Analisis Kualitatif Anion Dan Kation
Analisis Kualitatif berkaitan dengan
identifikasi zat-zat kimia mengenali unsur atau senyawa apa yang ada dalam suatu
sampel umumnya dalam kuliah kimia. para mahasiswa pertama kali dihadapkan
dengan analisis kualitatif ketika sejumlahh unsur dipisahkan dan di
identifikasi melalui pengendapan dengan hidrogen sulfida.produk-produk organik
yang di sintesis dalam laboratorium biasa diidentifikasi dengan menggunakan
teknik-teknik instrumentasi seperti spektroskopi inframerah dan resonansi
magnetik nukir.
Analisis kualitatif
atau disebut juga analisis jenis adalah suatu cara yang dilakukan untuk
menentukan macam, jenis zat atau komponen-komponen bahan yang dianalisis. Dalam
melakukan analisis kualitatif yang dipergunakan adalah sifat-sifat zat atau
bahan, baik sifat-sifat fisis maupun sifat-sifat kimianya. Misalnya ada suatu
sampel cairan dalam gelas kimia, bila ingin mengetahui tentang kandungan sampel
cair itu maka yang harus dilakukan adalah menganalisis kualitatif terhadap
sampel cairan itu.
Tujuan analisis
kualitatif adalah untuk memisahkan dan mengidentifikasi sejumlah unsur.
Analisis kuantitatif berhubungan dengan penetapan banyak suatu zat tertentu
yang ada dalam sampel. Analisis kualitatif diperuntukkan untuk analisa komponen
atau jenis zat yang ada dalam suatu larutan. Analisis kualitatif merupakan
salah satu cara yang paling efektif untuk mempelajari kimia dan unsur-unsur
serta ion-ionnya dalam larutan.
Analisis kualitatif
kation dan anion secara sistematis telah berkembang cukup lama. Berkat kajian
yang dilakukan oleh Karl Remegius Fresenius sejak tahun 1840, yang kemudian
diterbitkan sebagai buku pada tahun 1897. Langkah-langkah analisis kation dan
anion dapat dilakukan secara sistematis melalui diagram alir, yang sampai saat
ini menjadi standar untuk kajian analisis kuantitatif bahan anorganik.
Analisis kation dan
anion sering kali dapat dibantu oleh diagram alir, yang menggambarkan
langkah-langkah sistematis untuk mengidentifikasi jenis anion dan kation.
Diagram alir untuk analisis kation lebih sistematis dibandingkan dengan diagram
alir anion. Dalam diagram alir analisis kuantitatif kation dan anion dimulai dari
ion yang dinyatakan, pereaksi yang perlu ditambahkan, kondisi eksperimen dan
rumus kimia produk yang dihasilkan. Gambar umum yang biasa digunakan adalah
aliran ke bawah, yang endapannya dituliskan di sebelah kiri, sedangkan
larutannya dituliskan di sebelah kanan.
Menentukan
adanya kation dan anion dalam suatu analisis, baik yang terdiri dari zat
tunggal (satu kation dan satu anion) atau zat majemuk atau campuran (lebih dari
kation dan anion) memerlukan sistematika tertentu. Apabila analisis berupa
larutan dapat langsung dianalisis, tetapi apabila berupa zat padat atau
campuran padat atau cair maka perlu dicari pelarut yang sesuai.
Harus disadari bahwa
cara yang dilakukan untuk melakukan analisa kualitatif yang cepat dan tepat
diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai sifat fisis bahan-bahan yang
dianalisa, seperti misalnya warna, bau, warna nyala, titik leleh, bentuk
kristal, serta kelarutannya. Pengetahuan ini sangat diperlukan dalam menarik
kesimpulan yang tepat.
Berdasarkan metodenya,
analisa kualitatif dapat dikelompokkan dalam dua kelompok. Pertama, analis
bahan berdasarkan karakterisasi fisis, yaitu penentuan sifat fisis dan
kesamaan. Kedua, analisis bahan berdasarkan metode H2S, yaitu
analisis kation dan analisis anion.
Reagensia
golongan yang dipakai untuk klasifikasi kation yang paling umum, adalah asam
klorida, hidrogen sulfida, ammonium sulfida, dan ammonium karbonat. Secara
sistematik cara analisis kation-kation diklasifikasikan dalam 5 golongan, hal
ini didasarkan pada sifat kation tersebut terhadap beberapa pereaksi tertentu
membentuk endapan atau tidak, dengan kata lain klasifikasi kation yang paling
umum didasarkan atas perbedaan kelarutan dari klorida, sulfida dan karbonat
dari kation tersebut. Sedangkan metode yang
digunakan dalam anion tidak sesistematik kation. Namun skema yang digunakan
bukanlah skema yang kaku, karena anion termasuk dalam lebih dari satu golongan.
Di dalam kation ada beberapa golongan yang memiliki
ciri khas tertentu diantaranya :
- Golongan I : Kation golongan ini membentuk endapan dengan asam klorida encer. Ion golongan ini adalah Pb, Ag, Hg. Dalam suasana asam, klorida dan kation dari golongan lain larut. Penggunaan asam klorida berlebih untuk pengendapkan kation golongan I memiliki dua keuntungan yaitu memperoleh endapan klorida semaksimal mungkin dan menghindari terbenuknya endapan BIOCI dan SbOCI. Kelebihan asam klorida yang terlalu banyak dapat menyebabkan AgCl dan PbCl 2 larut kembali dalam bentuk kompleks sedangkan klorida raksa (I), Hg, Cl2 , tetap stabil.
- Golongan II : Kation golongan ini bereaksi dengan asam klorida, tetapi membentuk endapan dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer. Ion golongan ini adalah Hg, Bi, Cu, cd, As, Sb, Sn. Kation golongan II dibagi dalam dua sub-golongan yaitu sub golongan tembaga dan sub golongan arsenik. Dasar dari pembagian ini adalah kelarutan endapan sulfida dalam ammonium polisulfida. Sementara sulfida dari sub golongan tembaga tidak larut dalam regensia ini, sulfida dari sub grup arsenik melarut dengan membentuk garam tio. Golongtan II sering disebut juga sebagai asam hidrogen sulfida atau glongan tembaga timah. Klorida, nitrat, dan sulfat sangat mudah larut dalam air. Sedangkan sulfida, hidroksida dan karbonatnya tak larut. Beberapa kation dari sub golongan tembaga (merkurium (II), tembaga (II), dan kadmium (II)) cenderung membentuk kompleks (ammonia, ion sianida, dan seterusnya).
- Golongan III : Kation golongan ini tidak bereaksi dengan asam klorida encer, ataupun dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer (buffer ammonium-amonium klorida). Namun kation ini membentuk endapan dengan ammonium sulfida dalam suasana netral / amoniakal. Kation golongan ini Co, Fe, Al, Cr, Co, Mn, Zn. Logam-logam diendapkan sebagai sulfida, kecuali aluminium dan kromium, yang diendapkan sebagai hidroksida, karena hidrolisis yang sempurna dari sulfida dalam larutan air.besi, almunium, dan mangan (sering disertai sedikit mangan) atau golongan IIIA juga diendapkan sebagai hidroksida oleh larutan amonia dengan adanya amonium klorida. Endapan hidroksida pada golongan ini bermacam-macam. Kation golongan IIIB diendapkan sebagai garam sulfidnya dengan mengalirkan gas H2S dalam larutan analit yang suasananya basa (dengan larutan buffer NH4Cl dan NH4OH).
- Golongan IV : Kation golongan ini bereaksi dengan golongan I, II, III. Kation ini membentuk endapan dengan ammonium karbonat dengan adanya ammonium klorida, dalam suasana netral atau sedikit asam. Ion golongan ini adalah Ba, Ca, Sr.
- Golongan V : Kation-kation yang umum, yang tidak bereaksi dengan regensia-regensia golongan sebelumnya, merupakan golongan kation yang terakhir. Kation golongan ini meliputi : Mg, K, NH4+. Untuk menentukan adanya kation NH4+ harus diambil dari larutan analit mula-mula. Untuk kotion-kation Ca2+, Ba2+, Sr2+, Na+, dan K+. Identifikasi dapat dilakukan dengan uji nyala.
Cara pengenalan anion
dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu berdasarkan Bunsen, Gilreath dan Vogel.
Bunsen menggolongkan anion dari sifat kelarutan garam perak dan garam
bariumnya, warna, kelarutan garam alkali dan kemudahan menguapnya. Gilreath
menggolongkan anion berdasarkan pada kelarutan garam kalsium, barium, cadmium
dan garam peraknya. Sedangkan Vogel menggolongkan anion berdasarkan pada proses
yang digunakannya, yaitu pemeriksaan anion yang dapat menguap bila diolah
dengan asam, dan pemeriksaan anion berdasarkan reaksinya dalam larutan.
Analisis kuantitatif
sebagian besar didasarkan pada kesetimbangan untuk memisahkan dan
megidntifikasi ion yang sejenis. Kesetimbangan asam basa, kesetimbangan
heterogen, kesetimbangan redoks dan kesetimbangan ion kompleks merupakan
jenis-jenis kesetimbangan yang digunakan dalam analisis kualitatif anion.
- Sifat-sifat asam basa
Garam-garam larut dalam air yang mengandung kation
basa kuat bila berkombinasi dengan anion dariasam lemah menghasilkan larutan
yang bersifat basa. Misalnya anion S2-, PO43-,
dan CO32- adalah basa Bronsted-Lowry yang kuat. Garam
yang berasal dari anion ini dengan kation seperti K+ bereaksi dengan
air dan menghasilkan larutan yang bersifat basa. Misalnya:
S2- + H2O è HS-
+ OH-
- Sifat redoks
Kelompok anion, sebagian bersifat sebagai oksidator,
sebagian reduktor, sebagian lain sifat oksidator reduktornya tergantung dalam
suasana larutannya. NO3- dan CrO42- merupakan oksidator
kuat dalam suasana larutan asam. Anion I-, S2- dan SO3-
merupakan reduktor dalam suasana asam.
I2(s) + 2 e è 2 I-
E0 = 0.536 V
S(s) + 2 H+ + 2 e è H2S(aq)
E0 = 0.142 V
SO42- + 4 H+ + 2 e è H2SO3(aq)
+ H2O(l) E0 = 0.172 V
- Kesetimbangan kelarutan
Reaksi pengendapan mengandung nilai yang sangat
berarti bagi analisis anion. Beberapa reaksi anion dengan ion barium, Ba2+
yang digunakan sebagai uji spesifik dari anion tertentu didasarkan pada nilai
kelarutannya. Demikian pula dengan reaksi pengendapan anion dengan menggunakan
ion Ag+ merupakan bagian penting dari uji analisis anion.
Ion sulfit, karbonat, kromat, fosfat dan sulfat, bila
direaksikan dengan Ba2+ akan menghasilkan garam barium yang hanya
sedikit larut dalam air, yang ditunjukkan dengan kecilnya nilai Ksp.
Untuk anion dikelompokkan ke dalam beberapa kelas
diantaranya :
- Anion sederhana seperti : O2-, F-, atau CN- .
- Anion okso diskret seperti : NO3-, atau SO42-.
- Anion polimer okso seperti silikat, borat, atau fosfat terkondensasi
- Anion kompleks halida seperti TaF6.
- Kompleks anion yang berbasis bangat seperti oksalat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar