PENETAPAN KADAR BESI DALAM GARAM TUNJUNG (FeSO4 . 7H2O)

TEORI

Besi dari larutan garam tunjung (FeSO4 . 7H2O), dapat diendapkan sebagai besi (II) hidroksida, akan tetapi basa ini tidak mantap dan mudah teroksidasi menjadi besi(III), sehingga bila dipijarkan sisa pijarnya tidak murni sebagai FeO. Oleh karena itu besi harus diendapkan sebagai besi(III)hidroksida. Sebagai pengoksidasi dapat dipakai HNO3, H2O2 atau air brom. 

Sebenarnya HNO3 kurang baik karena mudah terjadi kopresipitasi. pH pengendapan tidak boleh terlalu tinggi untuk menghindari pengendapan hidroksida lain terutama bila contoh alam yang biasanya mengandung Mg, sehingga dapat mengendap sebagai Mg(OH)2. Oleh karena itu ditambahkan NH4Cl 10 % sebagai pendapar. Pengendapan dilakukan pada suhu 70-80 0C untuk mendapatkan jel/selai yang baik. 

DASAR

Garam besi(II) yang tidak mantap dioksidasikan dengan HNO3, air brom atau hidrogenperoksida menjadi Fe(III) yang mantap. Kemudian Fe(III) diendapkan dengan NH4OH menjadi Fe(OH)3, endapan selai berwarna cokelat yang setelah dipijarkan menjadi Fe2O3 yang berwarna hitam-cokelat.

REAKSI :

2HNO3 --> H2O + 2NO + 3O

6FeSO4 + 6HNO3 + 3O --> 2Fe2(SO4)3 + 2Fe(NO3)3 + 3H2O 

2Fe2(SO4)3 + 2Fe(NO3)3 + 18NH4OH --> 6Fe(OH)3 + 6(NH4)2SO4 + 6NH4NO3

6Fe(OH)3 --> 3Fe2O3 + 9H2O

PERALATAN: 

a. Neraca 

b. Kaca arloji 

c. Sendok sampel (Spatula) 

d. Piala gelas 400 ml. 

e. Piala gelas 800ml.

f. Tutup kaca besar 

g. Pengaduk kaca 

h. Pengaduk berkaret/policeman 

i. Labu semprot kaca 

j. Corong 

k. Tabung reaksi 

l. Cawan porselin 

m. Segitiga porselin 

n. Kasa asbes 

o. Kaki tiga 

p. Penyangga corong 

q. Pembakar teklu 

r. Pembakar meker atau tanur 

s. Lemari pengering (oven)

t. Termometer 

BAHAN

Sampel Garam Tunjung (FeSO4 . 7H2O) 

PEREAKSI

a. HNO3 4 N  /  H2O2 3 % / Air Brom

b. NH4OH 10 %

c. BaCl2 0,5 N 

d. Kertas saring No. 41 Whatman

e. Air suling 

f. NH4Cl (10 %) 

g. AgNO3 0,1 %

CARA KERJA

1. Timbang ± 0,5 gram sampel garam tunjung FeSO4 . 7H2O
2. Masukkan ke dalam piala gelas 400 ml, bilas dan larutkan dengan air suling sebanyak 25 ml. 
3. Tambahkan 5 ml HNO3 4N 
4. Larutan di didihkan dengan api kecil selama ± 10 menit
5. Uji dengan 1 - 2 tetes NH4OH 2N. bila terbentuk endapan merah kecoklatan menunjukkan bahwa Fe (II) telah menjadi Fe (III). Bila terbentuk endapan hitam kehijauan Fe (II) belum menjadi Fe (III), sehingga harus ditambahkan lagi NHO3 4N sebanyak 5 ml, didihkan dan uji kembali.
6. Tambahkan air suling hingga 100 ml. 
7. Panaskan larutan 700C – 800C (termometer) 
8. Tambahkan 15 ml NH4Cl 2N 
9. Tambahkan NH4OH 2N berlebih (larutan induk jernih) 
10. Larutan saring dengan kertas saring “pita merah” / 541/41(whatman), enaptuangkan, cuci dengan air panas hingga endapan bebas dari pengotor klorida dan sulfat
11. Endapan dikeringkan di lemari pengering 
12. Endapan dimasukkan kedalam cawan porselin yang sudah diketahui bobotnya. 
13. Endapan diperarang dengan pembakar teklu 
14. Endapan dipijarkan/diabukan dengan pembakar meker/tanur. 
15. Dinginkan dalam desikator dan ditimbang.
16. Pemanasan, pemijaran, pendinginan dan penimbangan diulangi beberapa kali hingga dicapai bobot tetap.

Read More

PENETAPAN KADAR TEMBAGA DALAM TERUSI (CuSO4 . 5H2O)

TEORI

Tembaga dari garam tembaga (II) dapat diendapkan sebagai tembaga(II) hidroksida. Endapan ini dapat larut dalam NH₄OH berlebihan sebagai garam kompleks [Cu(NH₃)₄]²⁺ oleh karena itu pengendapan dengan NaOH atau KOH. Untuk menghindari hidrolisis ion Cu²⁺ menjadi Cu(OH)₂, sebelum pendidihan larutan CuSO₄ harus diasamkan dengan H₂SO₄

CuSO₄ + H₂O à Cu(OH)₂ + H₂SO₄ 

DASAR

Larutan garam tembaga (II) panas diendapkan dengan larutan basa kuat (NaOH/KOH), menjadi endapan Cu(OH)₂ yang berwarna biru, setelah dipanaskan memecah menjadi CuO yang berwarna hitam kecoklatan.

REAKSI :

CuSO₄ + 2NaOH à Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Cu(OH)₂ à CuO + H₂O

PERALATAN:

a.   Neraca

b.   Kaca arloji

c.    Sendok sampel (Spatula)

d.   Piala gelas 400 ml.

e.    Piala gelas 800ml.

f.     Tutup kaca besar

g.    Pengaduk kaca

h.   Pengaduk berkaret/policeman

i.     Labu semprot kaca

j.     Corong

k.   Tabung reaksi

l.     Cawan porselin

m.  Segitiga porselin

n.   Kasa asbes

o.    Kaki tiga

p.   Penyangga corong

q.   Pembakar teklu

r.    Pembakar meker atau tanur

s.    Lemari pengering (oven)

BAHAN

Sampel Terusi (CuSO₄ . 5H₂O)

PEREAKSI

a.    NaOH 4N  /  KOH 4N

b.   H₂SO₄ 4N

c.    BaCl₂ 0,5N

d.   Kertas saring No. 41 Whatman

e.    Kertas lakmus merah

f.     Air suling

CARA KERJA

1.   Timbang ± 0,5 gram sampel garam terusi

2.   Masukkan ke dalam piala gelas 400 ml, bilas dan larutkan dengan air suling sebanyak 100 ml.

3.   Tambahkan beberapa tetes H₂SO₄ 4N

4.   Larutan di didihkan

5.   Tambahkan NaOH 4N sedikit demi sedikit sampai berlebih.

6.   Uji pengendapan sempurna

-          Cairan jernih diuji dengan kertas lakmus merah (warna kertas lakmus merah berubah biru).

-          Cairan jernih ditetesi 1 – 2 tetes pereaksi pengendap tidak terbentuk endapan lagi.

7.   Endapan disaring dengan kertas saring “pita hitam/541/41, dienaptuangkan, dicuci dengan air suling hingga bebas dari pengotor basa (uji basa) dan sulfat (uji sulfat)”

Uji basa : Saringan setelah beberapa kali pencucian, diteteskan ke lakmus merah. Bila lakmus merah tetap merah berarti basa sudah hilang.

Uji sulfat : Sediakan 2 (dua) tabung reaksi. Ke dalam tabung I tampung ¼ - 1/3 volume saring, panaskan di atas teklu, asamkan 1-2 tetes HCl 4 N. Ke dalam tabung II masukkan 1-2 tetes BaCl₂ 0,5 N, panaskan. Tuangkan isi tabung II ke dalam tabung I dan bila terbentuk endapan putih berarti SO₄ sudah bebas.

8.      Endapan dikeringkan di lemari pengering

9.      Endapan dimasukkan kedalam cawan porselin yang sudah diketahui bobotnya.

10.   Endapan diperarang dengan pembakar teklu

11.   Endapan dipijarkan/diabukan dengan pembakar meker/tanur.

12.   Dinginkan dalam desikator dan ditimbang.

13.   Pemanasan, pemijaran, pendinginan dan penimbangan diulangi beberapa kali hingga dicapai bobot tetap.

PERHITUNGAN :

Read More

PENGENDAPAN

Pengendapan adalah proses membentuk endapan yaitu padatan yang dinyatakan tidak larut dalam air walaupun endapan tersebut sebenarnya mempunyai kelarutan sekecil apapun. Prosedur analisis menentukan jumlah pereaksi yang digunakan atau ditambahkan kedalam sampel/analat agar terbentuk endapan. Dalam kasus dimana jumlah pengendap tidak disebutkan, biasanya dapat dilakukan estimasi kasar dengan cara perhitungan sederhana yang melibatkan konsentrasi pereaksi dan perkiraan berat zat/konstituen yang ada. Biasanya disarankan pemakaian pengendap berlebih karena kelarutan endapan-endapanberkurang atau menurun, yang disebabkan oleh efek ion yang sama (common – ion effect). Kelebihan pengendap yang banyak tidak diinginkan, bukan saja karena pemborosan pereaksi tetapi juga karena endapan dapat cenderung melarut kembali dalam kelebihan pereaksi yang banyak, membentuk ion rangkai (kompleks). Sebagai contoh, senyawaan perak diendapkan dengan senyawa klorida dan endapan menjadi lebih, tidak dapat larut bila terdapat cukup kelebihan klorida, tetapi kelebihan klorida yang besar melarutkan endapan tadi :

Ag Cl  +  2Cl¯  ®  Ag Cl₃ ²¯

Secara umum, bila tidak ditentukan, dapat digunakan atau ditambahkan 10% kelebihan pengendap. Dalam semua hal, cairan supernatan atau saringan (filtrat) harus diuji untuk mengetahui kesempurnaan endapan dengan menambahkan sedikit penambahan jumlah pengendap.

Hal yang utama dalam analisis gravimetri ialah pembentukan endapan yang murni dan mudah disaring .

Pengendapan mulai terjadi dengan terbentuknya sejumlah partikel kecil yang disebut inti-inti (nukla) bila ketetapan hasil kali kelarutan (Ksp) suatu senyawaan dilampaui. Partikel-partikel kecil ini ukurannya akan membesar dan akan mengendap kedasar wadah. Partikel-partikel yang relatif besar ini seringkali lebih murni dan lebih mudah disaring. Pada umumnya ukuran partikel meningkat mencapai ukuran maksimum dan kemudian berkurang bila konsentrasi pereaksi pereaksi dinaikkan. Diketahui bahwa makin kecil kelarutan suatu endapan maka semakin kecil ukuran partikelnya. Tetapi ketentuan ini merupakan aturan kasar atau tidak mutlak sebagai contoh perak klorida (AgCl) dan bariumsulfat (BaSO₄) mempunyai kelarutan molar yang sama (Ksp sekitar 10¯¹⁰ tetapi partikel bariumsulfat jauh lebih besar daripada perak klorida bila digunakan kondisi pengendapan yang serupa. Faktor-faktor yang dapat meningkatkan kelarutan ialah :

-      suhu

-      pH

-      pemakaian zat pengkompleks

Pengendapan sangat umum dilakukan pada suhu tinggi, dengan alasan bahwa garam dari asam lemah seperti kalsiumoksalat (CaC₂O₄) dan seng sulfida (ZnS) lebih baik bila diendapkan dalam suasana asam lemah daripada suasana basa. Bariumsulfat akan lebih baik diendapkan dalam larutan asam klorida 0,01 M sampai dengan 0,05 M karena kelarutan akan meningkat dengan terbentuknya ion hidogensulfat (HSO₄^-).

Setelah endapan terbentuk kadang-kadang perlu dilakukan pencernaan (digestion) atau penuaan (aging) artinya endapan tersebut dibiarkan bersentuhan atau kontak dengan larutan induk (mother liquor), biasanya pada suhu yang ditinggalkan sebelum penyaringan dilakukan.

Partikel-partikel kecil dari endapan berbentuk kristalin seperti BaSO₄, lebih dapat larut dibandingkan partikel-partikel besarnya yang mengakibatkan larutan tersebut lewat jenuh terhadap partikel besar. Untuk meningkatkan ukuran partikel dari kecil menjadi besar seperti pada endapan kristalin BaSO₄, dilakukan proses pemasakan (ripening). Pemasakan ini dapat dilakukan diatas penangas air (water bath) dimana wadah beserta endapan disimpan diatasnya selama 30 – 60 menit. Endapan selai (gelatin) seperti besi (III) hidroksida tidak dicerna (digest) karena endapan kecilnya tidak begitu berbeda dengan endapan besarnya sehingga tidak terjadi peningkatan ukuran yang berarti. Untuk memperoleh endapan dengan partikel berukuran besar, pengendapan dilakukan dengan menambahkan perlahan-lahan larutan encer pengendap. Endapan kristalin biasanya dicernakan pada suhu yang dinaikan sebelum penyaringan yang bertujuan untuk makin meningkatkan ukuran partikel.

Pada waktu proses pengendapan suatu endapan, dapat terjadi suatu zat yang biasanya dapat larut akan terbawa mengendap dan peristiwa ini disebut kopresipitasi. Sebagai contoh suatu larutan barium klorida yang mengandung sedikit ion nitrat dan kedalam larutan ini ditambah pengendap asamsulfat maka endapan bariumsulfat akan mengandung barium nitrat. Hal ini diistilahkan nitrat tersebut dikopresipitasi bersama sulfat.

Kopresipitasi dapat terjadi karena terbentuknya kristal campuran atau oleh adsorpsi ion-ion selama proses pengendapan. Kristal campuran ini memasuki kisi kristal endapan, sedangkan ion-ion yang teradsorpsi ditarik kebawah bersama-sama endapan pada proses koagulasi.

A.1   Endapan Kristalin

Pada waktu pembentukan endapan kristalin seperti bariumsulfat, ketidakmurnian teradsorpsi sewaktu partikel-partikel endapan masih kecil. Ketika partikel tersebut membesar dapat terjadi pengotor tersebut berada/masuk dalam kristal. Pengotoran jenis ini disebut oklusi. Kopresipitasi dapat dikurangi tetapi tidak dapat dihilangkan sama sekali, dengan cara penambahan kedua pereaksi itu?. Bila diketahui bahwa sampel atau pengendap mengandung ion pengotor maka larutan ini dapat ditambahkan kepada larutan yang lain. Dengan demikian konsentrasi pengotor dapat dijaga agar minimum pada tahap-tahap awal presipitasi.

Kemurnian suatu endapan kristalin dapat ditingkatkan dengan jalan disaring, dilarutkan kembali (ulang) dan kemudian diendapkan kembali. Hal ini dapat dilakukan bila endapan tersbut mudah dilarutkan. Tetapi endapan bariumsulfat yang tidak mudah dilarutkan kembali, kemurniannya dapat ditingkatkan engan proses penuaan atau pencernaan.

A.2   Endapan selai/gelatin

Partikel-partikel endapan selai jumlahnya lebih banyak dan jauh lebih kecil ukurannya dibandingkan partikel endapan kristalin. Karena kecil maka luas permukaan pada larutannya sangat besar/luar biasa besarnya. Keadaan seperti ini mengakibatkan teradsorpsinya air dalam jumlah relatif besar. Hal ini menyebabkan endapan tersebut mirip gelatin dan adsorpsi ion-ion lainnya sangat ekstensif. Partikel-partikel endapan selai tidak mudah tumbuh menjadi besar dan pengotor tidak akan masuk kedalam endapan tapi akan terikat pada permukaan partikel-partikel kecil tadi.

Ion-ion hidrogen dan hidroksida mudah teradsorpsi oleh endapan selai seperti Fe(OH)₃ dan Al(OH)₃.

Besi (III) hidroksida bermuatan positif pada pH ñ 8,5 tetapi bermuatan negatif pada pH lebih tinggi dari itu. Untuk meningkatkan kemurnian endapan selai dapat dilakukan dengan pencucian atau pengendapan ulang. Proses pencernaan tidak berguna karena endapan selai tersebut sedikit sekali dapat larut sehingga partikel-partikelnya tidak terlalu cenderung tumbuh untuk membesar.

A.3   Pengendap

Pengendap yang digunakan umumnya zat anorganik walaupun pada beberapa penetapan digunakan zat organik sebagai pengendap.

Pengendap anorganik biasanya berupa basa, asam atau garamnya. Basa yang sering dipakai adalah amonia (larutan gas amoniak dalam air), NaOH atau KOH. Endapan yang terbentuk berupa hidroksida yang akan berubah menjadi oksidanya bila bentuk pertama dipijarkan. Pemakaian pengendap selalu berlebihan untuk mendapatkan pengendapan sempurna tetapi dapat terjadi bahwa hidroksida yang mengendap mula-mula akan larut dalam basa pengendap berlebih. Sebagai contoh, endapan Cu(OH)₂ dapat larut dalam NH₄OH sehingga yang terakhir ini tidak dapat digunakan sebagai pengendap untuk memperoleh endapan Cu(OH)₂. Pereaksi yang tepat adalah NaOH. Sebaliknya endapan Al(OH)₃ akan larut dalam basa kuat, NaOH atau KOH. Endapan Zn(OH)₂ akan larut dalam basa lemah (NH₄OH) atau basa kuat (NaOH/KOH), jadi senyawaan seng harus diendapkan dengan suatu garam misalnya (NH₄)₂HPO₄. Senyawaan barium dapat diendapkan dengan H₂SO₄ sehingga membentuk endapan BaSO₄. Pengendapan BaSO₄ dapat dilakukan dengan memakai Na₂SO₄ (garam) sebagai pengganti asam sulfat. Endapan perak klorida juga terbentuk bila pengendap NaCl ditambahkan kedalam suatu larutan garam perak.

Secara umum endapan yang berbentuk hidroksida akan terurai bila dipijarkan pada suhu tinggi membentuk oksidanya yang kemudian ditimbang (bobot tetap). Endapan seperti BaSO₄ relatif sukar terurai pada suhu tinggi tetapi akan tereduksi bila ada zat pereduksi seperti C atau H₂. Pereduksi C diperoleh dalam kertas saring yang dipakai sebagai penyaring.

Sejumlah ion logam dapat diendapkan dengan pereaksi organik. Zat organik seperti ¥ - hidroksi – kuinolina [¥ - kuinolinolina atau oxine (oksina)] membentuk senyawaan yang mengendap dengan ion-ion logam seperti alumunium, besi, seng, tembaga, zirkonium dan sebagainya. Zat ini hampir tak dapat larut dalam air dan bila akan dipakai sebagai pengendap maka harus dilarutkan dalam suatu pelarut organik tertentu seperti asamasetat atau metanol.

Rumus oksina : C₉H₇OH

Selain oksina, zat organik lainnya yang digunakan sebagai pengendap ialah dimetilglioksima, yang rumusnya :

CH₃ - C = NOH

           I

CH₃ - C = NOH

Pereaksi ini dengan senyawaan nikel membentuk endapan merah N₁(C₄H₇N₂O₂)₂. Ion-ion pengganggu misalnya Fe³⁺, Al³⁺,B³⁺ yang dapat dicegah dengan menambahkan senyawaan organik tertentu (sitrat atau tartrat) Dimetilglioksima hanya sedikit larut dalam air, maka biasanya dipakai larutan 1% dalam etanol. Senyawaan tembaga dapat diendapkan dengan pereaksi benzoin a - oksina (kupron) yang membentuk endapan hijau

Rumus zat ini :

C₆H₅ - CH = OH

              I

C₆H₅ -   C  = NOH

Benzoin a - oksina sangat sedikit dapat larut dalam air tetapi mudah larut dalam etanol. Pereaksi yang dipakai adalah larutan 2% dalam etanol. 

Read More

GRAVIMETRI

Gravimetri termasuk analisis jumlah cara konvensional.  Sebenarnya ada gravimetri dengan cara instrumental yaitu elektrogravimetri. Dalam gravimetri (Gravity = berat) penentuan jumlah zat berdasarkan pada pengukuran berat (penimbangan). Selain penimbangan sampel dilakukan pula penimbangan hasil reaksi, baik berupa endapan atau gas yang terjadi. 

Berdasarkan dasar dan cara pemisahan, gravimetri dibagi menjadi : 

1. Cara pengendapan. 

Pada cara ini sejumlah sampel dilakukan dengan pereaksi tertentu zat yang akan ditetapkan (analat) diendapkan. 

Endapan yang terjadi kemudian ditetapkan bobotnya, dari kedua bobot dan faktor tertentu kadar zat dapat dicari. Cara ini paling banyak dilakukan. 

2. Cara penguapan. 

Pada cara ini sampel direaksikan sehingga dihasilkan suatu gas atau dapat juga dipanaskan sehingga memecah menghasilkan gas. Penimbangan gas yang keluar dapat secara langsung yaitu diserap oleh suatu pereaksi terlebih dahulu atau secara tidak langsung yaitu penimbangan analat sebelum dan sesudah reaksi. Cara ini kadang-kadang dinamakan cara evolusi. 

3. Cara Elektrogravimetri. 

Seperti dikatakan diatas, cara ini sebenarnya termasuk cara instrumental. Pada cara ini sampel diendapkan dengan elektrolisis dengan potensial tertentu. Cara ini banyak digunakan untuk menentukan kadar logam Cu dan Zn yang akan dibicarakan pada praktikum Kimia Fisika / Analisis Instrumental. 

Tahapan Pengerjaan Analisis Gravimetri secara Umum 

Pelaksanaan pengerjaan Analisis Gravimetri di laboratorium merupakan rangkaian pekerjaan yang dapat dibagi dalam beberapa tahap, yaitu : 

1. Persiapan sampel 

2. Penimbangan sampel 

3. Pelarutan sampel 

4. Pengendapan 

5. Penyaringan 

6. Pencucian 

7. Pengabuan 

8. Penimbangan sisa pijar 

Dalam pelaksanaannya mungkin terjadi pengurangan atau penambahan tahap kerja di atas, misal pada khromat, barium khromat tidak perlu pemijaran tetapi cukup dengan pengeringan saja. 

Read More