titrasi permanganometri

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Tujuan

     Menentukan jumlah air Kristal dalam H₂C₂O₄.XH₂O

I.2 Latar Belakang

Titrasi permanganometri adalah suatu proses titrasi untuk penentuan konsentrasi suatu reduktor dengan dengan menggunakan oksidator (KMnO₄) sebagai larutan standar. Kalium permanganate merupakan oksidator kuat yyang dapat bereaksi dengan cara yang berbeda-beda, tergantung dari pH larutannya. Kekuatannya sebagai oksidator juga berbeda-beda sesuai dengan yang terjadi pada pH. yang berbeda itu. Reaksi yang bermacam raga mini disebabkan oleh keragaman valensi mangan.

Prinsip titrasi permanganomet adalah reaksi oksidasi reduksi pada suasana asam yang melibatkan electron dengan jumlah tertentu, dibutuhkan suasana asam (H₂SO₄) untuk mencapai tingkat oksidasi dari KMnO4 yang paling tinggi dan bilangan oksidasi +7 menjadi +2. Pada proses titrasi tidak dibutuhkan indicator lain. Karena KMnO₄ sudah mampu memberikan perubahan warna saat titik akhir titrasi yang ditandai dengan terbentuknya warna merah muda. Sifat dari KMnO₄ ini dikenal sebagai autoindikator.

       (Tim Pusat Pendidikan Tenaga Kesehatan. 1995)

I.3 Dasar Teori

Titrasi permanganometri adalah penetapan kadar zat berdasarkan hasil oksidasi dengan kalium permanganat KmnO4. Titrasi permanganomet merupakan salah satu titrasi redoks. Metode permanganometri didasarkan pada reaksi oksidasi pada ion permanganat. Oksidasi ini dapat berlangsung dalam suasana asam, netral dan alkalis.

Titrasi permanganometri dilakukan dengan bantuan pemanasan ( 70ºC) untuk memperceepat reaksi. Pada awal reaksi titrasi, warna merah mantap untuk beberapa saat yang menandakan reaksi berlangsung lambat. Pada pembuatan titran selanjutnya, warna merah hilang makin cepat karena ion mangan (II) yang terjadi berfungsi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi Selanjutnya titran ddapat ditambahkan lebih cepat sampai titik akhir titrasi tercapai yaitu sampai pada tetesan dimana warna merah menjadi warna merah jambu. (Harjadi,W.1990)

Meskipun KMnO₄ dapat diperoleh dalam keadaan murni, tetapi larutan titernya tidak dapat dibuat langsung dengan menimbang seksama. Ini disebabkan waktu dilarutkan dalam air, ia akan bereaksi dengan pengotoran yang mungkin ada dalam air atau pada dinding waddah. Karena itu mula-mula dibuat larutan kira-kira sama dengan yang kemudian dibakukan, misalnya dengan menggunakan natrium oksalat. Larutan permanganate yang akan disimpan dibuat dengan pemanasan kemudian disaring dengan glasswall, krus atau penyaring asbes. Bila larutan ini akan dipakai hanya untuk hari itu saja, maka pemanasan ini tidak perlu..

Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan endapan MnO₂ yang dapat mempercepat penguraian larutan. Sejumlah baku primer tersedia untuk pembakuan larutan kalium permanganate antara lain asam oksalat dihidrat dan natrium oksalat. Larutan permanganate apabila larutan encer tidak stabil karena adanya reaksi berikut :

     4 KMn   + 2H₂O                4 MnO₂ + 4 OH^- + 3O₂

Sifat-sifat kalium permanganat :

Kalium pemanganat telah banyak dipergunakan sebagai agen pengoksidasi selama lebih dari 100 tahun. Reagen ini dapat diperoleh dengan mudah, tidak mahal, dan tidak membutuhkan indikator kecuali untuk larutan yang amat encer. Satu tetes 0,1 N permanganat memberikan warna merah muda yang jelas pada volume dari larutan yang biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini dipergunakan untuk mengidentifikasi kelebihan reagen tersebut. Permanganatmenjadi beragam reaksi kimia, karena mangan dapat hadir dalam kondisi-kondisioksidai +2,+3,+4,+6 dan +7

Reaksi yang paling  umum ditemukan dalam laboratorium adalah reaksi yang terjadidalam larutan-lrutan yang bersifat amat asam 0,1 N atau lebih besar. (Harjadi,W.1990)

Permanganat  merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat KMnO₄ . Reaksi ini difokuskan pada reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO₄ dengan bahan baku tertentu. Kebanyakan titrasi dilakukan dengan cara langsung atas alat yang dapat dioksidasi seperti Fe³⁺, asam atau garam oksalat yang dapat larut dan sebagainya. Beberapa ion logam yang tidak dioksidasi dapat dititrasi secara tidak langsung dengan permanganometri,seperti

1.         Ion-ion Ca, Ba,Sr, Pb, Zn, dan Hg yang dapat diendapkan sebagai oksalat. Setelah endapan disaring dan dicuci dilarutkan dalam H₂SO₄ berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang akhirnya dititrasi dan hasil titrasi dapat di hitung banyaknya ion lagam yang bersangkutan.

2.         Ion-ion Ba dan Pb dapat pula diendapkan sebagai garam kromat. Setelah disaring, dicuci, dan dilarutkan dengan asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO₄ dioksidasi oleh kromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan KMnO₄

Gambar I.3. Alat titrasi

Sumber-sumber kesalahan pada titrasi permanganomet, antara lain:

a.         Larutan pentiter KMnO₄ pada buret.

Apabila percobaan dilakukan dalam waktu yang lama, larutan KMnO₄ pada buret yang terkena sinar akan terurai menjadi MnO₂ sehingga pada titik akhir titrasi akan diperoleh pembentukan presipilat coklat yang seharusnya adalah larutan yang berwarna merah rosa.

b.        Penambahan KMnO₄ yang terlalu cepat pada larutan seperti H₂C₂O₄.     Pemberian KMnO₄ yang terlalu cepat pada larutan H₂C₂O₄ yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan cenderung menyebabkan reaksi antara MnO₄^- dengan Mn²⁺.

   MnO₄^-+3Mn⁺+2H₂O                         5MnO₂+4H⁺

c.         Penambahan KMnO₄ yang terlalu lambat pada larutan seperti H₂C₂O₄ yang telah ditambahkan asam sulfat dan telah dipanaskan mungkin akan terjadi kehilangan oksalat karena membentuk peroksida yang kemudian terurai menjadi air.

         H₂C₂O₄+O₂             H₂O2+2CO₂

                                    Permanganat bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi berdasarkan pereaksi ini, namaun beberapa pereaksi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi. Kalau bukan karena fakta bahwa banyak pereaksi permanganat berjalan, akan lebih banyak kesulitan lagi yang akan ditemukan dalam penggunaan reagen ini, sebagai contoh, permanganat adalah agen unsur pengoksida yang cukup kuat.

                             Permanganometri merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat (KMnO4). Reaksi ini difokuskan pada reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO4 dengan bahan baku tertentu. Titrasi dengan KMnO4 sudah dikenal lebih dari seratus tahun. Kebanyakan titrasi dilakukan dengan cara langsung atas alat yang dapat dioksidasi seperti Fe+, asam atau garam oksalat yang dapat larut dan sebagainya. Beberapa ion logam yang tidak dioksidasi dapat dititrasi secara tidak langsung dengan permanganometri seperti: (1) ion-ion Ca, Ba, Sr, Pb, Zn, dan Hg (I) yang dapat diendapkan sebagai oksalat. Setelah endapan disaring dan dicuci, dilarutkan dalam H2SO4 berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang akhirnya dititrasi dan hasil titrasi dapat dihitung banyaknya ion logam yang bersangkutan. (2) ion-ion Ba dan Pb dapat pula diendapkan sebagai garam khromat. Setelah disaring, dicuci, dan dilarutkan dengan asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO4 berlebih. Sebagian Fe2+ dioksidasi oleh khromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan menitrasinya dengan KMnO4.(Vogel,A.I.1990)

Standar-standar Primer untuk Permanganat

a.          Natrium Oksalat

Senyawa ini, Na₂C₂O₄ merupakan standar primer yang baik untukpermanganat dalam larutan asam. Senyawa ini dapat diperoleh dengan tingkat kemurnian tinggi, stabil pada saat pengeringan, dan non higroskopis. Reaksinya dengan permanganate agak sedikit rumit dan berjalan lambat pada suhu ruangan, sehingga larutan biasanya dipanaskan sampai sekitar 60°C. Bahkan pada suhu yang lebih tinggi reaksinya mulai dengan lambat, namun kecepatannya eningkat ketika ion mangan (II) terbentuk. Mangan (II) bertindak sebagai katalis, dan reaksinya disebut autokatalitik, karena katalisnya diproduksi di dalam reaksi itu sendiri. Ion tersebut dapat memberikan efek katalitiknya dengan cara bereaksi dengan cepat dengan permanganate untuk membentuk mangan berkondisi oksidasi menengah (+3 atau +4), di mana pada gilirannya secara cepat mengoksidasi ion oksalat, kembali ke kondisi divalent.

Persamaan utnuk reaksi antara oksalat dan permanganate adalah

5C₂O₄^2- + 2MnO₄^- + 16H⁺                      2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O

Hal ini digunakan untuk analisis Fe (II), H₂C₂O₄, Ca dan banyak senyawa lain. Selama beberapa tahun analisis-analisis prosedur yang disarankan oleh McBride¹, yang mengharuskan seluruh titrasi berlangsung perlahan pada suhu yang lebih tinggi dengan pengadukan yang kuat. Belakangan, Fowler dan Bright² menyelidiki secara menyeluruh reaksinya dan menganjurkan agar hampir semua permanganate ditambahkan secara tepat ke larutan yang diasamkan pada suhu ruangan. Setelah reaksinya selesai, larutan tersebut dipanaskan sampai 60°C dan titrasi diselesaikan pada suhu ini. Prosedur ini mengeliminasi kesalahan apa pun yang disebabkan oelh pembentukan hydrogen peroksida. (Vogel,A.I.1990)

b.             Besi

                Kawat besi dengan tingkat kemurnian yang tinggi dapat dijadikan sebagai standar primer. Unsur ini larut dalam asam klorida encer, dan semua besi (III) yang diproduksi selama proses pelarutan direduksi menjadi besi (II). Oksidasi dari ion klorida oleh permanganate berjalan lambat pada suhu ruangan. Namun demikian, dengan kehadiran besi, oksidasi akan berjalan lebih cepat. Meskipun besi (II) adalah agen pereduksi yang lebih kuat daripada ion klorida, ion yang belakangan disebut ini teroksidasi secara bersamaan dengan besi. Kesulitan semacam ini tidak ditemukan dalam oksidasi dari As₂O₃ ataupun Na₂C₂O₄ dalam larutan asam klorida.

                Sebuah larutan dari mangan (II) sulfat, asam sulfat dan asam fosfat, disebut larutan “pencegah”, atau larutan Zimmermann-Reinhardt, dapat ditambahkan ke dalam larutan asam klorida dari besi sebelum dititrasi dengan permanganate. Asam fosfat menurunkan konsentrasi dari ion besi (III)dengan membentuk sebuah kompleks, membantu memaksa reaksi berjalan sampai selesai, dan juga menghilangkan warna kuning yang ditunjukkan oleh besi (III) dalam media klorida. Kompleks fosfat ini tidak berwarna, dan titik akhirnya lebih jelas.Hidrogen peroksida

Penentuan-penentuan dengan Permanganat :

Penentuan besi dalam bijih-bijih besi adalah salah satu aplikasi terpenting dari titrasi-titrasi permanganate. Asam terbaik untuk melerutkan bijih-bijh besi adalah asm klorida, dan Timah (II) klorida sering ditambahkan untuk membantu proses pelarutan. Sebelum titrasi dengan permanganate setiap besi (III) harus direduksi menjadi besi (II). Timah (II) klorida biasanya dipergunakan untuk mereduksi besi dalam sampel-sampel yang telah dilarutkan dalam asam klorida. Larutan pencegah Zimmermann-Reinhardt lalu ditambahkan jika titrasi akan dilakukan dengan permanganate. Banyak agen pereduksi selain besi (II) dapat ditentukan melalui titrasi langsung dengan permanganate dalam larutan asam.

(Vogel,A.I.1990)