Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
PEMBUATAN KALSIUM OKSALAT HIDRAT
I. TUJUAN
Mempelajari pembuatan kalsium oksalat hidrat dengan metodapengendapan
II. TEORI
Kalsium adalah logam putih perak yang agak lunak. Kalsium melebur pada
suhu 845oC, jika bereaksi dengan logam atmosfer dan udara lembab akan
terbentuk kalsium oksida atau kalsium hidroksida. Kalsium menguraikan air
dengan membentuk kalsium hidroksida dan hidrogen.[1]
Kalsium oksalat merupakan garam tak larut yang bersifat istimewa.
Kalsium oksalat yaitu suatu senyawa yang dihasilkan dari reaksi ion logam
kalsium dengan anion oksalat. Senyawa – senyawa oksalat dari ion – ion logam
pada golongan II A umumnya tidak larut dalam larutan netral atau sedikit
asam.Endapan oksalat umumnya berwarna putih.
Dalam laboratorium, senyawa oksalat dapat dibuat dengan mudah melalui
reaksi pengendapan yang terjadi pada pH sekitar 5.Reaksinya :
M2+(aq) + C2O4
2-(aq)→MC2O4(s)
Dimana M = Mg, Ca, Sr, dan Ba
Karena senyawa oksalat golongan IIA bersifat asam, maka kelarutannya
akan meningkat seiring dengan naiknya konsentrasi ion hidrogen. Untuk logam
- logam alkali dan besi (II) akan larut dalam asam -asam yang konsentrasinya
encer. Beberapa oksalat larut dalam larutan pekat asam oksalat dengan jalan
membentuk asam oksalat atau oksalat kompleks yang dapat larut.[2]
Sedangkan jika logam alkali tanah (golongan II A) direaksikan dengan
oksalat akan membentuk suatu senyawa yang tidak larut dalam asam lemah
yang encer tetapi larut dalam asam kuat yang encer. Contoh senyawa tersebut
adalah kalsium oksalat hidrat. Zat ini adalah zat yang paling sukar larut dari
semua oksalat pada larutan netral atau sedikit asam.[3]
Dalam merubah pH larutan ini menjadi semakin asam atau semakin basa
ataupun netral, maka kita akan mendapat endapan kristalin putih. Pada
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
pembuatan kalsium oksalat hidrat ini, prinsip yang digunakan adalah reaksi ion
logam dengan oksalat. [5]
Pada percobaan ini digunakan urea sebagai bahan dasar, sebagai
penahan dan untuk mendapatkan endapan secara bertahap. Jika pada
percobaan ini belum terbentuk endapan maka harus ditambahkan ammonia
yang dapat menahan reaksi sehingga tidak langsung terjadi, pH larutan juga
harus diperhatikan dalam percobaan ini karena sering terjadi perubahan pH
dalam praktikumnya.[4]
Cara penentuan unsur/senyawa berdasarkan kepada berat dimana unsur
yang akan ditentukan dipisahkan dulu serta diubah menjadi senyawa tertentu
dan murni, kemudian baru ditimbang disebut analisa gravimetri. Penimbangan
hasil reaksi dilakukan dengan menggunakan timbangan analitis agar diperoleh
hasil yang lebih teliti karena dapat mengukur sampai berat 0,1 mg.[2]
Analisa gravimetri dapat dikerjakan dengan beberapa cara yaitu:
a. Cara Evaporasi (Penguapan)
b. Cara Elektrolisis (Elektrogravimetri)
c. Cara pengendapan
Pada cara pengendapan, senyawa atau unsur yang akan ditentukan,
direaksikan dengan pereaksi tertentu sehingga terbentuk senyawa yang
mengendap, endapan dipisahkan dan dikeringkan serta ditimbang sampai berat
konstan. Endapan harus memenuhi syarat sebagai berikut :
1. Dalam bentuk senyawa yang tetap
2. Mudah dipisahkan dari larutannya
3. Semurni mungkin bebas dari pengotornya
4. Tidak mudah larut sehingga tidak ada yang hilang selama perlakuan
selanjutnya, yaitu penyaringan, pencucian, pengeringan atau pemijaran, dan
penimbangan.
Endapan adalah zat-zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat
yang keluar dari larutannya. Untuk memperoleh endapannya, dengan
mengukur partikel yang lebih besar, pengendapan dilakukan dengan
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
mencampurkan secara perlahan-lahan larutan yang encer, dengan syarat
kelarutan endapan meningkat.[4]
Untuk memperoleh endapan ideal, harus diperhatikan faktor-faktor yang
mempengaruhi pembentukan endapan seperti derajat lewat jenuh, jenis
presipitan, cara penambahan presipitan, suhu, dan pendiaman endapan.
Aturan untuk keadaan optimum pada pengendapan :
a. Pengendapan harus dilakukan pada suhu larutan yang tinggi atau panas bila
endapan yang terbentuk stabil pada temperature tinggi. Aturan ini tidak
selalu berlaku untuk endapan organik.
b. Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer. Yang bertujuan untuk
memperkecil kesalahan akibat kopresipitasi.
c. Pereaksi dicampurkan dengan teratur dan secara perlahan dengan
pengadukan yang tepat.
d. Endapan kristal biasanya dibentuk dalam waktu yang cukup lama dengan
menggunakan pemanas uap untuk menghindari adanya kopresipitasi.
e. Untuk menghindari adanya kopresipitasi dan postpresipitasi sebaiknya
dilakukan pengendapan ulang.[4]
Kalsium karbonat yang digunakan dalam percobaan ini terbentuk dengan
mereaksikan kalsium klorida (CaCl2) yang bersifat higroskopis dan digunakan
sebagai zat pengering dengan ammonium karbonat membentuk endapan
kalsium karbonat yang larut sedikit dalam larutan garam ammonium dari asam
kuat.[2]
Faktor yang penting untuk mempengaruhi kelarutan zat padat adalah
temperatur, sifat dari pelarut dan juga kehadiran ion - ion lainnya dalam larutan
tersebut. Termasuk didalam kategori terakhir ini adalah ion - ion yang memiliki
dalam bentuk zat padat tidak bergabung didalamnya.[3]
Kalsium diendapkan sebagai kalsium oksalat (CaC2O4.H2O).
Ca2+ + C2O42- + H2O→CaC2O4.H2O
Endapan dicuci dengan larutan ammonium oksalat encer dan kemudian
ditimbang dalam salah satu bentuk berikut :
1. Sebagai CaC2O4.H2O dengan memanaskan pada suhu 100 – 105oC selama
1-2 jam. Metoda ini tidak dianjurkan untuk pekerjaan teliti antara lain
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
disebabkan oleh sifat higroskopis dari oksalat yang berkopresipitasi pada
suhu yang rendah ini. Hasilnya biasanya 0,5 – 1 % terlalu tinggi.
2. Sebagai CaCO3 dengan mereaksikan atau memanaskan pada 475 – 525oC
dalam suhu tanur ½ silinder atau muffel listrik. Ini merupakan metoda yang
paling memuaskan karena kalium karbonat tidak higroskopis.
CaC2O4 →CaCO3 + CO
3. Sebagai CaO dengan memijarkan pada 1200oC metoda ini banyak
digunakan, tetapi kalsium oksida yang dihasilkan mempunyai bobot molekul
yang relatif kecil dan higroskopis karena itu, harus diambil tindakan–
tindakan pengasaman untuk mencegah absorbsi lengasan (serta
karbondioksida).[4]
CaCO3→CaO + CO2
Proses yang membawa serta suatu zat yang biasanya terlarut sewaktu
pengendapan dari endapan yang dikehendaki disebut kopresipitasi. Atau
dikenal juga dengan kontaminasi endapan oleh zat lain yang larut dalam
pelarut.[5]
Untuk mengurangi kopresipitasi ini dapat dilakukan dengan proses:
1. pencucian endapan
2. pemisahan, zat pengotor dapat dipisahkan atas sifat kimianya dirubah
dengan suatu reaksi sebelum endapan terbentuk.
3. pengendapan ulang, hal ini dilakukan bila endapan dengan mudah dapat
dilarutkan kembali terutama untuk oksidasi hidroksida dan garam kristalin
dari asam lemah.
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
III. PROSEDUR PERCOBAAN
3.1 ALAT DAN BAHAN
3.1.1 Alat dan Fungsi
No Alat Kegunaan
1. Beaker glass Wadah akuades/larutan
2. Kaca arloji Tempat zat ketika ditimbang
3. Magnetik stirrer Pengaduk larutan
4. Penyaring buchner Pemisah larutan dengan
endapan
5. Cawan penguap Wadah untuk menguapkan
zat
6. Erlenmeyer Penampung filtrat yang
disaring
3.1.2 Bahan dan Fungsi
No Bahan Fungsi
1. Kalsium karbonat Bahan dasar sumber ion
Ca+2
2. HCl 6 M Pelarut atau pemberi
suasana asam
3. Akuades Pelarut
4. Ammonium oksalat Sumber ion oksalat (C2O42-)
5. Bubuk urea Pembentuk endapan
(masking agent)
6. Kertas indikator Pengukur pH
7. Kertas saring Penyaring endapan
8. Ammonia Untuk mengatur pH agar
lebih basa
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
3.2 CARA KERJA
Sebanyak 100 mg CaCO3 ditimbang dan dimasukkan ke dalam beaker glass
100 mL, lalu ditambah dengan 8 mL aquades. Kemudian beaker glass ditutup
dengan menggunakan kaca arloji dan larutan tersebut diaduk dengan
menggunakan magnetik stirrer.Setelah diaduk, ke dalam beaker glass
ditambahakan HCl 6 M sampai semua padatannya larut.
Setelah itu ke dalam larutan ditambah aquades sedikit-sedikt sampai
volumenya menjadi 40 mL.Lalu larutan dites dengan menggunakan pH indikator
(bersifat asam).Ke dalam larutan ditambahkan 6 mL amonium oksalat dan 6
gram urea ke dalam larutan sambil terus distirring.Diamati perubahan warna
yang terjadi yaitu dari merah menjadi kuning. Jika perlu,tambahkan air ke dalam
larutan. Pada saat ini seharusnya sudah terbentuk krstal bewarna putih.Jika
belum terbentuk, ditambahkan ammonia 6 M. seelajutnya larutan didinginkan
pada suhu kamar, kemudian endapan yang terbentuk disaring dengan kertas
saring dan keudian dihitung rendemennya.
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
3.3 SKEMA KERJA
- dimasukkan dalam beaker glass 100
mL
- diaduk dengan magnetik stirrer
- diaduk dan ditutup dengan kaca arloji
- ditambahkan HCl 6 M
- ditambahkan akuades sedikit-sedikit
sampai 40 mL
- dicek pH
- ditambahkan 6 mL ammonium oksalat
dan 6 g urea
- dicek kembali pH
- ditambahkan akuades dan NH4OH bila
belum terbentuk endapan
- endapan disaring dan dikeringkan
- rendemennya dihitung
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
100 mg CaCO3 + 8 mL aquades
CaC2O4.xH2O
CaC2O4.xH2O+ NH4CL
CaCl2 + H2CO3
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
3.4 SKEMA ALAT
Keterangan :
1. Gelas piala
2. Larutan CaCO3
3. Magnetik bar
4. Magnetik stirrer
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
1
23
4
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
IV. DATA DAN PERHITUNGAN
4.1 DATA
Massa CaCO3 tertimbang : 0,1 gram
Massa (NH4)2C2O4 : 0,142 gram
Massa urea : 6 gram
Massa kertas saring : 0,790 gram
Massa CaC2O4+kertas saring : 1,088 gram
Massa CaC2O4.H2O : 0,298 gram
Mr (NH4)2C2O4 : 142, 11 gram/mol
Mr Ca2C2O4 : 146,11 gram/mol
Mr CaCO3 : 100.09 gram/mol
pH : 5
4.2 REAKSI
CaCO3(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2CO3(aq)
CaCl2(aq) + (NH4)2C2O4 CaC2O4(s) + 2NH4Cl(aq)
CaC2O4 + H2O CaC2O4.H2O
4.3 PERHITUNGAN
1. Mol CaCO3
Mol CaCO3= massa CaC O3
Mr CaC O3 =
0,1 gram100,0 9 g/mol
= 0,001 mol
n CaCO3= n CaCl2= n (NH4)2C2O4 = n CaC2O4 =n CaC2O4.H2O
2. Mol (NH4)2C2O4
Mol (NH4)2C2O4 = koefisien (N H 4 )2 C2 O4
koefisien CaC O3x mol CaCO3
=11
x 0,001 mol
= 0,001 mol
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
3. Mol CaC2O4.H2O
Mol (NH4)2C2O4.H2O = koefisien (N H 4 )2 C2 O4
koefisien C a2 C2O4 . H2Ox mol (NH4)2C2O4
= 11
x 0,001 mol = 0,001 mol
4. Massa (NH4)2C2O4
Massa (NH4)2C2O4 = mol (NH4)2C2O4. Mr (NH4)2C2O4
= 0,001 mol x 142,11 g/mol
= 0,142 gram
5. Massa Ca2C2O4.H2O teori
Massa Ca2C2O4.H2O = mol Ca2C2O4.H2O . Mr Ca2C2O4
= 0,001 mol x 146,11 g/mol
= 0,146 gram
6. Massa kristal Ca2C2O4.H2O secara percobaan
Massa kristal = (mkertas saring + kristal) – m kertas saring
= 1,088gram – 0,790 gram
= 0,298 gram
7. Rendemen
Rendemen = massa Ca2C2O4 . H2 O percobaan
massa C a2C2 O4 .H2 O teorix 100 %
= 0,298 gram0,146 gram
x 100 %
= 204,11 %
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
5.1 PEMBAHASAN
Pada percobaan kali ini yaitu pembuatan kalsium oksalat hidrat, dimana proses
pembuatannya dilakukan dengan metoda pengendapan. Adapun prinsip yang
digunakan pada percobaan ini yaitu homogenous precipitation, maksud dari
prinsip ini adalah dimana proses pengendapan senyawa itu dilakukan secara
bertahap.
Metoda pengendapan yang digunakan pada percobaan ini tidak dilakukan
secara langsung, namun dilakukan secara pengendapan
bertahap.Pengendapan bertahap ini bertujuan untuk mencari Kristal yang murni
(kalsium oksalat murni).Pengendapan bertahap (berangsur-angsur) ini dapat
terjadi dengan menambahkan urea.Karena urea merupakan masking agent
atau penahan reaksi agar berlangsung sacara bertahap.
Pada percobaan ini digunakan CaCO3 sebagai sumber kalsium.Pada saat
CaCO3 ditambah dengan aquades, warna larutan menjadi keruh.Hal ini terjadi
karena kalsium dari CaCO3 tersebut merupakan logam.Senyawa logam tidak
dapat larut dalam aquades, hal ini ditandai dengan terjadinya kekeruhan
didalam larutan.
Untuk melarutkan Ca+2 (kalsium) maka ditambahkan HCl, karena HCl
dapat melarutkan logam. Pada saat setelah HCl dimasukkan, warna larutan
akan berubah menjadi bening. Hal ini terjadi karena kalsium yang ada dalam
larutan sudah larut.
Kemudian ditambahkan lagi aquades sampai volume 40 mL secara
perlahan-lahan. Penambahan aquades ini bertujuan untuk mengencerkan
larutan, karena endapan lebih mudah terbentuk dalam keadaan encer. Hal ini
disebabkan akibat fase larutan dan padatannya jauh sehingga kecil
kemungkinan untuk bereaksi. Dari proses ini akan terbentuk endapan perlahan-
lahan.
Pada percobaan ini dilakukan pengecekan pH. Hal ini bertujuan untuk
mengetahui pH optimum dalam proses pengendapan atau pembentukan
kalsium oksalat hidrat. Pada percobaan ini pH dari larutan harus 5, karena pada
pH 5 terjadi pengendapan maksimum. Jika pH masih terlalu asam, maka
ditambahkan NH4OH 6 M untuk menetralkan pH larutan.
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
Pada saat sudah terbentuknya Kristal CaC2O4.H2O pengadukan dihentikan
dan larutan direndam dengan air dingin. Hal ini bertujuan agar endapan atau
kristal yang terbentuk dapat mengendap. Karena endapan dapat terbentuk
pada keadaan dingin. Hal ini merupakan proses rekristalisasi yang merupakan
prinsip kerja dari percobaan ini.
Dari percobaan ini diperoleh massa kalsium oksalat hidrat sebesar 0,298
gram dan rendemennya adalah sebesar 204,11 %. Nilai rendemen ini sangat
besar.Hal ini dapat terjadi karena adanya pengaruh kopresipitasi dan
kontaminasi terhadap endapan.Selain itu, rendemen yang besar dapat
disebabkan karena Kristal oksalat hidrat mengikat H2O yang ada diudara
bebas, karena pengeringan dilakukan diruang terbuka.Sehingga menyebabkan
massanya menjadi bertambah besar.
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
V. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Kalsium oksalat hidrat dapat dibuat dengan menggunakan metoda
pengendapan bertahap (homogenous precipitation)
2. Pada percobaan ini, terjadi reaksi antara kalsium karbonat dan asam klorida
yang membentuk kalsium klorida dan sebagai bahan dasar pembentuk
kalsium oksalat.
3. Pembuatan kalsium oksalat hidrat berlangsung dalam suasana sedikit asam
(pada pH 5)
4. Kalsium oksalat hidrat yang diperoleh berupa kristal berwarna putih
5. Massa kalsium oksalat dari percobaan adalah 0,594 gram.
6. Rendemen yang didapatkan sebesar 406,85 %.
6.2 SARAN
Untuk kelancaran praktikum selanjutnya, maka disarankan agar:
1. Pada pembentukan endapan CaC2O4 haruslah pH nya 4-5, sehingga
penambahan NH4OH pun harus hati-hati sehingga tidak terjadi lonjakan pH
yang terlalu jauh.
2. Pada saat mengeringkan Kristal kalsium oksalat hidrat yang terbentuk,
jangan diletakkan diudara bebas, karena Kristal dapat mengikat H2O dari
udara bebas sehingga massanya bisa bertambah.
3. Gunakan selalu alat pelindung diri yaitu jas laboratorium, masker dan
sarung tangan ketika bekerja di laboratorium.
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
Lampiran 1. TUGAS PRAPRAKTIKUM
1. Reaksi antara kalsium karbonat dengan HCl adalah :
CaCO3 + 2 HCl →CaCl2 + H2CO3
2. Perubahan pH perlu dilihat untuk melihat suatu reaksi atau larutan karena
proses pengendapan akan lebih mudah terjadi jika larutan berada dalam
suasana asam. Selain itu, guna pengamatan perubahan pH untuk
mencegah terjadinya kopresipitasi dan mengamati pembentukan endapan
sempurna.
3. Fungsi urea dalam percobaan ini adalah sebagai penahan endapan dan
juga untuk mendapatkan endapan secara bertahap.
4. Penambahan ammoniabertujuanuntuk menghasilkan endapan apabila
endapan belum terjadi yaitu untuk memperkecil daya larut karena adanya
ion senama.
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
Lampiran 2. JAWABAN RESPONSI
1. Mengapa kita menggunakan magnetik stirrer dalam pengadukan?
Pengadukan dengan menggunakan magnetik stirrer lebih sempurna,
dikarenakan magnetik stirrer mengaduk dengan kecepatan yang konstant.
2. Jelaskan fungsi dari bahan yang digunakan!
Kalsium karbonat : Bahan dasar sumber Ca+2
HCl 6 M : Meningkatkan kelarutan
Aquades : Pelarut
Ammoniumoksalat : Sumber ion oksalat (C2O42-)
Bubuk urea : Penahan dalam proses pengendapan
Kertas indikator : Pengukur pH
Kertas saring : Penyaring endapan
Ammonia : Untuk meningkatkan pH
3. Bagaimana cara mengurangi kopresipitasi?
Untuk mengurangi kopresipitasi ini dapat dilakukan dengan cara:
Pencucian endapan
Pemisahan, zat pengotor dapat dipisahkan atas sifat kimianya dirubah
dengan suatu reaksi sebelum endapan terbentuk.
Pengendapan ulang, hal ini dilakukan bila endapan dengan mudah dapat
dilarutkan kembali terutama untuk oksidasi hidroksida dan garam kristalin
dari asam lemah.
4. Tuliskan reaksi pembuatan kalsium oksalat!
CaCO3(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2CO3(aq)
CaCl2(aq) + (NH4)2C2O4 CaC2O4(s) + 2NH4Cl(aq)
CaC2O4 + H2O CaC2O4.H2O
5. Apa yang saudara ketahui tentang kalsium oksalat hidrat?
Rumus struktur : CaC2O4.xH2O
Berat molekul : 128,10 g/mol
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
Bentuk : serbuk berwarna putih
Terbentuk pada pH asam, bersifat higroskopis.
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
DAFTAR PUSTAKA
1. Vogel. Analisa Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro. Jakarta : Kalman Media Pustaka
2. SM, Khophar. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI. Hal 29
3. RC Denny, Basset. J dkk. Vogel Kimia Analisis Kuantitatif anorganik.
Jakarta : ECG
4. Mudo, Nazir S.T. 1976. Diktat Kimia Umum. Padang : Unand Hal. 180
5. Underwood, AL. 1990. Analisis Kuantitatif. Jakarta : Erlangga
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat
Praktikum Kimia Anorganik ITahun Ajaran 2013/2014
Pembuatan Kalsium Oksalat Hidrat