ACARA II PENENTUAN MASSA RUMUS ZAT

A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Air adalah molekul penting dalam kehidupan. Air memiliki

berbagai peran. Air juga dapat ditemukan di sekitar lingkungan

kehidupan. Molekul air berada di dalam bebagai senyawa seperti

senyawa padat, cair, maupun gas. Air yang tekandung di dalam

senyawa padat disebut air kristal.

Senyawa padat yang mengandung air kristal disebut hidrat. Hidrat

adalah zat murni yang mengikat air stabil pada suhu tertentu dan

kelembapan atsmofer. Air kristal yang terkandung dalam hidrat dapat

di hilangkan jika di panaskan pada suhu >100°C. Hidrat yang telah

kering di sebut dengan anhidrat. Senyawa hidrat dan anhidrat memiliki

peran perbedaan sifat dan karakteristik yang berbeda.

Hidrat kupri sulfat adalah fungsida. Hidrat kupri sulfat memiliki

banyak manfaat dalam bidang perikanan dan pertanian. Di pasaran,

kupri sulfat dapat ditemukan dalam bentuk kristal garam maupun

hidrat langsung. Penggunaan kupri sulfat dalam bentuk garam cukup

ditamburkan. Jika dalam bentuk hidrat harus dicampurkan oleh

senyawa-senyawa tertentu agar hasilnya optimal. Campuran hidrat

kupri sulfat dan CaOH menghasilkan Burdeaux Mixture. Burdeaux

mixture ini berguna untuk mengendalikan jamur pada tanaman.

Apabila hidrat dicampurkan dengan ammonium karbonat maka dapat

digunakan untuk mencegah kelembaban pada tanaman. Selain itu,

hidrat kupri sulfat juga dapat berperan sebagai pestisida dalam bidang

pertanian. Contohnya adalah sebagai pengendalian gulma pada saluran

air, penjernih air kolam renang dengan cara membunuh alga yang

tumbuh, dan membersihkan siput-siput kecil pada aquarium.

Penggunaan hidrat kupri sulfat yang berlebihan dapat menyebabkan

keracunan dan pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, penggunaan

hidrat kupri sulfat harus sesuai dengan dosis yang dianjurkan.

2. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum acaara II Penentuan Massa Rumus Zat

adalah menetukan masa rumus zat hidrat kupri sulfat.

B. Tinjauan Pustaka

Menurut hukum penggabungan kimia, setiap zat di jelaskan oleh

suatu rumus kimia yang menyatakan jumlah molekul atom relatif yang ada

dalam zat itu. Ada dua jenis rumus, yaitu rumus molekul dan rumus

empiris. Rumus molekul suatu zat menjelaskan jumlah atom setiap unsur

dalam satu molekul zat itu. Rumus empiris suatu senyawa adalah rumus

paling sederhana yang memberikan jumlah atom yang ada dalam senyawa

itu. Rumus empiris suatu senyawa ialah rumus yang paling sederhana yang

memberikan jumlah atom relatif betul untuk setiap jenis atom yang ada

didalam senyawa itu (Oxtoby, 1999).

Kristal adalah benda padat yang mempunyai permukaan-

permukaan datar. Karena bnyak zat padat seperti garam, kuarsa, dan salju

ada dalam bentuk-bentuk yang jelas simetris, telah lama para ilmuwan

menduga bahwa atom, ion ataupun molekul zat padat ini juga tersusun

secara simetris. Karakteristik kristal adalah seksi terkecil dari suatu kisi

kristal yang dapat di guanakan untuk memerikan struktur kristal itu di

sebut suatu sel satuan. Secara teoritis, kristal eseluruhan dapat di

reproduksi dengan menyusun sel-sel satuan itu. Krital yang berlainan

dapat di kelompokkan menurut panjang relatif ( dari) ketiga sumbu sel

satuan itu dan besar relatif ketiga sudut yang di apit oleh sumbu-sumbu

itu. Dengan di kelompokan seperti ini, terdapat 6 penataan kristal yang

secar mendasar berlainan. Penataan fisika atau anorganik. Dua dari sitem

yang paling lazim untuk kristal sederhana ialah kubus dan

hexagonal(Keenan, 1984).

Air yang terikat secara kimia jumlahnya tertentu, menurut suatu

perbandingan berat yang tergantung dari macam bahan. Energi yang

mengikat air relative besar disini, maka diperlukan energi lebih banyak.

Dengan kata lain suhu lebih tinggi untuk menghilangkannya. Air kristal

yaitu air yang terikat sebagai molekul atau ion-ion dalam kristal. Air ini

berbentuk H2O. contoh: CuSO4.5H2O, BaCl2.2H2O, dan sebagainya.

Bentuk air ini penting dalam analisa, karena pembentukan kristal banyak

digunakan dalam eksikator pengeringan. Air konstitusi yaitu air yang

merupakkan bagian molekul zat padat yang bersangkutan tertapi tidak

berbentuk H2O. Contoh: Ca(OH)2 yang dipanaskan terurai menjadi CaO +

H2O, NaHCO3yang terurai menjadi Na2CO3 + CO2 + H2O. dalam hal ini

suhu agak rendah sudah mampu menyebabkan penguraian (Harjadi,1990).

Kristal-kristal es, garam, kuarsa, atau permata telah

membangkitkan keingintahuan manusia sejak dulu. Tetapi pengetahuan

dasar mengenai keadaan kristal baru dikembangkan akhir-akhir ini saja,

mulai dengan ditemukannya alat-alat optik dan berlangsung sampai abad

sekarang dengan berkembangnya difraksi sinar X. Kinci pemahaman ini

ialah bahwa keteraturan kristal yang diamati dari tingkat makroskopis

didasari keteraturan kelompok atom, ion atau molekul dalam tingkat

makroskopis saja (Petrucci, 1985).

Rumus empiris menunjukkan perbandingan jumlah atom unsur-

unsur yang terdapat dalam satu senyawa, dimana perbandingan itu

dinyatakan dalam bilangan bulat terkecil. Bilangan nulat ini bisa

didapatkan dari analisis terhadap senyawa itu, yaitu dengan

mengkorversikan hasil analisis menjadi kauntitas masing-masing unsur

yang terdapat dalam suatu bobot tertentu senyawa itu, yang dinyatakan

dalam mol atom-atom. Bobot molekul suatu senyawa, yang dihitung dari

bobot atom unsur-unsur pembentuknya, merupakan massa rata-rata (dalam

u) molekul itu. Massa rata-rata dihitung dengan memperhatikan antara

berbagai isotop unsur-unsur yang terdapat dalam senyawa itu. Untuk

setiap molekul yang terbentuk dari nuklida tertentu, bobot molekul nuklida

dapat ditentukan dengan manjumlah massa atom nuklida. Caranya sama

dengan menghitung bobot molekul dari massa atom (Rosenberg,1980).

Analisis gavimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat

suatu unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan secara

analisis gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal ke senyawa

dan berat atom unsur-unsur yang menyusunnya. Pemisahan unsur-unsur

atau senyawa yang dikandung dilakukan dengan beberapa cara, seperti :

metode pengendapan, metode penguapan, metode elektro analisis, atau

berbagai macam metode lainnya. Pada praktiknya, dua metode pertama

adalah yang terpenting. Merode gavrimetri memakan waktu cukup lama,

adanya pengotor pada konstituen dapat di uji dan bila perlu faktor-faktor

koreksi dapat di gunakan ( Khopkar, 2008).

Senyawa-senyawayang

dibentukolehlogamtembagamempunyaibilanganvalensidibawahnya.Logam

tembaga juga dinamakan cupro untuk yang bervalensi +1 dan cupri yang

bervalensi +2. Garam-garam tembaga (II) umunya berwarna biru, baik

dalam bentuk hidrat, padat, maupun dalam larutan air (Vogel, 1985 dalam

penurunan kadar tembaga pada limbah cair industri kerajinan perak

dengan presipitasi menggunakan natriumn hidroksida. Andaka, 2008).

Warna violet akan terbentuk bila ion cupri (Cu2+) berinteraksi

dengan ikatan peptida dalam suasana basa.Reagen ini dicampurkan dengan

larutan protein, didiamkan selama 15-30 menit, kemudian diukur

serapannya pada 540 nm. Keuntungan utama pada teknik ini adalah tidak

adanya gangguan dari senyawa yang menyerap pada panjang gelombang

yang lebih rendah (Herawati, 2012 ).

Analysis type CS92 (TG-DTA’92)adalah alat yang dapat

digunakan untukmenentukan perubahan berat, temperatur

peleburan,temperatur perubahan fasa titik rekristalisasi, titiktransisi glass

dan entalpi dari suatu bahan[1]. AlatTG-DTA telah dilakukan penggantian

rod, danhanging conection balance yang berfungsi untukpenentuan

perubahan berat dan aliran panas sampelyang dianalisis, oleh sebab itu

perlu dilakukan ujifungsi. Uji fungsi yang akan dilakukan adalahanalisis

thermogravimetri, yaitu perubahan beratsebagai fungsi perubahan suhu

dan waktu sertaenergi yang dibutuhkan dalam reaksi yang terjadi.Dengan

menggunakan bahan uji yang mengalamiperistiwa dehidrasi, dan peruraian

maka diharapkanakan diperoleh hasil berupa penurunan berat dan energi

yang diperlukan (Indaryati, 2008).

Kristalisasi adalah peristiwa pembentukan partikelpartikel zat

padat dalam dalamsuatu fase homogen. Kristalisasi dari larutan dapat

terjadi jika padatan terlarutdalam keadaan berlebih (di luar kesetimbangan,

maka sistem akan mencapaikesetimbangan dengan cara mengkristalkan

padatan terlarut. Pembentukan kristal dari larutan homogeny tidak terjadi

tepat pada harga konsentrasi ion sesuai dengan hasil kali kelarutan, tetapi

baru akan terjadi saat konsentrasi zat terlarut jauh lebih tinggi daripada

konsentrasi larutan jenuhnya. Makin tinggi derajat lewat jenuh, makin

besar kemungkinan membentuk inti baru. Keuntungan paling utama dari

pengolahan menggunakan kristalisasi adalah dihasilkannya kristal fosfat

yang hamper murni dan berkadar air rendah (Dewi, 2003).

Faktor yang menyebabkan perbedaan fasa kristal cair adalah

konformasi molekul dan ikatan tak jenuh. Adanya ikatan raangkap

menyebabkan molekul menjadi lebih ruah. Keruahan molekul ini

merupakan salah satu faktor lebarnya fasa kristal caik. Kekuatan interaksi

antar molekul sangat beperan penting dalam perubahan fasa suatu

senyawa. Pembentukan kristal cair ionik supramolekuler biasanya

sebagian terstabilkan oleh interaksi ionik dan ikatan sekunder kation-

anion. Konformasi memungkinkan terjadinya interaksi yang lebih kuat

(Hardian, 2010).

C. Metode Praktikum

1. Waktu dan Tempat

Praktikum Acara II Penentuan Masa Rumus Zat dilaksanakan pada

hari Senin, 1 Oktober 2012 pada pukul 10.00-12.00 WIB bertempat di

Laoraturium Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian,

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Alat

a. Krus dan tutupnya

b. Oven

c. Desikator

3. Bahan

a. Hidrat Kuprisulfat

4. Cara Kerja

Nyala pembakar dibesarkan, sampai krus menjadi berwarna merah selama 30 menit

Dipanaskan dalam keadaan terbuka

Didinginkan dan dimasukkan ke dalam desikator

Isi krus ditimbang

0,5 gram hidrat kuprisulfat Krus kosong ditimbang

D. Hasil dan Pembahasan

1. Hasil Pengamatan

Tabel 2.1 Keadaan Krus Sebelum dan Sesudah Pemijaran

Kelompok A B C D

Warna

Awal Akhir

24 11,7014

gram

11,541

gram

0,1604

gram

0,3290

gram

Biru

Tua

Biru

Muda

Sumber : Laporan Sementara

Keterangan

A : krus dan isi sebelum dipanaskan

B : krus dan isi setelah di pansakan

C : berat air

D : berat CuSO4

X : berat krus

C = A-B

D = B-X

2. Analisis Hasil Pengamatan

Perhitungan massa rumus zat :

Krus + isi sebelum pemijaran = 11,701

Krus + isi setelah pemijaran = 11,541

Berat air = 0,160

X . mol CuSO4 = mol H2O

X( g CuSO4Mr CuSO4

) = ( g H 2 OMr H 2 O

)

X .0,3290159,5

= 0,1604

18

0,002 X = 0,009

X = 5

Massa Rumus CuSO4.5H2O = 63,5+32+64+10+80 = 249,5

3. Pembahasan

Pada p r ak t i kum aca ra I I i n i menggunakan

CuSO 4 sebagai bahan untuk menentukan massa –massa rumus

hidrat, karena CuSO4 bersifat mengikatair berbentuk kristal.

Tujuan pemanasan yang dilakukan terhadap krusyang berisi

hidrat-kupri sulfat yaitu untuk menghilangkan air kristal padahidrat

sehingga menjadi gram anhidrat. Pemanasan ini dilakukan

dalamoven.Setelah pemanasan dilakukan, krus + isi

dimasukkan ke dalam eksikator sebagai alat pendingin guna

menstabilkan suhu sebelum ditimbang. Beratair kristal diperoleh

dengan membandingkan selisih antara berat krus + isisebelum dan

sesudah pemijaran dilakukan.

Hidrat kupri sulfat adalah kristal yang mengikat air sehingga untuk

menghitung massa rumusnya harus diketahui jumlah air yang diikat

oleh kristal. Untuk mengetahui jumlah air yang diikat, hidrat kupri

sulfat dipanggang dengan suhu 1050C. Pemanggangan ini dilakukan

selama >3 jam didalam oven. Hidrat yang telah dipanggang,

didinginkan dalam desikator. Setelah suhunya stabil, hidrat ditimbang

kembali. Hidrat yang tidak mengikat air disebut dengan garam

anhidrat. Metode pemanggangan hidrat untuk menghasilkan anhidrat

ini disebut dengan gravimetri.

Berdasarkan pengamatan yang telah kami lakukan, warna hidrat

kupri sulfat berubah setelah dipanaskan. Warna hidrat kupri sulfat

berubah dari warna biru tua menjadi biru muda. Berat hidrat+krus

sebelum pemanggangan adalah 11,7104 gram. Setelah dipanggang,

berat hidrat+krus adalah 11,541 gram. Selisih berat hidrat dan anhidrat

adalah 0,1604 gram. Perubahan warna biru menjadi warna yang lebih

pucat (berkurang warna birunya) dan berkurangnya berat zat setelah

pemanggangan, disebabkan oleh air yang pada awalnya terikat oleh

kupri sulfat melepaskan diri menjadi uap air. Saat proses

pemanggangan, molekul air mempunyai energy kinetic untuk

melepaskan ikatan dan berubah menjadi uap air.

Nilai X berpengaruh pada perhitungan massa rumus zat. Penentuan

nilai X dapat dilakukan dengan membandingkan mol CuSO4 dengan

mol H2O. Menurut Harjadi (1990), rumus dari hidrat kupri sulfat

adalah CuSO4. 5H2O. Nilai X adalah mendekati 5. Faktor yang

menyebabkan kesalahan perolehan nilai X adalah:

a. Cara tidak sesuai dengan prosedur

b. Penyiapan bahan tercemar

c. Cara menimbang yang salah

d. Pemanggangan kurang sempurna

e. Bahan pengganggu tidak tersingkir seluruhnya

f. Perhitungan yang tidak tepat

Bahan yang dianalisa dalam percobaan ini adalah bahan yang

mengandung air dengan jumlah yang tidak menentu. Contoh bahan

demikian adalah bahan yang berasal dari hewan dan tumbuhan, bahan-

bahan higroskopis, dan sebagainya. Hidrat CuSO4 adalah contoh bahan

higroskopis. Jumlah air yang terkandung dalam zat tersebut tergantung

pada perlakuan yang diberikan, kelembapan tempat penyimpanan, dan

sebagainya. Aplikasi dari penentuan kadar air adalah penentuan

kandungan vitamin yang terkandung dalam suatu pangan. Selain itu,

penentuan kadar air dapat digunakan untuk menentukan kematangan

hasil panen. Kadar air juga berpengaruh pada daya tahan hasil panen.

Semakin sedikit kandungan air, maka akan semakin lama daya tahan

simpannya.

E. Simpulan dan Saran

1. Simpulan

Berdasarkan dari percobaan dan analisa data yang telah kami

lakukan, hal-hal yang dapat kami simpulkan antara lain:

a. Jumlah molekul air yang diikat oleh hidrat kupri sulfat adalah 5

molekul

b. Mr hidrat kupri sulfat adalah 249,5

2. Saran

Metode gavrimetri dengan cara pemanggangan adalah cara yang

tepat untuk menentukan kadar air pada suatu hidrat. Penentuan kadar air

akan di dapat secara tepat apabil cara sesuai dengan prosedur, bahan

tidak tercemar, cara menimbang dilakukan dengan benar,

pemanggangan dilakukan sampai hidrat benar-benar kering, bahan

pengganggu tersingkir seluruhnya, perhitungan dilakukan secara benar

dan tepat.

DAFTAR PUSTAKA

Andaka, Ganjar. 2008. Penurunan kadar Tembaga pada Limbah Cair Industri Kerajinan Perak dengan Presipitasi menggunakan Natrium Hidroksida. Jurnal Teknologi, Volume. 1 Nomor 2 , Desember 2008, 127 – 134.

Dewi, Devina Fitrika dan Ali Masduqi. 2003. Penyisihan Fosfat Dengan Proses Kristalisasi Dalam Reaktor Terfluidisasi Menggunakan Media Pasir Silika. Jurnal Purifikasi, Vol.4, No.4, Oktober 2003: 151-156.

Hardian, Arie. 2010. Sintesis Karakterisasi Kristal Cair Ionik Berbasis Garam Fatty Imizadolinium Sebagai Elektrolit Redoks Pada Sel Surya Tersentisisasi Zat Warna. Jurnal Sains dan Teknik, Vol.1, No.1, April 2010 : hal 7-16.

Harjadi, W. 1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Gramedia. Jakarta.

Herawati, Rina.2012. Analisis Protein. Dr.RH : Analisis Makanan_2. Analisis Protein.

Indaryati,Sutri, Iis Haryati dan Yanlinastuti. 2008. Uji Fungsi Alat Thermal GravimetriDifferential Thermal Analysis. Prosiding Seminar Pengelolaan Perangkat Nuklir Tahun 2008

Keenan, Charles W. 1980. Ilmu Kimia untuk Universitas. Erlangga. Jakarta.

Khopar S.M . 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press. Jakarta.

Oxtoby, David W dkk. 1999. Prinsip-prinsip Kimia Modern edisi Keempat Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Petrucci, Ralph H & Suminar. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid 2. Gelora Aksara Pratama. Bogor .

Rosenberg, Jeromel. 1980.Kimia Dasar Edisi Keenam. Eralangga. Jakarta.