Docstoc

titrasi redoks

Document Sample
titrasi redoks Powered By Docstoc
					                                                        SISKA OCTAPRATIWI
                                                               240210110010

IV. PEMBAHASAN


        Oksideimetri adalah salah satu metode titirimetri yang larutan bakunya
adalah larutan yang bersifat sebagai pengoksidasi. Jadi pada oksidimetri zat yang
dapat ditentukan jumlah/kadarnya adalah zat yang bersifat sebagai pereduksi saja
(Bassett, J. dkk., 1994).
        Titrasi ini didasarkan pada reaksi reduksi oksidasi, maka sering disebut
juga titrasi redoks. Menurut Khopkar (2003), Istilah oksidasi mengacu pada setiap
perubahan kimia dimana terjadi kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi
digunakan untuk setiap penurunan bilangan oksidasi. Berarti proses oksidasi
disertai hilangnya elektron sedangkan reduksi memperoleh elektron. Oksidator
adalah senyawa di mana atom yang terkandung mengalami penurunan bilangan
oksidasi. Sebaliknya pada reduktor, atom yang terkandung mengalami kenaikan
bilangan oksidasi. Oksidasi-reduksi harus selalu berlangsung bersama dan saling
menkompensasi satu sama lain. Istilah oksidator reduktor mengacu kepada suatu
senyawa, tidak kepada atomnya saja.
        Berdasarkan jenis larutan baku yang digunakan, dikenal adanya
permanganimetri, dikhromatometri, cerrimetri, iodometri dan iodimetri (Bassett,
J. dkk., 1994). Jenis titrasi redoks yang dilakukan saat praktikum adalah
permanganimetri dan iodometri.


4.1 Permanganimetri

        Permanganimetri adalah titrasi redoks yang menggunakan larutan baku
KMnO4. KMnO4 adalah zat padat berwarna ungu gelap, mudah larut dalam air,
dalam keadaan kering dan ada cahaya matahari, KMnO4 dapat terurai :
                               U, V
                    2 KMnO4            K2MnO4 + MnO2 + O2

Penguraian ini akan berlangsung lebih cepat pada suhu tinggi, oleh karena itu
hampir sukar mendapatkan KMnO4 murni apalagi setelah tersimpan agak lama
(Bassett, J. dkk., 1994). Hal tersebut merupakan alasan larutan KMnO4 harus
distandarisasi terlebih dahulu sebelum digunakan untuk menetapkan kadar zat
lain.
                                                           SISKA OCTAPRATIWI
                                                                  240210110010

       KMnO4 pada permanganimetri akan mengalami reduksi dan karena
reaksinya selalu dilakukan dalam suasana asam kuat, maka persamaan reaksinya
adalah :

                    MnO4- + 8 H+ + 5 e          Mn2+ + 4 H2O

dan dari reaksi ini terlihat bahwa setiap molekul MnO4- melibatkan 5 e sehingga :

                  Berat ekivalen (BE) KMnO4 = MR KMnO4 : 5
                                              = 158 : 5 = 31,6

       Tidak diperlukan tambahan indikator pada permanganimetri karena warna
merah ungu dari larutan KMnO4 sendiri dapat berfungsi sebagai indikator
(autoindikator), pada permanganimetri larutan KMnO4 selalu akan mengalami
reaksi reduksi dengan reaksi:

                    MnO4- + 8 H+ + 5 e          Mn2+ + 4 H2O
                Merah ungu                    tak berwarna (bening)

Peniteran larutan KMnO4, selama pereduksi atau larutan yang dititrasi masih ada,
akan segera mereduksinya dan warna MnO4- segera hilang. Saat pereduksi tepat
habis, jadi saat TE dicapai, tetes terakhir KMnO4 tidak tereduksi lagi sehingga
warna larutan reaksi akan berubah menjadi merah ungu (Bassett, J. dkk., 1994).

4.1.1 Standarisasi KMnO4 terhadap H2C2O4 0,2 N
       Zat baku primer yang dapat digunakan dalam standarisasi larutan baku
KMnO4 adalah asam oksalat ( H2C2O4.2H2O), natrium oksalat ( Na2C2O4), dan
arsen trioksida (As2O3) (Bassett, J. dkk., 1994). Zat baku primer yang digunakan
saat praktikum adalah asam oksalat ( H2C2O4.2H2O), pada reaksinya asam oksalat
ini akan mengalami reaksi oksidasi :

                         H2C2O4          2CO2 + 2H+ + 2e

dan karena setiap molekul asam melibatkan 2 elektron, maka :

            Berat ekivalen (BE) asam oksalat = MR H2C2O4.2H2O : 2
                                              = 126 : 2 = 63
                                                          SISKA OCTAPRATIWI
                                                                 240210110010

       Standarisasi KMnO4 dilakukan dalam suasana asam dan panas. Suasana
asam didapatkan dengan penambahan H2SO4 sebelum titrasi. Titrasi ini harus
dalam suasana asam karena:
       a. Daya oksidasi KMnO4 dalam suasana asam lebih kuat
       b. KMnO4 dapat bertindak sebagai autoindikator hanya dalam suasana
           asam.
       c. Dalam suasana netral terbentuk MnO2, endapan berwarna cokelat yang
           mengganggu titik akhir titrasi.
                   MnO4- (aq) + 2 H2O(l) + 3 e         MnO2 (s) + 4 OH- (aq)
                 Merah ungu                         endapan coklat

       Pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi. Menurut Bassett, J. dkk.
(1994), reaksi asam oksalat dengan KMnO4 berjalan agak lambat karena itu untuk
mempercepat reaksinya, titrasi dilakukan dengan suhu larutan asam oksalat agak
tinggi (55-65° C). Reaksi yang berlangsung saat titarsi yaitu:

          2MnO4- + 5 C2O42- + 16 H+              2 Mn2+ + 2 CO2 + 8 H2O
        Merah ungu                           tak berwarna (bening)

       Titik akhir ditunjukkan dengan adanya MnO4- yang sudah tidak bisa
tereduksi lagi, secara visual hal ini ditandai dengan terbentuknya warna merah
yang permanen. Selain itu, tetes pertama larutan KMnO4 lambat sekali bereaksi
tapi tetes-tetes berikutnya akan beraksi makin cepat. Hal ini disebabkan karena
Mn2+ yang terbentuk pada reaksi sebelumnya berfungsi sebagai katalis untuk
reaksi berikutnya. Penetesan KMnO4 harus dilakuakn setelah warna MnO4- tetes
sebelumnya hilang (Bassett, J. dkk., 1994). Berikut merupakan hasil titrasi
standarisasi KMnO4 yang dilakukan:

          Tabel 1. Data Titrasi 10 ml H2C2O4 0,2 N oleh larutan KMnO4
           Kelompok         V. KMnO4 (ml)              N. KMnO4 (N)
               1                  10,5                     0,1905
               2                  10,5                     0,1905
               3                  10,4                     0,1923
               4                   10                        0,2
               5                   10                        0,2
                        Rata-rata                          0,1947
                                                            SISKA OCTAPRATIWI
                                                                   240210110010

Perhitungan standarisasi KMnO4 kelompok 2:
mek KMnO4                     =        mek Na2CO3
V. KMnO4 x N KMnO4            = V. H2C2O4 x N H2C2O4
               N KMnO4        = (V. H2C2O4 x N H2C2O4) / V. KMnO4
                              = (10 ml x 0,2 N) / 10,5 ml
                              = 0,1905 N
       Kesalahan analisis yang mungkin terjadi pada titrasi ini adalah pada suhu
agak tinggi KMnO4 dapat mengurai dan karena kemungkinan penguraian ini
jumlah/volume larutan KMnO4 yang diperlukan menjadi lebih tinggi dari
seharusnya (Bassett, J. dkk., 1994).

4.1.2 Penentuan Kadar Fe dalam FeSO4
       Besi sebagai ferro dapat dititrasi oleh KMnO4 dalam suasana asam dan
reaksi yang terjadi adalah:
              5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+          5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
Sama sperti saat standarisasi KMnO4, titrasi ini juga harus dilakukan dalam
suasana asam dan panas. Penjelasan mengenai kondisi tersebut telah dijelaskan
pada bahasan standarisasi KMnO4.
       Berdasarkan reaksi di atas, pada titrasi larutan ion ferro oleh larutan
KMnO4 akan terbentuk ion ferri (Fe3+) yang berwarna coklat kuning. Warna
coklat kuning dari ion ferri ini dapat mengganggu penentuan TA yang berwarna
merah ungu sangat muda (Bassett, J. dkk., 1994). Seharusnya dilakukan
penambahan asam fosfat untuk menanggulangi masalah tersebut, namun saat
praktikum tidak dilakukan karena TA masih dianggap jelas. Menurut Bassett, J.
dkk. (1994), dengan asam fosfat, ion ferri akan bereaksi membentuk kompleks
yang tidak berwarna.
                         Fe3+ + HPO42-         Fe(HPO4)+
                     coklat kuning            tak berwarna
                                                      SISKA OCTAPRATIWI
                                                             240210110010

Berikut merupakan hasil titrasi penentuan kadar Fe dalam FeSO4
Tabel 2. Data Titrasi 10 ml FeSO4 oleh larutan KMnO4 0,1947 N
 Kel-    V. KMnO4    Massa FeSO4     V larutan      Kadar Fe,     Kadar Fe
            (ml)     dalam 1 L (g) FeSO4 (ml)       w/w (%)      ,W/V (g/L)
  1          5,8           16           10           39,52          6,32
  2          5,7           16           10           38,84          6,21
                           Rata-rata                                6,27
  3         3,4             8           10            46,33         3,71
  4          3              8           10            40,88         3,27
  5        2,65             8           10            36,12         2,89
                    Rata-rata                         40,34         3,29

Perhitungan penentuan kadar Fe kelompok 2:
mek Fe        =      mek KMnO4
              = V. KMnO4 x N KMnO4
              = (5,7 ml x 0,1947 N)
              = 1,10979 mek


massa Fe      = mek Fe x BE Fe
              = 1,10979 mek x 56
              = 62,14824 mg


massa Fe total = massa Fe x (1000/10)
              = 62,14824 mg x 100
              = 6214,824 mg
              = 6,214824 g




                     = 38,84 % (w/w)
                                                           SISKA OCTAPRATIWI
                                                                  240210110010




                           = 6,21 mg/ml = 6,21 g/L (W/V)
       Berdasarkan tabel 2. Kelompok 3 dan 4 mendapatkan kadar Fe yang lebih
besar, seharusnya semua kelompok mendapatkan kadar Fe yang tidak jauh
berbeda karena sampel yang digunakan sama, hanya berbeda dalam jumlah
sampelnya. Sampel yang digunakan bukan sampel alam atau campuran melainkan
senyawa kimia murni yaitu FeSO4 maka sebenarnya kadar Fe dapat langsung
diketahui yaitu:

Massa Fe        = (Ar Fe : Mr FeSO4) x Massa Sampel (FeSO4)
                = (56 : 152) x 8 g
                = 2,95 g
% Fe            = (massa Fe : massa sampel) x 100%
                = (2,95 g : 8 g) x 100%
                = 36,84 %
Hasil yang didapatkan oleh kelompok 1- 4 adalah lebih besar dari 36,84 %,
bahkan hasil kelompok 3 dan 4 sangat jauh lebih besar. Hal ini terjadi karena
larutan titran (FeSO4) terlalu panas saat dititrasi. Menurut Bassett, J. dkk. (1994),
pada suhu terlalu tinggi KMnO4 dapat mengurai dan karena kemungkinan
penguraian ini jumlah/volume larutan KMnO4 yang diperlukan menjadi lebih
tinggi dari seharusnya (Bassett, J. dkk., 1994). Jika volume larutan KMnO4 yang
diperlukan menjadi lebih tinggi dari seharusnya maka kadar yang didapat akan
lebih besar dari seharusnya.


4.2 Iodometri

       Menurut Bassett, J. dkk. (1994), dasar penentuan jumlah atau kadar suatu
ion pada iodometri adalah jumlah I2 yang terbentuk jika ion I- yang sengaja
ditambahkan teroksidasi menjadi I2. Titrasi yang dilakukan pada iodometri
bertujuan hanya untuk menentukan jumlah I2 ini jadi pada iodometri :
   a. Ion yang dapat ditentukan jumlah atau kadarnya adalah ion yang bersifat
       sebagai pengoksidasi dalam pengertian ion yang berbentuk teroksidasi
       yang harga potensial elektroda standarnya lebih besar dari 0,5355 volt.
                                                                SISKA OCTAPRATIWI
                                                                       240210110010

   b. Larutan bakunya bukan larutan I2 melainkan larutan natrium tiosulfat,
       Na2S2O3.
       Baik pada iodimetri maupun iodometri, titrasi selalu berkaitan dengan I2.
Meskipun warna I2 (bentuk teroksidasi) berbeda dengan warna I- (bentuk
tereduksi), secara teoritis untuk titrasi ini tidak memerlukan indikator, tapi karena
warnanya dalam keadaan encer sangat lemah, maka pada titrasi ini diperlukan
indikator. Indikator yang diguanakan adalah larutan kanji (amilum). Kanji atau
amilum dengan I2 akan bereaksi dan reaksinya adalah reaksi reversible:
                    I2 + amilum             kompleks Iod-amilum
                                                    Biru tua
Kompleks iod-amilum ini adalah senyawa yang agak sukar larut dalam air
sehingga kalau pada reaksi ini I2 tinggi, kesetimbangan akan terletak jauh
disebelah kanan, kompleks iod-amilum yang terbentuk banyak, akan terjadi
endapan.    Akibatnya       jika   pada   titrasi     I2   “hilang”   karena   tereduksi,
kesetimbangannya tidak segera kembali bergeser kea rah kiri, warna kompleks
iod-amilum agak sukar hilang (Bassett, J. dkk., 1994).
       I2 di awal titrasi iodometri sangat besar karena adanya penambahan KI
berlebih, maka berdasarkan uraian tersebut pada iodometri amilum tidak
ditambahkan sejak awal, melainkan saat menjelang TE, yaitu pada saat I2 cukup
kecil karena sebagian besar I2 telah tereduksi oleh S2O32- sehingga pengendapan
kompleks dapat dicegah.

4.2.1 Standarisasi Na2S2O3 terhadap K2Cr2O7 0,2 N

       Na2S2O3 sebelum digunakan sebagai standar, harus distandarisasi terlebih
dahulu. Standarisasi Na2S2O3 bisa digunakan K2Cr2O7, KIO3, KBrO3, dan
Serium(IV) sulfat. Pada praktikum yang dilakukan, standarisasi Na2S2O3
digunakan K2Cr2O7 (kalium dikromat). Na2S2O3 diperoleh dalam bentuk
pentahidrat Na2S2O3.5H2O. Na2S2O3.5H2O adalah zat padat kristal transparan.
Larutan Na2S2O3 tidak stabil dalam suasana asam. Pada suasana asam akan terjadi
reaksi penguraian yang menyebabkan terbentuknya kekeruhan putih sampai
kuning dari S (belerang):
                   S2O3- + 2H+ ↔ H2S2O3 ↔ H2O + SO2 + S(S)
                                                             SISKA OCTAPRATIWI
                                                                    240210110010

Penguraian tersebut dipercepat oleh panas, cahaya, dan asam. Na2S2O3 mengurai
oleh bakteri Thiobacillus thioparrus yang merupakan pemakan belerang. Selain
itu Na2S2O3 dioksidasi oleh O2, oleh karena itu untuk melarutkan Na2S2O3
digunakan air yang telah dididihkan dan didinginkan kembali. Hal ini bertujuan
untuk membunuh bakteri dan mengeluarkan gas O2 dan CO2 (Endrian, 2007).
Selain itu bisa ditambahkan Na2CO3 0,2 g/liter untuk mencapai pH 9, karena
bakteri Thiobacillus thioparrustumbuh dengan lambat pada pH tersebut.
       Pengerjaan       standarisasi diawali dengan menambahkan KI berlebih ke
dalam larutan K2Cr2O7 untuk membentuk I2 kemudian I2 yang terbentuk dititarsi
oleh Na2S2O3 hingga hampir mencapai TA sehingga sebagian besar I2 tereduksi
oleh    S2O22- menjadi I- dan tersisa sedikit I2 yang belum tereduksi, lalu
ditambahkan indikator amilum sehingga I2 sisa membentuk kompleks iod-amilum
yang berwarna biru tua dengan reaksi reversible. Titrasi dilanjutkan sehingga
semakin banyak I2 yang tereduksi oleh S2O22- maka kesetimbangan akan bergeser
ke kiri dan kompleks iod-amilum akan berubah kembali menjadi I2 dan dengan
cepat I2 akan tereduksi menjadi I- yang tidak berwarna. Berikut merupakan reaksi
yang terjadi :

                 Cr2 O72-+ 6I- + 14 H+              2Cr33+ + 3I2 + 7 H2O
                  orange                            hijau
                  3 I2 + 6 S2O2 2-              6I- + 3 S4O6 2-
                      I2 + amilum          kompleks Iod-amilum
                                              Biru tua
Berdasarkan hasil praktikum 5 kelompok didapatkan data sebagai berikut:

         Tabel 3. Data Titrasi 10 ml K2Cr2O7 0,2 N oleh larutan Na2S2O3
             Kelompok             V. Na2S2O3 (ml)         N. Na2S2O3 (N)
                 1                     10,7                   0,1869
                 2                     10,5                   0,1905
                 3                     10,0                     0,2
                 4                     10,5                   0,1905
                 5                     10,4                   0,1923
                             Rata-rata                        0,1920
                                                              SISKA OCTAPRATIWI
                                                                     240210110010

Perhitungan dalam standarisasi Na2S2O3 adalah sebagai berikut:
mek Na2S2O3                     =       mek K2Cr2O7
V. Na2S2O3 x N Na2S2O3          = V. K2Cr2O7 x N K2Cr2O7
                N Na2S2O3       = (V. K2Cr2O7 x N K2Cr2O7) / V. Na2S2O3
                                = (10 ml x 0,2 N) / 10,5 ml
                                = 0,1905 N
         Setelah penambahan KI, titran disimpan ditempat gelap karena I2 mudah
terurai oleh cahaya. Menurut Bassett, J. dkk. (1994), factor yang dapat
mengakibatkan kesalahan analisis adalah:
   a. Menguapnya I2
   b. terjadi oksidasi I- dalam suasana asam oleh O2 dari udara

4.2.2 Penentuan Kadar Cu dalam Terusi (CuSO4)
         Cu dapat ditetapkan secara iodometri dalam bentuk ion kupro (Cu2+),
dengan reaksi sebagai berikut:

                         2Cu2+ + 4I-             2CuI (s) + I2
                         Biru                  putih susu
                       I2- + 2 S2O32-               2I-+ S4O6 2-
                      I2 + amilum         kompleks Iod-amilum
                                             Biru tua
Prinsip pengerjaannya sama seperti standarisasi Na2S2O3. Berikut ini merupakan
data yang didapatkan oleh 5 kelompok:
Tabel 4. Data Titrasi 10 ml Terusi (CuSO4) oleh larutan Na2S2O3 0,1920 N
                          Massa CuSO4        V larutan                  Kadar
           V. Na2S2O3                                    Kadar Cu,
  Kel-                    dalam 250 ml        CuSO4                    Cu,W/V
              (ml)                                       w/w (%)
                                (g)            (ml)                     (g/L)
    1           11             6,25             10         53,64        13,41
    2          11,2            6,25             10         54.62        13,66
    3         11,25            6,25             10         54,86        13,72
    4          11,2            6,25             10         54.62        13,66
    5          11,1            6,25             10         54,13        13,53
                        Rata-rata                          54,37        13,60

Perhitungan penentuan kadar Cu diuraikan sebagai berikut:
mek Cu          =       mek Na2S2O3
                = V. Na2S2O3 x N Na2S2O3
                                                       SISKA OCTAPRATIWI
                                                              240210110010

               = (11 ml x 0,1920 N)
               = 2,112 mek


massa Cu       = mek Fe x BE Fe
               = 2,112 mek x 63,5
               = 134,112 mg


massa Cu total = massa Cu x (250/10)
               = 134,112 mg x 25
               = 3.352,8 mg
               = 3,3528 g




                      = 53,64 % (w/w)




                          = 13,41 mg/ml = 13,41 1 g/L (W/V)
       Sampel yang digunakan bukan sampel alam atau campuran melainkan
senyawa kimia murni yaitu CuSO4 maka sebenarnya kadar Cu dapat langsung
diketahui yaitu:

Massa Cu       = (Ar Cu : Mr CuSO4) x Massa Sampel (CuSO4)
               = (63,5 : 159,5) x 6,25 g
               = 2,49 g
% Cu           = (massa Cu : massa sampel) x 100%
               = (2,49 g : 6,25 g) x 100%
               = 39,81 %
                                                          SISKA OCTAPRATIWI
                                                                 240210110010

       Berdasarkan hasil pengerjaan kelima kelompok didapatkan hasil yang
berdekatan yaitu sekitar 54% tetapi nilai ini jauh lebih besar dari seharusnya yaitu
39,81%. ini menunjukkan presisi yang baik namun akurasi yang buruk. Hal ini
terjadi karena setelah penambahan KI Erlenmeyer tidak ditutup sehingga ada
kontak dengan udara sehingga I- dari KI tidak hanya tereduksi oleh Cu tapi ada
juga yang tereduksi oleh O2 dari udara.

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

Reaksi ini menyebabkan I2 yang terbentuk lebih banyak dari seharusnya maka
volume titrasi (Na2S2O3) juga akan lebih besar sehingga kadar yang didapatpun
akan lebih besar dari seharusnya.
                                                         SISKA OCTAPRATIWI
                                                                240210110010




V.    KESIMPULAN
        Berdasarkan hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa:
     1. Konsentrasi rata-rata KMnO4 adalah 0,1947 N
     2. Kadar Fe (sampel 16 g) rata-rata adalah 6,27 g/L (w/v), kadar Fe (sampel 8
        g) rata-rata adalah 3,29 g/L (w/v), dan kadar Fe (w/w) adalah 40,34%
     3. Konsentrasi rata-rata Na2S2O3 adalah 0,1920 N
     4. Kadar Cu rata-rata adalah 54,37 % (w/w) dan 13,60 g/L (w/v)
                                                      SISKA OCTAPRATIWI
                                                             240210110010



                                DAFTAR ISI


Basset, J., Jeffery, G. H., Mendham, J., Denney, R. C. 1994. Textbook of
       Quantitative Chemical Analysis. Fifth Edition. Longman, New York.
Endari, E. 2007. Hand Out Iodometri. Sekolah Menengah Kejuruan Analisis
       Kimia 13, Bandung.
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia Press,
      Jakarta.

				
DOCUMENT INFO
Categories:
Tags:
Stats:
views:411
posted:10/24/2012
language:Latin
pages:13