Mengenai Saya

Foto saya
tangerang, tangerang, Indonesia
ان اكون احسنهم خلقا ان اكون اوسعهم علم ان اكون اجملهم صورا ان اكون اكثرهم مالا
Diberdayakan oleh Blogger.
RSS

KOMPLEKSOMETRI DAN KELATOMETRI


BAB 6
KOMPLEKSOMETRI DAN KELATOMETRI

Pengertian :
Jenis titrasi dengan hasil terbentuknya senyawa kompleks antara titran dan titrat
Kompleks  :
·        Suatu satuan  baru yang terbentuk dari satuan-satuan yang berdiri sendiri, tetapi membentuk ikatan baru dalam senyawa kompleks.
Misal :
Kompleks Cu2+ terjadi dari satuan-satuan yang dapat berdiri sendiri yaitu Cu2+, H2O atau Cl-. Kompleks yang terjadi berisi dua komponen atau lebih.
CuSO4
CuSO4.5H2O berwarna biru
CuSO4 dalam NH4OH berwarna biru tua
CuSO4 dalam HCl berwarna hijau
Dalam senyawa kompleks terdiri dari :
·        Ion logam / ion sentral atau inti
·        Komponen lain yang berupa ion atau molekul negative yang disebut ligand.
Jumlah ligan dalam sebuah kompleks berbeda-beda, bisa dua atau bahkan 8. jumlah ikatan dengan ligand disebut bilangan koordinasi.
Ion logam univalent biasanya mempunyai bilangan koordinasi dua jenis.
Muatan sebuah kompleks dapat psitif, negative, atau bahkan nol.
Contoh :
[Pt(NH3)2Cl4)]                                     [Ag(CN)2]-
[Pt(NH3)2Cl5)]-                                    [Zn(NH3)4]2+
Ikatan kovalen koordinat
Ikatan natara inti dan ligand bersifat kovalen.
(sepasang electron dipakai bersama antara kedua atom yang berikatan)
Ikatan kovalen biasa; Kedua pihak masing-masing memebrikan 1e. dalam pembentukan senyawa kompleks; ion logam tidak memberikan e karena bersifat sebagai ion positif.

Ikatan kovalen yang terbentuk karena kedua e disediakan oleh ligand, sehingga disebut ikatan kovalen koordinat.
Jadi ligand haruslah suatu atom / gugus atom yang mempunyai kelebihan pasangan elektron.

Atom / gugus atom yang biasa menjadi ligand :
  1. Atom halogenida (F-, Cl-, Br-, I-)
OH- baik dari basa maupun persenyawaan organic, gugus karbonil (      C = O)

  1. Basa nitrogen (NH3, amina alifatik, pirimidin)
  2. Beberapa gugus atom yang berisi S, P dan As

Ligand Monodentat dan Ligand Polidentat

Ligand monodentat atau unidentat                bergigi Satu  seperti I-, NH3, dan CN-
Ligant polidentat atau monodentat                bergigi banyak, seperti   Etilendiamin
 dietilamin H2N-CH2-CH2-NH2 (donornya atom N)           
Bila ion Zn2+ membentuk kompleks dengan ligand-ligand tersebut, maka akan terbentuk ikatan bentuk cincin (ring) yang berisi enam, empat, atau lima.

Kekuatan suatu kompleks

·         Bila suatu kompleks dilarutkan akan terjadi pengionan, sehingga terbentuk kesetimbangan antara kompleks yang tersisa dan komponennya.

Misal : Ag(NH3)2+                   Ag+   +   2NH3
      
      Kinst   =   [Ag+][NH3]2                                           (a)
                      [Ag(NH3)2]+

·         Bila komponen-komponen suatu kompleks dicampurkan dalam larutan, akan terjadi ikat mengikat sampai tercapai kesetimbangan antara kompleks yang terbentuk, dengan komponen-komponen tersebut.
   Ag+   +   2NH3                                   Ag(NH3)2+

KSt    =   [Ag(NH3)2]+                                             (b)
                   [Ag+][NH3]2

Pers. a) disebutkan sebagai disosiasi
             Kinst disebut sebagai konstatnta ketidakstabilan (instability konstant)

Makin besar K inst makin kurang stabil kompleks makin lemah, makin mudah terpecah kembali menjadi komponen-komponennya.

Makin besar Kst  maka makin stabil kompleks tersebut

Contoh : Kst  =  [Hg(NH2)3]+
                          [Ag+][NH3]2  =  107,23
              Kinst =  10-7,23

Contoh beberapa reaksi pembentukan kompleks :

1. AgCl    +   2NH3                    Ag(NH3)+   +   Cl-   (larut)
2. AgI       +   2NH3                         Ag(NH3)+   +    I-     (tidak larut)
3, AgI       +   2CN-                         Ag(CN)2-    +   I-     (larut)

Larut tidaknya endapan, tergantung dari :
  1. Kestabilan endapan
  2. Konstanta kestabilan kompleks yang terjadi
Bila konstanta kesetimbangan sangat besar, endapan mudah larut, dan jika sebaliknya endapan tidak larut.
No.1)   Kc   =   [Ag(NH3)2+][Cl-]
                                [NH3]
                   =   KSt kompleks  x KSP  x  AgCl
                   =   107,23  x 10-10
                   =   10-2,73                                                   ini kecil, tapi jika NH4OH berlebih, maka  
                                                                        kesetimbangan geser ke kanan, sehingga
                                                                        AgCl menjadi larut
No.2)   Kc  =   10-16  x   107,23
                   =   10-8,77                                      tidak larut AgI                        kelarutannya
                                                                                                             dalam air
                                                                                                             sangat kecil
No.3)  Kc   =   10-16   x   1019,9
                   =   103,9                                         besar                jadi larut

Titrasi dengan senyawa pengkompleks, beberapa Contoh
  1. Titrasi yodida dengan ion merkuri
Hg2+   +   4I-                   HgI42-

  1. Titrasi Liebig
Ag+   +   2CN-                Ag(CN)2-

  1. Titrasi dengan polidentat, khususnya EDTA akan dibahas lebih rinci.
Indikator yang biasa digunakan : indicator I-, AgI dan Mureksida dan EBT

Titrasi dengan EDTA

(Etylendiaminetetraacetic acid)
Asam berbasa empat, sering ditulis H4Y, merupakan asam lemah, EDTA mengalami pengionan bertahap :
           
H4Y                 H+   +   H3Y-                           K1   =   1,02 x 10-2
H3Y-                H+   +   H2Y2-                                   K2   =   2,14 x 10-3
H2Y2-               H+   +   HY3-                                    K3   =   6,92 x 10-7
HY3-                H+   +   Y4-                                        K4   =   5,5 x 10-11
Kelebihan EDTA sebagai pereduksi titrimetrik :
  1. Dengan ion logam selalu membentuk kompleks 1:1  (1 ion logam dengan satu molekul EDTA)
  2. Kestabilan kelat tinggi, kecuali dengan logam alkali
  3. Bereaksi dengan cepat dengan sebagian besar ion logam



Reaksi pembentukan kelat secara umum:

            Mn+   +     Y4-                      MYn-4
           
KMY   =    [MYn-4]
                            [Mn+][Y4-]
Disederhanakan :
            KMY   =   [MY]
                            [M][Y]
Bagaimana jika M adalah Ag+, Ca2+, Al3+ dan Th4+
EDTA terdapat sebagai Na2H2Y.2H2O dan H4Y
Dalam pelarut, terdapat lima spesies :
H4Y                    HY3-                            H2Y2-                        HY3-                       Y4-              

Cara-cara titrasi EDTA
  1. Cara titrasi langsung
Khusus untuk kation yang dapat bereaksi cepat.
-          sering ditambahkan sitrat dan tartrat untuk mencegah pengendapan
-          sering ditambahkan buffer NH3-NH4Cl pH 9-10 untuk membentuk kompleks NH3
  1. Cara  titrasi kembali
Untuk kation yang bereaksi lambat dengan EDTA atau bila tidak ada indicator yang sesuai
Caranya : analat + larutan EDTA berlebih. Kelebihan EDTA dititrasi dengan larutan baku kation dan indicator yang cocok.
  1. Cara tidak langsung
Contoh : penentuan sulfat dengan larutan baku Ba berlebih, kelebihannya dititrasi dengan EDTA
  1. Cara Penggeseran (Diplacement Titration)
Cara ini baik untuk kation yang membentuk kelat-EDTA lebih kuat dari Mg-EDTA / Zn-EDTA.
Analat + Mg-EDTA                Mg2+ dititrasi dengan EDTA. Jika tidak ada indicator untuk kation tersebut.

  1. Cara titrasi alkalimetri
Ditambahkan larutan Na2H2Y berlebih pada analat yang bereaksi netral. Ion H+ yang dibebaskan dititrasi dengan larutan baku basa.

Larutan baku EDTA

Asam bebas H4Y ataupun Na2H2Y.2H2O, dapat diperoleh dengan mudah :
H4Y sebagai bbp dikeringkan beberapa jam pada suhu 130-1450C                lalu dilarutkan dalam basa sesedikit mungkin sampai larut sempurna.
 Na2H2Y.2H2O mengandung 0,3% kelembaban extra, tanpa pengeringan sudah bisa digunakan, tapi jika perlu, bisa dikeringkan pada suhu 800. jika terlalu panas akan terbentuk Na2H2Y, yang sangat higroskopis, ini tidak diharapkan.

Standarisasi Larutan EDTA

EDTA distandarisasi dengan CaCO3 mutu bbp, terutama jika untuk penentuan kadar Ca. CaCO3 sukar larut dalam air, jadi perlu ditambah sedikit HCl, kemudian tambahkan buffer. Kemudian dititrasi dengan EDTA.
Air untuk melarutkan EDTA harus bebas ion, untuk menghindari kation yang dapat memblock indikator.
Larutan EDTA sebaiknya disampan dalam botol poli-etileln tidak dalam gelas, karena akan terjadi pelarutan ion-ion dari gelas sehingga [EDTA] menjadi turun (>1% dalam 1 bulan).

Perhitungan untuk Kurva Titrasi Kompleks (sp EDTA)
·         EDTA (H4Y) dalam larutannya akan terion :
            H4Y                    HY3-                            H2Y2-                        HY3-                       Y4-              

Kelima spesies ini akan ada bersama-sama.
Misal : dibuat larutan N2H2Y 1 M, maka :
[H2Y2-] < 1 M , tepatnya sangat dipengaruhi oleh pH.
Jika pH<<< kesetimbangan geser ke kiri, jadi jumlah terbesar {H4Y] dan jika pH>>> sebaliknya.





·         Berapapun pH larutan EDTA dan spesies manapun yang dominan, jumlah total kelima spesies akan sama dengan jumlah mol yang dilarutkan.
Mn+   +   H2Y2-                                                MYn-4   2H+
M      +   H2Y2-                                   MY   +   2H+
Sangat dipengaruhi pH, jadi harus menggunakakan buffer.

·         Tetapan Kesetimbangan :
K   =   [MY][H+]2                                            [H2Y]   =   CT
            [M][H2Y]                                                a4    =    [ Y-4]
K   =   [MY] [H+]2                                                                                     C
            [M] CT                                                                 1   =    a4
      =   [MY] [H+]2 . a4                                                CT       [ Y-4]
            [M][ Y-4]
      =    [MY] . a4[H+]2
            [M] [ Y-4]

  K     =   KMY . a4[H+]2
[H+]2                            [H+]2
          =   K’MY

·         Indikator pada kelatometri tidak berubah warna karena perubahan pH bukan karena daya oksidasi, tapi karena perubahan pM.
pM  =  - log M                               M = konsentrsi kation
·         catatan :
  K       =   K’MY
[H+]2   
K’MY   =   KMY . a4



Contoh :
50 mL Ca2+ 0,01 M dititrasi dengan EDTA 0,01 M pada pH 10. K’CaY  =  1,75 x 1010
Tentukan titik potong pada kurva titrasi pada saat sebelum titik ekivalen saat titik ekivalen dan setelah titik ekivalen!
Reaksi             :           Ca2+   +   H2Y                 CaY   +   2H+
a. 10 mL EDTA
[Ca2+]   =   (0,5 – 0,1) mmol
                   (50 + 10) mL
             =   0,4 mmol
                  60 mL
             =   6,67 x 10-3

pCa      =    - log 6,67 x 10-3
            =    2,18

b. Pada saat titik ekivalen
[Ca2+]   =   [H2Y]         

K’         =   [CaY]
                  [Ca2+][H2Y]  
    
             =   [CaY]
                  [Ca2+]2
           
 =   [CaY]
                      K’
           
  =  0,5 / 100
                  1,75 x 1010
 

[Ca2+]   =  √ 2,86 x 10-13
              = 5,3452 x 10 -7
pCa      = 6,27   

c. Sesudah titik ekivalen
misal  + 60 EDTA
K’         =   [CaY]
                  [Ca2+][H2Y]  
[Ca2+]   =   [CaY]
                  K’ [H2Y]  
             =               0,5 /110
                   (1,75 / 1010‑)(0,1 / 110)
             =   2,86 x 10-10
             =   9,54





Latihan:
  1. 30 mL larutan Fe2+ 0,01 M dititrasi dengan EDTA 0,01 M pada pH 10
K Fe2+ = 2,1 x 1014   a  =  0,35
Tentukan titik-titik potong pada kurva saat :
  1. Sebelum titik ekivalen
  2. Saat titik ekivalen
  3. Setelah titik ekivalen                                       K’  =  K x a

  1. 50 mL larutan Mg2+ 0,01 M dititrasi dengan EDTA 0,01 M pada pH 10
K Mg2+  =  4,9 x 108    a  =  0,35
Buatlah kurva titrasinya ! 

Soal tambahan:
50 mL Ca2+ 0,01 M dititrasi dengan EDTA 0,01 M pada pH 12. KCaY  =  5,0 x 1010
 a  =  0,98 Tentukan titik pada saat sebelum titik ekivalen saat titik ekivalen dan setelah titik ekivalen!
Reaksi             :           Ca2+   +   H2Y                 CaY   +   2H+
            

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

0 komentar:

Posting Komentar