Laporan Praktikum Kimia Anorganik I [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK II PERCOBAAN III PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS TETRA AMIN TEMBAGA (II) SULFAT MONOHIDRAT Cu(NH3)4SO4.H2O DAN GARAM RANGKAP AMMONIUM TEMBAGA (II) SULFAT HEKSAHIDRAT Cu(SO4)2(NH4)2.6H2O



OLEH NAMA



: TAKDIR ANIS



STAMBUK



: F1C1 14 022



KELOMPOK



: IV (EMPAT)



ASISTEN



: ANDRI HARDIANSYAH



LABORATORIUM KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2016



I. PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Terusi merupakan satu senyawa yang terbuat dari tembaga dan amonium sulfat. Terusi biasanya disebut sebagai kristal CuSO4.5H2O, adalah kristal hidrat yang paling banyak dibutuhkan untuk digunakan dalam bidang industri. Pemanfaatan dari CuSO4.5H2O ini sangat luas. Misalnya, terusi sebagai fungisida yang merupakan salah satu pestisida yang secara spesifik membunuh atau menghambat cendawan akibat penyakit, dan reagen analisa kimia, sintesis senyawa organik, pelapisan anti fokling pada kapal, sebagai kabel tembaga, electromagnet, papan sirkuit, solder bebas timbal, dan magneto. Selain itu, terusi dapat digunakan dalam pembuatan garam kompleks dan garam rangkap. Garam kompleks merupakan senyawa garam yang terbuat karena adanya interaksi antara dua atau lebih ion-ion kompleks dan garam rangkap merupakan senyawa yang terbentuk karena adanya interaksi antara atom pusat dan ligan, namun garam rangkap sangat berbeda dengan yang lainnya karena ion ligan yang membentuknya lebih dari satu. Pemaparan mengenai garam kompleks dan garam rangkap ini merupakan salah satu materi yang sangat penting dalam anorganik. Senyawa kompleks dilaboratorium dapat disintesa dengan mereaksikan ligan yang merupakan suatu basa dan mempunyai pasangan elektron bebas dengan logam yang merupakan penerima pasangan elektron yang didonorkan oleh ligan. Garam rangkap merupakan garam yang terdiri dari dua kation yang berbeda dengan sebuah anion yang sama dalam satu kisi kristalnya. Garam rangkap sifatnya lebih mudah membentuk kristal jika dibandingkan dengan garam tunggal. Kation garam



rangkap terdiri dari kation logam transisi yang bergabung dengan kation logam alkali atau ion amonium Berdasarkan uraian diatas maka perlu dilakukan percobaan pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat Cu(SO4)2 (NH4)4.H2O dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat Cu(SO4)2.6H2O, untuk memberi gambaran tentang proses pembuatan kompleks tetra tembaga (II) sulfat monohidrat dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat. B. Rumusan Masalah Rumusan masalah pada percobaan ini adalah bagaimana mempelajari proses pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat. C. Tujuan Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk mempelajari proses pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat. D. Manfaat Manfaat dilakukannya percobaan ini adalah agar dapat mempelajari proses pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat.



II. TINJAUAN PUSTAKA



Senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk karena penggabungan dua atau lebih senyawa sederhana, yang masing-masingnya dapat berdiri sendiri. Menurut Warner senyawa kompleks, merupakan gabungan beberapa ion logam yang cenderung berikatan koordinasi dengan zat-zat tertentu membentuk senyawa kompleks yang mantap. Zat-zat tertentu itu disebut ligan. Ligan merupakan zat yang memiliki satu atau lebih pasangan elektron bebas. Dalam menjelaskan proses pembentukkan dan susunan koordinasi senyawa-senyawa kompleks, warner telah merumuskan tiga dalil, yaitu beberapa ion logam mempunyai dua jenis valensi, yaitu valensi tambahan atau valensi koordinasi (Rivai, 1995). Senyawa kompleks merupakan senyawa yang terbentuk dari ion logam yang berikatan dengan ligan secara kovalen koordinasi. Ikatan koordinasi merupakan ikatan kovalen dimana ligan memberikan sepasang elektronnya pada ion logam untuk berikatan. Ikatan ini terjadi ketika ion logam menyediakan orbital kosong bagi pasangan elektron ligan untuk berkoordinasi (Elmila dan Fatimah, 2010). Banyak sintesis senyawa kompleks yang telah dilakukan menghasilkan senyawa antara sebagai katalis yang dapat membantu dalam reaksi-reaksi kimia. Salah satu senyawa yang dapat digunakan dalam sintesis kompleks adalah ligan yang berasal dari basa Schiff, dimana senyawa kompleks yang terbebtuk merupakan salah satu senyawa antara yang dapat digunakan untuk bermacam penerapan ilmu. Logam-logam transisi seperti Mn(II), Cu(II) merupakan asam yang baik dalam pembentukan senyawa kompleks. Prinsip yang digunakan adalah



prinsip reaksi kondensasi dimana dua atau lebih molekul bergabung menjadi satu molekul yang lebih besar. Senyawa kompleks yang terbentuk dan ion logam transisi merupakan katalisator, dan dalam prosesnya terjadi hibridisasi yang berbeda-beda untuk tiap logam. Struktur senyawa kompleks dapat dijelaskan melalui teori ikatan valensi, teori medan kristal dan teori orbital molekul (Sembiring dan Illim, 2008). Senyawa kompleks



dari



logam transisi sangat menarik terkait sifat



kimianya yang dapat diaplikasikan sebagai katalis



dalam fasa homogen dan



heterogen. Sifat-sifat logam pusat seperti muatan, tingkat oksidasi, konfigurasi elektron dan geometri memberikan pengaruh pada reaktifitas senyawa kompleks tersebut. Katalis senyawa kompleks logam transisi dengan rumus umum [M(L)n]x[A]y] dimana M adalah ion logam pusat, L adalah ligan lemah dan A adalah anion lawan berdaya koordinasi lemah atau sama sekali non koordinasi (Syukri dkk., 2013). Tembaga banyak digunakan pada berbagai barang elektronik, misalnya kabel, kumparan, dan lain-lain. Logam tembaga pada barang-barang tersebut mengandung kadar tembaga yang cukup tinggi. Sehingga, biasanya bekas tembaga dari barang-barang tersebut diolah kembali menjadi logam tembaga baru untuk digunakan pada barang elektronik lagi. Hal itu memunculkan ide pengolahan limbah tembaga untuk diolah menjadi bentuk yang lain dalam rangka peningkatan nilai guna. Salah satunya sebagai bahan baku pembuatan kristal CuSO4.5H2O (Fitrony, 2013).



III. METODOLOGI PRAKTIKUM



A. Waktu dan Tempat Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis, 26 Mei 2016 pada pukul 10.00 – 12.30 WITA dan bertempat di Laboratorium Kimia Anorganik, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo, Kendari. B. Alat dan Bahan 1. Alat Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah gelas kimia 600 mL dan 100 mL, gelas ukur 10 mL, erlenmeyer 100 mL desikator, pipet ukur 5 mL, pipet tetes, filler, spatula, timbangan analitik, corong, hot plate, batang pengaduk, lemari asam, statif dan klem.



2. Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah terusi (CuSO4.5H2O), amonia (NH3), etanol (C2H5OH), es batu, alumminium foil, akuades (H2O), ammonium sulfat ((NH4)2SO4), tisu dan kertas saring.



C. Prosedur Kerja 1. Pembuatan Garam Kompleks Cu(NH3)4SO4.H2O 4 mL NH3 pekat - diencerkan dengan 3 mL H2O - diaduk Terbentuk kristal - ditambahkan 2,5 gram terusi - ditambahkan 8 mL etanol - dimasukkan kedalam gelas kimia yang berisi es batu - disaring Kristal - dicuci 5 mL etanol - dikeringkan dalam desikator - ditimbang - dihitung rendamennya Rendamen = 172 %



Filtrat



2. Pembuatan Garam Rangkap Cu(SO4)2(NH4)2SO4.6H2O



2,5 g ammonium sulfat - dimasukkan ke dalam gelas piala yang berisi 15 mL akuades yang telah dihangatkan - ditambahkan 2,5 gram terusi - diaduk sambil dipanaskan - didinginkan pada suhu kamar - disaring



Kristal - dicuci dengan etanol - dikeringkan dengan oven - ditimbang - dihitung rendamennya Rendamen = 128,3 %



Filtrat



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN



A. Hasil Pengamatan 1. Data Pengamatan a. Pembuatan Garam Kompleks No



Perlakuan



Hasil pengamatan



1.



4 mL Ammonia + 3 mL akuades



2.



Larutan ammonia + 2,5 g terusi + diaduk + 8 mL etanol + didinginkian dalam wadah berisi es batu Kristal ditimbang



3.



Larutan ammonia Larut, berwarna biru tua dan terbentuk endapan Berat kristal + kertas saring = 5,504 gram



b. Pembuatan Garam Rangkap No



Perlakuan



Hasil pengamatan



1.



Larut, berwarna biru toska



2.



15 mL akuades dipanaskan + 2,5 gram ammonium sulfat + 2,5 g terusi Diuapkan sampai volumenya ½ dan didinginkan dalam suhu ruang dan disaring



3.



Kristal ditimbang



Terbentuk kristal



Berat kertas saring + Kristal = 6,421 g, berat kertas saring = 1,294 g



2. Analisis Data a. Garam Kompleks (Cu(NH3)4SO4.H2O)  Berat secara teori Diketahui : Berat CuSO4.5H2O Mr CuSO4.5H2O



= 2,5 gram = 249,5 gram/mol g = Mr



Mol CuSO4.5H2O



=



2,5 gram 249,5 gram/mol



= 0,01 mol



Ditanyakan : Berat Cu(NH3)4SO4.H2O = ? CuSO4.5H2O + NH4OH



Cu(NH3)4SO4.H2O



Mol Cu(NH3)4SO4.H2O = mol CuSO4.5H2O Massa Cu(NH3)4SO4.H2O = n × Mr = 0,01 mol × 245,5 gram/mol = 2,445 gram  Berat Praktek Berat praktek Cu(NH3)4SO4.H2O = 2,445 gram  Rendamen berat secara praktek  100% berat secara teori 4,21 gram = ×100% 2,445 gram = 172%



Rendamen =



b. Garam Rangkap Cu(NH2)2(SO4)2.6H2O  Berat secara teori Diketahui : Berat CuSO4.5H2O = 2,5 gram Berat (NH4)2SO4 = 1,7 gram Mr CuSO4.5H2O = 249,5 gram/mol g Mol CuSO4 5H2O = Mr = Mol (NH4)2SO4



= =



2,5 gram 249,5 gram/mol



= 0,01 mol



g Mr 2,5 gram 132 gram/mol



= 0,0189 mol



Ditanyakan : Berat Cu(NH4)2(SO4)2.6H2O = ? CuSO4.5H2O



+



(NH4)2SO4



Cu(SO4)2(NH4)2.6H2O



M 0,01 mol



0,0189 mol



T



0,01 mol



0,01 mol



0,0089 mol



0,01 mol



S



0,01 mol -



-



Berat Cu(NH4)2(SO4)2.6H2O = n × Mr = 0,01 mol × 399,5 gram/mol = 3,995 gram  Berat Praktek Berat praktek Berat Cu(NH4)2(SO4)2.6H2O = berat kertas saring dan kristal – berat kertas saring = 6,421 g – 1,294 g = 5,127 g



 Rendamen Rendamen



=



=



berat secara praktek  100% berat secara teori 5,127 gram 3,995 gram



×100 %



= 128,3 % B. Pembahasan Garam merupakan hasil reaksi antara senyawa asam dan senyawa basa, prosesnya menyebabkan proses netralisasi sehingga sejumlah asam dan basa murni yang ekivalen dicampur dan larutannya diuapkan menghasilkan suatu kristal yang tidak memiliki ciri-ciri khas suatu asam atau basa. Garam rangkap dibentuk jika dua garam mengkristal bersamaan dalam perbandingan mol tertentu, dan dalam larutan garam rangkap ion-ion komponennya akan terionisasi. Garam kompleks memiliki ikatan koordinasi yang dapat membentuk ion-ion, salah satunya adalah ion kompleks. Percobaan ini tentang pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat Cu(NH3)4SO4.H2O dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat Cu(SO4)2(NH4)2.6H2O. percobaan ini bertujuan untuk memberi gambaran tentang proses pembuatan kompleks tetra tembaga (II) sulfat monohidrat dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat. Percobaan pertama pada praktikum ini adalah pembuatan garam kompleks kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat Cu(NH3)4SO4.H2O. garam ini merupakan garam yang terbentuk karena terjadi suatu proses dimana ion atom pusat



dan ligan saling mengkompleks sehingga dapat terbentuk senyawa kompleks yang dapat menimbulkan warna. Perlakuan-perlakuan pada percobaan ini yaitu CuSO4.5H2O ditambahkan akuades menghasilkan warna biru tua. Penambahan akuades pada CuSO4.5H2O bertujuan untuk melarutkan CuSO4.5H2O, warna biru tua yang dihasilkan pada perlakuan berasal dari CuSO4.5H2O itu sendiri yang berwarna biru tua. Ditambahkan ammoniak. Tujuan ditambahkannya ammoniak adalah untuk membuat campuran tersebut menjadi suasana asam, karena ammoniak yang digunakan bersifat pekat dan mudah menguap. Larutan yang dihasilkan berwarna biru tua. Ammonia pekat bertindak sebagai ligan yang akan menggantikan ligan pergi (H2O). Ligan NH3 lebih kuat daripada H2O sehingga akan lebih mudah bagi NH3 untuk menggantikan H2O. percobaan ini melakukan penambahan etanol yang bertujuan untuk mengikat molekul air yang terdapat dalam larutan yang mungkin dapat menggangu proses pengendapan. Pada percobaan ini juga ditambahkan es batu. es batu yang bersifat dingin bertujuan agar mempercepat pembentukan ktistal. Endapan yang dihasilkan disaring, berat kristal yang dihasilkan adalah 4,21 gram adapun rendamennya yaitu 172 %. Percobaan kedua yaitu pembuatan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat Cu(SO4)2(NH4)2.6H2O. Garam ini terbentuk sebagai hasil reaksi antara CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4. Garam tembaga (II) sulfat pentahidrat (CuSO4.5H2O) berwarna biru sedangkan garam ammonium sulfat ((NH4)2SO4) berwarna putih. Hasil pencampuran tersebut menghasilkan larutan yang berwarna biru keruh. Warna biru keruh terjadi akibat campuran yang kurang sempurna (heterogen) tapi setelah melakukan proses pemanasan, kekeruhan tersebut



berangsur-angsur hilang dan membentuk larutan homogen berwarna biru. Percobaan ini menggunakan air. Air berfungsi sebagai pelarut, air mempunyai momen dipol yang besar yang dapat ditarik baik ke ion positif (kation) maupun ke ion negatif (anion) untuk menjadi ion hidrasi. Dari sifat air tersebut maka digunakan air sebagai pelarut karena garam tembaga (II) sulfat pentahidrat (CuSO4.5H2O) dan garam ammonium sulfat ((NH4)2SO4) dapat bereaksi dan larut dalam air serta tetap berupa satu spesies ion. Endapan yang dihasilkan disaring, berat Kristal yang dihasilkan adalah 5,127 gram adapun rendamennya yaitu 128,3 %. Hasil penimbangan kristal yang dilakukan jika dilihat secara praktek dan secara teori menunjukkan hasil yang sangat jauh perbedaannya. Percobaan pada pembuatan garam kompleks kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat Cu(NH3)4SO4.H2O berat kristal secara praktek sebesar 4,21 gram dan secara teori sebesar 2,445 gram, adapun rendamennya ialah 172 %.



Selanjutnya pada



pembuatan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat Cu(SO4)2(NH4)2.6H2O berat kristal secara praktek adalah 5,127 gram dan secara teori adalah 3,995 gram, adapun rendamennya ialah 128,3 %. Penyebab perbedaan yang sangat jauh ini di sebabkan karena dalam melakukan pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat Cu(NH3)4SO4.H2O dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat Cu(SO4)2(NH4)2.6H2O banyak melakukan



kesalahan-kesalahan



seperti



kurang



teliti



dalam



melakukan



pengamatan, pengambilan sampel yang tidak benar, reaksi yang tidak sempurna, adanya zat asing yang ikut bereaksi, reagen yang tidak murni mengandung zat pengotor, dan mungkin alat-alat yang digunakan kalibrasinya kurang memadai.



V. KESIMPULAN



Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan pada percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa proses pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat Cu(NH3)4SO4.H2O dan garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat Cu(SO4)2(NH4)2.6H2O yaitu percobaan pada garam kompleks menghasilkan kristal berwarna biru tua dengan berat rendamen sebesar 172 %. Garam kompleks dibuat dari senyawa kompleks lain campuran antara terusi yang bertindak sebagai penyedia atom pusat dan direaksikan dengan senyawa lainnya yaitu ammonia pekat. Garam rangkap menghasilkan kristal berwarna biru muda dengan berat rendamen sebesar 128,3 %. Garam rangkap dibuat dari senyawa kompleks lain, dalam hal ini adalah terusi yang bertindak sebagai penyedia atom pusat dan direaksikan dengan senyawa lainnya yaitu ammonium sulfat.



DAFTAR PUSTAKA



Elmila, I. dan Fahimah M. 2010. Peningkatan Sifat Magnetik Kompleks Polimer Oksalat [N(C4H9)4][MnCr(C2O4)3] Dengan Menggunakan Kation Organik Tetrabutil Amonium. Prosiding Kimia Fmipa. Sk-091304 . Fitrony, Rizqy F., Lailatul Q., dan Mahfud. 2013. Pembuatan Kristal Tembaga Sulfat Pentahidrat (CuSO4.5H2O) dari Tembaga Bekas Kumparan. Jurnal Teknik Pomits. 2 (1). Rivai, H. 1995. Asas Pemeriksaan Kimia. Universitas Indonesia Press. Semarang. Sembiring, Z. dan Illim. 2008. Teknik Kimia. Balai pustaka. Jakarta. Syukri, Emdeniz, Yetria, R., Admi, Hidayaturrahmat, Rika F.Y., Prieta R.P. dan Eka, M.S.D. 2013. Studi Spektroskopi Blending Garam Transisi MCl2 (M = Mn, Fe, Co dan Ni) dengan ZnO. Jurnal Sains. 11 (1).