Permanganometri: Bab I Pendahuluan 1.1. Latar Belakang [PDF]

Citation preview

PERMANGANOMETRI BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permanganometri merupakan metode titrasi menggunakan kalium permanganat, yang merupakan oksidator kuat sebagi titran. Titrasi ini didasarkan atas titrasi reduksi dan oksidasi atau redoks. Analisa permanganometri ini merupakan salah satu dari banyak metode analisis kuantitatif lainnya, sehingga penggunaan analisa ini cukup erat hubungannya dengan disiplin ilmu keteknikkimiaan. Percobaan ini merupakan aplikasi dari prinsip-prinsip umum mengenai permenganometri yang didapat dikuliah, sehingga praktek yang sebenarnya sangat membantu pemahaman mahasiswa. Metode permanganometri didasarkan pada reaksi oksidasi ion permanganat. Oksidasi ini dapat berlangsung dalam suasana asam, netral dan alkalis. MnO4- + 8H+ + 5e → Mn 2+ + 4H2O Kalium permanganat dapat bertindak sebagai indikator, dan umumnya titrasi dilakukan dalam suasan asam karena karena akan lebih mudah mengamati titik akhir titrasinya. Namun ada beberapa senyawa yang lebih mudah dioksidasi dalam suasana netral atau alkalis contohnya hidrasin, sulfit, sulfida, sulfida dan tiosulfat . Reaksi dalam suasana netral yaitu MnO4 + 4H+ + 3e → MnO4 +2H2O Kenaikan konsentrasi ion hidrogen akan menggeser reaksi kekanan Reaksi dalam suasana alkalis : MnO4- + 3e → MnO42MnO42- + 2H2 O + 2e → MnO2 + 4OHMnO4- + 2H2 O + 3e → MnO2 +4OHReaksi ini lambat dalam larutan asam, tetapi sangat cepat dalam larutan netral. Karena alasan ini larutan kalium permanganat jarang dibuat dengan melarutkan jumah-jumlah yang ditimbang dari zat padatnya yang sangat



dimurnikan misalnya proanalisis dalam air, lebih lazim adalah untuk memanaskan suatu larutan yang baru saja dibuat sampai mendidih dan mendiamkannya diatas penangas uap selama satu /dua jam lalu menyaring larutan itu dalam suatu penyaring yang tak mereduksi seperti wol kaca yang telah dimurnikan atau melalui krus saring dari kaca maser. Permanganat bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi berdasarkan pereaksi ini, namun beberapa pereaksi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi. Kalau bukan karena fakta bahwa banyak reaksi permanganat berjalan lambat, akan lebih banyak kesulitan lagi yang akan ditemukan dalam penggunaan reagen ini sebagai contoh, permanganat adalah agen unsur pengoksida, yang cukup kuat untuk mengoksida Mn(II) menjadi MnO2 sesuai dengan persamaan 3Mn2+ + 2MnO4- + 2H2O → 5MnO2 + 4H+ Kelebihan sedikit dari permanganat yang hadir pada titik akhir dari titrasi cukup untuk mengakibatkan terjadinya pengendapan sejumlah MnO2 . Tindakan pencegahan khusus harus dilakukan dalam pembuatan larutan permanganat. Mangan dioksidasi mengkatalisis dekomposisi larutan permanganate. Jejak-jejak dari MNO2 yang semula ada dalam permanganat. Atau terbentuk akibat reaksi antara permanganat dengan jejak-jejak dari agen-agen produksi didalam air, mengarah pada dekomposisi. Tindakan ini biasanya berupa larutan kristal-kristalnya, pemanasan untuk menghancurkan substansi yang dapat direduksi dan penyaringan



melalui



asbestos



atau



gelas



yang



disinter



untuk



menghilangkan MNO2. Larutan tersebut kemudian distandarisasi dan jika disimpan dalam gelap dan tidak diasamkan konsentrasinya tidak akan banyak berubah selama beberapa bulan. Penentuan besi dalam biji-biji besi adalah salah satu aplikasi terpenting dalam titrasi-titrasi permanganat. Asam terbaik untuk melarutkan biji besi adalah asam klorida dan timah (II) klorida sering ditambahkan untuk membantu proses kelarutan.



Sebelum dititrasi dengan permanganat setiap besi (III) harus di reduksi menjadi besi (II). Reduksi ini dapat dilakukan dengan reduktor jones atau dengan timah (II) klorida. Reduktor jones lebih disarankan jika asam yang tersedia adalah sulfat mengingat tidak ada ion klorida yang masuk . Jika larutannya mengandung asam klorida seperti yang sering terjadi reduksi dengan timah (II) klorida akan lebih memudahkan. Klorida ditambahkan kedalam larutan panas dari sampelnya dan perkembangan reduksi diikuti dengan memperhatikan hilangnya warna kuning dari ion besi. URAIAN BAHAN 1.KMnO4 ( FI III ,330 ) Nama resmi = KALII PERMANGANAS Nama lain = Kalium permanganate RM



=



KMnO4



BM



=



158,03



Pemerian = Hablur mengkilap, ungu tua /hampir hitam, tidak berbau, rasa manis



/sepat.



Kelarutan = Larut dalam 16 bagian air, mudah larut dalam air mendidih . Kegunaan



=



Penyimpanan 2.



=



Sebagai Dalam



Aquadest



wadah



(



Nama



resmi



Nama



lain



sampel



FI =



tertutup



rapat



III,96



)



AQUADESTILLATA



=



Air



suling



RM



=



H2O



BM



=



18,02



Pemerian = Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau. Kelarutan



=



Larut



Kegunaan Penyimpanan



dalam



= =



etanol



dan



Sebagai Dalam



wadah



gliserol pelarut



tertutup



rapat



3.



Asam



Nama



oksalat



lain



=



RM



III,651)



Asam



oksalat



=



Pemerian Kelarutan



(FI



=



Hablur



=



Larut



Kegunaan



=



Penyimpanan



=



5.



Asam



Nama



resmi



Nama



(CO2H)2.2H2O ,tidak dalam



berwarna air



Sebagai Dalam



zat



=



tertutup



(FI ACIDUM



lain



etanol tambahan



wadah



sulfat



RM



dan



=



SULFURICUM



H2



BM



rapat



III,58)



Asam



=



.



sulfat SO4



=



98,07



Pemerian = Cairan kental, seperti minyak, korosif tidak berwarna, jika ditambahkan



kedalam



Kegunaan



=



Penyimpanan



=



air



menimbulkan



Sebagai Dalam



larutan wadah



tertutup



panas. titer. rapat.



1.2. Tujuan Percobaan a. Mengetahui Normalitas suatu zat dengan cara permanganometri. b. Mengetahui proses pembuatan larutan baku primer oxalat, c. Menetahui pengenceran larutan baku sekunder (KMnO4) d. Mencari normalitas KMnO4 yang sebenarnya e. Mengetahui perhitungan konsentrasi suatu sampel. f. Menentukan Nitrit 1.3. Prinsip Percobaan Prinsip praktikum ini yaitu berdasarkan titrasi redoks (reduksi-oksidasi), yaitu titrasi yang didasari oleh reaksi oksidasi dan reduksi.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA Permanganometri Permanganometri merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat (KMnO4). Reaksi ini difokuskan pada reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO4 dengan bahan baku tertentu. Titrasi dengan KMnO4 sudah dikenal lebih dari seratus tahun. Kebanyakan titrasi dilakukan dengan cara langsung atas alat yang dapat dioksidasi seperti Fe+, asam atau garam oksalat yang dapat larut dan sebagainya. Beberapa ion logam yang tidak dioksidasi dapat dititrasi secara tidak langsung dengan permanganometri seperti: (1) ion-ion Ca, Ba, Sr, Pb, Zn, dan Hg (I) yang dapat diendapkan sebagai oksalat. Setelah endapan disaring dan dicuci, dilarutkan dalam H2SO4 berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang akhirnya dititrasi dan hasil titrasi dapat dihitung banyaknya ion logam yang bersangkutan. (2) ion-ion Ba dan Pb dapat pula diendapkan sebagai garam khromat. Setelah disaring, dicuci, dan dilarutkan dengan asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO4 berlebih. Sebagian Fe2+ dioksidasi oleh khromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan menitrasinya dengan KMnO4. Sumber-sumber kesalahan pada titrasi permanganometri, antara lain terletak pada: Larutan pentiter KMnO4 pada buret Apabila percobaan dilakukan dalam waktu yang lama, larutan KMnO4 pada buret yang terkena sinar akan terurai menjadi MnO2 sehingga pada titik akhir titrasi akan diperoleh pembentukan presipitat



coklat



rosa. Penambahan



yang KMnO4



seharusnya yang



adalah



terlalu



larutan



cepat



pada



berwarna



merah



larutan



seperti



H2C2O4 Pemberian KMnO4 yang terlalu cepat pada larutan H2C2O4 yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan cenderung menyebabkan reaksi antara MnO4- dengan Mn2+¬. MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O ↔ 5MnO2 + 4H+ Penambahan



KMnO4



yang



terlalu



lambat



pada



larutan



seperti



H2C2O4 Pemberian KMnO4 yang terlalu lambat pada larutan H2C2O4 yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan mungkin akan terjadi kehilangan



oksalat karena membentuk peroksida yang kemudian terurai menjadi air. H2C2O4 + O2 ↔ H2O2 + 2CO2↑ H2O2 ↔ H2O + O2↑ Hal ini dapat menyebabkan pengurangan jumlah KMnO4 yang diperlukan untuk titrasi yang pada akhirnya akan timbul kesalahan titrasi permanganometri yang dilaksanakan. 2.1. Pengertian Oksidasi-Reduksi Bilangan oksidasi (atau tingkat oksidasi) ialah berapa electron (muatan) dianggap ada/dipunyai oleh atom tersebut, seakan-akan dalam ikatan kimia, electron sepenuhnya pindah dari atom satu ke atom yang lain, tetapi sedemikian rupa, sehingga molekul secara keseluruhan tak bermuatan. Valensi dan bilangan oksidasi (BO) merupakan pengertian tidak sama. Valensi dalam perkembangan histories Ilmu Kimia diartikan sebagai “daya ikat” atau berapa banyak atom H diikat oleh satu atom unsure yang bersangkutan (atau, sebagai ganti atom H, berapa atom univalent lain atau 2x jumlah atom O). Maka valensi dalam arti sempitnya itu merupakan bilangan bulat dan harus positif dan punya akar dalam kenyataan, walaupun tidak mencerminkan teori. Valensi penting dalam pengertian rumus bagun. Sebaliknya bilangan oksidasi dapat positif maupun negative; umumnya nilainya sama dengan nilai valensi tetapi ada kalanya berbeda, malahan tidak selalu bulat, dapat juga pecahan. Perbedaan ini terjadi karena BO merupakan hasil perhitungan dan sebenarnya tidak punya dasar riil. Perbedaan nilai ini dengan valensi terjadi antara lain kalau dalam molekul terdapat ikatan antara atom-atom unsure sejenis (misalnya dalam ikatan organik). BO sangat membantu untuk mengerti reksi oksidasi-reduksi (redoks) dan perhitungan yang bersangkutan dengan redoks, misalnya dalam penentuan koefesien reaksi. Oksidasi ialah reksi yang menaikkan BO suatu unsure dalam zat yang mengalami



oksidasi,



dapat



juga



dilihat



sebagai



kenaikan



muatan



positif (penurunan muatan negatif) dan umumnya juga kenaikan valensi. Sebaliknya ialah reduksi, yaitu reaksi yang menurunkan BO atau muatan positif (menaikkan muatan negatif) dan umumnya menurunkan valensi unsure dalam zat



yang direduksi . Jadi sekalipun kita mereduksi atau mengoksidasi suatu persenyawaan, sebenarnya yang dioksidasi atau reduksi itu ialah unsure tertentu yang terdapat di dalam pesenyawaan tersebut. Miasalnya: MnO2 + 4 HCl



MnCl2 + Cl2 + 2 H2O



Dalam reaksi ini, MnO2 ialah oksidator dan HCl, sedang HCL mereduksi atau dioksidasi oleh MnO2. Tetapi, seperti disebut di atas, yang dioksidasi ataupun direduksi



ialah



suatu



unsure



dalam



persenyawaan-persenyawaan



yang



bersangkutan. Dalam hal ini, yang dioksidasi ialah unsure Cl karena tampak berubah (naik muatan positifnya) dari Cl di dalam HCl, menjadi Cl dalam molekul Cl2. Yang diredusi ialah unsure Mn karena berubah (turun) BO-nya dari +4 dalam MnO2 menjadi +2 dalam MnCl2. 2.2. Kemungkinan Terjadinya Suatu Reaksi Redoks Bila zat A direkasikan dengan zat B, bagaimana diketahui apakah akan terjadi reaksi redoks atau bukan redoks? Untuk menjawab pertanjaan ini harus diperhatiakan: 1. tingkat oksidasi/valensi unsure-unsur dalam A maupun B, apakah ada yang dapat naik dan ada yang turun BO-nya. 2. bila ada, apakah A oksidator cukup kuat dan B reduktor cukup kuat, ataupun sebaliknya; 3. hal-hal lain. A harus berisi unsure yang dapat dioksidasi dan B berisi unsure yang dapat direduksi atau sebaliknya. Misalnya reaksi antara asam nitrat dan ferrioksida HNO3 + Fe2O3



?



Bukan reaksi redoks karena H,N, dan Fe sudah mempunyai BO tertinggi sehingga kedua zat tidak dapat dioksidasi, hanya dapat direduksi (untuk reaksi redoks, satu harus dapat dioksidasi dan satu harus dapat direduksi). Juga reaksi antara asam nintrat dan kalium hidroksida HNO3 + KOH Tidak mungkin redoks. Lain halnya dengan reaksi :



FeSO4 + I2



?



Yang mungkin berlangsung sebagai reaksi redoks, karena Fe (+2) dapat naik BO menjadi Fe (+3), dan di pihak lain I (0) masih dapat turun menjadi I (-1). Maka mungkin terjadi reaksi redoks dengan FeSO4 sebagai reduktor dan I2 sebagai oksidator. Contoh lain yang mungki menghasilkan reaksi redoks ialah : MNO2 + NaBr + H2SO4



?



Karena Mn (+4) dapat menjadi (+2); Br (-1) dapat menjadi (0) atau lebih. 2.3. Kurva Titrasi Redoks Bahwa pada setiap titrasi selalu terbentuk kesetimbangan antara titrant yang sudah ditambahkan dan titrat. Ini merupakan dasar utama perhitungan titiktitik kurva titrant. Dalam hal ini, ordinat ialah potensial larutan, sebab inilah yang mencirikan keadaan larutan pada setiap saat titrant dan berubah bersama dengan penambahan titrant. Dalam membentuk kurva titrasi dengan titrasi redoks, biasanya diplot grafik E sel (terdapat SCE) dengan volume dari titrant. Seperti diketahui sebagaian besar indicator redoks redoks memang sensitive tetapi indicator ini sendiri merupakan oksidator atau reduktor, sehingga perubahan potensial sistem indicator juga perlu dipertimbangkan selama titrasi. Oleh karena itu pada titrasi potensiometri, dimana E sel (dibandingkan terhadap elektroda pembanding) dibaca selama titrasi, titik ekivalen ditentukan dari kurva titrasinya. Perubahan potensial akibat penambahan Nernst asalkan potensial elektroda standar diketahui. Misalnya pada suatu jenis kurva titrasi dengan mempertimbangkan potensial reduktor oksidasi pada titik kesetimbangan (Eeg). Persamaan Nernst menyatakan: E=E



-



log



Untuk reaksi: Fe



+ Ce



= Fe



+ Ce



Pada kesetimbangan potensial elektroda untuk dua setengah reaksi adalah sama.Ece



= EFe



= Esistem. Ini adalh potensialnya dari sistem. Untuk indicator



redoks berlaku pula: Ece



= EFe



= Esistem.



2.4. Jenis-jenis Titrasi Oksidasi-Reduksi Titrasi redoks dapat dibedakan menjadi beberapa cara berdasar pemakaiannya: 1. Na2S2O3 sebagai titrant; dikenal sebagai yodometri tak langsung Analat harus berbentuk suatu oksidator yang cukup kuat, karena dalam metode ini analat selalu direduksi dulu dengan KI sehingga terjadi I 2. I2 inilah dititrasi dengan Na2S2O3: OKsanalat + I



Red analat I2 (…1)



2 S2O3 + I2



S4O6 + 2 I (…2)



Daya reduksi ion yodida cukup besar dan titrasi ini banyak diterapkan. Reaksi S2O3 dengan I2berlangsung baik dari segi kesempurnaannya, berdasarkan potensial redoks masing-masing: S4O6 + 2 e I2 + 2 e



2 S2O3 E = 0,08 volt (…3) 2 I E = 0,536 volt (…4)



Selain itu, reaksi berjalan cepat dan bersifat unik karena oksidator lain tidak mengubah S2O3 menjadi S4O6 melainkan menjadi SO3 seluruhmya atau sebagaian menjadi SO4



.



Titrasi dapat dilakukan tanpa indicator dari luar karena warna I 2 yang dititrasi itu akan lenyap bila titik akhir tercapai; warna itu mula-mula coklat agak tua, menjadi lebih muda, lalu kuning, kuning-muda, dan seterusnya, samapai akhirnya lenyap. Bila diamati dengan cermat perubahan warna tersebut, maka titik akhir dapat ditentukan dengn cukup jelas. Konsentrasi



5 x 10



M yod masih tepat dapat



dilihat dengan mata dan memungkinkan penghentian titrasi dengan kelebihan hanya senilai 1 tetes yod 0,05 M. Namun lebih amudah dan lebioh tegas bila ditambahakan amilum kedalam larutan sebagai indicator. Amilum dengan I2 membentuk suatu kompleks berwarna biru tua yang masih sangat jelas sekalipun I2 sedikit sekali. Pada titik akhir, yod yang terikat itu pun hilang



bereaksi dengan titrant sehingga warna biru lenyap mendadak dan perubahan warnanya tampak sangat jelas. Penambahan amilum ini harus menunggu sampai mendekati titik akhir titrasi (bila yod sudah tinggal sedikit yang tanpa dari warnanya yang kuning-muda). Maksudnya ialah agar amilum tidak membungkus yod dan menyebabkan sukar lepas kembali. Hal ini akan berakibat warna biru sulit sekali lenyap sehingga titik akhir tidak kelihatan tajam lagi. Bila yod masih banyak sekali bahkan dapat menguraikan amilum dan hasil penguraian ini mengganggu perubahan warna pada titik akhir. a. Larutan Na2S2O3



Larutan ini biasanya dibuat dari garam, Na2S2O3. 5 H2O. Karena BE = BM-nya (248,17) maka dari segi ketelitian penimbangan, hal ini menguntungkan. Larutan ini perlu distandardisasi. Kestabilan larutan mudah dipengaruhi oleh Ph rendah, sinar matahari, dan terutama adanya bakteri yang memanfaatkan S. Pada PH rendah ( S2O3



+



H



HSO3 + S



Tetapi karena reaksi ini berjalan lambat, kesalahan tidak perlu dikuartirkan walaupun larutan yang dititrasi cukup asam asal titrasi dilakukan dengan penambahan titrant yang tidak terlalu cepat. Bakteri dapat menyebabkan perubahan S2O3 menjadi SO3 , SO4 dan S



. S ini tanpa sebagian endapan



koloida yang membuat larutan menjadi keruh; ini pertanda larutan harus diganti. Untuk mencegah aktivitas bakteri, pada pembuatan larutan hendaknya dipakai air yang sudah dididihkan; selain itu dapat ditambahakan pengawet seperti misalnya klorofom, natrium benzoate, atau HgI2. Kestabilan larutan Na2S2O3= dalam penyimpangan ternyata paling baik bila mempunyai pH antara 9 dan 10, mungkin karena aktivitas bakteri yang minimal. Untuk kebutuhan biasa, pH 7 sudah sangat memadai. Walupun demikian, larutan Na2S2O3 harus sering distandardisasi ulang. b. Sumber kesalahan Titrasi



● Kesalahan Oksigen: Oksigen di udara dapat menyebabkan hasil titrasi terlalu tinggi karena dapat mengoksidasi ion yodida menjadi I2 juga sebagai berikut : O2 + 4 + 4 H



2 I2 + 2 H2O



● Pada Ph tinggi muncul bahan lain, yaitu bereaksinya I 2 yang berbentuk dengan air (hidrodisa) dan hasil reaksinya lanjut: I2 + H2O



HOI + I + H (a)



4 HOI + S2O3 + H2O



2 SO4 + 4 I + 6 H (b)



● Di atas sudah disebutkan bahaya kesalahan karena pemberian amilum terlalu awal. ● Banyak reaksi analat dengan KI yang berjalan agak lambat. Karena itu sering kali harus ditunggu sebelum titrasi; sebaliknya menunggu terlalu lama tidak baik karena kemungkinan yod menguap. C. Berat ekivalen Dalam titrasi ini, BE suatu zat dihitung dari banyaknya zat mol) yang menghasilkan atau membutuhkan satu mol atom yod (bukan ion yodida).



BE = c. Bahan Baku Primer ● I2 murni atau dimurnikan dengan jalan disublimasikan. BE cukup tinggi (126,9). Yod mudah menguap, maka bahan ini harus ditimbang dalam botol tertutup ● KIO3 kemurnianya baik, tetapi Be agak terlalu rendah (35,67) ● K2 Cr2O7 juga mudah sekali diperoleh dalam keadaan murni, tetapi juga agak rendah BE-nya (49,03). Reaksinya dengan KI harus ditunggu beberapa lama senelumnya dititrasi. 2. I2 sebagai titrant; dikenal sebagai titrasi yodometri langsung dan kadangkadang dinamakan yodimetri Dalam metode ini, analat dioksidasi oleh I2 sehingga I2 tereduksi menjadi ion yodida:



Ared + I2



Aoks + I , Yod meruapakan oksidator yang tidak terlalu kuat ,



sehingga hanya zat-zat yang merupakan dari tak berwarna menjadi warna biru. a. Larutan Baku Yod Yod (I2) sebagai zat padat sukatr larut dalam air , yaitu hanya sekitar 0,0013 mol per liter pada 25 C, tetapi sangat mudah larut dalam larutan KI karena membentuk ion I3 sebagai berikut: I2 + I



I3 (ion triyodida)



Maka larutan dibuat dengan KI sebagai pelarut. Larutan yod ini tidak stabil, sehingga standardisasi perlu dilakukan berulang kali. b. Kesempurnaan Reaksi Sebagai oksidator lemah, yod tidak dapat bereaksi terlalu sempurna. Karena itu sering dibuat kondisi yang menggeser kesetimbangan kea rah hasil reaksi antara lain dengan mengatur Ph atau menambahkan bahan pengkomleksan seperti yang dilakukan pada titrasi Fe



dengan pemberian EDTA atau P2O7.



3. Suatu oksidator kuat sebagai titrant. Diantaranya yang paling sering dipakai ialah: a. KMnO4 b. K2Cr2O7 c. Ce (IV) 4. Suatu reduktor kuat sebagai titrant Larutan bahan pereduksi sering penggunaanya karena sangat mudah teroksidasi oleh udara. Akibatnya, kadang-kadang titrasi harus dilakukan dalam atmosfer insert, misalnya dengan mengalirkan N2 atau CO2 ke dalam atau ke atas titrat. Juga penyimpangan larutan memerlukan lingkaran inert. Cara lain ialah menambahkan pereduksi berlebih, lalu menitrasikannya kembali dengan oksidator untuk menentukan kelebihannya; oksidator yang dipakai dapat misalnya kalium bikhromat baku. Disamping itu dilakuakan



titrasi blangko atas pereduksi tersebut untuk menentukan konsentrasinya yang tepat. a. Pereduksi-pereduksi kuat yang dapat dipakai sebagai titrant antara lain ialah titrant (III) dan khrom (II) yang cepet sekali bereaksi dengan udara sehingga harus digunakan dengan gas inert N2 atau CO2. b. Natrium tiosulfat sebagai titrant untuk yodometri tak langsung sudah dibicarakan. c. Larutan Fe dengan mudah dapat dibuat dari garam Mohr, Fe(NH 4)2 (SO4)2.6 H2O atau garam Oesper, FeC2H4 (NH4)2.4 H2O (ferro etilendiammonium sulfat). Dalam larutan netral, Fe (II) cepat teroksidasi oleh udara, tetapi hal itu dapat dicegah bila larutan diasami dan larutan paling stabil dibuat dengan H2SO4 sekitar 0,5 M. Larutan demikian perlu distandarisasi setiap kali hendak dipakai. 2.6. Penentuan Titik Akhir pada Titrasi Redoks Biasanya dua jenis indicator digunakan untuk menentukan titik akhir. Indikator tersebut adalah indicator eksternal maupun indicator internal. Biasanya indicator eksternal digunakan dalam uji bercak.Contohnya : K 3Fe(CN)6 untuk Fe. UO2(NO3)2 untuk Zn. Indikator eksternal dapat digantikan oleh indicator redoks internal. Indikator terdiri dari jenis ini harus menghasilkan perubahan potensial oksidasi di sekitar titik ekivalen reaksi redoks. Yang terbaik adalah indicator 1.10fenantrolin, indicator ini mempunyai potensi oksidasi pada harga antara potensial larutan yang titrasi dan penitrannya sehingga memberikan titik akhir yang jelas. (fen)3Fe



+e



(fen)3 Fe



E = 1,06 V – 1,11 V



Biru Merah Garam kompleks yang diperoleh dari pencampuran secara ekivalen 1.10fenantrolin dan FeSO4membentuk kompleks khelat yang disebut “ferroin”. Pertukaran electron berlangsung melalui cincin aromatic. Kompleks Fe



dengan



5-nitro-1, 10-fenantrolin dan 5-metil-1-10-fenantrolin masing-masing dikenal sebagai nitroferrolin (E = 1,25 V) dan metal-ferroin (E = 1,02 V). Kompleks Fe dengan 4-7 dimetil fenantrolin mempunyai harga E = 0,921 V dalam 0,5 M



H2SO4. Turunan-turunan lain yang sering digunakan adalah 5,6-dimetil; 3,5,7 trimetil; 3,4,6,7-tetrametil; 5 fenil; 5-khloroferroin. Kemudian indicator trimetil metana; turunan ini digunakan dalam suasan larutan alkalis dan netral. Misalnya saja eroglaucine A (0,98 V), erigren B (0,99 v), eriogren semuanya berubah warnanya dari kuning ke jingga pada peristiwa oksidasi. Pada keadaan tersebut titrasi kembali tidak mungkin dilakukan karena perubahan warnanya tidak reversible. Difenil amin dalam H2SO4 juga merupakan indicator yang sering digunakan. 2.7.Pemakaian Iodium Sebagai Regen Redoks Karena harga E iodium berada pada daerah pertengahan maka sistem iodium dapat digunakan untuk oksidator maupun reduktor. Jika E



tidak



tergantung pada pH (pH I2



+2e



2I ,E



= 0,535 V



I2 adalah oksidator lemah sedangkan iodide secara relative merupakan reduktor lemah. Kelarutannya cukup baik dalam air dengan pembentukan triodida [KI 3]. Oleh karena itu I2



+2e



2 I ,E



= 6,21 adalah reaksi pada permulaan reaksi. Iodium



dapat dimurnikan dengan sublimasi. Ia larut dalam larutan KI dan harus disimpan dalam tempat yang dingin dan gelap. Dapat distandarisasi adalah As2O3. Berkurangnya iodium akibat penguapan dan oksidasi udara menyebabkan banyak kesalahan analisis. Cara lain standarisasi dengan Na2S2O3. 5H2O. Larutan thiosulfat distandarisasi lebih dahulu terhadap K2CrO7. Reaksinya : Cr2O7



+ 14 H + 6 I



3 I2 + 2Cr



+ 7H2O



Biasanya indicator yang digunakan adalah kanji/amilum. Iodida pada konsentrasi < > M dapat dengan mudah ditelan oleh amilum. Sensitivitas warnanya tergantung pada pelarut yang digunakan. Kompleks iodiumamilum mempunyai kelarutan yang kecil dalam air sehingga biasanya ditambahkan pada titik akhir reaksi. Dengan formamida penyerangan kanji oleh



mikroorganisma paling sedikit. Kita akan membahas beberapa pilihan reaksi iodometrik. a. reaksi iodium-tiosulfat : Jika larutan iodium di dalam KI pada suasana netral maupun asam dititrasi maka : I3 + 2S2O3



3 I



+ 2S4O6



sealam reaksi zat antara S2O3 I yang tidak berwarna adalah terbentuk sebagai S2O3



I



S2O3 I + 2 I



+ 3



2S2O3 I S2O3 I



+I



S4O6



+ S2O3



I



+ 3



S4O6



warna yang terus menjadi warna indicator muncul kembali pada +



I Reaksi berlangsung baik dibawah pH =



5,0, sedangkan pada larutan alkali, larutan asam hpoiodus (HOI) terbentuk. b. Reaksi dengan tembaga : Kelebihan KI bereaksi dengan CU (II) untuk membentuk CuI dan melepaskan sejumlah ekivalen I2. 2Cu



+ 4 I



2CuI + I2 ; 2Cu



+ 3 I



2CuI + I3 Iodida berperan



sebagai reduktor. Reaksi dengan Cu Cu



+e



Cu E



+e



CuI E



= 0,15 V; I2 + 2 e = 21 E



=0,54 V dan Cu



+I



= 0,86 V Hasil yang terbaik diperoleh dalam 4% KI.



pH optimum adalah 4,0.Cu (II) pada medium alkali akan lebih sulit dioksidasi. Na2S2O3 di tambahkan secara perlahan-lahan karena iodium yang teradsorbsi dilepaskan sedikit demi sedikit. Adanya ion klorida dapat mengganggu karena iodide tidak dapat mereduksi Cu (II) secara kuantitatif. c. Oksigen terlarut : Dengan menggunakan metode Winkler, oksigen terlarut (DO) dapat ditentukan. Dasarnya adalah reaksi antara O 2 dan Mn (II) hidroksida yang tersuspensi pada media alkali. Pada penambahan asam Mn (OH)2 berubah menjadi Mn-iodida. d. Air dengan metode Kerl Fischer : Ini meliputi titrasi sampel dalam methanol. Titik akhir titrasi sesuai dengan munculnya kelebihan I 2, yang dapat dideteksi secara manual maupun dengan cara-cara elektrokimia. Reaksi adalah :



C5H5N.I2 + C5H5N.SO2 + C5H5N + H2O



2C5H5N H



I +



C5H5N.



SO2 (Piridin N – asam sulfonat) C5H5N.SO3 + CH3OH C5H5N.SO3 + H2O



C5H5NO. SO2OCH3 (Piridium metal sulfat) C5H5NHO. SO2OH (Piridium hydrogen sulfat)



Reaksi totalnya : I2 + SO2 + H2O + CH3OH + 3 pyH I



2 pyH I + pyHOSO2OCH3



Metode ini sangat untuk menentukan kelembapan dan kandungan H2O dari beberapa materi. Metode dua reagen lebih baik bila sampel dan piridin methanol serta SO2 dititrasi dengan iodium dalam metanol. 2.8. Beberapa Sistem Redoks a. Ce (IV) sulfat adalah oksidator yang sangat baik dengan indicator o-fenantrolin. Pada reaksi Ce



Ce



+ e electron orbital 4f-lah yang dibebaskan. Laju



reaksi dipengaruhi oleh pelarut dan pembentukan kompleks. Ce (IV) selama reaksi dalam medium H2SO4, HNO3 dan HCLO4 berada dalam bentuk kompeks. Potensial formal pasangan Ce (IV)-Ce (III) adalah 1,70 V dalam HCIO 4; 1,60 V dalam HNO3 dan 1,42 V dalam larutan H2SO4. b. Kalium permanganate : adalah oksidator kuat. Tidak memerlukan indicator. Kelemahanya adalah dalam medium HCI CI dapat teroksidasi. Demikian juga kelarutannya, mempunyai kestabilan yang terbatas. Biasanya digunakan pada medium asam 0,1N; MnO4 + 8 H + 5 e



4 H2O E = 1,51 V. Reaksi



oksidasi terhadap H2C2O4 berjalan lambat pada temperature ruang. c. Kalium dikromat : reaksi ini berproses seperti Cr2O7



+ 14 H + 6 e



Cr



+ 7 H2O E = 1,33 V Zat ini mempunyai



keterbatasan dibandingkan KMnO4 atau Ce (IV), yaitu kekuatan oksidasinya lebih lemah dan reaksinya lambat. K2Cr2O4 bersifat stabil dan inert terhadap HCI. Mudah diperoleh dalam kemurniaan tinggi dan merupakan standar primer. Biasanya indicator yang digunakan adalah asam difenilamin-sulfonat. Terutama digunakan untuk analisis besi (III) menurut reaksi : 6 Fe



+ Cr2O7



+ 14 H



6 Fe



+ 2 Cr



+ 7 H2O



d. Kalium bromate : ini adalah oksidator kuat. Reaksinya: BrO



+6H



Br



+ 3H2O E = 1,44 V. BrO3 adalah standar primer dan sifatnya stabil. Methyl orange atau red digunakan sebagai indicator tetapi tidak sebaik nafthaflavon,quinoline yellow. Kalium Bromat banyak digunakan dalam kimia organic, missal titrasi dengan oksin. Sebagian besar titrasi meliputi titrasi kembali dengan asam arsenic. e. Kalium iodat : banyak dipakai dalam kimia analitik IO 3 + 5 I + 6 H I2 + 3 H2O dan reaksi dalam titrasi Adrew’s: IO3 + Cl + 6 H +4 e



3



ICI + 3



H2O E = 1,20 V. titrasi Andrew dilakukan pada suasana asam HCI 6 M dalam CCI4. Titik akhir ditetapkan pada saat earna unggu menghilang . Untuk mendapatkan warna titik akhir yang tepat perlu dilakukan pengocokan. BAB III BAHAN, ALAT DAN METODE 3.1. Bahan Percobaan Beberapa bahan yang digunakan untuk praktikum ini yaitu : asam oksalat, KMnO4, dan sampel (sampel I) 3.2. Alat Percobaan Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu : pembakar bunsen, termometer, kaki tiga, kasa, neraca elektrik, labu erlemeyer, buret, gelas ukur, pipet, kertas, labu ukur, dan corong 3.3 Metode/prosedur Percobaan Metode Percobaannya yaitu : 1. Pembuatan Larutan Baku Primer asam oksalat, (H2C2O4.2H2O) (BM 126) 0,05 N. Asam oksalat ditimbang seberat + 0,315 gram, lalu dimasukkan ke dalam labu ukur seukuran kemudian larutkan dengan menambahkan aquadest sampai volume 100 ml. 2. Pengenceran larutan baku sekunder KMnO4 0,1 N menjadi 0,05 N 50 ml kalium permanganat (KMnO4) diadakan sampai volume 100 ml. 3. Pembakuan KMnO4



Pipet 25 ml asam oksalat, masukkan ke dalam labu Erlemenyer, kemudian tambahkan 15 ml H2SO4 panaskan. Titrasi dengan larutan baku KMnO4 sampai terbentuk warna ros. Catat volume akhir KMnO 4 pada buret. Ulangi, kemudian cari volume rata-rata KMnO4 yang terpakai. Catat Volum rata-rata KMnO4 yang terpakai. 4. Perhitungan Konsentrasi Sampel (Sampel I) Pipet 25 ml sampel, tambahkan H2SO4 kemudian panaskan sampai letupan yang pertama. Titrasi dengan larutan baku KMnO 4 sampai terbentuk warna ros. Catat akhir KMnO 4. Ulangi kemudian cari volume rata-rata KMnO4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Percobaan Pada percobaan ini, asam oksalat 25 ml ditambahkan H2SO4 pekat kemudian dipanaskan mencapai suhu 60-65o C ternyata mempunyai warna larutan tetap bening. Tabel Hasil Titrasi Asam Oksalat dengan H2SO4 oleh KMnO4 Percobaan 1 2 Rata-rata TE Keterangan :



Titik Ekivalen (mL) 5,7 mL 5,7 mL 5,7 mL



Warna berubah menjadi warna ros. V1 . N1 = V2 . N2 N asam oksalat . Vasam Oksalat = N KMnO4 . V KMnO4 N1 = N2 . V2 V1 = 0,03 . 5,7 mL 25 mL = 0,171 25



= 0,00684 N = 6,84 X 10-3 Jadi N asam oksalat adalah 6,84 X 10-3 N 4.2. Pembahasan Pereaksi kalium permanganat ukan pereaksi aku primer. Sangat sukar untuk mendapatkan perekasi ini dalam keadaan murni, bebas dari mangan dioksida. Kalium permanganat merupakan zat pengoksid kuat yang berlainan menurut pH medium, kalium permanganat merupakan zat padat coklat tua yang menghasilkan larutan ungu bila dilarutkan dalam air, yang merupakan ciri khas untuk ion permanganat. Timbulnya mangan dioksida ini justru akan mempercepat reduksi pemanganat. Demikian juga adanya ion mangan (II) dalam larutan akan mempercepat reduksi permanganat menjadi mangan oksida. Reaksi tersebut berlangsung sangat cepat dalam suasana netral. Oleh karena itu larutan



kalium



permanganat



harus



dibakukan



dahulu



dengan



menggunakan asam oksalat (H2C2O4) dan H2SO4. Pembakuan



larutan



KMnO4 ini



dapat



dilakukan



dengan



titrasi



permanganometri secara langsung, biasanya dilakukan pada analit yang dapat langsung dioksida. Kalium permanganat merupakan zat pengoksidasi yang sangat kuat. Pereaksi ini dapat dipakai tanpa penambahan indikator, karena mampu bertindak sebagai indikator. Oleh karena itu pada larutan ini tidak ditambahkan indikator apapun dan langsung dititrasi dengan larutan KMnO4. Sumber-sumber kesalahan pada titrasi permanganometri, antara lain terletak pada: Larutan pentiter KMnO4 pada buret Apabila percobaan dilakukan dalam waktu yang lama, larutan KMnO4 pada buret yang terkena sinar akan terurai menjadi MnO2 sehingga pada titik akhir titrasi akan diperoleh pembentukan presipitat coklat yang seharusnya adalah larutan berwarna merah rosa. Penambahan KMnO4 yang terlalu cepat pada larutan seperti H2C2O4 Pemberian KMnO4 yang terlalu cepat pada



larutan H2C2O4 yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan cenderung menyebabkan reaksi antara MnO4- dengan Mn2+¬. MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O ↔ 5MnO2 + 4H+ Penambahan KMnO4 yang terlalu lambat pada larutan seperti H2C2O4 Pemberian KMnO4 yang terlalu lambat pada larutan H2C2O4 yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan mungkin akan terjadi kehilangan oksalat karena membentuk peroksida yang kemudian terurai menjadi air. Raeksi antara permanganat dengan asam oksalat berjalan agak lambat pada suhu kamar. Tetapi kecepatan meningkat setelah ion mangan (II) terbentuk mangan (II) bertindak sebagai suatu katalis dan reaksinya diberi istilah otokatalitik karena katalis menghasilkan reaksinya sendiri. Kalium permanganat merupakan pengoksidasi yang kuat sehingga dapat memakainya tanpa penambahan indikator. Hal ini dikarenakan kalium permanganat dapat ertindak sebagai indikator atau autoindikator. Diperoleh volume yang menggunakan KMnO4 sebesar 1 mL, dengan perubahan larutan menjadi warna ros. Reaksi yang terjadi adalah : 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ à 2Mn2 +10 CO2 + 8 H2O Berdasarkan reaksi diatas diperoleh sesuai dengan konsep awal bahwa normalitas KMnO4 yang digunakan adalah 0,03 N maka untuk dihasilkan perhitungan sebagai berikut : V1 . N1 = V2 . N2 N asam oksalat . Vasam Oksalat = N KMnO4 . V KMnO4 N1 = N2 . V2 V1 = 0,03 . 5,7 mL 25 mL = 0,171 25 = 0,00684 N = 6,84 X 10-3



Jadi N asam oksalat adalah 6,84 X 10-3 N Permanganat akan memberikan warna merah ros yang jelas pada volume larutan biasa dipergunakan dalam larutan yang biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini dipergunakan untuk mengidikasi kelebihan reagen tersebut. Permanganat berekasi secara cepat dengan banyak agen pereduksi, namun beberapa substansi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi. Tabel Hasil Titrasi Asam Oksalat dengan H2SO4 oleh KMnO4 Percobaan Titik Ekivalen (mL) 1 5,7 mL 2 5,7 mL Rata-rata TE 5,7 mL Kelebihan sedikit dari permanganat yang hadir pada titik akhir dari titrasi cukup untuk mengakibatkan terjadinya pengendapan sejumlah MnO2. Bagaimanapun juga, mengingat reaksinya berjalan lambat, MnO2 tidak diendapkan secara normal pada titik akhir titras-titrasi permanganat. Tindakan pencegahan khusus harus dilakukan dalam pembuatan larutan permanganat. Jejak-jejak dari MnO2 yang semula ada dalam permanganat, atau terbentuk akiat dari reaksi antara permanganat dengan jejak-jejak dari agen-agen pereduksi didalam air, mengarah pada dekomposisi. Tindakan-tindakan ini biasanya berupa larutan kristalkristalnya, pemanasan untuk menghancurkan substansi-substansi yang dapat direduksi.



BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Setelah melakukan percobaan maka praktikan dapat menarik beberap kesimpulan yang penting, yaitu : a. Permanganometri



adalah



metode



titrasi



menggunakan



larutan



KMnO4 sebagai titran b. Larutan KMnO4 dibakukan dengan H2C2O4. 2H2O dan diperoleh konsentrasi KMnO4standarisasi sebesar 0,03 N. Konsentrasi H2C2O4. 2H2O adalah 6,84 X 10-3 N c. Reaksi titrasi kalium permanganat tidak memerlukan indikator d. Titrasi ini berjalan agak lambat pada temperatur ruangan e. Dilakukan pemanasan untuk mempercepat titrasi B. SARAN Pada praktikum kali ini, praktikan menyadari banyak kekurangan. Dalam hal ini diharapkan supaya prosedur serta ala-alat yang digunakan itu sesuai dengan penuntun praktikum, sehingga saat pembuatan jurnal maupun untuk pembuatan laporan atau bahkan saat praktikum itu sedang berjalan praktikan tidak bingung. Praktikan juga menyadari akan kesulitan untuk lebih teliti dalam membaca angka-angka yang ada dalam buret, karena posisi penyangga buretnya miring yang sulit untuk diluruskan. Sehingga praktikan berharap untuk kedepannya sarana dan alat-alat praktikum yang sekira sudah kurang layak, atau rusak harap bisa cepat diperbaiki, agar para praktikan lainnya pada umumnya, khususnya saya bisa mendapatkan data yang benarbenar akurat. Demikianlah laporan praktikum saya. Dalam hasil ini tentulah masih banyak kekurangan maupun kesalahan yang disengaja maupun tak disengaja, maka dari pada itu praktikan mohon maaf apabila ada dari pembaca yang kurang berkenan terhadap laporan saya ini, kritik dan saran yang bersifat membangun selalu saya harapkan.



DAFTAR PUSTAKA Basset,



J.



Dkk.199. Buku



Ajar



Vogel



Kimia



Analisis



Kuantitatif



Anorganik. Penerbit Buku Kedokteran. EGC. Jakarta Haryadi.1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. PT. Gramedia: Jakarta. Purba, Michael 1995. Ilmu Kimia untuk SMU Kelas 2 Jilid 2A. Jakarta : Erlangga. Sutresna, Nana. 2003. Pintar Kimia Jilid 3 untuk SMU Kelas 3. Jakarta : Ganeca Exact. Pudjaatmaka,



Hadyana.1989. KIMIA



UNIVERSITAS. ERLANGGA: Jakarta. Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI-Press. Jakarta



UNTUK