Unit 1 Kation Dan Anion [PDF]

Citation preview

HALAMAN PENGESAHAN Laporan lengkap praktikum Kimia Analitik yang berjudul “Identifikasi Kation dan Anion” disusun oleh : Nama



: SERLY



Nim



: 1516041010



Kelompok



: III



Kelas



: Pendidikan IPA Reguler



telah diperiksa oleh Asisten dan Koordinator Asisten yang bersangkutan dan dinyatakan diterima.



Makassar,



Januari 2017



Koordinator Asisten



Asisten



Ramli Ardiansyah NIM: 1313140011



Ramli Ardiansyah NIM: 1313140011



Mengetahui Dosen Penanggung Jawab



Dr. Hasri, M.si NIP: 1965 1103 1986 02 2001



A. Judul Percobaan Percobaan yang telah dilakukan ini berjudul “Identifikasi Kation dan Anion”. B. Tujuan Percobaan Percobaan ini bertujuan mengidentifikasi kation dan anion



yang



terkandung dalam sampel. . C. Landasan Teori Kation adalah ion yang bermuatan posiif, sedangkan anion adalah ion yang bermuatan negative. Ion satu dengan lainnnya dapat dibedakan karena tiap ion mempunyai reaksi kimia spesifik. Kation dan anion merupakan penyususn suatu senyawa, sehingga untuk menentukan jenis zat atau senyawa tunggal dikandungnya (Hasri, 2015). Analisis kualitatif kation adan anion dikaji secara terpisah. Analisis kualitatif anion lebih sederhana dibandingkan analsisis kation, tetapi analis kualitatif anion memerlukan ketelitian dalam melakukan observasi dari gejalagejala yang timbul. Mengingat keuntungan ini, maka analisis anion kita pelajari sebelum analisis kation, walau tidak mustahil kajian analisis kualiatif kation didahulukan sebelum analisis anion (Ibnu, 2004: 34). Untuk tujuan analisis kualitatif sistematik kation-kation di klasifikasikan dalam lima golongan berdasarkan sifat-sifat kation itu terhadap beerapa reagensia. Dengan memakai apa yang disebut reagensia golongan secara sistematik, dapat di tetapkan ada tidaknya golongan kation, dan dapat juga memisahkan golongangolongan ini untuk pemeriksaan lebih lanjut. Reagensia golongan yang dipakai untuk klasifikasi kation yang paling umum adalah asam klorida, hydrogen, sulfide, ammonium sulfide, dan ammonium karbonat. Klasifikasi ini didasarkan atas apakah suatu kation bereaksi dengan reagensia-reagensia ini dengan membentuk endapan atau tidak. Jadi boleh kita katakan, bahwa klasifikasi kation yang paling umum, didasarkan atas perbedaan kelarutan dari klorida, sulfide, dan karbonat dari kation tersebut (Svehla, 1990: 203). Menurut Ayuni, (2014: 37-38) kelima golongan kation dan ciri-ciri khas golongan ini adalah sebagai berikut: 1. Golongan I



Kation golongan ini membentuk endapan dengan asam klorida encer. Ion-ion golongan ini adalah timbal, merkurium 1 dan perak. 2. Golongan II Kation golongan ini tidak bereaksi dengan asam klorida encer tetapi membentuk endapan dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer. Ion-ion golongan ini adalah merkurium II, tembaga, bismuth, cadmium, arsenic III, arsenic V, stibium III, stibium V, timah II dan timah (III) dan (IV). Keempat ion pertama merupakan sub golongan IIa dan keenam yang terakhir sub golongan IIb. Sementara sulfide dari kation dalam golongan IIb justru dapat larut. 3. Golongan III Kation golongan ini tidak bereaksi dengan asam klorida encer, ataupun dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer. Namun kation ini membentuk endapan dengan ammonium sulfide dalam suasana neral atau amoniakal. Kationkation golongan ini adalah kobalt (II), nikel (II), besi (II), besi (III), kromium (III), aluminium, zink dan mangan (II). 4. Golongan IV Kation golonfan ini tidak bereaksi dengan regensia golongan I, II, dan III. Kationkation ini membentuk endapan dengan amonium karbonat dengan adanya ammonium klorida, dalam suasana netral atau sedikit asam. Kation-kation golongan ini adalah kalsium, stronsium dan barium. 5. Golongan V Kation-kation yang umum yang tidak bereaksi dengan reagensia-reagensia golongan sebelumnya merupakan golongan kation yang terakhir yang meliputi ion-ion magnesium, natrium, kalium, ammonium, litium, dan hidrogen. Analisis kation dan anion sering kali dapat dibantu oleh diagram alir, yang menggambarkan langkah-langkah sistematis untuk mengidentifikasi jenis anion dan kation. Diagram alir untuk analisis kation lebih sistematis dibandingkan diagram alir analisis anion. Dalam diagram alir analisis kualitatif anion dan kation dimulai dari ion yang ditanyakan, pereaksi yang perlu ditambahkan, kondisi eksperimen dan rumus kimia produk yang dihasilkan (Ibnu, 2004: 35). Variasi komposisi resin kation dan anion tidak mempengaruhi pH efluen, didimana pH efluen mengalami kenaikan pada semua variasi komposisi dikarenakan tidak semua resin anion mampu membasakan air dengan kandungan ion positif dari resin kation. Dengan menggunakan resin penukar kation saja,



maka pH efluen yang dihasilkan akan bersifat asam karena mengandung ion hydrogen yang berhasil dipertukarkan dengan ion positif dari limbah air terproduksi seperti ion natrium dan ion logam lainnya. Proses pertukaran kation paling cepat terjadi untuk kondisi larutan limbah air terproduksi pH = 7. Pada kondisi larutan basa, kesetimbangan reaksi akan bergeser kearah kanan, sehingga semakin banyak ion Na+ yang dapat dipertukarkan oleh resin, dan sebaliknya untuk kondisi larutan asam, kesetimbangan pertukaran kation akan bergeser kearah kiri sehingga proses pengikatan kation Na+ dalam larutan limbah air terproduksi menjadi terhambat, ion H+ dari larutan HCl berperan untuk mensubstitusi kation-kation dari larutan air terproduksi yang terikat pada situssitus aktif resin dan mengembalikannya ke bentuk semula (H +). Resin penukar kation yang sudah diregenerasi dapat digunakan kembali untuk pertukaran ion selanjutnya (Partuti, 2014). Beberapa campuran anion yang memerlukan uji khusus antara lain: karbonit-sulfit,



nitrit-nitrat,



nitrat-bromida-iodida,



nitrat-klorat,



klorida-



bromida-iodida, klorida-bromida, klorida-iodida, klorida-klorat-perklorat, iodidatiodida,



fosfat-arsenat,



fosfat-arsenat-arsenit,



sulfide-sulfit-tiosulfat-sulfat,



sulfida-sulfit-tiosulfat, borat-tembaga-barium, flourida heksafluorosilikat-sulfat, oksalat-flourida (Ayuni, 2014: 72). Kation basa tercuci ditunjukkan oleh kandungan kation basa yang terkandung di dalam leachate. Pencucian kation basa terjadi karena air gravitasi membawa kation basa tersedia dalam material piroklastik. Pencucian kation basa pada berbagai perlakuan menunjukkan perbedaan sangat nyata selama empat tahun simulasi, kecuali pada unsur Na+. Kandungan kalium pada air tercuci paling rendah diantara kation basa yang lain (Kusumarini, 2014: 3). Beberapa anion tidak stabil dalam larutan asam atau bereaksi satu sama lainnya dalam suasana asam. Bila terjadi keadaan stabil dalam suasana asam maka analisis anion harus dilakukan dalam suasana basa. Penyediaan sampel dari padatan yang tidak larut untuk analisis anion, dilakukan dengan mendidihkan padatan dalam larutan jenuh natrium karbonat. Perlakuan ini digunakan untuk mengubah anion kedalam bentuk garam natrium yang larut dalam menyisahkan kationnya sebagai karbonat yang tidak larut untuk atau produk dari hidrolisisnya.



Perlakuan dengan natrium karbonat juga dilakukan untuk campuran yang mengandung logam berat tertentu , agar tidak terjadi interferensi dalam uji anion. Analisis anion yang sering dilakukan meliputi 11 anion yang paling umum, yaitu anion sulfida (S2-), sulfit (SO32-), karbonat (CO32-), nitrit (NO22-), iodida (I-), bromida (Br-), klorida (Cl-), fosfat (PO43-), kromat (CrO42-), nitrat (NO3-), dan sulfat



(SO42-).



Kesetimbangan



asam



basa,



kesetimbangan



heterogen,



kesetimbangan redoks, dan kesetimbangan ion kompleks merupakan jenis-jenis kesetimbangan



yang sering digunakan dalam analisis



kualitatif anion.



Pengendapan senyawa ionik dari larutan mulai terjadi bila hasil kali ion-ionnya yang dihasilkan lebih besar dari nilai Ksp. Dalam keberadaan hanya sedikit asam konjugasi, konsentrasi anion tidak cukup besar untuk terjadi endapan. Misalnya ionisasi HPO42- tidak cukup menghasilkan ion PO43- yang diperlukan untuk terbentuknya pengendapan. Dalam suasana asam ion karbonat dan sulfit terdekomposisi menghasilkan CO2 dan SO2 bila larutannya memiliki cukup H+ (Ibnu, 2004: 36-39). Kation basa terlepas diestimasikan berdasarkan jumlah kation basa tercuci dan kation basa yang tertinggal setelah percobaan pencucian. Apabila jumlah kation basa yang terlepas lebih rendah dibandingkan kation basa dapat ditukar yang diukur sebelum masa inkubasi berarti belum terjadi pelapukan lebih lanjut dari material piroklastik. Menduga pelapukan yang terjadi pada material dilakukan dengan menghitung kation basa yang terlepas (Kusumarini, 2014:3). D. Alat dan Bahan 1. Alat a. Kaca arloji 1 buah b. Kaca kobalt 1 buah c. Gelas kimia 50 ml 1 buah d. Tabung reaksi 2 buah e. Pembakar spiritus 1 buah f. Penjepit tabung 1 buah g. Pipet tetes 4 buah h. Kawat platina 1 buah 2. Bahan a. HCl pekat (Asam Klorida) b. NaOH (Natrium Hidroksida) c. Zat x d. Ekstrak kunyit e. Indikator universal



E. 1. a. b. c. d. e. 2. a. b. c.



Prosedur Kerja Uji warna Disiapkan alat dan bahan Disiapkan sampel berupa padatan dan larutan Diletakkan sampel yang berisi padatan diatas kaca arloji dan diamati warnanya. Diambil sampel berupa larutan dengan pipet tetes. Diamati warna sampel yang ada dalam piprt tetes. Uji Asam basa Disiapkan larutan sampel yang akan diuji Diukur pH larutan sebelum menambahkan HCl dan NaOH. Larutan dimasukkan dengan pipet tetes kedalam tabung reaksi dimana setiap



larutan sampel terdiri dari dua tabung reaksi. d. Ditambahkan HCl dan NaOH ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan sampel hingga terjadi perubahan warna. Hentikan jika sudah berubah warna pada larutan sampel. e. Dihitung pH masing-masing larutan sampel yang sudah ditambahkan HCl dan NaOH. f. Dicatat hasil pengamatan. 3. Uji Nyala a. Diambil sampel yang berupa padatan secukupnya dan letakkan diatas kaca arloji, dan dibasahi dengan HCl pekat b. Kawat platina dibersihkan dengan mencelupkan ke dalam gelas kimia yang berisi larutan HCl pekat. c. Diambil sampel tadi dengan menggunakan kawat platina, kemudian dibakar pada nyala api oksidasi. d. Kawat platina dicelupkan kedalam sampel, kemudian dibakar pada nyala api e. f. F. 1. a.



tidak bercahaya. Diamati warna yang muncul Dilakukan kembali kegiatan tersebut untuk sampel yang lain. Hasil Pengamatan Uji Warna Uji warna padatan Zat



CuSO4 KBr Ca3(PO4)2 NaCl K3(Fe(CN)6) b. Uji warna larutan



Warna Biru Terusi Putih Putih Putih Jingga



Larutan



Warna



K2Cr2O7 K2CrO4 FeCl3 Ni 2+/NiSO4 MnO4 Cu2+ CO2+ FeSO4



Jingga / orange Kuning Kuning Tidak berwarna Ungu Tidak berwarna Ungu jingga



2. Uji Nyala Unsur



Dengan kaca kobalt Biru Tidak berwarna Kuning Putih Hijau



KBr Ca3(PO4)2 NaCl K3(Fe(CN)6 CuSO4



Tanpa kaca kobalt Ungu Kuning Kuning Putih Hijau



3. Uji Asam basa Pencampuran K2Cr2O7 + NaOH K2Cr2O7 + HCl FeCl3 + NaOH FeCl3 + HCl Ekstrak kunyit NaOH Ekstrak kunyit + HCl



+



Warna Kuning Kuning Merah Bata Kuning Cokelat Kuning



pH 11 2 13 1 12 1



G. Pembahasan Kation adalah ion yang bermuatan positif, sedangkan anion adalah ion yang bermuatan negatif. Kation dan anion merupakan penyusun suatu senyawa, sehingga untuk menentukan jenis zat atau senyawa tunggal secara sederhana dilakukan dengan menggunakan/menganalisis jenis kation dan anion yang dikandungnya (Hasri, 2015:1). Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa dapat mengidentifikasi kation dan anion yang terkandung dalam sampel. Prinsip kerja dari percobaan ini yaitu pembakaran pada nyala oksidasi dan pembakaran pada nyala api tidak bercahaya serta pengukuran. Kation dan anion yang dipergunakan tidak



ditentukan jenis-jenis kation apa saja yang digunakan , sebab kation dan anion yang digunakan tergabung dalam sampel. Dari larutan sampel tersebut, kita bisa mengidentifikasi jenis-jenis kation dan anion yang ada dalam larutan. Dalam percobaan ini dilakukan identifikasi kation dan anion yang meliputi uji warna, uji nyala dan uji asam basa. Percobaan pertama yaitu uji warna dengan menggunakan 13 sampel baik larutan maupun padatan. Pada sampel padatan CuSO 4 berwarna biru dan warna yang telah didapatkan sesuai dengan teori. Adapun kation membentuk Cu2+ dan anionnya SO42-. Cu berwarna biru baik padatan maupun larutan. Warna kation ini menyebabkan CuSO4 berwarna biru. K2Cr2O7 (kalium dikromat) berwarna orange dan warna yang didapat sesuai dengan teori. Kation yang membentuk K+ dan anionnya Cr2O72- . K2 berwarna kuning baik dalam bentuk larutan maupun padatan. FeSO4 berwarna jingga dengan membentuk kation Fe+ dan anionnya SO42- dan warna yang didapatkan sudah sesuai dengan teori. Setelah diidentifikasi, ternyata kation dan anion menghasilkan warna khas yang berbeda-beda. Hal ini terjadi karena reagensia yang digunakan untuk mengidentifikasi kation didasarkan pada kemampuan untuk kereaksi dengan pereaksikan dan akan membentuk warna yang sangat khas (Svehla, 1985). Percobaan kedua yang dilakukan yaitu uji nyala dengan menggunakan zat KBr, Ca3(PO4)2, NaCl, K3(Fe(CN)6 dan CuSO4. Uji nyala pada nyala oksidasi tidak menghasilkan warna pada saat memakai kaca kobalt dan saat tidak memakai kaca kobalt menghasilkan warna kuning pada Ca 3(PO4)2, itu disebabkan karena kalium adalah logam putih perak yang agak lunak. Pada reaksi ini terbentuk kalium oksida dan kalium hidroksida. Pada uji nyala warna yaitu senyawa-senyawa kalium mudah menguap. Kaca kobalt digunakan sebagai alat bantu untuk menyerap polutan cahaya. Pada saat NaCl uji nyala dengan memakai kaca kobalt menghasilkan warna kuning begitupun tanpa menggunakan kaca kobalt. Pada CuSO4 uji nyala pada kaca kobalt menghasilkan warna hijau begitupun tanpa menggunakan kaca kobalt tetap berwarna hijau. Hal ini terjadi karena CuSO4 jika dilakukan tes nyala maka akan berwarna hijau disebabkan adanya senyawa yang menguap.



Penyebab perubahan warna yang sebelum pembakaran dengan menggunakan kaca kobalt dan tanpa kaca kobalt yaitu karena konfigurasi atom-atom, karena mempunyai konfigurasi yang berlainan dan karakteristik atau sifat-sifat khas dari senyawa itu sendiri. Selain itu pergerakan elektron dalam ion-ion logam yang ada dalam senyawa berpindah masing-masing electron ini melibatkan beberapa energy yang dilepaskan sebagai energy sinar dengan panjang gelombang yang khas. Besarnya energy yang dihasilkan dari perpindahan elektron ini, beragam ion logam akan mempunyai pola garis-garis spektrum yang berbeda dan menghasilkan warna nyala yang tidak sama pula (Sodiq, 2014). Ini berarti percobaan yang dilakukan berhasil. Karena warna yang didapatkan dalam percobaan ini dengan menggunakan kawat platina berhasil. Percobaan terakhir yaitu uji asam basa menggunakan sampel K 2Cr2O7 dan FeCl3 serta ekstrak kunyit dengan menggunakan pereaksi NaOH dan HCl. Disini HCl untuk menentukan keasaman larutan dan NaOH untuk menentukan basa larutan. Pada sampel K2Cr2O7 sampelnya sebenarnya berwarna jingga tetapi praktikan salah menafsirkan warna. Pada saat ditambahkan HCl maka akan berubah warna dengan pH 2 yaitu kuning. Hal ini menunjukkan bahwa larutan tersebut bersifat asam dan apabila ditambahkan NaOH maka akan berubah warna menjadi kuning agak pekat dengan pH 11. Hal ini menunjukkan bahwa larutan tersebut bersifat basa. Pada sampel zat FeCl 3 apabila ditambahkan NaOH akan membentuk endapan dengan pH 13 berwarna merah bata, hal ini terjadi karena FeCl3 merupakan besi klorida yang merupakan zat padat. Jika bereaksi dengan NaOH maka akan menunjukkan bahwa NaOH merupakan larutan basa, sedangkan FeCl3 yang ditanmbahkan HCl maka larutan ini akan membentuk warna kuning dengan pH 1, hal ini menunjukkan bahwa pada pH 1 merupakan asam. Adapun sampel ekstrak kunyit apabila ditambahkan NaOH akan berwarna cokelat dengan pH 12 maka akan menunjukkan bahwa NaOH merupakan larutan basa, sedangkan apabila ditambahkan HCl maka larutan ini akan membentuk warna kuning dengan pH 1, hal ini menunjukkan bahwa pH 1 merupakan asam. Adapun reaksi yang terjadi yaitu:



FeCl3 + 3 NaOH ──> 3 NaCl + Fe (OH)3 FeCl3 + HCl ──> FeSO4 + H2SO4 K2Cr2O7 + NaOH ──> 2 KOH + Na2Cr2O7 K2Cr2O7 + 14 HCl ──> 2 KCl + 2 CrCl3 + 3 Cl2 + 7 H2O H. Penutup 1. Kesimpulan Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan bahwa dalam sampel dapat diidentifikasi kation dan anionnya. Adapun kation dan anion yang diperoleh pada sampel yang merupakan kation adalah Cu2+, Fe2+, Ca+, K22+ sedangkan pada sampel yang merupakan anionnya adalah SO42-, NO3-, CrO42-, dan Cr2O7. Untuk mengetahui sampel mempunyai kation dan anion dilakukan secara analisis kualitatif dengan melakukan beberapa uji identifikasi suat zat serta penggolongan suatu zat tersebut. 2. Saran Diharapkan praktikan lebih teliti dan hati-hati dalam melaksanakan praktikum agar tidak terjadi kesalahan dalam mengambil data.



Daftar Pustaka Ayuni, Ni Putu Sri; Ni Wayan Yuningrat. 2014. Kimia Analitik. Singaraja: Graha Ilmu. Hasri; Dr. Ramlawati. 2015. Penuntun Praktikum Kimia Analitik. Universitas Negeri Makassar: Laboratorium Kimia. Ibnu, Sodiq; Dra. Endang Budiasih; Dra. Hayuni Retno Widarti,M.Si; Munzil, S.Pd, M.Si. 2004. Kimia Analitik I. Malang: Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang Kusumarini, Novalia; Sri Rahayu Utami; Zaenal Kusuma. 2014. Pelepasan Kation Basa pada Bahan Piroklasik Gunung Merapi. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan. Vol,1. No. 2 Partuti, Tri. 2014. Efektifitas Resin Penukar Kation untuk Menurunkan Kadar total Dissolved Solid (TDS) dalam Limbah Air terproduksi Industri Migas. Jurnal Integrasi Proses. Vol, 5. No. 1. Svehla, G. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi Kelima. Jakarta: Kalman Media Pusaka.