PERCOBAAN III ANALISA ION BERDASARKAN REAKSI PEMBENTUKAN KOMPLEK

PERCOBAAN III

ANALISA ION BERDASARKAN REAKSI PEMBENTUKAN KOMPLEK

 I.      PEMBAHASAN 

     Reaksi pembentukan komplek adalah reaksi yang lazim digunakan dalam analisis kualitatif anorganik. Yaitu suatu ion atau molekul komplek yang terdiri dari satu atom pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom pusat tersebut.dari reaksi kompleks inilah akan didapatkan suatu senyawa kompleks. Senyawa komplek adalah senyawa yang terdiri atas atom pusat dan ligan sebagai gugus pengeliling dengan tanpa ion penetral, sehingga membentuk suatu ikatan koordinasi dengan atom donor dari ligan yang bersangkutan, oleh sebab itu senyawa komplek sering disebut sebagai senyawa koordinasi (Kristian H,2012).Senyawa koordinasi adalah senyawa yang mengandung satu atau lebih ion komplek dengan sejumlah kecil molekul atau ion di seputar atom atau ion logam pusat, biasanya dari keluarga logam transisi (Raymond,2005).
     Bilangan koordinasi menunjukkan pada banyaknya pasangan elektron di sekeliling atom pusat, maka berlaku hukum tolak minimum antar pasangan-pasangan elektron.Teori yang mengatur hukum ini adalah teori Valence Shell Electron Pair Repulsion atau VSEPR. (Kristian H,2012)

      Ikatan dalam senyawa kompleks menggunakan teori medan kristal, dimana teori ini menjelaskan tentang ikatan dalam ion kompleks dari segi gaya elektrostatik. Yaitu datangnya ligan ke logam mengakibatkan energi terbelah dalam lima orbital d, pembelahan ini disebut dengan pembelahan medan kristal, tetapi tetap bergantung pada sifat ligannya.

      Senyawa kompleks yang banyak ditemui adalah senyawa yang bersifat paramagnetik, yaitu tertarik oleh medan magnetik; selain itu juga banyak yang bersifat diamagnetik, yaitu tertolak oleh medan magnetik (Kristian H,2012). Sehingga dapat dikatakan bahwa senyawa komplek mempunyai sifat magnetik.Dengan sifat kemagnetan tersebut ditentukan oleh jumlah elektron tak berpasangan yang terdapat pada orbital d dari ion logam penyusun senyawa magnetik.

      Sifat lain dari senyawa kompleks yaitu strukturnya yang dapat berupa monomer, dimer, tetramer,polimer yang menunjukkan adanya kecenderungan terjadinya kesamaan struktur antara senyawa kompleks. pembentukan kompleks juga dapat mengubah sifat-sifat ion logam, seperti sifat reduksi atau sifat oksidasi. Tetapi satu hal yang menarik bahwa struktur dari iom kompleks selalu membentuk kompleks dengan posisi berdampingan.

      Pada paragraf awal disebutkan bahwa reaksi pembentukan komplek adalah reaksi yang lazim digunakan dalam analisis kualitatif anorganik.Dalam analisis ini banyak digunkan reaksi-reaksi pembentukan ion komplek. Penggunaan sifat senyawa komplek ini dengan cara mencampurkan sampel yang akan diuji lalu ditambahkan suatu reagen tertentu sehingga meghasilkan suatu senyawa komplek.

    Prinsip dari percobaan ini adalah adanya ikatan yang terjadi antara atom pusat dengan ligan yang membentuk suatu kompleks.Pembentukan kompleks dalam analisis kualitatif anorganik sering dipakai untuk identifikasi atau pemisahan.Salah satu fenomena yang paling umum yaitu terdapatnya perubahan warna pada larutan.Selain itu, ion kompleks juga terbentuk karena adanya kenaikan kelarutan, sehingga banyak endapan yang melarut.

        Fungsi dari reaksi pembentukan komplek pada analisis kualitatif anorganik adalah untuk uji spesifik atau uji khusus terhadap ion dan penutupan atau masking.Uji spesifik dan penutupan ini merupakan salah satu kategori yang dibahas dalam percobaan ini.

      Percobaan pertama yaitu uji spesifik terhadap kation dan anion. Pada uji spesifik kation digunakan larutan Cu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ dan Zn²⁺ serta reagen yang digunakan adalah NH₃. Sedangkan pada uji spesifik anion digunakan larutan S₂O₃^2-, [Fe(CN)₆]^3-, [Fe(CN)₆]^4-, SCN^-, CH₃COO^-, dan asam salisilat serta reagen yang digunakan adalah FeCl₃.

       Pada uji kation Cu²⁺ yang ditambahkan NH₃ dalam volume sedikit (1 tetes) diperoleh perubahan warna dari biru muda menjadi biru sapphire serta terbentuk endapan putih, dengan reaksi:
2 Cu²⁺ + SO₄^2- + 2NH₃ + 2H₂O ---> Cu(OH)₂.CuSO_4(S) + 2NH₄⁺ (Vogel, 1990)

Kemudian dilakukan penambahan NH₃ dalam volume banyak (5 tetes), diperoleh perubahan warna biru semakin pekat dan endapan berkurang, dengan reaksi:

Cu(OH)₂.CuSO_{4 (S)}  + 8NH₃ --->2[Cu(NH₃)₄]⁴⁺ + SO₄^2- + 2OH^- (Vogel, 1990)

     Pada uji kation CO²⁺ yang ditambahkan NH₃ dengan volume sedikit (1 tetes) diperoleh perubahan warna dari merah muda menjadi bening dan menghasilkan endapan berwarna hijau lumut, dengan reaksi:

Co²⁺ + NH₃ + H₂O + NH₃^2- --->  Co(OH)NO_3(s) + NH₄  (Vogel, 1990)

Kemudian dilakukan penambahan NH₃ dalam volume banyak (5 tetes), diperoleh perubahan warna larutan menjadi berwarna coklat dan endapan berkurang, dengan reaksi:

Co(OH)NO_3(S) + 6NH₃ --->  [CO(NH₃)₆]²⁺ + NO₃^- + OH^- (Vogel, 1990)

        Pada uji kation Ni²⁺ yang ditambahkan NH₃ dalam volume sedikit (1 tetes) diperoleh perubahan warna dari hijau muda menjadi biru langit dan terbentuk endapan, dengan reaksi:

Ni²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O ---> Ni(OH)_2(S)    + 2NH₄⁺ (Vogel, 1990)

Kemudian dilakukan penambahan NH₃ dalam volume banyak (5 tetes), sehingga diperoleh dua lapisan warna pada larutan yaitu warna ungu dan biru serta terdapat endapan putih, dengan reaksi:

Ni(OH)_2(s) + 6NH₃ ---> [Ni(NH₃)₆]²⁺ + 2OH^- (Vogel, 1990)

       Pada uji kation Zn²⁺ yang ditambahkan NH₃ dengan volume sedikit (1 tetes) diperoleh warna larutan bening, dengan reaksi:

Zn²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O --->Zn(OH)_2(s) + 2NH₄⁺ (Vogel, 1990)

Kemudian dilakukan penambahan NH₃ dengan volume banyak (5 tetes), sehingga diperoleh perubahan endapan berkurang dan larutan tetap berwarna bening, dengan reaksi:

Zn(OH)_2(s) + 4NH₃ --->[Zn(NH₃)₄]²⁺  + 2OH^- (Vogel, 1990)

       Pada uji anion S₂O₃^2- ditambahkan Fe³⁺ dalam volume sedikit (1 tetes), diperoleh warna larutan cokelat terang, tetapi warna yang diperoleh tidak permanen sehingga warna kembali seperti semula, dengan reaksi:

2S₂O₃^2- + Fe³⁺ ---> [Fe(S₂O₃)₂]^- (Vogel, 1990)

Kemudian dilakukan penambahan Fe³⁺ dalam volume banyak (5 tetes), diperoleh warna larutan permanen cokelat muda, dengan reaksi:

[Fe(S₂O₃)₂]^- + Fe³⁺ ---> 2Fe³⁺ + S₄O₆^3- (Vogel, 1990)

       Pada uji anion [Fe(CN)₆]^3- yang ditambahkan Fe³⁺ dalam volume sedikit (1 tetes) diperoleh warna larutan biru dan terdapat endapan berwarna biru, kemudian dilanjutkan dengan penambahan Fe³⁺ dalam volume banyak (5 tetes), sehingga diperoleh warna larutan biru pekat dan endapan menghilang. Reaksi yang terjadi pada uji ini yaitu:

[Fe(CN)₆]^3- + Fe³⁺ ---> Fe[Fe(CN)₆] (Vogel, 1990)

       Pada uji anion [Fe(CN)₆]^4- yang ditambahkan Fe³⁺ dalam jumlah sedikit (1 tetes) diperoleh warna larutan hijau. Kemudian dilanjutkan dengan penambahan Fe³⁺ dalam volume banyak (5 tetes) diperoleh warna larutan berwarna cokelat tua. Reaksi yang terjadi yaitu:

3[Fe(CN)₆]^4- + Fe³⁺ --->   Fe₄[Fe(CN)₆]^3- (Vogel, 1990)

        Pada uji anion SCN^- yang ditambahkan Fe³⁺ dalam volume sedikit (1 tetes) diperoleh warna larutan merah darah.Kemudian dilakukan penambahan Fe³⁺ dalam volume sedikit (5 tetes) diperoleh perubahan warna larutan menjadi merah darah pekat. Reaksi yang terjadi yaitu:

3SCN^- + Fe³⁺ <---> Fe(SCN)₃ (Vogel, 1990)

       Pada uji anoin CH₃COO^- yang ditambahkan Fe³⁺ dalam volume sedikit (1 tetes) diperoleh warna larutan kuning.Kemudian dilakukan penambahan Fe³⁺ banyak (5 tetes) diperoleh warna larutan orange. Reaksi yang terjadi:

6CH₃COO^- + 3Fe³⁺ + 2H₂O ---> [Fe₃(OH)₂(CH₃COO)₆]^- +2H⁺  (Vogel, 1990)

       Pada uji anion asam salisilat yang ditambahkan Fe³⁺ dalam volume sedikit (1 tetes) diperoleh warna larutan ungu.Kemudian dilakukan penambahan Fe³⁺ dalam volume banyak (5 tetes) sehingga diperoleh warna larutan ungu pekat. Reaksi yang terjadi:

C₆H₄(OH)COOH + FeCl₃ --->    [Fe(C₆H₄(OH)COOH)₃]^- + 3HCl  (Vogel, 1990)

      Percobaan yang kedua adalah penutupan atau masking. Fungsi dari penutupan ini untuk mencegah gangguan yang muncul karena kehadiran ion lain dalam larutan, dimana juga akan bereaksi dengan reagensia kation dan anion. Dalam percobaan ini larutan yang digunakan ada dua macam, yaitu larutan kation dan anion.Larutan kation yang digunakan adalah Cu²⁺ dan larutan anion yang digunakan adalah asam salisilat. Dengan larutan penambahannya adalah Pb(NO₃)₂ dan HCl.

         Pada uji penutupan larutan anion asam salisilat yang ditambahkan Pb(NO₃)₂ dan HCl diperoleh larutan berwarna putih, dengan reaksi:

Pb²⁺ + 2Cl^----> PbCl₂  (Vogel, 1990)

2C₇H₅O₃H + PbCl₂ --->   Pb(C₇H₅O₃)_2(S)   +2HCl

Kemudian ditambahkan 5 tetes larutan FeCl₃, sehingga didapatkan larutan ungu tua pekat, dengan reaksi, yaitu:

Pb(C₇H₅O₃)_2(S) + FeCl₃ ---> PbCl₂ + Fe(C₇H₅O₃)₂ + Cl^-  (Vogel, 1990)

        Pada uji penutupan larutan kation Cu²⁺ yang ditambahkan larutan Pb(NO₃)₂ dan larutan HCl diperoleh larutan menjadi keruh dan terdapat endapan. Reaksi yang terjadi:

Pb²⁺ + 2Cl^- ---> PbCl₂  (Vogel, 1990)

CuSO₄ + PbCl₂ ---> PbSO_4(S) + CuCl₂

Kemudian ditambahkan NH₃mengahasilkan tiga lapisan, yaitu pada lapisan bawah terdapat endapan berwarna putih, pada lapisan tengah terdapat larutan berwarna bening dan pada lapisan atas terdapat larutan berwarna biru. Reaksi yang terjadi:

PbSO₄ + 2NH₃ ---> Pb(NH₃)₂ + SO₄^2- (Vogel, 1990)

       Senyawa kompleks dapat digunakan untuk mendemonstrasikan berbagai sifat fisik maupun kimia, seperti warna yang berkaitan dengan jenis logam, kelarutan dan juga kesetimbangan ion dalam senyawa kompleks.Didasarkan pada warna, kelarutan atau perubahan perilaku kimiawi dari ion logam dan ligan inilah yang membuat senyawa tersebut membentuk senyawa kompleks.

        Zat pengompleks sering digunakan untuk melunakkan air sadah sebab ion-ion seperti Ca²⁺, Mg²⁺,Fe²⁺ yang menjadikan air bersifat sadah, juga dapat digunakan sebagai obat-obatan, pencelup kain dalam industry tekstil pada tinta biru, blue jeans dan zat biru tertentu.

      Senyawa kompleks juga berperan dalam titrasi kompleksiometri.Salah satu bahan kompleks yang digunakan adalah EDTA, dimana EDTA ini digunakan sebagai titran untuk ion logam.EDTA berpotensi sebagai ligan seksidentat yang berkoordinasi dengan sebuah ion logam melalui gugus duanitrogen dan empat karboksilnya (Underwood, 2002).

         Salah satu dari senyawa kompleks, juga berperan sebagai bahan pengkelat yang dapat larut dalam air seperti EDTA yang menyediakan metode titrimetrik untuk ion metal dalam media berair dan bisa jadi mempunyai kegunaan lain juga, misalnya sebagai bahan masking, yaitu bahan yang menutupi ion logam dari reagen-reagen lainnya, dimana interaksi diantara mereka tidak diharapkan. EDTA juga ditambahkan pada saos selada, sebagai contoh, untuk menutp logam langka seperti Fe³⁺, yang jika tidak akan mengkatalis oksidasi udara dari asam-asam lemak atau ester menjadi produk-produk tidak sedap yang berbau busuk. Bahan pengkelat lainnya yang tidak begitu larut dalam air, digunakan sebagai pengendap untuk ion logam atau untuk mengekstrak metal menjadi pelarut organik (Underwood, 2002)

    II.            Kesimpulan

            Dalam percobaan analisa ion berdasarkan reaksi pembentukan komplek dapat disimpulkan, bahwa:

1. Reaksi pembentukaan komplek adalah reaksi yang sering digunakan pada analisis anorganik kualitatif.
2. Prinsip reaksi pembentukan komplek yaitu dengan uji spesifik 
3. Aplikasi atau fungsi pembentukan kompleks dalam analisis kualitatif anorganik untuk identifikasi atau   pemisahan suatu senyawa dan untuk uji spesifik terhadap ion dan penutupan atau masking.

DAFTAR PUSTAKA

Istiningrum, Reni Banowati.2013. Panduan Praktikum Kimia Anorganik (II). Yogyakarta: Program DIII
     Analis Kimia FMIPA UII

Underwood & Day.2002.Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga: Jakarta

Vogel.1990. Buku Teks Analisis Kualitatif Makro dan Semimikro. PT.Kalman Media Pustaka: Jakarta