REDUKSI FOTOKIMIA GARAM BESI (III) ATAU CETAK BIRU
1. Skema Kerja
- dicampurkan dalam beaker glass 600ml
- dicelupkan 4helai kertas tik ke dalam larutan tersebut
sampai seluruh kertas basah
- dikeluarkan kertas yang basah itu dan diletakkan di antara
kertas saring selama 15-20 menit
- disusun suatu cetakan dengan urutan mulai dari bawah,
kardus, kertas karbon, kaca, kertas tik yang sudah
dikeringkan tadi, negatif, kertas tik, kaca dan kardus
- dijemur atau dikenai sinar selama 10menit dan 20menit
dengan membuka tutup kardus paling atas
- dicelupkan kertas tik ke dalam larutan K3Fe(CN)6 0,1M
- dicelupkan kertas tik ke dalam larutan K2Cr2O7 0,03M
- dicuci dengan HCl 0,1M
- dicuci dengan air kran
100ml Asam Oksalat 0,1M + 100ml Besi (III) Klorida 0,1M
Hasil
2. Hasil pengamatan
2.1 Penyinaran 10menit
2.2 Penyinaran 20menit
3. Hasil analisis
Percobaan Reduksi Fotokimia Garam Besi (III) bertujuan untuk
mempelajari reaksi reduksi garam besi (III) secara fotokimia sehingga konsep
reaksi fotokimia dan pemanfaatannya untuk cetak biru dapat diterapkan dalam
kehidupan sehari-hari. Fotokimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari
interaksi antara atom ataupun senyawa dengan cahaya.
Langkah pertama mencampurkan larutan asam oksalat dengan larutan besi
(III) klorida di dalam ruangan yang gelap tanpa cahaya sama sekali. Tujuannya
untuk memperlambat terjadinya reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ yang reaksinya
berlangsung sangat cepat bila terkena cahaya. Didalam air asam oksalat akan
terlarut dan terion sesuai persamaan reaksi berikut :
H2C2O4(s) + H2O(l) C2O42-
(aq) + H3O(aq)
Sedangkan besi (III) klorida Bila dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis
yang merupakan reaksi eksoterm (menghasilkan panas) sesuai persamaan reaksi
berikut :
FeCl3(s) + 3H2O(l) Fe(OH)3(aq) + 3HCl(aq)
Hidrolisis ini menghasilkan larutan yang coklat, asam dan korosif.
Pencampuran larutan asam oksalat dan besi (III) klorida akan
mengakibatkan reaksi redoks dengan persamaan setengah reaksi sebagai berikut.
Reduksi : 2Fe3+(aq) + 2e- 2Fe2+
(aq)
Oksidasi : C2O42-
(aq) 2CO2(g) + 2e-
Reaksi total : 2Fe3+(aq) + C2O4
2-(aq) 2Fe2+
(aq) + 2CO2 (g)
Atau dapat ditulis reaksi keseluruhannya :
2Fe3+ + 6OH- + 6H+ + 3C2O42- 2Fe2+ + 2C2O4
2- + 6H2O + 2CO2
2Fe(OH)3(aq) + 3H2C2O4 (aq) 2FeC2O4 (aq) + 6H2O (l) + 2CO2 (g)
Larutan yang mengandung kation Fe3+ dan anion oksalat sebagai reduktor
lemahnya membuat kation Fe3+ lebih mudah tereduksi menjadi Fe2+ oleh adanya
suatu energi seperti foton dari cahaya, karena karakteristik foton sebagai partikel-
gelombang yang mirip dengan elektron. Selain itu, adanya foton juga
mengakibatkan molekul anion oksalat lebih mudah mengeksitasikan elektron
untuk teroksidasi, sehingga karakter atau sifat reduktornya meningkat. Dalam hal
ini, cahaya berfungsi sebagai inisiator sekaligus katalis dalam reaksi reduksi Fe3+
menjadi Fe2+. Oleh karena itu larutan yang sangat reaktif terhadap adanya cahaya
ini pencampurannya dilakukan di dalam ruangan yang gelap.
Seharusnya larutan asam oksalat dicampurkan dengan larutan
diamoniumfosfat sebelum dicampur dengan besi (III) klorida agar reaksi reduksi
yang terjadi ketika dicampur besi (III) klorida berlangsung lambat karena ion besi
akan membentuk ikatan yang sangat stabil dengan ion PO43- dan akan
membutuhkan energi yang besar pada reaksi selanjutnya. Karena itulah fungsi
penambahan diamoniumfosfat (NH4)2HPO4 juga dapat lebih memperlambat raksi
reduksi. Namun karena keterbatasan bahan hal tersebut tidak dilakukan.
Kertas tik sebanyak 4 lembar dicelupkan ke campuran larutan tersebut
agar campuran larutan meresap ke dalam kertas.. Setelah dicelupkan, kertas
dikeringkan dengan cara diletakkan di antara dua kertas saring. Kertas saring
berfungsi untuk menyerap cairan dari kertas tik tersebut sehingga dapat
mempercepat proses pengeringan. Pemilihan kertas saring karena kertas saring
memiliki pori yang lebih besar dibandingkan kertas tik, sehingga mampu
menyerap larutan yang menempel pada kertas tik dan akan mempercepat proses
pengeringan. Kertas tik yang sudah kering inilah yang selanjutnya digunakan
sebagai kertas peka.
Selanjutnya disusun sebuah cetakan berupa tumpukan, paling bawah
dimulai dari potongan kardus, kertas karbon, kaca, kertas peka, negatif, kertas
peka, dan kaca. Tutupi lagi dengan potongan kardus sebelum dilakukan
penyinaran, semua proses ini masih dilakukan di dalam ruangan gelap. Setelah
cetakan siap maka dilakukan penyinaran dengan sinar matahari atau dijemur.
Kardus paling atas dibuka agar sinar dapat mengenai kertas peka. Objek
diletakkan pada bidang datar (bukan dipegang) supaya arah sinar merata dan
tetap. Di bagian bawah tidak akan terkena cahaya karena diberi penutup berupa
kertas karbon.
Negatif dibuat dari kertas karton yang berlubang, selanjutnya bagian yang
berlubang pada negatif akan membuat cahaya mengenai kertas peka. Di daerah
inilah akan terjadi reaksi reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ secara fotokimia, sedangkan di
daerah yang tertutup atau terhalang dari cahaya Fe3+ tidak akan mengalami
reduksi. Pada percobaan ini digunakan variasi waktu lama penyinaran 10 dan 20
menit. Secara teoritis, semakin lama cahaya dibiarkan mengenai kertas peka akan
semakin banyak Fe3+ yang mengalami fotoreduksi menjadi Fe2+.
Setelah penyinaran selam 10 dan 20 menit kertas peka masing-masing
dicelupkan berturut-turut ke dalam larutan kalium heksasianoferat (III)
[K3Fe(CN)6] 0,1 M; larutan kalium dikromat (K2Cr2O7) 0,1 M; larutan HCl 0,1M;
dan terakhir dicuci dengan air kran. Larutan K3Fe(CN)6 akan membentuk
kompleks berwarna biru dengan ion Fe2+ sehingga memperjelas gambar yang ada
pada kertas peka sekaligus membuktikan adanya hasil reaksi reduksi Fe3+. Reaksi
pembentukan kompleks berwarna biru ini merupakan reaksi oksidasi ion Fe2+
menjadi ion Fe3+ oleh ion [Fe(CN)6]3- sesuai persamaan reaksi sebagai berikut :
Fe2+ + [Fe(CN)6]3- Fe3+ + [Fe(CN)6]4-
dan ion-ion tersebut bereaksi kembali :
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- Fe4[Fe(CN)6]3 (Kompleks berwarna biru)
Kertas peka yang terkena cahaya akan berwarna biru setelah dilakukan
pencucian sedangkan yang terhalang cahaya akan tetap berwarna putih akibat dari
reaksi pembentukan kompleks berwarna biru tersebut. Warna biru menandakan
bahwa ion Fe3+ telah mengalami reduksi menjadi ion Fe2+ secara fotokimia dengan
membentuk senyawa kompleks Fe4[Fe(CN)6]3 .
Kemudian kertas peka dicelupkan lagi ke dalam larutan kalium dikromat
yang berfungsi untuk mengikat kotoran-kotoran dari pencucian pada larutan
sebelumnya dan juga mengikat kelebihan ion [Fe(CN)6]3- yang tersisa sehingga
gambar lebih tampak jelas. Larutan ini mereduksi heksasianoferat(III) menjadi
heksasianoferat(II) sehingga warna yang dihasilkan menjadi lebih biru dari
sebelumnya. Reaksi kimianya sebagai berikut : [Fe(CN)6]3- + CrO72- 2Cr3+ +
2[Fe(CN)6]4-
Selanjutnya dicuci dengan HCl yang berfungsi untuk mengikat kotoran-
kotoran yang tidak hilang dari pencucian larutan kalium dikromat. Setelah itu,
untuk hasil yang lebih maksimal dicuci lagi dengan air kran. Air kran berfungsi
untuk menghilangkan ion pengotor yang tersisa serta kelebihan HCl yang
digunakan.
Pada percobaan ini diperoleh 2 hasil percobaan berupa cetak biru dengan
variasi lama penyinaran 10 dan 20 menit. Namun percobaan kali ini tampaknya
gagal secara fatal. Tidak tampak gambar atau hasil dari cetak biru sama sekali.
Kertas tik seluruhnya masih berwarna putih. Secara prosedur tidak ada perlakuan
yang salah atau kurang baik. Kesalahan ini terjadi justru pada saat pembuatan
larutan asam oksalat dan larutan besi (III) klorida. Kesalahan perhitungan massa
asam oksalat dan besi (III) klorida menyebabkan konsentrasi kedua larutan bukan
0,1 M. Seharusnya asam oksalat dilarutkan sebanyak 2,075 gram ke dalam 100ml
akuades tetapi pada percobaan ini asam oksalat yang dilarutkan hanya 0,126 gram.
Begitu juga pada besi (III) klorida seharusnya dilarutkan sebanyak 1,26 gram ke
dalam 100ml akuades tetapi pada percobaan ini besi (III) klorida yang dilarutkan
hanya 0,198 gram.
4. Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah :
1. Reaksi reduksi garam besi (III) menjadi besi (II) sangat dipengaruhi oleh
adanya cahaya sehingga semakin lama penyinaran akan semakin banyak ion
besi (III) yang tereduksi dan hasil yang didapatkan akan lebih bagus.
2. Reaksi reduksi garam besi (III) menjadi besi (II) secara fotokimia dapat
menghasilkan kompleks berwarna biru karena adanya reaksi antara ion Fe2+
dengan ion [Fe(CN)6]3-
5. Daftar Pustaka
Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisik. Jilid 2. Edisi ke-4. Jakarta: Penerbit ErlanggaCotton, Wilkinson.1989.Kimia Anorganik Dasar.Jakarta: UI-PressSukardjo.1997.Kimia Fisik.Jakarta: PT. Rineka CiptaTim Penyusun. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Jember : UJUnderwood, A.L dan Day, R.A.1999.Analisis Kimia Kuantitatif.Jakarta: Erlangga
Top Related