Sabtu, 22 September 2012

Percobaan II ( Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetraamin Sulfat Berhidrat)


Selasa,  25 September 2012

I.          TUJUAN


        Mempelajari pembuatan tembaga (II) ammonium berhidrat dan tembaga (III) tetraamin  sulfat berhidrat.   

II. DASAR TEORI

Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu+ mengalami disporpodionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu (I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai dalam keadaan bagaimana Cu (I) dan Cu (II) terbentuk, yaitu membuat (Cu+) cukup banyak pada larutan air, Cu2+ akan berada pada banyak jumlah banyak (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu+).   Disporpodionasi ini akan menjadi sempurna. Dilain pihak jika Cu+ dijaga sangat rendah (seperti pada zat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap). Cu2+ sangat kecil dan tembaga (I) menjadi mantap (Petrucci, 1987 :350)
Tembaga (Cu) adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa dan liat. Tembaga melebur pada 10380C. karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu/ Cu2+), temabag tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga. (svehla, 1990 :229)
Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga (II) yang stabil dan mendominasi dalam larutannya. Dalam air, hamper semua garam tembaga (II) berwarna biru oleh karena warna ion kompleks koordinasi enam [Cu(H2O)6]2+. Reaaksi Ion Cu2+ dengan OH- pada konsentrasi bergantung pada metodenya. Penambahan ion hidroksida ke dalam larutan tembaga (II) sulfat (0,1 – 0,5 M) secara bertetes dengan kecepatan 1 ml/menit menyebabkan terjadinya endapan gelatin putih biru muda dari garam tembaga (II) hidroksida sulfat, bukan endapan Cu(OH)2   (Sugiarto, 2003 : 569)
               Senyawa tembaga bersifat diamagnetic. Tembaga sulit teroksidasi superficial dalam udara kadang menghasilkan lapisan warna hijau hidroksida karbonat dan hidrokso sulfat dan SO2, di atmosfer tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen. Kesetabilan relative kepro dan kepri di artikan dengan potensial Cu*=0,52 V dan Cu+=0,153 V. Kesetabilan Relatif tergantung pada sulfat anion dan ligan yang cukup beragam dengan pelarut/sifat fisik atom tetangganya dalam Kristal. Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan sebagainya dalam asam yang dihasilkan akuo hijau kebiruan yang ditulis [Cu(H2O)6]2+. Di antara berbagai Kristal hidratnya adalah sulfat biru CuSO4.H2Oyang paling lazim. CuSO4.H2O dapat di hidrasi  menjadi zat anhidrat yang berwarna putih. Penambahan ligan menyebabkan kompleks dengan pertukaran molekul air secara beurutan (Syukri, 1999 : 321).


III. ALAT DAN BAHAN

  •   Alat
     1. Gelas Piala 25O ml
     2. Gelas ukur
     3. Corong
     4. Corong Buncher
     5. Batang pengaduk
     6. Kaca arloji
  • Bahan
  1. CuSO4.5H2O                       
  2. NH4OH                                           
  3. Eter
  4. (NH4)2SO4
  5. Alkohol 95%
  6. Aquadest

 IV. CARA KERJA
 
1. Tembaga (II) Ammonium Sufat Hidrat


2. Tembaga (II) tetra amin Sulfat Hidrat


V. HASIL PENGAMATAN 

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
 
2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH3)4SO4.6H2O

VI. PERHITUNGAN

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
Diketahui :
·         Massa kertas saring           = 0,54 gram
·         Massa kristal total              = 6,13 gram
·         m CuSO4(NH4)2SO4.6H2O      = massa kristal total – massa kertas saring
       = 6,13 gram – 0,54 gram
       = 5,59 gram
·         Massa CuSO4.5H2O   = Massa (NH4)2SO4 = 5 gram
·         BM CuSO4.5H2O       = 249,54 g/mol
·         BM (NH4)2SO4               = 132 g/mol
·         BM CuSO4(NH4)2SO4.6H2O   = 399,54 g/mol
Ditanya  : % rendemen...?
Penyelesaian :
·         Mol CuSO4.5H2O       = massa CuSO4.5H2O /BM CuSO4.5H2O
= 5 gram/249,54 g mol-1  
= 0,02 mol
·         Mol (NH4)2SO4           = massa (NH4)2SO4 / BM (NH4)2SO4
= 5 gram/132 g mol-1  
= 0,03 mol

CuSO4.5H2O   +    (NH4)2SO4          CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
                      m :     0,02 mol                0,03 mol                           -
                      r   :    0,02 mol                 0,02 mol                         0,02 mol
                      s   :        -                          0,01 mol                         0,02 mol

·         Massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O = mol CuSO4(NH4)2SO4.6H2O x BM CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
= 0,02 mol x 399,54 g/mol
= 7,99 gram


% Rendeman = massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O perc/ massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O teori x 100%
           = 5,59 gram/7,99 gram x 100%
          = 69,96 %

2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH3)4SO4.6H2O
Diketahui :
·         Massa CuSO4.5H2O                = 6,25 gram
·        Massa Cu(NH3)4SO4.6H2O     = 5,52 gram – massa kertas saring
                                                       = 5,52 gram – 0,52 gram\
                                                      = 5,0 gram
·         BM CuSO4.5H2O                   = 249,54 g/mol
·         BM Cu(NH3)4SO4.6H2O        =  321,54 g/mol
·         V NH3 15 N                            = 10 mL
Ditanya  : % rendemen...?
Penyelesaian  :
·         Mol CuSO4.5H2O       = massa CuSO4.5H2O/BM CuSO4.5H2O
= 6,25 gram/249,54 gram  
= 0,025 mol
·         Mol NH3                      = N NH3 x V NH3
= 15 x 10
= 150 mmol = 0,15 mol

CuSO4.5 H2O    +       4NH3             Cu(NH3)4SO4.6H2O
                        m :     0,025 mol            0,15 mol                         -
                  r   :    0,025 mol             0,1 mol                        0,025 mol
                  s  :         -                       0,05 mol                       0,025 mol

Massa Cu(NH3)4SO4.6H2O     = mol Cu(NH3)4SO4.6H2O x BM Cu(NH3)4SO4.6H2O                                                            = 0,025 mol x 321,54 g/mol 
= 8,038 gram

    % rendemen        = CuSO4(NH4)2SO4.6H2O perc / massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O teori x 100%
= 5,0 gram / 8,038 gram x 100%
                                    = 62,20 %

VII. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini adalah tembaga (II) ammonium sulfat berhidrat dan tembaga (III) tetraamin  sulfat berhidrat. percobaan pertama, mula-mula dilakukan pembuatan Tembaga (II) Amonium Sulfat Berhidrat 5 gram CuSO4.5H2O dan 5 gr (NH4)2SO4 dicampurkan lalu dilarutkan dalam 12 mL H2O panas. Perbandingan berat kedua zat dimaksudkan agar kedua zat yang bereaksi jumlahnya setara sehingga tepat saling bereaksi. H2O panas agar kelarutan zat bertambah. Ligan NH3 dari (NH4)2SO4 mendesak ligan air dari CuSO4.5H2O sehingga warna larutan menjadi biru. Setelah itu larutan didinginkan bertujuan untuk menurunkan suhu sehingga kelarutan berkurang dan terbentuk endapan. Endapan yang diperoleh dan disaring untuk memisahkan filtrat dari endapan. Kemudian endapan dikeringkan di udara terbuka dan ditimbang massa kristalnya adalah 6,13 gram dan setelah itu dihitung rendemennya yang diperoleh adalah 69,96 %. Reaksi yang terjadi dalam pembuatan garam ini yaitu :
CuSO4.5H2O + (NH4)2SO4 → CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
Tembaga (II) Amonium Sulfat Berhidrat, ligan yang mengikat pada atom pusat H2O.
Pada percobaan kedua pembuatan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat, mula-mula ditimbang 6,25 gr CuSO4.5H2O yang dilarutkan dalam 6 mL H2O panas. Kemudian ditambahkan 10 mL NH4OH. Ligan NH4OH akan mendesak ligan H2O dari CuSO4.5H2O sehingga warna larutan menjadi biru tua. Penambahan ligan pada larutan berhidrat menyebabkan terbentuknya senyawa kompleks akibat terjadinya pertukaran molekul air dengan NH3 secara berurutan. Penambahan 10 ml alkohol 95% sedikit demi sedikit, hal ini bertujuan untuk mengurangi energi solvasi ion-ion sehingga pembentukan kristal dapat terjadi lebih sempurna. Percobaan menggunakan alkohol, karena alkohol merupakan pelarut yang baik untuk senyawa ionik, dimana alkohol sendiri memiliki tetapan dielektrik yang rendah. Setelah itu campuran didinginkan dalam penanggas es untuk menurunkan suhu sehingga kelarutan berkurang dan terbentuk endapan. Endapan yang terbentuk disaring dan kemudian dicuci dengan campuran NH4OH pekat dengan alkohol. Kemudian dicuci dengan alkohol, Pencucian dilakukan untuk memurnikan endapan kristal yang terbentuk dari pengotor-pengotor yang tidak diinginkan yang mungkin saja terdapat dalam garam yang terbentuk pada saat dilakukan penyaringan sebagian kristal tersebut ikut terbawa bersama filtrat. Lalu endapan kristal dikeringkan dan ditimbang massa kristalnya adalah 4,05 gram dan setelah itu dihitung rendemennya yang diperoleh adalah 62,20 %. Reaksi yang terjadi pada saat pembentukan garam kompleks ini adalah:
CuSO4.5H2O+ 4NH3 → Cu(NH3)4SO4.5H2O
Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat, ligan yang mengikat pada atom pusat adalah NH3.

VIII. KESIMPULAN
·        a. Fungsi penambahan NH4OH pada pembuatan kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat adalah    sebagai ligan yang mendesak molekul air lalu berikatan dengan Cu2+.
·    b. Persen rendemen dari kristal Tembaga (II) Ammonium Sulfat Berhidrat adalah 69,96 % dan persen rendemen dari kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat adalah 62,20 %
·      c. Massa kristal CuSO4(NH4)2SO4.6H2O adalah 6,13 gram, kristal berwarna biru muda.
·      d.  Massa kristal Cu(NH3)4SO4.6H2O adalah 4,05 gram kristal berwarna biru tua.

IX. DAFTAR PUSTAKA
Day & Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
Harjadi. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar.Jakarta : PT. Gramedia.
Svehla, G. 1990. Vogel : Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Bagian I. PT Kalman Media Pusaka : Jakarta
X. LAMPIRAN
Pertanyaan
1.      Apa tujuan pencucian dengan menggunakan eter?
2.      Apa jenis garam yang dihasilkan percobaan ini?
3.      Bedakan antara garam kompleks dengan garam sederhana?
Jawaban :
1.   tujuan pencucian dengan menggunakan eter adalah untuk melarutkan senyawa atau moleku-molekul    pengotor agar didapat kristal garam kompleks berhidrat yang murni.
2.   Jenis garam yang dihasilkan dari percobaan ini adalah garam kompleks.
3.   Garam kompleks :
Garam yang melibatkan unsur transisi / gd B
Contohnya : K4[Fe(CN)6] dengan nama kalium heksa siano ferat (II), K3[Fe(CN)6] dengan nama kalium heksa siano ferat (III) dan [Ag(NH3)2]Cl dengan nama diamin perak (I) clorida.
Pada garam ini ada yang merupakan ion sederhana dan ada yang disebut ion komplek, misalnya pada K.4[Fe(CN)6] terdiri dari K+ dan [Fe(CN)6)4-.
Garam sederhana :
Yaitu golongan garam yang tersusun dan ion positip logam (termasuk NH4) dengan ion sisa asam.
      Contohnya: NaCI, K2SO4 dan FeCl3

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar