II. PENENTUAN MASSA RUMUS ZAT

A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Pengertian dalam kimia tidak dimaksudkan sebagai massa

atom sesungguhnya melainkan sebagai massa atom perbandingan.

Perbandingan massa satu atom suatu unsur dengan massa atom

standar disebut massa atom relatif. Besaran yang digunakan adalah

satuan massa atom (sma). Pada tahun 1961 suatu badan

Internasional yaitu IUPAC (Internatioanl Union of Pure and

Applied Chemistry) menetapakan satu massa atom C- 12

ditetapkan sebagai satuan massa atom atau isotop C-12 sebagai

standar menentukan massa atom suatu unsur.

Suatu cara atau metode untuk menentukan massa atom

secara tepat elah ditemukan yaitu dengan menggunakan alat

spektofotometer massa. Sedangkan prinsip stoikiometri merupakan

cara yang paling sederhana. Dengan prinsip stoikoimetri maka

dapat ditentukan massa atom dan massa molekul. Jika suatu mol

unsur ditimbang dalam gram, maka angka yang diperoleh disebut

massa atom sedangkan jika satu mol senyawa ditimbang dalam

gram maka angka yang diperoleh disebut massa molekul. Massa

atom dan massa molekul merupakan massa atom relatif. Gabungan

dari massa atom relatif disebut massa molekul relatif, dengan

lambang (Mr).

Dalam menentukan Mr dari suatu zat maka rumus zat harus

diketahui terlebih dahulu. Dalam praktikum kali ini kita akan

menghitung Mr suatu hidrat yaitu CuSO4.xH2O. Hidrat ini

merupakan senyawa yang mengandung air kristal yang berarti

bahwa molekul zat tersebut bersama dengan molekul air

membentuk kristal. Penentuan rumus hidrat itu dilakukan dengan

10

pemijaran. Setelah mengetahui rumus senyawanya, maka Mr atau

rumus molekulnya dapat dihitung.

Peranan dalam pertanian penentuan massa rumus zat adalah

dalam pembuatan obat plasma hama dan dalam proses penyinaran

tanaman dengan teknik kimia yang dapat menyuburkan tanah serta

dalam pembuatan pupuk dan pestisida.

2. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum acara II Penentuan Massa Rumus

Zat ini adalah untuk menentukan massa rumus Hidrat-kupri sulfat

(CuSO4.xH2O)

3. Waktu dan Tempat

Praktikum acara Penentuan Massa Rumus Zat ini

dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 17 Oktober 2012, pukul

10.00 - 12.00. WIB bertempat di Laboratorium Rekayasa

Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. Tinjauan Pustaka

Senyawa kimia adalah zat yang tersusun oleh dua atau lebih

unsur-unsur, sehingga merupakan kombinasi lambang yang disebut

rumus kimia. Rumus kimia adalah lambang yang menyatakan :

1. Unsur-unsur yang terdapat dalam sebuah senyawa

2. Jumlah atom relative dari setiap unsur

Rumus kimia yang didasarkan pada satuan rumus disebut

rumus sederhana atau rumus empiris. Rumus yang didasarkan atas

sebuah molekul yang sebenarnya disebut rumus molekul. Terdapat

tiga kemungkinan yang perlu dipertimbangkan :

1. Rumus empiris dan rumus molekul dapat identic, seperti CCl4.

2. Rumus molekul dapat merupakan sebuah penggandaan dari

rumus empiris (rumus molekul H2O2, adalah dua kali dari

rumus empiris HO.

11

3. Suatu senyawa dala keadaan padat dapat memiliki rumus

empiris (seperti NaCl, MgCl2, atau NaNO3) dan tidak memilik

rumus molekul.

Bobot rumus dan bobot molekul. Apabila satuan rumus telah

dikenali, ini merupakan cara sederhana untuk menentukan bobot

rumus suatu senyawa. Bobot rumus adalah massa dari satuan rumus

relative terhadap massa yang ditentukan 12,00000 untuk atom C.

Karena bobot atom juga relative terhadap C, bobot rumus dapat

ditentukan dengan penjumlahan bobo atom-atomnya

(Petrucci, 1987).

Rumus molekul suatu zat menjelaskan jumlah atom dari

setiap unsur dalam satu molekul zat itu. Rumus empiris suatu

senyawa ialah rumus paling sederhanayang memberikan jumlah

atom relative yang betul untuk seiap jenis atom yang ada di dalam

senyawa itu. Rumus molekul merupakan kelipatan bilangan bulat

dari rumus empiris. Untuk menentukan rumus molekul, diperlukan

pengetahuan mengenai massa molar perkiraan dari senyawa yang

ingin diketahui. Reaksi kimia menghubungkan unsur-unsur

menjadi senyawa, penguraian senyawa menghasilkan unsur-

unsurnya, dan transformasi mengubah senyawa yang ada menjadi

senyawa baru. Oleh karena atom tidak dapat dimusnahkan dalam

reaksi kimia, maka jumlah atom (atau mol atom) dari setiap unsur

sebelum atau sesudah reaksi haruslah selalu sama. Kekekalan ateri

dalam perubahan kimia ini terlihat dari persamaan kimia yang

balans untuk proses tersebut (Oxtoby, 2001)

Rumus empiris (empirical formula) menunjukkan

perbandingan jumlah atom unsur-unsur yang terdapat dalam satu

senyawa, dimana perbandingan itu dinyatakan dalam bilangan bulat

terkecil. Bilangan bulat ini bisa didapatkan dari analisis terhadap

12

senyawa itu, yaitu dengan mengkonversikan hasil analisis menjadi

kuantitas masing-masing unsur yang terdapat dalam suatu bobot

tertentu senyawa itu, yang dinyatakan dalam mol-mol atom itu.

Adanya suatu rumus untuk setiap senyawa menunjukkan adanya

hubungan tetap yang terdapat anatar bobot setiap dua unsur di

dalam senyawa itu atau, antara bobot setiap unsur manapun juga

dengan senyawa itu secara keseluruhan. Angka-angka itu

sebetulnya tak berdimensi (g/g) dan mempunyai nilai sama, dan

tidak tergantung pada unit massa yang digunakan. Dalam senyawa-

senyawa organic (yaitu senyawa yang mengandung karbon)

biasanya terdapat suatu aturan sederhana tentang perbandingan

unsur-unsur pembentuknya (Rosenberg, 1992).

Dari berbagai hasil karakterisasi yang diperoleh, dapat

dilakukan pendekatanmengenai rumus empiris dari senyawa

kompleks yang diperoleh. Berdasarkan data hasil analisis kadar

besi dalam sampel, muatan kompleks, jumlah hidrat, dan hasil

komposisi unsur C, H, N. Molekul air hidrat, biasanya akan lepas

pada rentang suhu 100 oC hingga 200 oC dan akan menyebabkan

pengurangan berat sampel sebagai fungsi suhu yang teramati pada

kurva TGA. Hasil pengamatan yang diperoleh dari analisis TGA

pada Gambar 3, menunjukkan tidak adanya pengurangan berat

akibat pemanasan pada rentang suhu 100 oC sampai dengan

200oC. Dengan demikian, diperkirakan senyawa kompleks 1 dan

kompleks 2 tidak mengandung air hidrat (Fathiana, 2005).

Suatu reaksi kimia berlangsung karena atom-atom

bersenyawa membentuk molekul-molekul baru dengan cara

pebentukan electron octet dalam masin-masing atom. Laju

berlangsungnya proses kimia dan energy-energi yang bertalian

dengan proses ini secara mekanisme reaksi kimia dipelajari dalam

kinetika. Biasanya kinetika dipelajari pada suhu tetap, tetapi lebih

baik pada dua suhu atau lebih. Kinetika reaksi adalah jumlah ol zat

13

yang bereaksi per liter yang diubah menjadi zat lain dalam suatu

satuan waktu tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi kinetika

reaksi :

1. Sifat dan bahan

2. Konsentrasi

3. Suhu

4. Katalisator (Edahwati, 2007).

C. Alat, Bahan, dan Cara Kerja

1. Alat

a. Krus

b. Pemanas (oven)

c. Desikator

d. Neraca Analitik

e. Penjepit Krus

2. Bahan

a. Hidrat Kuprisulfat

3. Cara Kerja

14

Krus kosong + tutup ditimbang

Didinginkan lalu dimasukkan ke dalam desikator

Oven dipanaskan pada suhu diatas 1000C selama 30 menit

Krus dan isi ditimbang dengan teliti

0,5 gram hidrat kuprisulfat ditimbang dan dimasukkan ke dalam krus

D. Data dan Analisis Hasil Pengamatan

1. Hasil Pengamatan

Tabel 2.1 Penentuan Massa Rumus Hidrat-Kuprisulfat

a (g) b (g) c (g) d (g)Warna

Awal Akhir

11,2912 11,372 0,154 0,3885Biru

Pekat

Biru

Telur

Asin

Sumber : Laporan Sementara

2. Analisis Hasil Pengamatan

Penghitungan massa rumus zat :

Krus + isi sebelum pemijaran : 11,2912 g (a)

Krus + isi setelah pemijaran : 11,1372 g (b)

Berat air : 0,154 g (c)

Berat CuSO4 = gr Kupri Sulfat sebelum – berat air

= 0,5425 – 0,154

= 0,3885 gr (d)

X mol CuSO4 = mol H2O

X [ ] = [ ]

X [ ] = [ ]X [0,0024] = [0,0085]

X = 3,541 4

Jadi rumus Hidrat kupri sulfat = CuSO4.4H2O

Mr CuSO4 + X H2O = Mr CuSO4 + 4.Mr H2O

= 159,5 + 4.18

15

= 159,5 + 72

= 231,5

3. Pembahasan

Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air

kristal (H2O). Dalam percobaan kali ini menggunakan CuSO4 dalam

menentukan massa rumus zat, karena CuSO4 bersifat mengikat air

yang mempunyai molekul berbentuk kristal. Tujuan pemanasan

100oC yang dilakukan terhadap krus yang berisi hidrat kupri sulfat

yaitu untuk menguapkan air kristal yang terdapat pada hidrat

sehingga air kristal pada hidrat menjadi hilang dan berubah

menjadi garam anhidrat. Proses pemanasan dalam percobaan kali

ini dilakukan dalam oven.

Dari hasil praktikum di dapatkan berat air yang dikandung

hidrat adalah 0,154 gram. Dalam menentukan berat air tersebut

dapat dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan berat krus dan

isi sebelum pemijaran dengan hasil 11,2912 gram. Dan setelah

pemijaran beratnya krus da nisi didapatkan hasil 11,1372 gram.

Sehingga dari percobaan ini dapat diketahui bahwa berat isi (hidrat)

mengalami penyusutan. Pemijaran dilakukan pada suhu lebih dari

100oC bertujuan untuk menghilangkan air yang kemudian berubah

menjadi uap air. Hal ini juga dapat mempengaruhi jumlah berat

hidrat-kuprisulfat setelah pemijaran karena berat dari kupri sulfat

merupakan selisih berat hidrat mula-mula dengan berat air. Fungsi

penentuan Mr suatu zat adalah untuk memudahkan hitungan dalam

menentukan mol suatu zat sesuai rumus mol = gram/Mr suatu zat.

Dalam tabel 2.1 terdapat perbedaan massa krus + isi

sebelum pemijaran lebih besar dari pada massa krus sesudah

pemijaran. Massa yang berkurang itu adalah massa air yang sudah

berubah menjadi uapi air akibat dari pemanasan dengan suhu tinggi

karena di masukan ke dalam oven dengan suhu dan waktu yang

sudah ditentukan.

16

Desikator adalah alat yang berupa panci bersusun dua yang

bagian bawahnya diisi bahan pengering, dengan penutup yang sulit

dilepas dalam keadaan dingin karena dilapisi vaseline. Ada 2

macam desikator yaitu desikator biasa dan vakum. Desikator

vakum pada bagian tutupnya ada katup yang bisa dibuka tutup,

yang dihubungkan dengan selang ke pompa. Bahan pengering yang

biasa digunakan adalah silika gel. Fungsi dari desikator adalah

untuk tempat menyimpan sampel yang harus bebas air dan juga

digunakan untuk mengeringkan padatan. Cara menggunakan

desikator adalah dengan membuka tutup desikator dengan

menggesernya ke samping,kemudian letakkan sampel dan tutup

kembali dengan cara yang sama. Tentukan waktu berapa lama

sampel dikeringkan. Silika gel yang masih bisa menyerap uap air

berwarna biru, jika silika gel sudah berubah menjadi merah muda

maka perlu dipanaskan kembali dalam oven bersuhu lebih dari

100 oC sampai warnanya kembali biru.

Beberapa senyawa hidrat berbeda warna dengan senyawa

anhidrat. Hidrat CuSO4 . 4H2O berwarna biru pekat sedangkan

anhidrat CuSO4 berwarna biru telur asin. Perubahan warna tersebut

sebagai indikasi perubahan dari hidrat ke anhidrat. X CuSO4 yang

diperoleh adalah 4. Sedangkan berdasarkan teori nilai X CuSO4

adalah 5 (www.belajarkimia.com/2009/10/hidrat). Mr CuSO4 . X

H2O adalah 231,5. Sedangkan berdasarkan teori hasil yang

diperoleh adalah 250 (http://coppersulfatesite.com/your-questions-

about-anhydrous-copper-sulfate-pentahydrate.html). Hasil

pengamatan belum sesuai dengan teori karena dari hasil praktikum

diperoleh X sebesar 4. Jumlah air yang menguap belum semua dan

sedikit berpengaruh pada berat kupri sulfat, meskipun begitu hasil

yang didapat dari praktikum sudah mendekati kebenaran.

17

E. Kesimpulan

Kesimpulan dari praktikum ini adalah :

a. Didapat nilai X adalah 4.

b. Rumus hidrat kupri sulfit adalah CuSO4.4H2O.

c. Besarnya Mr CuSO4.4H2O adalah 231,5

18

DAFTAR PUSTAKA

Edahwati, Luluk. 2007. Jurnal Peneliian Ilmu Tekhnik Vol. 7,

No. 2. Tekhnik Kimia FTI-UPN “Veteran” Jatim.

Fathiana, Dini Zakiah dan Djulia Onggo. 2005. Jurnal Sains Materi Indonesia Vol. 7, No.1. Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi (P2ET)-LIPI

Oxtoby, David W., H. P. Gillis, and Norman H. Nachtrieb. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern. Erlangga. Jakarta.

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Erlangga. Jakarta.

Rosenberg, Jerome L. 1992. Teori dan Soal-soal Kimia Dasar.

Erlangga. Jakarta.

19