Step 17. Konfirmasi hadirnya ion seng
5.4. Reaksi-reaksi identifikasi a.Besi(II) dan Besi(III)
Kalium ferro sianida. Dengan Fe3+akan menghasilkan endapan biru, tetapi dengan Fe2+ menghasilkan endapan putih.
K+ + Fe3+ + Fe(CN)64- → Kfe[Fe(CN)6] ↓
Kalium tiosianat. Reagen ini sensitif dengan Fe3+ membentuk kompleks Fe(III) tiosianat dan kation Fe2+ tidak mengganggu
Fe3+ + SCN - ↔ FeSCN2+
Pengoksidasi dan pereduksi. Ion Fe2+, mudah di oksidasi menjadi Fe3+ oleh udara, juga di dalam H2O2 , dalam asam atau asam nitrit pekat yang dapat digunakan untuk pengoksidasi yang cepat bila dibutuhkan. Pereaksi H2S, SnCl2 dan KI semuanya dapat mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+ dibawah kondisi asam:
2 Fe2+ + H2O2 + 2 H+ → 2 Fe3+ + 2 H2O 2 Fe3+ + 2 I- 2 Fe2+ + I2
Logam besi adalah pereduksi yang baik. Sangat mudah larut di dalam HCl encer dan H2SO4 dan menghasilkan hidrogen dan membentuk ion Fe2+. Juga larut di dalam asam pengoksidasi seperti HNO3 encer, dalam hal ini besi dioksidasi menjadi Fe3+, dan ion NO3- lebih disukai dari padareduksi dengan ion H+
b.Aluminium
Natrium hidroksida. Di dalam larutan basa ion sulfida tidak mengendap dengan Al(III) sebagai garam sulfida. Malahan, diperoleh gelatin putih yang tidak larut Al(OH)3. Tidak terjadi reaksi dengan H2S dalam larutan asam. Kecendrungan ini konsisten dengan fakta bahwa Al2S3 disiapkan secara langsung dengan mereaksikan aluminium dan belerang dengan air untuk menghasilkan Al(OH)3 dan H2S:
Al2S3 ↓ + 6 H2O → Al(OH)3↓ + 3 H2S
Natrium hidroksida. Dengan larutan basa kuat, diperoleh endapan gelatin putih Al(OH)3, yang sangat mudah larut dengan kelebihan reagen
Al(OH)3↓ + OH
↔ Al(OH)4- c.Seng
Amonia. Larutan amonia akan menghasilkan endapan putih dari Zn(OH)2, yang mana endapan ini dapat larut dan membentuk ion kompleks dengan kelebihan reagen.
Zn(OH)2↓ + 4 NH3 ↔ Zn(NH3)42+ + 2 OH
Kalium Ferrosianida. Larutan K4[Fe(CN)6] menghasilkan endapan putih dari K2Zn3[Fe(CN)6]2, yang kemudian berwarna biru-hijau dengan hadirnya sedikit besi.
Natrium Hidroksida. Larutan basa kuat menghasilkan endapan gelatin Zn(II) putih, Zn(OH)2 yang mudah larut dengan kelebihan reagen menghasilkan Zn(OH)42-.Hidroksida juga larut di dalam asam kuat dan di dalam amonia.
d. Mangan
Pengoksidasi dan Pereduksi
Hidrogen Peroksida. Di dalam larutan basa senyawa Mn(II) di oksidasi dan dihasilkan endapan warna coklat dari MnO2:
Mn(OH)2↓ + H2O2 → MnO2↓ + 2 H2O Di dalam larutan asam, H2O2 mereduksi MnO2: MnO2↓ + H2O2 + 2 H+→Mn2+
+ O2↑ + 2 H2O
Tanpa reduksi atau oksidasi MnO2 lambat terbawa ke dalam larutan.
Ion Hipoklorit. Di dalam larutan basa ion ClO- akan mengoksidasi Mn(VII) menjadi ion MnO4-. Ion yang berwarna ungu ini akan direduksi amonia menghasilkan MnO42 - yang berwarna hijau, yang mana dengan kelebihan amonia akan direduksi menjadi MnO2 :
2 Mn(OH)2↓ + 5 ClO
+ 2 OH-→ 2 MnO4-+ 5 Cl- + 3 H2O
Natrium Bismutat. Di dalam HNO3 encer, BiO3- akan mengoksidasi Mn2+menjadi MnO4- yang berwaarna ungu tanpa pemanasan. Hal ini sangat penting di laboratorium yang banyak menggunakan NaBiO3, senyawa Bi(V) yang paling mudah untuk mengidentifikasi mangan di dalam campurannya dengan senyawa kation lainnya:
2 Mn2++ 5 BiO3- + 14 H+→ 2 MnO4-+ 5 Bi3++ 7 H2O
Natrium Hidroksida dan Amonia. Larutan ini memberikan endapan putih Mn(OH)2, yang punya kecendrungan keruh bila terkena udara karena senyawa Mn(III) di oksidasi menjadi Mn(IV).
e.Krom
Pengoksidasi dan Pereduksi. Ion krom dapat diokasidasi menjadi Cr(VI) di dalam asam atau basa. Reaksi di dalam asam di bawah kondisi yang ekstrim dengan HNO3 pekat dengan kalium klorat akan bertindak sebagai pengoksidasi yang kuat.
2 Cr3+ + 6 ClO3- + H2O → Cr2O72- + 6 ClO2-↑ + 2 H+
Di dalam larutan basa reaksi lebih mudah terjadi dengan ion ClO- , yang sering digunakan untuk oksidasi:
2 Cr(OH)4 + 3 ClO- + 2 OH- → 2 CrO42- + 3 Cl- + 5 H2O
Di bawak kondisi asam ion Cr2O72- adalah pengoksidasi yang kuat, dengan cepat mengoksidasi H2S, SO32-, HI dan NO2-:
Cr2O72- + 8 H+ + 3 H2S → 2 Cr3+
+ 3 S↓ + 7 H2O
Untuk test secara kualitatif biasa digunakan untuk menentukan hadirnya ion krom sebagai endapan PbCrO4 atau BaCrO4, yang keduanya berwarna kuning. PbCrO4
larut di dalam NaOH dan asam kuat, tetapi tidak di dalam asam asetat atau amonia. BaCrO4 larut di dalam asam kuat:
BaCrO4+ 2 H+ ↔ 2 Ba2+ + Cr2O72- + H2O
Di dalam larutan asam nitrat, Cr2O72- bereaksi dengan H2O2 memberikan larutan biru yang merupakan reaksi spesifik yang mungkin memiliki rumus CrO5-:
Cr2O72- + H2O2 + 2 H+ → 2 CrO5- + 5 H2O
Kromium peroksida tidak stabil, dengan cepat warna berubah. Logam krom adalah keras dan kristalin. Larut di dalam HCl dan H2SO4, tetapi tidak di dalam HNO3.
Natrium hidroksida dan Amonia.Reagen ini membentuk endapan Cr(OH)3, yang larut dengan kelebihan ion hidroksida, membentuk larutan yang berwarna hijau dari Cr(OH)4-. Di dalam NH3 yang berlebih, larut dan menghasilkan warna merah jambu atau ion kompleks violet. Pada pendidihan larutan , dihasilkan endapan kembali dari Cr(OH)3.
f.Kobalt
Sulfida. Di dalam larutan basa yang mengandung Co(II), akan menghasilkan endapan hitam dari CoS. CoS tidak larut kembali dengan cepat di dalam HCl pada pemanasan. Tetapi dalam larutan asam nitrat panas atau air raja larut. CoS↓ + 12 Cl- + 2 NO3- + 8 H+ → 3 CoCl42- + 3 S↓ + 2 NO↑ + 4 H2O Di dalam larutan asam, H2S tidak dapat mengendapkan CoS.
Amonium Tiosianat. Reagen ini menghasilkan ion kompleks berwarna biru dari Co(II) di dalam etanol, C2H5OH, yang lebih stabil di dalam air:
Kalium Nitrit. Jika larutan ini ditambahkan kedalam larutan kobalt dengan konsentrasi sedang, dihasilkan endapan kuning dari senyawa Co(III):
Co2+ + 7 NO2- + 3 K+ + 2 H+ → K3Co(NO2)6↓ + NO↑ + H2O g.Nikel
Dimetilglyoksim. Reagen ini menghasilkan endapan merah-ros bila ditambahkan ke dalam larutan Ni2+:
H O O .. Ni2+ + 2 CH3-C=N-O-H CH3 – C = N N = C - CH3 .. Ni CH3-C=N-O-H CH3 – C = N N = C - CH3 O O . H Natrium Hidroksida.Dalam larutan basa menghasilkan warna hijau berupa
endapan gelatin dari Ni(OH)2, yang tidak larut dengan kelebihan reagensia. Di bawah kondisi basa, Ni(OH)2 dapat dioksidasi menjadi Ni(OH)3 berwarna biru oleh pengoksidasi kuat seperti: Cl2 atau Br2.
Pengoksidasi dan pereduksi. Logam Nikel adalah pereduksi sedang yang baik. Logam Nikel adalah relatif keras dan stabil di udara. Logam ini mudah larut dalam HNO3 encer. Seperti halnya besi, tetapi tidak reaktif bila diperlakukan dengan asam nitrat pekat.
Amonia. Endapan Ni(OH)2 dibentuk mula-mula pada penambahan NH3 pada larutan Ni(II), mudah larut dengan kelebihan reagensia, menghasilkan warna biru dari Ni(NH3)62+.
LATIHAN
1.Sempurnakanlah reaksi redoks dibawah ini: a. Fe(OH)2↓ + O2↑ → Fe(OH)3↓
b. Fe3+ + I- → c. Zn↓ + H+→
d. Mn(OH)2↓ + Br2 → MnO2↓ (larutan basa) e. Cr3+ + H2O2 → CrO42- (larutan basa) f. Co2+ + O2↑ + NH3 → Co(NH3)63+ (larutan basa) 2.Jelaskan bagaimana anda dapat membedakan:
a. Fe2+ dengan Fe3+ b. Fe2+ dengan Cu2+
c. Zn(NH3)42+ dengan Zn(OH)4
d. Co(SCN)42- dengan Fe(SCN)2+ e. Fe(OH)3 ↓ dengan Al(OH)3↓ f. CuS↓ dengan FeS↓
g. SnS↓ dengan NiS↓
h. AgNO3↓ dengan Zn(NO3)2↓
3. Anggaplah golongan III unknown tidak mengandung kation lain selain dari pada yang dibawah ini.Buatlah skema singkat analisis ion-ion ini, abaikan semua tahap ekstra:
a. Fe2+ , Ni2+ dan Al3+ b. Fe2+ , Mn2+ dan Zn2+
UJI KOMPETENSI
1. Jelaskan bagaimana anda dapat menyempurnakan reaksi dibawah ini: a. Zn↓ → ZnCl2↓ b. Co2+ → Co3+ c. Fe3+→ Fe2+ d. Mn2+ → MnO4 e. Zn(OH)42- → Zn(NH3)42+ f. Fe(OH)2 ↓ → Fe(OH)3 ↓ g. Cr3+ → Cr2O72- h. Fe3+→ Fe(CN)6
3-2.Suatu sampel padat mungkin mengandung beberapa sulfida PbS, Bi2S3, FeS, NiS dan Al2S3. Padatan ini secara sempurna tidak larut di dalam NaOH pekat. Sebagian
dari padatan ini di dinginkan dan larut dengan HCl. Pada perlakuan dengan HCl, endapan dibawa ke dalam larutan dengan HNO3. Bila larutan ini diperlakukan dengan NH3, tidak terbentuk endapan. Identifikasilah sulfida mana yang hadir dan mana yang tidak ada ?
3.Golongan III unknown menunjukkan kecendrungan dibawah ini.Tetapkan ion yang hadir, yang absen dan mungkin tanda tanya di dalam sampel!
Pada penambahan NH3 dan NH4Cl ke dala sampel unknown memberikan endapan merah dan bila ditambahkan H2S segera hitam. Endapan terakhir secara sempurna larut di dalam HCl. Perlakuan dengan larutan HCl dengan NaClO dan NaOH membuat larutan menjadi tidak berwarna dan endapan secara sempurna larut di dalam H2SO4.
BAB VI
ANALISIS KATION GOLONGAN IV (Ca2+ , Ba2+, Mg2+, Na+, K+ dan NH4+) 6.1. Pendahuluan
Ion-ion yang tersisa di dalam larutan setelah pemisahan kation golongan III, semuanya adalah alkali tanah, logam-logam alkali dan ion amonium.Ion-ion ini tak terpengaruh oleh ion klorida atau sulfida dalam lingkungan asam dan basa.
Karena ion natrium biasanya terdapat sebagai pengotor pada pereaksi dan garam amonium digunakan sebagai pereaksi umumnya dalam skema pemisahan, test terhadap Na+ dan NH4+ dapat langsung dilakukan dari sampel asli, tanpa perlakuan dengan beberapa reagensia. Test nyala dapat digunakan untuk mendeteksi kehadiran natrium, gas NH3 dari sampel dapat diidentifikasi dengan menambahkan NaOH yang digunakan untuk mengetahui adanya ion amonium. Kalium juga dapat dideteksi dengan test nyala langsung dari sampel asli.Pengendapan garam-garam Na+ atau K+ dari larutan kation golongan IV tidak praktis.
Barium,kalsium dan magnesium dipisahkan dari logam alkali dan ion amonium diendapkan dengan ion karbonat dibawah kondisi basa kuat. Endapan ini dilarutkan dalam HCl dan diperlakukan dengan ion sulfat untuk memisahkan barium.Kalsium dipindahkan sebagai oksalat, dan magnesium diendapkan sebagai hidroksida. Pereaksi yang spesifik digunakan untuk konfirmasi adanya kalsium dan magnesium.