Gravimetri dan Contoh Soal

Gravimetri

Kesalahan (error) dalam metode analisis gravimetri.

Analisis gravimetri merupakan analisis dimana sampel dilarutkan ke dalam akuades. Kemudian analit diubah menjadi bentuk endapan yang dapat dipisahkan dan ditimbang. Endapan terbentuk terutama untuk analit-analit yang dalam bentuk garamnya adalah garam sukar larut. Dengan demikian sebagian besar garam analit tersebut akan mengendap. Namun demikian ada sejumlah sedikit analit yang tidak terendapkan dan masih dalam bentuk ionnya yang terlarut dalam larutan akuades.Bamyaknya ion yang terlarut dalam larutan tergantung dari besarnya konstanta hasil kali kelarutan (K_sp).

Sebagai contoh dalam analisis kadar klor dalam suatu sampel padatan. Klor akan dianalisis dengan metode gravimetri dalam bentuk endapan perak klorida (AgCl). Harga konstanta hasil kali kelarutan perak klorida, Ksp AgCl = 1,8 x 10⁻¹⁰.  Maka banyaknya klor yang tidak terendapkan dalam satu liter larutan adalah:

Reaksi pelarutan AgCl adalah

Ag Cl (s)       Ag⁺ (aq)  + Cl⁻ (aq)  

Kelarutan AgCl   dihitung adalah

Ksp AgCl = [Ag⁺] x [Cl⁻],    karena dalam larutan [Ag⁺] = [Cl⁻] maka,

1,8 x 10−10 = [Cl⁻]² 

[Cl⁻] = 1,34 x 10⁻⁵ mol/L

Cl   = 1,34 x 10⁻⁵ mol/L  x 35,5 g / mol

Cl   =  4,8 x 10⁻⁴ g/L  = 0,48  mg/L

Jadi, dalam satu liter larutan akan ada klor sebanyak 0,48 mg yang tidak terendapkan.

Untuk meminimalkan kesalahan ini dapat dilakukan dengan cara menambahkan ion perak (Ag⁺) secara berlebih di dalam larutan. Sesuai dengan hukum ion sejenis maka reaksi keseimbangan akan bergeser ke arah pembentukan endapan. 

Contoh soal 1:

Suatu analisis dilakukan terhadap sampel padatan yang mengandung  klor. Jika sampel dilarutkan ke dalam akuades sedemikian rupa sehingga volume larutan adalah 200 mL, dan pada tahap akhir analisis didapatkan endapan perak klorida (AgCl) sebanyak 100 mg, hitung persentase kesalahan dalam analisis tersebut.

Jawab:

Kelarutan perak klorida adalah 1,35 mol/L, dengan demikian dalam 200 mL larutan masih ada perak klorida yang tidak terendapkan sebanyak :

Massa AgCl =   x  x  

Massa AgCl =  0,38 mg AgCl

Kesalahan dalam analisis  =  x 100 %

= ─0,38 %

Jadi kesalahan dalam analisi gravimetri adalah ─0,38 % (tanda negatif menunjukkan bahwa hasil analisis kurang dari yang seharusnya).

Contoh soal gravimetri:

Soal 1.

Suatu sampel mengandugn senyawa besi karbonat (FeCO₃) dan senyawa inert dilarutkan ke dalam akuades. Larutan kemudian dioksidasi dengan pereaksi sehingga besi terendapkan. Endapan kemudian disaring dan dibakar sehingga didapatkan senyawa besi (III) oksida (Fe₂O₃) sebanyak 1,0 g. Berapakah kandungan besi karbonat dalam sampel?

Jawab Soal 1.

Massa besi karbonat dalam sampel adalah,

Massa FeCO₃ =  massa Fe₂O₃  x  2 x Ar Fe     x    Mr  FeCO₃ 

                                                      Mr Fe₂O₃                 1 x Ar Fe

                       =    1,0  g  Fe₂O₃     x       2 x 56 g Fe    x    116  g FeCO₃

                                                               160 g Fe₂O₃           1 x 56 g Fe

                      =  1,45 g  FeCO₃

Jadi kadungan besi karbonat dalam sampel awal adalah 1,45 g.

Contoh soal 2.

Berapakah massa Fe₃O₄ murni yang dibutuhkan untuk dioalah agar didapatkan besi (III) oksida, Fe₂O₃, sebanyak 0,6 g ?

Penyelesaian:

Reaksi yang terjadi dalam hal ini adalah

2 Fe₃O₄ + ½  O₂  →  3 Fe₂O₃ 

Reaksi di atas menunjukkan bahwa untuk setiap 2 mol Fe₃O₄ akan menghasilkan 3 mol Fe₂O₃, dengan demikian massa Fe₃O₄ murni yang dibutuhkan adalah :

= 0,60 g Fe₂O₃   x  1 mol Fe₂O₃   x   2 mol Fe₃O₄   x   232 g Fe₃O₄ 

                               160 g Fe₂O₃       3 mol  Fe₂O₃       1 mol Fe₃O₄                     

= 0,58 g Fe₃O₄

Jadi dibutuhkan senyawa Fe₃O₄ sebanyak 0,58 g.