Garam Rangkap Dan Kompleks

PERCOBAAN VI PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS DAN GARAM RANGKAP

1. TUJU TUJUAN AN PERC PERCOB OBAA AAN N 1.1

Mempelajari pembuatan garam rangkap Kupri Ammonium Sulfat dan garam kompleks Tetraammintembaga (II) Sulfat monohidrat.

1.2.

Mempelajari Mempelajari sifat-sifat sifat-sifat garam garam rangkap rangkap Kupri Kupri Ammon Ammonium ium Sulfat dan garam kompleks Tetraammintembaga (II) Sulfat monohidrat.

II. DASAR TEORI 2.1.

Ion Kompleks

Suatu kompleks didefinisikan sebagai ion yang tersusun dari atom  pusat yang mengikat secara koordinasi sejumlah ion atau molekul netral yang dikenal sebagai ligan. (Cotton, 1989) Ion Ion komp komple leks ks terd terdir irii dari dari ion ion loga logam m yang yang dike dikeli lili ling ngii oleh oleh seju sejuml mlah ah liga ligan n yang yang beru berupa pa mole moleku kull atau atau ion ion yang yang memp mempun unya yaii  pasangan elektron bebas. Pada umumnya ion logam yang membentuk  ion kompleks dan mempunyai orbital d kosong pada ikatan yang terjadi antara ion logam dan ligan adalah kovalen koordinasi. Berdas Berdasark arkan an ikatan ikatan valens valensi, i, ikatan ikatan pada pada ion komple kompleks ks terjadi terjadi karena adanya tumpang tindih orbital ligan yang berupa molekul atau ion yang mempunyai pasangan elektron bebas dengan ion yang masih kosong. (Syarifudin, 1994) 2.2. 2.2.

Pemb Pemben entu tuka kan n Komp Komple leks ks

Suatu ion (molekul) kompleks terdiri dari satu ion (atom) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom pusat itu. Atom pusat

ini ditandai dengan bilangan koordinasi, suatu angka bulat yang menunjukkan jumlah ligan (monodentat) yang dapat membentuk  kompleks yang stabil dengan atom pusat. Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ruangan yang tersedia sekitar atom/ion yang disebut bulatan koordinasi yang masing-masing dapat terhuni 1 ligan monodentat. Susunan logam-logam sekitar ion pusat adalah simetris. Menurut G.N Lewis (1916), ketika menguraikan teorinya tentang ikatan-ikatan kimia yang didasarkan atas pembentukan pasangan elektron,

menerangkan

pembentukan

kompleks

terjadi

karena

 penyumbangan suatu pasangan elektron seluruhnya oleh satu atom ligan kepada atom pusat. Salah satu fenomena yang paling umum yang muncul bila ion kompleks terbentuk adalah perubahan warna dalam larutan. Suatu fenomena lain yang penting yang sering terlihat bila kompleks terbentuk adalah kenaikan kelarutan, banyak endapan bisa melarut karena pembentukan kompleks. (Vogel, 1079)

2.3.

Pembuatan Senyawa Kompleks

Untuk membuat senyawa kompleks harus diperhatikan agar  hasilnya cukup banyak dan cara yang baik untuk mengisolasinya. Caracara isolasi itu antar lain : a. Penguapan pelarut dan pendinginan larutan yang pekat dalam campuran pendingin es garam.  b. Penambahan pelarut yang bercampur dengan pelarut semula, tetapi tidak melarutkan zat terlarut. c. Untuk mempercepat kristalisasi yaitu dengan pendinginan dan  penambahan kristal zat terlarut. d.

Bila kompleks berupa kation, ke dalam larutan dapat ditambahkan anion yang dapat menyebabkan terjadinya endapan dan sebaliknya. (Sukardjo, 1992)

2.4.

Garam Kompleks dan Garam Rangkap

Beberapa garam dapat mengkristal dari larutannya dengan mengikat sejumlah molekul air sebagai hidrat. Contoh: CuSO 4,5H2O, FeSO4.7H2O dan Al2(SO4)3.9H2O. Bentuk struktur dalam kristal terdiri atas kation terhidrat dan anion terhidrat, seperti Cu(H2O)42+ dan SO4(H2O)2- dalam CuSO4,5H2O. Selain itu banyak dijumpai ion logam transisi dengan molekul atau ion ynag terikat lebih kuat daripada molekul air. Contohnya, Co(NH 3)63+ dan Fe(CN)63-. Garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks misalnya Heksaaminkobalt(II)

Klorida,

Co(NH3)6Cl3

dan

Kaliumheksaaminferat(III), K 3Fe(CN)5. Garam rangkap adalah garam kristalin ynag mempunyai dua anion atau kation yang berbeda. Pembentukan garam rangkap terjadi apabila dua garam mengkristal  bersama-sama dalam perbandingan tertentu. Garam rangkap memiliki struktur sendiri dan tidak harus sama dengan struktur garam komponennya,

misalnya

garam

alumina

KAl(SO4)2.12H2O

dan

Ferroaluminiumsulfat Fe(NH3)2(SO4).6H2O. Garam rangkap dalam larutan akan terionisasi menjadi ion-ion komponennya (biasanya terhidrat). Garam rangkap dan garam kompleks yang dibuat dalam pelarut air dan terionisasi menjadi ion-ion yang tidak sama persis jenisnya sehingga kedua jenis garam tersebut mempunyai sifat yang berbeda, misalnya kelarutannya, warna larutan, dan daya hantar listrik. (Ahmadi, 1994)

2.5.

Teori Kristalisasi

Kritalisasi adalah salah satu cata untuk memurnikan padatan yang masih kotor, sebagai pelarut umumnya air, prinsip yang digunakan disini adalah zat yang larut dalam air panas kelarutannya lebih besar  dari pada dalam air dingin : •

Kristalisasi dengan pendinginan

•

Kristalisasi dengan penguapan

•

Kristalisasi dengan salting out (Austin 1986)

2.6.

Kompleks Werner dan Kompleks Logam Karbonil

Kompleks Werner adalah kompleks yang tidak berisi ikatan logamkarbon dan kompleks sianida.Untuk membuat senyawa-senyawa kompleks yang harus diingat adalah hasilnya harus cukup banyak, adapun cara-cara isolasinya adalah : •

Penguapan pelarut dan pendingin larutan yang pekat dalam campuran pendingin es garam, kristalisasi dapat dipercepat dengan  penambahan sedikit kristal senyawa yang bersangkutan dan dengan menggores dinding bejana bagian dalam.

•

Penambahan pelarut yang bercampur dengan pelarut semula, tetapi tidak melarutkan zat yang terlarut. Pendingin, penambahan kristal zat terlarut dapat mempercepat kristalisasi.

•

Bila

kompleksnya

berupa

kation

kedalam

larutan

dapat

ditambahkan anion yang dapat menyebabkan terjadinya endapan dan sebaliknya. Kompleks logam karbonit adalah kompleks yang  paling sedikit berisi satu ikatan logam kation. Senyawa golongan ini tidak mempunyai sifat garam. Seperti golongan kompleks Werner dan bersifat kovalen umumnya larut dalam  pelarut non polar, mempunyai blok lebur dan titik didih rendah. Pembuatan kompleks golongan ini dapat yang dilakukan dengan cara destilasi, sublimasi, dan proses kromatografi. (Sukardjo, 1992)

2.7.

Kompleks Inert dan Labil

Suatu kompleks disebut labil bila ligannya dapat diganti dengan ligan lain secara cepat, disebut inert bila penggantian ini berjalan secara

lambat. Walaupun biasanya kompleks yang stabil bersifat inert dan kompleks yang tidak stabil bersifat labil, namun sebenarnya antara keduanya tidak ada hubungan. Ini disebabkan karena labilitas merupakan sifat kinetic dan stabilitas merupakan sifat thermodinamik. Stabilitas kompleks ditentukan oleh energi reaksi, yaitu beda antara energi hasil reaksi dan pereaksi. Bila energi reaksi ini besar, berarti hasil reaksi stabil. Labilitas kompleks ditentukan oleh beda energi senyawa tersebut dentat kompleks aktif. Bila energi ini besar, reaksi lambat, kompleks bersifat inert. (Sukardjo, 1992)

2.8.

Kimiawi Ion Akuo dan Larutan Akuo

Di antara bebagai kristal, hidrat lainnya sulfat biru CuSo 4.5H2O yang paling dikenal. Ia dapat terhidrasi menjadi zat anhidrat yang  benar-benar

putih.

Penambahan

ligan

kepada

larutan

akuo

menyebabkan pembentukan kompleks dengan pertukaran molekul air  secra berurutan, Dengan NH3, misalnya spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+… [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. (Cotton,1989)

2.9.

Senyawa Kompleks

Senyawa kompleks merupakan senyawa yang molekul-molekulnya tersusun dari gabungan dua molekul atau lebih molekul yang sudah  jenuh. Pembuatan dari kompleks-kompleks logam biasanya dilakukan dengan molekul-molekul atau ion-ion tertentu. Penelitian-penelitian  pertama selalu memakai amoniak dan zat yang terjadi disebut logammamine. Kemudian ternyata, bahwa anion-anion seperti CN-,  NO2-, NCS-, dan Cl- juga membentuk kompleks dengan logam-logam. (Sukardjo, 1992) Suatu ion atau molekul kompleks, terdiri dari atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom pusat itu. Jumlah relative

komponen-komponen

ini

dalam

kompleks yang stabil nampak 

mengikuti stoikiometri tertentu. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi yaitu suatu angka yang dapat menunjukan jumlah ligan yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengan satu atom pusat. Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ruangan yang tersedia sekitar  atom ion pusat dalam apa yang disebut bulatan koordinasi yang masingmasing dapat dihuni oleh suatu ligan. (Vogel,1990)

2.10.

Ligan

Ligan adalah molekul netral yang merupakan donor elektron. Beberapa ligan yang umum adalah F -, Cl-, Br -, CN -, NH 3, H 2O, CH3OH, OH-, ligan-ligan seperti ini bila menyumbang sepasang elektronnya kepada sebuah atom ligan disebut ligan monodentat (ligan bergigi satu), contohnya NH 3, Cl-, CN-. Ligan yang mempunyai dua atom donor yang dapat melekat pada sebuah logam disebut ligan bidentat , misalnya etilendiamin dan ion oksalat, sedangkan ligan yang mempunyai dua atau lebih atom donor  yang secara bersamaan dapat mengikat satu atom logam disebut ligan  polidentat , misalnya ligan tri-kuadripenta dan heksadentat. (Brady, 1992)

2.11.

Kristalisasi

Kristalisasi adalah cara untuk memurnikan padatan yang masih kotor sebagai pelarut umumnya air, prinsip yang digunakan zat yang larutdalam air panas kelarutannya lebih besar daripada dalam air dingin. Ada 4 macam proses kristalisasi, yaitu: 1. Kristalisasi dengan Pendinginan Berlaku untuk zat yang memiliki perubahan daya larut besar  terhadap perubahan suhu. 2. Kristalisasi dengan Penguapan

Berlaku untuk larutan yang mempunyai perubahan daya larut kecil terhadap perubahan suhu sehingga bila temperature diubah relative  besar maka kristal yang akan terbentuk sedikit. 3. Kristalisasi Adiabatis Merupaka gabungan dari a dan b. Metode ini sering disebut metode vakum. Maksud dari pendinginan adalah memperkecil daya larut. Sedangkan penguapan bertujuan membuat tekanan total dan  permukaan lebih kecil dari tekanan uappada suhu tersebut, sehingga

perubahan

keadaan

ini

secara

adiabatis

karena

 pendinginan terjadi karena penguapan sistem itu sendiri. 4. Kristalisasi dengan Salting Out Pengeluaran garam dari larutan dengan penambahan zat baru ke dalam laruatn dengan tujuan menurunkan daya larut solvent terhadap solute, diusahakan dalam keadaan suhu dan tekanan tetap, daya larut solventterhadap solute akan turun sehingga elepaskan zat baru yang memiliki daya larut lebih besar dalam solvent daripada solute awal. (Cahyono, 1991)

III. METODE PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat 

3 buah tabung reaksi besar dan kecil



1 buah gelas ukur 50 mL



1 buah gelas ukur 10 mL



2 buah gelas beker 100 mL



2 set gelas arloji



1 set pompa vakum



1 set pemanas

3.1.2. Bahan 

kristal kupri sulfat pentahidrat



kristal ammonium sulfat



etil alkohol

3.2. Skema Kerja 1. Pembuatan garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O 4,99 g CuSO 4.5H2O + 2,64 g (NH 4)2SO4 Gelas Beker  Penambahan 10 mL akuades Pemanasan sampai larut sempurna Pendinginan dan pendiaman satu malam Pendinginan dengan water bath Pendekantiran Kristal Kertas Saring Pengeringan

Hasil

Filtrat

Penimbangan dan Perhitungan 2. Pembuatan garam kompleks Cu(NH3)4SO4(H2O) 8 mL Larutan NH 3 15 M

0,02 mol CuSO 4.5H2O

Cawan Penguapan

Gelas Arloji

Pengenceran dengan 5 mL akuades Pencampuran Pengadukan hinggal larut sempurna Campuran Gelas Beker  Penambahan 8 mL etanol Penutupan dengan gelas arloji Pendiaman satu malam Pengadukan Pendekantiran Kristal

Filtrat

Kertas Saring Pencucian dengan 3 mL campuran NH 3 dengan etanol (1 : 1) Pencucian dengan 5 mL etanol Penyaringan dengan pompa vakum Penimbangan Penentuan mol NH3 yang diperlukan Hasil

3. Perbandingan beberapa sifat garam tunggal, garam rangkap, dan garam tunggal

1 mL CuSO 4 Tabung Reaksi Penambahan akuades 2 mL Pengamatan perubahan yang terjadi Penambahan tetes demi tetes NH3 Pengamatan perubahan yang terjadi Hasil

Garam Rangkap (hasil perlakuan 1)

Garam Kompleks (hasil perlakuan 2)

Tabung Reaksi

Tabung Reaksi

Pelarutan masing-masing dalam 5 mL akuades Pembandingan warna larutan Pengenceran setiap larutan dengan 20 mL akuades Pencatatan perubahan warna Hasil

Garam Rangkap (hasil perlakuan 1)

Garam Rangkap (hasil perlakuan 2)

Tabung Reaksi

Tabung Reaksi

Pemanasan masing-masing tabung reaksi Pencatatan perubahan warna Hasil