KOMPLEKSOMETRI

Dr. Djoko Agus Purwanto, Apt., M.Si

FAKULTAS FARMASI UNAIR

Titrasi Kompleksometri

Penetapan Kadar Logam: Mg, Zn, Mn, Cd, Hg, Pb, Cu, Al, Fe, Co, Ca, Ni, Pt, dll Berdasarkan pembentukan senyawa kompleks

SENYAWA KOMPLEKS

Teori Asam-Basa Lewis Teori Senyawa koordinasi Werner

Menurut G. N. Lewis

      Asam adalah suatu zat yang dapat menerima pasangan electron Basa adalah suatu zat yang dapat memberikan pasangan electron Senyawa kompleks : suatu proses netralisasi yang membentuk ikatan koordinasi

Contoh : 1) H + + NH 3 (H NH 3 ) +

H H +

H H N H H

Ikatan koordinasi

( H NH 3 ) + Senyawa Kompleks

Atom N adalah basa Lewis karena dapat memberikan sepasang elektron kepada H +

Contoh pembentukan kompleks

H 2 O + HCl (H 2 O HCl) basa asam R 2 N + HCl (R 2 N HCl) basa asam H 3 O + + Cl – R 3 NH+ + Cl – Reaksi kompleks = reaksi netralisasi asam-basa

Pembentukan kompleks dengan ion logam

Ag + + NH 3 (Ag NH 3 ) + Logam ligand seny. Kompleks Asam Lewis Basa Lewis Ligand = gugus molekul atau ion yang terikat pada sentral ion logam Tiap ion ligand mempunyai paling sedikit satu pasangan pemberi elektron yang dengan logam membentuk suatu ikatan koordinasi.



Logam harus mempunyai orbital-orbital sunyi yang memiliki energi yang dapat menerima elektron.

LIGAND unidentat (satu gigi)/sederhana Polidentat (banyak gigi)

Ligand + Logam transisi Seny. KOMPLEKS Ligand polidentat + Logam Seny. KOMPLEKS KHELAT



Khelat adalah KOMPLEKS , tetapi kompleks belum tentu khelat.

khelat . Hanya Ligand polidentat saja yang dapat membentuk



Contoh ligand unidentat/sederhana: H

2

O, NH

3

, CN

–

, Cl

–



Contoh ligand polidentat : EDTA,



– nitroso,



–naftol, dimetil glioksim.

Teori Werner Tentang Senyawa Koordinasi



Senyawa koordinasi mencakup suatu atom atau ion logam yang dikelilingi oleh ion-ion atau molekul netral yang diketahui sebagai ligand, dimana logam merupakan ion pusat.

Bilangan WERNER yaitu jumlah ligand-ligand yang dapat berikatan dengan ion logam.

Contoh : Zn(NH 3 ) 4 2+ Bil. Werner = 4 Co(NH 3 ) 6 3+ Bil. Werner = 6



Ligand yang digunakan dalam titrasi kompleksometri.

KOMPLEKSON : I

N CH 2 CH 2 CH 2 – COOH – COOH – COOH -

Asam nitrilo tri asetat

-

Trilon A.

-

Sukar larut dalam air, maka

-

dipakai garam di-Na-nya.

pKa 1 pKa 3 = 1,79; pKa = 4,73 2 = 2,49;

KOMPLEKSON : II

HOOC – CH2 CH2 – COOH N – CH2 – CH2 – N HOOC – CH2 CH2 – COOH

Asam etilen diamin tetra asetat.

EDTA, Trilon B, Titriplex II. Sukar larut dalam air, maka dipakai garam di-Na nya pKa1 = 2,0; pKa2 = 2,67; pKa3 = 6,16; pKa4 = 10,26.

KOMPLEKSON : III



Merupakan garam di-Na- dari EDTA.



Dibuat dari komplekson II.

KOMPLEKSON : IV

H 2 C H H 2 2 C C CH 2 – COOH – CH – – N – CH – – N CH 2 CH 2 – COOH – COOH CH 2 – COOH C H 2  

asam 1,2 diamino siklo hexan N–N, N–N tetra asetat.

sukar larut dalam air, maka dipakai garam di-Na-nya.

Reaksi yang Mendasari Titrasi Kompleksometri

Hasil reaksi: 1 ion logam dengan 1 mol. Komplekson tidak tergantung dari valensi ion logam yang bereaksi.

Misalnya : a) L 2+ + HX= (Komplekson I) L 3+ + HX= b) L 2+ L 3+ + H 2 Y= (Komplekson III) + H 2 Y= LX LY – – LY = + H LX + H + + + 2H + + 2H +

Reaksi Komplekson I selalu dihasilnya 1 ion H + ; Reaksi Komplekson III selalu dihasilkan 2 ion H + .

Reaksi pembentukan kompleks akan berjalan ke kanan apabila :

 

H+ yang dihasilkan ada yang menerima (adanya proton akseptor).

Senyawa kompleks yang terjadi cukup stabil atau ion logam terikat sempurna dengan molekul Komplekson.

Kesempurnaan ikatan ion logam dengan molekul komplekson dipengaruhi oleh

    

tetapan stabilita dari kompleks.

pH larutan senyawa-senyawa lain yang dapat pula bersaingan untuk membentuk kompleks dengan ion logam kestabilan seny. kompleks yang terbentuk Makin besar tetapan stabilitas (K-stabilita), makin stabil senyawa kompleks yang terjadi.

Komplekson III membentuk kompleks yang lebih stabil dari pada Komplekson I. Penggunaan Komplekson III dalam titrasi adalah lebih luas dari pada Komplekson I.

Penetapan kadar ion logam dengan larutan baku Komplekson

1) Berdasarkan perubahan pH :

misalnya L

2+

+ H

2

Y

=

LY

=

+ 2H

+

a) Asam yang dibebaskan langsung dititrasi dengan NaOH dg indikator metil merah (perubahan warna pada pH : 4.4 – 6.2).

Komplekson I : 1 grl NaOH = 1 grion ion logam.

Komplekson III: 1grl NaOH = ¼ grion ion logam

Beberapa hal yang perlu diperhatikan :



larutan baku tidak boleh Ba(OH) 2 .



larutan baku basa bebas CO adanya H 2 CO 3 .

2 , sebab perubahan pH terletak pada daerah pengaruh dapar dengan



Komplekson, logam maupun basa yang digunakan tidak boleh mengandung dapar.



Penambahan larutan baku Komplekson yang berlebihan dapat menyebabkan perubahan warna indikator menjadi kurang jelas.

b) Asam yg dihasilkan ditentukan scr Jodometri.

Prinsipnya : I – + IO 3 – I 2 + 3H 2 O dimana I 2 yang terjadi dititrasi dengan larutan baku Thiosulfat : 2I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 S 4 O 6 = + 4NaI.

dapat dilakukan untuk penetapan kadar logam : Co, Ni, Zn, Pb.

Hal-hal yang perlu diperhatikan :



larutan logam sebelum ditambahkan Komplekson mempunyai pH:6-7 (netral).



Larutan logam yang akan ditentukan kadarnya + I – + IO 3 – ada kemungkinan sudah timbul I 2 ,



dilakukan titrasi terlebih dahulu dengan larutan baku thiosulfat, baru sesudah I 2 yang terjadi Komplekson.



Dengan demikian I 2 yang terjadi memang benar larutan baku Komplekson.

Jika terdapat logam Pb,



dahulu sebagai PbSO 4 ,



diendapkan titrasi.

karena :



Pb 2+ + I – + IO 3 – PbI 2



Mengganggu R/ Pb 2+ dengan Komplekson.

2. Pemakaian indikator logam



Indikator logam



seperti ind. asam-basa.



disebut juga sbg “ metallo chromic indicator ”, suatu zat warna yang mempunyai gugus Chromofor yang bertindak sebagai chelating agent.



Indikator logam mengalami perubahan warna bila molekul zat warna tersebut menerima atau melepas proton.

Warna indikator warna Ind bebas = warna Ind. kompleks dgn logam.

L + Ind.(bebas) L–Ind. (kompleks khelat).

mis. warna biru warna merah Pada akhir titrasi.

L – Ind. Ln + + Ind. K–stabilita = (Ln + ) = (L – Ind.) K-stab. (Ind.) (L – Ind.) (Ln + ) (Ind.) (Ln + ) sebanding dg (L-Ind) * Titrasi kompleksometri selalu dihasilkan H + bufer



perlu

Erichrom Black T (EBT) pH < 6,3 : warna merah pH 6,3 – 11,5 : warna biru pH > 11,5 : warna orange H

2

D

–

merah

pH : 6,3

HD

=

biru

pH : 11,5

D

+

orange

      

Beberapa indikator logam yang dipakai pada titrasi kompleksometri : EBT : Eriochrom Black T XYLENOL ORANGE PYROCATECHOL VIOLET MUREXIDE PATTON and REEDER’S INDICATOR CALCON atau SOLOCHROM DARK BLUE LAIN-LAIN, diantaranya : Calmagite, seperti EBT untuk titrasi Ca dan Mg; Fast Sulphon Black F:untuk titrasi Cu; Bromopyrogellol-Red untuk Bi;Erichrome Red B, Thymolphtalexone, Variamine-blue B dan sebagainya.

Cara-cara kompleksometri dengan indikator logam Titrasi langsung :

Larutan logam dibufer pada pH = 10 dgn buffer salmiak kemudian dititrasi langsung dengan larutan baku EDTA.

Titrasi tidak langsung (titrasi kembali) :

Larutan logam, + lar. baku EDTA jumlah tertentu, dibufer pada pH tertentu + indikator logamnya, kemudian kelebihan lar. baku EDTA dititrasi kembali dengan larutan baku, misalnya : ZnSO MgSO 4 ataupun CaCl 2 .

4 ,

Titrasi tidak langsung ini dilakukan karena beberapa sebab :  membentuk kompleks khelat sempurna pada pH > 6, baik dengan Komplekson maupun Indikator logam.

 Pembentukan kompleks dengan komplekson (EDTA) sangat lambat.

 Untuk logam-logam yang membentuk hydroksida yang sukar larut pada pH tinggi;  + larutan baku Komplekson berlebih dalam jumlah tertentu pada pH rendah, baru pH larutan dinetralkan dan ditambahkan larutan buffer pH tertentu kemudian dilakukan titrasi kembali dengan lerutan baku misalnya : ZnSO4 dengan indikator logam EBT.

 tidak didapat indikator logam yang sesuai untuk titrasi langsung.

Titrasi pengusiran

Titrasi dilakukan apabila: pada titrasi langsung atau titrasi kembali tidak diperoleh titik akhir titrasi yang tajam.

Ion logam yang membentuk kompleks dengan Komplekson lebih stabil dari pada kompleks logam tertentu (larutan baku)–Komplekson.

Misalnya : Hg 2+ + MgY = sample HgY berlebih = + Mg 2+ Mg 2+ yang dibebaskan dititrasi dgn EDTA, indikator EBT pada pH = 10 (buffer Salmiak); jumlah Mg (Hg 2+ ).

2+ yang dibebaskan adalah ekivalen dengan konsentrasi sample

Jangan kemana-mana, kami akan kembali setelah yang satu ini