SKEMA DARI ANALISIS SENYAWA KIMIA

Analisis PendahuluanAnalisis larutan

a.Teori asam-basa

b.Larutan buffer

c.Hidrolisis garam

d.Kesetimbangan kelarutan

e.Reaksi identifikasi kation/anion

3. Analisis titrimetri

a.Asidi-alkalimetri

b.Teori indikator

c.Titrasi argentometri

d.Permangometri/bikromatometri

e.Iodometri/Iodimetri

4. Analisis gravimetri

5. Analisis kualitas air

DASAR ANALISIS SENYAWA KIMIA

ANALISIS KUALITATIF

ANALISIS KUANTITATIF

SISTEM KONSENTRASI

Fraksi mol (X) Molaritas (M) Molalitas (m)Normalitas (N =n) % (b/b ; v/v)

TEORI ASAM-BASA

ArheniusBronsted-LowryLewis

SENYAWA KIMIA

OKSIDA ASAM BASAGARAM

SIFAT-SIFAT LARUTAN

SIFAT ASAM SIFAT NETRAL SIFAT BASA

pH < 7pH = 7 pH > 7

MENURUT SORNSEN : pH = - log [H+],SATUAN [H+] : MOLAR

PADA p = 1 atm DAN TEMPERATUR KAMAR, AIR TERDISSOSIASI

MENURUT REAKSI:

H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)

HASIL PENGUKURAN : [H+] = [OH-] = 10-7M

BERARTI AIR BERSIFAT NETRAL: pH = - log 10-7 = 7

INDIKATOR ASAM-BASA

SUATU ZAT YANG DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MENENTUKAN ADANYA SIFAT ASAM ATAU BASA DARI SUATU LARUTAN

No. INDIKATOR TRAYEK pH WARNA

1 BIRU TIMOL 8,0 --------- 9,6 Kn -------- Br

2 JINGGA METIL 3,1 --------- 4,4 Mr -------- Ji

3 MERAH METIL 4,2 --------- 6,3 Mr -------- Kn

4 LAKMUS 4,5 --------- 8,3 Mr -------- Br

5 BIRU BROMTIMOL 6,0 --------- 7,8 Kn -------- Br

6. PHENOLPTHALEIN 8,0 ---------- 9,6 TB -------- Mr

INDIKATOR UNIVERSAL: INDIKATOR YANG WARNANYA AKAN BERUBAH JIKA pH MEDIUM BERUBAH

LARUTAN ASAM KUAT :

HnX { ~ 1 } DALAM AIR

HnX (aq) nH+ (aq) + Xn- (aq)

a M na M a M

H2O H+ (aq) + OH-(aq)

10-7 M 10-7M

[H+] tot = [H+]HnX + [H+]H2O, KARENA 10-7

LARUTAN ASAM LEMAH: HX DALAM AIR

HX (aq)H+ (aq) + X-(aq)

m : a - -

diss. : aa a

---------- - --------------------------- +

Stb. : a - a a a

H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)

10-7 M 10-7M

[H+] = [H+]HX + [H+]H2O, KARENA: 10-7

UNTUK KESETIMBANGAN ASAM LEMAH (HX) BERLAKU

[H+] [X-] [H+] x [H+] [H+]2

Ka =--------------- = ------------------- = -----------------

[HX] [HX] (a a)

KARENA: ~ 0, MAKA: a a ~ a,

BERARTI: [H+]2 = Ka x a,

JADI: [H+] = Ka x a DIMANA: a = [HX]

ANALOG UNTUK LARUTAN BASA LEMAH: M(OH)

BERLAKU:[OH-] = Kb x a DIMANA : a = [M(OH)]

HITUNG pH LARUTAN 10-9 M HCl !.

ANALISIS KIMIA

ANALISIS KUALITATIF ANALISIS KUANTITATIF

ANALISIS KUALITATIF BERTUJUAN UNTUK MENGENALI KOMPOSISI ATAU STRUKTUR BAHAN KIMIA. BAHAN KIMIA ANORGANIK DALAM SAMPEL JUGA BANYAK RAGAMNYA SESUAI DENGAN STRUKTUR DARI BAHAN KIMIA TERSEBUT. ANALISIS KUALITATIF UNTUK BAHAN ORGANIK DIBAHAS TERSENDIRI DALAM KELOMPOK KAJIAN KIMIA ORGANIK.

JENIS ANION DAN KATION DARI BAHAN KIMIA ANORGANIK CUKUP BANYAK, SEHINGGA DIPERLUKAN SUATU CARA YANG SISTEMATIS UNTUK MELAKUKAN KAJIAN. BERKENAAN DENGAN HAL TERSEBUT MAKA; KARL REMEGIUS FRESENIUS SEJAK TAHUN 1840 TELAH MEMPERKENALKAN CARA SISTEMATIS ANALISIS ANION DAN KATION MELALUI SUATU DIAGRAM ALIR YANG SAMPAI SEKARANG MASIH MENJADI STANDAR DALAM KAJIAN ANION DAN KATION ANORGANIK.

DALAM SETIAP KEGIATAN ANALISIS KUALITATIF PENGAMATAN VISUAL MERUPAKAN HAL YANG SANGAT PENTING, DISAMPING MENGENALI REAKSI-REAKSI YANG TERJADI SELAMA TREATMEN ANALIT. PENGAMATAN VISUAL YANG DIMAKSUD TERMASUK: ADANYA WARNA, ADANYA GAS, ADANYA ENDAPAN, ADANYA PERUBAHAN SUHU.

REAKSI IDENTIFIKASI 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.

PEREAKSI SPESIFIK MERUPAKAN SUATU PEREAKSI YANG HANYA MEMBERI KAN PERUBAHAN TERTENTU PADA JENIS ANALIT TERTENTU PULA. DISAMPING ADANYA PEREAKSI SPESIFIK, KITA MENGENAL JUGA ADANYA PEREAKSI SENSITIF, YAITU: PEREAKSI YANG DAPAT SEGERA MENUNJUKAN PERUBAHAN WALAU BARU SEDIKIT YANG DITAMBAHKAN.

CONTOH REAKSI SPESIFIK:

Pb2+ (aq) + Cl- (aq) ------------- > PbCl2(s) BERWARNA PUTIH YANG AKAN LARUT JIKA DIDIDIHKAN, TETAPI ENDAPAN PUTIH BERBENTUK KRISTAL JARUM AKAN TERBENTUK KEMBALI SAAT LARUTAN TELAH KEMBALI DINGIN.

CONTOH PEREAKSI SENSITIF:

Pb2+ (aq) + Cl- (aq) ------------------------- > PbCl2 (s) PUTIH

Ag+ (aq) + Cl- (aq) ------------------------- > AgCl (s) PUTIH

Fe3+ (aq) + SCN- (aq) ------------------------ > Fe(SCN)2+ (aq) MERAH DARAH

ANALISIS ANION

ANALISIS ANION BIASANYA DIAWALI DENGAN UJI PENDAHULUAN UNTUK MEMPEROLEH GAMBARAN TENTANG KEBERADAAN SUATU ANION ATAU KELOMPOK ANION. PROSES ANALISIS SELANJUTNYA ADALAH MELAKUKAN UJI SPESIFIK TERHADAP JENIS ANION TERTENTU. JIKA SAMPEL YANG TIDAK DIKETAHUI ANALITNYA, SUKAR LARUT DALAM AIR, MAKA SAMPEL TERSEBUT DIBERIKAN TREATMEN TERTENTU DENGAN SUATU JENIS PEREAKSI AGAR DAPAT DIBUAT MENJADI LARUTAN. SEPERTI DIKETAHUI ADA BEBERAPA ANION YANG TIDAK STABIL JIKA BERADA PADA MEDIUM YANG BERSIFAT ASAM, ATAU DAPAT BEREAKSI ANTARA ANION YANG SATU DENGAN LAINNYA.

ANALISIS ANION YANG SERING DILAKUKAN MELIPUTI KEBERADAAN 11 JENIS ANION YAITU: SULFIDA (S2-), SULFIT (SO32-), KARBONAT (CO32-), NITRIT (NO2-), IODIDA (I-), BROMIDA (Br-), KLORIDA (Cl-), FOSFAT (PO43-), Kromat (CrO42-), NITRAT (NO3-), DAN SULFAT (SO42-).

UJI PENDAHULUAN UNTUK ANION

KEGIATAN UJI PENDAHULUAN INI DIMAKSUDKAN UNTUK MEMISAHKAN ADANYA ANION PEREDUKSI DAN ANION PENGOKSIDASI, DAN SIFAT ANION TERHADAP ASAM SULFAT PEKAT.

Selanjutnya lihat bahan ajar DKA

DETEKSI ADANYA ION PENGOKSIDASI

KEMUNGKINAN ADANYA ION NITRIT, NITRAT, DAN KROMAT DITANDAI OLEH TIMBULNYA WARNA MERAH-COKLAT SAMPAI HITAM, JIKA BEBERAPA TETES LARUTAN SAMPEL DITAMBAHKAN KE DALAM LARUTAN MANGAN KLORIDA DALAM ASAM KLORIDA PEKAT. ANION INI MAMPU MENGOKSIDASI Mn2+ MENJADI Mn3+. MUNCULNYA WARNA KARENA TERBENTUKNYA ION KOMPLEKS [MnCL5]2-. DALAM MEDIUM ASAM TIDAK MUNGKIN KEBERADAAN ANION PEREDUKSI TERDAPAT BERSAMA-SAMA ANION PEREDUKSI.

DETEKSI ADANYA ANION PEREDUKSI

KEBERADAAN ANION SULFIDA, SULFIT, IODIDA, DAN NITRIT SEBAGAI ANION PEREDUKSI DAPAT DIDETEKSI JIKA SAMPEL DITAMBAHKAN KE DALAM LARUTAN YANG MRENGANDUNG FeCl3, K3[Fe(CN)6] DAN HCl ENCER AKAN MENGAKIBATKAN TIMBULNYA SUSPENSI ATAU ENDAPAN YANG BERWARNA BIRU. WARNA INI TIMBUL KARENA TERBENTUKNYA KALIUM FERRI FERRO SIANIDA :KFe[Fe(CN)6] SEBAGAI HASIL REDUKSI.

SIFAT ANION TERHADAP ASAM SULFAT PEKAT

PENGGUNAAN ASAM SULFAT PEKAT ( 18 M) DALAM ANALISIS ANION TERGANTUNG PADA KEMAMPUAN ANION SEBAGAI BAHAN PENGOKSIDASI DAN SIFAT KEASAMANYA. UJI DENGAN ASAM SULFAT INI HARUS DILAKUKAN PADA SAMPEL YANG BERUPA PADATAN.

JIKA SAMPEL YANG DIUJI ADALAH CAMPURAN DARI GARAM, HASIL UJI TIDAK SELALU MUDAH UNTUK DIINTERPRETASI, KARENA GAS YANG TERBENTUK MUNGKIN TERPERANGKAP.

SIFAT-SIFAT ANION JIKA DITREATMEN DENGAN ASAM SULFAT.

PENGAMATAN+ AS. SULFAT DINGIN+ H2SO4 PANASTidak ada perubahanPO43-; NO3-; SO42-PO43- ; SO42-Perubahan warnaCrO42-(kuning) - Cr2O72-(orange)Cr2O72-(orange) - CrO3 (merah) samaGas tak berwarna, dan tak berbauCO32- - CO2 sama Gas tak berwarna, berbau menyengatS2- - H2SSO32- - SO2Cl- - HCl sama

Tes Khusus Untuk Identifikasi Anion

Gas berwarnaNO2- - NO2 (coklat)Br- - Br2 (merah coklat)I- - I2 (ungu)NO2- - NO2 Samauap panasANIONPROSEDUR SINGKAT TES KHUSUSSulfida: S2- TES DILAKUKAN LANGSUNG PADA SAMPEL PADATAN. JIKA SAMPEL DALAM KEADAAN LARUTAN LAKUKAN PENGUAPAN SAMPAI DIPEROLEH PADATANNYA.PENAMBAHAN HCL ENCER AKAN MEMBEBASKAN H2S.DETEKSI H2S DENGAN KERTAS PbASETAT, AKAN TIMBUL WARNA HITAM PbS. SulfitSO32-KE DALAM SAMPEL TAMBAHKAN LARUTAN ASAM SULFAT ENCER UNTUK MEMBEBASKAN GAS SO2. GAS YANG TIMBUL INI ALIRKAN KE DALAM LARUTAN ASAM NITRAT ENCER, BARIUM KLORIDA, DAN SEDIKIT KMNO4, ADANYA ION SULFIT DITANDAI ADANYA ENDAPAN PUTIH BARIUM SULFAT

ANIONPROSEDUR SINGKAT TES KHUSUSKarbonatCO32-SAMPEL YANG DIANALISIS HARUS DALAM KEADAAN PADAT. SAMPEL PADATAN YANG ADA DIPANASKAN SAMPAI KERING, KEMUDIAN TAMBAHKAN LARUTAN HIDROGEN PEROKSIDA ENCER DAN ASAM SULFAT ENCER. GAS YANG TIMBUL AGAR DILEWATKAN KE DALAM LARUTAN BARIUM KLORIDA. ADANYA ION KARBONAT DITANDAI OLEH ADANYA ENDAPAN BERWARNA PUTIH.Nitrit NO2- dannitrat.NO3-KE DALAM SAMPEL TAMBAHKAN LARUTAN BESI (II) SULFAT YANG BARU DIBUAT, DILANJUTKAN UNTUK UJI ION NITRIT DAN ION NITRAT, SAMPEL HARUS DIBUAT SEDIKIT ASAM KARENA ADANYA SIFAT PENGOKSIDASI. DENGAN PENAMBAHAN LARUTAN ASAM SULFAT PEKAT SECARA PERLAHAN MELALUI DINDING TABUNG. ADANYA CINCIN WARNA COKLAT DITENGAH-TENGAH LARUTAN MENUNJUKKAN ADANYA ION NITRIT. UNTUK ION NITRAT, PENGERJAAN SAMA HANYA LARUTAN SAMPEL HARUS DIBUAT LEBIH ASAM.

ANIONPROSEDUR SINGKAT TES KHUSUSHalida:Cl- ; Br- ; I-JIKA ION HALIDA INI TERCAMPUR, ANALISIS HARUS LEBIH TELITI, KARENA TIMBULNYA REAKSI BERTAHAP SANGAT DIMUNGKINKAN KARENA SIFAT REDUKTOR ION HALIDA {I- > Br- > CL- }. DALAM ANALISIS, LARUTAN SAMPEL AGAR DIBUAT SEDIKIT ASAM DENGAN DITAMBAH LARUTAN HCl ENCER, SELANJUTNYA TAMBAHKAN SEDIKIT CCl4, Cl2(aq) ATAU NaOCl SAMBIL TERUS DIADUK. TIMBULNYA WARNA UNGU PADA LAPISAN CCl4 MENUNJUKKAN ADANYA I-, PENAMBAHAN Cl2(aq) EXCESS MENYEBABKAN WARNA LAPISAN BERUBAH MENJADI COKLAT, MENUNJUKKAN ADANYA :Br-. UNTUK PENGUJIAN Cl- , LARUTAN HARUS BEBAS DARI ION; I- DAN Br- DENGAN MENAMBAHKAN ION PEROKSODISULFAT {S2O82-}. SETELAH LARUTAN TERBEBAS DARI I- DAN Br-, KEMUDIAN TAMBAHKAN LARUTAN Ag+, TIMBULNYA ENDAPAN PUTIH YANG LARUT DALAM LARUTAN AMONIAK PEKAT, MENUNJUKKAN ADANYA ION Cl-. Sulfat, SO42-JIKA KE DALAM SAMPEL YANG SEDIKIT ASAM DITAMBAH LARUTAN BACL2 MEMBERIKAN ENDAPAN PUTIH, MENUNJUKKAN ADANYA ION SULFAT.

ANIONPROSEDUR SINGKAT TES KHUSUSFosfat, PO43-ADANYA ZAT PEREDUKSI DALAM SAMPEL HARUS DIHILANGKAN DENGAN LARUTAN H2SO4 PEKAT DAN PANAS. UNTUK ANALISIS, TAMBAHKAN LARUTAN AMMONIUM MOLIBDAT, ADANYA WARNA MERAH CERAH, MENUNJUKKAN ADANYA ION FOSFAT.Kromat, CrO42- ADANYA ION KROMAT DITANDAI OLEH WARNA KUNING DARI LARUTAN SAMPEL DALAM SUASANA BASA, ATAU ORANGE JIKA SUASANANYA ASAM. UNTUK UJI ION KROMAT , TAMBAHKAN LARUTAN BARIUM ASETAT KE DALAM SAMPEL SUASANA ASAM. TIMBULNYA ENDAPAN KUNING MENUNJUKKAN ADANYA ION KROMAT.

ANALISIS PEMISAHAN KATION BERDASARKAN SISTEM H2S

KATION DIKELOMPOKAN MENJADI 5 GOLONGAN:

1.GOLONGAN I (GOLONGAN HCl): Ag+ ; Pb2+; Hg22+

2.GOLONGAN II (GOLONGAN (H2S):

IIA : Bi3+; Cu2+ ;Cd2+; Pb2+; Hg2+

IIB : As (3+ DAN 5+); Sb (3+ DAN 5+); Sn (2+ DAN 4+);

3.GOLONGAN III [ GOLONGAN (NH4)2S]:

IIIA : Fe2+; Mn2+; Al3+;Cr3+

IIIB :Co2+; Ni2+; Mn2+; Zn2+

4.GOLONGAN IV [ GOLONGAN (NH4)2CO3]; Ca2+ ; Sr2+ ; Ba2+

5.GOLONGAN V (GOLONGAN SISA) : Mg2+; K+; Na+; DAN NH4+

PEMISAHAN KATION DISINI DIDASARKAN PADA PROSES PENGENDAPAN

Menurut Nernst (1889) : Dalam larutan jenuh garam-garam yang sukar larut, pada temperatur tetap maka hasil kali konsentrasi ion-ionya selalu tetap.

MaXb (s) < --------- > MaXb (aq) < ---------- > aMb+(aq) + bXa-(aq)

Biasa dituliskan: MaXb (s) < ---------- > aMb+(aq) + bXa-(aq) pada saat setimbang ini, berarti larutan dalam keadaan jenuh, menurut Nernst berlaku:

[Mb+]a x [Xa-]b = Ksp { tetapan hasil kali kelarutan}, sebagai tetapan setimbang maka Ksp merupakan fungsi temperatur.

Hubungan Antara Kelarutan ( s mol/lt.) dengan Ksp

Misal kelarutan garam MaXb = s mol/lt, maka kesetimbangan kelarutannya:

MaXb (s) < ---------- > aMb+(aq) + bXa-(aq)

as mol/lt bs mol/lt

Berarti: Ksp = [Mb+]a x [Xa-]b = (as)a x (bs)b = aa x bb x sa+b

a+b Ksp

S = -----------

aa x bb

Jika: : Ksp > [Mb+]a x [Xa-]b , berarti larutan belum jenuh

Ksp < [Mb+]a x [Xa-]b , berarti terjadi pengendapan.

FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MEMPENGARUHI KELARUTAN ANTARA LAIN:

1.TEMPERATUR: MAKIN TINGGI TEMPERATUR KELARUTAN ZAT PADAT AKAN

SEMAKIN BESAR

2.ION SEJENIS/SENAMA: ADANYA ION SEJENIS AKAN MEMPERBESAR

KONSENTRASI SALAH SATU ION DALAM KESETIMBANGAN KELARUTAN, HAL

INI BERAKIBAT HASIL KALI KONSENTRASI ION-ION DALAM LARUTAN

SEMAKIN BESAR, AKIBATNYA KELARUTAN ZAT SEMAKIN KECIL.

3.pH : ADANYA ION-ION DALAM KESETIMBANGAN KELARUTAN YANG MUDAH

BEREAKSI DENGAN ION H+ AKAN BERAKIBAT BERKURANGNYA

KONSENTRASI ION TERSEBUT DALAM KESETIMBANGAN KELARUTAN, HAL

INI BERAKIBAT KONSENTRASI ION TERSEBUT MENJADI BERUBAH, DAN

SELANJUTNYA AKAN MENGAKIBATKAN BERUBAHNYA KELARUTAN

SENYAWA TERSEBUT.

SAMPEL

+ HCl

ENDAPAN GOL I

FILTRAT

ENDAPAN GOL II

FILTRAT

ENDAPAN GOL III

ENDAPAN GOL IV

FILTRAT

FILTRAT

BERISI GOL. SISA

+ H2S

+ (NH4)2S

+ (NH4)2CO3

PEMISAHAN GOLONGAN II A DAN II B DIDASARKAN PADA PERBEDAAN pH.

PADA pH TINGGI YAITU DENGAN PENAMBAHAN BASA KUAT MENGAKIBATKAN

SULFIDA DARI :As, Sb, DAN Sn (GOL. IIB) AKAN LARUT, SEDANGKAN SULFIDA

DARI :Pb, Hg, Bi, Cu, DAN Cd TETAP TIDAK LARUT.

KATION GOLONGAN III A DIPISAHKAN DENGAN JALAN MENGENDAPKANNYA

SEBAGAI HIDROKSIDANYA, YAITU: Fe(OH)3 , Cr(OH)3, DAN Al(OH)3 DENGAN

PENAMBAHAN NH4OH

KATION GOLONGAN III B DIENDAPKAN SEBAGAI SULFIDA YAITU: NiS, CoS,

ZnS, DAN MnS

KATION GOLONGAN IV DIENDAPKAN SEBAGAI KARBONAT DENGAN

PENAMBAHAN (NH4)2CO3 YAITU: BaCO3, SrCO3,DAN CaCO3

KATION GOLONGAN V ATAU GOLONGAN SISA BERISI KATION-KATION: Mg2+ ,

Na+, DAN K+

UNTUK MENGUJI KEBERADAAN ION NH4+, AMBIL LARUTAN ASLI KEMUDIAN

DITAMBAHKAN LARUTAN NaOH ADANYA BAU AMONIAK BERARTI NH4+ POS.