PERCOBAAN 2 ANALISA ION BERDASARKAN REAKSI REDOKS

           Dalam percobaan analisa ion berdasarkan reaksi redoks. Analisa ini merupakan analisa kualitatif yang artinya adalah cara untuk mengidentifikasi zat-zat mengenai unsur atau senyawa apa yang terdapat dalam suatu sampel. (Svehla,G.1985)

Analisa ion berdasarkan reaksi redoks. Reaksi redoks adalah reaksi dimana terjadi perubahan bilangan oksidasi yang disertai dengan pertukaran elektron antar pereaksi. Reaksi redoks merupakan pasangan reaksi yaitu reaksi reduksi dan reaksi oksidasi.  Reaksi reduksi adalah reaksi dimana terjadi penurunan bilangan oksidasi atau terjadi pengikatan elektron. Sebaliknya reaksi oksidasi adalah reaksi dimana terjadi kenaikan bilangan oksidasi atau terjadi pelepasan elektron. Oleh karena itu reaksi reduksi dan oksidasi selalu berlangsung  secara serempak dimana elektron yang dilepas oleh suatu pereaksi  diambil oleh pereaksi lain.  (R. Banowati,2013)

Dalam reaksi redoks ada oksidator dan reduktor. Oksidator artinya zat yang mengalami reaksi reduksi/zat yang mengalami penurunan bilangan okisdasi.  Sedangkan reduktor adalah zat yang mengalami reaksi oksidasi/zat yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi. (Michael Purba, 2006)

Bahan-bahan yang digunakan sebagai oksidator maupun reduktor dalam analisa kualitatif ion anorganik adalah KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Halogen, Cl₂, Br₂, I₂,  Aqua rejia (air raja), logam seperti zink, besi dan alumunium.

·      *   Kalium permanganate KMnO₄

Merupakan oksidator kuat yang bekerja berlainan menurut pH medium.

Dalam larutan asam bilangan oksidasi mangan berubah dari +7 menjadi +2. Dalam larutan netral atau sedikit basa ion permanganat di reduksi  menjadi mangan dioksida dimana mangan berubah dari +7 menjadi +2, sedangkan dalam suasana basa permanganat direduksi menjadi manganat dimana bilangan oksidasi mangan menjadi +6.

·     *    Kalium dikromat  K₂Cr₂O₇

Merupakan zat padat jingga merah yang menghasilkan larutan jingga dalam air. Dalam suasana asam kuat ion dikromat direduksi menjadi kromium (II) yang berwarna hijau muda.

·        * Halogen, Cl₂, Br₂, I₂ 

Molekul halogen berubah menjadi ion halogen dengan menerima elektron. Daya oksidasi halogen berkurang dengan bertambahnya masa atom relatif. Maka iod merupakan oksidator lemah, sedangkan ion iodida sering bertindak sebagai zat pereduksi.

*  Aqua rejia (air raja)

Merupakan campuran antara HCl pekat dan HNO₃ pekat (3:1 v/v). Air raja merupakan oksidator kuat yang mampu mengoksidasi dan melarutkan logam mulia seperti emas dan platinum.

·         Logam seperti zink, besi dan alumunium.

logam digunakan sebagai bahan pereduksi (R. Banowati, 2013).

Dalam percobaan analisa ion berdasarkan reaksi redoks. Analisa yaang di ujikan adalah analisa Cu²⁺ dengan menggunakan bahan CuSO₄ yang ditambahkan KI dan ditambahkan lagi dengan Na₂SO₃. Pada saat larutan CuSO₄ di tambahkan larutan KI, terbentuk endapan yang berwarna orange. Reaksi yang terjadi : 2Cu²⁺ + 5I^- à 2CuI(s)  + I₃^-setelah terjadi endapan orange maka dilakukan penambahan larutan Na₂SO₃ hasil yang diperoleh dari penambahan larutan Na₂SO₃ adalah endapan orange larut dan warna larutan menjadi berwarna kuning jernih.   Reaksi yang terjadi : I₃^- + 2SO₂O₃^2- à 3I^- + S₄O₆^-

Hasil yang diperoleh ialah seperti gambar dibawah ini : 

Selain CuS  yang ditambahkan KI dan Na₂SO₃ bahan yang lain untuk menganalisa Cu²⁺ adalah dengan cara menggunakan mata pisau yang dicelupkan dalam larutan CuSO₄, mata pisau yang terjadi pada saat dicelupkan adalah terjadi perubahan warna mata pisau dari mata pisau berwarna alumunium menjadi mata pisau berwarna  merah bata.

Reaksi yang terjadi : Cu²⁺  + Fe à Fe²⁺ + Cu. Hasil yang diperoleh seperti gambar di bawah ini : 

Analisa Mn²⁺ dengan menggunakan bahan MnSO₄ yang ditambahkan K₂S₂O₈ padat dan ditambahkan larutan H₂SO₄ encer dan AgNO₃ encer. Pada saat larutan MnSO₄ di tambahkan  K₂S₂O₈ padat keadaan yang terjadi adalah padatan larut dan keadaan larutan tidak berwarna. Setelah padatan larut dalam MnSO₄ kemudian penambahan H₂SO₄ encer dan AgN  encer lalu dipanaskan dan hasil yang diperoleh dari perlakuan tersebut ialah larutan menjadi berwarna coklat tua. Pemanasan tersebut bertujuan untuk mengembalikan warna khas dari permanganat..

Reaksi yang terjadi:  2Mn²⁺  + 5S₂O₈^2- +8H₂O à 2MnO₄^- + 10SO₄^2- + 16 H⁺

Hasil yang diperoleh seperti gambar dibawah ini :

Analisa SO₃^2- menggunakan bahan Na₂SO₃yang ditambahkan dengan KMnO₄ yang telah di asamkan dengan asam sulfat encer, hasil yang di peroleh adalah larutan berwarna ungu muda dan terbentuk endapan.

Reaksi yang terjadi: 5SO₃^2- + 2MnO₄^- + 6H⁺ à 2Mn²⁺ +5SO₄^2- + 3H₂O

Hasil yang diperoleh seperti gambar dibawah ini :

Selain penambahan KMnO₄, K₂Cr₂O₇ adalah bahan yang digunakan untuk menganalisa SO₃^2-.Larutan Na₂SO₃ yang ditambahkan dengan K₂Cr₂O₇ menghasilkan larutan berwarna kuning cerah. Reaksi yang terjadi: 3SO₃^2- + Cr₂O₇^2- + 8H⁺ à2Cr³⁺ + 3SO₄^2- + 4H₂O

Hasil yang di peroleh seperti gambar di bawah ini :

Analisa NO₂^- menggunakan bahan NaNO₂ yang di tambahkan KI yang di asamkan, larutan menjadi berwarna merah bata dan terdapat gelembung gas berwarna orange dan biru. Setelah NaNO₂ ditambahkan dengan KI kemudian di tambahkan lagi dengan amilum yang menghasilkan larutan berwarna coklat tua dan terdapat gelembung gas nitrogen monoksida

Reaksi yang terjadi: 2NO₂^- + 2I^- + 2H₂SO₄ à I₂ ↑ + 2SO₄^2- + 2H₂O

Hasil yang diperoleh seperti gambar dibawah ini :

Analisa ion berdasarkan reaksi redoks dapat diterapkan pada pengolahan air limbah.

a.       Penerapan konsep elektrolit

Limbah yang mengandung logam berat Hg²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, dan Ca²⁺ di reaksikan dengan elektrolit yang mengandung anion SO₄^2- yang dapat mengendapkan ion logam sehingga air limbah bebas dari air limbah Pb²⁺ _(aq) + SO₄^2-_(aq)  à PbSO₄

b.      Pengolahan limbah dengan lumpur aktif

Lumpur aktif mengandung bakteri-bakteri aerob yang berfungsi sebagai oksidator bahan organik tanpa menggunakan oksigen terlarut dalam air sehingga harga BOD dapat di kurangi. Zat-zat organik di oksida menjadi CO_2, H₂O, NH⁴⁺ dan sel biomassa baru. Proses lumpur aktif berlangsung di tangki aerasi. Di kolam tersebut berlangsung proses oksidasi limbah organik (karbohidrat, protein, minyak). Hasil oksidasi senyawa-senyawa organik adalah  CO₂, H₂O, sulfat,nitrat dan fosfat. Oksigen yang di peroleh untuk oksidasi di peroleh dari proses fotosintesa alga yang hidup di tangki aerasi. (Anonim,2011)

Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1.      Reaksi redoks adalah reaksi dimana terjadi perubahan bilangan oksidasi yang disertai dengan pertukaran elektron.

2.      Ion Cu²⁺ ditambah KI hasil terbentuk endapan orange. Ditambah Na₂SO₃ hasil endapan hilang larutan menjadi warna kuning.

Ion Cu²⁺ dicelupkan potongan mata pisau hasil mata pisau menjadi berwarna merah bata.

Ion Mn²⁺ditambahkan K₂S₂O₈ padat yang terjadi adalah padatan larut dan keadaan larutan tidak berwarna. Penambahan H₂SO₄ encer dan AgNO₃ encer lalu dipanaskan dan hasil yang diperoleh dari perlakuan tersebut ialah larutan menjadi berwarna coklat tua.

Ion SO₃^2- ditambahkan KMnO₄ yang diasamkan larutan berwarna larutan berwarna ungu muda, terdapat endapan. Ditambahkan K₂Cr₂O₇ larutan berwarna kuning cerah.

Ion NO₂^- ditambah KI yang diasamkan larutan berwarna merah bata gelembung gas berwarna orange dan biru, ditambah amilum larutan berwarna coklat tua dan terdapat gelembung gas nitrogen monoksida.

DAFTAR PUSTAKA

1.      Istiningrum, reni banowati. 2013. Panduan praktikum kimia anorganik II. Universitas islam indonesia: Yogyakarta.

2.      Purba, michael. 2006. Kimia untuk SMA kelas XII semester I. Erlangga : Jakarta.

3.      Svehla, G. 1985. Vogel Buku teks analisis anorganik kualitatif makro dan semimikro edisi ke lima. PT. Kalman Media Pustaka: Jakarta

4.      Anonim. Potensial elektroda dan hukum farady. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_smk/kelas_x/potensial-elektroda-dan-hukum-farady/ diakses pada 1 april 2013