H 2 Y 2 - Blog UB

PROGRAM STUDI S-1 KIMIA FMIPA-UB
2013
KOMPLEKSOMETRI
1
 Metoda analisis titrasi berdasarkan reaksi
pembentukan kompleks dari ion logam (Ca;Mg)
dengan ligan multidentat (bergigi banyak)
 Ligan yang digunakan : asam etilen diamin tetra
asetat (EDTA)
 Rumus umum = H4Y
 pKa = 2,0;2,7;6,2 dan 10,3
KOMPLEKSOMETRI
2
HOOC-CH2
CH2-COOH
..
..
N-CH2-CH2-N
HOOC-CH2
CH2-COOH
 Kompleksnya dengan ion logam = senyawa
sepit (Chelat)
KOMPLEKSOMETRI
3
KOMPLEKSOMETRI
4

H4Y = asam tetra protik dapat berdisosiasi 4
tahap seperti berikut ini :
1. H4Y
H+ + H3Y- ; Ka1 = 1x10-2
2.
H3Y-
H+ + H2Y2- ;Ka2 = 2,2X10-3
3.
H2Y2-
H+ + HY3- ; Ka3 =6,9X10-7
4.
HY3-
H+ + Y4- ; Ka4 = 5,5X10-11
KOMPLEKSOMETRI
5
KOMPLEKSOMETRI
6
 Ion-ion mana yang terdapat dalam larutan ( H3Y- ;
H2Y2-; HY3- atau Y4-) tergantung pada pH larutan
 Pada pH = 10 ion yang terbanyak adalah Y4 Oleh karena asam bebas adalah H4Y ,
 sementara garam NaH3Y kurang larut baik dalam
air, maka pada umumnya dipakai garam
dinatriumnya yaitu : Na2H2Y (dinatrium EDTA)
KOMPLEKSOMETRI
7
 Mn+ + H2Y2 Mn+ + Y4-
MY (n-4)+ + 2H+ ATAU
MY (n-4)+
 K STABILITAS KOMPLEKS:
[My](n-4)+
K=
[Mn+] [ Y4-]
K semakin besar,
Kompleks semakin
stabil
KOMPLEKSOMETRI
8
Contoh :
 Mg2+ + H2Y2-
MgY2- + 2H+
 Al3+ + H2Y2-
AlY4- + 2H+
 Karena dalam reaksi dibebaskan H+, maka
larutan harus dibufer supaya perubahan pH yang
besar tidak terjadi selama titrasi
KOMPLEKSOMETRI
9
Contoh K stabititas kompleks EDTA-Logam
ION LOGAM
K STABILITAS KOMPLEKS
Fe3+
1,3 x 1025
Cu 2+
6,3 x 1018
Ni2+
4,2 x 1018
Cd2+
2,9 x 1016
Zn2+
3,2 x 1016
Al3+
1,3 x 1016
Mn2+
6,2 x 1013
Ca2+
5,0 x108
Mg2+
4,9 x 1018
Sr2+
4,3 x108
Ba2+
5,8 x107
KOMPLEKSOMETRI
10
Pada pH < 10 :





H+
H+
H+
H+
Y4- →
HY3- →
H2Y2- →
H3Y- → H4Y
Pengurangan pH menyebkan konsentrasi Y4berkurang banyak
Sehingga ion logam lebih sulit diubah secara
kuantitatif dalam kompleksnya
Pada umumnya perlu pH besar (alkali) agar
konsentrasi Y4- besar
molalitas besar
Konsentrasi Y4- yang besar diperlukan untuk
pembentukan kompleks dengan EDTA supaya
menghasilkan K stabilitas kecil seperti Mg; Ca
KOMPLEKSOMETRI
11
 Untuk menghasilkan Kstabilitas yang kecil
perlu pH rendah,
 karena jumlah [Y4-] yang diperlukan sedikit
misal Cu; Zn
KOMPLEKSOMETRI
12
 Adalah zat warna yang dapat membentuk komples
dengan ion logam yang berwarna pada daerah pH
tertentu
 Misal:




Eriochrom black T ( untuk p.k Mg)
Calcein (untuk p.k Ca)
Xylenol orange (untuk p.k Bi)
Murexide (untuk pk Ca)
KOMPLEKSOMETRI
13
 Reaksi perubahan EBT pada berbagai pH:
pH
pH
 H2InHIn2In3 Merah
Biru
Oranye
 pH 5,3-7,3 10,5-12,5
 Pada pH 7-10, indikator dalam bentuk HIn2(biru), dengan ion logam membeentuk
kompleks beerwarna merah
KOMPLEKSOMETRI
14
Reaksi:
 Mg2+ + HIn2-
MgIn- + H+
biru
merah
 Secara skematis titrasi Mg2+ dengan EDTA
digambarkan sebgai berikut:
 (1) Penambahan Indikator
Mg2+
 Mg2+ + HIn2- → MgIn- + H+
MgIndKOMPLEKSOMETRI
+
HIn2-
Mg2+
15
(2) Penambahan EDTA (H2Y2-):
 MgIn- Mg2+

+
H2Y2-
Mg2+ + H2Y2- →
MgY+ +2H+
KOMPLEKSOMETRI
16
(3) Penambhan H2Y2- pada akhir
titrasi
MgIn-
MgY
+
H2Y2-
MgIn- + H2Y2-
MgY
H2In-
MgY
MgY + HIn2- + H+
KOMPLEKSOMETRI
17
 Kompleks logam-indikator harus cukup kuat agar
perubahan warnanya tajam, namun harus lebih
lemah dari kompleks logam-EDTA, sehingga
perubahan warna dari kompleks logam-indikator
ke kompleks logam -EDTA cepat & tajam
 Reaksi perubahan warna sebelum titik akhir titrasi
terjadi bila hampir semua ion logam membentuk
kompleks dengan EDTA
KOMPLEKSOMETRI
18
 Reaksi warna spesifik
 Beda warna indikator (bebas) & warna
kompleksnya harus jelas
 Sensitif terhadap ion lo gam (perubahan warna
dekat dengan titik ekivalen titrasi
 Berlaku pada pH batas titrasi
KOMPLEKSOMETRI
19
 Kurang baik untuk ino Ca2+ denga EDTA ,
karena kompleks Ca-EBT >Ca –EDTA)
 Titik ekivalen terjadi terlalu cepat
 Agar penentuan Ca2+ dengan EDTA dapat
menggunakan indikator EBT, maka perlu
ditambah sedikit Mg2+ ke dalam EDTA sebelum
dilakukan standarisasi
KOMPLEKSOMETRI
20
Pentitrasi campuran MgY2- & H2Y2 Reaksi :
 Ca2+ + MgY2 Mg2+ + HIn2-
CaY2- + Mg2+
MgIn- + H+
merah
 Setelah semua Ca2+ habis bereaksi,
penambahanEDTA menyebabkan reaksi :
 MgIn- + H2Y2MgY2- + H+ + In2
Biru
 K stabilitas CaY2- > MgY2-
KOMPLEKSOMETRI
21
Titrasi ion logam dengan EDTA dapat dilakukan sebagi
berikut:
1- TITRASI LANGSUNG
 Ion logam yang ditentukan diatur pHnya dengan
bufer salmiak pH=10
 Ditambah indikator EBT & masking agent
 Dititrasi langsung dengan EDTA
 Perubahan warna pada titik akhir titrasi disebabkan
karena indikator terusir dari kompleks logamindikator
 Titrasi dilakukan sampai perubahan warna
sempurna
KOMPLEKSOMETRI
22
2. Titrasi Kembali (tidak Langsung)
 Pada larutan ion logam ditambah EDTA berlebih
 Diatur pH larutan dengan bufer
 Kelebihan EDTA ditetrasi kembali dengan larutan baku
ion logam
 Cara ini digunakan bila :

Dalam larutan terdapat ion lain selain ion logam yang
ditentukan, yang dapat mengendapkan ion logam yang
ditentukan misal: OH-, fosfat
 Tidak ada indikator yang cocok untuk logam yang
ditentukan
 Reaksi ion logam- EDTA lambat
KOMPLEKSOMETRI
23
3- TITRASI SUBSTITUSI
(pengusiras


Larutan ion logam yang ditentukan ditambah Mg
atau Zn-EDTA
Ion Mg2+ & Zn2+ yang dibebaskan dititrasi
dengan EDTA pada dekat perubahan warna
indikator
KOMPLEKSOMETRI
24
TITRASI SUBSTITUSI (pengusiras
 Untuk logam yang membentuk kompleks
Logam-EDTA lebih stabil daripada ion logam
lain
Mn+ + MgY2-
MY(n-4)+ + Mg2+
 Mg yang dibebaskan ekivalen dengan Mn+ ,
kemudian dititrasi dengan EDTA
KOMPLEKSOMETRI
25
4. TITRASI ASAM-BASA
 Prinsip reaksi:
 Mn+ + H2Y2-
MY(n-4)+ + 2H+
 H+ yang dihasilkan ditetrasi dengan larutan baku
NaOH
KOMPLEKSOMETRI
26
Larutan baku: ZnSO4 ; MgSO4
2. Larutan bufer pH 10 (salmiak)
1.
88 mL NH4OH 25% + 13,5 g NH4Cl diencerkan dengan
air sampai 250 mL
Larutan baku sekunder : Na2EDTA.2H2O
(dinatrium EDTA)
4. Indikator: EBT (pengenceran 1:100 dalam NaCl
kering)
3.
KOMPLEKSOMETRI
27
Penggunaan Titrasi Kompleksometri
 P.k Ca dalam susu
 P.k Zn
 Kesadahan air
KOMPLEKSOMETRI
28
KOMPLEKSOMETRI
29