ILMU KIMIA ANALIT Dr. Ir. Dwiyati Pujimulyani, MP 2011 Lanjutan…….. METODE ANALISIS KUANTITATIF SECARA GRAVIMETRI Cara-cara Analisis Gravimetri Presipitasi (pengendapan) Senyawa/ ion yang akan dianalisis diendapkan dengan reagen yang sesuai → endapan yang terbentuk dikeringkan, ditimbang. Contoh: ion Cl dalam NaCl diendapkan sebagai AgCl NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3 Proses Analisis Gravimetri Cara pengendapan Sampel (mengandung analat) + Reagen pengendap Pengendapan Endapan Penyaring, pencucian Bentuk (formula) endapan Pemanasan, pengabuan Bentuk (formula) tertimbang Penimbangan Pembentukan Endapan 1. Dalam metode gravimetri endapan yang terbentuk pada umumnya dipijarkan/ diabukan → sebagian besar mengalami perubahan komposisi kimia → sehingga yang ditimbang belum tentu bentuk endapannya. 2. Bentuk tertimbang a. Endapan (presipitate form) b. Bentuk tertimbang (weight form) Contoh: a. Penetapan ion Ba++ diendapan sebagai BaSO4 → dalam pengabuan tidak mengalami dekomposisi bentuk tertimbang = bentuk endapan b. Penetapan ion Fe++ diendapan sebagai Fe (OH)3 → dalam pengabuan mengalami dekomposisi sebagai berikut: 2Fe (OH)3 <==> Fe2O3 + 3 H2O bentuk tertimbang Fe2O3 tidak sama dengan bentuk endapan Fe (OH)3 Syarat-syarat bentuk endapan a. Kelarutan rendah endapan yang terbentuk harus mempunyai solubility product (sp) < 1 x 10-8 b. Struktur endapan bentuk kristal besar → mudah disaring dan dicuci c. Endapan harus mudah dikonservasikan secara sempurna menjadi bentuk tertimbang Ba Cl2 + (NH4)2 SO4 Syarat-syarat bentuk setimbang a. Komposisinya sesuai dengan rumus kimianya b. Stabilitas kimia cukup Banyaknya reagen pengendap larutan jenuh= Harga sp tetap (pd 25°C) contoh: larutan jenuh Pb SO4 pada 25°C: sp Pb SO4= [Pb++] [SO4=] = 2,2 x 10-8 Apabila [Pb++] [SO4=] < 2,2 x 10-8 maka larutan tidak jenuh dan sebagian Pb SO4 mengendap Endapan terbentuk bila hasil kali konsentrasi ionionnya > sp-nya (pada suhu tertentu) Untuk terbentuk endapan maka dibutuhkan reagen pengendap secara berlebih (volumenya) Contoh: akan dilakukan analisa kadar Pb dalam Pb (CH3 COOH)2 3 H2O. Dalam hal ini digunakan H2 SO4 sebagai reagen pengendap. Reaksi Pb (CH3 COOH)2.3 H2O+H2SO4 → Pb SO4 + 2 CH3 COOH + 3 H2O misalnya berat Pb (CH3 COO)2 H2O= 0,6525 gram, maka: 1 mol Pb (CH3 COOH)2.3 H2O 0,6525 gram 0,6525 mol 380 Berat molekul ~ 1 mol H2SO4 x gram x mol 98 x = 0,6525 x 98 = 0,2 g 380 Pada umumnya reagen pengendap berupa larutan dengan molaritas atau normalitas tertentu. Misalnya: larutan H2SO4 di atas konsentrasinya 0,5 M atau 0,5 mol/ liter larutan= (0,5 x 98) g/l = 49 g/ l. Menurut perhitungan di atas H2SO4 yang dibutuhkan= 0,2 g sehingga volume larutan H2SO4 0,5 M yang diperlukan adalah 0,2 x 1 l = 0,004 l= 4 ml 0,5 x 98 Kopresipitasi terjadinya pengendapan beberapa senyawa yang tidak dikehendaki → menyebabkan kontaminasi (impurities) berakibat error. Dapat dikurangi dengan: a. Pemilihan metode analisa yang sesuai b. Pengaturan kondisi-kondisi pengendapan c. Pengendapan ulang (represipitasi) Penyaringan (filtrasi) 1. Digunakan kertas saring bebas abu (kasar, sedang, halus). 2. Ukuran (luas) disesuaikan dengan banyaknya endapan yang terbentuk 3. Corong dengan sudut 60° 4. Batang pengaduk untuk dekantasi alat lain: krus parselin macam ukuran pori-pori no 1 s/d 4 dihubungkan dengan pompa vakum Pencucian Endapan Dengan reagen pengendap Dengan larutan elektrolit Dengan senyawa yang dapat menekan terjadinya hidrolisis terhadap endapan Dengan akuades Teknik pencucian Dengan cara dekantasi → batang pengaduk Dengan penyemprotan Pengeringan dan Pengabuan Pengeringan dalam oven suhu 90-150°C, waktu 20-30 menit Pengabuan (pemijaran) => Langsung di atas nyala api => Dengan tanur (furnace) 800-1000°C 1100-1200°C → abu ditimbang 1350-1400°C Penghitungan hasil analisis gravimetri Mw : Ma atau a:x a: zat tertimbang x: zat yang dicari Mw: B.M bentuk tertimbang Ma: B.M atau BA zat yang dicari Contoh: Endapan Ag Cl tertimbang= 0,129 g Zat yang dicari Cl Ag Cl : Cl 143,3 : 35,46 0,129 : x 35,46 x x 0,129 g 143,3 Berat Cl= 0,03193 gram Dari persamaan di atas diperoleh 2 faktor: Berat abu (tertimbang)= a Rasio Ma = F (faktor konversi/ faltor gravimetri) Mw →x=aF Contoh: 2 BA Fe Fe 2 O 3 F BM Fe 2 O 3 2.55,8 127,6 Mg Mg (OH) 2 F BMBA Mg (OH)2 Persen zat yang dicari aF p x 100% g g= berat sampel Contoh: batuan pertambangan= 5 g berat Cl= 0,03193 g 0,03193 % Cl x 100% 5 Reaksi: CaCl2 + (NH4)2C2O4 + H2O <=> CaC2O4 . H2O Dalam pengabuan: 900-1200°C + 2 NH4 Cl CaC2O4 . H2O <=> CaO + CO2 + CO + H2O bentuk tertimbang= CaO Contoh: 0,95 gram sampel CaCO3 akan dianalisa kadar Ca-nya melalui prosedur gravimetri dengan zat pengendap amonium oksalat. Abu yang terjadi ditimbang beratnya 0,55 g CaO. Hitung berat Ca dan persenya dalam sampel tersebut! 0,95 g sampel CaCO3 0,55 g CaO Ba Ca = 40,08 O = 16 a = 0,55 BA Ca 40,08 F 0,7147 BM CaO 56,08 Berat Ca = x = a.F = 0,55 x 0,7147 = 0,39 g x % Ca x 100% g 0,39 x 100% 0,95 41,05%