BAB 5
TITRASI BERDASAR REAKSI REDUKSI-OKSIDASI
(TITRASI REDOKS)
Jika ada persamaan reaksi sebagai berikut:
4 FeO + O2
2 Fe2O3
2 Fe2O3
Maka reaksi di atas di katakan terjadi oksidasi karena :
- Terjadi reaksi dengan oksigen
- 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) :
- Hidrogen diberi nilai positif 1
- Oksigen diberi nilai negatif 2
(ada beberapa pengecualian)
- Unsur
yang lebih elektronegatif mendapat nilai BO negatif, dan lawan ikatannya
positif.
- Unsur
yang tidak jelas nilai BO nya, diberi nilai BO berdasar perhitungan,
jumlah seluruhnya tidak bermuatan (nol).
- 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
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
|
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+) E0 =
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 VMnO4- +
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
[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- 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.
- 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
:
- Yodometri Jika Na2S2O3
sebagai titrant
- Yodimetri
(Yodometri langsung) I2 sebagai titrant
- 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.
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 :
BE K2Cr2O7
Cr2O7= + 6I- +
14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
Terbentuk 6 atom yod per
molekul K2Cr2O7, maka
BE K2Cr2O7
= BM
6
- 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
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
·
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 baku
|
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, H+ diikat 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-
|
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
- 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
- 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- 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. K2Cr2O7 (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
- Indikator khusus Bereaksi
dengan salah satu komponen
Contoh : Amilum
- 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
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 %.
2 komentar:
postingannya asik, tapi kurang rapi gan. -_-
Maaf Sdr ikhwanln@yahoo.com, artikel ini akan sagat bermanfaat jika Anda unggah dengan baik sehingga gambar tampak jelas dan tulisan rapih. artikel2 seperti ini akan sangat bermanfaat sekali. Namun harus dirapihkan.
Apakah Anda dapat mengemailkan artikelaslinya dalam bentuk file doc atau docx atau pdf yang lengkap ke eamil saya dinamustafa@ecampus.ut.ac.id. Artikel ini akan saya gunakan sebagai tambahan amteri tutorial kimia analitik di Univ Terbuka.
Posting Komentar