Analisis gravimetri adalah proses isolasi serta penimbangan suatu unsur
atau suatu senyawa tertentu dari unsur tersebut dalam bentuk semurni mungkin.
Senyawa murni
dapat diperoleh dengan cara:
1.
Pengendapan
Larutan
sejumlah yang diketahui cuplikan direaksikan dengan larutan pereaksi tertentu
yang akan mengendapkan ion/unsur yang akan ditentukan sebagai senyawa. Endapan
senyawa ini setelah disaring dan dimurnikan lebih lanjut, ditimbang dan dari
berat senyawa murni endapan ini kemudian dihitung jumlah atau kadar ion/unsur
yang ditentukan.
2.
Penguapan
Penguapan
senyawa murni dari cuplikan dapat dilakukan dengan pemanasan atau dengan
mereaksikan cuplikan yang diketahui beratnya dengan pereaksi tertentu.
3.
Dengan pemanasan
Sejumlah berat
cuplikan yang diketahui beratnya dipanaskan pada suhu yang cukup untuk
menguapkan senyawa yang akan ditentukan. Karena penguapan, berat cuplikan akan
berkurang dan dari berkurangnya berat ini kemudian ditentukan jumlah atau kadar
senyawa yang ditentukan.
4.
Dengan reaksi
Sejumlah
berat yang diketahui cuplikan direaksikan dengan pereaksi tertentu sehingga
akan menghasilkan senyawa yang berwujud gas dan akan menguap. Berat uap/gas senyawa yang
terbentuk dari cuplikan tidak ditentukan secara langsung dengan menentukan
perkurangan berat, tapi secara tidak langsung. Gas/uap ini dialirkan ke dalam
larutan/zat tertentu yang dinamakan adsorben. Dari pertambahan berat adsorben
ini ditentukan berat senyawa yang diperoleh dari cuplikan dan seterusnya
ditentukan jumlah/kadar ion/unsur yang ditentukan.
Faktor-faktor yang menentukan analisis dengan
pengendapan yang berhasil adalah:
1. Endapan harus begitu tidak larut, sehingga tidak
akan terjadi kehilangan yang berarti, bila endapan dikumpulkan dengan
menyaringnya, endapan yang hilang itu harus kurang dari 0,1 mg.
2. Sifat fisika endapan harus sedemikian sehingga
endapan dapat dengan mudah dipisahkan dari larutan dengan penyaringan dan dapat
dicuci sampai bebas dari zat pengotor yang larut.
3.
Endapan harus dapat diubah menjadi suatu zat yang murni dengan komposisi
kimia yang tertentu. Ini dapat dicapai dengan pemijaran.
II.
TEORI TENTANG
GRAVIMETRI
1.
Kelarutan
Kelarutan dari suatu senyawa adalah jumlah maksimum senyawa yang dapat
larut di dalam sejumlah pelarut tertentu pada suhu tertentu. Dari definisi
kelarutan tersebut dapat kita lihat
satuan kelarutan haruslah menyatakan jumlah senyawa terlarut dan juga jumlah
pelarutnya misalnya gram/liter atau gram/100 gram.
Untuk keperluan gravimetri yang sebagian besar pelarutnya digunakan air,
kelarutan di dalam air yang terpenting karena itu dengan kelarutan selalu
dimaksudkan di dalam air.
Bagi senyawa-senyawa yang mudah larut, kelarutannya dapat ditentukan
dengan
pengerjaan sederhana. Tapi bagi senyawa-senyawa yang sukar larut dalam air, kelarutannya
harus dihitung berdasar prinsip kesetimbangan kelarutan.
Kalau senyawa padat A2B yang sukar larut dimasukkan ke dalam
air, maka
sebagian kecil
dari A2B padat akan melarut. Jumlah A2B yang larut tidak
ditentukan oleh jumlah A2B padatnya tapi hanya ditentukan oleh
kelarutannya sendiri. Kalau larutannya jenuh, berarti jumlah zat padat yang
melarut maksimum, maka berapapun banyaknya A2B padat tidak akan ada
lagi A2B yang melarut lagi.
Kalau
kelarutannya adalah s mol/liter, maka:
A2Blarut = s mol/liter
Karena jumlah
senyawa yang larut sangat kecil, jadi larutan senyawanya encer sekali, maka
senyawa ini akan terionisasi secara sempurna atau harga = l sehingga:
A+ = 2s
mol/liter ; B2- = 2
mol/liter
Untuk kesetimbangan di sebelah kanan, akan berlaku:
Kalau kelarutannya jenuh, seperti dikemukakan sebelum
ini, maka A2Blarut akan konstan sehingga:
K.A2Blarut =
[A+]2 . [B2-]
Ksp A2B = [A+]2 . [B2-]
K.A2Blarut yang merupakan perkalian
antara dua dari konstanta harganya akan konstan dan dapat diganti dengan
konstanta lain yang dinamakan Ksp. Harga Ksp suatu
senyawa-senyawa yang sukar larut dalam air dapat kita baca pada tabel Ksp. Dari
harga Ksp inilah kita kemudian dapat menghitung kelarutan (s).
2.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan
adalah sebagai berikut:
2.1
Suhu/temperatur
Semakin
tinggi suhu kelarutan semakin besar, kecuali gas. Semakin tinggi suhu maka
kelarutanya semakin kecil.
2.2
pH
Pada endapan tertentu pH
larutan mempengaruhi kelarutan endapan. Pengaruh pH akan ditentukan oleh jenis
zat pelarut.
Misal: pengaruh pH pada larutan Fe(OH)3
§ Pada pH rendah berarti pelarut bersifat asam, H+
tinggi dan ion H+ ini akan mempengaruhi kelarutan dari Fe(OH)3.
§ Pada pH tinggi berarti pelarut bersifat basa, OH-
tinggi dan ion OH- ini akan mempengaruhi kelarutan dari Fe(OH)3
2.3
Adanya ligan
Ligan
dapat membentuk senyawa/ion kompleks dengan ion logam, sehingga adanya ligan
dapat menyebabkan kelarutan menjadi besar.
2.4
Adanya ion senama
Ion senama adalah ion yang sama dengan salah satu ion dari endapan yang
larut.
Contoh:
Ksp BaCO3 = 4,9 x 10-9
Kelarutan BaCO3 dalam larutan Na2CO3 1
M
Sehingga:
Ksp = x . 1
4,9.10-9 = x
Kelarutan BaCO3 dalam larutan Na2CO3 1
M = 4,9.10-9 mol/L lebih kecil dari kelarutannya dalam air = 7.10-5
mol/L
Jadi ion senama dapat memperkecil kelarutan endapan.
3.
Pengendapan
Ksp dari suatu senyawa sama dengan hasil perkaliannya konsentrasi
ion-ion dipangkatkan oleh koefisien reaksi ionisasi, hanya berlaku pada keadaan
larutan jenuh. Karena hanya pada keadaan ini
kelarutan atau konsentrasi zat terlarut konstan. Karena itu Ksp kemudian dapat
digunakan sebagai ukuran tingkat kejenuhan larutan kalau dibandingkan dengan hasil
perkalian konsentrasi ion-ionnya dipangkatkan oleh koefisien reaksi
ionisasinya.
a. Jika Ksp > hasil perkalian konsentrasi
ion-ionnya dipangkatkan oleh koefisian reaksi ionisasinya, maka larutannya
dikatakan larutan tidak jenuh.
b. Jika Ksp = hasil perkalian konsentrasi ion-ionnya
dipangkatkan oleh koefisian reaksi ionisasinya, maka larutannya dikatakan larutan jenuh.
c. Jika Ksp < hasil perkalian konsentrasi
ion-ionnya dipangkatkan oleh koefisian reaksi ionisasinya, maka larutannya
dikatakan larutan kelewat jenuh.
Jadi
pengendapan akan terjadi kalau hasil perkalian konsentrasi ion-ion dipangkatkan
oleh koefisian reaksi ionisasinya lebih besar dari harga Ksp-nya.
3.1
Pemisahan ion dengan
pengendapan
Pada
gravimetri pengendapan ini digunakan untuk pemisahan salah satu ion dari
campuran beberapa ion. Pereaksi pengendapannya harus dipilih sedemikian
sehingga ion dari larutan pereaksi pengendap itu akan mengendapkan satu ion
tapi tidak mengendapkan ion yang lain. Penentuan ion mana yang akan terendapkan
dapat dilakukan dengan dasar Ksp masing-masing senyawa yang diperkirakan akan
terbentuk dari semua ion yang ada dengan ion dari larutan pereaksi pengendap.
3.2
Kesempurnaan pengendapan
Untuk
keperluan gravimetri, pengendapan yang dilakukan terhadap ion yang akan
ditentukan jumlahnya haruslah dilaksanakan dengan sempurna. Pengendapan suatu
ion dikatakan sempurna kalau “sisa” ion yang tidak terendapkan sedemikian
kecilnya sehingga tidak dapat diamati oleh neraca analitik. Kemampuan neraca
analitik adalah 0,1 mg atau 0,0001 g sehingga sisa ion yang tidak terendapkan
haruslah lebih kecil dari 0,1 mg. secara teoritis makin banyak kelebihan ion
pengendap, akan sempurna pengendapan. Tapi harus diingat, kelebihan yang
terlalu banyak akan memungkinkan ada ion lain yang akan turut mengendap dengan
ion tersebut yaitu yang mempunyai Ksp lebih besar dari yang pertama mengendap.
Contoh soal:
25 mL larutan BaCl2 0,2 M diencerkan hingga 175 mL,
diendapkan dengan 25 mL larutan Na2SO4 0,5 M. Apakah Ba2+
terendapkan sempurna?
Jawab:
mmol Ba2+ = 25 mL x
0,2 M
= 5 mmol
mmol SO42-= 25 mL x 0,5 M
= 12,5 mmol
Ba2+ +
SO42-
® BaSO4
M 5 mmol 12,5 mmol
B 5 mmol 5 mmol 5 mmol
S - 7,5 mmol 5 mmol
Terdapat sisa SO42- sebanyak 7,5 mmol
[BaSO4] = 5mmol/200mL
= 0,025 M
[SO42-] = 7.5 mmol/200mL
= 0,0375 M
Ba2+ + SO42- ® BaSO4
s s s
Ksp = [Ba2+] [SO42-]
9,9 . 10-11 = s ( s
+ 0,0375) s + 0,0375 <<<<
0,0375
9,9 . 10-11 = s . 0,0375
s = 264 . 10-11
Ba2+ yang larut =
s x Mr x V
=
264 . 10-11 x 233 x 0,2
=
12302,4 .10-11
=
1,23024 . 10-7
3.3
Kemurnian
endapan
Salah
satu masalah yang paling sulit dihadapi dalam penetapan gravimetri adalah
memperoleh endapan dengan kemurnian tinggi. Tetapi kenyataannya pada setiap
pengendapan terhadap sesuatu ion akan selalu terjadi peristiwa yang dinamakan
turut serta mengendap. Ada dua cara turut serta mengendap yaitu:
1.
Kopresipitasi
Peristiwa kontaminasi endapan oleh zat lain yang
larut dalam pelarut. Hal ini
berhubungan dengan adsorpsi pada permukaan partikel dan terperangkapnya
(okulasi) zat asing selama proses pertumbuhan kristal dari partikel promernya. Adsorpsi banyak terjadi pada endapan gelatin dan
sedikit pada endapan mikro kristal.
2.
Postpresipitasi
Yaitu pengendapan yang terjadi pada permukaan
endapan pertama sesudah ia terbentuk. Hal ini terjadi pada zat-zat yang sedikit larut, yang membentuk endapan
lewat jenuh. Zat-zat ini biasanya mempunyai satu ion yang sama dengan salah
satu ion endapan primer.
Perbedaan kopresipitasi dan postpresipitasi:
1.
Kontaminasi bertambah dengan bertambah lamanya
endapan dibiarkan bersentuhan dengan cairan induk pada postpresipitasi tetapi
biasanya berkurang pada kospresipitasi.
2.
Pada postpresipitasi kontaminasi bertambah dengan
semakin cepatnya larutan diaduk. Pada kopresipitasi keadaannya umumnya
kebalikannya.
3.
Banyaknya kontaminasi pada postpresipitasi jauh
lebih besar dari pada kopresipitasi.
3.4
Kondisi
pengendapan
Keadaan
optimum pengendapan (kondisi pengendapan)
1.
Pengendapan harus dilakukan dalam larutan encer
yang bertujuan memperkecil kesalahan akibat kopresipitasi.
2.
Pereaksi dicampur perlahan-lahan dan teratur dengan
pengadukan yang tetap. Ini berguna untuk pertumbuhan kristal yang teratur.
Untuk kesempurnaan reaksi, pereaksi yang ditambahkan harus berlebih.
3. Pengendapan dilakukan dalam larutan yang panas
asalkan pelarutan dan kestabilan endapan mengijinkan.
4. Membiarkan endapan berkontak dengan larutan induk
selama beberapa waktu diatas penangas air (digest). Hal ini dilakukan untuk
mengurangi jumlah kopresipitan. Selain itu untuk menghasilkan endapan yang
partikelnya besar sehingga mudah disaring. Digest dapat dilakukan untuk endapan
kristalin dan endapan yang berbentuk gumpalan tetapi tidak digunakan untuk
endapan gelatin.
5.
Endapan harus dicuci dengan larutan encer.
6.
Dilakukan endapan ulang bila endapan mudah
dilarutkan ulang terutama untuk oksida berair dan garam kristalin (bagi) asam
lemah.
3.5
Pengendapan
dengan pereaksi organik
Pengendapan atau tepatnya
pemisahan dengan ion yang akan ditetapkan dapat pula dilakukan dengan
menggunakan pereaksi organik. Pengendapan ion dengan pereaksi organik mempunyai
keuntungan tersendiri yaitu endapan mempunyai massa molekul relative yang besar
sehingga dapat digunakan untuk penentuan secara gravimetri dengan kadar ion
yang kecil. Pada umumnya pereaksi organik tidak hanya bereaksi dengan satu
macam ion saja tapi dapat bereaksi dan menghasilkan endapan dengan beberapa macam ion. Dengan
kata lain pada umumnya pereaksi organik tidak spesifik. Tapi dengan mengatur
kondisi saat pengendapan dilakukan pereaksi organik ini dapat dibuat menjadi
spesifik terhadap ion tertentu.
Kondisi yang diatur diantaranya:
a.
pH larutan
b.
menambah pereaksi lain tertentu untuk menutup
ion-ion yang lain.
BEBERAPA PENGENDAP ORGANIK BIASA
4.
Penyaringan
a.
Corong dan kertas saring
Corong yang digunakan biasanya terbuat dari
gelas/kaca dan bertangkai panjang, antara 15 cm – 20 cm. sudut mulut corong
harus 600. Sekarang diproduksi corong khusus untuk penyaringan
gravimetri dengan mulut corong bagian dalam yang bergaris menonjol yang
bertujuan untuk membantu mempercepat penyaringan.
Kertas saring yang digunakan haruslah kertas saring
yang bebas abu (ashless filter paper) yang selalu dijual dalam bentuk bulatan.
Ukuran kertas saring bebas abu ini bermacam-macam tapi yang paling sering
digunakan yang bergaris tengah 9 cm dan 11 cm. Ukuran garis tengah lingkaran
mulut corong juga ditentukan berdasarkan ukuran kertas saringnya. Pada dasarnya
pada saat dipasang ujung atas kertas saring paling tinggi berada 1 cm di bawah
ujung atau mulut corong. Selain ukuran garis tengah, kertas saring juga harus
dipilih ukuran pori-pori yang cocok. Ukuran pori kertas saring harus
disesuaikan dengan ukuran partikel endapan. Ukuran pori kertas saring selain menentukan
kemampuan menahan endapan juga menentuka waktu saring. Makin kecil ukuran porinya, akan makin lama waktu yang diperlukan. Jadi,
meskipun endapan berukuran pori kecil, tapi waktu saringnya akan menjadi lebih
lama dan ini berarti merugikan. Ukuran pori kertas saring diberi kode dengan nomor dan untuk pabrik yang berbeda,
nomor kodenya juga berbeda.
b.
Cawan gooch
Cawan Gooch bentuknya tepat sama seperti cawan
pijar tapi bagian dasar cawan Gooch ini berlubang-lubang kecil. Cawan ini
selain dapat berfungsi sebagai sarana penyaringan sekaligus berfungsi sebagai
tempat menimbang endapan. Agar cawan Gooch dapat digunakan sebagai sarana
penyaringan, sebelumnya harus dipasang penyaringnya yang terbuat dari serat
asbes yang halus. Serat asbes halus untuk penyaring ini tersedia dipasaran
sebagai “ Asbestos for Gooch crucibles”. Jika serat asbes ini dicelupkan atau direndam dalam air,
ini akan memisah menjadi serat-serat yang halus. Yang
digunakan adalah suspensi dari serat asbes yang halus.
c.
Kaca masir
Kaca masir adalah cawan saring yang dibuat pada
umumnya dari kaca dan pada dasarnya dipasang kaca berpori yang biasa dinamakan
kaca masir. Ukuran pori kaca masir bermacam-macam dari yang besar sampai yang
kecil yang dinyatakan dengan G1, G2 dan seterusnya. Makin besar indeksnya maka
makin kecil ukuran porinya. Kaca masir dapat dianggap pengganti cawan Gooch
yang lebih permanen. Kaca masir selain berfungsi sebagai sarana penyaringan
juga berfungsi sebagai tempat menimbang endapan.
d.
Teknik pengerjaan
penyaringan
Terlepas jenis sarana penyaringan mana yang
digunakan, penyaringan harus dilakukan dengan cara:
1.
Menuangkan cairan jernih di atas endapan sebanyak
mungkin ke dalam penyaring dan menjaga agar sesedikit mungkin endapan terbawa
ke dalam saringan.
Dengan cara ini proses penyaringan akan menjadi lebih cepat
karena pori-pori sarana penyaringan belum akan tertutup endapan.
2.
Langkah kerja selanjutnya setelah hampir semua
cairan jernih dituang ke dalam penyaring ditentukan jenis endapannya.
Jika endapannya endapan kristal
Pindahkan secara kuantitatif endapan ke dalam penyaring dan kemudian
disusul dengan pencucian endapan di dalam penyaring sampai bersih.
Jika
endapannya adalah endapan koloid
Jika endapannya endapan koloid, setelah cairan di atas endapan habis, ke
dalam endapan ditambahkan sejumlah larutan pencuci, dikocok beberapa lama, biarkan
endapan turun dan tuangkan larutan pencuci di atas endapan ke dalam penyaring.
Ini dilakukan beberapa kali sampai endapan hampir bersih dan baru kemudian
seluruh endapan dipindahkan ke dalam penyaring secara kuantitatif.
3.
Jika penyaringan menggunakan sarana penyaringan
kertas saring dan corong, haruslah diperhatikan ruangan di bawah kertas saring
di dalam corong harus selalu terisi oleh cairan. Adanya cairan di bawah kertas
saring ini akan membantu mengisap sehingga proses penyaringan lebih cepat.
5.
Pencucian endapan
Pencucian endapan pada gravimetri bertujuan untuk menghilangkan kotoran
yang terbawa atau di dalam endapan sehingga akan didapat endapan yang
benar-benar murni. Bagaimana teknik pengerjaan pencucian endapan ini dilakukan,
akan sangat ditentukan oleh jenis endapannya.
Ada dua macam endapan yang dikenal yaitu:
1.
Endapan kristal
Endapan kristal pada umumnya mempunyai partikel endapan berukuran agak
atau besar, pertikel endapannya dapat berkembang menjadi partikel endapan yang
lebih besar karena pada umumnya kelarutannya tidak terlalu kecil.
2.
Endapan kolloid
Endapan kolloid pada umumnya mempunyai partikel endapan yang sangat
kecil dan karena itu juga akan mempunyai luas permukaan yang sangat besar.
Sedemikian kecilnya partikel endapan kolloid ini sehinga dalam keadaan lapas
selalu dapat menerobos kertas saring dengan ukuran pori yang terkecil
sekalipun.
Endapan koloid sebenarnya terbentuk karena
terjadinya “penggabungan” atau yang biasa dinamakan koagulasi. Bagaimana
endapan kolloid ini terbentuk dapat dijelaskan sebagai berikut: dalam larutan
kolloid yang pada umunya mengandung juga elektrolit, partikel kolloid yang
berukuran sangat kecil ini selalu mengabsorpsi salah satu ion dari elektrolit
yang ada dalam larutan. Akibatnya di dalam larutan kolloid selalu terjadi
keadaan, dimana disekitar partikel kolloid selalu terdapat muatan rangkap
dengan salah satu ion terabsorbi kuat oleh partikel kolloid dan ion yang lain
berada di sekelilingnya. Karena terjadinya absorbsi ini: partikel kolloid
menjadi bermuatan sama (kalau partikel koloidnya sama) sehingga akan selalu
tolak menolak dan tidak akan dapat bergabung dan mengendap. Jika elektrolit
yang ada dalam larutan kolloid itu banyak, akan terjadi keadaan (untuk partikel
kolloid yang lebih senang mengabsorpsi ion atau muatan positif), ion atau
muatan positif akan ditolak oleh partikel dan muatan negatif justru akan
ditarik. Penolakan atau penarikan muatan sekarang oleh muatan yang diabsorpsi
oleh partikel kolloid sebelumnya. Karena itu akan terjadi “pendesakan” muatan
yang sama pada contoh ion negatif dan karena itu kolloid dinetralkan sehingga
partikel kolloid tidak lagi akan tolak menolak dan memungkinkan penggabungan
dan mengendap. Jadi pada endapan kolloid sebenarnya bukan hanya terdiri atas
partikel endapan utama, tetapi juga terdapat elektrolit yang saling
menetralkan.
Keefektifan
pencuci dapat dinyatakan sebagai berikut:
Xn = sisa pengotor setelah n kali
pencucian
Xo = jumlah pengotor sebelum pencucian
U = sisa larutan dalam endapan
V = jumlah pencuci yang ditambahkan
N = jumlah pencucian
Contoh soal :
Xo = 25 mg,
untuk setiap kali pencucian digunakan 25 mL dan larutan pencuci yang digunakan
200 mL. Hitung sisa pengotor jika endapan dicuci 4X.
Maka:
5.1.
Larutan pencuci
1.
Untuk endapan kristal
Untuk endapan
kristal, larutan pencucinya adalah larutan elektrolit yang:
a. Mengandung ion senama dengan salah satu ion endapan
utama. Adanya ion senama pada larutan pencuci ini akan memperkecil kelarutan
endapan sehingga “kehilangan” endapan utama selama pencucian dapat ditekan
sekecil mungkin.
b. Elektrolitnya harus mudah “diuapkan” pada suhu
pemanasan endapan saat dilakukan pengubahan endapan dari bentuk pengendapan ke
bentuk penimbangan.
2.
Untuk endapan kolloid
Untuk endapan kolloid, larutan pencucinya juga
harus larutan elektrolit meskipun tidak harus mengandung ion senama. Juga
disini elektrolitnya harus mudah “diuapkan” pada suhu pemanasan endapan. Secara
teoritis endapan kolloid dapat dicuci dengan air saja, karena pada umumnya
endapan kolloid adalah senyawa yang berkelarutan sangat kecil. Tapi kalau
endapan dicuci hanya dengan air, maka “ion penetral” pada koagulan akan “larut”
sehingga partikel kolloid pada endapan kembali bermuatan sama dan akan masuk
kembali ke dalam larutan menjadi larutan kolloid yang akan menembus pori-pori
kertas saring. Peristiwa masuknya partikel
kolloid ke dalam larutan dan menembus kertas saring ini dinamakan “PEPTISASI”.
Jadi pada larutan pencuci ini fungsi elektrolit bukan memperkecil larutan
endapan utama tetapi mencegah terjadinya peptisasi.
5.2.
Teknik pencucian
Ada dua cara pencucian endapan yang dapat dipilih berdasarkan jenis dan
sifat endapan, yaitu:
1.
Pencucian di atas saringan
Pencucian ini dilakukan terhadap endapan kristal
dan pencucian dilakukan setelah endapan dipindahkan ke dalam saringan. Kedalam
endapan dalam saringan ditambahkan sejumlah volume larutan pencuci selama
larutan pencuci mengalir keluar dari saringan akan melarutkan “kotoran”.
Setelah sebanyak mungkin larutan pencuci keluar dari saringan baru ditambahkan
larutan pencuci berikutnya. Pencucian dengan cara ini dilakukan sampai endapan
benar-benar bersih.
2.
Pencucian dengan dekantasi
Cara pencucian ini dilakukan terhadap endapan
kolloid. Pencucian ini dilakukan sebelum endapan dipindahkan ke dalam
penyaring. Masih di dalam gelas kimia setelah sebagian besar larutan induk
dialirkan ke dalam penyaring, ke dalam endapan ditambahkan sedikit larutan
pencuci, kocok sebentar, biarkan endapan turun dan tuangkan larutan pencuci di
atas endapan ke dalam penyaring sampai hampir seluruhnya masuk ke dalam
penyaring. Tambahkan lagi larutan pencuci dan pengerjaan diulang lagi.
Pencucian ini dilakukan sampai endapan hamper bersih. Kemudian endapan yang
hampir bersih dipindahkan dalam penyaring dan pencucian berikutnya dilakukan di
dalam penyaringan.
Pencucian harus dilakukan dengan larutan yang cukup
hanya untuk mengeluarkan pengotor dari endapan dan tidak dengan larutan pencuci
yang berlebih dengan dasar ini harus selalu dilakukan pengetesan kebersihan
pencucian setiap kali pencucian.
6.
Pemanasan endapan
Pemanasan endapan dimaksudkan untuk mengubah senyawa bentuk pengendapan
menjadi senyawa bentuk penimbangan. Pada gravimetri senyawa bentuk pengendapan
dapat berbeda dan dapat pula sama dengan senyawa bentuk penimbangan. Jika
senyawa bentuk penimbangan berbeda dengan senyawa bentuk pengendapan, pada
umumnya pemanasannya memerlukan suhu tinggi. Sedangkan jika senyawa bentuk
penimbangan sama dengan senyawa bentuk pengendapan, pemanasannya memerlukan
suhu yang tidak terlalu tinggi, cukup sekedar menguapkan airnya saja. Jika
endapan harus dipanaskan pada suhu tinggi, penyaringan endapannya harus
menggunakan sarana penyaringan kertas saring + corong dan dalam keadaan ini pemanasan
endapan dilakukan setelah kertas saringnya habis. Yang harus diperhatikan pada proses penghilangan
kertas saring ini yang biasanya dinamakan “pengabuan” kertas saring adalah:
a. Pengarangan kertas saring tidak boleh menyebabkan terjadinya pembakaran
kertas saring tersebut. Pembakaran kertas saring akan menyebabkan terjadinya
“pemercikan” endapan dan hal ini akan mengurangi berat endapan. Kalau terjadi
pembakaran pada kertas saring yang ditandai pembentukan asap, segera tutup
cawan danb hentikan pemanasan. Teruskan pengarangan ini dengan api kecil kalau pembakaran telah berhenti.
b. Pada saat pengoksidasian karbon atau pengabuan
aliran udara (O2) harus sebaik mungkin dan suhu tidak boleh terlalu
tinggi. Pada suhu yang tinggi dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi
terhadap endapan sehingga terbentuk senyawa lain. Adanya senyawa lain yang
tidak diharapkan dapat menyebabkan terjadinya kesalahan penentuan.
7.
Perhitungan hasil analisa
Faktor kimia
Faktor kimia dari sesuatu unsur dalam senyawa murni
adalah bilangan yang menyatakan berapa bagian unsur tersebut ada didalam
sejumlah senyawa murni tertentu. Faktor kimia beberapa senyawa yang biasa
digunakan sebagai senyawa bentuk penimbangan pada analisis gravimetri tercantum
pada daftar faktor kimia.
Sebagai contoh pada tabel berikut ini:
No.
|
Unsur yang ditentukan
|
Senyawa bentuk penimbangan
|
Faktor kimia
|
1.
|
Fe
|
Fe2O3
|
0,69944
|
2.
|
Pb
|
PbCrO4
|
0,64108
|
3.
|
Ni
|
Ni(C4H7O2N2)2
|
0,20319
|
Dengan daftar seperti tercantum diatas, kalau pada
suatu penentuan secara gravimetri didapat senyawa bentuk penimbangan Fe2O3
seberat g gram, maka:
= 0,69944.g gram
Perhitungan hasil pada gravimetri
Jika pada suatu penentuan gravimetri kadar unsur A
dan pada penentuan ini gram diberikan dilarutkan dalam air dan setelah kondisi
larutan disiapkan untuk pengendapan direaksikan dengan larutan ion Bm-
sehingga terbentuk endapan yang setelah dipijarkan didapat sebagai AmBm
sebanyak g’ gram.
Berat unsur A yang ada dalam g’ gram AmBm:
Dengan anggapan seluruh
unsur A pada cuplikan terendapkan sebagai AmBn, maka
unsur A sebanyak disebutkan diatas berasal dari g gram cuplikan.
Jadi:
a.
Rangkuman 1
Materi kegiatan pembelajaran 1, terdiri
dari :
1. Pengantar
analisis gravimetri
2. Teori tentang
kelarutan
3. Teori tentang
pengendapan
4. Bahan-bahan
pengendap organik
5. Kemurnian
endapan
6. Teknik
penyaringan: jenis alat saring dan cara menyaring
7. Pencucian dan
pengeringan endapan
8. Perhitungan
hasil analisis
b. Tugas 1
1. Pelajari keseluruhan uraian materi dalam kegiatan pembelajaran 1 dengan
teliti dan cermat.
2.
Jawab semua pertanyaan yang tercantum dalam uraian materi
3. Catat dan diskusikan hal-hal penting dalam uraian materi dalam kelompok
kecil
c.
Tes Formatif 1
1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan.
2. Jelaskan perbedaan kopresipitasi dan
postpresipitasi
3.
Hitunglah kelarutan CaF2 dalam 250 mL air. Ksp= 3,9 . 10-11
d. Kunci Jawaban
Tes Formatif 1
1. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah
a.
Suhu/temperatur
b.
pH
c.
Adanya ligan
d.
Adanya ion senama
2. Perbedaan kopresipitasi dan postpresipitasi adalah
a. Kontaminasi bertambah dengan bertambah lamanya
endapan dibiarkan bersentuhan dengan cairan induk pada postpresipitasi tetapi
biasanya berkurang pada kospresipitasi.
b. Pada postpresipitasi kontaminasi bertambah dengan
semakin cepatnya larutan diaduk. Pada kopresipitasi keadaannya umumnya
kebalikannya.
3.
2.
Kegiatan Belajar 2
PENETAPAN KADAR AIR KRISTAL BaCl2
a. Uraian Materi 2
Kadar air suatu zat padat dapat ditentukan dengan
cara memanaskan sejumlah berat cuplikan pada suhu tertentu. Pengukuran berat
pada pamanasan ini menunjukkan berat air yang semula ada dalam cuplikan.
Penguapan air sebenarnya cukup dilakukan pada suhu sedikit diatas 100oC,
biasanya pada suhu 105-110oC. Untuk beberapa cuplikan dari jenis
senyawa tertentu, pemanasan dapat dilakukan jauh di atas 100oC kalau
senyawa stabil terhadap suhu yang tinggi, misalnya panantuan kadar air dari
hablur barium klorida. Jika senyawa dari cuplikan tidak tahan pada suhu tinggi,
maka pamanasan biasanya dilakukan pada suhu sedikit diatas 100oC.
Yang perlu diperhatikan lagi pada penentuan kadar air dengan cara ini adalah :
1.
Untuk cuplikan jenis senyawa tertentu seperti bahan
makanan atau bahan organik, pamanasan pada suhu 105-110oC selain menguapkan air
yang dikandungnya juga dapat menguapkan zat-zat lain yang mudah menguap. Dalam
keadaan ini kandungan air yang terhitung sebanarnya bukan kadar air murni dari
cuplikan tersebut tapi termasuk juga kadar zat yang mudah menguap pada suhu
pamanasan.
2. Untuk cuplikan yang berbantuk selai atau bubur, penentuan kadar airna
sebaiknya tidak dilakukan dengan langsung memanaskan cuplikab pada suhu 105-110oC.
Pemanasan langsung pada suhu ini dapat menyababkan terjadinya “pengeringan”
cuplikan bagian luar dan bagian yang kering cuplikan ini yang kemudian menjadi
keras sehingga dapat menghalangi penguapan air dari cuplikan di bagian dalam. Hal ini akan menyebabkan sangat lama bahkan salah
sama sekali. Peristiwa mengerasnya bagian luar cuplikan karena pamanasan
langsung ini dinamakan “case hardenning”.
Case hardenning ini dapat dicegah dengan cara memanaskan cuplikan mula-mula
sekitar 80oC selama beberapa lama dan kemudian suhu berangsur-angsur
dinaikkan sampai suhu 105-110oC.
Cara ini dapat juga digunakan untuk penentuan
jumlah air kristal yang ada dalam suatu hablur suatu senyawa padat murni dengan
memanaskan senyawa padat murni. Pada pemanasan
hablur senyawa padat murni akan terjadi
AmBn.xH2O (s) D AmBn(s) + xH2O(g)
Cara ini dapat pula digunakan untuk menentukan kadar zat padat dalam
sejumlah air tertentu. Kadar zat padat terlarut atau “Total Disseolved Solids
(TDS)” ditentukan dengan menguapkan sejumlah air volume air tertentu dan
menimbang sisa penguapan padatnya.
Satuan TDS biasanya digunakan ppm atau part per million atau bagian per
sejuta. Dengan anggapan bahwa b.j air tidak berubah karena adanya zat terlarut
padat ini, maka ppm ini dianggap setara dengan jumlah mg zat terlarut dalam
setiap liter air.
b. Rangkuman 2
Contoh kristal barium klorida dipijarkan pada suhu 500-600oC.
Berat yang hilang adalah berat air kristal
c. Tugas 2
1.
Pelajari uraian materi dan panduan percobaan dengan
teliti dan cermat!
2.
Lakukan percobaan sesuai dengan prosedur di atas
dengan baik dan benar!
3. Hitung kadar air kristal dalam sampel !
4.
Buat laporan tertulis tentang percobaan yang
dilakukan !
d.
Tes Formatif 2
Sebanyak 2,0008 gram sample garam BaCl2.xH2O dipanaskan pada
suhu 500oC, didinginkan dan ditimbang, pekerjaan ini dilakukan
berulang kali hingga didapat berat konstan sebesar 1,6997 gram, tentukan kadar
air kristal dalam sample !
e.
Kunci Jawaban Tes Formatif 2
f.
Lembar Kerja 2
a. Alat b.
Bahan
-
Cawan -
Contoh kristal barium klorida
-
Eksikator
-
Kaki tiga
-
Neraca analitis
-
Pembakar Bunsen
-
Segitiga porselen
-
Spatula
-
Tegel putih
c.
Prosedur Kerja :
-
Pijarkan cawan kosong pada suhu 500-600 oC
selama 30 menit. Dinginkan di udara, masukkan dalam eksikator selama 15 menit
kemudian timbang.
-
Lakukan pemijaran kembali selama 15 menit,
dinginkan di udara, masukkan kedalam eksikator selama 10 menit kemudian
timbang. Lakukan hal pengerjaan ini hingga didapat berat cawan konstan
- Timbang dengan teliti 1,5 gram kristal barium
klorida kedalam cawan yang telah konstan
-
Pijarkan kembali cawan dan contoh kristal suhu
500-600 oC selama 30 menit. Dinginkan di udara, masukkan dalam
eksikator selama 15 menit kemudian timbang.
-
Lakukan pemijaran kembali selama 15 menit,
dinginkan di udara, masukkan kedalam eksikator selama 10 menit kemudian
timbang. Lakukan hal pengerjaan ini hingga didapat berat konstan
- Hitung kadar air dalam contoh
Komentar
Posting Komentar