PEMBUATAN KRISTAL TEMBAGA (II) SULFAT

A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan :

- Membuat dan mengenal sifat kristal tembaga (II) sulfat

- Memahami proses pembentukan kristal

2. Hari, Tanggal :

Selasa, 17 November 2009.

3. Tempat :

Laboratorium Kimia, Fakultas MIPA Universitas Mataram.

B. LANDASAN TEORI

1. Hidrat

Padatan yang mengandung molekul-molekul senyawaan bersama-sama dengan

molekul air disebut hidrat. Sebagian besar terdiri atas molekul-molekul air diskret baik

terikat pada kation melalui atom oksigen, atau terikat kepada anion atau atom yang kaya

elektron melalui hidrogen atau keduanya. Pada banyak kasus bila hidrat dipanaskan di

atas 100°C, air dapat dikeluarkan dan meninggalkan senyawaan anhidridanya. Namun

pada beberapa kasus bukanlah air melainkan zat lain yang dikeluarkan (Cotton, 2007:

246-247).

2. Tembaga

Tembaga adalah logam berdaya hantar listrik tinggi, maka dipakai sebagai

kabel listrik. Tembaga tidak larut dalam asam yang bukan pengoksidasi tetapi tembaga

teroksidasi oleh HNO3 sehingga tembaga larut dalam HNO3 (Syukri, 1999: 626).

3Cu(s) + 8H+9aq) + 2NO3ˉ(aq) → 3Cu2+9aq) + 2NO(g) + 4H2O

Tembaga tidak melimpah (55 ppm) namun terdistribusi secara luas sebagai

logam, dalam sulfida, arsenida, klorida, dan karbonat. Mineral yang paling umum

adalah Chalcopyrite CuFeS2. Tembaga diekstraksi dengan pemanggangan dan

peleburan oksidatif, atau dengan pencucian dengan bantuan mikroba, yang diikuti oleh

elektrodeposisi dari larutan sulfat (Cotton, 2007; 477).

Tembaga murni merupakan penghantar panas tertinggi di antara semua logam,

dan konduktor listrik kedua setelah perak. Tembaga adalah logam yang relatif lunak dan

sering digunakan sebagai logam paduan, misalnya kuningan dan perunggu (Sugiyarto,

2003: 5.68).

Pelarutan tembaga, hidroksida, karbonat, dan sebagainya dalam asam

menghasilkan ion akuo hijau kebiruan yang dapat ditulis [Cu(H2O)6]2+. Dua dari

molekul-molekul H2O berada lebih jauh daripada empat yang lainnya. Di antara

berbagai kristal hidrat lainnya, sulfat biru, CuSO4.5H2O yang paling dikenal. Ia dapat

terhidrasi menjadi zat anhidrat yang benar-benar putih (Cotton, 2007: 481).

3. Asam Sulfat

Asam sulfat murni berupa cairan yang kental, tidak berwarna, dan mudah

terurai menjadi SO3 dan H2O bila dipanaskan. Asam sulfat disimpan dalam botol,

biasanya berupa larutan pekat dengan konsentrasi 96% massa (18M). Daya tarik H2SO4

terhadap air sangat kuat, maka dapat dipakai sebagai desikan (Syukri, 1999: 596).

4. Asam Nitrat

Asam pekat yang biasanya tersedia adalah larutan HNO3 dalam air dengan

bobot persen 70%. Bila murni larutan itu tidak berwarna tetapi sering berwarna kuning

akibat penguraian secara fotokimia menghasilkan NO2.

5. Pembuatan CuSO4

Tembaga sulfat biasanya dibuat secara komersial dengan cara tembaga

dioksidasi dalam larutan yang mengandung H2SO4:

2Cu + 2H2SO4 + O2 → 2CuSO4 + 2H2O

Yang kedua tembaga (II) sulfida dioksidasi dalam udara:

2CuS + 2O2 → CuSO4

Tembaga sulfat pentahidrat sering disebut biru vitnol (Purwoko, 2008: 18).

C. ALAT DAN BAHAN

1. Alat-alat praktikum

Neraca analitis

Gelas kimia 200 mL

Pengaduk

Pipet tetes

Pipet volum

Pemanas

Corong

Kertas saring

Gelas ukur 100 mL

2. Bahan-bahan praktikum

Keping tembaga

H2SO4(aq)

Larutan HNO3

Aquades

D. CARA KERJA

50 mL aquades

- Masukkan dalam gelas kimia- + 8,5 mL H2SO4 pekat- + 5,12 gr Cu- + 12,5 mL HNO3 pekat

Hasil

- Aduk (hingga uap coklat tidak ada)- Panaskan- Larutan disaring- Cuci dengan air- Keringkan lagi

Hasil

E. HASIL PENGAMATAN

NO PERLAKUAN HASIL PENGAMATAN

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Masukkan air dalam gelas kimia

Ditambahkan 8,5 mL H2SO4

Ditambah 5,12 gram Cu

Ditambah 12,5 mL Hno3 pekat

Diaduk terus hingga uap coklat tidak

ada

Dipanaskan

Larutan disaring

Cuci dengan air

Berat CuSO4

V = 50 mL

Larutan bening

Larutan bening dan tembaga tidak larut

Warna larutan biru keruh, Cu melarut

sebagian, terdapat uap berwarna coklat

Lrutan biru pekat/ biru tua

Tembaga melarut semua, terdapat uap

berwarna putih

Filtrat berwarna biru

Kristal CuSO4 berwarna biru

8,33 gram

10.

11.

12.

Berat Cu yang tidak larut

Berat Cu yang larut

Berat kertas saring

0,013 gram

5,107 gram

0,28 gram

F. ANALISIS DATA

1. Reaksi

H2SO4 (pekat) + H2O(l) H3O+(aq) + HSO4

ˉ(aq)

3Cu(s) + 8H+(aq) + 2NO3ˉ(aq) 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4H2O

2NO(g) + O2(g) 2NO(g)

2Cu + 2H2SO4 + O2(g) 2CuSO4 + 2H2O(l)

2. Perhitungan

Cu + H2SO4 + HNO3 CuSO4.5H2O + NO2

Dik : gram CuSO4 = 8,33 gram

Dit : % rendemen....?

Jawab :

Cu + H2SO4 + HNO3 CuSO4.5H2O + NO2

Mol Cu = Mol CuSO4.5H2O

Mol Cu =

Mol Cu = mol CuSO4.5H2O = 0,08 mol

Massa CuSO4.5H2O = mol CuSO4.5H2O X Mr CuSO4.5H2O

= 0,08 mol X 250 gr/mol

= 20 gram

G. PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini untuk membuat Cu dimana pertama-tama mereaksikan

H2SO4 pekat karena pengenceran asam sulfat pekat dengan air menghasilkan panas

(eksotermis) karena terjadi reaksi:

H2SO4 (pekat) + H2O(l) H3O+(aq) + HSO4

ˉ(aq)

Dengan begitu bukan air yang ditambahkan ke H2SO4 pekat, tetapi H2SO4 yang

ditambahkan ke dalam air. Karena daya tarik H2SO4 terhadap air sangat kuat, maka dapat

dipakai sebagai desikan.

Dan penambahan keping tembaga pada larutan tersebut tidak akan membuat

keping tembaga tersebut menjadi larut. Maka untuk melarutkan tembaga ditambahkan

HNO3 pekat. Karena tembaga dapat teroksidasi oleh HNO3 pekat dan larut dengan reaksi:

3Cu(s) + 8H+(aq) + 2NO3ˉ(aq) 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4H2O

Gas yang dikeluarkan pada dasarnya adalah gas NO yang tidak berwarna, namun pada

percobaan ini gas yang dihasilkan berwarna coklat, karena gas NO sangat reaktif terhadap

oksigen membentuk gas NO2 yang berwarna coklat menurut persamaan reaksi:

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

Selanjutnya pemansan dilakukan untuk menghilangkan molekul-molekul air dan

gas-gas yang masih tersisa. Pada dasarnya padatan yang mengandung molekul-molekul

senyawaan bersama-sama dengan molekul air disebut hidrat (Cotton, 2007: 246-247).

Dimana sebagian besar terdiri atas molekul-molekul air diskret baik terikat pada kation

melalui atom oksigen, atau terikat oada anion atau atom yang kaya elektron melalui

hidrogen atau keduanya. Hidrat dipanaskan agar air dapat dikeluarkan dan meninggalkan

senyawaan anhidridanya dengan reaksi:

2Cu9s) + 2H2SO4(aq) + O2(g) 2CuSO4 + 2H2O(l)

Kristalisasi digunakan untuk mendapatkan CuSO4 yang murni. Dengan begitu 5 rendemen

yang dihasilkan sebesar 41,65%.

H. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang dilakukan maka kita dapat menarik kesimpulan

sebagai berikut:

1. HNO3 pekat digunakan untuk melarutkan tembaga.

2. HNO3 dapat mengoksidasi tembaga.

3. Gas NO yang dihasilkan akan berubah menjadi NO2 yang berwarna coklat.

4. Hidrat dipanaskan agar air dapat dikeluarkan dan meninggalkan senyawa anhidridanya.

5. Gram CuSO4 yang diperoleh 8,33 gram.

6. % rendemen yang dihasilkan 41,65%

DAFTAR PUSTAKA

Cotto dan Witkinson. 2007. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press.

Purwoko, Agus Abhi. 2008. Petunjuk Praktikum Anorganik II. Mataram: Unram-Press.

Sugiyarto, H. Kristian. 2003. Dasar –Dasar Kimia Anorganik. Yogyakarta: UNY-Press.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung: ITB-Press.