Skematika Pemisahan Kation Golongan I

KIMIA ANALISIS KUALITATIF

Oleh :

KELOMPOK 1

Nunik Kurniawati (1113031026)

Ratih Noviyanti (11130310)

Ni Made Erna Puranama Dewi (11130310)

Kadek Ari Wentari (11130310)

Luh Gede Eka Pratiwi (11130310)

Ni Wayan Ina Sukma Dewi (1113031041)

Dewa Ayu Prapti Widi Pramerti (1113031042)

Hanifah Jawas (1113031047)

Dwi Novhari Prayudi (1113031063)

Novi Ayu Kharismadewi (11130310)

Dika Wilyana Dewi (11130310)

Universitas Pendidikan GaneshaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Jurusan Pendidikan Kimia/Kelas IIIC

2012/2013

Skematika Pemisahan Kation Golongan I

Dalam melakukan analisis suatu campuran untuk memisahkan kation-kation

yang terdapat didalamnya dapat menggunakan pereaksi yang spesifik atau dengan

menggunakan reaksi-reaksi selektif. Salah satu cara tersebut disusun oleh Bergman

adalah metode H2S yang cukup luas penggunaanya untuk analisis kation. Skema

pemisahan kation dalam golongan menurut metode H2S dapat digambarkan sebagai

berikut.

I. Uji Kation Timbal, Pb (Ar: 207,19)

Timbal adalah logam yang berwarna abu – abu kebiruan, dengan rapatan

yang tinggi (11,48 g ml-1 pada suhu kamar).

A. Reaksi – reaksi dari ion timbal (II)

Larutan ANU + HCl

Golongan I(Ag, Pb, Hg)

Golongan II

Golongan IV

Golongan III

Golongan V (sisa)

H2S (pH

0,5)

+(NH4)2S + NH4OH + NH4Cl (pH 9)

+(NH4)CO3 + NH4OH (pH 9,5)

Larutan timbal nitrat (0,25M) atau timbal asetat (0,25M) dapat pakai untuk

mempelajari reaksi-reaksi ini.

1. Asam klorida encer (atau klorida yang larut): endapan putih dalam larutan yang

dingin dan tak terlalu encer:

Pb2+ + 2Cl- PbCl2

Endapan larut dalam air panas (33,4 g l-1 pada 100oC, sedang hanya 9,9 g l-1

pada 200C) tetapi memisah lagi sebagai kristal-kristal yang panjang seperti

jarum setengah dingin. Ia juga larut dalam asam klorida pekat atau kalium

klorida pekat, dimana akan terbentuk ion tetrakloroplumbat(II).

PbCl2 + 2Cl- [PbCl4]2-

Jika endapan dicuci dengan cara dekantasi, dan ditambahkan amoniak encer,

tidak akan terjadi perubahan yang nampak pada endapan [perbedaan dari ion

merkuri (I) atau ion perak], meskipun terjadi reaksi pertukaran endapan, dan

terbentuk timbal hidroksida :

PbCl2 + 2NH3 + 2H2O Pb(OH)2 + 2NH4+ + 2Cl-

2. Hindrogen sulfida dalam suasana netral atau asam encer : endapan hitam

timbal sulfida:

Pb2+ + H2S PbS + 2H+

Pengendapan tidak sempurna , terjadi jika ada sam mineral kuat dengan

konsentrasi lebih dari 2 M. Karena terbentuk ion hidrogen sulfida dalam reaksi

diatas , campuran sebaiknya dibufferkan dengan natrium asetat.

Dengan mengalirkan gas hidrogen sulfida kedalam campuran yang

mengandung endapan timbal klorida putih, kemudian diubah menjadi timbal

sulfida (hitam) dengan reaksi pertukaran endapan :

PbCl2 + H2S 2H+ + 2Cl-

Jika uji ini dilakukan dengan adanya klorida [kalium klorida (jenuh)] dalm

jumlah yang banyak, mula-mula terbentuk endapan merah timbal sulfoklorida,

bila gas hidrogen sulfida dialirkan kedalam larutan:

2Pb2+ + H2S + 2Cl- Pb2SCl2 + 2H+

Terurai setelah diencerkan (a), setelah ditambahkan hidrogen sulfida lebih

lanjut (b), akan terbentuk endapan timbal sulfida hitam :

(a) Pb2SCl PbS + PbCl2

(b) Pb2SCl2 + H2S 2PbS + 2Cl- + 2H+

Endapan timbal sulfida terurai bila ditambahkan asam nitrat pekat, dan unsur

belerang yang berbutir halus dan berwarna putih akan mengendap:

3PbS + 8HNO3 3Pb2+ + 6NO-3 + 3S + 2NO + 4H2O

Jika campuran dididihkan, belerang dioksidasi oleh asam nitrat menjadi sulfat

(a), yang langsung membentuk endapan timbal sulfat putih (b) dengan ion

timbal yang adan didalm larutan

(a) S + 2HNO3 SO4- + 2H+ + 2NO

(b) Pb2+ + SO42- PbSO4↓

Dengan mendidihkan timbal sulfida dengan hidrogen peroksida (3%), endapan

hitam ini berubah menjadi putih, karena terbentuk timbal sulfat :

PbS + 4H2O2 PbSO4 + 4H2O

3. Larutan amonia : endapan putih timbal hidroksida :

Pb2+ + 2NH3 + 2H2O Pb(NH3)2 + 2NH4+

Endapan tak larut dalm reagensia berlebihan

4. Natrium hidroksida : endapan putih timbal hidroksida:

Pb 2+ + 2NH3 + 2H2O→ Pb(OH)2 + 2NH+4

Endapan larut dalam reagensia berlebihan, pada mana terbentuk ion

tetrahidroksoplumbat (II):

Pb(OH)2 + 2OH- [Pb(OH)4]2-

Timbal hidroksida mempunyai sifat amfoter. Hidrogen peroksida (a) atau

amonium peroksodisulfat (b), bila ditambahkan pada larutan

tetrahidroksoplumat(II), membentuk endapan hitam timbal dioksida dengan

mengoksidasikan timbal bivalen menjadi bervalensi empat:

(a) [Pb(OH)4]2- + H2O2 PbO2 + 2H2O + 2OH-

(b) [Pb(OH)4]2- + S2O 82−¿ ¿

PbO2 + 2H2O + 2SO 442−¿¿

5. Asam sulfat encer (atau sulfat-sulfat yang larut): endapan putih, timbal sulfat:

Pb 2+ + SO42- → PbSO4

Endapan ini trak larut dalam reagensia yang berlebihan, asam sulfat yang

panas, panas, melarutkan endapan karena terbentuk timbal hidrogen sulfat :

PbSO4 + H2SO4→ Pb 2+ + 2HSO-4

Kelarutan menjadi jauh lebih rendah dengan adanya etanol. Endapan timbal

sulfida larut dalam larutan amonium asetat yang agak pekat (10M) (a) atau

amium tetra yang agak pekat (6M) (b) dengan adanya amonia, pada mana akan

terbentuk ion – ion tetraasetatoplumbat (II) dan ditartratoplumbat (II):

(a) PbSO4 + 4CH3COO- → [Pb(CH3COO)4]2- + SO42-

(b) PbSO4 + 2C4H4O62- → [Pb(C4H4O6)2]2- + SO4

2-

6. Kalium kromat dalam larutan netral, asam asetat atau amonia: endapan kuning,

timbal kromat

Pb 2+ + CrO42- → PbCrO4

7. Kalium iodida: endapan kuning, timbel iodida

Pb 2+ + 2I-→ PbI2

Endapan larut sedang – sedang saja dalam air mendidih, menghasilkan larutan

yang tak berwarna. Endapan memisah lagi menjadi keping – keping berwarna

kuning keemasan setelah mendingin.

8. Natrium sulfit dalam larutan netral: endapan putih timbal sulfit

Pb 2+ + SO32+↓ PbSO3

Endapan kuning kurang larut dibandingkan timbal sulfat, meskipun dapat

dilarutkan baik oleh asam nitrat encer (a), maupun oleh natrium hidroksida (b):

(a) PbSO3 + 2H+ → Pb 2+ + H2O + SO2

(b) PbSO3 + 4OH- → [Pb(OH)4]2- + SO32-

9. Natrium karbonat: endapan putih campuran timbal karbonat dan timbal

hidroksida

2Pb2+ + 2CO3

2- + H2O → Pb(OH)2↓ + PbCO3↓ +CO2

Pada pendidihan tidak tampak perubahan dari ion – ion merkurium (I) dan

perak (I). Endapan larut dalam asam nitrat encer, bahkan dalam asam asetat

dan gas CO2 dibebaskan:

Pb(OH)2↓ + PbCO3↓+ 4H+ → 2Pb2+ 3H2O + CO2

10. Dinatrium hidrogen fosfat: endapan putih timbal fosfat

3Pb2+ + 2HPO42- →Pb3(PO4)2↓+ 2H+

Reaksi ini dapat balik. asam – asam kuat (asam nitrat) melarutkan endapan.

endapan juga larut dalam natrium hidroksida.

11. Kalium sianida (RACUN) : endapan putih timbal sianida

Pb2+ + 2CN- → Pb(CN)2↓

yang tidak larut dalam reagensia berlebih. reaksi ini dapat dipakai untuk

membedakan ion timbal (II) dari merkurium (I) dan perak (I) yang bereaksi

secara berlainan

12. Uji kering

a. Uji pipa tiup: bila suatu garam timbal dipanaskan dengan karbonat alkali di

atas arang, diperoleh manik timbal yang dapat ditempa dikelilingi oleh

kerak kuning timbal monoksida,

b. Uji nyala: biru muda

II. Uji Kation Perak (Ag+)

Dalam mempelajari reaksi biasa digunakan perak nitrat (0,1 M). Dengan HCl

encer akan membentuk endapan putih

Ag+ + Cl- AgCl↓

Bila endapan dipisahkan dari filtratnya dan kemudian ditambahkan HCl pekat

maka endapan akan larut membentuk kompleks dikloroargentat

AgCl↓ + Cl- (AgCl2)-

Pengenceran atau penambahan air akan menggeser kesetimbangan kekiri,

atau endapan muncul lagi.

A. Uji Untuk Ag+

a. Sedikit filtrat diambahkan HNO3 encer menghasilkan endapan putih, yang

berubah warna menjadi violet bila kena cahaya matahari.

Ag(NH4)2Cl + 2HNO3 AgCl + 2NH4NO3

b. Sedikit filtrat ditambahkan larutan KI, terbentuk endapan kuning muda AgI

AgCl + KI AgI↓ + KCl

c. AgCl juga larut dalam kalium sianida (RACUN) membentuk kompleks

disianoargentat.

AgCl↓ + 2 CN- (Ag(CN)2)- + Cl

d. Dinatrium Hidrogen Pospat direaksikan dengan perak akan menghasilkan

endapan kuning perak pospat.

3Ag+ + HPO42- Ag3PO4↓ + H+

e. Natrium karbonat dengan perak akan menghasilkan endapan putih kekuningan

perak karbonat. 2Ag+ + CO32- Ag2CO3 Bila dipanaskan, endapan terurai dan

terbentuk endapan coklat perak oksida.

Ag2CO3 Ag2O↓+ CO2

f. Reaksi Tananaeff : endapan putih (AgCl) yang dihasilkan dari reaksi:

Ag(NH4)2Cl + 2HNO3 AgCl + 2NH4NO3 disentrifuse, kemudian

ditempatkan pada kertas saring, diberi setetes MnSO4 dan KOH. Terjadinya

noda hitam menunjukkan terjadinya reduksi menjadi logam Ag.

MnSO4 + 2KOH Mn(OH)2 + K2SO4

2AgCl + 3Mn(OH)2 2Ag + Mn2O3 + 3H2O + MnCl2

Mn2O3 terlihat sebagai lingkaran cokelat pada pinggiran noda.

B. Reaksi Perak (Ag+) dalam AgNO3

1. Ditambahkan HCl sampai mengendap Terbentuk endapan putih yaitu perak

klorida

AgNO3 (aq) + HCl (aq) → AgCl (S)↓ + HNO3(aq)

2. Endapan ditambah NH40H sedikit demi sedikit sehingga endapan larut dalam

ammonia encer membentuk ion diamino argemat.

AgCl(s) + NH4OH(aq) → Cl(aq) + H2O(l) + [Ag(NH3)2]+(aq)

Endapan AgCl hanya sedikit larut dimungkinkan karena penambahan NH4OH

kurang banyak dan terbentuk kompleks [Ag(NH3)2]+, adanya kompleks juga

memperbesar kelarutan sehingga AgCl dapat larut.

3. Ditambahkan NH3 tetes demi tetes maka terbentuk endapan coklat perak

oksida

2AgNO3(aq) + NH3(aq)+H2O(l) → Ag2O(s) ↓+ 2NH4NO3(aq)

Penambahan NH3 yang kurang menyebabkan endapan yang terbentuk

berwarna agak coklat.

4. Ditambah NH3 berlebih

Ag2O(s) + 4NH3(aq) + H2O(l) → 2OH-(aq) + 2[Ag(NH3)2]+

Ag2O dapat larut dalam reagensia berlebihan dan terbentuk ion diamino

argentat Larutan menjadi putih kecoklatan. Perubahan warna dari putih keruh

menjadi putih kecoklatan menunjukkan bahwa endapan larut dalam NH3

berlebih.

5. Ditambah H2S sampai terbentuk endapan hitam perak sulfida (Ag2S),

2AgNO3(aq) + H2S(aq) → NaNO3(aq) + Ag2S(s) atau

2Ag+(aq) + H2S(aq) → Ag2S ↓ + 2H+

Dalam suasana netral atau asam terbentuk endapan hitam perak sulfida (Ag2S),

karena endapan belum mengendap semua.

6. Kemudian Endapan perak sulfida Ditambah NH3

Ag2S(s) + NH3(aq) →

Ag2S larut dalam asam nitrat pekat dan larut dalam ammonia. Endapan Ag2S

dapat larut dalam larutan ammonia, walaupun hanya sebagian besar endapan

yang larut, tetapi hal ini sudah menunjukkan bahwa Ag2S dapat larut dalam

NH3.

7. Larutan AgNO3 ditambah NaOH Terbentuk endapan coklat.

2AgNO3(aq) + 2NaOH(aq) → Ag2O↓ + H2O(l)+2NaNO3(aq)

Endapan yang terbentuk adalah perak oksida (Ag2O), larutan berwarna coklat

karena endapan perak oksida belum semuanya mengendap

8. Endapan Perak Oksida ditambah NH3 endapan larut

Ag2O(s) + 4NH3(aq) + H2O(l) → 2[Ag(NH3)2]+(aq) + 2OH-

(aq)

Ag2O larut dalam NH3 sehingga larutan berwarna putih kecoklatan yang

menunjukkan bahwa endapan larut dalam NH3 karena warna awalnya adalah

putih keruh

9. Larutan AgNO3 ditambah K2Cr2O4 sampai terbentuk endapan merah darah

perak kromat

AgNO3 (aq) + K2Cr2O4(aq) → Ag2CrO4(s)+2KNO3(aq)

Terbentuknya endapan merah darah disebabkan endapan belum mengendap

seluruhnya.

10. Endapan perak kromat ditambah NH3

Ag2CrO4(s) + NH3(aq) CrO4- +2[Ag(NH3)2]+

(aq)

Ag2CrO4 larut dalam larutan amonia menghasilkan larutan kuning keemasan,

endapan warna larutan yang tadinya berwarna merah darah berubah warna

menjadi kuning keemasan karena ada sebagian endapan yang larut, tetapi

endapan masih ada ini disebabkan penambahan NH3 yang kurang

11. Endapan ditambah NH3

2Ag2CrO4(s) + 2H+ (aq) 4Ag+(aq)+Cr2O4

2- (aq) + H2O(l)

AgCrO4(s) larut dalam asam nitrat Larutan menjadi keemasan, endapan banyak

larut, tetapi ada yang menempel di dinding tabung reaksi Walaupun masih ada

endapan yang menempel pada dinding tabung reaksi, tetapi ada sebagian besar

endapan larut dan warna larutan menjadi kuning keemasan. Ini menandakan

bahwa endapan Ag2CrO4 larut dalam asam nitrat.

III. Uji Kation Merkurium (I)

1. Asam Klorida Encer

Reaksi ion merkurium (I) dengan asam klorida enecer menghasilkan

endapapan putih merkurium (I) klorida (kalomel), dengan reaksi :

Hg22++2Cl−→Hg2Cl2↓

Endapan tersebut tak larut dalam asam encer. Kemudian, larutan amonia

mengubah endapan menjadi campuran merkurium (II) amidoklorida dan logam

merkurium, yang kedua-duanya merupakan endapan yang tak larut, dengan reaksi

berikut.

Hg2Cl2+2NH 3→Hg↓+Hg(NH 2 )Cl↓+NH 4++Cl−

Merkurium (I) Klorida juga laru dalam air raja (aqua regia), membentuk

amonium (II) Klorida yang tak berdisosiasi tetapi larut, dengan reaksi :

3Hg2Cl2+2HNO3+6HCl→Hg↓+HgCl2↓+2NO↑+4H2O

2. Hidrogen sulfida

Hidrogen sulfida dalam suasana netral bila direaksikan dengan ion

merkurium (I) menghasilkan endapan hitam yang merupakan campuran (II)

Sulfida dan logam merkurium, dengan reaksi :

Hg22++H 2S→Hg↓+HgS↓+2H+

Natrium sulfida (tak berwarna), melarutkan merkurium (II) sulfida dan

suatu kompleks disulfomerkurat (II) terbentuk, dengan reaksinya :

HgS+S2−→ [HgS2 ]2−

Setelah mengeluarkan logam merkurium dengan menyaring, merkurium

(II) sulfida hitam dapat diendapkan lagi dengan mengasamkan dengan asam

mineral encer, reaksinya :

[HgS2 ]2−+2H+→HgS↓+H2S

3. Larutan Amonia

Reaksi ion merkurium (I) dengan larutan amonia menghasilkan endapan

hitam yang merupakan campuran logam merkurium dan merkurium (II)

amidonitrat basa, dengan reaksi :

Hg22++NO 3

−+4NH 3+H 2O→HgO .Hg↓+Hg↓+3NH 4+

Reaksi ini dapat dipakai untuk membedakan antara ion merkurium (I) dan ion

merkurium (II).

4. Natrium Hidroksida

Reaksi antara natrium hidroksida dengan ion merkurium (I) menghasilkan

endapan hitam merkurium (I) oksida, dengan reaksi :

Hg22++2OH−→Hg2O↓+H2O

Endapan hitam merkurium (I) oksida tidak larut dalam reagensia berlebih, namun

mudah larut dalam asam nitrat encer. Ketika dididihkan, warna endapan berubah

NH2

NO3

menjadi abu-abu karena disproporsionasi, dimana merkurium (II) oksida dan

merkurium terbentuk, dengan reaksi :

Hg2O↓→HgO↓+Hg↓

5. Kalium Kromat

Reaksi kalium kromat dalam larutan panas dengan ion merkurium (I)

menghasilkan endapan kristalin merah merkurium (I) kromat, dengan reaksi :

Hg22++CrO4

2−→Hg2CrO4↓

Jika uji diatas dilakukan dalam keadaan dingin maka akan terbentu

endapan amorf coklat dengan komposisi yang tak tertentu. Endapan kristalin

merah merkurium (I) kromat bila direaksikan dengan Natrium Hidroksida maka

akan mengubah endapan menjadi merkurium (I) oksida yang hitam, dengan

reaksi:

Hg2CrO4↓+2OH−→Hg2O↓+CrO 42−+H2O

6. Kalium Iodida

Reaksi merkurium (I) dengan kalium iodida yang ditambahkan perlahan-

lahan dalam larutan dingin menghasilkan endapan hijau merkurium (I) iodida,

dengan reaksi :

Hg22++2 I−→Hg2 I 2↓

Bila endapan hijau merkurium (I) iodida ditambahkan reagensia

berlebihan, terjadi reaksi disproporsionasi dan terbentuk ion tetraiodomerkurat (II)

yang larut dan merkurium hitam yang berbutir halus, dengan reaksinya :

Hg2 I2↓+2 I−→[HgI 4 ]2−+Hg↓

7. Natrium Karbonat

Natrium karbonat dalam larutan dingin direaksikan dengan ion merkurium

(I) menghasilkan endapan kuning merkurium (I) karbonat, dengan reaksinya :

Hg22++CO 3

2−→Hg2CO3↓

Endapan kuning merkurium (I) karbonat berubah menjadi abu-abu

kehitaman ketika mana merkurium (II) oksida dan merkurium terbentuk, dengan

reaksinya :

Hg2CO3↓→HgO↓+Hg↓+CO2↑

Penguraian dapat dipercepat dengan pemanasan dahulu.

8. Dinatrium hidrogen fosfat.

Reaksi Dinatrium hidrogen fosfat dengan ion merkurium (I)

menghasilakan endapan putih merkurium (I) hidrogen fosfat, dengan reaksinya :

Hg22++HPO4

2−→Hg2HPO4↓

9. Kalium Sianida

Reaksi kalium sianida dengan ion merkurium (I) menghasilkan larutan

merkurium (II) sianida dan endapan merkurium, dengan reaksinya :

Hg22++2CN−→Hg↓+Hg(CN )2

10. Timah (II) Klorida

Timah (II) Klorida mereduksi ion merkurium (I) menjadi logam

merkurium yang berupa endapan hitam keabu-abua, dengan reaksinya :

Hg22++Sn2+→2Hg↓+Sn4+

11. Kalium Nitrit

Kalium Nitrit mereduksi logam merkurium dari laruta ion merkurium (I)

dalam keadaan dingin, dalam bentuk endapan hitam-keabuan, reaksinya :

Hg22++NO 2

−+H2O→2Hg↓+NO3−+2H+

12. Lembaran Tembaga

Jika setetes merkurium (I) diletakan di atas permukaan tembaga yang

mengkilap, maka akan terbentuk endapan merkurium, dengan reaksinya :

Cu+Hg22+→Cu2++2Hg↓

13. Lembaran aluminium

Jika setetes merkurium (I) nitrat ditaruh di atas permukaan aluminium

yang bersih maka akan terbentuk aluminium antalgam dan ion-ion aluminum

melarut dengan reaksi :

Hg22++2 Al→2 Al3++6Hg↓

14. Difenilkarbazida

Reaksi dengan Difenilkarbazida akan membentuk senyawa yang berwarna

lembayung dengan ion-ion merkurium (I) atau merkerium (II) yang komposisinya

belum diketahui dengan pasti benar.

c ONH

NH

NH2

NH2

15. Uji Kering

Senyawa merkurium dipanaskan dengan natrium karbonat anhidrat yang

sangat berlebihan dalam tabung uji kecil , akan menghasilkan cermin abu-abu,

yang terdiri dari tetesan halus merkurium, di bagian sebelah atas tabung. Butiran-

butiran ini menggumpal bila digosok dengan batang kaca.