PERCOBAAN V PERMANGANOMETRI
I.
TUJUAN PERCOBAAN
1. Mahasiswa dapat melakukan standarisasi larutan permanganat. 2. Mahasiswa dapat menentukan kadar besi sebagai besi(II). 3. Untuk memahami reaksi-reaksi reduksi dan oksidasi dengan kalium permanganat.
II. LANDASAN TEORI A. Analisis Volumetri
Proses analisis untuk menentukan jumlah yang tidak diketahui dari suatu zat dengan mengukur volume larutan pereaksi yang diperlukan untuk reaksi sempurna disebut analisis volumetri. Analisis ini juga menyangkut penguluran volume gas. Proses pengukuran volume larutan yang terdapat dalam buret yang ditambahkan ke dalam larutan lain yang diketahui volume sampai terjadi reaksi sempurna disebut titrasi. Larutan yang diketahui konsentrasinya disebut larutan l arutan standar (Erik,dkk, 2011) Titik ketika reaksi tepat berlangsung sempurna disebut titil ekivalen. Untuk mengetahui titik ekivalen digunakan indikator, yang akan mengalami perubahan warna ketika terdapat kelebihan pereaksi. Titik ini disebut titik akhir titrasi yang diharapkan berimpit dengan titik ekivalen. Perbedaan antara titik ekivalen dan titik akhir titrasi disebut kesalahan titrasi. Indikator yang dipilih untuk suatu titrasi harus memberikan kesalahan yang sekecil mungkin. (Hiskia Achmad, 1996 : 170) Syarat-syarat titrasi antara lain (Rivai, 1995) : 1. Reaksi harus berlangsung sempurna, secara stoikiometri dan tidak ada reaksi samping. 2. Reaksi harus berlangsung cepat dan reversibel 3. Reaksi harus kuantitatif 4. Harus ada indikator (penunjuk akhir titrasi) baik langsung maupun tidak langsung. 5. Pada titik ekivalen reaksi harus diketahui titik akhir titrasi secara tajam. B. Larutan Standar
Larutan standar adalah larutan yang telah diketahui konsentrasinya. Ada beberapa cara dalam menstandarkan larutan, yaitu : 1. Pembuatan langsung larutan dengan melarutkan suatu zat murni dengan berat tertentu, kemudian diencerkan sampai memperoleh volume tertentu secara tepat.
Larutan ini disebut larutan standar primer, sedangkan zat yang digunakan disebut standar primer. 2. Larutan yang konsentrasinya tidak dapat diketahui dengan cara menimbang zat kemudian melarutkannya untuk memperoleh volume tertentu, tetapi dapat distandarkan dengan larutan standar primer, disebut larutan standar sekunder. 3. Mengencerkan larutan pekat yang telah diketahui konsentrasinya. Pengenceran larutan pekat yang telah diketahui konsentrasinya dengan menggunakan rumus pengenceran V1.N1 = V2.N2, dengan V 1, V2 adalah volume larutan pekat dan volume setelah pengenceran, N1 dan N2 berturut-turut adalah normalitas larutan pekat dan setelah pengenceran. (Hiskia Achmad, 1996) 1996) Larutan standar primer dipreparasi dari zat standar primer. Suatu zat standar primer harus memenuhi syarat sebagai berikut : a. Bahan harus tersedia dengan mudah, dapat dikeringkan, dimurnikan dan disimpan dengan mudah. b. Bahan tidak berubah selama penimbangan (tidak higroskopis, tidak teroksidasi oleh udara, dan tidak terpengaruh CO 2). c. Bahan dapat dilakukan uji kualitatif terhadap pengotor-pengotor. d. Bahan memiliki harga ekivalen yang tinggi, sehingga kesalahan dalam penimbangan dapat diabaikan. e. Bahan mudah larut pada kondisi pemakaian. f.
Reaksi dengan larutan standar berlangsung stoikiometrik. Bahan-bahan yang digolongkan sebagai larutan standar primer antara lain,
natrium karbonat, natrium tetraborat, kalium hidrogen iodat dan asam benzoat (pada titrasi netralisasi); perak nitrat, natrium klorida, kalium klorida (pada titrasi pengendapan); dan kalium dikromat, kalium bromat, kalium iodat, iodin, natrium okasalat (pada titrasi redoks). (Didik Setiyo W, 2002) C. Titrasi Redoks
Pengertian Titrasi redoks melibatkan reaksi oksidasi dan reduksi antara titrant dan analit.Titrasi redoks banyak dipergunakan untuk penentuan kadar logam atau senyawa yang bersifat sebagai oksidator atau reduktor. Aplikasi dalam bidang industri misalnya penentuan sulfite dalam minuman anggur dengan menggunakan iodine, atau penentuan kadar alkohol dengan menggunakan kalium dikromat. Beberapa contoh yang lain adalah
penentuan asam oksalat dengan menggunakan permanganate, penentuan besi(II) dengan serium(IV), dan sebagainya. Karena melibatkan reaksi redoks maka pengetahuan tentang penyetaraan reaksi redoks memegang peran penting, selain itu pengetahuan tentang perhitungan sel volta, sifat oksidator dan reduktor juga sangat berperan. Dengan pengetahuan yang cukup baik mengenai semua itu maka perhitungan stoikiometri titrasi redoks menjadi jauh lebih mudah. Titik akhir titrasi dalam titrasi redoks dapat dilakukan dengan membuat membuat kurva titrasi antara potensial larutan dengan volume titrant, titrant, atau dapat juga menggunakan indicator. Dengan memandang tingkat kemudahan dan efisiensi maka titrasi redoks dengan indicator sering kali yang banyak dipilih. Beberapa titrasi redoks menggunakan warna titrant sebagai indikator contohnya penentuan oksalat dengan permanganate, atau penentuan alkohol dengan kalium dikromat. Beberapa titrasi redoks menggunakan amilum sebagai indicator, khususnya titrasi redoks yang melibatkan iodine. Indikator yang lain yang bersifat reduktor/oksidator lemah juga sering dipakai untuk titrasi redoks jika kedua indicator diatas dia tas tidak dapat diaplikasikan, misalnya ferroin, metilen, blue, dan nitroferoin. Contoh
titrasi
redoks
yang
terkenal
adalah adalah
iodimetri, iodimetri,
iodometri,
permanganometri menggunakan titrant kalium permanganat untuk penentuan Fe 2+ dan oksalat, Kalium dikromat dipakai untuk titran penentuan Besi(II) dan Cu(I) dalam dalam CuCl. Bromat dipakai sebagai titrant untuk penentuan fenol, dan iodida (sebagai I2 yang dititrasi dengan tiosulfat), tiosulfat), dan Cerium(IV) yang bisa dipakai untuk titrant titrasi redoks penentuan ferosianida dan nitrit. (Didik Setiyo W, 2002) 2002) Prinsip Reaksi oksidasi reduksi atau reaksi redoks adalah reaksi yang melibatkan penangkapan dan pelepasan elektron. Dalam setiap reaksi redoks, jumlah elektron yang dilepaskan oleh reduktor harus sama dengan jumlah elektron yang ditangkap oleh oksidator. Ada dua cara untuk menyetarakan persamaan reaksi redoks yaitu metode bilangan oksidasi dan metode setengah reaksi (metode ion elektron). Hubungan reaksi redoks dan perubahan energi adalah sebagai berikut: Reaksi redoks melibatkan perpindahan elektron; Arus listrik adalah perpindahan elektron; Reaksi redoks dapat menghasilkan arus listrik, contoh: sel galvani; Arus listrik dapat menghasilkan reaksi redoks, contoh sel elektrolisis. Sel galvani dan sel elektrolisis adalah sel elektrokimia. Persamaan elektrokimia yang berguna dalam perhitungan potensial sel adalah persamaan
Nernst. Reaksi redoks dapat digunakan dalam analisis volumetri bila memenuhi syarat. Titrasi redoks adalah titrasi suatu larutan standar oksidator dengan suatu reduktor atau sebaliknya, dasarnya adalah reaksi oksidasi-reduksi antara analit dengan titran. (Didik Setiyo W, 2002) D. Permanganometri
Kalium
Permanganat (KMnO4)
telah
banyak
digunakan
sebagai
agen
pengoksidasi selama lebih dari 100 tahun. Reagen ini dapat diperoleh dengan mudah, tidak mahal, dan tidak membutuhkan indikator terkecuali untuk larutan yang amat encer. Satu tetes permanganat 0,1 N memberikan warna merah muda yang jelas pada volume dari larutan yang biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini dipergunakan untuk mengindikasikan kelebihan reagen tersebut. Permanganat mengalami beragam reaksi kimia, karena Mangan(Mn) dapat dalam kondisi +2, +3, +4, +6, +7. Reaksi yang paling umum ditemukan dalam laboratorium adalah reaksi yang terjadi dalam larutan-larutan yang bersifat asam 0,1 N atau lebih besar : MnO4- + 8H+ + 5e- ↔ Mn2+ + 4H2O
Eo = +1,51 V
Permanganat bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi berdasarkan reaksi ini, namun beberapa substansi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi. Permanganat adalah agen unsur pengoksidasi yang cukup kuat untuk mengoksidasi Mn (II) menjadi MnO 2 sesuai dengan persamaan (Day, R.A dan Underwood, 2001) : 3Mn2+ + 2MnO4- + 2H2O → 5 MnO 2(s) + 4H+ Penetapan kadar zat dengan permanganometri dapat dilakukan ddalam suasana asam / basa atau netral. Metode Asam digunakan apabila dalam sampel mengandung ion Cl kurang dari 300 ppm, reaksinya : 2 KMnO4 + 2 H2SO4 → K 2SO4 + 2 MnSO4 + 2 H2O Metode Basa digunakan apabila dalam air mengandung ion Cl lebih besar dari 300 ppm, reaksinya : 2 KMnO4 + H2O →2 MnO2 + 2 KOH (Ana dan Yusrin, 2010)
E. Standarisasi KMnO4
Kalium
Permanganat
bukanlah
standar
primer. Sangat
sukar
untuk
mendapatkan pereaksi ini dalam keadaan murni, bebas sama sekali dari mangan dioksida.Apa lagi, air yang dipakai sebagai pelarut sangat mungkin masih mengandung zat
pengotor
lain
yang
dapat
mereduksi
Permanganat
menjadi
Mangan
dioksida (MnO2). Adanya zat ini sangatlah mengganggu, karena akan mempercepat penguraian dari larutan permanganat setelah didiamkan. Reaksi Penguraian : 4MnO 4- + 2H2O ↔ 4MnO2- + 3O2- + 4OHPermanganat merupakan oksidasi yang cukup kuat untuk mengoksidasi Mn(II) menjadi MnO2 menurut persamaan : 2MnO 4- + 3Mn2+ + 2H2O ↔ 5MnO 2 + 4H+
Reaksi ini lambat dalam larutan asam, tetapi sangat cepat dalam larutan netral. Larutan
Kalium
Permanganat(KMnO 4)
dapat
distandarisasikan
dengan
menggunakan arsen (III) oksida atau Natrium N atrium Oksalat sebagai larutan standar primer,larutan standar sekunder meliputi besi logam, dan besi (II) etilenadiamonium sulfat ( etileradiamina besi (II) sulfat), FeSO4, C2H4(NH3)2SO4, 4H2O (Basset, J. dkk, 1984 : 212). Larutan KMnO4 standar dapat juga digunakan secara s ecara tidak langsung dalam penetapan zat pengoksida, terutama oksida yang lebih tinggi seperti logam timbal dan mangan, oksida semacam itu sukar dilarutkan dalam asam atau basa tanpa mereduksi logam itu ke keadaan yang lebih tinggi. Tidak praktis untuk menitrasi zat ini secara langsung karena reaksi dari zat padat dengan zat pereduksi berjalan lambat (Day, R. A dan Underwood, 2001). Oleh karena itu sampel diolah dengan kuantitasnya yang berlebih diketahui sesuatu zat peruduksi dan dipanasi agar reaksi lengkap. Kemudian kelebihan zat pereduksi dititrasi dengan Permanganat standar. Berbagai zat pereduksi dapat digunakan seperti
AS2O3 dan
N2C2O4. Analisis
pirolusit,
atau
bijih
yang
mengandung
MnO2 merupakan latihan yang yang lazim bagi bagi mahasiswa. Reaksi MnO2 dengan HASO 2 : MnO2(s) + HASO2 + 2H+ → Mn2+ + H3AsO4
Dalam larutan yang bersifat basa, KMnO 4 agar mudah mengoksidasi ion-ion iodida, sionida, tiosianat, dan beberapa senyawa organik dioksidasi oleh kalium permanganat menjadi oksalat, bukan bukan menjadi karbondioksida karbondioksida (Rivai, 1995). Larutan baku KMnO 4 dibuat dengan melarutkan sejumlah Kalium Permanganat dalam air, mendidihkannya selama delapan jam atau lebih, kemudian saring endapan MnO2 yang terbentuk, lalu dibakukan dengan zat baku utama. Zat baku utama yang lazim dipakai adalah Natrium Oksalat. Reaksi yang terjadi pada proses pembakuan tersebut adalah sebagai berikut : 5C2O42- + 2MnO42- + 16H + → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O Titik titrasi akhir ditandai dengan timbulnya warna merah muda yang disebabkan oleh kelebihan Permanganat (Rivai, 1995). Standarisasi larutan Kalium permanganat dapat dilakukan dengan senyawa Natrium Oksalat (Na2C2O4) yang juga merupakan standar primer yang baik untuk permanganat dalam larutan asam. Senyawa ini mempunyai derajat kemurnian yang tinggi, stabil pada pengeringan dan tidak mudah mudah menguap. Reaksi dengan Permanganat agak rumit, dan meskipun telah banyak penyelidikan, mekanisme yang eksak masih belum jelas. Reaksi itu lambat pada temperatur kamar dan karenanya biasanya larutan dipanaskan yaitu pada suhu sekitar 60 oC (Day, R. A dan Underwood, 2001). 2001). Penetapan titrimetrik terhadap Kalsium dalam batu kapur seringkali digunakan sebagai latihan mahasiswa.Kalsium diendapkan sebagai Kalsium Oksalat (CaC 2O4). Setelah disaring dan dicuci, enadapan dilarutakn dalam Asam Sulfat dan Oksalatnya dititrasi
dengan
Permanganat.Prosedur
ini
lebih
cepat
dibandingkan
prosedur
Gravimetri (Day, R. A dan Underwood, 2001).
F. Analisis Bahan
1. Kalium Permanganat ( KMnO4 ) Sifat Fisika 1. Berat molekul : 197,12 g/mol. 2. Titik didih : 32,350C 3. Titik beku : 2,830C. 4. Bentuk : Kristal berwarna ungu-kehitaman 5. Densitas : 2,7 kg/L pada 20°C
Sifat Kimia 1. Larut dalam metanol. KMnO4 + CH3OH → CH3MnO4 + KOH 2. Mudah terurai oleh sinar. 4KMnO4 + H2O → 4 MnO 2 ↓ + 3O2 +4KOH 3. Dalam suasana netral dan basa akan tereduksi menjadi MnO2.
4KMnO4 + H2O → 4 MnO 2 ↓ + 3O2 +4KOH 4. Kelarutan dalam basa alkali berkurang jika volume logam alkali berlebih. 5. Merupakan zat pengoksidasi yang kuat. 6. Bereaksi dengan materi yang tereduksi dan mudah terbakar menimbulkan bahaya api dan ledakan. (Mulyono,2005) 2. Natrium Oksalat (Na2C2O4) Sifat Fisika 1. Berat molekul : 134 g/mol.
Sifat Kimia 1. Hasil reaksi dari asam oksalat dengan natrium
2. Bentuk : Kristal berwarna
hidroksida
putih
H2C2O4 + 2NaOH → Na 2C2O4 + 2H2O
3. Densitas : 2,34 g/cm 3
2. Bersifat toksik
4. Kelarutan dalam air : 3,7
3. Merupakan standar primer
g/100mL pada 20°C 5. Tidak larut dalam etanol
6. Asam Sulfat (H2SO4) Sifat Fisika
Sifat Kimia
1.
Berat molekul : 98 g/mol
1.
Merupakan asam kuat.
2.
Titik didih : 315-338 °C
2.
Bersifat korosif.
3.
Titik lebur : 10 °C
3.
Memiliki afinitas yang sangat besar terhadap air.
4.
Bentuk : Cairan Kental tak
4.
Bersifat sangat reaktif.
5.
Merupakan asam bervalensi dua.
6.
Diperoleh dari reaksi SO 3 dengan air.
berwarna 5.
Densitas : 1,8 kg/L pada 40°C
SO3 + H2O → H2SO4
7. Besi (Fe) Sifat Fisika 1. Berat molekul : 55,847 g/mol.
Sifat Kimia 1. Derajat keasamannya meningkat sebanding
2. Titik leleh : 1537°C.
dengan peningkatan bilangan oksidasinya.
3. Titik didih : 3000°C.
2. Tingkat hidrolisis besi meningkat sebanding
4. Bentuk : Padatan berwarna putih abu-abu
dengan peningkatan bilangan valensinya. 3. Pada temperatur kamar, besi bersifat sangat
5. Densitas : 7,874 kg/L pada 20 °C
stabil.
6. Fase padat.
4. Tidak larut dalam asam nitrat.
7. Berwarna metalik mengkilap
5. Larut dalam larutan natrium hidroksida
keabu-abuan. 8. Termasuk dalam golongan logam
panas. 6. Konfigurasi elektronnya adalah 3d6 4s2.
transisi. (Mulyono,2005) 8. Air (H2O) Sifat Fisika 1. Berat molekul : 18.0153 g/mol 2. Titik leleh : 0°C
Sifat Kimia 1. Memiliki keelektronegatifan yang lebih kuat daripada hidrogen.
3. Titik didih : 100°C
2. Merupakan senyawa yang polar.
4. Berat jenis : 0.998 gr/cm 3
3. Memiliki ikatan van der waals dan ikatan
5. Berupa cairan yang tidak berwarna dan tidak berbau. 6. Memiliki gaya adhesi yang kuat.
hidrogen. 4. Dapat membentuk azeotrop dengan pelarut lainnya. 5. Dapat dipisahkan dengan elektrolisis menjadi oksigen dan hidrogen. 6. Dibentuk sebagai hasil samping dari pembakaran senyawa yang mengandung mengandung hidrogen.
III. ALAT DAN BAHAN
A. Alat
B. Bahan
1. Erlenmeyer
1. KMnO4
2. Neraca listrik
2. H2SO4 encer
3. Corong saring
3. Aquades
4. Buret
4. Larutan Sampel
5. Gelas ukur 6. Pipet Volum 7. Pemanas
IV.
CARA KERJA
A. Standarisasi larutan KMnO4 dengan natrium oksalat Timbang 0,3 gram Na-oksalat dimasukkan dalam gelas beker
Penambahan 250 mL aquades
Penambahan H2SO4 pekat 12,5 mL
Pemanasan sampai suhu 70°C
Penitrasian dengan KMnO 4
Pencatatan volume
Hasil
B. Menentukan Ion Ferro 25 mL larutan sampel dimasukkan dalam gelas beker
Penambahan H2SO4 25 mL
Titrasi dengan KmnO 4 0,1 N
Hasil
V.
DATA PENGAMATAN
A. Standarisasi larutan KMnO4 dengan Natrium Oksalat Volume KMnO4 (mL) Percobaan 1 Percobaan 2
Percobaan 3
V rata-rata
Pengamatan Terjadi perubahan
4
4
4,1
4,03
wana dari bening → ungu muda → coklat
B. Menentukan Ion Ferro Volume KMnO4 (mL) Percobaan 1 Percobaan 2
Percobaan 3
V rata-rata
Pengamatan Terjadi perubahan
5,9
5,9
5,7
5,83
wana dari kuning → merah muda
VI. ANALISIS DATA
A. Standarisasi larutan KMnO4 dengan Natrium Oksalat Persamaan reaksi : 5 Na2C2O4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 2 MnSO4 + K 2SO4 + 5 Na2SO4 + 8H2O + 10 CO 2 5 C2O42- + 2 MnO4- + 8H+ 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O C2O42- 2CO2 + 2e Berat ekivalen (BE) Na2C2O4 = ½ mol = ½ BM = ½ . 134 = 67
1.
Menghitung Normalitas Na2C2O4
2.
Mengitung Normalitas KMnO4 Miligrek Na2C2O4 = miligrek KMnO4 V1 . N1
= V2 . N2
25 mL x 0,018 = 4,03 mL x N 2 N2
= 0,1 N
Normalitas KMnO4
= 0,1 N
C. Menentukan Ion Ferro Persamaan reaksi : MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
x1
Fe2+ Fe3+ + 1e
x5
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O 5Fe2+ 5Fe3+ + 5e MnO4- +5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3++ 4H2O
Dalam 25 mL larutan : V1 . N1
= V2 . N2
Miligram Fe = BE Fe x mgrek Fe
Miligrek Fe = miligrek KMnO 4
= 56 x 0,583
= 5,83 mL x 0,1 N
= 32,648 mg
= 0,583 mgrek
= 32,648 . 10 -3 g
Dalam 1000 mL larutan :
Berat sampel = 10 gram dalam 1L larutan = 10000 mg
Persen Fe dalam sampel
Jadi, berat Fe dalam 1L larutan adalah 1305,92 mg dengan kadar 13,0592%
VII.PEMBAHASAN VII.PEMBAHASAN
Percobaan analisis kuantitatif dengan metode titrasi permanganometri ini bertujuan untuk melakukan standarisasi larutan permanganat, menentukan kadar besi sebagai besi(II) dan untuk memahami reaksi-reaksi reduksi dan oksidasi dengan kalium permanganat. A. Standarisasi Larutan Kalium Permanganat dengan Natrium Oksalat
Titrasi permanganimetri adalah titrasi dengan menggunaka larutan kalium permanganat yang berwarna ungu. Kalium permanganat merupakan zat baku sekunder karena kalium permanganat tidak stabil, mudah terurai oleh cahaya dan mudah terurai oleh zat organik membentuk MnO2. Reaksi kalium permanganat dengan zat organik terbilang sangat lambat sehingga ketika membuat larutan kalium permanganat harus dipanaskan dan disaring dengan glaswol atau kacamasir, pemanasan berfungsi
mempercepat reaksi permanganat dengan zat organik membentuk MnO2 yang mengendap berwarna coklat berbentuk koloid (seperti lumpur) sehingga dalam pembuatannya ketika setelah dipanaskan harus disaring terlebih dahulu agar bebas dari MnO2 ini. Jika didalam larutan KMnO4 masih terdapat MnO2 maka konsentrasi permanganat seiring berjalannya waktu makin m akin berkurang (terurai). Oleh karenanya perlu dilakukan standarisasi berkala. Pada saat titrasi yang melibatkan kalium permanganat sebaiknya digunakan alat gelas (buret, botol penyimpanan larutan) yang berwarna gelap, karena dikhawatirkan kalium permanganat yang sedang digunakan, terurai oleh cahaya, sehingga apabila tidak ada botol ataupun alat gelas yang gelap, sebaiknya digunakan penutup ( bisa berupa alumunium foil ataupun plastik hitam) untuk membungkus alat gelas bening tersebut agar kedap cahaya. Dalam praktikum ini zat yang akan dititar adalah KMnO 4 yang bersifat oksidator sehingga tidak memerlukan indikator dalam proses titrasinya. Umumnya titrasi larutan KMnO4 menggunakan larutan yang tidak berwarna karena KMnO 4 sendiri sudah berwarna violet. Titrasi permanganometri harus dalam suasana asam kuat sehingga harus digunakan H 2SO4 sebagai pengasamnya. Hal ini dilakukan karena jika tidak berada dalam suasana asam kuat maka perubahan warna KMnO 4 tidak akan terlihat. Dalam percobaan ini natrium oksalat merupakan standar primer yang baik untuk permanganat dalam larutan asam karena telah te lah memenuhi kriteria sebagai seb agai larutan standar primer. Sebelum melakukan pembakuan larutan KMnO 4 dengan NaC2O4 praktikan harus menambahkan H2SO4 ke dalam NaC2O4 pada saat penambahan terjadi reaksi : 2Na+ + C2O42- + 2H+ + SO42- → H2C2O4 + 2Na+ + SO42Pengasaman larutan dengan H 2SO4 karena tidak akan menghasilkan reaksi samping, Pengasaman dengan HCl tidak dapat digunakan karena ion Cl - dalam HCl dapat teroksidasi menjadi Cl2, sehingga akan menyebabkan kesalahan titrasi karena dibutuhkan volume KMnO4 yang lebih banyak. Fungsi penambahan H 2SO4 adalah sebagai pendonor H+, membuat larutan dalam suasana asam dan juga melepas oksigen dari C 2O4 agar bilangan oksidasinya turun, sehingga Na2C2O4 lebih mudah bereaksi dengan KMnO 4. Selain itu fungsi penambahan H 2SO4 adalah untuk mengubah natrium oksalat menjadi asam oksalat dan juga untuk menurunkan energi aktivasinya. Penambahan H 2SO4 juga berfungsi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi. Natrium oksalat merupakan senyawa organic yang bereaksi lambat dengan kalium permanganat, sehingga dalam proses titrasinya harus dalam keadaan panas, agar
kita lebih mudah melakukan melakukan titrasi dan mencegah kesalahan penentuan Titik Akhir yang diakibatkan oleh lamanya reaksi antara natrium oksalat dan kalium permanganat. Pemanasan biasanya dilakukan pada suhu 70-80 oC agar reaksi yang terjadi dapat bejalan dengan cepat. Walaupun dengan temperatur yang dipertinggi reaksi mulai dengan perlahanm, namun kecepatannya meningkat ketika ion mangan (II) terbentuk. Ion ini dapat memberikan efek kinetiknya dengan cara bereaksi cepat dengan permangannat untuk memberikan mangan. Reaksi yang terjadi antara oksalat dengan permanganat adalah : 5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O Pada saat titrasi, larutan mengalami perubahan warna yang semula bening menjadi warna pink. Hal ini menunjukan bahwa larutan tersebut telah mencapai titik ekivalen dan berakhirnya titrasi dimana larutan KMnO 4 sebagai titran jumlah molnya sama dengan jumlah mol pada titrat. Terjadinya perubahan warna karena MnO 4- (larutan ungu) tereduksi oleh Na 2C2O4 menjadi Mn2+ (merah muda). Volume rata-rata titrannya adalah 4,03 mL dan berdasarkan perhitungan normalitas KMnO 4 sebesar 0,1 N.
B. Menentukan Ion Ferro dalam Sampel
Banyaknya besi dari larutan sampel dihitung dari volume larutan KMnO 4 yang diperlukan untuk titrasi yang sudah diketahui normalitasnya. Dalam percobaan ini, sampel yang digunakan adalah sampel garam mohr dengan rumus kimia (NH 4)2Fe(SO4)2 atau sering kita sebut sebagai ferro amonium sulfat, karena besi sangat mudah di oksidasi menjadi Fe3+ sehingga digunakan larutan kalium permanganat sebagai standar. Pada sampel yang digunakan (garam mohr) yang seharusnya berwarna hijau kebiruan, terdapat warna kuning, ini membuktikan bahwa sebagian besi II dalam garam mohr tersebut sudah teroksidasi menjadi Besi III, sehingga ketika dilarutkan kedalam labu ukur pun, warna sampel menjadi lebih kuning semu hijau. Larutan sampel digunakan sebagai titrat dan KMnO 4 sebagai titran. Sebanyak 25 mL sampel ditambah 25 mL H 2SO4 1 N. Dalam titrasi permanganometri titrasi harus dilakukan dalam suasana asam. Oleh karena itu, digunakan asam kuat yang dapat mengionisasi sempurna dan dapat berfungsi untuk menciptakan suasana asam yang stabil bukan sebagai indikator karena KMnO4 bersifat autoindikator. Dalam hal ini dipilih dipil ih asam sulfat (H2SO4) sebagai pencipta suasana asam yang paling baik dan juga berfungsi mengikat air yang akan dipanaskan supaya supa ya menguap.
Selain itu penambahan asam sulfat bertujuan agar KMnO 4 tereduksi menjadi Mn2+, karena apabila dalam suasana netral atau basa, KMnO 4 akan tereduksi menjadi endapan MnO2 yang berwarna coklat sehingga dapat mengganggu pengamatan. Persamaan reaksinya sebagai berikut : Suasana asam
: MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
Suasana netral (pH 4-10) : MnO 4- + 4H+ + 3e MnO2↓ + 2H2O Suasana basa
: MnO4- + 2H2O + 3e MnO2↓ + 4OH -
(Svehla, 1990)
Pada saat titrasi sampel, KMnO4 berfungsi mengoksidasi ion Fe 2+ menjadi Fe3+, sedangkan KMnO4 sendiri mengalami reaksi reduksi dari Mn 7+ menjadi Mn2+, dengan reaksi (Harjadi,W : 1990) : MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O Fe2+ Fe3+ + 1e Persamaan reaksi setaranya : MnO4- +5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3++ 4H2O Titrasi tidak menggunakan indikator karena KMnO4 merupakan autoindikator (self indicator) yang berupa larutan berwarna ungu sehingga pada saat titrasi perubahan warna pada sampel dapat dengan mudah diamati. Pada saat tit rasi penentuan kadar besi II tidak perlu dilakukan pada suhu panas, karena reaksi oksidasi pada besi oleh kalium permanganat berlangsung secara secar a cepat. Sehingga tidak perlu katalis ataupun pemanasan untuk mempercepat reaksi. Titrasi dilakukan dari mulai kuning bening, hingga berwarna pink semu (hampir tidak terlihat) karena dalam titrasi pada saat Titik Akhir merupakan akibat dari kelebihan sedikit titran setelah titik ekuifalen, yang merupakan kesalahan titrasi, oleh karena itu untuk mendapatkan kesalahan yang sesedikit mungkin, maka kelebihan titran juga harus sesedikit mungkin, yang ditandai dengan perubahan warna dari yang tadinya tidak berwarna menjadi berwarna rose pucat. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh volume rata-rata yang digunakan untuk titrasi sebanyak 5,83 mL. Dari data volume ini kita bisa mencari miligrek besi sehingga dapat diperoleh massa besi yaitu 32,648 mg. Berdasarkan perhitungan, berat Fe dalam 1L larutan adalah 1305,92 1305,92 mg dengan kadar kadar 13,0592%.
VIII. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulakn sebagai berikut : 1. Standarisasi larutan kalium permanganat dengan natrium oksalat diperoleh hasil normalitas kalium permanganat sebesar 0,1 N. 2. Berat besi(II) dalam sampel yang diperoleh sebesar 1305,92 mg dengan kadar 13,0592% 3. Permanganometri merupakan titrasi reduksi oksidasi dengan menggunakan larutan baku permanganat.
DAFTAR PUSTAKA
Ana Hidayati M, dan Yusrin, 2010, Pengaruh Lama Waktu Simpan Pada Suhu Ruang (2729°C) Terhadap Kadar Zat Organik Pada Air Minum Isi Ulang, Jurnal Penelitian ISBN 978.979.704.883.9, 978.979.704.883.9, Universitas Muhammadiyah Semarang, Semarang Basset, J., Denney, R.C., Jeffery, G.H. dan Mendham, J., 1979, Text Book of Quantitative Inorganic analysis Including Elementary Instrumental Analysis, Edisi Keempat , Longman Group Limited, London Day,R.A. dan A.L. Underwood, 1993, Analisa Kimia Kuantitatif Edisi ke-4, ke-4, Jakarta
Erlangga,
Didik Setiyo W, Hastuti R, dan Gunawan, 2002, Bahan Ajar Analisis Kuantitatif, Jurusan Kimia FMIPA UNDIP , Semarang Erik Prasetyo, Fika R.Myfakhir, 2011, Redox titration of iron using methylene blue as indicator and its application in ore analysis, Asian Transactions on Basic & Applied Sciences (ATBAS ISSN: 2221-4291) Volume 01 Issue 05, Bandar Lampung Harjadi,W. 1990, Ilmu 1990, Ilmu Kimia Analitik Dasar , Gramedia, Jakarta Hiskia Achmad, 1996, Kimia 1996, Kimia Larutan, Larutan, Citra Aditya Bakti, Bandung K.B. Vinay, 2009, Permanganometric Determination Of Etamsylate In BulkDrug And In Tablets, Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly 15(3) 149 – 149 – 157 157 UDC 543.42:”66.09:54:615:661.12 543.42:”66.09:54:615:661.12 Department of Chemistry, Chemistr y, University of Mysore, M ysore, India Mulyono,HAM. 2005. Kamus 2005. Kamus Kimia Cetakan ke-3, ke-3, Bumi aksara, Jakarta Rivai, 1995, Asas 1995, Asas Pemeriksaan Kimia.UI-Press, Kimia.UI-Press, Jakarta Svehla,1990, Vogel:Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian I . I . Kalman Media Pustaka, Jakarta
Lampiran
Jawaban Pertanyaan 1. Cara menentukan gram ekivalen reaksi oksidasi reduksi : Gram ekivalen (Berat Ekivalen = BE)
merupakan jumlah gram gram zat untuk
mendapatkan satu muatan.
2. Zat yang dapat dititrasi dengan cara permanganometri yaitu 3. Larutan standar permanganat tidak dapat dibuat dengan penimbangan tepat karena permanganat tidak murni yaitu mengandung beberapa hasil reduksi seperti MnO2, mudah terurai oleh zat pereduksi-amonia, zat organik o rganik yang masuk ke air dalam bentuk debu sehingga konsentrasi larutan KMnO4 akan berkurang setelah pembuatan. Larutan KMnO4 distandarisari beberapa hari stelah pembuatan karena selawa waktu penyimpanan tersebut, zat pereduksi yang ada dalam larutan akan teroksidasi semua. 4. Pada pembuatan larutan KMnO4, larutan harus disaring dengan menggunakan glass wool bukan kertas saring karena suapa larutan KMnO4 stabil dan konsentrasinya tidak berubah. Penggunaan kertas saring tidak dianjurkan karena kertas saring akan teroksidasi oleh permanganat. 5. Endapan MnO2 harus dipisahkan dari larutan permanganat karena endapan MnO2 ini berwana coklat sehingga dapat mengganggu mengganggu pengamatan. Larutan KMnO4 harus disimpan dalam wadah berwarna gelap karena cahaya akan mempercepat dekomposisi KMnO4 dengan reaksi sebagai berikut : 4KMnO4 + 2H2O 4MnO2 + 4KOH + 3O 2 6. Natrium oksalat lebih baik daripada asam oksalat sebagai s ebagai standar primer untuk titrasi permanganat karena natrium oksalat lebih mudah dimurnikan dengan rekristalisasi dengan air dan pengeringan pada 240-250°C, tidak higroskopis, tidak mengandung air kristal dan tidak berubah dlam penyimpanan. 7. Selama titrasi asam oksalat, beberapa tetesan pertama larutan permanganat berubah secara lambat dan setelah itu berlangsung cepat karena pada penambahan tetesan pertama belum terbentuk Mn2+ sedangkan pada penambahan tetesan titrasi
selanjutnya warna merah hilang semakin cepat karena ion mangan(II) yang terjadi berfungsi sebagai katalis, katalis untuk mempercepat reaksi. 8. Diketahui : berat sampel = 0,1400 g = 140 mg V KMnO4
= 24,85 mL
N KMnO4
= 0,1 N
Ditanya : % Fe dalam sampel Jawab : miligrek Fe
= miligrek KMnO4
% Fe =
=V.N =
= 24,85 mL x 0,1 N = 2,485 mgrek
= 99,4% Jadi % Fe dalam sampel sebesar 99,4%
mgram Fe
= BE Fe x mgrek = 56 x 2,485 = 139,16 mgram
9. Prinsip analisis nitrit secara permanganometri adalah berdasarkan reaksi : 5NO2- + 2MnO4- + 6H+ 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O Karena oksidasi ion, maka dapat ditulis : NO 2- + H2O NO3- + 2H+ + 2e Sehingga 1 grek NO 2- = ½ mol Nitrit siap terurai oleh asam membentuk nitrogen oksida : NO2- + 2H+ 2HNO2 NO(g) + NO2 (g) + H2O Oleh karena itu, agar tidak terjadi kehilangan nitrit dlam penetapannya maka prosedur titrasinya harus dibalik yaitu larutan permanganat yang sduah diasamkan dititrasi dengan larutan nitrit netral sehingga nitrit akan teroksidasi langsung menjadi nitrat dan tidak terbentuk nitrogen oksida. 10. Prinsip penentuan ferri dengan permanganometri : Garam ferri tidak dapat teroksidasi oleh permanganat, sehingga dalam penentuannya harus direduksi dulu menjadi ferro dengan menggunakan reduktor seperti H2S, berbagai metal, amalgam dan larutan SnCl2. Jika digunakan SnCl 2 : 2FeCl 3 + SnCl 2 2FeCl2 + SnCl4 Kelebihan SnCl 2 harus dihilangkan karena SnCl 2 juga dioksidasi oleh KMnO 4. Penghilangannya dengan HgCl 2, dengan reaksi :
SnCl2 + 2HgCl 2 SnCl4 + Hg2Cl2 (endapan) Pada percobaan tidak boleh menggunakan SnCl 2 dengan volume besar karena akan membutuhkan volume KMnO 4 yang besar juga. Kelebihan SnCl 2 harus sesedikit mungkin yaitu secara tetes demi tetes sampai warna kuning dari FeCl 3 hilang, agar kesalahan titrasinya kecil dan hasilnya lebih akurat. 11. Pada penetapan kalsium secara permanganometri, endapan kalsium oksalat yang terjadi harus dicuci karena untuk menghilangkan ion oksalat sehingga dapat ditentukan massa encapan Ca yang terbentuk. 12. Keuntungan dan kekurangan KMnO 4 dan K 2Cr 2O7 sebagai zat pengoksidasi : Keuntungan KMnO 4 : -
Merupakan oksidator kuat
-
Dapat digunakan sebagai desinfektan dan digunakan dalam laboratorium untuk menganalisis kadar besi dalam baja dengan mengoksidasi ion Fe 2+.
-
Mudah diperoleh, tidak mahal, dan tidak memerlukan suatu indikator
Kekurangan KMnO 4 : -
Merupakan standar sekunder sehingga harus distandarisasi terlebih dahulu
-
Preparasainya lebih rumit karena mudah terdekomposisi menjadi MnO 2
Keuntungan K 2Cr 2O7 : -
Tidak mahal dan dapat diperoleh dalam bentuk cukup murni untuk pembuatan larutan standar secara langsung
-
Berat ekivalen cukup tinggi, tidak higroskopis, berwujud padatan dan larutannya sangat stabil
Kekurangan K 2Cr 2O7 : -
Daya oksidatornya lebih lemah dibandingkan dengan KMnO 4
-
Hanya bisa digunakan dalam larutan asam
13. Indikator yang digunakan dalam reaksi redoks antara lain : a. Indikator redoks revesibel, contohnya Kompleks Fe(II) – Fe(II) – ortofenentrolin ortofenentrolin serta Difenilamin dan turunannya b. Indikator
redoks
irreversibel,
indikator
ini
digunakan
pada
titrasi
Bromatometri. contohnya Methyl Red (MR) dan Methyl Orange (MO). c. Indikator Redoks Khusus (Tidak terpengaruh Potensial redoks). Indikator ini dipakai pada Iodometri dan Iodimetri, indikator yang biasa digunakan adanya Amylum dan Chloroform.
