Percobaan Iodo/Iodimetri

PERCOBAAN 4

IODO/IODOMETRI

I.TUJUAN PERCOBAAN

1.1 Membuat larutan standar Na₂S₂O₃ dan melakukan standarisasi larutan yang telah dibuat

1.2 Membuat larutan standar tiosianat untuk keperluan analisis iodometri

1.3 Menentukan jumlah Cu dalam suatu senyawa

1.4 Memahami dan mempelajari aplikasi reaksi-reaksi reduksi dan oksidasi dengan yodium sebagai dasar analisis

II.DASAR TEORI

2.1 Proses iodimetri atau iodometri langsung

Zat-zat penting yang merupakan zat pereduksi yang cukup kuat untuk dititrasi dengan iod adalah tiosulfat, arsen (III), strontium (III), sulfida, sulfit, timah (II), dan ferosianida. Daya mereduksi dari beberapa zat ini bergantung pada konsentrasi ion hidrogen dan hanya dengan penyesuaian pH dengan tepat dapatlah reaksi dengan iod itu dibuat kuantitatif.

Iod membentuk komplek triiodida dengan iodida

I₂             +          I^-                      I₃^-

Iod cenderung dihidrolisis dengan pembentuk asam klorida dan hipoiodit

I₂             +          H₂O              HIO        +  H⁺     + I^-

Larutan  iod biasanya distandarkan terhadap standar primer yang paling lazim digunakan As₂O₃. Daya mereduksi HAsO₂ tergantung pada pH.

HAsO₂   + I₂  + 2H₂O     +H₃AsO₄                2H⁺             +   2I^-

                                                                                                (Underwood,1986)

2.2 Proses iodometri atau tak langsung

Banyak zat pengoksidasi kuat dapat dianalisi dengan menambahkan kalium iodide berlebih dan menitrasi ion yang berlebihan karena banyak zat pengoksid yang menuntut larutan asam untuk bereaksi dengan iodide, natrium tiosulfat lazim digunakan sebagai titran Titrasi dengan arsen (III) memerlukan larutan yang sedikit basa.

Ion iodide dapat dioksidasi oleh oksigen dari luar

            4H⁺      + HI^-    + O₂                                  2I₂        2H₂O

Kalium iodide haruslah bebas dari iodidat karena kedua zat ini dalam suasana asam akan bereaksi dengan membebaskan iod

IO₃^-      +          5I^-     +  6H⁺                           3I₂    3H₂O

                                                                                    (Underwood,1986)

2.3 Reaksi redoks

Istilah oksidasi mengacu pada setiap perubahan kimia dimana terjadi kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi digunakan untuk setiap penurunan bilangan oksidasi. Berarti proses oksidasi disertai dengan hilangnya elektron sedangkan reduksi memperoleh elektron. Oksidator adalah senyawa dimana atom yang terkandung mengalami penurunan bilangan oksidasi. Sebaliknya pada reduktor , atom yang terkandung mengalami kenaikan bilangan oksidasi . Oksidasi-reduksi harus selalu berlangsung bersama dan saling mengkompensasi satu sama lain. Istilah oksidator reduktor mengacu pada suatu senyawa, tidak kepada atom saja.

                                                                                                            (Khopkar, 1990)

2.4 Indikator kanji

Warna larutan iod 0,1 N cukup tua sehingga iod dapat bertindak sebagai indiator sendiri. Iod  juga memberikan suatu warna ungu atau lembayung kepada pelarut seperti karbon tetra klorida atau klorofom, dan kadang-kadang ini digunakan dalam mendeteksi titik akhir titrasi. Tetapi lebih lazim digunakan suatu larutan (dispesi koloid) kanji, karena warna biru tua kompleks pati iod berperan sebagai ui kepekaan terhadap iod. Kepekaan itu lebih besar dalam larutan sedikit sekali asam daripada dalam larutan netral dan lebih besar dengan adanya ion iodide.

                                                                                                (Underwood, 1986)

2.5 Kalium iodide

Cara titrasi redoks yang menggunakan larutan iodium sebagai pentiter disebut iodimeter, sedangkan yang menggunakan larutan iodide sebagai pentiter disebut iodometri. Pada titrasi iodometri digunakan cara titrasi tidak langsung. Di sini, oksidator ditambah dengan larutan kalium iodide berlebihan dan iodium yang dilepaskan (setara jumlahnya dengan oksidator) dititrasi dengan larutan baku natrium tiosulfat sesuai dengan bagan reaksi berikut:

                    Ox + 2I^-    = I₂ + red

                I₂ + S₂O₃^2-   = 2I^- +  S₄O₆^2-

Dari paro pasangan redoks S₄O₆^2-/ S₂O₃^2- yang berlangsung menurut persamaan reaksi berikut :

S₄O₆^2- + 2e  =  2S₂O₃^2-                       E^o : +0,09 V

Terlihat bahwa bobot tara Na₂S₂O₃ sama dengan bobot rumusnya. Sedangkan larutan baku tiosulfat dibuat secara kira-kira, kemudian dibakukan dengan zat baku utama kalium bikromat.

                                                                                                            (Rivai, 1995)

2.6 Tembaga

Tembaga murni dapat dipergunakan sebagai standar primar untuk natrium tiosulfat dan disarankan untuk dipakai ketika tiosulfatnya akan dipergunakan untuk menentukan tembaganya.

Iodin adalah agen pengoksidasi yang lebih baik dibanding ion Cu (II). Namun ketika ion iodide ditambah kedalam sebuah larutan Cu (II), endapan CuI terbentuk.

2Cu²⁺    +  4I^-                2CuI + I₂

                                                                                                (Underwood,1986)

2.7 Penentuan Susunan Ion Halida yang Kompleks

Iod jauh dapat larut dalam larutan kalium iodide dalam air daripada dalam air, ini disebabkan oleh erbentuknya ion triiodida I₃^-. Kesetimbangan berikut belangsung dalam suatu larutan sepert itu.

I₂  + I^-           I₃^-

Jika larutan itu dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat , konsentrasi iod total sebagai I₂ bebas dan I₃^- tak bebas ,diperoleh karena segera sesudah iod dihilangkan akibat interaksi dengan tiosulfat , sejumlah iod baru dibebaskan dari triiodida agar keseimbangan tidak terganggu. Namun, jika larutan dikocok dengan karbon tetra klorida, dalam mana ion saja yang dapat larut cukup banyak , maka iod dalam lapisan organik berada dalam keseimbangan dengan iod bebas dalam larutan air . Dengan menentukan konsentrasi iod dalam larutan karbontetraklorida, konsentrasi ion iod dalam larutan air dapat dihitung dengan menggunakan koefisien distribusi yang diketahui, dan dari situ konsentrasi total iod bebas yang ada dalam kesetimbangan. Dengan memperkurangkan ini dari iod total, diperoleh konsentrasi ion tak bebas (sebagai I₃^-), dengan mengurangkan harga ini dari konsentrasi awal kalium iodide, dapatlah disimpulkan konsentrasi KI bebas. Tetapan kesetimbangan

                                                                 

(Vogel,1985)

2.8 Analisa Bahan

2.8.1 Na₂S₂O₃

- Bentuk kristal putih dengan rasa dingin pahit

- Larut dalam air dan minyak terpentin, tidak larut dalam alkohol

- Dapat membentuk asam sulfat dan sulfur dalam larutan air

- Biasanya tersedia dalam bentuk Na₂S₂O₃.5H₂O

(Pringgodigdo, 1973)

2.8.2 Akuades

- BM = 18,016; titik didih = 100 ^oC; titik leleh = 0 ^oC

- Cairan tak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa

- Larut dalam dietil alkohol dan dietil eter , bersifat polar dan pH = 7

                                                                                          (Basri,1996)

2.8.3 HCl

- Asam klorida, gas berasap tan warna

- Titik leleh = -114^oC; titik didih = -85 ^oC

- Dibuat dengan mereaksikan natrium klorida dengan asam sulfat pekat, asam kuat dan berdisosiasi sempurna dalam larutan (asam hidroklorat)

                                                                                          (Daintith,1994)

2.8.4 NH₄OH

- Tidak berwarna sangat berbau,

- Densitas(25^oC) =0,9; titik leleh = -74 ^oC; titik didih = -30,9 ^oC

- Larut dalam air dan alkohol

- Reaksi eksoterm dengan H₂SO₄ maupun asam mineral kuat

2NH₄OH   + H₂SO₄               (NH₄)SO₄   + 2H₂O

                                                                                          (Daintith,1994)

2.8.5 K₂Cr₂O₇

- Padatan kristal berwarna merah dan bersifat racun

- Larut dalam air

- bersifat oksidator kuat

- Titik leleh = 396^oC; densitas =2,76 g/mL

- Terdekomposisi pada suhu 500 ^oC

                                                                                                            (Mulyono, 1997)

2.8.6 KI

- Padatan kristal putih

- Karena udara atau cahaya, larutan jernihnya dapat berubah warna kuning muda (terbentuknya I₂)

- Dapat melarutkan I₂ membentuk KI₃

- Titik leleh = 686 ^oC; titik didih =  1330 ^oC; densitas = 3,1 g/mL

                                                                                          (Mulyono, 1997)

2.8.7 CuSO₄

- Berbentuk kristal biru, berwarna putih saat terdehidrasi

- beracun, massa jenis = 2,284

- agak larut dalam gliserin, larut dalam air

                                                                                          (Daintith,1994)

2.8.8 Indikator amilum

- putih, amorf, tidak berasa

- tidak larut sempurna dalam air dingin, alkohol eter

- membentuk gel dengan air panas, terdekomposisi saat di panaskan

                                                                                          (Basri, 1996)

III. METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

- gelas ukur

- buret

- gelas beker

- pipet tetes

- pengaduk

- corong

- Erlenmeyer

3.1.2 Bahan

- Na₂S₂O₃

- HCl

- KI

- CuSO₄

- NH₄OH

- Akuades

- Indikator amylum

- K₂Cr₂O₇

3.2 Skema Kerja

3.2.1 Standarisasi larutan Na₂S₂O₃

 

                                                               Pengenceran dengan 50 mL Akuades

                                                               Penambahan 3m L HCl pekat

                                                               Penambahan 15 mL KI 1N

                                                               Penambahan indikator amilum

                                                               Penitrasian dengan Na₂S₂O₃

Hasil

                                                                

                                                             

3.2.2 Menetapkan Cu dalam CuSO₄

 

                                                                               

                                                            Penetralan dengan NH₄OH

                                                            Penambahan 12,5 mL KI 1 N

                                                            Penitrasian dengan Na₂S₂O₃

                                                            Penambahan indikator amylum

                                                            Penitrasian dengan indikator amilum

Hasil

 

3.2.3 Menentukan larutan yodium

12,5 mL larutan yodium

                                   

	Erlenmeyer

 

                                               

                                                            Penitrasian dengan Na₂S₂O₃

                                                            Penambahan indikator amilum

                                                            Penitrasian dengan Na₂S₂O₃

	Hasil

 

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Percobaan iodo/iodimetri ini bertujuan untuk melakukan standarisasi larutan Na₂S₂O₃ yangtelah dibuat dengan menggunakan larutan standar primer K₂Cr₂O₇, menentukan jumlah Cu yang terkandung dalam CuSO₄ dan menentukan larutan iodium. Prinsip dari percobaan ini adalah titrasi oksidasi reduksi dengan yodium sebagai dasar analisis. Dimana dalam percobaan ini ion iodide digunakan sebagai again pereduksi (iodometri) sedangkan iod digunakan sebagai agen pengoksidasi (iodimetri). Dalam percobaan ini Na₂S₂O₃ digunakan sebagai titran hal ini dikarenakan banyak agen pengoksidasi membutuhkan suatu larutan asam untuk bereaksi dengan iodine, larutan Na₂S₂O₃ tidak stabil dalam jangka waktu yang lama, sehingga perlu dilakukan stndarisasi untuk mengetahui konsentrasi sebenarnya dengan menggunakan larutan standar primer

1. Standarisasi Na₂S₂O₃ dengan K₂Cr₂O₇

Dalam proses iodimetri  biasanya digunakan larutan standar natrium tiosulfat. Larutan Na₂S₂O₃ perlu distandarisasi karena larutan Na₂S₂O₃ tidak stabil dalam jangka waktu yang lama. Bila disimpan lama, bakteri yang memakan belerang akhirnya masuk ke larutan itu  dan dalam proses metaboliknya akan mengakibatkan penmbentukan SO₃^-, SO₄^2- dan belerang koloidal. Belerang ini akan menyebabkan kekeruhan, bila timbul kekeruhan larutan harus dibuang. Biasanya air yang digunakan untuk menyimpan larutan tiosulfat dididihkan agar steril, dan ditambah merkuri iodide, kloroform, natrium karbonat atau boraks sebagai pengawet. Tiosulfat mudah diuraikan dalam larutan asam dengan membentuk belerang sebagai endapan susu. Reaksi :

S₂O₃^2-     + 2H⁺               H₂S₂O₃             -->           H₂SO₃     +      S_(s)

(Underwood,1986)

Tetapi reaksi pembentukan itu lambat dan tak terjadi bila tiosulfat dititrasi kan kedalam larutan iod yang asam, asal larutan diaduk dengan baik. Reaksi antara iod dan tiosulfat jauh lebih cepat daripada reaksi penguraian. Berkurangnya normallitas juga dikarenakan :

Oksidasi oleh oksigen di udara  

2Na₂S₂O₃  +   O₂     -->       2NaSO₄   +  S

(Vogel,1985)

Dekomposisi dalam pelarut air

S₂O₃^2-    +  H⁺        -->      S  +  HSO₃^-

(Vogel,1985)

Pada standarisasi Na₂S₂O₃ ini digunakan larutan standar primer berupa K₂Cr₂O₇ karena K₂Cr₂O₇ merupakan oksidator kuat yang mempunyai berat ekuivalen yang cukup tinggi, tidak higroskopis dan padatan atau larutan yang amat stabil.

K₂Cr₂O₇ ini mula-mula diencerkan untuk membuatnya lebih encer dan menciptakan larutan yng berair. Akaemudian ditambahkan HCl sebagai pencipta suasana asam. HCl dalam larutannya akan terdisosiasi membebaskan proto H⁺

HCl         -->  H⁺ +  Cl^-

Kemudian dalam larutan tersebut ditambah KI. KI  menyumbangkan ion iodide ebagai agen pereduksi, yang kemudian ion iodide ini bereaksi dengan K₂Cr₂O₇ menghasilkan iod bebas. Reaksi ini berlangsung dalam suasana asam

-->Cr₂O₇    +  6I^-  +  14H⁺             2Cr³⁺   +  3I₂ +  7H₂O

                                                                                       (Underwood, 1986)

Iod bebas hasil reaksi tersebut kemudian dititrasi dengan larutan Na₂S₂O₃ dengan menggunakan indikator amilum. Indikator amilum ditambahkan ditengah-tengah titrasi untuk mendeteksi adanya iod bebas. Dan ketika ditambahkan amilum terbentuk warna biru berarti terbentuk kompleks iod dengan b-amilosa. Titik akhir titrasi ditandai dengan hilangnya warna biru karena iodine bereaksi dengan tiosulfat. Reaksi :

I₂              +  2S₂O₃^2-     -->        2I^-  +   S₄O₆^2-

(Underwood,1986)

  Dari hasil titrasi, volume Na₂S₂O₃ yang diperlukan adalah 19.8 mL dengan      konsentrasi 0.0631 N

2. Menetapkan Cu dalam larutan

Tembaga murni dapat digunakan sebagai standar primer untuk natrium tiosulfat dan bila tiosulfat harus digunakan untuk menetapkan tembaga. Larutan yang digunakan adalah CuSO₄  yang kemudian ditambah KI yang bertujuan untuk menghasilkan iod bebas.  Reaksi :

2Cu²⁺       + 4I^-    -->             2CuI_(S) + I₂

                                                                                                                             ( Underwood, 1986 )

)

Agar reaksi berjalan kekanan penambahan ion iodide harus berlebih dan pH larutan harus dijaga dengan sistem larutan buffer, untuk itu ditambahkan NH₄OH. Karena pada pH yang lebih tinggi hidrolisis parsial dari ion Cu (II) akan terjadi, dan reaksi dengan ion iodide akan berjalan lambat.Dan dalam larutan yang asam terjadi oksidasi (oleh udara) ion iodide yang dikatalisis oleh tembaga pada laju yang berarti.

Selanjutnya iod babas dititrasi dengan Na₂S₂O_3. Pada  titrasi ini larutan menjadi berwarna kuning.Iod mengoksidasi tiosulfat menjadi ion tetrationat.Reaksi :

I₂              + 2S₂O₃^{2-      -->}         2I^-   +  S₄O₆^2-

                                                                                                                          ( Underwood, 1986 )

)

Pemberian indikator amilum diberikan saat mendekati titik akhir titrasi atau pada pertengahan titrasi. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah ada iod bebas yang terbentuk. Warna biru yang terjadi adalah warna dari komplek iod-kanji yaitu ikatan antara iod dengan β-amilosa. Titik akhir reaksi ditandai berubahnya warna biru menjadi jernih, ini berarti semua iod bebas yang terbentuk bereaksi dengan ion S₂O₃^2-. Dari percobaan didapatkan massa Cu adalah 29,76 gram.

3. Menentukan larutan yodium

Dalam penetapan larutan yodium, larutan yodium langsung dititrasi dengan Na₂S₂O₃. Iod akan mengoksidasi tiosulfat menjadi ion tetrationat.Reaksi yang terjadi:

I₂               + 2S₂O₃^{2-       -->}      2I^-   +  S₄O₆^2-

                                                                                                                           ( Underwood, 1986 )

)

Kemudian ditambahkan larutan amilum, terbentuk warna biru yaitu komplek iod-kanji. Warna biru terbentuk karena ikatan antara iod dan β-amilosa. Penambahan ini bertujuan untuk memastikan  adanya iod bebas.Titik akhir reaksi ditandai dengan berubahnya warna biru menjadi warna jernih karena semua iod bebas bereaksi dengan ion S₂O₃^2- . Didapatkan konsentrasi yodium adalah 0,114 N.

V. KESIMPULAN

5.1 Konsentrasi Na₂S₂O₃ adalah 0,063 N

5.2 Massa Cu yang terkandung dalam CuSO₄ adalah 29,76 gram

5.3 Konsentrasi yodium adalah 0,114 N

VI DAFTAR PUSTAKA

Basri, Sarjoni,1996, “Kamus Kimia”,  Rineka Cipta, Jakarta.

Daintith, John, 1994, “Kamus Lengkap Kimia”, Erlangga, Jakarta.

Khopkar,S.M., 1990,”Konsep Dasar Kimia Analitik”,  UI-Press, Jakarta.

Mulyono,H.A.M., 2001,”Kamus Kimia”, Genesindo, Bandung.

      Pringgodgdo,A.G.,1973, ”Ensiklopedi Umum”,  Yayasan Para Buku Franklin,      Jakarta.

Rivai, Harrizul, “Asas Pemeriksaan Kimia”,  UI-Press, Jakarta.

Underwood,A.L.,Day,R.A.,1986,”Analisis Kimia Kuanitatif”,  Erlangga, Jakarta.

Vogel,1985,”Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro”,  Kalman Media Pusaka, Jakarta.

VII. LAMPIRAN

      7.1. Data Pengamatan.

No.	Perlakuan	Hasil
1. 2. 3.	Standarisasi Na2S2O3 dengan K2Cr2O7. K2Cr2O7  +  aquades. + HCl +KI 1N + amilum +Na2S2O3 Volume Na2S2O3 untuk titrasi. Menentukan Cu dalam CuSO4 CuSO4 + NH4OH + KI + Na2S2O3 + amilum + Na2S2O3 Volume Na2S2O3 untuk titrasi Menentukan larutan yodium Larutan yodium + Na2S2O3 + amilum + Na2S2O3 Volume Na2S2O3 untuk titrasi	Warna orange Warna orange Warna merah tua Warna biru Warna hijau 19,8 mL hijau kecoklatan merah tua kuning biru tua jernih 15 mL kuning biru tua jernih 22,3 mL dan 23 mL

      7.2. Perhitungan

      1. standarisasi Na₂S₂O₃ dengan K₂Cr₂O₇

            V Na₂S₂O₃ = 19,8 mL

            V K₂Cr₂O₇ = 12,5 mL

            [ K₂Cr₂O₇] = 0,1 N

            V K₂Cr₂O₇ . N K₂Cr₂O₇ = V Na₂S₂O₃ . N Na₂S₂O₃

                      12,5 mL . 0,1 N    = 19,8 mL . N Na₂S₂O₃

                                     1,25 N   = 19,8 N Na₂S₂O₃

                               N Na₂S₂O₃   = 0,063 N.

      2. menentukan Cu dalam CuSO₄

            V Na₂S₂O₃ = 15 mL

            V CuSO₄   = 12,5 mL

            V Na₂S₂O₃ . N Na₂S₂O₃ = V CuSO₄ . N Na₂S₂O₃

                       15 mL . 0,063 N = 12,5 mL . N CuSO₄

                                    0,945 N = 12,5 . N CuSO₄

                                  N CuSO₄ = 0,0756 N.

            Massa CuSO₄ =

                                    =

                                    = 75,36 mgram

             =

             =

                   massa Cu = 29,76 mgram.

      3. menentukan larutan yodium

            titrasi I V Na₂S₂O₃ = 22,3 ml

            titrasi II V Na₂S₂O₃ = 23 mL

                          V Na₂S₂O₃ rata-rata = 22,65 mL

                          V yodium = 12,5 mL

            V Na₂S₂O₃ . N Na₂S₂O₃ = V yodium . N yodium

                    22,65 ml . 0,063 N = 12,5 mL . N yodium

                                 1,42695 N = 12,5 N yodium

                                  N yodium = 0,114 N

                         

           

           

LAPORAN

PRAKTIKUM ANALISIS KUANTITATIF

IODO/ IODIMETRI

KELOMPOK 4 A

Didi  Hidayat                      J2C 004 111

                                       Layyinatul Munawaroh    J2C 004 132

                                       Lia Handayani. B.              J2C 004 133

                                       Ninda Astuti                       J2C 004 135

                                       Nur Afifah                          J2C 004 136

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2006