TITRASI PENGOMPLEKSAN

PRINSIP Titrasi pengkompleksan merupakan metode analisis volumetri berdasarkan reaksi pembentukan senyawa kompleks antara logam dengan ligan. Ion atau logam dalam senyawa kompleks disebut logam pusat sedangkan gugus yang terikat dengan atom pusat disebut ligan. Ikatan yang terjadi antara atom pusat dan ligan merupakan ikatan koordinasi ion logam pusat dengan ligan biasanya kovalen. Molekul- molekul atau ion-ion yang berlaku sebagai ligan umumnya mengandung sebuah atomelektronegatif, seperti Nitrogen, Oksigen atau salah satu unsure halogen

LIGAN Ligan-ligan yang hanya mempunyai satu pasang electron yang mampu terikat sec koordinasi dikatakan unidentat. Ligan-ligan yang mempunyai dua gugus yang mampu membentuk dua ikatan dengan atom pusat akan dikatakan bidentat. Sedangkan lingkaran heterolistik yang terbentuk melalui interaksi dari sebuah ion logam dengan dua atau lebih gugus fungsional dalam ligan yang sama disebut lingkaran kelat. Molekul organiknya adalah bahan kelat atau zat penyepit. Dalam penerapan analitik penggunaan bahan kelat sebagai titran untuk ion metal lebih disukai karena lebih stabil.

Akuokompleks Kebanyakan ion yang umum berada dalam larutan air (dan beberapa juga dalam keadaan kristalin) dalam bentuk akuokompleks. Ion-ion demikian adalah: [Ni(H2O)6]2+ heksaakuonikelat (II) [Al(H2O)6]3+ heksaakuoaluminat [Cu(H2O)4]2+ tetraakuokuprat (II) [Zn(H2O)4]2+ tetraakuozinkat (II) Kompleks ini tidak karakteristik membentuk senyawa berwarna kuat dan kurang stabil sehingga kompleks akuo tidak digunakan dalam titrasi pengompleksan

Kompleks Amina Zat-zat ini terbentuk jika amonia berlebihan ditambahkan pada larutan ion-ion logam tertentu. Kompleks-kompleks demikian adalah: [Ag(NH3)2]+ diaminaargentat (I) [Cu(NH3)4]2+ tetraaminakuprat (II) [Co(NH3)6]2+ heksaaminakobaltat (II) Ion-ion ini hanya ada pada pH tinggi (>8), penambahan asam-asam mineral akan menguraikan kompleks-kompleks ini.

Kompleks-Kompleks Sianida dan Tiosinat Ion-ion sianida membentuk kompleks stabil dengan sejumlah logam. Kompleks-kompleks demikian adalah: [Ag(CN)2]- disianoargentat [Cu(CN)4]3- tetrasianokuprat (I) [Fe(CN)6]4- heksasianoferat (II) [Fe(CN)6]3- heksasianoferat (III) Reaksi tiosianat dengan ion besi (III) sangat khas dan dapat dipakai untuk mendeteksi besi(III). Warna merah tua yang terlihat disebabkan oleh pembentukan sejumlah ion- ion tiosianatoferat (III) dan juga molekul yang tak bermuatan [Fe(SCN)3]. Kompleks tetratiosianatokobaltat (II) [Co(SCN)4]2- yang biru kadang-kadang dipakai untuk mendeteksi kobalt.

Kompleks Sepit (Chelate) ligan-ligan polidentat juga sangat umum dan membentuk kompleks-kompleks yang sangat stabil. Ini dinamakan senyawaan atau kompleks sepit. Oksalat mungkin adalah ligan bidentat yang paling sederhana yang membentuk kompleks-kompleks seperti: [Fe(C2O4)3]3- ion trioksalatoferat (III) [Sn(C2O4)3]2- ion trioksalatostanat (IV) Asam oksi seperti asam sitrat atau tartarat dan poliol seperti sakarosa juga dipakai terutama sebagai zat penutup dalam analisis kualitatif.

Analisis volumetri pengkompleksan digunakan untuk menentukan kandungan garam-garam logam. Etilen diamin tetra asetat (EDTA) merupakan titran yang sering digunakan. EDTA akan membentuk kompleks 1:1 yang stabil dengan semua logam kecuali logam alkali seperti natrium dan kalium. Logam-logam alkali tanah seperti kalsium dan magnesium membentuk kompleks yang tidak stabil dengan EDTA pada pH rendah, karenanya titrasi logam-logam ini dengan EDTA dilakukan pada larutan buffer amonia pH=10. Persamaan reaksi umum pada titrasi kompleksometri adalah: Mn+ + Na2EDTA (MEDTA)n-4 + 2H+

Stuktur EDTA dan NaEDTA

Tetapan kesetimbangan diformulasikan untuk reaksi- reaksi pembentukan kompleks yang menggunakan ion kompleks. Pada analisis volumetri pengkompleksan ini akan terpusat pada reaksi-reaksi dari ion logam dengan bahan kelat. Umumnya reaksi- reaksi ini adalah reaksi 1:1, dimana kompleks yang dapat larut akan terbentuk. Reaksi semacam ini dapat ditampilkan dalam cara yang umum: M + L ML

dimana M adalah kation logam pusat, L adalah ligan dan ML adalah kompleks. Tetapan stabilitas dari kompleks ini adalah : K = [ML] [M] [L] Analisis volumetri pengkompleksan dasarnya adalah reaksi pembentukan senyawa kompleks antara ion logam dengan ligand chelate (ligan sepit) dengan reaksi umum: M + nL MLn

EDTA stabil, mudah larut dan menunjukkan komposisi kimiawi yang tertentu. Selektivitas kompleks dapat diatur dengan pengendalian pH, misal Mg, Cr dan Ba dapat dititrasi pada pH=10 Ca pada pH 10-14 Mn2+, Fe(II), Co, Ni, Zn, Cd, Al, Pb, Cu, Ti dan V dapat dititrasi pada pH 4,0-7,0. Terakhir logam seperti Hg, Bi, Fe(III), Cr, In, dan Th dapat dititrasi pada pH 1,0-4,0. Kompleks yang mudah larut dalam air ditemukan. Suatu titik ekivalen segera tercapai dalam titrasi demikian dan akhirnya titrasi kompleks dapat digunakan untuk penentuan beberapa logam pada operasi skala semi-mikro

Senyawa kompleks yang terbentuk mempunyai sifat stabil dalam bentuk larutan dan hanya sedikit terdisosiasi. Kestabilan senyawa kompleks ditentukan oleh konstanta kestabilan senyawa kompleks masing- masing. Pemilihan ligan dalam titrasi pengkompleksan harus memperhatikan tingkat kestabilannya. Beberapa ion seperti Cr3+, Co3+, Al3+ dan Zr4+, kadangkala Fe3+, Bi3+ terkomplekskan secara lambat dengan EDTA. Untuk ini titrasi dilakukan pada temperatur 40-600C. Cr (III) dititrasi dengan EDTA pada pH 1,0-4,0 pada 40-500C. EDTA yang berlebih dititrasi kembali dengan garam Zn atau Mg.

EDTA membentuk kompleks yang cukup cepat dengan Cr3+ bila Cr3+ dalam keadaan segar (baru dibuat dengan Cr4+). Pada pH=3,0, Fe (III) membentuk kompleks lebih cepat dengan EDTA daripada pH=1,0. Untuk logam Al maka kompleks Al EDTA pada pH>4,0 akan terjadi hidrolisis tetapi pada pH<3,0, kompleks yang terbentuk sangat stabil.

Indikator INDIKATOR pH KERJA Eriochrome black T (EBT) Murexide Pyrocatechol Violet Xylanol Orange Calmagite 8 – 10,5 6 – 13 1 – 5 9 – 11,8

Kekurangan analisis volumetri pengkompleksan Titrasi pengkompleksan tidak dapat menggunakan ligan unidentat karena logam unidentat hanya memiliki satu pasang elektron, serta ligan ini tidak efektif dan tidak stabil. Metode Titrasi pengkompleksan harus mempertahankan pH larutan, oleh karena itu kita tidak bisa menggunakan indikator yang mempunyai pH kerja yang tidak sesuai dengan reaksi logam ligan, karena apabila hal tersebut terjadi maka titik akhir titrasi sulit dicapai. Jika pH kerja logam satu dengan yang lain sama maka harus dilakukan langkah pemisahan atau penopengan terlebih dahulu

Latihan soal Sumber : underwood dan khopkar Soal pembakuan EDTA Soal penentuan logam dengan EDTA secara langsung Soal penentuan logam dengan EDTA secara tidak langsung (titrasi balik, penopengan, kontrol pH berbeda dll)