Yuk mengenal Jenis-jenis Titrasi Redoks

Belajar Kimia-Dalam ilmu kimia pastinya tidak asing dengan yang namanya titrasi, nah yuk kita refresh lagi pengetahuan kita tentang titrasi khususnya titrasi redoks.

Jenis-jenis Titrasi Redoks:

1. Titrasi Iodometri
2. Titrasi Iodimetri
3. Titrasi Permanganometri
4. Titrasi Bromometri
5. Titrasi Serimetri
6. Titrasi Nitrimetri

1. Titrasi Iodometri

 

Reaksi-reaksi kimia yang melibatkan oksidasi reduksi dipergunakan secara luas oleh analisis titrimetrik. Ion-ion dari berbagai unsur dapat hadir dalam kondisi oksidasi yang berbeda-beda, menghasilkan kemungkinan banyak reaksi redoks. Banyak dari reaksi-reaksi ini memenuhi syarat untuk dipergunakan dalam analisi titrimetrik dan penerapan-penerapannya cukup banyak.

 

Iodometri adalah analisa titrimetrik yang secara tidak langsung untuk zat yang bersifat oksidator seperti besi III, tembaga II, dimana zat ini akan mengoksidasi iodida yang ditambahkan membentuk iodin. Iodin yang terbentuk akan ditentukn dengan menggunakan larutan baku tiosulfat .

Oksidator + KI → I2 + 2e

I2 + Na2 S2O3 → NaI + Na2S4O6

 

Sedangkan iodimetri adalah merupakan analisis titrimetri yang secara langsung digunakan untuk zat reduktor atau natrium tiosulfat dengan menggunakan larutan iodin atau dengan penambahan larutan baku berlebihan. Kelebihan iodine dititrasi kembali dengan larutan tiosulfat.

Reduktor + I2 → 2I-

Na2S2 O3 + I2 → NaI +Na2S4 O6

 

Untuk senyawa yang mempunyai potensial reduksi yang rendah dapat direksikan secara sempurna dalam suasana asam. Adapun indikator yang digunakan dalam metode ini adalah indikator kanji.

Sedangkan bromometri merupakan metode oksidasi reduksi dengan dasar reaksi aksidasi dari ion bromat .

BrO3- + 6H+ + 6e → Br- + 3H2O

 

Adanya kelebihan KBrO3 dalam larutan akan menyebabkan ion bromida bereaksi dengan ion bromat

BrO3 + Br- + H+ → Br2 +H2O

 

Bromine yang dibebaskan akan merubah warna larutan menjadi kuning pucat (warna merah ), jika reaksi antara zat dan bromine dalam lingkungan asam berjalan cepat maka titrasi dapat secara langsung dilakukan. Namun bila lambat maka dapat dilakukan titrasi tidak langsung yaitu larutan bromine ditambah berlebih dan kelebihan bromine ditentukan secar iodometri. Bromin dapat diperoleh dari penambahan asam kedalam larutan yang mengandung kalium bromat dan kalium bromide.

 

Substansi-substansi penting yang cukup kuat sebagai unsur-unsur reduksi untuk dititrasi langsung dengan iodin adalah tiosulfat, arseni dan entimon, sulfida dan ferosianida. Kekuatan reduksi yang dimiliki oleh dari beberapa substansi ini adalah tergantung dari pada konsentrasi ion hydrogen, dan reaksi dengan iodin baru dapat dianalisis secara kuantitatif hanya bila kita melakukan penyesuaian ph yang sulit.

 

Dalam menggunakan metode iodometrik kita menggunakan indikator kanji dimana warna dari sebuah larutan iodin 0,1 N cukup intens sehingga iodin dapat bertindak sebagai indikator bagi dirinya sendiri. Iodin juga memberikan warna ungu atau violet yang intens untuk zat-zat pelarut seperti karbon tetra korida dan kloroform. Namun demikan larutan dari kanji lebih umum dipergunakan, karena warna biru gelap dari kompleks iodin–kanji bertindak sebagai suatu tes yang amat sensitiv untuk iodin. 

 

Dalam beberapa proses tak langsung banyak agen pengoksid yang kuat dapat dianalisis dengan menambahkan kalium iodida berlebih dan mentitrasi iodin yang dibebaskan. Karena banyak agen pengoksid yang membutuhkan larutan asam untuk bereaksi dengan iodin, Natrium tiosulfat biasanya digunakan sebagai titrannya. Titrasi dengan arsenik membutuhakn larutan yang sedikit alkalin.

 

Dalam larutan yang sedikit alkalin atau netral, oksidasi menjadi sulfat tidak muncul terutama jika iodin dipergunakan sebagai titran. Banyak agen pengoksid kuat, seperti garam permanganat, garam dikromat yang mengoksid tiosulfat menjadi sulfat, namun reaksinya tidak kuantitatif.

 

Pada penentuan iodometrik ada banyak aplikasi proses iodometrik seperti tembaga banyak digunakan baik untuk biji maupun paduannya metode ini memberikan hasil yang lebih sempurna dan cepat daripada penentuan elektrolit tembaga.

 

Pada metode bromometri, kalium bromat merupakan agen pengoksid yang kuat dengan potensial standar dari reaksinya

 

BrO3 + 6H+ + 6e → Br- + 3H2O

 

Adalah +1,44 V. Reagen dapat digunakan dalam dua cara yaitu sebagai sebuah oksdasi langsung untuk agen-agen pereduksi tertentu dan untuk membangkitkan sejumlah bromin yang kuantitasnya diketahui.

 

Sejumlah agen pereduksi pada titrasi langsung metode bromometri sepertyi arsenik, besi (II) dan sulfida serta disulfida organik tertentu dapat dititrasi secara langsung dengan sebuah larutan kalium bromat .

 

Kehadiran bromin terkadang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, beberapa indikator organik yang bereaksi dengan bromin untuk memberikan perubahan warna. Perubahan warna ini biasanya tidak reversibel dan kita harus hati-hati agar kita mendapatkan hasil yang lebih baik .

 

Reaksi brominasi senyawa-senyawa organik larutan standar seperti kalium bromat dapat dipergunakan untuk menghasilkan sejumlah bromin dengan kuantitas yang diketahui. Bromin tersebut kemudian dapat digunakan untuk membrominasi secara kuantitatif berbagai senyawa organik. Bromide berlebih hadir dalam kasus-kasus semacam ini, sehingga jumlah bromin yang dihasilkan dapat dihitung dari jumlah KBrO3 yang diambil. Biasanya bromin yang dihasilkan apabila terdapat kelebihan pada kuantitas yang dibutuhkan untuk membrominasi senyawa organik tersebut untuk membantu memaksa reaksi ini agar selesai sepenuhnya.

 

Reaksi bromin dengan senyawa organiknya dapat berupa subtitusi atau bisa juga reaksi adisi.

2. Titrasi Iodimetri

Iodimetri merupakan titrasi langsung dan merupakan metoda penentuan atau penetapan kuantitatif yang pada dasar penentuannya adalah jumlah I₂ yang bereaksi dengan sample atau terbentuk dari hasil reaksi antara sample dengan ion iodida .Iodimetri adalah titrasi redoks dengan I₂ sebagai penitar. Dalam reaksi redoks harus selalu ada oksidator dan reduktor ,sebab bila suatu unsur bertambah bilangan oksidasinya  (melepaskan electron ), maka harus ada suatu unsur yang bilangan oksidasinya berkurang atau turun (menangkap electron) ,jadi tidak mungkin hanya ada oksidator saja ataupun reduktor saja. Dalam metoda analisis ini , analat dioksidasikan oleh I₂ , sehingga I₂ tereduksi menjadi ion iodida :

 

A ( Reduktor ) + I₂ →       A ( Teroksidasi ) + 2 I ^-

 

Iod merupakan oksidator yang tidak terlalu kuat (lemah) , sehingga hanya zat-zat yang merupakan reduktor kuat yang dapat dititrasi. Indikator yang digunakan adalah amilum yang akan memberikan warna biru pada titik akhir penitaran .

 

I₂ + 2 e ^- →   2 I^-

 

Iod merupakan zat padat yang sukar larut dalam air (0,00134 mol/L) pada 25^◦C , namun sangat larut dalam larutan yang mengandung ion iodida . iod membentuk kompleks triiodida dengan iodida :

 

I₂ + I^- →   I₃^-

 

Ion cenderung dihidrolisis membentuk asam iodide dan hipoiodit :

 

I₂ + H₂O  →        HIO + H⁺ + I^-

 

Larutan standar iod harus disimpan dalam botol gelap untuk mencegah peruraian HIO oleh cahaya matahari .

 

2HIO      →     2 H⁺ + 2 I^- +O_{2 (g)}

 

Warna larutan iod 0,1 N cukup tua sehingga iod dapat bertindak sendiri sebagai indikator . Iod juga memberikan suatu warna ungu atau lembayung pada pelarut seperti CCl₄ atau kloroform, dan kadang-kadang itu digunakan untuk mendeteksi titik akhir. Namun lebih lazim digunakan suatu larutan kanji, karena warna biru tua kompleks pati-iod berperan sebagai uji kepekaan terhadap iod. Kepekaan itu lebih besar dalam larutan sedikit asam dari pada dalam larutan netral dan lebih besar dengan adanya ion iodida . Molekul iod diikat pada permukaan beta amilosa, suatu konstituen kanji.

 

Larutan iod merupakan larutan yang tidak stabil , sehingga perlu distandarisasi berulang kali. Sebagai Oksidator lemah, iod tidak dapat bereaksi terlalu sempurna, karena itu harus dibuat kondisi yang menggeser kesetimbangan kearah hasil reaksi antara lain dengan mengatur pH atau dengan menambahkan bahan pengkompleks.

 

Larutan iod sering distandardisasi dengan larutan Na₂S₂O₃ . selain itu bahan baku primer yang paling banyak digunakan ialah As₂O₃ pada pH tengah, Berdasarkan reaksi :

 

I₂ + 2 e^- →     2 I^- E◦= 0,536 volt

H₃AsO₃ + H₂O                      →    H₃AsO₄ + 2 H⁺ + 2 e^- E◦= 0, 559 volt

———————————————————————–

H₃AsO₃ + H₂O + I₂ H₃ →    AsO₄ + 2 H⁺ + 2 I^- E◦= -0,023 volt

 

Reaksi diatas menunjukkan , bahwa sebenarnya iod terlalu lemah untuk mengoksidasi H₃AsO₄ . Namun dengan mentitrasi pada pH cukup tinggi , maka kesetimbangan digeser kekanan ( H⁺ yang terbentuk diikat oleh OH^- dalam larutan yang berkelebihan OH^- itu) . Pada umumnya pH tersebut diantara 7 dan 9, tidak terlalu basa , karena akan mendorong disproporsional I₂ terlalu banyak .Untuk mengatur pH tersebut ,larutan yang agak asam dijenuhi dengan NaHCO₃ yang akan menghasilkan penahan dengan pH antara 7 dan 8

.

3. Titrasi Permanganometri
   

Permanganometri merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat (KMnO4). Reaksi ini difokuskan pada reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO4 dengan bahan baku tertentu. Titrasi dengan KMnO4 sudah dikenal lebih dari seratus tahun. Kebanyakan titrasi dilakukan dengan cara langsung atas alat yang dapat dioksidasi seperti Fe+, asam atau garam oksalat yang dapat larut dan sebagainya. Beberapa ion logam yang tidak dioksidasi dapat dititrasi secara tidak langsung dengan permanganometri seperti: (1) ion-ion Ca, Ba, Sr, Pb, Zn, dan Hg (I) yang dapat diendapkan sebagai oksalat. Setelah endapan disaring dan dicuci, dilarutkan dalam H2SO4 berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang akhirnya dititrasi dan hasil titrasi dapat dihitung banyaknya ion logam yang bersangkutan. (2) ion-ion Ba dan Pb dapat pula diendapkan sebagai garam khromat. Setelah disaring, dicuci, dan dilarutkan dengan asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO4 berlebih. Sebagian Fe2+ dioksidasi oleh khromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan menitrasinya dengan KMnO4.

 

Sumber-sumber kesalahan pada titrasi permanganometri, antara lain terletak pada: Larutan pentiter KMnO4¬ pada buret Apabila percobaan dilakukan dalam waktu yang lama, larutan KMnO4 pada buret yang terkena sinar akan terurai menjadi MnO2 sehingga pada titik akhir titrasi akan diperoleh pembentukan presipitat coklat yang seharusnya adalah larutan berwarna merah rosa. Penambahan KMnO4 yang terlalu cepat pada larutan seperti H2C2O4 Pemberian KMnO4 yang terlalu cepat pada larutan H2C2O4 yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan cenderung menyebabkan reaksi antara MnO4- dengan Mn2+¬. MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O ↔ 5MnO2 + 4H+ Penambahan KMnO4 yang terlalu lambat pada larutan seperti H2C2O4 Pemberian KMnO4 yang terlalu lambat pada larutan H2C2O4 yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan mungkin akan terjadi kehilangan oksalat karena membentuk peroksida yang kemudian terurai menjadi air. H2C2O4 + O2 ↔ H2O2 + 2CO2↑

4. Titrasi Bromometri

Asam Barbiturat adalah zat induk barbital-barbital yang sendirinya tidak bersisat hipnotik. Sifat ini baru nampak jika atom-atom hydrogen pada atom C 5 dari inti pirimidinnya digantikan oleh gugusan alkil atau aril.

 

Barbital-barbital semuanya bersifat lipofil, sukar larut dalam air tetapi mudah dalam pelarut-pelarut non polar seperti minyak, kloroform dan sebagainya. Sifat lipofil ini dimiliki oleh kebanyakan obat yang mampu menekan ssp. Dengan meningkatnya sifat lipofil ini, misaInya dengan mengganti atom oksigen pada atom C 2 menjadi atom belerang, maka efeknya dan lama kerjanya dipercepat, dan seringkali daya hipnotiknya diperkuat pula.

 

Secara kimia, barbiturat merupakan derivat asam barbiturat. Asam barbiturat merupakan hasil reaksi kondensasi antara urea dengan asam malonat.

 

Adapun rumus beberapa turunan asam barbiturat, antara lain : Penggolongan barbiturat disesuaikan dengan lama kerjanya, yaitu:

 

Nama	Substituen pada			BM
	1	R1	R2
Barbital, veronal	-	Etil	etil	184,19
Fenobarbital, luminal	-	Etil	fenil	232,23
Butetal, soneril	-	Etil	n-butil	212,24
Pentobarbital, nembutal	-	Etil	1-metil butil	224,27
Allobarbital, alurat	-	Alil	alil	208,21
Aprobarbital, alurat	-	Alil	isopropil	210,23
Metarbital, gemonil	Metil	Etil	etil	198,22
Mefobarbital prominal	Metil	Etil	fenil	246,2

•           Barbiturat kerja panjang

Contohnya: Fenobarbital digunakan dalam pengobatan kejang

•           Barbiturat kerja singkat

Contohnya: Pentobarbital, Sekobarbital, dan Amobarbital yang efektif sebagai sedatif dan hipnotik

•           Barbiturat kerja sangat singkat

Contohnya: Tiopental, yang digunakan untuk induksi intravena anestesia.

Analisis kualitatif pada barbiturat dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa pereaksi umum dan spesifik sebagai berikut :

 

Pereaksi          

Pereaksi	Hasil Reaksi
Vanillin Zwikker (campuran CuSO4 dan piridin) Biuret (CuSO4 + NaOH) Iodoform Xanthydrol Formaldehida Buchi-Parlia Resorsinol Merkuri	Warna Warna, endapan Warna Endapan, bau Endapan Warna Endapan, kristal Warna Endapan

 

Metode spektrofotometri untuk tablet

 

Pengukuran absorbansi barbiturat pada daerah ultraviolet dapat dilakukan dengan beberapa cara. Barbiturat dapat dilarutkan dalam basa kuat dan pengukuran dilakukan pada A max 255 nm. Metode ini spesifik jika spektra dari senyawa penganggu tidak peka terhadap perubahan pH. Pengukuran pada 260 nm lebih baik karena menghilangkan gangguan yang disebabkan oleh hasil peruraiannya.

 

Metode kolorimetri dengan garam kobalt 

 

Reaksi parri dapat digunakan sebagai dasar analisis kuantitatif.

 

Metode asidi-alkalimetri

Semua barbiturat dapat ditetapkan sebagai asam berbasa satu. Titrasi dalam air dihindarkan karena sifat keasamannya yang lemah dan kelarutannya dalam air yang kecil. Oleh karena itu titrasi dilakukan dengan pelarut campuran air-alkohol.

 

Titrasi yang paling cocok untuk barbiturat dilakukan dalam suasana bebas air. Natrium barbiturat juga dapat ditetapkan secara TBA.

Metode argentometri

 

Dalam suasana basa barbiturat dengan perak nitrat membentuk garam yang tak larut. Reaksi yang terjadi tergantung suasana larutannya. Penetapan kadar secara potensiometri akan didapat hasil yang lebih tepat dan teliti, dengan elektroda baku perak-perak klorida dan elektroda penunjuk perak.

 

Modifikasi dari metode Budde telah dilakukan oleh Schulek dan Rozsa dengan melarutkan sampel dalam larutan Natrium Tetraborat 5% dan dititrasi dengan perak nitrat 0,1 N dengan menggunakan indikator kalium kromat. Reaksi pada metode modifikasi ini hanya terjadi pada barbiturat yang kedua atom nitrogennya tidak tersubtitusi, seperti Barbital.

Metode bromometri untuk gugus yang tidak jenuh

Beberapa barbiturat mempunyai substituen pada kedudukan 5 yang merupakan gugus yang tidak jenuh, seperti dial. Gugus ini dapat dititrasi kuantitatif dengan brom.

5. TITRASI SERIMETRI

serimetri adalah penetapan kadar reduktor dengan menggunakan larutan serium (IV) sulfat sebagai titran titrasi dapat dilakukan dalam suasana asam, karena dalam suasan netral terdapat endapan serium (IV) hidroksida atau garamnya.

 

adapun keunggulan dari serimetri yaitu:

larutan dalam asam sulfat tahan panas dan cahaya dapat dipakai untuk penetapan sample  yang mengandung klorida  penggunaannya luas redoks yang terjadi sederhana

 

6. TITRASI NITRIMETRI

Seorang farmasis dituntut untuk menguasai berbagai metode yang digunakan untuk penetapan kadar maupun pembakuan suatu bahan atau menganalisis senyawa obat. Salah satu metodenya yaitu nitrimetri yang termasuk dalam metode titrasi volumetri. Nitrimetri umumnya digunakan untuk penetapan sebagian besar obat sulfonamida dan obat-obat lain yang sesuai penggunaannya.

 

Teori Singkat 

 

Penetapan kadar zat dengan jalan titrasi mengunakan natrium nitrit sebagai titran dinamakan nitrimetri. Titrasi ini digunakan untuk penetapan kadar amina primer aromatik berdasarkan reaksi pembentukan garam diazonium dengan asam nitrit pada suhu di bawah 15oC. Dalam kondisi terkontrol, reaksi tersebut berlangsung secara kuantitatif. Oleh karena reaksi tersebut tidak begitu cepat maka titrasi dilakukan perlahan-lahan. Untuk menjaga suhu di bawah 15oC dapat digunakan pecahan es atau sirkulator. Di atas 15oC, garam diazonium yang terbentuk akan terhidrolisa menjadi fenol (Khopkhar, 1990).

 

Akhir titrasi atau Titik akhir tercapai ditandai dengan terjadinya warna biru seketika dan hal itu dapat ditunjukkan kembali setelah dibiarkan selama 1 menit. 

 

Karena mempunyai bobot ekivalen yang sama karena jenis reaksi yang terjadi sama, larutan titer natrium nitrit konsentrasinya dinyatakan dalam molar yaitu setiap satu mol senyawa yang mengandung gugus amin primer aromatik setara dengan satu mol NaNO2 membentuk garam diazonium.