TITRASI REDOKS

Dilaksanakan pada tanggal 05 Mei 2013, pukul 09.00 WIB 

A.    Tujuan percobaan        :

·         Menentukan kadar besi

B.     Tinjauan Pustaka

Titrasi adalah metode analisis kuantitatif untuk menentukan kadar suatu larutan. Dalam titrasi zat yang akan ditentukan konsentrasinya dititrasi oleh larutan yang konsentrasinya diketahui dengan tepat dan disertai penambahan indikator larutan yang telah diketahui konsentrasinya disebut larutan baku atau larutan standar. Sedangkan indikator adalah zat yang memberikan tanda perubahan pada saat titrasi berakhir yang dikenal dengan istilah titik akhir titrasi.

Reaksi oksidasi reduksi atau reaksi redoks adalah reaksi yang melibatkan penangkapan dan pelepasan electron.Dalam setiap reaksi redoks, jumlah electron yang dilepaskan oleh reduktor harus sama dengan jumlah electron yang ditangkap oleh oksidator.Ada dua cara untuk menyetarakan persamaan reaksi redoks yaitu metode bilangan oksidasi dan metode setengah reaksi (metode ion electron), hubungan reaksi redoks dan perubahan energy adalah sebagai berikut:

Persamaan elektrokimia  yang berguna dalam perhitungan potensial sel adalah persamaan Nernst, reaksi redoks dapat digunakan dalam analisis volumetric 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. Reaksi oksidasi-reduksi (redoks) adalah reaksi pengikatan dan pelepasan elektron. Oksidasi adalah reaksi pelepasan electron sedangkan reaksi reduksi adalah penerimaan / penyerapan elektron oleh suatu zat kimia. Pelepasan dan penerimaan electron terjadi secara simultan artinya jika suatu senyawa kimia melepaskan electron berarti ada senyawa kimia lain yang menerima elektron. Reaksi redoks ditandai dengan perubahan bilangan oksidasi pada saat pereaksi berubah menjadi hasil reaksi atau pada oksidasi terjadi penambahan bilangan oksidasi sedangkan pada reduksi terjadi penurunan bilangan oksidasi.

C.     Alat dan Bahan

Alat	Bahan
Buret	Asam oksalat 0,1N
Breaker glass	KMnO4
Erlenmeyer	H2SO4 2N
Gelas ukur	FeSO4 . 7H2O 2N
Pembakar spirtus	Indikator kanji
Kasa dan kaki tiga

D.    Cara Kerja

a. Pembutan larutan standar sekunder KMnO₄ 0,1N

3,3 gr KMnO₄

            ditambahkan

100 ml aquadest

       

Dididihkan

b. Standarisasi larutan standar sekunder KMnO₄ 0,1N

10 ml asam oksalat 0,1N

            ditambahkan

10 ml H₂SO₄ 2N

            dititrasi

3 tetes KMnO₄

            dipanaskan

Mencapai suhu 70-80⁰C

            dititrasi

Warna merah jambu

 

Dihitung konsentrasi sebenarnya

c. Penentuan kadar sampel

10 ml sampel

           ditambahkan

10 ml H₂SO₄ 2N

           ditambahkan

10 ml aquades

           ditambahkan

1 ml indikator kanji

 dititrasi

KMnO_4­

          dihitung

Kadar sampelnya

E.     Hasil

No	Vol sampel	V KMnO4
		v akhir	v awal	v pakai
1	30	31,7	30	1,7
2	30	33,1	31,7	1,4
3	30	34,8	33,1	1,7
V rata-rata				1,6

F.      Pembahasan

Prinsip yang mendasari titrasi permanganometri adalah titrasi redoks (reduksi oksidasi) antara kalium permanganat sebagai larutan baku sekunder dengan asam oksalat sebagai larutan baku primer dalam standarisasi larutan permanganat.

Pembuatan larutan KMnO₄ yakni dengan melarutkan sejumlah tertentu KMnO₄ dalam akuades yang sebelumnya telah dipanaskan hingga mendidih, hal tersebut bertujuan agar zat-zat organik yang terkandung dalam akuades dapat hilang dengan cara pemanasan. Zat-zat organik tersebut harus dihilangkan sebab dapat bereaksi dengan permanganat dikarenakan sifat dari ion permanganat yang mudah tereduksi oleh zat-zat organik tersebut membentuk mangan dioksida (MnO₂) padatan yang berwarna coklat, dimana MnO₂ tersebut dapat mereduksi kembali ion permanganat sehingga lama-kelamaan kadar dari KMnO₄ akan berkurang dengan berkala. Kalium permanganat pun sangat mudah bereaksi dengan cahaya sehingga terbentuk MnO₂ juga, reaksinya :

MnO₄^- + 4H⁺ + 2e^- → MnO_2(s) + 2H₂O

            Sifat-sifat inilah yang hanya menjadikan KMnO₄ hanya dapat berlaku sebagai larutan standar baku sekunder(Day & Underwood, 2002).

Sedangkan sifat lain dari Kalium permanganat antara lain :

·         Tidak stabil

·         Mudah terurai oleh sinar matahari membentuk MnO₂

Karena sifat KMnO₄ yang mudah teruarai oleh cahaya/sinar matahari tersebut, maka wadah tempat penyimpanan larutan KMnO₄ harus berwarna gelap. Jika kita menggunakan gelas kimia sebagai wadah, maka gelas kimia harus dibungkus dengan plastik hitam atau dengan lap. Serta menggunakan buret berwarna coklat pada saat titrasi. Langkah pertama yang dilakukan pada titrasi penentuan kadar oksalat dengan cara titrasi permanganometri adalah pemipetan asam oksalat. Pipet yang digunakan adalah pipet volume, dimana pipet tersebut memiliki ketelitian yang cukup tinggi. Sebelum digunakan pipet harus dibilas terlebih dahulu beberapa kali dengan akuades setelah itu baru di bilas dengan larutan asam oksalat. Hal ini bertujuan untuk mengkondisikan pipet tersebut dengan larutan asam oksalat, dan juga agar sisa-sisa akuades yang tersisa dalam pipet tersebut dapat hilang. Sehingga pengenceran akibat adanya sisa-sisa akuades yang ada dalam pipet tersebut dapat terhindari. Setelah dipipet, larutan asam oksalat dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer dengan cara ditempelkan kebagian mulut labu erlenmeyer tersebut. Posisi pipet harus vertikal dengan posisi labu erlenmeyer dimiringkan 45⁰ dari posisi vertikal pipet volum.

Setelah semua larutan asam oksalat masuk ke dalam labu erlenmeyer, leher bagian dalam labu erlenmeyer dibilas dengan akuades, hal tersebut bertujuan agar semua sisa asam oksalat masuk ke dalam labu erlenmeyer.

Selanjutnya dilakukan penambahan H₂SO₄ 2N ke dalam labu erlenmeyer tersebut. Penambahan tersebut berfungsi sebagai pengkondisian saat dilakukannya titrasi redoks antara Kalium permanganat dengan asam oksalat. Dalam suasana asam reaksi redoks antara ion permanganat dengan ion oksalat akan sesuai dengan yang diharapkan yaitu terbentuknya ion Mn²⁺ (ion mangan) yang tidak berwarna, reaksinya :

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂O          E⁰ = 1,51 volt

(Harjadi, 1990)

Berbeda dengan reaksi antara ion permanganat dengan ion oksalat tersebut terjadi dalam suasana netral atau basa, maka produk yang dihasilkan tidak akan terbentuk Mn²⁺ akan tetapi produk lain. Hal ini dapat dilihat dari reaksi di bawah ini :

·         Dalam larutan Netral, pH 4 – 10

MnO₄^- + 4H⁺ + 3e^- ↔ MnO_2(s) + 2H₂O                                   E⁰ = 1,70 volt

·         Dalam larutan Basa, OH- 1N atau lebih

MnO₄^- + e^- ↔ MnO₄^2-                                                             E⁰ = 0,56 volt

(Harjadi, 1990)

Dalam suasana netral atau sedikit basa produk yang terbentuk adalah MnO₂, suatu endapan coklat yang dimana jika terbentuk maka MnO₂ tersebut dapat mereduksi Kalium Permanganat sehingga dalam titrasi didapat dua reduktor, yaitu asam okslata dan endapan MnO₂, sehingga kesalahan dapat terjadi dimana konsumsi ion permanganat akan lebih banyak. Selain itu adanya endapan MnO₂ pun dapat mengganggu pendeteksian titik akhir, dimana jika yang terbentuk Mn²⁺ maka larutan akan tidak berwarna sehingga titik akhir mudah dilihat yaitu ditandai dengan terbentuknya warna merah muda, berbeda dengan adanya MnO₂, pendeteksian akan sulit dilakukan karena terganggunya pendeteksian dengan adanya endapan yang berwarna coklat. Sedangkan dalam suasana basa produk yang dihasilkan adalah ion MnO₄^2-.

Setelah asam sulfat dimasukan, dilakukan pemanasan. Hal ini bertujuan agar reaksi redoks antara asam oksalat dengan kalium permanganat beraksi dengan cepar dan kesetimbangan bergeser kearah kanan (ke arah terbentuknya produk).

Sebelum titrasi dilakukan, buret yang akan digunakan harus dibilas terlebih dahulu dengan akuades baru dibilas dengan menggunakan larutan kalium permanganat. Hal ini bertujuan untuk mengkondisikan buret dengan peniter yaitu kalium permanganat. Serta bertujuan unutk menghilangkan sisa-sisa akuades yang masih menempel pada bagian dalam buret. Sehingga tidak terjadi pengenceran yang tidak disengaja dalam buret oleh larutan kalium permanganat, sehingga pada proses titrasi dilakukan larutan peniter adalah larutan yang benar-benar hasil pengenceran yanga dilakukan sebelumnya.

Setelah dibilas, buret lalu  diisi dengan larutan kalium permanganat  ± 0,05 N lalu ditanda bataskan sampai angka 0 mL. Penanda batasan ini harus dilakukan dengan posisi mata sejajar dengan garis 0 mL pada buret.

Dalam penanda batasan buret atau pembacaan buret dalam titrasi metode permanganometri, miniskus yang digunakan adalah miniskus atas, hal ini dikarenakan larutan kalium permanganat yang berwarna ungu, sehingga penanda batasan maupun pembacaan buret dilakukan mudah dilakukan dengan melihat miniskus atas. Berbeda dengan larutan yang tidak berwarna penenda batasan atau pembacaan buret harus dilakukan dengan melihat miniskus bawah buret, dimana hal tersebut sulit dilakukan dan kesalahanpembacaan sering terjadi.

Proses titrasi tidak dilakukan dengan terlalu cepat atau terlalu pelan, karena akan terjadi kesalahan-kesalahan, diantaranya :

Jika titrasi delakukan terlalu cepat, dapat menyebabkan reaksi antara MnO₄^- dengan Mn²⁺ (kesalahan positif). Sehingga akan terjadi kesalahan dalam pengamatan.

2MnO₄^- + 3Mn²⁺ + 2H₂O ↔ 5MnO₂ + 4H⁺

(Sumarna, 2004)

Jika titrasi dilakukan terlalu pelan maka ion oksalat akan membentuk peroksida yang terurai menjadi air (kesalahan negatif), sehingga ion oksalat akan hilang dan menjadi berkurang dari yang seharusnya, sehingga ion konsumsi ion permanganat akan berkurang maka terjadilah kesalahan titrasi.

H₂C₂O₄ + O₂ ↔ H₂O₂ + CO₂

             H₂O₂ ↔ H₂O + O₂

(Sumarna, 2004)

Titik akhir terjadi dengan terbentuknya warna merah muda yang dihasilkan oleh kelebihan 1 tetes peniter kalium permanganat. Sehingga pada titrasi ini tidak digunakan indikator untuk melihat perubahan warna, maka kalium permanganat disebut juga sebagai auto indikator.

G.    Daftar Pustaka

Harjadi, W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. PT. Gramedia. Jakarta.

Harvey, David. 2000. Modern Analytical Chemistry. 1st ed. The McGraw-Hill Companies, Inc. North America.

Sumarna, A. 2009. Pengantar Kimia Analisis II (Titrimetri). Pusdiklat. Bogor.

Underwood, A. L & R. A Day . Jr. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi ke ke enam. Diterjemahkan oleh A. H Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta.

H.    Lampiran