kimia analitik

Kuliah 7 . 2 April 2013

TITRASI REDOKS

TITRASI REDOKS

Dasar RX : reaksi oksidasi-reduksi

Ox + ne- red

ox

red

nEE o log

0591,0

red

ox

nEE o log

0591,0

Oksidasi : red1 ox1 + n1e

Reduksi : ox2 + n2e red2

n2 red1 + n1ox2 n2 ox1 + n1red2

1

1

111 log

0591,0

red

ox

nEE o

2

2

222 log

0591,0

red

ox

nEE o

2

2

1

122112211 log0591,0

red

oxx

red

oxEnEnEnEn oo

Selama titrasi berlangsung

Eoksidator ; Ereduktor

TE:

Pd titik Ekivalent

E1 = E2 = E ekivalent

1

2

2

1

n

n

red

ox

2

1

1

2

n

n

red

ox

21

2211

nn

EnEnE

oo

ekivalent

022112211 EnEnEnEn o

0221121 )( EnEnEnn o

ekivalent

n2 red1 + n1ox2 n2 ox1 + n1red2

2

2

1

122112211 log0591,0

red

oxx

red

oxEnEnEnEn oo

Hit Eekiv pd titrasi Fe+2 dgn KMnO4 dlm suasana asam

Oks : Fe+2 Fe+3 + e ........................... E1

Red : MnO4-+8H++5e Mn+2+4H2O … E2

5 Fe+2 + MnO4- +8H+ 5Fe+3 +1Mn+2+4H2O

Pd TE :

* E1 = E2 = E ekiv

* 1

52

3

Mn

Fe5

124

Fe

MnO

+

5 Fe+2 + MnO4- +8H+ 5Fe+3

+1Mn+2+4H2O

Pd TE : * E1 = E2 = E ekiv

*

1

52

3

Mn

Fe5

124

Fe

MnO

2

3

11 log059,0

Fe

FeEE o

][

]][[log

5

0591,02

84

22

Mn

HMnOEE o

]][[

][]][[log059,055

22

384

2121

FeMn

FeHMnOEEEE oo

8021 ]log[059,056 HEEE o

ekiv

6

472,05 021 pHEE

Eo

ekiv

soal

Hit Eekiv pada titrasi:

Fe+2 dengan K2Cr2O7 dlm

suasana asam

Perhitungan

∑ grek oksidator = ∑ grek reduktor

[ V X N ]oksidator = [ V x N ] reduktor

1grek = 1 mol e- yg dilepas /diikat

5e- + 8H+ + 1 MnO4= Mn+2 + 4 H2O

1 mol MnO4= = 5 mol elektron

1 mol MnO4= = 5 grek

Perhitungan nilai K suatu reaksi redoks

red1 ox1 + n1e

ox2+n2e red2

n2 red1+ n1 ox2 ⇄ n2 ox1+ n1 red2

Pd keadaan setimbang : E1 = E2

1

1

11

2

2

22 log

0591,0log

0591,0

red

ox

nE

red

ox

nE oo

2

2

21

1

112 log

0591,0log

0591,0

red

ox

nred

ox

nEE oo

x (n1n2)

1

1

111 log

0591,0

red

ox

nEE o

2

2

222 log

0591,0

red

ox

nEE o

1

1

2

2

)(

)(

)(

)(log0591,0][

2

2

1

11221 n

n

n

noo

red

oxx

red

oxEEnn

2

21

1

121221 log0591,0log0591,0][

red

oxn

red

oxnEEnn oo

1

1

2

2

)(

)(log0591,0

)(

)(log0591,0][

2

2

1

11221 n

n

n

noo

red

ox

red

oxEEnn

KEnn log0591,021 0591,0/)( 2110 EnnK

n2 red1+ n1 ox2 n2 ox1+ n1 red2

Penentuan titik akhir

1. Tanpa Indikator

2. Indikator redoks

Tanpa indikator

Syarat: warna btk oksidasi ≠ btk reduksi

Permanganometri

Titran : KMnO4 dlm suasana asam

MnO4-+ 8H+ +5e- Mn+2 + 4H2O

Ungu tdk berwarna btk oks btk red

1 mol KMnO4 = 5 grek

Lrt KMnO4 dlm air tdk stabil

4 MnO4- + 2 H2O 4MnO2↓+3 O2↑+ 4 OH-

Rx dikatalisir oleh cahaya,

* penyimpanan hrs dlm botol berwarna coklat

* Setiap pemakaian hrs dilakukan standarisasi

ulang

Contoh

Titrasi Na2C2O4 dengan KMnO4

5C2O4=

+2MnO4-+ 16H+ 2Mn+2+10CO2+8H2O

Ttk akhir Titrasi

KMnO4

Na2C2O4

Perhitungan

5C2O4=

+2MnO4-+ 16H+

2Mn+2+10CO2+8H2O

+3 +4 pbo C = 1 pbo total = 2 x 1 =2 1 mol Na2C2O4 = 2 grek

Ada 2 tipe indikator

• Specifik : Bereaksi dgn zat kimia ttt yg

terlibat dlm titrasi • Umum : Sebagai fungsi Ecell

Indikator redoks

Specifik

IODOMETRIK TITRASI

Langsung IODIMETRI

Titrant : I2

Tidak langsung: IODOMETRI Titrant : lrt Na2S2O3

analat : hrs st oksidator yg cukup kuat Indikator : amylum Amylum + I2 senyawa komplek berwarna biru

IODOMETRI TDK LANGSUNG

REAKSI: 1. analat + KI I2

2. I2 + 2 S2O3-2 S4O6

-2 + 2 I-

b.o.S=2 b.o S=2,5 pbo total = 2x0.5

1 mol S2O3-2 = 1 grek

Dititrasi dgn tiosulfat

S2O3-2oksidator

Perhitungan:

* analat + KI I2

Grek analat = grek I2 ..........(1)

* I2 + 2 S2O3-2 S4O6

-2 + 2 I-

Grek I2 = grek Na2S2O3 .......(2)

dr (1) dan (2) didpt:

Grek analat = grek Na2S2O3

(V x N)analat = (V x N) Na2S2O3

BEBERAPA HAL YG HRS DIPERHATIKAN

1. Pelarut hrs bebas O2 dan CO2

* O2

Reaksi : O2+ 4 I-+4 H+ ⇄ 2 I2+2 H2O

* CO2 bersifat asam

S2O3-2 + H+ ⇄ H2S2O3

H2O

SO2

S

2. pH

bila pH ↑ : I2 akan terhidrolisa menjadi hypoiodit

I2 + H2O ⇄ HIO + HI

hypoiodit mengoksidasi S2O3-2 SO4

-2

4 HIO + S2O3-2 + H2O ⇄ 2 SO4

-2 + 4 I- + H+

Bo S= 2 boS = 6

1 mol S2O3-2 = 8 grek

3. I2 terikat kuat dgn amylum

Cara penambahan indikator:

* Analat + KI

* Titrasi I2 dgn tiosulfat sp lrt berwarna coklat muda

* tambahkan indikator amylum ( lrt berwarna biru tua)

* Titrasi dilanjutkan dgn tiosulfat sp warna biru tepat

hilang.

Indikator sbg fungsi E cell

: indikator yg warnanya tgt pd Potensial lrt

Syarat:

* Indikator hrs berubah warna pd / dekat ttk ekivalent

* Warna btk oks ≠ warna btk red

In+n + ne- In

In

In

nEE

no

log0591,0

In

In

nEE

no

log0591,0

Btk red

Btk oks

Pd titrasi besi(II) dgn Cerium(IV) dalam

asam sulfat 1 M,

indikator apa yg dpt digunakan

Eo Fe+2 - Fe+3 = 0,68

Eo Ce+3 - Ce+4 = 1,44

21

2211

nn

EnEnE

oo

ekivalent

1,06 V

INDIKATOR REDOKS

IODATOMETRIHampir serupa dgn iodometri tdk langsung

Iodometri • Titrant: tiosulfat• Analat: KIO3

6 I- 3 I2 + 6e IO3

-+ 6 H+ + 6e I- + 3 H2

IO3-+ 6H++ 5I- 3 I2 + 3H2O

Indikator: amylum Ttk akhir titrasi:

warna biru tepat hilang 1 mol KIO3 = 6 grek

Iodatometri

* Titrant: KIO3 dlm HCl 4N * Analat : iodida

2 I- 2 I+ + 4e- IO3

- + 6 H++ 4e I+ + 3 H20

IO3- + 6H+ + 2I- 3 I+ + 3H20

Indikator: - Ttk akhir titrasi: perubahan warna CCl4/ CHCl3

Ungu (I2) - hilang - kuning (ICl)

1 mol KIO3 = 4 grek

Analat kadang terdapat dalam lebih satu keadaan oksidasi.

harus diubah menjadi keadaan oksidasi tunggal sebelum dilakukan titrasi

Contoh:

besi ada dalam keadaan Fe+2 maupun Fe+3

Jadi harus direduksi secara lengkap menjadi

keadaan Fe+2 sebelum dititrasi

Pereduksi yang umum

digunakan adalah Reduktor Jones Reduktor Perak

soal

25.00 ml suatu larutan mengandung besi(III) dan Kromium(III) dilewatkan ke reduktor Jones dan kemudian dititrasi dengan 35,83 ml 0,1016 KMnO4 dalam larutan asam kuat. 25,00 ml larutan yang sama dilewatkan ke reduktor perak dan kemudian dititrasi dengan 14,65 ml KMnO4. Hitung M besi(III) dan Kromium(III) dalam larutan semula.

soal

Berapa volum 0,0300 M KMnO4 yang diperlukan untuk bereaksi dengan 5,00 ml H2O2 dalam larutan asam yang mempunyai densitas 1,01 gr/ml dan mengandung 3,00%berat H2O2

soal

Suatu contoh tembaga oksida berat 2,013 gr dilarutkan dalam asam.,pH diatur dan ditambah KI berlebih untuk membebaskanI2, dan I2 dititrasi dengan 29,68 ml 0,1058 N Na2S2O3. Hitung % CuO dalam contoh

soal

Tentukan metoda yg tepat utk menentukan

kadar zat yg terdpt dlm larutan yg mgd

* NaHCO3

* Na2C2O4.

I. DATA:NaHCO3 HCO3

- amfoter

Basa : HCO3- H2CO3

1 mol = 1 grek

Asam : HCO3- CO3

-2

1 mol = 2 grek

Titrant HCl

indikator: MO

Titrant NaOH (X)

Na2C2O4 C2O4-

BasaC2O4

-2 HC2O4

- H2C2O4

OksidasiC2O4

-2 2CO2 + 2e

Titrant: HCl (X)

Titrant KMnO4

II. ANALISA

* Titrasi dgn HCl zat yg bereaksi: * HCO3

- H2CO3

1 mol HCO3-= 1 grek

* C2O4-2

ikut tertitrasi

C2O4-2

HC2O4- H2C2O4

xxxx

C2O4-2 hrs dipisahkan , sebelum titrasi

dgn HCl dilakukan

II. ANALISA

Titrasi dgn KMnO4

Zat yg bereaksi:

C2O4-2

2CO2 + 2e

1 mol Na2C2O4 = 2 grek

Perhitungan:Grek KMnO4 = grek Na2C2O4


III. METODE

• Sebelum analisa dilakukan, lakukan pemisahan dgn pe+an CaCl2 sampai seluruh C2O4

-2 mengendap sbg CaC2O4

Reaksi:

C2O4-2

+ Ca+2 CaC2O4

HCO3- + Ca+2 CaHCO3

• Saring

III. METODE

• Filtrat mgd CaHCO3

HCO3- ditentukan dgn

Titran : HCl Indikator : MO Reaksi:

HCO3- + H+ H2CO3

III. METODE

• Endapan CaC2O4 dicuci,+ H2SO4 sampai

larutan bersifat asam lalu• titrasi dgn KMnO4

Grek KMnO4 = grek C2O4-2


IV : Pelaksanaan

1. Persiapan sampel

ambil 100 ml sampel , tambahkan

larutan CaCl2 sp tdk lagi terbentuk endapan

filtrat utk uji HCO3-

Filtrat + aquadest sp vol menjadi 250 ml dlm labu takar 250 ml

endapan utk uji C2O4-2

100 ml sampel

CaCl2

CaC2O4

HCO3-

HCO3-

CaC2O4

CaC2O4

100 ml sampel

CaCl2

HCO3-

250 ml

25 ml +MO dititrasi dgn 20 ml HCl 0,1N

HCO3-

IV : Pelaksanaan

2. Persiapan larutan

3. Standarisasi

4. Penentuan kadar

5. Perhitungan

IV : Pelaksanaan

* Penentuan kadar:• Penentuan kadar Na2C2O4

Prosedur : ↓ yg sdh dicuci di asamkan dgn H2SO4 di

titrasi dgn lar KMnO4 0,1N (mis: 10 ml)

• Perhitungan: mgrek Na2C2O4 = mgrek KMnO4

mgrek Na2C2O4 = 10 x 0,1 = 1 mgrek

Na2C2O4 = 0,5 mmol/100 ml

Na2C2O4 = 0,005 M

IV : Pelaksanaan

Penentuan kadar NaHCO3

Filtrat + aquadest sp vol menjadi 250 ml dlm labu takar 250 ml

Prosedur: ambil 25 ml dr filtrat yg sdh diencerkan + ind MO dan titrasi dgn HCl 0,1N (mis 20 ml )Perhitungan: mgrek NaHCO3 = mgrek HCl 25 x N NaHCO3 = 20 x 0,1 N NaHCO3 = 0,08 M NaHCO3 = 0,08 dlm 250 ml lrt yg sdh

diencerkan

M NaHCO3 = 0,08

IV : Pelaksanaan

M NaHCO3 = 0,08

100 x MNaHCO3 = 250 X 0,08

MNaHCO3 = 0,20

TUGAS 1.

Naformiat bereaksi dengan permanganatdalam suasana netral menurut persamaanreaksi sbb:

CHO2- + MnO4

- + H2O MnO2(p) + CO2 + OH-

• Setarakan reaksi diatas• 0,500 gram contoh mengandung Naformiat dititrasi

dgn 50,00 ml 0,0600 M MnO4- ( berlebih)dlm

suasana netral. Larutan disaring utk diambil MnO2, kemudian diasamkan dgn H2SO4 dan dititrasi dengan 30,00 ml 0,1000M H2C2O4. Hitung % Na formiat dalam contoh tsb

Jawab

CHO2- CO2 + H+ + 2e- ……..X3

3e- + 4H+ + MnO4- MnO2(p) + 2H2O ……..X2

3 CHO2- + 5H+ + 2MnO4

- 3 CO2 + 2 MnO2(p) + 2H2O

1 mol CHO2- = 2 grek

1 mol MnO4- = 3 grek

0,500 gram contoh mgd Naformiat dititrasi dgn

50,00 ml 0,0600 M MnO4- berlebih ( ss netral)

Reaksi:

3 CHO2- + 5H+ + 2MnO4

- 3 CO2 + 2 MnO2(p) + 2H2O



Larutan disaring utk diambil MnO2, kemudian diasamkan

dgn H2SO4 dan dititrasi dengan 30,00 ml 0,1000M H2C2O4

Sisa MnO4- dititrasi dengan 30,00 ml 0,1000M H2C2O4.

Reaksi 2.

H2C2O4 2CO2 + 2H+ + 2e- …………. X5

5e- + 8H+ + MnO4- Mn+2 + 4H2O ….. X2

5 H2C2O4 + 6H+ + 2MnO4- 10CO2 + Mn+2 + 8H2O

1 mol H2C2O4 = 2 grek


MnO4- bereaksi dgn:

• Na formiat dlm suasana netral



• H2C2O4 dlm suasana asam

1 mol H2C2O4 = 2 grek


Dr reaksi 2. 1 mol H2C2O4 = 2 grek


mgrek KMnO4 (sisa) = mgrek H2C2O4

= 30,00 ml 0,1000 x 2

= 6 mgrek

mmol KMnO4 (sisa) = (6/5)mmol

= 1,2 mmol

Dr reaksi 1. 1 mol CHO2

- = 2 grek


total mmol KMnO4 = 50,00 ml 0,0600 = 3 mmol

mgrek CHO2- = mgrek KMnO4

= ( 3 – 1,2 ) x 3

= 5,4 mgrek

mmol CHO2- = (5,4/ 2 )mmol

= 2,7 mmol

CHO2Na = 2,7 x 91 = 245,7 mgr

= (245,7/500)x100%= 49%

mmol KMnO4 :

= mmol KMnO4 (1) + mmol KMnO4 (2)

= 2 mmol + 1,2 mmol

= 3,2 mmol

= 3,2 x 158 mgr

= 505,6 mgr = 505,6/

TUGAS 2.

Tuliskan metode yg tepat untuk menentukan

kadar campuran suatu zat yg mengandung:• CaCO3

• Na2HPO4

DATA

* CaCO3 tdk larut dlm air

CO3-2 basa

CO3-2 HCO3

- H2CO3

• Na2HPO4 lrt dlm air

HPO4- basa

HPO4- H2PO4

-

HPO4- asam

HPO4- PO4

-3 XXXX

Titran : HCl

Ind : PP / MO

Titran : HCl

Ind : MO

ANALISA

• CaCO3 tdk larut dlm air

• Na2HPO4 lrt dlm air

* Pisahkan CaCO3 berdasarkan perbedaan

kelarutannya dlm air

* Timbang 10 gram zat, larutkan dalam 250

ml H2O

* saring

10 gr

H2O

250 ml

Na2HPO4

CaCO3

• Cuci sp bersih• Panaskan sp kering• Timbang• Panaskan • Timbang sp berat tdk

berubah lagi mis: 1 gr• Kadar CaCO3 = 10%

• Ambil 25 ml + ind MO

• Titrasi dgn lar HCl 0,1 M

mis : 20 ml HCl

Perhitungan

Grek Na2HPO4 = grek HCl

(Vx N) Na2HPO4 = (V x N ) HCl

25 x NNa2HPO4 = 20 x 0,1

NNa2HPO4 = 0,08 N

MNa2HPO4 = 0,08 M

Na2HPO4 = 250 x 0,08 mmol

=2,840 gr

= (2,840/10)x100%

= 28,4%

Tugas 3. Diketahui pasangan redoks berikut:

A+3 + e A+2 Eo = + 1,70 V

B+4 + 2e B+2 Eo = + 0,50 V

C+3 + e C+2 Eo = + 0,80 V

Titrasi mana yg mungkin dapat dilaksanakan:• A+2 dgn B+4

• A+3 dgn C+2

• A+2 dgn C+3

• C+2 dgn B+4

Tugas 4.

Serbuk Penglantang Ca(OCl)Cl bereaksi dgn

ion Iodida dalam suasana asam dan

menghasilkan Iodium berdasarkan reaksi:

OCl- + I- + H+ I2 + Cl- + H2O

Bila 35,24 ml 0,1084 N Na2S2O3 diperlukan untuk

melakukan titrasi Iodium yang dibebaskan dari

0,6000 gr serbuk penglantang.

Hitung : % Cl dalam serbuk tsb.

Tugas 5.

Sebuah contoh batu kapur mengandung 30,00%

CaO. Ca diendapkan sebagai CaC2O4, kemudian

diasamkan dengan H2SO4 dan dititrasi dgn

larutan standart KMnO4, dan diperoleh kadar CaO

sebesar 32,50% CaO dlm contoh tsb.Bila

kesalahannya disebabkan oleh pengendapan yg

telah terkontaminasi dgn MgC2O4,berapa %berat

endapan MgC2O4 yg ada

Tugas 6.

35,00 ml larutan KIO3 bereaksi tepat dgn 35,00 ml 0,1000M larutan KI dalam suasana asam menurut pers reaksi sbb:

IO3- + I- + H+ I2 + H2O

50,00 ml KIO3 ini direaksikan dgn KI berlebih

dlm suasana asam dan I2 yg bebas dititrasi

dgn 0,1000 N Na2S2O3. Berapa volum titran yg diperlukan?

Tugas 7

Pilihkan metode yg tepat untuk menentukan

kadar masing zat zat dalam larutan yg mgd:

• Na2C2O4

• NaOH

• Na3PO4

Business

kimia analitik