PERCOBAAN II - Golden Alchemist's Blog | Science … · Web viewBerupa kristal tidak berwarna,...
Transcript of PERCOBAAN II - Golden Alchemist's Blog | Science … · Web viewBerupa kristal tidak berwarna,...
PERCOBAAN II
REAKSI KIMIA : KINETIKA KIMIA
I. Tujuan PercobaanI.1 Mampu menjelaskan tanda-tanda reaksi kimiaI.2 Mampu menetukan laju dan orde reaksi
II. Dasar TeoriII.1 Kinetika Kimia
Kinetika kimia merupakan pengkajian laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab dari pada dalam udara kering, makanan lebih cepat membusuk bila tidak di dinginkan, kulit lebih cepat menjadi gelap dalam musim panas daripada dalam musim dingin. Ini merupakan tiga contoh yang lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi.
(Keenan, 1998)
II.2 Reaksi KimiaReaksi kimia adalah pembentukan ikatan baru. Reaksi yann
terjadi karena materi awal (reaktan) bersama-sama putus atau secara bergantian untuk membentuk atau beberapa materi yang berbeda (produk).
(Miller, 1997)Reaksi-reaksi kimia, ditandai dengan gejala :a. Timbulnya gas
Contoh : 2 H2O (e) + Mg (s) Mg(OH)2(aq) + H2 (g)
b. Terbentuknya endapanContoh :Pb(CH3COO)2(aq) + H2SO4(aq) CH3COOH(aq)+ PbSO4 (s)
c. Perubahan suhuContoh : NaOH (aq) + H2SO4 (aq) Na2SO4(aq) + 2 H2O(aq)
d. Perubahan warnaContoh : 2 HCl (aq) + CuSO4 (aq) H2SO4 (aq) + CuCl2 (aq)
(Keenan, 1992)
II.3 Macam-macam Reaksi KimiaBerdasarkan gejala yang ditimbulkan, reaksi kimia dibedakan
atas:
II.3.1 Reaksi NetralisasiReaksi netralisasi yaitu reaksi antara suatu asam dan basa
yang banyaknya secara kimiawi sama. Reaksi antara asam dan basa pada umumnya membentuk garam dan air.
(Vogel, 1985)Reaksi penetralan yaitu reaksi antara asam dan basa. Menurut
Arhenius reaksi penetralan adalah reaksi antara 1 ion H+ dan 1 ion OH-
H+ + OH- H2O
Menurut teori Bronsted Lowry, reaksi netralisasi dapat dirumuskan :
H3O+ + OH- H2O + H2Oasam 1 basa 2 basa 1 asam 2
(Rivai, 1995)II.3.2 Reaksi Pembentukan Endapan
Terjadi jika larutan terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan. Pada reaksi ini, terjadi penggabungan ion positif dari basa atau garam pereaksi yang bereaksi dengan ion negative dari asam atau basa pereaksi. Pada akhir reaksi terbantuklah endapan pada dasar tabung reaksi, contoh :NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl
(Vogel, 1985)II.3.3 Reaksi Pembentukan Gas
Dalam beberapa kasus zat tertentu, dalam suatu reaksi dapat berupa zat yang tidak larut, yaitu gas atau zat yang mengurai dan akan menguap sebagai gas. Misalnya. Jika HCl ditambahkan larutan Na2S menghasilkan H2S (elektrolit lemah) dan kelarutannya dalam air sangat kecil sehingga mudah menguap. Reaksi molekulnya adalah sebagai berikut :2 HCl (aq) + 2 Na2S (aq) H2S + 2 NaClGejala lain dalam reaksi ialah terbantuknya elektrolit yang sangat kecil daya analisanya.
(Brady, 1994)II.3.4 Reaksi Pembentukan Kompleks
Pembentukan kompleks dalam analisa kuantitatif sering terlihat dan digunakan untuk pemisahan atau identifikasi ion kompleks jika ada perubahan warna larutan. Misalnya :AgCl (g) + 2 NH3 Ag + [(NH3)2]+ + Cl-
(Vogel, 1985)
Sering dipakai untuk pemisahan atau identifikasi bila ion kompleks terbentuk maka terjadi karena dalam larutan pembantukan kompleks merupakan penyebab pelarutnya endapan dari reagensia yang berlebih.
(Brady, 1994)
II.3.5 Reaksi Pertukaran MuatanReaksi yang bersifat asam dengan logam adalah sifat dari
golongan lebih luas yaitu satu unsur akan menggantikan unsur lain dari suatu senyawa. Misalnya:
Zn (s) + CuSO4 (aq) Cu (s) + ZnSO4 (aq)
Reaksi ini sama dengan reaksi antara senyawa dengan ion hydrogen yaitu :Zn (s) + 2 H+ (g) H2 (g) + Zn2+ (aq)
Reaksi tersebut dapat terjadi jika logam yang dimasukkan kedalam larutan memiliki daya oksidasi yang besar, sehingga dapat mereduksi ion logam dalam larutan.
(Vogel, 1985)II.3.6 Reaksi Redoks
Dalam setiap reaksi redoks, perbandingan polar antara zat yang dioksidasi dan zat yang direduksi didapat dari persamaan yang memenuhi jumlah electron yang dilepas sama dengan yang diikat. Contoh :5 Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + 6Mn2+ + 4H2O
(Underwood, 1990)II.4 Laju Reaksi
Laju reaksi yaitu perubahan konsentrasi konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu (m/s). Setiap reaksi dapat dinyatakan dengan persamaan umum,Reakta ProdukPersamaan ini, memberitahukan bahwa selama berlangsungnya suatu reaksi, molekul reaktan bereaksi sedangkan molekul produk terbentuk.A BMenurut jumlah molekul A dan meningkanya jumlah molekul B sering dengan waktu yang diperlihatkan dalam sebuah grafik. Secara umum akan lebih mudah apabila dinyatakan laju dalam perubahan konsentrasi terhadap waktu. Jadi untuk reaksi diatas dapat dinyatakan lajunya sebagai :
Laju = - ΔIAJ atau - ΔIAJ Δt Δt
(Chang, 2004)
II.5 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Laju ReaksiII.5.1 Luas Permukaan Bidang Sentuh
Semakin luas permukaan bidang sentuh, reaksi semakin cepat. Karena bidang sentuh yang luas akan memungkinkan molekul bertabrakan dengan molekul lain. Hal ini menyebabkan zat yang terbantuk serbuk reaksinya akan semakin lebih cepat dari pada reaksi zat yang berbantuk kepingan besar.
(Oxtoby, 2001)II.5.2 Suhu
Laju reaksi kimia bertambah dengan naiknya suhu. Dengan naiknya suhu bukan hanya molekul-molekul lebih sering bertabrakan, tetapi mereka juga bertabrakan dengan bantuan yang lebih berat karena mereka bergerak lebih cepat.
(Keenan, 1990)II.5.3 Sifat Dasar Pereaksi
Zat-zat berbeda secara nyata, dalam lajunya mereka mengalami perubahan kimia. Molekul-molekul hydrogen dan fluorida bereaksi secara spontan bahkan pada temperature kamar dengan menghasilkan hydrogen fluoride.H2 + F2 2 HF (sangat cepat pada suhu kamar)
Pada kondisi serupa, molekul hydrogen dan oksigen bereaksi sangat lambat, sehingga tak Nampak pertubahan kimianya.H2 + O2 2 H2O (sangat lambat pada suhu kamar)
(Keenan, 1990)
II.5.4 KatalisKatalis adalah zat yang mempercepat reaksi tanpa
mengalami perubahan kimiayang permanen. Suatu katalis mempengaruhi kecepatan reaksi dengan jalan:1. Pembentukan senyawa antara (katalis homogen)2. Absorbsi (katalis heterogen)
II.5.5 KonsentrasiPerubahan kimia timbul sebagai akibat dari tumbukan
molekul. Semakin banyak tumbukan yang terjadi, semakin besar laju reaksinya. Jika konsentrasi reaktan semakin tinggi maka tumbukan juga akan semakin besar.
(Keenan, 1990) II.6 Persamaan Laju Reaksi
Reaksi : 2N2O3 4NO2 + O2
Laju reaksi sebanding dengan konsentrasi N2O5 dan dapat ditulis :
Laju reaksi ∞ [N2O5]Laju reaksi k [N2O5]K disebut konstanta laju reaksi orde pertama. Laju reaksi diatas dapat diukur baik dengan berdasarkan penurunan [N2O5] atau berdasarkan pada [O2] [NO2] [N2O5] akan menghasilkan persamaan yang berbeda.
Laju reaksi
Laju reaksi
Laju reaksi
Apabila dilakukan pengukuran akan terlihat bahwa laju reaksi’ ≠ laju reaksi” ≠ laju reaksi”’, sehingga k’≠ k” ≠ k”’. Karena itu untuk memperoleh persamaan laju reaksi yang seragam, maka berdasarkan perjanjian ditetapkannya laju reaksi yang didasarkan oleh suatu reaktan atau produk tersebut dalam persamaan reaksi, jadi :
Laju reaksiUntuk reaksi umum :aA + bB cC + Dd
(Keenan, 1990)
2.7 Orde Reaksi
Orde reaksi dapat didefinisikan sebagai jumlah satu eksponen yang menyatakan hubungan antara konsentrasi dengan kecepatan reaksi. Orde reaksi dikenal dengan tingkat reaksi. Untuk reaksi umum A+B C. Maka kecepatan reaksi ditentukan oleh konsentrasi A dan B. Orde reaksi total yang perlu diperhatikan :1. Data eksperimen harus pada suhu konstan agar harga V tetap.2. Metode mencari orde reaksi :a) Metode Logika
Metode logika menggunakan rumus bahwaax = b dengan a = perbesaran konsentrasiay = b b = perbesaran laju reaksiMetode ini memiliki kelemahan, yaitu hanya bisa digunakan jika ada data yang sama.
b) Metode Komparatif (Perbandingan)Metode ini membandingkan persamaan kecepatan reaksi
Harga K1 dan K2 (tetapan laju reaksi) pada suhu konstan adalah sama, sehingga dapat dihilangkan. Dengan demikian perbandingan konsentrasi zat yang berubah dipangkatkan orde reaksinya masing – masing sama dengan perbandingan kecepatan reaksinya.
c) Metode GrafikBila berupa garis lurus (linear) merupakan orde reaksi satu garis lengkung (parabola) merupakan orde reaksi dua. Jika berupa garis lengkung, tetapi bukan bentuk kuadrat orde reaksinya 3,4 dan seterusnya.
2.7.1 Reaksi Orde Nol (0)Reaksi orde nol mempunyai laju yang tidak bergantung
pada konsentrasi reaktan. Sebagai contoh, dekomposisi lebih pada walform panas bertekanan tinggi mempunyai laju pH 3 terdekomposisi pada laju tetap sampai habis seluruhnya. Hanya reaksi yang heterogenyang mempunyai hukum laju dengan orde nol secara keseluruhan.rumus laju reaksi menjadi V.K.
(Khopkar,1990)
2.7.2 Reaksi Orde SatuJika laju suatu reaksi kimia berlangsung lurus dengan
konsentrasi jika suatu pereaksi V = K [A]. Maka reaksi itu dikatakan sebagai reaksi orde pertama jika dinyatakan dengan grafik, maka laju reaksi dengan orde pertama berupa garis lurus liniear.
V
[A]
V
M
(Khopkar, 1990)
2.7.3 Reaksi Orde KeduaJika laju reaksi sebanding dengan pangkat dua suatu
pereaksi atau pangkat satu konsentrasi dua pereaksi V = K [A]2. Maka reaksi itu dikatakan sebagai reaksi beranak 2 jika dinyatakan dengan grafik, maka laju reaksi dengan orde reaksi dua berupa garis lengkung.
(Khopkar, 1990)
2.8 Hukum Laju dan Kostanta LajuLaju reaksi terukur seringkali sebanding dengan konsentrasi
reaktan suatu pangkat. Contihnya mungkin saja laju itu sebanding dengan konsentrasi dua reaktan A dan B, sehingga :
V = K [A] [B]Koefisien K disertai konsentrasinya yang tidak bergantung pada konsentrasi, tetapi bergantung pada temperature. Persamaan sejenis ini yang ditentukan secara eksperimen disebut hokum laju reaksi. Secara formal hukum laju reaksi adalah persamaan yang menyamakan laju reaksi sebagai fungsi dari konsentrasi semua spesien yang ada termasuk produknya.
Hukum laju reaksi memiliki dua penerapan utama, penerapan praktisnya setelah kita mengetahui hukum laju dan komposisi campuran. Penerapan teoritis hukum laju ini adalah hokum laju menerapkan pemandu untuk mekanisme reaksi. Setiap mekanisme yang dilanjutkan harus konstan dengan hukum laju yang diamati.
(Atkins, 1993)
2.9 Teori TumbukanLaju reaksi dapat diperoleh dengantiga faktor berikut :
1) Faktor Energi TumbukanJumlah keseluruhan tumbukan antara partikel reaktan dalam volume dari waktu yang diberikan.
2) Faktor Energi Tumbukan
V
[A]
Fraksi partikel reaktan yang menumbuk dengan energi aktivasi yang cukup untuk memulai reaksi.
3) Faktor Geometri TumbukanFraksi partikel yang menumbuk dengan orientasi yang benar sehingga atom dapat memindahkan atom membagi elektron valensi secara terarah ketka mereka melakukan kontak satu sama lain.
(Miller, 1987)
2.10 Kecepatan ReaksiKecepatan reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi atau
hasil reaksi persatuan waktu. Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu reaktan atau bertambahnya suatu produk. Dapat ditulis :
V = V =
Dengan V = kecepatan laju reaksi[A] = konsentrasi A[B] = konsentrasi Bt = waktu
(Sastrohamidjojo, 2001)
2.11 Energi AktivasiReaksi kimia berlangsung sebagai akibat tumbukan antara molekul-
molekul yang bereaksi. Akan tetapi tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi. Dari segi energi ada semacam energi tumbukan minimum yang harus tercapai agar reaksi terjadi. Untuk bereaksi molekul yang bertumbukan harus memiliki energi kinetic total sama dengan atau lebih besar daripada energy aktivasi, molekul utuh dan tidak ada perubahan akibat tumbukan. Spes yang terbentuk sementara oleh molekul reaktan sebagai akibat tumbukan sebelum membentuk produk dinamakan kompleks teraktifkan (keadaan transisi).
(Chang, 2004)
2.12 Analisa Bahan2.12.1 Logam Mg
Berwarna putih mengkilap Pada suhu biasa mudah diserbukkan Pada suhu tinggi (450oC – 550oC) amat lunak Larut dalam asam encer Mudah dioksidasi, mudah terbakar Nyala dalam cahaya yang menyilaukan
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
(Basri, 1996)2.12.2 Asam Klorida (HCl)
Merupakan asam kuat Tidak berwarna Mudah larut dalam air Baunya menusuk hidung hingga berbahaya bagi pernapasan Tidak larut dalam alcohol Dapat melarutkan logam-logam mulia Bahan baku membuat plastic
Hg(s) + 2HCl(g) MgCl2(aq) + H2(g)
(Vogel, 1985)2.12.3 KMnO4
Berwarna ungu Titik dekomposis Larut dalam air Digunakan dalam volumetrik dan agen oksida
(Bird,1987)
2.12.4 Asam Oksalat (H2C2O4) Asam organik dan bersifat toksik Merupakan zat padat hablur Tidak berwarna Titik leleh 100oC Dapat bereaksi dengan basa menghasilkan garam dan air
(Basri, 2000)
2.12.5 Aquadest
Sifat fisik : Berbentuk cair, tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, titik didih 100oC, titik beku 0oCSifat kimia : Senyawa dengan formula H2O,elektrolit lemah,terionisasi menjadi H3O+ dan OH- dihasilkan dari pengoksidasian hidrogen sebagai bahan pelarut dalam kebanyakan senyawa dan sumber listrik.
(Basri, 2000)
III. Metode Percobaan
3.1 Alat dan Percobaan
3.1.1 Alat
– Tabung reaksi– Erlenmeyer– Gelas beker – Gelas ukur– Pipet tetes– Stopwatch– Labu ukur
3.1.2 Bahan
– Pita Mg– HCl– H2C2O4
– KMnO4
– Aquadest
3.2 Gambar Alat
Gelas beker tabung reaksi labu ukur stopwatch
Gelas ukur Pipet tetes elenmeyer
Buret
3.3 Skema Kerja
3.2.1 Kinetika Reaksi logam Mg dengan HCl
10 mL HCl 2 M
Gelas beker
Penambahan pita Mg
Pencatatan waktu
Pengulanga 2 kalihasil
10 mL HCl 2 M
Labu ukur
Pengenceran menjadi 1,8 M
Penuangan 10 mL HCl
hasil
Gelas beker
10 mL HCl 1,8 M
Pemasukan pita Mg
Pencatatan waktu sampai Mg habis
Perulanga 2 kali
10 mL HCl 2 M
Labu ukur
hasil
Gelas beker
10 mL HCl 1,6 M
Pengenceran menjadi 1,6 M
Penuangan 10 mL HCl
Pemasukan pita Mg
Pencatatan waktu sampai Mg habis
Perulanga 2 kali
10 mL HCl 2 M
Labu ukur
Pengenceran menjadi 1, 4M
Penuangan 10 mL HCl
hasil
Gelas beker
10 mL HCl 1,4 M
Pemasukan pita Mg
Pencatatan waktu sampai Mg habis
Perulanga 2 kali
10 mL HCl 2 M
Labu ukur
hasil
Gelas beker
10 mL HCl 1,2 M
Pengenceran menjadi 1,2 M
Penuangan 10 mL HCl
Pemasukan pita Mg
Pencatatan waktu sampai Mg habis
Perulanga 2 kali
10 mL HCl 2 M
Labu ukur
Pengenceran menjadi 1,0 M
Penuangan 10 mL HCl
hasil
Gelas beker
10 mL HCl 1,0 M
Pemasukan pita Mg
Pencatatan waktu sampai Mg habis
Perulanga 2 kali
10 mL HCl 2 M
Labu ukur
hasil
Gelas beker
10 mL HCl 0,8 M
Pengenceran menjadi 0,8 M
Penuangan 10 mL HCl
Pemasukan pita Mg
Pencatatan waktu sampai Mg habis
Perulanga 2 kali
3.3.2 Kinetika reaksi ion permanganat dengan asam oksalat
Erlenmeyer 1
10 ml H2C2O4 + 12 ml aquadest
Erlenmeyer 50 ml– Penyiapan buret yang berisi KMnO4 0,1 M– Penggoyangan campuran hingga homogen– Penambahan 2 ml KMnO4 0,1 M– Pencatatan waktu sampai terjadi perubahan warna– Pengamatan
10 mL HCl 2 M
Labu ukur
Pengenceran menjadi 0,6 M
Penuangan 10 mL HCl
hasil
Gelas beker
10 mL HCl 0,6 M
Pemasukan pita Mg
Pencatatan waktu sampai Mg habis
Perulanga 2 kali
hasil
Erlenmeyer 2
20 ml H2C2O4 + 2 ml aquadest
Erlenmeyer 50 ml– Penyiapan buret yang berisi KMnO4 0,7 M– Penggoyangan campuran hingga homogen– Penambahan 2 ml KMnO4 0,1 M– Pencatatan waktu sampai terjadi perubahan warna– Pengamatan
Erlenmeyer 3
10 ml H2C2O4 + 10 ml aquadest
Erlenmeyer 50 ml– Penyiapan buret yang berisi aquadest– Penggoyangan campuran hingga homogen– Penambahan 2 ml KMnO4 0,1 M– Pencatatan waktu sampai terjadi perubahan warna– Pengamatan
hasil
hasil
PERCOBAAN III
LARUTAN DAN KELARUTAN : EKSTRAKSI PELARUT
I. TUJUAN PERCOBAAN
1.1. Mengetahui perbedaan daya larut zat terlarut dalam pelarut berbeda.
1.2. Mengenal dan mampu menentukan konsentrasi dengan metode ekstraksi pelarut.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Larutan dan Kelarutan
Larutan adalah campuran homogen dari molekul, atom, ataupun ion dari dua zat
atau lebih. Suatu larutan disebut suatu campuran, karena suasananya dapat berubah-ubah.
Disebut homogen, karena susunan dapat begitu seragam, sehingga tak dapat
diamati adanya bagian-bagian yang berlainan. Medium pelarut disebut (solvent) dan zat
terlarut disebut zat pelarut (solute).
Kelarutan suatu zat yang melarut adalah kuantitas zat tersebut yang menghasilkan
suatu larutan jenuh dengan sejumlah tertentu pelarut.
(Keenan, 1984)
2.2. Ekstraksi Pelarut
Merupakan pemisahan satu komponen dari campuran dengan melarutkannya
dalam pelarut, tetapi komponen lainnya tidak dapat dilarutkan dalam pelarut tersebut.
Proses ini biasanya dilakukan dalam fase cair, sehingga disebut juga ekstraksi cair-cair.
Dalam ekstraksi cair-cair, larutan yang mengandung komponen yang diinginkan harus
bersifat tak campur dengan cairan lainnya. Proses ini banyak digunakan dalam pemisahan
minyak dari bahan yang mengandung minyak.
= = Kd
(Daintith, 1994)
2.3. Hukum Distribusi
Hukum distribusi atau partisi dapat dirumuskan, bila suatu zat terlarut
terdistribusi antara dua pelarut yang tak dapat campur, maka pada suatu temperatur yang
konstan untuk tiap spesi molekul terdapat angka banding distribusi yang konstan antara
kedua pelarut itu, dan angka banding distribusi ini tak bergantung pada spesi molekul lain
apapun yang mungkin ada.
Harga angka banding berubah dengan sifat dasar kedua pelarut, sifat dasar zat
terlarut dan temperatur.
Konsentrasi zat terlarut dalam fase cair I C2
Konsentrasi zat terlarut dalam fase cair II C1
Tetapan Kd disebut sebagai koefisien distribusi atau partisi.
(Vogel, 1990)
2.4. Klasifikasi Ekstraksi
2.4.1 Ekstraksi berdasarkan sifat zat yang diekstraksi, sebagai khelat atau sistem ion
berasosiasi
Berlangsung jika terdapat pembentukan khelat (struktur cincin).
Contoh :
Ekstraksi uranium dengan 8-hidroksi kuinilin pada kloroform.
Ekstraksi besi dengan cupferrom pada pelarut karbon tetraklorida.
2.4.2 Ekstraksi melalui solvasi
Sebab spesies ekstraksi disolvasi ke fase organik.
Contoh :
Ekstraksi besi (III) dari asam hidroklorida dengan dietil eter.
2.4.3 Ekstraksi yang melibatkan pasangan ion
Berlangsung melalui pembentukan spesies netral yang tidak bermuatan
diekstraksi ke fase organik.
Contoh :
= tetapan
Ekstraksi skandium dengan trioklilamin
2.4.4 Ekstraksi sinergis
Adanya efek saling memperkuat yang berakibat penambahan ekstraksi
dengan memanfaatkan pelarut pengekstraksi.
(Khopkar, 1990)
2.5. Prinsip Dasar Ekstraksi Pelarut
Hukum fase Gibbs menyatakan bahwa :
P + V = C + 2
Dimana, P = fase
V = derajat kebebasan
C = komponen
Pada ekstraksi pelarut, kita mempunyai P=2, yaitu fase air dan organik, C=1,
yaitu zat terlarut didalam pelarut dan fase air pada temperatur dan tekanan tetap sehingga
V=1.
Jadi didapatkan :
2 + 1 = 1 + 2, yaitu P + V = C + 2
(Khopkar, 1990)
Hukum Distribusi Nearnst menyatakan bahwa :
Suatu zat terlarut akan membagi dirinya antara dua cairan yang tak dapat campur
sedemikian rupa, sehingga angka banding konsentrasi pada keseimbangan adalah
konstanta pada suatu temperatur tertentu :
[A1]
[A2]
Dimana, [A1] = menyatakan konsentrasi zat terlarut A dalam fase cair I.
[A2] = menyatakan konsentrasi zat terlarut A dalam fase cair II.
(Underwood, 1999)
2.6. Mekanisme Reaksi
Proses ekstraksi pelarut berlangsung tiga tahap, yaitu :
1. Pembentukan kompleks tidak bermuatan.
2. Distribusi dari kompleks yang terekstraksi.
3. Interaksinya yang mungkin dalam fase organik.
(Khopkar, 1990)
2.7. Teknik Ekstraksi
Tiga metode dasar pada ekstraksi cair-cair adalah :
a. Ekstraksi bertahap
Merupakan cara yang paling sederhana. Caranya dengan menambahkan pelarut
pengekstraksi yang tidak bercampur dengan pelarut semula, kemudian dilakukan
pengocokan, sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi zat yang akan diekstraksi pada
kedua lapisan. Setelah ini tercapai, lapisan didiamkan dan dipisahkan.
b. Ekstraksi kontinu
Digunakan bila perbandingan distribusi relatif kecil, sehingga untuk pemisahan
yang kuantitatif diperlukan berapa tahap ekstraksi.
c. Ekstraksi kontinu counter current
Fase cair pengekstraksi dialirkan dengan arah yang berlawanan dengan larutan
yang mengandung zat yang akan diekstraksi. Biasanya digunakan untuk pemisahan zat,
isolasi ataupun pemurnian.
(Khopkar, 1990)
2.8. Salting Out
Dalam ekstraksi, pelarut lebih efektif apabila digunakan sedikit pelarut dengan
ekstraksi berulang-ulang daripada menggunakan pelarut yang banyak dengan sekali
ekstraksi. Banyak senyawa organik dan air bernilai lebih besar dari empat, sehingga
pada umumnya dua atau tiga kali ekstraksi meningkatkan pemisahan senyawa organik
dari air.
Ketika senyawa terlarut dalam air dan mempunyai K lebih kecil dari satu, maka
dapat diperkirakan bahwa sangat sedikit senyawa itu akan dihasilkan dalam ekstraksi.
Koefisien distribusi suatu senyawa organik antara pelarut organik dengan air dapat diubah
dengan penambahan NaCl dalam pelarut air dapat meningkatkan distribusi senyawa
organik itu dalam pelarut organik. Akibat semacam itu disebut “Salting Out” senyawa
organik.
(Fessenden, 1982)
2.9. Titrasi
Titrasi adalah cara analisis yang memungkinkan untuk mengukur jumlah yang
pasti dari suatu larutan dengan mereaksikan suatu larutan lain yang konsentrasinya
diketahui. Pada suatu titrasi salah satu larutan yang mengandung suatu pereaksi
dimasukkan kedalam buret, larutan dalam buret disebut penitrasi dan selama titrasi,
larutan ini diteteskan perlahan-lahan melalui kran kedalam labu erlenmeyer yang
mengandung pereaksi-pereaksi lain. Larutan penetrasi ditambahkan sampai seluruh reaksi
selesai yang dinyatakan dengan berubahnya warnanya indikator, suatu zat yang umumnya
ditambahkan ke dalam larutan dalam bejana penerima dan yang mengalami suatu macam
perubahan warna. Perubahan warna ini menandakan tercapainya titik akhir titrasi.
(Brady, 1999)
2.10. Titik Ekivalen, Titik Akhir dan Kesalahan Titik Akhir
Volume pada jumlah reagen yang ditambahkan tepat sama dengan yang
diperlukan untuk bereaksi sempurna oleh zat yang dianalisis disebut titik ekivalen.
Sedangkan volume dimana perubahan warna indikator nampak oleh pengamat disebut
titik-titik akhir titrasi. Titik ekivalen diharapkan sama dengan titik akhir titrasi, perbedaan
atau selisih antara titik ekivalen dan titik akhir titrasi disebut kesalahan.
Kesalahan titik akhir adalah kesalahan kesalahan acak yang berbeda untuk setiap
sistem bersifat aditif dan determinan dan nilainya dapat dihitung. Dengan menggunakan
metode potensiometer dan kondukmetri, kesalahan titik akhir dapat ditekan sampai nol.
(Khopkar, 1990)
2.11. Indikator Asam-Basa
Salah satu cara untuk mengetahui dengan tepat berupa volume basa yang
ditambahkan dari buret ke asam dalam labu ialah dengan menambahkan beberapa tetes
indikator asam-basa, kelarutan asam saat awal titrasi. Tidak semua indikator berubah
warna pada pH yang sama, jadi pilihan indikator untuk titrasi tertentu bergantung pada
sifat asam dan basa yang digunakan dalam titrasi. Fenolptalein merupakan salah satu
indikator.
(Chang, 2005)
2.12. Indikator Phenolphtalein (PP)
Phenolphthalein atau yang sering disebut dengan indikator PP merupakan
senyawa hablur putih. Indikator ini akan menunjukkan warna merah dalam larutan basa.
Dan tidak berwarna dalam larutan asam.
(Rivai, 1995)
2.12.1. Struktur PP :
(Underwood, 1998)
2.13. Analisa Bahan
2.13.1. Sabun
Garam natrium atau kalium dari asam karboksil rantai panjang (asam
lemak), yang mempunyai sifat khas dapat mendispersikan zat organik non polar
ke dalam air.
(Pudjaatmaka, 2002)
2.13.2. Aquades (H2O)
Cairan tidak berwarna, titik leleh 00C, titik didih 1000C. Dalam fase gas,
air terdiri dari satu molekul H2O dengan sudut H-O-H 1050.
(Daintith, 1994)
2.13.3. Alkohol
Senyawa organik yang mengandung gugus –OH, reaksinya dengan asam
menghasilkan ester dan dehidrasi menghasilkan alkena dan eter.
(Daintith, 1994)
2.13.4. Kloroform
Cairan haloform atsiri, berbau manis, tanpa warna, CH3Cl3. Kloroform
merupakan anestik yang ampuh, tetapi dapat merusak hati, digunakan sebagai
pelarut dan bahan dasar untuk membuat senyawa lain.
(Daintith, 1994)
2.13.5. NaOH
Padatan lembah-cair bening yang berwarna putih larut dalam air dan
etanol, tetapi tidak larut dalam eter, bersifat sangat basa dan sangat korosif
terhadap jaringan tubuh dan membahayakan mata.
(Daintith, 1994)
2.13.6. Indikator Phenolptalein (PP)
Berupa kristal tidak berwarna, larut dalam alkohol dan pelarut organik,
digunakan sebagai indikator asam dan basa, tak berwarna dalam larutan asam dan
merah muda pada larutan basa, trayek pH 8,2 - 10,00.
(Mulyono, 2005)
2.13.7. NaCl
Padatan kristalin tanpa warna, larut dalam air dan sedikit larut dalam
etanol. Sifat kelarutannya dalam air menarik, karena hanya berubah sedikit sesuai
dengan kenaikan suhu.
(Daintith, 1994)
III. METODE PERCOBAAN
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
- Timbangan - Erlenmeyer
- Pipet tetes - Buret
- Gelas ukur - Gelas beker
- Labu ukur - Penangas
- Corong pemisah - Corong pemisah
- Stopwatch - Pengaduk
3.1.2. Bahan
- Sabun
- Aquades
- Kloroform
- NaCl
- Alkohol
- NaOH
- Phenolptalein (PP)
3.1.3. Gambar Alat
Neraca / timbangan Labu ukur corong gelas
Corong pemisah buret Erlenmeyer
Gelas beker gelas ukur pemanas
Pengaduk Stopwatch Pipet tetes
3.2. Skema Kerja
- Penambahan 50 mL aquades + 3 tetes PP- Pemanasan hingga mendidih- Pendinginan- Pengenceran menjadi 100 mL
- Penambahan 10 mL kloroform- Pengocokan- Penambahan 10 mL NaCL- Ekstraksi sebanyak 3x
- Penambahan 10 mL H2O + 2 tetes PP- Pengocokan
- Penambahan 20 mL etanol- Ekstraksi
- Titrasi dengan NaOH
0,1 g SabunGelas
beker
20 mL Larutan Sabun
Corong Pemisah
Lapisan air Lapisan Kloroform
Corong pemisah
Lapisan air Lapisan Kloroform
Corong pemisah
Lapisan Kloroform Lapisan Alkohol
Erlenmeyer
Hasil
- Penambahan 50 mL aquades + 3 tetes PP- Pemanasan hingga mendidih- Pendinginan- Pengenceran menjadi 100 mL
- Penambahan 10 mL kloroform- Pengocokan- Penambahan 10 mL NaCL- Ekstraksi sebanyak 3x
- Penambahan 10 mL H2O + 2 tetes PP- Pengocokan
- Penambahan 20 mL etanol- Ekstraksi
- Titrasi dengan NaOH
0,05 g Sabun
Gelas beker
10 mL Larutan Sabun
Corong Pemisah
Lapisan air Lapisan Kloroform
Corong pemisah
Lapisan air Lapisan Kloroform
Corong pemisah
Lapisan Kloroform Lapisan Alkohol
Erlenmeyer
Hasil
PERCOBAAN 4
ABSORPSI CAHAYA OLEH MOLEKUL :
SPEKTROFOTOMETRI
I. Tujuan Percobaan
1. Mengetahui bahwa molekul dapat menyerap cahaya
2. Mengenal dan mampu menentukan konsentrasi larutan dengan metode
penyerapan cahaya
II. Dasar Teori
2.1 Spektrofotometri
Spektrofotometri merupakan analisa kimia kuantitatif di dalam kimia analisis dengan
mengukur berapa jauh energi radiasi yang diserap oleh absorbansi terisolasi suatu panjang
gelombang. Cara untuk mengetahui zat kimia adalah dengan bantuan warna yang ditambahkan
pada benda yang kita lewatkan cahaya pada suatu medium tertentu (zat kimia) yang akan
tampak cahaya yang diabsorbsi dan diteruskan untuk mendeteksi gugus fungsional,
mengidentifikan senyawa yang mengalisis campuran.
(Vogel, 1985)
2.2 Spektrofotometer
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer
dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang
tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan, direfleksikan
atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer
dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini
diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Suatu
spektrofotometer tersusun dari spektrum tampak yang kontinu, monokromator, sel pengabsorpsi
untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara
sampel dan blanko ataupun pembanding.
(Khopkar, 1990)
Spektrofotometer tersusun dari:
a. Suatu sumber energi cahaya yang berkesinambungan yang meliputi daerah spektrum
yang mana instrumen itu dirancang untuk beroperasi.
b. Monokromator
Yaitu suatu alat untuk memencilkan berkas radiasi dari sumber berkesinambungan
(menghasilkan sumber sinar yang monokromatis). Komponennya adalah suatu sistem
celah dan suatu unsur dispersif. Monokromator juga memencilkan pita sempit panjang
gelombang dari spektrum lebar yang dipancarkan oleh sumber cahaya.
c. Sel absorpsi
Dapat berupa cuvet kaca atau cuvet kaca cara, sedang di daerah UV digunakan sel
kuasa.
d. Detektor
Berupa transduser yang mengubah energi cahaya menjadi suatu syarat listrik detektor
diharapkan memiliki kepekaan tinggi dalam daerah spektra yang diamati, respon linier
terhadap gaya radiasi, waktu respon cepat, dapat digandakan dan kestabilan tinggi.
e. Wadah untuk sampel
f. Penggandaan / amplifier dan rangkaian yang berkaitan yang membuat isyarat listrik ini
memadai untuk dibaca.
g. Sistem kaca, dimana pergerakan besarnya isyarat listrik.
(Underwood, 1992)
Suatu sinar yang melewati larutan dengan ketebalan b cm dan konsentrasi zat
penyerap sinar c, maka akan mengalami sebuah pengurangan. Jika sinar yang akan masuk
dilambangkan Po, maka sebagai akibat interaksi diantara cahaya dan partikel – partikel penyerap
/ pengabsorbsi merupakan berkurangnya sinar dari Po ke P. Transmitansi larutan T merupakan
bagian dari cahaya yang diteruskan melalui larutan, sehingga :
T = P
Po
Pengurangan kekuatan sinar oleh larutan pengabsorbsi
Transmitan (T) sering dinyatakan sebagai presentase (% T). Absorbansi (A) dari suatu larutan
dinyatakan sebagai persamaan :
A = - log T = log Po
P
Hubungan antara jumlah zat / cahaya yang diserap larutan yang disebut absorban A dengan
jumlah zat-zat c dengan persamaannya adalah :
A = a.b.c
Dimana, a adalah tetapan untuk semua jenis zat dan b merupakan tebal / tinggi larutan yang
ilalui oleh cahaya / sinar.
Dua jenis larutan dari zat yang sama dengan absorbannya akan tampak secara visual
dengan kepekatan warna yang sama.
A1 = a.b1.c1 dan A2 = a.b2.c2
Apabila kepekaan sama maka A1 = A2
sehingga :
c2 = b1.c1
b2
Alat yang digunakan adalah spektrofotometer yang dilengkapi dengan fotosel.
( Brady, 1984 )
2.3 Hukum Bougner – Lambert
Hubungan antara serapan radiasi dan panjang jalan melewati medium yang menyerap
mula-mula dirumuskan oleh Bougner (1729) meskipun kadang-kadang dikaitkan kepada
Lambert (1768). Jika suatu berkas radiasi monokromatik (radiasi dengan panjang gelombang
tunggal) diarahkan menembus medium itu, ternyata setiap lapisan menyerap fraksi yang sama
besar. Misalnya bila lapisan pertama fraksi yang separuh radiasi yang memasuki lapisan
tersebut, maka lapisan kedua akan menyerap separuh dari radiasi yang memasuki lapisan keluar
dari lapisan kedua ini akan menjadi seperempat dari daya aslinya, dan lapisan ketiga
seperdelapan dan seterusnya.
Penemuan Bougner-Lambert dapat dirumuskan secara matematis sebagai berikut :
- dP = ki.P
db
dimana, dP = daya absorbsi (absorbansi)
db
ki = koefisien ekstengsi molar larutan
P = tebal larutan / lapisan yang dilewati cahaya pada medium
Tanda (–) menunjukan daya itu berkurang karena penyerapan.
dengan mengintegrasi antara Po dan P serta b maka :
ki
- (ln P – ln Po) = ki.b
ln Po – P = ki.b
ln Po = ki.b
P
log Po = ki.b
P
(Underwood, 1996)
2.4 Hukum Beer
Hubungan antara konsentrasi larutan dan tingkat absorbsi dirumuskan oleh Beer
(1859). Hukum Beer analog dengan hokum Lambert-Bougner memberikan pernyataan
berkurangnya secara eksponen daya radiasi yang diteruskan dengan pertambahan aritmatik
konsentrasi.
Secara matematis dirumuskan :
- dP = ki.P
dc
ki
- (ln P – ln Po) = ki.c
ln Po – ln P = ki.c
ln Po = ki.c
P
log Po = ki.c
P
Dimana, log Po = daya serap cahaya oleh larutan (absorbansi)
P
ki = tetapan (koefisien ekstengsi molar larutan)
c = konsentrasi larutan
Hukum Beer dapat iterapkan benar-benar untuk radiasi monokromatik dimana sifat dasar
spesies penyerap tabung berubah sepanjang jangka konsentrasi yang diselidiki.
(Underwood, 1996)
2.5 Hukum Lambert-Beer
Hukum ini adalah gabungan antara hukum Bougner-Lambert dengan Beer. Dalam
memperhatikan atau mempelajari efek konsentrasi yang berubah-ubah terhadap absorbsi, tebal
larutan diusahakan agar konstan namun hasil didapat akan bergantung pada besarnya nilai
konstan itu. Dengan kata lain, hukum dasar Beer yang ditulis dengan ki = f [b] serupa hukum
Lambert ki = f [c], sehingga dapat diperoleh :
log Po = f [c].b dan log Po = f [b].c
P P
(Hukum Lambert) (Hukum Beer)
Jika keduanya disubstitusi, perumusannya :
f(c).b = f(b).c
f(c) = f(b)
c b
f(c) = f(b) = ∑
c b
sehingga dihasilkan :
log Po = f(c).b = ε.b.c
P
log Po = f(b).c = ε.b.c
P
Rumus tersebut menjadi :
A = ε.b.c
Dimana : A = daya serap cahaya oleh larutan
b = tebal dari larutan
c = konsentrasi larutan
ε = koefisien ekstingsi larutan
Daya serap cahaya oleh larutan (A) dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu :
1. panjang jalan melewati larutan ( tebal larutan / b )
2. Konsentrasi larutan (c)
3. Koefisien ekstingsi molar larutan (ε)
(Underwood, 1966)
2.6. Klasifikasi perkiraan spectrum elektromagnetik
Spectrum elektromagnetik menyeluruh dikelompokkan kira-kira ditunjukan dalam
gambar berikut :
Sinar γ sinar x UV cahaya tampak inframerah Gelombang radio
10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 101 103 105 107 109
Sedangkan spectrum cahaya tampak dan warna-warna komplementer ditunjukan pada table
berikut :
Panjang gelombang
(mm) warna warna komplementer
400-435 violet kuning - hijau
435-480 biru kuning
480-490 hijau biru orange
490-500 biru hijau merah
500-560 hijau ungu
560-580 kuning hijau violet
580-595 kuning biru
595-610 orange hijau - biru
610-750 merah biru - hijau
(Underwood, 1999)
2.7 Keabsahan Hukum Beer
Cahaya yang digunakan harus monokromatis, bila tidak demikian, maka akan
diperoleh dua nilai absorbansi pada dua panjang gelombang. Hukum Beer tidak diikuti oleh
larutan yang pekat. Konsentrasi lebih tinggi untuk beberapa garam tak berwarna. Jika selama
pengukuran pada larutan encer terjadi reaksi kimia seperti polimerisasi, hidrolisis, atau disosiasi
maka hukum Beer tidak berlaku.
(Underwood, 1999)
2.8 Spektroskopi searah
Secara mendasar metode-metode spektroskopi ini didasarkan pada interaksi antara
cahaya dengan materi. Bila materi disinari, kemungkinan cahaya :
a. Diserap
b. Dihamburkan (nefelometri dan turbidimetri)
c. Diserap dan dipancarkan kembali dengan panjang gelombang yang sama /
berbeda (spektrometri)
d. Dibelokkan
e. Diubah sudut getarnya (polarimetri)
(Handayana,1994)
2.9 Aspek kuantitatif absorbansi
Spectra serapan dapat diperoleh dengan menggunakan sample dalam berbagai bentuk
gas, lapisan tipis cairan, larutan dalam pelarut dan bahkan zat padat. Kebanyakan kerja analisis
melibatkan larutan dan hubungan konsentrasi suatu larutan dan kemampuan menyerap radiasi.
Serapan juga bergantung pada jarak yang diarungi radiasi melawati larutan itu, panjang
gelombang radiasi dan sifat dasar spesies molekul dalam larutan.
(Unerwood,2001)
2.10 Transmintansi dan absorbansi
T = P
Po
t
Po P
Gb.pengaruh kekuatan sinar oleh pengabsorbsi
Gambar tersebut memperlihatkan kekuatan sinar sebelum (Po) dan sesudah (P) melewati larutan
yang mempunyai ketebalan b cm dan konsentrasi zat penyerap sinar c. Sebagai pelarut interaksi
diantara cahaya dan partikel penyerap (pengabsorbsi) adalah berkurangnya kekuatan sinar dari
Po ke P.
Transmitansi larutan T merupakan bagian dari cahaya yang diteruskan melalui larutan, jadi T = P1
Po
Berbeda dengan transmintasi, absorbsi larutan bertambah dengan pengurangan
kekuatan sinar. Bila ketebalan benda atau kensentrasi materi yang dilewati cahaya bertambah
maka cahaya diserap lebih banyak. Absorbsi berbanding lurus dengan ketebalan (b) dan
konsentrasi (c).
Dimana A adalah konstanta absorbtivitas harga a bergantung pada satuan yang
digunakan untuk b dan c. bila konsentrasi dinyatakan dalam absorbtivitas molar dan diberi
symbol ∑ jadi :
A = ε.b.c dimana ε = L.cm-1 mol-1
(Handayana, 1994)
2.11 Syarat Hukum Beer
Ada beberapa persyaratan yang diperhatikan supaya hokum Lambert Beer dapat
dipakai yaitu syarat konsentrasi, syarat kimia dan syarat cahaya.
a. Syarat konsentrasi
Pada konsentrasi tinggi (0,01 M) jarak rata-rata diantara zat pengabsorbsi
menjadi kecil sehingga masing-masing zat mempengaruhi distribusi muatan ke
tetanggannya. Interaksi ini dapat mengubah kemampuan untuk mengabsorbsi.
Oleh karena itu konsentrasi ini bergantung konsentrasi yang menyebabkan
penyimpangan dari kelinieran hubungan absorbansi dan konsentrasi.
b. Syarat kimia
Zat pengabsorbsi tidak boleh terdisosiasi atau bereaksi dengan pelarut
menghasilkan produk pengabsorbsi spectrum yang berbeda dari zat yang
dianalisis.
c. Syarat cahaya
Hukum Beer hanya berlaku untuk cahaya yang betul-betul monokromatik
(cahaya yang mempunyai satu macam panjang gelombang).
d. Syarat kejernihan
Kekeruhan larutan yang disebabkan oleh partikel-partikel koloid, menyebabkan
penyimpangan. Sebagian cahaya akan dihamburkan oleh partikel koloid
akhirnya kekuatan cahaya diabsorbsi berkurang.
Supaya hokum Beer dapat dipakai dengan baik maka :
a. konsentrasi rendah
b. zat yang diukur harus stabil
c. cahaya yang dipakai harus monokromatis
d. larutan yang diukur harus jernih
(Handayana,1994)
2.12 Spektrum absorbsi
Spektum anbsorbsi suatu senyawa yang ditetapkan dengan spektrofotometer, dapat
dianggap sebagai indikasi identitas yang lebih elegan, obyektif dan andal. Spectrum absorbsi
tergantung tidak hanya sifat dasar kimia dari senyawa tersebut, namun juga factor-faktor lain.
Perubahan pelarut sering menghasilkan geseran dari pita serapan ribuan senyawa dan bahan
telah direkam dan mencari spectra-spektra yang cocok untuk pembanding sehubungan dengan
suatu problem khusus dapat merupakan kesukaan terdapat data empiris dalam literatur yang
menunjukkan efek subsituen terhadap panjang gelombang pita serapan dalam spectra molekul
induk.
(Underwood, 1994)
2.13 Hukum dasar spektroskopi absorbansi
Lambert (1760) dan Beer (1852) dan juga Bougner menujukkan hubungan :
T = Pt
Po
log (T) = log Pt = -a.b.c
Po
log 1 = log Po = a.b.c = A
T Pt
Jika terang intensitas Io pada panjang gelombang ditentukan melalui suatu solusi
yaitu suatu jenis zat yang dapat menyerap cahaya. Cahaya yang muncul dengan intensitas I
mungkin terukur oleh suatu defektor yang sesuai.
Hukum Lambert-Beer:
Log Io = A = a.b.c
I
Dimana : A = absorbansi
a = absortivitas molar
b = panjang
c = konsentrasi
(Pavia, 1991)
2.14 Faktor-faktor yang mempengaruhi absorbansi
Faktor-faktor yang mempengaruhi absorbansi adalah :
a. jenis pelarut
b. pH larutan
c. suhu
d. konsetrasi elektrolit yang tinggi
e. adanya zat pengganggu
Keberhasilan juga akan mempengaruhi absorbansi termasuk bekas jari pada dinding tabung
harus dibersihkan dengan kertas tissue dan hanya memegang bagian ujung atas tabung sebelum
pengukuran.
(Handayana,1994)
2.15 Pengenceran
Pengenceran adalah pencampuran larutan pekat dengan pelarut
tambahan untuk mendapatkan larutan yang lebih encer / kurang pekat dalam pengenceran
jumlah zat terlarut tetap tetapi konsentrasinya berubah karene banyaknya mol zat terlarut tetap
sama selama pengenceran, maka :
N1.V1 = N2.V2
Dengan N1 = konsentrasi awal / normalitas awal
N2 = konsentrasi / normalitas sesudah pengenceran
V1 = volume awal
V2 = volume sesudah pengenceran
(Brady, 1999)
2.16 Senyawa kompleks
Senyawa kompleks digunakan sebagai katalisator dalam berbagai reaksi. Senyawa
kompleks terdiri dari ion pusat dan ligan. Ion pusat adalah ion-ion dari unsur transisi dan
bermuatan positif, sedangkan ligan adalah molekul-molekul atau ion yang mengelilingi pusat.
Contoh : Fe(SCN)2+ maka Fe2+ sebagai pusat, SCN- sebagai ligan. Reaksi-reaksi senyawa
kompleks dibedakan atas :
a. Reaksi Substitusi
Dengan mekanisme proses disso-dacive dan displacement.
b. Reaksi Redoks
Mekanismenya:
- Transfer elektron terjadi pemindahan elektron dari ato satu ke yang lain.
- Transfer atom, reduktor dan oksidator terikat dengan jembatan atom ion
melalui jembatan elektron berpindah dari atom satu ke atom yang lain.
(Brown, 1997)
2.17 Analisis Bahan
2.17.1 K3Fe(SCN)6
Berupa kristal berwarna merah darah, larut dalam suhu 0˚C, bersifat racun,
merupakan suatu oksidator, dalam lingkungan basa, dapat berubah menjadi kalium ferosianida,
dipakai dalam pemotretan dan reagen di laboratorium.
(Pringgodigdo, 1990)
2.17.2 Aquadest
Berupa cairan tidak berwarna, tidak berasa, berat molekul 18,016 titik beku 0˚C,
titik didih 100˚C, ineks bias 1,333 , bersifat polar, merupakan senyawa netral dengan pH 7,
berat jenis 1 gram/cm2, ikatan hydrogen membentuk sudut 109,2 , alcohol dan etil eter,
merupakan pelarut / pengencer yang baik, larut dalam K3Fe(SCN)6, termasuk elektrolit lemah,
pemurniannya dengan penyulingan koagulasi.
(Pringgodigdo, 1990)
III. Metode percobaan
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
- spektrometer
- tabung reaksi
- kuvet
3.1.2 Bahan
- K3Fe(SCN)6 0,01 N
- Aquadest
3.2 Skema Alat
Pipet tetes cuvet gelas beker
Spektrofotometer tabung reaksi
3.3 Skema kerja
Penggojogan hingga homogen
Penghidupan spektrofotometer
Pengukuran panjang gelombang max pada tabung 4
Pengukuran serapan larutan standard 1-7
Pengukuran serapan larutan yang belum diketahui
konsentrasinya
Pencucian dan pengeringan kuvet
Penggojogan hingga homogen
Penghidupan spektrofotometer
Pengukuran panjang gelombang max pada tabung 4
Pengukuran serapan larutan standard 1-7
Pengukuran serapan larutan yang belum diketahui
konsentrasinya
Pencucian dan pengeringan kuvet
10 mL aquades
Tabung reaksi 1
Hasil
1mL K3Fe(SCN)6 0,01 N + 9 mL aquades
Tabung reaksi 2
Hasil
Penggojogan hingga homogen
Penghidupan spektrofotometer
Pengukuran panjang gelombang max pada tabung 4
Pengukuran serapan larutan standard 1-7
Pengukuran serapan larutan yang belum diketahui
konsentrasinya
Pencucian dan pengeringan kuvet
2 mL K3Fe(SCN)6 0,01 N + 8 mL aquades
Tabung reaksi 3
Hasil
Hasil
Penggojogan hingga homogen
Penghidupan spektrofotometer
Pengukuran panjang gelombang max pada tabung 4
Pengukuran serapan larutan standard 1-7
Pengukuran serapan larutan yang belum diketahui
konsentrasinya
Pencucian dan pengeringan kuvet
Penggojogan hingga homogen
Penghidupan spektrofotometer
Pengukuran panjang gelombang max pada tabung 4
Pengukuran serapan larutan standard 1-7
Pengukuran serapan larutan yang belum diketahui
konsentrasinya
Pencucian dan pengeringan kuvet
4 mL K3Fe(SCN)6 + 6 mL aquades
Tabung reaksi 4
6 mL K3Fe(SCN)6 + 4 mL aquades
Tabung reaksi 5
Hasil
Hasil
Penggojogan hingga homogen
Penghidupan spektrofotometer
Pengukuran panjang gelombang max pada tabung 4
Pengukuran serapan larutan standard 1-7
Pengukuran serapan larutan yang belum diketahui
konsentrasinya
Pencucian dan pengeringan kuvet
Penggojogan hingga homogen
Penghidupan spektrofotometer
Pengukuran panjang gelombang max pada tabung 4
Pengukuran serapan larutan standard 1-7
Pengukuran serapan larutan yang belum diketahui
konsentrasinya
Pencucian dan pengeringan kuvet
8 mL K3Fe(SCN)6 + 2 mL aquades
Tabung reaksi 6
10 mL K3Fe(SCN)6
Tabung reaksi 7
Hasil
Hasil
PERCOBAAN V
REAKSI KIMIA II: SINTESA DAN STOIKIOMETRI
I. TUJUAN PERCOBAAN
I.1 Mampu menerapkan prinsip-prinsip stoikiometri dalam sintesa senyawa.
I.2 Mampu menentukan rendeman prosentase sintesa aspirin dari asam asetat.
II. DASAR TEORI
2.1 Stoikiometri
Stoikiometri merupakan suatu hubungan kuantitatif antara pereaksi dan
produk dalam suatu persamaan kimia yang berimbang. Stoikiometri sangat
penting peranannya bagi ilmu kimia dimana segala aspek kuantitatif baik yang
berhubungan dengan pereaksi maupun produk dalam bentuk mol, molaritas
maupun normalitas. Yang paling penting adalah rendemen teoritis.
a. Rendemen Teoritis
Rendemen teoritis adalah banyaknya suatu hasil reaksi yang
diperhitungkan jika suatu reaksi berjalan sempurna, sesuai dengan konsep
stoikiometri.
b. Rendemen Nyata
Rendemen nyata merupakan suatu hasil reaksi yang didapat dari penelitian
atau praktek. Rendemen nyata pada suatu percobaan biasanya lebih kecil dari
rendemen teoritis. Hal ini disebabkan karena adanya kesetimbangan reaksi dan
terdapat beberapa jenis hasil reaksi. Perbandingan rendemen teoritis dengan
rendemen nyata biasanya disebut rendemen prosentase.
(Keenan,1991)
2.2 Rendeman Teoritis dan Rendeman Nyata
Rendeman teoritis adalah banyaknya suatu hasil reaksi yang
diperhitungkan, jika suatu reaksi berjalan sempurna sesuai konsep stoikiometri.
Sedangkan rendeman nyata merupakan hasil reaksi yang didapat dari hasil reaksi
yang didapat dari hasil penelitian dan praktek. Rendeman nyata pada suatu
percobaan biasanya lebih kecil dari rendeman teoritis. Hal ini disebabkan karena
adanya reaksi keseimbangan dan terdapat beberapa jenis hasil reaksi.
Perbandingan rendeman nyata dengan rendeman teoritis disebut dengan
rendeman prosentase.
Rendeman Prosentase = x 100 %
(Keenan, 1994)
2.3 Aspirin
Aspirin atau asam asetil salisilat merupakan senyawa derivatif dari asam
salisilat. Aspirin berupa kristal putih dan berbentuk seperti jarum. Dalam
pembuatan aspirin tidak akan dihasilkan produk yang baik jika suasananya
berair, karena asam salisilat yang terbentuk akan terhidrolisa menjadi asam
salisilat berair. Aspirin diperoleh dengan proses asetilasi terhadap asam salisilat
dengan katalisator H2SO4 pekat. Asetilasi adalah terjadinya pergantian atom H
pada gugus –OH dan asam salisilat dengan gugus asetil dari asam asetil anhidrat.
Karena asam salisilat adalah desalat phenol, maka reaksinya adalah asetilasi
destilat phenol. Asetilasi ini tidak melibatkan ikatan C-O yang kuat dari phenol,
tetapi tergantung pada pemakaian, pemisahan ikatan –OH. Jika dipakai asam
karboksilat untuk asetilasi biasanya rendemen rendah. Hasil yang diperoleh akan
lebih baik. Jika digunakan suatu derivat yang lebih reaktif menghasilkan ester
asetat. Nama lain aspirin adalah metil ester asetanol (karena doperoleh dari
esterifikasi asam salisilat sehingga merupakan asam asetat dan fenilsalisilat).
Struktur Aspirin:
(Mulyono, 2008)
Rendeman nyata
Rendeman teoritis
2.4 Mekanisme Pembuatan Aspirin
Pembuatan aspirin dengan mereaksikan asam salisilat dan asam asetat
anhidrat dengan bantuan katalisator H2SO4 pekat :
H2SO4 dalam larutan akan terurai menjadi H+ dan SO4-. Proton H2SO4 akan
diikat oleh asam salisilat pada gugus –OH nya. Sehingga asam salisilat
bermuatan positif dalam keadaan ini ikatan H+ lebih kuat dibanding ikatan H
pada OH sehingga dengan adanya gugus asetil dari asam asetat anhidrat akan
tersubtitusi.
Adapun reaksinya adalah:
( Fisher, 1957 )
2.5 Sifat Fisik dan Sifat Kimia Aspirin
2.5.1 Sifat Fisik
Bentuk kristal seperti jarum
Berwarna putih mengkilat
Dalam alkohol panas larut
Titik leleh 135-136 o C
Bilangan molekul: 180 g/mol
2.5.2 Sifat Kimia
Dengan NaOH 10% terhidrolisa menjadi asam salisilat bebas
Dengan air terhidrolisis menjadi asam salisilat bebas dan asam asetat
Tidak terhidrolisis dalam asam lemak, karena dalam lambung tidak diserap
dahulu. Setelah dalam usus halus, dalam suasana basa dapat terhidrolisis
menghasilkan asam salisilat bebas.
(Fieser, 1987)
2.6 Stabilitas Aspirin
Uji stabilitas adalah suatu usaha untuk mengetahui perubahan konsentrasi zat
aktif obat setelah obat tersebut mengalami perlakuan tertentu, misalnya
penyimpanan, pemanasan, penyinaran dan pencampuran dengan bahan lain (Martin
et al, 1993). Untuk mengetahui teori stabilitas ini diperlukan pengetahuan tentang
kinetika kimia. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain
adalah konsentrasi, temperatur, solven, katalis, dan cahaya. (Martin et al, 1993)
Stabilitas parasetamol telah dipelajari oleh Koshy dan Lach. Hidrolisis yang spontan
ditemukan karena kesalahan yang tidak disengaja.
(Austin, 1955)
2.7 Kristalisasi dan Rekristalisasi
Sebuah produk kristal yang berpisah dari campuran reaksi biasanya
terkontaminasi dengan zat-zat tidak murni. Pemurnian dilakukan dengan jalan
kristalisasi dari sebuah pelarut yang tepat. Secara garis besar proses kristalisasi
terdiri dari beberapa langkah:
1. Melarutkan zat dalam pelarut suhu tinggi.
2. Menyaring larutan panas untuk menghilangkan zat tidak murni yang tidak
dapat larut.
3. Melewatkan larutan panas pada kristal zat dingin dan yang berupa endapan.
4. Mencuci kristal untuk yang menghilangkan zat-zat pengotor yang masih
melekat.
5. Mengeringkan kristal untuk menghilangkan bekas akhir dari pelarut.
Rekristalisasi sebenarnya hanyalah sebuah proses lanjut dari kritalisasi apabila
hasil dari kristalisasi tidak memuaskan. Rekristalisasi hanya bekerja apabila digunakan
pelarut yang tepat. Zat terlarut harus relatif tidak larut dalam pelarut pada suhu kamar
namun dapat larut dalam suhu lebih tinggi. Hal ini bertujuan supaya zat-zat yang tidak
murni dapat menerobos kertas saring dan yang tertinggal hanya kristal murni. Sesuai
dengan konsep “Like Dissolve Like”. Sebuah pelarut yang mempunyai polaritas sama
pada zat terlarut akan dapat melarutkan zat dengan baik. Umumnya zat terlarut sangat
polar dan tidak larut pada sebuah pelarut non polar. Ada 5 langkah rekristalisasi:
1. Melarutkan zat pada pelarut.
2. Melakukan filtrasi gravity.
3. Mengambil kristal zat terlarut.
4. Mengumpulkan kristal dengan filtrasi vakum.
5. Mengeringkan kristal
(Wilcox, 1995)
2.8 Reaksi Asetilasi
Reaksi asetilasi merupakan jalur metabolisme obat yang mengandung
fungsi amin pertama hes N-asetilasi tidak banyak meningkatkan kelarutan air.
Fungsi utama reaksi asetilasi adalah membuat senyawa menjadi tidak aktif dan
untuk diefektifikasi. Kadang-kadang hasil N-asetilasi bersifat lebih reaktif
daripada senyawa induk. Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi asetilasi
adalah pemanasan. Dengan adanya pemanasan sampai suhu tertentu, molekul
akan putus ikatannya dan terionisasi. Faktor lainnya adalah adanya perbedaan
aktivasi enzim.
(Wilcox, 1995)
2.9 Katalis
Katalis merupakan suatu zat yang mempengaruhi laju reaksi tanpa adanya
perubahan permanen pada zat tersebut. Katalis berfungsi untuk meningkatkan
kecepatan reaksi. Katalis dibedakan menjadi 2 macam :
a. Katalis homogen: Jenis katalis yang berfase sama dengan pereaksi.
b. Katalis heterogen: Jenis katalis yang tidak berfase sama dengan
pereaksi.
(Keenan, 1991)
2.10 Analisa Bahan
2.10.1 Asam salisilat
Berupa hablur putih, berbentuk kristal, tidak berbau, rasanya manis, tidak
larut dalam air dingin, larut dalam air panas dan mudah larut dalam alkohol.
Eternya metal salisilat adalah minyak gandapura, juga terdapat dalam tambahan
lain. Dapat menurunkan suhu badan dan menghilangkan rasa nyeri. Asam
salisilat mempunyai berat molekul 138 g/ mol dan titik leleh: 154oC
Kegunaan: sebagai bahan pengawet karena mencegah pertumbuhan
bakteri, asetatnya (aspirin) digunakan sebagai antiseptik dan pembasmi kuman,
dalam pembuatan zat celup.
(Pringgodigdo, 1990)
2.10.2 Asam asetat anhidrid
Asam yang digunakan untuk menghasilkan selulosa etanoat (asetat).
Senyawa berwarna jernih (tidak berwarna), dapat berupa cairan / padatan
mengkilap. Titik leleh 16,7oC, titik didih 118,5oC.
(Daintith, 1996)
2.10.3 Asam sulfat pekat
Merupakan cairan kental, sangat higroskopis, asam anorganik keras,
tidak berwarna, titik didih: 340oC. berat molekul 58 g/mol, titik leleh:
104,49oC. Asam sulfat pekat digunakan sebagai pengering, sebagai
oksidator, dalam penghilangan minyak bumi, pembuatan sabun buatan, obat-
obatan dan pengolahan logam, industri cat dan warna, industry bahan
pelarut.
(Pringgodigdo,1990)
2.10.4 Etanol
Cairan encer, tidak berwarna, bersifat higroskopis dan larut sempurna
dalam air, mudah terbakar, digunakan sebagai pelarut, bahan bakar dan
farmasi.
(Pudjaatmaka, 2003)
2.10.5 Aquades
Cairan tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau, titik leleh 0oC,
titik didih 100oC, bersifat polar sehingga merupakan pelarut yang baik.
(Pudjaatmaka,2003)
2.10.6 FeCl3
Bersifat asam sehingga melarutkan besi menjadi FeCl2. Mudah larut dalam
air, alkohol, dan eter. Dalam perdagangan dapat diperoleh sebagai hablur
kuning yang mengandung 6 mol air atau sebagai larutan pekat berwarna
coklat karena terjadi hidrolisis yang kuat.
(Pringgodigdo, 1990)
2.10.7 Iodine
Hablur iod berwarna hitam kelabu, berbentuk lempeng dan mengkilap
seperti logam. Mudah menyublim menjadi uap, ungu, dan berbau tajam seperti gas
klor. Iod itu sedikit larut dalam air, mudah larut dalam KI, etanol, eter, gliserol, dan
asam asetat. Uap iod yang berwarna ungu dapat menggores selaput lendir mewarnai
kulit menjadi coklat tua dan dengan larutan pati akan menghasilkan warna ungu.
Berat molekul 253,8 g/mol , energi disosiasi pada 25oC = 36,16 kkal.
(Pringgodigdo, 1990)
III. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
1. Kertas Saring
2. Hot Plate
3. Pengaduk
4. Gelas Ukur
5. Termomete
6. Droplate
7. Erlenmeyer
8. Pipet Tetes
9. Corong
10. Penangas
11. Labu Alas Bulat
12. Gelas Beker
3.1.2 Bahan
1. Asam salisilat
2. Asam sulfat
3. Etanol
4. FeCl3
5. Iodine
6. Aquades
7. Asam asetat
3.2 Gambar Alat
3.3 Skema kerja
- Pemanasan dan pengadukan pada suhu 50-60 oC
- Pendinginan dan pengadukan
- Penambahan 37,5 mL aquades
- Pengadukan
- Penyaringan
2.5 gram asam salisilat
Labu Ukur
- Penambahan 5 mL asam asetat anhidrat
- Penambahan 2 tetes asam sulfat dan penggojogan
- Pelarutan kedalam 7,5 mL
etanol panas
- Penambahan 17,5 mL air
hangat
- Pengadukan
- Pendinginan pelan-pelan
- Pemisahan kristal dengan
penyaringan
-Penimbangan
-Perhitungan rendemen teoritis dan rendemen
prosentase
Filtrat Residu
Residu Filtrat
Hasil
Percobaan 6
Reaksi Asam-Basa : Asam Ploikromatik
I. TUJUAN PERCOBAAN
Mengenal ion polikromatik karbonat dan bikarbonat dalam larutan
Mampu menentukan banyaknya komponen ion polikromatik karbonat dan bikarbonat
dalam larutan
II. TINJAUAN PUSTAKA
Teori Asam Basa
Teori asam basa Arrhenius
Arhenius menyatakan bahwa asam basa mempunyai sifat-sifat tertentu yang dapat
mempermudah untuk mengenalnya. Bersifat asam jika zat itu bereaksi dengan air
sehingga melepas ion H+ dan bersifat basa jika zat tersebut bereaksi denga air
membentuk ion OH-
(Brady, 1999)
Teori asam basa Brownsted Lowry
Menurut konsep Brownsted Lowry mengenai asam dan basa, asam adalah zat yang
dapat memberikan ion hidrogen yang bermuatan positif atau proton (H+) Contohnya
HCl dan HNO3. sedangkan basa didefinisikan sebagai suatu zat yang dapat
menerima proton (H+), contohnya OH- dan NH3
(Fessenden, 1986)
Teori asam basa Lewis
Meskipun banyak reaksi asam basa mencakup perpindahan proton dari asam ke
basa, beberapa reaksi asam basa tidak mencakup perpindahan proton. Dengan
alasan ini, telah dikembangkan konsep Lewis yang lebih umum mengenai asam dan
basa. Asam lewis adalah zat yang dapat menerima sepasang elektron. Sedangkan
basa Lewis adalah zat yang dapat memberikan sepasang elektron.
(Fessenden, 1986)
Asam Poliprotik
Salah satu contoh asam poliprotik adalah asam karbonat dengan dua anion yaitu
ion karbonat dan ion bikarbonat. Kedua anion tersebut sering berada bersama-sama dalam
larutan. Keberadaannya dapat dibuktikan secara kualitatif dan kuantitatif. Ion karbonat dan
bikarbonat mempunyai ciri-ciri tersendiri misalnya dengan indikator PP, larutan yang
mengandung ion karbonat akan berwarna merah muda, sedangkan larutan yang
mengandung ion bikarbonat akan menjadi jernih. Asam karbonat bersifat tidak stabil dan
mudah terurai menjadi air dan CO2
H2CO3 (aq) → H2O(l) + CO2(g)
Asam yang ditambahkan ke suatu larutan karbonat seperti Na2CO3 cuplikan
karbonat yang mudah larut atau ke dalam larutan karbonat yang sukar larut seperti CaCO3
akan dibebaskan CO2 tersebut sangat kecil. Jika reaksinya merupakan zat yang
kelarutannya cukup besar, konsentrasi dari ion-ionnya harus besar agar tercapai tingkat
lewat jenuh dari garam tersebut.
(Brady, 1999)
Titrasi Asidimetri
Asidimetri adalah penentuan kadar basa dalam suatu larutan dengan larutan asam
yang telah diketahui konsentrasinya sebagai titran. Syarat-syarat titrasi dapat dipakai
sebagai dasar titran:
1. Reaksi harus berlangsung cepat. Kadang-kadang reaksi dipercepat dengan pemanasan
atau penambahan katalis yang tepat
2. Reaksi harus stoikiometri dan tidak terjadi reaksi samping
3. Salah satu sifat dan system yang bereaksi harus mengalami perubahan yang besar
4. Harus ada indikator yang digunakan untuk menunjukkan perubahan tersebut
Dalam asidimetri berlaku ketentuan titik ekuivalen yaitu dimana jumlah gram
ekuivalen asam sama dengan jumlah gram ekuivalen basa. Dalam hal ini, 1 grek sebading
dengan mol yang dibutuhkan/dilepaskan dalam reaksi. Jika hubungan antara grek dengan
mol bergantung pada reaksi, misalnya :
Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + CO3
Na2CO3 manangkap 2 mol H+ untuk menjadi NaCl, maka 1 mol NaCO32- 2 grek.
Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl
Na2CO3 menangkap 1 mol H+ maka 1 mol NHCO32- 7 grek
Titrasi asidimetri menggunakan dasar reaksi netralisasi. Oleh karena itu reaksi
dapat digolongkan menjadi :
1. Reaksi antara asam kuat dengan basa kuat
2. Reaksi antara asam kuat dengan basa lemah
3. Reaksi antara asam lemah dengan basa kuat
4. Reaksi antara asam kuat dengan garam dari asam lemah
5. Reaksi antara basa kuat dengan garam dari asam lemah
(Underwood, 1994)
Ion Karbonat
Ion karbonat merupakan ion berbentuk planar berisi kation yang berkaitan dalam
tiga atom oksigen pada sudut segitiga sama sisi.
Struktur ion karbonat:
Ion karbonat dapat dibuat dengan mereaksikan 1 mol CO2 dengan 2 mol NaOH, dengan
reaksi: CO2 + OH- CO32-
+ H2O
Kelarutan semua karbonat netral atau normal, kecuali karbonat dari logam alkali serta
amonium tidak larut dalam air.
(Vogel, 1995)
Ion Bikarbonat
Ion bikarbonat dapat dibentuk/dibuat dengan mereaksikan karbonat bikarbonat
dengan kalsium. Mereka terbentuk karena reaksi asam karbonat yang berlebihan terhadap
karbonat normal, baik dalam larutan air atau suspensi dan terurai pada pendidihan larutan.
Reaksi:
CaCO3 + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
2.5.1 Reaksi bikarbonat dengan MgSO4
Penambahan MgSO4 ke larutan bikarbonat yang dingin tidak menimbulkan
endapan, sedangkan endapan putih kalsium karbonat terbentuk dengan karbonat
normal.
Reaksi: Mg2+ + 2 HCO3- MgCO3 + H2O + CO2
2.5.2 Uji terhadap bikarbonat
Dengan adanya karbonat normal yaitu dengan menambahkan kalsium klorida yang
berlebih pada suatu campuran karbonat. Bikarbonat diendapkan secara kuantitatif.
Reaksi: CO32- + Ca2+ CaCO3
Dengan menyaring larutannya dengan tepat, ion-ion bikarbonat lolos kedalam
filtrat. Setelah penambahan amina pada filtrat, maka akan terbentuk endapan.
Reaksi:
2 NHCO3- + 2 Ca2+ + 2 NH3 2 CaCO3 + 2 NH4
+
(Vogel, 1985)
Indikator Asam – Basa
Indikator adalah pasangan asam-basa konjugasi yang terdapat dalam konsentrasi
molar kecil sehingga tidak mempengaruhi pH larutan keseluruhan. Disamping itu, bentuk
asam dan bentuk basanya mempunyai warna yang berbeda yang disebabkan oleh resonansi
isomer elektron.
(Rosenberg, 1989)
Berbagai indikator mempunyai tetapan ionisasi yang berbeda, hal ini akan
menyebabkan perubahan warna pada proyek pH yang beda. Macam-macam indikator
asam-basa :
2.6.1 Indikator PP (fenolftalein)
Merupakan indikator dari golongan ftalein yang banyak digunakan dalam
pelaksanaan pemeriksaan kimia. Indikator PP merupakan senyawa hablur putih
yang mempunyai kerangka faktor sukar larut dalam air tetapi dapat berinteraksi
dengan air sehingga cincinnya terbuka dan membentuk asam yang berwarna merah
dalam keadaan basa.
Struktur fenolftalein
(Basri, 1996)
2.6.2 Indikator Ftalein
Dibuat dengan kondensasi anhidrat ftalein dengan phenol yaitu PP pada pH 8-9,8
berubah warna menjadi merah.
2.6.3 Indikator Sulfoftalein
Dibuat dari kondensasi anhidrat ftalein dengan sulforat. Yang termasuk didalamnya
yaitu thymol blue, m-eresol purple, denofenolred.
2.6.4 Metil Orange
Berwarna orange kemerahan, dalam larutan asam dengan pH kurang dari 3,1. dalam
larutan basa dengan pH di atas 4,4. zat ini berwarna kuning. Dalam larutan asam,
metil orange terdapat sebagai hibrida resonansi dari suatu struktur terprotonkan.
Hibrida resonansi ini berwarna orange kemerahan. Nitrogen tidak bersifat basa kuat
dan gugus terprotonkan melepaskan ion hidrogen pada pH sekitar 4,4. kehilangan
proton ini mengubah struktur elektronik senyawa tersebut yang melibatkan
perubahan warna dari orange kemerahan menjadi kuning.
(Fessenden, 1986)
Beberapa indikator asam-basa
Indikator Perubahan warna Rentang pH
Metil orange
Metil merah
Lakmus
Metil ungu
Fenolftalein
Merah ke kuning
Merah ke kuning
Merah ke biru
Ungu ke hijau
Tidak berwarna ke merah
3,1 - 4,4
4,2 - 6,2
5,0 - 8,0
4,8 - 5,4
8,0 - 9,6
(Underwood, 1999)
Titrasi
Pengertian Titrasi
Suatu metode penentuan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang
diketahui dan diperlukan untuk bereaksi secara lengkap dengan sejumlah contoh
tertentu yang akan dianalisis. Dalam analisis larutan asam-basa, titrasi melibatkan
pengurangan yang seksama volume suatu asam dan basa yang tepat saling
menetralkan.
(Keenan, 1990)
Titrasi Karbonat
Ketika CO2 diabsorbsi oleh sebuah larutan standar NaOH normalitas dari larutan
akan terpengaruh jika indikator fenolftalein digunakan. Diutarakan juga bahwa
campuran dari karbonat dan hidroksida, atau karbonat, dapat ditentukan melalui
titrasi dengan menggunakan indikator fenolftalein dan metil orange.
pKa asam karbonat yang pertama adalah 6,34 dan yang kedua adalah 10,36,
sehingga perbedaannya adalah 4,02 satuan. Biasanya ion karbonat dititrasi sebagai
basa dengan sebuah titran asam kuat, dimana dalam kasus ini jelas didapat:
CO32- + H3O+ HCO3
- + H2O
HCO3- + H3O+ H2CO3 + H2O
Fenolftalein dengan skala pH 3,0 sampai 9,6 adalah indikator yang cocok untuk
titik akhir pertama, karena pH sebuah larutan NaHCO3 adalah ½ (pKa1 + pKa2) atau
atau 8,35.
Metil orange dengan skala pH 3,1-4,4 cocok untuk titik akhir yang kedua. Sebuah
larutan CO2 jenuh mempunyai pH sekitar 3,9. tidak satupun titik akhir terlihat
tajam, namun yang kedua dapat secara luas ditingkatkan dengan menghilangkan
CO2. biasanya sample-sample yang hanya mengandung sodium karbonat (soda abu)
dinetralisasi sampai titik metil orange dan asam yang berlebihan ditambahkan. CO2
dihilangkan dengan mendidihkan larutan dan asam yang berlebih tersebut dititrasi
dengan basa standar.
(Underwood, 1999)
Reaksi Pengendapan
Reaksi pengendapan yaitu reaksi yang sangat berkaitan dengan hasil kali kelarutan
(Ksp). Jika hasil kali konsentrasi dengan pangkat yang semestinya antara dua ion melebihi
nilai dari hasil kali kelarutan yang bersangkutan, maka kombinasi kation dan anion
tersebut akan mengendap dalam larutan kembali mencapai nilai hasil kali kelarutan.
Reaksi:
2 NO3PO4(l) + 3 BaCl2(aq) Na3(PO4)2(s) + NaCl(aq)
(Rosenberg, 1989)
Analisa Bahan
CaCl2
Senyawa putih lembab, cair, larut dalam air. Berat jenis 2,15, titik leleh 772 oC, titik
didih 7600 oC . ada sejumlah bentuk terhidrasi, antara lain monohodrat (CaCl2,
H2O), dihidrat (CaCl2, 2 H2O). kebanyakan kalsium klorida dibentuk sebagai hasil
samping.
(Daintith, 1994)
NH3
Gas tidak berwarna, bau menyengat, titik leleh -74 oC, titik didih -30,9 oC. sangat
larut dalam air dan alcohol. Dapat dibuat dengan mereaksikan garam amonium
dengan basa seperti kalsium hidroksida atau dengan hidrolisa suatu hidrida.
(Basri, 1996)
HCl
Merupakan asam kuat dan elektrolit kuat, tidak berwarna, titik didih -85,03 oC, titik
leleh -114,19 oC, dapat digunakan sebagai agen pereduksi.
(Daintith, 1994)
Metil Orange
Zat warna organik yang digunakan dalam indikator asam-basa. Berubah merah
dibawah pH 3,1 dan menjadi kuning di atas pH 4,4 (25 oC) digunakan pada titrasi
yang melibatkan basa lemah. Merupakan suatu basa dan berwarna kuning dalam
bentuk molekulnya.
(Basri, 1996)
NaO3S N N N(CH3)2 + H3O
NaO3S N N
N
N(CH3)2 + H2O
Fenolftalein
Zat warna yang digunakan sebagai indikator asam-basa, tidak berwarna dibawah pH
8 dan berwarna merah di atas pH 9,6. senyawa ini digunakan dalam titrasi yang
melinatkan asam lemah dan basa kuat dan digunakan pula sebagai pencahar.
(Daintith, 1994)
Aquades
Merupakan persenyawaan hidrogen dan oksigen, tidak berbau dan tidak berasa,
tidak berwarna, titik beku 0 oC, titik didih 100 oC, bersifat polar.
(Basri, 1996)
III. METODE PERCOBAAN
Alat dan Bahan
Alat
- gelas beker - gelas ukur
- pipet tetes - corong
- kertas saring - pengaduk
- buret - statif
- erlenmeyer
3.1.2 Bahan
- CaCl2 - Fenolftalein (PP)
- NH3 - HCl
- Metil orange - Aquades
Gambar Alat
Gelas beker Corong Erlenmeyer
Gelas ukur Pengaduk Statif
Pipet
Buret
Kertas saring
Rangkaian alat titrasi
Penyaringan
Penambahan sedikit amonia
Endapan Filtrat
Larutan menjadi keruh dan terbentuk endapan putih
Endapan kalsium karbonat
3.3. Skema Kerja
3.3.1. Mengenali adanya ion karbonat dan bikarbonat dalam larutan
10 mL cuplikan
Gelas beker
Penambahan CaCl2
3.3.2. Menghitung banyaknya ion karbonat dan bikarbonat dalam larutan
10 mL cuplikan
Erlenmeyer 100 mL
Penambahan 3 tetes indikator PP
Titrasi dengan larutan standar 0,1 N HCl
Pencatatan volume HCl
10 mL cuplikan
Erlenmeyer 100 mL
Kadar ion karbonat dan bikarbonat
Penambahan 2 tetes metil orange
Titrasi dengan larutan standar 0,1 N HCl
Pencatatan volume HCl
PERCOBAAN 7
REAKSI KIMIA III : KATALIS ENZIMATIS
I. Tujuan Percobaan
a. Untuk mengetahui pengaruh katalis pada kecepatan reaksi.
b. Untuk menunjukkan bahwa enzim dapat berfungsi sebagai katalis.
c. Untuk mengetahui pengaruh beberapa parameter pada kinerja katalis enzimatis.
II. Dasar Teori
2.1. EnzimKata enzim berarti “dalam ragi”. Manusia telah menggunakan enzim sejak zaman
prasejarah dalam memproduksi anggur, cuka dan keju. Suatu enzim adalah suatu katalis biologis. Hewan tingkat tinggi mengandung ribuan enzim. Enzim merupakan katalis yang lebih efisien dari pada kebanyakan katalis laboratorium atau industri. Enzim juga memungkinkan suatu selektivitas pereaksi dan suatu pengendalian laju reaksi yang tidak dimungkinkan oleh kelas katalis lain. Semua enzim adalah protein. Untuk aktivitas biologis, beberapa enzim memerlukan gugus-gugus prostetik atau kofaktor.
(Fessenden, 1986)Enzim merupakan polimer biologis yang mengkatalisis lebih dari satu proses
dinamik yang memungkinkan kehidupan. Sebagai determinan yang menentukan kecepatan berlangsungnya berbagai peristiwa fisiologik, enzim memainkan peran sentral dalam masalah kesehatan dan penyakit. Pemecahan makanan untuk memasok energy serta unsur-unsur kimia pembangun tubuh (building blocks); perakitan building block tersebut menjadi protein, membrane sel. Serta DNA yang mengkodekan informasi genetic; dan akhirnya peeenggunaan energy untuk menghasilkan gerakan sel, semua ini dimungkinkan dengan adanya kerja enzim-enzim yang terkoordinasi secara cermat.
(Murray, 2001)
2.2. Klasifikasi EnzimInternational Union of Biochemistry (IUB) membagi enzim menjadi 6 kelas, yaitu:
Oksidoreduktase : mengkatalisis reaksi oksidasi reduksi, dan biasanya
menggunakan koenzim :
1. NAD+
2. NADP+
Yang termasuk enzim ini dengan nama trivial : Dehidrogenase, Oksidase, dan Hidroksilase
Transferase : mengkatalisis pemindahan gugus tertentu, seperti gugus 1-
karbon, gugus aldehid dan keton, gugus asil, gugus glikosil, gugus fosfat
dan gugus mengandung S.
Yang termasuk enzim ini dengan nama trivial : Amino transferase, asil karnitin transferase, transkarboksilase dan glukinase.
Hidrolase : meningkatkan pemecahan ikatan antara karbon dengan atom
lainnya dengan penambahan air.
Yang termasuk enzim ini dengan nama trivial : esterase, amidase, peptidase,fosfatase dan glikosidase.
Liase : mengkatalisis pemecahan karbon-karbon, karbon-sulfur dan karbon-
nitrogen.
Yang termasuk enzim ini dengan nama trivial : dekarboksilase, aldolase, sintase dan deaminase.
Isomerase : mengkatalisis raseminasi optic atau isomer geometric dan
reaksi oksidasi reduksi intramolekular tertentu.
Yang termasuk enzim ini dengan nama trivial : epimerase, mutase dan isomerase. Liase : mengkatalisis pembentukan ikatan antara karbon dengan karbon,
karbon dengan sulfur, karbon dengan nitrogen dan karbon dengan oksigen.
Untuk pembentukan ikatan tersebut diperlukan energi yang berasal dari ATP.Yang termasuk enzim ini dengan nama trivial : Sintetase dan Karboksilase.
(Shahib, 1992)
2.3. Komponen EnzimEnzim terdiri dari dua komponen, yaitu:1. Protein
2. Gugus Prostetik (Koenzim)
Bagian apoenzim menyebabkan kekhasan pada enzim. Bagian gugus prostetik dapat
berupa kofaktor. Kofaktor yaitu senyawa anorganik yang diperlukan oleh enzim untuk aktivitas
biologisnya. Kofaktor dapat berupa ion logam seperti unsur besi, mangan, magnesium dan
natrium. Koenzim yaitu senyawa organik, misalnya vitamin B1, B2 dan B6.
(Fessenden, 1986)
Komponen Enzim meliputi :
a. Apoenzim
Adalah bagian enzim yang terdiri dari protein.
Sifat: - tidak tahan panas
- tidak mampu melewati membran dialysis.
b. Koenzim
Adalah bagian enzim yang bukan protein.
Sifat: - tahan terhadap panas
- mampu melewati membran dialis.
Holoenzim adalah gabungan antara apoenzim dan koenzim yang terikat satu sama lain.
Koenzim, kofaktor, gugus prostetik merupakan kokatalis. Gugus prostetik terikat erat pada
apoenzim sedangkan kofaktor tidak begitu erat. Gugus prostetik adalah bagian dari enzim yang
berbentuk molekul organic. Koenzim adalah suatu bagian yang bertindak sebagai penerima
hydrogen atau akseptor hidrogen seperti NAD/ATP.
( Winarno, 1986 )
Enzim terdiri dari satu atau lebih rantai polipeptida, disamping itu terdapat pula bagian
yang bukan protein yang penting untuk aktivitas katalitik. Bagian yang bukan protein ini disebut
kofaktor. Koenzim adalah bentuk tertentu dari kofaktor.
Kofaktor dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu : gugus prostetik, koenzim dan ion
metal. Koenzim adalah senyawa organik yang berasosiasi dengan apoenzim dan bersifat
sewaktu (tidak permanen), biasanya pada saat berlangsung katalisis. Selanjutnya koenzim yang
sama dapat menjadi kofaktor pada enzimyang berbeda. Pada umumnya koenzim tidak hanya
membantu enzim memecah substrat, tetapi juga bertindak sebagai aseptor sementara untuk
produk yang terjadi. Kebanyakan komponen kimia koenzim adalah vitamin.
(Shahib, 1992)a. Inhibitor Enzim
Inhibitor adalah beberapa zat kimia yang dapat menghambat kerja enzim, misalnya garam-garam dan logam berat seperti air raksa.
Inhibitor dapat dikelompokkanmenjadi tiga macam yaitu inhibitor kompetitif, inhibitor non-kompetitif dan inhibitor umpan balik.
(Poedjiadi, 1994)Inhibisi kompetitif klasik terjadi pada tapak pengikatan-substrat (katalitik).
Struktur kimia sebuah inhibitor analog-substrat (I) umumnya menyerupai struktur kimia substrat (S). oleh karena itu, inhibitor tersebut dapat berikatan secara
reversible dengan enzim sehingga yang seharusnya membentuk kompleks EnzS, justru membentuk kompleks enzim inhibitor (Enzl).
Pada inhibisi nonkompetitif, tidak terdapat persaingan antara S dan I. struktur inhibitor biasanya tidak atau hanya sedikit mirip dengan struktur S dan dapat dianggap berkaitan dengan domain yang berbeda pada enzim. Inhibitor nonkompetitif reversible menurunkan kecepatan reaksi maksimal yang diperoleh pada pemberian sejumlah enzim (Vmaks yang lebih rendah), tetapi biasanya tidak mempengaruhi nilai Km.
(Murray,2001)b. Sifat-Sifat Enzim
Secara umum, sifat-sifat enzim sebagai berikut:Sebagai biokatalisator yaitu dapat menggiatkan atau kadang-
kadang dapat menyebabkan memuainya proses dalam sel.
Enzim bekarja spesifik artinya untuk merubah atau
mereaksikan suatu zat tertentu memerlukan enzim tertentu pula.
Enzim dapat bekerja bolak-balik artinya suatu reaksi
memerlukan enzim yang sama juga mempengaruhinya adalah jumlah substrat
dan jumlah produksi.
Enzim bekerja sangat cepat.
Enzim tidak ikut bereaksi artinya enzim tidak berubah dan
dapat dipakai kembali setelah reaksi enzimatis berlangsung.
Aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu.
Enzim sensitif terhadap pH.
(Murray, 2001)
2.4. Kekhasan Enzim
Nama enzim disesuaikan dengan substratnya dengan penambahan “ase” di belakangnya.
Substrat adalah senyawa yang bereaksi dengan bantuan enzim.
Contoh: enzim menguraikan substrat (urea) disebut urease.
Kelompok enzim yang mempunyai fungsi sejenis diberi nama menurut fungsinya.
Misalnya, hidrolase adalah kelompok enzim yang mempunyai fungsi sebagai katalis dalam
proses hidrolisis. Disamping nama trival (biasa) maka oleh “Commision On Enzimes of The
International Union of Biochemistry” telah ditetapkan nama yang sistematis dan disesuaikan
dengan pembagian dan penggolongan enzim berdasar fungsi.
Kekhasan enzim terhadap suatu reaksi disebut kekhasan reaksi. Asam amino tertentu
sebagai substrat dapat mengalami berbagai reaksi dengan enzim.
( Poedjiadi, 1994 )
2.5. Dasar Kerja Enzim
Pada umumnya terdapat dua mekanisme kerja enzim yang mempengaruhi reaksi katalis.
Mekanismenya adalah :
a) Enzim meningkatkan kemungkinan molekul – molekul yang bereaksi saling bertemu
dengan permukaan yang saling berorientasi. Hal ini terjadi karena enzim mempunyai
suatu afinitas yang tinggi terhadap substrat dan mempunyai kemampuan mengikatnya
walaupun bersifat sementara. Penyatuan antara substrat dengan enzim tidak seenaknya,
melainkan substrat terikat dengan enzim sedemikian rupa sehingga setiap substrat
terorientasi secara tepat untuk terjadi reaksi.
b) Pembentukan ikatan yang sementara (biasanya ikatan non kovalen) antara substrat
dengan enzim menimbulkan penyebaran ini menyebabkan suatu regangan pada ikatan
kovalen spesifik dalam molekul substrat sehingga ikatan kovalen tersebut menjadi
mudah pecah. Dapat disimpulkan bahwa enzim mempercepat laju reaksi agar
keseimbangan reaksi tercapai, tetapi tidak mempengaruhi konstanta keseimbangan.
Banyak faktor yang mempengaruhi laju reaksi suatu enzim diantaranya yang penting
adalah konsentrasi baik substrat maupun enzim. Faktor utama lainnya antara lain : suhu, pH,
kekuatan ikatan ionik dan adanya inhibitor (penghambat reaksi). Faktor – faktor yang
mempengaruhi laju reaksi enzim yaitu
1) Suhu
Laju reaksi meningkat seiiring bertambahnya suhu, namun apabila suhu terlalu
tinggi, maka enzim akan rusak sehingga reaksi berjalan optimal. Suhu normal untuk
aktivitas enzim berkisar antara 25 - 370C.
2) Derajat Keasamam (pH)
Pengaruh pH terhadap suatu reaksi enzim menjadi rumit oleh beberapa faktor yang
dapat saling bersaing apabila aktifitas enzim mencapai maksimum jika pH mencapai
optimum, maka laju reaksi akan berkurang di kedua sisi pH optimum. Untuk setiap
kombinasi dari 3 aturan yang mungkin :
Protein enzim terdenaturasi akibat pH ekstrem tinggi atau rendah.
Protein enzim dapat memerlukan gugus – gugus amino yang terionisasikan
pada rantai samping yang mungkin di titik hanya pada satu keadaan ionisasi.
Substrat dapat memperoleh protein dalam satu bentuk muatan.
3) Konsentrasi Enzim
Laju meningkat secara linier dengan bertambahnya konsentrasi enzim jenuh lebih
sedikit dari konsetrasi substrat.
4) Konsentrasi Substrat
Laju reaksi yang mengkatalisasikan dengan enzim mula – mula berada pada
kesetimbangan, namun seiring konsentrasi substrat dinaikkan lebih lanjut atau berlebih
akan tercapai suatu laju limit atau laju maksimum suatu reaksi hingga pada saat
penambahan substrat lebih lanjut tidak mempengaruhi reaksi (kinetika penjenuhan).
( Petrucci, 1997 )
2.6. Fungsi dan Cara Kerja Enzim
2.6.1. Fungsi Enzim
Adalah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi didalam maupun di luar sel.
Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 106 – 1011 kali lebih cepat dari pada bila reaksi tersebut
berlangsung tanpa katalis.
( Poedjiadi, 1994 )
2.6.2. Cara Kerja Enzim
Enzim diduga menyesuaikan diri di sekitar substrat ( molekul yang akan dikerjakan )
untuk membentuk kompleks enzim substrat. Ikatan menjadi tegang oleh gaya terik antara
substrat dan enzim. Ikatan tegang mempunyai energi dam mudah terpatahkan sehingga reaksi
berlangsung lebih mudah dan menghasilkan kompleks enzim substrat.
Keterangan : E + S = enzim + substrat
ES = kompleks enzim substrat
E + P = enzim + produk
Bentuk yang diubah dari produk menyebabkan kompleks itu berdisosiasi dan
permukaan enzim siap menerima substrat lain. Teori aktivitas enzim ini disebut “ Teori
Kesesuaian Terimbas (Induced-Fit Theory). “
( Fessenden, 1983 )
2.7. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim. Faktor-faktor tersebut dapat
bersifat fisik atau bersifat kimia yaitu :
2.7.1. Suhu atau Temperatur
Laju reaksi yang dikatalis oleh enzim akan meningkat dengan adanya penurunan suhu.
Pada suhu transisi aktivitas enzim menurun tajam. Kenaikan kecepatan dibawah temperatur
optimal disebabkan oleh kenaikan energi kinetika molekul yang bereaksi. Bila suhunya
dinaikkan terus, energi kinetika menjadi besar sehingga melampaui penghitung energi untuk
memecahkan ikatan sekunder yang mempertahankan enzim dalam bentuk aslinya. Akibatnya
struktur sekunder dan tersier hilang disertai hilangnya aktivitas biologis.
(Mayes, 1992)
E + S ES E + P
37o C Temperatur
Aktivitas
Enzim
( suhu optimum )
Gambar Grafik
Hubungan temperatur dengan aktivitas enzim(Underwood, 1994)
2.7.2. Konsentrasi Substrat
Bila konsentrasi substrat (s) naik sedangkan semua keadaan lainya dipertahankan tetap,
kecepatan tetap, keceepatan awal yang diukur v naik sampai nilai maksimum v berhenti. Efek
konsentrasi substrat pada kecepatan reaksi yang dikatalis enzim.
Kecepatan akan naik bila konsentrasi substrat dinaikkan sampai konsentrasi enzim
dikatakan telah jenuh dengan substrat. Jumlah substrat masih melebihi jumlah enzim dengan
persamaan molar yang besar. Apabila titik A dan B, Kenaikkan atau penurunan jumlah enzim
tergabung dengan substrat dan v akan tergantung pada (s). Pada C, semua enzim tergabung
dengan substrat sehingga kenaikkan selanjutya dari S. Walau ini menaikkan konsentrasi
benturan anatar enzim dan substrat tidak dapat menaikkan kecepatan reaksi karena tidak ada
enzim yang terdapat unsur bereaksi.
.2.7.3. Pengaruh pH
Enzim menunjukkan aktivitas maksimum pada suatu kisaran pH yang disebut pH
optimum, yang umumnya antara pH 4,5 – 8,0. suatu enzim tertentu mempunyai pH optimum
sangat ekstrim , misalnya pepsin pada pH 1,8 dan organisme pada pH 10,0.
7 pH
Aktivitas
Enzim
( suhu optimum )
Gambar Grafik
Hubungan pH dengan aktivitas enzim (Poedjiadi, 1994)
Kisaran pH yang ekstrim, baik asam maupun basa terjadi aktivasi, yang irreversible.
Pada kisaran pH selebihnya masih dapat terjadi inaktivasi, tetapi bersifat reversible. Perlu
diketahui pada enzim yang sama, sering pH umumnya berbeda, tergantung asal enzim tersebut.
Misalnya metal esterase yang diperoleh dari kapan mempunyai pH optimum sekitar 5,0 sedang
enzim yang sama yang diperoleh dari kacang merah mempunyai pH sekitar 8,5.
2.7.4. Pengaruh Ion Logam
Lebih dari 25% dari keseluruhan enzim mengandung ion logam yang terikat erat atau
membutuhkan ion logam bagi aktivitasnya. Metal enzim mengandung ion logam fungsional
dalam jumlah pasti yang dipertahankan selama proses pemurnian. Enzim yang diaktifkan oleh
logam memperlihatkan ikatan dengan logam yang kurang erat, namun memerlukan logam
tambahan. Dengan demikian perbedaan metaloenzim dan enzim yag diaktifkan oleh logam
terletak pada afinitas enzim terhadap ion logam. Mekanisme yang diinginkan ion logam untuk
melaksanakan fungsinya tampak serupa dengan metaloenzim dan enzim yang diaktifkan oleh
logam.
(Murray, 1997)
2.8. Katalis
Katalis merupakan suatu zat yang mempengaruhi laju reaksi tanpa adanya perubahan
permanen pada zat tersebut. Katalis berfungsi untuk meningkatkan kecepatan reaksi.
Katalis dibedakan menjadi:
a) Katalis Homogen
Katalis homogen adalah jenis katalis yang berfase sama dengan pereaksi.
b) Katalis Heterogen
Katalis heterogen adalah jenis katalis yang tidak berfase sama dengan pereaksi.
(Keenan, 1984)
2.9. Katalis Enzimatis
Banyak reaksi dalam kimia sistem organik dilakukan dengan enzim sebagai katalis.
Enzim merupakan protein yang terdiri dari berbagai asam amino sama seperti molekul lain.
Katalis enzimatik melibatkan ikatan-ikatan kimia yang digunakan dengan ikatan-ikatan pada
reaksi kimia organik biasa. Dalam pelaksanaannya, katalis enzimatik menggunakan struktur
yang dibentuk oleh berbagai gugus asam amino dan prostestik. Sejumlah protein bertindak cepat
sebagai katalis yang sangat reaktif, lebih reaktif dari senyawa lsin yang dapat mempercepat
sejumlah reaksi karena protein mampu dirakit menjadi beberapa bentuk.
Dasar fungsi enzim adalah keefektifan katalis asam amino, gugus karboksil dan gugus
pengikat lain dinaikkan beberapa puluh kaki lipat dengan menempatkannya dalam ruang
tertentu sehingga dapat mengunci senyawa yang dipengaruhi.
Suatu senyawanya dapat mengkatalis reaksi dari beberapa substrat yang berbeda. Falam
reaksi enzimatik gugus pengikat dan gugus-gugus katalistik dan enzim bergabung dengan
substrat membentuk kompleks enzim substrat/ kemampuan enzim prostate.
Enzim aktivasi pembentukan kompleks enzim senyawa antara pada reaksi enzimatik
jauh lebih rendah dari pada energi aktivasi pada reaksi kimia tanpa enzim. Suatu enzim
merupakan suatu katalis yang dapat dibentuk sehingga mudah melakukan katalis dari suatu arah
dan agak sulit melakukan katalisis kearah berikutnya.
( Poedjiadi, 1994 )
2.10. Kinetika Katalis Enzim
Salah satu reaksi kimia yang paling sederhana adalah pengubahan suatu molekul zat S,
menjadi suatu molekul hasilnya P, dengan laju reaksi k. Reaksi ini dapat dituliskan sebagai :
S P
Dalam reaksi yang dikatalis enzim semacam S, disebut substrat atau senyawa yang
transformasinya dikatalis oleh enzim. Pada reaksi ini panah baliknya dihapuskan karena
kesetimbangan reaksinya jauh cenderung menuju ke hasilnya atau sebab beranjak dari
konsentrasi hasil nol (hanya meninjau tahap awal reaksi sebelum hasil yang memadai
terkumpul). Hal ini berarti bahwa jumlah dari bentuk hasilnya tidak penting. Jadi dengan model
ini dapat pula dicakup peningkatan banyaknya reaksi enzim. Dan dengan hasil ini dapat di
tuliskan :
S + A P
Jika terdapat sejumlah besar A dibandingkan dengan S sehingga konsentrasinya dapat
dianggap tetap sebelum reaksi. Dalm hal ini konstanta K sama dengan K’ kali konsentrasi A
yang tak berubah. Misalnya semua reaksi hidrolisis, termasuk jenis ini dengan A ialah air.
Apabila tidak ada enzim pada kebanyakan reaksi hidrolase, laju pembentukan hasilnya
diabaikan (atau penekanan substrat). Biasanya laju reaksi semacam itu disebut kecepatan (V)
reaksi.
V = -d [S] / dt
= K [S]
Akan tetapi dengan enzim dan konsentrasi substrat pada persamaan ini tidak berlaku, K
tidak lagi konstan tetapi sebanding dengan konsentrasi enzim.
d [S] / dt = -K [S]
(Poedjiadi, 1994)
2.11. Analisa Bahan
1. Amilum
Sifat Fisik : Merupakan polisakarida yang terbentuk dari cara sintesa banyak terdapat pada
tanaman.
Sifat Kimia : Campuran 10 -20% amilosa dan 80-90% amilopeptin. Jika bereaksi dengan
iodine membentuk warna hijau.
(Basri, 1996)
2. Iodin
Sifat Fisik : Berat atom 126,90 gram/mol, nomor atom 53, berwarna hitam kebiruan
dengan uap ungu,digunakan sebagai bahan antiseptic, katalis dan lain-lain.
Sifat Kimia : Larut dalam alkohol, kloform, eter, gliserol, dan karbon disulfida, tidak larut
dalam air.
(Basri, 1996)
3. Cu(NO3)2
Sifat Fisik : Merupakan larutan Berwarna biru laut, titik dekomposisi 170˚C, titik leleh 115˚C.
Sifat Kimia : Larut di dalam air merupakan reagen untuk mendeteksi Oksigen.(Basri, 1996)
4. HgCl2
Sifat Fisik : Densitas 5,44, titik leleh 280,7˚C, titik didih 302˚C, beracun dan korosif,
digunakan untuk antiseptik, mengawetkan kayu.
Sifat Kimia : Dapat larut dalam air, berbahaya bagi lingkungan.
(Pringgodigdo, 1973)
5. Pb(NO3)2
Sifat Fisik : Senyawa tidak berwarna, densitas 4,53, titik dekomposisi 233˚C.Sifat Kimia : Berbahaya bagi lingkungan, larut dalam air, digunakan sebagai reagen,
pewarna industri tekstil.(Pringgodigdo, 1973)
6. Aquades
Sifat Fisik : titik didih 100˚C, titik beku 0˚C, memiliki Kb = 0,51 gram/mol.
Sifat Kimia : Memiliki rumus molekul H2O, merupakan senyawa berfasa cair, tidak
berwarna.
(Mulyono, 2005)
7. Larutan Buffer
Larutan yang mempunyai sifat dapat mempertahankan pH lingkungannyabaik oleh pengaruh penambahan sedikit asam atau basa maupun oleh
pengenceran, merupakan campuran yang terdiri dari pasangan konjugasi asam – basa (misalnya : CH3COOH/CH3COOˉ , NH4OH/NH4
+). Larutan buffer ada 2 yaitu:a.Buffer pH 5 (untuk pH agak asam)
b. Buffer pH 7 (untuk pH netral).
(Mulyono, 2005)8. Saliva
Saliva adalah cairan yang lebih kental daripada air biasa. Tiap hari sekitar 1 – 1,2 liter
saliva dikeluarkan oleh kelenjar saliva. Saliva terdiri dari 99,24% air dan 0,58% terdiri atas
ion Ca2+, Na+, K+, PO4-, Clˉ, HCO3ˉ, SO4 2- dan zat – zat organic, seperti enzim amilase dan
ptyalin.
(Milller,1993)
9. Enzim Amilase
Termasuk kelompok enzim hidrolase, yaitu enzim yang mengkatalis hidrolisa substrat dengan molekul air. Enzim amilase, dapat memecah ikatan peptide dalam amilum sehingga terbentuk maltose. Macam – macam enzim amilase, α amilase, β amilase, terdapat dalam saliva dari pankreas. Enzim ini memecah ikatan yang terdapat dalam amilum disebut enzim endoamilase sebab enzim ini memecah bagian dalam bagian tengah molekul amilum.
(Poedjiadi, 1994)
III. Metode Percobaan
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
Gelas Beker
Tabung Reaksi
Kertas Saring
Penangas air
Drup plate
Termometer
Pipet Tetes
Corong
Gelas ukur
Rak tabung reaksi
Penjepit
3.1.2. Bahan
Larutan Amilum 1%
Larutan I dalam KI
Cu(NO3)2
HgCl2
Pb(NO3)2
Larutan buffer pH 5
Larutan buffer pH 7
Aquadest
3.2 Gambar Alat
Gelas beker Tabung Reaksi Kertas Saring
Penangas Air Drup Plate Termometer
Pipet Tetes Corong Gelas ukur
Rak tabung reaksi Penjepit
3.3.Skema Kerja
3.3.1. Pengumpulan Saliva encer
Air Kumur
Gelas Beker
Pengocokan kuat-kuat
penyaringan
Filtrat Residu
3.3.2. Penyediaan Larutan Iod
Larutan Iod dalam KI
Penetesan pada drup plate
Hasil
3.3.3. Pengaruh Temperatur terhadap aktivitas Enzim Amilase
a. T = 37º C
Larutan Amilum Larutan Amilum encer
Tabung 1a,2a,3a Tabung 1b,2b,3b
Pemanasan dalam penangas suhu 37°C
Campuran
Tabung 1b
Penangas air 37º C
Penambahan setiap 3 menit 1-2 tetes
pada KI
Hasil
b. T = 70ºC
Larutan Amilum Larutan Amilum encer
Tabung 1a,2a,3a Tabung 1b,2b,3b
Pemanasan dalam penangas suhu 70° C
Campuran
Tabung 1b
Penangas air 70º C
Penambahan setiap 3 menit 1-2 tetes
pada KI
Hasil
3.4.4. Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim Amilase
a. Larutan buffer 5
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Penambahan larutan buffer pH 5
Penempatan kedalam penangas air 37º C
Penambahan Amilum 1%
Pengadukan
Penempatan ke penangas air 37º C
Penambahan 1-2 tetes pada KI setiap 3 menit
b. Larutan buffer 7
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Penambahan larutan buffer pH 7
Penempatan kedalam penangas air 37º C
Penambahan Amilum 1%
Pengadukan
Penempatan ke penangas air 37º C
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Hasil
Penambahan 1-2 tetes pada KI setiap 3 menit
3.4.5. Pengaruh Ion Logam terhadap Aktivitas Enzim Amilase
a.
Penempatan kedalam penangas air 37º C
Penambahan Amilum 1% yang sudah dipanaskan
Pengadukan
Penempatan ke penangas air 37º C
Penambahan 3 tetes KI pada drup plate setiap 3
menit
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Hasil
Hasil
b.
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Penambahan 3 tetes larutan HgCl2
Penempatan kedalam penangas air 37º C
Penambahan Amilum 1% yang sudah dipanaskan
Pengadukan
Penempatan ke penangas air 37º C
Penambahan 3 tetes KI pada drup plate setiap 3
menit
c.
Larutan Saliva Encer
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Hasil
Tabung Reaksi
Penambahan 3 tetes larutan Pb(NO3)2
Penempatan kedalam penangas air 37º C
Penambahan Amilum 1% yang sudah dipanaskan
Pengadukan
Penempatan ke penangas air 37º C
Penempatan ke penangas air 37º C
Penambahan 3 tetes KI pada drup plate setiap 3
menit
d.
Larutan Saliva Encer
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Hasil
Tabung Reaksi
Penempatan kedalam penangas air 37º C
Penambahan Amilum 1% yang sudah dipanaskan
Pengadukan
Penempatan ke penangas air 37º C
Penambahan 3 tetes KI pada drup plate setiap 3
menit
PERCOBAAN 8
REAKSI REDOKS
I. Tujuan Percobaan
Mempelajari beberapa reaksi redoks
II. Dasar Teori
2.1 Reaksi Kimia
Larutan Saliva Encer
Tabung Reaksi
Hasil
Reaksi kimia adalah zat yang mula-mula terdapat dan kemudian diubah
selama reaksi kimia. Suatu reaksi kimia menunjukkan umur atau lama bereaksi.
Banyaknya atom diruas kiri dan kanan anak panah adalah sama. Misalnya,
persamaan berimbang untuk reaksi antara H2 dan O2 yang menghasilkan
air,ditulis dengan persamaan reaksi:
Rumus H2 menyatakan bahwa sebuah molekul hydrogen dari 2 atom itu adalah
diatom sama seperti molekul O2. Molekul air merupakan molekul triatom karena
terdiri dari 3 atom. Persamaan ini menyatakan 2 molekul H2 bereaksi dengan satu
molekul O2 menghasilkan 2 molekul air.
(Keenan,1986)
2.1.1 Reaksi Redoks
Terdapat sejumlah reaksi saat keadaan oksidasi berubah yang
disertai dengan pertukaran electron antara pereaksi. Ini disebut reaksi
oksidasi reduksi atau reaksi redoks. Dari sejarahnya dapat diketahui
bahwa oksidasi dianggap sebagai proses oksigen diambil dari suatu
zat,sedangkan penangkapan hydrogen disebut reduksi.
Reaksi oksidasi adalah suatu perubahan kimia dimana suatu zat
memberikan atau melepas electron,mengalami penambahan
biloks/tingkat oksidasi,terjadi di anoda pada suatu sel elektrokimia.
Sedangkan reaksi reduksi adalah suatu perubahan kimia dimana suatu
zat menerima atau menangkap electron,mengalami pengurangan
biloks,dan terjadi di katoda pada suatu sel elektrokimia.
(Svehla,1985)
2.1.2 Oksidasi dan Reduksi
Oksidasi dan reduksi dapat didefinisikan sebagai istilah berkurangnya
atau bertambahnya satu atau lebih elemen. Oksidasi didefinisikan sebagai
kehilangan satu atau lebih electron secara jelas oleh unsure terkecil yang
terlibat dalam suatu reaksi. Sedangkan reduksi didefinisikan sebagai
bertambahnya satu atau lebih electron secara jelas oleh unsure terkecil yang
terdapat dalam suatu reaksi. Reaksi redoks adalah suatu reaksi transfer
electron yang mana electron dari suatu unsure dioksidasi dengan kehilangan
satu atau lebih electron ke unsur lain yang direduksi ketika berperan sebagai
sebuah penerima electron. Jumlah electron yang hilang harus sama dengan
jumlah electron yang bertambah. Dalam reaksi karena terdapat transfer satu
atau lebih electron dalam satu unsur ke unsure yang lain.
Persamaan biasa:
Zn (s) + CuSO4 ZnSO4 (aq) + Cu (s)
Dalam reaksi redoks melibatkan campuran kovalen yang mana tidak
terdapat transfer electron. Walauoun satu atau lebih electron valensi dibagi
antara dua atom dengan pembagian pasangan electron ditarik lebih dekat ke
atom yang lebih elektronegatif pada masing-masing ikatan kovalen.
(Miller,1987)
2.1.3 Oksidator dan Reduktor
Reduktor adalah zat yang mengalami oksidasi. Sedangkan oksidator
adalah zat yang mengalami reduksi.
2.2 Bilangan Oksidasi
Dalam reaksi redoks ada perbedaan dalam bilangan oksidasi atau keadaan
oksidasi. Istilah ini digunakan untuk memperlihatkan sesuatu yang saling mengubah dari dua
atau lebih unsur. Misalnya reaksi antara magnesium dengan oksigen:
Terlihat bahwa biloks Mg berubah dari 0 menjadi +2 dan bilangan oksidasi oksigen berubah
dari 0 menjadi -2. Dengan demikian, oksidasi Mg diikuti dengan bertambahnya biloks. Reduksi
O2 sebaliknya diikuti dengan berkurangnya biloks. Dengan demikian,hal ini memberikan
kepada kita cara lebih umum untuk mendefinisikan oksidasi dan reduksi berkaitan dengan
perubahan dalam bilangan oksidasi dan reduksi.
(Brady,1994)
2.3 Penyetaraan Reaksi Redoks
Banyak reaksi redoks yang sulit disetarakan dengan cara menebak. Reaksi seperti itu
dapat disetarakan dengan metode setengah reaksi ataupun bilangan oksidasi. Metode setengah
reaksi atau metode ion elektron in didasarkan pada pengertian jumlah elektron yang dilepaskan
pada setengah reaksi redoks. Proses penyetaraan in berlangsung melalui tahap-tahap sebagai
berikut :
Contoh : K2Cr2O7 + HCl → KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O
Langkah I : menulis kerangka dasar dari dari setengah reksi oksidasi dan setengah
reaksi reduksi secara terpisah dalam bentuk ion.
Oksidasi : Cl- → Cl2
Reduksi : Cr2O72- → 2Cr3+
Langkah II : masing-masing setengah reaksi tersebut disetarakan agar jumlah atom
sebelah kiri sama dengan sebelah kanan.
Oksidasi : 2Cl- → Cl2
Reduksi : Cr2O72+ + 14H+ → 2Cr3+ + 7H2O
Langkah III : jika ada spesies lain selain unsur yang mengalami perubahan bilanagna
oksidasi O2 dan H2, maka penyetaraannya dengan menambahkan spesies yang
bersangkutan pada ruas yang lainnya.
Dalam reaksi in tidak ada.
Langkah IV : menyetarakan muatan denangan menambahkan elektron pada ruas yang
jumlah muatannya lebih besar.
Oksidasi : 2Cl- → Cl2 +2e-
Reduksi : Cr2O72- + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O
Langkah V : menyetarakan jumlah elektron yang diserap pada setengah reaksi reduksi
dengan elektron tinggi yang dibebaskan pada setengah reaksi oksidasi denagn cara
memberi koefisien yang sesuai kemudian menjumlahkan kedua setengah reaksi
tersebut.
Reaksi redoks yang setara :
Oksidasi : 2Cl- → Cl2 + 2e x3
Reduksi : Cr2O72- + 14H+ +6e → 2Cr3+ + 7H2O x1
Hasil :
Oksidasi : 6Cl- → 3Cl2 +6e
Reduksi : Cr2O72- + 14H + + 6e → 2Cr 3+ + 7H 2O +
o Cr2O72- + 6Cl- + 14 H + → 2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O
Persamaan reaksi ion tersebut sudah dianggap cukup. Apabila diperlukan, reaksi redoks
yang setara dapat ditunjukkan dari reaksi ionnya sehingga menjadi :
K2CrO7 + 14 HCl → 2 CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl + 7H2O
(Petrucci, 1992)
2.4 Reaksi Disproporsionasi
Reaksi disproporsionasi adalah reaksi redoks yang terjadi simultan oleh suatu spesies.
Spesies ini mengandung unsur yang mempunyai bilangan oksidasi diantara bilangan oksidasi
tertinggi dan terendah. Atau denagn kata lain, suatu jenis atom ytang mengalami redoks atau
suatu jenis atom yang bilangan oksidasinya berubah. Reaksi disproporsionasi disebut juga
reaksi autoredoks.
Contoh :
a. Cl2(g) + 2OH-(aq) → ClO-
(aq) + Cl-(aq) + H2O(l)
b. 2H+(aq) + 3NO2(aq) → NO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l)
(Lange, 1967)
2.5 Pendesakan Logam
Unsure logam cenderung mengalami oksidasi (melepas electron), sehingga semua
logam bersifat reduktor. Ada sebagian logam yang bersifat reduktor kuat dan reduktor lemah
(mudah teroksidasi).
Reduktor kuat sampai lemah :
Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, H2O2, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H+, Sb, Bs, Cu,
Hg, Ag, Pb, Au.
Deret volta tersbut, semakin ke kanan sifat reduktornya makin kuat dan oksidasinya makin
lemah. Oleh karena itu, anggota deret volta yang lebih ke kanan melalui reduksi. Reaksi ini
disebut reaksi pendesakan logam.
(Rivai,1995)
2.6 potensial elektroda
Potensial elektroda Ɛº dapat diukur dalam larutan yang mengandung bentuk
pengoksidasi dan pereduksi dalam konsentrasi yang ekuimolar. Elektroda standar yakni yang
bersentuhan dengan larutan-larutan yang kadar ionya 1M dan tekanan 1 atm. Pengukuran suatu
sel volta adalah pengukuran gaya dorong dari reaksi redoks. Elektroda hydrogen standar
digunakan sebagai elektroda pembanding standar karena harga voltanya nol. Potensial elektroda
standar diukur secara langsung, namun potensial antara dua elektroda standar ideal dapat
dihitung dari pengukuran yang dilakukan terhadap larutan yang lebih encer.
Voltage sel keseluruhan diberikan kepada elektode disebut potensial reduksi standar.
Reaksi katode(reduksi) kebalikan dan elektroda yang sebagai anode dan menjalankan oksidasi.
(keenan,1991)
Table Potensial Reduksi.
Li+(aq) + e- -----> Li(s) -3.05
K+(aq) + e- -----> K(s) -2.93
Ba2+(aq) + 2 e- -----> Ba(s) -2.9
Sr2+(aq) + 2 e- -----> Sr(s) -2.89
Ca2+(aq) + 2 e- -----> Ca(s) -2.87
Na+(aq) + e- -----> Na(s) -2.71
Mg2+(aq) + 2 e- -----> Mg(s) -2.37
Be2+(aq) + 2 e- -----> Be(s) -1.85
Al3+(aq) + 3 e- -----> Al(s) -1.66
Mn2+(aq) + 2 e- -----> Mn(s) -1.18
2 H2O + 2 e- -----> H2(g) + 2 OH-(aq) -0.83
Zn2+(aq) + 2 e- -----> Zn(s) -0.76
Cr3+(aq) + 3 e- -----> Cr(s) -0.74
Fe2+(aq) + 2 e- -----> Fe(s) -0.44
Cd2+(aq) + 2 e- -----> Cd(s) -0.4
PbSO4(s) + 2 e- -----> Pb(s) + SO42-
(aq) -0.31
Co2+(aq) + 2 e- -----> Co(s) -0.28
Ni2+(aq) + 2 e- -----> Ni(s) -0.25
Sn2+(aq) + 2 e- -----> Sn(s) -0.14
Pb2+(aq) + 2 e- -----> Pb(s) -0.13
2 H+(aq) + 2 e- -----> H2(g) 0
Sn4+(aq) + 2 e- -----> Sn2+
(aq) 0.13
Cu2+(aq) + e- -----> Cu+
(aq) 0.13
SO42-
(aq) + 4 H+(aq) + 2 e- -----> SO2(g) + 2 H2O 0.2
AgCl(s) + e- -----> Ag(s) + Cl-(aq) 0.22
Cu2+(aq) + 2 e- -----> Cu(s) 0.34
O2(g) + 2 H2 + 4 e- -----> 4 OH-(aq) 0.4
I2(s) + 2 e- -----> 2 I-(aq) 0.53
MnO4-(aq) + 2 H2O + 3 e- -----> MnO2(s) + 4 OH-
(aq) 0.59
O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e- -----> H2O2(aq) 0.68
Fe3+(aq) + e- -----> Fe2+
(aq) 0.77
Ag+(aq) + e- -----> Ag(s) 0.8
Hg22+
(aq) + 2 e- -----> 2 Hg(l) 0.85
2 Hg2+(aq) + 2 e- -----> Hg2
2+(aq) 0.92
NO3-(aq) + 4 H+
(aq) + 3 e- -----> NO(g) + 2 H2O 0.96
Br2(l) + 2 e- -----> 2 Br-(aq) 1.07
O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e- -----> 2 H2O 1.23
MnO2(s) + 4 H+(aq) + 2 e- -----> Mn2+
(aq) + 2 H2O 1.23
Cr2O72-
(aq) + 14 H+(aq) + 6 e- -----> 2 Cr3+
(aq) + 7 H2O 1.33
Cl2(g) + 2 e- -----> 2 Cl-(aq) 1.36
Au3+(aq) + 3 e- -----> Au(s) 1.5
MnO4-(aq) + 8 H+
(aq) + 5 e- -----> Mn2+(aq) + 4 H2O 1.51
Ce4+(aq) + e- -----> Ce3+
(aq) 1.61
PbO2(s) + 4 H+(aq) + SO4
2-(aq) + 2 e- -----> PbSO4(s) + 2 H2O 1.7
H2O2(aq) + 2 H+(aq) + 2 e- -----> 2 H2O 1.77
Co3+(aq) + e- -----> Co2+
(aq) 1.82
O3(g) + 2 H+(aq) + 2 e- -----> O2(g) + H2O 2.07
F2(g) + 2 e- -----> F-(aq) 2.87
2.7 Indikator Redoks
Merupakan senyawa organik yang mempunyai sifat berbalik perubahan warnanya
apabila oksidasi maupun reduksi.
αn oksidasi + n ê = n reduksi
Keterangan: αn oksidasi : bentuk teroksidasi dari indikator
αn reduksi : bentuk tereduksi dari indikator
Potensial elektrodanya adalah:
∑ln ∑0 ln + 0,059 – 100 (ln oksidasi)
X (ln reduksi)
(Fessenden,1995)
2.8 Penentu Potensial Elektroda
Jika ∑0 adanya positif, maka reaksi ke kanan akan terjadi seperti yang ditulis dalam
tabel elektroda akan bertindak sebagai katode dari elektrode hidrogen sebagai anode. Jika
tanda ini negatif, reaksi ke kiri akan berlangsung sertamerta dan elektrode hidrogen akan
bertindak sebagai katode (mengambil reduksi) bila sebuah elektrode hidrogen.
a. bertindak sebagai katode, reaksinya adalah
2H+ + 2ê → H2 (reduksi)
b. bertindak sebagai anode, reaksinya adalah
H2 → 2H+ + 2ê (oksidasi)
Potensial reduksi bertambah untuk lithium sampai flou. Ini berarti bahwa terdapat
kecenderungan yang meningkat dan atas ke bawah untuk memperoleh ê (mengalami
reduksi) dan kecenderungan yang melepas ê (mengalami oksidasi). Volta sel merupakan
jumlah aljabar dari potensial oksidasi dan potensial reduksi.
Voltase standar untuk sel:
E0 sel : E0 reduksi+ E0 oksidasi
Jika voltase sel yang dihitung itu positif, reaksi sel itu akan berlangsung serta merta.
(Keenan,1986)
2.9 Agen-Agen Pengoksidasi
Agen-agen pengoksidasi adalah zat yang mengambil elektron dari zat yang
dioksidasi, denagn cara itu menyebabkan terjadinya oksidasi.
(Brady, 1999)
2.9.1 Natrium dan hidrogen peroksida (Na dan H2O2)
Hidrogen peroksida (H2O2) adalah senyawa pengoksidasi yang baik dengan
potensial standar positif yang besar.
H2O2 + 2H+ +2e- ↔ 2H2O E° = +1,77 V
Dalam larutan yang bersifat asam, senyawa in akan mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+. Dalam
larutan alkali, akan mengoksidasi Cr3+ menjadi Cr2O72- dan Mn2+ menjadi MnO2.
2.9.2 Kalium dan amonium proksedisulfat
Ion peroksedisulfat adalah senyawa pengoksidasi yang kuat dalam larutan yang
bersifat asam.
S2O22- + 2e- ↔ 2SO4
2- E° = +2,01V
Senyawa in akan mengoksidasi Cr3+ menjadi Cr2O72-, Ce3+ menjadi Ce4+ dan Mn2+ menjadi
MnO4-. Reaksi biasanya dikatalis oleh sejumlah kecil ion perak (I), setelah oksidasi selesai,
kelebihan regen dapat dihilangkan dengan mendidihkan larutan.
2S2O22- + 2H2O ↔ 4SO4
2- + O2 +4 H+
2.9.3 Kalium permanganat
Keuntungan kalium permanganat adalah mudah diperoleh, tidak mahal, dan tidak
perlu indikator tertentu, kecuali pada laritan yang amat encer.
Reaksi :
MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
2.9.4 Senyawa-senyawa dari Serium
Senyawa ini merupakan agen pengoksidasi yang kuat dan menkjalani reaksi
tunggal.
Reaksi :
Ce4+ + e- → Ce3+
2.9.5 Kalium dikromat
Kalium dikromat merupakan pengoksidasi yang kuat.
Reaksi :
Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O
2.9.6 Iodin
Iodin merupakan pengoksidasi yang kuat.
Reaksi :
I2 + 2e- → 2I-
2.9.7 Asam perodat
Senyawa asam paraperiodat (H5IO6) merupakan agen pengoksidasi yang kuat.
Reaksi :
H5IO6 + 6H+ + 2e- → IO3- + 3H2O
2.9.8 Kalium bromat
Merupakan agen pengoksidasi yang kuat.
Reaksi :
BrO3- + 6H+ + 6e- → Br- + 3H2O
2.9.9 Brimustat
Merupakan agen pengoksidasi yang kuat, mengoksidasi Mn(II) menjadi MnO4-, Cr
(II) menjadi Cr2O72-, dan Cr (II) menjadi Cr (IV), Brimustat direduksi menjadi Bi (III)
(Underwood, 1992)
2.10 Agen Pereduksi
Agen-agen pereduksi adalah zat yang memeberi electron pada suatu zat lainnya yang
direduksi dengan cara menyebabkan terjadinya reduksi
(Brady,1999)
1. Sulfur dioksida dan hydrogen sulfide
Kedua zat tersebut merupakan agen-agen pereduksi yang relatif lambat
SO42- + 4H+ +2e H2SO3 + H2O
S + 2H+ H2S
Keduanya dapat menyebabkan Fe3+ menjadi Fe2+, V3+ menjadi V2+ .
(Brady,1999)
2. Timah (II) Klorida
Reagen ini digunakan untuk mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+ dalam sampel yang telah
dilarutkan dalam HCl
(Brady,1999)
3. Ion Tiosulfat (S2O32-)
Ion tiosulfat bila direaksikan dengan oksidator kuat maka S2O32- akan teroksidasi
menjadi ion sulfat (SO42-) misalnya bila gas klor dialirkan pada larutan Na2SO4 ,
maka akan terjadi reaksi:
4Cl2 + S2O32-
+ 5H2O 8Cl- + 2SO42- + 10H+
(Brady,1999)
4. Besi (II)
Larutan besi(II) dalam 0,5-1 N H2sO4 dioksidasi secara lambat dan dipergunakan
sebagai larutan standar . Larutan permanganate, serium(IV), dan dikromat cocok
dalam titrasi larutan besi (III)
5. Kromium(II)
Kromium merupakan agen pereduksi yang kuat
Reaksi:
CFr3+ + e Cr2+ E0 = -0,14V
(Brady,1999)
6. Titanium(III)
Adalah agen pereduksi yang kuat yang berasal dari garam-garamnya.
Reaksi:
TiO2+ +2H+ + e Ti3+ + H2O E0=+0.104V
7. Oksalat dan arsenic(III)
Larutan standar asam oksalat cukup stabil larutan standar dari sodium oksalat lebih
baik, tidak stabil.
(Brady,1999)
8. Sulfit dan bisulfit
Garam0garam yang mengandung ion sulfat atau bisulfit biasanya dipakai sebagai
reduktor. Anionnya didapat dari netralisasi asam sulfat sebagian atau seluruhnya.
Bila suasananya basa, maka pereaksinya menjadi ion sulfat, baik untuk zat yang
asalnya mengandung ion sulfuit ataupun bisulfit.
(Brady,1999)
2.11 Analisa Bahan
1. CuSO4
Berwarna biru dan bersifat Higroskopis, digunakan sebagai fungisada, bahan
pewarna dan pengawet kayu
(Sarjoni, 2003)
2. Logam Alumunium
Berat atom 26,9315 , Tititk lebur 6600C dan titik didih 24500C , ringan dan
berwarna keperakan. Digunakan dalam industry pembuatan pesawat terbang,
alat rumah tangga, merupakan konduktor yang baik
(Sarjoni,2003)
3. Logam Zn
Berwarna putih kebiruan, tidak larfut dalam air dan larut dalam larutan asam
sulfat
(Sarjoni, 2003)
4. Logam Cu
Berat atom 63,564. Merupakan konduktor yang baik dan tahan karat
Sarjoni, 2003)
5. Pb(NO3)2
Kristalnya berwarna putih, beracun, larut dalam air, alcohol, dan methanol
(Sarjoni, 2003)
6. Logam Fe
Bersifat magnet dan lunak. Terdapat di alam dalam bentuk karbonan sulfide
(The Merck Index,1976)
7. NaNO3
Memiliki berat molekul 85,04, tidak berwarna, kristalnya bening, butiran atau
bubuknya berwarna putih. Titik leburnya 3080C, Larutannya bersifat netral
(The Merck Index,1976)
8. H2O2
Berat molekulnya 34,02 tidak berwarna, kurang stabil, dapat membakar kulit.
Tititk lebur -0,430C titik didih 1520C, dapat larut dalam eter, mamapu diuraikan
oleh beberapa pelarut organic.
(The Merck Index,1976)
9. MnO2
Warnanya hitam, berbentuk Kristal, tidak larut dalam air, berfungsi sebagai
katalis
(Parker,1986)
10. H2SO4
Berbentuk cair, berminyak, berwarna cokelat gelap, sangat korosif, beracun,
dapat menyebabkan iritasi pada mata dan kilit, mampu melarutkan semua logam.
(Sarjoni 2003)
11. KI
Berat molekul 116,02 berwarna putih, kristalnya berbentuk kubus, butiran atau
bubuknya berwarna putih, dapat larut dalam air, alcohol, methanol, aseton,
gliserol dan glikol.
(The Merck Index,1976)
12. ZnSO4
Merupakan Kristal putih, deret volta 1,9 larut dalam air Digunakan sebagai
skiptik
(Basri,1996)
13. Zn(NO3)2
Berupa larutan tidak berwarna, Larut dalam air dan alcohol,, tidak berbau,
bersifat asam, keasaman 5% adalah 5,1. Massa molekul 189,35 titik leleh 360C
Densitas 2,065
(Basri1996)
14. FeCL3
Berupa Kristal berwarna cokelat, Lrut dalam ait, alcohol dan gliserol.
(Basri, 1996)
15. Kanji
Karbohidrat berwarna putih, tanpa bau, tanpa rasa, dan sangat penting bagi
tumbuhan, dihasilkan melalui proses fotosintesis. Adanya kanji dapat
dibuktoikan dengan iodine
(Basri,1996)
III. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
a. Alat
-Tabung reaksi
-Gelas ukur
-Kertas amplas
-Pipet
-Tabung spirtus
-Penjepit
-Kaki tiga
-Gelas beker
b. Bahan
-CuSO4 -Pb(NO3)
-ZnSO4 -Logam Zn
-Logam Cu -Logam Al
-Logam Fe -FeCl3
-Pb(NO3)2 -NaNO3
-H2SO4 -KI
-Kanji -MnO2
3.2 Gambar Alat
Tabung reaksi gelas beker kaki tiga gelas ukur pipet
3.3 Cara Kerja
2ml CuSO4 0.5M
Tabung Reaksi
Pemasukan logam Zn
Pencatatan waktu dan hasil yang terjadi
Penjelasan dengan menggunakan tabel potensial elektroda
Hasil
2ml ZnSO4 0.5M
Tabung Reaksi
Pemasukan logam Cu
Pendiaman
Pencatatan hasil reaksi
Penjelasan dengan menggunakan tabel potensial elektroda
Hasil
larutan Pb(NO3)2 0.5ml
tabung reaksi
Pemasukan lsepotong Al
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
Larutan ZnSO4 0.5M
Tabung reaksi
Pemasukan lsepotong Al
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
Larutan NaNO3 0.5M
Tabung Reaksi
Pemasukan lsepotong Al
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
larutan Pb(NO3)2 0.5ml
Tabung Reaksi
Pemasukan lsepotong Fe
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
Larutan ZnSO4 0.5M
Tabung Reaksi
Pemasukan sepotong Fe
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
Larutan NaNO3 0.5M
Tabung Reaksi
Pemasukan sepotong
Fe
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
larutan Pb(NO3)2 0.5ml
Tabung Reaksi
Pemasukan sepotong Cu
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
Larutan ZnSO4 0.5M
Tabung Reaksi
Pemasukan sepotong Cu
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
Larutan NaNO3 0.5M
Tabung Reaksi
Pemasukan sepotong Cu
Pengamatan
Penyusunan logam logam menurut kereaktifan
Penulisan persamaan reaksi
Hasil
10 tetes H2O2 0.1M
Tabung Reaksi
Penambahan MnO
Pengamatan
Hasil
5 tetes H2O2 0.1M
Tabung Reaksi
Penambahan 5 tetes
H2SO4 1M
Penambahan 10 tetes KI 0.1M
Penambahan 1 tetes larutan kanji
Pengamatan
Hasil
5 tetes FeCl3+10 tetes H2SO4+10 tetes KI
Tabung Reaksi
Pemasukan 5 tetes FeCl3
Pengamatan
Pemanasan
Penambahan 1 tetes larutan kanji
Pengamatan
Hasil
5 tetes FeCl3+10 tetes H2SO4+10 tetes KI
Tabung Reaksi
Pemasukan 5 tetes H2SO4
Pengamatan
Pemanasan
Penambahan 1 tetes larutan kanji
Pengamatan
Hasil
5 tetes FeCl3+10 tetes H2SO4+10 tetes KI
Tabung Reaksi
Pemasukan 5 tetes KI
Pengamatan
Pemanasan
Penambahan 1 tetes larutan kanji
Pengamatan
Hasil