Laporan Praktikum Aluminium Dan Senyawa-Senyawa Nya [PDF]

Citation preview

PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK ALUMINIUM DAN SENYAWA-SENYAWA NYA



Lilis Wahyuningsih 4301419092 Pendidikan Kimia 19-C Kelompok 2



JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2020



LAPORAN PRAKTIKUM ALUMINIUM DAN SENYAWA-SENYAWA NYA



1. Pendahuluan 1.1. Tujuan Percobaan Mempelajari sifat-sifat logam aluminium dan senyawa-senyawanya 1.2. Tinjauan Pustaka Nama Aluminium diturunkan dari kata alum yang menunjuk pada senyawa garam rangkap KAI(SO4)2.12H2). Kata ini berasal dari bahasa latin alumen yang artinya garam pahit. Logam dari garam rangkap ini diusulkan dengan nama alumilum dan kemudian berubah menjadi aluminium. Aluminium memiliki konfigurasi elektronik (10Ne)3s23p1 mempunyai tingkat oksidasi +3 dalam senyawa nya (Sugiyarto, 2010) Logam aluminum melarut dalam asam mineral, kecuali asam nitrat pekat, dan dalam larutan hidroksida akan menghasilkan gas hidrogen. Aluminum membentuk senyawa dengan alkali sebagian besar non logam dan menunjukkan sifat kimia yang beragam, tetapi tidak seperti boron, tidak ditemukan hidrida kluster aluminum (Saito, 1996) Aluminium memiliki berat sekitar satu pertiga baja, mudah ditekuk, diperlakukan dengan mesin, dicor, ditarik (drawing), dan diekstrusi. Aluminium terkenal sebagai bahan yang tahan terhadap korosi. Hal ini disebabkan oleh fenomena pasivasi, yaitu proses pembentukan lapisan aluminium oksida di permukaan logam aluminium segera setelah logam terpapar oleh udara bebas. Lapisan aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih jauh. Namun, pasivasi dapat terjadi lebih lambat jika dipadukan dengan logam yang bersifat lebih katodik, karena dapat mencegah oksidasi aluminium (Majanasastra, 2016) Bila terkena udara objek-objek aluminium akan teroksidasi pada permukaannya. Tetapi lapisan oksidasi inilah yang nantinya akan melindungi logam aluminium dari oksidasi lanjutannya. Asam klorida encer dapat dengan mudah melarutkan logam ini. Pelarutan lebih lambat jika dengan suasana asam sulfat encer atau asam nitrat encer. 2Al + 6H+  2Al3+ + 3H2 Proses pelarutan ini dapat dipercepat dengan menambahkan merkurium II clorida pada campuran. Asam klorida pekat juga melarutkan aluminium : 2Al + 6HCl  2Al3+ + 3H2 + 6ClAsam sulfat pekat melarutkan aluminium dengan membebaskan belerang dioksida. 2Al + H2SO4  2Al3+ + 3 SO42- + 3SO2 + 6H2O Asam klorida pekat membuat aluminium menjadi pasif, dengan hidroksida-hidroksida alkali membentuk larutan tetrahidroksoaluminat. 2Al + OH- + 3H2O  2[Al(OH)]- + 3H2 (Svehla, 1985) Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara. Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida (alumina), yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium. Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut. Logam Al bereaksi dengan asam kuat membebaskan gas hidrogen sedangkan dengan basa kuat membentuk aluminat sesuai persamaan reaksi Reaksi antara Aluminium dengan asam adalah sbb : 2Al(s) + 6H3O+(aq)  2Al3+(aq) + 6H2O(l) + 3H2(g) Reaksi antara Aluminium dengan basa adalah sbb: 2Al(s) + 2OH-(aq) + 6H2O(l)  2[Al(OH)4]-(aq) + 3H2(g) (Widiastuti, 2015) Aluminium adalah logam yang sangat ringan dan kuat, oleh karena itu digunakan untuk membuat kendaraan yang ringan. Demikian pula aluminium banyak digunakan dalam bangunan modern seperti bingkai jendela dan kerangka ruang perkantoran. Pada industri



pesawat terbang aluminium digunakan sebagai pelapis badan pesawat karena mempunyai sifat anti korosi dan ringan serta mudah dibentuk (Raharjo, 2017) Atas dasar sifat-sifat tersebut, logam alumnium sangat banyak manfaatnya. Dalam industri rumah tangga misalnya untuk peralatan dapur, dalam industri makanan misalnya untuk pembungkus makanan, kaleng minuman, dan lainnya. Serbuk aluminium juga dapat digunakan untuk bahan cat aluminium dan masih banyak lagi (Sugiyarto, 2010) 2. Metode Percobaan 2.1. Alat Dan Bahan Tabung reaksi, Gelas kimia, Pembakar spirtus, Ball pipet, Pipet ukur, HCl encer 0,1 M, Larutan HgCl2 0,1 M (dalam pelarut etanol), Larutan NaOH 0,1 M, Beberapa potongan logam Al, Aluminium Foil. 2.2. Skema Kerja a. Eksperimen 1 : Reaksi dengan HCl



2 ml HCl dimasukka n ke dalam tabung reaksi



Ditambahkan 3 keping logam Al yang sudah diamplas



Diamati perubahan yang terjadi



Campuran kemudian dipanaskan



Diamati perubahan yang terjadi



Diamati perubahan yang terjadi



Kemudian campuran dipanaskan



Diamati perubahan yang terjadi



b. Eksperimen 2 : Reaksi dengan NaOH



2 ml NaOH encer dimasukkan ke dalam tabung reaksi



Ditambahka n 3 keping logam Al yang sudah di amplas



c. Eksperimen 3 : Reduksi dengan Oksigen



Ke dalam gelas kimia, dimasukkan logam Al yang sudah di amplas



Ke dalam gelas kimia, dimasukkan aluminium foil



Ke dalam gelas kimia, dimasukkan logam Al tanpa amplas



Ditambahkan HgCl2



Ditambahkan HgCl2



Ditambahkan HgCl2



Dibiarkan beberapa menit dan diamati perubahannya



Logam Al dicuci dengan air dan dibiarkan di udara. Diamati perubahannya



Dibiarkan beberapa menit dan diamati perubahannya



Aluminium foil dicuci dengan air, lalu dibiarkan di udara. Diamati perubahannya



Dibiarkan beberapa menit dan diamati perubahannya



Logam Al tersebut dicuci dengan air, lalu dibiarkan di udara. Diamati perubahannya



2.3. Prosedur Kerja a. Ekperimen 1 : Reaksi dengan HCl 2 mL HCl encer dimasukkan dalam tabung reaksi, 3 keping logam Al dimasukkan ke dalamnya. Diamati perubahan yang terjadi. Campuran kemudian dipanaskan dan diamati perubahan yang terjadi b. Eksperimen 2 : Reaksi dengan NaOH 2 ml NaOH encer dimasukkan ke dalam tabung reaksi, 3 keping logam Al dimasukkan ke dalamnya. Diamati perubahan yang terjadi. Campuran kemudian dipanaskan dan diamati perubahan yang terjadi



c. Eksperimen 3 : Reaksi dengan oksigen Variasi praktikum :  Logam Al yang diamplas Ke dalam gelas kimia, dimasukkan logam Al yang sudah di amplas. Ditambahkan HgCl2. Dibiarkan beberapa menit dan diamati perubahannya. Logam Al dicuci dengan air dan dibiarkan di udara. Diamati perubahannya  Aluminium Foil Ke dalam gelas kimia, dimasukkan aluminium foil. Ditambahkan HgCl2. Dibiarkan beberapa menit dan diamati perubahannya. Aluminium dicuci dengan air dan dibiarkan di udara. Diamati perubahannya  Logam Al tanpa amplas Ke dalam gelas kimia, dimasukkan logam Al tanpa amplas. Ditambahkan HgCl2. Dibiarkan beberapa menit dan diamati perubahannya. Logam Al dicuci dengan air dan dibiarkan di udara. Diamati perubahannya 3. Hasil dan Pembahasan 3.1. Hasil Tabel Percobaan Reaksi dengan HCl



Reaksi 2Al(s) + 6HCl(aq)  2AlCl3(aq) + 3H2(g)



Reaksi dengan NaOH



Reaksi dengan Oksigen



Aluminium yang diamplas



2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H2O(l)  2Na[Al(OH)4](aq) + 3H2(g)



2Al(s) + 3HgCl2(aq)  2AlCl3(aq) + 3Hg(s)



Hasil Pengamatan Sebelum dipanaskan : tidak ada gelembung gas Setelah dipanaskan : ada gelembung gas yang berlangsung lambat Sebelum dipanaskan : ada sedikit gelembung gas Setelah dipanaskan : gelembung gas semakin banyak, berlangsung cepat dan warna menjadi keruh Ditambah HgCl2 : larutan menjadi lebih keruh



4Al(s) + 3O2(g)  2Al2O3(s) Aluminium foil



Al2O3(s) + 3HgCl2(aq)  2AlCl3(aq) + 3HgO(s)



Dibiarkan di udara : menjadi rapuh Ditambah HgCl2 : larutan menjadi lebih keruh, aluminium foil menjadi kusam



4Al(s) + 3O2(g)  2Al2O3(s) Dibiarkan di udara : aluminium foil mengelupas



Aluminium tanpa amplas



Tidak bereaksi



Ditambah HgCl2 : tidak ada perubahan Dibiarkan di udara : tidak bereaksi



3.2. Pembahasan  Eksperimen 1 Percobaan pertama ini bertujuan untuk mengetahui sifat aluminium jika direaksikan dengan basa kuat. Logam aluminium direaksikan dengan asam kuat, yaitu HCl. Pada saat diber HgCl2 tidak ada gelembung gas yang muncul, namun setelah dilakukan pemanasan yang bertujuan untuk mempercepat reaksi, ada timbul gelembung gas namun terjadi secara lambat. Logam Aluminium kurang reaktif karena memiliki lapisan oksida. Gelembung gas tersebut adalah gas hidrogen. Reaksi yang terjadi : 2Al(s) + 6HCl(aq)  2AlCl3(aq) + 3H2(g)  Eksperimen 2 Percobaan kedua bertujuan untuk mengetahui sifat aluminium jika direaksikan dengan basa kuat. Berdasarkan teori, lempeng aluminium akan membentuk senyawa kompleks tetrahidroksoaluminat dan gas hidrogen jika direaksikan dengan hidroksida alkali. Hal tersebut sesuai dengan hasil percobaan, dimana dihasilkan gelembung-gelembung gas yang merupakan gas hydrogen. Gelmbung gas yang terbentuk lebih banyak dibandingkan dengan saat aluminium ditambahkan HCl. Gelembung gas muncul lebih banyak saat dilakukan pemanasan yang bertujuan mempercepat reaksinya. Dan tdak terbentuknya endapan menandakan bahwa terbentuk kompleks hidroksoaluminat [Al(OH)4]- yang berwujud larutan tidak berwarna. Reaksi aluminium dengan NaOH ditunjukkan sebagai berikut : Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H2O(aq)  2Na[Al(OH)4](aq) + 3H2(g)  Eksperimen 3 Percobaan ketiga bertujuan untuk mengetahui bagaimana reaksi aluminium dengan oksigen. Percobaan ini dilakukan dengan tiga variasi, yakni menggunakan aluminium yang di amplas, aluminium foil, dan auminium tanpa pengamplasan. Aluminium yang di amplas Aluminium ditetesi HgCl2 yang bertujuan untuk membersihkan aluminium karena HgCl2 dapat melepaskan lapisan oksida dari aluminium foil. Secara teori akan terbentuk amalgam aluminium dan ion-ion aluminium melarut seperti persamaan reaksi berikut : Al(s) + HgCl2(aq) → AlCl3(aq) + Hg(s) HgCl2 juga berfungsi sebagai zat pengoksidasi dalam percobaan ini. Merkurium (Hg) yang tersisa akan membentuk lagi sejumlah amalgam dengan aluminium yang akan dioksidasikan kembali, maka sejumlah besar aluminium akan terkorosikan sehingga menjadi rapuh. Setelah langkah diatas, lempeng aluminium dibiarkan sampai kering, maka lempeng aluminium berwarna putih namun tidak mengkilat karena lapisannya telah terkelupas oleh HgCl2. Persamaan reaksinya ketika dibiarkan di udara : 4Al(s) + 3O2(g)  2Al2O3(s)



-



Aluminium foil Aluminium foil ditetesi HgCl2 yang bertujuan untuk membersihkan aluminium karena HgCl2 dapat melepaskan lapisan oksida dari aluminium foil. Saat diamati penambahan HgCl2, aluminium foil berubah menjadi kusam dan larutan nya berubah menjadi keruh. Dengan reaksi nya : Al2O3(s) + 3HgCl2(aq)  2AlCl3(aq) + 3HgO(s) Kemudian aluminium foil dicuci dengan air untuk menghilangkan hasil reaksi yang masih melapisi aluminium foil. Lalu dibiarkan di udara, hasilnya aluminium foil menjadi terkelupas. Hal ini tejadi karena lapisan oksida nya rusak, maka aluminium foil akan bereaksi atau teroksidasi. Dengan persamaan : 4Al(s) + 3O2(g)  2Al2O3(s)



-



Aluminium tanpa pengamplasan Pada aluminium yang tidak di amplas, ketika ditetesi HgCl2 hasilnya tidak ada perubahan, kemudian dicuci dan dibiarkan di udara juga tidak terjadi perubahan. Karena logam ini tidak diamplas maka masih ada lapisan oksida yang menghalangi nya bereaksi dengan oksigen, sehingga saat dibiarkan di udara tidak ada reaksi yang menunjukkan perubahan pada aluminium yang tidak di amplas.



4. Penutup 4.1. Kesimpulan - Al bersifat amfoter, dapat membentuk endapan pada penambahan sedikit asam atau basa dan membentuk larutan pada asam/basa berlebih. - Aluminum lebih mudah bereaksi dengan basa karena Al merupakan basa lewis - Aluminium dapat dengan mudah bereaksi dengan oksigen 4.2. Saran Perlunya ketelitian yang tinggi dalam mengamati perbedaan hasil ketika aluminium dicampurkan dengan asam atau basa khususnya sebelum dilakukan pemanasan, agar data dan pembahasan dapat sesuai dengan teori yang ada. Mempelajari materi sebelum adanya praktikum



5. Daftar Pustaka Majanasastra, R. B. (2016). Analisis Sifat Mekanik dan Struktur Makro Hasil Proses Hydroforming pada material Tembaga dan Aluminium. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin 4(2) : 18-19. Raharjo. (2017). Perbandingan Penentuan Kadar Aluminium dalam Antasida Menggunakan Metode Spektometri Tampak dengan Sepktometri Serapan Atom. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 20(3) : 140. Saito, T. (1996). Kimia Anorganik. Tokyo: Iwanami Shoten Publisher. Sugiyarto, K. H. (2010). Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu. Svehla, G. (1985). Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT. Kaiman Media Pusaka. Widiastuti, D. W. (2015). Studi Awal Pengambilan Kembali Aluminium dari Limbah Kemasan sebagai Alumina. Jurnal Fluida 11(1) : 41.



6. Lampiran Jawaban Pertanyaan  Eksperimen 1 Pertanyaan : 1. Mengapa Al agak lambat bereaksi, padahal potensial reduksinya berharga negatif? 2. Tanpa menggunakan indikator, terangkan bagaimana sifat larutan yang terjadi. Jelaskan mengapa demikian ? Jawaban : 1. Al lambat bereaksi karena logam Al memiliki lapisan oksida, adanya lapisan oksida tersebut dapat menjadi penghalang terjadinya reaksi. Al(s)  Al3+ + 3e E° = - 1,67 V + 3 H + 3e  3/2 H2 E° = 0 V Al(s)+ 3H+  Al3++ 3/2 H2 E° = -1,67 V 2. Sifat larutan nya adalah asam, terdapat lebih sedikit gelembung yang merupakan gas hidrogen sesuai dengan reaksi sebagai berikut 6HCl(aq) + Al3+(s)  2AlCl3(aq) + 3H2(g)  Eksperimen 2 Pertanyaan : 1. Gas apa yang terbentuk?, Bandingkan dengan hasil eksperimen 1 mana yang lebih banyak dihasilkan? 2. Mengapa panci Al tidak boleh dicuci dengan soda cuci (Na2CO3) ?.Jelaskan dengan menunjukkan reaksinya! Jawaban : 1. Gas yang terbentuk adalah gas hidrogen. Jika dibandingkan dengan eksperimen 1, gas yang dihasilkan pada eksperimen 2 lebih banyak. Karena logam Al lebih mudah bereaksi dengan basa. 2. Panci yang menggunakan Al tidak boleh dicuci dengan Na2CO3 karena akan dihasilkan larutan yang mampu mengendap Al(OH)2 dan akan memberikan kosentrasi OH- yang berlebih akibat dari hidrolisis. Sedangkan natrium karbonat adalah senyawa yang bersifat korosi. Dengan persamaan : CO32-(aq) + H2O(l)  HCO3-(aq)+ OH-(aq)  Eksperimen 3 Pertanyaan: 1. Mengapa larutan HgCl2 dapat membersihkan permukaan aluminium foil secara efektif? 2. Proses Al Al3+ dan O2- adalah endotermis. Mengapa terbentuk Al2O3 dan jelaskan mengapa zat ini sangat stabil. 3. Berikan beberapa contoh penggunaan logam Al. Sebutkan sifat Al yang menentukan sesuai dengan penggunaannya untuk berbagai peralatan. Jawaban : 1. Karena HgCl2 dapat melepaskan lapisan oksida yang terdapat pada aluminium, sehingga aliuminium dapat bereaksi dengan oksigen. Reaksinya sebagai berikut HgCl2(aq) + Al2O3(s)  2 Al3+ (s)+ 2Cl-(aq) + 3 HgO(s) Al(s) + 3H2O(l)  Al(OH)3(aq) 2Al(OH)3(aq) + O2(g)  Al2O3(s) + 3H2O(l) 2. Terbentuknya Al2O3 adalah karena alumnium bereaksi dengan oksigen. Kestabilan zat Al2O3 karena sulit bereaksi dengan udara yang ada disekitarnya serta sulit bereaksi dengan asam atau basa encer dan asam pekat.



3. logam Al berwarna putih, mengkilat, memepunyai titik leleh tinggi (sekitar 660 oC). moderat lunak dan lembek – lembek, jika murni teteapi menjadi kuatjika dibuat paduan logam lain, serta sangat ringan dengan densitas 2.73 g cm3. Al bersifat konduktor listrik yang baik, namun lebih rendah daripada tembaga. Atas dasar tersebut manfaat logam Al antara lain : Untuk peralatan masak – dapur Untuk pembungkus makanan, kaleng minuman, pembungkus pasta gigi Bahan bangunan ; untuk membelair, pintu, jendela Bahan dasar industri pesawat terbang, kapal, mobil Serbuk Al untuk bahan ca-Al