalam volume 100 mL. Mengitung massa dari EDTA 0,01 M kemudian dilarutkan dengan Aquadest kedalam volume 500 mL. Menghitung massa natrium hidroksida 1 M kemudian dilarutkan dengan Aquadest kedalam volume 100 mL.
Memipet larutan seng sulfat 0,02 M sebanyak 25 mL dan dimasukkan kedalam Erlenmayer 250 mL, ditambahkan 75 mL Aquadest dan 2 mL larutan buffer pH 10 supaya larutan bersifat basa. Mengkocok sampai homogen lalu diberi beberapa butir indikator EBT sehingga warnanya menjadi merah anggur dan selanjutnya dititrasi menggunakan larutan standar EDTA sampai waarnanya menjadi biru disini penambahan indikator EBT harus diperhatikan jika terlalu banyak, warnanya akan terlalu pekat dan sulit untuk diamati sehingga kita akan sulit mencari titik akhir titrasinya. Didapat molaritas sebesar 0,008 M.
Menetukan kesadahan total
Memipet larutan sampel sebanyak 25 mL (disini kita menggunakan 2 larutan sampel yaitu air sawah dan air mineral keduanya akan dicari kesadahanya dan di tentukan kadar kesadahanya). Menambahkan larutan natrium hidroksida 1 M sebanyak 20 tetes fungsi penambahan larutan natrium hidroksida untuk mengatur pHnya pada keadaan basa, dan ditambah indikator murexide beberapa butir. Menitrasi dengan lrutan standar EDTA 0,01 M sampai warnanya menjadi merah anggur. Volume rata-rata air sawah dan air mineral yang didapat dari kesadahan total adalah 2,65 mL dan 1,3 mL.
Memipet larutan sampel sebanyak 25 mL kedalam Erlenmeyer, ditambahkan 20 tetes larutan natrium hidroksida dan 5 mL larutan buffer pH 10 dikocok hingga homogen kemudian ditambahkan indikator EBT beberapa butir sehingga warnnya menjadi merah anggur. Menitrasi dengn larutan standar EDTA 0,01 M hingga terjadi perubahan warna menjadi biru. Volume rata-rata air sawah dan air mineral yang didapat dari kesadahan tetap adalah 6,85 mL dan 2,85 mL.
Kesimpulan
Kompleksometri ialah jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengkompleks, jadi membentuk hasil berupa kompleks.
Kesadahan air disebabkan karena keberadaan ion-ion Ca2+ dan Mg2+ dalam air. Kadar Ca2+ dan Mg2+ dalam air sawah adalah 228,333 ppm dan kadar Ca2+ dan Mg2+ dalam air mineral adalah 95 ppm.

APPENDIKS
Preparasi larutan
Membuat larutan seng sulfat 0,02 M sebanyak 100 mL
Diketahui M ZnSO4 : 0,02 M
BM : 179,43 gr/mol
V ZnSO4 : 100 mL
Ditanya Massa ZnSO4 ?
Dijawab

Jadi, untuk membuat larutan seng sulfat 0,02 M sebanyak 100 mL dibutuhkan 0,3588 gram seng sulfat, kemudian ditambahkan Aqudest smpai tanda batas.
Membuat larutan natrium hidroksida 1 M sebanyak 100 mL
Diketahui M NaOH : 1 M
BM : 40 gr/mol
V NaOH : 100 mL
Ditanya Massa NaOH ?
Dijawab

Jadi, untuk membuat larutan natrium hidroksida 1 M sebayak 100 mL dibutuhkan 4 gram natrium hidroksida, kemudian ditambahkan Aquadest sampai tanda batas.

Membuat larutan EDTA 0,01 M sebnyak 500 mL
Diketahui M EDTA : 0,01 M
BM : 491,12 gr/mol
V EDTA : 500 mL
Ditanya Massa EDTA ?
Dijawab

Jadi, untuk membuat larutan EDTA 0,01 M sebanyak 500 mL dibutuhkan gram 2,0906 EDTA, kemudian ditambahkan Aquadest sampai tanda batas.
Standrisasi larutan EDTA 0,01 M
Diketahui M 1 : 0,01 M
V 1 : 25 mL
V 2 : 28,93 mL
Ditanya M 2 ?
Dijawab

Jadi, molaritas EDTA yang didapat adalah 0,008 M
Menentukan kesadahan total
Diketahui M EDTA : 0,01M
V air sawah : 25 mL
V air mineral : 25 mL
V EDTA air sawah : 2,56 mL
V EDTA air mineral : 1,3 mL
BM Ca : 40
Menentukan kadar Ca2+ pada air sawah
Kadar Ca2+

Jadi, kadar Ca2+ pada air sawah adalah 40,96 ppm.
Menentukan kadar Ca2+ pada air mineral
Kadar Ca2+

Jadi, kadar Ca2+ pada air mineral adalah 20,8 ppm.
Diketahui M EDTA : 0,01M
V air sawah : 30 mL
V air mineral : 30 mL
V EDTA air sawah : 6,85 mL
V EDTA air mineral : 2,85 mL
BM CaCO3 : 100
Kadar Ca2+ dan Mg2+ pada air sawah
Kadar Ca2+ dan Mg2+

Jadi, kadar Ca2+ dan Mg2+ dalam air sawah adalah 228,333 ppm.
Kadar Ca2+ dan Mg2+ pada air mineral
Kadar Ca2+ dan Mg2+

Jadi, kadar Ca2+ dan Mg2+ dalam air mineral adalah 95 ppm.

DAFTAR PUSTAKA
Gandjar, I. G., dan Rohman, A. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Pustaka Pelajar: Yogyakarta.
Khopkar, S. M. 2014. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia: Jakarta.
Marsidi, Ruliasih. 2001. Zeolit Untuk Mengurangi Kesadahan Air.
Sulistyani, S., dan Filaeli, A. 2012. Uji Kesadahan Air Tanah di Daerah Sekitar Pantai Kecamatan Rembang Propinsi Jawa Tengah. Universitas Negeri Yogyakarta: Yogyakarta.
Triwahyuni, Endang. 2008. Kompleksometri Pada Penetapan Kadar Seng Sulfat dalam Campuran Seng Sulfatdengan Vitamin C.
Underwood, R. A. 1986. Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga: Jakarta.
Wood, K. K. 1980. Kimia Untuk Universitas. Erlangga: Jakarta

kompleksometri.docx

Recommend Documents