ANALISIS KATION

Analisis Kualitatif
Analisis kualitatif (proses identifikasi) jenis
zat penyusun suatu bahan kimia dilakukan
dengan mengenali sifat-sifat zat tersebut.
Sifat-sifat zat yang dapat dikenali bisa sifat
fisika, sifat kimia, atau sifat fisikokimianya.
Sifat Fisika
Sifat fisika suatu zat kimia : sifat yang dapat diamati langsung dengan
panca indera dan sifat yang dapat diukur tanpa mengubah susunan kimia
zat tersebut.
Sifat yang dapat diamati langsung :
1. Wujud/rupa
2. Warna
3. Bau
4. Rasa
5. Tekstur
Sedangkan sifat yang dapat diukur tanpa mengubah susunan kimia zat,
antara lain :
1. Bobot jenis
2. Indeks bias
3. Titik didih
4. Titik leleh/titik beku
Sifat Fisika
Warna Larutan
Warna Endapan
Sifat Fisika
Bau
Rupa
• Asam Asetat : bau khas
cuka
• K2CrO4 : butiran
berwarna kuning
• Senyawa-senyawa Ester
: bau khas pada buahbuahan seperti pisang,
apel, jeruk, salak
• K2CrO7 : butiran
berwarna merah bata
• Hidrogen Sulfida : bau
khas belerang / sampah
• FeSO4 : butiran berwarna
putih kehijauan
Sifat Kimia
Sifat kimia suatu zat : perubahan yang dapat diamati/diukur
karena adanya interaksi antara suatu zat
kimia dengan zat kimia lainnya
(interaksi antara materi dengan materi).
Proses interaksi antara suatu zat kimia dengan zat kimia lainnya
disebut reaksi kimia. Reaksi-reaksi kimia inilah yang digunakan
untuk mengenali (mengidentifikasi) zat yang menyusun bahan
kimia.
Sifat Kimia
Tidak semua reaksi kimia dapat digunakan untuk identifikasi zat kimia.
Reaksi kimia yang dapat digunakan untuk identifikasi zat kimia harus
memenuhi beberapa persyaratan sebagai berikut :
1. Hasil reaksi harus dapat diamati dengan mudah, misalnya terjadi
perubahan warna, terbentuknya endapan atau timbulnya gas.
2. Reaksi harus khas (spesifik), artinya pereaksi yang digunakan harus
bereaksi dengan zat yang diuji saja sehingga dapat digunakan untuk
membedakan zat itu dengan zat lainnya.
3. Reaksi harus peka (sensitif), artinya pereaksi yang digunakan harus
dapat bereaksi dengan zat yang diuji walaupun kadarnya sangat
rendah.
4. Reaksi harus selektif, artinya pereaksi yang digunakan boleh bereaksi
dengan sekelompok zat tertentu sehingga reaksi ini dapat dimanfaatkan
untuk penggolongan zat kimia.
Sifat Kimia
Contoh reaksi kimia :
1. Reaksi pengendapan
2. Reaksi Redoks
3. Reaksi Asam Basa
4. Reaksi Pembentukan Kompleks
5. Kesetimbangan Reaksi Kimia
Sifat Fisikokimia
Selain sifat fisika dan sifat kimia, zat yang menyusun bahan kimia
dapat pula diindentifikasi dengan mengenali sifat fisikokimianya.
Sifat fisikokimia : perubahan yang dapat diamati/diukur karena
terjadinya interaksi antara zat kimia dengan
energi.
Interaksi zat kimia dengan energi cahaya (foton) diamati/diukur
dengan alat spektrofotometer dan metode analisis yang
menggunakan alat ini disebut metode spektrofotometri.
Interaksi antara zat kimia dengan energi listrik diamati/diukur
dengan berbagai alat elektrometer dan metode analisis yang
menggunakan alat-alat ini disebut metode elektrometri.
Pemeriksaan Pendahuluan
Pemeriksaan pendahuluan : tahapan analisa awal dalam analisis
kualitatif, biasanya dilakukan berdasarkan pengamatan terhadap
sifat-sifat fisik sampel.
Pemeriksaan pendahuluan meliputi uji kering,
Analisis Cara Kering
1. Mempelajari Rupa dan Bentuk
Warna
Beberapa ion memberi warna-warna tertentu, misalnya:
Analisis Cara Kering
•
Beberapa contoh warna ion yang terdapat dalam larutan encer:
•
Beberapa contoh cairan tak berwarna yaitu: H2O, alkohol, aseton, eter, asam
asetat, ester, amonia, asam sulfat, dan asam sulfat.
Beberapa contoh zat yang memberikan bau khas yaitu: alkohol, ester, asam
asetat, dan amonia.
•
Analisis Cara Kering
Sifat Higroskopis
Beberapa garam-garam seperti CaCl2, MgCl2, dan FeCl3 bersifat
higroskopis.
Bau
Bau sering memberi petunjuk yang benar.
Bau NH3  garam-garam NH4+
H2S  garam sulfida
Bau cuka  garam asetat
Bau halogen
Bau gas nitrous
Analisis Cara Kering
Sifat Asam atau Basa
Sedikit zat dicampur dengan air dan hasilnya diamati dengan
sepotong kertas lakmus.
Larutan asam : kertas lakmus biru  merah
Larutan basa : kertas lakmus merah  biru
Bila ada pengukuran keasaman dapat pula menggunakan
indikator universal / pH meter.
Analisis Cara Kering
2. Pemanasan
• Dilakukan dalam tabung reaksi untuk mengamati suatu zat yang
jika dipanaskan menimbulkan gejala-gejalan seperti terjadi
sublimasi, pelelehan, atau penguraian yang disertai perubahan
warna, atau dapat dibebaskan suatu gas yang dapat dikenali dari
sifat-sifat khas tertentu.
• Caranya : taruh sedikit zat dalam sebuah tabung reaksi yang
terbuat dari pipa kaca lunak, dan dipanasi dalam sebuah nyala
bunsen.
Analisis Cara Kering
• Perubahan pada pemanasan
sedikit zat dalam tabung uji dipanaskan perlahan-lahan dan akan
terjadi perubahan yang dapat diamati.
Pengamatan
Kesimpulan
Pengarangan karena pembakaran dan
terbentuk karbondioksida
Zat-zat organik
Hitam tapi tidak disertai pembakaran dan bau
Garam Cu,Mn, Ni
Kuning (panas), putih (dingin)
ZnO dan garam-garam Zn
Kuning coklat (panas), kuning (dingin)
SnO2 dan BiO3
Kuning (panas / dingin)
PbO dan garam Pb
Coklat (panas / dingin)
CdO dan garam Cd
Merah hitam (panas), coklat (dingin)
Fe2O3
Putih (panas / dingin)
Garam Na, K, Ba, Ca, Mg, Pb
Analisis Cara Kering
• Pemeriksaan warna nyala logam
sedikit zat dalam gelas arloji dibasahi HCl pekat, beberapa kristal
dipijarkan menggunakan kawat platina (Pt) di atas bunsen.
Logam
Warna
Logam
Warna
Na
Kuning
Ba
Hijau kekuningan
K
Ungu
Ca
Merah kekuningan
Li
Merah
Sr
Merah tua
Analisis Cara Basah

Hasil reaksi dapat diketahui dengan mengamati
adanya perubahan yang terjadi, yang pada
umumnya berupa terbentuknya endapan, timbulnya
gas, dan perubahan warna.
Jenis Ion
Warna
Jenis Ion
Warna
Cu2+
Biru
Mn2+
Merah muda
Cr3+
Hijau
Ni2+
Hijau
Fe2+
Hijau
CrO42-
Kuning
Fe3+
Kuning kecoklatan
MnO4-
Ungu
Analisis Kation
• Analisis kation-kation anorganik kualitatif secara
sistematis dilakukan melalui reaksi basah dengan
pereaksi selektif dan spesifik. Analisis kation ini
digolongkan dalam lima golongan berdasarkan sifatsifat kation-kation terhadap beberapa pereaksi.
Reagen golongan yang dipakai untuk klasifikasi yang paling
umum:
Asam klorida (HCl)
Hidrogen sulfida (H2S)
Ammonium karbonat ((NH4)2S)
Ammonium karbonat ((NH4)2CO3)
Klasifikasi didasarkan: apakah suatu kation bereaksi dengan
reagen-reagen tersebut, membentuk endapan atau tidak.
Atau didasarkan atas perbedaan kelarutan dari klorida,
sulfida, dan karbonat tsb.
Kelima golongan kation-kation tersebut adalah sebagai berikut:
Golongan I (Gol. Asam Klorida) : Ag, Hg (I), dan Pb
Golongan II (Gol. Asam Sulfida) : IIA : Cu, Cd, Hg (II), Bi, dan Pb
II B : As, Sb, dan Sn
Golongan III (Gol. Amonium Sulfida) : IIIA : Al, Cr, Ti, dan Fe
IIIB : Zn, Co, dan Ni
Golongan IV (Gol. Amonium Karbonat) : Ba, Sr, dan Ca
Golongan V (Gol. Sisa) : amonia, Mg, Na, dan K
Analisis Kation
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
Add
(NH4)2HPO4
Centrifuge
Add
NH3/NH4+
buffer(pH 8)
Centrifuge
Centrifuge
Centrifuge
Add
6M HCl
Acidify to
pH 0.5;
add H2S
Kation Golongan I
• Kation golongan I membentuk endapan dengan HCl encer.
Endapan tersebut adalah PbCl2, Hg2Cl2, dan AgCl yang semuanya
berwarna putih.
• Untuk memastikan satu kation, dua kation, atau tiga kation maka
dilanjutkan dengan pemisahan dan identifikasi kation golongan I.
• Kation golongan I : Pb2+, Hg+, Ag+
• Pereaksi golongan : HCl encer (2M)
• Reaksi golongan : endapan putih PbCl2, Hg2Cl2, AgCl
Berdasarkan Hasil Suatu Percobaan
Hasil Suatu
Percobaan
Pada percobaan ini diuji
10 ml sampel yang akan
diduga mengandung
kation golongan I yaitu
Pb2+, Hg+, dan Ag+.
Terhadap sampel ini akan
dilakukan pemisahan dan
identifikasi agar diperoleh
kation-kation golongan.
Pemisahan Kation Golongan I
Skema Pemisahan Kation Golongan I
Ksp PbCl2 tinggi, maka tidak mengendap sempurna.
PbCl2
Ksp = 1.6x10-6
AgCl
Ksp = 1.0x10-10
Hg2Cl2
Ksp = 1.0x10-18
Urutan pengendapan Hg2+2 > Ag+ > Pb+2
Dalam HCl berlebih, endapan PbCl2 membentuk kompleks
yang larut, dan masuk ke kation golongan II (PbCl2 larut dalam
Cl- berlebih)
Pb+2 + ClPbCl2
PbCl2 + Cl[PbCl3]- + Cl[PbCl4]2Soluble complex
Konfirmasi Identifikasi (Pb2+)
1. Pendinginan filtrat / sentrifugat (1)  endapan putih PbCl2
2. Sentrifugat (1) + KI  endapan kuning PbI2 (larut dalam KI berlebih)
PbCl2 + KI  PbI2 (endapan kuning)
PbI2 + I- berlebih  [PbI4]2- (kompleks larut)
3. Sentrifugat + asam asetat + K2CrO4  endapan kuning PbCrO4
PbCl2 + K2CrO4  PbCrO4 + 2 KCI
Question:
Mengapa pengasaman dengan asam asetat bukan dengan asam
mineral kuat?
Answer: Karena dalam asam kuat:
2CrO42- + 2H+  Cr2O72- + H2O
i.e. terbentuk dikromat dan PbCr2O7 yang larut
Dengan suasana alkalin endapan kuning menjadi merah
2PbCrO4 + H2O  Pb2CrO5 (endapan merah) + H2CrO4
Konfirmasi Identifikasi (Ag+)
Filtrat diasamkan dengan HNO3
[Ag(NH3)2Cl] + 2HNO3  AgCl (endapan putih) + NH4NO3
Kompleks [Ag(NH3)2Cl] memiliki Kstab. yang tinggi sehingga sulit
terdisosiasi.
Penambahan asam meningkatkan disosiasi kompleks [Ag(NH3)2Cl]
menghasilkan kation Ag+ sehingga Ksp AgCl (10-10) terlampaui,
terbentuk endapan putih AgCl.
[Ag(NH3)2]+
Ag+ + 2NH3
NH3 + H+  NH4+
push the reactin forward forming more Ag+
Penambahan H+ mengubah NH3 menjadi NH4+ sehingga
memmeningkatkan disosiasi kompleks perak amina.
Pengendapan Kation Golongan I
Kiri : endapan PbCl2, Hg2Cl2, AgCl (ketiganya
endapan putih)
Tengah : hasil uji Hg22+ dengan NH4OH
berlebih : campuran Hg (hitam) dan
HgNH2Cl (putih)
Kanan : hasil uji Pb2+ : PbCrO4 (kuning) saat
K2CrO4(aq) bereaksi dengan larutan
jenuh PbCl2
Sentrifuga