Upload presentasi
Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu
1
KIMIA KUALITATIF (3 SKS) RH.CH DJ.HBB
I. *Pendahuluan Analisa kualitatif *Metoda H2S, *Metoda Alternatif, *Analisa anion, *campuran *Kualitatif-kromatografi II. Dasar-dasar: Asam, Basa, Buffer, Ka, Kb, Kh, pH, Kw, Ksp, Kins, kelarutan
2
Buku pegangan. 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
3
Kontrak kuliah Pengampu tim : rh dan ch.d, hbb
Jumlah pertemuan : 6 – 9 Metode : TATAP MUKA TUGAS DISKUSI TUGAS UTS / MODUL I UAS / MODUL II N.A = NA. {UTS + UAS}
4
% penilaian : Kehadiran (75%) 0 % Tugas mandiri + Klp 25 %
UTS (M.I) 75 % Total = 100% Bila range nilai 100 NA = {M.1 + M.2} / 2 Bila range nilai 50 NA = M.1+M M.2 = UAS
5
THE TEACHING OF ANALYTICAL 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
6
S I C A S I C A R automated anal
automated anal with robotic S = sample C = computer A = analyst R = Robotics I = instrument S I C A R
7
reagen c1=f-1(s) s=(fc1…)P,T sample Analytical information
Once obtained from the sample and reagen, analytical information must be transleted into chemical informaion (qualitative and quantitaive data) Analytical information reagen Chemical information sample
8
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 analys toxicologi Surface anal forensic analysis Electroanalysis geochemical anal Thermal anal extraterrestrial anal
9
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
10
sampel pretreatment *sample reagent indicator chemical physical reagent signal analytical investigation * signal mathematical investigation sampling Mechanical treatment Chemical treatment treatment readout indication Feature selection Smoothing convolution
11
*Analytical information Signal information
know chemical information Y chem Inf knowledge for recognition Signal Interpretation. Training Calibration Knowledge enough Recognition (e.g.pattern) identification
12
KEDUDUKAN ANALISA KIMIA menentukan ANALISIS KIMIA mengetahui
*Macam *Struktur/sifat *Jumlah pertanian Analisis dalam : ilmu pengetahuan industri Row material, kualitas kontrol, pengolahan research & Development
13
anion klasik modern ANALISA KIMIA kation kualitatif Anorganik organik
kuantitatif klasik modern
14
DASAR ANALISIS KUALITATIF
KESIMPULAN SEMENTARA Reaksi-kimia penunjang pemeriksaan pendahuluan: a. Reaksi spesifik/khas – pereaksi spesifik untuk bahan tertentu b. Reaksi sensitif/peka mampu menunjukan bahan yang sedikit. c. Reaksi selektif reaksi atas sekelompok bahan yang berbeda. ANALISIS PENDAHULUAN
15
PEMERIKSAAN PENDAHULUAN: 1.
KESIMPULAN DIFINITIF ANALISIS SESUNGGUHNYA PEMERIKSAAN PENDAHULUAN: 1. diperkuat 2. dipertegas TEST SIFAT KIMIA TEST SIFAT FISIS Analisa kering Pemeriksaan pendahuluan Analisa basah
16
CONTOH ANALISIS SAMPEL : serbuk warna biru
. Sifat fisis : warna biru , tidak bau,larut dlm air kristal senyawa tunggal/tdk camp 1. Kesimpulan awal : SENYAWA CuSO4 5H2O Bukan CuSO4 (serbuk putih) 2. Penegasan test kimia (1) : CuSO4 5H2O ? biru pucat serbuk putih (?) pembuktian proses, reaksi kimia ?
17
Penegasan test kimia (2) : 1.sampel dilarutkan dalam air 2. (+) NH4OH
Larutan CuSO4 5H2O (+) 2.NH4OH endpan muda Endp (+) NH4)OH kompleks biru tua. tulis reaksi (endapan & Komplk) yang terjadi (hal.78 Vogel’s) Bagaimana bila sampel tdk tunggal (camp) ? Praduga dr sifat fisis sampel diperlukan, larut dlm air tdk mungkin anion yang ada : CO3 -, S=, OH- (mengapa ?)
18
Sampel larut dalam air kation yang mungkin ada (Ni, Fe, atau Ni, Mn,
(+) NH4OH >>> Cu, Ni sbg kompleks biru tua * Fe mengendap sbg Fe(OH)3 merah * Mn sbg endapan merah. perlu cek endapan merah dari Fe atau Mn. perlu pereaksi spesifik yaitu pereaksi yang hanya dengan satu kation tertentu memberi reaksi tertentu untuk setiap kation. Cu,Ni,Pb,Ag,Hg,Co,Fe 3+(+) CNS [Fe(CNS)6]3- merah darah
19
Spesifik dan sensitif (batas pengenalannya) 25.10-5 mg Fe (III)
4Fe3+ (+) 3[Fe(CN)6]4- Fe4[Fe(CN)6]3 biru persia spesifik & sensitif Tulis reaksi Cu, Ni dengan amoniak kompleks dengan warna yang tidak berbeda jauh
20
ANALISA PENDAHULUAN KERING. Pengamatan fisis : *kristal ,*warna, *bau.
pemanasan bahan sampel * tdk terurai perub fisik * terurai . Perubahan wana Meleleh . Sublimasi/menguap tanpa mencair . Terbentuk uap air Timbul gas / asap sampel
21
Cara kerja analisa kering
HCl pkt 1) 2 spatula garam Cl mudah menguap uap yang terbentuk tdk menyebab kan api berwarna warna api tgt dari kation M n+ sampel Massa basah
22
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
23
waran flame dg kc cobalt
Pengaruh warna Na, perlu dicegah dg penyerap warna kuning Na kaca cobalt (spektroskp) flame test dengan kaca cobalt Warna flame waran flame dg kc cobalt Logam Golden-yellow Nil Natrum Na Violet Crimson Kalium K Brick -red Light-green Calsium Ca Purple Strontium Sr Yellow -green Bluis-green Barium Ba
24
SPECTROSCOPIC TEST FLAME SPECTRA
Sinar ads monokromatis tertentu prisma spektra warna S element Diskripsi warna spectra Panjang gelombang nm Na Dobel kuning 589, ,6 K Dobel merah 766, ,9 Dobel violet 404, ,7 Li Merah tungal 670,8 Orange tunggal 610,3
25
Spetra warna Na ,6 / 589.0 K 766,9 / 766, ,7/404,4 Li , ,3 Ti ,0 Ba ,6-534,7-524,3-513, ,4 MERAH O K HIJAU BIRU UNGU
26
2) MUTUBORAKS dipanaskan dalam nyala oks & red tidak berwarna dari metaborat . Spatula dg metaborat disentuhkan sampel kemudian di panaskan dalam nyala oks & red pada kondisi panas & dingin, warna yang ter amati adalah warna kation metaborat.
27
Reaksi yang terjadi : 1.penguraian boraks pada nyala oksidasi
Na2B4O7.7H2O Na2B4O H2O Na2B4O7 2 NaBO2 + B2O3 B2O CuO Cu(BO2)2 (metaborate) NaBO2 + CuO NaCuBO3 (orthoborate) 2.penguraian pada nyala reduksi adanya C dua reaksi terjadi bersama sama.
28
(i).Cu (II) berwarna tereduksi Cu(I) tdk berwarna sbg metaborat
2Cu(BO2) NaBO2 + C 2CuBO2 + COg Na2B4O7 (ii).Cu (II) borate tereduksi Cu metal merah 2Cu(BO2) NaBO2 + 2C 2Cu + 2COg 2Na2B4O7 Bila metal metaborat bercampur dengan Nametaborat terbentuk kompleks dg tipe Na2[Cu(BO2)4], Na2[Ni(BO2)4], Na2[Co(BO2)4 Cu(BO2) NaBO2 Na2[Cu(BO2)4]
29
REAKSI ARANG. dipakai untuk mereduksi kation (logam)
Nyala api ditiupkan ke lekukan arang. Na2CO sampel dicampur masukkan dalam lekukan arang. reaksi bertahap akan terjadi : arang. . Na2CO MSO4 MCO3 + Na2SO4 MCO3 MO + CO2 MO M + CO M = Cu MO = oksida log
30
s Amati gas yang keluar dari proses pelarutan PELARUT REAKSI BASAH
1. air : panas / dingin encer : v v 2. asam pekat : v v campuran asam Amati gas yang keluar dari proses pelarutan
31
ANALISIS SISTIMATIS KUALITATIF KATION PEMISAHAN BERDASAR SEGOL/KLP KATION KARENA PERSAMAAN SIFAT TERHADAP PEREAKSI * * * * * * * s PEREAKSI ditambahkan PEREAKSI PEREAKSI END LRT END LRT LRT END
32
KEUNTUNGAN CARA PEMISAHAN
1 Sampel tdk terbagi dalam reaksi spesifik 2 Menunjukkan per kelompok sesuai sifat angota kelompok terhadap pereaksi yang di tambahkan Pemisahan kelompok kecil terisolasi. Hasil analisis sistimatis perlu pembuktian dg pereaksi selektif terbentuk zat baru yang berbeda dari zat semula.
33
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
34
SKEMA ANALISA METODA H2S
HCl 6 M >> gol Sampel I II III lrt IV V sisa endp s 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
35
METODA STANDART H2S by BERGMANN FREESENIUS NOYES
Metoda H2S metoda analisa berdasar pemisahan/pembagian pergolongan (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
36
Gol (NH4)CO3 garam garam karbonat CaCO3, SnCO3, BaCO3
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 tetap berupa larutan. Setiap kelompok golongan dipisahkan dan di identifikasi secara difinitif. GOL IV GOL V
37
PEMBAHASAN METODA H2S PERLAKUAN BAHASAN
Pe(+) HCl 6 M pd pemiahan gol I. Kation gol (II) teroksidasi ke posisi oks tertinggi. Sn(II) Sn(IV), Sb(III)Sb(V) Pengaturan pH 0,5, H2S 0,1M Perlu perhatian Untuk mengendapkan MS gol(II), krn Ksp MS gol (II) << dari gol (III) kondisi asam memungkinkan pemisahan gol (II) dan (III) dpt terjadi Pengaturan pH 9-10 sedikit alkalis.dengan buffer Kation gol (III) mengendap sbg MS / M(OH)n, kondisi ini [OH] dan [S=] sbg media pengendap dalam larutan sangat rendah, kompleks (OH) dan (S) M gol (III) tidak terbentuk dan kation gol(IV) tidak mengendap ?
38
Catatan penting keberhasilan metoda H2S pe(+) pereaksi diupayakan urut
Pengaturan pH 9,5-10 kondisi basis M gol (IV) me sbg MCO3 Memisahkan gol (IV) dan (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
39
SKEMA ANALISIS SENYAWA GOLONGAN I
end gol I Pb? Ag? endp lrt Hg? Bagan Anilsa gol klorida. Air, didihkan Cuci air panas, (+) NH4OH >> Aqua regia panaskan
40
BAHASAN PROSEDUR ANAL GOL I
Tulis reaksi yang terjadi pada setiap langkah anlisis dari bagan gol klorida. BAHASAN PROSEDUR ANAL GOL I perlakuan bahasan 1. Mn+(gol I) di endapkan sbg MCl [Cl] > Ag,Pb sbg kompls Cl Shg pe(+)HCl harus tepat utk mengendapkan tetapi tdk mencukupi kompleks. 2. Pe(+) H2O pd end gol I, dan pemanasan Melarutkan PbCl2 bila ada ? kelrt PbCl2 (33,4g/l,100oC) (9,9 g/l,20oC),uji dif Pb 3. Pe(+) NH4OH AgCl larut Ag(NH3)2Cl Hg2Cl2 HgNH2Cl + Hg hitam abu-abu.
41
Kompls Ag(NH3)+ akan rusak pada pe(+) asam Ag+ dan mengendap kembali sbg AgCl jika ada Hg+dan Ag+Ag(NH3)+ dan Hg cenderung mengalami redoks,jika Hg cukup >>> kajian adanya Ag meragukan. 4. Pe(+) aquaregia , kemudian dipanakan Pada pelarutan dg aquaregia Ag dan Hg sbg kompl Cl. (HgCl4)=, (AgCl2)- , pe(+) air pd larutan asam kuat, akan me ngendapkan kembali AgCl dan dapat dipisahkan dg (HgCl4)= Pelarutan AgCl dlm NH3 dan pengendapan kembali AgCl pada pe(+) HNO3 sbg tes difinitif. Ag.
42
UJI DIFINITIF GOL I (GOL KLORIDA)
UJI DIFINITIF Pb PbCl2 ,larut ? [Ag,Hg,Pb] MCl + H2O endp gol I AgCl,Hg2Cl2 2PbCl2 + 4H2O 2 Pb HCl + 4OH- larutan mengkristal spt jarum PbCl2 + CrO4= Cl- PbCl H2SO4 pkt pth + 2Cl- tetes tetes PbCrO4 PbSO4
43
UJI DIFINITIF Ag AgCl + 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 pinggiran noda
44
amati dg mikroskop kristal jarum dari AgCl UJI Hg
Uji mikroskopi teteskan 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
45
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- HgI2 HgI2 HgI4= HgI3-
46
ANALISA PEMISAHAN KATION GOL H2S
Endapan yang terbentuk dalam gol ini ; cklt *As *Sn CuS *Sb SnS As2S3 As2S5 SnS2 CuS CdS Sb2S3 PbS HgS Sb2S5 Bi2S3
47
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.
48
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 tidak larut dalam asam keras/kuat encer. * Gol (NH4)2S garam sulfida yang larut dalam asam keras/kuat encer. * Adanya perbedaan harga relatif Ksp
49
* 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 HgS Ag2S CdS Ksp gol (NH4)2S CoS ZnS FeS MnS
50
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 = Ka2 = 10-13
51
H2S H+ + HS- ………… Ka1 = 10-7 HS- H+ + S= ………… Ka2 = 10-13
Ka1 < , [HS-] yang dihasilkan < Ka2 << , ∑ HS- yang meng-ion <<, S= <<< Adanya HCl ∑ H+ dalam larutan bertambah cukup besar kesetimbangan bergeser H2S H+ + HS- + H pengaruh ion < bersamaan HS H+ + S= + H+ <<
52
Pengaruh HCL secara kuantitatif terhadap [S-]
H2S H+ + HS- [H+] [HS-] [H2S] Ka1 = [HS-] = Ka1 x [H2S] [H+] HS H+ + S= [H+] [S=] [HS-] Ka2 = [S=] = Ka2 x [HS-] [H+]
53
[S=] = Ka1 x Ka2 x [H2S] [H+]2 0,1 [S=] = 10-7 x x [H+]max = 0,1M [H+] [S=] = , untuk pe ( ) gol H2S, HCl = 0,2M [S=] = = 2,5 x [0,2]2
54
Bila [Mn+] = 0,1 M [Mn+] x [S=] = 0,1 x 2,5.10-20 = 2,5 10-21
Sehingga endapan akan terbentuk bila [Mn+] x [S=] > Ksp MS Garam garam Sulfida yang mempunyai : Ksp > 2, akan tetap larut Ksp < 2, akan mengendap Bila [ ] asam atau pH larutan diubah [S=] dalam larutan akan berubah.
55
Semakin asam pH larutan << [S=] <<
* Semakin asam pH larutan << [S=] << * semakin basis pH larutan >> [S=] >> Ini berarti bila keadaan asam garam Sulfida yang semula mengendap tdk mengendap dan sebaliknya. pH tinggi (basis) garam sulfida yang semula tidak mengendap akan di endapkan. Akbat perhitungan pH, maka pe(+) HCl harus diatur dg baik, sehingga pe( ) atau pemisahan dapat berjalan sesuai yang diharapkan.
56
Bila HCl terlalu banyak endapan S yang mempunyai Ksp < 2,5
. Bila HCl terlalu banyak endapan S yang mempunyai Ksp < 2, seharusnya me( ) Dalam gol H2S akan tetap larut, dan baru mengendap dalam gol (NH4)2S Bila HCl kurang ( ) S dg Ksp > 2, Seharusnya mengendap pada go lII, telah mengendap di gol II. Kecuali ZnS dg Ksp tdk mengendap pd gol II, meskipun Ksp < 2,
57
Karena pengabaian bbrp dalam perhitungan :
Karena pengabaian bbrp dalam perhitungan : *hidrols S= hidrolisa memperbesar kelarutan *perhitungan menggunakan [konsentrasi] bukan aktifitas ion. a = k, [ ] PEMISAHAN GOL (NH4)2CO3 Pemisahan gol ini sama dengan gol Clorida (I) Terisolasi satu sama lain. (tugas I) buat diagram alir pemisahan gol II & III dengan bahasan setiap langkahnya.
58
PEMBUATAN GAS H2S 1. REAKSI PIRIT – HNO3 DALAM PESAWAT KIPP FeS + 2 HNO3 Fe(NO3)2 + H2S CAMPURAN PARAFIN, ASBES,BELERANG S O CH3-C-NH2 + H2O CH3-C-NH2 + H2S
59
Keuntungan cara 2 1. Bahan (tioasetamida) berupa padatan
2. Mudah disimpan dan mudah pemakaian 3. S= terbentuk karena hidrolisa larutannya yg berjalan terus menerus pembentukan ( ) lebih kasar memudahkan pemisahan 4. Endapan lebih murni Pembentukan ( ) cara ini dikenal sebagai cara “HOMOGENIOUS PRECIPITATION” pe ( ) homogen
60
KESIMPULAN PEMISAHAN METODA H2S
1. gol (II) dan gol (III) dapat dipisahkan karena perbedaan relatif Ksp dan pengaturan pH lrt 2. [H+],pH harus diatur dg cermat pemisahan *[H+] >> (terlalu asam) gol (II) me ( )sbgn *[H+] << (-)asam sbg gol (III) me( )bersama gol (II). 3. Pemisahan gol (III) dan (IV) , pH larutan dikon disikan >> dari pemisahan gol (II)/(III) *terlalu asam sbg gol (III) tdk terbentuk *terlalu basa kation (IV) & (V) ikut me ( ) bersama gol (III)
61
4. pH diatur >> pH pemisahan sebelumnya pemisahan gol (IV) & (V) terjadi
pH tidak boleh terlalu tinggi MgCO3 ikut me ( ) pH tidak boleh terlalu rendah (Ba,Ca) sbg CO3 tdk mau me ( ) 5. MgCO3 tdk larut dlm air namun tdk ikut me( ) bersama (Ba,Ca,Sr) sbg ( ) CO3 dpt dipisah 6. pH dan perbedaan Ksp pemisahan Ba dengan kation lain segol pada pe (+) H+ CrO4= Cr2O7= 2CrO4= + 2H Cr2O7= + H2O
62
Tugas (IV)& (V) Buat diagram alur pemisahan kemungkinan campuran kation gol (I) Ag, Hg, Pb . Gol(II), gol (III), gol(IV),gol(V). Dengan bahasan setiap langkah yang anda lakukan. 7 kemungkinan dr gol (I) : 1) Ag 2) Hg 3) Pb 4) Ag,Hg ) Ag,Pb 6) Hg,Pb ) Ag, Hg, Pb
Presentasi serupa
© 2024 SlidePlayer.info Inc.
All rights reserved.