Laporan Uji Kation dan Anion

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada dasarnya metode analisis kimia dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu :

1. Analisis kualitatif yaitu analisis yang berhubungan dengan identifikasi suatu zat atau campuran zat yang tidak diketahui.

2. Analisis kuantitatif yaitu analisis kimia yang menyangkut penentuan jumlah zat tertentu yang ada di dalam suatu contoh (sampel).

Ada dua aspek penting dalam analisis kualitatif, yaitu pemisahan dan identifikasi. Kedua aspek ini didasari oleh kelarutan, keasaman, kebasaan, pembentukan senyawa kompleks, oksidasi-reduksi, sifat penguapan dan ekstraksi. Sifat-sifat ini sebagai sifat periodik menentukan kecenderungan dari kelarutan klorida, sulfida, hidroksida, karbonat, sulfat dan garam-garam lainnya dari logam. Walaupun analisis kualitatif (analisis klasik) sudah banyak ditinggalkan, namun analisis kualitatif ini merupakan aplikasi prinsip-prinsip umum dan konsep-konsep dasar yang telah dipelajari dalam kimia dasar.[1]    

Ion-ion dapat diidentifikasi berdasarkan sifat fisika dan kimianya. Sifat fisika seperti warna, spektrum absorpsi, spektrum emisi, atau medan magnet untuk mengidentifikasi ion pada tingkat konsentrasi yang rendah. sifat kimia melibatkan beberapa reaksi kimia seperti reaksi asam basa, redoks, kompleks, dan pengendapan. Bersadarkan hal tersebut, maka dilakukanlah percobaan uji kualitatif  identifikasi kation dan anion.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana mengidentifikasi adanya kation secara kualitatif?

2. Bagaimana mengidentifikasi adanya anion secara kualitatif?

C. Tujuan Percobaan

1. Identifikasi adanya kation secara kualitatif dengan melakukan uji spesifik.

2. Identifikasi adanya anion secara kualitatif dengan melakukan uji spesifik.

D. Manfaat Percobaan

            Manfaat dari percobaan ini yaitu kita dapat mengetahui adanya kation dan anion dengan cara melakukan uji spesifik.

           

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Tinjauan Umum Kation dan Anion

Banyak ion-ion terlarut yang kita temui di sekitar kita misalnya pada air laut, sungai, limbah, atau pun dalam bentuk padatannya seperti pada tanah dan pupuk. Unsur logam dalam larutannya akan membentuk ion positif atau kation, sedangkan unsur non logam akan membentuk ion negatif atau anion. Metode yang digunakan untuk menentukan keberadaan kation dan anion tersebut dalam bidang kimia disebut analisis kualitatif. Untuk senyawa anorganik disebut analisis kualitatif anorganik.[2]

Banyak pendekatan yang dapat digunakan untuk melakukan analisis kualitatif. Ion-ion dapat diidentifikasi berdasarkan sifat fisika dan kimianya. Beberapa metode analisis kualitatif modern menggunakan sifat fisika seperti warna, spektrum absorpsi, spektrum emisi, atau medan magnet untuk mengidentifikasi ion pada tingkat konsentrasi yang rendah. Namun demikian kita juga dapat menggunakan sifat fisika dan kimia untuk mengembangkan suatu metode analisis kualitatif menggunakan alat-alat yang sederhana yang dipunyai hampir semua laboratorium. Sifat fisika yang dapat diamati langsung seperti warna, bau, terbentuknya gelembung gas atau pun endapan merupakan informasi awal yang berguna untuk analisis selanjutnya. Tabel berikut menunjukkan beberapa ion yang berwarna.

Tabel 1. Warna beberapa ion dalam pelarut air

Beberapa logam mempunyai warna nyala yang spesifik sehingga dapat dilakukan sebagai salah satu cara untuk identifikasi kation tersebut.

Tabel 2. Warna nyala beberapa logam

Analisis kualitatif berdasarkan sifat kimia melibatkan beberapa reaksi kimia seperti reaksi asam basa, redoks, kompleks, dan pengendapan. Hukum kesetimbangan massa sangat berguna untuk menentukan ke arah mana reaksi berjalan.[3]

Prosedur pertama kali yang biasa digunakan untuk menguji suatu zat yang tidak diketahui adalah membuat contoh (sampel) yang dianalisis dalam bentuk cairan (larutan). Selanjutnya terhadap larutan yang dihasilkan dilakukan uji terhadap ion-ion yang mungkin ada. Sebelum mengidentifikasi berbagai konsentrasi dalam suatu campuran ion, biasanya dilakukan pemisahan ion terlebih dahulu melalui proses pengendapan, selanjutnya dilakukan pelarutan kembali endapan tersebut. Kemudian di adakan uji-uji spesifik untuk ion-ion yang akan diidentifikasi. Uji spesifik dilakukan dengan menambahkan reagen (pereaksi) tertentu yang akan memberikan larutan atau endapan berwarna yang merupakan karakteristik (khas) untuk ion-ion tertentu.[4]

Dalam pelaksanaan analisis kualitatif anorganik banyak digunakan reaksi-reaksi yang melibatkan pembentukan ion kompleks. Suatu ion atau molekul kompleks terdiri dari satu atom pusat dan sejumlah ligan yang terikat dengan atom pusat tersebut. Atom pusat memiliki bilangan koordinasi tertentu yang menunjukkan jumlah ruangan yang tersedia di sekitar atom pusat.

Analisis kualitatif menggunakan dua macam uji, yaitu reaksi kering dan reaksi basah. Reaksi kering dapat digunakan pada zat padat dan reaksi basah untuk zat dalam larutan. Kebanyakan reaksi kering yang diuraikan digunakan untuk analisis         semimikro dengan  hanya modifikasi kecil.[5]

Pembentukan kompleks dalam analisa kualitatif digunakan untuk :

1. Uji-uji spesifik

Beberapa reaksi pembentukan kompleks yang sangat peka dan spesifik dapat digunakan untuk identifikasi ion. Berikut ini beberapa reaksi pembentukan kompleks yang sering digunakan dalam analisis kualitatif:

Cu²⁺(biru) + 4NH^3- [Cu(NH₃)₄]₂⁺(biru tua)

Fe³⁺ SCN^- [Fe(SCN^-)₆]₃^-

Ni₂⁺ dimetilglioksim(DMG)

2. Penutupan (masking)

Ketika menguji suatu ion spesifik dengan suatu pereaksi, mungkin akan muncul gangguan karena adanya ion lain yang ada dalam larutan. Gangguan ini dapat dicegah dengan menambahkan pereaksi yang disebut zat penutup, yang membentuk kompleks yang stabil dengan ion pengganggu. Ion yang akan diidentifikasi tidak perlu lagi dipisahkan secara fisika. Misalnya, pada uji kadmium dengan H₂S dengan adanya tembaga. Ion tembaga dapat bereaksi dengan H₂S juga, karena itu perlu ditutupi dengan cara pembentukan kompleks dengan CN^- menjadi [Cu(CN)₄]₂^-, dimana kompleks tetrasiano ini tidak akan membentuk endapan tembaga sulfida. Sedangkan kompleks [Cd(CN)₄]₂^- tetap dapat membentuk endapan kadmium sulfida.

3. Pelarutan kembali endapan

Pembentukan kompleks dapat menyebabkan kenaikan kelarutan, sehingga suatu endapan dapat larut kembali. Contohnya pada endapan AgCl jika ditambahkan NH₃ maka endapan tersebut akan larut kembali. Hal ini terjadi karena terbentuknya kompleks Ag⁺  dengan NH₃membentuk kompleks [Ag(NH₃)₂]⁺.[6]

B. Analisis Kation

            Analisis kation dapat memberikan kepastian hasil uji jika dalam sampel mengandung suatu macam kation. Untuk itu diperlukan metode pemisahan kation dari campurannya. Pemisahan kation cara-caranya pada prinsipnya dilakukan adalah sebelum uji reaksi dilakukan kation dipisahkan terlebih dahulu  dari campurannya. Setelah kation dipisahkan kemudian dilakukan uji reaksi yang dapat dilihat hasilnya yaitu endapan atau warna keduanya. Cara ini membutuhkan sampel yang agak banyak lebih kurang 10 mL tergantung kepekaan larutan sampel.[7]

            Kation-kation golongan pertama membentuk klorida-klorida yang tidak larut. Namun, timbal klorida sedikiut lairut dalam air, dan karena itu timbal tidak pernah mengendap dengan sempurna bila ditambahkan asam klorida encer. Kelarutan merkurium (I) sulfat terletak diantara kedua zat diatas. Bromida dan iodida juga tidak larut, seangkan pengendapan timbal halida tidak sempurna dan endapannya mudah larut dalam air panas. Asetat-asetat lebih mudah larut, meskipun perak asetat bisa mengendap dari larutan yang agak pekat. Hidroksida dan karbonat akan diendapkan dengan reagensia yang jumlahnya ekuivalen. Kation golongan 1 mengandung kation logam yang terendapkan sebagai senyawa klorida yang tidak larut. Kation-kation ini dapat diendapkan dengan pereaksi asam klorida.[8]

Pemisahan dilakukan dengan cara mengendapkan suatu kelompok kation dari larutannya. Kelompok kation yang mengendap dipisahkan dari larutan dengan cara sentrifus dan menuangkan filtratnya ke tabung uji yang lain. Larutan yang masih berisi sebagian besar kation kemudian diendapkan kembali membentuk kelompok kation baru. Jika dalam kelompok kation yang terendapkan masih berisi beberapa kation maka kation-kation tersebut dipisahkan lagi menjadi kelompok kation yang lebih kecil, demikian seterusnya sehingga pada akhirnya dapat dilakukan uji spesifik untuk satu kation. Jenis dan konsentrasi pereaksi serta pengaturan pH larutan dilakukan untuk memisahkan kation menjadi beberapa kelompok.[9]

Kation-kation golongan kedua menurut tradisi dibagi kedalam dua sub golongan, sub golongan tembaga dan dan sub golongan arsenik. Dasar teori dari pembagian ini adalah kelarutan endapan sulfida dalam ammonium polisulfida. Sementara sulfida dari golongan tembaga tak larut dalam reagensia ini, sulfida dari sub golongan arsenik melarut dengan membentuk garam ion.[10]

C. Analisis Anion

            Anion merupakan ion yang muatan totalnya negatif akibat adanya kenaikan jumlah elektron. Misalnya : atom klorin (Cl) dapat memperoleh tambahan satu elektron untuk mendapat ion klorida (Cl^-).  Natrium klorida (NaCl), yang dikenal sebagai garam dapur, disebut senyawa ionik (ionik compound) karena dibentuk dari kation dan anion.  Atom dapat kehilangan atau memperoleh lebih dari satu elektron. Contoh ion-ion yang terbentuk dengan kehilangan atau memperoleh lebih dari satu elektron adalah Mg²⁺, Fe³⁺, S₂^2-, dan N^3-, Na⁺ dan Cl^- Ion-ion ini disebut ion monoatomik karena ion-ion ini mengandung hanya satu atom.[11]

            Pengujian anion dilakukan setelah uji kation. Pengujian terhadap anion relatif lebih sederhana karena gangguan-gangguan dari ion-ion lain yang ada dalam larutan minimal (dapat diabaikan). Pada umumnya anion-anion dapat digolongkan sebagai berikut :

1. Golongan sulfat:

SO₄^2-, SO₃^2-, PO₄^3-, Cr₂O₄^2-, BO₃^3- -, Cr₂O₄^2-, AsO₄^3-,AsO₃^3-. Anion-anion ini mengendap dengan Ba²⁺ dalam suasana basa.

2. Golongan halida :

    Cl^-, Br^-, I, S^2-

    Anion golongan ini mengendap dengan Ag⁺  dalam larutan asam (HNO₃).

3. Golongan nitrat :

    NO^3-, NO₂^-,C₂H₃O₂^-.

    Semua garam dari golongan ini larut. NO­₃^-, NO₂^-, CH₃OO^- .[12]

            Analisis anion tidak jauh berbeda dengan analisis kation, hanya saja pada analisis anion tidak memiliki metode yang sistematis seperti analisis kation. Uji analisis anion juga berdasarkan pada sifat fisika seperti warna, bau, terbentuknya gas, dan kelarutannya. Beberapa anion menghasilkan asam lemah volatil atau dioksidasi dengan asam sulfat pekat seperti dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3. Reaksi sampel garam dengan asam sulfat pekat dingin

Anion lainnya tidak memberikan reaksi dengan asam sulfat pekat dalam keadaan dingin, tetapi nitrat bereaksi menghasilkan uap coklat dari NO₂ yang dihasilkan, dan asetat memberikan bau khas cuka jika direaksikan dengan asam sulfat pekat.[13]

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat