Laporan Praktikum Kimia Anorganik i

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK I HIDROGEN A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM  Tujuan : Mempelajari cara pembuatan dan sifat hydrogen  Hari, tanggal : Rabu, 17 Maret 2010  Tempat : Laboratorium Kimia Dasar Lantai III, Fakultas MIPA, Universitas Mataram

B. LANDASAN TEORI Hidrogen berasal dari bahasa latin hydrogenium atau bahasa Yunani hydro yaitu air dan genes yang berarti pembentukan. Hidrogen telah digunakan bertahun-tahun sebelum akhirnya dinyatakan sebagai unsur yang unik oleh Cavedish pada tahun 1776. Hidrogen diperkirakan membentuk komposisi lebih dari 90% atom-atom di alam semesta (sama dengan tiga perempat masa alam semesta). Unsur ini ditemukan di bintang-bintang dan memainkan peranan yang penting dalam memberikan sumber energi jagad raya melalui reaksi-reaksi proton-proton dan siklus karbon-nitrogen. Proses fusi atom-atom hydrogen menjadi helium di matahari menghasilkan jumlah energi yang sangat besar. Hydrogen dalam bnetuk cair sangat penting untuk bidang penelitian suhu rendah (cryogenics) dan studi uperkonduktivitas karena titik cairnya hanya 20 derajat di atas 0 Kelvin (Porwoko, 2001: 321). Hydrogen adalah unsur tersederhana terdiri dari satu proton dan satu elektron, dan paling melimpah di lam semesta. Di bumi kemelimpahannya ketiga setelah oksigen dan silikon sekitar 1% massa semua unsur di bumi. Sebagian besar hydrogen di bumi ada sebagai air. Karena kepolarannya dapat berubah dengan mudah antara hidrida (H-), atom (H) dan proton (H+), hydrogen juga membentuk berbagai senyawa dengan banyak unsur termasuk oksigen dan karbon. Oleh karena itu, hydrogen sangat penting dalam kimia (Saito, 2008: 55). Karena unsur hydrogen di dapat di laam sebagai senyawanya, maka molekul H2 harus disediakan atau dibuat dari senyawanya. Di laboratorium bahan utamanya yaitu air dan asam. (1) Elektrolisis air dengan electrode Pt/C dan katalisator elektrolit garam Na 2SO4 akan menghasilkan gas hydrogen pada ruang katode dan oksigen pada ruang anode menurut persamaan reaksi berikut:

Katode : 2H2O(l) + 2e → 2OH- (aq) + H2(g) Anode

: 2OH-(aq)

→ H2O(l) + 1/2 O2(g) +2e

(2) Reaksi logam dengan asam akan menghasilkan garam dan hydrogen, dengan serat logam M haruus terletak di sebelah kiri (H). pada deret tegangan Nernst Volta (deret elektrokimia) dan asamnya bersifat nonoksidator. (3) Reaksi beberapa logam dengan air, yaitu: 2K(s)+2H2O(l) → 2KOH(aq) + H2(g), reaksi terjadi sangat hebat di dalam air dingin. 2Na(s)+H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) (reaksi hebat dalam air dingin). Reaksi Ca(s)+H2O(l) → Ca(OH)2(aq) +H2(g) (reaksi berlangsung dalam air panas). Dalam industri/perdagangan, gas hydrogen dibuat antara lain sebagai berikut yaitu dengan proses Bosch yaitu uap panas dialirkan melalui karbon sebagai pereduksi pada temperatur tonggi. Kemudian terjadi reaksi lebih lanjut menurut persamaan reaksi: C(s) + H2O(l) → CO (g) + H2(g) CO(g) + H2O (g) → CO2(g) + H2(g) Gas CO2 yang terjadi dapat dipisahkan dengan mengalirkan campuran gas ini ke dalam air dengan tekanan tinggi atau ke dalam larutan karbonat; maka gas CO2 akan larut dalam air atau mengendap sebagai karbonat, sedangkan gas H2 lolos (Sugiyarto, 2003 : 6.7). Pada suhu kamar hydrogen adalah gas tak berwarna, tak berbau, tak berasa. Gas ini berupa dwiatom dan terdiri atas molekul nonpolar yang tersusun oleh dua atom hindrogen yang diikat dengan ikatan kovalen. Untuk memutuskan ikatan 1 mol H 2 menjadi atom H diperlukan energi 103 kkal. Karena proses disosiasi ini adalah endotermis, maka kecepatannya bertambah dengan naiknya suhu. Pada 4000K dan tekanan 1 atm sekitar 60% H2 terdisosiasi. Ketika H2 bereaksi salah satu tahapan adalah terputusya ikatan H-H. karena diperlukan energi yang besar pada tahap ini maka energi aktivasinya adalah sangat tinggi sehingga reaksi H2 lambat. Sebagian besar senyawa hydrogen mengandung H+ atau H-. Potensial inisasinya sebesar 13, 06 e.v., sekitar dua setengah kali potensial ionisasi sodium afinitas elektronnya adalah 0,72 e.v., atau seperlima dari klor(Agus, 2002 : 3). Hydrogen berada dalam lebih banyak senyawa dibandingkan unsur-unsur lainnya, tetapi tidak semua senyawa tersebut sama memadai sebagai bahan awal untuk pengadaaan H2(g). senyawa yang paling banyak digunakan, tentunya, ialah senyawa yang paling banyak jumlahnya,

yaitu air (H2O). Hanya sedikit senyawa yang dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya melalui pemanasan sampai suhu sedang, tetapi tidak termasuk H 2O. bahkan pada suhu 2000oC, kurang dari 1%, air terurai menjadi H 2 dan O2. Suatu teknik yang telah lama digunakan oleh ahli-ahli kimia bila peruraian tidak mungkin secara termal ataupun dengan metode-metode kimia lain adalah elektrolisis, yaitu peruraian dengan arus lstrik. Reaksi yang berlangsung adalah: 2H 2O(l)→ 2H2(g) +O2(g) (Petrucci, 1999: 99-100). Reaksi-reaksi lainnya dalam proses pembentukan hidrogw adalah sebagai berikut: Cara industri : (a) Elektrolisis air yang sedikit diasamkan yaitu 2H 2O(l) → 2H2(g)+O2(g); (b) 3Fe(pijar) + 4H2O(l)→ Fe3O4(s) + 4H2(g); (c) 2C(pijar) +2H2O(g) →2H2(g)+2CO(g). sedangkan cara laboratorium adalah : (a) mereaksikan gas metana dengan uap air pada suhu tinggi dan katalis terhadap rekasinya adalah: CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g) CO(g) + H2O(l) → CO2(g) + H2(g) Campuran gas H2 dan CO2 dapat dipisahkan bila dialirkan ke dalam air kapur sebab CO 2 akan bereaksi dengan air kapur menjadi CaCO 3(padat), (b) menarik oksigen dari molekul air pada suhu 1000oC; (c) mereaksikan logam dengan Eoko>0 ditambah asam kuat encer, contohnya : Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) +H2(g); larutan HCl dapat pula diganti dengan H2SO4, sehingga reaksinya menjadi: Zn(s)+H2SO4→ZnSO4(aq) + H2(g); (d) merewaksikan logam amfoter dengan basa kuat dengan reaksi: Zn (s) +NaOH → Na2ZnO2(aq) +H2(g) 2Al(s) + 6NaOH(aq) → 2Na3AlO3(aq) + 3H2(g) (Rigden, 2002: 343). Logam seng, cadmium, dan raksa dianggap tidak sepenuhnya sebagai unsur transisi karena orbital d-nya terisi penuh. Elektron valensinya terisi dua elektron (s2), maka bilangan oksidasi yang tertinggi adalah +2. bilangan oksidasi seng dan cadmium hanya +2, sedangkan raksa +1 dan +2. logam seng dan cadmium menyerupai perak bersifat reaktif dan larut dalam asam yantg bukan pengoksidasi (Newton, 1994: 325). Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4 + H2(g) Logam Zn (seng) dapat dibuat dan diuji dari bijih seng (yang mengadung ZnS dan ZnCO 3), direduksi dengan karbon, dan dapat pula dengan mengelektrolisis larutan ZnSO 4. Logam seng

dipakai untuk melindungi besi dan baja, seperti atap seng, yaitu plat besi yang dilapisi dengan seng. Pelapisan itu disebut galvanizing. Lapisan itu dapat melindungi dengan dua cara. Pertama, uap air atau CO2 bereaksi dengan Zn membentuk Zn2(OH)2CO3 yang menghalangi oksidasi dan uap air bereaksi dengan seng di bagian bawah. Kedua, bila lapisan itu tembus, maka seng masih dapat terlindungi oleh besi dengan aksi elektrolitik. Seng lebih mudah teroksidasi dibandingkan dengan besi. Sehingga besi tetap sebagai katoda dan seng sebagai anoda (Syukri, 1999: 627628). Banyak kesamaan sifat-sifat fisika dan kimia unsur-unsur golongan 2 dengan unsur-unsur golonagn 12, terutama berkaitan dengan kemiripan karakter konfigurasi elektron, ns2 untuk golongan 2 dan (n-1) d10 ns2. dalam beberapa hal logam zink juga mirip dnegan aluminium, misalnya kationnya bersifat asam Lewis kuat dan terhidrolisis dalam air menghasilkan lautan asam dan logamnya bersifat amfoterik : (Sugiayarti, 2003: 5.80). Zn(s) + 3H3O+(aq) + 2H2O (l) → [Zn(H2O)4]2+ (aq) + H2(g) Zn(s) + OH- (aq) + 2H2O (l) → [Zn(OH)4]2- (aq) + H2(g) Aluminium termasuk unsur yang banyak terdapat di kulit bumi. Umumnya aluminium ditemukan bergabung dengan silikon dan oksigen, seperti dalam alumininosilikat, yang terdapat dalam karang sebagai granit dan tanah liat. Logam aluminium berwarna putih, mengkilat, mempunyai titik leleh tinggi yaitu sekitar 660 oC, moderat lunak dan lembek lemah jika dalam keadaan murni, tetapi menjadi keras dan lunak jika dibuat paduan dengan logam-logam lain. Densitasnya dangat ringan sebesar 2,73 gcm-3. aluminium merupakan konduktor panas dan konduktor listrik yang baik, namun sifat ini lebih rendah dibandingkan dengan sifat konduktor tembaga. Atas dasar sifat-sifat tersebut, logam aluminium sangat banyak manfaatnya. Dalam industri rumah tangga, misalnya untuk peralatan masak/dapur, dalam induustri makanan misalnya untuk pembungkus makanan, kaleng minuman, pembugkus pasta gigi dan lain sebagainya. Serbuk aluminium terbakar dalam api menghasilkan debu awan aluminium oksida menurut persamaan reaksi: 4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s). logam aluminium bersifat amfoterik, bereaksi dengan asam kuat membebaskan gas hydrogen, dan dengan basa membentuk aluminat dan gas hydrogen menurut persamaan reaksi: (Sugianto, 2003: 4.3-4.5).

2Al(s) + 6H3O+(aq) → 2Al3+(aq) + 6H2O(l) + 3H2(g) 2Al(s) + OH-(aq) + 6H2O(l)→ 2[Al(OH)4]-(aq) +3H2(g)

C. ALAT DAN BAHAN  Alat  Tabung reaksi  Sumbat berlubang  Pipa u  Pipa kaca dan pipa karet  Klem  Statif  Pemanas spiritus  Bak air (gelas kimia besar)  Penjepit tabung reaksi  Pipet tetes  Penjepit pipa karet (klem pipa karet) 

Bahan  Aluminium (Al)  Larutan asam sulfat (H2SO4) 1M  Larutan tembaga (II) sulfat (CuSO4) 2M  Larutan natrium hidroksida (NaOH) 0,5 M  Seng (Zn)  Aquades (H2O)  Tissue  Kertas label  Korek api

D. SKEMA KERJA a. Pembuatan Hidrogen dan Asam 2 keping seng (Zn) -dimasukkan dalam tabung reaksi + larutan CuSO4 (beberapa tetes) Zn + CuSO 4 Ditutup dengan sumbat berlubang dan corong + pipa kaca + 3 ml larutan H2SO4 Unjung pipa dimasukkan dalam tabung reaksi penuh air Gas hasil reaksi

Setelah terisi gas, tabung reaksi diangkat Dekatkan api pada tabug reaksi

Hasil diamati b.

Pembuatan Hidrogen dan Basa Kuat 2 keping Aluminium + 5 ml NaOH 0,5 M Dimasukkan dalam tabung reaksi yang disusun dengan pipa Al + NaOH Al + NaOH ∆ Dibakar gas yang keluar dari pipa

Hasil diamati E. HASIL PENGAMATAN Pembuatan Hidrogen dan asam

No 1

Percobaan

Hasil pengamatan

Penambahan CuSO4 pada 2

 Zn (seng) memiliki warna putih mengkilap

keping Zn di dalam tabung

(silver), ketika ditambahkan dengan larutan

reaksi

CuSO4 (berwarna biru tua) belum terjadi perubahan menyeluruh, larutan tidak mengalami perubahan warna begitu pula Zn. Hanya saja, timbul

adanya

sedikit

gelemmbung

di

permukaan larutan dalam tabung reaksi 2

Penambahan H2SO4 ke dalam tabung

reaksi

yang

berisi

larutan CuSO4 dan Zn

 Setelah ditambahkan larutan H2SO4, larutan CuSO4 yang semula berwarna biru tua lamakelamaan berubah warna menjadi biru muda dan akhirnya menjadi jernih (bening). Proses perubahan warna ini akan lebih cepat tejadi jika pada proses penambahan Zn dengan CuSO4, lartan H2SO4 secepatnya ditambahkan. Akan tetapi, jika rentan waktu penambahan larutan H2SO4 ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan CuSO4 dan Zn lama, maka CuSO4 dan Zn akan terlebih dahulu bereaksi membentuk lapisan

yang

menghambat

proses

penguraian/perubahan warna larutan dalam tabung. Meskipun demikian, proses penguraian yang lambat, lama-kelamaan semakin cepat terjadi sehingga larutan dalam tabung menjadi bening (larutan CuSO4).  Pada proses penguraian, lama kelamaan logam di bagian bawah tabung reaksi berubah warna menjadi merah bata agak kecoklatan (seperti keropos)

yang

menandakan

reaksi

telah

berlangsung. 3

Pembentukan

gas

yang

mengalir melalui pipa.

 Pada proses reaksi yang terjadi, pada pipa, tabung reaksi

lama-kelamaan timbul adanya

gelembung udara dengan jumlah semakin banyak. 4

Terbentuknya gelembung dari

 Pada proses terkumpulnya gas pada pipa, tabung

hasil reaksi yang mengalir

reaksi, gas yang ada dialirkan dan dibakar

melalui pipa menuju tabung

dengan ujung pipa kaca didekatkan pada spiritus

reaksi,

maka pada ujung kaca timbul nyala api (ewarna

dilanjutkan

denga

B. Pembuatan Hidrogen dan Basa Kuat

No 1

Percobaan Penambahan larutan NaOH

Hasil Pengamatan 

pada Al

Pada prosesnya, larutan NaOH yang semula bening, setelah dimasukkan ke dalam Al menimbulkan / menyebabkan larutan menjadi sedikit keruh.

2

Proses pemanasan campuran



(Al + NaOH)

Pada prosesnya, larutan semakin berubah menjadi berwarna putih keruh dan timbul banyak

gelembung.

pembakaran/pemanasan

Yang

jika

lebih

dilakukan lama

lagi

menyebabkan gelembung keluar melalui pipa kaca yang kemungkinan gelembung yang keluar akan berbahaya karena dapat menimbulkan letupan dan dapat mempengaruhi hasil. 3

Proses pembakaran gas pada



ujung pipa

Pada proses pembakaran gas yang keluar dari ujung pipa kaca, menimbulkan nyala api pada ujung pipa kaca, yang membuktikan adanya gas



hydrogen yang terbakar dan bukan kaca. Nyala api yang dihasilkan cukup besar dan bertahan cukup lama dibandingkan dengan percobaan pertama.

4

Akhir pembakaran



Terdapat sisa aluminium berwarna hitam dan larutan yang berwarna keruh.

F. ANALISIS DATA Persamaan Reaksi Pembuatan Hidrogen dan Asam

 

 

Persamaan reaksi pada proses penambahan larutan CuSO4 ke dalam keeping Zn Zn(s) + CuSO4(aq) → Zn2+ + Cu + SO42Persaan reaksi pada proses penambahan H2SO4 ke dalam campuran Zn dan CuSO4 Cu + Zn2+ + H2SO4 → Cu(s) (merah bata) + 2ZnSO4(aq)(bening) + H2(g)(gelembung) Persamaan Reaksi Pembuatan Hidrogen dan Basa Kuat Al(s) + 3OH- → Al(OH)3(s) Al(s) + 2NaOH (aq) + 6 H2O → 2[Al(OH)4]-(aq) + Na+ + 3H2(g)

G. PEMBAHASAN Hydrogen adalah unsur yang terdiri dari satu proton dan satu elektron, dan paling melimpah di lam semesta. Karena hydrogen di dapat di alam semesta sebagai senyawanya yang artinya hydrogen tidak tersedia secara langsung dalam bentuk H 2, maka molekul H2 harus dibuat dalam bentuk senyawanya. Pembuatan hydrogen terdiri dari 2 cara, yaitu cara industri dan cara laboratorium. Pada praktikum hydrogen ini bertujuan untuk mempelajari cara dan juga sifat-sifat dari hydrogen. Pada percobaan hydrogen ini bertujuan untuk mempelajari cara pembuatan dan juga sifat-sifat dari hydrogen. Pada percobaan ini terdiri dari 2 bagian yaitu pada percobaan pertama dengan mereaksikan antara logam dengan larutan asam, sedangkan pada percobaan kedua dilakukan dengan cara mereaksikan antara logam dengan larutan basa kuat yang dilanjutkan dengan proses pembakaran. Pada pecobaan pertama, yaitu proses mereaksikan antara asam dengan logam, bahan yang digunakan adalah logam Zn, larutan CuSO4 dan larutan H2SO4. Pada percobaan pertama ini, diawali dengan proses penambahan larutan CuSO4 ke dalam tabung reaksi yang berisi ogam Zn. Berdasarkan hasil pengamatan, Zn ketika ditambahkan dengan larutan CuSO 4 belum menunjukkan adanya perubahan secara jelas dan menyeluruh, hanya saja timbul adanya sedikit gelembung di permukaan larutan dalam tabung raksi yang menandakan bahwa reaksi mulai terjadi. Setelah ditambahkan dengan larutan H2SO4, larutan dalam tabung reaksi yang semula berwarna biru tua lama-kelamaan berubah warna menjadi biru muda dan akhirnya larutan menjadi bening (jernih). Proses perubahan warna ini akan lebih cepat terjadi jika pada proses penambahan Zn dengan CuSO4, larutan H2SO4 ditambahkan secapatnya. Akan tetapi, jika rentang waktu penambahan H2SO4 cukup lama, maka CuSO4 dan Zn akan terlebih dahulu bereaksi membentuk lapisan yang menghambat proses penguraian atau perubahan warna dan reaksi yang terjadi. Meskipun demikian, proses penguraian yang lambat lama-kelamaan berjalan dengan baik.

Berdasarkan hasil pengamatan, reaksi yang terjadi dalam percobaan tersebut adalah sebagai berikut: Zn(s) + CuSO4(aq) → Zn2+ + Cu + SO42(1) Cu + Zn2+ + H2SO4 → Cu(s) (merah bata) + 2ZnSO4(aq)(bening) + H2(g)(gelembung) (2) Dari persamaan reaksi tersebut, pada proses pertama terjadi reaksi redoks (reduksioksidasi). Dimana dengan adanya penambahan larutan CuSO4 ke dalam logam Zn akan menyebabkan logam Zn teroksidasi dan melepaskan 2 elektron membentuk Zn 2+ sedangkan larutan CuSO4 akan terurai menjadi Cu2+ dan SO42-, dimana Cu2+ yang terurai akan tereduksi menjadi Cu. Teroksidasinya Zn menjadi Zn2+ dan tereduksinya Cu2+ menjadi Cu dikarenakan adanya perbedaan energipotensian sel standar (Eosel) antara Zn dengan Cu. Dimana Eosel Cu lebih besar dibandigkan dengan Zn. Sehingga Cu lebih cenderung tereduksi sedangkan Zn lebih cenderung teroksidasi. Pada percobaan selanjutnya (reaksi kedua), dengan adanya penambahan H 2SO4 reaksi lama-kalamaan semakin cepat berlangsung. Hal ini ditandai dengan terdapatnya banyak gelembung yang terbentuk dari reaksi tersebut. Hal tersebut dikarenakan dengan adanya penambahan H2SO4 yang merupakan asam kuat, maka akan menyebabkan penguraian antarion yang semakin cepat dan semakin banyak. Ini juga dikarenakan H2SO4 yang merupakan asam kuat, akan terurai sempurna di dalam larutan menjadi ion-ionnya yaitu ion H + dan SO42-. Dimana dengan adanya penguraian H2SO4 ini mengacu terbentuknya energi kinetic yang semakin besar terhadap ion-ion Zn dan CuSO4, sehingga energi tumbukan antarion dalam proses pengikatan membentuk senyawa baru menghasilkan energi dan tekanan yang sangat besar ditandai dengan terbentuknya gelembung. Sedangkan tekanan yang terbentuk akan menekan gas H2 dari hasil reaksi melewati pipa karet menuju tabung reaksi kedua yang ada pada gelas kimia besar. Semakin meningkatnya reaksi yang terjadi, maka semakin banyak gelembung dan gas yang dihasilkan. Gas hydrogen yang melewati pipa karet, dengan adanya tekanan yang tinggi akan mendesak tabung reaksi pada tabung deaksi kedua, sehingga volume air dalam tabung reaksi berkurang. Di dalam proses kedua, terbentuknya H2 karena proses penguraian ion-ion dari arutan H2SO4 dengan Zn2+ yang telah mengalami proses oksidaso. Terbentuknya ZnSO4 ditandai oleh terjadinya perubahan warna larutan yang menjadi bening. Sedangkan warna logam yang berubah menjadi coklat dan ada pula yang menjadi merah bata menunjukkan adanya ion Cu 2+ yang telah tereduksi menjadi Cu. Pada prinsipnya logam Zn terurai (teroksidasi) menjadi Zn yang berikatan dengan SO42- membentuk larutan. Sedangkan ion Cu2+ akan tereduksi dan mengendap menjadi

Cu yang ditandai dengan perubahan warna logam menjadi merah bata. Selain itu, dari hasil penguraian ion H+ yang merupakan kation dengan terlepasnya elektron yang dimilikinya, untuk dapat stabil maka ion H+ harus berikatan. Kecenderungan ion H+ untuk berikatan adalah dengan membentuk ikatan kovalen dengan cara pelepasan proton dan pemakaian bersama elektron dengan unsur sejenisnya yaitu membentuk molekul H2. Pada percobaan selanjutnya, setelah gas di dalam tabungt reaksi kedua (dalam gelas kimia besar) cukup terisi ogas yang didapatkan dari oendesakan air oleh reaksi kimia yang terjadi, maka gas tersebut dikeluarkan melalui pipa kaca yang di bagian ujung dari pipa kaca tersebut dibakar dengan menggunakan korek api atau spiritus. Hal ini bertujuan untuk mengetahui atau membuktikan bahwa gas yang ada adalah H2. Berdasarkan hasil pengamatan terdapat adanya nyala api pada ujung kaca denga gas yang keluar memiliki cirri-ciri tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna erta tidak larut dalam air menunjukkan bahwa gas yang dihasilkan benar-benar H2. Dari hasil percobaan ini diperoleh nyala api yang kecil dengan nyala yang tidak bertahan lama. Hal ini disebabkan adanya kesalahan dalam praktikum akibat masuknya air ke dfalam pipa U. sehingga volume gas yang keluar hanyalah sedikit akibat terdesak oleh air yang masuk. Pada percobaan kedua, yaitu dengan mereaksikan antara aluminium dengan basa kuat. Pada percobaan ini digunakan logam Al dan bukan Zn , karena logam aluminium lebih mudah teroksidasi dibandingkan dengan Zn karena memiliki Eosel yang lebih rendah dibandingkan dengan Eosel pada logam Zn. Kecenderungan ini disebabkan proses percobaan menggunakan larutan basa kuat. Yang maan, dibandingkan dengan asam kuat, basa kuat lebih sukar untuk bereaksi atau terurai dengan logam untuk menghasilkan H2. Sehingga prosdes ini digunakan logam yang mudah terurai atau teroksidasi seperti Al. dalam prosesnya, percobaan ini dibantu oleh pembakaran yang bertujuan untuk meningkatkan energi ionisasi atau energi kinetic sehingga proses pembentukan senyawanya dapat berjalan lebih cepat. Berdasarkan hasil pengamatan, setelah ditambahkan larutan NaOH ke dalam logam Al beberapa saat setelah pembakaran timbul gelembung (buih) yang cukup banyak dengan warna larutan putih keruh. Jika dilakukan pemanasan lebih lama lagi buih yang terbentuk akan keluar melalui pipa kaca akibat adanya tekanan tinggi yang dihasilkan pada proses pemanasan yang mana, jika terkena api akan menimbulkan letupan. Timbulnya perubahan warna dikarenakan terbentuknya ion kompleks [Al(OH)4]- dan terurainya ion Na+ (dari larutan NaOH) dengan perubahan warna menjadi putih keruh. Meskipun demikian, pada proses ini aluminium tidak terurai seluruhnya mejadi ion kompleks [Al(OH)4]-,hal ini ditunjukkan oleh masih adanya

kepingan logam Al yang berwarna hitam. Sehingga reaksi yang terjadi merupakan reaksi reversible karena masih terdapatnya reaktan yang direaksikan. Sedangkan buih yang terbentuk merupakan gas H2 yang masih bergabung dengan NaOH. Pada proses pembuktian adanya gas H 2 diperoleh nyala yang lebih besar dan bertahan lama, dimana gas yang keluar tidak berbaun tidak berwarna dan berasa. Nyala api yang lebih besar ini sesuai dengan persamaan reaksi, dimana koefisien hasil reaksi untuk H2 jauh lebih besar dibandingkan dengan percobaan pertama. Selain itu, gasa yang dihasilkan pastinya memiliki jumlah yang lebih banyak dibandingkan dengan jumlah gas H2 yang dihasilkan pada percobaan pertama. H. PENUTUP  Kesimpulan 1. Sifat hydrogen adalah tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna dan tidak larut 2.

dalam air. Hydrogen dapat diperoelh secara laboratorium dnegan cara mereaksikan antara

3. 4.

logam dengan asam mauun mereaksikan logam dengan basa kuat. Pada percobaan pertama H2 diperoleh melalui proses reaksi reduksi-oksidasi. H2 yang diperoleh dapat dibuktikan dari timbulnya nyala api pada ujung pipa kaca

5.

yang dialirkan gas hasil reaksi. Gas yang dihasilkan pada percobaan kedua lebih banyak dibandingkan dengan gas pada percobaan pertama. Hal ini dapat dilihat dari nyala api yang dihasilkan pada percobaan kedua yang lebih besar dan bertahan lama dibandingkan dengan nyala api pada percobaan pertama.

 Saran 1. Pada percobaan yang dilakukan dibutuhkan dalam menggunakan alat-alat yang 2. 3.

berbahan dasar kaca pada proses pembakaran karena sangan mudah pecah. Berhati-hati pada saat mereaksikan senyawa yang bersifat asam kuat. Dibutuhkan kehati-hatian pad asaat proses pembakaran gas maupun pemanasan campuran.

KIMIA BELERANG A. PELAKSAAN PRAKTIKUM Tujuan : mempelajari beberapa modifikasi belerang Mempelajari sifat hydrogen sulfide dan sifat asam sulfat Hari, tanggal : Rabu, 24 Maret 2010 Tempat: Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III, Fakultas MIPA, Universitas Mataram. B. LANDASAN TEORI Belerang adalah unsur yang ditemukan dalam keadaan bebas dan sebagian dalam senyawa logam sulfida. Pada mulanya unsur ini disebut brimstone yang berarti batu yang mudah terbakar. Belerang juga terdapat dalam gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Atom belerang membutuhkan dua elektron agar stabil dan dalam keadaan bebas adalah alotropi (mempunyai beberapa bentuk kristal) dengan struktur dan sifat yang kompleks, dan belum sepenuhnya dipahami. Ada dua kristal yang umum, yaitu ortorombik dan monoklin bermolekul S8, yang berstuktur cincin. Pada suhu 25oC, belerang berbentuk ortorombik berwarna kuning, dan pada suhu 95,2oC, berubah menjadi monoklin (Syukri, 1999: 594). Belerang mempunyai beberapa alllotrop yang cukup rumit, tetapi yang terpenting adalah bentuk rhombik fdan monoklin yang berbeda satu sama lain dlaam simetri kristalnya. Dalam bentuk rhombik, ynag stabil pada suhu kamar, atom-atom belerang terikat satu sama lain membentuk cincin beranggotakan delapan atom, yang posisi atom ke satu di atas dan atom berikutnya di bawah secara selang-seling sehingga terdapat empat atom yang di atas dan empat atom yang di bawah. Kecenderungan terjadinya katenasi dalam bentuk molekul belerang adalah tinggi dan menghasilkan pembentukan baik cincin-cincin dalam berbagai ukuran maupun rantai-rantai. Allotrop dari struktur yang dikenal meliputi siklik S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S18, dan S20. Allotrop yang palin stabil adalah belerang rhombik (yaitu bentuk-α dan keadaan standar unsur) dan terdapat secara lamiah sebagai kristal besar berwarna kuning di daerah gunung berapi (Siahaan, 2008: 25-26). Dalam proses Frasch, suatu campuran air yang lewat panas dan uap (pada 106oC dan 16 atm) ditekan ke dalam pipa bagian terluar dari tiga pipa konsentris, diteruskan ke dalam lapisan batuan yang mengandung beleranga. Belerang mencair dan membentuk kolam cairan. Udara yang ditekan dilewatkan melelui pipa yang tersedia. Pada permukaan, belelrang cair dikumpulkan dalam bak yang besar dan dibiarkan membeku, menghasilkan belerang padat dengan kemurnian 99,5% (Petrucci, 1989: 130).

Hidrogen sulfide larut dalam air menghasilkan suatu larutan kira-kira 0,1M pada 1 atm. Tetapan sisosiasinya adalah; H2S+ H2O ⇌ H3O+ + HS-

K= 1x10-7

HS- + H2O ⇌ H3O+ + S2-

K= ≈ 10-14

Tokssitas H2S ajuh melampaui HCN. Kestabilan termal dan kekuatan ikatan menurun dari atas ke bawah dalam dereran tersebut. Sedangkan keasaman dalam airnya bertambah. Sehubungan dengan reaksi di atas, tetapan disosiasi kedua yang kecil, benar-benar hanya ion SHyang ada dalam larutan sulfide ionik, dan S2- hanya terdapat dalam larutan yang sangat bersifat basa (>8M NaOH) sebagai (Cotton, 2009: 365). S2- + H2O ⇌ SH- + OH-

K≈1

Hidrogen sulfide berupa gas yang tidak berwarna, berbau seperti telur busuk, dan yang sangat bersifat beracun. Hydrogen sulfida diproduksi secara alamiah oleh bakteri anaerob, misalnya yang terjadi pada proses pembusukan. Dalam laboratorium gas H2S dipreparasi dari reaksi antara sulfida logam dengan asam encer, seperti besi (II) sulfida dengan asam hidroklorida menurut persamaan reaksi: FeS(s) + 2HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2S(g). reaksi uji terhadap gas H2S yang ada, biasanya menggunakan kertas yang dibasahi oleh larutan timbel (II) asetat yang akan menghasilkan warna coklat- hitam PbS menurut reaksi: Pb(CH3COO)2(aq) + H2S(g)→PbS(s) + CH3COOH(aq). Struktur molekul H2S mengadopsi bentuk V seperti halnya air, demikian juga H2Se; sudut ikatan pada molekul H2O, H2S, dan H2Se, secara berurutan yaitu 104,5o, 92,5o, dan 90o. hal ini berkaitan dengan menurunnya sifat keelktronegativitas atom pusat yang parallel dengan berkurangnya pemakaian orbital hibrida (sp3) daripada orbital p murninya (Sugiyarto, 2001: 10.7). Asam sulfat merupakan asam kuat, bila dicampur dengan air terjadi panas pengenceran yang tinggi sehingga membahayaka bagi pemakaiannya. Asam sulfat pekat merupakan oksidator kuat sehingga dapat mengoksidasi unsur lain. Asam sulfat bersifat hihigroskopis dan dehydrator. H2S banyak terdapat di daerah gunung berapi pada temperatur biasa berbentuk telur busuk dan bersifat beracun. Dalam laboratorium gas H2S dibuat dalam kits dari garam-garam sulfide dengan asam klorida (Syukri, 1999: 597).

H2SO4 murni adalah cairan pada suhu kamar yang membeku pada 10oC, dalam hanyak hal, H2SO4 cair mirip air. Misalnya, ia penghantar listrik lemah, kemungkinan karena seperti air, mengalami disosiasi menjadi ion : 2HSO4 ⇌ H3SO4+ + HSO4-. Lebih lanjut, seperti air ia dapat melarutkan banyak senyawa, sekalipun padatan ionik. Akan tetapi H2SO4 berbeda dari air dalam hal derajat disosiasinya lebih besar dan H2SO4 mampu memaksa proton ke dalam zat terlarut. H2SO4 mempunyai afinitas besar terhadap air dan membentuk beberapa senyawa, atau hidrat, dengan air seperti H2SO4.H2O dan H2SO4. 2H2O. asam sulfat pekat yang biasa tersedia secara kopmersial kira-kira H2SO4 93% berat dan dianggap sebagai larutan H2SO4 dan H2SO4. H2O. monohidratnya kemungkinan H3O+ dan H2SO4-, dan panas tinggi yang dibebaskan ketika asam sulfat pekat ditambahkan ke dalam air kemungkinan karena pembentukan H3O+ dan dilanujtkan dengan hidrasi terhadapnya dan terhadap HSO4-. Seringkali, H2SO4 pekat digunakan sebagai dehydrator, seperti misalnya, dalam desikator untuk menujaga zat tetap kering (Purwoko, 2001: 60). Asam sulfat merupakan bahan kimia yang diproduksi secara besar-besaran, metode pembuatannya baik menurut proses kontak maupun kamar timbale selalu menggunakan belerang dioksida yang dapat disiapkan dari pembakaran lelehan beleranbg dalam udara kering. Oksidasi lebih lanjut dapat dilakukan dengan mencampurkan belerang dioksida danudara kering kemudian mengalirkannya lewat katalisator V2O5 dalam suatu pendukung inert pada temperatur 400500oC. Dengan air, belerang trioksida bereaksi hebat dan bukan merupakan proses yang mengutungkan untuk keperluan industri. Tetapi, belerang trioksida bereaksi dengan asam sulfat pekat secara terkontrol menghasilkan pirosulfat, yang kemudian dapat direaksikan dengan air untuk mendapatkan asam sulfat pekat menurut persamaan reaksi (Sugiyarto, 2004: 10. 4.4). SO3(g) + H2SO4(l)

→ H2S2O7(l)

H2S2O7(l) + H2O(l) → 2H2SO4(l) Logam tembaga yang diperoleh dari bijihnya biasanya mengandung sejumlah pengotor seperti seng, besi, perak, dan emas. Logam yang lebih elektropositif diambil dengan proses elektrolisis diambil dengan proses elektrolisis di mana pada proses ini tembaga takmurni bertindak sebagai anoda dan tembaga murni bertindak sebagai katoda dalam larutan asam sulfat yang berisi ion Cu2+. Setengah reaksinya adalah: Anoda : Cu(s0→ Cu2+ +2e

Katoda : Cu2+(aq) +2e →Cu(s) Seperti halnya tembaga dan zink, besi terdapat di alam sebagai sulfidanya, FeS atau Fe2S3 (Chang, 2004: 225). Asbestos (‘asbes’) adalah sebuah grup mineral metamorphosis berfiber. Nama ini berasal dari penggunaannya di lampu wick, karena tahan api asbes telah digunakan dalam banyak aplikasi. Paraffin adalh nama umum untuk hidrokarbon alkana dengan formula CnH2n+2. Molekul paraffin paling simple adalah metana, CH4, sebuah gas dalm temperatur ruangan. Anggota jenis ini yang paling berat, seperti oktan C8H18, muncul sebagai cairan pada temperatur ruangan. Bentuk padatan paraffin, disebut lilin paraffin, berasal dari molekul terberat mulai C20H42 hingga C40H82 (Tarr, 2007: 543). Asam kromat adalah sebuah senyawa kromium (Cr), yang memiliki basa konjugat berupa ion kromat dan dikromat, yang dapat membentuk beberapa garam misalnya kalium dikromat, K2Cr2O7. Pada asam kromat, dikromat ataupun semua turunannya, atom kromium mempunyai bilangan oksidasi +6. Kromium (III) oksida, Cr2O3, merupakan oksida kromium yang paling stabil mengadopsi struktur corundum, dan digunakan untuk pigmen hijau (Sugiyarto, 2003: 5.26 -5.27). C. ALAT DAN BAHAN Alat Pembakar spiritus Penjepit tabung reaksi Kaca arloji Sendok plastik kecil Cawan penguapan (cawan porselin) Gelas ukur Corong Tabung reaksi Rak tabung reaksi Penangas Sumbat berlubang Pipa kaca Pipet tetes Gelas kimia  Bahan Parafin Belerang serbuk

Asbes FeS HCl 2M Gula pasir CH3COOH C2H5OH (CH3COO)2Pb Temabga H2SO4 pekat K2Cr2O7 1M H2SO4 2M CS2 Kertas saring Kertas label Tissue Aquadest (H2O)

D. SKEMA KERJA a. Modifikasi Belerang Serbuk belerang + 5mL CS2 Dituangkan ke kaca arloji Ditutup dengan kertas saring (sebagian terbuka untuk menguapkan CS2) Kristal yang terbentuk diamati 1 sendok serbuk belerang dalam cawan penguapan Dimasukkan ∆ (jangan sampai berwarna coklat) Belerang meleburPemanasan (kuning coklat) dihentikan Dibiarkan membeku Garis kristal diamati Serbuk belerang ∆ (dalam tabung reaksi) Tabung digoyangkan Belerang mendidih

Diperhatikan warna, viskositas dari meleleh sampai mendidih Belerang mendidih Dituangkan dalam gelas kimia yang berisi air Terbentuk batang panjang dan tipis b. Hidrogen Sulfida Paraffin + belerang+ asbes Dimasukkan dalam tabung reaksi ∆ Diuji dengan timbal asetat gas Hasil pengujian diamati 1 butir FeS Dimasukkan dalam tabung reaksi + pipa kaca + HCl encer FeS + Diuji HCl dengan timbal asetat Dibakar Dikenakan cawan penguapan di atas nyala api Hasil diamati

c. Sifat Asam Sulfat

1 keping tembaga Dimasukkan dalam tabung reaksi + H2SO4 pekat ∆ (tidak sampai mendidih) Hasil

Ditutup mulut tabung (kertas saring yang dibasahi K2Cr2O7 yang diasamkan pada percobaan0 Hasil dicatat Gula Dimasukkan dalam tabung reaksi + H2SO4 pekat Hasil dicatat 2ml CH3COOHDimasukkan + 2mL alkohol dalam tabung reaksi + 2mL H2SO4 pekat ∆ ( dalam penangas air) Hasil diamati (dicatat)

E. HASIL PENGAMATAN F. ANALISIS DATA G. PEMBAHASAN Belerang adalah unsur nonlogam dari golongan VIA.kemelimpahan belerang di alam memang tidak terlalu besar, hanya sekitar 0,05%. Tetapi belerang dapat ditemukan secara luas dalam berbagai bentuk, mulai dari unsure bebas hingga dalam berbagai bentuk senyawa seperti H2S, SO2, mineral/bijih logam sulfide dan sulfat seperti cufes2,gips, anhidrat dan lain sebagainya. Dalam keaadaan padatan belerang memiliki 2 bentuk kristal (modifikasi), yaitu rhombik dan monoklinik. Belerang rhombik merupakan allotrop yang paling stabil. Pada suhu kamar, atom-atom belerang terikat satu sama lain membentuk cincin beranggotakan delapan atom, yang posisinya atom kesatu di atas dan atom berikutnya di bawah secara selang-seling sehingga terdapat 4 atom di atas dan 4 atom di bawah. Di atas suhu 96oc bentuk monoklin terdiri dari 6 lingkar S3 dalam satu unit selnya meleleh pada suhu 119oc menghasilkan belerang cair.

Pada praktikum ini, terdiri dari 9 macam percobaan yang digolongkan menjadi 3 jenis percobaan. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari modifikasi belerang, mempelajari sifat hydrogen sulfide dan sifat hydrogen sulfat. Untuk tujuan pertama, yaitu modifikasi belerang terdiri dari 4 macam percobaan. Pada percobaan ini akan diperoleh hasil akhir berupa kristal/padatan yang terbentuk dari belerang serbuk. Pada percobaan pertama, serbuk belerang dicampur dengan 5 ml CS2, yang menghasilkan larutan berwarna kunimg. Dalam prosesnya, cairan diuapkan dalam kaca arloji , dimana kaca arloji ditutup dengan kertas saring yang sebagian kecil bagiannya dibuka, bertujuan agar penguapan dapat berjalan secara maksimal. Digunakannya kertas saring pada percobaan ini adalah agar pada proses pembentukan kristal, tidak ada zat pengotor yang dapat mempengaruhi hasil dari kristal yang terbentuk baik warna maupun struktur dari kristal tersebut. Kristal ynag terbentuk dari percobaan pertama ini berwarna kuning dengan bentuk memanjang seperti jarum. Berdasarkan hasil yang diperoleh ini, menunjukkan bahwa kristal yang ada merupakan kristal monoklin. Pada percobaan kedua, yaitu pemanasan serbuk belerang. Pada prosesnya, pemanasan belerang yang semula berwarna kuning lama-kelamaan mulai mencair dan berubah warna menjadi orange. Dalam proses ini, belerang yang dipanaskan tidak boleh berubah warna menjadi coklat dikarenakan pada saat belerang berubah warna menjadi coklat, maka kekentalannya akan makin tinggi. Sehingga diperoleh hasil (kristal) yang tidak diinginkan. Pada percobaan ini, diperoleh padatan (kristal) berwarna kuning dari hasil pendinginan cairan sulfur dengan garis-garis kristal yang terbentuk memanjang yang menyatakan bahwa kristl yang diperoleh adalah kristal monoklin. Pada percobaan ketiga, belerang dipanaskan sampai mendidih. Seperti percobaan sebelumnya, serbuk belerang yang semula berwarna kuning, lama-kelamaan mulai mencair dan berubah warna menjadi orange dengan viskositas yang sangat rendah. Akan tetapi, setelah beberapa lama dipanaskan cairan yang berwarna orange mulai mengental dan berubah warna menjadi merah bata (kunig kecoklatan) dengan viskositas yang tinggi. Setelah mencapai titik didihnya, cairan belerang kembali mencair dengan viskositas rendahdan warna larutan menjadi lebih pekat. Terjadiya perubahan viskositas disebabkan membukanya cincin S8 (akibat peningkatan suhu) yang kemudian bergabung membentuk rantai panjang yang

kurang mobile. Rantai ini kemudian putus menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil seiring dengan bertambahnya energi kinetic. Percobaan ketiga ini kemudian dilanjutkan dengan pecobaan keempat di mana belerang yang mendidih dituangkan ke dalam gelas kimia brisi air sehingga terbentuk suatu kristal padatyang berbentu bulat (rhombik) dan berwarna kuning.pada proses ini, hanya terbentuk kristal bulat yang merupakan kristal dhombik dengan sifatnya yang tidak elastis. Seharusnya, dalam proses ini, kristal ynag terbentuk berupa batang memanjang yang tipis dan berwarna kuning yang lama-kelamaan mulai rapuh dan membentuk kristal bulat rhombik yang elastis sehingga disebut dengan belerang plastis. Akan tetapi, dalam percobaan ini tidak terbentuk kristal seperti itu. Hal ini disebabkan pada percobaan ini jumlah serbuk belerang yang digunakan sangat sedikit sehingga cairan yang terbentuk sedikit pula. Selain itu, kemunkinan cairan yang dituangkan ke dalam gelas kimia belum cukup mendidih(mencair), sehingga kristal memanjang yang tipis (monoklin) tidak terbentuk, sebab kristal monoklin yang stabil akan terbentuk pada suhu di atas 96oc. Pada percobaan ini, selain kristal juga diperoleh uap dari sulfur yang berwarna kuning dengan bau yang sangat menyengat. Terbentuknya uap dikarenakan belerang yang dipanaskan telah cukup mendidih tetapi belum berada di atas 96oc. Pada jenis percobaan selanjutnya, yaitu pada percobaan sifat asam sulfide terdiri dari 2 macam percobaan, yaitu pada percobaan pertama campuran antara paraffin, belerang dan asbes dipanaskan agar diperoleh diperoleh hasil berupa gas H2S. Pada percobaan ini, berdasarkan hasil pengamatan, asbes yang semula berbentuk padatan mulai melebur dan terbentuk larutan yang terdiri dari 3 lapisan di mana pada bagian bawah larutan berwarna hitam (dari larutan ynag berwarna orange), di bagian tengah terdapat asbes yang melebur (berwarna putih keabuan) dan di bagian permukaan larutan berwarna orange. Berubahnya warna di bagian bawah dari orange menjadi itam dikarenakan serbuk belerang mulai bereaksi dengan paraffin dan asbes yang melebur akibat suhu tinggi. Akan tetapi, asbes tidak seluruhnya berakasi dengan sulfur. Hal ini dapt dilihat dari terdapatnya asbes pada bagian tengaha yang berwarna putih keabuan. Untuk dapat bereaksi secara sempurna dibutuhkan suhu yang lebih tinggi lagi. Dari hasil percobaan ini diperoleh gas yang tidak berwarna dan memiliki bau busuk yang menunjukkan sifat dari gas H2S. Slain itu, untuk mengetahui kebenarannya , gas yang dihasilkan diuji dengan kertas yang dibasahi dengan larutan timbale

asetat. Terdapatnya warna coklat pada kertas saring menunjukkan adanya gas H2S yang terbentuk. Pada percobaan kedua, yaitu mereaksikan fes dengan hcl encer, melalui proses pembakaran diperoleh hasil berupa gas yang berwarna hitam dengan bau yang sangat menyengat. Warna gas yang hitam tidak sesuai dengan sifat dari H2S. Akan tetapi, bau yang sangat menyengat merupakan sifat dari H2S. Sehingga untuk lebih memastikannya maka gas yang diperoleh diuji dengan menggunakan kertas Pbasetat yang mana menghasilkan warna hitam kecoklatan.warna hitam kecoklatan menunjukkan adanya gas H2S yang diperoleh. Kemungkinan warna gas yang hitam dikarenakan kesalahan atau ketidak telitian praktikan sehingga terjadi kesalahan pada hasil pengamatan. Pada percobaan terakhir yaitu asam sulfat terdapat 3 macam percobaan, di mana pada percobaan pertama dilakukan proses pemanasan antara keeping tembaga dengan larutan H2SO4 pekat. Pada percobaan ini diperoleh gas yang tidak berwarna dan tidak berbau dengan warna larutan hitam kehijauan. Gas yang terbentuk ini merupkan gas SO2, sedangkan larutan yang berwarna hitam berasal dari ion CU2+ dari hasil reaksi. Pada proses ini, asam sulfat bertindak sebagai pendehidrasi, dimana asam sulft akan mengoksidasi Cu menjadi ion Cu2+, sedangkan sulfat (H2SO4) akan tereduksi menjadi ion sulfat, SO42- sesuai dengan reaksi:

Dari hasil pengamatan dan reaksi di atas dapat diketahui bahwa asam sulfat memiliki sifat sebagai pengoksidasi. Dalam proses selanjutnya, kertas saring yang diletakkan pada mulut tabung dari percobaan di atas yang sebelumnya telah dibasahi oleh K2Cr2O7 menghasilkan warna yang kehijauan pad akertas saring. Warna kehijuan ini berasal dari ion Cr3+ yang terbentuk dari hasil reduksi oleh gas SO3. Dengan adanya perubahan warna menjadi hijau pada kertas saring, dapat membuktikan bahwa terdapt adanya gas SO2 yang terbentuk dari hasil reaksi sebelumnya (Cu dengan H2SO4). Persaman reaksi dari percobaan ini adalah:

Reaksi di atas merupakan reaksi redoks, di mana dalam prosesnya, K2Cr2O7 akan terurai menjadi K+ dan Cr2O72- akan tereduksi dari semula memiliki bilangan oksidasi +4 menjadi +6. Pada percobaan kedua, yanitu mereaksikan antara gula dengan H2SO4, dari hasil pengamatan, campuran yang semula berwarna coklat, lama-kelamaan berubah warna menjadi hitam dengan timbul panas pada dasar tabung. Berdasarkan proses ini, asam sulfat memiliki kemampuan untuk melelnyapkan komponen air dari struktur formula suatu senyawa seperti gula. Di mana gula diubah menjadi karbon dan air melelui suatu reaksi eksotermik, yang ditandai dengan timbulnya panas pada bagian dasar tabung. Pada proses ini, reaksi yang terjadi adalah: C12H22O11(s) + H2SO4(l) → 12C(s) + 11H2O(l) + H2SO4(aq) Adanya karbon yang dihasilkan inilah yang menyebabkan timbulnya warna hitam dalam larutan yang lama-kelamaan warna hitam ini akan mengendap di dasar tabung. Pada percobaan ketiga, yaitu mereaksikan asam asetat dan alkohol dengan H2SO4 pekat kemudian dipanaskan dengan penangas air. Berdasarkan hasil pengamatan, setelah dipanaskan, campuran yang semula berwarna sedikit orange (bening teh) lama-kelamaan berubah warna menjadi pekat (warna coklat teh), dengan timbul adanya bau harum seperti bau balon tiup. Bau harum ini menandakan bahwa telah terbentuk ester dari hasil reaksi. Berdasarkan proses ini, reaksi yang terjadi adalah: H2SO4

CH3COOH(aq) + C2H5OH(aq)

CH3COOH(aq) + H2O(l)

Berdasarkan hasil pengamatan dan reaksi tersebut, menunjukkan bahwa terbentuk produk ester, di mana H2SO4 bertinddak sebagai katalis atau pengaktifasi reaksi yang menyebabkan CH3COOH terurai menjadi CH3COOH2+, sedangkan C2H5OH akan terurai menjadi C2H5OC2H5 (eter) dan H2O, berdasarkan reaksi: CH3COOH + H2SO4 → HSO4- + CH3COOH2+ H2SO4

2C2H5OH

C2H5OC2H5 + H2O

Berdasarkan reaksi ini, ion CH3COOH2+ akan bereaksi membentuk ester dan didapatkan pula H2SO4 yang kembali terbentuk.

H. PENUTUP Kesimpulan  Belerang mempunyai 2 allotrop, yaitu rhombik dan monoklin  Belerang rhombik merupakan allotrop yang paling stabil, sedangkan monoklin stabil 

pada suhu di atas 96oC. Pada percobaan pertama yaitu modifikasi belerang, terbentuk kristal monoklin pada percobaan pertama dan kedua, sedangkan pada percobaan keempat terbentuk kristal



rhombik H2S merupakan gas yang tidak berwarna, dan berbau sangat menyengat (seperti



telur busuk) H2S dapat diuji dengan kertas Pb asetat yang menunjukkan perubahan warna coklat



hitam Dari percobaan sifat asam sulfat, asam sulfat memiliki sifat : sebagai oksidator, dan pengering air.

Saran  Sebelum memulai praktikum, prosedur kerja harus dibaca dengan teliti agar tidak 

terjadi kesalahan dalam praktikum Dibutuhkan kehati-hatian pada saat mereaksikan senyawa yang bersifat toksik maupun korosif dan juga pada proses pembakaran.

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK I BILANGAN OKSIDASI NITROGEN A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM Tujuan : mempelajari reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat mempelajari reaksi redoks nitrit, reaksi redoks amonia dan ion amonia Hari, tanggal Tempat

: Rabu, 31 Maret 2010 : Laboratorium Kimia Dasar Lantai III, Fakultas MIPA,

Universitas Mataram

B. LANDASAN TEORI Nitrogen adalah gas tak berwarna dan tak berasa yang menempati 78,1% atmosfer (persen volume). Nitrogen dihasilkan dalam jumlah besar bersama oksigen dengan mencairkan udara dan diikuti proses fraksionasi nitrogen. Nitrogen adalah gas inert di suhu kamar namun dikonversi menjadi senyawa nitrogen dari proses fiksasi biologis dan melalui sintesis menjadi ammonia di industri. Sebab dari keinertannya adlah tingginya energi ikatan rangkap tiga N≡N (Saito, 2008: 66). Nirotgen dapat berikatan kovalen dengan beberapa unsur bukan logam, terutama hidrogen dan oksigen. Keelktronegatifan nitrogen lebih besar daripada hidrogen, tetapi lebih kecil daripada oksigen. Akibatnya, bilangan oksidasi nitrogen jika bersenyawa dengan hidrogen bertanda positif, sedangkan jika bersenyawa dengan oksigen bertanda negatif. Ammonia (NH3) adalah senyawa nitrogen yang sangat penting karena merupakan bahan baku untuk membuat senyawa nitrogen penting lainnya. Seperti urea dan nitrogen oksida. Ammonia secara komersil dibuat dengan proses Haber, yaitu mencampur gas N2 dan H2 dengan katalis besi (Syukri ,1999: 579). H2(g) + 3H2(g)

Nitrogewn bias bertindak sebagai zat pengoksidasi dan zat pereduksi. Bila bertindak sebagai zat pengoksidasi, nitrogen mencapai keadaan oksidasi +1, +2, +3, +4 dan +5. Keadaan oksidasi yang paling umum adalah +3, -3 dan +5. Sifat kimia yang paling menyolok dari

nitrogen adalah kereaktifan nitrogen unsur. Ia tahan terhadap penggabungan dengan atomatom lain, karena afinitas bias dimiliki atom nitrogen yang satu terhadap sesamanya (Keenan, 1999: 290). Senyawa nitrogen dapat berada pada bilangan oksidasi +4, +3, +2, +1, 0, -1, dan -2 maupun +5 dan +3. Beberapa senyawa diantaranya adalah: (1) Bilangan oksidasi +5; selain pada asam nitrat dan nitrat, nitrogen dengan bilangan oksidasi +5 dijumpai dalam nitrogen pentoksida, N2O5; (2) bilangan Oksidasi +4. Jika asam nitrat pekat direduksi oleh logam dihasilkan C. ALAT DAN BAHAN a. Alat  Pipet tetes  b. Bahan  Aquades (H2O)  Tissue  Kertas label  Korek api D. PEMBAHASAN Nitrogen adalah gas tidak berwarna dan tidak berasa yang menempati 78,1% atmosfer. Nitrogen dapat berikatan kovalen dengan beberapa unsur bukan logam, terutama hidrogen dan oksigen. Nitrogen dapat bertindak sebagai zat pengoksidasi dan zat pereduksi. Bila bertindak sebagai zat pengoksidasi, nitrogen mencapai keadaan oksidasi -1, -2, dan -3. Bila bereaksi sebagian zat pereduksi, diperoleh keadaan oksidasi +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3, dan +5. Beberapa senyawa diantaranya, adalah: HNO3, N2O5, NO2, NaNO2, N2O, N2, NO, NH3 dan lain sebaginya. Pada praktikum ini terdiri dari 3 jenis percobaan, dengan masing-masing percobaan terdiri atas beberapa eksperimen. Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari tentang reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat serta mempelajari tentang reaksi nitrit, reaksi redoks ammonia dan ion ammonia. Pada percobaan pertama terdiri dari 3 macam eksperimen. Untuk eksperimen pertama terdiri dari 2 macam percobaan, yaitu mereaksikan antara asam nitrit dengan logam Cu pada 2 keadaan konsentrasi larutan asam nitrat yang berbeda yaitu asam nitrat pekat dan asam nitrat encer dengan konsentrasi 7M. pada proses (percobaan) pertama,

berdasarkan hasil pengamatan larutan yang semula bening setelah ditambahkan Cu larutan berubah warna menjadi hijau dan logam Cu pun melebur. Warna hijau yang terbentuk disebabkan oleh terjadinya proses oksidasi pada logam Cu menjadi Cu2+ yang kemudian akan berikatan membentuk senyawa Cu(NO3)2 dengan ion NO3- (dari penguraian HNO3). Pada proses ini logam Cu bereaksi secara sempurna. Hal ini dapat dilihat dari meleburnya logam Cu secara menyeluruh. Pada proses ini selain perubahan warna, juga terdapat gas yang terbentuk dari reaksi antara asam nitrat dengan logam Cu. Timbulnya gas dikarenakan dalam proses reaksi terjadi penguraian secara reduksi-oksidasi yang menimbulkan energi serta tekana yang cukup besar sehingga terbentuk sebagian produk dari nitrogen yang berupa gas. Pada proses kedua, digunakan asam nitrat encer dengan konsentrasi 7M yang direaksikan dengan logam Cu. Berdasarkan hasil pengamatan, larutan yang semula bening setelah dimasukkan logam Cu lama-kelamaan larutan berubah menjadi putih dan kemudian menjadi biru kehijauan (biru muda). seperti pada proses pertama adanya perubahan warna warna dikarenakan terjadi proses oksidasi Cu menjadi Cu2+ yang kemudian bereaksi dengan ion NO3- membentuk senyawa Cu(NO3)2. Dalam proses ini warna larutan yang menjadi warna biru kehijauan yang menyatakan terbentuknya larutan Cu(NO3)2 lebih lama dibandingkan pada proses pertama. Hal ini dikarenakan konsentrasi HNO3yang digunakan jauh lebih encer dibandingkan dengan konsentrasi HNO3 pada proses pertama. Pada proses ini juga terbentuk gas tidak berwarna yang kemudian berubah warna menjadi coklat dengan timbul sedikit bau seperti bau kaporit. Gas yang tidak berwarna ini menunjukkan bahwa dalam proses ini terbentuk gas NO dari hasil reaksi sedangkan gas coklat yang terbentuk disebabkan oleh terjadinya oksidasi secara capeat dari NO menjadi NO2. Pada proses ini reaksi yang terjadi adalah: 3 Cu(s) + 8 HNO3(aq, encer) → 3 Cu(NO3)2(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO(g) 2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g) Proses oksidasi NO menjadi NO2 terjadi di udara, yaitu bereaksi dengan oksigen membentuk NO2. Jika dibandingkan dengan proses pertama, diperoleh hasil reaksi secara langsung yang berbeda (karena untuk memperoleh hasil reaksi yang sama yaitu NO2 dibutuhkan 2 tahap yaitu bereaksi dengan o2), dikarenakan konsentrasi pada proses kedua jauh lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi HNO3 pada proses pertama, sehingga

energi ikatan dan energi disosiasi yang dihasilkan jauh lebih rendah. Selain itu, pada proses kedua logam Cu tidak seluruhnya bereaksi. Hal ini dapt dilihat dari logam Cu yang masih tersisa dan tidak melebur seluruhnya pada reaksi tersebut. Pada eksperimen 2, terdiri dari 2 proses, yaitu untuk proses pertama dilakukan pemanasan pada padatan KNO3. Berdasarkan hasil pengamatan terbentuk gas berwarna putih dan larutan bening dari padatan putih KNO3 yang meleleh. Gas yang terbentuk berwarna putih dan larutan bening dari padatan putih KNO3 yang meleleh. Gas yang terbentuk sebenarnya tidaklah berwarna, hanya saja terlihat berwarna putih pada dinding tabung. Gas yang tidak berwarna ini merupakan gas O2 dari dekomposisi termal KNO3, sedangkan larutan bening merupakan KNO2 yang terbentuk dari KNO3. Reaksi yang terjadi adalah: Pada proses kedua yaitu dilakukan pemanasan padatan Cu(NO3)2. Berdasarkan hasil pengamatan Cu(NO3)2 yang berwarna biru tua lama-kelamaan meleleh dan berubah warna menjadi hijau dengan bagian dasarnya berwarna hitam. Terjadinya perubahan warna dikarenakan terjadinya dekomposisi termal dengan bantuan O2. Sedangkan warna dasar yang berubah menjadi hitam menunjukkan adanya padatan CuO yang mulai terbentuk dari dekomposisi Cu(NO3)2 tersebut. Selain terbentuknya CuO, terdapat pula gas tak berwarna (berwarna putih) yang mana merupakan perpaduan dari gas NO2 dan O2 dari hasil dekomposisi. Karena seharusnya NO2 memiliki warna coklat hanya saja karena adanya gas O2 maka terbentuknya warna coklat sangatlah sedikit. Rekasi yang terjadi adalah: Pada eksperimen ketiga, yaitu reaksi antara HNO3, NaOH encer dan logam Al yang kemdian dipanaskan. Berdasarkan hasil pengamatan diperoleh gas tak berwarna, dan ketika gas diuji dengan kertas lakmus merah, warna kertas berubah menjadi biru. Pada eksperimen ini terjadi reaksi: Reaksi di atas menunjukkan bahwa untuk proses pertama produk berupa AlO3 akan terbentuk jika tidak dilakukan proses pemanasan. Akan tetapi karena campuran dipanaskan maka ion Al3+ akan cenderung berikatan denagn OH- membentuk kompleks [al(OH)4]-. Reaksi di atas merupakan reaksii redoks, di mana Al mengalami proses oksidasi 0 menjadi -3. Proses ini berlangsung dalam suasana basa karena adanya ion OH- dari reaksi tersebut. Pada percobaan selanjutnya, yaitu reaksi redoks asam nitrit, digunakan H2SO4 encer yang didinginkan dengan es batu selama 5 menit sebelum direaksikan dengan NaNO2. Proses pendinginan dilakukan terhadap H2SO4 encer untuk mengoptimalkan hasil reaksi adalah

agar diperoleh HNO3 100% dan tidak terdapat zat reaktan yang tersisa. Karena kecenderungan bahwa H2SO4 yang bereaksi dengan NaNO2 berlangsung secara reversible sehingga hasil reaksi tidak maksimal. Berdasarkan hasil pengamatan, terbentuk larutan keruh dari semula bening yang kemidian larutan putih keruh itu berubah lagi menjadi bening dan terdapat gelembung dengan bagian atas permukaannya berwarna coklat. Dalam proses ini larutan yang berwarna bening menjadi keruh (putih keruh) merupakan asam nitrit, sedangkan gelembung yang terbentuk merupakan Na2SO4 yang terbentuk dari proses disosiasi/ penguraian secara sempurna. Terbentuknya warna coklat di bagian atas permukaan tabung merupakan suatu hal yang dapat menunjukkan adanya proses disosiasi membentuk senyawa HNO2 dan Na2SO4. Pada proses selanjutnya larutan hasil reaksi tersebut dibagi 3 dengan 3 macam perlakuan. Untuk perlakuan pertama yaitu larutan pada tabung I dibakar sehingga dihhasilkan gas berwarna coklat dengan larutan bening dan terdapat gelembung yang naik ke permukaan. Dalam prosesnya asam nitrit (HNO2) dari hasil reaksi akan terdekomposisi secara termal dengan bantuan O2 sehingga diperoleh prosuk berupa gas NO, HNO3(aq) dan H2O. dimana reaksi yang terjadi adalah: Reaksi ini dapat pula ditulis: Berdfasarkan persamaan reaksi menun jukkan bahwa reaksi yang terjadi merupakan reaksi disproporsionasi. E. PENUTUP a. Kesimpulan