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.