Titrasi potensiometri

Dalam kimia analitik, titrasi potensiometri adalah teknik yang mirip dengan titrasi langsung pada reaksi redoks. Ini adalah cara yang berguna untuk mengarakterisasi suatu asam. Tidak ada indikator yang digunakan; sebaliknya, potensial listrik diukur pada analit, biasanya larutan elektrolit. Untuk melakukan hal ini, dua elektroda digunakan, yaitu elektroda indikator (elektroda kaca dan elektroda indikator ion logam) dan elektroda pembanding (referensi). Elektroda pembanding yang umumnya digunakan adalah elektroda hidrogen, elektroda kalomel, dan elektroda perak klorida. Elektroda indikator membentuk setengah sel elektrokimia dengan ion-ion yang tertarik pada larutan uji. Elektroda pembanding membentuk setengah sel lainnya.

Potensial listrik keseluruhan dihitung sebagai

E_{\rm {cell}}=E_{\rm {ind}}-E_{\rm {ref}}+E_{\rm {sol}}.

$E sol$ adalah penurunan potensial larutan uji antara dua elektroda. $E cell$ dicatat pada interval tertentu seiring dengan penambahan titran. Grafik potensial terhadap volume yang ditambahkan dapat digambarkan dan titik akhir reaksi berada di tengah-tengah antara lonjakan tegangan. $E cell$ bergantung pada konsentrasi ion yang tertarik dengan elektroda indikator yang bersentuhan. Misalnya, reaksi elektroda mungkin

{\ce {M}}^{n+}+n\ {\ce {e- -> M}}

Ketika konsentrasi $M n +$ berubah, $E cell$ pun ikut berubah. Jadi, titrasi potensiometri melibatkan pengukuran $E cell$ dengan penambahan titran. Jenis titrasi potensiometri meliputi titrasi asam–basa (alkalinitas total dan asiditas total), titrasi redoks (HI/HY dan serat), titrasi pengendapan (halida), dan titrasi kompleksometri (EDTA bebas dan Antical #5).

Sejarah

Titrasi potensiometri pertama kali dilakukan pada tahun 1893 oleh Robert Behrend di Institut Ostwald di Leipzig. Dia menitrasi larutan merkuro (raksa(I), Hg2+2) dengan kalium klorida, kalium bromida, dan kalium iodida. Dia menggunakan elektroda raksa bersama dengan elektroda pembanding raksa/merkuro nitrat. Dia menemukan bahwa dalam sel yang terdiri dari merkuro nitrat dan raksa/merkuro nitrat, tegangan awalnya adalah 0. Jika kalium klorida ditambahkan ke merkuro nitrat di satu sisi, raksa(I) klorida diendapkan. Hal ini menurunkan tekanan osmosis ion raksa(I) di samping dan menimbulkan beda potensial. Beda potensial ini meningkat perlahan seiring dengan penambahan kalium klorida, namun kemudian meningkat lebih cepat. Dia menemukan perbedaan potensial terbesar dicapai setelah merkuro nitrat diendapkan. Ini digunakan untuk membedakan titik akhir titrasi.^[1]

Wilhelm Böttger kemudian mengembangkan alat titrasi potensiometri saat bekerja di Institut Ostwald.^[2] Dia menggunakan titrasi potensiometri untuk mengamati perbedaan titrasi antara asam kuat dan lemah, serta perilaku asam polibasa. Dia memperkenalkan gagasan penggunaan titrasi potensiometri untuk asam dan basa yang tidak dapat dititrasi bersama dengan indikator kolorimetri.^[1]

Titrasi potensiometri pertama kali digunakan untuk titrasi redoks oleh Crotogino. Dia menitrasi ion halida dengan kalium permanganat menggunakan elektroda platina mengilap dan elektroda kalomel. Dia mengatakan bahwa jika zat pengoksidasi ditambahkan ke dalam larutan pereduksi maka kesetimbangan antara zat pereduksi dan produk reaksi akan bergeser ke arah produk reaksi. Hal ini akan mengubah potensial dengan sangat lambat hingga jumlah zat pereduksi menjadi sangat kecil. Perubahan potensial yang besar akan terjadi ketika penambahan sedikit larutan titrasi dilakukan, karena jumlah akhir zat pereduksi dihilangkan dan potensial hanya berhubungan dengan zat pengoksidasi. Peningkatan beda potensial yang besar ini menandakan titik akhir reaksi.^[1]

Lihat pula

Referensi

^ ^a ^b ^c Szabadváry, Ferenc. History of Analytical Chemistry: International Series of Monographs in Analytical Chemistry. Elsevier, 2013.
^ Burns, D. Thorburn, dkk. Important Figures of Analytical Chemistry from Germany in Brief Biographies: From the Middle Ages to the Twentieth Century. Springer, 2014.

[history-1] Szabadváry, Ferenc. History of Analytical Chemistry: International Series of Monographs in Analytical Chemistry. Elsevier, 2013.

[figures-2] Burns, D. Thorburn, dkk. Important Figures of Analytical Chemistry from Germany in Brief Biographies: From the Middle Ages to the Twentieth Century. Springer, 2014.

[1]

[2]