MAKALAH
KIMIA ANALITIK I TITRASI REAKSI OKSIDASI
DISUSUN OLEH :
A. NURUL ANA HUSAIN 1213041019 PENDIDIKAN KIMIA
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR 2013
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Allah SWT yang telah menolong hamba-Nya menyelesaikan makalah ini dengan penuh kemudahan. Tanpa pertolongan-Nya mungkin penyusun tidak sanggup menyelesaikan dengan baik. Makalah ini disusun agar pembaca dapat mengetahui tentang titrasi reduksi dan oksidasi. Makalah ini disusun oleh penyusun dengan berbagai rintangan. Baik itu yang datang dari diri diri penyusun maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari tuhan akhirnya makalah ini dapat terselesaikan. Makalah ini memuat tentang “TITRASI OKSIDASI-REDUKSI” yang merupak an tugas dalam mata kuliah Kimia Analitik I. Penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada dosen karena telah memberikan tugas agar kami bisa mengerti tentang materi ini. Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca. Walaupun makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Penyusun mohon untuk saran dan keritiknya. Terima kasih.
Makassar, 04 Desember 2013
Penyusun
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Reaksi redoks secara luas digunakan dalam analisa titrimetri baik untuk zat anorganik maupun organik. Reaksi redoks dapat diikuti dengan perubahan potensial, sehingga reaksi redoks dapat menggunakan perubahan potensial untuk mengamati titik akhir titrasi. Selain itu cara sederhana juga dapat dilakukan dengan menggunakan indika tor. Berdasarkan jenis oksidator atau reduktor yang dipergunakan dalam titrasi redoks, maka dikenal beberapa jenis titrimetri redoks sperti iodometri, iodimetri dan permanganometri. B. Rumusan Masalah Makalah ini disusun dengan rumusan masalah sebagai berikut : 1. Apa yang dimaksud dengan titrasi reduksi dan oksidasi? 2. Bagaimana prinsip dari titrasi reduksi dan oksidasi? 3. Apa saja macam-macam titrasi reduksi dan oksidasi? 4. Bagaimana cara kerja titrasi reduksi dan oksidasi? 5. Bagaimana cara penentuan titik akhir titrasi redoks? C. Tujuan 1. Untuk mengetahui apa pengertian dari titrasi reduksi dan oksidasi 2. Untuk mengetahui prinsip dari titrasi reduksi dan oksidasi 3. Untuk mengetahui macam-macam titrasi reduksi dan oksidasi 4. Untuk mengetahui cara kerja dari titrasi reduksi dan oksidasi 5. Untuk mengetahui cara penentuan titik akhir titrasi redoks
BAB II PEMBAHASAN
A. Titrasi Reduksi dan Oksidasi
Semula istilah “oksidasi” diterapkan pada reaksi suatu senyawa yang bergabung dengan oksigen dan istilah “reduksi” digunakan untuk menggambarkan reaksi dimana oksigen diambil dari suatu senyawa. Suatu reaksi redoks dapat terjadi apabila suatu pengoksidasian bercampur dengan zat yang dapat tereduksi. Dari percobaan masing-masing dapat ditentukan pereaksi dan hasil reaksi serta koefisiennya masing-masing (Syukri, 1999). Reduksi – oksidasi adalah proses perpindahan elektron dari suatu oksidator ke reduktor. Reaksi reduksi adalah reaksi penangkapan elektron atau reaksi terjadinya penurunan bilangan oksidasi. Sedangkan reaksi oksidasi adalah pelepasan elektron atau reaksi terjadinya kenaikan bilangan oksidasi. Reduksi – oksidasi adalah proses perpindahan elektron dari suatu oksidator ke reduktor. Reaksi reduksi adalah reaksi penangkapan elektron atau reaksi terjadinya penurunan bilangan oksidasi. Sedangkan reaksioksidasi adalah pelepasan elektron atau reaksi terjadinya kenaikan bilangan oksidasi. Jadi, reaksi redoks adalah reaksi penerimaan elektron dan pelepasan elektron atau reaksi penurunan dan kenaikan bilangan oksidasi. Reaksi redoks secara umum dapat dituliskan sebagai berikut : Ared + Boks → Aoks + Bred Jika suatu logam dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion logam lain, ada kemungkinan terjadi reaksi redoks, misalnya: 2+
Ni(s) + Cu
(l)
2+
→ Ni + Cu(s) 2+
2+
Artinya logam Ni dioksidasi menjadi Ni dan Cu di reduksi menjadi logam Cu.Demikian pula peristiwa redoks tersebut terjadi pada logam lain seperti besi. Sepotong besi yang tertutup lapisan air yang mengandung oksigen akan mengalami korosi (Arsyad, 2001) Titrasi redoks adalah metode penentuan kuantitatif yang reaksi utamanya adalah reaksi redoks, reaksi ini hanya dapat berlangsung kalau terjadi interaksi dari senyawa/unsur/ion yang bersifat oksidator dengan unsur/senyawa/ion bersifat reduktor. Jadi kalau larutan bakunya oksidator, maka analat harus bersifat reduktor atau sebaliknya.
Titrasi redoks adalah titrasi suatu larutan standar oksidator dengan suatu reduktor atau sebaliknya, titrasi redoks merupakan jenis titrasi yang paling ban yak jenisnya diantaranya : 1. Permanganometri 2. Dikromatometri 3. Cerimetri 4. Iodimetri, iodometri dan iodatometri 5. Bromometri, bromatometri 6. Nitrimetri Terbaginya titrasi ini dikarenakan tidak ada satu senyawa (titran) yang dapat bereaksi dengan semua senyawa oksidator dan reduktor, sehingga diperlukan berbagai senyawa titran. Karena melibatkan reaksi redoks maka pengetahuan tentang penyetaraan reaksi redoks memegang peran penting. Titik akhir titrasi dalam titrasi redoks dapat dilakukan dengan cara membuat kurva titrasi anatara potensial larutan dengan volume titran (potensiometri), atau dapat juga menggunakan indikator. Beberapa titrasi redoks menggunakan warna titrant sebagai indikator contohnya penentuan oksalat dengan permanganate, atau penentuan alkohol dengan kalium dikromat. Beberapa titrasi redoks menggunakan amilum sebagai indikator, khususnya titrasi redoks yang melibatkan iodine. Indikator yang lain yang bersifat reduktor/oksidator lemah juga sering dipakai untuk titrasi redoks jika kedua indikator diatas tidak dapat diaplikasikan, misalnya ferroin, metilen, blue, dan nitroferoin. Contoh titrasi redoks yang terkenal adalah iodimetri, iodometri, permanganometri menggunakan titrant kalium permanganat untuk penentuan Fe2+ dan oksalat, Kalium dikromat dipakai untuk titran penentuan Besi(II) dan Cu(I) dalam CuCl. Bromat dipakai sebagai titrant untuk penentuan fenol, dan iodida (sebagai I2 yang dititrasi dengan tiosulfat), dan Cerium(IV) yang bisa dipakai untuk titrant titrasi redoks penentuan ferosianida dan nitrit. B. Prinsip dari Titrasi Reduksi dan Oksidasi Reaksi oksidasi reduksi atau reaksi redoks adalah reaksi yang melibatkan penangkapan
dan pelepasan elektron. Dalam setiap reaksi redoks, jumlah elektron yang dilepaskan oleh reduktor harus sama dengan jumlah elektron yang ditangkap oleh oksidator. Ada dua cara untuk menyetarakan persamaan reaksi redoks yaitu metode bilangan oksidasi dan metode setengah
reaksi (metode ion elektron). Hubungan reaksi redoks dan perubahan energi adalah sebagai berikut: 1.
Reaksi redoks melibatkan perpindahan elektron, a rus listrik adalah perpindahan elektron
2.
Reaksi redoks dapat menghasilkan arus listrik, contoh: sel galvani; Arus listrik dapat menghasilkan reaksi redoks, contoh sel elektrolisis. Sel galvani dan sel elektrolisis adalah sel elektrokimia. Persamaan elektrokimia yang berguna dalam perhitungan potensial sel adalah persamaan
Nernst. Reaksi redoks dapat digunakan dalam analisis volumetri bila memenuhi syarat. Titrasi redoks adalah titrasi suatu larutan standar oksidator dengan suatu reduktor atau sebaliknya, dasarnya adalah reaksi oksidasi-reduksi antara analit dengan titran. C. Macam-Macam Titrasi Reduksi dan Oksidasi
Dikenal berbagai macam titrasi redoks yaitu permanganometri, dikromatrometri, serimetri, iodo-iodimetri dan bromatometri. Permanganometri adalah titrasi redoks yang menggunakan KMnO4 (oksidator kuat)
sebagai titran. Dalam permanganometri tidak diperlukan indikator , karena titran bertindak sebagai indikator (auto indikator). Kalium permanganat bukan larutan baku primer, maka larutan KMnO4 harus distandarisasi, antara lain dengan arsen(III) oksida (As2O3) dan Natrium oksalat (Na2C2O4). Permanganometri dapat digunakan untuk penentuan kadar besi, kalsium dan hidrogen peroksida. Pada penentuan besi, pada bijih besi mula-mula dilarutkan dalam asam klorida, kemudian semua besi direduksi menjadi Fe2+, baru dititrasi secara permanganometri. Sedangkan pada penetapan kalsium, mula-mula .kalsium diendapkan sebagai kalsium oksalat kemudian endapan dilarutkan dan oksalatnya dititrasi dengan permanganat. Dikromatometri adalah titrasi redoks yang menggunakan senyawa dikromat sebagai
oksidator. Senyawa dikromat merupakan oksidator kuat, tetapi lebih lemah dari permanganat. Kalium dikromat merupakan standar primer. Penggunaan utama dikromatometri adalah untuk penentuan besi(II) dalam asam klorida. Titrasi dengan iodium ada dua macam yaitu iodimetri (secara langsung), dan iodometri (cara tidak langsung). Dalam iodimetri iodin digunakan sebagai oksidator, sedangkan dalam iodometri ion iodida digunakan sebagai reduktor. Baik dalam iodometri ataupun iodimetri penentuan titik akhir titrasi didasarkan adanya I2 yang bebas. Dalam iodometri digunakan larutan tiosulfat untuk
mentitrasi iodium yang dibebaskan. Larutan natrium tiosulfat merupakan standar sekunder dan dapat distandarisasi dengan kalium dikromat atau kalium iodidat. Bromatometri merupakan salah satu metode oksidimetri dengan dasar reaksi dari ion
bromat (BrO3). Oksidasi potensiometri yang relatif tinggi dari sistem ini menunjukkan bahwa kalium bromat adalah oksidator kuat Hanya saja kecepatan reaksinya tidak cukup tinggi. Untuk menaikkan kecepatan ini titrasi dilakukan dalam keadaan panas dan dalam lingkungan asam kuat. Adanya sedikit kelebihan kalium bromat dalam larutan akan menyebabkan ion bromida bereaksi dengan ion bromat, dan bromin yang dibebaskan akan merubah larutan menjadi warna kuning pucat, warna ini sangat lemah sehingga tidak mudah untuk menetapkan titik akhir. (2) Bromin yang dibebaskan ini tidak stabil, karena mempunyai tekanan uap yang tinggi dan mudah menguap, karena itu penetapan harus dilakukan pada suhu terendah mungkin, serta labu yang dipakai untuk titrasi harus ditutup. Metode bromometri dan bromatometri ini terutama digunakan untuk menetapkan senyawasenyawa organik aromatis dengan membentuk tribrom substitusi. Metode ini dapat juga digunakan untuk menetapkan senyawa arsen dan stibium dalam bentuk trivalent walaupun tercampur dengan stanum valensi empat. (2) Dalam suatu titrasi, bila larutan titran dibuat dari zat yang kemurniannya tidak pasti, perlu dilakukan pembakuan. Untuk pembakuan tersebut digunakan zat baku yang disebut larutan baku primer, yaitu larutan yang konsentrasinya dapat diketahui dengan cara penimbangan zat secara seksama yang digunakan untuk standarisasi suatu larutan karena zatnya relatif stabil. Selain itu, pembakuan juga bisa dilakukan dengan menggunakan larutan baku sekunder, yaitu larutan yang konsentrasinya dapat diketahui dengan cara dibakukan oleh larutan baku primer, karena sifatnya yang
labil,
mudah
terurai,
dan
hidroskopis
(Khopkar,
1990).
Syarat-syarat larutan baku primer yaitu : 1.
Mudah diperoleh dalam bentuk murni
2.
Mudah dikeringkan
3.
Stabil
4.
Memiliki massa molar yang besar
5.
Reaksi dengan zat yang dibakukan harus stoikiometri sehingga dicapai dasar perhitungan Larutan standar yang digunakan dalam kebanyakan proses iodometri adalah natrium
tiosulfat. Garam ini biasanya berbentuk sabagai pentahidrat Na2S2O3.5H2O. larutan tidak boleh
distandarisasi dengan penimbangan secara langsung, tetapi harus distandarisasi dengan standar primer, larutan natrium tiosulfat tidak stabil untuk waktu yang lama. Tembaga murni dapat digunakan sebagi standar primer untuk natrium tiosulfat ( Day & Underwood, 2002 ) Reaksi redoks secara luas digunakan dalam analisa titrimetri baik untuk zat anorganik maupun organik. Reaksi redoks dapat diikuti dengan perubahan potensial, sehingga reaksi redoks dapat menggunakan perubahan potensial untuk mengamati titik akhir satu titrasi. Selain itu cara sederhana
juga
dapat
dilakukan
dengan
menggunakan
indikator.
Berdasarkan jenis oksidator atau reduktor yang dipergunakan dalam titrasi redoks, maka dikenal beberapa jenis titrimetri redoks seperti iodometri, iodimetri danm permanganometri. 1.
Iodimetri dan Iodometri a)
Teknik ini dikembangkan berdasarkan reaksi redoks dari senyawa iodine dengan natrium tiosulfat. Oksidasi dari senyawa iodine ditunjukkan oleh reaksi dibawah ini : I2 + 2 e → 2 I- Eo = + 0,535 volt
b) Sifat khas iodin cukup menarik berwarna biru didalam larutan amilosa dan berwarna merah pada larutan amilopektin. Dengan dasar reaksi diatas reaksi redoks dapat diikuti dengan menggunaka indikator amilosa atau amilopektin. c) Analisa dengan menggunakan iodine secara langsung disebut dengan titrasi iodimetri. Namun titrasi juga dapat dilakukan dengan cara menggunakan larutan iodida, dimana larutan tersebut diubah menjadi iodine, dan selanjutnya dilakukan titrasi dengan natrium tiosulfat, titrasi tidak iodine secara tidak langsung disebut dengan iodometri. Dalam titrasi ini digunakan indikator amilosa, amilopektin, indikator carbon tetraklorida juga digunakan yang berwarna ungu jika mengandung iodin 2. Permengantometri a)
Permanganometri merupakan titrasi redoks menggunakan larutan standar Kalium permanganat. Reaksi redoks ini dapat berlangsung dalam suasana asam maupun dalam suasana basa. Dalam suasana asam, kalium permanganat akan tereduksi menjadi Mn2+ dengan persamaan reaksi : MnO4- + 8 H+ + 5 e → Mn2+ + 4 H2O
b) Berdasarkan jumlah ellektron yang ditangkap perubahan bilangan oksidasinya, maka berat ekivalen Dengan demikian berat ekivalennya seperlima dari berat molekulnya atau 31,606. c) Dalam reaksi redoks ini, suasana terjadi karena penambahan asam sulfat, dan asam sulfat cukup baik karena tidak bereaksi dengan permanganat. d) Larutan permanganat berwarna ungu, jika titrasi dilakukan untuk larutan yang tidak berwarna, indikator tidak diperlukan. Namun jika larutan permangant yang kita pergunakan encer, maka penambahanindikator dapat dilakukan. Beberapa indikator yang dapat dipergunakan seperti feroin, asam N-fenil antranilat.
Analisa dengan cara titrasi redoks telah banyak dimanfaatkan, seperti dalam analisis vitamin C (asam askorbat). Dalam analisis ini teknik iodimetri dipergunakan. Pertama-tama, sampel ditimbang seberat 400 mg kemudian dilarutkan kedalam air yang sudah terbebas dari gas carbondioksida (CO2), selanjutnya larutan ini diasamkan dengan penambahan asam sulfat encer sebanyak 10 mL. Titrasi dengan iodine, untuk mengetahui titik akhir titrasi gunakan larutan kanji atau amilosa. D. Cara Kerja Titrasi Reduksi dan Oksidasi Cara Melakukan Titrasi redoks, antara lain:
1.
Zat penitrasi (titran) yang merupakan larutan baku dimasukkan ke dalam buret yang telah ditera
2.
Zat yang dititrasi (titrat) ditempatkan pada wadah (gelas kimia atau erlenmeyer). Ditempatkan tepat dibawah buret berisi titran
3.
Tambahkan indikator yang sesuai pada titrat, misalnya, indikator kanji
4.
Rangkai alat titrasi dengan baik. Buret harus berdiri tegak, wadah titrat tepat dibawah ujung buret, dan tempatkan sehelai kertas putih atau tissu putih di bawah wadah titrat
5.
Atur titran yang keluar dari buret (titran dikeluarkan sedikit demi sedikit) sampai larutan di dalam gelas kimia menunjukkan perubahan warna dan diperoleh titik akhir titrasi. Hentikan titrasi.
E. Penentuan Titik Akhir Titrasi Redoks
Seperti yang telah kita ketahui bahwa Titik Akhir Titrasi (TAT) redoks dapat dilakukan dengan megukur potensial larutan dan dengan menggunakan indikator. TAT dengan mengukur potensial memerlukan peralatan yang agak lebih banyak deperti penyediaan voltameter dan elektroda khisus, dan kemudian diikuti dengan pembuatan kurva titrasi redoks maka dengan alasan kemudahan dan efisiensi maka TAT dengan menggunakan indikator yang lebih banyak untuk diaplikasikan. Beberapa Jenis Indikator Pada Titrasi Redoks : 1.
Indikator Sendiri Apabila titrant dan analit salah satunya sudah berwarna, sebagai contoh penentuan oksalat dengan permanganate dimana larutan oksalat adalah larutan yang tidak berwarna sedangkan permanganate berwarna ungu tua, maka warna permanganate ini dapat dipakai sebagai indikator penentuan titik akhir titrasi. Pada saat titik akhir titrasi terjadi maka warna larutan akan berubah menjadi berwarna merah muda akibat penambahan sedikit permanganate. Karena titik akhir titrasi terjadi setelah titik equivalent terjadi (baca: TAT diamati setelah penambahan sejumlah kecil permanganate agar tampak warna merah muda ) maka penggunaan blanko sangat dianjurkan untuk mengkoreksi hasil titrasi pada waktu melakukan titrasi ini. Contoh lain titrasi redoks yang melibatkan indikator sendiri adalah titrasi alkohol dengan menggunakan kalium dikromat.
2.
Indikator Amilum Indikator amilum dipakai untuk titrasi redoks yang melibatkan iodine. Amilum dengan iodine membentuk senyawa kompleks amilum-iodin yang bewarna biru tua. Pembentukan warna ini sangat sensitive dan terjadi walaupun I2 yang ditambahkan dalam jumlah yang sangat sedikit. Titrasi redoks yang biasa menggunakan indikator amilum adalah iodimetri dan iodometri.
3.
Indikator Redoks Indikator redoks melibatkan penambahan zat tertentu kedalam larutan yang akan dititrasi. Zat yang dipilih ini biasanya bersifat sebagai oksidator atau reduktor lemah atau zat yang dapat melakukan reaksi redoks secara reversible. Warna indikator dalam bentuk teroksidasi dengan bentuk tereduksinya berbeda sehingga perubahan warna ini dapat dipakai untuk penentuan titik akhir titrasi redoks. Reaksi indikator dapat dituliskan sebagai berikut: (Inox
bentuk teroksidasi dan Inred bentuk tereduksi) Indikator redoks berubah warnanya pada kisaran potensial tertentu. Titik akhir titrasi akan tergantung pada: Eo pH Syarat Indikator redoks : Indikator harus bisa megalami raksi reduksi atau oksidasi dengan cepat. Indikator harus dapat mengalami reaksi redoks reversibel dengan cepat sehingga bila terjadi penumpukan massa titrant atau analit maka sistem tidak akan mengalami reaksi oksidasi atau reduksi secara gradual. Contoh indikator redoks adalah ferroin Tris (1, 10 phenanthroline) iron(II)Sulfate yang dipakai untuk titrasi Besi(II) dengan Ce(IV), dimana bentuk teroksidasi ferooin berwarna biru muda dan bentuk tereduksinya berwarna merah darah.
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan Dari pembahasan diatas mengenai titrasi redoks, dapat disimpulkan bahwa Salah satu
jenis reaksi dalam titrasi, adalah reaksi reaksi redoks yaitu titrasi suatu larutan standar oksidator dengan suatu reduktor atau sebaliknya Reaksi redoks dapat diikuti dengan perubahan potensial, sehingga reaksi redoks dapat menggunakan perubahan potensial untuk mengamati titik akhir titrasi. Selain itu cara sederhana juga dapat dilakukan dengan menggunakan indikator.
B. Saran
Dari semua pembahasan materi yang telah dibuat, penulis berharap teman-teman bisa mengerti tentang titrasi redoks ini, dan semoga teman-teman memperoleh manfaat yang ada dalam meteri tersebut. Jika ada terdapat kekurangan terhadap materi ini, kami mohon maaf, terima kasih telah memperhatikan sekaligus memahami materi ini.
DAFTAR PUSTAKA
Annisa. 2008. Titrasi Redoks. http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/07/titrasi-redoks/. Diakses tanggal 03 desember 2013. Makassar. Anonim. 2010. Titrasi Redoks. http://kimiaanalisa.web.id/titrasi-redoks/. Diakses tanggal 03 desember 2013. Makassar. Anonim. 2010. Penentuan Titik Akhir Titrasi Redoks. http://kimiaanalisa.web.id/penentuan-titikakhir-titrasi-redoks/. Diakses tanggal 03 desember 2013. Makassar. Nugroho, Eko Budi Prasetyo. 2011. Analisis Kuantitatif Metode Volumetri. http://www.scribd.com/doc/42387830/Analisis-Kuantitatif-Metode-Volumetri. Diakses tanggal 03 desember 2013. Makassar.
