Titrasi Redoks (Penentuan Besi)

1.      TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini diharapkan mahasiswa mampu melakukan standarisasi dan penentuan cuplikan dengan titrasi redoks

.                                                     

2.      PERINCIAN KERJA

     1. Melakukan standarisasi larutan KMnO4

     2. Menentukan kadar besi dalam larutan

3.      DASAR TEORI

Titrasi redoks merupakan titrasi yang didasarkan pada reaksi oksidasi reduksi antara

analit dan titran. Titrasi redoks banyak digunakan untuk penentuan sebagian besar logam-logam. Indicator yang digunakan pada titrasi ini menggunakan berbagai cara kerja. Pada titrasi yang menggunakan KMnO₄ tidak menggunakan suatu larutan indicator, tetapi larutan KMnO₄ itu sendiri dapat bertindak sebagai indicator.

      Beberapa titrasi redoks menggunakan amilum sebagai indicator, khususnya titrasi redoks yang melibatkan iodine. Indikator yang lain yang bersifat reduktor/oksidator lemah juga sering dipakai untuk titrasi redoks jika kedua indicator diatas tidak dapat diaplikasikan, misalnya ferroin, metilen, blue, dan nitroferoin. Contoh titrasi redoks yang terkenal adalah iodimetri. Iodometri, permanganometri menggunakan titrant kalium permanganat untuk penentuan Fe²⁺ dan Oksalat, Kalium dikromat dipakai untuk titran  penentuan Besi(II) dan Cu(I) dalam CuCl. Bromat dipakai sebagai titrant untuk penentuan fenol, dan iodida (sebagai I₂ yang dititrasi dengan tiosulfat.), dan Cerium(IV) yang bisa dipakai untuk titrant titrasi redoks penentuan ferosianida dan nitrit.

      Titik akhir dari suatu titrasi redoks dapat dilakukan dengan mebuat kurva titrasi antara potensial larutan dengan volume titran atau dapat juga menggunakan indicator. Dengan memandang tingkat kemudahan dan efisiensi maka titrasi redoks dengan indicator sering kali yang banyak dipilih. Beberapa titrasi redoks menggunakan warna titrant sebagai indicator contohnya penentuan oksalat dengan permanganate, atau penentuan alkohol dengan kalium dikromat.

             3.1 Kalium Permanganat

       Kalium permanganat digunakan secara luas sebagai pereaksi oksidasi selama seratus tahun lebih. Zat ini merupakan pereaksi yang mudah diperoleh, tidak mahal dan tidak memerlukan suatu indicator kecuali kalau digunakan larutan-larutan yang sangat encer. Satu tetes KMnO₄ 0,1 N memberikan suatu warna merah muda yang jelas pada larutan dalam titrasi. Permanganat mengalami reaksi kimia yang bermacam-macam, karena mangan dapat berada dalam keadaan-keadaan oksidasi +2, +3, +4, +5, +6, +7. Untuk reaksi yang berlangsung dalam larutan yang asam akan terjadi reaksi :

            MnO₄ ^-+ 8H­­­­⁺ + 5e <=> Mn ²⁺+ 4H­₂O

Sedangkan untuk reaksi dalam larutan berasam rendah :

            MnO₄ ^-+ 8H­­­­⁺ + 3e <=>        MnO₂ + 2H­₂O

Reaksi yang paling banyak digunakan adalah reaksi pada larutan yang sangat asam, dimana permanganat bereaksi dengan sangat cepat.

     

        3.2 Natrium Oksalat

        Senyawa ini merupakan standar primer yang baik bagi permanganat dalam larutan berasam. Dapat diperoleh dalam derajat kemurnian yang tinggi, stabil pada pemanasan dan tidak higroskopis. Reaksi dengan permanganat agak komplek dan sekalipun banyak penelitian yang telah dilakukan, namun mekanisme yang tepat tidak jelas. Reaksinya lambat pada suhu kamar. Oleh kareana itu biasanya larutan dipanaskan pada suhu 60⁰C. Pada kenaikan suhu, pada awalnya reaksi berjalan lambat, tetapi kecepatan meningkat setelah ion mangan (II) terbentuk. Mangan (II) bertindak sebagai suatu katalis dan reaksinya dinamakan otokatalitik karena katalis dihasilkan oleh reaksinya sendiri. Ionnya mungkin mempengaruhi efek katalitiknya dengan cepat bereaksi dengan permanganat untuk membentuk mangan dari keadaan oksidasi antara +3 dan +4 yang selanjutnya dengan cepat mengoksidasi ion oksalat, kembali keadaan divalent. Adapun reaksinya adalah :

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

    

              Fowler dan bright melakukan suatu penelitian yang sangat mendalam terhadap kesalahan-kesalahan yang mungkin didalam titrasi. Mereka menemukan beberapa bukti dari pembentukan peroksida

            O₂  +  H₂C₂O₄   →   H₂O₂  +  2 CO₂

Dan apabila perioksida terurai sebelum bereaksi dengan permanganat, terlalu sedikit larutan permanganat yang diperlukan sehingga dari perhitungan normalitasnya tinggi. Mereka menyarankan agar hampir semua permanganat ditambahkan dengan cepat dalam larutan dipanaskan sampai 60 ⁰C dan titrasi diselesaikan pada suhu ini.

4.      ALAT YANG DIGUNAKAN

      • Kaca Arloji                                              2 buah

      • Erlenmeyer 250 ml                                   6 buah

      • Buret 50 ml                                              2 buah

      • Pipet Ukur 25 ml                                      4 buah

      • Gelas Kimia 100 ml, 250 ml                     2 buah

      • Labu Takar 100 ml, 250 ml, 500 ml         2 buah

      • Spatula                                                    2 buah

      • Bola Karet                                               4 buah

      • Hot Plate                                                 2 buah

      • Termometer                                             2 buah

5.      BAHAN YANG DIGUNAKAN

      • Na₂C₂O₄  padatan                    0,3       gram

      • H₂SO₄                                     12,5       ml          

      • KMnO₄ padatan                       0,7902 gram

      • FeSO₄.7H₂O padatan               4          gram

6.      PROSEDUR PERCOBAAN

6.1 Standarisasi Larutan KMnO₄

     • Membuat larutan 0,1 N KMnO₄

     • Mengeringkan Natrium Oksalat dalam Oven pada suhu 105-110 ^oC selama 2 jam

         setelah itu mendinginkannya dalam desikator.

     • Menimbang Natrium Oksalat sebanyak 300 mg dan memasukkannya kedalam

         erlenmeyer.

     • Melarutkan 12,5 ml H₂SO₄ pekat  dalam 250 ml air ( hati-hati )

     • Memasukan larutan H₂SO₄ kedalam erlenmeyer yang berisi Natrium Oksalat.

        Mengkocoknya dan mendinginkannya sampai 24 ^oC.

     • Mentitrasi dengan 0,1 N  KMnO₄ sampai volume 35 ml. lalu dipanaskan sampai

        50-60 ^oC. dan melanjutkan titrasi setetes demi setetes hingga berubah warna yaitu

        merah muda.

6.2 Penentuan Besi Dengan KMnO₄

      • Melarutkan 4 gram cuplikan FeSO₄.7H₂O dalam air demineral 100 ml.

      • Memipet 25 ml larutan cuplikan kedalam erlenmeyer 250 ml dan menambahkan

        25ml 0,5 M H₂SO₄.

      • Mentitrasi dengan larutan standar 0,1 N KMnO₄ sampai warna merah muda tidak

        berubah lagi.