Dasar teori dan Prosedur Titrasi Permanganometri

Titrasi Permanganometri

 

Dasar Teori

Permanganometri adalah penetapan kadar zat berdasarkan hasil oksidasi dengan KMnO₄. Metode permanganometri didasarkan pada reaksi oksidasi ion permanganat. Oksidasi ini dapat berlangsung dalam suasana asam, netral dan alkalis.

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e → Mn ²⁺ + 4H₂O

Kalium permanganat dapat bertindak sebagai indicator, jadi titrasi permanganometri ini tidak memerlukan indikator, dan umumnya titrasi dilakukan dalam suasana asam karena karena akan lebih mudah mengamati titik akhir titrasinya. Namun ada beberapa senyawa yang lebih mudah dioksidasi dalam suasana netral atau alkalis contohnya hidrasin, sulfit, sulfida, sulfida dan tiosulfat .

Reaksi dalam suasana netral yaitu

MnO₄ + 4H⁺ + 3e → MnO₄ +2H₂O

Kenaikan konsentrasi ion hidrogen akan menggeser reaksi kekanan

Reaksi dalam suasana alkalis :

MnO₄^- + 3e → MnO₄^2-

MnO₄^2- + 2H₂ O + 2e → MnO₂ + 4OH^-

MnO₄^- + 2H₂ O + 3e → MnO₂ +4OH^-

Reaksi ini lambat dalam larutan asam, tetapi sangat cepat dalam larutan netral. Karena alasan ini larutan kalium permanganat jarang dibuat dengan melarutkan jumah-jumlah yang ditimbang dari zat padatnya yang sangat dimurnikan misalnya proanalisis dalam air, lebih lazim adalah untuk memanaskan suatu larutan yang baru saja dibuat sampai mendidih dan mendiamkannya diatas penangas uap selama satu/dua jam lalu menyaring larutan itu dalam suatu penyaring yang tak mereduksi seperti wol kaca yang telah dimurnikan atau melalui krus saring dari kaca maser.

Permanganat bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi berdasarkan pereaksi ini, namun beberapa pereaksi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi. Kalau bukan karena fakta bahwa banyak reaksi permanganat berjalan lambat, akan lebih banyak kesulitan lagi yang akan ditemukan dalam penggunaan reagen ini sebagai contoh, permanganat adalah agen unsur pengoksida, yang cukup kuat untuk mengoksida Mn(II) menjadi MnO₂ sesuai dengan persamaan

3Mn²⁺ + 2MnO₄^- + 2H₂O → 5MnO₂ + 4H⁺

Kelebihan sedikit dari permanganat yang hadir pada titik akhir dari titrasi cukup untuk mengakibatkan terjadinya pengendapan sejumlah MnO₂ .

Tindakan pencegahan khusus harus dilakukan dalam pembuatan larutan permanganat. Mangan dioksidasi mengkatalisis dekomposisi larutan permanganate. Jejak-jejak dari MnO₂ yang semula ada dalam permanganat. Atau terbentuk akibat reaksi antara permanganat dengan jejak-jejak dari agen-agen produksi didalam air, mengarah pada dekomposisi. Tindakan ini biasanya berupa larutan kristal-kristalnya, pemanasan untuk menghancurkan substansi yang dapat direduksi dan penyaringan melalui asbestos atau gelas yang disinter untuk menghilangkan MnO₂. Larutan tersebut kemudian distandarisasi dan jika disimpan dalam gelap dan tidak diasamkan konsentrasinya tidak akan banyak berubah selama beberapa bulan.

Penentuan besi dalam biji-biji besi adalah salah satu aplikasi terpenting dalam titrasi-titrasi permanganat. Asam terbaik untuk melarutkan biji besi adalah asam klorida dan timah (II) klorida sering ditambahkan untuk membantu proses kelarutan.

Sebelum dititrasi dengan permanganat setiap besi (III) harus di reduksi menjadi besi (II). Reduksi ini dapat dilakukan dengan reduktor jones atau dengan timah (II) klorida. Reduktor jones lebih disarankan jika asam yang tersedia adalah sulfat mengingat tidak ada ion klorida yang masuk .

Jika larutannya mengandung asam klorida seperti yang sering terjadi reduksi dengan timah (II) klorida akan lebih memudahkan. Klorida ditambahkan kedalam larutan panas dari sampelnya dan perkembangan reduksi diikuti dengan memperhatikan hilangnya warna kuning dari ion besi.

 

PROSEDUR KERJA

A. Pembakuan Larutan kalium Permanganat

1. Diambil 10 ml larutan Na₂C₂O₄ dengan menggunakan pipet volum 10 ml. Dititrasi dengan larutan KMnO₄ 0,1 N. Dilakukan duplo.

B. Penentuan Kalsium (Ca²⁺) dalam CaCO₃

1. Ditimbang 0,1 gram padatan CaCO₃ dengan menggunakan neraca analitik. Dimasukkan ke dalam beaker glass 400 ml.

2. Aquades ditambahkan sampai volume menjadi 100 ml. Ditambahkan beberapa tetes indikator metil merah ke dalam larutan. Dipanaskan larutan tersebut sampai mendidih.

3. Ditambahkan larutan dari 0,75 gram NH₄ oksalat dalam 12,5 ml aquades secara perlahan-lahan. Dipanaskan pada temperatur 70-80°C selama 15 menit.

4. 3 tetes larutan amonia (1:1) ditambahkan sambil diaduk secara perlahan. Dibiarkan larutan dalam keadaan panas selama 1 jam. Disaring endapan dengan menggunakan kertas saring Whatman No.540.

5. Dicuci endapan dengan aquades hingga bebas dari oksalat. Dilubangi kertas saring dengan menggunakan pengaduk.

6. Dibilas endapan dengan larutan asam sulfat (1:8) ke dalam erlenmeyer yang lain. Dicuci kertas saring dengan aquades panas sampai volume 50 ml. Dititrasi dengan larutan KMnO₄ 0,1 N setelah semua endapan larut.

D.   Standarisasi Larutan KmnO4

Larutan KMnO₄ dapat distandarisasi dengan larutan standar denhgan larutan standar H₂C₂O₄ atau Na₂C₂O₄ dengan mereaksikan 10 mL H₂C₂O₄ 0,05M dengan 0 mL larutan H₂SO₄ 1M ke dalam erlenmeyer. Selanjutnya dipanaskan dengan kompor listrik dalam ruang asam hingga suhu 700C warna dari H₂SO₄dan H₂C₂O₄ mula-mula tidak berwarna kemudian dititrasi dengan KMnO₄ tetes demi tetes. Pemanasan dilakukan karena reaksi dengan permanganatt lambat pada suhu kamar. Oleh karena itu dipanaskan hingga suhu 700C. Setelah itu suhu dipertinggi rekasi memulai lambat tetapi kecepatan meningkat setelah Mn²⁺ terbentuk. Mn²⁺ bertindak sebagai katalis dihasilkan oleh reaksinya sendiri. Setelah dilakukan pemanasan larutan tersebut dititrasi dengan KMnO₄ hingga diperoleh warna merah muda permanen. Setelah itu menghitung jumlah KMnO₄ yang digunakan dan mengulangi percobaan 2x. Dan pada percobaan I diperoleh volume sebesar 10 mL dan berwarna coklat kemerahan. Disini bisa timbul warna coklat kemerahan karena sebelum dititasi dengan KMnO₄ larutan H₂C₂O₄ + H₂SO₄ harus didinginkan setelah dipanaskan.Berbeda dengan percobaan I, percobaan II diperoleh volume sebesar 8,3mL dan warna yang ditimbulkan adalah merah muda yang konstan (karena sudah didiamkan terlebih dahulu). Larutan standarisasiyang digunakan asam oksalat CH₂C₂O₄ 0,05M yang oleh KMnO₄ akan dioksidasi menjadi CO₂ menurut reaksi sebagai berikut:

2MnO₄^-(aq) + 6H⁺(aq)+5H₂C₂O₄(aq) 2Mn²⁺(aq)+8H₂O(l)+10CO₂(g)

Dalam percobaan ini, sebagai pengasam digunakan larutan H₂SO₄ encer dan bukan larutan yang lain, misalnya HCl encer yang tidak boleh digunakan sebab fdapat dioksisdasi oleh KmnO₄ menjadi Cl₂ sebagai berikut:

MnO₄^-(aq) + 16H⁺(aq)+10Cl^-(aq) Mn²⁺(aq) + 5Cl₂(g) + H₂O(l)

Dalam titasi permanganometri, tidak dibutuhkan indikator karena perubahan warna dari tidak berwarna menjadi merah muda menunjukan titik akhir suatu titrasi warna yang diperoleh pun harus sudah dalam keadaan tetap, artinya saat melakukan pengadukan, warna merah muda yang muncul tidak hilang, hal ini menunjukan titik kestabilan. Dalam hal ini terjadi reaksi oksidasi dan reduksi:

Oksidasi : H₂C₂O₄ CO₂ + 2H⁺ +2e^-

Reduksi : MnO₄^- + 8 H⁺ Mn²⁺ + 4 H₂O

Dan dalam percobaan standarisasi larutan KMnO₄ diperoleh molaritasnya sebesar 0,021M.