650 likes | 1.27k Views
KIMIA KUALITATIF (3 SKS) RH.CH DJ.HBB. I. * Pendahuluan Analisa kualitatif *Metoda H 2 S, *Metoda Alternatif , * Analisa anion, *campuran * Kualitatif-kromatografi II. Dasar-dasar : Asam, Basa , Buffer, K a , K b , Kh , pH, Kw , Ksp, Kins , kelarutan.
E N D
KIMIA KUALITATIF (3 SKS)RH.CH DJ.HBB I. *Pendahuluan Analisakualitatif *Metoda H2S, *Metoda Alternatif, *Analisa anion, *campuran *Kualitatif-kromatografi II. Dasar-dasar: Asam, Basa, Buffer, Ka, Kb, Kh, pH, Kw, Ksp, Kins, kelarutan
Bukupegangan. • 1 Qualitatif Inorganic Analysis by Vogel . 2 Chemical Principles in the Labo ratory with Qualitative Analysis by Emil J Slowinski . 3 Laboratory Exercises in General Chemistry. by VS Semishin
Kontrakkuliah Pengamputim : rhdanch.d, hbb Jumlahpertemuan : 6 – 9 Metode : TATAP MUKA TUGAS DISKUSI TUGAS UTS / MODUL I UAS / MODUL II N.A= NA. {UTS + UAS}
% penilaian : Kehadiran (75%) 0 % Tugasmandiri + Klp 25 % UTS (M.I) 75 % Total= 100% Bilarange nilai100 NA = {M.1 + M.2} / 2 Bilarange nilai50 NA = M.1+M.2M.2 = UAS
THE TEACHING OFANALYTICAL CHEMISTRY • As analytcal procedures have become more automated,direct interaction between analyst and sample has diminished. • Clasical analysis • instrumental anal s A s I A
automated anal S I C A automated anal with robotic S = sample C = computer A = analyst R = Robotics I = instrument S I C A R
Analytical information reagen c1=f-1(s) s=(fc1…)P,T Once obtained from the sample and reagen, analytical information must be transleted into chemical informaion (qualitative and quantitaive data) Chemical information sample
Specialization in Analytical Chemis • Methode Problems • Separation m envirom analysis • Mass Spectm food analysis • Atomic Spectcp biocheml analys • Molcr Spectcp pharmcl analysis • Structur Elucidt Clinical analysis • Chemometrics material science • Trace Analysis automated analys • Micro analystoxicologi • Surface anal forensic analysis • Electroanalysis geochemical anal • Thermal anal extraterrestrial anal
The relationship among fundamental of analytical chem (I), anlytical knoledge of spesific field (II), and knowledge required for specialist (pie-haped area) • Prodc of clinics Microelectronc Chemical metallurgy Technology enviromental protection II I
sampel pretreatment*samplereagent indicator chemical physical reagent signalanalytical investigation* signalmathematical investigation sampling Mechanical treatment Chemical treatment treatment readout indication Feature selection Smoothing convolution
*Analytical informationSignal information know chemical information Y chem Inf chem Inf knowledge for recognition Signal Interpretation. Training Calibration Knowledge enough Recognition (e.g.pattern) identification
KEDUDUKAN ANALISA KIMIAmenentukanANALISIS KIMIA mengetahui *Macam *Struktur/sifat *Jumlah pertanian Analisis dalam : ilmupengetahuan industri Row material, kualitaskontrol, pengolahan research & Development
ANALISA KIMIA kation kualitatif anion Anorganik organik kuantitatif klasik modern
DASAR ANALISIS KUALITATIF • KESIMPULAN SEMENTARA Reaksi-kimiapenunjangpemeriksaanpendahuluan: a. Reaksi spesifik/khas – pereaksi spesifik untuk bahan tertentu b. Reaksi sensitif/peka mampu menunjukanbahan yang sedikit. c. Reaksi selektif reaksi atassekelompokbahan yang berbeda. ANALISIS PENDAHULUAN
2. KESIMPULANDIFINITIF ANALISIS SESUNGGUHNYA PEMERIKSAAN PENDAHULUAN: 1. diperkuat 2. dipertegas TEST SIFAT KIMIA TEST SIFAT FISIS Analisakering Pemeriksaan pendahuluan Analisa basah
CONTOH ANALISISSAMPEL : serbuk warna biru . Sifatfisis : warna biru , tidak bau,larut dlm air kristal senyawatunggal/tdk camp 1. Kesimpulanawal : SENYAWA CuSO4 5H2O Bukan CuSO4 (serbuk putih) 2. Penegasan test kimia (1) : CuSO4 5H2O ? biru pucat serbuk putih (?) pembuktian proses, reaksi kimia ?
Penegasan test kimia (2) :1.sampel dilarutkan dalam air2. (+) NH4OH • Larutan CuSO4 5H2O (+) 2.NH4OH endpanmuda • Endp (+) NH4)OH kompleks birutua. • tulisreaksi (endapan & Komplk) yang terjadi • (hal.78 Vogel’s) • Bagaimana bila sampel tdk tunggal (camp) ? • Praduga dr sifatfisissampel diperlukan, larut dlm air tdk mungkin anion yang ada : CO3 -, S=, OH- (mengapa ?)
Sampel larut dalam air kation yang mungkin ada (Ni, Fe, atau Ni, Mn, • (+) NH4OH >>> Cu, Ni sbg kompleks birutua * Fe mengendap sbg Fe(OH)3 merah * Mn sbg endapan merah. perlucek endapan merah dari Fe atau Mn. perlupereaksispesifikyaitu pereaksi yang hanya dengan satu kation tertentu memberi reaksi tertentu untuk setiap kation. Cu,Ni,Pb,Ag,Hg,Co,Fe3+(+) CNS [Fe(CNS)6]3- merah darah
Spesifik dan sensitif (bataspengenalannya) 25.10-5 mg Fe (III) • 4Fe3+ (+) 3[Fe(CN)6]4- Fe4[Fe(CN)6]3 birupersia spesifik & sensitif Tulis reaksi Cu, Ni dengan amoniak kompleks dengan warna yang tidak berbedajauh
ANALISA PENDAHULUAN KERING.Pengamatanfisis : *kristal ,*warna, *bau. pemanasan bahan sampel * tdk terurai perubfisik * terurai . Perubahanwana . Meleleh . Sublimasi/menguaptanpamencair . Terbentuk uap air . Timbul gas / asap sampel
Cara kerjaanalisakering HCl pkt 1) 2 spatula 1--- 3 garam Cl mudah menguap uap yang terbentuk tdk menyebab kanapi berwarna warna apitgt dari kation M n+ sampel Massa basah
M n+ + n HCl MCl n warna dari M n+ Perubahan warna pada nyala api : Nyala oks nyala red kation p p Cu d d p/d p/d Co p/d d Ni Na mengaburkan warna unsur lain
Pengaruh warna Na, perludicegah dg penyerap warna kuning Na kaca cobalt (spektroskp) • flame test dengan kaca cobalt
SPECTROSCOPIC TESTFLAME SPECTRA • Sinar ads monokromatis tertentu prisma spektra warna S
Spetra warna Na 589,6 / 589.0 K 766,9 / 766,5 404,7/404,4 Li 670,8 610,3 Ti 535,0 Ba 535,6-534,7-524,3-513,7 487,4 MERAH O K HIJAU BIRU UNGU
2) MUTUBORAKS • dipanaskan dalam nyala oks & red tidak berwarna dari metaborat . Spatula dg metaboratdisentuhkan sampel kemudian di panaskan dalam nyala oks & red pada kondisi panas & dingin, warna yang ter amati adalah warna kation metaborat.
Reaksi yang terjadi :1.penguraian boraks pada nyala oksidasi • Na2B4O7.7H2O Na2B4O7 + 10 H2O • Na2B4O7 2 NaBO2 + B2O3 B2O3 + CuO Cu(BO2)2 (metaborate) NaBO2 + CuO NaCuBO3(orthoborate) 2.penguraian pada nyala reduksi adanya C dua reaksi terjadi bersama sama.
(i).Cu (II) berwarna tereduksi Cu(I) tdk berwarna sbg metaborat • 2Cu(BO2) 2 + 2NaBO2 + C 2CuBO2 + COg Na2B4O7 (ii).Cu (II) borate tereduksi Cu metal merah • 2Cu(BO2) 2 + 4NaBO2 + 2C 2Cu + 2COg 2Na2B4O7 Bila metal metaboratbercampur dengan Nametaborat terbentuk kompleks dg tipe Na2[Cu(BO2)4], Na2[Ni(BO2)4], Na2[Co(BO2)4 Cu(BO2) 2 + 2NaBO2 Na2[Cu(BO2)4]
REAKSI ARANG.dipakai untuk mereduksi kation (logam) • Nyala apiditiupkan ke lekukanarang. Na2CO3 + sampel dicampur masukkan dalam lekukanarang. reaksi bertahap akan terjadi : arang. . Na2CO3 + MSO4 MCO3 + Na2SO4 • MCO3 MO + CO2 • MO M + CO M = Cu MO = oksida log
PELARUT REAKSI BASAH s • 1. air : panas / dingin encer : v v • 2. asam pekat : v v . 3. campuran asam Amati gas yang keluar dari proses pelarutan
ANALISIS SISTIMATIS KUALITATIF KATIONPEMISAHAN BERDASAR SEGOL/KLP KATION KARENA PERSAMAAN SIFAT TERHADAP PEREAKSI * * * * * * * s PEREAKSI ditambahkan PEREAKSI PEREAKSI END LRT END LRT LRT END
KEUNTUNGAN CARA PEMISAHAN • 1 Sampel tdk terbagi dalam reaksi spesifik • 2 Menunjukkan per kelompoksesuai sifat angotakelompok terhadap pereaksi yang di tambahkan . 3 Pemisahan kelompok kecil terisolasi. Hasil analisissistimatisperlupembuktian dg pereaksi selektif terbentuk zat baru yang berbeda dari zat semula.
PENGENALAN BERDASAR SIFAT FISIS • mengendapan • melarutan • zat berwarna lain kristal • pembent gas pereaksi lrt endapan pereaksi endapan lrt pereaksi lrt lrt pereaksi gas lrt endapan
SKEMA ANALISA METODA H2S HCl 6 M >> s gol Sampel I II III lrt IV V sisa endp HCl (0,2M)=pH 0,5,----- H2S jenuh (0,1M) ----, NH4OH,NH4Cl, pH 9(NH4)2S ----,(NH4)2CO3 0,2 M, NH4OH, pH 9,5-10, t.60oC, ---- mendidih
METODA STANDART H2Sby BERGMANN FREESENIUS NOYES • Metoda H2S metoda analisaberdasarpemisahan/pembagianpergolongan (terbagi) dalam 5 golongan . Gol klorida : Ag , Hg, Pb mengendap sebagai endp klorida berwarna putih. AgCl , Hg2Cl2 , Pb(Cl) 2 putih Gol H2S garam sulfida dari Pb, Cu, Cd, Bi, As(III,V), Sb(III,V),Sn(II,IV),Hg(II) 2 GOL I GOL II
Gol (NH4)2S garam garam sulfida : Co, Ni, Fe, Mn, Zn, Al(OH)3, Cr(OH)3 GOL III Gol (NH4)CO3 garam garam karbonat CaCO3, SnCO3, BaCO3 Gol Sisa. berisi ion Mg, K, Na,NH4 tetapberupalarutan. Setiap kelompok golongan dipisahkan dan di identifikasi secara difinitif. GOL IV GOL V
Catatan penting keberhasilan metoda H2S • pe(+) pereaksi diupayakan urut • Upayakan pemisahan unsur per-gol dg baik, pertimbangkan harga relatif Ksp • Gol (I) dan (II) • * pe(+)HCl Ag+, Hg2+, Pb2+ MCl (gol I) • pe(+)H2S Ag+, Hg2+, Pb2+ MS bersama gol H2S (gol II) • pe(+)H2S tdk dapat/ mampu me MCl lagi • Pe(+)HCl pada MS tdk mdh melarutkan • krn MS lbh skr lrt dari MCl
SKEMA ANALISISSENYAWA GOLONGAN I end gol I Pb? Ag? endp lrt Hg? Bagan Anilsa gol klorida. Air, didihkan Cuci air panas, (+) NH4OH >> Aqua regia panaskan
Tulis reaksi yang terjadi pada setiap langkah anlisis dari bagan gol klorida. BAHASAN PROSEDUR ANAL GOL I
UJI DIFINITIF GOL I (GOL KLORIDA) UJI DIFINITIF Pb PbCl2 ,larut ? [Ag,Hg,Pb] MCl + H2O endp gol I AgCl,Hg2Cl2 2PbCl2 + 4H2O 2 Pb2+ + 4 HCl + 4OH- • larutan mengkristalspt jarum • PbCl2 + CrO4= + 2Cl- • PbCl2 + H2SO4pkt pth + 2Cl- tetes tetes PbCrO4 PbSO4
UJI DIFINITIF AgAgCl + NH4OH [Ag(NH3]Cl lrt grm kompleks [Ag(NH3]Cl + HNO3 AgCl + 2 NH4NO3 putih Reaksi Tananaef. AgCl disentrifuse, hasil sentrifuse ditaruh di kertas saring (+) 1 tetes MnSO4 dan KOH MnSO4 + 2KOH Mn(OH)2 + K2SO4 2AgCl + 3Mn(OH)2 2Ag + Mn2O3 + 3H2O + MnCl2 hitam coklat pd pinggirannoda
Uji mikroskopiteteskan lrt [Ag(NH3)2]+ pd gelas obyek dan panaskan sampai NH3 menguap kristal AgCl • amati dg mikroskop kristal jarum dari AgCl • UJI Hg endapan campuran (HgNH2Cl , Hg) * (+) 1-2 tetes akuregia, sampai tdk terbentuk asap coklat * Endapan camp (+) H2O bg dua untuk uji Hg 2 HgNH2Cl + 2HCl + HNO3 2HgCl2 + 2NO + N2 + 4H2O 2Hg + 6HCl + 2HNO3 2HgCl2 + 2NO + 4H2O
UJI DIFINITIF Hg * Bagian dr larutan (+) KI + Cl- + 2KI lrt , lrt * Reakasi Tananaef bagian dari larutan diteteskan pada kertas saring, (+) 1 tetes SnCl2 5 %, 1 tetes anilin end pth hitam (anilin sbg katalisator) 2HgCl2 + Sn2+ Hg2Cl2 + Sn4+ + 2Cl- anilin 2HgCl2 + Sn2+ 2Hg + Sn4+ + 2Cl- anilin HgI2 HgI2 HgI4= HgI3-
ANALISA PEMISAHAN KATION GOL H2S • Endapanyang terbentuk dalam gol ini ; cklt *As *Sn CuS *Sb cklt SnS As2S3 As2S5 SnS2 CuS CdS Sb2S3 PbS HgS Sb2S5 Bi2S3
TINJAUAN TEORI PEMISAHAN GOL • Dasar teori untuk di mengerti , diketahui, fahami, mengapa pemisahan baik antar gol atau dalam satu golongan harus dilakukan sesuai prosedur yang cukup ketat. antara lain : * Pengaturan pH * Pemanasan dan pendinginan * Urutan penambahan pereaksi.
PEMISAHAN GOL H2S & (NH4)2S • Kedua kation gol H2S & (NH4)2S mengendap ( )MS (garam S), kecuali ( )Al , ( )Cr • Mengapa ? Garam kedua gol H2S & (NH4)2S tidak mengendap bersama-sama. Alasan teori : * Gol H2S garam sulfida yang terbentuk tidaklarutdalam asam keras/kuat encer. * Gol (NH4)2S garam sulfida yang larut dalam asam keras/kuat encer. * Adanya perbedaan harga relatif Ksp
* Keasaman larutan (pH) • pH pe ( ) gol H2S, dengan [H+] = 0,2 M menye babkan [S=] kecil (<<), garam dg Ksp << yang akan me ( ) dan sukar larut • Ksp gol H2S CuS 10-35 HgS 10-52 Ag2S 10-50 CdS 10-27 • Ksp gol (NH4)2S CoS 10-21 ZnS 10-22 FeS 10-17 MnS 10-13
Bahasan pengaturan pH pada pemisahan per golongan. • *pengendapan gol H2S gas H2S jenuh yang dialirkan ke larutan sampel dg pH 0,5 = [H+] = 0,2 M mempengaruhi [S=] dlm larutan. [S=] = ? gas H2S gas yang sukar larut [ ] max dlm larutan = 0,1M dalam larutan asam lemah sekali Ka1 = 10-7 Ka2 = 10-13