KIMIA KUANTITATIF Makalah Titrasi Redoks Dosen Pembimbing : Dewi Kurniasih Disusun Oleh : ANNA ROSA LUCKYTA DWI RETNONINGSIH MUHAMMAD AGUNG PRASETYO PUTRIANTI Tingkat : IA AKADEMI FARMASI JAMBI KATA PENGANTAR 1
Assalamu alaikum Wr.Wb. Segala puji bagi Allah SWT, yang telah memberi kesehatan dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul Titrasi Redoks yang merupakan tugas mata kuliah Kimia Kuantitatif. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu penyusun agar dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah ini disusun agar pembaca dapat menjadikannya sebagai referensi ataupun tambahan wawasan mengenai reaksi redoks kami sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagi sumber. Penulis menyadari bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis senantiasa dengan lapang dada menerima bimbingan dan arahan serta saran dan kritik yang sifatnya membangun demi perbaikan makalah berikutnya. Wassalamu alaikum Wr.Wb. Jambi, 22 Juni 2014 Penulis DAFTAR ISI 2
COVER... 1 KATA PENGANTAR 2 DAFTAR ISI.... 3 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang...... 4 B. Rumusan Masalah.... 4 C. Tujuan...... 4 BAB II PEMBAHASAN A. Titrasi Redoks..... 5 B. Jenis-Jenis Titrasi Redoks....... 6 C. Prinsip Titrasi redoks..... 9 D. Penggunaan Titrasi redoks.....9 BAB III PENUTUP A. Kesimpulan..... 11 B. Saran... 11 DAFTAR PUSTAKA..... 12 3
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Titrasi merupakan metode analisa kimia secara kuantitatif yang biasa digunakan dalam laboratorium untuk menentukan konsentrasi dari suatu reaktan. Karena pengukuran volum memainkan peranan penting dalam titrasi, maka teknik ini juga dikenali dengan analisa volumetrik. Selama bertahun-tahun istitilah analisa volumetrik sering digunakan daripada titrimetrik. Akan tetapi dilihat dari segi yang ketat, istilah titrimetrik lebih baik, karena pengukuran-pengukuran volum tidak perlu dibatasi oleh titrasi. Pada analisa tertentu misalnya, orang dapat mengukur volum gas. Titrasi adalah pengukuran volume suatu larutan dari suatu reaktan yang dibutuhkan untuk bereaksi sempurna dengan sejumlah tertentu dengan reaktan lainnya. Seringkali titrasi digunakan untuk mengukur volume larutan yang ditambahkan pada suatu larutan yang telah diketahui volumenya. Biasanya konsentrasi dari salah satu larutan, dikenal sebagai larutan standar, telah diketahui dengan tepat. Reaksi redoks secara luas digunakan dalam analisa titrimetri baik untuk zat anorganik maupun organik. Reaksi redoks dapat diikuti dengan perubahan potensial, sehingga reaksi redoks dapat menggunakan perubahan potensial untuk mengamati titik akhir satu titrasi. Selain itu cara sederhana juga dapat dilakukan dengan menggunakan indikator. Berdasarkan jenis oksidator atau reduktor yang dipergunakan dalam titrasi redoks, maka dikenal beberapa jenis titrimetri redoks seperti iodometri, iodimetri dan permanganometri. B. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan titrasi redoks? 2. Sebutkan jenis-jenis titrasi redoks? 3. Apa prinsip titrasi redoks? 4. Bagaimana penggunaan titrasi redoks? 4
C. Tujuan 1. Untuk mengetahui pengertian titrasi redoks. 2. Untuk mengetahui jenis-jenis titrasi redoks. 3. Untuk mengetahui prinsip titrasi redoks. 4. Untuk mengetahui penggunaan titrasi redoks. BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Titrasi Redoks Reaksi-reaksi kimia yang melibatkan oksidasi reduksi dipergunakan secara luas oleh analisis titrimetrik. Ion-ion dari berbagai unsur dapat hadir dalam kondisi oksidasi yang berbeda-beda, menghasilkan kemungkinan banyak reaksi redoks. Banyak dari reaksi-reaksi ini memenuhi syarat untuk dipergunakan dalam analisi titrimetrik dan penerapan-penerapannya cukup banyak. 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. Titrasi redoks itu 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 kaliksalum 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 kurva titrasi antara potensial larutan dengan volume 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 indicator contohnya penentuan oksalat dengan permanganate, atau penentuan alkohol dengan kalium dikromat. 5
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 tidak dapat diaplikasikan, misalnya ferroin, metilen, blue, dan nitroferoin. Atau ada juga yang tidak menggunakan indikator seperti permanganometri. B. Jenis-Jenis Titrasi Redoks Titrasi redoks merupakan jenis titrasi yang paling banyak jenisnya, diantaranya : 1. Permanganometri 2. Bikromatometri 3. Cerimetri 4. Iodimetri, iodometri, iodatometri 5. Bromometri, bromatometri 6. Nitrimetri Terbaginya titrasi ini dikarenakan tidak ada satu senyawa (titran) yang dapat bereaksi dengan semua senyawa oksidator dan reduktor, sehingga diperlukan berbagai senyawa titran. Karena prinsipnya adalah reaksi redoks, sehingga pastinya akan melibatkan senyawa reduktor dan oksidator, karena Titrasi redoks melibatkan reaksi oksidasi dan reduksi antara titrant dan analit. Jadi kalau titrannya oksidator maka sampelnya adalah reduktor, dan kalau titrannya reduktor maka samplenya adalah oksidator. Banyak 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, sepertinya akan menjadi tidak mungkin bisa mengaplikasikan titrasi redoks tanpa melakukan penyetaraan reaksinya dulu. 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. Perlu diingat dari penyetaraan reaksi kita akan mendapatkan harga equivalen tiap senyawa untuk perhitungan. Permanganometri adalah titrasi yang didasarkan pada reaksi redoks. Dalam reaksi ini, ion MnO 4 - bertindak sebagai oksidator. Ion MnO 4 - akan berubah menjadi ion Mn 2+ 6
dalam suasana asam. Teknik titrasi ini biasa digunakan untuk menentukan kadar oksalat atau besi dalam suatu sample. Pada permanganometri, titran yang digunakan adalah kalium permanganat. Kalium permanganat mudah diperoleh dan tidak memerlukan indikator kecuali digunakan larutan yang sangat encer serta telah digunakan secara luas sebagai pereaksi oksidasi selama seratus tahun lebih. Setetes permanganat memberikan suatu warna merah muda yang jelas kepada volume larutan dalam suatu titrasi. Warna ini digunakan untuk menunjukkan kelebihan pereaksi. Kalium Permanganat distandarisasikan dengan menggunakan natrium oksalat atau sebagai arsen (III) oksida standar-standar primer. Reaksi yang terjadi pada proses pembakuan kalium permanganat menggunakan natrium oksalat adalah: 5C 2 O 4 - + 2MnO 4 - + 16H + 10CO 2 + 2Mn 2+ + 8H 2 O Akhir titrasi ditandai dengan timbulnya warna merah muda yang disebabkan kelebihan permanganat. Penetapan kadar zat dalam praktek ini berdasarkan reaksi redoks dengan KMnO 4 atau dengan cara permanganometri. Hal ini dilakukan untuk menentukan kadar reduktor dalam suasana asam dengan penambahan asam sulfat encer, karena asam sulfat tidak bereaksi terhadap permanganat dalam larutan encer.pembakuan KMnO 4 dibuat dengan melarutkan KMnO 4 dalam sejumlah air, dan mendidihkannya selama beberapa jam dan kemudian endapan MnO 2 disaring. Endapan tersebut dibakukan dengan menggunakan zat baku utama, yaitu natrium oksalat. Larutan KMnO 4 yang diperoleh dibakukan dengan cara mentitrasinya dengan natrium oksalat yang dibuat dengan pengenceran kristalnya pada suasana asam. Pada pembakuan larutan KMnO 4 0,1 N, natrium oksalat dilarutkan kemudian ditambahkan dengan asam sulfat pekat, kemudian dititrasi dengan KMnO 4 sampai larutan berwarna merah jambu pucat. Setelah didapat volume titrasi, maka dapat dicari normalitas KMnO 4. Pada permanganometri, titran yang digunakan adalah kalium permanganat. Kalium permanganat mudah diperoleh dan tidak memerlukan indikator kecuali digunakan larutan yang sangat encer serta telah digunakan secara luas sebagai pereaksi oksidasi selama seratus tahun lebih. Setetes permanganat memberikan suatu warna merah muda yang jelas kepada volume larutan dalam suatu titrasi. Warna ini digunakan untuk menunjukkan kelebihan pereaksi. Kalium permangatat sukar diperoleh secara sempurna murni dan bebas sama sekali dari mangan oksida. Lagipula, air suling yang biasa mungkin mengandung zat-zat pereduksi yang akan bereaksi dengan kalium permanganat dengan membentuk mangan dioksida serta bukanlah suatu larutan standar primer. 7
Kalium permangatat merupakan oksidator kuat dalam larutan yang bersifat asam lemah, netral atau basa lemah. Dalam larutan yang bersifat basa kuat, ion permanganat dapat tereduksi menjadi ion manganat yang berwarna hijau. Titrasi harus dilakukan dalam larutan yang bersifat asam kuat karena reaksi tersebut tidak terjadi bolak balik, sedangakan potensial elektroda sangat tergantung pada ph. Kalium Permanganat distandarisasikan dengan menggunakan natrium oksalat atau sebagai arsen (III) oksida standar-standar primer. Bikromatometri digunakan larutan baku kalium bikromat, sebagai oksidator yang lebih lemah dari KMnO 4. Larutan baku kalim bikromat lebih stabil dari KMnO 4. Pengasaman dapat dilakukan dengan H 2 SO 4, HClO 4, atau HCl. Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e Jingga Cr 3+ + 7H 2 O tak berwarna Indikator yang digunakan, natrium difenilbenzidinsulfonat dengan perubahan warna dari hijau ke violet. Cerimetri digunakan larutan baku garam Cerium yang jika dibandingkan KMnO 4 lebih stabil, hasil reduksinya hanya satu dan tidak dapat mengoksidasi ion Cl -. Kelemahannya, tidak digunakan pada suasana netral /basa karena peristiwa hidrolisis dan warna kuning dari Ce 4+ tidak cukup terang. Diantara sekian banyak contoh teknik atau cara dalam analisis kuantitatif terdapat dua cara melakukan analisis dengan menggunakan senyawa pereduksi iodium yaitu secara langsung dan tidak langsung. Cara langsung disebut iodimetri (digunakan larutan iodium untuk mengoksidasi reduktor-reduktor yang dapat dioksidasi secara kuantitatif pada titik ekivalennya). Namun, metode iodimetri ini jarang dilakukan mengingat iodium sendiri merupakan oksidator yang lemah. Sedangkan cara tidak langsung disebut iodometri (oksidator yang dianalisis kemudian direaksikan dengan ion iodida berlebih dalam keadaan yang sesuai yang selanjutnya iodium dibebaskan secara kuantitatif dan dititrasi dengan larutan natrium thiosilfat standar atau asam arsenit). Dengan kontrol pada titik akhir titrasi jika kelebihan 1 tetes titran. perubahan warna yang terjadi pada larutan akan semakin jelas dengan penambahan indikator amilum/kanji. Iodium merupakan oksidator lemah. Sebaliknya ion iodida merupakan suatu pereaksi reduksi yang cukup kuat. Dalam proses analitik iodium digunakan sebagai pereaksi oksidasi (iodimetri) dan ion iodida digunakan sebagai pereaksi reduksi (iodometri). Relatif beberapa zat merupakan pereaksi reduksi yang cukup kuat untuk dititrasi secara langsung dengan iodium. Maka jumlah penentuan iodometrik adalah sedikit. Akan tetapi banyak pereaksi oksidasi cukup kuat untuk bereaksi sempurna 8
dengan ion iodida, dan ada banyak penggunaan proses iodometrik. Suatu kelebihan ion iodida ditambahkan kepada pereaksi oksidasi yang ditentukan, dengan pembebasan iodium, yang kemudian dititrasi dengan larutan natrium thiosulfat. Metode titrasi iodometri langsung (iodimetri) mengacu kepada titrasi dengan suatu larutan iod standar. Metode titrasi iodometri tak langsung (iodometri) adalah berkenaan dengan titrasi dari iod yang dibebaskan dalam reaksi kimia. Larutan standar yang digunakan dalam kebanyakan proses iodometri adalah natrium thiosulfat. Garam ini biasanya berbentuk sebagai pentahidrat Na 2 S 2 O 3.5H 2 O. Larutan tidak boleh distandarisasi dengan penimbangan secara langsung, tetapi harus distandarisasi dengan standar primer. Larutan natrium thiosulfat tidak stabil untuk waktu yang lama. Tembaga murni dapat digunakan sebagai standar primer untuk natrium thiosulfat dan dianjurkan apabila thiosulfat harus digunakan untuk penentuan tembaga. Potensial standar pasangan Cu(II) Cu(I),. Karena harga E iodium berada pada daerah pertengahan maka sistem iodium dapat digunakan untuk oksidator maupun reduktor. I 2 adalah oksidator lemah sedangkan iodida secara relatif merupakan reduktor lemah. C. Prinsip Titrasi Redoks 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. D. Penggunaan Titrasi Redoks Analisa dengan cara titrasi redoks telah banyak dimanfaatkan, seperti dalam analisis vitamin C (asam askorbat). Dalam analisis ini teknik iodimetri dipergunakan. 9
Pertama-tama, sampel ditimbang seberat 400 mg kemudian dilarutkan kedalam air yang sudah terbebas dari gas carbondioksida (CO 2 ), selanjutnya larutan ini diasamkan dengan penambahan asam sulfat encer sebanyak 10 ml. Titrasi dengan iodine, untuk mengetahui titik akhir titrasi gunakan larutan kanji atau amilosa. Penetapan besi dalam biji besi, biji besi terdiri atas Fe 2 O 3 (hematite), Fe 3 O 4 (magnetit), FeS 2 (pirit), FeCO 3 (siderat), Fe 2 O 3. nh 2 O (limonet), dan Fe 3 O 4. nh 2 O (goethite) dan penetapan klor dalam kaporit/kapur klor atau klorox. 10
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Reaksi-reaksi kimia yang melibatkan oksidasi reduksi dipergunakan secara luas oleh analisis titrimetrik. Reaksi oksidasi reduksi atau reaksi redoks adalah reaksi yang melibatkan penangkapan dan pelepasan elektron. Titrasi redoks merupakan jenis titrasi yang paling banyak jenisnya, diantaranya :Permanganometri, Bikromatometri, Cerimetri Iodimetri, iodometri, iodatometri, Bromometri, bromatometri, Nitrimetri. Titrasi redoks adalah titrasi suatu larutan standar oksidator dengan suatu reduktor atau sebaliknya, dasarnya adalah reaksi oksidasi-reduksi antara analit dengan titran. B. Saran Titrasi redoks yang telah disajikan dalam makalah ini, dapat dijadikan referensi ataupun tambahan wawasan bagi pembaca sehingga dapat membedakannya dan dapat menerapkanya secara tepat. 11
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2013. Materi Redoks-Praktikum Dasar Teknik Kimia I. http://pdtk1-tekimundip.weebly.com/materi-redoks.html. Diakses pada tanggal 30 November 2013. Hamdani, S. 2011. Titrasi Redoks. http://catatankimia.com/catatan/titrasiredoks.html. Diakses pada tanggal 30 November 2013. Ibnu, S, dkk. 2004. Kimia Analitik I. Malang : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang. Zulfikar. 2010. Titrasi Redoks. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimiakesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/titrasi-redoks/. Diakses pada tanggal 30 November 2013. 12