Stoikiometri Reaksi dan Pengenalan Gas

BAB I

PRINSIP DAN TUJUAN

1.1  Prinsip percobaan

Berdasarkan metode variasi kontinu.

1.2  Tujuan percobaan

Untuk mengamati perubahan kimia sebagai petunjuk terjadinya suatu reaksi.

Untuk menentukan koefisien reaksi berdasarkan pembentukan endapan dengan metode variasi kontinu.

BAB II

TEORI PENUNJANG

2.1 Dasar Teori

        Ilmu kimia adalah ilmu yang dikembangkan berdasarkan eksperimen melalui pendekatan ilmiah. Dalam ilmu kimia dipelajari perubahan perubahan zat baik secara fisik maupun secara kimia. Perubahan dimana terbentuknya suatu senyawa yang jenis dan sifatnya yang berbeda dari zat pembentuknya, disebut sebagai perubahan kimia atau reaksi kimia. Perubahan yang menunjukkan reaksi kimia dapat diamati dari terbentuknya hasil reaksi, seperti gas, endapan, warna, dan perubahan kalor.

        Dalam menuliskan persamaan kimia, rumus kimia pereaksi diletakkan diruas kiri persamaan, sedangkan rumus kimia hasil hasil reaksi diruas kanan persamaan. Antara kedua ruas tersebut dihubungkan oleh tanda panah yang menyatakan perubahan pereaksi menjadi hasil reaksi. Selain itu, untuk menunjukkan bahwa reaksi setara, diungkapkan dengan koefisien reaksi. Koefisien reaksi menunjukkan jumlah atom atau molekul yang terlibat dalam reaksi, atau menyatakan pula jumlah mol senyawa yang bereaksi. Misalnya reaksi antara gas nitrogen dan gas hidrogen membentuk gas ammonia, persamaan kimianya:

        N_2(g) + 3H_2(g)                        2NH_3(g)

Persamaan itu menyatakan bahwa satu molekul nitrogen bereaksi dengan tiga molekul hidrogen membentuk dua molekul ammonia, atau satu mol nitrogen bereaksi dengan tiga mol hidrogen membentuk dua mol ammonia. Angka 1, 3, dan 2 adalah koefisien reaksi. Angka 1 tidak dituliskan dalam persamaan kimia.

        Secara laboratorium, untuk mengetahui koefisien dalam persamaan kimia diperlukan sederetan data hasil percobaan. Salah satu cara sederhana untuk menentukan koefisien reaksi adalah dengan metode Variasi Kontinu. Prinsip dasar dari metode ini adalah apabila dalam sederetan percobaan yang dilakukan, jumlah molar total campuran pereaksi dibuat tetap, sedangkan jumlah molar masing masing pereaksi dibuat berubah secara teratur (diberagamkan secara beraturan dan kontinu), maka perubahan yang terjadi akibat adanya reaksi antara campuran pereaksi, seperti massa, volume, dan suhu dapat digunakan untuk menentukan koefisien reaksi atau stoikiometri reaksi.

        Jika perubahan yang terjadi dialurkan terhadap jumlah molar masing-masing pereaksi dalam satu grafik, maka akan diperoleh titik potong maksimum atau titik potong minimum dari masingmasing pereaksi yang dicampurkan. Titik potong yang terbentuk menyatakan perbandingan koefisien dari masing-masing pereaksi.

2.2   Pengertian stoikiometri

Reaksi kimia telah mempengaruhi kehidupan kita. Sebagai contoh : makanan yang kita konsumsi setiap saat setelah dicerna berubah menjadi tenaga tubuh. Nitrogen dan Hidrogen bergabungn membentuk ammonia yang digunakan sebagai pupuk, bahan bakar dan plastic dihasilkan dari minyak bumi. Pati dalam tanaman dalam daun disintetis dari CO₂ dan H₂O oleh pengaruh energi matahari. Jadi dapat dikatakan bahwa stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari kuantitas produk dan reaktan dalam reaksi kimia (Chang, 2003). Dengan kata lain stoikiometri adalah perhitungan kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi (Syukri S, 1999).

2.3   Hukum-hukum dasar ilmu kimia

.      Hukum kekekalan massa

Hukum kekekalan massa ditemukan oleh Antonio Lauren Lavoisier (1785) yang berbunyi ”massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”. Contoh larutan A terdiri dari perak nitrat 3,40 gram dan 25 ml air ditambahkan kedalam larutan B yang terdiri dari 3,92 gram kalium kromat dan 25 ml air. Pada pencampuran ini terjadi reaksi dan menghasilkan endapan coklat. Setelah selesai dan ditimbang ternyata bobot campuran larutan A dan B itu tetap, yaitu 57,32 gram.

Berdasarkan hukum kekekalan massa cacah atom tiap unsur ( bersenyawa atau bebas) yang ada disebelah kiri tanda panah persis sama dengan cacah atom tiap unsur atau senyawa yang ada disebalah kanan.

Hukum perbandingan tetap

Setelah munculnya hukum kekekalan massa, maka sekitar tahun 1800 Josep Louis Proust melakukan penelitian tentang hubungan massa unsur-unsur yang membentuk senyawa. Hasil penelitannya menunjukkan perbandingan massa unsur-unsur yang menbentuk suatu senyawa tetap. Kemudian lahir hukum proust atau hukum perbandingan tetap yang berbunyi: “setiap senyawa terbentuk dari unsur-unsur dengan perbandingan tetap”.

  Hukum perbandingan ganda

John Dalton tahun 1804 adalah orang yang pertama kali meneliti kasus adanya perbandingan tertentu suatu unsur-unsur yang dapat membentuk senyawa lebih dari satu, yang dikenal dengan nama hukum perbandingan tetap.Hukum Perbandingan Ganda berbunyi; “bila dua macam unsur yang sama banyaknya, massa unsur berikutnya dalam senyawa-senyawa itu akan berbanding  sebagai bilangan bulat positif dan sederhana”.

Contoh: pada senyawa antara nitrogen dan oksigen.

Senyawa	Bobot (gram)		Perbandingan massa oksigen untuk massa  nitrogen tetap
	Nirogen	Oksigen
Nitrogen monoksida	14	16	1  x  16
Nitrogen dioksida	14	32	2  x  16
Nitrogen trioksida	14	40	3  x  16

Dari contoh di atas dapat dilihat bahwa untuk massa nitrogen tetap maka  perbandingan oksigen dari ketiga tersebut adalah; 1 : 2 : 3

  Hukum perbandingan volume

Hubungan antara volume dari gas-gas dalam reaksi kimia telah diselidiki oleh Joseph Louis Gay-Lussac dalam tahun 1905. Hasil penelitian ini lahir hukum perbandingan tetap yang berbunyi: volume gas-gas yang bereaksi, volume gas-gas hasil reaksi , bila diukur pada suhu dan tekanan yang tetap akan berbanding sebagai bilangan bilangan bulat dan sederhana.

  Hukum Avogadro

Avogadro sangat tertarik mempelajari sifat gas dan pada tahun 1911 avogadro membuat hipotesis Avogadro yang berbunyi: pada suhu dan tekanan yang tetap, “semua gas yang volumenya sama akan mengandung mokelul yang sama cacahnya” (Syukri S 1999).

2.4  Persamaan kimia

Persamaan kimia terdiri dari tiga hal yaitu pereaksi, anak panah dan hasil reaksi. Pereaksi adalah zat mula-mula yang terdapat sebelum terjadi reaksi. Hasil reaksi adalah zat apa saja yang dihasilkan selama reaksi kimia berlansung. Suatu reaksi kimia berimbang menujukkan rumus pereaksi kemudian anak panahdan hasil reaksi dengan jumlah atom dikiri dan di kanan anak panah sama.

Persamaan kimia memberikan dua macam informasi penting yaitu tentang sifat reaktan dan produk. Sifat reaktan dan produk harus ditentukan secara percobaan. Persamaan reaksi sering ditunjukkan keadaan fisika reaktan dan produk (Sastrohamidjojo H, 2000).

Keadaan	Symbol
Padat Cair Gas Larutan berair	(p) (c) (g) (aq)

2.3.1.      Penulisan rumus kimia

Rumus suatu zat menyatakan banyaknya atom yang menyusun zat tersebut. Ada beberapa jenis rumus antara lain:

a.       Rumus Unsur

Rumus unsur kebanyakan unsur ditulis berdasarkan lambangnya baik yang monoatomik seperti Na, Ca, dan Fe, diatomik seperti; H₂, Cl₂, dan F₂, maupun berupa poliatomik seperti S₈ dan P₄.

b.      Rumus Empiris

Rumus empiris menyatakan perbandingan bilangan bulat terkecil dari atom-atom yang membentuk suatu senyawa, misalnya H₂O₂ mempunyai rumus  empiris HO

c.       Rumus molekul

Rumus molekul menyatakan banyaknya atom yang sebenarnya yang terdapat dalam molekul atau satuan terkecil dari suatu senyawaan.

2.3.2.      Menulis persamaan berimbang

Untuk menulis suatu persamaan dapat dilakukan dengan dengan tiga cara yaitu sebagai berikut :

1.   Tulis nama pereaksi, kemudian anak panah, dan kemudian hasil reaksi, (Metana +  Oksigen  karbon dioksida + air)

2.   tulis ulang setiap pernyataan itu dengan menggunakan rumus tiap zat, (CH₄  +   O₂    CO₂  +  H₂O)

3.   berimbangkan persamaan dengan memilih koefisien bilangan bulat yang sesuai untuk setiap rumus, (CH₄  +  2O₂  CO₂  +  2H₂O)

Apabila satuan  rumus telah dikenali, ini merupakan cara sederhana untuk menentukan bobot rumus suatu senyawa. Bobot rumus adalah masa dari satuan rumus relatif terhadap massa yang ditentukan. 1200000 untuk atom  karena bobot atom juga relatif terhadap , bobot rumus dapat ditentukan dengan penjumlahan bobot atom-atomnya. Bilasuatu senyawa menganding molekul-molekul diskrit, dapat juga didefinisikan bobot molekulnya. Bobot molekul adalah massa dari sebuah molekul terhadap massa yang ditentukan 1200000 untuk satuan atom  (Ralph Petrucci, 1987).

Bobot satu mol suatu zat disebut bobot molar. bobot molar dalam gram suatu zat secara numeris sama dengan bobot molekul dalam satuan massa atom. Untuk menafsirkan persamaan kimia dalam kuantitas zat yang dapat dipelajari dilaboratorium mula-mula semua kuantitas dinyatakan dalam mol.

Hampir selalu terlalu terdapat pereaksi yang kurang banyak ketimbanag yang dibutuhkan agas semua pereaksi bersenyawa. Pereaksi pembatas adalah zat yang habis bereaksi saat reaksi kimia. Pereaksi sisa adalah zat yang masih tertinggal / bersisa pada reaksi kimia. Perhitungan yang didasarkan persamaan harus dimulai dari banyaknya pereaksi pembatas (keenan, 1984).

Mol dari suatu zat adalah banyaknya susatu zat yang mengandung 6,022  10²³ satuan. Konsep mol sangatlah penting dalam ilmu kimia karena berguna dalam menentukan jumlah partikelzat jika diketahui massa dan massa relatif. Dalam perhitungan hubungan antara massa dengan mol adalah

            Keterangan : n = jumlah mol (mmol)

                              M = massa zat (M)

                               V = volume zat (ml)

Konsep mol juga terdapat pada gas dan suhu dengan tekanan yang sama. Persamaan ini dikenal dengan persamaan gas ideal yang dinyatakan sebagai

            Keterangan  : T = suhu

                                 n = jumlah mol

                                 P = tekanan gas

                                 V = volume

                                 R = tetapan gas (0,082)

Terdapat banyak metode untuk menentukan presentase bobot dari unsur-unsur yang berbeda dalam suatu senyawa. Metode ini beraneka ragam tergantung pada mecam senyawa dan unsur yang menyusunnya. Dua metode klasik yaitu :

a.       Metode analisis pengendapan dapat digunakan bila berbentuk senyawa yang sedikit sekali larut. Misalnya suatu senyawa baru mengandung perak, maka dapat dilarutkan. Persentase perak dapat dihitung dengan :

b.      Metode analisis pembakaran digunakan secara meluas. Jika suatu zat mengandung karbon dan hydrogen. Contoh senyawa itu setelah ditimbang dapat dibakar dalam suatu tabung tertutup dalam suatu aliran oksigen, untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Produk pembakaran dikeluarkan dari tabung dengan aliran oksigen kedalam 2 bahan penyerap, satu penyerap air dan lainnya menyerap karbon dioksida (Keenan, 1984)

Dengan mengetahui beberapa sifat jenis reaksi, kita dapat menerangkan reaksi-reaksi kimia lebih mudah untuk dipahami. Jenis-jenis reaksi kimia antara lain :

1.      Reksi pembakaran adalah suatu reaksi dimana unsur atau senyawa bergabing dengan oksigen membentuk senyawa yang mengandung oksigen sederhana. Misalnya (CO2, H2O, dan lain-lain)

2.      Reaksi penggabungan (sintesis) adalah suatu reaksi dimana sebuah zat yang lebih kompleks terbentuk dari dua atau lebih zat yang lebih sederhana (baik unsur maupun senyawa).

3.      Reaksi penguraian adalah suatu reaksi dimana suatu zat dipisah menjadi zat-zat yang lebih sederhana.

4.      Reaksi penggantian adalah suatu reaksi dimana sebuah unsur memindahkan unsur lain dalam suatu senyawa.

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Cara Kerja

Reaksi-reaksi kimia

a.       Ke dalam dua buah tabung reaksi, masing masing diisi dengan 0,5ml larutan AgNO₃ 0,1 M. terhadap tabung kesatu ditambahkan tetes demi tetes larutan NaOH 0,1 M, dikocok dan diamati perubahannya. Kedalam tabung kedua ditambahkan ammonia 1 M tetes demi tetes sampai terjadi perubahan dua kali. Diamati perubahannya.

b.      Ke dalam sebuah tabung reaksi dimasukkan 2ml methanol, kemudian dimasukkan 2ml H₂SO₄ pekat yang dialirkan melalui dinding tabung secara hati hati. Dengan hati hati pula ditambahkan 4 sampai 5 tetes KMnO₄. Diamati perubahan yang terjadi.

Stoikiometri reaksi pengendapan

a.       Disediakan dua buah gelas kimia 50mL. Ke dalam satu gelas kimia dimasukkan 1 ml NaOH 0,1 M. pada gelas kimia yang lain dimasukkan 5mL AgNO₃. Dicampurkan kedua larutan tersebut, kemudia dikocok.

b.      Dibiarkan campuran tersebut agar endapan yang terbentuk berada di dasar gelas kimia.

c.       Diukur tinggi endapan yang terbentuk menggunakan mistar (agar akurat tetapkan satuan mili meter).

d.      Dilakukan cara yang sama dengan langkah (a sampai c) untuk percobaan berikut , dengan mengubah volume pereaksi masing masing dengan volume total tetap 20ml

·         15mL NaOH 0,1 M dan 5mL AgNO₃

·         10mL NaOH 0,1 M dan 10mL AgNO₃

·         5mL NaOH 0,1 M dan 15mL AgNO₃

3.2  Alat alat yang digunakan

a.  Tabung reaksi                            (12)

b. Pipet tetes                                 (4)

c.  Sumbat berpipa pengalir           (1)

d.    Gelas kimia 25mL                   (2)

e.  Gelas ukur 10mL                      (1)

f.  Mistar ukuran 20cm

3.3  Bahan-bahan yang digunakan

a.  NaOH 0,1 M

b. AgNO₃ 0,1 M

c.  Ammonia 1 M

d.    Methanol

e.  H₂SO₄ pekat

f.  KMnO₄

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil percobaan

Reaksi reaksi kimia

a.       Pada 0,5 mL AgNO₃ ditambah  5 tetes  NaOH 0,1 M dan dikocok mengasilkan larutan keruh endapan coklat (tabung 1).

Pada 0,5 mL AgNO₃ ditambah 3 tetes  Amonia 1 M menghasilkan larutan keruh endapan putih (tabung 2)

Pada 0,5 mL AgNO₃ ditambah ammonia berlebih menghasilkan larutan berwarna putih /endapan larut

b.      Pada 2 mL methanol ditambah 2 mL H₂SO₄ pekat mengasilkan 2 fasa, fasa atas methanol fasa bawah H₂SO₄ pekat larutan menjadi panas. Ketika ditambahkan KMnO₄ 5 tetes menghasilkan 3 fasa, fasa atas KMnO_4, fasa tengah methanol dan fasa bawah H₂SO₄ pekat, larutan mnjadi semakin panas.

Stoikiometri reaksi pengendapan

Disajikan dalam bentuk tabel berikut:

Percobaan	Hasil reaksi	Tinggi endapan
1 mL NaOH 0,1M + 5 mL AgNO3 0,1 M + kocok	Larutan keruh berwarna coklat, endapan coklat	1mm
15 mL NaOH 0,1 M + 5 mL AgNO3 0,1 M + kocok	Larutan keruh berwarna coklat, endapan coklat	1mm
10 mL NaOH 0,1 M + 10 mL AgNO3 0,1 M + kocok	Larutan keruh berwarna coklat, endapan coklat	2mm
5 mL NaOH 0,1 M + 10 mL AgNO3 0,1 M + kocok	Larutan keruh berwarna coklat, endapan coklat	1mm

4.2 pembahasan

Stoikiometri adalah perhitungan kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi.  Reaksi stoikiometri adalah suatu reaksi kimia dimana pereaksi dalam reaksi tersebur habis bereaksi, sehingga tidak ada mol sisa dalam pereaksi atau tidak ada pereaksi pembatas. Dalam suatu reaksi juga terdapat reaksi eksoterm dan endoterm. Reaksi eksoterm apabila kalor berpindah dari system ke lingkungan sehingga suhu disekitar larutan menjadi panas sedangkan reaksi endoterm adalah apabila kalor berpindah dari lingkungan ke sisitem, sehingga suhu system menjadi lebih dingin.

Apabila suatu larutan berbeda dicampurkan biasanya terjadi perubahan sifat fisik, seperti perubahan warna, suhu, bentuk, dan lain – lain. Dalam parktikum ini yang dibahas adalah perubahan suhu. Suhu terendah dari suatu campuran disebut titik minimum sedangkan suhu tertinggi dari suatu campuran disebut titik maksimum. Biasanya titik maksimum didapat apabila reaksi tersebut adalah stoikiometri.

Dalam suatu reaksi tidak semua reaktan habis. Terkadang dijumpai salah satu reaktan  habis bereaksi duluan sehingga membatasi berlanjutnya reaksi, pereaksi ini disebut pereaksi pembatas. Dari adanya pereaksi pembatas maka terdapat reaksi yang belum bereaksi karena pereaksi yang lain sudah habis duluan, pereaksi yang bersisa ini disebut pereaksi sisa.

Pada percobaan praktikum reaksi kimia a merupakan jenis reaksi anorganik terjadi reaksi sebagai berikut

2

Menghasilkan endapan  yang kelarutan dalam airnya sangat sangat kecil kemudian direaksikan dengan ammonia berlebih dan timbul reaksi seagai berikut

 

Menghasilkan ion kompleks diaminaargentat yang larut dalam air

Pada percobaan reaksi kimia b merupakan jenis reaksi organic terjadi reaksi sebagai berikut

CH₃OH + H₂SO₄ → CH₃OSO₃H + H₂O

Saat penambahan methanol dengan asam sulfat Terjadi reaksi eksotermis yaitu reaksi yang menghasilkan panas. Penambahan asam sulfat agar kondisi menjadi asam dan sebagai katalis dalam pembuatan aldehida

CH₃OSO₃H + KMnO₄ → HCOH

saat penambahan permanganate menghasilkan senyawa aldehyde dan reaksi bersifat eksotermis. Ketika reaksi belum sempurna maka membentuk 3 fasa. Tetapi dalam teoritisnya apabila suatu senyawa bereaksi maka akan mengasilkan 1 fasa. Terbentuknya 3 fasa ini dikarenakan belum bereaksi secara keseluruhan. Antara masing masing reaktan

Pada percobaan stoikiometri  terjadi reaksi sebagai berikut:

        Pada percobaan stoikiometri . yang pertama yaitu saat penambahan 15mL NaOH 0,1 M dan 5mL AgNO₃ akan terjadi reaksi 1.5mmol NaOH dengan 0.5mmol AgNO₃ sehingga didapatkan sisa reaktan sebanyak 1mmol NaOH dan menghasilkan 0.25 mmol   sebanding dengan 1 mm ketebalan endapan. Reaksi tersebut belum sempurna karena reaktan masih bersisa.

Awal	1.5mmol	0.5mmol	-	-	-
Reaksi	0.5mmol	0.5mmol	0.25mmol	0.5mmol	0.25mmol
Setimbang	1mmol	0mmol	0.25mmol	0.5mmol	0.25mmol

Pada percobaan stoikiometri . yang kedua yaitu saat penambahan 10mL NaOH 0,1 M dan 10mL AgNO₃ akan terjadi reaksi 1 mmol NaOH dengan 1 mmol AgNO₃ sehingga didapatkan reaktantidak bersisa dan menghasilkan 0.5 mmol   sebanding dengan 2 mm ketebalan endapan. Reaksi tersebut b sempurna karena reaktan tidak bersisa.

Awal	1mmol	1mmol	-	-	-
Reaksi	1mmol	1mmol	0.5mmol	1mmol	0.5mmol
Setimbang	0mmol	0mmol	0.5mmol	1mmol	0.5mmol

Pada percobaan stoikiometri . yang pertama yaitu saat penambahan 5mL NaOH 0,1 M dan 15mL AgNO₃ akan terjadi reaksi 0.5mmol NaOH dengan 1.5mmol AgNO₃ sehingga didapatkan sisa reaktan sebanyak 1mmol AgNO₃ dan menghasilkan 0.5 mmol   sebanding dengan 1 mm ketebalan endapan. Reaksi tersebut belum sempurna karena reaktan masih bersisa.

Awal	0.5mmol	1.5mmol	-	-	-
Reaksi	0.5mmol	0.5mmol	0.25mmol	0.5mmol	0.25mmol
Setimbang	0mmol	1mmol	0.25mmol	0.5mmol	0.25mmol

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil kegiatan praktikum baik dalam pengamatan, perhitungan serta pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1)      Ketika pencampuran larutan, apabila terjadi reaksi maka akan terjadi perubahan sifat fisik, seperti perubahan warna, suhu, bentuk, gas dan lain – lain

2)      Pada percobaan reaksi kimia yang “a” merupakan reaksi kimia yang jenisnya adalah reaksi senyawa anorganik. Dan salah satu reaksinya ditandai dengan terbentuknya endapan di dalam larutan yaitu endapan  yang berasal dari reaksi perak nitra dengan basa. endapan  apabila ditambahkan ammonia berlebih maka akan membentuk ion kompleks yang larut dalam air yaitu ion kompleks diaminaargentat

3)      Pada percobaan reaksi yang ”b” merupakan reaksi kimia yang jenisnya adalah reaksi senyawa organic. Dan salah satunya reaksi ditandai dengan perubahan suhu pada istem larutan. Reaksi Methanol dengan permanganate dengan bantuan asam akan menghasilkan senyawa aldehida

4)      Pada percobaan stoikiometri didapat hasil yaitu 2 mol natrium hidroksida akan tepat bereaksi atau bereaksi sempurna dengan 2 mol perak nitrat dan menghasilkan 1 mol  dan 2 mol natrium nitrat dan 1 mol air.

LAMPIRAN

Perhitungan pembuatan larutan

NaOH 0,1M 50ml ( Mr NaOH= 40)

Mencari NaOH yang akan dilarutkan

M =  x

ð  0,1M =  x

ð  gr =

ð  0,2 gram NaOH

AgNO₃ 0,1 M 50ml (Mr AgNO₃ = 170)

Mencari AgNO₃  yang akan dilarutkan

M =  x

ð  0,1 M =  x

ð  gr =

ð  0,85 gram AgNO₃

DAFTAR PUSTAKA

Keenan. 1984. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

Petrucci., Ralp. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga.

Rahmania, Inti. 2008. Modul Praktikum Kimia Dasar. Bandung: Universitas Al-Ghifari.

S, syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: ITB.

Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Dasar. Yogyakarta: UGM.

 

BAB I

PRINSIP DAN TUJUAN

1.1  Prinsip percobaan

Berdasarkan reaksi pembentukan gas

1.2 Tujuan percobaan

Untuk mengetahui dan mengenal pembuatan gas

BAB II

TEORI PENUNJANG

2.1 Dasar Teori

            Suatu senyawa anorganik terdiri dari ion ion, baik kation maupun anion yang bila direaksikan dengan asam encer/pekat pada keadaan dingin/panas dapat mengeluarkan gas berwarna atau tidak berwarna. Berbagai gas kation atau anion dapat dibedakan satu dengan lainnya secara reaksi kimia ataupun berdasarkan sifat fisiknya.

Contoh:

CO₃^-2 + 2 H⁺                                                                      H₂CO₃

H₂CO₃                                                             H₂O + CO₂

Ba(OH)₂ + CO₂                                              BaCO₃ + H₂O

Ion CO₃^-2 dengan asam (H⁺) akan menghasilkan gas CO₂ yang dapat mengeruhkan air barit atau Ba(OH)₂ sifat ini tidak dimiliki oleh gas lain.

2.2 Pengenalan gas

            Gas NH₃ adalah gas yang mempunyai bau. Gas ini dapat dibuat dengan mereaksikan ammonium klorida dengan larutan NaOH dan dipanaskan dalam tabung reaksi. Adanya gas ini dapat diketahui dengan cara membau.  Cara membau langsung dengan hidung jangan sekali-kali dilakukan untuk gas yang berbahaya. Cara membau yang relative aman adalah dengan mengipas-ngipaskan tangan diatas mulut tabung dan hidung kita jarak relative jauh berusaha membau gas yang keluar. Kertas lakmus ada dua yaitu biru dan merah, digunakan sebagai indicator atau petunjuk apakah senyawa tersebut bersifat asam atau basa dengana melihat perubahan warnanya.

2.3 Indikator asam basa

Menurut konsem Bronsted-Lowry mengenai asam dan basa, suatu asam adalah zat yang dapat memberikan ion hidrogen yang bermuatan positif atau proton (H⁺). Dua contoh dari asam Bronsted-Lowry adalah HCl dan HNO₃. Basa didefinisikan tidak hanya molekul atau ion yang menghasilkan OH^- saja tetapi zat yang dapat menerima H⁺. Contohnya OH^- dan NH₃. (Fessenden dkk, 1989)

Menurut Arrhenius (1884), asam adalah zat yang dalam pelarut air menghasilkan ion hidrogen (H⁺). Contohnya HCl, sedangkan basa adalah zat yang dalam pelarut menghasilkan ion hidroksi (OH^-), Contohnya NaOH. Asam adalah zat yang dapat melarutkan logam, tergantung dari kekuatannya. Asam memiliki rasa masam, contohnya adalah asam asetat (CH₃COOH), sedangkan basa memiliki rasa pahit dan licin bila di pegang. Dalam keadaan murni, basa biasanya berbentuk padat. Basa bersifat alkali, bereaksi dengan protein di dalam kulit sehingga sel-sel kulit akan mengalami pergantian, contohnya adalah sabun. (Petrucci, 1987).

Indikator asam-basa biasanya dibuat dalam bentuk larutan atau bentuk lain, kertas berpori direndam dalam larutan indikator, atau dikeringkan. Jika kertas ini dibasahi dengan larutan yang sedang diuji, terjadi perubahan warna yang dapat dijadikan sebagai penentu pH. Kertas yang seperti ini lazim disebut kertas pH (lakmus) (Petrucci, 1987).

Kertas lakmus adalah salah satu alat ukur ph konvensional. Kertas lakmus biru digunakan untuk mengukur pH asam, sedangkan kertas lakmus merah digunakan untuk mengukur pH basa. Prinsip kerjanya sederhana, hanya dengan melihat perubahan warna pada kertas lakmus saat dicelupkan pada larutan yang ingin diketahui nilai pHnya. Selanjutnya perubahan warna kertas lakmus dicocokkan dengan bagan warna penunjuk yang ada sehingga diketahui nilai pHnya. Alat ukur ini kurang efektif karena sensitivitasnya kecil dan nilai pH yang terbaca adalah nilai pendekatan (yaitu dengan menentukan kemiripan warna yang paling dekat antara kertas lakmus dan bagan warna) (Anonim, 2012).

Sehingga fungsi dari kertas lakmus adalah mengetahui sifat asam atau basa dari suatu zat. Suatu zat tergolong asam apabila lakmus biru setelah diinteraksikan dengan suatu zat akan berubah warna menjadi merah. Begitu sebaliknya untuk kertas lakmus merah akan berubah menjadi biru bila diinteraksikan dengan zat basa. Apabila lakmus merah atau biru tidak berubah warna ketika direaksikan dengan suatu zat, maka zat itu bersifat netral. pH 7 bersifat netral, pH di bawah 7 bersifat asam, pH di atas 7 bersifat basa.

Perubahan warna yang dihasilkan oleh kertas lakmus sebenarnya disebabkan karena adanya orchein (ekstrak Lichenes) di dalam kertas lakmus. Lakmus biru dibuat dengan menambahkan ekstrak lakmus yang berwarna biru ke dalam kertas putih. Kertas akan menyerap ekstrak lakmus yang selanjutnya dikeringkan di udara terbuka, sehingga menghasilkan kertas lakmus biru. Kertas lakmus biru pada larutan yang bersifat basa akan tetap biru, karena orhein merupakan anion, sehingga tidak akan bereaksi pada anion (OH^-) (Miftahur, 2014)

                                               

BAB III

PROSEDUR KERJA

3.1 Prosedur percobaan

Gas Hidrogen

a.       Dimasukkan seujung spatel logam Zn kedalam tabung reaksi.

b.      Ditambahkan 5mL H₂SO₄ enamN dan 5 tetes CuSO₄ 10%, segera ditutup dengan tabung reaksi lain.

c.       Setelah reaksi berjalan kurang lebih satu menit, dinyalakan korek api, diangkat tabung reaksi yang berisi gas hidrogen (tutupnya) secara hati hati.

d.      Diamati apa yang terjadi (bila terbentuk gas hidrogen akan terjadi letupan)

Gas Amoniak (NH₃)

a.       NH₄Cl disimpan dalam kaca arloji.

b.      Ditambahkan NaOH enamN dan ditutup dengan corong yang diletakkan terbalik.

c.       Ujung corong disumbat dengan kertas lakmus merah yang telah dibasahi akuades.

d.      Ditempatkan diatas penangas air, lakmus merah akan berubah menjadi biru.

Gas Karbondioksida (CO₂)

a.       Kedalam tabung reaksi dimasukkan HCl encer.

b.      Ditambahkan CaCO₃, akan terbentuk gas CO₂.

c.       Diselidiki gas tersebut dengan cara mengalirkan kedalam air barit atau Ba(OH₂), jika terjadi kekeruhan menandakan adanya gas CO₂.

3.2 Alat yang digunakan

a.       Tabung reaksi

b.      Bekker glass

c.       Corong

d.      Kaca arloji

e.       Kawat kassa

f.       Bunsen

g.      Kaki tiga

h.      Pipa bengkok

3.4  Bahan yang digunakan

a.       Logam Zn

b.      NH₄Cl

c.       Lakmus merah

d.      Ba(OH)₂

e.       H₂SO₄

f.       HCl

g.      CuSO₄ 10%

h.      CaCO₃

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil percobaan

Gas Hidrogen (H₂)

·         Zn dimasukkan seujung spatel kedalam tabung reaksi

·         Zn ditambah 5mL H₂SO₄ enamN dan 5 tetes CuSO₄ 10%

·         Ditutup tabung lain selama satu menit dan diberi api         menghasilkan gas H₂ karena saat didekatkan api terjadi letupan.

Gas Amoniak (NH₃)

·         NH₄Cl Kristal disimpan dalam kaca arloji seujung spatel.

·         NH₄Cl ditambah NaOH enamN enam tetes ditutup dengan coromg bersumbat lakmus dan dipanaskan dalam penangas air             menghasilkan gas NH3 karena lakmus merah berubah menjadi biru.

Gas karbondioksida (CO₂)

·         HCl encer 2mL dimasukkan  kedalam tabung reaksi

·         CaCO₃ ditambahkan seujung spatel akan terbentuk gas CO₂

·         Ba (OH₂) 2mL dialirkan kedalam tabung reaksi tersebut            yang membuktikan terbentuknya gas CO₂  dengan terjadinya kekeruhan pada larutan setelah ditambahkan barit/ Ba(OH₂).

4.2 Pembahasan

            Pada pembentukkan gas hidrogen logam Zn, H₂SO₄ pekat dan CuSO₄ 10% dicampurkan dalam tabung reaksi dan didiamkan selama satu menit setelah ditutup dengan tabung lain. Ditutup dengan tabung lain bertujuan untuk mencegah gas yang sedang bereaksi keluar, didiamkan selama satu menit bertujuan untuk menghasilkan reaksi yang diinginkan karena butuh waktu untuk logam Zn, H₂SO₄ pekat dan CuSO₄ 10% bereaksi sempurna. Setelah satu menit, tabung penutup tersebut dibuka dan menghasilkan bunyi letupan yang nyaring. Terjadinya bunyi letupan tersebut berasal dari uap CO_2yang dihasilkan dari reaksi logam Zn, H₂SO₄ pekat dan CuSO₄ 10% dengan percikan api.

            Pada percobaan gas amoniak, terjadi reaksi pencampuran antara NH₄Cl dan NaOH yang menghasilkan NH₃, NaCl, dan H₂O. Reaksi terjadi karena pereaksi dipanaskan pada pembakar spirtus yang membuat larutan tersebut mendidih dan mengeluarkan gas NH₃ yang berbau. Selain NH₃, reaksi tersebut juga menghasilkan NaCl dan air (H₂O). Gas amoniak hasil reaksi tersebut dapat diketahui dengan mencium bau yang dikelurakan yaitu bau busuk dan dengan pengujian lakmus. Lakmus merah yang disumbat dalam ujung corong berubah menjadi biru, itu membuktikan bahwa gas hasil reaksi tersebut bersifat basa. Gas hasil reaksi tersebut fdalah ammonia (NH₃).

            Pada percobaan gas karbondioksida HCl encer ditambahkan CaCO₃ akan terbentuk gas CO₂. Terbentuknya gas CO₂ terbukti secara visual setelah penambahan barit/ Ba(OH₂) larutan tersebut menjadi keruh.

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil kegiatan praktikum baik dalam pengamatan, perhitungan serta pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

a.       Adanya nyala api pada percobaan gas hidrogen yang menandakan sampel positif terdapat gas hidrogen.

b.      Pada pembentukan gas amoniak terjadi perubahan warna kertas kalmus merah menjadi biru yang menandakan terdapatnya gas amoniak yang bersifat basa.

c.       Pada pembentukan gas karbondioksida terjadi perubahan warna larutan yang semula bening menjadi keruh dengan adanya sedikit endapan berwarna putih, yang menandakan sampel positif mengandung gas karbondioksida.

DAFTAR PUSTAKA

Aripin, Khairul. 2009. Laporan Kimia Dasar. Yogyakarta: Institut Pertanian Stiper.

Brady, James E.1998. Kimia Untuk Universitas Azas dan struktur jilid 1. Jakarta Barat: Binarupa Aksara.

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Edisi 3 Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Fessenden, Joan S dan Fessenden, Ralp J. 1989. Kimia Organik Edisi 3.

Rahmania, Inti. 2008. Modul Praktikum Kimia Dasar. Bandung: Universitas Al-Ghifari.

 

BAB I

PRINSIP DAN TUJUAN

1.1 Prinsip percobaan

Berdasarkan pengristalan garam yang terbentuk. Dimana beberapa garam dapat mengkristal dari larutannya dengan mengikat sejumlah molekul air sebagai hidrat.

1.2  Tujuan percobaan

Untuk mempelajari pembuatan dan sifat sifat garam rangkap kupri ammonium sulfat dan garam kompleks tetramin tembaga (II) sulfat monohidrat.

BAB II

TEORI PENUNJANG

2.1 Dasar Teori

      Senyawa garam kompleks mempunyai keistimewaan pada banyaknya (jumlah) senyaewa dan kestabilannya. Misalnya senyawa kompleks kobalt, krom dan senyawa kompleks tembaga.

Pada percobaan ini pertama tama akan dilakukan pembuatan garam kompleks Cu tetreamin sulfat, kemudian dilakukan penetapan rumus kesetabilan kompleks. Ada tiga cara menetapkan rumus kompleks secara sepektrofotometer, yaitu:

1.      Metode variasi kontinu

2.      Metode banding molar

3.      Metode angka banding lereng

Contoh reaksinya:

Cu(H₂O)₄⁺² + NH₃                Cu(NH₃)₂ (H₂O)⁺² + NH₃ + 2H₂O (biru)

Cu(NH₃)₂ (H₂O)⁺² + NH₃                           Cu(NH₃)₄⁺² + 2H₂O (biru tua)

Cu(H₂O)₄SO₄ + 4NH₃                             Cu(NH₃)₄ SO₄ + 4H₂O

2.2 Garam Kompleks

Garam merupakan senyawa yang umumnya merupakan hasil reaksi asam dan basa yang dapat bersifat asam, basa, ataupun netral. Larutan garam dapat menghantarkanlistrik. Garam-garam kuat akan menunjukkan daya hantar listrik yang lebih tinggi daripada garam-garam lemah. Garam-garam kuat merupakan klorida dari logam alkali danalkali tanah, sedang klorida dari aluminium, raksa kadmium, dan berilium adalah garam lemah. Berdasarkan keadaan-keadaan ketika dilarutkan dalam sebuah pelarut, garam dapat diklasifikasikan menjadi 2: 1.

            Garam Kompleks Merupakan garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks dalam larutan. Misalnya : CO(NH₃)Cl₃

Garam Rangkap Merupakan garam yang merupakan campuran bermacam-macam ion sederhana yang akan mengion apabila dilarutkan kembali. Garam rangkap terbentuk melalui kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekuivalen atau lebih garam tertentu dengan perbandingan tertentu pula. Contoh: FeSO4(NH₄)₂SO₄.H₂O

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

3.1  Cara Kerja

a.       Dilarutkan 20 gram CuSO₄ 5 H₂O dalam campuran 30mL ammonia pekat dan 20mL akua DM dalam bekker glass 100ml.

b.      Disaring endapan biru tua dengan kertas saring Whatman medium, disempurnakan pengendapan dengan 30ml alkohol.

c.       Didiamkan selama beberapa menit, ditempatkan ditempat yang dingin atau air es, disaring Kristal buru gelap dengan penyaring Buchner.

d.      Dicuci endapan mula-mula dengan campuran (1:1) alkohol dengan ammonia pekat, dicuci kembali dengan alkohol dan eter, dikeringkan garam ini pada temperature kamar.

e.       Ditimbang garam ini sebagai garam Cu-tetramin sulfat.

3.2  Alat yang digunakan

a.       Tabung reaksi                    (3)

b.      Gelas ukur 10ml                (1)

c.       Gelas ukur 50ml                (1)

d.      Gelas ukur 100ml              (1)

e.       Beaker glass 50ml             (1)

f.       Kaca arloji                         (2)

g.      Kertas saring

h.      Batang pengaduk

i.        Corong

3.3  Bahan yang digunakan

a.       Kristal CuSO₄ 5 H₂O

b.      Krista l (NH₄)₂SO₄

c.       Etil alkohol

d.      Ammonia

e.       Akuades

BAB IV

HASIL PERCOBAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil percobaan

·         CuSO₄ 5H₂O + NH₃ pekat => larutan berwarna biru keruh dan CuSO₄ tidak larut sempurna

·         CuSO₄ 5H₂O + NH₃ pekat+ akuades => larutan berwarna biru keruh dan CuSO₄ tidak larut sempurna

·         CuSO₄ yang tidak larut dipisahkan dan tidak ikut disaring

·         CuSO₄ disaring => titrat berwarna biru terang, endapan berwarna biru keruh

·         Filtrat dan alkohol dikocok => terbentuk endapan berwarna biru muda

·         Filtrat dan alkohol disaring => endapan berwarna biru muda, filtrat berwarna biru terang

·         Endapan dicuci dengan alkohol : ammonia (1:1)

·         Endapan dicuci dengan alkohol : eter (1:1) 

·         Tunggu sampai filtrat berhenti menetes, endapan direndam dalam air di bekker glass sampai terbentuk kristal.

·         Berat kristal= …. gram

4.2 Pembahasan

Garam Rangkap Merupakan garam yang merupakan campuran bermacam-macam ion sederhana yang akan mengion apabila dilarutkan kembali. Garam rangkap terbentuk melalui kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekuivalen atau lebih garam tertentu dengan perbandingan tertentu pula. Contoh: FeSO4(NH₄)₂SO₄.H₂O

Hasil pencampuran kedua garam tersebut akan menghasilkan larutan yang berwarna biru keruh. Warna biru keruh tersebut terjadi sebagai akibat camputran yang kurang sempurna (heterogen) namun setelah pemanasan, kekeruhan tersebut berangsur-angsur hilang dan membentuk larutan homogen berwarna biru. Air mempunyai momen dipol yang besar dan ditarik baik ke kation maupun anion untuk membentuk ion terhidrasi. Dari sifatnya tersebut maka digunakannya pelarut air karena kedua garam tersebut dapat larut dalam air dan tetap berupa satu spesies ion. Kebanyakan garam anorganik lebih dapat larut dalam air murni daripada dalam pelarut organik. Larutan segera ditutupi dengan kaca arloji sehingga dapat mencegah menguapnya beberapa ion yang diinginkan untuk dapat membentuk kristal monoklin sempurna.

Pembentukan larutan jenuh dapat dipercepat dengan pengadukan yang kuat dari zat terlarut yang berlebih seperti yang kita lakukan dalam percobaan ini hingga terbentuk larutan yang jenuh dimana ketika telah mencapai keadaan ini dan melewatinya maka akan memperkecil hasil kali kelarutannya sehingga ketika didinginkan maka akan terbentuk endapan berupa kristal garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat yang berwarna hijau.

Percobaan selanjutnya yaitu pembuatan garam kompleks yang merupakan suatu garam yang terbentuk karena ion atom pusat dan ligan saling mengkompleks sehingga membentuk senyawa kompleks yang merupakan senyawa berwarna. Pada umumnya, atom pusat pada senyawa kompleks berasal dari senyawa logam-logam transisi yang dalam percobaan ini adalah tembaga yang bersifat elektropositif. Logam-logam transisi dapat membentuk kompleks karena memiliki orbital-orbital yang masih kosong. Ion logam yang bertindak sebagai atom pusat akan menyediakan orbital-orbital kosong yang dimilikinya. Sedangkan molekul netral atau anion yang bertindak sebagai ligan akan menyediakan pasangan elektronnya untuk mengisi orbital-orbital kosong yang tersedia.

KESIMPULAN

Dari percobaan pembuatan garam kompleks dapat disimpulkan bahwa garam rangkap dapat disintesis dengan mereaksikan Cu(SO₄)₄.5H₂O dan ammonium sulfat. Pembentukan garam kompleks dapat dilakukan dengan mereaksikan CuSO₄.5H₂O yang logam Cu bertindak sebagai atom pusat dan NH₄OH yang gugus amina bertindak sebagai ligan.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin. 2010. Penuntun Kimia Organik II. Kendari: Universitas Haluoleo.

Cotton, Wikinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar I. Jakarta: Universitas Indonesia.

Day, Underwood, A.L. 1980. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.

Rahmania, Inti. 2008. Modul Praktikum Kimia Dasar. Bandung: Universitas Al-Ghifari.