MAKALAH KIMIA ANALITIK “Analisis Gravimetri”
oleh Arbhy Indera Ikhwansyah 1007113576 Kalas A
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2011
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah mencurahkan segala rahmat dan hidayah-Nya serta kesehatan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan tugas makalahKimiaAnalitik tentang “Analisis Gravimetri ” ini tepat pada waktunya. Penulis
Mengucapkan
terima
kasih
kepada
Dosen
Pembimbing
KimiaAnalitikserta semua pihak yang telah memberikan saran dan arahan kepada penulis dalam penyusunan makalah ini. Makalah ini sangat jauh dari kesempurnaan,mengingat refrensi yang didapat tidak terlalu banyak. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini dimasa mendatamg.
Pekanbaru, Februari 2011
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ....................................................................................
i
DAFTAR ISI ............................................. .................................................................... ............................................. ............................... ......... ii BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................
1
A. Latar Belakang.......................................... ................................................................ ....................................... .................
1
B.Tujuan ............................................. ................................................................... ............................................ ............................ ......
1
BAB II PEMBAHASAN ................................................................................
2
A. Metode Dalam Analisis Gravimetri ........................................... ................................................. ......
4
a. Metode Pengendapan ........................................... ................................................................. ........................ ..
4
1. Jenis – Jenis – jenis jenis Endapan ........................................... ............................................................ .................
5
2. Syarat – Syarat – syarat syarat Endapan Gravitasi ........................................ ........................................
6
3. Pengotoran Endapan ............................................ ............................................................. .................
6
4. Tahap Proses Pengendapan Pengendapan .......................................... ................................................... .........
7
5. Pereaksi yang Digunakan............................................. ...................................................... .........
10
b. Metode Penguapan........................................... ................................................................. ............................ ......
11
c. Metode Elektrolisis .......................................... ................................................................ ............................ ......
12
1. Hukum Dasar Dalam Elektrolisis ......................................... .........................................
12
2. Tegangan Peruraian .......................................... .............................................................. ....................
13
3. Tegangan Kelebihan ............................................ ............................................................. .................
14
B, Kesalahan Dalam Analisis Gravimetri ........................................... ............................................. ..
15
C. Contoh Soal ........................................... .................................................................. ........................................... ....................
16
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................
19
A. Kesimpulan .......................................... ................................................................. ........................................... ....................
19
B. Saran ............................................. ................................................................... ............................................ ............................ ......
19
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
20
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Analisis Gravimetri merupakan salah materi mata kuliah kimia analitik yang sangat penting dan juga menjadi basic padap raktikum Kimia Analitik maupun cabang ilmu kimia yang lain, dan juga merupakan materi wajib dari kurikulum yang telah ditetapkan oleh jurusan Teknik Kimia Universitas Riau. Oleh karena itu penulis membuat makalah ini untuk menambah pamahaman tentang Analisis Gravimetri yang menjadi bagian dalam mata kuliah Kimia Analitik. B. TUJUAN Makalah inu dibuat untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen pengampu mata kuliah Kimia Analitik tentang Analisis Gravimetri, sebagai pegangan bagi mahasiswa untuk memahani tentang Analisis Gravimetri, dan menjadi refrensi penunjang bagi mahasiswa untuk mencapai keberhasilan dalam memahami materi Analisis Gravimetri.
BAB II PEMBAHASAN
Analisis Gravimetri adalah suatu bentuk analisis kuantitatif yang berupa penimbangan, yaitu suatu proses pemisahan dan penimbangan suatu komponen dalam suatu zat dengan jumlah tertentu dan dalam keadaan sempurna mungkin. Penimbangan disini merupakan penimbangan hasil reaksi setelah zat yang dianalisis direaksikan. Hasil reaksi dapat berupa sisa bahan atau suatu gas yang terjadi atau suatu endapan yang dibentuk dari bahan yang dianalisis. Gravimetri merupakan cara analisis tertua dan paling murah. Hanya saja gravimetri memerlukan waktu yang relatif lama dan hanya dapat digunakan untuk kadar komponen yang cukup besar. Suatu kesalahan kecil, secara relatif akan berakibat besar. Kendati demikian gravimetri masih dipergunakan untuk keperluan analisis karena waktu pengerjaannya yang tidak perlu terus-menerus dilakukan analis karena setiap tahapan pengerjaan memakan waktu yang cukup lama. Sebagian analisis gravimetri menyangkut unsur yang akan ditentukan menjadi senyawa murni yang stabil dan mudah diubah ke dalam bentuk yang dapat ditimbang. Berat hasil reaksi dapat dihitung dari rumus dan berat atom senyawa yang ditimbang. Pengendapan Pengendapan merupakan teknik yang paling luas penggunaannya. Hal terpenting dalam pengendapan suatu hasil reaksi adalah kemurniannya dan kemudahan penyaringan yang pasti dilakukan dalam teknik pengendapan.
Prinsip dasar dalam anlisis gravimetri : 1. Metode gravimetri untuk analisa kuantitatif didasarkan pada stokiometri reaksi pengendapan, 2. Secara umum dinyatakan dengan persamaan :aA + pP → AaPp 3. “a” adalah koefisien reaksi setara dari reaktan analit (A), “p” adalah koefisien reaksi setara dari reaktanpengendap (P) dan AaPp adalah rumus molekul dari zat kimia hasil reaksi yang tergolong sulit larut (mengendap) yang dapat ditentukkan beratnya dengan tepat setelah proses pencucian dan pengeringan. pengeringan. 4. Penambahan reaktan pengendap P umumnya dilakukan secara berlebih agar dicapai proses pengendapanyang sempurna.
+
5. Misalnya, pengendapan ion Ca 2 dengan menggunakan reaktan pengendap ion oksalat C2O42- dapatdinyatakan dengan persamaan reaksi berikut : + 2Ca2 + C2O4 → CaC2O4 (s)
6. Reaksi yang yang menyertai pengeringan pengeringan :CaC 2O4 (s) → CaO (s) + CO 2 (g) + CO (g) 7. Agar penetapan kuantitas analit dalam metode gravimetri mencapai hasil yangmendekati
nilaisebenarnya,
harus
dipenuhi
2
kriteria
:
1) Proses pemisahan atau pengendapan analit dari komponen lainnya berlangsung sempurna. 2)Endapan analit yang dihasilkan diketahui dengan tepat komposisinya dan memiliki tingkat kemurnianyang tinggi, tidak bercampur dengan zat pengotor.
Analisis gravimetri dapat berlangsung baik, jika persyaratan berikut dapat terpenuhi: 1. Komponen yang ditentukan harus dapat mengendap secara sempurna (sisa analit yang tertinggal dalam larutan harus cukup kecil, sehingga dapat diabaikan), endapan yang dihasilkan stabil dan sukar larut. 2. Endapan yang terbentuk harus dapat dipisahkan dengan mudah dari larutan ( dengan penyaringan). 3. Endapan yang ditimbang harus mempunyai susunan stoikiometrik tertentu (dapat diubah menjadi sistem senyawa tertentu) dan harus bersifat murni atau dapat dimurnikan lebih lanjut (Vogel, 1990).
Perhitungan dalam anakisis gravimetri
Faktor Gravimetri Faktor= Gravimetri =
x 100% % = % = x 100%
berat A = berat P xAfaktor berat = beratgravimetri P x faktor gravimetri
maka : %A =maka : %A = x 100%x 100% A = anilit
A = anilit
P = endapan
P = endapan
Beberapa hal tentang gravimetri 1. Waktu yang diperlukan untuk analisa gravimetri, menguntungkan karena tidak memerlukan kalibrasi atau standarisasi. Waktu yang diperlukan dibedakan menjadi 2 macam yaitu: waktu total dan waktu kerja. 2. Kepekaan analisa gravimetri, lebih ditentukan oleh kesulitan untuk memisahkan endapan yang hanya sedikit dari larutan yang cukup besar volumenya. 3. Ketepatan analisa gravimetri, untuk bahan tunggal dengan kadar lebih dari 100 % jarang dapat dapat ditandingi perolehannya. perolehannya. 4. Kekhususan cara gravimetri, pereaksi gravimetri yang khas (spesifik) bahkan hampir semua selektif dalam arti mengendapkan sekelompok ion.
A. Metode Dalam Analisis Gravimetri a.
Metode Pengendapan Suatu sampel yang akan ditentukan seara gravimetri mula-mula ditimbang
secara kuantitatif, dilarutkan dalam pelarut tertentu kemudian diendapkan kembali dengan reagen tertentu. Senyawa yang dihasilkan harus memenuhi sarat yaitu memiliki kelarutan sangat kecil sehingga bisa mengendap kembali dan dapat dianalisis dengan cara menimbang. Endapan yang terbentuk harus berukuran lebih besar dari pada poripori alat penyaring (kertas saring), kemudian endapan tersebut dicuci dengan larutan elektrolit yang mengandung ion sejenis dengan ion endapan. Hal ini dilakukan untuk melarutkan pengotor yang terdapat dipermukaan endapan dan memaksimalkan endapan. Endapan yang terbentuk dikeringkan pada suhu 100-130 derajat celcius atau dipijarkan sampai suhu 800 derajat celcius tergantung suhu dekomposisi dari analit. Pengendapan kation misalnya, pengendapan sebagai garam sulfida, pengendapan pengendapan nikel dengan DMG, pengendapan perak dengan klorida atau logam hidroksida dengan mengetur pH larutan. Penambahan reagen dilakukan secara berlebihan untuk memperkecil kelarutan produk yang diinginkan. Pembentukan endapan dibedakan menjadi 2 macam yaitu: 1. Endapan dibentuk dengan reaksi antar analit dengan suatu pereaksi, biasanya berupa senyawa baik kation maupun anion. Pengendapan dapat berupa anorganik maupun organik 2. Endapan dibentuk cara elektrokimia (analit dielektrolisa), sehingga terjadi logam sebagai endapan, dengan sendiri kation diendapkan.
Untuk mendapatkan endapan sesuai dengan yang diinginkan dan hasilnya bagus, maka perlu ditentuka terlabih dahulu kaadaan optimumnya. Untuk memperoleh keadaan optimun tersebut, maka harus mengikiti aturan sebagai berikut : a. Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer, yang bertujuan untuk memperkecil memperkecil kesalahan akibat koresipitasi. b. Peraksi dicampur perlahan-lahan dan teratur dengan pengadukan pengadukan tetap. c. Pengendapan dilakukan pada larutan panas bila endapan yang terbentuk stabil pada temperatur tinggi. d. Endapan kristal biasanya dibentuk dalam waktu yang lama dengan menggunakan pemanas uap untuk menghindari adanya koprespitasi. e. Endapan harus dicuci dengan larutan encer. f. Untuk menghindari postpresipitasi atau kopresipitasi sebaiknya dilakukan pengendapan pengendapan ulang
1. Jenis – Jenis – jenis jenis Endapan a. Endapan koloid AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO 3(AQ) NaCl akan mengendapkan reagent: AgCl pembentukan endapan koloid (amorf) b. Endapan kristal: Endapan tipe ini lebih mudah dikerjakan karena mudah disaring dan dibersihkan. c. Endapan yang dibawa oleh pengotor (Co precipitation). Sumber-sumber Co prepicitation:1) absorbi permukaan, 2) pembentukan campuran kistal d. Endapan homogen (homogenous precipitatoin): Endapan homogen adalah cara pembentukan endapan dengan menambahkan bahan pengandap tidak dalam bentuk jadi melainkan sebagai suatu senyawa yang dapat menghasilkan pengendap pengendap tersebut. Contoh: homogenos prepicitation tidak digunakan etil oksalat 2-
(C2H5O)C2O yang tidak dapat mengion menjadi C 2O4 sbb: (C2H5O)2C2O4 + 2H2O 2C2H5OH + H2C2O4
tetapi harus terhidrolisa
2. Syarat – Syarat – syarat syarat Endapan Gravitasi a. Kesempurnaan pengendapan: Pada pembuatan endapan harus diusahakan kesempurnaan pengendapan tersebut dimana kelarutan endapan dibuat sekecil mungkin. b. Kemurnian endapan (kopresipitasi): Endapan murni adalah endapan yang bersih, tidak mengandung, molekul-molekul lain (zat-zat lain biasanya pengotor atau kontaminan) c. Endapan yang kasar: Yaitu endapan yang butir-butirnya tidak keecil, halus melainkan d. Endapan yang bulky: Endapan dengan volume atau berat besar, tetapi berasal dari analit yang hanya sedikit. e. Endapan yang spesifik: Pereaksi yang digunakan hanya dapat mengendapkan komponen yang dianalisa. 3. Pengotor Endapan Dalam proses pengendapan sering terjadi pengotor endapan yang disebabkan oleh terbentunya zat lain yang juga membentuk endapandengan pereaksi yang digunakan, sehingga diperoleh hasil yang lebih besar dari yang sebenarnya. Kesalahan ini kadang dimbangi dengan kelarutan zat dalam pelarut yang digunakan. Zat pengotor tersebut dapat dibedakan menjadi 2, yaitu : 1. Pengotoran karena pengendapan sesungguhnya adalah:
Pengendapan bersama (simultaneous precipitation). Kotoran mengendap bersama waktu dengan endapan analit. Contoh: Al(OH) sebagai pengotor Fe(OH)3.
Pengendapan Pengendapan susulan (post ( post precipitation).
2. Pengotoran karena terbawa (Co-precipitation). Pengotoran ini tidak mengendap melainkan hanya terbawa oleh endapan analat.
Kotoran isomorf dan dapat campur dengan inang ini dapat terjadi bila bahan pengotoran dan endapan mempunyai kesamaan tipe rumus molekul maupun bentuk molekul.
Kotoran larut dalam inang dimana zat sendiri larut dalam zat padat lalu ikut terbawa sebagai kotoran. Contohnya Ba(NO3)2 dan KNO3 yang larut dalam BaSO4 pada kedua jenis pengotoran diatas kotoran tersebar diseluruh kristal.
Kotoran teradsorpsi pada permukaan endapan. Terjadi karena gaya tarik menarik antara ion yang teradsorpsi dan ion-ion lawannya pada permukaan endapan
Kotoran teroklusi oleh inang (terkurung). Dapat terjadi apabila kristal tumbuh terlalu cepat dari butirn kecil menjadi besa dalam hal ini ion tidak sempat dilepaskan, tetapi sudah tertutup dalam kristal.
Usaha yang dapat dilakukan untuk mengurangi zat pengotor tersebut adalah : 1. Sebelum membentuk endapan dengan jalan menyingkirkan bahan-bahan yang akan mengotori 2. Selama membentuk endapan. Endapan hanya terbentuk bila larutan yang bersangkutan bersangkutan lewat jenuh terhadap endapan tersebut yaitu larutan mengandung zat itu melebihi konsentrasi larutan jenuh, dengan tahap-tahap sebagai berikut:
Tahap I: Pada pengembangan ialah nukleai dalam hal ini ion-ion dari molekul yang akan diendapkan mulai terbentuk inti yaitu pasangan beberapa ion menjadi butir-butir miniskus (sangat kecil).
Tahap II: Pertumbuhan kristal yaitu inti tersebut menarik molekul lain sehingg dari kumpulan hanya beberapa molekul tumbuh menjadi butiran lebih besar
4. Tahap – Tahap – tahap tahap Dalam Proses Pengendapan 1. Tambahkan Tambahkan pereaksi pada cuplikan 2. Pisahkan komponen yang akan dianalisis dengan pengendapan
Endapan yang dikehendaki : a. Mudah disaring dan dibersihkan dari pengotor b. Memiliki kelarutan cukup rendah sehingga tidak ada analit yang terbuang pada saat penyaringan dan pencucian c. Tidak reaktif terhadap udara d. Setelah dikeringkan atau dibakar, menghasilkan produk yang diketahui komposisinya
Ukuran Partikel Endapan yang dapat disaring harus memiliki ukuran partikel yang cukup besar Ion – ion Dalam Larutan
108 cm (Å)
Partike koloid
10-7 – 10-4 cm
Endapan Kristalin
10-4 cm
Von Weimarn menemukan bahwa ukuran partikel endapan berbanding terbalik dengankelewatjenuhan dengankelewatjenuhan relatif dari larutan
Relative Supersaturation = Dimana:
−
Q = konsentrasi spesi
S = kesetimbangan kesetimbangan kelarutan RSS dapat digunakan untuk memperkirakan/ mengontrol endapan yang terbentuk Jika RSS >> endapan berbentuk koloid Jika RSS << endapan berbentuk kristalin
Faktor yang mempengaruhi endapan Untuk memperoleh endapan yang besar RSS<<
S↑ dan Q↓
S↑ suhu ditingkatkan (pemanasan (pemanasan larutan)pH rendah Q↓ pengendapan dari larutan encer, encer,penambahan penambahan reagen sedikit demi sedikit disertai pengadukan pengadukan
Mekanisme Pembentukan Endapan
Terbentuknya endapan dimulai dari terbentuknya larutan lewat jenuh (super saturated
solution).Nukleasi, sejumlah partikel (ion, atom atau molekul) membentuk inti mikroskopik dari fasapadat, semakin tinggi derajat lewat jenuh, semakin besar laju nukleasi. Pembentukannukleasi dapat secara langsung atau dengan induksi
Proses pengendapan selanjutnya merupakan kompetisi antara nukleasi dan particle growth. Begitu suatu situs nukleasi terbentuk, ion-ion lain tertarik sehinggamembentuk sehinggamembentuk partikel besar yang dapat disaring
Apabila nukleasi yang lebih dominan maka partikel kecil yang banyak, bila particle growthyang lebih dominan maka partikel besar yang dihasilkan.
Jika pengendapan terbentuk pada RSS relatif besar maka nukleasi merupakan mekanismeutama sehingga endapan yang dihasilkan berupa partikel kecil
3. Disaring 4. Cuci dengan Elektrolit yang mengandung ion sejenis untuk menghilangkan kotorankotoran pada permukaan dan juga mencegah peptisasi. 5. Untuk mengetahui kadar kotoran setelah pencucian bisa dicari dengan rumus Xn = Xo
Ket :
+
Xn = konsentrasi kotoran setelah dicuci sebanyak n kali Xo = konsentrasi pengotorotoran sebelum dicuci µ = volume cairan sisa dalam endapan
V = volume larutan yang digunakan untuk mencuci n = jumlah pencucian
6. Panaskan
Pemanasan Endapan
Alat yang biasanya digunakan sebagi penyaring dalam analisis gravimetri adalah kertas Saring, Gelas Sinter, krus gooch. Alat pemanasnya adalah Oven listrik dan tungku. Selain alat-alat diatas ada pula alat yang disebut Eksikator dengan fungsi untuk menyimpan suatu bahan agar memiliki kadar air yang tetap.
5. Pereaksi yang Digunakan
Pereaksi Organik Prinsipnya dengan ion logam tertentu dapat membentuk senyawa komplek organik dengan massa molekul relatif tinggi, sehingga dengan ion logam yang sedikit didapat endapan logam yang banyak. Endapan yang didapat tidak mengandung pengotor pengotor karena endapan orgaik tidak teroksidasi. Beberapa pereaksi organik yang biasa digunakan yaitu :
Dimettilgloksim untuk nikel. Pereaksi berlebih harus dihindari untuk menghindarkan pembentukan endapan pereaksinya sendiri. Sitrat dan tartarat digunakan sebagai pereaksi pelindung.
Cupferron untuk Fe(III) dan Cu. Hal ini bermanfaat dalam kondisi asam, larutan dingin, dan endapannya di bakar kemudian ditimbang.
8-hidroksikuinolin untuk Mg ditambahkan dalam keadaan
dingin dan
endapannya dicuci air hangat. Endapan kemudian dilarutkan dalam asam dan dititrasi.
Silisildioksim untuk Cu. Asam tartarat digunakan sebagai masking agent .
1-nitroso-2-fenol untuk Cu. Digunakan pada keadaan asam.
Asam kuinaldat untuk Cu. Metode ini sensitif dengan menggunakan pereaksi pengompleks dan hanya mengandung 15% Cu.
Asam mandelat untuk Zr. Endapanny dibakar dan kemudian ditimbang.
Pereaksi Anorganik Senyawa Anorganik yang digunakan dalam proses pengendapan adalah :
Asam Klorida à untuk pengendapan ion logam golongan I
Hidrogen Sulfida (dalam HCl encer) à untuk mengendapkan ion logam golongan II
H2S dalam keadaan Buffer Amoniak à untuk pengendapan ion logam golongan III B
Buffer Amoniak à untuk pengendapan ion logam golongan III A
Garam Amonium Karbonat (NH4)¬2CO3 (dalam Buffer Amoniak) à untuk pengendapan ion logam golongan IV
Natrium Fosfat ( dalam buffer Amoniak) à untuk mengendapkan Ion Mg+ dari Magnesium Amonium Fossfat MgNH 4PO4.6H2O
Garam Uranil Magnesium Asetat à mengendapkan ion Na+ endapan kuning dari garam NaMg(UO2)3(C2H3O2)9
Natrium kokaanitritekbaltat (III) à ntuk mengendapkan Ion K+ dari K2NaCe(NO2)6.
b. Metode Penguapan Digunakan untuk menetapkan komponen-komponen dari suatu senyawa yang relatif mudah menguap. Yaitu dengan cara :
Pemanasan Pemanasan dalam udara atau gas tertentu
Penambahan pereaksi sehingga mudah menguap Zat-zat yang relatif mudah menguap bisa diabsorpsi dengan suatu absorben yang
sesuai dan telah diketahui berat tetapnya.Untuk penentuan kadar air suatu kristal dalam senyawa hidrat, dapat dilakukan dengan memanaskan senyawa pada suhu 110O- 130O C. Berkurangnya berat sebelum pemanasan menjadi berat sesudah pemanasan merupakan berat air kristalnya. Asal senyawa tidak terurai oleh pemanasan. Atau bisa juga menggunakan zat pengering seperti CaCl 2 danMg(ClO4)2. Contoh dari metode penguapan penguapan ini adalah :
Penentuan CO 2 dalam senyawa karbonat dapat dilakukan dengan penambahan HCl berlebih, kemudian dipanaskan, gas CO 2 yang sudah terjadi dialirkan dalam larutan alkali yaitu KOH (25-30%) atau larutan CaOH2 yang telah diketahui beratnya.
Penentuan NH3 dalam garam Amonium, yaitu garam ditambahkan larutan alkali kuat berlebih dan dipanaskan. Gas NH 3 yang terjadi dialirkan dalam larutan standar asam berlebih kemudian kelebihannya dititrir dengan larutan standar basa.
Penentuan Nitrogen dalam protein, mula-mula senyawa didestruksi dengan H 2SO4 pekat. Hasilnya ditambahkan basa berlebih dan dipanaskan. Selanjutnya kelebihan asam dititrir dengan larutan standar basa.
Penentuan unsur Natrium atau Kalium, yaitu larutan itu diuapkan dengan H 2SO4 sampai kering. Kemudian sisanya berupa garam sulfat ditimbang. Dan segitulah berat unsur yang dicari. Unsur-unsur lain yang mengganggu seperti Si, dapat ditentukan dengan memanaskan cuplikan bersama H 2SO4 dan HF dalam krus platina. Dimana Si berubah menjadi SiF 4 yang menguap, sesuai persamaan
SiO2 + 6HF à H2SiF6 + 2H2O
c.
H2SiF6 à SiF4 + 2HF
Metode 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 listrikndengan besar tertentu dalam waktu tertentu maka akan terjadi reaksi reduksi menjadi logam dengan bilangan oksidasi 0. Endapan yang terbentuk selanjutnya dapat ditentukan berdasarkan beratnya, misalnya mengendapkan 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 limbah. Suatu analisis gravimetri dilakukan apabila kadar analit yang terdapat dalam sampel relatif besar sehingga dapat diendapkan dan ditimbang. Apabila kadar analit dalam sampel hanya berupa unsurpelarut, maka metode gravimetri tidak mendapat hasil yang teliti. Sampel yang dapat dianalisis dengan metode gravimetri dapat berupa sampel padat maupun sampel cair. Prinsipnya senyawa ion yang akan diendapkan dipisahkan secara elektrolisis pada elektrode-elektrode yang sesuai. Sehingga jika elektrolisisnya cermat dapat terhindar dari peristiwa kopresipitasi dan post-presipitasi. 1. Hukum Dasar dalam Elektrolisis Hukum dasar yang digunakan dalam metode ini adalah : Hukum Faraday dan Hukum Ohm.
Hukum Faraday I Menyatakan hubungan antara banyaknya zat yang terendap atau terbebas pada elektroda dengan banyaknya listrik yang diperlukan pada proses tersebut. W=
W= Jumlah zat terendap/terbebaskan terendap/terbebaskan (gr) Q = Jumlah listrik l istrik yang dibutuhkan (Colloumb) e = berat ekivalen Elektrokimia Berat Ekivalen elektrkimia adalah bilangan yang menyatakan banyaknya zat yang terendap atau oleh listrik sebanyak sebanyak 1 colloumb. Contoh : arus 0,2 colloumb dialirkan pada dua keping tembaga (Cu) yang telah
ditentukan massa tetapnya. Dan dicelupkan dalam garam Kuprisulfat (CuSO4)
selama t detik. Kemudian dicuci dan dikeringkan serta ditimbang, ternyata beratnya lebih berat dari pada sebelum dielektrolisis. Karena adanya logam Cu yang terendapkan pada elektroda. Dimana banyaknya logam Cu yang terendapkan bertambah setiap penambahan arus maupun waktu. Adapun listrik yang dibutuhkan adalah : Q = i x t dengan i = arus, t = waktu dan Q = listrik yang dibutuhkan.
Hukum Faraday II Menyatakan Hubungan antara banyaknya zat terendap atau terbebaskan pada elektrolisis bertahap dalam seri larutan. Bunyi hukumnya : ”banyaknya zat terendap atau terpisa terpisahkan hkan dari masingmasing elektroda yang disebabkan oleh listrik yang sama banyaknya dan mengalir dalam seri larutan adalah sebanding dengan berat ekivalen kimianya
2. Tegangan Tegangan Peruraian Tegangan peruraian adalah besarnya tegangan luar minimum yang harus diberikan agar terjadi proses elektrolisis yang kontinyu. Jika Arus diputus, tegangan pada voltmeter tidak berubah, tetapi semakin lama l ama arus makin lemah dan pada akhirnya nol. Pada saat itu sel E berfungsi sebagai sumber arus dan tegangannya disebut tegangan Polarisasi. Dilihat dari besarnya tegangan peruraian larutan asam dan basa dapat disimpulkan bahwa pada proses elektrolisis larutan asam dan basa relatif sama, yaitu terjadinya proses pembebasan gas. Misalnya tegangan 0,5 Volt digunakan pada 2 buah elektroda platina halus yang masing-masing dicelupkan dalam larutan H2SO4 1M, maka amperemeter akan menunjukan adanya arus yang mengalir pada larutan. Jika tegangan diperbesar makaaruspun bertambah. Sehingga pada tegangan tertentu arus akan naik secara cepat. Pada saat ini timbul gelembung-gelembung pada elektroda.
Reaksi Elektroda
Elektroda Pt dan C Pada katoda terjadi proses Reduksi dan pada Anoda terjadi proses Oksidasi. a. Proses Reduksi pada Katoda Jika Larutan mengandung
+
+
1. Ion logam alkali, alkali tanah, Al 3 ,Mn2 , didalam larutan ion-ion tersebut tidak dapat tereduksi. Sehingga palrtlah yang akan mengalami -
reduksi.2 H2O + 2 e- à 2 OH + H2 2. Asam, ion H+ dari asam tersebut akan tereduksi menjadi gas H 2 +
2 H + 2 e- à H2 3. Ion logam lain selain poin a.1, dimana ion tersebut akan tereduksi menjadi logam bebasnya. ++
Zn
+ 2e- + à Zn
+
Ag + e- à Ag b. Proses Oksidasi pada Anoda Jika larutan mengandung : 1. Ion halida, akan tereduksi menjadi halogen 2 Hal- à Hal2 + 2 e2. Ion OH- dari suatu basa, teroksidasi menjadi okisigen. 4 OH- à 2 H2O + O2 + 4 e3. Anion lain selain halogen dan OH-, ion tersebut tidak teroksidasi sehingga pelarutnya yang teroksidasi.
Elektroda selain Pt dan C Logam lainnya yang biasa digunakan sebagai elektroda adalah : Cu, Zn, Fe, Au dan lain-lain. Perbedaan dengan elektroda Pt dan Cu yaitu hanya pada reaksi Anodanya sedang katodanya relatif sama. Dimana anodanya teroksidasi menjadi ionnya. Contoh: elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda Zn. Reaksi anodanya : Zn à Zn
2+
+ 2 e-
3. Tegangan Kelebihan Pada kenyataannya besarnya besarnya tegangan peruraian tergantung pada jenis elektroda yang digunakan dan biasanya lebih tinggi. Perbedaan besarnya tegangan tersebut yang disebut tegangan kelebihan. Jenis dan sifat fisik logam dari elektroda
Sifat fisik zat yang terendap atau terbebas, jika logam tegangan kelebihannya kecil dan jika gas relatif lebih besar
Kerapatan arus yang digunakan
Perubahan konsentrasi larutan
B. Kesalahan Kesalahan Dalam Analisis Gravimetri 1. Kesalahan yang sering terjadi pada metode analisis gravimetri adalah pembentukan endapan, pemurnian(pencucian), pemanasan atau pemijaran dan penimbangan. 2. Pada pembentukan endapan kadang mengandung zat lain yang juga membentuk endapandengan pereaksi yang digunakan, sehingga diperoleh hasil yang lebih besar dari yang sebenarnya. Kesalahan ini kadang dimbangi dengan kelarutan zat dalam pelarut yang digunakan. 3. Pada proses pemurnian (pencucian endapan), dengan melakukan pencucian bukan hanya zat pengotor sajayang larut tetapi juga zat yang dianalisis juga ikut larut, meskipun kelarutannya jauh lebih kecil. Dengan demikan penggunaan pencuci harus sedemikan kecil supaya kehilangan zat yang dianalisis masih dapat diabaikan, artinya masih lebih kecil dari pada sensitivitas timbangan yang digunakan. 4. Pada proses pembakaran atau pemijaran kadang terjadi pelepasan air yang tidak sempurna atau sifat zatyang diendapkan yang mudah menguap (volatil). 5. Hal yang penting juga adalah adanya beberapa endapan yang mudah tereduksi oleh karbon bila disaringdengan kertas saring seperti perak klorida, sehingga harus disaring dengan menggunakan cawan penyaring (berpori) dapat juga terjadi kelebihan pemijaran sehingga terjadi dekomposisi sehingga komposisi zat tidak tentu. 6. Kesalahan juga terjadi dari suatu endapan yang telah dipijarkan akan mengalami penyerapan air atau gaskarbondioksida selama pendinginan sehingga hasil penimbangan menjadi lebih besar dari yang seharusnya, ini dihindari dengan alat penggunaan penutup cawan yang rapat dan desikator yang cukup baik selama pendinginan,
C. 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. Penyelesaiannya: +
-
Reaksinya Ag + Cl
AgCl (p)
35,5 = (107,9+35,5) = 0,247 %Cl = 100% 0,7134 0,247 100% = 29,6 29,60% 0% 100% = 0,6026
Faktor gravimetri =
2. Dalam
suatu sampel batuan fosfat seberat 0,5428 gram, fosfor diendapkan 4-.
sebagai MgNH 4PO 6H2O dan dipanggang menjadi Mg 2P2O7. Jika berat endapan panggangan adalah 0,2234 gram, hitunglah persentase P 2O5 dalam sampel . Penyelesaiannya:
%P2O5 =
= =
0,2234
2225 7 0,5428
0,2234
142 222,6
0,5428
100%
100%
100% = 26,2 26,25% 5% 100%
3. Ortofosfat (PO4 3-) ditentukan dengan menimbang sebagai amoniumfosfo molibdat (NH4)3PO4.12MoO3. Hitung %P dan % P2O5 jika 1,1682 g endapan diperoleh dari 0,2711 g sampel
Penyelasaiaanya:
Diketahui : berat endapan = 1,1682 g berat sampel = 0,2711 g Mr (NH4)3PO4.12MoO3 = 1876,5 Faktor gravimetri : untuk %P =
= NH 43PO4.12Mo 3PO4.12MoO O3
30,97 1876,5
Untuk %P2O5 = %P =
1,1628
30,97 1876,5
0,2711
%P2O5 =
1,1628
25
2
(NH (NH 4)3PO4.12M 4)3PO4.12MoO oO 3
=
141,95 2
1876,5
,11% 100% = 7,11
2 141,95 1876 1876 ,5
0,2711
x 100% = 16,30%
4. Berapa berat bijih pirit (FeS2 tak murni) harus diambil untuk analisis sehingga beratendapan BaSO4yang diperoleh sama dengan setengah dari %S dalam sampel Penyelesaiaanya:
Jika terdapat a%S, maka berat endapan ½ a g BaSO4
1 2 4 a%S = 100% 1 32,064 2 233,4 1%S = 100% %a =
100%
Berat sampel = 6,869 g 5. Suatu campuran yang hanya mengandung FeCl3 dan AlCl3 seberat 5,95 g. Klorida diubahke bentuk oksida hidrous dan dibakar menjadi Fe2O3 dan Al2O3. Bila campuran oksidaseberat 2,62 g, hitung %Fe dan %Al dalam campuran awal. BM Fe=55,85 Al=26,98 Penyelesaiaanya:
berat FeCl3 + berat AlCl3 = 5,95 berat Fe2O3 + berat Al2O2 = 2,62 %Fe dan %Al ? Berat Fe dan Al ? mol FeCl3 = mol Fe
3 3 = 3 Berat FeCl3 = 3 Berat AlCl3 = berat FeCl3 + berat AlCl3 = 5,95
162,21 + 133,34 = 5,95 55,85
26,98
2,9 berat Fe+ 4,94 berat Al = 5,95 berat Fe2O3 + berat Al2O2 = 2,62
159,69 + 101,96 = 2,62 2 55,85 2 26,98 1,43 berat Fe+ 1,89 berat Al = 2,62 berat Fe= 1,07 g berat Al = 0,58 g %Fe= 18% %Al = 9,8%
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN Analisis gravimetri merupakan salah satu bentuk analisis kuantitatif yang dilakukan dengan proses penimbangan.Dalam analisis Gravimetri terdapat tiga metode yang digunakan yaitu : metode pengendapan, metode penguapan, dan metode elektrolisis Untuk metode pengandapan prinsip kerjanya yaitu senyawa yang akan dianalisis diendapkan dengan menambahkan pereaksi yang sesuai dan selanjutnya dipisahkan endapannya dengan cara ditapis. Untuk metode Penguapan prinsipnya yaitu zat yang mudah menguap diadsorpsi dengan adsorben yang sesuai, dimana sebelumnya bisa ditambahkan pereaksi untuk membuat suatu zat menjadi lebih mudah menguap atau lebih sulit menguap. Untuk metode Elektrolisis prinsipnya senyawa ion yang akan diendapkan dipisahkan secara elektrolisis pada elektrode-elektrode yang sesuai. Sehingga jika elektrolisisnya cermat dapat terhindar dari peristiwa kopresipitasi dan post-presipitasi.
B. SARAN Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas yang diberikan dosen dan agar mahasiswa lebih memahami teknik analisis gravimetri. Isi makalah ini tentunya sangat terbatas baik contoh maupun penjelasannya, olehnya kami harapkan bagi para pembaca bisa menambah dari referensi lain. Karena jika hanya menggunakan makalah ini sangat sedikit didapatkan. Semoga pembaca tidak puas dengan membaca makalah ini, sebab jika anda puas puas niscaya anda anda tidak akan menambah pengetahuan pengetahuan anda, anda, Seorang yang dalam keadaan haus, meminum air laut, niscaya ia akan semakin haus, Seorang
“
semoga andapun demikian . Terima kasih. ”
DAFTAR PUSTAKA
Irawati.
2008.
AnalisisGravimetri.
http://www.scribd.com/doc/31589496/Ana http://www.scribd.com/do c/31589496/Analisis-Gravimetri. lisis-Gravimetri. 17/06/2008, 14:41 Salila,
Musrin.
2009.
Analisis
Gravimetri.http://www.scribd.com/doc/24485076/Analisis-Gravimetri-Oleh-MusrinGravimetri.http://www.scribd.com/doc/24485076/Analisis-Gravimetri-Oleh-MusrinSalila.17/05/2008. 21/24/2009, 08:33 Siztkreig,
2009.
Kimia
MakalahGravimetri.
http://sitzkrieg-
awan.blogspot.com/2009/05/kimia-makalah-gravimetri.html. Sabtu, 09/05/2009, 17:22 Shofian.
2010.
AnalisisGravimetri.
http://forum.um.ac.id/index.php?topic=23812.0. 09/02/2010, 05:59 Widiarto,
Sonny.
2009.
Gravimetri.
http://blog.unila.ac.id/widiarto/files/2009/10/gravimetri1.pdf. X3-PRIMA. 2009. Gravimetri. http://www.x3-prima.com/2009/05/gravimetri.html. 29/05/2009 Zulfikar.
2010.
Gravimetri.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-
kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/gravimetri/. 31/12/2010
