KD Pertemuan 11 12 analisis kimia

Analisis Kimia

Analisis

kimia

• Analisis kualitatif Æ mengidentifikasi

komponen baik unsur maupun gugus dalam suatu zat

Analisis kuantitatif Æ menghitung / 

menentukan perbandingan banyaknya

masing‐masing komponen yang terkandung

Metode

Analisis

• Konvensional

¾_Gravimetri

¾_Volumetri

• Instrumental Æ menggunakan instrumen / 

peralatan

¾Cara Elektrokimia 

¾Cara Spektrofotometri

Gravimetri

• Analisis gravimetri Æ analisis kuantitatif

dengan menimbang, yaitu proses pemisahan

dan penimbangan suatu komponen (unsur atau radikal) dalam suatu zat yang 

banyaknya tertentu dalam keadaan semurni

mungkin. 

• Banyaknya komponen yang dianalisis

dihitung dari hubungan massa atom, massa

Persyaratan

pd

 

analisis

gravimetri

1. Zat yg ditentukan hrs dpt diendapkan

secara terhitung (99%)

2. Endapan yg terbentuk hrs cukup murni dan

dapat diperoleh dlm bentuk yg cocok untuk

Metode

Gravimetri

Analisis gravimetri dapat dilakukan dengan

metode :

• Pengendapan

• Penguapan

Pengendapan

• Komponen dari suatu zat yang dianalisis

diendapkan dari larutan dengan suatu

pereaksi menjadi suatu endapan.

• Contoh pereaksi anorganik yang dapat

digunakan : 

¾_{HCl encer untuk mengendapkan ion Ag}+_, 

Hg2+, dan ion Pb2+

¾Buffer ammonia untuk mengendapkan ion 

Penguapan

• Digunakan untuk menetapkan komponen

suatu senyawa yang relatif mudah menguap. 

• Penguapan dapat dilakukan dengan :

¾Pemanasan dalam udara atau gas tertentu

¾Penambahan pereaksi tertentu sehingga

Penguapan

• Metode penguapan ini dapat digunakan

untuk menentukan kadar air(hidrat) dalam

suatu senyawa atau kadar air dalam suatu

sampel basah. 

• Perhitungan Æ menimbang berat sampel

sebelum dan sesudah penguapan

• Contoh : pada penentuan NH3 dalam garam

Elektrolisis

• Dengan metode ini unsur suatu senyawa

ionik akan ditentukan dengan diendapkan

atau dibebaskan secara elektrolisis pada

elektroda yang sesuai

• Hukum dasar elektrolisis :

Elektrolisis

• Metode elektrolisis dilakukan dengan cara

mereduksi ion‐ion logam terlarut menjadi

endapan logam.

• Ion‐ion logam berada dalam bentuk kation

apabila dialiri dengan arus listrik dengan

besar tertentu dalam waktu tertentu maka

akan terjadi reaksi reduksi menjadi logam

Elektrolisis

• Endapan yang terbentuk selanjutnya dapat

ditentukan berdasarkan beratnya

• misalnya mengendapkan tembaga terlarut

dalam suatu sampel cair dengan cara

mereduksi.

• Cara elektrolisis ini dapat diberlakukan pada

sampel yang diduga mengandung kadar

logam terlarut cukup besar seperti air 

Keuntungan metode gravimetri

• sederhana

• Akurat (accurate)

• Kesalahan 0,1 – 0,3%

• Analisis makro, diperlukan endapan 10 mg 

atau lebih

Kerugian metode gravimetri

• Memakan waktu lama (time consuming), 

Langkah

‐

langkah

metode

gravimetri

• Pengeringan dan penimbangan sampel

• Pelarutan sampel

• Pengendapan dg cara penambahan pereaksi

(berlebih) yang sesuai

• Pemisahan/penyaringan endapan

• Pencucian endapan

• Pengeringan atau pemijaran endapan ‐‐‐‐‐> 

stabil dan diketahui komposisinya

Penambahan

Pereaksi

Pengendap

• Sebagai pereaksi pengendap dapat 

digunakan senyawa anorganik atau senyawa  organik tetapi dipilih yang spesifik dan 

mudah menguap. 

• Mengapa harus dipilih yang mudah

Pencucian

endapan

• Tujuan: menghilangkan sisa pereaksi, hasil samping, impurities ‐‐‐‐‐‐> endapan murni

• Syarat cairan pencuci :

¾ Tidak melarutkan endapan tetapi melarutkan

pengotor (imputities)

¾ Tidak menyebabkan dispersi endapan

¾ Tidak membentuk hasil yang atsiri ataupun tak

dapat larut dengan endapan

¾ Mudah menguap pada pengeringan

Pencucian

endapan

• Pencucian endapan Fe(OH)₃ menggunakan larutan

elektrolit asam‐nitrat, harus bebas ion Cl‐,  dipijarkan pada suhu 600o_C

• Pencucian endapan BaSO₄ harus bebas ion sulfat, 

tidak dipijarkan untuk menghindari reduksi

endapan oleh karbon menjadi BaS

Pengeringan

• Tujuan: menghilangkan sisa pelarut, 

mendapatkan senyawa stabil dengan

komposisi tertentu/diketahui

• Pengeringan suhu rendah (1050 C) untuk

senyawa yang termolabil, misalnya AgCl

• Pemijaran untuk senyawa yang termo stabil, 

mis BaSO₄ atau untuk mendapatkan

Analisis

gravimetri

Zat yang  dianalisis

Endapan Zat yang 

ditimbang

Contoh

pengganggu

Fe  Fe(OH)₃ Fe₂O₃ Al, Ti,  Cr Al Al(OH)₃ Al₂O= Fe, Ti, Cr

Al(OX)₃ Al(OX)₃ Banyak, kecuali Mg

Ba BaCrO₄ BaCrO₄ Pb

SO₄2‐ _BaSO

4 BaSO4 NO3‐,PO43‐,ClO3‐

Cl‐ AgCl AgCl Br‐,I‐,SCN‐,CN‐

Ag AgCl AgCl Hg(I)

PO₄3‐ _MgNH

Penentuan

kadar

besi

• Besi diendapkan sebagai besi (III) hidroksida,  kemudian di pijarkan pada suhu tinggi menjadi  Fe2O3.

• Contoh untuk analisis batuan dimana besi  dipisahkan dahulu dari unsur‐unsur yang  mengganggu.

• Jadi larutan yang mengandung besi (III) 

ditambahkan larutan amonia yang sedikit berlebih 

untuk mengendapkan Fe(OH)3

Fe3+_{+ 3NH3 + 3H2O} Æ _{Fe(OH)3+ 3NH4}+

• Endapan mirip gelatin yang sangat tidak larut  dalam air. Endapan dicuci dengan air yang 

mengandung sedikit amonium nitrat untuk  mencegah peptisasi. 

• Penyaringan dilakukan dengan menggunakan 

Hal

‐

hal

 

yang

 

harus

 

diperhatikan

• Unsur atau senyawa yang ditentukan harus

terendapkan secara sempurna.

• Bentuk endapan yang ditimbang harus 

diketahui dengan pasti rumus molekulnya.

• Endapan yang diperoleh harus murni dan

Perhitungan

• Dari berat endapan yang ditimbang, maka

• presentase analit A adalah:

• Dengan faktor gravimetri :

• P = endapan

berat A

%A x %

berat sampel

=

Ar atau Mr yang dicari faktor gravimetri=

Mr endapan yang ditimbang

berat A = berat P x faktor gravimetri

berat P x faktor gravimetri

%A x %

berat sampel

Contoh

 

soal

 

1:

• 0,6025 gram sampel garam klorida

dilarutkan dalam air dan kloridanya

diendapkan dengan menambahkan perak

nitrat berlebih. Endapan perak klorida

disaring, dicuci, dikeringkan dan ditimbang.

Ternyata beratnya 0,7134 gram. Hitunglah

persentase klorida dalam sampel.

r

r

reaksi : Ag Cl AgCl(p)

A Cl , ,

,

M AgCl ( , , ) ,

berat Cl x faktor gravimetri

%Cl x %

berat sampel

, gx ,

= x % , %

Soal

1

 

• Dalam suatu sampel batuan fosfat seberat

0,5428 gram, fosfor diendapkan sebagai

MgNH4PO4.6H2O dan dibakar menjadi

Mg2P2O7. Jika berat endapan setelah

pembakaran adalah 0,2234gram, hitunglah

persentase P2O5 dalam sampel !

berat endapan x faktor gravimetri

%P O x %

berat sampel

P O , gx

Mg P O

= x %

, g

, gx

,

= x % , %

, = ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ₌ 2 5 2 5

Contoh

soal

2

Gravimetri dengan pemanasan/penguapan

Berapa % garam Glauber (Na₂SO₄.10 H₂O) 

kehilangan berat maksimum kalau garam tersebut  dipanaskan pada suhu 1050 _{C selama 1 jam?}

Reaksi :   Na₂SO₄.10H₂O Æ Na₂SO₄ + 10  H₂O

Berat 1 mol garam Glauber =(2x23+32+4x16)  + 10(2+16) = 46+32+64+180 = 322 gram

Setelah dipanaskan kehilangan berat 10 mol  air yang beratnya = 180 gram

Jadi besarnya kehilangan berat maksimum  (semua air hidrat/kristal menguap) = 

Soal

2

• Dengan cara yang sama dapat dihitung 

berapa persen kehilangan berat kalau garam  hidrat, misalnya FeSO₄.7H₂O (Prusi) atau

Analisis

Analisis

volumetri

• Analisis volumetri : analisis kuantitatif yang 

pada umumnya dilakukan dengan mengukur

banyaknya volume larutan standar yang 

dapat bereaksi kualitatif dengan larutan zat

yang dianalisis yang banyaknya tertentu dan

Larutan

standar

• Larutan standar : larutan yang 

konsentrasinya telah diketahui

• Konsentrasi dapat dinyatakan dalam molar 

(mol/L)  atau normal (gram ekuivalen/L)

• Larutan standar ada 2 :

¾_{Larutan standar primer}

Larutan

standar

• Larutan standar primer merupakan larutan yang telah  diketahui konsentrasinya (molaritas atau normalitas)  secara pasti melalui pembuatan langsung. Larutan  standar primer berfungsi untuk menstandarisasi /  membakukan atau untuk memastikan konsentrasi  larutan tertentu, yaitu larutan yang konsentrasinya  belum diketahui secara pasti (larutan standar 

sekunder). 

• Larutan standar sekunder (titran) biasanya 

ditempatkan pada buret yang kemudian ditambahkan  ke dalam larutan zat yang telah diketahui 

Syarat-syarat larutan standar primer

• Harus mudah didapat dan dalam keadaan murni

• Tidak higroskopis, tidak ter oksidasi, tidak 

menyerap udara dan selama penyimpanan tidak  boleh berubah (stabil)

• Mengandung kotoran (zat lain) tidak melebihi  0,01%

• Harus mempunyai berat ekivalen yang tinggi

• Mudah larut dalam pelarut yang sesuai

Larutan

standar

primer

• Untuk asam‐basa : Na2CO3 , Na2B4O7 , K  biftalat , as benzoat, KIO_3, H₂C₂O₄.2H₂O

• Reaksi redoks : K2Cr2O7 , KBrO3 , KIO3 , as  oksalat, As2O3, I₂, As₂O₃, Na₂C₂O₄, KH(IO₃)₂

• Titrasi pegendapan : NaCl , KCl dan KBr, 

AgNO₃

Titrasi

• Proses penambahan  larutan standar ke 

dalam larutan yang akan ditentukan sampai  terjadi reaksi sempurna disebut titrasi. 

Sedang saat dimana reaksi sempurna 

Persyaratan

 

Titrasi

• Reaksi yang dapat digunakan dalam metode 

volumetri adalah reaksi‐reaksi kimia yang sesuai  dengan persyaratan sebagai berikut:

¾ Reaksi harus berlangsung cepat

¾ Tidak terdapat reaksi samping

¾ Reaksi harus stoikiometri, yaitu diketahui dengan  pasti reaktan dan produk serta perbandingan mol /  koefisien reaksinya

¾ Terdapat zat yang dapat digunakan untuk 

buret Level volume titran Klem Stopcock erlenmeyer magnet  Pengaduk Larutan analit

aA + tT → produk

sejumlah a molekul analitA bereaksi dengan

t molekul reagensia T (titran). Penambahan

titran dilakukan sedikitdemisedikit melalui

buret.

Titik ekuivalen

Titik dimana jumlah titranyang 

ditambahkan ekuivalen dengan

Penentuan

titik

akhir

titrasi

Titik

Ekivalen

dan

Titik

Akhir

Titrasi

• Titik ekuivalen diketahui dari adanya perubahan dalam larutan yang disebabkan karena

penambahan indikator yang dapat

menyebabkan perubahan warna setelah titik ekuivalen tercapai

• Titik ekivalen (ttk akhir teoritis titrasi) adalah titik (saat) dimana jumlah ekivalen zat penitrasi sama dengan jumlah ekivalen zat yang dititrasi

Titik

akhir

titrasi

• Perubahan warna indikator

• Terjadinya kekeruhan yang disebabkan

oleh terbentuk atau melarutnya endapan

• Perubahan DHL larutan

Indikator

• Nama Indikator Warna asam Warna basa Trayek pH

• Alizarin kuning ‐ kuning ungu 10,1 ‐ 12,0

• Fenolftalein tak berwarna merah 8,0 ‐ 9,6

• Timolftalein tak berwarna biru 9,3 ‐ 10,6

• Fenol merah kuning merah 6,8 ‐ 8,4

• Bromtimol blue kuning biru 6,0‐ 7,6

• Metil merah merah kuning 4,2 ‐ 6,2

• Metil jingga merah kuning 3,1 ‐ 4,4

• Para nitrofenol tak berwarna kuning 5,0 ‐ 7,0

• Timol blue kuning biru 8,0 ‐ 9,6

Perubahan

warna

pada

fenolftalien

Perubahan

warna

pada

biru

bromtimol

Perubahan

warna

pada

merah

metil

Satuan

Konsentrasi

a. Persen berat (% w/w)

b. Persen volume (%v/v)

c. Persen berat/volume (%w/v)

d. Parts Per Million dan Parts Per Billion

1 ppm (bag. per sejuta) = 1mg zat/L larutan 1 ppb (bag. per milliard) = 1μg/L larutan

a. Kemolaran (M)

Jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan

b. Kenormalan (N)

ekivalen zat terlarut dalam liter larutan

Berat satu ekivalen disebut berat ekivalen (BE) 

¾ Reaksi asam‐basa

1 ekivalen ≈ 1 mol H+ _{atau 1 mol OH}‐

¾ Reaksi pengendapan dan pembentukan

kompleks

BE = BM/ muatan ion

¾ Reaksi redoks

Jenis

‐

jenis

titrasi

• Titrasi netralisasi /asam‐basa

• titrasi redoks

• titrasi pengendapan

Titrasi

Netralisasi

– TITRASI ASIDIMETRI

• Titrasi terhadap basa bebas atau lar garam yang  berasal dari asam lemah, dengan lar STANDARSTANDAR  

ASAM

ASAM.

• Contoh : NaOH dititrasi dengan HCl

• Reaksi  : NaOH  +  HCl   → NaCl  +  H₂O

Titrasi

netralisasi

– TITRASI ALKALIMETRI

• Titrasi terhadap asam bebas atau garam yang  berasal dari basa lemah, dengan larutan 

STANDAR BASA

STANDAR BASA.

• Contoh :  CH₃COOH dititrasi dengan NaOH

• Reaksi : 

CH₃COOH  +  NaOH → CH₃COONa +  H₂O

Titrasi pengendapan

• Titrasi yang mengakibatkan terjadinya endapan

• Contoh : Titrasi Cl‐ dengan larutan standar AgNO₃

Titrasi

pembentukan

kompleks

• Semua jenis titrasi yang mengakibatkan terjadinya senyawa kompleks

• Contoh : Titrasi Cl‐ dengan larutan standar Hg(NO₃)₂

Titrasi

redoks

• Titrasi yg menyangkut reaksi redoks / reaksi

perpindahan elektron antara zat yg dititrasi dan zat

pentitrasi atau sebaliknya

• Larutan standar = Oksidator

• Larutan sampel = Reduktor

• Contoh : Titrasi Cerimetri

• Garam Fero (FeSO₄) sebagai reduktor dititrasi  dengan garam ceri (Ce(SO₄)₂) sebagai oksidator

• Fe2+ _+ Ce4+ → _Fe3+ _+ Ce3+ • Fe2+ → _Fe3+ _+ e

Titrasi

Asam

‐

Basa

• Titran merupakan asam atau basa kuat

– titrasi asam kuat ‐ basa kuat

– titrasi basa kuat ‐ asam kuat

– titrasi asam lemah ‐ basa kuat

10     20     30     40     50     60     70 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 pH ml NaOH Fenolftalein Biru bromtimol Merah metil Titik ekuivalen

10     20     30     40     50     60     70 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 pH ml NaOH Titik ekuivalen

Cara

 

menghitung

pH

 

titrasi

untuk

titrasi

asam

lemah

‐

basa

kuat

T=0

T<1

T=1

T>1

Spesi yang  terdapat pada

larutan Persamaan

HA

HA danA‐

A‐

OH‐

HA + H₂O   =    H₃O+_+ A‐ [H3O+][A‐]

[HA] Ka =

[H₃O+_] = [A‐_] 

[H₃O+_] = √_Ka.[HA]

buffer pH = pKa + log 

[A‐] [HA]

A‐ + H₂O   =    HA + OH ‐ [HA][OH ‐]

[A‐] Kb =

[HA] = [OH ‐] 

[OH‐] = √Kb.[A‐]

[OH‐] = kelebihan titran

[H₃O+_][A‐_]

[HA] Ka =

HA + OH ‐ =     A‐+ H₂O

asam terionisasi

Cara

 

menghitung

pH

 

titrasi

untuk

titrasi

basa

lemah

‐

asam

kuat

T=0

T<1

T=1

T>1

Spesi yang  terdapat pada larutan

Persamaan

B

B dan HB+ 

HB+

H₃O+ 

B + H₂O  =    HB+_+ OH ‐

buffer pOH = pKb + log 

[HB+_]

[B] [HB+_][OH ‐_]

[B] Kb =

[HB] = [OH ‐] 

[OH‐] = √Kb.[A‐]

[H₃O+_{] = kelebihantitran} HB+ _+ H

2O    =   H3O++ B [H3O

+_][B]

[HB+_]

Ka =

[H₃O+_] = [B] 

[H₃O+_] = √_Ka.[HB+_]

B + H₃O+ _=    HB+_+ H 2O

[HB+_][OH ‐_]

[B] Kb =

Garam terhidrolisis

• 25 mL larutan asam cuka perdagangan dimasukkan

ke dalam labu takar 100 ml dan diencerkan dengan

akuades sampai tanda batas. Ambil 10 mL larutan

yang telah diencerkan tersebut dan dimasukkan ke

dalam erlemneyer 50 mL, tambahkan 2 tetes

indikator pp. Larutan tersebut kemudian dititrasi

dengan larutan NaOH 0,09M yang telah dan

volume NaOH yang digunakan sebanyak 12 ml. 

Soal

Dua cuplikan terdiri dari NaOH, Na2CO3 dan zat

inert dan mengandung 30% berat NaOH dilarutkan

dalam air sehingga larutan mempunyai volume 100 

ml. 25 ml larutan kemudian dititrasi dengan larutan

HCl encer mula‐mula dengan indikator pp 

kemudian dengan indikator mo. Apabila banyaknya

volume HCl pada titrasi pp = 25 ml, dan volume HCl pada titrasi mo = 10 ml. 

a. Hitung konsentrasi larutan HCl

Titrasi

pengendapan

• Titrasi argentometri : larutan standarnya

garam AgNO3

• Indikator : larutan garam K2CrO4, larutan

Argentometri

dengan

indikator

K2CrO4

• Larutan garam LiCl 0,1 M dititrasi dengan larutan standar 0,1 N AgNO3 dengan indikator K₂CrO₄.  Apabila banyaknya larutan K2CrO4 5% b/v yang  digunakan sebagai indikator adalah 5 tetes (0,05  ml) setiap 100 ml larutan, hitunglah berapa molar  besarnya konsentrasi ion Cl‐ dalam larutan pada saat terjadi endapan merah dari garam Ag₂CrO₄.

• Ksp AgCl = 1,2 x 10‐10

• Dalam 100 ml larutan K2CrO4 5% b/v terkandung 5/194 mol zat terlarut

• Konsentrasi K2CrO4 = 10 x (5/194) = 50/194 M

• 0,05 ml K2CrO4 Æ 1 liter larutan banyaknya K2CrO4  = 0,5 ml, berarti ion CrO42‐ dalam larutan :

-,

[CrO ] x , x M

Ksp , x

[Ag ] , x M

[CrO ] , x

, x

Konsentrasi ion Cl dalam larutan = , x M , x − − − + − − − − − − = = = = = = 2 4 4 12 4 2 4 4 10 6 4

0 5 50 _{1 289 10} 1000 194

1 7 10 _{1 148 10} 1 289 10

Titrasi

redoks

• Titrasi redoks : titrasi yang mengakibatkan

terjadinya reaksi reduksi dan oksidasi

• Titrasi redoks ada beberapa jenis :

¾Titrasi permanganometri

¾Titrasi bikromatometri

¾Titrasi bromatometri

Titrasi

permanganometri

• Titrasi permanganometri : titrasi redoks yang 

menggunakan larutan standar KMnO4.

• Dalam suasana asam, ion permanganat

(MnO4‐) tereduksi menjadi garam mangan

(Mn2+₎ Æ _{mgrek = 1} 

• Dalam suasana basa, ion MnO4‐ tereduksi

menjadi mangan dioksida (MnO2) sehingga

Titrasi

bikromatometri

• Titrasi bikromatometri : titrasi redoks yang  larutan standarnya K₂Cr₂O₇

• K₂Cr₂O₇ Æ Cr3+

Titrasi

bromatometri

• Titrasi bromatometri : titrasi redoks yang 

larutan standarnya berupa kalium bromat

(KBrO₃).

• BrO₃‐ + 6H+ + 6e‐ Æ Br‐ + 3H₂O

Titrasi

Iodo

‐

iodimetri

• Titrasi iodo‐iodimetri : titrasi antara larutan

iodium (I₂) dengan larutan standar garam

natrium tiosulfat (Na₂S₂O₃) dengan indikator

amilum. 

• 2S₂O₃2‐ _+ I

Derajat

Kemurnian

Bahan

Kimia

• COMERCIAL GRADE = TECHNICAL GRADE = 

TEKNIS

– mengandung beberapa pengotor

– untuk industri

Derajat

Kemurnian

Bahan

Kimia

• CHEMICALY PURE (CP)

– Kemurnian lebih tinggi dari teknis

– Untuk reagensia/pereaksi

– Tidak untuk baku primer

• REAGENT/ANALYZED GRADE, PRO ANALYSIS 

(P.A.) GUARANTED REAGENT (G.R.)

– Ada batas kadar maksimum zat‐zat pengotor

Derajat

Kemurnian

Bahan

Kimia

• PRIMARY STANDARD GRADE

– Kemurnian ∼ 100%

– Lebih murni dari pro analisis

– Mikroanalisis (analisis dengan ketelitian tinggi,  dengan alat‐alat yang peka)

• SUPRA PURE

– Kemurnian paling tinggi