LAPORAN PRAKTIKUM

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas Mata Pelajaran Kimia Praktik

Disusun oleh :

Nama : Siska Hidayat

NIM : 1211C1052

S1 ANALIS MEDIS (Kelas : B) Tk . I

SEKOLAH TINGGI ANALIS BAKTI ASIH BANDUNG

2012

LAPORAN PRAKTIKUM 2

Judul : Transisi ion Logam

Tanggal : 16 Oktober 2012

Tujuan : Untuk mengetahui reaksi transisi ion logam

Teori :

Struktur elektronik logam transisi

Apakah logam transisi itu?

Istilah logam transisi (atau unsur) dan unsur blok d kadang-kadang dapat digunakan secara

bersamaan jika keduanya memberikan arti yang sama. Keduanya tidak sama – terdapat

perbedaan yang tidak kentara diantara dua istilah tersebut.

unsur-unsur blok d

Kita ingat bahwa ketika kita membuat tabel periodik dan ketika meletakkan elektron,

sesuatu yang ganjil terjadi setelah argon.

Pada argon, tingkat 3s dan 3p terisi penuh, tetapi setelah itu daripada mengisi tingkat 3d

berikutnya, malahan mengisi tingkat 4s terlebih dahulu menghasilkan kalium dan kemudian

kalsium.

Setelah itu baru tingkat orbital 3d yang akan diisi.

Unsur-unsur dalam tabel periodik yang bersesuaian dengan pengisian tingkat d disebut

dengan unsur-unsur blok d. Baris pertama ditunjukkan melalui tabel periodik singkat di

bawah ini.

Struktur elektronik unsur-unsur blok d adalah sebagai berikut:

Sc

[Ar] 3d14s2

Ti

[Ar] 3d24s2

V

[Ar] 3d34s2

Cr

[Ar] 3d54s1

Mn

[Ar] 3d54s2

Fe

[Ar] 3d64s2

Co

[Ar] 3d74s2

Ni

[Ar] 3d84s2

Cu

[Ar] 3d104s1

Zn

[Ar] 3d104s2

Kita dapat memperhatikan bahwa pola pengisiannya sama sekali tidak teratur! Pola ini

dilanggar pada kromium dan tembaga.

Logam-logam transisi

Tidak semua unsur-unsur blok d termasuk sebagai logam transisi! Ada ketidakcocokan pada

berbagai UK-based syllabus, tetapi pada umumnya menggunakan definisi:

Logam transisi adalah sesuatu yang dapat membentuk satu atau lebih ion stabil yang memiliki orbidal d yang tidak terisi (incompletely filled d orbitals.)

Berdasarkan pengertian ini, skandium dan seng tidak termasuk logam transisi – sekalipun

termasuk anggota blok d.

Skandium memiliki struktur elektronik [Ar] 3d14s2. Ketika skandium membentuk ion,

skandium selalu kehilangan 3 elektron terluar dan pada akhirnya sesuai dengan struktur

argon. Ion Sc3+tidak memiliki elektron d dan karena itu tidak sesuai dengan definisi tersebut

diatas.

Seng memiliki struktur elektronik [Ar] 3d104s2. Ketika seng membentuk ion, seng selalu

kehilangan dua elektron 4s menghasilkan ion 2+ dengan struktur elektronik [Ar] 3d10. Ion

seng memiliki tingkat d yang terisi penuh dan juga tidak sesuai dengan definisi tersebut

diatas.

Hal yang berbeda, tembaga, dengan struktur elektronik [Ar] 3d104s1, membentuk dua ion.

Pada ion Cu+ struktur elektroniknya adalah [Ar] 3d10. Akan tetapi, pada umumnya

membentuk ion Cu2+ yang memiliki struktur [Ar] 3d9.

Tembaga termasuk logam transisi karena ion Cu2+ memiliki tingkat orbital d yang tidak terisi

penuh.

Ion-ion logam transisi

Kita dapat memahami fakta bahwa ketika tabel periodik disusun, orbital 4s lebih dahulu diisi

sebelum orbital-orbital 3 d. Hal ini karena pada atom kosong, orbital 4s memiliki energi yang

lebih rendah dibandingkan orbital-orbital 3d.

Akan tetapi, sekali elektron menempati orbitalnya, terjadi perubahan tingkat energi – dan

ini terjadi pada semua unsur-unsur transisi, orbital 4s berkedudukan paling luar, tingkat

energi orbital paling tinggi.

Urutan yang terbalik dari orbital-orbital 3d dan 4s hanya dapat digunakan untuk

menempatkan atom pada tempat pertama. Dalam mematuhi aturan, kamu memperlakukan

elektron- elektron 4s sebagai elektron-elektron paling luar.

Ingat ini:

Ketika unsur-unsur blok d membentuk ion, elektron-elektron 4s menghilang terlebih dahulu.

Penulisan struktur elektronik untuk Co2+:

Co

[Ar] 3d74s2

Co2+

[Ar] 3d7

Ion 2+ terbentuk melalui kehilangan dua elektron 4s.

Penulisan struktur elektronik untuk V3+:

V

[Ar] 3d34s2

V3+

[Ar] 3d2

Elektron-elektron 4s menghilang terlebih dahulu kemudian diikuti oleh satu elektron 3d.

Perubahan tingkat oksidasi (bilangan) Salah satu ciri kunci dari kimia logam transisi adalah bermacam-macamnya tingkat oksidasi (bilangan oksidasi) yang dapat ditunjukkan oleh logam.

Sesuatu angapan yang salah, untuk memberikan kesan bahwa hanya logam transisi saja

yang memiliki perubahan tingkat oksidasi. Sebagai contoh, unsur-unsur seperti belerang dan

klor memiliki bermacam-macam tingkat oksidasi pada persenyawaannya – dan sudah sangat

jelas bahwa belerang dan klor tidak termasuk logam transisi.

Akan tetapi, perubahan ini tidak sebanyak pada logam selain unsur-unsur transisi. Logam

yang dikenal yang berasal dari grup utama tabel periodik, hanya timbal dan timah saja yang

menunjukkan perubahan tingkat oksidasi sampai tingkat tertentu.

Contoh perubahan tingkat oksidasi dalam logam-logam transisi

Besi

Besi pada umumnya memiliki dua tingkat oksidasi (+2 dan +3) dalam bentuk, sebagai

contoh, Fe2+ dan Fe3+. Besi juga dapat memiliki bilangan oksidasi +6 pada ion ferat(VI),

FeO42-..

Mangan

Mangan memiliki tingkat oksidasi yang bermacam-macam pada persenyawaannya. Sebagai

contoh:

+2 in Mn2+

+3 in Mn2O3

+4 in MnO2

+6 in MnO42-

+7 in MnO4-

Contoh-contoh yang lain

Kamu dapat menemukan contoh-contoh di atas dan contoh- contoh yang lain dengan lebih

mendalam jika kamu mengeksplor sifat kimia dari masing-masing logam pada menu logam

transisi. Menu tersebut merupakan sambungan dari menu ini yang terletak pada bagian

bawah halaman ini.

Keterangan tentang perubahan tingkat oksidasi pada logam transisi

Perhatikan bentuk ion sederhana seperti Fe2+ dan Fe3+

Ketika logam membentuk senyawa ionik, rumus senyawa yang dihasilkan tergantung pada

proses energetika. Secara keseluruhan, senyawa yang terbentuk merupakan suatu senyawa

yang paling banyak melepaskan energi. Lebih banyak energi yang dilepaskan, senyawa lebih

stabil.

Terdapat beberapa pengertian mengenai istilah energi, tetapi kuncinya adalah:

Jumlah energi yang diperlukan untuk mengionisasi logam (penjumlahan berbagai

energi ionisasi).

Jumlah energi yang dilepaskan ketika terjadi pembentukan senyawa. Jumlah energi

ini merupakan salah satu dari entalpi kisi jika kamu berfikir tentang padatan, atau

entalpi hidrasi ion jika kita berfikir tentang larutan.

Ion yang bermuatan lebih tinggi, kamu memiliki lebih banyak elektron untuk dihilangkan

dan lebih banyak energi ionisasi yang kamu perlukan.

Tetapi pada kasus ini, ion bermuatan lebih tinggi, lebih besar energi yang dilepaskan oleh

salah satu diantara entalpi kisi atau entalpi hidrasi ion logam.

Berfikir tentang logam non-transisi yang khas (kalsium)

Kalsium klorida adalah CaCl2. Mengapa begitu? Jika kita berusaha untuk membuat CaCl,

(mengandung sebuah ion Ca+), proses keseluruhan adalah sedikit eksoterm.

Malahan dengan membuat ion Ca2+, kamu memiliki banyak energi untuk mensuplai energi

ionisasi, tetapi kamu kehilangan lebih banyak energi kisi. Hal ini disebabkan karena antaraksi

yang terjadi antara ion klorida dengan ion Ca2+ lebih banyak dibandingkan jika kamu hanya

memiliki satu ion +1 saja. Keseluruan proses sangat eksoterm.

Karena pembentukan CaCl2 lebih banyak melepaskan energi dibanding pembentukan CaCl,

menyebabkan CaCl2 lebih stabil – dan cenderung terbentuk.

Bagaimana dengan CaCl3? Saat ini kamu harus menghilangkan elektron lain dari kalsium.

Dua yang pertama berasal dari tingkat 4s. Satu yang ketiga datang dari 3p. Keadaan ini

menyebabkan elektron-elektron lebih dekat ke inti dan karena itu lebih sulit untuk

dihilangkan. Terjadi lompatan yang besar pada energi ionisasi antara elektron kedua dan

ketiga yang dihilangkan.

Meskipun hal ini akan memberikan keuntungan pada segi entalpi kisi, tetapi entalpi tersebut

tidak cukup untuk menggantikan kelebihan energi ionisasi, dan secara keseluruhan proses

ini sangat endoterm.

Sesuatu hal yang tidak cukup tepat secara energetika untuk membuat CaCl3!

Berfikir tentang logam transisi khas (besi)

Berikut ini perubahan struktur elektronik besi untuk membuat ion 2+ atau 3+.

Fe

[Ar] 3d64s2

Fe2+

[Ar] 3d6

Fe3+

[Ar] 3d5

Orbital 4s dan orbital-orbital 3d memiliki energi yang sangat mirip. Tidak terdapat lonjakan

jumlah energi yang sangat besar yang kamu perlukan untuk menghilangkan elektron ketiga

dibandingkan dengan yang elektron pertama dan kedua.

Gambaran untuk ketiga energi ionisasi pertama (dalam kJ mol-1) untuk besi dibandingkan

dengan kalsium adalah:

metal 1st IE 2nd IE 3rd IE

Ca 590 1150 4940

Fe 762 1560 2960

Terdapat kenaikan energi ionisasi yang disebabkan elektron yang lebih banyak yang

terdapat pada atom karena kamu memiliki bilangan proton yang sama pada beberapa

elektron. Akan tetapi, terdapat sedikit kenaikan ketika kamu memiliki elektron ketiga dari

besi dibanding dari kalsium.

Pada kasus besi, kelebihan energi ionisasi dapat digantikan lebih banyak atau lebih sedikit

oleh kelebihan entalpi kisi atau entalpi hidrasi yang tersusun ketika terjadi pembentukan

senyawa 3+.

Keuntungan dari ini semua adalah perubahan entalpi keseluruhan tidak terlalu berbeda

ketika kamu membuat, katakanlah, FeCl2 atau FeCl3. Hal ini berarti bahwa tidak terlalu sulit

untuk mengubah kedua senyawa.

Pembentukan ion-ion kompleks

Apakah ion kompleks itu?

Ion kompleks memiliki ion logam pada pusatnya dengan jumlah tertentu molekul-molekul

atau ion-ion yang mengelilinginya. Ion-ion yang mengelilinginya itu dapat berdempet

dengan ion pusat melalui ikatan koordinasi (dative covalent). (Pada beberapa kasus, ikatan

yang terbentuk sebenarnya lebih rumit dibandingkan dengan ikatan koordinasi).

Molekul-molekul atau ion-ion yang mengelilingi logam pusat disebut dengan ligan-ligan.

Yang termasuk pada ligan sederhana adalah air, amonia dan ion klorida.

Dimana semua ligan-ligan tersebut memiliki pasangan elektron tak berikatan yang aktif pada

tingkat energi paling luar. Pasangan elektron tak berikatan ini digunakan untuk membentuk

ikatan koordinasi dengan ion logam.

Beberapa contoh ion kompleks yang dibentuk oleh logam transisi

[Fe(H2O)6]2+

[Co(NH3)6]2+

[Cr(OH)6]3-

[CuCl4]2- Logam-logam yang lain juga dapat membentuk ion-ion kompleks – ini tidak berarti hanya logam transisi saja. Akan tetapi, logam-logam transisi dapat membentuk ion-ion kompleks yang beragam

Pembentukan senyawa-senyawa berwarna

Beberapa contoh yang lazim

Diagram menunjukkan kisaran warna untuk beberapa ion kompleks logam yang lazim.

Alat dan bahan :

Ion logam

Mg2+

Ba2+

Ca2+

Zn2+

Ni2+

Cu2+

Pb2+

Mn2+

Al3+

Fe3+

Tabung reaksi 10

Pipet tetes

Botol Semprot

Rak tabung

Label

APD

NaOH 0,1 M

NaOH 1 M

NH4OH 0,1 M

NH4OH 6 M

Cara Kerja :

Siapkan tabung reaksi untuk masing- masing pereaksi yang sudah di bersihkan

dengan aquadest lalu keringkan.

Beri label agar tidak tertukar

Teteskan 20 tetes pereaksi kedalam masing- masing tabung reaksi.

Tetesi masing- masing tabung yang sudah diberi preaksi 20 tetes denganNaOH

0,1M, NaOH 1M, NH4OH 0,1 M, NH4OH 6 M

Amati masing- masing tabung, (perubahan warna, mengendap, atau tetap)

Catat hasil pengamatan dalam bentuk tabel.

Data Pengamatan :

NaOH 0,1M NaOH 1M NH4OH 0,1M NH4OH 6M

Mg2+ Putih Putih Bening Putih susu

Ba2+ Putih Keruh Putih Keruh Putih Keruh Putih Keruh

Ca2+ Putih Keruh Putih Bening Putih bening

Zn2+ Putih Keruh Putih Keruh Putih Keruh Bening

Ni2+ Hijau Kekuningan Hijau Kekuningan Hijau Bening Biru bening

Cu2+ Biru Muda Biru Biru bening Biru tua

Pb2+ Putih susu Putih Keruh Putih susu Putih susu

Mn2+ Putih kekuningan Coklat keruh Putih bening Coklat keruh

Al3+ Putih Keruh Putih bening Putih bening Putih Keruh

Fe3+ Oranye bening Coklat kemerahan Kuning bening Coklat tua

Hasil : 0,1 M Ca2+ + NaOH Ca(OH)2 + Na+ Mengendap

Mg2+ + NaOH Mg (OH)2 + Na+ Ba2+ + NaOH Ba (OH)2 + Na+ Mengendap Zn2+ + NaOH Zn(OH)2 + Na+ Mengendap

Ni2+ + NaOH Ni(OH)2 + Na+

Cu2+ + NaOH Cu(OH)2 + Na+ Mengendap

Pb2+ + NaOH Pb(OH)2 + Na+ Mengendap

Mn2+ + NaOH Mn(OH)2 + Na+ Mengendap Al3+ + NaOH Al(OH)3 + Na+ Mengendap

Fe3+ + NaOH Fe(OH)3 + Na+

1M Ca2+ + NaOH Ca(OH)2 + Na+

Mg2+ + NaOH Mg (OH)2 + Na+

Ba2+ + NaOH Ba (OH)2 + Na+ Mengendap

Zn2+ + NaOH Zn(OH)2 + Na+ Mengendap

Ni2+ + NaOH Ni(OH)2 + Na+ Mengendap

Cu2+ + NaOH Cu(OH)2 + Na+ Mengendap

Pb2+ + NaOH Pb(OH)2 + Na+ Mengendap

Mn2+ + NaOH Mn(OH)2 + Na+ Mengendap Al3+ + NaOH Al(OH)3 + Na+

Fe3+ + NaOH Fe(OH)3 + Na+ Mengendap

0,1 M Ca2+ + NH4OH Ca(OH)2 + NH4

+

Mg2+ + NH4OH Mg(OH)2 + NH4+

Ba2+ + NH4OH Ba(OH)2 + NH4+ Mengendap

Zn2+ + NH4OH Zn(OH)2 + NH4+ Mengendap

Ni2+ + NH4OH Ni(OH)2 + NH4+

Cu2+ + NH4OH Cu(OH)2 + NH4

+

Pb2+ + NH4OH Pb(OH)2 + NH4+

Mn2+ + NH4OH Mn(OH)2 + NH4+

Al3+ + NH4OH Al(OH)3 + NH4+

Fe3+ + NH4OH Fe(OH)3 + NH4+

6M Ca2+ + NH4OH Ca(OH)2 + NH4

+

Mg2+ + NH4OH Mg(OH)2 + NH4+ Mengendap

Ba2+ + NH4OH Ba(OH)2 + NH4+ Mengendap

Zn2+ + NH4OH Zn(OH)2 + NH4+

Ni2+ + NH4OH Ni(OH)2 + NH4+

Cu2+ + NH4OH Cu(OH)2 + NH4

+

Pb2+ + NH4OH Pb(OH)2 + NH4+ Mengendap

Mn2+ + NH4OH Mn(OH)2 + NH4+ Mengendap

Al3+ + NH4OH Al(OH)3 + NH4+ Mengendap

Fe3+ + NH4OH Fe(OH)3 + NH4+ Mengendap

Kesimpulan :

Berdasarkan percobaan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

Ca2+ : Yang Mengendap hanya NaOH 0,1M

Mg2+ : Yang Mengendap hanya NH4OH 6M Ba2+ : Semuanya Mengendap Zn2+ : Yang jernih hanya NH4OH 6M Ni2+ : Yang Mengendap hanya NaOH 1M Cu2+ : Hanya NaOH yang mengendap Pb2+ : Hanya NH4OH 0,1M yang jernih Mn2+ : Hanya NH4OH 0,1M yang jernih Al2+ : Yang keruh NaOH 0,1M dan NH4OH 6M Fe2+ : Yang keruh NaOH 1M dan NH4OH 6M

Ca

2+ + NaOH Zn2+ + NaOH 0,1 M : Ada endapan 0,1 M : Ada endapan 1M : Tidak ada endapan 1M : Ada endapan Mg2+ + NaOH Ni2+ + NaOH 0,1 M :Tidak ada endapan 0,1 M : Tidak ada endapan 1M : Tidak ada endapan 1M : Ada endapan Ba2+ + NaOH Cu2+ +NaOH 0,1 M : Ada endapan 0,1 M : Ada endapan 1M : Ada endapan 1M : Ada endapan

Pb2+ + NaOH Al2+ + NaOH 0,1 M : Ada endapan 0,1 M : Ada endapan 1M : Ada endapan 1M : Tidak ada endapan Mn2+ + NaOH Fe2+ + NaOH 0,1 M : Ada endapan 0,1 M : Tidak ada endapan 1M : Ada endapan 1M : Ada endapan

Ca

2+ + NH4OH Cu2+ + NH4OH 0,1 M : Tidak ada endapan 0,1 M : Tidak ada endapan 6M : Tidak ada endapan 6M : Tidak ada endapan Mg2+ + NH4OH Pb2+ + NH4OH 0,1 M :Tidak ada endapan 0,1 M : Tidak ada endapan 6M : Ada endapan 6M : Ada endapan Ba2+ + NH4OH Mn2+ + NH4OH 0,1 M : Ada endapan 0,1 M : Tidak ada endapan 6M : Ada endapan 6M : Ada endapan Zn2+ + NH4OH Al2+ + NH4OH 0,1 M : Ada endapan 0,1 M : Tidak ada endapan 6M : Tidak ada endapan 6M : Ada endapan Ni2+ + NH4OH Fe2+ + NH4OH 0,1 M : Tidak ada endapan 0,1 M : Tidak ada endapan 6M : Tidak ada endapan 6M : Ada endapan

Daftar Pustaka :

http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/logam_transisi/ciri_ciri_umum_kimia_logam_transisi/