Post on 07-Dec-2015
description
LAPORAN PRAKTIKUM MANDIRI
DASAR REAKSI ANORGANIK
“SINTESIS TEMBAGA (II) SULFAT PENTAHIDRAT DARI KAWAT TEMBAGA ”
OLEH: KELOMPOK 1 DAN 2
NAMA : 1. SHERLIN OKTAVIA
2. YANNA RAHAYU
3. M.FADLI
4. ZAHARA
5. INDRIA TRISNA K
6. SUCI NADYA WEDARI
7. INSAN RILAZTIKA
8. AWALUDIN MRF
DOSEN : SYAMSI AINI, Ph.D
Drs. BAHRIZAL, M.Si
SERLY KUSUMA WARDA NINGSIH, M.Si
ASISTEN : YAHDILLAH FAHMI
NIVI SUCI KURNIA
LABORATORIUM KIMIA ANALITIK
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2015
SINTESIS TEMBAGA (II) SULFAT PENTAHIDRAT DARI
KAWAT TEMBAGA
A. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan dari percobaan ini adalah :
1. Mengetahui teknik pembuatan tembaga(II)sulfat.
2. Menghitung % rendemen Kristal tembaga(II)sulfat.
B. WAKTU DAN TEMPAT
Hari/ tanggal : Rabu, 4 Mei 2015
Pukul : 13.20 – 15.50 wib
Tempat : Lab Kimia Anorganik, FMIPA, UNP
C. DASAR TEORI
Dalam ilmu kimia, sintesis kimia adalah kegiatan melakukan reaksi kimia untuk
memperoleh suatu produk kimia, ataupun beberapa produk. Hal ini terjadi berdasarkan
peristiwa fisik dan kimia yang melibatkan satu reaksi atau lebih. Sintesis kimia adalah
suatu proses yang dapat direproduksi selama kondisi yang diperlukan terpenuhi. Kata
sintesis (synthesis) pertama kali digunakan oleh ahli kimia Adolph Wilhelm Hermann
Kolbe.
Sintesis kimia dimulai dengan pemilihan senyawa kimia yang biasa dikenal dengan
sebutan reagen atau reaktan. Proses ini membutuhkan pengadukan dan dilakukan di
suatu wadah reaksi seperti reaktor kimia atau sebuah labu reaksi sederhana. Beberapa
reaksi membutuhkan prosedur tertentu sebelum menghasilkan produk yang
diinginkan.Jumlah produk yang dihasilkan dalam suatu sintesis kimia dikenal dengan
istilah perolehan reaksi (dalam bahasa Inggris dikenal dengan istilah yield). Umumnya,
perolehan reaksi dinyatakan sebagai berat dalam satuan gram atau sebagai persentase
dari jumlah produk yang secara teoritis dapat dihasilkan. Dalam suatu sintesa kimia,
terdapat kemungkinan adanya reaksi samping yang menghasilkan produk yang tidak
diinginkan. Reaksi samping menyebabkan turunnya perolehan produk yang diinginkan.
Bila menginginkan produk dengan kemurnian yang tinggi, tahap pemurnian perlu
dilakukan dengan melakukan proses pemisahan.
Tembaga murni merupakan penghantar panas tinggi di antara senua logam dan
konduktor listrik kedua setelah perak. Tembaga adalah logam yang relative lunak dan
sering digunakan sebagai logam paduan, misalnya kuningan dan perunggu.
Tembaga tidak melimpah namun terdistribusi secara luas sebagai logam dalam sulfida,
arsenida, klorida dan karbonat, mineral yang paling umum adalah CuFeS2. Tembaga
diekstraksi dengan pemanggangan dan peleburan oksidatif atau dengan pencucian
dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat. Tembaga
digunakan dalam aliansi kuningan seperti kuningan dan bercampur sempurna dengan
emas, sangat lambat teroksidasi superficial dalam uap udara, kadang-kadang
menghasilkan lapisan hijau hidrokso karbonat dan hidrokso sulfat yang berasal dari SO2
dalam atmosfer. Disamping itu pula tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan dalam
asam sulfat tanpa adanya oksigen dan larut dalam larutan KCN atau ammonia dengan
adanya oksigen. Pelarutan tembaga, hidroksida dankarbonat dalam asam menghasilkan
ion akuo hijau kebiruan, dua dari molekul-molekul air berada lebih jauh daripada empat
yang lainnya. Di antara berbagai kkristal hidrat lainnya, sulfat biru, CuSO4.5H2O atau
terusi adalah yang paling dikenal. Hal ini dikarenakan dapat terdehidrasi menjadi zat
anhidrat yang benar-benar putih, penambahan ligan pada larutan akua menyebabkan
pembentukan kompleks dengan pertukaran molekul air secara berurutan.
Ada dua deret senyawa tembaga. Senyawa-senyawa tembaga (I) diturunkan dari
tembaga (I) oksida CuO2 yang merah, dan mengandung ion tembaga (I) Cu+.
Senyawa-senyawa ini tak berwarna, kebanyakan garam tembaga (I) tak larut dalam air,
perilakuknya mirip perilaku senyawa perak (I). Keduanya mudah dioksidasikan menjadi
senyawa tembaga (II) yang dapat diturunkan dari tembaga (II) oksida dan CuO, Garam-
garam tembaga umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat, padat maupun
dalam larutan air. Garam-garam tembaga (II) anhidrat seperti tembaga (II) sulfat
anhidrat CuSO4, berwarna putih atau sedikit kuning dan dalam larutan air selalu
terdapat ion kompleks.
Tembaga (II) sulfat mempunyai banyak kegunaan di bidang industri diantaranya untuk
mebuat campuran Bordeaux (sejenis fungisida) dan senyawa tembaga lainnya. Senyawa
ini juga digunakan dalam penyepuhan dan pewarnaan tekstil serta sebagai bahan
pengawet kayu. Bentuk anhidratnya digunakan untuk mendeteksi air dalam jumlah
kelumit. Tembaga sulfat juga dikenal sebagai vitriol biru.
Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapanlarutan atau
kristalisasi merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, di mana terjadi
perpindahan massa dari suat zat terlarut dari cairan larutan ke fase kristal padat.
Karakter proses kristalisasi ditentukan oleh termodinamika dan faktor kinetik, yang bisa
membuat proses ini sangat bervariasi dan sulit dikontrol. Seperti tingkat
ketidakmurnian, metoda penyamburan, desain wadah dan profil pendinginan bisa
berpengaruh besar terhadap ukuran, jumlah dan bentuk kristal yang dihasilkan.
Pemisahan dengan teknik kristalisasi didasari atas pelepasan pelarut dari zat terlarutnya
dalam sebuah campuran homogeen atau larutan, sehingga terbentuk kristal dari zat
terlarutnya. Proses ini adalah salah satu teknik pemisahan padat-cair yang sangat
penting dalam industri, karena dapat menghasilkan kemurnian produk hingga 100%.
Kristal dapat terbentuk karena suatu larutan dalam keadaan atau kondisi lewat jenuh
kondisi tersebut terjadinya karena pelarut sudah tidak mampu melarutkan zat
terlarutnya, atau jumlah zat terlarut sudah melebihi kapasitas pelarut. Sehingga kita
dapat memaksa agar kristal dapat terbentuk dengan cara mengurangi jumlah pelarutnya,
sehingga kondisi lewat jenuh dapat dicapai. Proses pengurangan pelarut dapat dilakukan
dengan empat cara yaitu, penguapan, pendinginan, penambahan senyawa lain dan reaksi
kimia.
Dalam kimia, rendemen reaksi atau hanya rendemen merujuk pada jumlah produk
reaksi yang dihasilkan pada reaksi kimia. Rendemen absolut dapat ditulis sebagai berat
dalam gram atau mol sedangkan rendemen relatif yang digunakan sebagai perhitungan
efektivitas prosedur, dihitung dengan membagi jumlah produk yang didapatkan dalam
mol dengan rendemen teoritis dalam mol. Untuk mendapatkan rendemen persentase,
kalikan rendemen fraksional dengan 100%. Satu atau lebih reaktan dalam reaksi kimia
sering digunakan berlebihan, rendemen teoritisnya dihitung berdasarkan jumlah mol
pereaksi pembatas. Untuk perhitungan ini, biasanya diasumsikan hanya terdapat satu
reaksi yang terlibat. Nilai rendemen kimia yang ideal yaitu rendemen secara teoritis
adalah 100%, sebuah nilai yang sangat tidak mungkin dicapai pada prakteknya.
Dalam suatu Sistem Periodik Unsur, Tembaga (Cu) termasuk ke dalam golongan
II. Tembaga, perak dan emas disebut logam koin karena dipakai sejak lama sebagai
uang dalam bentuk koin. Hal ini disebabkan oleh logam ini tidak reaktif, sehingga tidak
berubah dalam waktu yang lama. Tembaga adalah logam berdaya hantar listrik tinggi,
maka dipakai sebagai kabel listrik. Tembaga tidak larut dalam asam yang bukan
pengoksidasi tetapi tembaga teroksidasi oleh asam nitrat (HNO3) sehingga tembaga
larut dalam asam nitrat. Tembaga (II) sulfat mempunyai banyak kegunaan di bidang
industri diantaranya untuk mebuat campuran Bordeaux (sejenis fungisida) dan senyawa
tembaga lainnya. Senyawa ini juga digunakan dalam penyepuhan dan pewarnaan tekstil
serta sebagai bahan pengawet kayu. Bentuk anhidratnya digunakan untuk mendeteksi
air dalam jumlah kelumit, tembaga sulfat juga dikenal sebagai vitriol biru.
Tembaga (II) sulfat merupakan padatan kristal biru, CuSO4.5H2O triklin.
Pentahidratnya kehilangan 4 molekul air pada 1100 C dan yang ke lima pada 1500C
membentuk senyawa anhidrat berwarna putih. Pentahidrat ini dibuat dengan
mereaksikan tembaga (II) oksida atau tembaga (II) karbonat dengan asam sulfat encer,
larutannya dipanaskan hingga jenuh dan pentahidrat yang biru mengkristal jika
didinginkan. Pada skala industri, senyawa ini dibuat dengan memompa udara melalui
campuran tembaga panas dengan H2SO4 encer. Dalam bentuk pentahidrat, setiap ion
tembaga (II) dikelilingi oleh empat molekul air pada setiap sudut segi empat, kedudukan
kelima dan keenam dari oktahedral ditempati oleh atom oksigen dari anion sulfat,
sedangkan molekul air kelima terikat oleh ikatan hidrogen..
Berdasarkan penjabaran di atas maka untuk mengetahui lebih mendalam tentang
tembaga sulfat pentahidrat maka dilakukanlah percobaan tentang cara pembuata terusi
(CuSO4.5H2O).
D. ALAT DAN BAHAN
1. Alat :
a) Beaker glass
b) Batang pengaduk
c) Kaca Arloji
d) Pipet ukur
e) Erlenmeyer
f) Bola hisap
g) Kaki tiga
h) Kawat kasa
i) Corong
j) Penyaring
2. Bahan :
a) Kawat tembaga
b) Kertas saring
c) HNO3 pekat
d) H2SO4 pekat
e) Aquadest
E. PROSEDUR KERJA
Prosedur kerja dari percobaan ini adalah :
30 ml air + 11,9 H2SO4pekat
+ 11,5 ml HNO3 Aduk
Uap coklat hilang
Biarkan sampai
terbentuk kristal
Menyaring kristal yang terbentuk,
lalu didekantasi
dengan aquadest
7 gram keping tembaga
F. TABEL PENGAMATAN
Perlakuan Pengamatan
30 mL air + 11,9 mL H2SO4 pekat H2SO4 larut dalam air, larutannya
bening
Masukan 7 gram kawat tembaga Kawat tembaga terlihat mengkilat
Masukan 17,5 mL HNO3 pekat secara hati-hati Tembaga perlahan- lahan larut, warna
larutan menjadi biru keruh
Panaskan larutan dan aduk Timbul gas warna cokelat dan larutan
berubah menjadi biru terang
Disaring ketika masih panas Terbentuk filtrat dan residu
Kristal yang terbentuk disaring, dan didekantasi
dengan aquadest, kemudian timbang.
Reaksi :
1. H2SO4(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + HSO4ˉ(aq)
2. 3Cu(s) + 8HNO₃(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
3. 2Cu + 2H2SO4(aq) + O2(g) → 2CuSO4 + 2H2O(l)
4. Cu(s) + 3H2O(l) + H2SO4(aq) + 2HNO3(aq) →CuSO4.5H2O(aq) + 2NO2(g)
G. PERHITUNGAN
Berat kawat tembaga awal = 7 gram
Mr Cu = 63,5 gr/mol
Mr CuSO4.H2O = 249,5 gr/mol
Massa kristal CuSO4.5H2O = 19.7 gr(hasil percobaan)
Cu(s) + 3H2O(l) + H2SO4(aq) + 2HNO3(aq) →CuSO4.5H2O(aq) + 2NO2(g)
Mol Cu =
massa
Ar= 7 g
63.5 g /mol=0.11 mol
Mol CuSO4.5H2O = mol Cu = 0.11 mol
Massa CuSO4.5H2O secara teoritis = Mol x Mr
= 0,11 mol x 249,5 g/mol
= 27.445 gr
% Rendemen = massa percobaan
massa teoritisx100
= 19.7 g27.445
x100
= 71.78 %
H. PEMBAHASAN
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui teknik pembuatan CuSO4.5H2O,
dimana bahan yang digunakan yaitu aquadest (H₂O), asam nitrat pekat (HNO₃), asam
sulfat pekat (H₂SO₄), kertas saring dan kawat tembaga (Cu), hal yang pertama
dilakukan yaitu memasukan 30 mL air kedalam beaker glass, kemudian mencampurkan
larutan H₂SO₄ pekat sebanyak 11,9 mL. Hal ini bertujuan agar tidak terjadi ledakan
karena pengenceran asam sulfat pekat dengan air menghasilkan panas yang bersifaf
eksotermis karena daya tarik asam sulfat terhadap air sangat kuat, dimana reaksi yang
terjadi:
H₂SO₄(aq)+ H₂O(l) → H₃O (aq) + HSO₄ˉ(aq).
Kemudian menambahkan sebanyak 7 gram tembaga pada larutan tersebut ,
larutan asam sulfat tersebut berfungsi untuk membuat suasana asam dan membentuk
gugus sulfat pada tembaga hingga terbentuk tembaga sulfat sehingga untuk melarutkan
kawat tembaga tersebut ditambahkan 17,5 ml asam nitrat pekat, karena tembaga dapat
teroksidasi dan larut dalam asam nitrat pekat sehingga akan terjadi reaksi :
3Cu(s) + 8HNO ₃(aq) → 3Cu(NO3)2(aq)+ 2NO(g) + 4H2O(l)
Apabila ketiga larutan tersebut tercampur maka akan mengeluarkan gas NO yang
tidak berwarna, namun pada percobaan ini gas yang dihasilkan berwarna coklat, hal ini
disebabkan karena gas NO sangat reaktif terhadap oksigen membentuk gas NO2 yang
berwarna cokelat,
Reaksi nya adalah:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
Setelah itu dilakukan pemanasan sampai gas berwarna cokelat tersebut tidak
keluar lagi, dimana pemanasan tersebut berfungsi untuk mempercepat reaksi. Dari
proses pemanasan yang dilakukan, terbentuk larutan berwarna biru tua. Kemudian
dilakukan proses penyaringan pada saat larutan tersebut masih panas. Tujuannya untuk
memisahkan tembaga yang tidak larut. Filtrat hasil penyaringan didinginkan pada suhu
kamar agar terbentuk kristal tembaga (II) sulfat pentahidrat. Persamaan reaksi yang
belangsung adalah :
Cu(NO3)2 + H2SO4 → CuSO4+ 2HNO3
CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O
I.KESIMPULAN
Kesimpulan dari percobaan ini adalah:
1. Garam terusi (CuSO4.5H2O) dapat dibuat dengan teknik kristalisasi menggunakan
H2SO4 pekat dan HNO3 pekat, dimana garam tembaga sulfat (CuSO4) tersebut
berwarna biru tua.
2. Rendamen yang diperoleh sebesar 71.78 %
DAFTAR PUSTAKA
Keenan, Kleinfelter, Wood. 1992. Kimia Untuk Universitas. Jilid 2. Edisi Keenam. Erlangga.
Jakarta.
Petrucci, Ralph H, 1987, alih bahasa Suminar Ahmadi, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan
Modern, Jilid 3, Penerbit Erlangga
Sugiyarto, Kristian H.2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Svehla, G.1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta : PT Kalman
Media Pusaka.