Laporan praktikum Kimia Fisik Analitik (Kitik) Titrasi pengendapan

Yoga Jati Pratama
240210140003
Kelompok 1A Universitas Padjadjaran

 

5.2 Pembahasan

Titrasi pengendapan merupakan titrasi yang melibatkan pembentukan endapan dari garam yang tidak mudah larut antara titrant dan analit. Hal dasar yang diperlukan dari titrasi jenis ini adalah pencapaian keseimbangan pembentukan yang cepat setiap kali titran ditambahkan pada analit, tidak adanya interferensi yang menggangu titrasi, dan titik akhir titrasi yang mudah diamati. (Harjadi, W. 1986).

Argentometri merupakan titrasi pengendapan sampel yang dianalisis dengan menggunakan ion perak. Biasanya, ion-ion yang ditentukan dalam titrasi ini adalah ion halida (Khopkar,1990).

Menurut Bassett, J. dkk,(1994) titrasi pengendapan merupakan reaksi penggabungan ion yang menghasilkan endapan yang biasanya menggunakan larutan baku perak nitrat sehingga sering disebut argentometri sedangkan menurut Khopkar (1990), argentometri merupakan titrasi pengendapan sampel yang dianalisis dengan menggunakan ion perak, ion-ion ini ditentukan dalam titrasi ini adalah ion halida.

            Prinsip titrasi pada argentometri adalah titrasi pengendapan dimana zat yang hendak ditentukan kadarnya bereaksi dengan zat pentiter membentuk senyawa yang sukar larut dalam air maka kepekatan zat yang hendak ditentukan kadarnya akan semakin berkurang seiring dengan berlangsungnya proses titrasi. Perubahan kepekatan dapat diamati dengan menggunakan indikator, serta perubahan tersebut  dekat titik kesetaraannya.

Ada tiga metode titrasi pengendapan, yaitu mohr, volhard, dan fajans, namun praktikum kali ini hanya melakukan pengujian titrasi pengendapan metode mohr dan volhard saja, tetapi disini akan dijelaskan pembahasan dari ketiga metode tersebut.

a. Metode Mohr

Metode Mohr biasanya digunakan untuk mentirasi ion halida seperti NaCl, dengan AgNO₃ sebagai titran dan K₂CrO₄ sebagai indikator. Titik akhir titrasi ditandai dengan adanya perubahan warna suspensi dari kuning menjadi kuning coklat. Perubahan warna tersebut terjadi karena timbulnya Ag₂CrO₄, saat hampir mencapai titik ekivalen, semua ion Cl^- hampir berikatan menjadi AgCl.

Metode Mohr merupakan pengendapan AgNO₃ dengan indikator K₂CrO₄ 5% pada larutan sampel yang sifat pengendapannya bertingkat. Lingkungan pada titrasi harus netral (pH 6 – 10) dan sedikit alkalis. Metode ini hanya baik untuk menentukan kadar Cl dan Br. Larutan harus dikocok atau digoyangkan dengan baik untuk menghindari kelebihan titran yang dapat mengakibatkan pengendapan indikator sebelum titik ekuivalen tercapai, dan dioklusi oleh endapan AgCl yang terbentuk kemudian.

Standarisasi AgNO₃ oleh NaCl

            Larutan AgNO₃ distandarisasi oleh garam halida, biasanya digunakan NaCl dengan indikator larutan kalium kromat (K₂CrO₄) 5% yang akan membentuk endapan merah dengan kelebihan perak nitrat setelah ion klorida habis bereaksi (titik akhir).

            Sebelum mencapai titik akhir titrasi, mula-mula perak nitrat (AgNO₃) bereaksi dengan natrium klorida (NaCl) membentuk endapan perak klorida (AgCl) berwarna putih namun setelah ion klorida mencapai titik akhir titrasi, kelebihan sedikit perak nitrat akan membentuk endapan merah dengan kalium kromat.

Reaksi :

Sebelum TA:

Ag⁺ + Cl^- « AgCl _(s)

            Putih

Saat TA:

2Ag⁺ + CrO₄^2- « Ag₂CrO_{4 (s)}

 Merah

Endapan perak klorida akan lebih dahulu terbentuk dibanding endapan perak kromat karena endapan perak klorida lebih stabil.  Kestabilan endapan dipengaruhi oleh kelarutan kedua senyawa tersebut. Menurut Day (1994), perak kromat lebih mudah larut (8,4 x 10^-5 mol/liter) dari pada perak klorida (1 x 10^-5 mol/liter).

Rumus N AgNO₃ à

Titrasi dilakukan pada kondisi netral atau sedikit basa. Pada larutan asam terjadi reaksi berikut:

Menurut Bassett, J. dkk (1994) HCrO₄^- merupakan asam lemah yang akan mengurangi jumlah ion kromat sehingga kelarutan perak kromat akan meningkat dan titik akhir titrasinya sulit dideteksi. Jika larutan terlalu basa maka akan terbentuk endapan perak hidroksida (AgOH) sehingga dibutuhkan lebih banyak ion perak untuk bereaksi dengan ion klorida yang mengakibatkan volume titrasi akan lebih banyak dari seharusnya sehingga didapatkan hasil yang tidak sesuai.

            Selama titrasi mohr, larutan harus diaduk atau digoyangkan dengan baik karena apabila tidak digoyangkan maka secara lokal terjadi kelebihan titran yang menyebabkan indikator mengendap sebelum titik ekivalen tercapai karena ion klorida belum seluruhnya bereaksi (Haryadi, 1990).

b. Metode Volhard

Metode Volhard menggunakan NH₄SCN atau KSCN sebagai titrant, dan larutan Fe³⁺ (feriaulin) sebagai indikator.

c. Metode Fajans

Metode ini menggunakan indikator adsorpsi. Dalam penentuan ini reaksi titik akhir titrasi terjadi pada permukaan endapan perak halida, yang pada titik ekivalen dapat mengadsorpsi zat warna.  Dengan demikian terjadi perubahan warna. Indikator yang digunakan adalah fluorocein. (Sukarti,T. 2008)

Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi dalam titrasi pengendapan ini, yaitu:

1.        Mempunyai kelarutan atau hasil kelarutan yang sangat kecil, sehingga relatif tidak dapat larut.

2.        Reaksi terbentuknya endapan harus cepat.

3.        Hasil titrasi tidak akan menyimpang cukup besar akibat dari adsorbsi atau kopresipitasi.

4.        Harus dapat dideteksi pada titik setara selama penitaran.

Cara yang paling penting yang akan dibahas pada presipitimetri adalah argentometri, yaitu yang berdasarkan reaksi dengan perak nitrat:

Ag⁺ + X^- → AgX↓

Dimana: X^- = Cl^-, Br^-, I^-, CNS^-, dan sebagainya (Sulistiowati et al, 2011)

            Pada praktikum pengendapan kali ini hanya dua metode yang dilakukan, yaitu metode mohr dan metode volhard.

5.1.1. Penentuan kadar NaCL terhadap sampel telur asin

Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui kadar NaCl pada putih dan kuning telur asin . Hal pertama yang dilakukan yaitu menghaluskan sampel sebanyak 1 gram, kemudian diencerkan menggunakan akuades pada labu ukur lalu disaring. Penghalusan dan pengenceran dilakukan karena reaksi akan mudah terjadi dalam bentuk zat cair daripada sampel padatan. Penyaringan dilakukan agar pada saat titrasi, titik ekivalensi dapat diketahui dengan jelas. Apabila sampel tidak disaring maka akan terdapat zat pengotor yang akan menggangu proses titrasi.

Indikator K₂CrO₄ 5 % ditambahkan sebanyak 10 tetes, setelah ditambahkan indikator warna mengalami perubahan dari bening menjadi kuning bening. Langkah selanjutnya yaitu dititrasi dengan AgNO₃ sampai terbentuk warna merah kecoklatan, peristiwa ini menandakan bahwa larutan sudah berada pada titik akhir titrasi kemudian catat volume AgNO_3.

Larutan AgNO₃ dan larutan NaCl pada awalnya masing-masing merupakan larutan yang tidak berwarna. Ketika NaCl ditambahkan dengan indikator K₂CrO₄, warna larutan berubah dari tidak berwarna menjadi kuning mengikuti warna K₂CrO₄. Kemudian saat larutan dititrasi dengan K₂CrO₄ terbentuk endapan putih. Hal ini juga terjadi pada penetapan NaCl pada sampel telur asin, AgNO₃ bereaksi dengan NaCl yang terkandung dalam sampel membentuk endapan putih. Endapan putih ini merupakan AgCl seperti yang terlihat pada persamaan reaksi berikut:

AgNO₃(aq) + NaCl(aq)  AgCl(s) +NaNO₃(aq)

Ketika AgNO₃ sudah habis bereaksi dengan NaCl, maka kemudian AgNO₃ bereaksi dengan K₂CrO₄ sehingga membentuk endapan Ag₂CrO₄ yang berwarna merah keruh.

                          2AgNO₃(aq) + K₂CrO₄ (aq)  Ag₂CrO₄ (s) + 2KNO₃(aq)

Penambahan ion perak ke suatu larutan yang mengandung ion klorida dengan konsentrasi tinggi dan ion kromat dengan konsentrasi rendah (karena hanya sebagai indikator) akan mengakibatkan perak klorida akan mengendap dahulu dan perak kromat terbentuk apabila konsentrasi ion perak meningkat. Perubahan endapan dari endapan merah putih (endapan perak AgCl) menjadi endapan merah bata (endapan perak kromat Ag₂CrO₄) terjadi pada titik akhir titrasi. Ini menandakan terjadinya titrasi pengendapan oleh ion Ag⁺_.  (Sulistyowati, dkk. 2011).

Metode mohr ini hanya bisa dilakukan dalam suasana netral atau pada suasana basa lemah, apabila titrasi ini dilakukan pada suasana asam, maka titik akhir titrasi tidak akan terlihat karena berkurangnya konsentrasi dari CrO₄^2-, yaitu dengan terjadinya reaksi  :

H⁺ + CrO₄^2-                  HCrO₄^-

Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan pada titrasi pengendapan, Parameter-parameter yang penting adalah:

1. Temperatur: Kelarutan bertambah dengan naiknya temperatur. Endapan yang baik terbentuk pada larutan panas, tetapi jangan dilakukan penyaringan terhadap larutan panas karena pengendapan dipengaruhi oleh faktor temperatur.

2. Sifat pelarut: Garam-garam anorganik lebih larut dalam air. berkurangnya kelarutan di dalam pelarut organik dapat digunakan sebagai dasar pemisahan dua zat.

3. Efek ion sejenis: Kelarutan endapan dalam air berkurang jika larutan tersebut mengandung satu ion-ion penyusun endapan, sebab pembatasan Ksp. Baik kation maupun anion yang ditambahkan, mengurangi konsentrasi ion penyusun endapan sehingga endapan garam bertambah. Suatu endapan umumnya lebih dapat larut dalam air mumi daripada dalam suatu larutan yang mengandung salah satu ion endapan. Pentingnya efek ion sejenis dalam mengendapkan secara lengkap dalam analisis kuantitatif akan tampak dengan mudah. Dalam melaksanakan opengendapan itu lengkap. Dalam mencuci endapan di mana susut karena melarut mungkin cukup berarti. Dapatlah digunakan suatu ion sejenis dalam cairan pencuci untuk mengurangi kelarutan. Ion itu harus juga ion dari zat pengendap, dan tentu saja bukan ion yang sedang diselidiki. 4. Efek ion-ion lain: Beberapa endapan bertambah kelarutannya bila dalam larutan terdapat garam-garam yang berbeda dengan endapan. Hal ini disebut sebagai efek garam netral atau efek aktivitas. Semakin kecil koefisien aktivitas dari dua buah ion, semakin besar hasil kali konsentrasi molar ion-ion yang dihasilkan.

4. Pengaruh hidrolisis: jika garam dari asam lemah dilarutkan dalam air, akan menghasilkan perubahan (H⁺). Kation dari spesies gararn mengalami hidrolisis sehingga menambah kelarutannya.

5. Pengaruh kompleks: Kelarutan garam yang sedikit larut merupakan fimgsi konsentrasi zat lain yang membentuk kompleks dengan kation garam tersebut.

Reaksi yang menghasilkan endapan dapat dimanfaatkan untuk analisis secara titrasi jika reaksinya berlangsung cepat, dan kuantitatif serta titik akhir dapat dideteksi. Beberapa reaksi pengendapan berlangsung lambat dan mengalami keadaan lewat jenuh. Reaksi samping tidak boleh terjadi, demikian pula kopresipitasi (Khopkar, 1990).

Rumus untuk menghitung kadar NaCl dalam sampel telur asin tersebut adalah :

5.1.2 Standarisasi AgNO₃ terhadap NH₄CNS

Standardisasi ini dilakukan untuk mengetahui normalitas dari NH₄CNS_. Hal yang pertama kali dilakukan pada percobaan kali ini adalah dengan menghitung volumenya terlebih dahulu. Adapun yang menjadi larutan standard primer pada percobaan ini adalah NH₄CNS dengan normalitas 0.1 N. Titrasi pengendapan ini dilakukan dengan cara volhard. Metode ini didasarkan atas pengendapan perak tiosanat dalam suasana HNO3. Titrasi ini dilakukan secara tidak langsung, dimana ion halogenida diendapkan oleh Ag⁺ berlebih dan kelebihan ion perak dititrasi oleh larutan NH₄CNS. Titik akhir titrasi ini ditentukan oleh indikator Fe⁺ yang bereaksi dengan ion CNS^- berlebih menghasilkan larutan berwarna merah coklat/gelap.

Pada standardisasi ini, setelah AgNO₃ dipipet kedalam erlenmeyer 100 ml dan ditambah aquades sehingga larutan menjadi berwarna keruh. Setelah ditambah indikator FAS (Feri Ammonium Sulfat), larutan menjadi berwarna orange.  Kemudian ditambahkan HNO₃ 6N sehingga larutan menjadi berwarna kehijauan. Penambahan HNO₃ ini dilakukan agar larutan berada dalam suasana asam nitrat karena untuk mencegah hidrolisis indikator (ion Fe³⁺). Kemudian dititrasi dengan NH₄CNS sampai terjadi kekeruhan (endapan) warna merah coklat permanen yang berarti titik akhir titrasi telah tercapai. jumlah thiosianat yang menghsilkan warna harus sangat kecil. Jadi kesalahan pada titik akhir titrasi sangat kecil, tetapi larutan harus dikocok dengan kuat pada titik akhir, agar Ag yang teradsorpsi pada endapan dapat didesorpsi.  (Basset. J. 1994).

Metode Volhard menggunakan NH₄SCN atau KSCN sebagai titrant, dan larutan Fe³⁺ (feriaulin) sebagai indikator. Sampai dengan titik ekivalen harus terjadi reaksi antara titrant dan Ag, membentuk endapan putih.

Ag⁺ _(aq) + SCN^- _(aq) ↔ AgSCN _(s) (putih)

Sedikit kelebihan titrant kemudian bereaksi dengan indikator, membentuk ion kompleks yang sangat kuat warnanya (merah)

SCN^- _(aq) + Fe³⁺ _(aq) ↔ FeSCN²⁺ _(aq) (merah)

Yang larut dan mewarnai larutan yang semula tidak berwarna.
Karena titrantny SCN^- dan reaksinya berlangsung dengan Ag⁺, maka dengan cara Volhard, titrasi langsung hanya dapat digunakan untuk penentuan Ag⁺ dan SCN^- sedang untuk anion-anion lain harus ditempuh cara titrasi kembali: pada larutan X^- ditambahkan Ag⁺ berlebih yang diketahui pasti jumlah seluruhnya, lalu dititrasi untuk menentukan kelebihan Ag⁺. Maka titrant selain bereaksi dengan Ag⁺ tersebut, mungkin bereaksi pula dengan endapan AgX:

Ag⁺ _(aq) (berlebih) + X^- _(aq) ↔ Ag _(s)

Ag⁺ _(aq) (kelebihan) + SCN^- _(aq) (titrant) ↔ AgSCN _(s)

SCN^- _(aq) + AgX _(s) ↔ X^- _(aq) + AgSCN _(aq)

Bila hal ini terjadi, tentu saja terdapat kelebihan titrant yang bereaksi dan juga titik akhirnya melemah (warna berkurang).

Konsentrasi indikator dalam titrasi Volhard juga tidak boleh sembarang, karena titrant bereaksi dengan titrat maupun dengan indikator, sehingga kedua reaksi itu saling mempengaruhi.

Penerapan terpenting cara Volhard ialah untuk penentuan secara tidak langsung ion-ion halogenida perak nitrat standar berlebih yang diketahui jumlahnya ditambahkan sebagai contoh, dan kelebihannya ditentukan dengan titrasi kembali dengan tiosianat baku. Keadaan larutan yang harus asam sebagai syarat titrasi Volhard merupakan keuntungan dibandingkan dengan cara-cara lain penentuan ion halogenida karena ion-ion karbonat, oksalat, dan arsenat tidak mengganggu sebab garamnya larut dalam keadaan asam.

5.1.3 Penentuan Kadar NaCl dalam kuning dan putih Telur Asin

Selain melakukan standardisasi, praktikan juga melakukan praktikum penentuan kadar NaCl dalam sampel yang diberikan yakni kuning dan putih telur. 1 gram kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur dan ditambah akuades sampai batas lalu di kocok hingga homogen. Kemudian sampel disaring ke dalam erlenmeyer menggunakan kertas saring. Setelah itu pipet 10 ml filtratnya dan dimasukkan ke erlenmeyer. Lalu ditambahkan indikator K₂CrO₄ 5%. Setelah itu dititrasi dengan larutan AgNO₃ hingga larutan berwarna kemerah-merahan.

VI.  PENUTUP

6.1 Kesimpulan

1. Titrasi pengendapan merupakan titrasi yang melibatkan pembentukan endapan dari garam yang tidak mudah larut antara titrant dan analit.

2. Perubahan endapan dari endapan merah putih (endapan perak AgCl) menjadi endapan merah bata (endapan perak kromat Ag₂CrO₄) terjadi pada titik akhir titrasi. Ini menandakan terjadinya titrasi pengendapan oleh ion Ag⁺_. 

3. Rumus untuk menghitung kadar NaCl dalam sampel telur asin tersebut adalah :

 4.    Metode Mohr hanya bisa dilakukan dalam suasana netral atau pada suasana basa lemah, apabila titrasi ini dilakukan pada suasana asam, maka titik akhir titrasi tidak akan terlihat karena berkurangnya konsentrasi dari CrO₄^2-,

5. Reaksi yang menghasilkan endapan dapat dimanfaatkan untuk analisis secara titrasi jika reaksinya berlangsung cepat, dan kuantitatif serta titik akhir dapat dideteksi.

6. Hasil perhitungan kadar NaCl untuk sampel adalah :

6.2 Saran

Berdoa diawal dan diakhir praktikum sesuai etik number 1, Selain terdapat berbagai peralatan laboratorium. Praktikan juga harus memperhatikan tentang keselamatan kerja di dalam laboratorium kimia. Sumber bahaya dalam laboratorium kimia dikelompokan menjadi bahan kimia yang berbahaya, teknik percobaan, dan sarana laboratorium kemudian tingkatkan lagi ketelitian saat titrasi agar data lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Basset. J etc. 1994. Buku Ajar Vogel, Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.

Day, R. A & Jr. Al. Underwood. 1980. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta

Harjadi, W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Ismail. E. Krisnandi. 2004. Pengantar Kimia Analisis II. Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor. Departemen Perindustrian RI.

Khopkar, S.M.,. 2002. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia :

Jakarta

Sukarti,Tati. 2008. Kimia Analitik. Bandung : Penerbit Widya Padjadjaran.

Sulistyowati, dkk. 2011. Analisis Volumetri. Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor. Departemen Perindustrian RI.