TitRaSi KoMpLeKsOmeTRi

Titrasi kompleksometri adalah salah satu metode kuantitatif dengan memanfaatkan reaksi kompleks antara ligan dengan ion logam utamanya, yang umum di indonesia EDTA (Disodium ethylene diamin tetra asetat/ tritiplex/ komplekson, dll).

Banyak ion logam dapat ditentukan dengan titrasi menggunakan suatu pereaksi (sebagai titran) yang dapat membentuk kompleks dengan logam tersebut. Salah satu senyawa komplek yang biasa digunakan sebagai penitrasi dan larutan standar adalah ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA)

EDTA merupakan asam lemah dengan empat proton. Bentuk asam dari EDTA dituliskan sebagai H₄Y dan reaksi netralisasinya adalah sebagai berikut :

Sebagai penitrasi/pengomplek logam, biasanya yang digunakan yaitu garam Na₂EDTA (Na₂H₂Y), karena EDTA dalam bentuk H₄Y dan NaH₃Y tidak larut dalam air. EDTA dapat mengomplekkan hampir semua ion logam dengan perbandingan mol 1 : 1 berapa pun bilangan oksidasi logam tersebut.

Kestabilan senyawa komplek dengan EDTA, berbeda antara satu logam dengan logam yang lain. Reaksi pembentukan komplek logam (M) dengan EDTA (Y) adalah :

M + Y → MY

Konstanta pembentukan/kestabilan senyawa komplek dinyatakan sebagai berikut ini :

Besarnya harga konstanta pembentukan komplek menyatakan tingkat kestabilan suatu senyawa komplek. Makin besar harga konstanta pembentukan senyawa komplek, maka senyawa komplek tersebut makin stabil dan sebaliknya makin kecil harga konstanta kestabilan senyawa komplek, maka senyawa komplek tersebut makin tidak (kurang) stabil.

Harga konstanta kestabilan komplek logam dengan EDTA (KMY) (Fritz dan Schenk, 1979).

Karena selama titrasi terjadi reaksi pelepasan ion H ⁺ maka larutan yang akan dititrasi perlu ditambah larutan buffer (untuk menstabilkan pH).

Untuk menentukan titik akhir titrasi ini digunakan indikator, diantaranya Calmagite, Arsenazo, Eriochrome Black T (EBT). Sebagai contoh titrasi antara Mg²⁺ dengan EDTA sebagai penitrasi, menggunakan indikator Calmagite.

Reaksi antara ion Mg²⁺ dengan EDTA tanpa adanya penambahan indikator :

Mg²⁺ + H₂Y^2- ???

MgY^2- + 2H⁺

Jika sebelum titrasi ditambahkan indikator maka indikator akan membentuk kompleks dengan Mg²⁺ (berwarna merah) kemudian Mg²⁺ pada komplek akan bereaksi dengan EDTA yang ditambahkan. Jika semua Mg²⁺ sudah bereaksi dengan EDTA maka warna merah akan hilang selanjutnya kelebihan sedikit EDTA akan menyebabkan terjadinya titik akhir titrasi yaitu terbentuknya warna biru.

  

Kestabilan termodinamik dari suatu spesi merupakan ukuran sejauh mana spesi ini akan terbentuk dari spesi-spesi lain pada kondisi-kondisi tertentu, jika sistem itu dibiarkan mencapai keseimbangan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan kompleks, yaitu :

a.      Kemampuan mengkompleks logam-logam.

Kemampuan mengkompleks relatif (dari) logam-logam digambarkan dengan baik menurut klarifikasi Schwarzenbach, yang dalam garis besarnya didasarkan atas pembagian logam menjadi asam Lewis (penerima pasangan elektron) kelas A dan kelas B.

b.      Ciri-ciri khas ligan :

Di antara ciri-ciri khas ligan yang umum diakui sebagai mempengaruhi kestabilan kompleks dalam mana ligan itu terlibat, adalah :

1.      kekuatan basa dari ligan itu

2.      sifat-sifat penyepitan (jika ada)

3.      efek-efek sterik (ruang)

Keinertan atau kelabilan kinetik dipengaruhi oleh banyak faktor, tetapi pengamatan umum berikut ini merupakan pedoman yang baik akan perilaku kompleks-kompleks dari berbagai unsur, yaitu diantaranya :

1. Unsur grup utama, biasanya membentuk kompleks-kompleks labil.
2. Dengan pengecualian Cr(III) dan Co(III), kebanyakan unsur transisi baris pertama, membentuk kompleks-kompleks labil.
3. Unsur transisi baris kedua dan baris ketiga, cenderung membentuk kompleks-kompleks inert.

Suatu reaksi kompleks dapat dipakai dalam penitaran apabila :

1.      Kompleks cukup memberikan perbedaan pH yang cukup besar pada daerah titik setara.

2.      Terbentuknya cepat.

Beberapa jenis senyawa Kompleks

Ada 2 jenis ligan dilihat dari jumlah atom donor di dalamnya :

1.      Ligan  monodentat : terdapat 1 atom di dalamnya

2.      Ligan polidentat : terdapat lebih dari 1 atom donor di dalamnya

Contoh beberapa komplekson :

1.      Asam nitrilotriasetat (III), Nama lainnya adalah :

• NITA
• NTA
• Komplekson I

2.      Asam trans-1,2-diaminosikloheksana-N,N,N’,N’-tetraasetat (IV), Nama lainnya adalah:

• EDTA
• DcyTA
• DCTa
• Komplekson IV

3.      Asam 2,2’2 etilenadioksibis (etiliminodiasetat) (V), Nama lainnya:

• Asam etilenaglikolbis (2-aminoetil eter) N,N,N’,N-tetraasetat (EGTA)

4.      Asam trietilenatetramina-N,N,N’,N”,N”’,N”’-heksaasetat (TTHA)

Jenis-jenis titrasi EDTA, yaitu :

1.      Titrasi langsung

2.      Titrasi balik

3.      Titrasi penggantian atau titrasi substitusi

4.      Titrasi alkalimetri

5.      Titrasi tidak langsung

Kurva pada titrasi EDTA dibuat dengan memplot  pM (logaritma negatif dari konsentrasi ion logam bebas : pM = -log[Mⁿ⁺]) pada sumbu y dan volume larutan EDTA yang ditambahkan pada sumbu x.

Faktor-faktor yang akan membantu menaikkan selektivitas, yaitu :

a.      Dengan mengendalikan pH larutan dengan sesuai

b.      Dengan menggunakan zat-zat penopeng

c.       Kompleks-kompleks sianida

d.      Pemisahan secara klasik

e.      Ekstraksi pelarut

f.        Indikator

g.      Anion-anion

h.      Penopengan Kinetik

Macam-macam indikator logam, yaitu diantaranya : 

• Mureksida (C.I. 56085)
• Hitam Solokrom (Hitam Eriokrom T)
• Indikator Patton dan Reeder
• Biru Tua Solokrom atau Kalkon
• Kalmagit
• Kalsikrom (calcichrome)
• Hitam Sulfon F Permanen (C.I. 26990)
• Violet Katekol (Catechol Violet) atau Violet Pirokatekol (Pyrocatechol Violet)
• Merah Bromopirogalol (Bromopyrogalol Red)
• Jingga Xilenol (Xylenol Orange) 
•  komplekson Timolftalein (Timolftalein)
• Biru Metiltimol (Komplekson Biru Metiltimol)
• Zinkon (Zincon) atau 1-(2-hidroksi-5-sulfofenil)-3-fenil-5-(2-karboksifenil)-formazan
• Biru Variamina (C.I. 37255)

Kesalahan titrasi kompleksometri tergantung pada cara yang dipakai untuk mengetahui titik akhir. Pada prinsipnya ada dua cara, yaitu kelebihan titran yang pertama ditunjukkam atau berkurangnya konsentrasi komponen tertentu sampai batas yang ditentukan, dideteksi.

1.      Kesalahan titrasi dihitung dengan cara yang sama pada titrasi pengendapan.

2.   Digunakan senyawa yang membentuk senyawa kompleks yang berwarna tajam dengan logam yang ditetapkan. Warna ini hilang atau berubah sewaktu logam telah diikat menjadi kompleks yang lebih stabil. Misalnya EDTA.

INTISARI :

Titrasi kompleksometri adalah suatu analisis volumetri berdasarkan reaksi pembentukan senyawa kompleks antara ion logam (Baku Primer) dengan zat pembentuk kompleks /ligan/ khelat (Baku Sekunder).

Ciri kompleksometri yang paling mudah untuk mengenalinya yaitu memiliki pasangan elektron bebas pada ligan.

Ligan adalah gugus yang terikat pada ion pusat.

Indikator yang sering digunakan dalam titrasi kompleksometri yaitu, Eriochrom Black T (EBT), Murexide.

iNdiKatoR

Indikator adalah senyawa kompleks yang bisa bereaksi dengan asam dan basa. Indikator digunakan untuk mengidentifikasi apakah suatu zat bersifat asam atau basa. Indikator juga digunakan untuk mengetahui titik tingkat kekuatan asam atau basa.

Skala keasaman dan kebasaan ditunjukan oleh besar kecilnya nilai pH yang skalanya dari 0-14. Dimana semakin kecil nilai pH maka akan bersifat asam (pH<7). Semakin besar nilai pH maka akan bersifat basa (pH>7). Dan pH=7 akan bersifat netral.

Syarat dapat atau tidaknya zat dijadikan indikator asam basa adalah bisa terjadi perubahan warna apabila suatu indikator diteteskan pada larutan asam atau basa.

Indikator terbagi menjadi :

Indikator Alami

Indikator alami biasanya terbuat dari zat warna alami tumbuhan. Indikator alami biasanya hanya bisa menunjukan apakah zat tersebut bisa bersifat asam atau basa. Tetapi tidak menunjukan nilai pH-nya. Contohnya Ekstrak bunga mawar, ekstrak kunyit, ekstrak wortel, ekstrak temulawak, dan lain-lain.

Bunga Mawar

Indikator Sintetis

Indikator ini biasa digunakan saat praktikum kimia. Indikator Kertas lakmus tidak dapat menunjukan nilai pH, tetapi hanya bisa menunjukan apakah zat tersebut bersifat asam atau basa. Jika bersifat asam maka kertas lakmus akan berubah menjadi warna merah. Sedangkan jika basa maka kertas lakmus akan berubah menjadi warna biru.

Kertas lakmus

Trayek pH beberapa indikator

Indikator	Asam	Basa	pH
Merah Metil	Merah	Kuning	4,2-6,3
Merah Klorofenol	Kuning	Merah	4,8-6,4
Litmus	Merah	Biru	5,0-8,0
Biru bromotimol	Kuning	Biru	6,0-7,6
Ungu Difenol	Kuning	Lembayung	7,0-8,6
(Basa) Merah Kresol	Kuning	Merah	7,2-8,8
(Basa) Timol Biru	Kuning	Biru	8,0-9,6
Fenolftalein	Tak Berwarna	Merah	8,3-10,0
Timolftalein	Tak Berwarna	Biru	9,3-10,5

Indikator Universal

Indikator Universal memiliki warna standar yang berbeda untuk setiap nilai pH (1-14). Fungsi indikator Universal adalah untuk memeriksa derajat keasaman (pH) suatu zat secara akurat. Karena aplikasinya menuntut pengukuran pH secara tepat maka sering digunakan pH Meter dan Indikator Universal.

Indikator Universal

pH meter

tiTRasi AsaM-BaSa

Di Blog sebelumnya telah di jelaskan secara umum tentang titrasi. Mungkin ada sebagian yang lupa-lupa ingat definisi dari titrasi ???

Titrasi adalah suatu metode untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah diketahui konsentrasinya.

Titrasi terbagi menjadi :

Titrasi Asam Basa

Titrasi Pengendapan

Titrasi Pembentukan Kompleks

Titrasi Oksidasi-Reduksi

Dari keempat titrasi tersebut saya akan menjelaskan terlebih dahulu mengenai titrasi asam basa.

Sebelumnya kita harus memahami pengertian asam basa. Secara singkat saya akan menjelaskan definisi asam dan basa.

Menurut Arrhenius :

Asam adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion H⁺

Basa adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH^-

Asam dan basa dibagi menjadi 2 yaitu :

Asam Kuat atau Basa Kuat adalah suatu senyawa jika dilarutkan dalam air akan terionisasi/terdisosiasi/terurai  sempurna. Artinya “Tidak ada lagi senyawa asal yang tersisa dalam air, semuanya terurai menjadi anion dan kation.”

Asam Lemah atau Basa Lemah adalah suatu senyawa jika dilarutkan dalam air terionisasi/terurai tidak sempurna. Artinya “Masih ada senyawa asal yang tersisa dan sebagian terurai menjadi anion dan kation”.

Apabila melibatkan reaksi asam basa maka disebut titrasi asam basa. Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut “Titrant” dan biasanya disimpan di dalam “Erlenmeyer”.

Sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut “Titer” dan biasanya  disimpan di dalam “Buret”. Baik titer maupun titrant biasanya berupa larutan.

Titrasi Bebas Air

Titrasi bebas air adalah titrasi yang dilakukan dalam pelarut bukan air, tetapi digunakan pelarut organik. Dengan pelarut organik tertentu kekuatan asam atau basa lemah dapat diperbesar sehingga memungkinkan suatu titrasi yang tidak memuaskan dalam pelarut air. Di bidang Farmasi teknik ini banyak dipakai karena banyak obat bersifat asam atau basa lemah yang sukar larut dalam air.

• Pelarut Amfiprotik : Pelarut yang dapat menerima maupun memberikan proton
• Contoh : Metanol, Etanol, Asam asetat, Ammonia, dll
• Pelarut Aprotik : Pelarut yang tidak dapat menerima maupun memberikan proton
• Contoh : Karbon tetraklorida, benzene, dan kloroform
• Pelarut Protogeneik : Pelarut yang mudah memberikan proton
• Contoh : Asam-asam
• Pelarut Protofilik : Pelarut yang mudah memberikan proton
• Contoh : Basa-basa, Eter, Keton

Jadi titrasi bebas air hanya untuk asam atau basa lemah saja.

Indikator Titrasi Bebas Air

Penetapan titik akhir pada titrasi bebas air, dapat dilakukan penambahan indicator atau lebih disukai cara potensiometrik. Beberapa indikator :

• Kristal violet
• Merah kinaldin
• P-Naftolbenzein
• Alvazurin 2-G
• Malachite Groen
• Merah jingga
• Biru timol
• Timolftalein
• Azo violet
• O-Hidroksiazobenzen