(M. Owen) Penggaraman [PDF]

Citation preview

i



LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR PENGGARAMAN



Disusun Oleh : Nama



: M. Owen



NIM



: 191450039



Kelas



: PDN IB



Kelompok 1



Logistik Minyak dan Gas POLITEKNIK ENERGI DAN MINERAL AKAMIGAS KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL Cepu, November 2019



i



DAFTAR ISI DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1 1.2 Tujuan...................................................................................................... 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................... 2 BAB III METODOLOGI ................................................................................. 7 3.1 Peralatan yang Digunakan ....................................................................... 7 3.2 Bahan yang Digunakan ........................................................................... 7 3.3 Prosedur Percobaan ................................................................................. 7 BAB IV PEMBAHASAN.................................................................................. 9 4.1 Hasil Percobaan ....................................................................................... 9 4.2 Pembahasan ........................................................................................... 10 BAB V KESIMPULAN .................................................................................. 12 DAFTAR PUSTAKA TUGAS DAN PERTANYAAN



i



BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Asam dan basa merupakan dua senyawa kimia yang sering kita jumpai



dalam kehidupan sehari-hari. Asam dan basa cukup penting bagi kita. Secara umum zat -zat yang termasuk asam mempunyai beberapa ciri yaitu rasanya asam, pH < 7 misalnya asam sitrat pada jeruk dan asam cuka. Sedangkan basa pada umumnya mempunyai sifat licin, terasa pahit, pH > 7 misalnya pada sabun. Air merupakan elektrolit sangat lemah yang terionisasi menjadi ion H+ dan ion OH-. Dalam air, asam melepaskan ion H+ sedangkan basa melepaskan ion OH. Dalam air asam kuat dan basa kuat terionisasi seluruhnya. Sedangkan asam lemah dan basa lemah hanya terionisasi sebagian. pH larutan menyatakan konsentrasi H+ dalam larutan. Penetralan asam oleh basa menghasilkan air, menurut bronsted lowry asam merupakan donor proton (H+) dan basa merupakan akseptor proton (OH-).



1.2



Tujuan



Setelah melaksanakan percobaan ini diharapkan mahasiswa dapat: 1.



Dapat memahami reaksi penggaraman.



2.



Dapat mengetahui hasil dari reaksi penggaraman.



i



BAB II TINJAUAN PUSTAKA Garam adalah senyawa yang dihasilkan dari reaksi netralisasi antara larutan asam dan larutan basa. Larutan garam yang terbentuk memiliki sifat yang bervariasi, tergantung pada sifat asam dan sifat basa penyusun garam. Berikut ini adalah beberapa contoh reaksi pembentukan garam (dikenal pula dengan istilah reaksi penggaraman atau reaksi netralisasi) : HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) H2SO4(aq) + 2NH4OH(aq) → (NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l) HCN(aq) + Ba(OH)2(aq) → Ba(CN)2(aq) + 2H2O(l) H2CO3(aq) + Mg(OH)2(aq) → MgCO3(s) + 2 H2O(l) Reaksi kebalikan dari reaksi penggaraman dikenal dengan istilah reaksi hidrolisis. Reaksi hidrolisis adalah reaksi salah satu ion atau kedua ion larutan garam dengan air. Reaksi salah satu atau kedua ion larutan garam dengan air menyebabkan perubahan konsentrasi ion h+ maupun ion oh– dalam larutan. Akibatnya, larutan garam dapat bersifat asam, basa, maupun netral. Sebagaimana yang telah kita pelajari sebelumnya, kita mengenal dua jenis asam, yaitu asam kuat dan asam lemah. Demikian halnya dengan basa, kita mengenal istilah basa kuat dan basa lemah. A.



Teori Penggaraman I



1. Reaksi antara asam kuat dengan basa kuat Baik kation maupun anion, hanya terhidrasi oleh air, tidak mengalami reaksi dengan air. Dengan demikian, garam tersebut tidak terhidrolisis dalam air. Akibatnya, konsentrasi ion h+ tidak berubah terhadap konsentrasi ion oh–. Larutan garam bersifat netral. Larutan garam tersebut memiliki ph = 7.



2. Reaksi antara asam kuat dengan basa lemah Anion tidak mengalami hidrolisis dengan air, sebab anion berasal dari spesi asam kuat. Namun sebaliknya, kation yang berasal dari spesi basa lemah mengalami



ii



hidrolisis. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : NH4+(aq) + H2O(l) NH4OH(aq) + H+(aq) Hidrolisis kation yang berasal dari basa lemah menghasilkan ion h+. Akibatnya, konsentrasi ion h+ menjadi lebih tinggi dibandingkan konsentrasi ion oh–. Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis sebagian (parsial). Larutan garam tersebut bersifat asam dan memiliki ph < 7.



3. Reaksi antara asam lemah dengan basa kuat Kation tidak mengalami hidrolisis dengan air, sebab kation berasal dari spesi basa kuat. Namun sebaliknya, anion yang berasal dari spesi asam lemah mengalami hidrolisis. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : CN–(aq) + H2O(l) HCN(aq) + OH–(aq) Hidrolisis anion yang berasal dari asam lemah menghasilkan ion oh–. Akibatnya, konsentrasi ion oh– menjadi lebih tinggi dibandingkan konsentrasi ion h+. Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis sebagian (parsial). Larutan garam tersebut bersifat basa dan memiliki ph > 7.



4. Reaksi antara asam lemah dengan basa lemah Baik kation maupun anion, sama-sama mengalami hidrolisis, sebab keduanya berasal dari spesi lemah. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : NH4+(aq) + H2O(l) NH4OH(aq) + H+(aq) F–(aq) + H2O(l) HF(aq) + OH–(aq) Ternyata, hidrolisis kedua ion tersebut menghasilkan ion h+ maupun ion oh–. Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis total (sempurna). Sifat larutan yang dihasilkan bergantung pada perbandingan kekuatan asam lemah (Ka) terhadap kekuatan basa lemah (Kb).



Ada tiga kemungkinan perbandingan nilai ka terhadap kb : 1. Ka > Kb : sifat asam lebih mendominasi; larutan garam bersifat asam; ph larutan garam kurang dari 7



iii



2. Ka = Kb : sifat asam maupun basa sama-sama mendominasi; larutan garam bersifat netral; ph larutan garam sama dengan 7 3. Ka < Kb : sifat basa lebih mendominasi; larutan garam bersifat basa; ph larutan garam lebih dari 7 Persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung ph larutan masingmasing larutan garam adalah sebagai berikut : 1. Larutan garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat Ph = 7 2. Larutan garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah [H+] = {(kw/kb)([ion yang terhidrolisis])}1/2 3. Larutan garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat [OH–] = {(kw /ka)([ion yang terhidrolisis])}1/2 4. Larutan garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa lemah [H+] = {kw (ka / kb)}1/2



B.



Teori Penggarmaan II



Reaksi penggaraman II adalah reaksi pembentukan garam normal yang melibatkan reaksi oksidasi-reduksi (redoks) dengan reaktan berupa logam yang bereaksi dengan asam oksidator, asam non-oksidator, garam, maupun dengan air. Adapun logam yang direaksikan tidak bisa sembarang logam, ada ketentuannya yang disebut dengan deret Volta. Deret volta (dikenal juga sebagai deret Nerst) adalah sekumpulan logam yang disusun berdasarkan kenaikan nilai potensial standar reduksi-nya. Adapun urutan logam dalam deret Volta adalah:



K-Ba-Sr-Ca-Na-Mg-Al-Zn-Fe-Ni-Sn-Pb-(H)-Cu-Hg-Ag-Pt-Au



Semakin ke kanan, terjadi kenaikan nilai potensial standar reduksi yang mengakibatkan logam di sebelah kanan lebih mudah mengalami reduksi



iv



dibandingkan logam di sebelah kiri. Karena logam sebelah kanan mudah mengalami reduksi, maka otomatis logam tersebut bersifat sebagai oksidator. Semakin ke kanan, maka sifat oksidator dari logam semakin kuat. 1. Logam + Asam Non-Oksidator Asam Non-Oksidator adalah asam yang hanya mampu mengoksidasi logam menjadi kation dengan biloks terendah-nya saja. Asam yang tergolong asam nonoksidator adalah semua asam selain HNO3 pekat, HNO3 encer, H2SO4 pekat, dan aqua regia. Adapun syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam reaksi logam + asam non-oksidator adalah: -



Asam yang digunakan harus asam non-oksidator



-



Logam yang digunakan harus berada di sebelah kiri Hidrogen pada deret Volta



-



Jika logamnya memiliki lebih dari satu jenis bilangan oksidasi, maka garam yang dihasilkan adalah garam-o (garam dengan bilangan oksidasi terendah).



Contoh Reaksi Logam + Asam Non-Oksidator Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Mg + H2SO4 encer → MgSO4 + H2 2. Logam + Asam Oksidator Asam Oksidator adalah asam yang mampu menaikkan biloks. Biloks yang dinaikkan cukup signifikan. Asam oksidator bisa mengoksidasi logam (biloks = 0) menjadi kationnya dengan biloks tertinggi. Contoh asam oksidator adalah HNO3 pekat, HNO3 encer, dan yang terakhir adalah H2SO4 pekat. Dalam reaksinya, HNO3 pekat akan tereduksi menjadi gas NO2, HNO3 encer menjadi gas NO, dan H2SO4 pekat menjadi gas SO2. Syarat yang harus dipenuhi dalam reaksi logam + Asam Oksidator antara lain: -



Semua logam dapat bereaksi dengan Asam Oksidator, kecuali Pt dan Au



-



Beberapa non-logam juga bisa bereaksi dengan asam oksidator (khususnya HNO3 pekat). Contohnya adalah P4 dioksidasi menjadi H3PO4, S dioksidasi jadi H2SO4, C dioksidasi jadi CO2, As dioksidasi jadi H3AsO4, Sb dioksidasi



v



jadi H3SbO4, dan I2 dioksidasi jadi HIO3. -



Pada reaksi antara logam dengan Asam Oksidator akan dihasilkan garam dengan bilangan oksidasi yang tertinggi (garam –i). Akan tetapi hal ini tidak berlaku jika logam yang digunakan berlebihan.



-



Jika logam yang digunakan berlebihan, maka garam yang dihasilkan adalah garam –o (garam dengan bilangan oksidasi terendah).



-



Khusus untuk logam Sn, jika Sn bereaksi dengan HNO3 pekat akan menghasilkan Asam Metastanat dengan rumus molekul (H2SnO3)n



Contoh Reaksi Logam + Asam Oksidator Cu + 2H2SO4 pekat → CuSO4 + H2O + SO2 Cu + 4HNO3 pekat → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 2Fe + 6H2SO4 pekat → Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 n Sn + 4n HNO3 pekat → (H2SnO3)n + n H2O + 4n NO2 6Hg (berlebih) + 8HNO3 encer → 3Hg2(NO3)2 + 4H2O + 2NO P4 + 20HNO3 pekat → 4H3PO4 + 4H2O + 20NO2 S + 6HNO3 pekat → H2SO4 + 2H2O + 6NO2 C + 4HNO3 pekat → CO2 + 2H2O + 4NO2



i



BAB III METODOLOGI



3.1



Peralatan yang Digunakan



Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu: – Rak tabung reaksi – Tabung reaksi



3.2



Bahan yang Digunakan



Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu: –



Logam: Al ; Cu ; Fe ; dan Zn



–



Larutan HNO3 pekat



–



Larutan H2SO4 pekat dan H2SO4 5 %



–



Larutan HCl 5 %



–



Larutan KOH 5 %



–



Larutan BaCl2 5 %



–



Larutan MgCl2 5 %



–



Larutan Pb(NO3)2 5 %



–



Larutan ZnSO4 5 %



–



Larutan Na2CO3 5 %



–



Larutan CuSO4 0,1 M



3.3



Prosedur Percobaan



1.



Menyiapkan 12 tabung reaksi, masing – masing diberi tanda nomor.



Catatan: a.



Penambahan bahan kimia ke dalam tabung reaksi cukup dengan sistem tuang



ii



langsung dari botol bahan kimia. Setiap penambahan kira – kira 1/8 tinggi tabung reaksi. b.



Mengamati dan mencatat perubahan yang terjadi selama reaksi. Apakah timbul gas, timbul endapan (tuliskan warna endapannya) atau justru tidak timbul reaksi.



2.



Selanjutnya melakukan langkah kerja sebagai berikut: a. Tabung 1 diisi logam Al, kemudian ditambahkan larutan HCl. b. Tabung 2 diisi logam Al, kemudian ditambahkan larutan KOH. c. Tabung 3 diisi logam Cu, kemudian ditambahkan larutan HCl. d. Tabung 4 diisi logam Fe, kemudian ditambahkan larutan HCl. e. Tabung 5 diisi logam Zn, kemudian ditambahkan larutan HCl. f. Tabung 6 diisi logam Cu, kemudian ditambahkan larutan HNO3 pekat. g. Tabung 7 diisi logam Fe, kemudian ditambahkan larutan H2SO4 pekat. h. Tabung 8 diisi larutan BaCl2, kemudian ditambahkan larutan H2SO4. i. Tabung 9 diisi larutan MgCl2, kemudian ditambahkan larutan Pb (NO3)2. j. Tabung 10 diisi larutan CuSO4, kemudian ditambahkan larutan KOH. k. Tabung 11 diisi larutan ZnSO4, kemudian ditambahkan larutan KOH. l. Tabung 12 diisi endapan dari reaksi nomor 11, kemudian ditambahkan larutan KOH.



i



BAB IV PEMBAHASAN 4.1



Hasil Percobaan No 1



Zat yang direaksikan Al + HCl



Pengamatan Larutan tidak berubah warna dan tidak terjadi reaksi apapun.



2



Al + KOH



Larutan tidak berubah warna, tetapi bereaksi berupa gelembung.



3



Cu + HCl



Larutan tidak berubah warna dan tidak terjadi reaksi apapun.



4



Fe + HCl



Larutan tidak berubah warna dan tidak terjadi reaksi apapun.



5



Zn + HCl



Larutan tidak berubah warna, tetapi bereaksi berupa gelembung yang sedikit.



6



Cu + HNO3 pekat



Larutan berubah warna menjadi hijau dan dinding tabung reaksi berwarna coklat karena dikotori gas yang bereaksi.



7



Fe + H2SO4 pekat



Larutan tidak berubah warna tetapi bereaksi berupa gelembung.



8



BaCl2 + H2SO4



Terdapat endapat halus berwarna putih di dasar tabung reaksi.



9



MgCl2 + Pb (NO3)2



Terapat endapat berbentuk kristal berwarna putih di dasar tabung reaksi.



10



CuSO4 + KOH



Larutan berubah warna menjadi hijau dan tidak terjadi reaksi



ii



apapun. 11



ZnSO4 + KOH



Terdapat endapat berwarna putih



12



Endapan No. 11 + KOH



Warna larutan tidak berubah tetapi endapat yang tersebar disekeliling larutan dan larut kembali.



4.2



Pembahasan



Dari hasil percobaan yang dilakukan, dapat diketahui: -



Ketika logam Al ditambahkan larutan HCL yang bersifat asam, tidak terjadi reaksi apapun.



-



Ketika logam Al ditambahkan larutan KOH, terjadi reaksi berupa logam Al yang terus mengeluarkan gelembung-gelembung kecil.



-



Ketika logam Cu ditambahkan larutan HCL, tidak terjadi reaksi apapun.



-



Ketika logam Fe ditambahkan larutan HCL, tidak terjadi reaksi apapun.



-



Ketika logam Zn ditambahkan larutan HCL, pada logam Zn keluar gelembung dengan jumlah sedikit.



-



Ketika logam Cu ditambahkan larutan HNO3 pekat, warna larutan berubah menjadi hijau serta gas berwarna coklat yang menempel di dinding tabung reaksi.



-



Ketika logam Fe ditambahkan H2SO4 pekat, terjadi reaksi berupa gelembung yang tidak banyak.



-



Ketika larutan BaCl2 ditambahkan larutan H2SO4, terjadi reaksi berupa endapat garam yang halus di dasar tabung reaksi.



-



Ketika MgCl2 ditambahkan larutan Pb(NO3)2, terjadi reaksi berupa endapan garam berbentuk kristal kasar di dasar tabung reaksi.



-



Ketika larutan CuSO4 ditambahkan larutan KOH, larutan tetap berwarna hijau



iii



seperti warna CuSO4 sebelumnya tetapi larutan CuSO4 yang digunakan bukan 5%, tetapi 0,1 M. -



Ketika larutan ZnSO4 ditambahkan larutan KOH, terjadi reaksi berupa endapat serta larutan yang berubah menjadi keruh.



-



Ketika endapat dari larutan ZnSO4 yang ditambahkan larutan KOH tadi ditambahkan larutan KOH, terjadi reaksi berupa endapat yang tersebat dan larut kembali.



i



BAB V KESIMPULAN Pada praktikum yang telah dilaksanakan, dapat disimpulkan bahwa penggaraman merupakan reaksi netralisasi yang dapat terjadi antara: -



Logam + Asam Non-Oksidator



-



Logam + Asam Oksidator



-



Garam + Asam kuat encer



-



Garam + Garam, Garam + Basa kuat Hasil reaksi juga bermacam -macam, seperti berupa gas,, endapan, bahkan



juga bisa tidak terjadi reaksi apa-apa.



i



DAFTAR PUSTAKA Masel, R. I. 2002. Chemical Kinetics and Catalysis. A John Wiley & Sons, Inc. New York, United States of America. Oxtoby, D.W. Gillis, H.P., Nachtrieb, N.H. (2001) Prinsip-prinsip Kimia Modern. Edisi ke-4. Jilid 1. Diterjemahkan oleh S.S. Achmadi. Jakarta:Erlangga. Syukri, S. 1999. Kimia Dasar. Jilid 2, 468-475. Bandung : ITB. Suwardi dkk. 2009. Panduan Pembelajaran Kimia Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Utami, Budi dkk. 2009. KIMIA Untuk SMA/MA Kelas XI Program Ilmu Alam. Jakarta:Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.



i



TUGAS DAN PERTANYAAN A.



Tugas Selesaikanlah tugas-tugas berikut untuk melengkapi laporan sementara



percobaan ini! 1.



B.



Tuliskan persamaan reaksi dari masing-masing reaksi yang terjadi! -



Al + 2HCl → AlCl2 + H2



-



Al + KOH → AlCl2 + H2



-



Cu + 2HCl → CuCl2 + H2



-



Fe + 2HCl → FeCl2 + H2



-



Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2



-



Cu + 4HNO3 pekat → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2



-



Fe + 2H2SO4 pekat → FeSO4 + 2H2O + SO2



-



BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl



-



MgCl2 + Pb(NO3)2 → PbCl2 + Mg(NO3)2



-



CuSO4 + 2KOH → K2SO4 + Cu(OH)2



-



ZnSO4 + 2KOH → K2SO4 + Zn(OH)2



-



K2SO4 + KOH → K2SO4 + KOH



Pertanyaan Setelah melaksanakan percobaan ini, jawablah pertanyaan-pertanyaan



berikut ini: 1.



Bagaimanakah hasil percobaan Anda, apakah sudah memenuhi teori Kimia? Jelaskan alasannya!



ii



Ya, hasil percobaan telah memenuhi teori penggaram I dan teori penggaraman II. Untuk reaksi pada nomor 1,3,4,dan 5 merupakan reaksi penggaraman II dengan reaksi : Logam + Asam Non-Oksidator → Garam + H2 Untuk reaksi pada nomor 6 dan 7 juga merupakan reaksi penggaraman I tetapi Asam yang digunakan pada reaksi tergolong kedalam asam oksidator. Pada reaksi 8, 9, 10, 11, dan 12 terjadi reaksi penggaraman II, dengan reaksi pada tabung reaksi nomor 8 berupa : Garam + Asam kuat encer → Garam + Asam Pada tabung reaksi nomor 9 : Garam MZ + Garam PQ → Garam MQ + Garam PZ Pada tabung reaksi nomor 10 dan 11 : Garam MZ + Basa LOH → Garam LZ + Basa MOH



2.



Kesalahan-kesalahan apakah yang mungkin Anda perbuat selama melakukan percobaan ini? Bagaimanakah cara mengeliminasi kesalahan tersebut? Kesalahan yang mungkin kami perbuat adalah memasukkan HNO3 pekat atau H2SO4 pekat secara tidka hati-hati, karena bila tidak hati-hati larutan tersebut bisa mengenai kulit dan menyebabkan kulit terbakar. Cara mengeliminasinya adalah menggunakan sarung tangan pada saat mengambil larutan dan juga berhati hati ketika menuangkannya.