LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA ANORGANIK

PERCOBAAN VIII

SINTESIS GAS HIDROGEN

NAMA : SALMAWATI B. (H311 12 009)

NINI ASTUTI ALWI (H311 12 019) SULTAN (H311 12 268)

KELOMPOK/REGU : IV (EMPAT)/VIII (DELAPAN)

HARI/TANGGAL PERC. : SELASA/1 APRIL 2014 ASISTEN : SARWINA HAFID

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hidrogen adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira

75 % dari total massa unsur alam semesta. Senyawa hidrogen relatif langka dan

jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari

berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana.

Ketika hidrogen dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan,

hidrogen meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri pada

temperatur 560 °C. Lidah api hasil pembakaran hidrogen dan oksigen murni

memancarkan gelombang ultraviolet dan hampir tidak terlihat dengan mata

telanjang. Oleh karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran hidrogen

secara visual. Karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung

menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen lebih

ringan dari ledakan hidrokarbon.

Pada uji nyala, gas hidrogen menghasilkan api akan meletup, sesuai sifat

yang dimiliki gas hidrogen. Namun, jika api tidak meletup, gas hidrogen telah

bereaksi dengan oksigen yang membentuk uap air, sehingga yang membarakan bara

api bukan gas hidrogen melainkan uap air.

Beberapa cara dapat dilakukan untuk membuat gas hidrogen diantaranya

dengan menggunakan HCl untuk membentuk gas hidrogen dan melarutkan logam Zn

menjadi larutan Zn2+ dalam bentuk ZnCl2.

Berdasarkan teori di atas maka dilakukan percobaan untuk mengetahui

sintesis gas hidrogen dan cara identifikasinya.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk mengetahui dan

mempelajari cara membuat dan mengidentifikasi gas hidrogen.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah:

1. Membuat gas hidrogen dari reaksi logam dengan asam encer.

2. Mengidentifikasi gas hidrogen dengan uji nyala.

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip dilakukannya percobaan ini adalah mereaksikan serbuk Zn dengan

asam klorida 4 N untuk menghasilkan gas, gas yang terbentuk kemudian

diidentifikasi dengan uji nyala.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Hidrogen adalah zat yang menakjubkan. Hidrogen merupakan unsure yang

paling ringan dari semua gas. Hidrogen tidak memiliki rasa, bau atau warna. Atom

hidrogen adalah atom yang sederhana dan kecil dari semua atom. Namun, gas

hidrogen adalah unsur atau substansi yang paling sederhana di alam semesta

(Fandom, 2000).

Hampir semua materi di alam semesta adalah hidrogen. Hidrogen adalah

elemen pertama yang muncul, setelah alam semesta dimulai dengan "Big Bang" yaitu

pembentukan permukaan bumi pada alam semesta setelah terjadinya ledakan besar

pada alam semesta. Hidrogen adalah elemen yang sangat melimpah yaitu 90 % dari

semua atom di alam semesta. Sebagian besar 10 % sisanya dari semua atom adalah

atom helium (Fandom, 2000).

Hidrogen bukanlah unsur yang dominan di bumi hanya karena planet kita

begitu kecil dan hidrogen sangat ringan. Sebagian besar hidrogen di bumi telah

melayang ke luar angkasa. Meskipun demikian, hidrogen adalah unsur paling

melimpah kesembilan di kerak bumi (Fandom, 2000).

Hidrogen adalah unsur pertama dalam tabel periodik dengan nomor atom

satu. Ini berarti bahwa dalam inti, di pusat setiap atom hidrogen terdapat partikel

kecil tunggal yang disebut proton dan elektron yang mengelilingi inti dalam kulit

elektron (Fandom, 2000).

Hidrogen adalah unsur gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak

berasa. Hidrogen memiliki lambang H, nomor atom 1, bobot atom 1,0080, gas

ringan (1 liter pada 0 oC dan tekanan 760 mmHg beratnya 0,08988 gram),

titik cair -259 oC, titik didih -252,7 oC, dan susunan isotop yaitu 1 (99,984 %),

2 (0,0156 %). Hidrogen mudah meledak jika dicampur dengan udara atau

oksigen, terbakar dengan nyala biru yang panas. Hidrogen sedikit sekali larut dalam

air. Hidrogen dapat dicairkan pada suhu kritik -239,9 oC. Zat kimia aktif

pada suhu tinggi, mempunyai daya gabung yang besar terhadap oksigen, karena

itu merupakan alat pereduksikan. Hidrogen membentuk banyak senyawa penting

(Ikapi, 1973).

Hidrogen ditemukan (1932) oleh H. C. Urey dan G. M. Muphey. Deterium

(deuterium) ialah isotop hidrogen dengan nomor massa atom 2. Isotop hidrogen

terdapat dalam kategori ringan (biasa disebut hidrogen ringan) dan berat (biasa

disebut hidrogen berat) yang ditunjukkan oleh sifat kimiawi, massa serta titik

didihnya. Senyawa yang mengandung isotop tersebut bergantung pada derajat

kepekatan masing-masing isotop. Air yang molekulnya terdiri dari dua atom

deterium dan satu atom oksigen, dinamakan air berat. Inti hidrogen berat disebut

deteron (deuteron). Isotop hidrogen yang lain yang lebih berat dengan nomor

massa 3 dan radio aktif sehingga disebut tririum. Penting sekali untuk peledakan

bom hidrogen (Ikapi, 1973).

Hidrogenasi atau penghidron ialah reaksi antara hidrogen (H2) dengan zat

lain. Proses hidrogenasi dilakukan secara luas sekali dalam bidang industri, misalnya

pembuatan amoniak, proses Fischee-Tropsch, pembuatan metanol, pengerasan lemak

dan lain-lain. Hidrogenasi biasanya dilakukan dengan memakai katalis, misalnya

untuk sintesa amoniak dipakai katalis oksida besi, untuk pengerasan lemak, nikel dan

seterusnya. Hidrogenasi terjadi dalam reaksi eksoterm. Hidrogenasi dibuat dengan

cara elektrosa air, dari air gas, dari reaksi gas bumi dengan uap air dan lain-lain

(Ikapi, 1973).

Hidrogen merupakan unsur paling melimpah di alam semesta dan nomor

tiga terbanyak di permukaan bumi. Tetapi gas hidrogen murni hampir tidak ada di

permukaan bumi, karena gas hidrogen bereaksi dengan unsur lain membentuk

persenyawaan yang lebih stabil. Kelimpahan persenyawaan hidrogen dalam bentuk

air dan bahan bakar fosil, relatif tidak terbatas jumlahnya. Karena hidrogen murni

hampir tidak ada, maka hidrogen tidak bisa disebut sebagai sumber energi, tetapi

sebagai energy carrier seperti halnya dengan listrik. Energy carrier merupakan

media yang praktis untuk menyimpan, mentransfer, maupun menggunakan energi.

Sebagai energy carrier, hidrogen harus mudah disimpan, mudah digunakan dan

mudah dikonversi menjadi berbagai bentuk energi (Samily dan Finahari, 2008).

Hidrogen alam tidak terdapat di permukaan bumi, sehingga hidrogen harus

dibuat. Pada prinsipnya, hidrogen bisa diperoleh dengan memecah senyawa yang

paling banyak mengandung unsur hidrogen (Samily dan Finahari, 2008).

Hidrogen diperkirakan akan menjadi pemasok energi utama untuk

pembangkit listrik sebagai sel bahan bakar, sebagai bahan bakar mesin kendaraan

dan untuk penggunaan-penggunaan lainnya di abad ke-21 karena ramah lingkungan

dan kemudahannya dikonversi menjadi energi. Hidrogen adalah salah satu energi

alternatif yang ramah lingkungan untuk menggantikan bahan bakar fosil tetapi

produksi hidrogen dewasa ini masih menggunakan bahan bakar tersebut sebagai

bahan baku dan sumber energi pemrosesan. Sebagai pengganti bahan bakar fosil

digunakan air sebagai bahan baku utama dalam produksi hidrogen. Pembuatan

hidrogen dapat dilakukan melalui proses elektrolisis ataupun termokimia. Produksi

hidrogen dengan proses termokimia menggunakan siklus iodium-sulfur,

menghasilkan efisiensi gas hidrogen lebih besar dibandingkan dengan proses

elektrolisis (Siswanti, 2009).

Gas hidrogen tidak dapat ditambang melainkan harus diproduksi. Alternatif

tersebut dapat dilakukan dengan melakukan proses elektrolisis menggunakan air

khususnya air laut. Produksi gas hidrogen dari NaCl merupakan cara yang

dapat dilakukan untuk mendapatkan gas hidrogen. Gas hidrogen yang tinggi

memberikan tingkat emisi yang mendekati zero emission (Andewi dan Hadi, 2009).

Sintesis hidrogen dari hidrokarbon cair menarik untuk dikembangkan

karena dapat menjadi alternatif yang praktis untuk memasok hidrogen pada sel

bahan bakar. Sintesis hidrogen dari metanol dapat dilakukan melalui reaksi

reformasi kukus metanol yang merupakan reaksi terkatalisis antara metanol dan

air dalam fasa gas (Marsih dkk., 2006).

Zink adalah logam yang putih kebiruan. Logam ini cukup mudah

ditempa dan liat pada 110-150 oC. Zink melebur pada pada suhu 410 oC dan

mendidih pada 906 oC. Logamnya yang murni, melarut lambat sekali dalam

asam dan dalam alkali. Adanya zat-zat pencemar atau kontak dengan platinum

atau tembaga, yang dihasilkan oleh penambahan beberapa tetes larutan garam

dari logam-logam ini, mempercepat reaksi. Ini menjelaskan larutnya zink-zink

komersial. Yang terakhir ini dengan mudah larut dalam asam klorida encer dan

asam sulfat encer dengan mengeluarkan hidrogen (Svehla, 1985).

Zn + 2H+ Zn2+ + H2

Zink dapat juga larut dalam hidroksida alkali, terbentuk

tetrahidroksozinkat(II) (Svehla, 1985):

Zn + 2OH- + 2H2O [Zn(OH)4]2- + H2

Karakterisasi dilakukan terhadap katalis ZnO dengan bahan dasar

penyusun adalah ZnO (zink oksida). Katalis ini digunakan dalam reaksi steam

reforming metanol menghasilkan gas hidrogen (H2) (Husin dan Syamsuddin, 2010).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah asam klorida 4 N,

serbuk logam Zn, korek api, sabun cair dan tissue roll.

3.2 Alat percobaan

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, pipet

tetes, neraca analitik, sendok tanduk, gelas kimia 100 mL, balon, label, karet gelang

dan sikat tabung.

3.3 Prosedur Percobaan

Serbuk logam Zn ditimbang sebanyak 0,5 gram dan dimasukkan dalam

tabung reaksi kemudian ditambahkan dengan 3 mL HCl 4 N. Serbuk Zn dan asam

klorida dapat bereaksi menghasilkan gas hidrogen. Tabung reaksi segera ditutup

dengan balon. Setelah volume gas terkumpul, dilakukan uji nyala pada gas hidrogen.

Sumber api didekatkan dengan mulut balon dan gas dikeluarkan dari balon secara

perlahan-lahan, nyala dari api semakin membesar.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 1. Pengamatan Sintesis Gas Hidrogen

No Logam Setelah penambahan HCl Keterangan

1. Serbuk Zn Terbentuk gelembung gas Bereaski

4.2 Reaksi

Zn (s) + 2HCl (l) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)↑

4.3 Pembahasan

Percobaan sintesis gas hidrogen dilakukan pertama-tama dengan

menimbang logam Zn sebanyak 0,50 gram, kemudian dimasukkan kedalam tabung

reaksi. Perlakuan selanjutnya yaitu dengan menambahkan larutan HCl 4 N sebanyak

3 mL, fungsi penambahan larutan HCl 4 N ini yaitu untuk melarutkan logam Zn dan

mengoksidasi logam Zn menjadi ion Zn2+ dan membentuk gas hidrogen.

Tabung reaksi yang berisi logam Zn dan HCl 4 N segera ditutup dengan

balon untuk menampung gas yang terbentuk dari hasil reaksi antara logam Zn dan

HCl 4 N. percobaan ini tidak melibatkan perlakuan pemanasan, jadi untuk

mempercepat reaksi maka dilakukan pengocokan tabung reaksi secara terus-menerus.

Proses pengocokan dapat dihentikan setelah gas yang terbentuk sudah

mengembangkan balon selanjutnya, balon dilepaskan dari tabung reaksi dengan

hati-hati tujuannya agar gas yang tertampung didalam balon tidak lepas ke udara.

Selanjutnya, dilakukan uji nyala pada gas yang tertampung dengan mendekatkan

sumber api ke mulut balon dan gas yang berada dalam balon dikeluar secara

hati-hati, pada saat gas dikeluarkan di dekat sumber api terdengar suara letupan, ini

menandakan bahwa gas yang terbentuk adalah gas hidrogen.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan, dapat di simpulkan bahwa:

1. Reaski logam (serbuk logam Zn) dengan asam encer (HCl) menghasilkan

hidrogen.

2. Uji nyala gas menghasilkan letupan atau api semakin membesar. Gas yang

terbentuk adalah hidrogen.

5.2 Saran

5.2.1 Saran untuk Percobaan

Bahan yang digunakan tidak dalam bentuk serbuk melainkan padatan

sehingga praktikan harus menghaluskan terlebih dahulu padatan tersebut sebelum

ditimbang.

5.2.2 Saran untuk Laboratorium

Alat yang digunakan pada paraktikum sebaiknya diperiksa terlebih dahulu

agar praktikum berjalan dengan lancar.

DAFTAR PUSTAKA

Andewi, N.M.Y.A. dan Hadi, W., 2009, Produksi Gas Hidrogen Melalui Proses

Elektrolisis Air Sebagai Sumber Energi, Jurnal Teknologi, 1(3): 1-16.

Fandom, J., 2000, The Elements Hydrogen, Marshall Cavendish Corporation,

New York. Husin, H. dan Syamsuddin, Y., 2010, Pembuatan Katalis Cu/Zn/Al2O3 untuk Proses

Steam Reforming Metanol menjadi Hidrogen sebagai Bahan Bakar alternatif, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, 7(3): 9-104.

Ikapi, 1973, Ensiklipedia Umum, Kanisius, Yogyakarta.

Marsih, I.N., Firmansyah, D.A., Onggo, D., dan Markertiharta, I.G.B.N., 2006, Sintesis Gas Hidrogen dari Metanol dengan Katalis Cu/Zn/Al2O3, Jurnal

Kimia Indonesia, 1(1): 13-16. Samily, D.H. dan Finahari, I.N., 2008, Perbandingan Produksi Hidrogen dengan

Energi Nuklir Proses Elektrolisis dan Steam Reforming, Jurnal Teknologi, 1(1): 175-180.

Siswanti, H.W., 2009, Produksi Hidrogen Sebagai Bahan Bakar Alternatif dengan

Sistem Elektrolisis dan Termokimia: Review, Jurnal Kimia Industri,

2(4): 1-6.

Svehla, G., 1979, Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, Edisi Kelima, diterjemahkan oleh Setiono, L. dan Pudjaatmaja, A.H, 1985, Kalman Media Pustaka, Jakarta.

LEMBAR PENGESAHAN

Makassar, 24 April 2014

Asisten

SARWINA HAFID

Praktikan

SALMAWATI B. NINI ASTUTI ALWI SULTAN

Lampiran I

Bagan Kerja

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 0,5 gram

Di tambahkan 3 mL HCl 4 N setetes demi setetes

Tabung reaksi segera ditutup dengan balon untuk menampung gas yang

terbentuk

Balon yang berisi gas dilepaskan dari tabung reaksi

Diuji nyala

Apabila terjadi letupan atau api semakin membesar maka gas yang

terbentuk adalah gas hidrogen

Serbuk Zn

Hasil

Gas Hidrogen

Lampiran II

Foto Pengamatan

Gambar 1. Serbuk logam Zn pada Gambar 2. Serbuk logam Zn

Tabung reaski setelah ditambahkan HCl

Gambar 3. Gas hidroge yang Gambar 4. Uji nyala gas hidrogen

ditampung dalam balon