BAB I
TUJUAN DAN PRINSIP PERCOBAAN
1.1 Judul Percobaan
Analisis Kation
1.2 Tujuan Percobaan
Mengidentifikasi adanya kation pada suatu sampel dan membuat persamaan reaksi kimia yang berdasarkan kepada percobaan.
1.3 Prinsip Percobaan
Berdasarkan reaksi dengan zat pengidentifikasi yang dapat menimbulkan terjadinya perubahan warna, endapan, maupun nyala api yang spesifik.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik menuju anoda. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron, disebut kation, karena tertarik ke katoda. Proses pembentukan ion disebut ionisasi. Atom atau kelompok atom yang terionisasi ditandai dengan tikatas n+ atau n-, di mana n adalah jumlah elektron yang hilang atau diperoleh.
Ion pertama kali disajikan dalam bentuk teori oleh Michael Faraday pada sekitar tahun 1830, untuk menggambarkan mengenai bagian melekul yang bergerak ke arah anoda atau katoda dalam suatu tabung hampa udara (vacuum tube, CRT). Namun, mekanisme peristiwa ini baru dideskripsikan pada 1884 oleh Svante August Arrhenius dalam disertasi doktornya di University of Uppsala. Pada mulanya, teori ini tidak diterima (ia memperoleh gelarnya dengan nilai minimum), tetapi kemudian disertasinya memenangi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1903.
REAKSI PERTUKARAN KATION
Reaksi pertukaran kation melibatkan H+ sehingga istilah “Pertukaran Kation” lebih tepat daripada “Pertukaran Basa”. Kation yang terserap dapat ditukar oleh kation lainnya, dan proses ini dinamakan sebagai pertukaran kation. Reaksi pertukaran ini berlangsung secara instant.
Analisis kation sendiri masuk dalam analisis kimia kualitatif. Metode dalam melakukan analisis kualitatif ini dilakukan secara konvensional, yaitu memakai cara visual yang berdasarkan kelarutan
Pengujian kelarutan dilakukan pertama-tama dengan mengelompokkan ion-ion yang mempunyai kemiripan sifat. Pengelompokkan dilakukan dalam bentuk pengendapan dimana penambahan pereaksi tertentu mampu mengendapkan sekelompok ion-ion. Cara ini menghasilkan 6 kelompok yang namanya disesuaikan dengan pereaksi pengendap yang digunakan untuk mengendapkan kelompok ion tersebut.
Golongan-golongan kation memiliki ciri-ciri khas, yaitu:
- golongan I: membentuk endapan dengan asam klorida encer, ion-ion yang termasuk dalam golongan ini adalah timbal, raksa, dan perak.
- golongan II: membentuk endapan dengan hydrogen sulfide dalam suasana asam mineral encer. Ion-ion yang termasuk dalam golongan ini adalah merkurium (II), tembaga, cadmium, bismuth, stibium, timah.
- golongan III: membentuk endapan dengan ammonium sulfide dalam suasana netral. Kation golongan ini antara lain nikel, besi, kromium, aluminium, seng, mangan, dan kobalt.
- golongan IV: membentuk endapan dengan ammonium karbonat dengan adanya ammonium klorida dalam suasana netral atau sedikit asam.
- golongan V: disebut juga golongan sisa karena tidak bereaksi dengan reagensia-reagensia golongan sebelumnya. Ion kation yang termasuk dalam golongan ini antara lain magnesium, natrium, kalium. Ammonium, litium, dan hydrogen (Vogel, 1990).
Suatu pereaksi menyebabkan sebagian kation mengendap dan sebagian larut, maka setelah dilakukan penyaringan terhadap endapan tebentuk dua kelompok campuran yang massa masing-masingnya kurang dari campuran sebelumnya. Reaksi yang terjadi saat pengidentfikasian menyebabkan terbentuknya zat-zat baru yang berbeda dari zat semula dan berbeda sifat fisiknya
BAB III
PROSEDUR PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat yang Dibutuhkan
1 set tabung reaksi dan rak tabung
Kaca arloji
Kawat nikrom
Kaca kobalt
3.1.2 Bahan yang Dibutuhkan
AgNO3 0,1 M
Formalin
HCl 0,1 N
FeCl3 0,1 M
NH4OH
NH4SCN 0,1 M
NaOH 0,1 M
ZnSO4 0,1 M
Pb(NO3)2 0,1 M
BaCl2 0,1 M
KI 0,1 M
HCl Pekat
Hg2(NO3)2 0,1 M
CaCl2 0,1 M
CuSO4 0,1 M
NaCl 0,1 M
Na2S 0,1 M
KCl 0,1 M
HgCl2 0,1 M
MgCl2 0,1 M
K4[Fe(CN)6] 0,1 M
Titan Yellow
FeSO4 0,1 M
]
3.2 Cara Kerja
A. Analisis Kation golongan 1 (Ag+ , Pb2+ ,Hg+ )
1. Ag dari sample AgNO3
a. Kedalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sampel kemudian tambahkan 0,5ml HCl 0,1 N hingga terbentuk endapan putih. Selanjutrnya tambahkan beberapa tetes NH4OH hingga endapan larut lalu tambahkan beberapa tetes HNO3 0,1 N hingga terbentuk endapan putih lagi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml NaOH 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
c. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml amoniak dan beberapa tetes formalin hingga terbentuk endapan cermin perak.
2. Pb2+ dari sample Pb(NO3)2
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml HCl encer dan 1 ml air panas selanjutnya tempatkan tabung reaksi dalam wadah berisi es. Amati perubahan-perubahan yang terjadi pada setiap perlakuan.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 KI 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
3. Hg+ dari sample Hg2(NO3)2
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml KI 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi selanjutnya tambahkan lagi 0,5 ml KI dan amati lagi perubahan yang terjadi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudiaan tambahkan 0,5 ml NaOH 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
B. Analisis Kation Golongan 2 ( Cu2+ , Hg2+ , Bi3+ )
1. Cu2+ dari sample CuSO4
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml HCl 0,1 N dan 0,5 ml Na S 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml K4[Fe(CN)6] 0,1 M dan amati perubuhan yang terjadi.
2. Hg2+ dari sample HgCl2
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan0,5 ml KI 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi selanjutnya tambahakan lagi 0,5 ml KI dan amati perubahan yang terjadi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan0,5 ml sample kemudian tambahakan 0,5 ml NaOH 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
3. Bi3+ dari sample Bi(NO3)3
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml KI 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi selanjutnya tambahkan lagi 0,5 ml KI dan amati perubahan yang terjadi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml formalin dan amati perubuhan yang terjadi.
C. Analisis Kation Golongan 3 ( Fe2+ , Fe3+ , Zn2+ )
1. Fe2+ dari sample FeSO4
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml K4[Fe(CN)6] 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml NaOH 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
2. Fe3+ dari sample FeCl3
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml, NH4SCN 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 NaOH 0,1 M dan amati perubahan yan terjadi.
3. Zn2+ dari sample ZnSO4
a. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml NaOH 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
b. Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml sample kemudian tambahkan 0,5 ml K4[Fe(CN)6] 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi selanjutnya tambahkan 0,1 ml NaOH 0,1 M dan amati lagi perubahan yang terjadi.
D. Analisis Kation Golongan 4 ( Ba2+ , Ca2+ )
1. Ba2+ dari sample BaCl2
Celupkan kawat nikrom kedalam larutan HCl pekat lalu masukkan kawat nikrom ke dalam padatan sample pada kaca arloji hingga menempel pada ujung kawat kemudian masukkan kawat nikrom kedalam nyala api dan amati warna yang dipancarkan, jika perlu gunakan kaca kobalt.
2. Ca2+ dari sample CaCl2
Celupkan kawat nikrom kedalam larutan HCl pekat lalu masukkan kawat nikrom ke dalam padatan sample pada kaca arloji hingga menempel pada ujung kawat kemudian masukkan kawat nikrom kedalam nyala api dan amati warna yang dipancarkan, jika perlu gunakan kaca kobalt.
E. Analisis Kation Golongan 5 ( Na+ , K+, Mg2+ )
1. Na+ dari sample NaCl
Celupkan kawat nikrom kedalam larutan HCl pekat lalu masukkan kawat nikrom ke dalam padatan sample pada kaca arloji hingga menempel pada ujung kawat kemudian masukkan kawat nikrom kedalam nyala api dan amati warna yang dipancarkan, jika perlu gunakan kaca kobalt.
2. K+ dari sample KCl
Celupkan kawat nikrom kedalam larutan HCl pekat lalu masukkan kawat nikrom ke dalam padatan sample pada kaca arloji hingga menempel pada ujung kawat kemudian masukkan kawat nikrom kedalam nyala api dan amati warna yang dipancarkan, jika perlu gunakan kaca kobalt.
3. Mg2+ dari sample MgCl2
Ke dalam tabung reaksi masukkan 0,5 ml kemudian tambahkan 0,5 ml Titan Yellow dan 0,5 ml NaOH 0,1 M dan amati perubahan yang terjadi.
3.3 Reaksi yang Terjadi
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
AgNO3 + NaOH → AgOH+NaNO3
AgCl + NH4OH → NH4Cl + AgOH
Pb(NO3)2 + HCl → PbCl2 + 2HNO3
Pb(NO3)2 + KI → PbI2 + 2KNO3
Hg2(NO3)2 + 2KI → 2KNO3 + 2HgI
Hg2(NO3)2 + 2NaOH → 2NaNO3 + 2HgOH
CuSO4 + 2HCl → H2SO4 + CuCl2
2CuSO4 + K4[Fe(CN)6]→
HgCl2 +2KI → HgI2 + 2KCl
HgCl2 + NaOH → 2NaCl + Hg(OH)2
Bi(NO3)3 + 2KI → BiI3 + 3NO3
FeSO4+K4[Fe(CN)6] → 2 K2SO4 + Fe[Fe(CN)6]
FeSO4+2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2
FeCl3+NH4SCN → 3NH4(SCN)3
FeCl3 + NaOH → FeOH + NaCl3
ZnSO4 + NaOH → Na2SO4 + Zn(OH)2
ZnSO4 + K4[Fe(CN)6] → Zn[Fe(CN)6] + 2K2SO4
BAB IV
HASIL PERCOBAAN
A. KATION GOLONGAN I
1. Ag + dari sampel AgNO3
a. ↓ Ag+ (Berupa jarum)
b. ↓ putih
c. ↓ perak
2. Pb2+ dari sampel Pb(NO3)2
a. ↓ putih (larut) berbentuk jarum
b. ↓ kuning
3. Hg+ dari sampel Hg2(NO2)2
a. ↓ Kuning
b. Larutan hitam
B. KATION GOLONGAN II
1. Cu2+ dari sampel CuSO4
a. ↓ hitam
b. ↓ merah Kecokelatan
2. Hg+ dari sampel HgCl2
a. Merah Oranye (Larut)
b. Cokelat Kekuning-kuningan
3. Bi3+ dari sampel Bi(NO3)3
a. ↓ Cokelat (Larut)
b. ↓ Hitam
C. KATION GOLONGAN III
1. Fe2+ dari sampel FeSO4
a. ↓ putih ↓ biru
b. ↓ hitam ↓ merah
2. Fe3+ dari sampel FeCl3
a. Tidak ada senyawa NH4SCN
b. Cokelat Kemerah-merahan
3. Zn2+ dari sampel ZnSO4
a. ↓ putih
b. ↓ putih Larut
D. KATION GOLONGAN IV
1. Ba2+ dari sampel BaCl2
Nyala api menjadi merah kekuningan
2. Ca2+ dari sampel CaCl2
Nyala api menjadi merah kekuningan
E. KATION GOLONGAN V
1. Na+ dari sampel NaCl
Nyala api berwarna kuning
2. K+ dari sampel KCl
Nyala api berwarna sedikit ungu
3. Mg2+ dari sampel MgCl2
↓ merah
BAB V
KESIMPULAN
Kesimpulan dari percobaan ini adalah, dari setiap unsur kation ketika dilakukan analisis dari suatu sampel yang merupakan senyawanya kebanyakan menghasilkan endapan. Adapaun pada golongan kation IV dan V saat dilakukan percobaan ini nyala apinya terjadi perubahan yang spesifik. Yang berarti pada golongan I yang dihasilkan adalah endapan klorida, golongan II menghasilkankan sejumlah endapan garam sulfida, golongan III menghasilkan endapan hidroksida, golongan IV menghasilkan endapan sulfida yang larut dalam asam klorida, dan golongan V menghasilkan endapan karbonat.
BAB VI
DAFTAR PUSTAKA
1. Rahmania, Inti, Modul Praktikum Kimia Analitik, Bandung, 2007
2. http://blogkita.info/analisis-kation/
3. http://ahyari.com/analisis-kation/
4. http://wiro-pharmacy.blogspot.com/2009/02/kuliah-analisis-kualitatif-kation-anion.html
5. http://blog.unila.ac.id/widiarto/files/2009/09/bab-2-buku-ajar-analitik.pdf
6. http://www.duniakimiakita.co.cc/2010/03/analisis-kation-timbal-pb2.html
7. http://infolab.uns.ac.id/?p=875
8. http://chemistry.about.com/library/weekly/aa091001a.htm
9. http://www.bpreid.com/cations.php
10. http://www.saskschools.ca/curr_content/chem30/modules/module7/lesson3/cationanalysis.html