Permanganometri

Larutan permanganat, MnO₄^-

Larutan mangan(II), Mn^2+

Permanganometri merupakan titrasi redoks yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat (KMnO₄).[1] Titrasi ini melibatkan dua tahapan, yakni titrasi analit dengan larutan kalium permanganat dan kemudian standardisasi kalium permanganat dengan larutan natrium oksalat. Titrasi melibatkan manipulasi volumetrik untuk mempersiapkan larutan analit.[2]

Bergantung pada bagaimana titrasi dilakukan, ion permanganat dapat direduksi menjadi Mn^x, di mana x adalah +2, +3, +4 and +6. Menggunakan permanganometri dapat mengestimasi secara kuantitatif kehadiran dari Fe^+2, Mn^+2, Fe^+2 dan Mn^+2 ketika keduanya hadir sebagai campuran, C₂O₄^2−, NO₂^−, H₂O₂ dan lain sebagainya.

Prinsip dasar

Larutan manganat, MnO₄^2-.

Dalam banyak kasus, permanganometri dilakukan dalam larutan yang sangat asam di mana reaksi berikut terjadi:[3]

${\displaystyle \mathrm {MnO_{4}^{-}\ +\ 8\ H^{+}+\ 5\ e^{-}\longrightarrow \ Mn^{2+}\ +\ 4\ H_{2}O} }$

Potensial standar dari reaksi elektrokimia ini adalah:[4]

E^o = +1.51 V

yang menunjukkan bahwa KMnO₄ (dalam medium asam) adalah suatu agen pengoksidasi yang sangat kuat.

Dalam larutan asam lemah MnO₄^− tidak dapat menerima 5 elektron untuk membentuk Mn^+2, kali ini hanya menerima 3 elektron dan membentuk MnO₂(s) melalui reaksi elektrokimia berikut:

${\displaystyle \mathrm {MnO_{4}^{-}\ +\ 4\ H^{+}+\ 3\ e^{-}\longrightarrow \ MnO_{2}\ +\ 2\ H_{2}O} }$ (E^o = +1.69 V)

Dan jika larutan memiliki konsentrasi c_(NaOH)>1 mol dm^−3 reaksi berikut terjadi:

${\displaystyle \mathrm {MnO_{4}^{-}\ +\ \ e^{-}\longrightarrow \ MnO_{4}^{2-}} }$ (E^o = +0.56 V).[5]

Reaksi

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 Fe^2+ dioksidasi oleh khromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan menitrasinya dengan KMnO₄.

Galat

Larutan kalium permanganat.

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 asam oksalat (H₂C₂O₄) yang telah ditambahkan asam sulfat (H₂SO₄) dan telah dipanaskan cenderung menyebabkan reaksi antara MnO₄^- dengan Mn^2+.

${\displaystyle \mathrm {MnO_{4}^{-}\ +\ 3\ Mn^{2+}\ +\ 2\ H_{2}O\longrightarrow \ 5\ MnO_{2}\ +\ 4\ H^{+}} }$

• 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 hidrogen peroksida yang kemudian terurai menjadi air.

${\displaystyle \mathrm {H_{2}C_{2}O_{4}\ +\ \ O_{2}\longrightarrow \ \ H_{2}O_{2}\ +\ 2\ CO_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {H_{2}O_{2}\longrightarrow \ \ H_{2}O\ +\ \ O_{2}} }$

Hal ini dapat menyebabkan pengurangan jumlah KMnO₄ yang diperlukan untuk titrasi yang pada akhirnya akan timbul kesalahan titrasi permanganometri yang dilaksanakan.

Lihat pula

• Iodometri
• Reaksi redoks
• Oksidator
• Reduktor

Bacaan lebih lanjut

• (Jerman) J. Strähle, E. Schweda: Jander · Blasius - Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 14. Auflage. Hirzel, Stuttgart 1995, ISBN 978-3-77-760672-9, S. 375–379.

Referensi

1. Redox titrations: Permanganometry. Dalam: University Chemistry, Vol. 1. C. Parameshwara Murthy. New Age International, 2008. ISBN 81-224-0742-0. p.632
2. Louis Rosenfeld. Four Centuries of Clinical Chemistry. CRC Press, 1999, p. 130-175.
3. https://books.google.com/books?id=XQIIAQAAIAAJ Volumetric analysis, Vol 2. Izaak Maurits Kolthoff, Heinrich Menzel, Nathaniel Howell Furman. J. Wiley & Sons, inc., 1929. page 297
4. Table of standard reduction potentials. Dalam: Chemistry and chemical reactivity. John C. Kotz, Paul Treichel, John R. Townsend. Cengage Learning, 2008. ISBN 0-495-38703-7. p. 920
5. Louis Rosenfeld. Four Centuries of Clinical Chemistry. CRC Press, 1999, p. 72-75.

Pranala luar

• (Jerman) Permanganometri di chempage.de Diarsipkan 2017-05-06 di Wayback Machine.