Titrasi Pembentukan Kompleks

Prinsip Titrasi
Titrasi atau disebut juga volumetri merupakan metode analisis kimia yang cepat, akurat dan sering digunakan untuk menentukan kadar suatu unsur atau senyawa dalam larutan. Titrasi didasarkan pada suatu reaksi yang digambarkan sebagai :

Volumetri (titrasi) dilakukan dengan cara menambahkan (mereaksikan) sejumlah volume tertentu (biasanya dari buret) larutan standar (yang sudah diketahui konsentrasinya dengan pasti) yang diperlukan untuk bereaksi secara sempurna dengan larutan yang belum diketahui konsentrasinya.Untuk mengetahui bahwareaksi berlangsung sempurna, maka digunakan larutan indikator yang ditambahkan ke dalam larutan yang dititrasi.
Larutan standar disebut dengan titran. Jika volume larutan standar sudah diketahui dari percobaan maka konsentrasi senyawa di dalam larutan yang belum diketahui dapat dihitung dengan persamaan berikut :

Dimana :
NB         =     konsentrasi larutan yang belum diketahui konsentrasinya
VB         =     volume larutan yang belum diketahui konsentrasinya
NA         =     konsentrasi larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar)
VA         =    volume larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar)
Dalam melakukan titrasi diperlukan beberapa persyaratan yang harus diperhatikan, seperti ;
•    Reaksi harus berlangsung secara stoikiometri dan tidak terjadi reaksi samping.
•    Reaksi harus berlangsung secara cepat.
•    Reaksi harus kuantitatif
•    Pada titik ekivalen, reaksi harus dapat diketahui titik akhirnya dengan tajam (jelas perubahannya).
•    Harus ada indikator, baik langsung atau tidak langsung.
Berdasarkan jenis reaksinya, maka titrasi dikelompokkan menjadi empat macam titrasi yaitu :
•    Titrasi asam basa
•    Titrasi pengendapan
•    Titrasi kompleksometri
•    Titrasi oksidasi reduksi
Tahap pertama yang harus dilakukan sebelum melakukan titrasi adalah pembuatan larutan standar. Suatu larutan dapat digunakan sebagai larutan standar bila memenuhi persyaratan sebagai berikut :
•    mempunyai kemurnian yang tinggi
•    mempunyai rumus molekul yang pasti
•    tidak bersifat higroskopis dan mudah ditimbang
•    larutannya harus bersifat stabil
•    mempunyai berat ekivalen (BE) yang tinggi
Suatu larutan yang memenuhi persyaratan tersebut diatas disebut larutan standard primer. Sedang larutan standard sekunder adalah larutan standard yang bila akan digunakan untuk standardisasi harus distandardisasi lebih dahulu dengan larutan standard primer.












Pengertian Senyawa Kompleks
Titrasi kompleksometri adalah salah satu metode kuantitatif dengan memanfaatkan reaksi kompleks antara ligan dengan ion logam utamanya, yang umum di indonesia EDTA ( disodium ethylendiamintetraasetat/ tritiplex/ komplekson, dll ). Titrasi kompleksometri ini ada 3 macam, yaitu langsung, tidak langsung, dan substitusi. tergantung sifat zat yang akan ditentukan, misalnya calcium, maka indikator yang dipakai, pH dll akan berbeda, dalam titrasi kompleksometri juga. Titrasi kompleksometri meliputi reaksi pembentukan ion – ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Syaratnya mempunyai kelarutan tinggi.
Contohnya : kompleks logam dengan EDTA dan titrasi dengan merkuro nitrat dan perak sianida.
Reaksi pengkompleksan dengan suatu ion logam, melibatkan penggantian satu molekul pelarut atau lebih yang terkoordinasi, dengan gugus-gugus nukleofilik lain. Gugus-gugus yang terikat pada ion pusat, disebut ligan, dan dalam larutan air, reaksi dapat dinyatakan oleh persamaan:
              M(H2O)n + L = M (H2O)(n-1) L + H2O
Disini ligan (L) dapat berupa sebuah molekul netral atau sebuah ion bermuatan, dengan penggantian molekul-molekul air berturut-turut selanjutnya dapat terjadi, sampai terbentuk kompleks MLn; n adalah bilangan koordinasi dari logam itu, dan menyatakan jumlah maksimum ligan monodentat yang dapat terikat padanya.
              Ligan dapat dengan baik diklassifikasikan atas dasar banyaknya titik-lekat kepada ion logam. Begitulah, ligan-ligan sederhana, seperti ion-ion halida atau molekul-molekul H2O atau NH3, adalah monodentat,  yaitu ligan itu terikat pada ion logam hanya pada satu titik oleh penyumbangan satu pasanagan-elektron-menyendiri kepada logam. Namun, bila molekul atau ion ligan itu mempunyai dua atom, yang masing-masing mempunyai satu pasangan elektron menyendiri, maka molekul itu mempunyai dua atom-penyumbang, dan adalah mungkin untuk membentuk dua ikatan-koordinasi dengan ion logam yang sama; ligan seperti ini disebut bidentat dan sebagai contohnya dapatlah diperhatikan kompleks tris(etilenadiamina) kobalt(III), [Co(en)3]3+. Dalam kompleks oktahedral berkoordinat-6 (dari) kobalt(III), setiap molekul etilenadiamina bidentat terikat pada ion logam itu melalui pasangan elktron menyendiri dari kedua ataom nitrogennya. Ini menghasilkan terbentuknya tiga cincin beranggota-5, yang masing-masing meliputi ion logam itu; proses pembentukan cincin ini disebut penyepitan (pembentukan sepit atau kelat).
              Ligan multidentat mengandung lebih dari dua atom-koordinasi per molekul, misalnya asam 1,2-diaminoetanatetraasetat (asam etilenadiaminatetraasetat, EDTA) yang mempunyai dua atom nitrogen-penyumbang dan empat atom oksigen-penyumbang dalam molekul, dapat merupakan heksadentat.
              Spesi-spesi yang lompleks itu tak mengandung lebih dari satu ion logam, tetapi pada kondisi-kondisi yang sesuai, suatu kompleks binuklir, yaitu kompleks yang mengandung dua ion logam, atau bahkan suatu komleks polinuklir, yang mengansung lebih dari dua ion logam, dapat terbentuk. Begitulah, interaksi antar ion Zn2+ dan Cl- dapat menimbulkan pembentukan kompleks binuklir, misalnya [Zn2Cl6]2- disamping spesi seederhana seperti ZnCl3- dan ZnCl42-. Pembentukan kompleks binuklir dan polinuklir jelas akan lebih diuntungkan oleh konsentrasi yang tinggi ion logam itu; jika yang terakhir ini berada sebagai konstitusi runutan dari larutan, kompleks-kompleks polinuklir sangat kecil kemungkinannya akan terbentuk.






Beberapa Hal Penting Mengenai Senyawa Kompleks
Titrasi kompleksometri merupakan salah satu dari metode dalam Analisis Volumetri, dimana memanfaatkan reaksi kompleks antara ligan dengan ion logam utamanya, yang umumnya dipakai yaitu EDTA ( disodium ethylendiamintetraasetat/ tritiplex/ komplekson, dll ). Titrasi kompleksometri termasuk ke dalam reaksi metatetik, karena dalam titrasinya hanya terjadi pergantian atau pertukaran antara ion-ion dan tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi (biloks). Dalam titrasi kompleksometri, terjadi pembentukan kompleks yang stabil.
Tetapi sebelum membahas lebih jauh lagi mengenai titrasi kompleksometri, kita harus mengetahui dahulu beberapa hal ynag penting mengenai senyawa kompleks itu sendiri, yairu diantaranya :
•    Ikatan dalam senyawa kompleks
Ikatan antara Ag+ dengan N pada [Ag(NH3)2]+ adalah ikatan kovalen, hanya sepasang electron yang dipakai bersama dari atom N. Ikatan semacam ini disebut ikatan koordinat kovalen. Ion Ag bersifat akseptor electron sedangkan N disebut donor electron. Donor electron biasanya atom N, O, Cl.
•    Ion logam dan ligand
Ion logam dalam senyawa kompleks disebut inti logam, sedangkan partikel donor elektronnya disebut lignand.
Jumlah lignand yang dapat diikat oleh suatu ion logam disebut bilangan koordinasi. Besarnya bilangan koordinasi biasanya berkisar pada 2, 4, 6, dan 8. Umumnya 4 atau 6.
Bilangan koordinat 4 dijumpai pada ion:
Be2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Pt2+, Pd2+, B3+, dan Al3+
Bilangan koordinat 6 dijumpai pada ion:
Fe2+, Co2+, Ni2+, Al3+, Co3+, Fe3+, Cr3+, Tr3+, Sn4+, Pb4+, Pt4+, dan Tr4+
•    Beberapa jenis senyawa Kompleks
Ada 2 jenis ligand dilihat dari jumlah atom donor di dalamnya :
1.      Ligand monodentat : terdapat 1 atom di dalamnya
2.   Lignand polidentat : terdapat lebih dari 1 atom donor di dalamnya
Dentat=gigi
Ligand polidentat disebut golongan pengkelat yang berasal dari kata Yunani “Chele” yang berarti cakar, hal ini dikarenakan dalam membentuk senyawa kompleks, lignand tersebut mencekram atom logam dengan sangat kuat. Senyawaannya disebut kompleks khelat.








Titrasi Kompleksometri
Banyak ion logam dapat ditentukan dengan titrasi menggunakan suatu pereaksi (sebagai titran) yang dapat membentuk kompleks dengan logam tersebut.
Salah satu senyawa komplek yang biasa digunakan sebagai penitrasi dan larutan standar adalah ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA).
EDTA merupakan asam lemah dengan empat proton. Bentuk asam dari EDTA dituliskan sebagai H4Y dan reaksi netralisasinya adalah sebagai berikut :

Sebagai penitrasi/pengomplek logam, biasanya yang digunakan yaitu garam Na2EDTA (Na2H2Y), karena EDTA dalam bentuk H4Y dan NaH3Y tidak larut dalam air.
EDTA dapat mengomplekkan hampir semua ion logam dengan perbandingan mol 1 : 1 berapapun bilangan oksidasi logam tersebut.
Kestabilan senyawa komplek dengan EDTA, berbeda antara satu logam dengan logam yang lain. Reaksi pembentukan komplek logam (M) dengan EDTA (Y) adalah :
M + Y → MY
Konstanta pembentukan/kestabilan senyawa komplek dinyatakan sebagai berikut ini :

Besarnya harga konstante pembentukan komplek menyatakan tingkat kestabilan suatu senyawa komplek. Makin besar harga konstante pembentukan senyawa komplek, maka senyawa komplek tersebut makin stabil dan sebaliknya makin kecil harga konstante kestabilan senyawa komplek, maka senyawa komplek tersebut makin tidak (kurang) stabil.
Tabel8.1. Harga konstante kestabilan komplek logam dengan EDTA (KMY) (Fritz dan Schenk, 1979).

Karena selama titrasi terjadi reaksi pelepasan ion H + maka larutan yang akan dititrasi perlu ditambah larutan bufer.
Untuk menentukan titik akhir titrasi ini digunakan indikator, diantaranya Calmagite, Arsenazo, Eriochrome Black T (EBT). Sebagai contoh titrasi antara Mg2+ dengan EDTA sebagai penitrasi, menggunakan indikator calmagite.
Reaksi antara ion Mg2+ dengan EDTA tanpa adanya penambahan indikator adalah :
Mg2+ + H2Y2- ? MgY2- + 2H+
Jika sebelum titrasi ditambahkan indikator maka indikator akan membentuk kompleks dengan Mg2+ (berwarna merah) kemudian Mg2+ pada komplek akan bereaksi dengan EDTA yang ditambahkan. Jika semua Mg2+ sudah bereaksi dengan EDTA maka warna merah akan hilang selanjutnya kelebihan sedikit EDTA akan menyebabkan terjadinya titik akhir titrasi yaitu terbentuknya warna biru.