Laporan Kimia Koordinasi [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK KIMIA KOORDINASI Dosen pengampu: Asiyah Nurrahmajanti, M. Si. Tanggal Praktikum



: Kamis, 08 November 2018



Tanggal Pengumpulan Laporan



: Kamis, 15 November 2018



Disusun oleh : Ghifar Alfaqih 1177040029 Kelompok 4 Nama anggota: Atik Atikah



1177040015



Aulia Rahmah



1177040016



Esa Sofariah



1177040024



Humanita Maharani



1177040033



JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2018



BAB I TINJAUAN PUSAKA



A. Tujuan Adapun tujuan pada praktikum kali ini diantaranya: 1. Mensintesis kompleks [Cu(NH3)4](SO4)2 dari CuSO4 dan larutan amoniak 2. Menentukan mol Cu, NH3 dan SO42- dari kompleks yang didapat 3. Membuat kurva absorbansi larutan baku CuSO4 4. Menentukan rumus kimia dari kompleks Cu yang didapat melalui percobaan 5. Menentukan rendemen dari kompleks Cu yang diperoleh 6. Mensintesis kompleks “obat anemia” besi-askorbat dari Enervon-C dan FeSO4.7H2O 7. Menentukan rendemen besi-askorbat yang didapat dari percobaan 8. Mensintesis kompleks “karat logam” atau Fe-sitrat 9. Menganalisis absorbansi kompleks “karat logam” yang didapat dari percobaan



B. Teori Dasar Senyawa koordinasi/senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk melalui ikatan koordinasi, yakni ikatan kovalen koordinasi antara ion/atom pusat dengan ligan (gugus pelindung). Disebut juga sebagai senyawa kompleks karena sulit dipahami pada awal penemuannya. Ikatan kovalen koordinasi yang terjadi merupakan ikatan kovalen (terdapat pasangan elektron yang digunakan bersama) di mana pasangan elektron yang digunakan bersama berasal dari salah satu atom. Ikatan koordinasi bisa terdapat pada kation atau anion senyawa tersebut. Ion/atom pusat merupakan ion/atom bagian dari senyawa koordinasi yang berada di pusat (bagian tengah) sebagai penerima pasangan electron sehingga dapat di sebut sebagai asam Lewis, umumnya berupa logam (terutama logam-logam transisi). Sedangkan ligan atau gugus pelindung merupakan atom/ion bagian dari senyawa koordinasi yang berada di bagian luar sebagai pemberi pasangan elektron sehingga dapat disebut sebagai basa Lewis (Chang,2004). Senyawa kompleks pertama kali ditemukan oleh Tassert (1798), yaitu CoCl3.6NH3. Senyawa tersebut dianggap aneh karena terbentuk oleh 2 senyawa stabil yang masingmasing valensinya sudah jenuh. Hal ini baru bisa dipahami setelah waktu berlalu sekitar 100 tahun. Selama waktu tersebut banyak senyawa kompleks telah dibuat dan dikaji sifatsifatnya.



Senyawa kompleks adalah suatu senyawa yang mengandung ion kompleks dan ion lawan (counter ion). Ion kompleks adalah ion yang tersusun dari ion pusat (atom pusat) yang dikelilingi oleh molekul atau ion yangdisebut ligan. Antara ion pusat dengan ligan terjadi ikatan koordinasi. Jumlah ikaan koordinasi yang terjadi antara atom pusat dengan ligan disebut bilangan koordinasi. Atom pusat merupakan atom atau ion yang mempunyai orbital kosong yang dapat ditempati oleh pasangan elektron dari suatu ligan. Unsur-unsur transisi dapat menjadi atom pusat suatu ion kompleks karena mempunyai orbital kosong di subkulit 3d atau 4p. Ligan dari suatu ion kompleks dapat berupa molekul netral atau anion yang mempunyai pasangan elektron bebas yang digunakan untuk membentuk ikatan koordinasi dengan atom pusat. Berdasarkan muatannya ligan, ligan



dibagi



menjadi



tiga



golongan,



yaitu ligan netral, ligan bermuatan negatif dan ligan bermuatan positif. Pada umumnya ligan yang terdapat pada senyawa kompleks adalah ligan netral dan ligan negatif. Berdasarkan banyaknya atom donor yang dimiliki ligan,ligan



dapat



dikelompokan



menjadi: 1) Ligan monodentat Ligan yang memiliki satu atom donor, contohnya NH3, H2O, CO dan Cl‾. Ligan monodentat yang atom donornya memiliki satu PEB biasanya hanya dapat membentuk sebuah ikatan kovalen koordinasi. 2) Ligan bidentat Ligan yang memiliki dua atom donor, contohnya misalnya ion oksalat (COO‾COO‾) dan 1,2-diaminoetana (etilenadiamina) (NH2CH2CH2NH2). 3) Ligan Polidentat Ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor, sepeti EDTA yang memiliki 6 atom donor. Unsur-unsur transisi umumnya mempunyai konfigurasi elektron dengan subkulit d yang belum penuh. Dengan demikian dapat memberikan orbital kosong untuk membentuk ikatan koordinasi dengan pasangan elektron dari ligan yang diikatnya. (Effendy,2007) Sebagai contoh karakteristik elektronik tembaga(II) sebagai salah satu unsur ditentukan dari konfigurasi elektronik 3d9, sehingga ion tembaga(II) mempunyai satu elektron tidak berpasangan dan mempunyai sifat paramagnetik dengan nilai moment magnetik teori sebesar, μS = 1,73 BM.



Untuk senyawa kompleks tembaga(II) umumnya membentuk senyawa kompleks dengan bilangan koordinasi 4 dan 6 dengan geometri segiempat planar atau oktahedral . Sintesis kompleks tembaga(II) dapat dilakukan secara refluks maupun dengan cara pencampuran pada suhu kamar. Pelarut yang digunakan juga bervariasi seperti akuades, benzene, alkohol, butanol, serta pelarut lainnya. Untuk dapat mensintesis senyawa koordinasi, terlebih dulu dilakukan penentuan stoikiometri antara atom pusat dengan ligan. Dari penentuan stoikiometri ini kita akan mendapatkan perbandingan mol antara atom pusat dengan ligan yang digunakan untuk mensintesis suatu senyawa koordinasi. Selain itu kita juga akan mengetahui jumlah ligan yang terikat pada ion pusat sehingga akan memudahkan proses pengkajian secara teoritis.



BAB II METODOLOGI PERCOBAAN



A. Alat dan Bahan Tabel 2.1 Alat yang digunakan dalam percobaan No. 1.



Alat Spatula



Ukuran -



jumlah 1 buah



100 mL 2.



Gelas kimia



2 buah 250 mL 10 mL



3.



Labu ukur



25 mL



3 buah



50 mL 4.



Neraca



-



1 buah



5.



Batang pengaduk



-



2 buah



6.



Erlenmeyer



150 mL



1 buah



7.



Mortar dan alu



-



1 set



8.



Hotplat



-



1 buah



9.



Pipet tetes



-



2 buah



10.



Botol berkarat



-



1 buah



11.



Spektrofotometer



-



1 set



12.



Corong



-



1 buah



13.



Desikator



-



1 buah



14.



Penjepit cawan



-



1 buah



15.



Ice bath



-



1 buah



16.



Tabung reaksi



-



1 buah



Tabel 2.2 Bahan yang digunakan dalam percobaan No.



Bahan



Spesifikasi



Jumlah



1.



Aquades



-



Secukupnya



2.



CuSO4



-



10 gram



3.



NH3



15 M



35 mL



4.



Alkohol



95%



60 mL



5.



Aseton



-



10 mL



6.



Pb-Asetat



1M



Secukupnya



1M 7.



HNO3



10 mL 6M



8.



Indikator metil jingga



-



10 tetes



9.



HCl



0,5M



Secukupnya



10.



Enervon C



-



500 mg



11.



FeSO4



-



1,1 g



12.



Asam sitrat



-



25 mL



13.



Kertas Saring



-



Secukupnya



B. Skema 1. Standarisasi Larutan HCL dengan Larutan Na2B4O7



2. Eksperimen Konsep Dasar: Sintesis Kompleks Cu



3. Sintesis Kompleks “Obat Anemia” Besi-askorbat



5. Kompleksasi “Karat Logam” dalam Aplikasi Sederhana



C. Prosedur Percobaan 1. Standarisasi HCl Dipipet 25ml larutan Na2B4O7 kedalam Erlenmeyer 150ml, lalu ditambah 3 tetes metal jingga. Kemudian dititrasi dengan larutan HCl hingga larutan berwarna merah jingga. Dicatat sekalanya, dilakukan duplo dan dihitung konsentrasinya. 2. Sintesis Kompleks Tembaga  Prosedur Sintesis Pertama ditimbang 10 g CuSO4.5H2O, lalu digerus dampai halus dan ditempatkan dalam labu Erlenmeyer. Kemudian ditambahkan 20 ml larutan amoniak 15M (penambahan dilakukan diruangan asam), diaduk dengaan magnetic stirrer sambil ditutup dengan plastik warp. Bila dalam waktu 10 menit masih ada padatan, dihangatkan campuran tersebut pada suhu 60˚C sambil diaduk. Bila pada suhu ini tetap ada padatan dipanaskan kembali pada suhu 70˚C sambil diaduk selama 5 menit. Bila padatan masih terbentuk ditambahkan 1-5 ml akuades, bila masih tetap ada yang tidak larut dihentikan penambahan akuades, dan larutan disaring. Selanjutnya ditambahkan secara perlahan 20 ml etanol pada larutan, diaduk dan didinginkan pada suhu ruang. Kemudian disiapkan larutan yang dibuat dari 15 ml amoniak 15 M dan etanol 95% ( perbandingan 1:1 ). Ditutup semua larutan yang



mengandung amoniak dengan kaca arloji (untuk mencegah uap amoniak menyebar diruangan), lalu ditambahkan larutan amoniak-etanol ini pada campuran tadi. Setelah itu, disaring kristal yang terbentuk dan dicuci dua kali dengan masingmasing 10 ml etanol 95%, dilanjutkan dengan cara yang sama sebanyak sebanyak tiga kali 10 ml aseton. Dibiarkan diudara terbuka selama beberapa menit sampai bau gas dari pelarut tidak tercium lagi dan kristal tidak basah. Dan disimpan dalam desikator selama satu jam. 



Analisis Rumus Kimia Ditimbang 1g kristal dan dilarutkan (dicatat hasil penimbangan sebenarnya) dengan 10 ml larutan HNO3 6M. Kemudian dititrasi dengan larutan Pb-asetat 1M tetes pertetes, dicatat volumenya. Ditimbang 1g kristal dan dilarutkan dengan 10ml akuades. Lalu ditambahkan 10 tetes indikator metal jingga. Kemudian dilakukan titrasi dengan larutan HCl 0,5M secara perlahan dan dihentikan tepat saat perubahan warna larutan dari kuning oranye menjadi merah oranye. Selama titrasi akan terjadi perubahan dari biru menjadi hijau, kemudian kuning oranye. Dibuat enam larutan standar CuSO4.5H2O yang masing-masing dicampur dengan 10ml larutan HNO3 1M. Lalu berat garam yang ditimbang secara berturutturut 0,1, 0.2, 0,3, 0,4, 0,5 dan 0,6 gram (dicatat berat yang sebenarnya). Kemudian dibuat kurva baku pada λmaks= 645nm. Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi 0,5g sampel (padatan senyawa kompleks yang telah disintesis) yang telah dilarutkan pada 10ml HNO3 1M pada Panjang gelombang yang sama, dicatat hasilnya dan ditentukan konsentrasinya (berdasarkan persamaan kurva baku), lalu dikonversi kedalam mol dan dikalikan 2. Bila garam kompleks memiliki rumus kimia [Cux(NH3)y](SO4)z, ditentukan nilai perbandingan bilangan bulat paling mendekati x:y:z, jika nilai perbandingan 1:4:2 maka sintesis telah berhasil dilakukan



3. Sintesis Kompleks “Obat Anemia” Besi Askorbat Disiapkan produk tablet hisap vitamin C 500mg sebanyak 4 tablet lalu digerus sampai halus, dan dilarutkan 1,1g FeSO4.7H2O dalam larutan 10ml. kemudian diaduk dengan pengaduk magnet selama 5 menit, disentrifugasi dan disaring padatan yang tersisa, lalu dicuci endapan tersebut dan air cuciannya disatukan dengan filtrat. Selanjutnya ditempatkan filtrat pada penangas es, stelah sushu wadah sama dengan suhu air es, ditambahkan aseton secara bertahap pada filtrat sampai terbentuk kristal, bila tidak terbentuk kristal lebih lanjut penambahan dihentikan, bila tidak terbentuk kristal maka sintesis dinyatakan gagal.



Setelah itu disaring kristal, dicuci beberapa kali dengan aseton, dikeringkan diudara terbuka lalu disimpan dalam desikator selama 1 jam dan ditimbang. Kemudian dihitung rendemennya. 4. Kompleksasi “Karat Logam” dalam Aplikasi Sederhana Disiapkan sehari sebelumnya botol kurang bersih (berwarna kuning) beserta tutupnya lalu dicuci dengan ai kran dan dibantu dengan detergen sambil dikocok beberapa menit, kemudian dibilas kembali dengan air kran. Bila warna kuning pada botol menghilang maka botol tidak bias digunakan. Kemudian dibuat 250ml asam sitrat dengan kandungan 25g asam sitrat dan 10ml etanol 95% dalam gelas kimia, lalu diambil sekitar 5 ml larutan dan dipisahkan pada tabung reaksi. Selanjutnya dituangkan 240 ml larutan dalam gelas kimia pada botol yang telah disiapkan, tutup dengan rapat dan digoyangkan keras-keras sampai seluruh permukaan terkena larutan, dilakukan hal tersebut selama 5 m4nit. Setelah itu dibuka tutupnya, lalau dituangkan kembali pada gelas kimia yang sebelumnya digunakan, diamati perubahan yang terjadi pada larutan asam sitrat ( bias dibandingkan dengan larutan asam sitrat yang asli). Diulangi seluruh prosedur diatas tanpa digunakan etanol (diganti dengan akuades). Terakhir dilakukan pemindaian serapan cahaya tampak dengan digunakan spektrofotometer tampak (380-800nm) pada semua larutan diatas.



BAB III HASIL DAN PENGAMATAN



A. Data Pengamatan Tabel 3.1 Standarisasi larutan HCl dengan Na2B4O7 0,1 M Titrasi ke-



Pembacaan



1



2



Skala awal (mL)



0,00



0,00



Skala akhir (mL)



11,8



11,8



Vtitrasi (mL)



11,8



11,8



Vtitrasi rata-rata (ml)



11,8



Tabel 3.2 Absorbansi larutan standar CuSO4 Massa CuSO4.5H2O



Warna Larutan



(g)



λmaks



Absorbansi



(nm)



(Å)



Absorbansi rata-rata (Å)



0,128 0,1



Biru (--)



645



0,128



0,128



0,128 0,228 0,2



Biru (-)



645



0,228



0,228



0,228 0,337 0,3



Biru



645



0,337



0,3373



0,338 0.436 0,4



Biru (+)



645



0.436



0.4363



0.437 0.539 0,5



Biru (++)



645



0.540



0.53967



0.540 0.659 0,6



Biru (+++)



645



0.659 0.658



0.65867



Tabel 3.3 Pengukuran absorbansi kompleks Cu hasil sintesis λ (nm)



Sampel



Absorbansi (Å)



Blanko



645



0



Kemompok 1



645



0,464



Kemompok 2



645



0,412



Kemompok 3



645



0,446



Kemompok 4



645



0,324



Kemompok 5



645



0,482



Kemompok 6



645



0,674



Kemompok 7



645



0,585



Kemompok 8



645



0,511



Tabel 3.3 Penentuan λmaks pada percobaan kompleksasi “karat logam” Panjang gelombang (nm)



Asam Sitrat



Asam SItrat (botol)



Asam SItrat + alcohol



Asam SItrat + Alkohol (botol)



400



0,008



0,021



0,024



0,029



420



0,005



0,018



0,019



0,025



440



0,006



0,018



0,019



0,025



460



0,006



0,017



0,019



0,022



480



0,005



0,017



0,018



0,021



500



0,005



0,016



0,018



0,020



520



0,005



0,014



0,016



0,017



540



0,003



0,014



0,014



0,018



560



0,006



0,015



0,015



0,017



580



0,005



0,015



0,014



0,015



600



0,005



0,014



0,014



0,014



620



0,004



0,013



0,013



0,012



640



0,004



0,013



0,012



0,012



660



0,004



0,013



0,012



0,012



680



0,004



0,013



0,012



0,012



700



0,003



0,012



0,011



0,011



720



0,003



0,011



0,011



0,010



740



0,003



0,009



0,011



0,010



760



0,003



0,008



0,010



0,009



780



0,003



0,008



0,010



0,009



Tabel 3.4 Pengukuran absorbansi larutan asam sitrat pada rentang 400-405 nm Panjang Gelombang (nm)



Absorbansi (Å)



400



0,015



401



0,001



402



-0,009



403



-0,016



404



-0,021



405



-0,026



Tabel 3.5 Pengukuran absorbansi asam Sitrat (dalam Botol) Absorbansi Panjang Gelombang (Å) (nm) 400



0,021



401



0,008



402



-0,004



403



-0,010



404



-0,015



405



-0,023



Tabel 3.6 Pengukuran absorbansi Asam Sitrat + Alkohol Absorbansi Panjang Gelombang (Å) (nm) 400



0,026



401



0,013



402



-0,003



403



-0,013



404



-0,009



405



-0,017



Tabel 3.7 Pengukuran absorbansi Asam Sitrat + Alkohol (dalam botol) Absorbansi Panjang Gelombang (Å) (nm) 400



0,036



401



0,023



402



0,012



403



0,004



404



-0,001



405



-0,009



B. Pembahasan Praktikum kali ini bertujuan untuk mensintesis senyawa kompleks Cu, kompleks besi askorbat, kompleks Fe-sitrat, dan menganalisis rumus kimia dari kompleks Cu serta menghitung rendemen senyawa kompleks yang dihasilkan. Percobaan pertama, yaitu sintesis kompleks tembaga yang bertujuan untuk membuat garam kompleks [Cu(NH3)4](SO4) yang dibuat dibuat dengan melarutkan 10 gram kristal CuSO4.5H2O yang berwarna biru dengan 20 mL amoniak 15 M sehingga menghasilkan larutan berwarna biru tua. Penambahan amoniak dilakukan di dalam ruang asam karena larutan ini merupakan larutan pekat yang berbau tajam. Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah:



4NH4OH (aq) + CuSO4.5H2O (s) → Cu(NH3)4SO4.H2O (aq) + 8H2O (l) Larutan amoniak berfungsi sebagai penyedia ligan, dan kristal CuSO4.5H2O yang berfungsi sebagai penyedia atom pusat. Penambahan dengan akuades bertujuan untuk mengkomplekskan Cu2+ dengan H2O sebagai ligannya. Kemudian penambahan NH3 ditujukan untuk menggantikan ligan H2O yang sebelumnya berikatan dengan Cu2+. Dimana NH3 merupakan ligan kuat yang dapat mendesak ligan netral H2O. Warnanya biru tua yang dihasilkan merupakan efek dari Cu2+ yang mengikat NH3. Larutan diaduk dengan magnetik stirrer agar kristal melarut dan reaksi berjalan lebih cepat. Karena masih ada padatan yang belum larut maka proses pelarutan dilanjutkan pada suhu 60℃ selama 10 menit sambal terus diaduk. Namun larutan masih belum larut sehingga dilanutkan pada suhu 70℃. Karena belum juga larut, ditambahkan air untuk membantu proses pelarutan. Kemudian larutan disaring untuk memisahkan antara larutan dengan padatan yang masih belum larut. Setelah itu, dilakukan penambahan alkohol pada filtrat secara perlahan-lahan agar alkohol tidak bercampur dengan larutan. Karena jika tercampur, alkohol dapat bereaksi dengan atom pusat Cu2+ membentuk Cu(OH)2. Jika sampai terjadi maka sintesis dapat dikatakan telah gagal. Penambahan ini bertujuan untuk menutup larutan agar NH3 tidak menguap, ini karena NH3 sangat mudah menguap dan apabila terjadi penguapan maka penyedia ligan akan habis dan tidak dapat terbentuk garam kompleks yang diharapkan. Karena sifat alkohol yang mudah menguap, maka setelah penambahan alkohol labu erlenmeyer ditutup dengan kaca arloji yang bertujuan agar tidak banyak alkohol yang menguap ketika proses pembentukan kristal. Setelah ditambahkan campuran larutan amoniak dan alkohol terbentuk endapan berwarna biru keunguan. Untuk memisahkan filtrat dengan endapan maka dilakukan penyaringan. Penyaringan tidak dilakukan ketika larutan telah dingin, melainkan dilakukan saat larutan tersebut masih panas. Hal ini bertujuan agar pembentukan kristal yang tidak diharapkan (kristal yang masih mengandung zat pengotor) dapat terhindar. Endapan yang diperoleh adalah kompleks Cu. Setelah itu endapan dicuci dengan alkohol sebanyak dua kali dan dengan aseton sebanyak tiga kali. Pencucian endapan ini bertujuan untuk mempermantap ligan dan untuk memurnikannya dari pengotor-pengotor yang tidak diinginkan yang mungkin terdapat dalam garam yang terbentuk pada saat dilakukan penyaringan. Endapan yang diperoleh kemudian dikeringkan di dalam oven dengan suhu 55℃ selama 30 menit agar air yang masih ada pada endapan menguap sehingga diperoleh endapan yang betul-betul kering. Endapan kristal yang terbentuk berwarna biru tua. Reaksi yang terjadi adalah:



CuSO4.5H2O (s) + 4NH3 (aq)



→ [Cu(NH3)4](SO4)2 (aq) + 5H2O (l)



[Cu(NH3)4](SO4)2 (aq) + 5H2O (l) → [Cu(NH3)4](SO4)2 (s) + 5H2O (g) Kemudian kristal yang diperoleh digunakan untuk pengukuran menggunakan spektrofotometri dan untuk titrasi. Titrasi ini bertujuan untuk mengetahui benar atau tidaknya kompleks yang terbentuk dapat dilakukan dengan pengujian rumus molekulnya, sehingga dilakukan analisis rumus kimia kompleks Cu yang diperoleh berdasarkan perbandingan jumlah mol. Sebelum melakukan titrasi pada sampel, terlebih dahulu larutan HCl distandarisasi dengan larutan boraks (Na2B4O7). 25 mL larutan boraks 0,1 M dipipet ke dalam Erlenmeyer 150 mL. Kemudian ditambahkan 3 tetes inskator metil jingga yang menyebabkan larutan menjadi berwarna kuning-jingga. Pemilihan indikator metil jingga dikarenakan titiik titrasi dicapai pada pH sekitar 4. Kenapa tidak memakai metil merah karena pada pH 4 warna larutan belum berubah. Disamping itu harga metil merah lebih mahal dibandingkan dengan metil jingga. Dari dua hal tersebut, penggunaan metil jingga lebih tepat. Ketika dititrasi, larutan berubah warna dari kuning-jingga menjadi jingga lalu pada akhir titrasi warna larutan menjadi merah-jingga. Titrasi dilakukan dua kali dan didapat volume titrasi (1) 11,8 mL dan (2) 11,8 mL. Dari hasil perhitungan didapat konsentrasi baku larutan HCl sebesar 0,4237 M. Titrasi pertama adalah titrasi kompleks Cu dengan Pb-asetat. Padatan Cu yang telah terbentuk ditimbang sebanya 1,0009 dan dilarutkan dalam 10 Ml HNO3 6 M. Ketika Cu ditambahkan HNO3 pekat, Cu langsung larut dan timbul gas berwarna coklat dan gas berbau kaporit serta dasar tabung yang hangat dan warna larutannya biru muda. Hal ini karena terbentuknya Cu(NO3)2 dimana ion nitrat merupakan oksidator kuat dari H+ itu sendiri yang menyebabkan logam larut karena HNO3 mengoksidasi Cu menjadi Cu2+ sehingga Cu mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2. Selain itu yang berwarna coklat merupakan gas NO2 dengan biloks +4 dan dasar tabung hangat akibat terjadinya pelepasan panas/eksoterm. Warna biru pada larutan menunjukkan terbentukknya Cu2+. Setelah larut, kemudian larutan di titrasi dengan Pb asetat. Pb asetat bersifat basa sehingga latutan digunakan untuk menetralkan larutan yang bersifat asam. Titik akhir titrasi berakhir ketika larutan berubah menjadi keruh dan tercatat volume Pb-asetat yang terpakai yaitu 0,7 mL. Dari hasil perhitungan diperoleh mol ion sulfat 0,7 mmol. Reaksi yang terbentuk adalah CuO (aq) + HNO3 (aq) → CuNO3 (aq) + OH- (aq) CuNO3 (aq) + Pb-Asetat (aq) → Cu-Asetat (aq) + PbNO3 (aq) CuO (aq) + H2O (l) → Cu(OH)2 (aq) + H+ (aq)



Cu(OH)2 (aq) + HCl (aq) → CuCl2 (aq) + H2O (l)



Titrasi yang kedua adalah titrasi kompleks Cu menggunakan larutan HCl. Kristal kompleks Cu ditimbang sebanyak 1,0001 g dan dilarutkan dengan akuades menghasilkan larutan warna biru pekat. Dari titrasi ini akan di peroleh mol NH3. Pada bagian ini kristal tidak dilarutkan dengan HNO3 karena akan dititrasi dengan HCl, jika dilarutkan dengan asam kemudian dititrasi dengan asam juga tidak akan terjadi reaksi sehingga mol yang diinginkan tidak akan diperoleh. Indikator yang digunakan dalam titrasi ini adalah indikator metil jingga karena titrasi yang dilakukan adalah titrasi basa lemah dengan asam kuat. Ketika proses titrasi terjadi perubahan warna dari biru tua menjadi hijau dan warna akhir titrasi kuning-jingga. Warna ini menunjukan bahwa mol asam dan mol basa tepat habis bereaksi. Volume HCl yang digunakan untuk titrasi sangat banyak (14,4 mL) ini menunjukan bahwa dalam larutan kompleks Cu terdapat banyak NH3. Dari hasil perhitungan diperoleh mol NH3 sebesar 6,10 mmol. Reaksi yang terjadi adalah: Cu(NH4)2(SO4)2 (s) + H2O (l) → CuSO4 (aq) +4NH3 (aq) + H2O (aq) [Cu(NH3)4](SO4)2 (s) + 4 HCl (aq) → CuSO4 (aq) + 4 NH4Cl (aq) Untuk pengukuran absorbansi, kristal kompleks CuSO4.5H2O ditimbang sebanyak 0,5005 g dan dilarutkan dalam 10 mL HNO3 1 M. Pengukuran absorbansi ini untuk menentukan mol Cu dan kadar senyawa kompleks yang dihasilkan. Sebelum setiap larutan kompleks Cu diukur absorbansinya terlebih dahulu dibuat larutan standar CuSO4.5H2O berbagai variasi massa yaitu 0,1 gram, 0,2 gram, 0,3 gram, 0,4 gram, 0,5 gram dan 0,6 gram pada panjang gelombang 645nm. Data dari larutan standar dapat dibuat kurva larutan standar dan kurva tersebut dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi Cu dalam senyawa kompleks. Berikut adalah kurva absorbansi deret standar CuSO4



Grafik konsentrasi larutan standar terhadap absorbansi 0.7 y = 1.0535x + 0.0193 R² = 0.9993



Absorbansi (Å)



0.6 0.5 0.4



Y-Values



0.3



Linear (Y-Values)



0.2 0.1 0 0



0.1



0.2



0.3



0.4



0.5



0.6



0.7



Konsentrasi (mol)



Dari grafik di atas, didapatkan kurva absorbansi dengan nilai y = 1.0535x + 0,0193. Dari nilai Y dapat ditentukan persen rendemen Cu dan mol Cu. Dari hasil perhitungan data dari grafik dan titrasi diperoleh mol Cu (0,289). Sehingga jika dikumpulkan data dari awal praktikum diperoleh mol Cu (0,289), mol NH3 (6,10) dan mol SO42- (0,7). Serta dari perhitungan diperoleh persen rendemen kompleks Cu sebesar 70,2 %. Setelah mol dari Cu, NH3, dan SO4 dibandingkan, rumus kimia garam kompleks Cu yang didapat adalah [Cu(NH3)21]SO4. Karena perbandingan mol Cu : mol NH3 : mol SO42- ≠ 1:4:2 maka percobaan ini gagal. Kegagalan tersebut dapat dilihat dari jumlah ligan NH3 yang terlalu banyak. Faktor yang mempengaruhi kegagalan diantaranya: 



Adanya pengotor yang terbawa dalam endapan kompleks Cu







Endapan tidak cukup kering sehingga mempengaruhi hasil penimbangan







Ada kompleks Cu yang tertinggal pada gelas kimia mengingat volume pelarut yang hanya 10 mL dan gelas kimia yang digunakan untuk menimbang relative besar



Pada percobaan kedua yaitu sintesis kompleks besi-askorbat. Sintesis ini dilakukan dengan melarutkan vitamin C dalam larutan FeSO4.7H2O. Vitamin C digunakan karena vitamin C merupakan asam askorbat sehingga bisa dijadikan sebagai ligan. Setelah dilarutkan dengan larutan Fe diperoleh larutan warna kuning kunyit. Larutan kemudian diaduk dengan mangnetic stirrer dengan kecepatan 125 ppm selama 5 menit. Larutan disentrifugasi untuk memisahakan endapan, kemudian disaring sehingga diperoleh larutan coklat. Residu lalu dicuci dengan akuades dan air cuciannya disatukan dengan filtrat yang



membuat warna larutan menjadi coklat (-). Filtrat yang dihasilkan kemudian ditambah dengan 25 mL aseton dan didiamkan dalam penangas es untuk memicu terbentuknya kristal. Pada penambahan aseton, larutan berubah warna menjadi hitam keunguan. Ketika didiamkan pada penangas es terbentuk endapan hitam. Larutan lalu disaring untuk memisahkan residunya. Filtrat yang dihasilkan berwarna hitam keunguan dan residunya juga berwarna hitam keunguan. Lalu residu dicuci dengan aseton dengan tujuan agar residu yang dihasilkan bebas dari pengotor yang ada. Pemicu terbentuknya senyawa kompleks adalah dengan pemanasan, komposisi yang sesuai antara pereaksi-pereaksinya dan proses pendinginan. Tidak berhasilnya percobaan ini mungkin disebabkan oleh komposisi dari pereaksi yang tidak sesuai. Reaksi yang terjadi pada sintesis besi askorbat adalah: FeSO4.7H2O (aq) + 2 C6H8O6 (aq) →



[Fe(H2O)2(C6H8O6)2] (aq)



Besi askorbat biasanya digunakan sebagai obat anemia, karena penyakit anemia disebabkan oleh kekurangan zat besi dalam tubuh. Pemberian suplemen tablet besi dan suplemen vitamin C secara bersamaan berpengaruh secara signifikan terhadap kadar hemoglobin. Oleh karena itu sintesis besi askorbat sangat dibutuhkan. Pada percobaan ketiga yaitu kompleksasi karat logam yang bertujuan untuk pengkomplekan besi sitrat dari karat pada botol. Pertama, mencuci botol dengan detergen yang berfungsi untuk menghilangkan pengotor yang menempel pada botol dan untuk membuktikan bahwa yang menempel pada botol adalah logam atau pengotor. Logam tidak dapat larut dalam detergen, sehingga ketika botol dibersihkan akan menyisakan logam yang masih menempel. Kemudian dibuat larutan yang terdiri dari 25 gram asam sitrat dengan 10 ml alkohol 90% yang dilarutkan hingga 250 mL. Larutan yang dihasilkan tidak berwarna. Lalu dipipet 5 mL larutan tersebut sebagai pembanding. Logam kemudian dilarukan dengan 240 mL larutan tadi sampai karat larut. Reaksi yang terjadi antara asam sitrat dengan alkohol adalah esterifikasi yang menghasilkan ester dari reaksi antara alkohol dan karboksilat. Reaksi yang terjadi : H5O(COOH)3 (aq) + 2CH2OH (aq) → C3H5O(OH)3 (aq) + CH2COOH (aq) 2CH2O(OH)3 (aq) + Fe2+ (aq) → (CH2O)2Fe3 (aq) + 3OH- (aq) C3H5O(COOH)3 (aq) + Fe2+ (aq) → (C3H5O)2Fe2 (aq) + 3HCOO- (aq) Pada percobaan ini yang menjadi ion pusat adalah logam dan asam sitrat merupakan ligan karena asam sitrat mempunyai kemampuan untuk mengkelat logam. Asam sitrat yang mempunyai 4 pasang elektron bebas pada molekulnya yaitu pada gugus karboksilat yang dapat diberikan pada ion logam sehingga menyebabkan terbentuknya ion kompleks yang



dengan mudah larut dalam air. Asam sitrat secara simultan mengkoordinasi keempat tempat pada sebuah atom logam (Fe) dengan empat bilangan koordinasi yang merupakan kompleks yang mantap (Rivai, 1995). Senyawa kompleks Fe-sitrat yang terbentuk berupa larutan tidak berwarna yang keruh. Kompleks yang dihasilkan tidak berwarna berarti kompleks ini tidak menyerap cahaya pada sinar tampak atau semua cahaya diteruskan. Kompleks yang tidak berwarna juga disebabkan oleh ligan, bertambahnya kekuatan ligan akan menghasilkan warna senyawa kompleks semakin pudar. Begitu juga ketika tidak menggunakan alkohol dalam percobaan. Penentuan konsentrasi Fe dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer Uv-Vis. Larutan kompleks diukur absorbansinya pada panjang gelombang 645 nm untuk mendeteksi adanya logam Fe dalam sampel. Dan diperoleh hasil absorbansi tertinggi pada panjang gelombang 400 nm sebesar 0,008 Å untuk asam sitrat, 0,021 Å untuk “karat logam” tanpa adanya alkohol, 0,024 Å untuk asam sitrat yang ditambah alkohol dan 0,029 Å untuk “karat logam” yang menggunakan alkohol. Absorbansi larutan yang diukur pada panjang gelombang tersebut sangat rendah, ini menunjukan bahwa kadar Fe dalam larutan kompleks tersebut sangat sedikit. Reaksi yang terjadi adalah: Fe + C6H8O7 (aq) → [Fe(C6H8O7)] (aq) H5O(COOH)3(l) + CH2OH(l) → (C6H5O)2Fe(aq) + CH2COOH(aq) CH2O(OH)3(aq) + Fe2+(s) → (CH2O)2Fe(aq) + 3OH-(aq) C2H5O(COOH)3(aq) + Fe2+(s) → (C3H5O)2Fe(aq) + HCOO-(aq)



Kemudian selanjutnya tentang perbedaan antara hasil dari absorbansi antara pembuatan kompleks “karat logam” yang menggunakan alkohol dengan pembuatan kompleks “karat logam” tanpa menggunakan alkohol. Perhatikan grafik berikut,



Grafik karat besi 0.04



Absorban



0.03 0.02



Asam Sitrat



y = -5E-05x + 0.0447 R² = 0.9313 y = -3E-05x + 0.03 R² = 0.8978 y = -3E-05x + 0.0327 R² = 0.9088 y = -1E-05x + 0.0104 R² = 0.7037



0.01



Asam Sitrat (Botol) Asam sitrat + Alkohol



Asam sitrat + Alkohol (botol) Linear (Asam Sitrat) Linear (Asam Sitrat (Botol)) Linear (Asam sitrat + Alkohol)



0 400



450



500



550



600



λ (nm)



650



700



750



800 Linear (Asam sitrat + Alkohol (botol))



Dari grafik dapat dilihat bahwa grafik absorbansi “karat logam” yang melibatkan alkohol menghasilkan absorbansi yang lebih tinggi dibandingkan dengan “karat logam” tanpa penggunaan alkohol. Hal ini mungkin disebabkan karena penambahan alkohol menyebabkan kompleks yang terbentuk lebih banyak dibandingkan tanpa penggunaan alkohol. Berikut grafik absorbansi sampel “karat logam” pada kedua perlakuan dengan panjang gelombang antara 400-406 nm.



BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan Dari rangkaian percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Kompleks [Cu(NH3)4](SO4)2 dapat disintesis dari CuSO4.5H2O dan larutan ammoniak yang dibantu dengan alkohol dan aseton sebagai larutan pencuci. 2. Mol Cu yang diperoleh dari percobaan sebesar 0,535 mmol; mol NH3 = 6.10 mm0l dan mol SO42- = 0,7 mmol. 3. Data absorbansi larutan standar CuSO4 menghasilkan sebuah kurva yang naik dengan mulus hampir brimpit dengan garis linear. 4. Rumus kimia dari kompleks Cu yaitu [Cu(NH3)11](SO4)2 , namun hasil ini gagal karena tidak memenuhi aturan 1:4:2. Hal ini disebabkan oleh beberapa fakor berupa endapan yang tidak cukup kering sehingga mempengaruhi hasil penimbangan, adanya pengotor dalam endapan serta ada kompleks Cu yang tertinggal pada gelas kimia ketika proses pelarutan. 5. Rendemen kompleks Cu yang didapat sebesar 72%. 6. Kompleks besi-askorbat dapat disintesis dari FeSO4.7H2O dan tablet vitamin C melalui proses pengendapan, sentrifugasi, penyaringan dan pemanasan. 7. Rendemen besi-askorbat yang diperoleh dari percobaan yaitu 20,7%. 8. Kompleks “karat logam” atau Fe-sitrat dapat disintesis dari karat pada botol bekas dan asam askorbat baik menggunakan alkohol maupun tidak. 9. Kompleksasi “karat logam” menghasilkan larutan keruh dengan absorbansi maksimal pada panjang gelombang 400 nm



DAFTAR PUSTAKA



Chang, Raymond.2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti Jilid 1.Jakarta: Erlangga. Cotton, F.A. dan Wilkinson, G.1989. Kimia Anorganik Dasar, diterjemahkan oleh Sahati Suharto, 1989.Jakarta: UI-Press. Daintith, J.2004. The Facts On File Dictionary of Inorganic Chemistry.New York: Market House Books Ltd. Day, R. A. Dan A. L. Underwood.1997. Analisis Kimia Kuantitatif.Jakarta: Erlangga. Rivai. 1995. Pemeriksaan Kimia. Jakarta: UI Press. Saito, Taro. 1996. Kimia Anorganik. Diterjemahkan oleh ismunandar. Tokyo: Iwanami Shoten Publisher. Suhendar, dede. 2013. Modul Praktikum Kimia Anorganik. Bandung : Lab. Kimia Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Svehla, G. vogel. 1985. Buku Teks Analisi Anorganik Kualitatif Makro dan Semimakro. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka



LAMPIRAN



1. Perhitungan a) Pembuatan larutan 1) HCl 0,5 M 250 ml dari 3M M1 V1 = M2 V2 0,5 x 250 = 3 x V1 M = 41,67 M 2) Pb Asetat 1M 100 ml massa =



M x Mr x V 1000



=



1 x 379,36 x 100 1000



= 37,936 gram



3) Na2 B4 O7. . 10H2 O massa =



M x Mr x V 1000



=



0,25 x 381,42 x 50 1000



= 4,768 gram



4) NH4 OH 10 % 100 ml dari 25 % M1 = M2 =



ρ x % x 10 Mr ρ x % x 10 Mr



= =



0,91 x 25 x 10 35 0,91 x 10 x 10 35



= 6,5 M = 2,6 M



M1 V1 = M2 V2 6 x 100 = 2,6 x V2 V2 =



650 2,6



= 250 ml



b) Pembuatan larutan sintesis kompleks tembaga konsentrasi larutan standar CuSO4.5H2O  0,1 gram = 0,1 mol  0,2 gram = 0,2 gram  0,3 gram = 0,3 mol  0,4 gram = 0,4 mol  0,5 gram = 0,5 mol  0,6 gram = 0,6 mol



c) Grafik konsentrasi larutan standar terhadap absorbansi



Grafik konsentrasi larutan standar terhadap absorbansi 0.7 y = 1.0535x + 0.0193 R² = 0.9993



Absorbansi (Å)



0.6 0.5 0.4



Y-Values



0.3



Linear (Y-Values)



0.2 0.1



0 0



0.1



0.2



0.3



0.4



Konsentrasi (mol)



Mol Cu dari grafik = y = mx + c y = 1,0535x + 0,0193 0,324 = 1,0535x + 0,0193 1,0535x = 0,324 – 0,0193 1,0535x = 0,3047 x = 0,289 d) Standarisasi HCl dengan Borax (𝑀1 𝑉1 )𝑛 𝐵𝑜𝑟𝑎𝑥 = (𝑀2 𝑉2 )𝑛𝐻𝐶𝑙 0,1 𝑥 25 𝑥 2 = 𝑀 𝑥 11,8 𝑥 1 M = 0,4237 M e) Penentuan mol NH3 dan SO42mol NH3 = M HCl x V titrasi (L) mol NH3 = 0,4237 x 14,4 = 6,10 mol SO42- = M Pb Asetat x V titrasi mol SO42- = 1 x 0,7 = 0,7 f) Perbandingan mol ( Cu : NH3 : SO42- ) Cu : NH3 : SO420,535 : 6,10 : 0,7 0,289



∶ 0,289



6,10



∶ 0,289



1 : 21,1 : 2,4



0,7 0,289



0.5



0.6



0.7



Rumus Empiris : [Cu(NH3)21](SO4) g) Mencari % Rendemen 346,5



Massa teoritis = 249,5 𝑥10 = 13,887 𝑔𝑟𝑎𝑚 10



% rendemen = 13,887 𝑥100% = 72 % h) Sintesis kompleks obat anemia 2𝐶6 𝐻8 𝑂6 + 𝐹𝑒𝑆𝑂4 → 𝐹𝑒(𝐶6 𝐻8 𝑂6 )2 + 𝐻2 𝑆𝑂4 m : 3x10-3 7,24x10-3



-



-



r



: 3x10-3 ½ 3x10-3



½ 3x10-3



½ 3x10-3



s



:



5,75x10-3



1,5x10-3



1,5x10-3



mol Fe =



𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑀𝑟



massa = 1,5x10−3 𝑥 152 = 0,228 𝑔𝑟𝑎𝑚 0,228



rendemen = 1,1009 𝑥100% = 20,7 % 2.



Persamaan reaksi a. Sintesis kompleks tembaga 𝐶𝑢𝑆𝑂4 + 2𝑁𝐻4 𝑂𝐻 → 𝐶𝑢(𝑂𝐻)2 + (𝑁𝐻4 )2 𝑆𝑂4 𝐶𝑢(𝑂𝐻)2 + 𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 → 𝐶𝑢𝑂𝐻2 + 𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 [𝐶𝑢(𝑁𝐻3 )4 ](𝑆𝑂4 ) + 2𝑁𝐻4 𝑂𝐻 → [𝐶𝑢(𝑁𝐻3 )4 (𝑆𝑂4 )2 𝐻2 𝑂 b. Titrasi Pb Asetat 𝐶𝑢(𝑁𝐻4 )2 ](𝑆𝑂4 )2 𝐻2 𝑂 + 𝐻𝑁𝑂3 → 𝐶𝑢(𝑁𝐻4 )2 (𝑁𝑂3 )2 + 𝐻2 𝑆𝑂4 + 𝐻2 𝑂 𝐻2 𝑆𝑂4 + 𝑃𝑏𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂 → 𝑃𝑏𝑆𝑂4 + 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 c. Titrasi dengan HCl [𝐶𝑢(𝑁𝐻3 )4 (𝑆𝑂4 )2 𝐻2 𝑂 + 𝐻2 𝑂 → 𝐶3 𝐻5 𝑂(𝑂𝐻)3 + 𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 (𝐶𝑂𝑂𝐻) 𝐶𝑢𝑆𝑂4 + 𝐻𝐶𝑙 → 𝐶𝑢𝐶𝑙2 + 𝐻2 𝑆𝑂4 d. Sintesis karat logam 𝐶6 𝐻8 𝑂6 + 3𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 → (𝐶3 𝐻5 𝑂(𝑂𝐻)3 + 3𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 (𝐶𝑂𝑂𝐻) 3𝐶6 𝐻8 𝑂6 + 𝐹𝑒 3+ → [𝐹𝑒(𝐶3 𝐻5 𝑂3 ] + 9𝑂𝐻 − e. Sintesis besi askorbat 2𝐶6 𝐻8 𝑂6 + 𝐹𝑒𝑆𝑂4 → [𝐹𝑒(𝐶3 𝐻8 𝑂6 )2 + 𝐻2 𝑆𝑂4



LAMPIRAN



Penimbangan FeSO4



Lar FeSO4 + Enervont C



`



Penimbangan CuSO4



Setelah di stirrer



Penimbangan Kertas Saring



Dimasukan dalam tabung sentrifuge



Penimbangan sampel enervont C



Enervont C dalam tabung sentrifuge



Setelah disentrifuge



Penimbangan gelas kimia kosong



Penyaringan



Kristal sampel dimasukan dalam gelas kimia



Setelah ditambah aseton dalam icebath



Penyaringan larutan



Penimbangan sampel



Larutan FeSO4



Larutan CuSO4