GRAVIMETRI Analisis gravimetri: proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu Analisis gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal ke senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti Metode gravimetri  memakan waktu cukup lama

GRAVIMETRI Pengukuran: penimbangan Analit secara fisik dipisahkan dari semua komponen lainnya dari sampel maupun dari solvennya. Cara pemisahan: pengendapan penguapan elektrolisa ekstraksi solven kromatografi

PROSEDUR GRAVIMETRI Penyiapan larutan Pengendapan Pencernaan Penyaringan Pencucian Pengeringan / pemanggangan Penimbangan Perhitungan

a A + r R Aa Rr A = molekul analit A R = molekul pereaksi R AaRr = Hasil reaksi Biasanya berupa zat dengan kelarutan kecil yang dapat ditimbang setelah dikeringkan atau dibakar menjadi senyawa lain dengan susunan yang diketahui untuk kemudian ditimbang.

Persyaratan dalam analisa gravimetri Proses pemisahan harus cukup sempurna, sehingga kuantitas analit yang tidak mengendap secara analitik tidak ditemukan (untuk sampel makro:  0,1 mg) Zat yang ditimbang harus mempunyai susunan tertentu dan harus murni

Metode Pengendapan Dilakukan sedemikian rupa , sehingga memudahkan pemisahannya. Misal: Ag diendapkan sebagai AgCl, dikeringkan pada 130oC, kemudian ditimbang sebagai AgCl Zn diendapkan sebagai Zn(NH4)PO4 6H2O, selanjutnya dibakar dan ditimbang sebagai Zn2P2O7

Aspek yang perlu diperhatikan: Endapannya memiliki kelarutan yang kecil sekali dan dapat dipisahkan secara filtrasi Sifat fisik endapan sedemikian rupa, sehingga: Mudah dilakukan pemisahan dari larutannya dengan filtrasi Dapat dicuci untuk menghilangkan pengotor Ukuran partikelnya cukup besar Endapan dapat diubah menjadi zat murni dengan komposisi kimia tertentu

Larutan lewat jenuh Larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih besar dibandingkan dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tertentu Merupakan keadaan yang tidak stabil dan dapat diubah menjadi keadaan kesetimbangan dengan menambahkan kristal zat terlarut yang disebut sebagai seeding.

Kecepatan pengendapan (R) A = konsentrasi total B = kesetimbangan kelarutan (A-B) = keadaan lewat jenuh pada saat pengendapan dimulai Tingkat pengendapan S = berat sampel (gram) W = berat residu P = persentase zat yang terbentuk

Pengendapan Umumnya dilakukan pada larutan yang panas, karena kalarutannya bertambah dengan bertambahnya suhu Dilakukan dalam larutan encer yang ditambahkan pereaksi perlahan-lahan dengan pengadukan yang teratur Partikel yang terbentuk lebih dahulu  berperan sebagai pusat pengendapan Untuk memperoleh pusat pendapan yang besar, suatu reagen ditambahkan agar kelarutan endapan bertambah besar

Konsentrasi reagen (N) Pemisahan Ba sebagai BaSO4 Konsentrasi reagen (N) Tipe endapan 7 175.000 Endapan gelatin 3 75.000 Gelatin menjadi keruh 1 25.000 Endapan kental dan Koloid 0,05 1.300 Endapan halus berbentuk bintang 0,005 125 Endapan kristal 0,001 25 2-3 jam untuk pengendapan 0,0002 5 Satu bulan untuk pengendapan

Kemurnian endapan Pemisahan endapan dari larutan tidak selalu menghasilkan zat murni Kontaminasi endapan oleh zat lain yang larut dalam pelarut = kopresipitasi Kopresipitasi berhubungan dengan adsorpsi pada permukaan partikel dan terperangkapnya (oklusi) zat asing selama proses pertumbuhan kristal dari partikel primernya. Adsorpsi banyak terjadi pada endapan gelatin dan sedikit pada endapan mikrokristal

Semakin lama, kontaminasi semakin bertambah Sebaliknya Pengotoran juga dapat disebabkan oleh postpresipitasi Postpresipitasi: pengendapan yang terjadi pada permukaan endapan pertama. Postpresipitasi Kopresipitasi Semakin lama, kontaminasi semakin bertambah Sebaliknya Pengadukan larutan menyebabkan kontaminasi bertambah Tidak terjadi Kemungkinan bertambahnya kontaminasi sangat besar kecil

MEKANISME PEMBENTUKAN ENDAPAN Terbentuknya endapan dimulai dari terbentuknya larutan lewat jenuh (super saturated solution) Nukleasi: sejumlah partikel (ion, atom atau molekul) membentuk inti mikroskopik dari fasa padat Semakin tinggi derajat lewat jenuh, semakin besar laju nukleasi. Pembentukan nukleasi dapat secara langsung atau dengan induksi

Proses pengendapan selanjutnya merupakan kompetisi antara nukleasi dan particle growth

Begitu suatu situs nukleasi terbentuk, ion-ion lain tertarik sehingga membentuk partikel besar yang dapat disaring Jika nukleasi yang lebih dominan maka partikel kecil yang banyak Jika particle growth yang lebih dominan maka partikel besar yang dihasilkan.

Keadaan optimum untuk pengendapan Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer untuk memperkecil kesalahan akibat kopresipitasi Pereaksi dicampurkan perlahan-lahan dan teratur dengan pengadukan yang tetap, agar pertumbuhan kristal teratur Agar reaksi sempurna : Pereaksi yang ditambahkan harus berlebih Urutan pencampuran harus teratur dan sama

Keadaan optimum untuk pengendapan Pengendapan dilakukan pada larutan panas bila endapan yang terbentuk stabil pada suhu tinggi. (aturan ini tidak selalu benar untuk bermacam endapan organik) Endapan kristal biasanya dibentuk dalam waktu yang lama dengan menggunakan pemanas uap untuk menghindari kopresipitasi Endapan harus dicuci dengan larutan encer Sebaiknya dilakukan pengendapan ulang, untuk menghindari kopresipitasi dan postpresipitasi

Pencucian endapan Tujuan: menghilangkan kontaminasi pada permukaan Pencucian dilakukan menggunakan: larutan elektrolit kuat yang mengandung ion sejenis dengan endapan untuk mengurangi kelarutan endapan Larutan pencuci harus mudah menguap untuk memudahkan penimbangan endapan Larutan panas lebih disukai Garam amonium dapat digunakan sebagai cairan pencuci Pencucian berulang lebih efektif dibandingkan dengan sekali pencucian

Pengelompokan larutan pencuci Larutan yang mencegah terbentuknya koloid yang mengakibatkan dapat melewati kertas saring, misal: amonium nitrat untuk mencuci endapan ferihidroksida Larutan yang mengurangi kelarutan dari endapan, misal: alkohol Larutan yang dapat mencegah hidrolisis garam dari asam lemah atau basa lemah

Xn = konsentrasi pengotor sesudah pencucian Xo = konsentrasi pengotor sebelum pencucian µ = sisa volume cairan dalam endapan V =volume larutan untuk pencucian n = jumlah pencucian n harus besar, agar cairan mempunyai µ sekecil mengkin dengan menggunakan volume pencuci sedikit mungkin

Pembakaran endapan Endapan mengandung air akibat: Adsorbsi Oklusi Penyerapan Hidrasi Temperatur pembakaran ditentukan berdasarkan sifat kimia zat Pemanasan dilakukan sampai berat konstan dan seragam Berat abu dari kertas saring harus diperhitungkan

PERHITUNGAN GRAVIMETRI Bila endapan yang didapat adalah analit yang dikehendaki maka % Analit = (berat Analit / berat sampel) x 100 % Biasanya endapan yang didapat mengandung analit bersama dengan unsur lain. Untuk itu, berat analit ditentukan dengan faktor gravimetri

Contoh: Suatu sampel senyawa ionik seberat 0,5662 g yang mengandung ion klorida dilarutkan dalam air dan ditambahkan AgNO3 berlebih. Bila berat endapan Cl yang terbentuk adalah 1,0882 g, Berapa persen berat Cl dalam sampel?

Jawab: % Cl = Berat endapan= 1,0882g Berat sampel: 0,5662g Mr AgCl= 143,4 Faktor Gravimetri = Ar Cl / Mr AgCl = 35,45 / 143,4 % Cl = = 47,51%

Contoh: Ortofosfat (PO43-) ditentukan dengan menimbang sebagai amoniumfosfo molibdat (NH4) 3PO4.12MoO3. Hitung %P dan % P2O5 jika 1,1682 g endapan diperoleh dari 0,2711 g sampel

Jawab: % P = % P2O5 = Berat endapan= 1,1682g Berat sampel: 0,2711g Mr (NH4)3PO4.12MoO3 = 1876,5 Faktor Gravimetri : Untuk %P = Ar P/ Mr (NH4)3PO4.12MoO3 = 30,97/1876,5 untuk % P2O5 = Mr P2O5 / 2 x Mr (NH4)3PO4.12MoO3 = 141,95/ 2(1876,5) % P = =7,11% % P2O5 = =16,30%

Contoh: Suatu sampel dianalisa kandungan Mn, dengan merubah Mn menjadi Mn3O4. Jika 1,52 g sampel menghasilkan 0,126 g Mn3O4, berapa % Mn3O4 dan % Mn dalam sampel

Jawab: % Mn = % Mn2O3 = Berat endapan= 0,126g Berat sampel: 1,52g Mr Mn2O3= 157,9 Mn3O4= 228,8 Faktor Gravimetri : Untuk %Mn = 3x Ar Mn/ Mr Mn3O4 = 3x54,94 / 228,8 untuk % % Mn2O3 = 3xMr Mn2O3 / 2xMr Mn3O4 % Mn = =5,97% % Mn2O3 = = 8,58%

Soal Sampel biji besi sebanyak 0,4500 g dilarutkan dalam asam. Besinya dioksidasi menjadi Fe+3, kemudian diendapkan sebagai oksida berair. Endapan disaring, dicuci, dikeringkan dan dibakar menjadi Fe2O3 yang setelah ditimbang diketahui beratnya 0,2500 g. Berapa persentase besi dalam sampel tsb? 2. Sampel garam klorida sebanyak 0,7500 g dilarutkan dalam air dan kloridanya diendapkan dengan perak nitrat berlebih. Endapan perak nitrat disaring, dicuci, dikeringkan dan setelah ditimbang diketahui beratnya 0,7500 g. Jika kadar klorida dalam sampel tsb 30%, berapa berat endapan perak nitrat yang telah dikeringkan?

3. Sebuah sampel kuningan mengandung 9,25% timah, 5,50% timbal, 4,30% seng, 80,95% tembaga. Unsur-unsur tsb ditentukan secara gravimetrik dengan menimbang endapan-endapan berikut: SnO2, PbSO4, CuSCN, dan Zn2P2O7. Jika sampel yang dianalisa sebanyak 0,600 g, berapa berat masing-masing endapan tsb?