Percobaan 2Perbandingan Sifat Kolorimetri Dua Senyawa Kompleks Besi (III) Tiosianat dengan Besi (II) Fenantrolin

Kelompok ; 1Ahmad Fadlul Munim(110332406438)Ali Wafa(110332421005)Andi Hidayatullah(110332421006)Anggie Puspita(110332406434)

Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Negeri Malang12 September 2014

1. Latar BelakangKolorimetriadalah metode perbandingan menggunakan perbedaanwarna. Metode kolorimetri mengukur warna suatuzat sebagai perbandingan. Biasanyacahayaputih digunakan sebagai sumber cahaya untuk membandingkan absorpsi cahaya relatif terhadap suatu zat.Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur perbandingan warna yang tampak adalahkolorimeter. Selain kolorimetri, metode lain yang menggunakan warna sebagai pembanding adalahspektofotometri. Kelebihan metode kolorimetri adalah kemudahannya dalam menetapkan kuantitas zat yang sangat kecil. Metode kolorimetri biasa digunakan dalam analisiskimia.Metode kolorimetri memiliki batas atas pada penetapan konstituen yang ada dalam kuantitas yang kurang dari satu atau dua persen.Salah satu faktor utama dalam metode kolorimetri adalah intensitas warna yang harus proporsional dengan konsentrasinya.Kolorimetri dikaitkan dengan penetapan konsentrasi suatu zat dengan mengukur absorbansi relative cahaya sehubungan dengan konsentrasi zat tersebut.Metode kolorimetri dan spektrofotometri merupakan salah satu metode yang penting dalam analisa kuantitatif. Kedua metode ini didasarkan atas penyerapan cahaya tampak dan radiasi lain oleh suatu larutan, jumlah radiasi yang diserap berbandign lurus dengan konsentrasi zat yang ada dalam larutan. Analisa kolorimetri adalah penentuan kunatitatif suatu zat berwarna dari kemampuannya untuk menyerap cahaya. Pada kolorimetri cahaya yang digunakan adalah cahaya Nampak, yaitu cahaya yang meliputi panjang gelombang antara 400 hingga 750 nm. Spektrofotometri merupakan suatu perpanjangan dari penelitian visual dalam studi yang lebih terinci mengenai penyerapan energi cahaya oleh spesi kimia, memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam perincian dan pengukuran kuantitatif. Pengabsorpsian sinar ultraviolet atau sinar tampak oleh suatu molekul umumnya menghasilkan eksitasi electron bonding, akibatnya panjang gelombang absorpsi maksimum dapat dikorelasikan dengan jenis ikatan yang ada didalam molekul yang sedang diselidiki. Oleh karena itu spektroskopi serapan molekul berharga untuk mengidentifikasi gugus-gugus fungsional yang ada dalam suatu molekul. Akan tetapi yang lebih penting adalah penggunaan spektroskopi serapan ultraviolet dan sinar tampak untuk penentuan kuantitatif senyawa-senyawa yang mengandung gugus-gugus pengabsorpsi. Metode spektroskopi sinar tampak berdasarkan penyerapan sinar tampak oleh suatu larutan berwarna. Oleh karena itu metode ini dikenal juga sebagai metode kalorimetri. Hanya larutan senyawa yang berwarna ynag dapat ditentukan dengan metode ini. Senyawa tak berwarna dapat dibuat berwarna dengan mereaksikannya dengan pereaksi yang menghasilkan senyawa berwarna. Contohnya ion Fe3+ dengan ion CNS- menghasilkan larutan berwarna merah. Lazimnya kalorimetri dilakukan dengan membandingkan larutan standar dengan cuplikan yang dibuat pada keadaan yang sama.Pembentukan bentuk molekul dalam menyerap sinar tampak diperlukan bila senyawa yang dianalisis tidak melakukan penyerapan di daerah sinar tampak. Dalam hal demikian senyawa tersebut harus dirubah menjadi senyawa lain yang berwarna. Ion besi (III) warnanya sangat lemah (kuning) sehingga serapannya kecil. Untuk itu perlu direaksikan dengan pereaksi tertentu misalnya 1,10 fenantrolin atau potasium tiosianat, sehingga memberikan warna yang menyerap dengan kuat sehingga dapat digunakan untuk analisa besi dalam kadar kecil. Pereaksi yang menimbulkan warna itu harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain :1. Reaksinya dengan zat yang dianalisa harus selektif dan sensitif.1. Tak boleh membentuk warna dengan zat zat lain yang ada didalam larutan.1. Warna yang ditimbulkan harus stabil untuk jangka waktu yang lama.1. Pembentukan warna yang dianalisa harus cepat1. Pereaksi tidak boleh menyerap cahaya dalam daerah spectrum dimana dilakukan pengukuran.Selain dari itu larutan yang diukur absorbannya secara ideal harus memiliki lima sifat-sifat dibawah ini :0. Kestabilan warna untuk waktu yang cukup guna memungkinkan pengukuran absorbans dengan teliti.0. Warna larutan yang diukur harus mempunyai intensitas yang cukup tinggi (warnanya harus cukup tua) yang berarti absortivitas molarnya besar.0. Warna larutan yang bakan diukur sebaiknya bebas daripada pengaruh variasi-variasi kecil dalam nilai pH, suhu , dan kondisi-kondisi lain.0. Hasil reaksi yang berwarna itu harus dapat larut dalam pelarutyang dipakai.0. System yang berwarna itu harus memenuhi hokum Lambert-Beer.

2. Langkah KerjaBagian 1. Sistim Besi (III)-tiosianat1. Pengaruh Waktu terhadap Absorbans Mutlak (Kestabilan Warna)Dengan menggunakan pipet ukur, dipipet sebanyak 2,5 mL larutan induk besi (III) klorida dimasukkan kedalam labu takar 50 mL. Selanjutnya ditambahkan 1,5 mL NH4SCN jenuh dan diencerkan hingga tanda batas dengan akuades. Kemudian dengan segera diukur absorbans larutan pada panjang gelombang 480nm, dicatat absorbans dengan waktu pengukuran larutan. Dilakukan pengukuran absorbans pada panjang gelombang yang sama dengan mencatat waktu setiap 15 menit dalam jangka waktu 2 jam. Setelah diperoleh hasil, dialurkan (plot) absorbans terhadap waktu (dalam menit).2. Pengaruh pH terhadap AbsorbanspH = 0Dimasukkan dengan tepat 2 mL larutan induk Fe (III) ke dalam labu takar 50 mL dengan menggunakan biuret. Ditambahkan 1 mL larutan jenuh NH4SCN dan 4 mL larutan HCl pekat yang selanjutnya diencerkan hingga tanda batas dengan akuades. Dikocok larutan dan dengan segera dilakukan pengukuran absorbans larutan pada panjang gelombang 480 nm.pH = 1Dimasukkan dengan tepat 2 mL larutan induk Fe (III) ke dalam labu takar 50 mL dengan menggunakan biuret. Ditambahkan 1,5 mL larutan jenuh NH4SCN dan 7 tetes larutan HCl pekat yang selanjutnya diencerkan hingga tanda batas dengan akuades. Dikocok larutan dan dengan segera dilakukan pengukuran absorbans larutan pada panjang gelombang 480 nm. Disimpan larutan ini untuk percobaan ke 3.pH bervariasiDibuat 3 larutan dengan berbagai pH sebagai berikut kepada 2 mL larutan induk Fe (III) dan 1 mL larutan jenuh NH4SCN dalam labu takar 50 mL. Larutan 1 ditambahkan 3 tetes NaOH 4M dan diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades kemudian dengan segera diukur absorbans larutan pada panjang gelombang 480 nm. Larutan 2 ditambahkan 4 tetes NaOH 4 M dan diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades kemudian dengan segera diukur absorbans larutan pada panjang gelombang 480 nm. Larutan 3 ditambahkan 5 tetes NaOH 4 M dan diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades kemudian dengan segera diukur absorbans larutan pada panjang gelombang 480 nm. Selanjutnyta diukur semua pH larutan 1 sampai 3 dengan mengghunakan kertas indicator universal. Setelah diperoleh hasil, dialurkan absorbans terhadap pH pada percobaan ini.3. Pengaruh Anion terhadap AbsorbansDiambil larutan pH 1 yang telah disimpan, dimasukkan kedalam kuvet dan ditambahkan sebutir kecil NaF dikocok dengan kuat. Selanjutnya diukur absorbans larutanpada panjang gelombang 480 nm. Apabila ternyata tidak ada perubahan nilai absorbans, ditambahkan lagi sebutir NaF dan diulang pengocokan dan diukur kembali absorbansnya.Segera sesudah itu dibilas kuvet sebersih mungkin dengan air dan akuades. Dimasukkan lagi larutan pH 1 ke dalam kuvet dan ditambahkan sebutir kecil Natrium oksalat dan diukur absorbans larutan. Diulangi perlakuan yang sama seperti diatas dengan menambahkan Natrium tartrat dan Kalium dihidrogen fosfat. Dicatat hasil absorbans yang diperoleh.

Bagian II. Sistim Besi (III) Ortofenantrolin1. Pengaruh Waktu terhadap Absorbans Mutlak (Kestabilan Warna)Dengan menggunakan pipet ukur, dipipet sebanyak 2 mL larutan induk besi (III) dimasukkan kedalam labu takar 50 mL. Selanjutnya ditambahkan 0,5 mL 10% NH2OH.HCl diputar-putar labu ukur untuk beberapa detik lamanya, lalu dibiarkan selama 1 atau 2 menit. Selanjutnya ditambahkan 1 mL larutan 0,3% ortofenantrolin. Dimasukkan secarik kertas congo kedalam larutan dan diteteskan larutan NaOAc 2 M hingga kertas indicator berubah warna dari biru menjadi merah. Selanjutnya diencerkan larutan hingga tanda batas dengan akuades dan dikocok dengan baik. Kemudian diukur absorbans larutan pada panjang gelombang 512 nm dengan blanko akuades, dicatat absorbans dengan waktu pengukuran larutan. Dilakukan pengukuran absorbans pada panjang gelombang yang sama dengan mencatat waktu setiap 15 menit dalam jangka waktu 2 jam. Setelah diperoleh hasil, dialurkan (plot) absorbans terhadap waktu (dalam menit). Disimpan sisa larutan yang tidak digunakan untuk percobaan 3. 2. Pengaruh pH terhadap Absorbans MutlakDisiapkan 5 buah labu ukur 50 mL. Diukur absorbans dari lima larutan dibawah ini yang pH nya berbeda pada panjang gelombang 512 nm. pH = 1,7Dipipet sebanyak 2 mL larutan induk Fe (III) kedalam labu ukur 1 dan ditambahkan 0,5 mL NH2OH.HCl. Diputar-putar labu ukur selama beberapa detik dan dibiarkan selama 1 hingga 2 menit. Kemudian ditambahkan 1 mL 0,3% larutan o-fen dan diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades , dikocok dengan baik selanjutnya dengan segera diukur absorbansnya. pH = 2Dipipet sebanyak 2 mL larutan induk Fe (III) kedalam labu ukur 1 dan ditambahkan 0,5 mL NH2OH.HCl. Diputar-putar labu ukur selama beberapa detik dan dibiarkan selama 1 hingga 2 menit. Kemudian ditambahkan 1 mL 0,3% larutan o-fen dan ditambahkan beberapa tetes NaOAc 2M hingga warna merah mulai timbul. Selanjutnya diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades , dikocok dengan baik dan dengan segera diukur absorbansnya. pH = 5Dipipet sebanyak 2 mL larutan induk Fe (III) kedalam labu ukur 1 dan ditambahkan 0,5 mL NH2OH.HCl. Diputar-putar labu ukur selama beberapa detik dan dibiarkan selama 1 hingga 2 menit. Kemudian ditambahkan 1 mL 0,3% larutan o-fen dan dimasukkan kertas congo dalam larutan, ditambahkan beberapa tetes NaOAc 2M hingga warna kertas berubah dari biru menjadi merah. Selanjutnya diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades , dikocok dengan baik dan dengan segera diukur absorbansnya. pH = 9Dipipet sebanyak 2 mL larutan induk Fe (III) kedalam labu ukur 1 dan ditambahkan 0,5 mL NH2OH.HCl. Kemudian ditambahkan 1 mL 0,3% larutan o-fen dan ditambahkan larutan NH3 pekat setetes demi setetes hingga larutan bersifat basa terhadap kertas lakmus. Selanjutnya diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades , dikocok dengan baik dan dengan segera diukur absorbansnya. pH = 12Dipipet sebanyak 2 mL larutan induk Fe (III) kedalam labu ukur 1 dan ditambahkan 0,5 mL NH2OH.HCl. Kemudian ditambahkan 1 mL 0,3% larutan o-fen dan ditambahkan 7 tetes larutan NaOH 4M. Selanjutnya diencerkan sampai tepat 50 mL dengan akuades , dikocok dengan baik dan dengan segera diukur absorbansnya. Setelah diperoleh hasil, dialurkan absorbans terhadap pH masing-masing kelima larutan ini.3. Pengaruh Anion terhadap Absorbans MutlakDiambil larutan pada percobaan 1 bagian II yang telah disimpan, dimasukkan kedalam kuvet dan ditambahkan sebutir kecil fluoride dikocok dengan kuat. Selanjutnya diukur absorbans larutan pada panjang gelombang 512 nm. Apabila ternyata tidak ada perubahan nilai absorbans, ditambahkan lagi sebutir fluoride dan diulang pengocokan dan diukur kembali absorbansnya.Segera sesudah itu dibilas kuvet sebersih mungkin dengan air dan akuades. Dimasukkan lagi larutan pH 1 ke dalam kuvet dan ditambahkan sebutir kecil oksalat dan diukur absorbans larutan. Diulangi perlakuan yang sama seperti diatas dengan menambahkan tartrat dan Kalium dihidrogen fosfat. Dicatat hasil absorbans yang diperoleh.

3. Data PengamatanBagian I. Sistim Besi (III)-tiosianat1. Pengaruh Waktu Terhadap Absorbans (Kestabilan Warna)No.t (menit)Absorbansi (A)

1.150,481

2.300,468

3.450,455

4.600,443

5.750,431

6.900,420

7.1050,408

8.1200,397

2. Pengaruh pH terhadap AbsorbansiNo.pHAbsorbansi (A)

1.00,301

2.10,397

3.3 tetes NaOH0,346

4.4 tetes NaOH0,214

5.5 tetes NaOH0,013

3. Pengaruh anion terhadap AbsorbansiNo.Nama AnionAbsorbans (A)

1.NaF0,060

2.Na-oksalat0,036

3.Na-tartrat0,366

4.K-dihidrogen fosfat0,309

Bagian II. Sistim Besi (III)-ortofenantrolin1. Pengaruh waktu terhadap Absorbans (Kestabilan Warna)No.T (menit)Absorbans (A)

1.150,267

2.300,301

3.450,337

4.600,356

5.750,366

6.900,356

7.1050,356

8.1200,366

2. Pengaruh pH terhadap AbsorbansiNo.mL o-fenAbsorbans (A)

1.1,70,142

2.2,00,075

3.5,00,148

4.9,00,408

5.12,00,494

3. Pengaruh Anion terhadap AbsorbansiNo.Nama AnionAbsorbans (A)

1.NaF0,552

2.Na-oksalat0,366

3.Na-tartrat0,496

4.K-dihidrogen fosfat0,366

4. Analisis dan Pembahasan1. Pengaruh Waktu Terhadap Absorbans Mutlak (Kestabilan Warna)

Sistem Besi(III) TiosianatDalam percobaan ini larutan induk 2,5 ml Besi(III) klirida ditanbah 1,5 ml NH4SCN kemudian diencerkan dalam labu takar 50 ml diperoleh larutan berwarna merah bata. Larutan merah bata tersebut merupakan Besi(III) Tiosianat. Dalam hal ini pereaksi pembentuk warna adalah NH4SCN dan kemudian diukur absorban larutan tiap 15 menit selama 2 jam. Dari hasil percobaan dapat diperoleh kurva seperti ditunjukan dibawah:

Berdasarkan Kurva diatas nilai A tiap 15 menit selama 2 jam mengalami penurunan secara teratur. Namun nilai A yang ditunjukkan tiap 15 menit dalam rentang yang kecil sekitar 0,01 selama 2 jam. Hal ini bisa disimpulkan Kesetabilan warna dari Besi(III) Tiosianat dapat bertahan dalam waktu yang cukup lama. Sistem Besi(III) OrtofenantrolinDalam percobaan ini larutan induk 2 ml Besi(III) klirida ditanbah 0,5 ml NH2OH.HCl dan 1ml o-fen kemudian diencerkan dalam labu takar 50 ml diperoleh larutan berwarna merah bata. Larutan merah bata tersebut merupakan Besi(III) Ortofenantrolin. Dalam hal ini pereaksi pembentuk warna adalah o-fen dan kemudian diukur absorban larutan tiap 15 menit selama 2 jam. Dari hasil percobaan dapat diperoleh kurva seperti ditunjukan dibawah:

Berdasarkan Kurva diatas nilai A tiap 15 menit selama 2 jam mengalami naik turun secara tidak teratur. Namun nilai A yang ditunjukkan tiap 15 menit dalam rentang sekitar 0,03 selama 2 jam. Hal ini bisa disimpulkan Kesetabilan warna dari Besi(III) Ortofenantrolin tidak dapat bertahan dalam waktu yang cukup lama.1. Pengaruh pH terhadap absorbansi MutlakDalam percobaan kali ini yaitu pengaruh pH terhadap absorbansi Mutlak dengan variasi pH yang berbeda pada panjang gelombang 512 nm dengan prosedur yang sudah ditetapkan diatas, maka dapat diperoleh hasil nilai besaran absorbansi yang selanjunya diaplikasikan dalam bentuk kurva sebagai berikut :

Dari dua bentuk kurva yang diperoleh dalam proses analisis, dapat ditarik beberapa pembahasan antara sistim Besi (III) tiosianat dengan sistim Besi (III) Ortofenantrolin.Pada kurva sistim Besi (III) tiosianat dapat dilihat warna yang terbentuk tetap dan tidak mudah berubah artinya bahwa nilai absorbansi ini sulit untuk dipengaruhi pH. Sehingga, Besi (III) tiosianat memiliki tingkat kesetabilan yang cukup tinggi dalam suasana asam dibandingkan dengan Besi (III) Ortofenantrolin yang dapat teridentifikasi dengan besarnya rentangan nilai absorbansi. Hal ini terjadi pada Besi (III) Ortofenantrolin pengaruh pH cukup besar dan membuat tingkat kesetabilan yang lebih rendah.Sebaliknya ketika dalam suasana basa, Besi (III) Ortofenantrolin dapat mempertahankan warnanya yang menyebabkan pergeseran nilai absorbansi lebih kecil. Hal tersebut menunjukkan bahwa senyawa Besi (III) Ortofenantrolin memiliki tingkat kesetabilan yang cukup tinggi ketika dibandingkan dengan Besi (III) tiosianat.1. Pengaruh anion terhadap absorbansiDalam percobaan ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh anion terhadap kesetabilan senyawa kompleks. Langkah pertama yang dilakukan yaitu menyiapkan larutan besi(III)tiosianat dan besi(III)o-fenantrolin. Selanjutnya masing-masing larutan dimasukkan kedalam kuvet dan ditambah sedikit NaF sambil di kocok hingga larut. Setelah NaF larut kedua larutan di ukur absorbansinya. Lalu percobaan tersebut diulangi lagi dengan mengganti NaF dengan Na-oksalat, Na-tartrat, dan kalium dihidrogen fosfat. Dari percobaan diatas diperoleh data sebagai berikut:No.AnionA [Besi(III)tiosianat]A [Besi(III)o-fenantrolin]

1Florida0,0600,552

2Oksalat0,0360,366

3Tartrat0,3660,496

4Dihidrogen fosfat0,3090,366

Dari data pengatan diatas nilai absorbansi pada besi(III)o-fenantrolin mempunyai pergeseran yang relatif kecil. Hal ini menunjukkan bahwa besi(III)o-fenantrolin tidak mudah dipengaruhi oleh anion. Karena pada hasil percobaan tersebut besi(III)o-fenantrolin dapat mempertahankan nilai absorbansi pada penambahan beberapa anion. Sehingga dapat disimpulkan pada senyawa kompleks besi(III)o-fenantrolin lebih stabil jika dibandingkan dengan besi(III)tiosianat.

5. KesimpulanSifat kolorimetri pada dua senyawa kompleks besi (III) tiosianat dengan besi (III) ortofenantrolin dapat disimpulkan sebagai berikut :0. Berdasarkan pengaruh waktu kestabilan warna senyawa kompleks Besi (III) tiosianat lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa kompleks Besi (III) ortofenantrolin.0. Kestabilan warna Besi (III) tiosianat dalam suasana asam tidak mudah dipengaruhi oleh pH dibandingkan dengan besi (III) ortofenantrolin. Sedangkan dalam suasana basa kestabilan warna Besi (III) ortofenantrolin lebih tinggi atau tidak mudah dipengaruhi pH dibandingkan Besi (III) tiosianat.0. Besi(III)o-fenantrolin tidak mudah dipengaruhi oleh anion dibandingkan Besi (III) tiosianat. Sehingga dapat disimpulkan pada senyawa kompleks besi(III)o-fenantrolin lebih stabil jika dibandingkan dengan besi(III)tiosianat.

6. Daftar PustakaBuku Petunjuk Praktikum Analisis Spektrofotometri. Jurusan Kimia ITB. Bandung.Christian, G.D. 1977. Analytical Chemistry.Canada: John Wiley & Sons.Fritz, J.S. and G.H. Schenk. 1979. Quantitative Analytical Chemistry, 4th Ed.. Boston: Allynand Bacon, Inc.Skoog, D.A. 1980. Principles of Instrumental Analysis. Holt-Saunders International Edition.http://id.wikipedia.org/wiki/Kolorimetri (diakses pada 17 September 2014

Tugas1.

Senyawa kompleks dengan sifat kolorimetri yang baik kestabilan tinggi, memiliki kurva yang cenderung konstan (linier). Hal ini dikarenakan senyawa kompleks yang stabil absorbansinya tidak berubah (tetap) oleh pengaruh waktu. 2. Fungsi pereaksi-pereaksi berikut :Natrium asetat: untuk mengatur pH sehingga warna kompleks Fe (II)-o-fen dapat terbentuk lebih cepatHidroksilamin hidroklorida: untuk mereduksi Fe(III) menjadi Fe(II) yang akan membentuk kompleks yang lebih baik dengan ortofenantrolin

Lampiran