Filetype PDF | Diposting 17 Aug 2022 | 3 thn lalu
Authentication
digital resources
258x Tipe PDF Ukuran file 0.30 MB Source: informatika.stei.itb.ac.id
Aplikasi Pohon Keputusan dalam Penentuan Kation
dengan Analisis Kualitatif Inorganik
Diastuti Utami 13514071
Program Studi Teknik Informatika
Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesha 10 Bandung 40132, Indonesia
utami3322@s.itb.ac.id
Abstrak—Suatu cara untuk menentukan kation adalah dapat larut.
dengan analisis kualtitatif. Analisis kualtitatif merupakan
cara untuk mengidentifikasi senyawa dengan melihat II. LANDASAN TEORI
properti yang dapat dilihat secara nyata tanpa pengukuran,
salah satunya dalah uji pengendapan. Penentuan kation A. Pohon
dengan uji pengendapan memanfaatkan pohon keputusan.
Pohon adalah graf tak-berarah terhubung yang tidak
Keywords—analisis kualitatif, aplikasi pohon biner, [1]
identifikasi kation, pohon keputusan, reaksi pengendapan, mengandung sirkuit .
uji pengendapan.
I. PENDAHULUAN
Dalam suatu zat, terdapat banyak senyawa kimia.
Senyawa kimia memiliki karakteristik yang berbeda-beda,
tergantung pada unsur yang menyusunnya. Untuk
mengetahui kandungan senyawa dan penyusunnya dalam
suatu zat, diperlukan suatu metode untuk mengidentifikasi
senyawa tersebut.
Metode identifikasi senyawa atau unsur dapat
dibedakan menjadi metode kuantitatif dan kualitatif. Pada
metode kuantitatif, senyawa atau unsur dapat [2]
diidentifikasi dengan cara mengukur kadarnya melalui Gambar 1. Contoh pohon
cara-cara tertentu seperti titrasi. Sementara itu, pada
metode kualitatif, senyawa atau unsur diidentifikasi Misalkan G = (V, E) adalah graf tak-berarah sederhana
melalui karakteristik yang dapat dilihat oleh manusia, dan jumlah simpulnya n. Maka, semua pernyataan di
[1]
seperti warna, baik warna nyala, warna larutan, maupun bawah ini adalah ekivalen :
warna endapan. G adalah pohon.
Suatu senyawa netral umumnya terdiri atas kation dan Setiap pasang simpul di dalam G terhubung
anion. Pada makalah ini, akan dibahas mengenai dengan lintasan tunggal.
identifikasi kation dalam suatu larutan dengan metode G terhubung dan memiliki m = n – 1 buah sisi.
kualitatif. Kation dalam senyawa kimia sangat banyak G tidak mengandung sirkuit dan memiliki m = n
jenisnya, sehingga cakupan pembahasan hanya pada – 1 buah sisi.
kation yang umum dijumpai pada senyawa-senyawa kimia. G tidak mengandung sirkuit dan penambahan
Untuk mengidentifikasi kation dalam suatu larutan, satu sisi pada graf akan membuat hanya satu
perlu diketahui karakteristik setiap kation yang sirkuit.
menyebabkan kation tersebut unik. Pada teorinya, kation- G terhubung dan semua sisinya adalah jembatan.
kation tersebut dikelompokkan menjadi lima golongan
Pohon yang satu buah simpulnya diperlakukan sebagai
untuk memudahkan identifikasi. Atas dasar karakteristik akar dan sisi-sisinya diberi arah sehingga menjadi graf
tersebut, maka dapat disusun pohon keputusan yang dapat [1]
berarah dinamakan pohon berakar (rooted tree).
membedakan kation yang satu dengan yang lain. Pohon
keputusan ini berisi kemungkinan kation dalam suatu
larutan, reagen—zat pereaksi—dan hasil yang dibedakan
menjadi senyawa yang mengendap dan senyawa yang
Makalah IF2120 Matematika Diskrit – Sem. I Tahun 2015/2016
Gambar 5. Contoh pohon keputusan[2]
[2]
Gambar 2. Contoh pohon berakar c. Kode Awalan
Pohon berakar yang urutan anak-anaknya penting
[1]
disebut pohon terurut (ordered tree).
Gambar 3. Contoh pohon terurut[2]
Pohon berakar yang setiap simpul cabangnya Gambar 6. Contoh kode awalan[2]
mempunyai paling banyak n buah anak disebut pohon n-
ary. Pohon n-ary dikatakan teratur atau penuh (full) jika B. Pohon Keputusan
[1]
setiap simpul cabangnya mempunyai tepat n anak .
Pohon n-ary yang memiliki nilai n = 2 disebut pohon Pohon keputusan adalah model prediksi menggunakan
binary (pohon biner). Penerapan pohon biner sangat [4]
banyak, di antaranya: struktur pohon atau struktur berhirarki . Pohon
keputusan merepresentasikan alternatif pemecahan
a. Pohon Ekspresi masalah dari suatu persoalan.
Konsep dari pohon keputusan adalah mengubah data
menjadi pohon keputusan dan aturan-aturan keputusan.
Data dalam pohon keputusan biasanya dinyatakan dalam
bentuk tabel dengan atribut dan record. Atribut
menyatakan suatu parameter yang dibuat sebagai kriteria
dalam pembentukan pohon.
Pohon keputusan merupakan himpunan aturan if...then.
Setiap path dalam tree dihubungkan dengan sebuah aturan,
di mana premis terdiri atas sekumpulan node-node yang
ditemui, dan kesimpulan dari aturan terdiri atas kelas yang
terhubung dengan leaf dari path. Bagian awal dari pohon
[2]
Gambar 4. Pohon ekspresi dari (a+b)*(c/(d+e)) keputusan ini adalah titik akar (root), sedangkan setiap
b. Pohon Keputusan cabang dari pohon keputusan merupakan pembagian
berdasarkan hasil uji, dan titik akhir (leaf) merupakan
[4]
pembagian kelas yang dihasilkan .
Makalah IF2120 Matematika Diskrit – Sem. I Tahun 2015/2016
Kation yang termasuk dalam golongan ini yaitu
2+ 2+ 3+ 2+ 3+ 5+ 3+ 5+
Hg , Cu , Bi , Cd , As , As , Sb , Sb ,
3+ 4+ 2+
Sn , Sn , dan Pb .
Golongan III : Berisi kation yang larut dalam
asam klorida dan senyawa sulfida dalam suasana
asam, namun tidak larut dalam amonium sulfida
dalam suasana netral maupun basa. Kation yang
2+ 3+
termasuk dalam golongan ini yaitu Fe , Fe ,
2+ 3+ 2+ 3+ 2+ 3+
Al , Cr , Zn , Co , Ni , dan Mn .
Golongan IV: Berisi kation yang larut dengan
[4]
Gambar 7. Pemodelan pohon keputusan reagen pada golongan I, II, dan III, namun tidak
larut dalam (NH ) CO dengan keberadaan
4 2 3
C. Analisis Kualitatif NHCl dalam suasana netral atau sedikit asam.
4
Kation yang termasuk dalam golongan ini yaitu
2+ 2+ 2+
Analisis kualitatif merupakan suatu metode untuk Ca , Sr , dan Ba .
menentukan jenis senyawa melalui sifat-sifat fisiknya. Golongan V: Berisi kation yang larut dengan
Analisis kualitatif dapat dilakukan dengan berbagai reagen-reagen yang menyebabkan kation
metode, yaitu reaksi kering dan reaksi basah. golongan I sampai IV mengendap. Kation di
Reaksi kering meliputi pemanasan, uji blowpipe, uji 2+ + + 4+
golongan ini yaitu Mg , Na , K , dan NH .
nyala, uji spektroskopi, borax bead tests, microcosmic
[3]
salt bead test, dan sodium bicarbonate bead tests. Masing-masing kation dari setiap golongan dapat
Reaksi basah merupakan reaksi yang mencakup diidentifikasi dengan cara yang berbeda-beda. Contohnya,
pembentukan endapan atau perubahan warna melalui pada golongan I, setelah kation membentuk endapan
reaksi yang mengandung media air, seperti reaksi pada senyawa kloridanya, yaitu AgCl, Hg Cl , dan PbCl ,
2 2 2
larutan. Terjadinya endapan dapat diakibatkan oleh identifikasi ketiga kation dapat dilakukan dengan mencari
berbagai macam sebab, seperti pencampuran larutan reagen yang dapat membedakan senyawa yang satu
dengan kation dan anion berbeda sehingga ada dengan lainnya. Perbedaan ini dapat dilihat dari larut atau
pengendapan, menambahkan konsentrasi zat hingga tidaknya endapan, warna endapan, dan lain-lain. Contoh
melewati batas kelarutannya, atau menurunkan suhu perbedaan reaksi ketiga kation golongan I dapat dilihat di
larutan. Ekstraksi endapan juga dapat dilakukan dengan tabel di bawah ini.
berbagai cara, seperti filtrasi dan evaporasi.
Untuk mengetahui terjadinya pengendapan, dibutuhkan
suatu parameter, yaitu kelarutan (s). Kelarutan dapat
diekspresikan dalam satuan mol/L maupun g/L. Kelarutan
merupakan batas konsentrasi suatu zat maksimum yang
dapat larut dalam air atau pelarut lainnya. Setiap senyawa
maupun ion memiliki kelarutan masing-masing. Selain itu,
saat terjadi pengendapan, umumnya endapan memiliki
warna yang berbeda, tergantung senyawanya. Oleh karena
itu, metode ini dapat digunakan sebagai penentuan kation
atau anion dalam suatu senyawa.
D. Penentuan Kation dengan Analisis Kualitatif
Kation merupakan ion yang bermuatan positif. Kation
dapat berasal dari unsur dengan elektron yang telah
2+ + 2+
tereksitasi, seperti Ca , Na , Ni ; maupun senyawa Tabel 1. Perbedaan hasil reaksi kation golongan I
bermuatan positif, seperti NH4+. dengan berbagai reagen[3]
Untuk memudahkan penentuan, kation dikelompokkan
menjadi lima golongan—golongan ini tidak ada III. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
hubungannya dengan golongan pada tabel periodik—
yaitu: Dari teori yang telah dipaparkan, maka penulis telah
Golongan I : Golongan ini berisi kation yang membuat pohon keputusan untuk mengidentifikasi kation
+ 2+ 2+
tidak larut dalam HCl, yaitu Ag , Pb , dan Hg .
2 golongan I sampai V. Pertama, pohon keputusan untuk
Golongan II : Golongan ini berisi kation yang menentukan golongan kation.
larut dalam asam klorida, namun tidak larut (Keterangan: tanda || pada pohon keputusan menunjukkan
dalam bentuk sulfidanya dengan suasana asam. terjadinya pengendapan, sedangkan tanda panah
Makalah IF2120 Matematika Diskrit – Sem. I Tahun 2015/2016
menunjukkan senyawa larut.)
Pohon keputusan untuk memisahkan kadmium dan
Selanjutnya, untuk mengidentifikasi kation golongan I arsenik.
yang telah menjadi endapan dalam bentuk kloridanya,
dapat dilakukan dengan penambahan air panas. Hal ini
dikarenakan PbCl2 larut dalam air panas, sedangkan kedua
senyawa lainnya tidak. Untuk mengidentifikasi AgCl dan
+
Hg Cl , dapat direaksikan dengan NH OH, karena Ag
2 2 4 +
akan larut dan membentuk senyawa Ag(NH ) ,
2+ 3 2 Pohon ini menunjukkan bahwa saat direaksikan
sedangkan Hg akan membentuk endapan hitam dari Hg,
2 dengan Na S, senyawa yang mengandung arsenik akan
dan endapan putih dari HgNH4Cl. Pohon keputusan untuk 2
identifikasi kation golongan I dapat dilihat di bawah ini. larut, sedangkan senyawa CdS akan tetap mengendap.
Untuk golongan III, endapan terdiri atas:
Fe(OH) : coklat kemerahan
3
Al(OH) , ZnS: putih
3
Cr(OH) : hijau
3
MnS: ungu
FeS, CoS, NiS: hitam
Maka, untuk membedakan kation pada golongan III,
senyawa Al(OH) dan ZnS harus dapat dibedakan, sama
3
halnya dengan senyawa FeS, CoS, dan NiS. Perbedaan
tersebut dimodelkan dalam pohon keputusan di bawah.
Pada kation golongan II, didapat endapan dengan warna
sebagai berikut
Hitam: PbS, CuS, Bi2S3, HgS
Jingga: Antimoni (Sb S , Sb S )
2 3 2 5
Kuning: CdS, As S , As S
2 3 2 5
Coklat: SnS
Untuk menentukan kation dengan warna yang sama
maka digunakan pohon keputusan berikut ini.
2+ 2+ 3+ 2+
Penentuan Pb , Cu , Bi , dan Hg . Diidentifikasi
dengan PbSO4 berwarna putih, Bi(OH)3 berwarna putih—
senyawa ini belum teridentifikasi menyeluruh,
endapannya berupa lembaran tipis sehingga sulit
terlihat—yang harus direaksikan dengan Na SnO agar
2 2
menjadi unsur bismuth yang mudah teridentifikasi.
Makalah IF2120 Matematika Diskrit – Sem. I Tahun 2015/2016
no reviews yet
Please Login to review.
