PERCOBAAN VI

PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS DAN GARAM

RANGKAP

1. TUJUAN PERCOBAAN

1.1 Mempelajari pembuatan garam rangkap Kupri Ammonium Sulfat dan

garam kompleks Tetraammintembaga (II) Sulfat monohidrat.

1.2. Mempelajari sifat-sifat garam rangkap Kupri Ammonium Sulfat dan

garam kompleks Tetraammintembaga (II) Sulfat monohidrat.

II. DASAR TEORI

2.1. Ion Kompleks

Suatu kompleks didefinisikan sebagai ion yang tersusun dari atom

pusat yang mengikat secara koordinasi sejumlah ion atau molekul netral

yang dikenal sebagai ligan.

(Cotton, 1989)

Ion kompleks terdiri dari ion logam yang dikelilingi oleh

sejumlah ligan yang berupa molekul atau ion yang mempunyai

pasangan elektron bebas. Pada umumnya ion logam yang membentuk

ion kompleks dan mempunyai orbital d kosong pada ikatan yang terjadi

antara ion logam dan ligan adalah kovalen koordinasi.

Berdasarkan ikatan valensi, ikatan pada ion kompleks terjadi

karena adanya tumpang tindih orbital ligan yang berupa molekul atau

ion yang mempunyai pasangan elektron bebas dengan ion yang masih

kosong.

(Syarifudin, 1994)

2.2. Pembentukan Kompleks

Suatu ion (molekul) kompleks terdiri dari satu ion (atom) pusat

dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom pusat itu. Atom pusat

ini ditandai dengan bilangan koordinasi, suatu angka bulat yang

menunjukkan jumlah ligan (monodentat) yang dapat membentuk

kompleks yang stabil dengan atom pusat. Bilangan koordinasi

menyatakan jumlah ruangan yang tersedia sekitar atom/ion yang disebut

bulatan koordinasi yang masing-masing dapat terhuni 1 ligan

monodentat. Susunan logam-logam sekitar ion pusat adalah simetris.

Menurut G.N Lewis (1916), ketika menguraikan teorinya tentang

ikatan-ikatan kimia yang didasarkan atas pembentukan pasangan

elektron, menerangkan pembentukan kompleks terjadi karena

penyumbangan suatu pasangan elektron seluruhnya oleh satu atom

ligan kepada atom pusat. Salah satu fenomena yang paling umum yang

muncul bila ion kompleks terbentuk adalah perubahan warna dalam

larutan. Suatu fenomena lain yang penting yang sering terlihat bila

kompleks terbentuk adalah kenaikan kelarutan, banyak endapan bisa

melarut karena pembentukan kompleks.

(Vogel, 1079)

2.3. Pembuatan Senyawa Kompleks

Untuk membuat senyawa kompleks harus diperhatikan agar

hasilnya cukup banyak dan cara yang baik untuk mengisolasinya. Cara-

cara isolasi itu antar lain :

a. Penguapan pelarut dan pendinginan larutan yang pekat dalam

campuran pendingin es garam.

b. Penambahan pelarut yang bercampur dengan pelarut semula,

tetapi tidak melarutkan zat terlarut.

c. Untuk mempercepat kristalisasi yaitu dengan pendinginan dan

penambahan kristal zat terlarut.

d. Bila kompleks berupa kation, ke dalam larutan dapat

ditambahkan anion yang dapat menyebabkan terjadinya

endapan dan sebaliknya.

(Sukardjo, 1992)

2.4. Garam Kompleks dan Garam Rangkap

Beberapa garam dapat mengkristal dari larutannya dengan

mengikat sejumlah molekul air sebagai hidrat. Contoh: CuSO4,5H2O,

FeSO4.7H2O dan Al2(SO4)3.9H2O. Bentuk struktur dalam kristal terdiri

atas kation terhidrat dan anion terhidrat, seperti Cu(H2O)42+ dan

SO4(H2O)2- dalam CuSO4,5H2O. Selain itu banyak dijumpai ion logam

transisi dengan molekul atau ion ynag terikat lebih kuat daripada

molekul air. Contohnya, Co(NH3)63+ dan Fe(CN)6

3-.

Garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks misalnya

Heksaaminkobalt(II) Klorida, Co(NH3)6Cl3 dan

Kaliumheksaaminferat(III), K3Fe(CN)5. Garam rangkap adalah garam

kristalin ynag mempunyai dua anion atau kation yang berbeda.

Pembentukan garam rangkap terjadi apabila dua garam mengkristal

bersama-sama dalam perbandingan tertentu. Garam rangkap memiliki

struktur sendiri dan tidak harus sama dengan struktur garam

komponennya, misalnya garam alumina KAl(SO4)2.12H2O dan

Ferroaluminiumsulfat Fe(NH3)2(SO4).6H2O. Garam rangkap dalam

larutan akan terionisasi menjadi ion-ion komponennya (biasanya

terhidrat).

Garam rangkap dan garam kompleks yang dibuat dalam pelarut

air dan terionisasi menjadi ion-ion yang tidak sama persis jenisnya

sehingga kedua jenis garam tersebut mempunyai sifat yang berbeda,

misalnya kelarutannya, warna larutan, dan daya hantar listrik.

(Ahmadi, 1994)

2.5. Teori Kristalisasi

Kritalisasi adalah salah satu cata untuk memurnikan padatan yang

masih kotor, sebagai pelarut umumnya air, prinsip yang digunakan

disini adalah zat yang larut dalam air panas kelarutannya lebih besar

dari pada dalam air dingin :

Kristalisasi dengan pendinginan

Kristalisasi dengan penguapan

Kristalisasi dengan salting out

(Austin 1986)

2.6. Kompleks Werner dan Kompleks Logam Karbonil

Kompleks Werner adalah kompleks yang tidak berisi ikatan logam-

karbon dan kompleks sianida.Untuk membuat senyawa-senyawa

kompleks yang harus diingat adalah hasilnya harus cukup banyak,

adapun cara-cara isolasinya adalah :

Penguapan pelarut dan pendingin larutan yang pekat dalam

campuran pendingin es garam, kristalisasi dapat dipercepat dengan

penambahan sedikit kristal senyawa yang bersangkutan dan dengan

menggores dinding bejana bagian dalam.

Penambahan pelarut yang bercampur dengan pelarut semula, tetapi

tidak melarutkan zat yang terlarut. Pendingin, penambahan kristal

zat terlarut dapat mempercepat kristalisasi.

Bila kompleksnya berupa kation kedalam larutan dapat

ditambahkan anion yang dapat menyebabkan terjadinya endapan

dan sebaliknya. Kompleks logam karbonit adalah kompleks yang

paling sedikit berisi satu ikatan logam kation.

Senyawa golongan ini tidak mempunyai sifat garam. Seperti

golongan kompleks Werner dan bersifat kovalen umumnya larut dalam

pelarut non polar, mempunyai blok lebur dan titik didih rendah.

Pembuatan kompleks golongan ini dapat yang dilakukan dengan cara

destilasi, sublimasi, dan proses kromatografi.

(Sukardjo, 1992)

2.7. Kompleks Inert dan Labil

Suatu kompleks disebut labil bila ligannya dapat diganti dengan

ligan lain secara cepat, disebut inert bila penggantian ini berjalan secara

lambat. Walaupun biasanya kompleks yang stabil bersifat inert dan

kompleks yang tidak stabil bersifat labil, namun sebenarnya antara

keduanya tidak ada hubungan. Ini disebabkan karena labilitas

merupakan sifat kinetic dan stabilitas merupakan sifat thermodinamik.

Stabilitas kompleks ditentukan oleh energi reaksi, yaitu beda antara

energi hasil reaksi dan pereaksi. Bila energi reaksi ini besar, berarti

hasil reaksi stabil. Labilitas kompleks ditentukan oleh beda energi

senyawa tersebut dentat kompleks aktif. Bila energi ini besar, reaksi

lambat, kompleks bersifat inert.

(Sukardjo, 1992)

2.8. Kimiawi Ion Akuo dan Larutan Akuo

Di antara bebagai kristal, hidrat lainnya sulfat biru CuSo4.5H2O

yang paling dikenal. Ia dapat terhidrasi menjadi zat anhidrat yang

benar-benar putih. Penambahan ligan kepada larutan akuo

menyebabkan pembentukan kompleks dengan pertukaran molekul air

secra berurutan, Dengan NH3, misalnya spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+…

[Cu(NH3)4(H2O)2]2+.

(Cotton,1989)

2.9. Senyawa Kompleks

Senyawa kompleks merupakan senyawa yang molekul-molekulnya

tersusun dari gabungan dua molekul atau lebih molekul yang sudah

jenuh. Pembuatan dari kompleks-kompleks logam biasanya dilakukan

dengan molekul-molekul atau ion-ion tertentu. Penelitian-penelitian

pertama selalu memakai amoniak dan zat yang terjadi disebut

logammamine. Kemudian ternyata, bahwa anion-anion seperti CN-,

NO2-, NCS-, dan Cl- juga membentuk kompleks dengan logam-logam.

(Sukardjo, 1992)

Suatu ion atau molekul kompleks, terdiri dari atom (ion) pusat dan

sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom pusat itu. Jumlah relative

komponen-komponen ini dalam kompleks yang stabil nampak

mengikuti stoikiometri tertentu. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan

koordinasi yaitu suatu angka yang dapat menunjukan jumlah ligan yang

dapat membentuk kompleks yang stabil dengan satu atom pusat.

Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ruangan yang tersedia sekitar

atom ion pusat dalam apa yang disebut bulatan koordinasi yang masing-

masing dapat dihuni oleh suatu ligan.

(Vogel,1990)

2.10. Ligan

Ligan adalah molekul netral yang merupakan donor elektron.

Beberapa ligan yang umum adalah F-, Cl-, Br-, CN-, NH3, H2O, CH3OH,

OH-, ligan-ligan seperti ini bila menyumbang sepasang elektronnya

kepada sebuah atom ligan disebut ligan monodentat (ligan bergigi satu),

contohnya NH3, Cl-, CN-.

Ligan yang mempunyai dua atom donor yang dapat melekat pada

sebuah logam disebut ligan bidentat, misalnya etilendiamin dan ion

oksalat, sedangkan ligan yang mempunyai dua atau lebih atom donor

yang secara bersamaan dapat mengikat satu atom logam disebut ligan

polidentat, misalnya ligan tri-kuadripenta dan heksadentat.

(Brady, 1992)

2.11. Kristalisasi

Kristalisasi adalah cara untuk memurnikan padatan yang masih

kotor sebagai pelarut umumnya air, prinsip yang digunakan zat yang

larutdalam air panas kelarutannya lebih besar daripada dalam air dingin.

Ada 4 macam proses kristalisasi, yaitu:

1. Kristalisasi dengan Pendinginan

Berlaku untuk zat yang memiliki perubahan daya larut besar

terhadap perubahan suhu.

2. Kristalisasi dengan Penguapan

Berlaku untuk larutan yang mempunyai perubahan daya larut kecil

terhadap perubahan suhu sehingga bila temperature diubah relative

besar maka kristal yang akan terbentuk sedikit.

3. Kristalisasi Adiabatis

Merupaka gabungan dari a dan b. Metode ini sering disebut metode

vakum. Maksud dari pendinginan adalah memperkecil daya larut.

Sedangkan penguapan bertujuan membuat tekanan total dan

permukaan lebih kecil dari tekanan uappada suhu tersebut,

sehingga perubahan keadaan ini secara adiabatis karena

pendinginan terjadi karena penguapan sistem itu sendiri.

4. Kristalisasi dengan Salting Out

Pengeluaran garam dari larutan dengan penambahan zat baru ke

dalam laruatn dengan tujuan menurunkan daya larut solvent

terhadap solute, diusahakan dalam keadaan suhu dan tekanan tetap,

daya larut solventterhadap solute akan turun sehingga elepaskan

zat baru yang memiliki daya larut lebih besar dalam solvent

daripada solute awal.

(Cahyono, 1991)

III. METODE PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1. Alat

3 buah tabung reaksi besar dan kecil

1 buah gelas ukur 50 mL

1 buah gelas ukur 10 mL

2 buah gelas beker 100 mL

2 set gelas arloji

1 set pompa vakum

1 set pemanas

3.1.2. Bahan

kristal kupri sulfat pentahidrat

kristal ammonium sulfat

etil alkohol

3.2. Skema Kerja

1. Pembuatan garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O

Penambahan 10 mL akuades

Pemanasan sampai larut sempurna

Pendinginan dan pendiaman satu

malam

Pendinginan dengan water bath

Pendekantiran

Pengeringan

Penimbangan dan Perhitungan

4,99 g CuSO4.5H2O + 2,64 g (NH4)2SO4

Gelas Beker

Kristal

Kertas Saring

Filtrat

Hasil

2. Pembuatan garam kompleks Cu(NH3)4SO4(H2O)

Pengenceran dengan 5 mL akuades

Pencampuran

Pengadukan hinggal larut sempurna

Penambahan 8 mL etanol

Penutupan dengan gelas arloji

Pendiaman satu malam

Pengadukan

Pendekantiran

Pencucian dengan 3 mL campuran NH3

dengan etanol (1 : 1)

Pencucian dengan 5 mL etanol

Penyaringan dengan pompa vakum

Penimbangan

Penentuan mol NH3 yang diperlukan

Campuran

Gelas Beker

Kristal

Kertas Saring

Filtrat

Hasil

8 mL Larutan NH3 15 M

Cawan Penguapan

0,02 mol CuSO4.5H2O

Gelas Arloji

3. Perbandingan beberapa sifat garam tunggal, garam rangkap, dan

garam tunggal

Penambahan akuades 2 mL

Pengamatan perubahan yang terjadi

Penambahan tetes demi tetes NH3

Pengamatan perubahan yang terjadi

Pelarutan masing-masing dalam 5

mL akuades

Pembandingan warna larutan

Pengenceran setiap larutan dengan

20 mL akuades

Pencatatan perubahan warna

1 mL CuSO4

Tabung Reaksi

Hasil

Garam Rangkap (hasil perlakuan 1)

Tabung Reaksi

Garam Kompleks (hasil perlakuan 2)

Tabung Reaksi

Hasil

Pemanasan masing-masing tabung

reaksi

Pencatatan perubahan warna

Garam Rangkap (hasil perlakuan 1)

Tabung Reaksi

Garam Rangkap (hasil perlakuan 2)

Tabung Reaksi

Hasil