331033287-Laporan-3-Sintesis-Urea-Hidrogen-Peroksida.docx

PERCOBAAN 3 Sintesis Urea-Hidrogen Peroksida Aviv Sigit Cahyono (10513035) Della Valentina H. (10514026) ( 10514026) Kelompok D-2

Hidrogen peroksida mereduksi KMnO 4 menjadi

I. Pendahuluan

Senyawa hidrogen peroksida (H 2O2), dapat

Mn2+  dalam suasana asam, dengam persamaan

mengoksidasi atau mereduksi berbagai macam

 berikut:

senyawa anorganik maupun senyawa organik  pada kondisi reaksi tertentu. Senyawa H2O2

2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ H2O + 5 O2 (Eᵒsel = 0,81 V)

dapat mengoksidasi ion Fe 2+  menjadi Fe3+, ion

Berdasarkan perbandingan mol antara KMnO4 dan

2-

2-

2 Mn2+ + 8

SO3   menjadi SO4   dalam suasana asam.

H2O2  pada persamaan reaksi di atas, kadar H2O2

Kemudian KMnO 4 direduksi menjadi Mn 2+ oleh

dalam sampel padatan UHP dapat ditentukan.

H2O2  pada kondisi asam. Hidrogen peroksida

Dalam titrasi, larutan KMnO4  digunakan sebagai

 banyak digunakan dalam berbagai industri

titran. Perubahan warna larutan yang diamati pada

kimia. Hidrogen peroksida merupakan bahan

titik ekivalen adalah dari tidak berwarna menjadi

kimia yang ramah lingkungan, karena H 2O2

merah muda, yang menandakan bahwa MnO 4-

mudah terdekomposisi menjadi H 2O dan gas O2

tereduksi menjadi Mn2+. Tujuan percobaan ini

secara spontan dalam larutan.

adalah melakukan sintesis kristal urea-hidrogen

2 H2O2 2 H2O + O2 ( ΔHᵒ = -98,2 kJ/mol)

 peroksida (UHP), menentukaan hasil

Untuk menstabilkan H 2O2 adalah mereaksikan

UHP

H2O2 dengan urea, yang akan menghasilkan

 permanganometri.

 padatan urea-hidrogen peroksida (UHP) yang

Padatan UHP terbentuk dengan adanya ikatan

II. Bahan kimia, peralatan, dan cara kerja Bahan Kimia Bahan kimia yang diperlukan dalam percobaan ini

hidrogen

Reaksi

meliputi: hidrogen peroksida (H 2O2) 30 %, mangan

 pembuatan padatan UHP relatih mudah dan

dioksida (MnO2), urea (CON2H4) larutan standar

murah dan kemampuan sebagai oksidator mirip

KMnO4, 0,02 M.

dengan H2O2. Kadar H2O2  dalam sampel UHP

Peralatan

kualitatif dan analisa kuantitatif kadar H2O2 dalam

relatif lebih stabil dibandingkan larutan H2O2.

hasil

antara

sintesis

urea

dapat

analisis

dan

H2O2.

ditentukan

hasil

sintesis

dengan

metode

titrasi

dengan

Peralatan yang diperlukan dalam percobaan ini

menggunakan metoda titrasi permanganometri.

meliputi: gelas kimia 100 mL, buret 25 mL,

labu takar 100 mL, pipet seukuran 10 mL, pipet tetes, filter, termometer dan lain-lain. Cara Kerja Bagian 1: Sintesis Urea-Hidrogen peroksida (UHP)

a. Larutan H2O2 30 % sebanyak 3,4 mL dipipet dengan

menggunakan

pipet

seukuran,

kemudian larutan tersebut dipindahkan ke

 b. Padatan urea ditimbang sebanyak 1,2 g, kemudian dimasukkan ke dalam larutan H 2O2 diaduk

sampai

padatan

urea

larut

seluruhnya.

sampai

150-200 suhu

60ᵒC.

mL

dan

Air

dipanaskan

tersebut

akan

digunakan sebagai penangas air.

urea dicelupkan ke dalam penangas air di atas, leher labu erlenmeyer dijepit dengan klep. Kemudian, larutan tersebut dipanaskan untuk beberapa menit sampai larutan menjadi Perhatikan:

jangan

sampai

air

 penangas masuk ke dalam labu erlenmeyer. e. Setelah

larutan

menjadi

jernih,

larutan

 pindahkan pada kaca arloji agar pelarut dapat mesetenguap secara perlahan-lahan sampai adanya kristal yang terbentuk jarum. f. Setelah

proses

kristalin

selesai,

tabung reaksi dan dilarutkan dengan 2-3 mL air. Sedikit padatan MnO2  dimasukkan ke dalam

gas O2 yang terbentuk Bagian 3: Analisis Kuantitatif

a. Disiapkan 1 set alat untuk titrasi (buret, klep,

dengan larutan standar KMnO4 0,02 M  b. Padatan

UHP

hasil

sintesis

ditimbang

sebanyak 0,62 g dengan teliti, kemudian

gelas kimia mL dan dilarutkan dengan 50 mL aqua dm. Kemudian ditambahkan 5 mL H2SO4 saat di erlenmeyer. c. Larutan tersebut dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL dan diencerkan dengan air sampai tanda batas. Larutan tersebut dipipet sebanyak 10 mL dan dipindahkan ke labu erlenmeyer

dikeringkan. Setelah kering, kristal hasil

50

mL.

Kemudian

dititrasi

dengan larutan standar KMnO4  0,02 M sampai warna larutan menjadi merah muda. d. Larutan

kristal

tersebut diletakkan pada kertas saring dan

ditimbang.

sebanyak 0,1 g dan dan dimasukkan ke dalam

 padatan UHP tersebut dimasukkan ke dalam

d. Erlenmeyer yang berisi campuran H2O2 dan

 jernih.

Sebagian kristal hasil sintesis tersebut ditimbang

statip) dan dipasang dengan baik. Buret diisi

c. Gelas kimia 250 mL diisi dengan air kran sebanyak

Bagian 2: analisis Kualitatif

tabung reaksi tersebut dan diamati gelembung

dalam labu erlenmenyer 10 mL

dan

g. Amati bentuk kristal UHP hasil sintesis dengan menggunakan mikroskop. Kemudian deskripsikan bentuk kristalnya.

blanko

H 2 O2 .

1

mL

H 2 O2

dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL dan diencerkan dengan air sampai tanda batas. Larutan tersebut dipipet, dipindahkan ke labu erlenmeyer dan ditambahkan 5 mL H 2SO4. Kemudian dititrasi dengan larutan standar

KMnO4 0,02 M. Dicatat volume KMnO 4

Untuk titrasi H2O2

yang digunakan untuk titrasi tersebut.

Volume H2O2  = 1 mL, diencerkan 100 mL

e. Titrasi larutan UHP dan larutan dilakukan sebanyak 2 kali.

yang dititrasi 5 mL H 2O2 dititrasi dengan

III. Data Pengamatan dan Pengolahan Data

KMnO4 sebesar 21,4 mL.

Data Pengamatan

Pengolahan Data: Reaksi yang terjadi

I.

Sintesis Urea-Hidrogen Peroksida (UHP)

2 MnO4- + 5 H 2O2 + 6 H +

Massa urea = 1,2 gram

8 H2O + 5 O2

Larutan H2O2 35% yang digunakan = 3,4 mL

Mol H2O2 saat volumenya 5 mL

Massa kristal UHP yang diperoleh 0,8721 gram. Kristal UHP berwarna bening dan  berbentuk jarum. II. Analisis Kualitatif Urea-Hidrogen

KMnO4  0,0217 M diperoleh hasil volume

5

=  mol MnO42 5

=   [MnO4-] x Volume MnO 42 5

=  0,0217 M x 10,4 mL 2

Kristal yang terbentuk sebanyak 0,1 gram

= 0,5642 mmol Mol H2O2 saat volumenya 100 mL

ditambahkan air = kristal larut (bening)

= 20 x mol H 2O2 saat V.H2O2 5 mL

Krital UHP + air + MnO 2 = larutan berubah

= 20 x 0,5642 mmol

warna menjadi abu-abu kehitaman, dan

= 11,284 mmol

terbentuk gelembung-gelombung gas. Gas

Mol H2O2 saat volumenya 1 mL

yang terbentuk ini adalah gas O 2.

= mol H2O2 saat volumenya 100 mL

Peroksida (UHP)

III. Analisis Kuantitatif Kristal Urea-Hidrogen

= 11,284 mmol karena cuma diencerkan

Peroksida (UHP)

Massa H2O2 = mol H2O2 x Mr H2O2

Massa kristal UHP yang digunakan

= 11,284 x 10 -3 mol x 34 gram/mol

adalah 0,62 gram

= 0,3836 gram

Kristal dilarutkan menggunakan air

Massa 1 mL H2O2 = ρ x v

ditambah 5 mL H 2SO4 dan dititrasi KMnO4

= 1,11 gram/mL x 1 mL

0,0217 M.

= 1,11 gram

Titran ke1 2

V KMnO4 (mL) 10,5 10,3

Vrata’’ = 10,4 mL

Perubahan warna

Bening Bening

Merah muda Merah muda

2 Mn2+ +

% H2O2 dalam 1 mL H2O2 =

0,3836  1,11 

 x 100 % = 34,5585 %

% rendemen kristal UHP CO(NH2)2 + H2O2 Mol CO(NH2)2 =

UHP

   

=

1,2 

IV. Pembahasan

60,06 

Pada percobaan ini, telah berhasil disintesis = 0,0199 mol

Urea-Hidrogen Peroksida (UHP), kemudian menganalisis kristal UHP yang terbentuk secara

Mol UHP = mol urea = 0,0199 mol

kualitatif maupun kuantitatif. Pada kristal UHP Massa teoritis UHP = mol UHP x Mr UHP

disintesis dari H2O2  dan urea. Reaksi yang terjadi adalah akan terbentuk ikatan hidrogen

= 0,0199 mol x 94,07 gram/mol

antara H2O2 dan urea. Ikatan hidrogen yang = 1,8719 gram % rendemen UHP =

=

0,8721 gram 1,8719 

terbentuk seperti di bawah ini:  ℎ   

 x 100 %

 x 100 %

= 46,589 % Perhitungan Kuantitatif Kristal UHP

Mol H2O2 saat Volume 10 mL Kristal UHP memiliki kelebihan dibandingkan

5

=  x mol KMnO4 2

dengan H2O2. Dimana kristal H2O2  memiliki

5

sifat oksidator yang mirip dengan urea dan UHP

=  x 0,0217 M x 10,4 mL = 0,5642 mmol 2

lebih

Mol H2O2 saat V. 100 mL = 10 x mol H 2O2

stabil

dibandingkan

H 2O2,

hal

ini

dikarenakan pada senyawa UHP terdapat ikatan

saat V. 10 mL = 5,642 mmol

hidrogen dengan adanya ikatan hidrogen ini

Mol H2O2 saat V-Nya 1 mL = mol H 2O2

mengakibatkan energi ikat masing-masing atom

saat V-Nya 100 mL (diencerkan) = 5,642 mmol

di dalam UHP meningkat yang membuat senyawa

Massa H2O2 = 5,642 mmol x 34 mg/mmol = 191,828 mg = 0,191828 gram Kadar H2O2 dalam UHP = = 30,94 %.

0,191828  0,62 

UHP

menjadi

stabil.

Sedangkan

senyawa H2O2  tidak terdapat ikatan hidrogen, sehingga ikatan antar atom dalam senyawa  x100 %

H2O2  lebih lemah dan senyawa H 2O2  mudah terdekomposisi menjadi H2O dan O2. Pada sintesis kristal UHP diperoleh massa kristal UHP yang diperoleh 0,8721 gram. Kristal yang diperoleh  jarum.

berwarna

bening

dan

berbentuk

Pada kualitatif, kristal hasil sintesis larut

mempercepat reaksi yang terjadi. Pada senyawa

sempurna di dalam air. Hal ini karena senyawa

H2O2 akan mereduksi KMnO4  menjadi Mn2+

urea dan senyawa H2O2  larut baik di dalam air

sehingga ketika seluruh H 2O2  telah bereaksi

dan

akan

akan

dilakukan

terjadi

ikatan

hidrogen.

penambahan

kehitaman) terbentuk

adanya pada

 penambahan

MnO 2

gelembung tabung

MnO2 

(berwarna gas

terbentuk

warna

merah

muda

yang

menandakan adanya senyawa KMnO 4. Pada

yang

 percobaan ini diperoleh kadar H2O2 dalam UHP

Tujuan

adalah 30,94 % sedangkan literatur kadar H 2O2

mengkatalisis

dalam UHP adalah 36,1715 %. Reaksi yang

reaksi.

untuk

Ketika

 penguraian H2O2 menjadi H2O dan O2. Sehingga

terjadi

akan terbentuk gas O2  pada tabung reaksi dan

 permanganometri adalah 2 MnO 4- + 5 H2O2 + 6

dapat dengan mudah untuk diamati. Larutan

H+

 pada

Persen senyawa H2O2  dalam 1 mL H 2O2

tabung

reaksi

berwarna

abu-abu

pada

kadar

H2O2  dengan

metode

2 Mn2+ + 8 H2O + 5 O2.

kehitaman, dan adanya gelembung-gelombung

diperoleh

gas O2. Reaksi yang terjadi:

rendemen kristal UHP dalam percobaan ini

MnO2 + H2O2 MnO3- + H2O2

MnO3- + H2O

dengan

melakukan

titrasi

H2O2  didapatkan redoks

34,5585

%

dan

persen

diperoleh sebesar 46,589 %. Persen rendemen

MnO2 + O2 + H2O

Pada kuantitatif, kadar

sebesar

dengan

kristal UHP yang diperoleh masih sanagt kecil hal ini karena terjadi kesalahan-kesalahan dalam  praktikum antara lain: reaksi yang terjadi pada

KMnO4.

 pencampuran

Ketika dilakukan titrasi dengan larutan standar

terjadi

KMnO4 pada labu erlenmeyer larutan berwarna

kesalahan ketika penambahan senyawa kimia

merah muda pada 2 tetes penambahan larutan

dalam percobaan, dan adanya pengotor di dalam

KMnO4. Padahal belum mencapai titik ekivalen.

larutan sehingga diperoleh massa kristal yang

Keadaan ekivalen artinya secara stoikiometri

kecil dan sebagainya.

titran dan titer tepat habis bereaksi yang

V. Kesimpulan

 biasanya ditandai dengan perubahan warna

Dari

indikator. Kemudian labu erlenmeyer yang

Peroksida diperoleh massa kristal UHP adalah

 berwarna merah muda dipanaskan agar warna

0,8721 gram. Pada analisis kualitatif diperoleh

merah muda hilang. Hal ini terjadi karena di

hasil

labu erlenmeyer masih ada senyawa yang belum

kehitaman,

 bereaksi sempurna sehingga indikator bekerja

gelombung gas O 2. Pada analisis kualitatif UHP

secara prematur artinya belum bekerja secara

diperoleh % H2O2  dalam 1 mL H2O2 adalah

sempurna atau maksimal dan perlu dilakukan

34,5585 %, % rendemen kristal UHP adalah

 pemanasan. Pemanasan ini berfungsi untuk

pereaksi-pereaksi

secara

sempurna/maksimal,

percobaan

dimana

kimia

Sintesis

larutan dan

terjadi

Urea-Hidrogen

berwarna

terbentuk

belum

abu-abu

gelembung-

46,589 %, dan kadar H 2O2  dalam UHP adalah 30,94 %. VI. Daftar Pustaka Canham,

Geoff

Rayner.

Descriptive

Inorganic

Chemistry. 2nd ed. W. H. Freeman and Company: new York. 1999.  p. 273 Housecroft, C.E., Sharpe, A.G. (2005). Inorganic Chemistry, 3nd ed. Pearson- prentice Hall. Vogel. Analisis Anorganik Kualitatif. Edisi Kelima. PT. Kalman Media Pustaka: Jakarta. 1979. Hal 207211.

Asisten: Aisyah