49 dan yang lain untuk zat pereduksi. Zat-zat pengoksidasi dan pereduksi yang biasa dalam
titrasi-titrasi ditunjukkan dalam Tabel 6 sebagai berikut ini.
Tabel 6.
Zat-zat pengoksidasi dan pereduksi yang biasa digunakan dalam titrasi-titrasi
Zat-zat pengoksidasi Zat-zat pereduksi
ManganatVII MnO
4 -
+ 8 H
+
+ 5 e
-
→
Mn
2+
+ 4H
2
O BesiII
Fe
2+
→
Fe
3-
+ e
-
Bikromat Cr
2
O
7 2-
+ 14H
+
+ 6e
-
→
2Cr
3+
+ 7H
2
O Etanadioat
COO
-
→
2CO
2
+ 2e
-
Iodin I
2
+ 2e
-
→
2I
-
TiosulfatVI 2S
2
O
3 2-
→
S
4
O
6 2-
+ 2e Hidrogen peroksida
H
2
O
2
+ 2H
+
+ 2e
-
→
2H
2
O Iodida
2I
-
→
I
2
+ 2e
-
Hidrogen peroksida H
2
O
2
→
2H
-
+ O
2
+ 2e
-
Catatan : 1.
Hidrogen peroksida H
2
O
2
dapat sebagai zat pengoksidasi oksidator atau zat pereduksi reduktor, bergantung pada reaksi tertentu.
2. Etanadioat biasanya dititrasi dengan kalium manganatVII. Campuran reaksi
dipanaskan kira-kira 60
o
C kemudian diturunkan perlahan-lahan sampai pada suhu kamar.
1. Titrasi dengan larutan kalium permanganat Contoh 18.
25,0 cm
3
larutan Fe
2+
0,1 mol dm
-3
, bereaksi dengan 26,80 cm
3
larutan kalium manganatVII, KMnO
4
aq, yang diasamkan dengan asam sulfat berlebih. Hitunglah
a Konsentrasi KMnO
4
dalam mol dm
-3
dan b
Massa mangan dalam 1 dm
3
larutan KMnO
4
Penyelesaian a
Jumlah mol Fe
2+
yang digunakan dalam titrasi = volume dalam dm
3
x konsentrasi = 1000
25,0 dm
3
x 0,100 mol dm
-3
mol Persamaan reaksinya adalah :
MnO
4 -
+ 8 H
+
+ 5 e
-
→
Mn
2+
+ 4H
2
O
50 Fe
2+
→
Fe
3+
+ e Kalikan persamaan yang kedua dengan 5 sehingga elektron-elektron saling menghapus
dan jumlahkan kedua persamaan akanmenghasilkan persamaan reaksi: MnO
4 -
+ 8 H
+
+ 5 Fe
2+
→
Mn
2+
+ 5Fe
3+
+ 4H
2
O Dari persamaan,
+ −
2 4
Fe mol
Jumlah MnO
mol Jumlah
= 5
1
Jadi jumlah mol MnO
4 -
= 5
1 x jumlah mol Fe
2+
= 5
1 x
1000 ,
25 x 0,100 mol
Oleh karena itu konsentrasi MnO
4 -
=
3 4
dm dalam
larutan Volume
MnO mol
Jumlah
=
3
dm 1000
28,8 mol
0,1 x
1000 25,0
x 5
1 = 0,0187 mol dm
-3
b 1 mol MnO
4 -
mengandung 1 mol Mn Oleh karena itu 1 dm
3
mengandung 0,0187 mol MnO
4 -
dan 0,0187 mol Mn.
2. Titrasi dengan Iodin
Suatu titirasi redoks yang biasa adalah penambahan suatu zat pengoksidasi dalam larutan kalium iodida berlebih. Ion- ion Iodida teroksidasi menjadi Iodin. Iodin kemudian
dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat menggunakan amilum sebagai indikator. Persamaan reaksi antara iodin dan tiosulfat adalah : 2S
2
O
3 2-
+ I
2
→
S
4
O
6 2-
+ 2I
-
Contoh 19.
Larutan kalium iodatV 25,0 cm
3
, bereaksi dengan larutan kalium iodida berlebih yang diasamkan, sesuai dengan persamaan reaksi :
IO
3 -
+5I
-
+ 6H
+
→
3I
2
+ 3H
2
O Iodin yang dihasilkan dalam reaksi memerlukan 18,0 cm
3
larutan natrium tiosulfat untuk bereaksi. Larutan natrium tiosulfat mengandung 24,8 g Na
2
S
2
O
3
.5H
2
O per dm
3
larutan. Hitunglah konsentrasi larutan kalium iodatV, KIO
3
. [H = 1; O = 16; Na = 23; S = 32; K = 39; I = 27]
Penyelesaian Mr Na
2
S
2
O
3
.5H
2
O = 248
Konsentrasi S
2
O
3 2-
=
3 3
1 -
dm mol
dm 1
mol g
248 g
24,8
−
= 0,100 mol dm
-3
51 Jumlah mol S
2
O
3 2-
yang digunakan bila S
2
O
3 2-
bereaksi dengan I
2
=
3 -
3
dm mol
0,100 x
dm 1000
18,0 mol
Persamaan reaksi antara S
2
O
3 2-
dan I
2
adalah 2S
2
O
3 2-
+ I
2
→
S
4
O
6 2-
+ 2 I
-
Dari persamaan itu,
2 1
O S
mol Jumlah
I mol
Jumlah
2 3
2 2
=
−
Jadi jumlah mol I
2
= x jumlah mol S
2
O
3 2-
= = mol
0,100 x
1000 18,0
x 2
1
Dari persamaan reaksi IO
3 -
denganI
2
diperoleh, 3
1 dihasilkan
yang I
mol Jumlah
digunakan yang
IO mol
Jumlah
2 3
=
−
Jadi jumlah mol IO
3 -
= x jumlah mol I
2
= mol
0,100 x
1000 18,0
x 2
1 x
3 1
Oleh karena itu konsentrasi IO
3 -
=
3 3
dm 1000
25,0 mol
0,100 x
1000 18,0
x 2
1 x
3 1
dm dalam
Volume mol
Jumlah =
= 0,012 mol dm
-3
Jadi konsentrasi KIO
3
dalam g dm
-3
= 0,012 mol dm
-3
x 214 g mol
-1
= 2,57 g dm
-3
3. Penentuan Persamaan Reaksi Redoks Contoh 20.
Hidroksilamin, NH
2
OH, dapat teroksidasi menjadi nitrogen yang ditunjukkan oleh setengah- persamaan reaksi berikut ini.
2NH
2
OH
→
N
2
+ 2H
2
O + 2H
+
+ 2e
-
a Hidroksilamin dapat juga teroksidasi menjadi nitrogen oksida, N
2
O. Tuliskan setengah-persamaan reaksi untuk oksidasi tersebut.
b Dalam suatu eksperimen, 160 cm
3
NH
2
OHaq 0,05 mol dm
-3
bereaksi dengan 40 cm
3
Fe
3+
aq 0,40 mol dm
-3
. Dalam reaksi, Fe
3+
tereduksi menjadi Fe
2+
. Hitunglah
i Jumlah mol NH
2
OH yang digunakan dalam reaksi ii
Jumlah mol Fe
3+
yang digunakan dalam reaksi iii
Jumlah mol Fe
3+
pada saat bereaksi dengan 1 mol NH
2
OH c
Simpulkan apakah NH
2
OH dioksidasi menjadi N
2
atau N
2
O oleh Fe
3+
. Tulislah persamaan reaksi ionik yang setimbang.
Penyelesaian
52 a
2NH
2
OH
→
N
2
O + H
2
O + 4H
+
+ 4e
-
b i
OH NH
mol 0,008
dm mol
0,05 x
dm 1000
160
2 3
- 3
=
ii
+
=
3 3
- 3
Fe mol
0,016 dm
mol 0,40
x dm
1000 40
iii 0,008 mol NH
2
OH bereaksi dengan 0,016 mol Fe
3+
. Oleh karena itu, 1 mol NH
2
OH bereaksi dengan
+
=
3
Fe mol
2 0,008
mol 0.016
c Fe
3+
+ e
-
→
Fe
2+
2 mol Fe
3+
menerima 2 mol elektron. Jadi 1 mol NH
2
OH harus menghasilkan 2 mol elektron dalam reaksi.
Ketika NH
2
OH dioksidasi menjadi N
2
, 1 mol NH
2
OH menghasilkan 1 mol elektron lihat persamaan reaksi pertama. Bagaimanapun ini bukanlah persamaan yang benar.
Ketika NH
2
OH dioksidasi menjadi N
2
O, 1 mol NH
2
OH menghasilkan 2 mol elektron lihat persamaan reaksi a di atas. Oleh karena itu persamaan reaksi yang benar,
NH
2
OH dioksidasi menjadi N
2
O oleh Fe
3+
. Persamaan reaksinya adalah :
2NH
2
OH + 4Fe
3+
→
N
2
O + H
2
O + 4H
+
+ 4Fe
2+
4. Penentuan Bilangan Oksidasi Contoh 21.
Larutan Ti
2+
aq dioksidasi menjadi kedudukan oksidasi tertinggi oleh suatu larutan Fe
3+
aq. Dalam reaksi, Fe
3+
aq direduksi menjadi Fe
2+
aq. Dalam suatu eksperimen, 40,0 cm
3
Ti
2+
aq 0,02 mol dm
-3
bereaksi dengan 32,0 cm
3
Fe
3+
aq 0,05 mol dm
-3
. Hitunglah :
a i Jumlah mol Ti
2+
yang digunakan dalam eksperimen ii
Jumlah mol Fe
3+
yang digunakan dalam eksperimen iiiJumlah mol Fe
3+
yang bereaksi dengan satu mol Ti
2+
. a
Oleh karena itu simpulkan kedudukan oksidasi tertinggi titanium dan tuliskan suatu persamaan reaksi yang setimbang untuk persamaan reaksi tersebut.
Penyelesaian a
i jumlah mol Ti
2+
= mol
10 x
0,8 dm
mol 0,02
x dm
1000 40,0
3 -
3 -
3
=
53 ii jumlah mol Fe
3+
= mol
10 x
1,6 dm
mol 0,05
x dm
1000 32,0
3 -
3 -
3
= iii 0,8 x 10
-3
mol Ti
2+
bereaksi dengan 1,6 x 10
-3
mol Fe
3+
. Oleh karena itu 1 mol Ti
2+
bereaksi dengan
+
=
3 3
- -3
Fe mol
2 10
x 0,8
mol 10
x 1,6
b Fe
3+
+ e
-
→
Fe
2+
2 mol Fe
3+
bereaksi dengan 1 mol Ti
2+
. 2mol Fe
3+
menerima 2 mol elektron menurut persamaan di atas.
Oleh karena itu 1 mol Ti
2+
harus menghasilkan 2 mol elektron : Ti
2+
→
Ti
4+
+ 2e
-
Maka kedudukan oksidasi tertinggi dari titanium adalah Ti
4+
. Persamaan reaksinya adalah
2Fe
3+
aq + Ti
2+
aq
→
2Fe
2+
aq + Ti
4+
aq
E. Rangkuman.
Stoikiometri adalah hitungan aritmatika ilmu kimia. Perhitungan kimia, akan dipahami secara lebih baik setelah mengetahui : massa atom relatif dan massa molekul relatif,
persamaan reaksi kimia, dan konsep mol. Massa atom relatif suatu unsur adalah massa rata-rata suatu atom unsur berdasarkan
kelimpahan nuklidanya, relatif terhadap massa nuklida karbon-12 yang tidakterikat, dalam keadaan diam, dan tahana dasar. Massa nuklida karbon-12 ditetapkan 12,00 u. Massa satu
atom karbon-12 adalah 1,9926786 x 10
− 23
gram. Seperduabelas dari massa satu atom karbon- 12 dalam gram ini disebut sebagai satu stuan massa atom atomic mass unit dan disingkat
1u. Jadi, 1 u =
24 23
10 660566
, 1
10 9926786
, 1
12 1
− −
= x
gram x
x gram. Berdasarkan harga 1 u
tersebut, massa atom relatif Ar suatu unsur didefinisikan sebagai bilangan yang menyatakan angkabanding antara massa rata-rata satu atom unsur itu dengan
12 1
massa satu atom karbon-12 yang tidak terikat, dalam keadaan diam, dan tahana dasar.
Penentuan massa Atom Relatif dan massa molekul reatif menggunakan spektrometer massa. Spektometer massa adalah suatu instrumen yang mengukur kelimpahan relatif isotop-
isotop dalam suatu sampel. Kelimpahan relatif isotop ini dapat diketahui dari spektra massa yang dihasilkan. Ketinggian puncak-puncak yang tergambar pada spektra massa
menunjukkan kelimpahan ion-ion positif yang ada. Molekul zat yang dianalisis dengan menggunakan spektrometer massa, akan dihasilkan ion-ion positif seperti dari atom-atom.
54 Spektrum massa molekul-molekul mengandung 2 tipe garis : suatu garis karena molekul
keseluruhan, yang menunjukkan massa relatif molekul yang paling besar, dan merupakan massa molekul relatif. Garis-garis yang lain karena pecahan-pecahan fragmen molekul.
Pecahan-pecahan ini dihasilkan pada saat molekul-molekul pecah di dalam spektrometer massa. Untuk senyawa ion massa molekulnya disebut massa rumus relatif.
Menurut Sistem Internasional SI, satu mol adalah jumlah zat yang mengandung partikel-partikel elementer, sebanyak jumlah atom dalam 0,012 kg = 12 gram karbon-12,
yang masing-masing atom karbon-12 mempunyai massa 12 u. Berdasarkan definisi tersebut, maka : 12 gram C-12 massa atom relatif 12 dan 32 gram O
2
massa molekul relatif 32 sama-sama mengandung 1 mol atom atau molekul. Jadi massa satu mol zat adalah sesuai
dengan massa atom relatif, atau massa molekul relatifnya dalam gram. Massa 1 mol zat yang sama dengan rumus relatif zat itu dalam gram disebut massa molar.
Jumlah partikel atom, molekul, ion dalam satu mol disebut tetapan Avogadro dengan lambang L. Harga L yang telah diterima adalah sebesar 6,02 x 10
23
partikel mol
-1
. Koefisien persamaan reaksi dengan konsep mol merupakan angkabanding mol zat
yang tepat bereaksi dan mol zat yang terjadi. Berdasrkan konsep mol ini dapat dihitung
jumlah zat pereaksi yang tepat bereaksi dan hasil-reaksi. Jumlah hasil reaksi sangat
ditentukan oleh pereaksi yang jumlahnya lebih sedikit, yang disebut pereaksi pembatas limiting reactan. Hitungan kimia yang menyangkut larutan, dapat diselesaikan dengan
terlebih dahulu memahami pengertian konsentrasi larutan molaritas, persen dan bpj dan cara pembuatannya. Aplikasi hitungan kimia dalam larutan adalah dalam analisis volumetri.
Analisis volumetri adalah analisis kimia kuantitatif yang dilakukan dengan jalan mengukur volum suatu larutan standar,yang tepat bereaksi dengan larutan yang dianalisis. Proses
penambahan larutan standar ke dalam larutan yang akan ditentukan atau dianalisis disebut
titrasi . Titrasi digunakan untuk menentukan konsentrasi atau kadar zat dalam sampel.
Disamping itu digunakan pula untuk menentukan massa molekul relatif asam dan basa, menentukan persamaan asam-basa, menentukan persentase kemurnian dalam titrasi asam-
basa, menentukan persamaan reaksi redoks, menentukan bilangan oksidasi, pada titrasi redoks.
F. Soal Latihan. Latihan yang berupa soal hitungan mohon dikerjakan dengan menggunakan
pendekatan faktor konversi.
