Analisa Kuantitatif Secara Gravimetri

Analisa Kuantitatif Secara

Gravimetri

Syarat :

Gravimetri

1. Metode pengendapan

Sampel 0,500 gram % Berat Ba2+?

Reaksi Kimia

(Pengendapan) Ba(aq)

2+ +SO

4=(aq) → BaSO4(s)

Berlebih Penyaringan H₂O_(l) ; SO₄=

(aq);

Pemanasan/pembakaran BaSO_4(s) → BaO_(s)+ SO_3(g) Penimbangan Residu

0,204 g BaO(s)

Rumus Perhitungan % Berat

% Berat Barium dalam Sampel =

Ar. Ba Berat akhir zat x 100%

Mr.BaO Berat sampel

%Ba= 137,36g x 0,204g x 100% = 36,4% 153,36g 0,500g

2. Metode penguapan

Metode Penguapan Langsung Contoh:

Cupl.xH2O + Mg(ClO4)2 → Mg(ClO4)2xH2O +Cupl

509 gram zat hidros ↑ wadah 936 gram kopis

Perhitungan

CO₂ dalam karb dan Bikarb ada, tidak terpengaruh dalam penentuan berat H₂O ini. Mengapa?

Gas CO₂ gunakan air kapur/air barit.

% H2O dalam Cupl = 126g x 100%= 24,75

509g

Jumlah mol H2O = 126g x mol = 7 mol

18g

Contoh lain :

Cuplikan 0,5000g diasamkan, besi

dioksidasi menjadi besi (III), endapannya sebagai Fe(OH)3. Setelah dibakar berat

Fe2O3 adalah 0,2478g. Hitung % berat FeO dalam Cuplikan!

Jawab :

Metode Penguapan tidak Langsung Contoh: CuSO4 xH2O(s) CuSO4(s) + xH2O(g)

0,500g 0,42g …g?

Senyawa Massa Mr Mol

CuSO₄ xH₂O 0,496475g 198,59g/mol 2,5.10-3

CuSO₄ 0,406475g 162,59g/mol 2,5.10-3

H₂O 0,090000g 18g/mol 5.10-3

xH₂O 5.10-3/_2,5.10-3

= 2

Rumus Cuplikan = _CuSO

4 2H2O

H=1 O=16

Contoh lain:

2KNO3(s) + SiO2 K2SiO3 + N2O5(g)

2NaCl(s) + H2SO4pekat Na2SO4(s) + 2HCl(g)

Penentuan berat zat dalam campurannya: Misal

a: berat NaCl + KCl (diketahui)

b: berat AgCl setelah pengendapan (diketahui) x: berat NaCl (tidak diketahui)

y: berat KCl (tidak diketahui)

Soal:

1. Suatu sampel 1,000g mengandung asam

oksalat. Kemudian oksalat itu direaksikan

dengan CaCl2, sehingga terjadi endapan

Kalsium oksalat. Setelah disaring, dicuci

Tabel Faktor Gravimetrik/Kimia

Bentuk endapan(Penyebut) Analit Faktor Kimia

BaSO₄ SO₄ SO₄/BaSO₄

AgCl Ag₂O Ag₂O/2AgCl

AgCl NaCl NaCl/AgCl

Mg₂P₂O₇ MgO 2MgO/Mg₂P₂O₇

Mg₂P₂O₇ P₂O₅ P₂O₅/Mg₂P₂O₇

CaC₂O₄ CaO CaO/CaC₂O₄

CaC₂O₄ CO₂ 2CO₂/CaC₂O₄

Fe₂O₃ Fe₃O₄ 2Fe₃O₄/3Fe₂O₃

PbCrO₄ PbO PbO / PbCrO₄

Analisis Titrimetri

Titrimetri

 Zat baku primer

 Titran baku

 Larutan Analit

Titrasi

 Buret

 Titik ekivalen sulit diketahui maka perlu indikator

 titik akhir titrasi

Elektrometri

 _Voltametri

 Potensiometri

 Kolometri

Volumetri

Cari satuan 1 lusin, 1 kodi, 1 gross, 1 mol bilangan avogadro

1 barel = 158,99 liter

Trimetri

Asam basa

Pengendapan tugas cari contoh lengkap Redoks

Pengkompleksan

Syarat Zat baku Primer:

1. Kemurnian tinggi/tersedia metoda kemurniannya 2. Stabil di udara

3. Tidak berhidrat

4. Murah dan mudah didapatkan 5. Mudah melarut

Zat Baku primer (sangat sedikit shg muncul zat baku sekunder)

 Stabil di udara

Kemurnian tinggi dan tersedia metode penentuan kemurnian

 Tidak berair kristal

 Mr tidak besar

Mudah didapat dengan harga murah

Mudah larut dalam medium titrasi

Zat Baku Sekunder

 Stabil

 Bereaksi cepat dengan analit

 Bereaksi dengan sempurna (titik akhir titrasi baik)

Penentuan Konsentrasi larutan Baku

1. Langsung

 _{timbang teliti zat baku primer/sekunder}  _{Larutkan dalam vol. ttt, pakai labu takar}  _{Pemindahan secara kuantitatif}

2. Tidak langsung

 _{Analit dititrasi dengan larutan baku}

Soal:

1. Jelaskan cara pembuatan 0,1 M larutan Na2CO3 (Mr=105,99) 5,0L dari

zat baku primer? Jawab:

Jumlah mol Na2CO3= M x volume

= 0,1 mol x 5,0L L

mol = Massa/Mr

= 0,5 mol x 105,99gram Na2CO3

1 mol Na2CO3

= 53,00g

Asam Basa

2. Diperlukan tepat 50 ml larutan HCl untuk menetralkan 29,71 ml Ba(OH)2 0,0196 M. Berapakah moralitas HCl itu?

Jawab:

2HCl(aq) + Ba(OH)2(aq) → BaCl2(aq)+ 2H2O (l)

1 mol 2 mol

2 mol HCl 1 mol Ba(OH)₂

2 x 0,0196 molar 0,0196 molar

2 x 0,0196 mol/L 0,0196 mol/L

Kurva Titrasi Penetralan hubungan pH terhadap mL NaOH 50mL HCl 0,0500M dititrasi dengan NaOH 0,1000M

Reaksi : HCl + NaOH NaCl + H2O

Kurva Titrasi Penetralan Hubungan pH dan mL NH₄OH

2 50 5 55 50mLx0,4M=20mmol

2x20mmol=40mmol H+ _sisa

39,5 mmol

5mLx0,1M=0,5mmol OH

-habis

3 50 10 60 50mLx0,4M=20mmol

2x20mmol=40mmol

39mmol H+_sisa

10mLx0,1M=1 mmol OH

-habis

4 50 18 68 50mLx0,4M=20mmol

2x20mmol=40mmol

38,2mmol H+_sisa

18mLx0,1M=1,8mmol OH

-habis

5 50 400 450 50mLx0,4M=20mmol

2x20mmo=40mmol H+ _habis

400mLx0,1M=40mmol OH

-habis

6 50 420 470 50mLx0,4M=20mmol

2x20mmol=40mmol

H+_{sisa habis}

420mLx0,1M=42mmol OH

No Jumlah (NH4)₂SO₄

2 0,25 mmol 0,5 mmol -Log 39,5/55

3 0,5 mmol 1 mmol -Log 39/60

4 0,9 mmol 1,8 mmol -Log 38,2/68

No Campuran Kondisi Rumus pH/pOH

pOH kelebihan BK pOH =-logOH pH = 7 (garam)

pH kelebihan AK pH =-log H pOH= -logKb+log g (buffer) b

pH= 7+1/2 logKb-1/2loga (garam)

7

pH= -logKa+log g/a (buffer) pOH kelebihan BK

pH= -1/2 log Ka-1/2log a pOH= -1/2l og Kb-1/2 log b

Contoh Zat Baku Primer

1. Asam : KHC8H4O4 (Kalium Hidrogen

Ftalat)

HSO₃NH₂ (Asam Sulfonat)

KH(IO3)2 (Kalium Hidrogen Iodat)

2. Basa : Na2CO3

(CH₂OH)₃CNH₂

NaOH distandarisasi oleh Kalium Hidrogen Ftalat. NaOH + KHC8H4O4 → C8H4O2= + H2O + K+ +

Na+

T. Ekivalen pada pH ± 9

Mr KHC8H4O4= 204,22g/mol

Indikator pp atau Tymol Biru

Buku: Introduction of Analytical Chemistry Oleh George H. Shenk et.al

Cara Menstandarisasi Larutan NaOH

1. ± 50g NaOH + 50mL air suling dalam Beker gelas, setelah dingin, dipindahkan ke botol plastik, dibiarkan 1 minggu agar Na2CO3

mengendap, dan dapat dipisahkan

2. Ambil 1 liter air suling, didihkan 5 menit untuk menghilangkan gas CO2 yang larut, dinginkan

sampai 40oC lalu dipindahkan ke botol plastik,

masukkan 7mL larutan NaOH tadi ke dalam air ini (untuk membuat ± 0,1 NaOH)

Distandarisasi

3. Keringkan 0,8---0,9g. KH-ftalat dalam botol timbang pada 110oC selama 2 jam, biarkan

Pindahkan secara kuantitatif ke dalam 3 gelas kimia, lalu ditambah air suling

masing masing 50mL, hangatkan agar cepat melarut, lalu pindahkan larutan itu secara kuantitatif ke dalam 3 gelas ukur 250mL

4. Tambahkan 3 selas indikator pp ke dalam larutan KHC8H4O4 yang pertama, kedua,

Standarisasi HCl

HCl dapat distandarisasi oleh larutan NaOH yang telah diketahui molaritasnya(standarisasi tidak langsung).

HCl dapat pula distandarisasi dengan Na2CO3

(baku primer) (standarisasi langsung) tetapi titik akhir titrasi tidak tajam

Na2CO3 + HCl → H2CO3 + NaCl

Jika digunakan indikator metil merah titik akhir titrasi tajam bila larutan itu dititrasi sambil

dipanaskan agar H2CO3 semuanya

Penurunan Rumus pH garam dari Asam Lemah dan Basa Kuat

CH₃COONa → CH₃COO- + Na+

CH₃COO- + H2O →kh CH₃COOH + OH

-kh = [CH3COOH] [OH-] x [H+ ] = Kw = [OH-] 2

[CH₃COOH-] [H+ ] Ka [CH₃COOH-]

[CH₃COOH-]= [garam]

[OH-] 2 = Kw [garam]

Ka

pOH = ½ pKa + 7 – log [garam]

Penurunan Rumus pH (Hidrolisis) garam dari Asam-Basa Lemah

NH₄CH₃COO NH₄₊ + CH₃COO

-NH4+ + CH3COO- Kh NH4OH + CH3COOH

1-α 1-α α α Kh = α2 = α2 α = √Kh

(1-α)2 1

Kh = [NH4OH].[CH3COOH] x [H+][OH-] =

[NH4+].[CH3COO-] [H+][OH-]

CH3COOH ↔ CH3COO- + H+

Ka =([H+][1-α])/α

[H+] =(Ka.α)/[1-α]

[H+] =Ka.α

[H+] =Ka √Kh

[H+] =Ka √(Kw/[Ka.Kb])

= √([Ka.Kw]/Kb)

pH = 1/2logKa - 1/2logKw + 1/2logKb

pH Garam yang berasal dari asam lemah + Basa lemah

Jika asam lemah banyak, basa lemah dikit Dihitung pH sisa asam lemah

Jika asam lemah dikit, basa lemah banyak Dihitung pH sisa basa lemah

Jika asam lemah ekivalen dg basa lemah

Titrasi Pengendapan

Metoda Argentometri

Buat kurva hub. pBr thd Vol. Lar.AgNO3 dari

titrasi 50 mL NaBr 0,0050M dgn lar. AgNO3

0,0100M !!!

a. Titik Awal; [Br-] = 0,0050M

pBr = -log 5.10-3 = 2,30

b. Daerah pra titik ekivalen:

AgNO₃ NaBr AgBr_(s) NaNO₃ 15mL x

0,0100M 50mL x 0,0050M 0,15 mmol 0,15 mmol 0,15 mmol 0,25 mmol

0,10 mmol sisa

Terbentuk

0,15 mmol Terben- tuk 0,15 mmol

c. Pada ttk ekivalen hanya ada AgBr dlm lar. [Ag+] = [Br-] = √Ksp = √ 5,23 x 10-13

pBr = - log7,22.10-7 = 6,14 d. Daerah pasca titik ekivalen

25,1 mL AgNO3 + NaBr → AgBr(s) + NaNO3(aq) 25,1mL x 0,0100M 50mL x 0,005M

0,251mmol 0,25mmol 0,001mmol habis sisa habis

pAg = -log 0,001mmol/(25,1+50) = 4,88 pAg + pBr = pKsp

Metoda Argentometri

Buat kurva hub. pBr thd Vol. Lar.AgNO3 dari

titrasi 50 mL NaBr 0,0050M dgn lar.

AgNO₃ 0,0200M !!!

a. Titik Awal; [Br-] = 0,0050M

pBr = -log 5.10-3 = 2,30

b. Daerah pra titik ekivalen:

AgNO₃ NaBr AgBr_(s) NaNO₃ 15mL x

0,0200M 50mL x 0,0050M 0,15 mmol 0,15 mmol 0,30 mmol

0,25 mmol Terben- tuk 0,25 mmol

c. Pada ttk ekivalen hanya ada AgBr dlm lar. [Ag+] = [Br-] = √Ksp = √ 5,23 x 10-13

pBr = - log7,22.10-7 = 6,14

d. Daerah pasca titik ekivalen

25,1 mL AgNO3 + NaBr → AgBr(s) +NaNO3(aq)

25,1mL x 0,0200M 50mL x 0,005M 0,502mmol 0,25mmol 0,252mmol habis sisa habis

pAg = -log 0,252mmol/(25,1+50) = ….. pAg + pBr = pKsp

pBr= (-log 5,23.10-3) – …….

Indikator

1. Pembentukan endapan berwarna (metoda Mohr)

Ag+ + Br- → AgBr_(s)

2Ag+ + CrO₄₌→Ag₂CrO₄

2. Pembentukan Kompleks terlarut berwarna (Metode Volhard)

Ag+ + SCN- → AgSCN

Titran Beku Indikatornya Fe3+

Fe3+ + SCN- → FeSCN2+

merah dalam pH rendah Hal ini digunakan untuk mentitrasi

3. Indikator Serap (Metoda Fayans)

Endapan harus berupa koloid Indikator asam Lemah HF

Ag x Ag+ F-

Koloid Lapisan Lapisan

primer sekunder

Endapan

EBT (Erychorm Black T). Sebagai

Misal: Fe2+ + Ce4+ ↔ Fe3+ + Ce3+

Selama Titrasi:

ECe = EFe = E sistem = E indikator SHE | Ce4+, Ce3+ || Fe3+, Fe2+ | pt

↑

Pot Elektroda Hidrogen

E = Eo – RT ln 1 = Eo – 0,060 log 1

E = Eo + 0,060 log [Mn+] : n= jumlah

n elektron yang telibat Pada titik ekivalen

E = n₁E_1o + nEo

n1 + n2

Yang menggunakan indikator : I_{n oks}

+ne↔I_{n red}

Jenis Indikator:

Feroin {Kompleks Fenentrolin dengan Fe (II) }

Difenilamin

Kompleks Jod-kanji

Titrasi Potensiometri

Potensiometri dapat digunakan untuk mengukur titik ekivalen. Keuntungan penggunaan alat ini adalah:

1. Dapat digunakan untuk larutan yang warnanya sangat gelap/pekat (misal:tinta)

2. Dapat digunakan untuk titrasi asam lemah dan basa lemah

3. Dapat digunakan untuk titrasi Redoks yang sukar dicari

Titik ekivalen sel elektroda dapat ditentukan melalui uji coba terhadap larutan standar.

Misalnya titrasi asam-basa, Larutan asam baku dititrasi oleh larutan basa baku. Maka dapat

dicari potensial sel kedua elektroda pada saat titik ekivalen dari titrasi kedua larutan itu.

Potensial sel itu dapat dilihat melalui alat

voltmeter. Kemudian untuk menguji/ mengukur konsentrasi larutan asam sampel (yang tidak diketahui konsentrasinya)maka dengan

menggunakan larutan basa baku dan pada saat titrasi, titik ekivalen yang sama dengan larutan semula maka volume larutan asam sampel

dapat diukur dan akhirnya konsentrasi larutan asam dapat dihitung melalui Rumus

TPK yang perlu dicapai untuk topik titrasi potensiometri ini adalah:

Setelah perkuliahan berakhir mahasiswa diharapkan dapat:

1. Menjelaskan kembali langkah-langkah penggunaan titrasi potensiometri (C1)

2. Menjelaskan kelemahan dan kelebihan penggunaan voltmeter dengan indikator 3. Menentukan konsentrasi asam atau

4. Menganalisis senyawa yang terkandung dalam suatu sampel

5. Menyusun soal tentang titrasi potensiometri

E = Eo + RT lu a

Mn+

Perhitungan Data (Statistik)

Kesalahan dalam Analisis Kimia:

1. Kesalahan sistematik, yaitu kesalahan cendrung ke satu arah

2. Kesalahan kasar (tetap/sengaja), salah menggunakan metoda/prosedur analisis 3. Kesalahan acak (tidak sengaja), variabel

Statistik Kimia

1. x , Angka bermakna 2. S =

√

∑(xi-x)2

n-1

3. Koefisien variasi normal Gause: CV = S x 100%

x

Q tabel (n,x)

n\α 0,10 0,05 0,02 0,01

3 0,886 0,941 0,972 0,988

4 0,679 0,765 0,846 0,889

5 0,557 0,642 0,729 0,760

6 0,482 0,560 0,644 0,698

T tabel (n,α)

n\ α 0,010 0,025 0,050 0,100

3 1,414 1,414 1,412 1,406

4 1,723 1,710 1,689 1,645

5 1,955 1,917 1,869 1,791

6 2,130 2,067 1,996 1,894

BUFFER

pH = 3; ± 2,9172g NaHPO₄ dalam 450 mL aquaest + larutan Asam sitrat pekat tetes demi tetes hingga jarum pH meter angka 3 + aqua → 500 mL

pH 4 & 5; 5,1056g KHC8H4O4 dalam 400

mL aquadest + larutan NaOH 6M tetes demi tetes → pH 4 → + aqua 500mL

pH 6, 7, & 8

± 3,4033g KH2PO4 → 400mL Aquadest + NaOH

6M tetes dst → pH = 6 → aqua 500mL pH = 7 → aqua 500mL pH = 8 → aqua 500mL

± 1,5457g H3BO3 → 100mL aquadest, panaskan hingga larut + aquadest hingga 400mL + NaOH 6M tetesdts

Mengapa AgCl tak larut sedangkan

NaCl larut dalam air?

• Penentuan Golongan dan perioda suatu unsur

• Perhitungan pembuatan larutan asam/basa.

• Teknik Pengambilan sampel • 1. acak sederhana

1. Acak sederhana, seperti arisan, atau megunakan

Sebelumnya didata No 000 badu

001 ali

• 4 sistematis • 5 kuota

• 6 purposive.

Sampel harus mewakili populasi (biaya, waktu) Perlu sebagian (sampel)

Sembarangan (tdk dipertanggungjawabkan) Secara statistik dengan nama PSA

Koefisien Kesepakatan “KK”

P e n g a m a t a n

I II III

No Objek Pengamatan _Deslilasi ya tdk ya tdk ya tdk

1 Siswa memasang alat

destilasi dgn tepat V V V

2 Siswa mengamati titih didih

suatu zat dgn tepat V V V

3 Siswa memisahkan cairan dari campurannya dgn tepat

KK = 3S/(N1 + N2 + N3)= 3x2/(3+3+3)=0,66

S = Sepakat

N1 = objek yang diamati pengamat I

N2 = objek yang diamati pengamat II

N3 = objek yang diamati pengamat III

Skor 0---0,2 sangat tidak sepakat >0,2—0,4 tidak sepakat

>0,4—0,6 cukup sepakat >0,6—0,8 sepakat