Tag: titrasi kompleksometri

  • Membuat Kurva Titrasi Kompleksometri

    Membuat Kurva Titrasi Kompleksometri

    Artikel ini akan memaparkan bagaimana kita dapat menggambarkan kurva titrasi kompleksometri. Namun sebelum kita ke bagaian perhitungan untuk membuat kurva titrasi ada baiknya kita pahami dulu tentang konstanta kesetimbangan logm-EDTA dulu ya.

    Kali ini kita akan contohkan kompleks logam-EDTA dengan contoh ion logamnya adalah Cd2+, ion Cd2+ akan bereaksi dengan bentuk EDTA terdeprotonasi Y4- dengan reaksi sebagai berikut,

    Hasil reaksi diatas dapat digambarkan dalam bentuk struktur berikut, dimana M adalah untuk logam Cd2+

    struktur kompleks edta dan kation

    Sehingga dari reaksi (1) maka kita dapat menentukan rumus konstanta kesetimbangannya yaitu,

    Disebabkan nilai Kf adalah cukup besar maka dapat kita anggap bahwa reaksi (1) kesetimbangannya mengarah ke arah kanan ya yaitu ke arah pembentukan CdY2-. Perlu diketahui bahwa EDTA adalah asam lemah. Bentuk EDTA yang terprotonasi dilambangkan sebagai H6Y2+ dimana harga ke enam pKa EDTA adalah,

    ke enam harga Ka EDTA

    4 harga pKA EDTA berasal dari empat gugus karboksilat EDTA sedangkan dua terakhir berasal dari gugus amonium EDTA. Untuk EDTA yang tercantum didalam reaksi (1) yaitu dalam bentuk Y4- terjadi pada saat pH diatas 10.24.

    Guna menghitung konstanta kesetimbangan pembentukan CDY2- dipersamaan (2) maka kit amengasumsikan EDTA ada dalam bentuk Y4-. Disebabkan EDTA memiliki banyak bentuk maka dalam membuat larutan EDTA maka total konsentrasi EDTA tidak boleh hanya berasal dari Y4- saja. Oleh sebab itu untuk menggunakan persamaan (2) kita perlu menulis kembali dalam bentuk Cedta. Pada pH berapapun maka kesetimbangan EDTA memerlukan semua bentuk EDTA yaitu,

    Untuk mengkoreksi konstanta pembentukan EDTA dengan sifat asam dan basanya maka kita perlu menghitung fraksi aY4- dalam bentuk Y4-,

    fraksi aY4-

    Berikut nilai aY4- pada berbagai nilai pH.

    tabel fraksi ay4-

    Untuk dapat menyelesaikan persamaan (4) maka kita harus mensubstitusi ke persamaan (2) guna mendapatkan konstanta pembentukan CdY2-

    dimana K’ adalah konstanta pemebentukan CdY2- kondisional yang di pengaruhi oleh pH.

    Kompetisi pembentukan Kompleks EDTA dengan ligan yang lain
    Titrasi kompleksometri biasanya dilakukan dengan mem-buffer analit yang akan di titrasi. Jika salah satu komponen buffer tersebut dapat bereaksi dengan Cd2+ maka akan terjadi kompetisi pembentukan kompleks Cd-EDTA dengan CD-Ligan yang ada di buffer.

    Sebagai contoh jika menggunakan buffer NH4+/NH3 dimana komponen buffer ini akan dapat membentuk kompleks Cd-NH3. Disebabkan kompleks Cd-EDTA lebih kuat maka EDTA dapat menggantikan NH3 dalam kompleks Cd-NH3 akan tetapi kestabilan kompleks Cd_EDTA akan berkurang.

    Sekarang kita dapat menghitung efek dari agen pengompleks tambahan seperti NH3, dengan cara yang sama kita memperhitungkan nilai pH maka sebelum EDTA ditambahkan Ccd dapat ditulis sebagai berikut,

    perhitungan kurva titrasi kompleksometri

    nilai acd2+ dipengaruhi oleh konsentrasi NH3 namun nilai aY4- dipengaruhi oleh pH.

    Dengan menyelesaikan persamaa (8) untuk Cd2+ dan mensubstitusinya ke persamaan (6) kita akan mendapatkan,

    perhitungan konsentrasi ion logam dalam pembuatan kurva titrasi kompleksomteri

    untuk memberikan konstanta pembentukan kondisional yang memperhitungkan nilai pH dan agen pengompleks tambahan. tabel dibawah memberikan nilai aM2+ untuk beberapa kation dengan buffer NH3 dalam berbagai konsentrasi

    Menggambar Kurva titrasi Kompleksometri
    Mari kita membuat kurva titrasi 0,005 M Cd2+ 50 mL dengan titran 0,0100 M EDTA dengan buffer pH 10 memakai buffer NH4+/NH3. Sebelum titik ekuivalen maka Cd2+ terdapat dalam keadaan berlebih dan pCD ditentukan dengan menggunakan konsentrasi Cd2+ yang tidak bereaksi. Disebabkan pula tidak semua Cd2+ yang tidak bereaksi dengan EDTA ada dalam keadaan bebas namun ada yag dalam bentuk kompleks dengan NH3 maka kita harus memperhitungkan kehadiran NH3 ini sebagai agen pengomplkes tambahan. Sebagai contoh setelah penambahan 5 mL EDTA maka total konsentrasi Cd2+ adalah sebagai berikut,

    membuat kurva titrasi kompleksometri

    Pada titik ekuivalen maka analit sekarang ada dalam bentuk CdY2-. Konsentrasi Cd2+ ditentukan dengan menggunakan disosiasi CdY2-

    membuat kurva titrasi kompleksometri

    Setelah titik ekuivalen, maka EDTA ada dalam keadaan berlebih sehingga konsentrasi Cd2+ kita tentukan dengan disosiasi kompleks CdY2-.

    membuat kurva titrasi kompleksometri

    Dengan menghitung memakai tiga contoh perhitungan diatas kita dapat membuat tabel sebagai berikut,

    dan kurva titrasi kompleksometri akan seperti ini

    kurva titrasi kompleksometri
  • Jenis Titrasi Kompleksometri Dengan Menggunakan Larutan Standar EDTA

    Jenis Titrasi Kompleksometri Dengan Menggunakan Larutan Standar EDTA

    Terdapat lima jenis teknik titrasi kompleksometri dengan menggunakan larutan standar EDTA yaitu,

    • Titrasi langsung
    • Titrasi kembali
    • Titrasi substitusi
    • Titrasi alkalimetri
    • Titrasi tidak langsung

    Titrasi langsung

    • Titrasi ini dilakukan dengan mentitrasi secara langsung larutan ion logam dengan menggunakan larutan standar EDTA
    • Larutan analit berisi ion logam yang di buffer dengan pH tertentu dan selanjutnya di titrasi dengan EDTA
    • Zat tambahan seperti tartarat dapat ditambahkan untuk mencegah timbulnya endapan hidroksida dari ion logam
    • Kation yang dapat di titrasi dengan metode langsung ini adalah Cu2+, Zn2+, dan Ni2+

    Titrasi Kembali

    • Metode ini menggunakan larutan standar EDTA berlebih yang ditambahkan ke dalam larutan ion logam
    • Larutan akan terdapat EDTA yang tidak bereaksi yang kemudian bisa dititrasi dengan menggunakan larutan standar ion logam dengan adanya indikator. Larutan ZnCl2, ZnSO4, MgCl2, dan MgSO4 dapat di pakai sebagai larutan standar ion logam
    • Kation yang dapat dilakukan titrasi dengan metode ini adalah Al3+, Co2+, Pb2+, Mn2+, Hg2+, dan Ni2+

    Titrasi Substitusi

    • Metode ini menggunakan kompleks logam-EDTA yang lebih lemah misalnya ion logam M2 yang ditambahkan ke dalam larutan ion logam M1 yang akan ditentukan kandungannya.
    • Mg-EDTA atau Zn-EDTA biasanya di pakai sebagai kompleks logam kedua yang lebih lemah
    • Kompleks logam-EDTA yang lebih lemah nantinya akan digantikan dengan kompleks logam yang lebih kuat
    • Jumlah ekuivalen logam M2 yang dibebaskan dapat dititrasi dengan larutan stdandar EDTA
    • Metode ini biasanya dapat dipergunakan untuk menentukan kation Ca2+

    Titrasi Alkalimetri

    • Metode ini menggunakan prinsip bahwa reaksi EDTA H2Y2- dengan ion logam akan membebaskan ion H+
    • Ion H+ yang di bebaskan ini dapat di titrasi dengan larutan alkali contohnya NaOH dengan menggunakan indikator yang sesuai

    Titrasi Tidak Langsung

    • Metode ini dipakai untuk menentukan ion halida, fosfat atau sulfat yang mana tidak membentuk kompleks dengan EDTA
    • Untuk menentukan SO42- misalnya maka larutan di tambahkan dengan larutan standar barium dalam keadaan berlebih
    • Endapat BaSO4 kemudian di filtrasi dan ion barium yang tidak bereaksi dengan SO42- dapat di titrasi dengan EDTA
    • Dengan cara ini maka secara tidak langsung kita dapat menentukan jumlah ion sulfat dalam analit.
  • Indikator Titrasi Kompleksometri

    Indikator Titrasi Kompleksometri

    Metode visual yang dapat di gunakan untuk menentukan titik akhir titrasi pada titrasi kompleksometri hampir semuanya melibatkan pembentukan kompleks antara indikator dengan ion logam. Pada titrasi kompleksometri yang menggunakan EDTA sebagai titran maka pM (-log [ion logam]) mengalami kenaikan secara lambat sampai dengan dicapainya titik ekuivalen, dan pada saat semua ion logam telah membentuk kompleks dengan EDTA maka peningkatan secara tajam pada pM terjadi.

    Indikator yang digunakan dalam titrasi kompleksometri akan berubah warna pada saat semua logam telah habis bereaksi dan membentuk senyawa kompleks dengan EDTA. Perubahan ini dihasilkan dari beralihnya warna kompleks-indikator dengan warna indikator dalam keadaan bebasnya seperti yang digambarkan dalam reaksi berikut,

    reaksi perubahan warna indikator pada titrasi kompleksometri

    Perlu diingat bahwa reaksi kedua akan terjadi jika kestabilan MgY2- lebih tinggi jika dibandingkan dengan kestabilan MgInd-.

    Banyak sekali senyawa organik yang dapat membentuk senyawa kompleks dengan ion logam dan menghasilkan warna tertentu akan tetapi hanya sedikit dari senyawa organik ini cocok untuk dijadikan indikator visual. Hal-hal yang menjadi perhitungan suatu indikator dapat dijadikan menjadi indikator visual dalam titrasi kompleksometri adalah sebagai berikut,

    1. Dengan menambah sejumlah kecil indikator perubahan warna yang dihasilkan sudah cukup intens
    2. Warna kontrast antara kompleks logam-indikator dengan indikator harus mudah di amati
    3. Kompleks logam-indikator memiliki kestabilan untuk memastikan perubahan warna yang dapat diamati, namun kestabilannya harus lebih rendah dibandingkan dengan kompleks logam-EDTA
    4. Perubahan kesetimbangan dari kompleks logam-indikator menjadi kompleks logam-EDTA harus terjadi dengan cepat
    5. Reaksi perubahan warna indikator harus bersifat selektif
    6. Indikator harus sensitif terhadap ion logam sehingga perubahan warna dapat dengan cepat diamati saat mendekati titik ekuivalen
    7. Indikator harus stabil dalam medium yang digunakan dalam titrasi
    8. Indikator harus stabil dalam masa penyimpanan
    9. Syarat diatas harus terpenuhi pada pH yang akan dilakukan saat titrasi
    10. Dapat dengan mudah di peroleh secara komersil dan dengan kemurnian yang tinggi

    Indikator yang dipakai untuk titrasi kompleksometri umumnya adalah pewarna organik yang di kenal dengan nama ‘indikator metalokromik’. Tabel dibawah ditampilkan indikator metalokromik beserta range pH serta kation apa saja yang dapat digunakan untuk titrasi dengan indikator tersebut. Warna kompleks logam-indikator dapat dilihat secara jelas oleh mata dikisaran konsentrasi indikator antara 10exp-6 s/d 10exp-7.

    tabel range ph indikator kompleksometri

    Eriochrome Black T
    Eriochrome Black T adalah indikator metalokromik yang sering diperrgunakan dalam titrasi kompleksomteri untuk menentukan sejumlah kation. Struktur dari Eriochrome Black T diperlihatkan dalam gambar berikut ini,

    struktur Eriochrome Black T

    Eriochrome Black T bertindak sebagai asam lemah seperti reaksi berikut ini,

    reaksi hidrolisis indikator titrasi asam basa

    Ingat bahwa bentuk asam dan basa konjugasinya memiliki warna yang berbeda. Kompleks logam dengan Eriochrome Black T umumnya berwarna merah dimana dalam bentuk H2In-. Agar indikator berfungsi dengan baik maka pH larutan di set di nilai 7 ke atas agar bentuk bebas HIn2- mendominasi begitu ion logam semuanya habis bereaksi dengan EDTA dengan reaksi

    perubahan warna indikator titrasi kompleksometri
    titrasi kompleksometri

    tabung a berisi kompleks logam-indikator yang berwarna merah MIn- sedangkan gambar c adalah bentuk indikator bebasnya yaitu HIn2- sedangkan c adalah transisi warna dalam titrasi kompleksomteri menjadi warna ungu karena campuran antara warna merah dan biru dari a dan c