Analisis kualitatif

1. Tujuan

1.1 Mengidentifikasi anion dan kation yang terdapat dalam sebuah senyawa

anorganik murni berdasarkan sifat pembentukan endapannya.

1.2 Menentukan anion dan kation berdasarkan pada sifat kelarutan atau

reaksi dari kation dan anion didalam air (asam dan basa).

2. Teori Dasar

Analisis Kualitatif merupakan metode analisis kimia yang digunakan untuk

mengenali atau mengidentifikasi suatu unsur atau senyawa kimia (anion atau

kation) yang terdapat dalam sebuah sampel berdasarkan sifat kimia dan

fisikanya (Anomim, 2007).

Analisis kualitatif berdasarkan sifat kimia melibatkan beberapa reaksi

dimana hukum kesetimbangan massa sangat berguna untuk menentukan ke

arah mana reaksi berjalan. Contoh : Reaksi redoks, reaksi asam-basa,

kompleks, dan reaksi pengendapan. Sedangkan analisis berdasarkan sifat

fisikanya dapat diamati langsung secara organoleptis, seperti bau, warna,

terbentuknya gelembung gas atau pun endapan yang merupakan informasi

awal yang berguna untuk analisis selanjutnya.( Syukri, 1999)

a. Reaksi Kering

Beberapa logam mempunyai warna nyala yang spesifik sehingga dapat

dilakukan uji warna nyala sebagai salah satu cara identifikasi kation

dengan reaksi kering. terkadang uji warna nyala juga dapat menjadi satu-

satunya indikator pemastian suatu unsur tanpa memerlukan analisis yang

lebih lanjut dalam pengidentifikasiannya. Seperti unsur Astatin (At) yang

hanya berwarna putih pada saat di uji warna nyalanya. (Anonim, 2008)

b. Reaksi Basah

Reaksi basah merupakan jenis identifikasi zat secara kualitatif yang sering

digunakan pada umumnya.

Senyawa NO3- hanya membentuk cincin coklat jika direaksikan dengan

senyawa Fero sulfat dan H2SO4. Lain halnya dengan senyawa borat yang

jika ditambahkan metanol kemudian dipanaskan dengan nyala api, maka

menghasilkan uap atau asap berwarna hijau.

Uraian diatas merupakan beberapa contoh senyawa yang dalam

pengidentifikasiannya tidak memerlukan tahapan analisis selanjutnya.

Karena sifat kimia ataupun fisika dari senyawa tersebut sangat khas,

dimana senyawa yang lain tidak memilikinya. (Anonim, 2007)

a) Reaksi Pengendapan

Kenaikan suhu umumnya dapat memperbesar kelarutan endapan kecuali

pada beberapa endapan, seperti kalsium sulfat, berlaku sebaliknya.

Perbedaan kelarutan karena suhu ini dapat digunakan sebagai dasar

pemisahan kation. Misalnya, pemisahan kation Ag, Hg(I), dan Pb

dapatdilakukan dengan mengendapkan ketiganya sebagai garam klorida,

kemudian memisahkan Pb dari Ag dan Hg(I) dengan memberikan air

panas.Kenaikan suhuakan memperbesar kelarutan Pb sehingga endapan

tersebut larut sedangkan kedua kation lainnya tidak (Harjadi, 1986).

b). Reaksi Asam-Basa

Asam secara sederhana didefinisikan sebagai zat yang bila dilarutkan

dalam air mengalami disosiasi dengan pembentukan ion

hidrogen.,sedangkan basa mengalami disosiasi dengan pembentukan ion

hidroksil. Asam atau pun basa yang mengalami disosiasi sempurna

merupakan asam atau basa kuat, misalnya HCl, HNO3, NaOH dan KOH.

Sebaliknya bila asam atau basa hanya terdisosiasi sebagian maka disebut

asam atau basa lemah, misalnya asam asetat, H2S dan amonium

hidroksida. Dalam analisa kualitatif H2S digunakan untuk mengendapkan

sejumlah kation menjadi garam sulfidanya (Syukri, 1999).

c). Reaksi Redoks

Banyak reaksi oksidasi dan reduksi yang digunakan untuk analisa kualitatif,

baik sebagai pengoksidasi atau pun pereduksi. Contoh penggunaan Reaksi

redoks dalam analisis kualitatif:

Kalium permanganat, KMNO4

Zat padat coklat tua yang menghasilkan larutan ungu bila dilarutkandengan

air, merupakan pengoksidasi kuat yang dipengaruhi oleh pH darimediumnya.

a) dalam asam;MnO4- + 8H+ + 5e _ Mn2+ (warna merah muda) + 4H2O

b) dalam larutan netral MnO4- + 4H+ + 3e _ MnO2 (endapan coklat) + 2H2O

c) dalam larutan basa MnO4- + e _ MnO42- ( warna hijau)

(Harjadi, 1986)

d). Reaksi Pembentukan Kompleks

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. (Anonim, 2008)

3. Analisis Kation

Dalam analisis kualitatif sistematis, kation-kation diklasifikasikan dalam

lima golongan, berdasarkan sifat-sifat kation itu terdapat beberapa

reagensia. Reagensia yang umum dipakai diantaranya : asam klorida,

Hidrogen sulfide, Amonium sulfide, dan Amonium karbonat. Klasifikasi

kation berdasarkan atasapakah suatu kation bereaksi dengan reagensia,

reagensia ini dengan membentuk endapan atau tidak. boleh dikatakan

bahwa klasifikasi kation yang paling umum didasarkan atas perbedaan

kelarutan dari klorida, sulfide, dan karbonat dari kation tersebut.

Reagensia yang dipakai untuk klasifikasi kation yang paling umum adalah:

1. HCl

2. H2S

3. (NH4)2S

4. (NH4)2CO3

Klasifikasi ini didasarkan atas apakah suatu kation bereaksi dengan

reagen-reagensia ini dengan membentuk endapan atau tidak. Klasifikasi

kation yang paling umum didasarkan atas perbedaan kelarutan dari

klorida, sulfat dan karbonat dari kation tersebut.

Kelima golongan kation dan ciri-ciri khas golongan-golongan ini adalah

sebagai berikut:

1. Golongan I

Kation golongan I : Timbal (II), Merekurium (I), dan Perak (I)

Pereaksi golongan : Asam klorida encer(2M)

Reaksi golongan : Endapan putih timbal klorida (PbCl2), Merkurium(I)

klorida (Hg2Cl2), dan perak klorida (AgCl)

Kation golongan I membentuk klorida-klorida yang tak larut, namun

timbal klorida sedikit larut dalam air, dan karena itu timbal tak pernah

mengendap dengan sempurna bila ditambahkan asam klorida encer

kepada suatu cuplikan ion timbal yang tersisa itu diendapkan secara

kuantitatif dengan H2S dalam suasana asam bersama-sama kation

golongan II Nitrat dari kation-kation golongan I sangat mudah larut

diantara sulfat-sulfat, timbal praktis tidak larut, sedang perak sulfat jauh

lebih banyak. Kelarutan merkurium (I) sulfat terletak diantara kedua zat

diatas.

Bromida dan iodida juga tidak larut. Sedangkan pengendapan timbal

halida tidak sempurna dan endapan itu mudah sekali larut dalam air

panas. Sulfida tidak larut, 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, Tetapi pada reagensia berlebih, ia dapat bergerak dengan

bermacam-macam cara dimana ada perbedaan dalam sifat-sifat zat ini

terhadap ammonia. (Svehla, 1985)

2. Golongan II

Kation golongan II : Merkuri (II), timbal (II), bismuth (III), tembaga (II),

kadmium (II), arsen (III) dan (V), stibium (III), dan timah (II)

Reagensia golongan : hydrogen sulfida (gas atau larutan-air jenuh)

Reaksi golongan : endapan-endapan dengan berbagai warna HgS

(hitam), PbS (hitam), Bi2S3(coklat), AS2S3 (kuning), Sb2S3 (jingga),

SnS2 (coklat) dan SnS2 (kuning).

Kation-kation golongan II dibagi menjadi 2 sub golongan, yaitu sub.

Golongan tembaga dan sub.

Golongan arsenik. Dasar pembagian ini adalah kelarutan endapan sulfida

dalam ammonium polisulfida.

sub. Golongan tembaga tidak larut dalam reagensia ini. Sulfida dari sub.

Golongan arsenik melarut dengan membentuk garam tio.

3. Golongan III

Kation golongan III : Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Cr6+, Ni2+, Cu2+, Mn2+, dan Mn7+,

Zn2+.

Reagensia golongan : H2S (gas/larutan air jenuh) dengan adanya

ammonia dan ammonium klorida atau larutan ammonium sulfida

Reaksi golongan : endapan dengan berbagai warna FeS (hitam),

Al(OH)3 (putih), Cr(OH)3 (hijau), NiS (Hitam), CoS (hitam), MnS (merah

jambu), dan Zink sulfat (putih).

Logam golongan ini tidak diendapkan oleh reagensia golongan untuk

golongan I dan II tetapi semua diendapkan dengan adanya ammonium

klorida oleh H2S dari larutan yang telah dijadikan basa dengan larutan

ammonia. Logam-logam ini diendapkan sebagai sulfida, kecuali Al3+ dan

chromium yang diendapkan sebagai hidroksida, karena hidroksida yang

sempurna dari sulfide dalam larutan air, besi, aluminium, dan

kromium(sering disertai sedikit mangan) juga diendapkan sebagai

hidroksida oleh larutan amonia dengan adanya ammonium klorida,

sedangkan logam-logam lain dari golongan ini tetap berada dalam larutan

dan dapat diendapkan sebagai sulfide oleh H2S. maka golongan ini bisa

dibagi menjadi golongan besi (besi, aluminium, mangan dan zink) atau

golongan IIIB.

4. Golongan IV

Kation golongan IV : Barium, Stronsium, dan Kalsium

Reagensia golongan : terbentuk endapan putih

Reaksi golongan : terbentuk endapan putih

Reagensia mempunyai sifat:

- tidak berwarna dan memperlihatkan reaksi basa- terurai oleh asam-asam (terbentuk gas Co2)- harus dipakai pada suasana netral/ sedikit basakation-kation golongan IV tidak bereaksi dengan reagen HCl, H2S, ataupun ammonium sulfida, sedang dengan ammonium karbonat (jika ada ammonia atau ion ammonium dalam jumlah yang sedang) akan terbentuk endapan putih (BaCO3, SrCO3, CaCO3) (Svehla, 1985)

3.Cara Kerja

Di tambahkan 50 mg sampel

Ditambahkan salah satu larutan ini:

Diamati perubahan yang terjadi

Dicatat

Dilakukan identifikasi dugaan kation

dan anion dalam sampel

6 tabung reaksi bersih

Hasil

Sampel dalam tabung reaksi

NH4OH 6M

Air 1 -2 ml

HCl 6M H2SO4 3M

HNO3

6MNaOH

6M

Kation dan Anion

Diketahui Kation dan Anion dalam

senyawa / sampel

4. Data Pengamatan

Sampel B

No Perlakuan Hasil

1.

2.

Sampel berupa serbuk kasar

berwarna hijau dan sedikit

butiran putih

Sampel + HCl 6 M

Sampel diduga mengandung

anion ClO3-

Larutan larut sempurna dan

berwarna kuning hijau. Larutan

terbukti mengandung anion ClO3-

No Perlakuan Hasil

1.

2.

3.

Sampel berupa serbuk kasar

berwarna hijau dan sedikit

butiran putih

Sampel + AgNO3 0.1 M

Larutan + Akuades

Sampel diduga mengandung

anion Cl-

Larutan berwarna putih keruh

dan terdapat endapan putih.

Endapan tidak larut. Larutan

terbukti mengandung anion Cl-

No Perlakuan Hasil

1.

2.

3.

Sampel berupa serbuk kasar

berwarna hijau dan sedikit

butiran putih

Sampel + K2CrO4 5%

Dilakukan uji nyala

Sampel diduga mengandung

kation Ba2+

Larutan berwarna kuning dan

terbentuk endapan berwarna

kuning.

Larutan berwarna hijau kuning.

Larutan terbukti mengandung

kation Ba2+

No Perlakuan Hasil

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Sampel berupa serbuk kasar

berwarna hijau dan sedikit

butiran putih

Sampel + air panas

Larutan dan endapan dipisahkan

Filtrat + K2CrO4 0.1 M

Filtrat + KI

Filtrat + H2SO4

Filtrat + NH4OH

Sampel diduga mengandung

kation Pb2+

Larutan berwarna keruh dan

terbentuk endapan berwarna biru

muda.

Filtrat sampel

Larutan berwarna kuning dan

terbentuk endapan berwarna

kuning.

Larutan berwarna kuning

Larutan tidak berwarna dan

terbentuk endapan berwarna

putih

Larutan berwarna biru tua. Dan

Larutan terbukti mengandung

kation Pb2+

Ciri fisik sampel B

1. Bentuk : Padatan (serbuk) higroskopis

2. Warna : Hijau dan sedikit terdapat butiran putih

3. Bau : Tidak berbau

Anion dan Kation yang didapat dari hasil analisis

Kation:

1. Ba 2+

2. Pb 2+

Anion:

1. ClO3-

2. Cl-

Sampel Sebenarnya adalah NaF + CuCl2

Kation:

1. Na+

2. Cu2+

Anion:

1. F-

2. Cl2-

Reaksi yang terjadi:

Ba2+ + K2CrO4 → BaCrO42- ↓ (endapan kuning) + 2K

Cl- + AgNO3 → AgCl- ↓ (endapan putih) + NO3

ClO3- + HCl → HClO3 + Cl-

Pb 2+ + K2CrO4 → PbCrO42- ↓(endapan kuning) + 2K

Pb 2+ + 2KI- → PbI2 ↓(endapan kuning) + 2K

Pb 2+ + H2SO4 → PbSO4 ↓(endapan putih) + 2H+

Pb 2+ + NH4OH → PbNH42- + OH-

5. Pembahasan

Pada percobaan analisis kualitatif dilakukan untuk mengiddentifikasi

anion dan kation yang terdapat dalam suatu senyawa. Sampel yang dianalisis

berupa serbuk kasar berwarna hijau dan sedikit butiran putih. Dari

pemeriksaan secara organoleptis ini timbul hipotesis (dugaan sementara)

tentang senyawa apa yang ada didalam sampel. Berdasarkan literatur

senyawa yang berwarna hijau itu diantaranya Cr2O3, Hg2I2, Cr(OH)3, garam-

garam ferro (Fe2+), garam-garam Nikel (Ni2+),CrCl3.6H2O CuCO3 dan lain-lain.

Kemudian setelah itu dilakukan analisa basah dengan cara

mereaksikannya dengan larutan yang telah dihipotesis. HCl 6M dilarutkan

kedalam sampel untuk menguji anion ClO3- menghasilkan larutan yang larut

sempurna (tidak menghasilkan endapan) dan berwarna kuning hijau. Dengan

demikian, larutan terbukti mengandung anion ClO3-. Pada identifikasi kation,

sampel ditambahkan reagen K2CrO4 5% dan menghasilkan larutan berwarna

kuning serta terbentuk endapan berwarna putih. Sampel diduga mengandung

kation Ba2+ . Untuk memperkuat hipotesis, maka dilakukan uji nyala. Kawat

nikrom ditambahkan sampel diatasnya kemudian dibakar / dipanaskan dan

terjadi perubahan warna pada api menjadi hijau dan tidak memiliki bau yang

menyengat. Maka sampel terbukti mengandung kation Ba2+. Hipotesis lainnya

adalah diduga sampel mengandung anion Cl-. Karena ketika ditambahkan

AgNO3 0.1 M larutan berubah warna menjadi putih keruh dan terbentuk

endapan putih. Kemudian larutan tersebut ditambahkan akuades dan

endapan tetap tidak larut. Dengan demikian, larutan terbukti mengandung

anion Cl-.

Dalam analisis kualitatif ini diperlukan ketelitian dan kecermatan dalam

menganalisa mulai dari bentuk, warna, sifat, bau dan rasa sampel hingga uji

nyala serta perubahan yang terjadi ketika direaksikan dengan reagen. Reagen

juga dapat berupa air. Ketika sampel ditambahkan air panas larutan menjadi

berwarna keruh dan terbentuk endapan berwarna biru muda. Hipotesis

diduga sampel mengandung kation Pb2+. Untuk membuktikannya maka

endapan dipisahkan dari larutannya kemudian filtrat direaksikan dengan

larutan K2CrO4 0.1M sehingga menghasilkan endapan berwarna kuning dan

larutan berwarna kuning. Sama hal nya ketika filtrat direaksikan dengan KI

larutan berwarna kuning dan terbentuk endapan berwarna kuning. Namun

berbeda ketika filtrat direaksikan dengan larutan H2SO4 larutan tidak

berwarna tapi terbentuk endapan putih. Pembuktian terakhitr filtrat

direaksikan dengan larutan NH4OH sehingga larutan menjadi berwarna biru

tua. Dengan demikian, sampel terbukti mengandung Pb2+

Berdasarkan hasil identifikasi sifat pembentukan endapnnya dan sifat

kelarutan didalam air (asam dan basa) sampel yang dianalisis terdapat anion

ClO3- dan Cl- serta kation Ba2+ dan Pb 2+. Sedangkan pada kenyataannya,

sampel positif mengandung NaF dan CuCl2. Perbedaan ini terjadi karena

penafsiran yang keliru yang disebabkan oleh kurang nya pengetahuan

mengenai anion dan kation serta terbatasnya reagen yang dimiliki

dilaboratorium sehingga proses analisis tidak optimal.

Secara teoritis sebenarnya cukup besar kemungkinan terdapatnya kation-

anion dalam sampel yang diuji. Sebab sampel tersebut diambil dari daerah

terbuka yang berinteraksi langsung dengan berbagai aktivitas lain di alam

secara natural. Jadi tidak mungkin larutan sampel netral atau tidak

mengandung zat-zat kontaminan lain didalamnya mengingat sifat air sebagai

pelarut murni yang dapat menerima berbagai zat masuk kedalamnya. Tidak

terbacanya kandungan-kandungan lain di dalam sampel kemungkinan

disebabkan kurangnya kadar Kation dan anion dalam larutan sampel sehingga

tidak dapat dianalisis dengan metode sederhana dan uji spesifik sederhana.

6. Kesimpulan

Berdasarkan hasil identifikasi sifat pembentukan endapnnya dan sifat

kelarutan didalam air (asam dan basa) sampel yang dianalisis terdapat anion

ClO3- dan Cl- serta kation Ba2+ dan Pb 2+. Sedangkan pada kenyataannya,

sampel positif mengandung NaF dan CuCl2.

Daftar Pustaka

Anomim. 2008. Petunjuk Praktikum Analisa Kimia. Laboratorium Kimia Analitik:

FMIPA UNPAD.

Anomim. 2007. Analisa kualitatif. vailable at http://www .Chem-is-try.org. diakses

pada 20 Oktober 2012.

Harjadi, w. 1986. Kimia Analitik Dasar. Jakarta: Gramedia.

Svehla, G. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro,

diterjemahkan oleh Dr. A Hadyana Pudjaatmaka, edisi kelima. Jilid Dua.

Jakarta: PT Kalman Media Pustaka.

Syukri. 1999. Kimia Dasar. Jilid Dua. Bandung: ITB.

Wulandari, Meyliana. 2012. Petunjuk Praktikum Kimia Analitik. Bandung: UIN

SGD.