I. Judul Percobaan : Karbon

II. Hari/Tanggal Percobaan : Rabu, 12 Maret 2014 ( Pukul : 07.50 WIB )

III. Selesai Percobaan : Rabu, 12 Maret 2014 ( Pukul : 10.30 WIB )

IV. Tujuan Percobaan :

Mengetahui Cara Pembuatan Gas Karbon Dioksida

Mengetahui Sifat-Sifat Karbon dan Senyawanya

Mengidentifikasi Karbon dan Senyawanya

V. Tinjuan Pustaka

Karbon banyak terdapat di alam semesta, namun hanya 0,03% yang

terdapat dalam bumi. Karbon di dalam makhluk hidup, di dalam atmosfer, di

bukit kapur, dalam bentuk batu bara, dalam minyak bumi, gas alam dan

sebagainya. Karbon merupakan unsur terpenting dalam kehidupan sehari-

hari karena terdapat lebih banyak senyawa yang terbentuk dari unsur karbon.

Atom karbon memiliki nomor atom 6. Terletak pada golongan IV A dan

periode 2. Karbon memiliki sifat yang cenderung mengikat dirinya sendiri

dalam rantai-rantai atau cincin-cincin, tidak hanya dalam ikatan tunggal, C-C,

tetapi mengandung ikatan ganda C=C serta rangkap tiga, C≡C. Oleh karena

itu, senyawa karbon memiliki jenis yang sangat banyak di alam.

Karbon dioksida ditemukan di atmosfir bumi dan terlarut dalam air.

Karbon juga merupakan bahan batu besar dalam bentuk karbonat unsur-unsur

berikut: kalsium, magnesium, dan besi. Batubara, minyak dan gas bumi

adalah hidrokarbon. Karbon sangat unik karena dapat membentuk banyak

senyawa dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya. Dalam

banyak senyawa ini atom karbon sering terikat dengan atom karbon lainnya.

Ada sekitar sepuluh juta senyawa karbon, ribuan di antaranya sangat vital

bagi kehidupan. Ikatan kimia yang terdapat dalam kimia karbon, yaitu ikatan

kovalen, dan ikatan antara 2 atom karbon dapat berbentuk ikatan kovalen

tunggal, rangkap atau tripel. Unsur-unsur lain yang dapat membentuk

senyawa dengan atom karbon adalah unsur-unsur H, O, N, S, Cl dan P.

Sifat Fisika dan Kimia Unsur Karbon

a.      Sifat Fisika

   Fasa pada suhu kamar : padat

   Bentuk kristalin: intan dan grafit

   Massa jenis : 2,267 g/cm³ (grafit) dan 3,513 g/cm³ (intan)

   Titik leleh : 4300-4700 K

   Titik didih : 4000 K

   Densitas : 2,267 g/cm3 (grafit) 3,515 g/cm3 (intan)

   Kalor lebur : 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol (intan)

   Kalor uap : 355,8 kJ/mol

   Kalor jenis : 8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/molK (intan)

b.      Sifat Kimia

   Bilangan oksidasi : 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4

   Elektronegatifitas : 2,55 (skala pauli)

   Energi ionisasi : 1086 kJ/mol

   Energi ionisasi ke-2 : 2352,6 kJ/mol

   Energi ionisasi ke-3 : 4620,5 kJ/mol

   Jari-jati atom : 70 pm

   Jari-jari kovalen : 77 pm

   Jari-jari Vander Waals: 170 pm

   konduktifitas termal : 119-165 (grafit) 900-2300 (intan) W/mK

   Struktur Kristal : heksagonal

Karakteristik Karbon

Karbon memiliki beberapa karakteristik yang khas yaitu :

1. Atom karbon memiliki 4 elektron valensi, untuk mencapai kestabilan atom

karbon masih membutuhkan 4 elektron lagi yang didapat dengan cara

berikatan kovalen.

2. Atom unsur karbon relative kecil, ditinjau dari konfigurasi elektronnya,

dapat diketahui bahwa atom karbon terletak pada periode 2, yang berarti

atom ini memiliki dua kulit atom.

3. Atom karbon dapat membentuk rantai karbon. Berdasarkan penempatan

atom karbon dalam molekul, atom karbondigolongkan menjadi empat

golongan, yaitu atom karbon primer, sekunder,tersier dan kuarter

Atom C primer adalah atom C yang mengikat langsung satu atom

C lain.

Atom C sekunder adalah atom C yang mengikat langsung dua atom

C lain.

Atom C tersier adalah atom C yang mengikat langsung tiga atom C

yang lain.

Atom C kuartener adalah atom C yang mengikat 4 atom C yang

lain.

4. Bentuk Karbon

Karbon ditemukan di alam dalam bentuk alotropik grafit dan intan.

Grafit merupakan alotrop karbon. Ikatan yang

terdapat dalam grafit adalah sp2 dengan bentuk

datar/plane dengan sudut 120 derajat.  Elektron

ini dapat bergerak bebas sejauh dalam lapisan

karbon. Grafit terdiri atas lapisan atom karbon,

yang dapat menggelincir dengan mudah.

Artinya, grafit amat lembut, dan dapat

digunakan sebagai minyak pelumas untuk

membuat peralatan mekanis bekerja lebih lancar. Grafit sekarang umum

digunakan sebagai "timbal" pada pensil. Grafit berwarna kelabu. Akibat

delokalisasi elektron antar-permukannya, grafit dapat berfungsi sebagai

konduktor listrik.

Intan adalah salah satu contoh alotrop yang

terbaik dari karbon dan memiliki nilai ekonomi

yang tinggi, dimana sifatnya yang keras dan

memiliki optikal optis sehingga banyak dipakai

dalam berbagai industri dan untuk bahan baku perhiasan. Intan menjadi

mineral alami terkeras yang pernah ada, tidak ada unsur alam yang dapat

memotong intan maupun menarik (merenggangkan) intan.Setiap karbon yang

terdapat dalam intan berikatan secara kovalen pada empat atom karbon yang

lain dalam bentuk geometri tetrahedarl. Dan tetrahedarl ini membentuk 6

cincin karbon seperti sikloheksana dalam bentuk konformasi “kursi” sehingga

hal ini mengakibatkan tidak adanya sudut ikatan yang mengalami ketegangan.

Jalinan struktur kovalen yang stabil inilah membuat sifat intan menjadi keras.

Senyawa Karbon Organik Dan Senyawa Karbon Anorganik.

Senyawa karbon yang hanya dapat dibuat (disentesis) oleh tubuh (organ)

makhluk hidup disebut senyawa karbon organik, sedangkan senyawa yang dapat

di buat (disintesis) di luar tubuh makhluk hidup senyawa karbon anorganik.

Senyawa karbon organik dan senyawa anorganik di dasarkan kepada sifat dan

strukturnya.Senyawa alamiah karbon yang utama adalah zat-zat organik, misalnya

senyawa organik dalam jaringan tubuh makhluk hidup baik tumbuhan maupun

hewan. Selain itu, dalam bahan yang berasal dari benda hidup seperti arang dan

minyak bumi. Juga terdapat dalam senyawa organik komersial, misalnya senyawa

asam asetat (CH3COOH) dan freon (CFC). Senyawa karbon lainnya adalah

senyawa karbon anorganik, yaitu senyawa karbondioksida (CO2) dan batuan

karbonat (CO3) yang dikenal sebagai mineral seperti karbonat dari unsur IIA

(MgCO3, SrCO3, dan BaCO3). Juga kebanyakan terdapat dalam senyawa karbonat

dan bikarbonat, misalnya senyawa natrium karbonat (Na2CO3) dan natrium

bikarbonat (NaHCO3).

Di dalam kehidupan sehari-hari, karbon memang sangat berperan, terutama

pada mahluk hidup. Sebagian besar mahluk hidup mengandung atom karbon, ini

dapat diketahui jika mahluk hidup tersebut dibakar maka akan menyisakan zat

yang berwarna hitam, seperti kayu dibakar, binatang dibakar atau bahkan manusia

yang terbakar. Zat hitam sisa dari pembakaran itu adalah karbon.

Perbedaan senyawa organik dan senyawa anorganik

Perbedaan Senyawa karbon organik Senyawa karbon

anorganik

Kestabilan

terhadap

Pemanasan

kelarutan.

Titik lebur & titik

didih

Kereaktifan

struktur

Mudah terurai atau berubah

struktur.

Umumnya sukar larut dalam

Pelarut polar, tetapi mudah

larut dalam pelarut nonpolar.

Umumnya relatif rendah.

Kurang reaktif (sukar

bereaksi) dan jika beraksi

cenderung lambat.

Mempunyai rantai atom

karbon

Stabil pada pemanasan.

Mudah larut dalam

pelarut polar.

Ada yang sangat tinggi

tetapi ada pula yang

sangat rendah.

Reaktif dan umumnya

berlangsung cepat.

Tidak mempunyai rantai

atom karbon.

Senyawa-senyawa Unsur Karbon

1. Karbon monoksida(CO)

Karbon monoksida, rumus kimia C O , adalah gas yang tak

berwarna, tak berbau, dan tak berasa. Ia terdiri dari satu atom karbon yang

secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini,

terdapat dua ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi antara atom

karbon dan oksigen. Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran tak

sempurna dari senyawa karbon, sering terjadi pada mesin pembakaran

dalam. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen

dalam proses pembakaran. Karbon monoksida mudah terbakar dan

menghasilkan lidah api berwarna biru, menghasilkan karbon dioksida.

Karbon monoksida dapat dibuat secara komersil dengan hidrogen

melalui pembentukan uap kembali atau pembakaran sebagian hidrokarbon

dengan reaksi:

CO2(g) + H2(g) → CO(g) + H2O(l)

Dapat digunakan sebagai bahan bakar industri melalui reaksi:

2CO(g) +O2(g)→2CO2(g)

Gas CO juga dapat trjadi sebagai hasil samping pembakaran senyawa

organik dalam ruang kurang oksigen.

C8H18 +6O2(g) → 8CO(g) +4H2O(l)

Secara besar-besaran dapat dibuat dengan reaksi:

C(S) + H2O(l) → CO(g) +H2(g)

Gas CO sangat berbahaya bagi manusia maupun hewan, karena CO

berikatan kuat dengan hemoglobin darah. Hemoglobin berfungsi

mengedarkan oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh. Orang yang

mengisap CO akan kekurangan oksigen dan dapat berakibat fatal.

2.  Karbon Dioksida(CO2)

Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah

sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat

secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada

keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-

rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm

berdasarkan volume. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting

karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat. Karbon dioksida

mempunyai struktur molekul linier dan bersifat non polar. Gas ini larut

dalam air terdapat diudara dan sangat penting bagi tumbuhan sebagai

bahan fotosintesis serta merupakan komponen nafas yang dikeluarkan oleh

hewan ataupun manusia, karena dihasilkan dari oksidasi makanan dalam

tubuh.

CO2 dapat dibuat dengan membakar karbon senyawa hidrokarbon,

atau gas CO dengan oksigen yang cukup.

C(g) + O2(g) → CO2(g)

CH4(g) + 2O2(g)→ CO2(g) + H2O(l)

2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)

Dilaboratorium gas CO2 dapat dibuat dengan mereaksikan garam

karbonat dengan asam seperti :

CaCO3(s)+ 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Gas CO2 tidak beracun,tetapi konsentrasi yang terlalu tinggi dalam

udara adalah tidak sehat, karena merendahkan konsentrasi O2 dan

menimbulkan efek fisikologis yang membahayakan.

Jumlah CO2 yang sangat besar sekali dihasilkan oleh aktifitas

manusia, meningkatnya gas CO2 dikhawatirkan atmosfer mungkin menjadi

begitu panas, sehingga akan muncul perubahan suhu yang serius yang

sering juga disebut efek rumah kaca.

3. Karbonat (CO32-)dan Bikarbonat(HCO3

-)

Karbonat dan bikarbonat adalah senyawa yang melimpah dan

sangat berguna serta terkenal. Kebanyakan karbonat hanya sedik it larut

dalam air. Misalnya CaCO3, BaCO3, MgCO3 dan PbCO3. Banyak

bikarbonat hanya stabil dalam larutan air. Contohnya ialah Ca(HCO3)2,

Mg(HCO)3. Semua logam IA kecuali Litium membentuk karbonat yang

larut, dimana yang paling murah dan berguna adalah NaHCO3 (Soda kue),

Na2CO3 (Soda abu).

Sifat – sifat Karbonat (Soedarmadji, 1990):

Karbonatdanlogam – logam alkali dan ammonium tidaklarutdalam air.

Karbonatdalamlarutanbasalemahbiladigunakanuntukmenitrasiasamlem

ah di daerahtrayek pH phenophtaleinberubahmenjadikarbonat.

Sifat – sifat Bikarbonat (Soedarmadji, 1990)

Bikarbonatdalamkalsium, stronsium, boriumdan magnesium yang

larutdalam air.

Bikarbonatdanlogam – logam alkali larutdalam air

tetapikuranglarutdibandingkankarbonat – karbonat normal padanya.

Bikarbonatadalahzatamfoterdapatbereaksidenganbaik.

Biladipanaskanteruraimembentukkarbonat.

Karbon Aktif

Karbon Aktif adalah senyawa karbon yang memiliki

daya adsorbsi (daya serap) tinggi karena  mengalami proses aktivasi kimia

atau aktivasi  uap di mana saat proses aktivasi tersebut gas hidrogen, gas-

gas lain dan kandungan uap airnya terlepas dari permukaan material

karbon aktif. Setelah hilang/lepasnya gas-gas dan uap air tersebut, karbon

aktif memiliki daya adsorpsi (daya serap) super tinggi. Rata-rata karbon

aktif memiliki luas permukaan  500- 2000 m2/g. Dimana semakin besar

luas permukaannya , maka semakin banyak partikel yang bisa

diserap/diadsorpsi oleh karbon aktif. Karbon aktif  akan "mengambil"

senyawa organik dari cairan atau gas dengan cara "adsorpsi". Pada

proses adsorpsi, molekul organik yang berada di fase gas cair akan

di"tarik" dan di ikat ke permukaan pori karbon aktif yang disebut sebagai

adsorben (zat yang diserap). Karbon aktif sebagai subyek/pelaku penyerap

disebut adsorbat. (adi saputro, 2013)

Contoh yang mudah dari karbon aktif adalah yang banyak dikenal

dengan sebutan norit yang digunakan untuk mengatasi gangguan

pencernaan. Prinsip kerja norit adalah ketika masuk ke dalam perut dia

akan mampu menjerap bahan – bahan racun dan berbahaya yang

menyebabkan gangguan pencernaan. Kemudian menyimpannya didalam

permukaan porinya sehingga nantinya keluar nantinya bersama tinja.

Cara Mengidentifikasi Karbon dan Senyawanya

1. Adanya unsur karbon dapat ditunjukkan melalui cara kimia yaitu dengan uji

pambakaran. Pembakaran tidak sempurna akan menghasilkan arang atau

karbon, sedangkan pembakaran sempurna akan menghasilkkan gas CO2.

2. Uji air kapur, untuk mengenalinya di lakukan dengan cara mengalirkan gas

hasil pembakaran ke dalam air kapur. Hasil pembakaran sempurna senyawa

karbon berupa gas CO2 dan gas terseut dapat mengeruhkan air kapur karena

terjadi reaksi : CO2(g) + Ca (OH)2 →CaCO3(s)

3. Uji fuchsin (Magenta) dengan karbon, dapat mengubah warna larutan fuchsin

yang awalnya berwarna merah (magenta) menjadi tidak berwarna.

Teknik Ekstraksi Unsur Karbon

a.      Karbon dibuat dengan mereaksikan coke dengan silica SiO2

Karbon terdapat dialam sebagai grafit . Grafit buatan dengan mereaksikan

coke dengan silica SiO2 dengan reaksi sebagai berikut:

SiO2 + 3C (2500°C) SiC + Si (g) + C(graphite)

b.      Pembuatan karbon aktif

Karbon aktif merupakan bahan kimia yang saat ini banyak digunakan

dalam industri yang menggunakan proses absorbsi dan purifikasi. Karbon aktif

adalah nama dagang untuk arang yang mempunyai porositas tinggi, dibuat dari

bahan baku yang mengandung zat arang.

Aplikasi Senyawa Karbon dalam kehidupan sehari-hari

Karbon adalah suatu unsur yang sangat luwes dan berguna. Kegunaan

karbon hanya akan jelas terlihat apabila kita sebutkan satu persatu dalam berbagai

bentuk kehidupan sehari-hari.

Grafit, baik yang alamiah maupun sintetik mempunyai banyak kegunaan.

Kegunaannya itu di antaranya untuk bahan hitam dalam pensil biasa, pigmen

dalam cat hitam, bahan pembuatan krus (mangkok untuk bahan kimia), elektode

untuk penggunaan pada suhu yang sangat tinggi, pelumas kering, bila serbuk

grafit didispersikan dengan minyak akan dihasilkan pelumas cair.

Intan, terutama yang bernoda dan kecil-kecil digunakan dalam industri

untuk membuat bubuk penggosok yang paling keras untuk roda pengasah, ujung

mata bor dan gigi gergaji.

Karbon juga diperlukan untuk pigmen hitam di dalam tinta cetak untuk

buku, majalah dan surat kabar, kertas karbon, bahan bakar mobil, semir sepatu,

penguat dan pengeras bahan karet, ban dalam dan barang-barang karet, dan

sebagai unsur penting untuk konstruksi bermacam-macam peralatan listrik dan

nuklir, mulai dari sapu penyedot debu untuk rumah tangga sampai dinamo yang

paling besar dan rektor nuklir.

Karbon juga memiliki manfaat dibidang pertanian yaitu sebagai

pembangun bahan organik karena sebagian besar bahan kering tanaman terdiri

dari bahan organik, diambil tanaman berupa CO2. Selain itu karbon juga berperan

dalam pembuatan baja. Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar

dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan unsur karbon dalam

baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon

dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser

pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Unsur paduan lain yang biasa

ditambahkan selain karbon adalah (titanium), krom (chromium), nikel, vanadium,

cobalt dan tungsten (wolfram). Dengan memvariasikan kandungan karbon dan

unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan

kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan

kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas

(brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).

Karbon aktif berbentuk serbuk, dengan ukuran lebih kecil dari 0,18 mm.

Terutama digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Digunakan pada industri

pengolahan air minum, industry farmasi, terutama untuk pemurnian monosodium

glutamate, penghalus gula, pemurnian asam sitrat, pemurnian glukosa dan

pengolahan zat pewarna kadar tinggi.

Karbon aktif bentuk granular/tidak beraturan dengan ukuran 0,2 -5 mm.

Jenis ini umumnya digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Beberapa aplikasi

dari jenis ini digunakan untuk: pemurnian emas, pengolahan air, air limbah dan air

tanah, pemurni pelarut dan penghilang bau busuk. Karbon aktif itu mampu

menyerap 99,98 persen kandungan tembaga dalam air limbah.

Karbon aktif berbentuk pellet dengan diameter 0,8-5 mm. Kegunaaan

utamanya adalah untuk aplikasi fasa gas karena mempunyai tekanan rendah,

kekuatan mekanik tinggi dan kadar abu rendah. Di gunakan untuk pemurnian

udara, control emisi, penghilang bau kotoran dan pengontrol emisi pada gas

buang.

Gas CO2 dalam air akan membentuk senyawa H2CO3. Asam karbonat

H2CO3, bila ditambahkan ke dalam minuman (minuman berkarbonasi), akan

memberikan rasa tajam yang menyegarkan. Asam karbonat H2CO3, merupakan

bahan baku untuk pembuatan garam-garam karbonat.

CO2 dalam udara berfungsi untuk menjaga suhu permukaan bumi pada

malam hari agar tidak terlalu dingin. CO2 dalam udara dapat menyerap sinar infra

merah (sinar yang mengandung energi panas) dari sinar matahari yang

dipantulkan bumi. Pada malam hari CO2 melepaskan infra merah tersebut ke

permukaan bumi yang dingin sehingga permukaan bumi menjadi hangat.

VI. Alat dan Bahan

Alat:

Erlenmeyer pipa samping 1buah

Selang plastik 1buah

Karet penutup 1buah

Sumbat karet berlubang

Pipet tetes

Tabung reaksi 3buah

Pembakar spirtus 1buah

Kaki tiga 1buah

Gelas kimia 2buah

Baskom 1buah

Kertas saring 1buah

Bahan:

Batu marmer / kapur

Larutan Fuchsin

Larutan H2SO4 pekat

Larutan HCOOH pekat

Tembaga oksida/ CuO

Larutan HCl

Serbuk arang

Arang tulang

VII. Cara Kerja

1. Pembentukan gas CO2 dan Identifikasi Sifat Senyawanya

Catat volume gas

2. Pembentukan gas CO

3. Pembentukan gas CO dari oksidasi senyawa karbon

2 butir batu kapur CaCO3

Gas CO2

-dimasukkan ke erlenmeyer pipa samping

yang dihubungkan dengan selang ke gelas

ukur yang diletakkan terbalik di dalam

baskom berisi air.

-ditambah 10 mL HCl 4 M, ditutup dengan

karet penutup

Volume CO2

Lilin mati Jernih

Keruh

Diuji dengan gas CO2

Disalurkan ke air kapur

Disalurkan ke air

kapur beberapa saat

1 mL HCOOH pekat

Gas CO

-Ditambah asam sulfat pekat

-Dipanaskan di penangas air

-Diuji gas yang dihasilkan dengan lidi yang

membara dan lidi api menyala

4. Uji fuchsin untuk mengetahui sifat karbon

VIII. Hasil Pengamatan

Gas CO2

- Dimasukkan ke erlenmeyer pepa samping yang dihubungkan dengan air kapur menggunakan selang.

- Dipanaskan CuO + serbuk arang

CuO+Serbuk arang

1 sendok kecil arang tulang

Perubahan Warna

- Dimasukkan ke dalam tabung reaksi

- Di tambah 5 ml fuchsin

- Dikocok

- Disaring dengan kertas saring

No

.pe

rc

Prosedur Percobaan Hasil pengamatan Dugaan/Reaksi Kesimpu

lanSebelum Sesudah

1 HCl(aq):

Jernih

tidak

berwarna

CaCO3(s):

2 butir

berwarna

putih

Ca(OH

)2 :

Jernih

tidak

berwarna

CaCO3(s)

+ HCl(aq):

Gas

C

O2,timbul

gelembu

ng, lilin

mati.

Volume

gas CO2:

30mL

CaCO3:

larut

habis

Ca(OH)2:

larutan

keruh.

Ca(OH

)2:setelah

dipanask

an

menjadi

jernih

dan ada

padatan

keras Ca

yang

mengam

bang

CaCO3(s)+

HCl(aq)→CaCl2+

CO2(g) +H2O(l)

CO2(g)

+Ca(OH)2(aq)→

CaCO3(s) +

H2O(l)

CaCO3(s)+

CO2(g)

+H2O(l)→Ca2+(s)

+ 2HCO3-

Terbentu

k gas

CO2di

sertai

endapan

CaCo3

dan

padatan

keras Ca.

Gas CO2

ditandai

dengan

timbulny

a

gelembu

ng-

gelembu

ng gas

endapan

ditandai

dengan

keruhnya

air kapur

dan

terbentuk

padatan

keras

yang

mengam

bang.

2 HCOO

H(aq):

Jernih

tidak

berwarna

H2SO4(aq):

Jernih

tidak

berwarna

HCOO

H(aq)

+

H2SO4(aq):

terbentuk

gelembu

ng-

gelembu

ng gas

CO.

Gas CO

diujideng

an lidi

api

menyala,

lalu api

lidi mati

dan saat

gas

dikenaka

n lidi

membara

juga

mati.

HCOOH(aq)+

H2SO4(aq) →

CO(g) + H2O(l)+

H2SO4(aq)

Terbentu

k gas gas

CO, diuji

gas CO

dengan

lidi api

menyala,

lalu api

lidi mati

dan saat

gas

dikenaka

n lidi

membara

mati.

3 CuO(s):

serbuk

hitam

Serbuk

arang:

hitam

CuO(s)

+serbuk

arang :

hitam

Setelah

dipanask

2CuO(s)+ C(s) →

2Cu(s)+ CO2

CO2(g)

+Ca(OH)2→

CaCO3(s) +

Terdapat

gas

CO2dan

ditandai

dengan

gelembu

Air

kapur:

jernih,

tidak

berwarna

an pada

air kapur

terdapat

gelembu

ng-

gelembu

ng gas

CO2 dan

keruh,

terdapat

endapat

CaCO3

H2O(l) ng-

gelembu

ng gas.

4 Arang

tulang :

serbuk

hitam

Fuchsi

n(aq):

Merah

muda

(magenta

)

Arang

tulang +

Fuchsin=

Larutan

berwarna

hitam

Disaring

:

Filtrat:

larutan

jernih

tidak

berwarna

Residu:

Karbon

Atom karbon

dapat

mengadsorpsi

warna merah

pada fuchsin.

Karbon

dapat

menyera

p warna

larutan

fuchsin,

karena

karbon

memiliki

sifat

adsorpsi.

IX. Analisis Data

Pada percobaan pertama yaitu pembuatan gas CO2, 2 butir batu kapur

dalam erlenmeyer pipa samping yang ditambahkan 10 mL HCl 4 M dan

dihubungkan dengan selang ke dalam gelas ukur 50 mL yang diletakkan

terbalik di dalam baskom berisi air, terbentuk gas CO2 dengan volume 30 mL.

Gas CO2 tersebut selanjutnya diuji dengan menggunakan lidi menyala dan

dialirkan ke dalam air kapur. Pada saat diuji dengan lidi menyala, gas CO2

tersebut membuat api pada lidi mati dan pada saat dialirkan ke dalam air kapur,

gas CO2 membuat air kapur yang awalnya sedikit keruh (+) menjadi semakin

keruh (++). Ketika gas CO2 dialirkan lebih lama (berlebih) ke dalam air kapur,

air kapur menjadi semakin keruh (+++). Tahap selanjutnya air kapur yang telah

bercampur dengan CO2 dipanaskan beberapa saat hingga air kapur menjadi

lebih jernih dan terdapat endapan putih yang mengambang pada permukaan

larutan. Padatan ini berupa Ca2+.

Reaksinya adalah :

CaC O3(s )+2 HC l(aq )→ CaCl2(s )+H 2O(l )+C O2(g )

Ca(OH )2 (aq )+CO2 (g)→CaCO3(s)+H 2 O(l)

Ca(OH )2 (aq )+CO2 (g)→CaO(s)+H 2O(l)+CO2 (g)

CaCO3 (s)+CO2(g )+H 2O(l )→Ca(s)2+¿+2 HCO3 (aq )

−¿ ¿ ¿

Pada percobaan kedua, sebuah tabung reaksi yang berisi 1 mL HCOOH

pekat dan 0,5 mL H 2 SO4 pekat dipanaskan dalam penangas air yang

menghasilkan gas CO2. Adanya gas CO2 terbukti pada saat proses tersebut diuji

dengan menggunakan lidi membara yang membuat bara tersebut mati dan diuji

dengan lidi menyala yang membuat api pada lidi mati.

HCOOH (aq)+H 2 SO4 (aq)→ H 2 SO3 (aq)+H 2O(l)+CO2(g)

Pada percobaan ketiga, dimasukkan sedikit tembaga oksida halus (CuO)

dan sedikit serbuk arang (C) dalam erlenmeyer pipa samping dengan sumbat

dihubungkan ke dalam air kapur melalui selang plastik. Erlenmeyer yang

berisi campuran CuO dan serbuk arang dipanaskan sehingga menyebabkan air

kapur menjadi keruh serta terbentuk gelembung yang merupakan gelembung

gas CO2. Persamaannya yaitu :

2 CuO(s)+C(s )→ CO2(g)+Cu2 (s)

Ca(OH )2 (aq )+CO2 (g)→CaCO3(s)+H 2 O(l)

Pada percobaan keempat, sebuah tabung reaksi yang berisi campuran 1

sendok arang tulang yang berwarna hitam ditambahkan 5 mL Fuchsin

berwarna magenta dikocok yang menghasilkan warna hitam. Campuran

tersebut kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring yang

menghasilkan filtrat berupa larutan jernih tak berwarna dan residu berupa

serbuk hitam arang tulang.

X. Pembahasan

Pada percobaan pertama yaitu pembuatan gas CO2, 2 butir batu kapur

(CaCO3) dalam erlenmeyer pipa samping yang ditambahkan 10 mL HCl 4 M

dan dihubungkan dengan selang ke dalam gelas ukur 50 mL yang diletakkan

terbalik di dalam baskom berisi air, terbentuk gas CO2 dengan volume 30 mL.

Gas CO2 tersebut selanjutnya diuji dengan menggunakan lidi menyala dan

dialirkan ke dalam air kapur. Pada saat diuji dengan lidi menyala, gas CO2

tersebut membuat api pada lidi mati. Hal tersebut terjadi karena pada proses

pembakaran membutuhkan O2 yang cukup, namun karena uap (CO2) yang

dihasilkan banyak, maka menyebabkan proses tersebut kekurangan oksigen

sehingga api pada lidi mati, dan pada saat gas CO2 dialirkan ke dalam air

kapur, gas CO2 membuat air kapur yang awalnya sedikit keruh (+) menjadi

semakin keruh (++) karena hal tersebut membuktikan bahwa terdapat endapan

CaCO3 hasil reaksi antara CO2(g) dan Ca(OH)2(s). Ketika gas CO2 dialirkan

lebih lama (berlebih) ke dalam air kapur, air kapur menjadi semakin keruh (++

+) karena pengguanan waktu untuk perbandingan kurang, sehingga air kapur

belum mengalami reaksi yang kedua. Tahap selanjutnya air kapur yang telah

bercampur dengan CO2 dipanaskan beberapa saat hingga air kapur menjadi

lebih jernih dan terdapat endapan putih yang mengambang pada permukaan

larutan. Padatan ini berupa Ca2+.

Reaksinya adalah :

CaC O3(s )+2 HC l(aq )→ CaCl2(s )+H 2O(l )+C O2(g )

Ca(OH )2 (aq )+CO2 (g)→CaCO3(s)+H 2 O(l)

Ca(OH )2 (aq )+CO2 (g)→CaO(s)+H 2O(l)+CO2 (g)

CaCO3 (s)+CO2(g )+H 2O(l )→Ca(s)2+¿+2 HCO3 (aq )

−¿ ¿ ¿

Pada percobaan kedua, sebuah tabung reaksi yang berisi 1 mL HCOOH

pekat dan 0,5 mL H 2 SO4 pekat dipanaskan dalam penangas air yang

menghasilkan gas CO. Bara pada lidi mati karena dengan ini membuktikan

bahwa kadar O2 pada proses pembakaran dalam larutan kapur sedikit (Keenan

W, 1984:328). Pada saat diuji dengan lidi menyala, gas CO membuat api pada

lidi mati.

HCOOH (aq)+H 2 SO4 (aq)→ H 2 SO3 (aq)+H 2O(l)+CO2(g)

Pada percobaan ketiga, dimasukkan sedikit tembaga oksida halus (CuO)

dan sedikit serbuk arang (C) dalam erlenmeyer pipa samping dengan sumbat

dihubungkan ke dalam air kapur melalui selang plastik yang kemudian

erlenmeyer yang berisi campuran CuO dan serbuk arang dipanaskan sehingga

menyebabkan air kapur menjadi keruh dikarenakan adanya endapanCaCO3 (s)

serta terbentuk gelembung yang merupakan gelembung gas CO2. Reaksinya:

2 CuO(s)+C(s )→ CO2(g)+Cu2 (s)

Ca(OH )2 (aq )+CO2 (g)→CaCO3(s)+H 2 O(l)

Pada percobaan keempat, sebuah tabung reaksi yang berisi campuran 1

sendok arang tulang yang berwarna hitam ditambahkan 5 mL Fuchsin

berwarna merah (magenta) dikocok yang menghasilkan larutan berwarna

hitam. Campuran tersebut kemudian disaring dengan menggunakan kertas

saring yang menghasilkan filtrat berupa larutan jernih tak berwarna dan residu

berupa serbuk arang tulang. Filtrat yang dihasilkan berupa larutan jernih tak

berwarna dikarenakan karbon menyerap molekul organik yang berada di fase

gas cair pada fuchsin, kemudian molekul organik tersebut ditarik dan diikat ke

permukaan pori karbon aktif sehingga menyebabkan warna magenta pada

fuchsin hilang dan proses penyerapan warna tersebut dinamakan proses

adsobrsi.

XI. Diskusi

Pada percobaan pertama, saat penambahan CO2 berlebih pada larutan

Ca(OH)2, larutan menjadi lebih keruh dibandingkan dengan yang sebelumnya.

Hal ini karena penggunaan waktu yang kurang sehingga bikarbonat belum larut

dengan sempurna. Seharusnya semakin CO2 yang bereaksi dengan CaCO3 yang

semakin banyak maka akan membentuk bikarbonat yang lebih larut sehingga

larutan menjadi jernih kembali.

Pada percobaan kedua, saat larutan HCOOH dan H2SO4 diuji dengan lidi

menyala, gas yang dihasilkan membuat api pada lidi mati, karena lidi menyala

yang digunakan untuk menguji letaknya terlalu ke atas, sehingga gas CO yang

dihasilkan bereaksi dengan O2 membentuk gas CO2 yang dapat membuat api

pada lidi mati. Uji CO akan berhasil jika mereaksikan H2SO4 pekat dengan

HCOONa yang bila gas hasil dari reaksi dipanaskan dan dipijarkan akan

berwarna biru khas.

XII. Kesimpulan

Pembuatan gas karbon dioksida dapat dilakukan dengan proses

pembakaran senyawa organik dan mereaksikan senyawa anorganik dengan

asam. Serta dapat diketahui sifat karbon dan senyawanya. Sifat yang dimiliki

karbon yaitu dapat mengadsorpsi serta sifat yang dimiliki karbon monoksida

yaitu tak berwarna, tak berbau, dan tak berasa. Untuk mengidentifikasi karbon

dan senyawanya dapat dilakukan dengan uji gas yang dihasilkan menggunakan

air kapur dan api.

XIII. Pertanyaan dan jawaban

1. Jelaskan mengapa air kapur yang keruh karena gas yang terjadi

menjadi jernih dan keruh kembali bila dipanaskan ?

Jawaban :

Gas CO2 yang bereaksi dengan Ca(OH)2 akan membuat bikarbonat

larut sehingga larutan menjadi jernih dan menjadi keruh kembali

ketika larutan Ca(HCO3)2 dipanaskan, bikarbonat akan terurai dan

endapan muncul kembali. Reaksinya:

Ca(HCO3)2 dipanaskan

CaCO3 (s)+CO2(g )+H 2O(l )

2. Pada permukaan air kapur terdapat lapisan putih keruh dan keras,

apakah zat tersebut ?

Jawaban :

Lapisan putih keruh dan keras yang mengambang pada permukaan air

kapur adalah Ca2+.

XIV.Daftar Pustaka

Anonim. 2013. Karbon.(online).(http://id.wikipedia.org/wiki/karbon);

diakses tanggal 14 Maret 2014 pukul 20.00

Anonim. 2013. Karbon aktif. (online).

(http://id.wikipedia.org/wiki/karbon_aktif); diakses tanggal 14 Maret

2014 pukul 20.00

Anonim. 2013.Karbon Dioksida. (online).

(http://id.wikipedia.org/wiki/karbon_dioksida); diakses tanggal 14

Maret 2014 pukul 20.15

Anonim. 2013. Karbon Monoksida. (online).

(http://id.wikipedia.org/wiki/karbon_monooksida), diakses tanggal 14

Maret 2014 pukul 20.15

Cotton, F.A. dan Wilkinson, G. 1989. Kimia anorganik I. Universitas

Indonesia: Jakarta

Day.Jr.RA and Underwood,A.I . 2001.”Analisis Kimia Kuantitatif”. Edisi

ke – 5 .Erlangga. Jakarta.

Harjadi, W. 1993.”Ilmu Kimia AnalitikDasar”. PT. Gramedia Pustaka.

Jakarta.

H Petruci, Ralph.1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Bogor

Keenan Kleinfelter,W. 1991. Kimia Untuk Universitas. Penerbit Erlangga:

Jakarta

Khopkar,S.M . 1990.”Konsep Dasar Kimia Analitik”.Universitas

Indonesia. Jakarta.

S.Sukri.1999.Kimia Dasar III. Bandung: ITB.

Vogel .1990.BukuTeksAnalisisAnorganikKuantitatifMakrodan Semi

Mikro. Edisi ke – 5 .PT.Kaliman Media Pustaka. Jakarta.

PERHITUNGAN

1. Volume CO2 = 30mL

n = V

Vm

= 30

22,4 = 1,33 mmol

n = m

Mr→ m = n . Mr

=1,33 . 100

= 1,33mg = 0,133 gram CaCO3

diketahui HCl 4 M, 100mL

n= M.V → n= 4 . 100 = 40 mmol

Sehingga dapat ditulis reaksinya:

CaCO3(s) +2 HCl(aq) → CaCl2+ CO2(g) + H2O(l)

m 20 40 - - -

r 20 40 20 20 20 -

s - - 20 20 20

n = m

Mr → m = n . Mr

=20 . 100

=2000 mg = 2 gram CaCO3

n = V

Vstp 20 =

V22,4

V = 448 mL

% Volume Gas CO2 yang terbentuk

% Gas CO2=30

448 x 100%

% Gas CO2= 6,69%

% Massa CaCO3yang bereaksi

% CaCO3 = 0,133

2x 100%

% CaCO3 = 6,65 %