Khaerun Nisai

Kimia Analitik
Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari cara-cara yang digunakan untuk menentukan bagian-bagian dari suatu zat atau persenyawaan kimia atau campuran dari persenyawaan kimia

Kimia Analitik Kualitatif
Bagian dari kimia analitik yang menyelidiki unsur-unsur, gugusan-gugusan, atom-atom dan molekul-molekul apa yang terdapat di dalam suatu zat yang belum dikenal, baik dalam suatu persenyawaan maupun dalam beberapa campuran persenyawaan kimia

Kimia Analitik Kuantitatif
Bagian dari kimia analitik yang menyelidiki jumlah atau perbandingan dari unsur-unsur, gugusan-gugusan, atom-atom dan molekul-molekul dari zat yang telah diketahui susunan kualitatifnya

Analisis Kualitatif
Pembagian :
I. Menurut macam zat yang dianalisis
1. Anorganik
2. Organik
II. Menurut banyaknya zat yang dianalisis
1. Makro
± 0,5 – 1,0 gram zat padat atau ± 20 mL larutan 0,1 M/analisis
2. Semi mikro
± 0,05 - < 0,5 gram zat padat atau ± 1 mL larutan 0,1 M/analisis
3. Mikro
< 0,05 gram zat padat atau beberapa tetes larutan 0,1 M/analisis

Tahapan :
I. Pemeriksaan pendahuluan Dilakukan terhadap :
II. Analisis Penggolongan - Kation
III. Reaksi penetapan - Anion
Pemeriksaan Pendahuluan
Meliputi :
I. Bentuk dan roman zat (organoleptis)
II. Reaksi nyala api
III. Sifat zat pada pemanasan kering
IV. Reaksi khusus untuk radikal/unsur-unsur yang mudah menguap/menyublim bila dipanaskan
V. Sifat zat terhadap H2SO4 encer dan H2SO4 pekat
VI. Kelarutan zat

I. Bentuk dan Roman Zat (Organoleptis)
1. Warna
Hitam
• Beberapa garam sulfida logam berat :
NiS, CoS, FeS, Ag2S, HgS, PbS, CuS, dsb.
• Beberapa oksida logam : CuO, NiO, MnO¬2, FeO.

Putih
Oksida-oksida, hidroksida-hidroksida, karbonat-karbonat dari logam- logam alkali dan alkali tanah : CaO, MgO, Ba(OH)2, CaCO3, dsb.

Kuning
• Beberapa oksida logam : PbO, HgO, Bi2O3.
• Beberapa garam ; Ag3PO4, PbCrO4, PbI2, AgI, Sb2S5, CdS, dsb.

Biru
CuSO4.5H2O, Cu(NO3)2.3H2O, Fe3[Fe(CN)6]2, Fe4[Fe(CN)6]3.

Hijau
• Garam-garam Ni2+ : NiCl2
• Garam-garam Fe2+ : FeSO4, Fe(NH4)2(SO4)2

2. Bentuk Kristal
NaCl, AgCl : Kubus
CaSO4.2H2O : Monoklin – jarum
Sn(C2O4) : Prisma
SrSO4 : Rombik, dsb.

3. Sifat higroskopis : Mudah menarik air dari udara (basah)
NaCl, CaCl2, FeCl3, MgCl2, dsb.

4. Bau
• Garam (basa) NH4+ - bau amoniak
• Garam (asam) asetat – bau cuka
• Garam (asam) sulfit – bau belerang
• Garam (asam) sulfida) – bau telur busuk

II. Reaksi Nyala Api
Alat : Nyala bunsen yang tidak berwarna
Nyala oksidasi bagian atas (a)
Nyala reduksi bagian atas (b)
Nyala terpanas (c)
Nyala Oksidasi bagian bawah (d)
Nyala reduksi bagian bawah (e)
Nyala suhu rendah (f) untuk menyelidiki zat-zat yang mudah menguap
Suhu a < d
• Kawat Pt / Ni-Cr  dibersihkan Bagian nyala terpanas
HCl pekat
Cara :
Nyala oksidasi bagian bawah Zat + HCl encer
Pemanasan :
- Umumnya pada bagian nyala d
- Zat yang mudah menguap pada bagian nyala f
- Zat yang sukar menguap pada bagian nyala c

Warna Nyala Api Unsur

Kuning sangat intensif Na
Violet K
Merah karmin Li
Merah kekuningan Ca
Merah krimson Sr
Hijau kekuningan Ba
Hijau Cu, Borat
Kebiruan As, Pb, Sb, Bi

Warna Nyala Api Dengan Kaca Kobalt Unsur

Merah krimson K
Hiaju muda Ca
Purple Sr

Reaksi Beilstein :
Kawat Cu + zat (tanpa HCl)  nyala hijau
Cu + halogen  Cu halogen (hijau)
III. Sifat Zat Pada Pemanasan Kering
1. Zat tidak terurai
a. Tanpa perubahan warna
CaO menjadi CaO BaSO4 menjadi BaSO4
Putih putih
b.Terjadi perubahan warna
Zn O  ZnO(panas)  ZnO (dingin)
Putih kuning putih
PbO  PbO (panas)  PbO (dingin)
Kuning merah coklat kuning
2. Zat terurai dengan perubahan warna
a. Hilangnya air kristal
CuSO4.5H2O  CuSO4.0H2O + H2O
Biru putih
H2O (udara) CuSO4.5H2O biru
b. Air kristal hilang, kemudian terurai
CuBr2.2H2O  CuBr2.0H2O + H2O
Hijau
2 CuBr2  2 CuBr + Br2
hitam
Catatan : Cu2+  Cu+
2 Br-  Br2

3. Zatnya melumer
a.Tanpa penguraian
dingin
Bi2O3  Bi2O3  Bi2O3
Melumer
Contoh lain : -
•PbO, NaOH, KOH
•garam-garam nitrat dari : K, Na, Ag, Cd, Ba
•garam-garam halogen dari : K, Zn, Cd dsb.

b.Dengan penguraian
•Zat-zat yang mengandung air kristal melumer sebelum air kristalnya menguap
SnCl2.H2O  SnCl2.2H2O  SnCl2.0 H2O + H20
melumer

•Zat-zat organik melumer kemudian terurai
H2C2O4.2H2O  H2C2O4  H2O + CO2
Melumer

4. Zatnya Menyublim
HgCl2  HgCl2
menyublim Hasil : sublimat
Sublimat mempunyai warna khas
a.Warna Putih
- Garam-garam NH4+
- As2O3, Sb2O3, BiCl3, PbCl2
- PbBr2, Hg2Cl2, HgCl2, AlCl3
b.Warna Kuning
As2S3, S, HgI2, PbI2
c.Warna Hitam
FeCl3, HgS
d.Warna Ungu Hitam
I2, dsb.
Beberapa sublimat mempunyai bentuk kristal yang khas.

5. Keluarnya Uap Air
Disebabkan karena :
a. Karena adanya air mekanik di dalam zat : NaCl
b. Karena zatnya lembab
c. Karena adanya penguraian zat :
 Keluarnya air kristal
 Adanya air konstitusi dari asam-asam dan basa basa seperti : Mg(OH)2

6. Keluarnya Gas
a. Gas tak berwarna tak berbau
• O2 dari oksida-oksida dan peroksida-peroksida
• N2O dari NH4NO3 N2 dari NH4NO2
b. Tak berwarna dan berbau keras
NH3 dari garam-garam NH4+ dan senyawa CN-
SO2 dari garam-garam sulfit
SO3 dari garam-garam sulfat

c. Berwarna dan berbau keras
NO2 (coklat) dari garam nitrat dan nitrit
Br2 (coklat) dari CuBr2
I2 (violet) dari garam-garam iodida

IV.Reaksi Khusus Untuk Radikal-Radikal / Unsur-Unsur Yang Mudah Menguap / Menyublim Pada Pemanasan
1.Senyawa Ammonia (NH4+)
Larutan zat + NaOH  gas / uap NH3 (diselidiki)
NH4+ + OH-  H2O + NH3
Penyelidikan NH3 :
a. berbau amoniak
b. lakmus merah  biru
NH3 + H2O  NH4OH (alkalis)
c. dengan HCl pekat  kabut putih
NH3 + HCl  NH4Cl (kabut)
d. dengan pereaksi Nessler  endapan coklat
2K2HgI4 + 3 KOH + NH3 + H2O  3 H2O + 7 KI +Hg2ONH2I (coklat)
2. Senyawa Asetat (CH3COO-)
Zat padat digerus dengan serbuk KHSO4
Teliti baunya  bau cuka
CH3COO- + HSO4-  CH3COOH (bau cuka) + SO42-

3. Senyawa Karbonat (CO32-)
Zat + K2Cr2O7 padat + H2SO4 2 N  gas CO2
CO2 dialirkan ke dalam larutan Ba(OH)2 atau Ca(OH)2
CO32- + 2H+  H2O + CO2
CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 (endapan putih) + H2O
fungsi K2Cr2O7 : mengoksidasi SO32- menjadi SO42- sebab SO32- memberikan hasil yang sama dengan CO32-
SO32- + 2H+  SO2 + H2O
SO2 + Ba(OH)2  BaSO3 (endapan putih) + H2O
Zat + K2Cr2O7 + H2SO4 Ba(OH)2 /Ca(OH)2

4. Senyawa Borat (BO33-)
Zat (kering) + H2SO4 pekat + metanol/etanol  dinyalakan  nyala hijau
BO33- + H+  H3BO3
H3BO3 + 3 CH3COOH  B(OCH3)3 +H2O
hijau
5. Senyawa Hg dan Bi
Pembentukan amalgam
Kawat digosok dengan kapas  perak metalik
Beda amalgam Hg dan Bi
Amalgam Hg hilang setelah dipanaskan
Amalgam Bi tetap

6. Senyawa As dan Sb
Kertas saring dibasahi dengan larutan AgNO3
Kapas Pb(CH3COO)2
Larutan Zat + Zn + H2SO4 2 N (GUTZEIT)
Larutan zat + Al + KOH (FLEITMAN)
Reaksi Gutzeit (As dan Sb positip)
2 As2O3 + 12 Zn + 12 H2SO4  4 AsH3 + 12 ZnSO4 + 6 H2O
H3AsO4 + 4 Zn + 4 H2SO4  AsH3 + 4 ZnSO4 + 4 H2O
AsH3 + 6 AgNO3 + 3 H2O  6 Ag (endapan hitam)+ 6 HNO3 + H3AsO3
H3AsO3 + 3 AgNO3  Ag3AsO3 (endapan kuning)+ 3 HNO3
Reaksi Fleitmann (As positip, Sb negatip)
2 Al + 2 KOH + 2 H2O  3 H2 + 2 KAlO2
As2O3 + 3 H2  2 AsH3 + 2 H2O
AsH3 + 6 Ag+ + 3 H2O  6 Ag (endapan hitam)+ 6 HNO3 + H3AsO3

Fungsi kapas Pb(CH3COO)2  mengikat gas H2S, bila zatnya mengandung sulfida/sulfur sebab sulfida/sulfur + H2SO4 + Zn  H2S
Pb2+ + H2S  PbS (endapan hitam)
H2S + AgNO3  Ag¬2S (endapan hitam)+ HNO3
Jadi senyawa-senyawa sulfida, sulfur, CNS-, S2O32- mengganggu

V. Sifat Zat Terhadap H2SO4 Encer
Prinsip : zat + H2SO4  gas (diselidiki)
Contoh : MgCO3 + H2SO4  MgSO4 + H2O + CO2
CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O
Putih
CO32- + H+  CO2 + H2O

Anion lain  gas
SO32- + H+  SO2 + H2O
S2O32- + H+  SO2 + S + H2O
NO2- + H+  NO + H2O (NO + udara  NO2)
S2- + 2H+  H2S
CH3COO- + H+  CH3COOH
 semua gas yang timbul diselidiki (lihat penyelidikan anion)

VI.Kelarutan zat dalam bermacam-macam pelarut
1. Pelarut H2O (akuades/akuadem)
Sedikit zat (halus) + H2O dingin  kocok
Jika tidak larut  panasi
Jika zatnya larut dalam air  periksa pH nya dengan kertas lakmus (untuk zat tunggal)
a). Larutan asam (pH < 7)
- asam bebas : HCl, HNO3, CH3COOH dsb
- garam asam : KHSO4, NaH2PO4 dsb
- garam dari asam kuat dan basa lemah : NH4Cl, FeCl3, Al2(SO4)3 dsb.
b). Larutan alkalis (pH > 7)
- basa bebas : NH4OH, KOH, NaOH, Ca(OH)2
- garam dari basa kuat dan asam lemah : Na2CO3, CH3COOK, Na2S dsb.
NaHCO3 dan Na2HPO4 bersifat alkalis
c). Larutan netral (pH = 7)
- garam dari asam kuat : NaCl, K2SO4, NaNO3 dsb.
- garam dari asam lemah dan basa lemah : CH3COONH4, Al(CH3COO)3 dsb.

Pada umumnya garam-garam yang larut dalam air adalah :
- garam-garam alkali
- garam-garam nitrat
- garam-garam asetat
- garam-garam sulfat, kecuali : PbSO4, BaSO4, SrSO4, CaSO4
- garam-garam klorida , kecuali : AgCl, Hg2Cl2, PbCl2

2.Pelarut HCl encer/ pekat
Cara : sedikit zat + HCl encer dingin  kocok
Jika tidak larut  panaskan
Jika zat tidak larut dalam HCl encer panas lakukan dengan HCl pekat (hati-hati)  kerjakan di lemari asam

Zat-zat yang sukar larut dalam air tetapi larut dalam HCl antara lain :
- oksida-oksida dan hidroksida-hidroksida logam CaO, MgO, Al2O3, Ba(OH)2 dsb.
- Garam-garam karbonat dari semua logam (kecuali logam alkali) disertai keluarnya gas CO2 : PbCO3, Ag2CO3, HgCO3 larut  timbul endapan garam kloridanya
- Garam-garam fosfat : Ca3(PO4)2, Ba3(PO4)2
- Garam-garam sulfit : FeS, ZnS, MnS

Prinsip : reaksi pembentukan
Contoh :Ca3(PO4)2 (s) = Ca3(PO4)2 (aq) ………………………(1)
Ca3(PO4)2 (aq) = 3 Ca2+ + 2 PO43- …………………... (2)
3 Ca2+ + 2 PO43- + 6 H+ + 6 Cl-  3 Ca2+ + 6 Cl- + 2 H3PO4 ….(3)
elektrolit lemah α <<
untuk garam karbonat :
MgCO3 + HCl  Mg2+ + 2 Cl- + H2O + CO2
3. Pelarut HNO3 encer/pekat
Cara : seperti HCl
Prinsip : reaksi redoks
Contoh :
a. melarutkan garam dengan HNO3 encer
2 Bi3+ + 3 S2- + 8 H+ + 8 NO3-  2 Bi3+ + 2 NO3- + 2 NO + 2 S + H2O
Reaksi :
S2-  S
NO3-  NO
b. melarutkan logam dengan HNO3 pekat
Hg + 4 HNO3  Hg(NO3)2 + 2 NO + 2 H2O
Hg  Hg2+
NO3-  NO2
4.Pelarut aqua regia (air raja)
HNO3 pekat : HCl pekat = 1 : 3
Cara : kerjakan di lemari asam
Zat + aqua regia dalam cawan penguap dipanasi sampai hamper kering + HCl encer. Uapkan lagi sampai hamper kering, lakukan 2x dengan Hcl encer ini, kemudian encerkan dengan akuades.
Prinsip : reaksi redoks
Contoh : melarutkan HgS (endapan golongan II A)
3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl  3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O
S2-  S
NO3-  NO
Jika zatnya tidak larut dalam pelarut 1 s/d 4 zat tersebut termasuk “ zat yang tidak larut “ adalah :
- garam-garam silikat kecuali alkali silikat
- BaSO4, SrSO4, PbSO4
- AgCl, AgBr, AgI
- CaF2
- Oksida-oksida yang dipijar kuat : Al2O3, Cr2O3, Fe2O3 dsb
- Garam-garam kompleks : Cu2Fe(CN)6, Zn2Fe(CN)6 dsb.
Untuk melarutkan zat ini  ada cara khusus, tetapi untuk analisis sederhana dapat dibuat ekstrak soda (ES)
Prinsip : zat dimasak dengan larutan jenuh Na2CO3  saring
endapan dicuci dan dilarutkan dalam asam  ANALISIS KATION filtratnya (ES) 
ANALISIS ANION
Prinsip reaksi : BaSO4 + Na2CO3  BaCO3 + Na2SO4
Endapan larutan
Saring  endapan BaCO3 dilarutkan dalam HCl encer
BaCO3 + HCl  BaCl2 (larut  Ba2+)+ H2O + CO2
Filtrat mengandung ion SO42- (Na+ , SO42-)
AgCl (garam halida lain PbCl2, Hg2Cl2)
2 AgCl + Na2CO3  Ag2CO3 (endapan)+ 2 NaCl (larutan)
Ag2CO3 + HNO3 encer  AgNO3 (larut  Ag+)+ CO2 + H2O
Filtrat NaCl mengandung Cl-