KIMIA SINTESATitrimetri

Dini Nur Utami

XII AK 1

SMK Negeri 13 Bandung

2012-2013

Macam-macam Metode Titrimetri

1. Asidi-alkalimetri

Titrasi asam-basa sering disebut juga dengan titrasi netralisasi. Dalam titrasi ini, kita dapat menggunakan larutan standar asam dan larutan standar basa. Pada prinsipnya, reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi yaitu :

Reaksi netralisasi terjadi antara ion hidrogen sebagai asam dengan ion hidroksida sebagai basa dan membentuk air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain reaksi netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa).

Dalam menganalisis sampel yang bersiaft basa, maka kita dapat menggunakan larutan standar asam, metode ini dikenal dengan istilah asidimetri. Sebaliknya jika kita menentukan sampel yang bersifat asam, kita akan menggunkan lartan standar basa dan dikenal dengan istilah alkalimetri.

Dalam melakukan titrasi netralisasi kita perlu secara cermat mengamati perubahan pH, khususnya pada saat akan mencapai titik akhir titrasi, hal ini dilakukan untuk mengurangi kesalahan dimana akan terjadi perubahan warna dari indikator lihat Gambar 15.16.

Gambar 15.16. Titrasi alkalimetri dengan larutan standar basa NaOH

Analit bersifat asam pH mula-mula rendah, penambahan basa menyebabkan pH naik secara perlahan dan bertambah cepat ketika akan mencapai titik ekuivalen (pH=7). Penambahan selanjutnya menyebakan larutan kelebihan basa sehingga pH terus meningkat. Dari Gambar 15.16, juga diperoleh

informasi indikator yang tepat untuk digunakan dalam titrasi ini dengan kisaran pH pH 7 – 10 (Tabel 15.2).

Tabel 15.2. Indikator dan perubahan warnanya pada pH tertentu

Pamanfaatan teknik ini cukup luas, untuk alkalimetri telah dipergunakan untuk menentukan kadar asam sitrat. Titrasi dilakukan dengan melarutkan sampel sekitar 300 mg kedalam 100 ml air. Titrasi dengan menggunakan larutan NaOH 0.1 N dengan menggunakan indikator phenolftalein. Titik akhir titrasi diketahui dari larutan tidak berwarna berubah menjadi merah muda. Selain itu alkalimetri juga dipergunakan untuk menganalisis asam salisilat, proses titrasi dilakukan dengan cara melarutkan 250 mg sampel kedalam 15 ml etanol 95% dan tambahkan 20 ml air. Titrasi dengan NaOH 0.1 N menggunakan indikator phenolftalein, hingga larutan berubah menjadi merah muda.

Teknik asidimetri juga telah dimanfaatkan secara meluas misalnya dalam pengujian boraks yang seringa dipergunakan oleh para penjual bakso. Proses analisis dilakukan dengan melaruitkan sampel seberat 500 mg kedalam 50 mL air dan ditambahkan beberapa tetes indikator metal orange, selanjutnya dititrasi dengan HCl 0.1 N.

2. Titrasi Kompleksometri

Banyak ion logam dapat ditentukan dengan titrasi menggunakan suatu pereaksi (sebagai titran) yang dapat membentuk kompleks dengan logam tersebut.

Salah satu senyawa komplek yang biasa digunakan sebagai penitrasi dan larutan standar

adalah ethylene diamine tetra acetic acid(EDTA).

EDTA merupakan asam lemah dengan empat proton. Bentuk asam dari EDTA dituliskan sebagai H 4Y dan reaksi netralisasinya adalah sebagai berikut :

Sebagai penitrasi/pengomplek logam, biasanya yang digunakan yaitu garam Na2EDTA (Na2H2Y), karena EDTA dalam bentuk H4Y dan NaH3Y tidak larut dalam air.

EDTA dapat mengomplekkan hampir semua ion logam dengan perbandingan mol 1 : 1 berapapun bilangan oksidasi logam tersebut.

Kestabilan senyawa komplek dengan EDTA, berbeda antara satu logam dengan logam yang lain. Reaksi pembentukan komplek logam (M) dengan EDTA (Y) adalah :

M + Y → MY

Konstanta pembentukan/kestabilan senyawa komplek dinyatakan sebagai berikut ini :

Besarnya harga konstante pembentukan komplek menyatakan tingkat kestabilan suatu senyawa komplek. Makin besar harga konstante pembentukan senyawa komplek, maka senyawa komplek tersebut makin stabil dan sebaliknya makin kecil harga konstante kestabilan senyawa komplek, maka senyawa komplek tersebut makin tidak (kurang) stabil.

Tabel8.1. Harga konstante kestabilan komplek logam dengan EDTA (KMY) (Fritz dan Schenk, 1979).

Karena selama titrasi terjadi reaksi pelepasan ion H + maka larutan yang akan dititrasi perlu ditambah larutan bufer.

Untuk menentukan titik akhir titrasi ini digunakan indikator, diantaranya Calmagite, Arsenazo, Eriochrome Black T (EBT). Sebagai contoh titrasi antara Mg2+ dengan EDTA sebagai penitrasi, menggunakan indikator calmagite.

Reaksi antara ion Mg2+ dengan EDTA tanpa adanya penambahan indikator adalah :

Mg2+ + H2Y2- ? MgY2- + 2H+

Jika sebelum titrasi ditambahkan indikator maka indikator akan membentuk kompleks dengan Mg2+ (berwarna merah) kemudian Mg2+ pada komplek akan bereaksi dengan EDTA yang ditambahkan. Jika semua Mg2+ sudah bereaksi dengan EDTA maka warna merah akan hilang selanjutnya kelebihan sedikit EDTA akan menyebabkan terjadinya titik akhir titrasi yaitu terbentuknya warna biru.

3. Titrasi Argentometri

Titrasi argentometri merupakan teknik khusus yang digunakan untuk menetapakan perak dan senyawa halida. Penetapan kadar zat analit didasari oleh pembentukan endapan. Empat teknik argentometri telah dikembangkan yaitu metode Mohr, Volhard, Fajans dan Liebig.

Mohr mengembangkan titrasi argentometri untuk menetapkan kadar klorida dan bromida dalam suasana netral. Larutan standar yang dipergunakan adalah perak nitrat, dengan indikator kalium kromat. Pada penambahan perak nitrat akan terbentuk endapan berwarna putih sampai mencapai titik ekivalen, penambahan sedikit saja perak nitrat akan menyebabkan terjadi endapan merah yang berasal dari perak kromat. Hal ini mengindikasikan bahwa seluruh klorida atau bromida sudah bereaksi.

Teknik Volhard, dikembangkan untuk menetapkan kadar perak, sedangkan Fajans dan Liebig kedua-duanya mengembangkan teknik penetapan titik ekivalensi titrasi. Fajans mnegembangkan indikator

adsorbsi, dimana warna teradsorpsi pada permukaan endapan sehinga terjadi perubahan warna pada endapan sebagai titik akhir titrasi. Sedangkan Liebig terbentuknya larutan yang kurah karena adanya senyawa kompleks sianida.

a. Metode Mohr

Salah satu jenis titrasi pengendapan adalah titrasi Argentometri. Argentometri merupakan titrasi yang melibatkan reaksi antara ion halida (Cl-, Br-, I-) atau anion lainnya (CN-, CNS-) dengan ion Ag+ (Argentum) dari perak nitrat (AgNO3) dan membentuk endapan perak halida (AgX).

Konstanta kesetimbangan reaksi pengendapan untuk reaksi tersebut adalah ; Ksp AgX = [Ag+] [X -]

Gambar 7.1. Kurva titrasi Argentometri

METODE MOHR :

Prinsip :AgNO3 akan bereaksi dengan NaCl membentuk endapan AgCl yang berwarna putih. Bila semua Cl - sudah habis bereaksi dengan Ag+ dari AgNO3,, maka kelebihan sedikit Ag+ akan bereaksi dengan CrO42- dari indikator K2CrO4 yang ditambahkan, ini berarti titik akhir titrasi telah dicapai, yaitu bila terbentuk warna merah bata dari endapan Ag2CrO4.

Reaksinya:

Tingkat keasaman (pH) larutan yang mengandung NaCl berpengaruh pada titrasi. Titrasi dengan metode Mohr dilakukan pada pH 8. Jika pH terlalu asam (pH < 6), sebagian indikator K 2CrO4 akan berbentuk HCrO4-, sehingga larutan AgNO3 lebih banyak yang dibutuhkan untuk membentuk endapan Ag2CrO4. Pada pH basa (pH > 8), sebagian Ag+ akan diendapkan menjadi perak karbonat atau perak hidroksida, sehingga larutan AgNO3 sebagai penitrasi lebih banyak yang dibutuhkan.

b. Metode Volhard

Prinsip:Pada metode ini, sejumlah volume larutan standar AgNO3ditambahkan secara berlebih ke dalam larutan yang mengandung ion halida (X-). Sisa larutan standar AgNO3 yang tidak bereaksi dengan Cl- dititrasi dengan larutan standar tiosianat ( KSCN atau NH4SCN ) menggunakan indikator besi (III) (Fe3+). Reaksinya sebagai berikut ;

c. Metode Fajans

Prinsip :Pada titrasi Argentometri dengan metode Fajans ada dua tahap untuk menerangkan titik akhir titrasi dengan indikator absorpsi (fluorescein).

Selama titrasi berlansung (sebelum TE) ion halida (X -) dalam keadaan berlebih dan diabsorbsi pada permukaan endapan AgX sebagai permukaan primer.

Setelah titik ekivalen tercapai dan pada saat pertama ada kelebihan AgNO3 yang ditambahkan Ag+ akan berada pada permukaan primer yang bermuatan positif menggantikan kedudukan ion halida (X -). Bila hal ini terjadi maka ion indikator (Ind-) yang bermuatan negatif akan diabsorpsi oleh Ag+ (atau oleh permukaan absorpsi).

Jadi titik akhir titrasi tercapai bila warna merah telah terbentuk.

4. Titrasi Redoks

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.

a. Iodimetri dan Iodometri

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

Sifat khas iodine 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.

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 iodine.

b. Permanganometri

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

Berdasarkan jumlah ellektron yang ditangkap perubahan bilangan oksidasinya, maka berat ekivalen Dengan demikian berat ekivalennya seperlima dari berat molekulnya atau 31,606.

Dalam reaksi redoks ini, suasana terjadi karena penambahan asam sulfat, dan asam sulfat cukup baik karena tidak bereaksi dengan permanganat.

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.

c. Dikhromatometri

Dikhromatometri termasuk ke dalam titrasi redoks, karena dalam reaksinya terjadi perpindahan elektron atau perubahan bilangan oksidasi. Seperti yang diketahui bahwa kemungkinan terjadinya reaksi redoks dapat dilihat dari 2 hal berikut:

1. Terjadi perubahan bilok (bilangan oksidasi).

2. Bila ada zat reduktor maupun oksidator (dalam hal ini, kalium dikhromat selain berfungsi sebagai bahan baku juga sebagai oksidator).

Kalium dikhromat dalam keadaan asam mengalami reduksi menjadi Cr3+.

Reaksi:

Cr2O72- + 14 H+ + 6 e ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O E0=1,33 V

Karena daya oksidasinya lebih sedikit dibanding dengan KMnO4 dan Ce (IV). Maka hal ini menyebabkan reaksi sangat lambat. Akan tetapi, dari sifat K2Cr2O7 larutannya sangat stabil, tidak bereaksi dengan (inert terhadap) Cl-, dengan kemurnian tinggi, mudah diperoleh dan murah.

d. Serimetri

Larutan serium (IV) sulfat dalam larutan encer merupakan zat pengoksidasi yang kuat dan lebih stabil daripada larutan kalium permanganate, dengan suatu syarat bahwa asam sulfat cukup mampu menghindari hidrolisis dan pengendapan garam basanya. Kalau larutan kalium permanganat dapat direduksi menjadi beberapa macam keadaan hasil reduksi larutan serium(IV) sulfat menghasilkan ion serium (III).

Jika dibandingkan dengan kalium permanganate dan kaliumbikromat, maka penggunaan larutan baku serium (IV) sulfatmempunyai beberapa keuntungan:

1. Larutan serium (IV) sulfat sangat stabil pada penyimpananyang lama dan tidak perlu terlindung dari cahay sepertilarutan permanganate bahkan pada pendidihan yang terlalualam tidak mengalami perubahan konsentrasi. Asam sulfatyang diperlukan untuk pengasaman sekitar 10 sampai 40 mlasam sulfat tiap liter larutan. Dengan demikian terbuktibahwa larutan serium (IV) sulfat lebih stabil jikadibandingkan dengan larutan kalium permanganat.

2. Larutan serium (IV) sulfat dapat digunakan untukmenetapkan kadar larutan yang mengandung klorida yangkonsentrasinya tinggi.

3. Reaksi ionserium (IV) dengan reduktor dalam larutan asammemberikan perubahan valensi yang sederhana (valensinyasatu).Sehingga berta ekivalennya adalah sama denganberat molekulnya, sehingga pada permanganate karena hasil reduksinya bermacam-macam, maka beratekivalennya tergantung pada kondisi percobaan.

4. Larutan serium (IV sulfat) merupakan pengoksidasi(oksidator) yang baik sehingga semua senyawa yang dapatditetapkan dengan kalium permanganat dapat ditetapkandengan serium (IV) sulfat bahkan dengan reduktor yang lain.

5. Larutan serium (IV) sulfat kurang berwarna sehingga tidakmengkaburkan pengamatan titik akhir dengan indikator.Penggunaan indicator ion fero fenantrolin sangatmemuaskan pada saat titrasi dengan larutan baku serium(IV)sulfat.

Sumber:

www.chem-is-try.org/kategori/materi_kimia/.../titrasi-volumetri/ http://www.scribd.com/doc/38676127/Tit-Rime-Tri http://catatankimia.com/catatan/titrasi-redoks.html http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/titrasi-redoks/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/titrasi-asam-

basa/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/dikhromatometri/metode-titrasi-

dikhromatometri/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kompleksometri/titrasi-kompleksometri/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/titrasi-

argentometri/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/argentometri/metode-fajans/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/argentometri/metode-volhard/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/argentometri/metode-mohr/