PEMISAHAN DAN IDENTIFIKASI KATION-KATION GOLONGAN IV

PEMISAHAN DAN IDENTIFIKASI KATION-KATION GOLONGAN IVIka Setya Yuniarti 4301411117Farra Khoirunnisa 4301411133Kelompok 7PEMISAHAN DAN IDENTIFIKASI KATION-KATION GOLONGAN IVKation-kation golongan IV tak dapat diendapkan langsung dari filtrat yang diperoleh setelah pengendapan golongan IIIB, karena ia mengandung garam-garam amonium dalam konsentrasi yang terlalu tinggi. Ini perlu dipertahankan sewaktu kation golongan IIIA diendapkan, untuk mencegah pengendapan magnesium hidroksida bersama golongan ini.

Pemisahan kation-kation golongan IV terdapat dua metodePemisahan kation-kation golongan IV dengan metode sulfatPemisahan kation-kation golongan IV dengan metode nitrat1. Pemisahan kation-kation golongan IV dengan metode sulfatEndapan mungkin mengandung BaCO3, SrCO3, CaCO3. cuci dengan sedikit air panas dan buang air cucian. Larutkan endapan dalam 5 ml asam asetat 2 M yang panas dengan menuangkan asam itu berulang-ulang melalui kertas saring. Uji 1 ml terhadap barium dengan menambahkan larutan K2CrO4 setetes demi tetes kepada larutan yang hampir mendidih. Terdapat endapan kuning. Menunjukkan bahwa Ba itu ada, panaskan sisa larutan sampai hampir mendidih dan tambahkan larutan K2CrO4 dengan sedikit berlebihan (sampai larutan berwarna kuning dan pengendapan telah sempurna). Saring dan cuci endapan (C) dengan sedikit air panas. Filtrat yang panas dan air cucian dijadikan basa dengan larutan NH3, dan tambahkan larutan (NH4)2CO3 berlebihan atau lebih baik lagi Na2CO3 padat. Endapan putih menunjukan adanya SrCO3 dan atau CaCO3.cuci endapan dengan air panas dan larutkan dalam 4 ml asam asetat 2 M panas, didihkan untuk menghilangkan CO2 yang berlebih (larutan A). Menunjukan Ba tidak ada, buang bagian yang telah dipakai untuk menguji terhadap barium dan pergunakan sisa larutan B, setelah dididihkan selama 1 menit untuk menghilangkan CO2, untuk menguji terhadap strontium dan kalsium.Residu (C)Larutan A atau larutan BKuning: BaCrO4Cuci dengan baik dengan air panas. Larutkan endapan dalam sedikit HCl pekat, uapkan sampai hampir kering dan kenakan uji nyala.Nyala hijau (hijau-kekuningan). Menunjukkan Ba ada.Volume harus kira-kira 4 ml atau 2 ml dari larutan dingin, tambahkan 2 ml larutan (NH4)2SO4 jenuh, tambahkan dengan 0,2 g natrium tiosulfat, panaskan dengan piala berisi air mendidih selama 5 menit dan diamkan selama 1-2 menit, kemudian disaring.Atau kepada 2 ml larutan , tambahkan 2 ml trietanolamina, 2 ml larutan (NH4)2SO4 jenuh, panaskan diatas penangas air mendidih sambil terus diaduk selama 5 menit, dan diamkan selama 1-2 menit. Encerkan dengan air yang sama volumenya, dan saring.Residu Filtrat Sebagian besar SrSO4 dicuci dengan sedikit air. Pindahkan endapan dan kertas saring ke sebuah krus kecil, panaskan sampai endapan telah mengarang (bakar kertas saring dan endapan, yang ditahan dengan kawat Pt, di atas krus), basahkan abu dengan beberapa tetes HCl pekat, dan pakai uji nyala. Nyala merah-keunguan, menunjukan Sr ada.Mungkin mengandung kompleks Ca.(jika Sr tidak ada, pakai 2 ml larutan A atau B). Tambahkan sedikit larutan (NH4)2C2O4, 2 ml CH3COOH 2 M dan panaskan di atas penangas air.Endapan putih CaC2O4. menunjukan Ca ada.Pastikan dengan uji nyala terhadap endapan, nyala merah bata.PENJELASAN1. BaCrO4 (Ks = 1,6x10-10) hampir tak larut dalam asam astetat encer, sedangkan SrCrO4 (Ks = 3,6x10-5) dan CaCrO4 (Ks = 2,3x10-2) larut, dan karenanya tak diendapkan dalam suasana asam asetat encer.Ba2+ + CrO42- BaCrO4fungsi asam asetat adalah untuk mengubah sebagian dari ion CrO42- menjadi ion Cr2O72-, jadi menurunkan konsentrasi ion CrO42- sehingga hasil kali kelarutan dari SrCrO4 dan CaCrO4 tak tercapai, dan akibatnya mereka tetap terlarut :2 CrO42- + 2CH3COOH Cr2O72- + 2CH3COO- +H2Ojika ada konsentrasi ion H+ yang besar (ini berbeda dari konsentrasi ion H+ yang terbatas, yang berasal dari asam asetat yang lemah), banyaknya CrO42- mungkin hanya sedemikian sehingga hasil kali kelarutan BaCrO4 tak tercapai, dan dalam keadaan demikian BaCrO4 tak akan mengendap. Ini menjelaskan larutnya garam ini dalam asam-asam mineral encer.2. Dengan menambahkan larutan (NH4)2SO4 jenuh dan dipanaskan, SrSO4 sebagian besar mengendap setelah didiamkan. Penambahan sedikit Na2S2O3 menambahkan kelarutan CaSO4 dan ini akan mengurangi banyaknya kopresipitasi dengan SrSO4. pembentukan suatu garam kompleks yang larut, misalnya (NH4)2Ca(SO4)2, pernah diajukan sebagai penyebab kegagalan CaSO4 untuk mengendap dalam jumlah yang berarti dengan larutan (NH4)2SO4.3. Dengan trietanolamina, N(C2H4OH)3 dan larutan (NH4)2SO4 jenuh, ada kemungkinan bahwa ion kompleks heksokistrietanolaminokalsium(II) [Ca{N(C6H4OH)3}6]2+ terbentuk dan akibatnya hanya sedikit sekali CaSO4 diendapkan. Namun, konsentrasi ion Ca2+ yang ditimbulkan oleh disosiasi ion kompleks ini adalah sedemikian, sehingga hasil kali kelarutan CaC2O4 (2,6x10-9) akan dilampaui pada penambahan larutan (NH4)2C2O4.4. SrSO4 tak mudah memberi perwarnaan nyala, karena itu zat ini direduksi sebagian menjadi SrS dengan karbon dari kertas saring. Pengolahan residu yang mengandung SrS dengan HCl memberi SrCl2 yang relatif mudah menguap.5. Kalsium mudah diidentifikasi dengan mengendapkannya sebagai CaC2O4, disusul dengan uji nyala. Boleh juga zat ini diubah menjadi CaSO4.2H2O, dan kristal-kristal yang khas di uji dengan mikroskop dengan pembesaran kira-kira 100 diameter.Suatu uji terhadap Ca. Taruh satu-dua tetes filtrat diatas lempeng kaca mikroskop, tambahkan satu dua tetes H2SO4 encer, dan pekatkan dengan menaruh lempeng kaca diatas sebuah krus kecil lalu memanaskannya sampai tepat mulai terjadi kristalisasi. Uji kristal-kristal dalam mikroskop. Kumpulan jarum atau prisma yang memanjang menunjukkan adanya kalsium.2. Pemisahan kation-kation golongan IV dengan metode nitratEndapan mungkin mengandung BaCO3, SrCO3, CaCO3. cuci dengan sedikit air panas dan buang air cucian. Larutkan endapan dalam 5 ml asam asetat 2 M yang panas dengan menuangkan asam itu berulang-ulang melalui kertas saring. Uji 1 ml terhadap barium dengan menambahkan larutan K2CrO4 setetes demi tetes kepada larutan yang hampir mendidih. Terdapat endapan kuning.Menunjukkan bahwa Ba itu ada,panaskan sisa larutan sampai hampir mendidih dan tambahkan larutan K2CrO4 dengan sedikit berlebihan (sampai larutan berwarna kuning dan pengendapan telah sempurna). Saring dan cuci endapan (C) dengan sedikit air panas. Filtrat yang panas dan air cucian (larutan A).Menunjukan Ba tidak ada, buang bagian yang telah dipakai untuk menguji terhadap barium dan pergunakan sisa larutan B, setelah dididihkan selama 1 menit untuk menghilangkan CO2, untuk menguji terhadap strontium dan kalsium.

ResiduLarutan A atau Larutan BKuning: BaCrO4Cuci dengan baik dengan air panas. Larutkan endapan dalam sedikit HCl pekat, uapkan sampai hampir kering dan kenakan uji nyala.Nyala hijau (hijau-kekuningan). Menunjukkan Ba ada.Jadikan basa dengan larutan NH3, dan tambahkan larutan (NH4)2CO3 sedikit berlebihan atau lebih baik lagi sedikit Na2CO3 padat. Taruh tabung uji di atas penangas air mendidih selama 5 menit. Endapan putih menunjukkan adanya SrCO3 dan atau CaCO3. saring dan cuci karbonat yang diendapkan dengan air panas, sampai air cucian menjadi tak berwarna dan buang air cucian. Tiriskan air dari endapan sesempurna mungkin. Pindahkan endapan ke piala kecil, tambahkan dengan hati-hati 15-20 ml HNO3 83%, aduk selama 3-4 menit dengan batang kaca dan saring melalui krus dari kaca masir.Residu Filtrat Putih : Sr(NO3)2Menunjukkan Sr ada.Pastikan dengan nyala merah keunguan.Mungkin mengandung Ca2+ . Pindahkan sebagian besar cairan ke cawan porselen dan uapkan sampai hampir kering (kamar asam). Larutkan residu dalam 2 ml air (larutan B), jadikan basa dengan larutan NH3, lalu asamkan dengan asam asetat encer, tambahkan larutan (NH4)2(COO)2 berlebihan dan panaskan di atas penangas air.Endapan putih Ca(COO)2Menunjukkan Ca adaSaring endapan dan uji dengan uji nyala, nyala merah bata.Cara lain taruh satu dua tetes larutan B di atas lempeng kaca mikroskop dan tambahkan satu dua tetes H2SO4 encer. Pekatkan dengan menaruh lempeng kaca di atas krus kecil, dan panaskan sampai tepat mulai terjadi kristalisasi. Uji kristal-kristal itu dengan mikroskop. Kumpulan jarum dan prisma memanjang. Menunjukkan Ca ada.PENJELASAN1. Barium dipisahkan sebagai BaCrO4, strontium dan kalsium diendapkan sebagai karbonat oleh larutan (NH4)2CO3 dengan adanya sedikit larutan air dari amonia. Lebih baik dipakai Na2CO3 untuk mengendapkan karbonat, dengan demikian pengaruh dari garam-garam amonium yang cenderung mengurangi konsentrasi ion karbonat dihilangkan.2. Campuran SrCO3 dan CaCO3 diolah dengan hati-hati dengan HNO3 83%, maka karbonat-karbonat diubah menjadi nitrat-nitrat. Sr(NO3)2 tak larut dalam suasana ini, sedangkan Ca(NO3)2 melarut. Sr(NO3)2 dikumpulkan dengan menyaring melalui krus atau corong dari kaca masir. Adanya Sr dipastikan dengan uji nyala, sebaiknya dengan bantuan suatu spektroskop.3. Setelah filtrat diuapkan dengan perlahan-lahan untuk menghilangkan HNO3, diperoleh Ca(NO3)2. yang terakhir ini dilarutkan dalam air, dijadikan amoniakal kemudian sedikit agak asam dengan asam asetat encer. Tambahkan larutan (NH4)2C2O4 pada mana CaC2O4 akan mengendap, uji nyala dapat dipakai terhadap endapan CaC2O4. Cara lain adalah kalsium dapat diubah menjadi sulfatnya, CaSO4.H2O dan yang terakhir ini diidentifikasi di bawah mikroskop.

PEMISAHAN DAN IDENTIFIKASI KATION-KATION GOLONGAN VPemisahan kation golongan V dapat disebut juga dengan golongan sisa karena tidak bereaksi dengan reagensia-reagensia golongan sebelumnya. Kation-kation golongan V (Mg2+, Na+, K+, dan NH4+) dapat diidentifikasikan satu per satu tanpa pemisahan pendahuluan. Dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Pemisahan parsial Mg diikuti dengan uji-uji terhadap K dan Na.Identifikasi kation-kation golongan VOlah residu yang kering dari golongan IV dengan 4 ml air, aduk, panaskan selama 1 menit dan saring.Jika residu melarut sempurna (hampir sempurna) dalam air, encerkan larutan yang terjadi (jika perlu setelah disaring) sampai kira-kira 6 ml, dan bagi menjadi tiga bagian yang kira-kira sama. 1 Pakai bagian pertama untuk menguji terhadap Mg dengan larutan oksina yang telah disiapkan, pastikan Mg dengan memberlakukan uji magneson kepada 3-4 tetes larutan dan 2 dan 3 uji terhadap Na dan K.Residu Filtrat Larutkan dalam beberapa tetes HCl encer dan tambahkan 2-3 ml air. Bagi larutan menjadi dua bagian yang tak sama.Bagian yang lebih banyak: olah 1 ml larutan oksina 2% dalam asam asetat 2M, dengan 5 ml larutan amonia 2M, dan jika perlu panaskan untuk melarutkan setiap oksina yang diendapkan. Tambahkan sedikit larutan NH4Cl kepada larutan uji, diikuti dengan reagensia oksina amoniakal, dan panaskan sampai titik didih selama 1-2 menit (bau NH3 harus terbedakan). Endapan kuning muda Mg oksinat. Mg ada.Bagian yang lebih sedikit: kepada 3-4 tetes, tambahkan 2 tetes reagensia magneson diikuti dengan beberapa tetes larutan NaOH sampai basa. Endapan biru memastikan Mg.Dibagi menjadi dua bagian (a) dan (b).Tambahkan sedikit uranil magnesium asetat, kocok dan diamkan selama beberapa menit. Endapan kristal kuning. Na ada. Pastikan dengan uji nyala, nyala kuning yang bertahan lama.Tambahkan sedikit larutan natrium heksanitriokobaltat(III) atau kira-kira 4 mg zat padatnya dan beberapa tetes asam asetat encer. Aduk-aduk dan jika perlu diasamkan selama 1-2 menit. Endapan kuning K3[Co(NO2)6]. K ada. Pastikan dengan uji nyala dan pandang melalui dua lapisan kaca kobalt, warna merah (biasanya tidak tetap (transein)).PENJELASAN1. Filtrat dari golongan IV mungkin mengandung garam-garam Mg, Na, K, dan NH4+. Filtrat diuapkan sampai kering dan dipanaskan sampai semua garam amonium telah menguap, adanya residu menunjukan adanya satu atau lebih dari logam ini. Residu yang kering itu diekstraksi dengan air untuk memisahkan garam Na dan K yang larut, yang disaring: residunya diuji terhadap Mg dan filtratnya diuji terhadap Na dan K.2. Residu ini dilarutkan dalam HCl encer dan suatu bagian yang lebih banyak dari larutan yang dihasilkan diuji terhadap Mg dengan reagensia oksina, bagian yang lebih sedikit dikenakan uji magneson pada mana endapan biru harus diperoleh. Pengendapan Mg sebagai Mg(NH4)PO4.6H2O atau dengan penambahan sedikit NH4Cl dan Na2HPO4 yang berlebihan kepada larutan amoniakal tersebut. Kadang-kadang agak lama, juga runutan logam golongan IV cenderung mengganggu, oleh sebab ini uji oksina dan magneson lebih disukai. Namun, jika dikehendaki untuk melakukan uji Na2HPO4 yang kurang memuaskan sebagai perbandingan dengan uji oksina terhadap Mg, olah larutan dalam asam itu dengan sedikit NH4Cl, diikuti dengan larutan NH3 encer sampai bersifat basa, dan tambahkan larutan Na2HPO4. kocok dan aduk kuat. Endapan kristalin putih, Mg(NH4)PO4.6H2O, menunjukkan Mg. Endapan ini kadang-kadang memisah dengan lambat.3. Pengendapan yang paling memuaskan untuk ion-ion natrium adalah pengendapan dengan uranil magnesium atau zink asetat. Uji nyalanya dalam mana dihasilkan perwarnaan kuning kuat yang bertahan lama adalah khas. Runutan natrium mungkin terbawa masuk dari reagensia selama analisis, maka penting untuk mencari perwarnaan kuning yang kuat dan bertahan lama, perwarnaan kuning yang lemah boleh diabaikan.

4. Pengendapan kalium heksanitritokobaltat(III) yang kuning dengan Na3[Co(NO2)6] dan uji nyalanya (paling baik diamati melalui suatu mikroskop)adalah khas. Sebaiknya kaca kobalt itu diuji dengan garam kalium untuk memastikan bahwa kaca itu memuaskan, beberapa contoh kaca kobalt menyerap sama sekali garis-garis merah dari kalium. Dianjurkan untuk memakai spektroskop sederhana bila tersedia.5. Terhadap amonia telah diuji pendahuluan. Dengan memanaskan zat asli dengan larutan NaOH, NH3 akan dilepaskan dari garam-garam amonium. Gas NH3 ini bisa diidentifikasi dari baunya, dari kerjanya atas kertas lakmus atau atas kertas saring yang dibasahi dengan larutan merkurium(I)nitrat, atau dengan uji asam tanat-perak nitrat. Dengan menyumbatkan gumpalan kapas longgar-longgar pada bagian atas tabung, tak ada lagi bahaya bahwa cipratan-cipratan larutan NaOH akan mempengaruhi kertas reagensia itu.