DALAM LARUTAN
4.3. Analisis Kation
Dalam analisis kation ada beberapa langkah yang harus dilalui yaitu mengelompokan kation dalam tiga langkah kategori.
Langkah pertama : Pemisahan kation dalam golongan
Di alam banyak kation anorganik yang dikenal, oleh sebab itu agar pelaksanaan analisis bisa dilakukan dengan efektif perlu dilakukan pengelompokan. Kation dalam masing-masing kelompok diendapkan sebagai suatu senyawa dengan menggunakan pereaksi tertentu. Endapan yang dihasilkan selanjutnya dipisahkan dari filtrat melalui teknik sentrifugasi dilanjutkan dengan dekantasi. Endapan yang diperoleh dilakukan pengujian terhadap keberadaan kation golongan tersebut, sedangkan filtrat ditreatmen lagi untuk analisis kation golongan berikutnya.
Langkah kedua: Pemisahan Kation-Kation Dalam golongan
Serangkaian reaksi dilakukan untuk dapat memisahkan satu kation dalam kelompok terhadap kation yang lainnya. Pemilihan reagen untuk reaksi yang diharapkan harus dilakukan secara hati-hati agar didapatkan keuntungan tentang kemiripan dan perbedaan sifat-sifat kimia.
Langkah ketiga: Penegasan Tiap-Tiap Kation
Keberadaan suatu kation dikonfirmasi atau diidentifikasi dengan menggunakan satu atau lebih reaksi spesifik untuk jenis kation tertentu sebagai reaksi penegasan atas keberadaan kation tersebut. Reaksi spesifik merupakan suatu reaksi yang hanya memberikan perubahan tertentu pada jenis analit tertentu pula.
Contoh reaksi spesifik:
Pb2+ + Cl- --- > PbCl2(s) berwarna putih yang akan larut jika dididihkan,
tetapi endapan putih berbentuk kristal jarum akan terbentuk kembali saat larutan telah kembali dingin.
Diagram alir dari pemisahan kation seperti tergambar di bawah ini, merupakan salah satu cara analisis sistematik kation.
+ HCl 6 M
+ HCl 6 M; + H2O2 3% ; + NH3 6 M; + CH3C(S)NH2
+ HCl; didihkan; + NH3 6 M; CH3C(S)NH2
+ CH3COOH 6 M; uapkan; + HNO3 15 M
uapkan; + NH3 ; + (NH4)2 CO3
Diagram alir pemisahan kation ke dalam golongan
4.3.1. Analisis Kation Gol. I
Kation Gol I terdiri atas kation: Ag+ ; Hg22+ ; Pb2+. Ketiga kation tersbut dapat membentuk garam klorida yang sukar larut dalam air dan larutan asam. Untuk
Endapan Gol. I AgCl ; Hg2Cl2 ; PbCl2 Filtrat berisi kation gol II - V Endapan Gol II HgS; PbS; CuS; Sb2S3; SnS2 Filtrat berisi Kation Gol III -V
Filtrat berisi Kation Gol IV - V
Filtrat berisi Kation Gol V Endapan Gol III
MnS; FeS; NiS;
ZnS; Al(OH)3;
Cr(OH)3
Endapan Gol IV
mengendapkan golongan ini digunakan pereaksi larutan HCl berlebih. Kation Gol I sering disaebut sebagai golongan klorida ataupun golongan perak.
Penggunaan larutan HCl berlebih dimaksudkan agar pengendapan kation gol. I diharapkan maksimal dan dapat menghindari pengendapan BiOCl dan SbOCl.
Bi3+ + Cl- + H2O < --- > BiOCl (s) + 2 H+
Sb3+ + Cl- + H2O < --- > SbOCl (s) + 2 H+
Kedua reaksi kesetimbangan di atas dapat bergeser ke kiri jika [H+] diperbesar.
Penambahan HCl yang berlebihan akan memperbesar [H+], sehingga kedua
kesetimbangan tersebut akan bergeser ke kiri dan akibatnya pengendapan BiOCl dan SbOCl tidak terjadi.
Diantara ketiga klorida golongan I ini, PbCl2 memiliki kelarutan yang paling
besar, sehingga penambahan HCl walau berlebihan belum bisa mengendapkan Pb2+
tersebut secara maksimal. Hal ini berakibat dalam filtrat yang berisi kation gol. II – V
keberadaan ion Pb2+ tidak bisa dihindari, sehingga keberadaan ion ini sering terdeteksi
pada pengendapan kation golongan II.
4.3.2 Kation Gol. II
Kation golongan II ini terdiri dari Hg2+ ; Pb2+ ; Cu2+ ; Sb3+atau SbO+ ; Sn2+; Sn4+
dalam analisis, kation ini diendapkan sebagai garam sulfidanya. Pengendapan ini dapat dilakukan dengan jalan penambahan asam sulfida dalam suasana asam. Kation golongan ini sering disebut juga sebagai golongan hidrogen sulfida. Arsen dan Bismuth yang memiliki sifat racun kuat juga termasuk golongan ini.
Garam sulfida dari kation golongan ini memiliki kelarutan yang relatif kecil, sehingga dalam pengendapannya harus dijaga agar konsentrasi ion sulfida tetap rendah. Hal ini dimaksudkan agar sulfida golongan II dan IV yang memiliki kelarutan relatif lebih besar, tidak ikut mengendap. Pengontrolan konsentrasi ion sulfida ini
dapat dilakukan dengan mengendalikannya melalui keberadaan ion H+.
Kation yang dimasukkan ke dalam golongan ini adalah: Zn2+; Mn2+; Fe2+ atau
Fe3+; Co3+; Ni2+; Al3+; Cr3+ yang kesemuanya diendapkan dengan asam sulfida dalam
buffer amoniak- ammonium klorida. Kelarutan garam sulfida golongan ini relatif lebih besar dibandingkan kelarutan sulfida golongan II, sehingga dibutuhkan konsentrasi ion sulfida yang realtif besar untuk pengendapannya. Hal ini bisa dipenuhi dengan larutan asam sulfida basa ( pH mendekati:9)
Aluminium hidroksida dan krom hidroksida memiliki kelarutan yang relatif
kecil, sehingga adanya ion OH- yang dibebaskan oleh amoniak sudah cukup untuk
mengendapkan secara sempurna kedua hidroksida tersebut.
Kation golongan ini memiliki struktur elektron pada orbital d yang tidak
penuh, sehingga memiliki tingkat oksidasi yang bervariasi kecuali Al3+ dan Zn2+. Hal
tersebut juga mengakibatkan terbentuknya warna-warna yang spesifik dari kation golongan ini, terutama ion kompleksnya, sehingga pengamatan warna sering digunakan sebagai deteksi awal dari keberadaan kation golongan ini.
4.3.4. Kation Golongan IV
Kation golongan IV hanya terdiri atas dua kation yaitu: Ca2+ dan Ba2+. Dalam
Tabel Periodik Unsur kedua logam ini termasuk dalam golongan yang sama yaitu golongan alkali tanah, berarti keduanya memiliki kemiripan sifat yang sangat besar dan sulit untuk dipisaahkan. Kedua kation ini mudah terpisah dari kation golongan sebelumnya karena garam sulfida dan garam klorida kedua kation ini bersifat mudah larut.
Kedua kation ini diendapkan sebagai garam karbonat dalam medium buffer amoniak – ammonium klorida. Kelarutan garam kalsium kromat relatif lebih besar dibanding dengan kelarutan barium kromat, sehingga pemisahan kedua kation ini dalam bentuk pengendapan garam kromat sangatlah berarti. Tes uji nyala terhadap kedua kation ini juga memberikan warna yang berbeda, spektrum Ca adalah merah terang, sedangkan spektrum Ba adalah hijau kekuningan.
Kation golongan V sering disebut golongan sisa, karena kation ini sangat sukar diendapkan. Termasuk kation golongan V adalah: Mg 2+; Na +; K +; dan NH4 +. Keberadaan ion Ammonium biasanya dikenali melalui gas yang dibebaskannya yaitu cukup menyengat karena timbulnya gas ammoniak.
Reaksi pembeda terhadap keberadaan ion Mg 2+ adalah timbulnya warna biru
pada senyawa Mg(OH)2 jika ditambah dengan p-nitrobenzenazorcinol.Tidak dikenal
reaksi spesifik terhadap dua kation lainnya, penegasan dari keberadaan dua kation ini biasanya dilakukan dengan tes uji nyala. Pada uji nyala natrium memberikan warna kuning terang dan kalium memberikan sapektrum warna ungu. Spektrum natrium akan menopengi warna spektrum kalium, oleh sebab itu agar pengamatan terhadap spektrum kalium dapat memberikan hasil yang pasti biasanya dilakukan dengan filter kobalt yang dapat menyerap warna spektrum kuning dari natrium.
BAB V
