BAB IV KOMPLEKSOMETRI
4.1. Tujuan Praktikum -
Memahami prinsip-prinsip dasar titrasi kompleksometri.
-
Menentukan kesadahan kesadahan air. air .
4.2. Tinjauan Pustaka
Kompleks adalah suatu satuan baru yang terbentuk dari satuan-satuan yang dapat berdiri sendiri, tetapi membentuk ikatan baru dalam kompleks itu. 2+
Misalnya kompleks Cu , terjadi dari satuan-satuan yang dapat berdiri sendiri 2+
-
yaitu Cu , H 2O atau Cl . Dalam hal ini kompleks yang terbentuk masing-masing verisi dua buah komponen, tetapi ada pula yang terjadi dari banyak komponen - [2]
seperti misalnya kompleks [Pt(NH 3)2Cl4] dan [Pt(NH3)Cl5] .
Titrasi adalah proses penentuan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang diketahui dan diperlukan untuk bereaksi secara lengkap dengan sejumlah contoh tertentu yang akan dianalisis. Prosedur analitis yang melibatkan titrasi dengan larutan-laruan yang konsentrasinya diketahui disebut analisis [4]
volumetri.
Gambar 4.2.1. Kurva titrasi 50 mL 0,01 M Ca
2+
dititrasi dengan 0,01 M EDTA pada
pH 8, 10, dan 12
Kompleksometri ialah jenis titrasi dimana titrant dan titrat sailing mengkompleks,
jadi
membentuk
hasil
berupa
kompleks.
Reaksi-reaksi
pembentukan kompleks atau yang menyangkut kompleksbanyak sekali, dan penerpan juga banyak, tidak hanya dalam titrasi.
[2]
Titrasi kompleksometri
meliputi reaksi pembentukn ion-ion kompleks atau pun pembentukan molkul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuk kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Contoh dari kompleks tersebut adalah kompleks logam denga EDTA. Demikian juga titrasi dengan merkuro nitrat dan perak sianida juga dikenal sebagai titrasi kompleksometri.
[1]
Indikator yang digunakan dalam praktikum kompleksometri adalah EBT dan Murexide. a. Eriochrome Black T adalah indikator kompleksometri yang merupakan bagian dari titrasi kompleksometri , misalnya dalam kesadahan air proses penentuan. Ini adalah zat warna azo . Ia juga dikenal sebagai ET-00. (Eriochrome adalah merek dagang dari Ciba-Geigy. Dalam bentuk terprotonasi nya, Eriochrome Black T adalah biru. Ternyata merah ketika membentuk kompleks dengan kalsium , magnesium , atau ion logam lainnya. Rumus kimia dapat ditulis sebagai HOC10 H6 N = NC10 H4 (OH) (NO2) SO3 Na. b. Murexide (NH4C8H4N5O6, atau C 8H5N5O6.NH3), juga disebut amonium purpurate atau MX, adalah garam amonium dari asam purpura. Murexide dalam keadaan kering memiliki penampilan bubuk ungu kemerahan, sedikit larut dalam air. Dalam larutan, rentang warna dari kuning pada pH asam kuat melalui kemerahan-ungu dalam larutan asam lemah menjadi biru-ungu dalam larutan basa. PH untuk titrasi kalsium adalah 11,3.
[5]
Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan. Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Untuk menghilangkan kesadahan biasanya digunakan berbagai zat kimia, ataupun dengan menggunakan resin penukar ion. Air sadah digolongkan menjadi dua
jenis, berdasarkan berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.
[3]
Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ionkalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garamkarbonat. Air sadah atau airkeras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppmberat per volume(w/v) volume(w/v) dari CaCO3. Tabel 6.3.2. Derajat kesadahan air Drajat Kesadahan
Ca (ppm)
Mg (ppm)
Lunak
< 50
< 34
Agak sadah
50 – 50 – 100 100
34 – 34 – 55 55
Sadah Sangat sadah
– 200 100 – 200
55 – 55 – 124 124
> 200
> 124
Dari ketiganya yang sering digunakan adalah derajat jerman, dimana 1 °D setara dengan 10 mg CaO per liter. artinya jika suatu air memiliki kesadahan 1 °D maka didalam air tersebut mengandung 10 mg CaO dalam setiap liternya.
[7]
EDTA ialah suatu ligand yang heksadentat (mempunyai enam buah atom donor pasangan electron), yaitu kedua atom N dan keempat atom O (dari OH). Dalam pembentukan kelat, keenam donor (tetapi kadang-kadang hanya lima) bersama-sama mengikat satu ion inti dengan membentuk lima lingkaran kelat; molekul EDTA “dilipat” mengelilingi ion logam itu sedemikian rupa sehingga keenam atom donor terletak pada puncak-puncak sebuah oktaeder (bidang delapan) dan inti terdapat di pusat oktaeder tersebut.
[2]
Kurva titrasi kompleksometri, EDTA adalah heksedentat, tetapi bila digunakan dalam bentuk garam dinatrium menjadi kuadridentat: H 4R. selama reaksi pengomplekkan: n+
M
4+
(4-n)-
+R
MR
(-)- so Kabs = tetap kestabilan -
absolute Kondisi-kondisi optimum untuk titrasi kompleksometri EDTA dan beberapa logam terlihat pada table berikut: Ion logam
pH minimum
2+
Ca 2+ Mg 2+ Fe 3+ Fe 2+ Co 2+ Ni 2+ Cu 2+ Zn 2+ Cd 2+ Hg 2+ Pb Efek pengompleks
7,3 10 5,1 1,5 4,1 3,2 3,2 4,1 4 2,2 3,3 lain pada
abs
K
10
α4
Keff -4
8
5×0 4,8 × 10 4,04 × 10 8 -1 8 4,9 × 10 3,5 × 10 1,71 × 10 -7 8 2,1 × 10 3,5 × 10 0,735 × 10 25 - 14 8 1,3 × 10 3,7 × 10 4,810 × 10 16 -9 8 2 × 10 3,6 × 10 0,72 × 10 18 - 11 8 4,2 × 10 2,5 × 10 1,05 × 10 18 -1 8 6,3 × 10 2,5 × 10 1,57 × 10 16 -9 8 3,2 × 10 3,6 × 10 0,0115 × 10 16 -9 8 2,9 × 10 3,6 × 10 0104 × 10 21 - 14 8 6,3 × 10 3,7 × 10 2,33 × 10 18 - 11 8 1,1 × 10 2,5 × 10 0,27 × 10 titrasi EDTA sangat berpengaruh mengigat
kecenderungan suatu ion untuk mengendap sebagai hidroksida atau oksida pada pH yang diperlukan untuk titrasi. Oleh Karena itu pemakaian maskig reagent sering digunakan untuk menjaga ion agar tetap dalam larutan.
[1]
Kelebihan titrasi kompleksometri, EDTA stabil, mudah larut dan menunjukkan komposisi kimiawi yang tertentu. Selektivitas kompleks dapat dilakukan dengan pengendalian pH, missal Mg, Cr, Ca dan Ba dapatt di itrasi 2+
pada pH = 11. Mn , Fe, Co, Ni, Zn, Cd, Al, Pb, Cu, Ti, dan V dapat dititrasi pada pH = 4,0 – 4,0 – 7,0. Terakhir logam seperti Hg, Bi, Co, Fe, Cr, Ca, In, Sc, Ti, V dan Th dapat dititrasi pada pH = 1.0 – 4,0, EDTA sebagai garam natrium Na 2H2Y sendiri merupakan standar primer sehinga tidak perlu standarisasi lebih lanjut. Kompleks yang mudah larut dalam air ditemukan. Suatu titik ekiuvalen segera di temukan dalam dalm titrasi demikian dan akhirnya titrasi komplekso metri dapat digunakan untuk penentuan beberapa beberapa logam pada oprasi skala semi mikro. mikro . 4.3. Tinjauan Bahan
[1]
Aquadest atau bisa disebut air suling merupakan air hasil penyulingan. Air suling juga memiliki rumus kimia yaitu H 2O. Nama bahan
: aquadest
molekul rumus
: H 2O
berat molekul
: 16 gram
bentuk fisik
: cair, bening tak berbau
titik beku
:0 C
titik didih
: 100 C
o
o
EDTA ialah suatu ligand yang heksadentat (mempunyai enam buah atom donor pasangan electron), yaitu kedua atom N dan keempat atom O (dari OH). Nama bahan
: EDTA
molekul rumus
: C10H16N2O8
massa molar
: 292,24 g mol-1
densitas
: 0,86 g cm-3
titik didih
: 237 – 237 – 245 245 C
o
Eriochrome Black T adalah indikator kompleksometri yang merupakan bagian dari titrasi kompleksometri , misalnya dalam kesadahan air proses penentuan.Dalam bentuk terprotonasi nya, Eriochrome Black T adalah biru. Ternyata merah ketika membentuk kompleks dengan kalsium , magnesium , atau ion logam lainnya. Nama bahan
: EBT
Molekul rumus
: C20 H12 N3 O7 SNA
Masa molar
: 461,381 g/mol
Penampilan
: merah tua/coklat bubuk
Murexide (NH4C8H4N5O6, atau C8H5N5O6.NH3), juga disebut amonium purpurate atau MX, adalah garam amonium dari asam purpura. Murexide dalam keadaan kering memiliki penampilan bubuk ungu kemerahan, sedikit larut dalam air. Dalam larutan, rentang warna dari kuning pada pH asam kuat melalui kemerahan-ungu dalam larutan asam lemah menjadi biru-ungu dalam larutan basa. Nama bahan
: Murexide
bentuk
: Solid
penempilan
: serbuk
bau
: tidak bau
Titik didih
: 1500 derajat C
o
Natrium hidroksida (NaOH) juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium hidroksida terbentuk dari oksida basah. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Nama baha
: Natrium hidroksida
molekul rumus
: NaOH
bentuk fisik
: zat padat putih
massa molar
: 39,9971 g/mol
titik didih
: 1390 C
kelarutan dalam air
: 111 g/100 ml (20 C)
o
o
Seng sulfat adalah senyawa anorganik dengan rumus ZnSO 4, serta salah satu dari tiga hidrat. Ini secara historis dikenal sebagai vitriol putih. Ini adalah padatan tak berwarna yang merupakan sumber umum dari ion seng larut. Nama bahan
: Seng Sulfat
molekul rumus
: ZnSO4
titi didih
: 280 C decomp (heptahydrate)
bau
: tanpa bau
kelarutan dalam air
: 57,7 g/100 ml anhydrous (20 C)
o
o
4.4. Alat dan Bahan
A. Alat-alat yang digunakan:
B. Bahan-bahan yang digunakan:
- batang pengaduk
- air sumur
- beakerglass
- ammonia (NH3)
- buret
- ammonium klorida (NH4Cl)
- botol aquadest
- aquadest (H2O)
- Erlenmeyer
- etilendiamintetraasetat
- corong
(C10H16O8N2)
- gelas arloji
- indikator EBT-NaCl
- kertas saring
- Indikator Murexide
- labu ukur
(NH4C8H4N5O6)
- neraca analitik
- natrium hidroksida(NaOH)
- pipet tetes
- seng sulfat (ZnSO 4)
- pipet volum
- natrium klorida (NaCl)
- statif dan klem - Termometer 4.5. Prosedur percobaan A. Preparasi larutan
-
Buat larutan seng sulfat 0,01 M sebanyak 100 mL
-
Buat larutan buffer pH 10 sebanyak 100 mL (6,75 gram amonium klorida ditambahkan dengan 57 mL larutan amonia pekat)
B.
-
Buat larutan natrium hidroksida hidroksida 2 M sebanyak 100 mL
-
Buat larutan EDTA 0,01 M sebanyak 500 mL
-
Buat campuran EBT-NaCl dan Murexide-NaCl. Murexide-NaCl.
Standarisasi larutan EDTA 0,01 M
-
Pipet 25 mL larutan seng sulfat 0,01 M, masukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL
-
Tambahkan kurang lebih 75 mL aquadest dan 2 mL larutan buffer pH 10
-
Kocok lalu tambahkan sedikit indicator EBT-NaCl sampai warna larutan merah anggur
C.
-
Titrasi dengan larutan EDTA 0,01 M sampai warna larutan menjadi biru
-
Ulangi percobaan sampai 3 kali.
Menentukan kesadahan total
-
Pipet 25 mL larutan contoh, memasukkan ke dalam Erlenmeyer
-
Tambahkan 20 tetes larutan NaOH 2 M dan sedikit indikator MurexideNaCl
-
Titrasi dengan larutan EDTA sampai terjadi warna merah anggur
-
Lakukan percobaan sampai 3 kali.
D. Menentukan kesadahan tetap
- Pipet 25 mL larutan contoh, masukkan ke dalam Erlenmeyer - Tambahkan 20 tetes larutan NaOH 2 M dan 5 mL larutan buffer pH 10 serta sedikit indicator EBT-NaCl
- Titrasi dengan larutan EDTA sampai terjadi perubahan warna larutan dari merah anggur menjadi biru
- Lakukan percobaan sampai 3 kali 4.6. Data pengamatan
Tabel 4.6.1. Data pengamatan standarisasi larutan EDTA Keterangan
I
II
III
Volume larutan seng sulfat dititrasi (mL)
25
25
25
Volume EDTA – EDTA – peniter peniter (mL)
24,5
25
24,8
Tabel 4.6.2. Data pengamatan penentuan kesadahan total Keterangan
I
II
III
Volume larutan yang dititrasi – dititrasi – sampel sampel (mL)
25
25
25
Volume EDTA – EDTA – peniter peniter (mL)
8
3,5
5
Tabel 4.6.3. Data pengamatan penentuan kesadahan tetap Keterangan
I
II
III
Volume larutan yang dititrasi – dititrasi – sampel sampel (mL)
25
25
25
Volume EDTA – EDTA – peniter peniter (mL)
13,5
8
5
Tabel 4.6.4. Data pengamatan perubahan standarisasi EDTA Standarisasi larutan EDTA
Perubahan Warna
Larutan titran dengan indicator EBT-NaCl ZnSO4 + Larutan bufer Standarisasi larutan EDTA ZnSO4 + Larutan buffer + EDTA
Merah anggur Biru
Tabel 4.6.5. Data pengamatan perubahan penentuan kadar Ca Menentukan kesadahan total
2+
Perubahan Warna
Larutan titran dengan indicator Murexide-NaCl Larutan sampel + NaOH + Murexide NaCl 2+ Penentuan kadar Ca dengan EDTA Larutan sampel + NaOH + Murexide NaCl + EDTA
Ungu Merah anggur
Tabel 4.6.6. Data pengamaan perubahan penentu kadar Mg Menentukan kesadahan tetap
2+
Perubahan Warna
Larutan titran dengan indicator EBT-NaCl Larutan sampel + NaOH + EBT NaCl 2+ Penentuan kadar Mg dengan Murexide-NaCl Larutan sampel + NaOH + EBT NaCl + EDTA
Ungu Merah angur
4.7. Persamaan Reaksi
Standarisasi larutan EDTA a. Menentukan kandungan Zn 2+
Zn
+
HIn
(seng)
2(biru)
-
ZnIn (merah)
(EDTA) -
Zn In (merah aggur)
Hy
(hidrogen)
b. Menentukan kandungan Ca 2+
Ca
+
HIn
(kalsium) -
c. Menentukan Ca 2+
Ca
+
2+
2+
+
(magnesium)
-2
ZnY
+
-
CaIn (merah)
+ +
CaY
-2
(kalsium EDTA)
2+
2+ (biru)
(EDTA)
(EDTA)
+
(hidrogen)
2(merah anguur)
2-
H
(kalsiumEDTA) (hidrogen EDTA)
HIn
2 (biru)
(hidrogen EDTA)
(hidrogen EDTA)
MgY
HIn
(seng EDTA)
HIn
dan Mg
+
(hidrogen)
HY
(kalsium)
Mg
2(biru)
-3
(kalsium EDTA)
H
2+
(EDTA)
+
+
(sengEDTA) -3
+
(seng EDTA)
CaIn
2+
CaY(biru)
+
(kalsiumEDTA) -
MgIn (merah)
+
(magnesiumEDTA)
2+
Mg
(magnesium)
H
+
(hidrogen)
-
MgIn (merah anggr) + (magnesiumEDTA)
-3
2+
HY
MgY
(EDTA)
+
(magnesiumEDTA)
HIn
2+ (biru)
(EDTA)
4.8. Pembahasan
1. Memahami Kompleksometri
- Kompleksometri ialah jenis titrasi dimana titrant dan titrat sailing mengkompleks, jadi membentuk hasil berupa kompleks. Reaksi-reaksi pembentukan kompleks atau yang menyangkut kompleksbanyak sekali, dan penerpan juga banyak, tidak hanya dalam titrasi
- Penambahan indikator bertujuan untuk mengetahui kadar kesadahan kesadahan total dan kesadahan tetap. Kesadahan tetap menggunakan indicator EBTNaCl, kesadahan tetap mengunaka indicator Murexide
- EDTA sbagai lartan baku skunder karena EDTA lalu membentuk kompleks ketika direksiakan dengan ion logam dan kestabilan EDTA sangat konstan sehingga reaksi sempurna
-
ZnSO4 sebagai larutan baku primer karena mudah bereaksi dengan larutan EDTA
- Perubahan warna terjadi karena larutan tersebut sudah mencapi titik ekuivalen 2. Memahami Kesadahan
- Menentukan
kesadahan
air
menggunakan
titrasi
karena
untuk
menentukan kesadahan kesadahan diperlukan volume titrasi ti trasi dari air sampel
- Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ionkalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garamkarbonat. Air sadah adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak
- Penyebab kesalahan dari pratikum yang kami lakukan, kami menyimpulkan kesalahan yang terjadi karena faktor penimbangan EDTA, peimbangan tidak bisa dipastikan secara sempurna karena menggunakan timbangan neraca
- Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan, kami menyimpulkan bahwa kesadahan kesadahan air, berbeda-beda tergantung tergantung air yang kita uji dan tingkat kesadahan air tersebut. 4.9. Kesimpulan
- Kompleksometri merupakan titrasi dimana titran dan titrat saling mengompleks
- Kadar kesadahan dalam air sampel Kadar Ca dalam air sampel s ampel Kandungan Ca pada air sampel sumur 1 yang pertama mencapai 128 ppm, dalam ketegori sadah air tersebut tidakbisa digunakan karena melampaui batas kesadahan air Kadar Ca pada pada air sampel sumur sumur 2 tingkat kesadahan kesadahan mencapai mencapai 56 ppm, air tersebut masih bisa digunakan karena masi di baha batas kesadahan air Kadar Ca pada air sampel yang ketiga, mengunakan air kran tingkat kesadahan mencapai 80 ppm air tersebut masih bisa digunakan karena masih di bawah batas kesadahan air Kadar Mg dalam air sampel Kadar Mg pada air sammpel sumur 1 tingkat kesadahan mencapai 10,0116 ppm air terseb terseb ut sudah tidak bisa digunakan digunakan karena melampaui melampaui batas kesadahan air Kadar Mg pada air sampel sumur 2 tingkat kesadahan mencapai 0,0243 ppm air masih layak digunakan karena air tersebut masih dibawah derajat kesadahan air
Kadar Mg pada air sampel 3, mengunakan air kran tingkat kesadahan mencapai 2,916 air masih bisa digunakan karena air tersebut dalam batas normal kesadahan air Kadar Ca dan Mg dalam air sampel Kadar Ca dan Mg dalam air sampel yang pertama mencapai 540 ppm, air sudah tidak layak digunakan Kadar Ca dan Mg dalam air sampel yang kedua mencapai 320 ppm air masih bisa diunakan Kadar Ca dan Mg dalam air sampel yang ketiga mencapai 200 ppm air masih bisa digunakan karena pada batas normal kesadahan air
- Normalitas yang didapatkan dari praktikum adalah 0,01009
DAFTAR PUSTAKA
1. Khopkar M.S. Konsep Dasar Kimia Analitik 2. Harjadi W. Ilmu Kimia Analitik Dasar PT Gramedia, Jakarta, 1986 3. (____)http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium_trioxide (____)http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium_trioxide 4. (____)http://id.wikipedia.org/wiki/Titrasi (____)http://id.wikipedia.org/wiki/Titrasi 5. (____)http://id.wikipedia.org/wiki/indikator (____)http://id.wikipedia.org/wiki/indikator Kuantitati f Erlangga, 1986 6. Underwood.A.L Analisis Kimia Kuantitatif
