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

TITRASI BERDASAR REAKSI REDUKSI-OKSIDASI (TITRASI REDOKS)


BAB 5
TITRASI BERDASAR REAKSI REDUKSI-OKSIDASI
(TITRASI REDOKS)

Jika ada persamaan reaksi sebagai berikut:
            4 FeO              +          O2  2 Fe2O3
Maka reaksi di atas di katakan terjadi oksidasi karena :
  1. Terjadi reaksi dengan oksigen
  2. Terjadi kenaikan valensi dan atau biloks pada unsure Fe
Perbedaan valensi dan bilangan oksidasi
Valensi : - Daya ikat, bilangan bulat harus positif.
Biloks   : - Jumlah e / muatan yang dimiliki oleh suatu atom.
-    Bisa positif atau negatif.
-    Umumnya sama dengan nilai valensi
Beberapa syarat penentuan BO (bilangan oksidasi) :
  1. Hidrogen diberi nilai positif 1
  2. Oksigen diberi nilai negatif 2
(ada beberapa pengecualian)
  1. Unsur yang lebih elektronegatif mendapat nilai BO negatif, dan lawan ikatannya positif.
  2. Unsur yang tidak jelas nilai BO nya, diberi nilai BO berdasar perhitungan, jumlah seluruhnya tidak bermuatan (nol).
  3. Unsur bebas mempunyai nilai BO sama dengan nol.

Beberapa catatan tentang sel Galvani

Contoh: Penulisan bagan sel :
Zn / Zn2+ (1M) //  Cu2+ (1M) / Cu
·         Elektron mengalir dari kutub negatif ke kutub positif
 Zn   +       Cu2+                 Zn2+   +    Cu
Zink mengalami oksidasi dan ion tembaga direduksi.
·         Elektrode tempat terjadinya oksidasi                   anode
Elektorode tempat terjadinya reduksi                   katode
·         Dalam sel Galvani, anode adalah kutub negatif dan katode kutub positif.

Perhitungan E0 sel :
Diketahui potensial standar untuk reduksi
            Cu2+     +      2e                          Cu     E0 = 0,34 V
            Zn2+     +     2e                           Zn      E0 = -0,76 V
Zn akan teroksidasi, karena harga E0 = lebih kecil sehingga :
            Zn                                Zn2+ + 2e                       E0 = 0,76 V
            Cu2+     +          2e                                Cu       E0 = 0,34 V
 

            Zn        +        Cu2+                  Zn2++ Cu    E0 sel = 1,10 V
·         Tanda E0sel  positif artinya reaksi berlangsung secara spontan.
Zink bermuatan negatif bila dibandingkan dengan tembaga, sehingga electron  akan mengalir dari zink ke tembaga.

 

PERSAMAAN NERNST

(Untuk menyatakan hubungan antara potensial suatu electrode logam-ion logam dan konenstrasi ion tersebut dalam larutan)

            aA       + bB                   cC     +  dD

            DG  =   DG0     +   2,3 R.T  log     aCc   x   aDd
                                                                 aAa   x   aBb

            DG0     =   Perubahan energi bebas
            R         =   Tetapan gas 8,314 Jmol-1
            T         =   Temperatur

            DG      =  -nFE                                    DG0   =   -nFE0
            -nFE   =  -nFE0    +      2,3 RT  log   [C]c [D]d
                                                                     [A]a [B]b

                  E  =   E0     -  2,3 RT   log   [C]c [D]d
                                           nF             [A]a [B]b

                  E  =   E0     -   0,0591   log K
                                            n
pada setimbang E = 0, DG = 0
               DG0 =   -2,3  RT  log K
    E0   =   0,0591  log K
                               n

 
           
atau   

Contoh :
Susunan sel Fe/Fe2+ (a = 0,1) // Cd2+ (a = 0,001) / Cd

Maka :
a.       Reaksi sel
Fe                          Fe2+ + 2e                                  E0 = 0,44 V
Cd2+ + 2e                  Cd                                       E0 = -0,40 V
 

Fe + Cd2+                       Fe2+   +   Cd                       E0 = 0,04 V

b.      Potensial elektroda tunggal
·         Cara I
Ereduksi    =   -0,40   -   0,059   log        1                      
                                            2                0,001
             =   -0,49 volt
     Eoksidasi    =   -0,44   -   0,059   log  1
                                           2             0,1   
                         =   -0,47 volt

  • Cara II
Esel            =   E0sel   -   0,059   log   aFe2+
                                       2              dCd2+
                 =   0,04  -   0,059   log   0,1
   2            0,001
     =   0,04     -   0,06
     =   -0,02 volt

·         Reaksi berlangung spontan (E0sel   =   -0,02 volt) dari kanan ke kiri
Cd bertanda negatif, Fe bertanda positif


Tetapan kesetimbangan

E0sel       =   0,059   log K
                     n
  0,04   =   0,059   log K
                    2
log K   =   1,36
      K   =   23





Contoh 2 :
Pt, H2 (0,9 atm)  /  H+ (0,1) // KCl  (0,1), AgCl  /  Ag

H2                       2H+     +   2e                                           E0   =   0,00 volt
2 AgCl   +   2e                        2Ag    +   2Cl-                    E0   =   0,22 volt
 

H2   +   2AgCl                           2H+    +   2Ag    +2Cl-     E0sel   =   +0,22V

Esel       =   E0sel   -   0,059   log  [aH+]2 [aAg]2 [aCl-]2
                                   n                       [aH2] [aAgCl]2
            =   0,22   -   0,059   log   [0,1]2 [1]2 [0,1]2
2                       [0,9] [1]2
=   0,34 volt

aAgCl  =   1      karena AgCl zat padat murni
a H2     =   0,9   karena tekanan parsial nya
a H+     =   0,1   karena elektrolit yang dapat larut
a Ag    =   1      karena perak zat padat murni
a Cl-     =   0,1   karena elektrolit yang dapat larut

Esel       =   0,34 volt   (Reaksi spontan dari kiri ke kanan)
                 Perak-perak klorida positif

Tetapan Kesetimbangan :
E0sel      =   0,059   log K
                    n
0,22     =   0,059   log K
                    2
log K   =   7,46                          K   =   2,9 x 107


Rumus Nernst


·         Apakah arti sebenarnya dari sistem di bawah ini ?
                        Fe3+     +   e                       Fe2+               (Fe3+, Fe2+)  E=   0,771 volt

Ø  Apabila suatu larutan berisi kedua ion tersebut yang konsentrasinya masing-masing 1 M dan dalam larutan tersebut dimasukkan lempeng kawat logam sebagai electrode, maka antara larutan dan electrode terdapat tegangan sebesar 0,771 volt.
·         Bila kedua larutan kita hubungkan, maka akan terjadi arus listrik dari elektroda negatif ke elektroda positif

Contoh : terjadi pencemaran larutan sistem Fe3+, Fe2+ dan MnO4-, H+ dan Mn2+
Fe3+     +   e                             Fe2+                                         E0   =   0,71 V
MnO4-       +   8H+   +  5e                          Mn2+   +    4H2O     E0  =  1,51 V

Maka yang akan teroksidasi adalah Fe3+, Fe2+ sebagai pihak negatif, karena potensial elektodanya lebih kecil.
Rumus Nernst-nya :

E   =   E0   -   0,0591   log   [Red]b       
                         n                [Oks]a
atau

E   =   E0   +   0,0591   log  [Oks]a
                         n                [Red]b

Untuk Fe3+, Fe2+
E          =   E0Fe   +   0,0591   log    [Fe3+] / [Fe2+]

Untuk sistem MnO4-, H+, Mn2+
EMn      =   E0Mn   +   0,0591   log   [MnO4-] [H+]b
5                                        [Mn2+]
Reaksi :
Fe2+                             Fe3+     +   e                                                     x5 E0 = -0,771 V
5e        +   MnO4-        +   8H+                              Mn2+          +   4H2O   E0 = 1,51 V
 
MnO4+   5Fe2+          +   8H+                            Mn2+   +   5Fe3+   +   4H2O E0 = 0,74

Pada saat setimbang :
EFe   =   EMn

E0Fe   +   0,0591   log  [Fe3+]5   =   E0Mn   +   0,0591 log [MnO4-] [H+]8
                     5              [Fe2+]5                               5               [Mn2+]
sehingga
E0Mn   -   E0Fe   =   0,0591   log          [Mn2+] [Fe3+]5
5                             [MnO4-] [H+]8 [Fe2+]5
    0,74     =   0,0591   log K
                          5
Log K      =   5 x 0,74
                      0,0591
                =   62,7
        K     =   1062,7
Harga K sangat tinggi, jadi kesempurnaan reaksi tinggi

Ø  “Catatan “
Jangan terkecoh dengan entalpi (DH)

Kurva Titrasi
§  Larutan garam besi (II) sebanyak 50 ml dilarutkan dalam larutan H2SO4 sehingga konsentrasi 0,10M dititrasi dengan serium (IV) sulfat 0,10 M.
Buat Kurva Titrasinya!
Jawab :
      Diketahui E0 Fe3+                          Fe2+     = 0,68 Volt (asam sulfat)
                       E0 Ce4+                         Ce3+   = 1,44 Volt


a)      Awal titrasi, angka banding Fe2+   :   Fe3+   =   1000:1
E   =   E0   -   0,059   log [Fe2+]
                          n            [Fe3+]
     =     0,68   -   0,059   log 1000
                              1
     =     0,50 Volt

b)      Ditambahkan 10 mL Ce IV
Fe2+     +   Ce4+                             Fe3+            +   Ce3+

E   =   0,68   -   0,059   log [Fe2+]
                             n            [Fe3+]
     =     0,68   -   0,059   log [4,0/60]
                              1            [1,0 /60]
     =     0,64 Volt

c)      Ditambahkan 20 mL

E   =    0,68   -   0,059   log [3,0 / 70]
                              1            [2,0 / 70]
     =     0,67 Volt

d)     Saat 30 mL, 40 mL, 45 mL, 49,5 mL, 49,95 mL, dicari E (Potensial nya dalam volt).







e)      Pada saat titik kesetaraan

[Fe3+]   =   [Ce3+] dan [Fe2+]   =   [Ce4+]

E   =   0,68   -   0,059   log [Fe2+]
                                           [Fe3+]
E   =   1,44   -   0,059   log [Ce3+]
                                           [Ce4+]

Jika digabungkan :
2 E   =   2,12   -   0,059   log   [Fe2+] [Ce3+]
                                                [Fe3+] [Ce4+]
2 E   =   2,12   -   0,059 x 0
2 E   =   2,12
   E   =   1,06 Volt

Ø  Untuk reaksi apa saja, jika e reduksi = e oksidasi maka :
E setara   =   E01   +   E02
      2


f)       Setelah penambahan 60 mL (lewat titik setara)
E   =   1,44   -   0,059   log [Ce3+]
                                           [Ce4+]
E   =   1,44   -   0,059   log [5,0 / 160]
                                           [1,0 / 160]
E   =   1,40 Volt
  




Kurva Titrasi Redoks untuk perubahan biloks yang berbeda:
Contoh: Titrasi 100 ml ion Timah (II) 0,05M dengan larutan serium (IV) 0,2M
(Reduktor dan oksidator terlibat jumlah elektron yang berbeda)
Hitunglah potensial pada titik kesetaraan dalam titrasi ion timah (II) dengan serium (IV)
            Sn2+     +   2Ce4+                         Sn4+   +   2Ce3+

Potensial diberikan oleh salah satu ungkapan sebagai berikut :
E   =   0,15   -   0,059   log [Sn2+]                    x 2
2                [Sn4+]
Atau
E   =   1,44   -   0,059   log [Ce3+]                   x 1
                                           [Ce4+]
Kedua persamaan dijumlahkan

3E   =   1,74   -   0,059   log[Sn2+][Ce3+]
                                            [Sn4+][Ce4+]        

Pada titik kesetaraan, suku logaritma menjadi nol
            [Ce4+]   =   2 [Sn2+]   dan   [Ce3+]   =   2 [Sn4+]
jadi
            E   =   1,74   =   0,58 Volt
                          3
            E   =   2E01   +   E02
                                 3

E01   =   1,16                untuk   Sn2+                            2Ce4+                 
E02   =   0,58                untuk   Sn4+                             2Ce3+              






Kelayakan Titrasi Redoks
Contoh : Ox1        +          Red2                                        Red1    +          Ox2
 

                  Ox1     +    e                                         red1                  E10
                  Ox2     +    e                                         red2                  E20

  1. Hitunglah nilai tetapan kesetimbangan untuk konsentrasi berikut :
Red2 0,01 M 50 mL dititrasi dengan Ox1 0,10 M, bila ditambahkan 49,95 mL. pada penambahan 2 tetes lagi (0,10 mL) titran nilai P red2 berubah sebanyak 2,00 satuan.
  1. Berapa selisish potensial standar kedua pasangan redoks untuk nilai k?

Jawab :
a.               Ox1      +          Red2                                        Red1    +          Ox2
      mula2: 4,995               5                                              4,995               4,995
      sisa    : 4,995               0,005                                       4,995               4,995
                      -                   99,95                                       99,95               99,95

[red2]   =   0,005   =   5 x 10-5 M
Pres2     =    +4,30

Untuk perubahan sebesar 2 satuan p red2 = 6,30 [red2] = 5 x 10-7 M, bila volume titran 50,05 mL, maka :
                  [Ox1]  = 0,05 x 0,10    = 5,0 x 10-5 M
                  [red1]  = [Ox2] =   5,0 mmol   =   5,0 x 10-2 M
                                               100,05 mL 
      Jadi K   =  (5,0 x 10-2) (5,0 x 10-2)
                        (5,0 x 10-5) (5,0 x 10-7)
                   = 1,0 x 108

b. E10         -   E20   =   0,0591   log K
                                              1
                                     =   0,0591   log 1,0 x 108
                                     =   0,47 volt
PENETAPAN TITRASI OKSIDASI REDUKSI
3 E       =  2E1 +   E2
1,74     =   2E1 +   E2
E2           =  1,74   -   2E1
0,581   =  1,74   -   2E1
2E1        =  1,74   -   0,58
            =  0,58
E1        =  1,16
                   2
E1             0,58
Jadi :

2E1 +   E2    =   3E
2E1 +   E2    =   1,74
E1    :   E2      =   1,74
2      :    1     =    1,74
1,16 :   0,58


JENIS-JENIS TITRASI REDOKS

Pembagian titrasi redoks berdasarkan pemakaiannya :
  1. Yodometri                   Jika Na2S2O3 sebagai titrant
  2. Yodimetri (Yodometri langsung)                      I2 sebagai titrant
  3. Oksidator kuat sebagai titrant :
a. KMnO4
b. K2Cr2O7
c. Ce (IV)
4. Reduktor kuat sebagai titrant

A.    Yodometri (Na2S2O3 sebagai titrant)
v  Analat harus berupa oksidator yang cukup kuat.
v  Analat harus direduksi terlebih dulu dengan KI sehingga terjadi I2. I2 inilah yang dititrasi dengan Na2S2O3.
Oksid (analat)   +  I-                           Red(analat)          +     I2
                 
S2O3=   +   I2                                     S4O6=   +   2I-

v  Daya reduksi ion yodium cukup besar, titrasi ini banyak digunakan.
v  Reaksi S2O3= dengan I2, berlangsung berdasar potensial redoks masing-masing.
S4O6=   + 2e                    2 S2O3      E0  =  0,08 V
 

I2          + 2e                   2I-           E0  =  0,536 V

v  Reaksi ini berjalan cepat, dan unik, karena oksidator lain secara umum hanya mengubah S2O3= menjadi SO3= dan sebagian SO4=.
v  Titrasi dapat dilakukan tanpa indicator dari luar, karena warna I2 akan lenyap jika titik akhir tercapai.
      (Cokelat tua                cokelat muda                    kuning                    kuning muda
                             Seterusnya lenyap)
v  Untuk memudahkan pengamatan, biasanya ditambahkan amilum ke dalam larutan sebagai indikator. (ditambahkan saat mendekati titik akhir reaksi).
v  Amilum dengan I2 membentuk kompleks berwarna biru tua yang masih sangat jelas, meskipun I2 sedikit sekali.
v  Pada titik akhir reaksi warna biru lenyap mendadak, sehingga perubahan warna tampak jelas.
v  Penambahan amilum dilakukan pada saat mendekati titik akhir reaksi, dimaksudkan agar amilum tidak membungkus yod sehingga sukar lepas kembali, warna biru akan sukar lenyap dan titik akhir tidak akan tajam.
v  Bila yod masih banyak, akan menguraikan amilum, hal ini mengganggu perubahan warna pada titik akhir.





1.      Larutan Na2S2O3
·         Larutan ini biasa dibuat dari Na2S2O3.5 H2O
·         Larutan ini harus distandarisasi. Kestabilan larutan mudah dipengaruhi oleh :
- pH rendah
- Sinar matahari
- Adanya bakteri

·         Pada pH rendah < 5, terjadi penguraian sbb :
 

S2O3=   +          H+                                HS2O3-                         HSO3-  +   S

Reaksi ini berjalan lambat, sehingga tidak perlu dikuatirkan, asal titran yang ditambahkan tidak terlalu cepat.
  • Bakteri dapat menyebabkan perubahan S2O3=                        SO3=, SO4= dan S
 

S    tampak sebagai endapan koloid, dan larutan menjadi keruh, larutan harus diganti.
Untuk mencegah bakteri, pakailah air yang sudah didihkan, ataupun tambahkan pengawet seperti kloroform, natrium benzoate atau HgI2.
  • pH saat disimpan dianjurkan antara pH 9 dan 10 karena aktifitas mikroba minimal, tapi pH 7 sudah sangat memadai jika untuk keperluan biasa. Tetapi tetap saja Na2S2O3 harus sering distandarisasi ulang.

SUMBER KESALAHAN TITRASI :
1.   Kesalahan Oksigen
Oksigen di udara dapat menyebabkan hasil titrasi terlalu tinggi, karena O2 dapat mengoksidasi ion yodida menjadi I2.
 

O2  +   4I-   +   4H+                                    2I2   +   2H2O

Reaksi dengan O2 dapat dicegah dengan penambahan NaHCO3 ke dalam titrant yang asam, karena adanya CO2 akan mengusir O2 dari wadah.
2.      PH tinggi ( terjadi hidrolisa)
Pada kondisi ini, akan timbul reaksi I2 yang terbentuk dengan air (hidrolisa).
3.      Penambahan amilum terlalu awal.
4.      Reaksi analat dengan KI agak lambat, jadi harus menunggu beberapa saat, tapi jika terlalu lama, maka yod akan menguap.
Berat Ekivalen :
 



BE =                 BM
                                    n atom yod / mol ybs



Contoh :
  1. BE    K2Cr2O7
Cr2O7=   +   6I-   +   14H+                                          2Cr3+   +   3I2      +   7H2O
Terbentuk 6 atom yod per molekul K2Cr2O7, maka
BE K2Cr2O7 = BM
                                      6
  1. BE    KIO3
IO3-   +   5I-   +   6H+                                        3I2   +   3H2O
Terjadi 6 atom yod per molekul KIO3, sehingga
                  BE KIO3   =   BM
                                          6
      Cat : yang dihitung bukan ion I-, tapi jumlah atom I
  1. 2 Ag+   +   BaCl2                                            2AgCl2 (s)   +   Ba2+
BE  AgNO3   =   BM
                             1
BE  BaCl2     =  BM                                       
                             2



Bahan Baku Primer
1.   I2                murni atau dimurnikan dengan sublimasi, BE = 126,9, yod mudah menguap, harus ditimbang dalam botol tertututp, sebenarnya I2 tidak praktis untuk bbp.
1.      KIO3         kemurnian baik, tetapi BE terlalu rendah (35,67).
2.      K2Cr2O7  mudah didapat dalam keadaan murni, tetapi BE sedikit rendah (49,03)  reaksi dengan KI lambat, harus ditunggu beberapa saat sebelum dititrasi.
Pre oksidasi
Misal :  Suatu bahan akan ditentukan besi didalamnya ( ada Ferri dan Ferro), maka bahan tersebut harus diubah ke Ferri seluruhnya, dengan jalan dioksidasi terlebih dahulu (+HNO3 pekat, lalu didihkan).
Preoksidasi lain : H2O2, K2S2O8 (kalium persulfat), HClO4 (asam perklorat).

B. Yodometri Langsung (I2 sebagai titrant)
·         Dalam metode ini, analat dioksidasi oleh I2, sehingga I2 tereduksi menjadi ion yodida :
 

Ared        +   I2                                   Aoks    +     I-

·         Yod merupakan oksidator kuat, sehingga hanya zat-zat yang merupakan reduktor kuat yang dititrasi. Indikatornya amilum (tidak berwarna jadi biru)

Larutan baku yod
·         I2 sukar larut dalam air, tapi mudah larut dalam KI karena membentuk ion I3- (ion teryodida K = 7,1 x 10-2)
·         Larutan yod tidak stabil, jadi harus distandarisasi berulang kali. Penyebabnya :
   -  Penguapan yod
               -  Reaksi yod dengan karet, gabus, bahan organic lain yang mungkin masuk    
                  lewat  debu dan asap
               -  Oksidasi oleh udara pada pH rendah, dipercepat oleh cahaya dan panas.


·         Saran :
Larutan disimpan dalam botol berwarna gelap di simpan ditempat sejuk, hidarkan dengan bahan organic, maupun gas yang mereduksi seperti SO2 dan H2S.
·         Untuk kesempurnaan reaksi, biasanya ditambah pengompleks dengan EDTA atau P2O7=, yang akan mengompleks ion Fe3+ dan ion Fe2+.
               
Bahan Baku Primer
·         Larutan baku yod sering distandarisasi dengan larutan NaS2O3, selain itu bahan baku primer yang paling banyak digunakan adalah As2O3, berdasar reaksi :
 

            I2   +   2e                                 2I-                                                                 E0 = 0,536 V
 

            H3AsO4   +   2H+   +   2e                    H3AsO3   +   H2O             E0 = 0,559 V
           
            H3AsO3   +   H2O  +   I2                       H3AsO4   +   2H+   +   2I-      E0 = -0,023 V

  • Yod terlalu lemah untuk mengoksidasi H3AsO3, tetapi jika pH tinggi, Hdiikat oleh OH-, (7 dan 9) maka reaksi tetap berlangsung baik.
  • Untuk mengatur pH 7 dan 8 atau 9, maka larutan asam dijenuhi dengan NaHCO3.

Berat Ekivalen
  • Beda dengan titrant Na2S2O3, BE disini dihitung berdasar perubahan biloks.
Contoh :
H3AsO3                                               H3AsO4
              +3­                                                           +5
                                            2
Maka    BE  =             BM
                         2 / molekul ybs
             BE  =  ½ BM



Penerapan
  • Karena oksidasi yang terjadi lemah, tidak banyak penerapannya sering digunakan untuk menentukan bilangan yod minyak dan lemak, kadar vit C.
 

─C=C─   +   I2                        ─C─C─     (minyak dan lemak)
                                               
                                                I           I    

Penentuan kadar vitamin C (asam Karboksilat) sering ditentukan dengan titrasi ini;

Titrasi dengan oksidator kuat sebagai titrant
A. KMnO4 (permanganometri)
  • KMnO4 adalah oksidator kuat yang dpat bereaksi dengan cara yang berbeda-beda, terantung dari pH larutannya.
  • Hal tersebut disebabkan oleh keragaman valensi Mn(1-7). Valensi tersebut semuanya stabil kecuali 1 dan 5.
Reduksi MnO4- berlangsung sebagai berikut :
a.   MnO4-   +   8 H+   +   5e                            Mn2+   +   4H2O          E0 = 1,51 Volt

      (dalam larutan asam, [H+] = 0,1 N atau lebih)
b.      Dalam larutan netral, pH 4-10
 

MnO4-   +   4H+   +   3e                             MnO2     +   2H2O       E0 = 1,70 Volt

c.       Dalam larutan basa : [OH-] iN atau lebih
 

MnO4-   +   e                                              MnO4=                                 E0 = 0,56 Volt

  • Titrasi yang paling sering dilakukan adalah dalam suasana asam, suasana basa hanya sedikit untuk bahan organic.
  • Titrasi dilakukan dengan cara langsung atas analat yang dapat dioksidasi, seperti Fe2+, asam / garam oksalat yang dapat larut

Titrasi tidak langsung dilakukan terhadap logam yang tidak dapat dioksidasi antara lain :
              i.      Ion-ion Ca, Ba, Sr, Pb, Zn dan Hg2+ kemudian disaring dan dicuci, dilarutkan dalam H2SO4 berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang dititrasi dan dapat dihitung banyaknya ion logam yang bersangkutan.
            ii.      Ion-ion Ba dan Pb dapat diendapkan sebagai garam kromat, setelah disaring, dicuci dan dilarutkan dalam asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO4 berlebih, sebagian Fe2+ dioksidasi oleh kromat, dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan mentitrasinya dengan KMnO4.

·         Reaki-reaksi :
(i)
Ca2+ + C2O42-                             CaC2O4
 

CaC2O4                                 Ca2+   +   H2C2O4
 

5 H2C2O4     +   2MnO42-   6H+                             10CO2   +8H2O   +2Mn2+                                


      (ii)
            Ba2+   +   CrO42-                      BaCrO4  
 

            2 BaCrO4   + 4H+                    2Ba2+   +   H2Cr2O7   +   H2O
 

            H2Cr2O7   +   6Fe2+   +   12H+                           Fe3+   +   Cr3+  +   7H2O
                           (sebagian Fe2+)
 

            5Fe2+ +   MnO4-     +   8H+                       5Fe3+   +   Mn2+   +   4H2O
            (sisa Fe2+)

  • Titik akhir titrasi
Warna larutan KMnO4 sangat kelam, dipakai untuk menunjukkan titik akhir. Selama titrasi berlangsung KMnO4 lenyap bereaksi, setelah reaksi habis. Maka kelebihan setetes saja KMnO4, akan timbul warna yang sangat mudah digunakan sebagai penunjuk berakhirnya titrasi.
Warna pada titik kahir tidak tetap bertahan, setelah beberapa lama akan lenyap, akibat reaksi antara kelebihan MnO4- dengan ion Mn2+.

            2H2O  +   2MnO4-     +   3Mn2+                                MnO2         +   4H+
K besar, V kecil

  • Kestabilan, pembuatan dan penyimpanan larutan KMnO4
KMnO4 mampu mengoksidasi air :
 

4MnO4-    +   2H2O                    4MnO2       +  3O2    +     4OH-
 

                                                                                    Sebagai otokatalisator

Adanya panas, cahaya, basa, bahan organic akan mempercepat terbentuknya endapan MnO2.

Saran :
Kristal KMnO4 dilarutkan                   dipanaskan                  setelah dingin disaring (jangan pakai kertas saring)                disimpan dalam botol berwarna gelap, tanpa basa, harus sering distandarisasi ulang.

Standarisasi
  1. As2O3 merupakan bahan baku primer yang sangat baik
karena : sangat murni, stabil, tidak higroskopis dan mudah diperoleh.
Dilarutkan dalam NaOH, diasamkan dengan HCl, lalu dititrasi :
            5 HAsO2    +   2MnO4-      +    6H+      +    2H2O                               2Mn2+   +  5H3AsO4
                HAsO2  sering ditulis sebagai HASO3

  1. Natrium oksalat
Merupakan bahan baku primer yang baik, sangat murni, stabil selama proses pengeringan dan tidak higroskopis. Na-oksalat dititrasi dalam larutan asam
5 H2C2O4    +    2 MnO4-  +   6H+                               2Mn2+   +   10CO2     +    8H2O
  1. Fe
Kemurnian sangat tinggi, dilarutkan dalam HCldan dapat dititrasi dingin tapi reaksi berjalan lambat, perlu ditambahkan pereaksi Zimmermen – Reinhardt (300 gr MnSO4.4H2O, 400 mL H2SO4 pekat dan 400 mL H3PO4 85%, encerkan menjadi 3 liter)



Berat ekivalen
BE   =     BM        =   BM
            DBO/mol          n
1.   KMnO4     BE   =   BM   (dalam asam)
                                        5
                        BE   =   BM   (dalam netral)
                                        3
                        BE   =   BM   (dalam basa)
                                        1
2.   BE FeSO4   =   BM, sebab perubahannya dari Fe2+            Fe3+
3.   Asam oksalat, BE   =   ½ BM
Karena yang teroksidasi adalah C(3) ke C(4) dan terdapat dua atom (dalam satu  molekul asam oksalat)
4.      K2Cr2O7  BE  =  BM karena terjadi reduksi
6
      Cr (6)                     Cr (3) dan terdapat dua atom Cr dalam molekul K2Cr2O7

Pre-reduksi
            Dalam titrasi oleh sebuah oksidator, analat harus prereduksi jika diperlukan. Prereduktor yang banyak digunakan bias berbentuk logam, gas, maupun garam.
1.      logam
v  Berbentuk batangan, lempengan, serbuk dan butiran.
v  Kelebihan logam dapat dikeluarkan/disaring
v  Logam yang dipakai antara lain :
Zn, Cd, Al, Pb, Ni, Cu, Hg, dan Ag
v  Reduktor butiran yang sering dipakai disimpan dalam sebuah tabung, dikenal sebagai reduktor Jones dan reduktor Walden.
Reduktor Jones
v  Berisi Zn dalam larutan HgCl2
v  Sebagian Hg2+ direduksi oleh Zn menjadi Hg logam, yang membentuk lapisan amalgam
v  Amalgam ini mencegah oksidasi Zn logam oleh H+
v  Untuk mencegah oksidasi oleh udara, permukaan isian harus tertutup cairan.


 
Reduktor Walden
v  Berisi butiran logam Ag yang direndam dalam HCl 1 M (pada saat tidak dipakai)
v  Butiran Ag dibuat dengan mereduksi AgNO3 dengan logam Cu tersuspensi perak halus.
2.      Gas
v  Gas yang sering dipakai adalah H2S dan SO2
v  Merupakan pereduktor sedikit lemah
v  Untuk menghilangkan  sisa gas, dapat dilakuakn pendidihan
v  Kekurangan : reaksi berjalan lambat, gasnya beracun dan mengganggu indera penciuman
3.      Garam
v  Yang sering digunakan SnCl2
v  Kelebihan Sn2+ dihilangkan dengan MgCl2
v  Sering digunakan untuk reduksi Fe2+, Cu, Mo, As
v  Hg2Cl2 bersifat pereduktor tapi tidak membahayakan karena bentuknya endapan dan oksidasi sangat lambat

B. K2Cr2O(kalium bikromat)
v  Kalium bikromat (H+) mengalami reduksi → Cr3+
            Cr2O73-   +   14H+   +   6e → 2Cr3+   +   7H2O   E   =   1,33 V

v  Penggunaan tidak seluas KMnO4, karena daya oksidasi kecil dan lambat, tapi larutannya stabil, inert terhadap Cl-, sangat murni, tersedia sebagai bbp, mudah dan murah
v  Penggunaan terutama untuk Fe2+, oksidator + larutan baku Fe2+ berlebih, disusul dengan titrasi kembali kelebihan Fe2+
v  Cara pembuatan larutan :
- Kristal dikeringkan pada 1050-2000 C
- Dibuat larutan
- Perlu tambahan indikator redoks



C. Ce (IV) – Serium tetravalent
v  Mengalami reduksi menjadi Ce(III)
v  Harga E0 sangat bergantung pada lingkungan asamnya
            (HClO4 1 M → E0 Ce 1,70 Volt)
            (HNO3 1 M → E0 Ce 1,61 Volt)
(H2SO4 1 M → E0 Ce 1,44 Volt)
(HCl 1 M → E0 Ce 1,28 Volt)
v  Kelebihan : dalam H2SO4 sangat stabil, bereaksi tunggal, tidak mengoksidasi ion Cl-
v  Kelemahan : hanya dalam suasana asam kuat, harga mahal, perlu indicator tambahan
v  Dibuat dari pelarutan :
            Ce (NO3)4 . 2 NH4NO3
            Ce (SO4)2 . 2 (NH4)2SO4 . 2 H2O
            Ce (HSO4)4

TITRASI DENGAN REDUKTOR SEBAGAI  TITRAN
  • Reduksi yang sering dipakai adalah titran (III) dan krom (II), sangat mudah bereaksi dengan udara sehingga harus ada gas inert (N2 dan CO2)
  • Penentuan kadar air cara Karl Fischer
  • Pereaksi terdiri dari : yod, SO2, piridin dan methanol
  • Terjadi kompleks antara yod dan SO2 dengan piridin dan bisa bereaksi dengan air
C5H5HI2   +   C5H5N . SO2 +   C5H5N   +   H2O  →   2 C5H5N.HI   +  
C5H5N.SO3
  • Methanol untuk mengikat C5H5N . SO3 supaya tidak bereaks dengan air
Sehingga yang terjadi adalah :
C5H5N . SO3    +   CH3OH  →   C5H5N(H) SO4 . CH3
Yang tidak diharapkan :
C5H5N . SO3    +   H2O  →   C5H5NH SO4H
  • Titik akhir ditandai dari warnan kuning kecoklatan


INDIKATOR REDOKS
  1. Indikator khusus                   Bereaksi dengan salah satu komponen
Contoh : Amilum
  1. Indikator Redoks yang sebenarnya
Hanya bergantung pada perubahan potensial
·        Contoh  : Fe(II)-ortofenantrolen (Feroin)


 



Latihan Soal
1.      Jelaskan perbedaan prinsip titrasi yodometri tak langsung dengan yodometri langsung, dijelaskan juga larutan yang digunakan, bahan baku primer, dan  sumber kesalahan titrasi
2.      Sebanyak 50 ml larutan asam klorida yang mengandung besi (II) sebanyak 3,0 mmol dititrasi dengan larutan serium klorida 0,05 M, diharapkan larutan ini akan mengoksidasi besi dengan perubahan bilangan oksidasi yang sama.  Hitunglah potensial suatu elektrode dalam beberapa selang berikut,  awal titrasi, 10 ml titran, 20 ml titran, 40 ml titran, 59,5 ml titran, 60 ml titran dan 65 ml titran..
             E0 sel Fe 3+ / Fe 2+ = 0,68 volt
             E0 sel Ce 3+ / Ce 4+ = 1,44 volt
      3a. Hitunglah nilai tetapan kesetimbangan untuk kondisi : Fe 3+ 0,10M sebanyak 50 ml   dititrasi dengan B2+ 0,01M. Bila ditambahkan 49,95 ml titran, reaksi menjadi lengkap. Pada penambahan 2 tetes lagi (0,10ml) titran, p Fe 3+ berubah sebanyak 2 satuan.
3b. Hitunglah selisih potensial standar kedua pasangan redoks untuk nilai K ini !
4.      Sebutkan Indikator apa saja yang biasa digunakan untuk titrasi redoks, lengkapi dengan rumus strukturnya!
5. Suatu larutan Sn 2+ ditirasi dengan suatu zat pengoksid menjadi Sn4+. Hitunglah   potensial pasangan Sn2+  --Sn4+ , bila Sn2+   yang sudah teroksidasi adalah : 10%, 25%, 33%, 50 %, 99%, dan 99,9 %.







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

1 komentar:

nurul desyana rahman mengatakan...

postingannya asik, tapi kurang rapi gan. -_-

Posting Komentar