IDENTIFIKASI KATION GOLONGAN III A ( Al3+ , Cr3+ , Mn2+ , Fe2+, Fe3+, Co2+ , Ni2+ , Zn2+) Reaksi golongan : endapan-endapan dengan berbagai warna: besi(II) sulfida (hitam), aluminium hidroksida (putih), kromium(III) hidroksida (hijau), nikel sulfida (hitam), kobalt sulfida (hitam), mangan(II) sulfida (merah jambu), dan zink sulfida (putih). A. ALUMINIUM, AL (Ar : 26,98) Alumunium adalah logam putih yang liat dan dapat ditempa, bubuknya berwarna abu-abu. Alumunium melebur pada 6590C. Ion-ion alumunium Al3+ ) membentuk garam-garam yang tak berwarna dengan anion-anion yang tak berwarna. Reaksi-reaksi ion alumunium(III): 1.
Larutan amonium: endapan putih seperti gelatin yaitu alumunium hidroksida Al(OH)3, yang larut sedikit dalam reagensia berlebihan. Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 ↓ + 3NH4+
2. Larutan natrium hidroksida : endapan putih alumunium hidroksida. Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 ↓ 3. Larutan amonium sulfida: endapan putih dari alumunium hidroksida: 2Al3+ + 3S2- + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3H2S ↑ 4. Larutan natrium asetat: tak diperoleh endapan dalam larutan netral, dingin, tetapi dengan mendidihkan reagensia berlebihan, terbentuk endapan dari alumunium asetat basa Al(OH)2CH3COO: Al3+ + 3CH3COO- + 2H2O → Al(OH)2CH3COO ↓ + 2CH3COOH 5. Larutan natrium fosfat: endapan putih alumunium fosfat: Al3+ + HPO42-
AlPO4 ↓ + H+
6. Larutan natrium karbonat: endapan putih alumunium hidroksida: Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 ↓ + 3H+
7. Reagensia ‘aluminon’ (larutan garam amonium dari asam aurinatrikarboksilat): menghasilkan suatu kompleks atau bubuk pewarna merahterang. 8. Reagensia alizarin: endapan merah dengan alumunium hidroksida. 9. Reagensia Alizarin-S (atau natrium alizarin-sulfonat): menghasilkan endapan merah dalam larutan amoniakal. 10. Reagensia
Kuinalizarin
(atau
1,2,5,8-tetrahidroksiantrakuinon):
menghasilkan endapan atau pewarnaan merah. 11. Uji kering (uji pipa tiup): dengan natrium karbonat menghasilkan zat padat putih yang tak dapat dileburkan, yang berkilau ketika panas.
B. KROMIUM, Cr (Ar : 51,996) Kromium adalah logam kristalin yang putih, tak begitu liat dan tak dapat ditempa dengan berarti. Ia melebur pada 17650C. Logam ini larut dalam asam klorida encer atau pekat. Jika tak terkena udara, akan terbentuk ion-ion kromium(II): Cr + 2H+ → Cr 2+ + H2 Cr + 2HCl → Cr2+ + 2Cl- + H2 ↑ Reaksi ion-ion kromium(III) untuk mempelajari reaksi-reaksi ini: 1. Larutan amonia: endapan seperti gelatin yang berwarna abu-abu hijau sampai
abu-abu
biru,
yaitu
kromium(III)
hidroksida,
Cr3+ + 3NH3 + 3H2O → Cr(OH)3 ↓ + 3NH4+ 2. Larutan natrium hidroksida : endapan kromium(III) hidroksida Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 ↓ 3. Larutan natrium karbonat: endapan kromium(III) hidroksida: 2 Cr3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Cr(OH)3 ↓ + 3CO2 ↑ 4. Larutan amonium sulfida: endapan kromium(III) hidroksida: 2Cr3+ + 3S2- + 6H2O
→
2Cr(OH)3
↓ + 3H2S ↑
5. Larutan natrium asetat: tak ada endapan. 6. Larutan natrium fosfat: endapan hijau kromium(III) fosfat: Cr3+ + HPO42-
CrPO4 ↓ + H+
Cr(OH)3:
7. Uji kromat. Ion kromium(III) dapat dioksidasikan menjadi kromat dengan beberapa cara. a. Menambahkan
natrium
hidroksida
berlebihan
kepada
garam
kromium(III) diikuti dengan beberapa ml hidrogen peroksida 6 persen. b. Hidrogen peroksida dapat diganti dengan sedikit natrium perborat padat NaBO3.4H2O dalam eksperimen. c. Oksidasi
dapat
dilakukan
dengan
air
brom
dalam
larutan
basa(misalnya dengan hipobromit) d. Dalam larutan asam ion kromium(III) dapat dioksidasikan oleh kalium(atau amonium) peroksodisulfat: 2Cr3+ + 3S2O82- + 8H2O →
2CrO42- + 16 H+ + 6SO42-
8. Identifikasi kromium setelah oksidasi menjadi kromat. Salah satu metode: a. Uji barium klorida: terbentuk endapan kuning barium kromat b. Uji kromium pentoksida: terbentuk pewarnaan biru c. Uji dikenilkarbazida: menghasilkan warna lembayung d. Uji asam kromotropat: menghasilkan warna merah 9. Uji kering a. Uji pipa tiup: menghasilkan massa yang hijau dan tak dapat dileburkan, yaitu kromium(III) oksida, Cr2O3. b. Uji manik boraks: manik berwarna hijau. c. Peleburan dengan natrium karbonat dan kalium nitrat dalam cincin kecil(loop) kawat platinum atau diatas lembaran platinum atau di atas tutup krus nikel, mengakibatkan terbentuknya massa kromat alkali yang kuning.
C. MANGAN, Mn(Ar:54,938) – MANGAN(II) Mangan adalah logam putih abu-abu, yang penampilannya serupa besituang, melebur pada kira-kira 1250oC. Ia bereaksi dengan air hangat membentuk mangan(II) hidroksida dan hidrogen: Mn + 2H2O → Mn(OH)2↓ + H2↑ Reaksi-reaksi ion mangan (II) :
1. Larutan natrium hidroksida: endapan mangan(II) hidroksida, yang mulamula berwarna putih: Mn2+ + 2OH- → Mn(OH)2↓ 2. Larutan amonia: pengendapan mangan(II) hidroksida yang (semula) putih: Mn2+ + 2NH3 + 2H2O
Mn(OH)2 ↓ + 2NH4+
3. Larutan amonium sulfida: endapan merah jambu mangan(II) sulfida: Mn2+ + S2- → MnS↓ 4. Larutan natrium fosfat: endapan merah jambu mangan amonium fosfat, Mn(NH4)PO4.7H2O, jika ada amoniak (atau ion amonium): Mn2+ + NH3 + HPO42- → Mn(NH4)PO4 ↓ 5. Timbel oksida dan asam nitrat pekat: menghasilkan warna merahlembayung (atau ungu) yang ditimbulkan oleh permanganat. 6. Amonium atau kalium perokdisulfat: membentuk larutan lembayungkemerahan. 7.
Natrium bismutat (NaBiO3): membentuk warna ungu dari asam permanganat.
8.
Kalium periodat (KIO4): terbentuk larutan permanganat.
9.
Uji kalium periodat ‘tetrabasa’: membentuk senyawa biru kuat.
10. Reagensia formaldoksima (HCH = NOH): membentuk pewarnaan merah dengan larutan garam-garam mangan(II) yang bersifat basa. 11. Uji-uji kering a. uji manik boraks: menghasilkan sedikit garam-garam mangan, berwarna lembayung sewaktu panas dan merah kecubung ketika dingin. b. Uji lebur: massa yang berwarna hijau dari alkali manganat.
D. Besi, Fe (Ar:55.85)- BESI (III). Reaksi-reaksi ion besi (III) Pakailah larutan 0,5M dari besi(III) klorida FeCl3.6H2O. Larutan harus berwarna kuning jernih. Jika larutan berubah menjadi coklat, karena hidrolisis, harus ditambahkan beberapa tetes asam klorida. 1. Larutan amonia: endapan coklat merah seperti gelatin dari besi(III) hidroksida. Fe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 ↓ + 3NH4+
2. Larutan natrium hidroksida: endapan coklat kemerahan besi(III) hidroksida. Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 ↓ 3. Gas hidrogen sulfida: dalam larutan asam mereduksi ion-ion besi(III) menjadi besi(II) dan terbentuk belerang sebagai endapan putih-susu. 2Fe3+ + H2S → 2Fe2+ + 2H+ + S ↓ Jika suatu larutan netral besi (III) klorida di tambahkan pada larutan hydrogen sulfide jenuh yang baru saja dibuat, timbul mula-mula pewarnaan kebiruan, diikuti dengan pengendapan belerang. Warna biru ini disebabkan oleh larutan koloid belerang yang ukuran partikelnya sangat kecil. Reaksi ini bisa dipakai untuk menguji baru atau tidaknya larutanlarutan hydrogen sulfida. 4. Larutan amonium sulfida: terbentuk endapan hitam yang terdiri dari besi(II) sulfida dan belerang. 2Fe3+ + 3S- → 2FeS ↓ + S ↓ 5. Kalium sianida (RACUN): bila ditambahkan perlahan-lahan, menghasilkan endapan coklat kemerahanbesi(III) sianida. Fe3+ 3CN- → Fe(CN)3 ↓ 6. Larutan kalium heksanianoferat(II): endapan biru tua, besi(III) heksasianoferat (biru prusia). 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3 7. Kalium heksasianoferat(III): dihasilkan pewarnaan coklat. Fe3+ + [Fe(CN)6]3- → Fe[Fe(CN)6] 8. Larutan dinitrium hidrogen fosfat: terbentuk endapan putih kekuningan. Fe3+ + HPO42- → FePO4 ↓ + H+ 9. Larutan natrium asetat: deperoleh pewarnaan coklat kemerahan. 3Fe3+ + 6CH3COO- + 2H2O ↔ [Fe3(OH)2(CH3COO)6]+ + 2H+ 10. Regensia kupferon, garam amonium dari C6H5(NO)ONH4: endapan coklat-kemerahan. Fe3+ + 3 C6H5(NO)ONH4 → Fe[C6H5N(NO)O]3↓ + 3NH4
11. Larutan amonium triosinat: dihasilkan pewarnaan merah-tua. Fe3+ + 3SCN- → Fe(SCN)3 12. Reagensia feron: dihasilkan warna hijau atau biru-kehijauan. 13. Reduksi ion besi(III) menjadi besi(II) dalam larutan asam meggunakan logam zink atau kadmium. Larutan akan mengandung masig-masing ion zink atau kadmiumsetelah reduksi. Dalam larutan asam, logam-logam ini akan larut lebih lanjut dengan membebaskan hidrogen, karena itu logam-logam ini harus dikeluarkan dari larutan setelah reduksi tercapai. 2Fe3+ + Zn → Zn2+ + 2Fe2+ 2Fe3+ + Cd → Cd2+ + 2Fe2+ 14. Oksidasi ion besi(II) menjadi besi(III): oksidasi terjadidengan lambat ketika terkena udara. Oksidasi yang cepat dihasilkan oleh: 4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O 3Fe2+ + HNO3 + 3H+ → NO↑ + 3Fe3+ 2H2O
E. KOBALT, Co (Ar:58,93) Kobalt adalah logam berwarna abu-abu seperti baja dan bersifat sedikit magnetis yang melebur pada 1490 º C. Logam ini mudah melarut dalam asamasam mineral encer : Co + 2H+ → Co2+ + H2 ↑ Reaksi-reaksi kobalt (II)dapat di pelajari dengan: 1. Larutan natrium hidroksida: dalam keadaan dingin mengendap suatu garam basa berwarna biru: Co2+ + OH- + NO3- → Co(OH)NO3 ↓ 2. Larutan amonia: jika tak terdapat garam-garam amonium, sedikit amonia akan mengendapkan garam basa. Co2+ + NH3 + H2O + NO3- → Co(OH)NO3 ↓ + NH4+ 3. Larutan amonium sulfida: endapan hitam kobalt(II) sulfida dari larutan netral atau basa:
Co2+ + S2- → CoS↓
4. Larutan kalium sianida (RACUN): endapan coklat-kemerahan kobalt(II) sianida: Co2+ + 2CN- → Co(CN)2 ↓
5. Larutan kalium nitrit: endapan kuning kalium heksanitritokobaltat(III): Co2+ + 7NO2- + 2H+ → K3[Co(NO2)6] ↓ + NO ↑ + H2O 6. Uji amonium tiosianat (reaksi vogel): menghasilkan warna biru Co2+ + 4SCN- → [Co(SCN)4]27. Reagensia α-nitroso-β-naftol: endapan coklat kemerahan. 8. Reagensia natrium 1-nitroso-2-hidroksinaftalena-3: warna merah-tua 9. Reagensia asam rubeanat(atau ditio-oksamida): endapan coklatkekuningan. 10. Uji kering a. Uji pipa tiup: manik kobalt warna abu-abu yang sedikit metalik b. Uji manik boraks: membentuk manik biru. F. NIKEL, Ni (Ar: 58,71) Nikel adalah logam putih perak yang keras. Nikel bersifat liat, dapat ditempa dan sangat kukuh. Logam ini melebur pada 1455o C, dan bersifat sedikit magnetis. Asam klorida (encer maupun pekat) dan asam sulfat encer, melarutkan nikel dengan membentuk hidrogen. Ni + 2H+ → Ni2+ + H2 ↑ Ni + 2HCl → Ni2+ + 2Cl- + H2 ↑ Reaksi-reaksi ion nikel(II): 1. Larutan natrium hidroksida: endapan hijau nikel(II) hidroksida: Ni2+ + 2OH- → Ni(OH)2 ↓ 2. Larutan amonia: endapan hijau nikel(II) hidroksida: Ni2+ + 2NH3 + 2H2O → Ni(OH)2 ↓ + 2NH4+ 3. Larutan amonium sulfida: endapan hitam nikel sulfida dari larutan netral atau basa:
Ni2+ + S2- → NiS↓
4. Hidrogen sulfida: sebagian mengendap secara perlahan-lahan sebagai nikel sulfida dari larutan netral. Tapi tidak terjadi endapan dari larutan yang mengandung asam mineral atau banyak asam asetat. 5. Larutan kalium suanida (racun) : endapan hijau nikel(II) sianida
Ni2+ + 2CN- → Ni(CN)2 ↓ 6. Larutan kalium nitrit : tak dihasilkan endapan dengan adanya asam asetat. 7. Reagensia
α-Nitroso-β-nafiol:
endapan
coklat
dengan
komposisi
Ni(C10H6O2N)2. 8. Reagensia dimetilglioksima (C4H8O2N2): membentuk endapan merah. 9. Regensia α-furil-dioksima : endapan merah (larutan sedikit amoniakal). 10. Reagensia asam rubeanat (CS.NH2)2 : endapan atau pewarnaan biru sampai lembayung dalam larutan amoniakal. 11. Uji kering a. Uji pipa-tiup: menghasilkan serpih-serpih logam nikel berwarna abuabu yang sedikit magnetis. b. Uji manik boraks: Manik berwarna coklat dalam nyala oksidasi, karena pembentukan nikel metaborat atau kompleks metaborat, dan berwarna abu-abu dalam nyala reduksi yang disebabkan oleh logam nikel. G. ZINK, Zn (Ar: 65,38) Zink adalah logam yang putih-kebiruan, logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada 110-1500C. Zink melebur pada 4100C dan mendidih pada 9060C.
Reaksi-reaksi dari ion zink: 1. Larutan natrium hidroksida: endapan seperti gelatin yang putih, yaitu zink hidroksida: Zn2+ + 2OH-
Zn(OH)2 ↑
2. Larutan amonia: endapan putih zink hidroksida. 3. Larutan amonium sulfida: endapan putih zink sulfida, ZnS, dari larutan netral atau basa. Zn2+ + S2- →
ZnS ↓
4. Hidrogen sulfida: pengendapan parsial zink sulfida dalam laruan netral. 5. Zn2+ + H2S
ZnS ↓ + 2H+
6. Larutan dinatrium hidrogen fosfat: endapan putih zink fosfat: 3Zn2+ + 2HPO42-
Zn3(PO4)2 ↓ + 2H+
7. Larutan kalium heksasianoferat(II): endapan putih dengan komposisi yang berbeda-beda. 3Zn2+ + 2K+ + 2[Fe(CN) 6]2 → K2Zn3[Fe(CN)6]2 8. Reagensia asam kuinaldat (asam kuinolina-α-karboksilat, C9H6N.CO2H) meghasilkan endapan putih kompleks zink Zn(C10H6NO2)2.H2O. 9. Uji amonium tetratiosianatomerkurat(II)-tembaga sulfat : membentuk endapan yang berwarna lembayung. 10. Uji kalium heksasianoferat(III)-p-fenetidiana: perubahan warna dan pembentukan kalium heksasianoferat(III). 11. Uji hijau Rinmann : berwarna hijau Rinmaan (kobalt zinkat) 12. Uji ditizon Ditizon (difenil tiokarbazon) membentuk kompleks-kompleks dengan sejumlah ion logam, yang dapat diekstraksi dengan karbon tetraklorida. 13. Uji-uji kering (uji pipa-tiup): menghasilkan kerak oksida warna kuning(panas) dan warna putih(dingin).
