ANALISIS VOLUMETRI

n  Volumetri adalah analisa yang didasarkan pada pengukuran volume dalam pelaksanaan analisanya.

n  Analisa volumetri biasa disebut juga sebagai analisis titirimetri atau titrasi yaitu yang diukur adalah volume larutan yang diketahui konsentrasinya dengan pasti yang disebut sebagai titran, dan diperlukan untuk bereaksi sempurna dengan sejumlah tepat volume titrat (analit) atau sejumlah berat zat yang akan ditentukkan.

n  Titran adalah larutan standar yang telah diketahui dengan tepat konsentrasinya.

n  Analisis titrimetri di dasarkan pada reaksi kimia  antara kompnen analit dengan titran, dinyatakan dengan persamaan umum :

                        aA  +  tT  → hasil reaksi

            a          = jumlah mol analit (A)

            t           = jumlah mol titran (T)

            A         = Analit yang dititrasi, zat (larutan ) pada wadah

            yang dititrasi

            T          = titran (zat penitrasi), cairan yang dialirkan dari

              buret yang telah dikatahui dengan tepat

              konsentrasinya.

n  Pada analisis ini mula-mula titran ditambahkan kedlm larutan analit  menggunakan peralatan khusus yang disebut buret sampai mencapai volume tertentu atau dengan kata lain  sejumlah titran telah ekivalen dgn jumlah analit, maka dikatakan bahwa titik ekivalen telah tercapai.

n  Untuk mengetahui penambahan titran dihentikan dpt digunakan zat kimia yg disebut indikator yg tanggap terhadap adanya titran berlebih yg ditunjukkan dgn adanya perubahan warna.

n  Perubahan warna ini dpt atau tidak dpt terjadi  tepat pada titik ekivalen.

n  Titik titrasi pada saat indikator berubah warna disebut  titik akhir.

n  Titik akhir titrasi adalah keadaan waktu menghentikan titrasi, yaitu pada saat indikator warnanya berubah. Yang ideal seharusnya titik ekivalensi dan titik akhir harus sama.

n  Memilih indikator untuk membuat kedua titik tersebut berimpitan merupakan salah satu aspek penting dalam analisis titrimetri.

 

Reaksi-Reaksi Kimia Yang Digunakan Untuk Volumetri

1. Asam basa, titrasi yang didasarkan pada reaksi ini  

   disebut titrasi penetralan atau titrasi asidimetri-

   alkalimetri.

            H₃O⁺  +  OH^-               2H₂O

            H₃O⁺  +  A^-                  HA  +  H₂O

            B⁺  +  OH^-                   BOH

n  Asam dan garam dari basa lemah asam kuat dapat dititrasi dengan larutan baku  basa proses ini disebut alkalimetri

n  basa dan garam dari asam lemah basa kuat dapat dititrasi dengan larutan baku asam prosesnya dinamakan asidimetri.

2.  Oksidasi-reduksi. 

n  Titrasi berdasarkan reaksi redoks banyak digunakan misalnya :

                                    - Permanganometri

                                    - Bikromatometri

                                    - Bromatometri

                                    - Iodometri

                                    - Iodimetri

            Contoh :

            Besi dalam keadaan oksidasi +2 dapat dititrasi dengan suatu larutan standar serium  (IV) sulfat

                                    Fe²⁺  +   Ce²⁺  →   Fe³⁺  + Ce³⁺

3.   Pengendapan.

n  Titrasi yang didasarkan pada reaksi pengendapan mis:  kation perak dengan anion hidrogen yang disebut dengan titrasi argentometri atau Zn²⁺ dengan K₄Fe(CN)₆

            Ag⁺  +  Cl^-                                         AgCl

            2 Zn²⁺ + K₄Fe(CN)₆              Zn₂Fe(CN)₆ +  4K⁺

4. Pembentukan kompleks.

n  Titrasi ini didasarkan pada reaksi pembentukan kompleks stabil antara ion perak dan sianida, disamping itu pereaksi organik asam etilen diamin tetra asetat (EDTA) membentuk ion kompleks stabil dengan dengan sejumlah ion logam.

            Ag⁺  +  2CN^-                           Ag(CN)^2-

            EDTA  +   Ca²⁺                   Fe(EDTA)  +  2H⁺

 

Persyaratan reaksi Kimia Yang Digunakan Untuk Titrasi

n  Reaksi harus berlangsung kuantitatif dan tidak ada reaksi-reaksi samping, yaitu zat-zat lain dalam larutan tidak boleh bereaksi atau mengganggu reaksi utama.

n  Reaksi harus berlangsung dengan cepat dan benar-benar lengkap pada titik ekivalen. Sehingga titran dapat berlangsung lengkap dalam beberapa menit.

n  Pada saat terjadinya kesetaraan antara zat yang dititrasi dan penitrasi harus ada perubahan yang nyata sehingga dapat ditunjukkan dengan adanya perubahan dari indikator yang digunakan.

n  Harus ada zat atau alat yang dapat digunakan untuk menentukkan titik akhir titrasi yaitu indikator.

 

Berat Ekivalen

n  Berat ekivalen suatu zat disebut ekivalen sama seperti berat molekuler disebut mol. Berat titik ekivalen dan berat molekuler yang dihubungkan dalam persamaan

                                       

BE  =                      

                        ket :     BE       =          Berat ekivalen

                                    MW     =          Massa molekul relatif

                                    n          =          mol ion hidrogen, elektron

                                                            atau kation univalen.

n  Dalam menetapkan kuantitas komponen analit lebih banyak satuan ekivalen (ek) dibandingkan satuan mol, terutama untuk asidi-alkalimetri dan oksidimetri.

n  1 (satu) ekivalen asam atau basa menyatakan berat asam atau basa tersebut dalam gram yang dibutuhkan untuk melepaskan 1 (satu) mol H⁺  atau 1 mol OH^-.

1 (satu) ekiveln oksidator atau reduktor menyatakan berat oksidator atau reduktor tersebut dalam gram yang dibutuhkan untuk menangkap atau melepaskan 1 (satu) mol elektron dalam peristiwa oksidasi-reduksi.

Contoh :

Reaksi                                                       Hubungan antara mol dan ek

            H₃PO₄   → H⁺  +  _H2PO4-                                  1 mol = 1 ek

            H₃PO₄   → 2H⁺  +  H₂PO₄^2-                1 mol = 2 ek

            NaOH →  Na⁺  +  OH^-                                   1 mol = 1 ek

            Ca(OH)₂  →  Ca²⁺ +  2 OH^-                1 mol = 2 ek

            MnO₄^- + e →  MnO₄ ^-                         1 mol = 1 ek

            MnO₄^- + 8H⁺ + 5e  →  Mn²⁺ + 4H₂O 1 mol = 5 ek

            MnO₄^- + 4H⁺ + 3e  →  MnO₂ + 2H₂O            1 mol = 3 ek

            C₂O₄^2-  →   2CO₂   +  2e                                 1 mol = 2 ek

 

Molaritas

n  Sistem konsentrasi ini didasarkan pada volum larutan, cocok untuk digunakan dalam prosedur laboratorium yang volume larutannya terukur.

            Molaritas = jumlah mol zat terlarut per liter larutan.

                                                 

                         

Karena  :

                                                   

Jadi :

                                         

                                   

                        gr   =   M x Mr x V

Normalitas

n  Sistem konsentrasi ini didasarkan pada volume larutan yang didefinisikan sebagai berikut :

n  Normalitas = jumlah ekivalen zat terlarut per liter larutan.

 

                                    

                                                 

                        ek        =          gr/BE              

            Sehingga :

                                         

                        gr         =          N  x  V  x   BE

 

Hubungan antara Normalitas dan Molaritas

   

N   =  nM 

            n = jumlah mol ion Hidrogen, elektron atau kation univalen yang tersedia  dalam reaksi kimia.

Sepersejuta (ppm)

n  Untuk larutan yang sangat encer, cocok digunakan satuan sepersejuta atau seperseribujuta. Sistem konsentrasi ini adalah bagian suatu komponen dalam satu juta bagaian suatu campuran.

                                             x 10⁶

Karena biasanya sangat kecil dibandingkan dengan wo maka ini menjadi :

                                                   ppm   ≈      x  106

 

Larutan Baku (larutan standar)

n  Proses yang digunakan untuk menentukan secara teliti konsentrasi suatu larutan dinamakan standarisasi.

n  Larutan standar dibuat  dari sejumlah zat yang diinginkan yang secara teliti ditimbang, dengan melarutkannya kedalam volume larutan yang secara teliti diukur volumnya.

n  Larutan standar terbagi atas 2 :

n  1. Larutan standar primer : zat kimia yang benar-benar murni bila ditimbang dengan tepat dan dilarutkan sejumlah tertentu pelarut yang sesuai.

n  Contoh zat standar primer adalah asam oksalat, natrium oksalat, kalium bromat, kalium iodat, natrium klorida, boraks, dan natrium karbonat.

n  2. Larutan standar sekunder adalah larutan standar lain yang ditetapkan konsentrasinya melalui titrasi dengan mengunakan larutan standar primer.

n  Contoh zat standar  sekunder adalah NaOH, KOH, KMnO4, Na2S2O3. I2, HCl dan H2SO4.

n  Bahan kimia yang digunakan sebagai bahan untuk larutan standar primer harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

1.Mudah didapat dalam keadaan murni dan mempunyai rumus molekul yang pasti.

2.Harus stabil dan mudah ditimbang

3.Berat ekivalennya harus besar

4.Reaksinya harus sempurna

5.Harganya relatif murah.

n  Konsentrasi larutan baku dalam titrasi dapat dinyatakan sebagai larutan molar (M) atau larutan normal (N).

n  Alat-alat volumetri yang digunakan harus ditera, diketahui dan dapat menggunakannya dengan benar diantaranya adalah buret, pipet gondok dan labu ukur.