KIMIA DASAR I
OLEH :
Dra. Tritiyatma H., M.Si
Dr. Yusmaniar, M.Si
LABORATORIUM KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
i
LABORATORIUM KIMIA
FMIPA UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
A. Bila hendak praktikum, praktikkan diwajibkan :
1. Datang tepat waktu. Keterlambatan 15 menit tanpa alas an yang sah dianggap tidak hadir dan tidak diizinkan mengikuti praktikum.
2. Menyiapkan laporan awal, bagan prosedur percobaan dan laporan praktikum. 3. Menyimpan tas pada tempat yang telah disediakan (dibawah meja kerja). 4. Mengisi form kehadiran tiap kali mengikuti praktikum.
5. Membawa alat-alat yang diperlukan selama praktikum berlangsung (handuk kecil, untuk lap, gunting, lem, korek api, sabun cuci tangan).
6. Meminjam dan memeriksa ulang alat kaca yang diperlukan selama praktikum kepada laboran, jika terdapat ketidaklengkapan dan kerusakan, maka praktikan diberikan waktu minimal satu jam untuk menukarnya.
B. Selama praktikum berlangsung, praktikan diwajibkan :
1. Berpakaian sopan dan memakai jas laboratorium.
2. Tidak makan, minum, dan merokok di dalam laboratorium.
3. Tidak bercanda dan bertindak yang dapat menimbulkan kecelakaan terhadap orang lain.
4. Tidak mereaksikan sembarang bahan kimia tanpa ada petunjuk praktikum yang jelas dan tanpa seizin dosen dan asisten dosen.
5. Tidak membuang sampah atau bahan sisa percobaan ke dalam wastafel. 6. Menjaga kebersihan, ketertiban, dan keamanan laboratorium secara bersama.
C. Setelah praktikum selesai, praktikan diwajibkan :
1. Mencuci dan membersihkan semua alat kaca yang digunakan selama praktikum dengan sabun cair/tepol yang telah disediakan.
ii
mengembalikannya kepada laboran.
3. Memberihkan meja praktikum masing-masing tanpa mengandalkan mahasiswa yang piket.
4. Lapor diri apabila selama praktikum memecahkan alat kaca.
5. Menyerahkan data/laporan sementara kepada asisten dosen untuk di paraf oleh dosen pembimbing.
6. Meninggalkan laboratorium dengan seizin dosen pembimbing atau asisten dosen.
Jakarta, Agustus 2014 Kepala Laboratorium Kimia
Drs. Zulhipri, M.Si
iii
Praktikum Kimia Dasar I ini diselenggarakan dengan tujuan untuk meningkatkan keterampilan mahasiswa dalam kerja laboratorium, mengaplikasikan teori ke dalam praktek dan sekaligus untuk menambah wawasan praktis bagi mahasiswa jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Jakarta.
Pengadaan buku petunjuk praktikum ini merupakan salah satu upaya untuk lebih memperlancar pelaksanaan praktikum. Apabila terdapat kesulitan atau hambatan dalam praktikum akibat ketidakjelasan atau kesalahan prosedur pada buku petunjuk praktikum ini, kami mohon maaf yang sebesar-besarnya. Demi kesempurnaan buku ini, saran dari segenap pemerhati dan pengguna buku ini sangatlah diharapkan.
Akhir kata, mudah-mudahan buku petunjuk praktikum ini memberikan manfaat yang sebesar-besarnya khususnya bagi para mahasiswa jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Jakarta.
Jakarta, September 2009
iv Halaman
Tata Tertib Praktikum i
Kata Pengantar iii
Daftar Isi iv
Percobaan 1
I. Keterampilan Dasar Di Laboratorium 1
II. Label dan Penyimpanan Bahan Kimia 10
III. Syarat-syarat Penyimpanan Bahan 13
IV. Bahan-bahan Kimia “Incompatible” 16
V. P3K dalam Laboratorium 18
VI. Beberapa Petunjuk Cara Bekerja dalam Laboratorium 21
Percobaan 2
Stoikhiometri 25
Percobaan 3
Reaksi Kimia 28
Percobaan 4
Massa Zat-zat Pada Reaksi Kimia 34
Percobaan 5
Termokimia 36
Percobaan 6
Reaksi NaOH Padat dengan Reaksi Kimia 39
v
Percobaan 8
Pengaruh Perubahan Konsentrasi Pada Sistem
Kesetimbangan 46
Percobaan 9
Hubungan Antara Konsentrasi Komponen dalam Sistem Kesetimbangan
PERCOBAAN 1
I. KETERAMPILAN DASAR DI LABORATORIUM
A. TUJUAN PERCOBAAN Mengenalkan beberapa macam alat yang sederhana dan penggunaannya. B. TEORI SINGKAT Laboratorium kimia merupakan sarana penting untuk pendidikan, penelitian, pelayanan, dan uji mutu (quality control). Mengingat perbedaan fungsi tersebut, maka berbeda pula dalam desain, fasilitas dan penggunaan bahan serta prioritas peralatan yang diperlukan. Walaupun demikian, apabila ditinjau dari aspek keselamatan kerja, laboratorium kimia mempunyai bahaya dasar yang sama sebagai akibat penggunaan bahan kimia dan tekniknya. Berikut ini akan diperkenalkan beberapa alat sederhana dan penggunaannya.1. Tabung reaksi
Terbuat dari gelas, gunanya untuk mereaksikan zat‐zat kimia dalam jumlah sedikit baik padat ataupun cair. Dapat dipanaskan.
2. Penjepit
Terbuat dari kayu atau logam, gunanya untuk pemanasan menjepit tabung reaksi pada pemanasan atau mengambil cawan dalam keadaan panas.
3. Rak Tabung Reaksi
Terbuat dari kayu atau logam, gunanya untuk menempatkan tabung reaksi
4. Pengaduk
Terbuat dari gelas, gunanya untuk mengaduk suatu campuran atau larutan, dipakai juga untuk membantu pada saat menuangkan cairan dalam proses penyaringan atau pemindahan dari suatu
wadah ke wadah yang lain 5. Corong
Biasanya terbuat dari gelas, gunanya untuk membantu pada saat memasukkan cairan ke dalam suatu tempat yang mulutnya sempit seperti labu ukur, botol, buret dan sebagainya. Dapat juga untuk membantu dalam penyaringan.
6. Pipa Bengkok
Terbuat dari gelas, gunanya untuk mengalirkan ke dalam suatu tempat tertutup atau ke dalam larutan.
7. Gelas Arloji
Gunanya untuk tempat menimbang zat yang berbentuk Kristal dan tidak higroskopis, dapat juga digunakan untuk menguapkan
8. Gelas Ukur
Gunanya untuk mengukur volume zat kimia dalam bentuk cair (volume kira‐kira), alat ini mempunyai skala terdiri dari bermacam‐ macam ukuran, jangan digunakan untuk mengukur larutan yang panas.
9. Gelas Piala / Beaker Glass
Digunakan sebagai tempat larutan dan dapat juga untuk memanaskan (untuk menguapkan pelarut atau memekatkan). Alat ini bukan alat pengukur (walaupun volume kira‐kira).
10. Erlenmeyer
Terbuat dari gelas. Digunakan sebagai tempat larutan zat yang akan dititrasi, boleh untuk memanaskan larutan.
11. Labu Ukur
Terbuat dari gelas, mempunyai berbagai ukuran. Digunakan untuk membuat larutan standar atau larutan tertentu dengan volume setepat mungkin. Sering juga digunakan untuk pengenceran dengan volume tertentu. Jangan digunakan untuk mengukur larutan/pelarut panas.
12. Buret
Terbuat dari gelas, mempunyai skala dan kran. Digunakan untuk titrasi atau sebagai tempat titrant yang dikeluarkan sedikit demi sedikit melalui kran. Volume dari zat yang dipakai dapat dilihat pada skala.
13. Pipet
a. Pipet Gondok
Pada bagian tengah dari pipet ini membesar (gondok), ujungnya runcing. Digunakan untuk mengambil larutan dengan volume tertntu dan tepat. Tersedia dengan berbagai ukuran.
b. Pipet Ukur
Bagian tengah dari pipet ini sama besar (lurus). Digunakan untuk mengambil larutan dengan volume tertentu, mempunyai skala dan tersedia dengan berbagai ukuran.
c. Pipet Pasteur (pipet tetes)
Digunakan untuk mengambil larutan dalam jumlah sedikit.
14. Cawan Penguap
Terbuat dari porselen, digunakan sebagai tempat untuk menguapkan suatu larutan.
15. Botol Pencuci
Terbuat dari plastic, dilengkapi dengan pipa agar air yang keluar bias diatur. Botol ini mempunyai skala.
16. Kasa asbes
Kasa yang sering dipakai terbuat dari kawat tembaga atau seng dan ditengahnya berlapis asbes. Alat ini digunakan sebagai alas pada pemanasan alat‐alat kaca yang berisi cairan atau larutan dengan maksud agar panasnya merata.
17. Segitiga Porselen
Alat ini terbuat dari keramik dan digunakan sebagai penopang cawan porselen yang akan dipanaskan diatas kaki tiga.
18. Kaki Tiga
Kaki tiga terbuat dari besi dan merupakan alat penopang kasa asbes atau segitiga porselen yang ditumpangi alat kaca atau cawan porselen yang akan dipanaskan. Diantara ketiga kakinya, dapat ditempatkan pembakar Bunsen atau alat pemanas lainnya.
19. Statif
Alat ini terbuat dari besi dan digunakan sebagai alat penyangga buret dengan bantuan klem buret.
C. CARA KERJA
Agar mengerti tentang alat‐alat yang sudah diperkenalkan tersebut di atas, maka akan dilakukan beberapa percobaan. Yang terpenting disini adalah bagaimana menggunakan alat‐ alat tersebut dengan baik dan bekerja dengan benar.
1. Pembuatan dan pengenalan suatu gas.
Gas NH3 adalah gas yang mempunyai bau. Gas ini dapat dibuat dengan mereaksikan
larutan Amonium Klorida dengan Natrium Hidroksida dan dipanaskan. Terbentuknya gas dapat diketahui dari baunya. Dalam membaui jangan sekali‐kali menghirup langsung terhadap gas yang berbahaya. Cara membaui adalah dengan mengipas‐ngipaskan tangan di atas mulut tabung dan hidung berada pada jarak relatif jauh untuk membaui gas yang keluar (seperti pada gambar). Untuk mengetahui sifat gas tersebut, letakkan kertas lakmus merah dan biru pada permukaan tabung dan amati perubahan warnanya. Cara Kerja : a) Ambil kristal NH4Cl ± 0,5 g, masukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian tambahkan 3 mL larutan NaOH 2 M. b) Pegang tabung reaksi dengan penjepit, kemudian panaskan sambil digoyang‐goyangkan dengan posisi tabung agak condong ke arah tempat yang kosong (jangan ke arah diri sendiri atau orang lain). c) Pada saat mendidih, jagalah agar larutan dalam tabung tidak sampai keluar (lebih‐lebih untuk zat yang mudah terbakar). Caranya dengan mengangkat tabung dari atas api bila larutan dalam tabung mulai naik atau mendidih. d) Praktekkan cara membaui di atas, catat bagaimanan bau gas yang terjadi dan amati zat‐ zat sebelum dan sesudah reaksi.
e) Peganglah kertas lakmus merah di dekat mulut tabung, kemudian lakmus biru. Amati perubahan warna yang terjadi dan berikan kesimpulan.
2. Pengenceran dengan labu ukur.
Untuk membuat larutan standar, kadang‐kadang dilakukan pengenceran larutan yang sudah tersedia. Misal membuat larutan standar HCl 0,1 M dari larutan HCl 0,2 M. caranya yaitu dengan menentukan lebih dahulu berapa banyak larutan standar yang akan dibuat dan hitung berapa banyak larutan awal yang harus diencerkan dengan menggunakan persamaan :
V1 M1 = V2 M2 V1 = V2 M2 M1 Dimana : V1 = volume larutan awal yang diperlukan. M1 = molaritas larutan awal. V2 = volume larutan standar yang akan dibuat. M2 = molaritas larutan standar yang akan dibuat. Cara Kerja : a) Buat 50 mL larutan HCl 0,1 M dengan menggunakan pipet gondok, perhatikan miniskus (permukaan cekung dari zat cair) harus tepat menyinggung garis pada pipet gondok. b) Masukkan larutan HCl tersebut ke dalam labu ukur, dan encerkan sampai tanda batas.
Pengenceran ini harus sekali jadi (maksudnya jangan sampai menambahkan air melebihi tanda batas, lalu membuangnya sampai tanda batas, hal ini akan menimbulkan kesalahan yang cukup besar). Pengenceran harus dilakukan dengan hati‐hati dan sedikit demi sedikit setelah dekat dengan tanda batas. Gunakan pipet tetes untuk menambahkannya.
3. Pengenceran H2SO4 pekat.
Pada pengenceran HCl di atas, dilakukan dengan cara menambahkan pelarut ke dalam larutan yang akan di encerkan. Cara ini merupakan cara pengenceran yang lazim dilakukan. Sedangkan untuk zat‐zat yang menunjukkan reaksi eksoterm seperti pada pengenceran H2SO4 pekat, maka pengenceran dilakukan dengan cara menuangkan H2SO4 pekat sedikit
demi sedikit ke dalam pelarut (air).
Cara Kerja :
a) Ambil 5 mL air suling dengan menggunakan gelas ukur. Perhatikan bagian bawah dari miniskus, air harus tepat menyinggung skala 5 mL. Pandangan mata harus tepat sejajar dengan tinggi miniskus air. Tuangkan ke dalam tabung reaksi besar. b) Ambil 1 mL H2SO4 pekat dengan pipet ukur (perhatikan miniskus). c) Masukkan H2SO4 pekat ini ke dalam tabung reaksi yang berisi air suling, lakukan dengan perlahan dan hati‐hati. Perhatikan perubahan panas sebelum dan sesudah ditambahkan H2SO4 pekat ke dalam tabung reaksi.
4. Penyaringan.
Menyaring merupakan salah satu metoda pemisahan, yaitu cara untuk memisahkan suatu endapan dari suatu larutan. Dalam percobaan ini akan dilakukan penyaringan PbSO4, yang dibuat dengan mereaksikan larutan H2SO4 dan Pb‐Asetat. Cara Kerja : a) Tuangkan 5 mL larutan Pb‐Asetat 0,1 M dalam tabung reaksi, kemudian tambahkan 1 mL H2SO4 hasil pengenceran di atas. Amati yang terjadi dan catat warnanya.
b) Ambil kertas saring yang berbentuk lingkaran, dan lipat menjadi ¼ lingkaran (seperti pada gambar).
c) Masukkan kertas saring yang telah dilipat pada corong, dan basahi dengan sedikit air suling hingga kertas menempel pada dinding corong.
d) Tempatkan corong tersebut di atas erlenmeyer untuk menampung filtratnya, dan tuangkan larutan yang akan disaring ke dalam corong dengan bantuan pengaduk gelas (memegang pengaduk tepat pada mulut tabung). Tujuannya agar tidak ada cairan yang jatuh di luar kertas (seperti pada gambar).
5. Titrasi Asam‐Basa.
Dasar reaksi titrasi asam‐basa merupakan reaksi penetralan, pada titrasi larutan basa dengan larutan standar asam (asidimetri) atau sebaliknya pada titrasi larutan asam dengan larutan standar basa (alkalimetri). Pada dasarnya titrasi ini bertujuan untuk menentukan banyaknya asam atau basa yang secara kimia tepat ekivalen (setara) dengan banyaknya basa atau asam di dalam larutan. Titik atau pada saat dimana keadaan tersebut tercapai disebut titik ekivalen atau titik akhir teoritis. Untuk mengetahui saat tercapainya titik ekivalen dalam suatu proses titrasi, digunakan suatu zat penunjuk yang di dalam larutan mempunyai warna yang berbeda, tergantung dari besarnya konsentrasi ion H+ yang terdapat dalam larutan. Zat penunjuk tersebut dinamakan
indikator netralisasi/indikator asam‐basa. Sifat penting dari indikator adalah terjadinya
perubahan warna dalam larutan, baik yang bersifat asam atau basa. Perubahan warna tersebut tidak terjadi secara drastis, tetapi terjadi secara perlahan‐lahan sesuai dengan terjadinya perubahan pH larutan.
Cara Kerja :
a) Ambillah 10 mL larutan HCl hasil pengenceran percobaan No. 2 dengan menggunakan pipet gondok atau pipet ukur, masukkan ke dalam erlenmeyer 50 mL atau 100 mL.
c) Titrasilah larutan ini dengan larutan NaOH 0,1 M yang telah disediakan. d) Catatlah volume larutan NaOH yang digunakan pada saat larutan berwarna merah muda. e) Ulangi titrasi ini hingga diperoleh dua hasil yang tetap (perbedaannya sedikit). f) Hitunglah konsentrasi HCl yang sebenarnya.
II. LABEL DAN PENYIMPANAN BAHAN KIMIA Penandaan atau pemberian label terhadap jenis‐jenis bahan kimia diperlukan untuk dapat mengenal dengan cepat dan mudah sifat bahaya dari suatu bahan kimia. Pengenalan dengan label ini amat penting dalam penanganannya, transportasi dan penyimpanan bahan‐ bahan atau pergudangan. Cara penyimpanan bahan‐bahan kimia memerlukan pengetahuan dasar akan sifat bahaya serta kemungkinan interaksi antar bahan serta kondisi yang mempengaruhinya. Tanpa memperhatikan semua faktor tersebut, dapat mengakibatkan ; kebakaran, ledakan, keracunan, atau kombinasi di antara kemungkinan ketiga akibat tersebut.
LABEL ATAU SIMBOL BAHAYA
Label atau simbol bahaya bahan‐bahan kimia serta cara penanganan secara umum dapat diberikan sebagai berikut :
Bahaya : eksplosif pada kondisi tertentu Contoh : ammonium nitrat, nitroselulosa Keamanan : hindari benturan, gesekan,
loncatan api, dan panas.
Bahaya : oksidator, dapat membakar
bahan lain, penyebab timbulnya api atau penyebab kesulitan dalam pemadaman api.
Contoh : hydrogen peroksida dan kalium perklorat
Keamanan : hindari panas serta bahan mudah terbakar dan reduktor.
Bahaya : mudah terbakar, meliputi : (1) Zat terbakar langsung Contoh : aluminium alkil fosfor
Keamanan : hindari campuran dengan udara
(2) Gas amat mudah terbakar Contoh : butane, propane
Keamanan : hindari campuran dengan udara dan hindari sumber api
(3) Zat sensitive terhadap air, yaitu zat yang membentuk gas mudah terbakar bila kena air atau uap (4) Cairan mudah terbakar
Cairan dengan flash point di bawah 21°C Contoh : aseton dan benzene
Keamanan : jauhkan dari api terbuka, sumber api, dan loncatan api.
Bahaya : toksik, berbahaya bagi kesehatan bila terhisap, tertelan, atau kontak dengan kulit, dan juga dapat mematikan.
Contoh : arsen triklorida, merkuri klorida Keamanan : hindari kontak atau masuk
ke dalam tubuh, segera berobat ke dokter bila kemungkinan keracunan.
Bahaya : menimbulkan kerusakan kecil pada tubuh
Contoh : piridin
Keamanan : hindari kontak dengan tubuh atau hindari penghirupan, segera berobat bila terkena bahan.
Bahaya : korosif atau merusak jaringan atau tubuh manusia
Contoh : belerang dioksida dan klor Keamanan : hindari kontaminasi
pernafasan, kontak dengan kulit dan mata.
III. SYARAT‐SYARAT PENYIMPANAN BAHAN
Mengingat bahwa sering terjadi kebakaran, ledakan atau bocornya bahan‐bahan kimia beracun dalam gudang, maka dalam penyimpanan bahan‐bahan kimia, beberapa kemungkinan dibawah ini perlu diperhatikan :
a) Pengaruh panas/api.
Kenaikan suhu akan menyebabkan reaksi atau perubahan kimia terjadi dan mempercepat reaksi. Juga percikan api berbahaya untuk bahan‐bahan mudah terbakar.
b) Pengaruh kelembaban.
Zat‐zat higroskopis mudah menyerap uap air dari udara dan reaksi hidrasi yang eksotermis akan menimbulkan pemanasan ruang. c) Interaksi dengan wadah. Bahan kimia dapat berinteraksi dengan wadahnya dan bocor. d) Interaksi antar bahan.
Kemungkinan interaksi antar bahan dapat menimbulkan ledakan, kebakaran atau timbulnya gas beracun.
Dengan mempertimbangkan faktor‐faktor diatas, beberapa syarat penyimpanan bahan secara singkat adalah sebagai berikut : 1. Bahan beracun. Contoh : Sianida, Arsenida dan Posfor. Syarat penyimpanan : ‐ ruangan dingin dan berventilasi. - jauh dari bahaya kebakaran. - Dipisahkan dari bahan‐bahan yang mungkin bereaksi. - Disediakan alat pelindung diri, pakaian kerja, masker, gloves. 2. Bahan korosif. Contoh : asam‐asam, anhidrida asam dan alkali.
Merusak wadah dan bereaksi dengan zat‐zat beracun menghasilkan uap/gas beracun. Syarat penyimpanan : ‐ Ruangan dingin dan berventilasi.
- Dipisahkan dari zat‐zat beracun.
3. Bahan mudah terbakar.
Contoh : Benzena, Aseton, Eter, Heksan dan sebagainya. Syarat penyimpanan : ‐ suhu dingin dan berventilasi.
- jauhkan dari sumber api atau panas, terutama loncatan api, listrik dan bara rokok. - tersedia alat pemadam kebakaran. 4. Bahan mudah meledak. Contoh : Amonium Nitrat, Nitrogliserin, Trinitrotoluen (TNT). Syarat penyimpanan : ‐ ruangan dingin dan berventilasi. - jauhkan dari panas dan api. - hindarkan dari gesekan atau tumbukan mekanis. 5. Bahan oksidator. Contoh : perklorat, permanganat, peroksida organik. Syarat penyimpanan : ‐ suhu ruangan dingin dan berventilasi.
- jauhkan dari sumber api dan panas termasuk loncatan api, listrik dan bara rokok.
- Jauhkan dari bahan‐bahan cairan mudah terbakar atau reduktor.
Catatan : pemadam kebakaran kurang berguna karena zat oksidator dapat menghasilkan oksigen sendiri. 6. Bahan reaktif terhadap air. Contoh : Natrium, Hidrida, Karbit, Nitrida dan sebagainya. Syarat penyimpanan : ‐ suhu ruangan dingin, kering dan berventilasi. - jauh dari sumber nyala api atau panas. - bangunan kedap air.
- disediakan pemadam kebakaran tanpa air (CO2, Halon, dry
powder).
7. Bahan reaktif terhadap asam.
Contoh : Natrium, Hidrida, Sianida.
Zat‐zat tersebut kebanyakan dengan asam menghasilkan gas yang mudah terbakar atau beracun.
Syarat penyimpanan : ‐ ruangan dingin dan berventilasi.
- jauhkan dari sumber api, panas dan asam.
- ruang penyimpanan perlu di desain agar tidak memungkinkan terbentuk kantong‐kantong Hidrogen.
- disediakan alat pelindung diri seperti kacamata, gloves dan pakaian kerja.
8. Gas bertekanan.
Contoh : gas N2, Asetilen, H2 dan Cl2 dalam silinder.
Syarat penyimpanan : ‐ disimpan dalam keadaan tegak berdiri dan terikat. - ruangan dingin dan tidak terkena langsung matahari. - jauhkan dari api adan panas. - jauh dari bahan korosif yang dapat merusak kran dan katup‐ katup.
IV. BAHAN‐BAHAN KIMIA “INCOMPATIBLE”
Seperti diuraikan sebelumnya, ada bahan‐bahan kimia yang tak boleh dicampur dalam penyimpanannya seperti asam dengan bahan beracun, bahan mudah terbakar dari oksidator dan sebagainya. Bahan‐bahan demikian disebut “incompatible” dan harus disimpan secara terpisah.
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah lamanya waktu penyimpanan untuk zat‐zat tertentu. Eter, parafin cair dan olefin membentuk peroksida karena kontak dengan udara dan cahaya. Semakin lama disimpan semakin besar jumlah peroksida. Isopropil eter, etil eter, dioksan dan tetrahidrofuran adalah zat‐zat yang sering menimbulkan bahaya akibat terbentuknya peroksida dalam penyimpanan. Zat sejenis eter tak boleh disimpan melebihi satu tahun, kecuali ditambah inhibitor. Eter yang telah dibuka harus dihabiskan selama enam bulan, atau sebelum dipakai dites dahulu kadar peroksidanya, dan bila positif, peroksida tersebut dipisahkan atau dihilangkan secara kimia.
Contoh bahan‐bahan demikian seperti pada tabel 3.1. Zat pada kolom A kontak dengan zat pada kolom B akan menghasilkan gas racun (kolom C).
3.1 Bahan‐bahan kimia “incompatible” dan menghasilkan racun bila dicampur :
Kolom A Kolom B Bahaya yang timbul bila
dicampur (kolom C)
Sianida Asam Asam sianida
Hipoklorit Asam Klor dan asam hipoklorit Nitrat Asam sulfat Nitrogen dioksida Asam nitrat Tembaga, logam berat Nitrogen dioksida Nitrit Asam Asam nitrogen oksida Asida Asam Hidrogen asida Senyawa arsenik Reduktor Arsen
Sulfida Asam Hidrogen sulfida
3.2 Bahan‐bahan reaktif yang bila dicampur menimbulkan reaksi hebat, kebakaran dan atau ledakan:
Bahan Kimia Hindarkan kontak dengan :
Amonium nitrat Asam klorat, nitrat, debu organik, pelarut organik mudah terbakar dan bubuk logam.
Asam asetat Asam kromat, Asam nitrat, perklorat dan peroksida. Karbon aktif Oksidator (klorat, perklorat, hipoklorit).
Asam kromat Asam asetat, gliserin, alkohol dan bahan kimia mudah terbakar.
Cairan mudah terbakar Amonium nitrat, Asam kromat, Hidrogen peroksida dan Asam nitrat. Hidrokarbon (butana, benzena, benzin, terpentin) Fluor, Klor, Asam kromat dan peroksida. Kalium klorat/perklorat Asam sulfat dan asam lainnya. Kalium permanganat Gliserin, Etilen glikol, Asam sulfat.
V. PERTOLONGAN PERTAMA PADA KECELAKAAN (P3K) DALAM LABORATORIUM
Banyak cara‐cara dan usaha untuk mencegah kecelakaan, tetapi masih dapat terjadi kecelakaan dalam laboratorium. Oleh karena itu, untuk menghindari akibat yang tidak diinginkan, diperlukan usaha‐usaha pertolongan pertama bila terjadi kecelakaan. Meskipun banyak cara P3K yang umumnya cukup luas, tetapi P3K dalam laboratorium kimia dapat diarahkan pada kecelakaan yang berupa luka bakar, luka pada mata dan keracunan.
Biasanya pertolongan pertama selalu diikuti pengobatan dengan pemberian “antidote” (penangkal). Dan selanjutnya harus segera diikuti pengobatan oleh dokter. Namun demikian, dokter memerlukan informasi yang jelas tentang penyebab terjadinya kecelakaan, terutama jika terjadi keracunan, agar dokter yang bersangkutan dapat memberikan obat yang tepat.
LUKA BAKAR
• Luka bakar karena bahan kimia (chemical burns).
Bahan kimia seperti asam kuat, alkali dan oksidator, dapat melukai kulit, terasa panas seperti terbakar. Pertolongan yang harus dilakukan adalah melepaskan kontak dengan bahan tersebut secepat mungkin, dan bagian tubuh yang terluka segera dicuci dengan air sebanyak mungkin. Selanjutnya jika terkena asam, bilas dengan larutan soda 3%, dan jika terkena basa, bilas dengan Asam asetat 1%, kemudian oleskan BOORSALP.
• Luka bakar karena panas (thermal burns).
Luka bakar karena panas dapat terjadi oleh kebakaran atau kontak dengan gelas atau logam panas. Pertolongan yang harus dilakukan adalah mencelupkan bagian yang terkena panas ke dalam air es secepat mungkin, dan selanjutnya olesi dengan BOORSALP atau dibalut dengan larutan Asam pikrat 1%. Jika luka agak parah, jangan pakai lemak atau minyak, tetapi balutlah dengan larutan Tannin 5% yang baru dibuat.
LUKA PADA MATA
• Benda asing pada mata.
Benda asing seperti pecahan kaca dapat masuk pada mata. Benda‐benda yang menempel atau terikat longgar dapat diambil dengan hati‐hati. Tetapi jika terikat kuat, segeralah bawa ke dokter karena hanya dokter yang dapat mengambilnya.
Percikan atau aerosol dari bahan kimia yang korosif atau iritan dapat melukai mata jika lupa memakai pelindung mata. Pertolongan yang segera diberikan adalah mencuci mata dengan air bersih yang mengalir (air kran). Pada saat pencucian, kelopak mata harus dibuka agar bersih di seluruh permukaan mata. Pencucian ini sebaiknya dilakukan terus menerus selama 5‐15 menit. Selanjutnya lakukan pencucian dengan larutan bikarbonat 3% jika terkena asam, dan dengan Asam borat 1‐3% jika terkena basa. Bahan‐bahan kimia seperti Asam sulfat, Asam nitrat, Asam klorida, Asam fluorida, Natrium atau Kalium hidroksida, Amonia dan senyawa‐senyawa amina, sangat berbahaya jika terkena mata. Oleh karena itu, gunakan kacamata atau GOGGLES untuk mencegah terjadinya hal‐hal yang membahayakan mata.
KERACUNAN
Keracunan merupakan kecelakaan yang sering terjadi dalam laboratorium. Kebanyakan disebabkan oleh masuknya bahan kimia ke dalam tubuh lewat saluran pernafasan atau lewat kulit, dan sangat jarang lewat mulut.
• Keracunan lewat pernafasan.
Gas‐gas seperti Cl2, HCl, SO2, NH3 dan formaldehida adalah sangat iritan dan dapat
segera dirasakan akibatnya bila kita menghirupnya karena efek lokal terhadap saluran pernafasan. Demikian pula uap seperti CHCl3, Benzena, Karbon disulfida dapat tercium
baunya. Sebaliknya, gas seperti CO, Metil klorida, Air raksa (Hg) sangat berbahaya karena tak tercium baunya saat kita menghirup gas‐gas tersebut. Pertolongan pertama yang harus segera diberikan adalah segera memindahkan korban secepat mungkin menuju udara segar. Jika keracunan berat terjadi segera bawa ke dokter.
• Keracunan lewat kulit.
Kulit dapat mengalami kerusakan berupa larutnya lemak oleh pelarut organik (sehingga kulit menjadi sensitif) atau kerusakan jaringan oleh asam‐asam kuat.
Disamping itu kontak dengan bahan‐bahan seperti sianida, Nitrobenzen, TEL, Fenol, Arsen triklorida dan Kresol, dapat juga menimbulkan keracunan sistemik karena adsorbsi ke dalam tubuh melalui permukaan kulit. Pertolongan pertama yang harus dilakukan adalah menyiram atau mencuci dengan air yang cukup, baik untuk zat yang larut ataupun tidak larut dalam air. Selanjutnya bawalah ke dokter agar mendapatkan pengobatan yang tepat.
• Keracunan lewat mulut (tertelan).
Keracunan jenis ini jarang terjadi di dalam laboratorium kecuali kontaminasi makanan atau minuman dan kesalahan mengambil bahan. Sebaiknya lebih hati‐hati dalam penanganan bahan‐bahan beracun, karena cara ini merupakan upaya praktis dalam mencegah keracunan lewat mulut. Pertolongan pertama yang harus segera dilakukan adalah bila korban muntah‐muntah, beri air minum hangat agar muntah lagi dan sekaligus mengencerkan racun dalam perut. Jika korban tidak muntah maka berilah minum segelas air ditambah 2 sendok garam dapur agar dapat muntah. Cara ini bertujuan untuk segera mengeluarkan racun secepat mungkin sebelum terserap oleh usus. Selanjutnya memanggil dokter atau membawa korban ke rumah sakit dan meberikan keterangan tentang jenis bahan kimia penyebab keracunan.
VI. BEBERAPA PETUNJUK CARA KERJA LABORATORIUM KIMIA 1. Cara membaui zat 2. Cara mengambil larutan dengan pipa kaca dari botol Pipa kaca dimasukkan ke dalam larutan, tutup ujungnya dan angkat keluar. 3. Cara melipat kertas saring
4. Cara menuang larutan 5. Cara membaca tinggi larutan dalam gelas ukur 6. Cara mencampur larutan
Diaduk dengan batang pengaduk. Ujung batang pengaduk jangan mengenai dasar tabung reaksi.
Diaduk dengan memutar tabung reaksi.
7. Cara mencuci endapan 8. Cara mengambil larutan dengan pipet ukur untuk larutan yang tidak berbahaya
1. Hisap larutan sampai melampaui volume yang diinginkan. Tutup ujung pipet dengan telunjuk. 2. Buka telunjuk perlahan‐
lahan dan tutup lagi. Bila volume larutan di dalam pipet sudah sesuai dengan volume yang diperlukan.
Laboratorium Kimia 9. Cara mentitrasi larutan 24
Laboratorium Kimia 25
PERCOBAAN 2
STOIKHIOMETRI
A. TUJUAN PERCOBAAN Menentukan angka koefisien reaksi Natrium hidroksida dengan Tembaga II sulfat. B. TEORI SINGKATKoefisien reaksi adalah angka yang menunjukkan banyaknya mol zat yang bereaksi atau banyaknya mol zat yang dihasilkan dari suatu reaksi. Koefisien reaksi dapat ditentukan dengan cara perhitungan atau dengan percobaan.
Salah satu cara yang mudah untuk mempelajari stoikhiometri beberapa reaksi adalah dengan percobaan. Metoda yang digunakan adalah metoda variasi kontinyu. Dalam metoda ini dilakukan sederetan pengamatan dari suatu reaksi dimana jumlah mol seluruh pereaksi adalah sama, tetapi jumlah mol masing‐masing zat yang bereaksi berbeda‐beda atau bervariasi.
Salah satu sifat fisika dan sifat kimia yang dapat dipilih untuk diamati dalam suatu reaksi kimia adalah massa, volume dan suhu, karena kuantitas pereaksi berlainan perubahan ketiga sifat kimia dapat digunakan untuk meramalkan angka koefisien reaksi.
Pada percobaan ini sifat kimia yang akan diamati adalah massa dari hasil suatu reaksi antara NaOH dengan CuSO4.
C. ALAT DAN BAHAN
NO. NAMA ALAT/BAHAN UKURAN/ KONSENTRASI JUMLAH KEBUTUHAN 1 Corong 2 Gelas kimia 100 mL 4 buah 3 Gelas ukur 50 mL 2 buah 4 Botol semprot 5 Batang pengaduk 6 Kertas saring 7 NaOH 0,5 M 100 mL 8 CuSO4 0,5 M 100 mL
Laboratorium Kimia 26 D. CARA KERJA 1. Sediakan 2 buah gelas kimia 100 mL, lalu isi dengan NaOH masing‐masing sebanyak 10 mL dan 20 mL. 2. Ambil lagi 2 buah gelas kimia 100 mL, kemudian isi dengan larutan CuSO4 masing‐masing sebanyak 40 mL dan 30 mL.
3. Tuangkan perlahan‐lahan larutan CuSO4 ke dalam larutan NaOH sehingga terjadi
endapan, dan biarkan beberapa saat sampai semua endapan turun ke dasar gelas kimia. 4. Saring endapan dengan kertas saring yang sudah diketahui beratnya, lalu cuci endapan
dengan aquades dan keringkan, kemudian timbang. Catat berat endapan yang di hasilkan. 5. Lakukan percobaan ini sesuai dengan tabel berikut : Nama Larutan Volume (mL) NaOH 10 30 40 CuSO4 40 20 10
6. Buat grafik yang menunjukkan mol NaOH sebagai sumbu X dan berat endapan sebagai sumbu Y. 7. Titik potong garis sebelah kiri dan garis sebelah kanan menunjukkan perbandingan mol NaOH dengan CuSO4. E. LEMBAR KERJA 1. Pengamatan Percobaan 1 2 3 4 5 mol NaOH (x 10‐3) CuSO4 (x 10‐3) Berat endapan (gram)
Laboratorium Kimia 27 2. Tugas Pada reaksi A dengan B perubahan sifat kimia yang diamati adalah suhu. Hasil pengamatan ditunjukkan dalam tabel berikut : Vol A (mL) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Vol B (mL) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 T awal 28,6 28,2 28,5 27,1 27,5 27,0 29,2 28,2 29,1 T akhir 29,8 30,8 32,4 32,3 34,1 34,9 34,9 32,0 31,1
Dengan membuat grafik yang menghubungkan ΔT dan volume A, tentukan rumus empiris senyawa yang terjadi.
Laboratorium Kimia 28
PERCOBAAN 3
REAKSI KIMIA
A. TUJUAN PERCOBAAN Mempelajari reaksi‐reaksi kimia. B. TEORI SINGKATReaksi kimia merupakan salah satu bagian dari ilmu kimia yang mempelajari sifat‐ sifat kimia dari suatu zat seperti apakah suatu zat dapat bereaksi dengan zat lain. Apakah reaksi tersebut menghasilkan gas atau endapan atau apakah reaksi tersebut memerlukan panas atau memerlukan pH tertentu, cara untuk mengetahui sifat‐sifat kimia dari suatu atau berbagai zat dilakukan dengan melalui percobaan kemudian diamati perubahan apa yang terjadi. Perubahan yang terjadi kemudian dicatat sebagai data komulatif.
Pada percobaan ini akan dipelajari berbagai reaksi kimia dari bebrapa zat yang bereaksi.
C. ALAT DAN BAHAN
NO NAMA ALAT/BAHAN UKURAN/
KONSENTRASI
JUMLAH KEBUTUHAN
1 Tabung reaksi biasa 16 x 150 mm 6 buah 2 Pipet tetes Panjang 6 buah
3 Pengaduk 4 Kertas saring 5 Lakmus merah 6 Lakmus biru 7 Indikator universal 8 HCl 0,05 M 9 NaOH 0,05 M 10 Indikator PP 11 Indikator MM 12 Al2(SO4)3 0,1 M 13 NH4OH 1 M 14 NaOH 1 M 15 ZnSO4 0,1 M 16 BaCl2 0,1 M
Laboratorium Kimia 29 17 K2CrO4 0,1 M 18 CaCO3 Kristal 19 HCl 3 M 20 Ba(OH)2 2 M 21 NH4Cl Kristal 22 Air klor 23 KI 0,05 M 24 CHCl3 25 CCl4 26 H2C2O4 0,1 M 27 KmnO4 0,05 M 28 KSCN 0,1 M 29 FeSO4 0,1 M 30 Na3PO4 Kristal 31 H2SO4 2 M 32 FeCl3 0,1 M D. CARA KERJA 1. Indikator sebagai petunjuk sifat asam atau basa a) Ambil 2 (dua) buah tabung reaksi dan isi masing‐masing dengan larutan HCl 0,05 M dan 1mL larutan NaOH 0,05 M.
b) Tambahkan 1 tetes indikator PP pada kedua tabung, amati apa yang terjadi dan catat pada lembar kerja anda.
c) Ulangi percobaan a dan b dengan mengganti indikator PP dengan indikator MM.
2. Reaksi pembentukan endapan a) Endapan Al
1) Masukkan 1 mL Al2(SO4)3 0,1 M lalu tambahkan 1 mL NH4OH 1 M. tambahkan lagi
tetes demi tetes NH4OH 1 M, amati apa yang terjadi.
2) Pada tabung reaksi yang lain masukkan 1 mL Al2(SO4)3 0,1 M lalu tambahkan 1 mL
NaOH 1 M. tambahkan lagi tetes demi tetes NH4OH 1 M, amati apa yang terjadi.
b) Endapan Zn
Ulangi percobaan di atas, tetapi larutan Al2(SO4)3 0,1 M diganti dengan larutan ZnSO4 0,1
Laboratorium Kimia
30 c) Endapan Ba
1) Ambil 1 mL larutan BaCl2 0,1 M, masukkan ke dalam tabung reaksi, lalu tambahkan 1
mL larutan K2CrO4 0,1 M, amati apa yang terjadi.
2) Masukkan 1 mL larutan BaCl2 0,1 M ke dalam tabung reaksi, lalu tambahkan
kedalamnya 1 mL HCl 0,1 M, kemudian tambahkan lagi 1 mL larutan K2CrO4 0,1 M.
Amati dan catat hasil pengamatan anda.
3. Reaksi pembentukan gas
a) Ambil 1 buah tabung reaksi pipa samping dan pasang selang pada pipa tabung tersebut untuk mengalirkan gas hasil reaksi.
b) Masukkan 2 gram batu pualam (CaCO3) ke dalam tabung reaksi tersebut diatas, lalu
tambahkan 3 mL HCl 3 M, segera tutup tabung dengan sumbat gabus/karet dan gas yang terbentuk dialirkan ke dalam larutan jernih Ba(OH)2. Perhatikan apa yang terjadi.
c) Masukkan 1 gram kristal NH4Cl ke dalam tabung reaksi, lalu tambahkan 2 mL NaOH 1 M.
letakkan kertas lakmus merah pada mulut tabung, amati dan catat perubahan warna lakmus. d) Kedalam 2 buah tabung reaksi, masing‐masing diisi dengan 1 mL air klor dan 1 mL KI 0,05 M. perhatikan warna kedua larutan. Kedalam masing‐masing tabung tambahkan 1 mL CHCl3. Perhatikan warna kedua larutan. 4. Reaksi pembentukan warna
a) Kedalam campuran 1 mL H2C2O4 0,1 M dan 2 tetes H2SO4, masukkan setetes demi setetes
larutan KmnO4 sampai warna KmnO4 hilang.
b) Kedalam larutan FeSO4 0,1 M bubuhi 2 tetes H2SO4 2 M, dan tambahkan tetes demi tetes
KmnO4 0,05 M. bandingkan kecepatan hilangnya warna KmnO4 pada percobaan 4a dan
4b.
c) Kedalam dua buah tabung reaksi masing‐masing masukkan 2 mL FeCl3 0,1 M dan 2 mL
KSCN 0,1 M. kedalam salah satu tabung masukkan beberapa butir Na3PO4 kristal.
Bandingkan warna kedua larutan.
Laboratorium Kimia 31 E. LEMBAR KERJA 1. Indikator sebagai penunjuk sifat asam atau basa Indikator/larutan HCl 0,05 M NaOH 0,05 M PP MM Kesimpulan : ………. 2. Reaksi pengendapan a) Endapan Al Reaksi Pengamatan Al2(SO4)3 + NH4OH ………… + NH4OH Kesimpulan : ………. Al2(SO4)3 + NaOH ………… + NaOH Kesimpulan : ………. b) Endapan Zn Reaksi Pengamatan ZnSO4 + NH4OH ……… + NH4OH Kesimpulan : ………. ZnSO4 + NaOH ……… + NaOH Kesimpulan : ………. c) Endapan Ba Reaksi Pengamatan BaCl2 + K2CrO4 ………. Kesimpulan : ………. BaCl2 + HCl + K2CrO4 ………. Kesimpulan : ……….
Laboratorium Kimia 32 3. Reaksi pembentukan gas a) Pembentukan gas CO2 Reaksi Pengamatan CaCO3 + HCl ………. + Ba(OH)2 Kesimpulan : ………. b) Pembentukan gas NH3 Reaksi Pengamatan NH4Cl + NaOH + lakmus merah basah NH4Cl + NaOH + lakmus biru basah Kesimpulan : ………. c) Pembentukan gas I2 Reaksi Pengamatan Air klor + KI Air klor + KI + CHCl3 Air klor + KI Air klor + CCl4 Kesimpulan : 4. Reaksi pembentukan warna Reaksi Pengamatan H2C2O4 + H2SO4 ………. + KmnO4 Kesimpulan : ………. Reaksi Pengamatan FeSO4 + H2SO4 ……… + KmnO4 Kesimpulan : ……….
Laboratorium Kimia 33 Reaksi Pengamatan FeCl3 + KSCN …….. + Na3PO4 Kesimpulan : ……….
Laboratorium Kimia
PERCOBAAN 4
MASSA ZAT‐ZAT PADA REAKSI KIMIA
A. TUJUAN PERCOBAAN Untuk membuktikan “Hukum Kekekalan Massa” B. TEORI SINGKATPara ahli di bidang kimia pada abad ke‐18 menemukan konsep‐konsep ilmiah yang kemudian dikenal sebagai hukum‐hukum dasar kimia, salah satu hukum tersebut adalah Hukum Kekekalan Massa yang menyatakan bahwa : Massa zat sebelum reaksi adalah sama dengan massa zat setelah reaksi. Contoh : Zn (s) + S (s) ZnS (s) 65,4 g 32 g 97,5 g Walaupun suatu zat mengalami perubahan kimia sehingga membentuk zat‐zat baru, namun tidak mengalami perubahan massa. C. ALAT DAN BAHAN 34
NO. NAMA ALAT/BAHAN UKURAN/ KONSENTRASI JUMLAH
KEBUTUHAN
1 Labu erlenmeyer 250 mL 2 buah 2 Sumbat gabus/karet Seukuran mulut erlenmeyer 2 buah 3 Tabung reaksi 10 x 100 mm (ukuran 10 mL) 2 buah 4 Benang Secukupnya 5 Gelas ukur 10 mL 2 buah 6 Pipet tetes Panjang 4 buah
7 Neraca 1 buah 8 Larutan NaOH 0,1 M 10 mL 9 Larutan CuSO4 0,1 M 5 mL 10 Larutan KI 0,1 M 10 mL 11 Larutan Pb(NO3)2 0,1 M 5 mL D. CARA KERJA 1. Masukkan 10 mL larutan Natrium hidroksida 0,1 M ke dalam labu erlenmeyer dan 5 mL larutan Tembaga II sulfat 0,1 M ke dalam tabung reaksi kecil (yang sudah diikat dengan
Laboratorium Kimia
benang). Masukkan tabung itu ke dalam erlenmeyer dan beri sumbat labu tersebut. (lihat gambar 13.1).
2. Timbang labu erlenmeyer dengan isinya dan catat massanya pada lembar kerja anda. 3. Miringkan labu sehingga kedua larutan dapat bercampur. Catat perubahan apa yang
terjadi?
4. Timbang lagi labu erlenmeyer dengan isinya dan catat massanya.
5. Lakukan percobaan yang sama dengan 10 mL larutan Kalium iodida 0,1 M dan 5 mL larutan Timbal II nitrat 0,1 M.
E. LEMBAR KERJA 1. Pengamatan
a) Reaksi larutan Natrium hidroksida dengan larutan Tembaga II sulfat
Perubahan apa yang terjadi : ……… ………. Massa alat + zat‐zat Sebelum reaksi = ………gram Sesudah reaksi = ………gram b) Reaksi larutan Kalium iodida dengan larutan Timbal II nitrat
Perubahan apa yang terjadi : ……… ………. Massa alat + zat‐zat Sebelum reaksi = ………gram Sesudah reaksi = ………gram 2. Pertanyaan a) Kesimpulan apa yang dapat diambil dari percobaan ini? b) Pada reaksi : Mg (s) + HCl (aq) MgCl (aq) + H2 (g)
Dihasilkan 0,1 mol gas H2 (1 atm, 0°C). buktikan bahwa massa zat sebelum dan
sesudah reaksi sama.
Diket : Ar Mg = 24 Ar H = 1 Ar Cl = 35,5
35
Laboratorium Kimia 36 PERCOBAAN 5 TERMOKIMIA A. Tujuan Percobaan 1. Menentukan tetapan calorimeter 2. Menentukan kalor reaksi netralisasi B. Teori Singkat Pada percobaan menentukan tetapan calorimeter, di dalam calorimeter, sejumlah air yang massa dan suhunya diketahui dicampur dengan sejumlah air yang lebih panas yang massa jdan suhunya juga telah diketahui. Jika calorimeter tidak menyerap kalor pada pencampuran ini, maka kalor yang diberikan oleh air panas harus sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. Bagian kalor yang hilang akan diserap oleh system calorimeter itu sendiri, sehingga kalor yang diserap oleh calorimeter adalah selisih kalor yang diberikan oleh air panas dikurangi dengan kalor yang diserap oleh air yang lebih ringan.
Nilai tetapan calorimeter yang diperoleh didapat dengan membagi jumlah kalor yang diserap calorimeter dengan perubahan suhu calorimeter. Satuan tetapan calorimeter : JK‐1. Besarnya perubahan suhu dapat ditentukan melalui grafik.
Tujuan dari percobaan menentukan kalor reaksi netralisasi ∆Hn adalah untuk menentukan kalor penetralan HCl(aq) + NaOH(aq). Reaksi ini adalah reaksi asam dengan basa yang menghasilkan garam dan air. Kalor reaksi penetralan dari asam dan basa yang cukup encer dapat menaikkan suhu calorimeter.
C. Alat dan Bahan
No Nama Alat/Bahan Ukuran/Konsentrasi Jumlah
Kebutuhan
1 Kalorimeter sederhana 250 mL 1 buah 2 Pengaduk lingkar ‐ 1 buah 3 Gelas ukur 50 mL 2 buah 4 Gelas kimia 250 mL 1 buah 5 Pipet tetes Panjang 2 buah 6 Termometer 0 – 100 C 1 buah 7 Pemanas ‐ 1 buah 8 Air suling ‐ 100 mL
Laboratorium Kimia 37 9 HCl 2 M 20 mL 10 NaOH 2 M 20 mL D. Cara Kerja 1. Menentukan tetepan kalorimeter a. Siapkan 50 mL air dalam kalorimeter, catat suhunya (dianggap suhu kamar) b. Siapkan pula 50 mL air yang suhunya + 10˚C lebih tinggi dari suhu air yang
pertama, dan catat suhu yang sebenarnya
c. Kemudian keduanya dicampurkan (dalam kalorimeter), aduk, catat suhunya dengan selang waktu tertentu (misalnya ½, 1 menit,….)
d. Buat kurva pengamatan dan tentukan suhu kalorimeter 2. Menentukan kalor reaksi netralisasi ∆Hn
a. Masukkan 20 mL HCl 2 M ke dalam kalorimeter, catat suhunya
b. Siapkan 20 mL NaOH 2 M dalam gelas ukur, dan catat suhunya (aturlah sedemikian rupa sehingga suhunya sama dengan suhu HCl) c. Campurkan NaOH ke dalam kalorimeter dan catat suhu campuran selama 5 menit dengan selang waktu ½ menit d. Buat grafik untuk memperoleh perubahan temperatur akibat reaksi ini e. Hitung ∆H penetralan jika kerapatan larutan 1,03 g/cm3, dan kalor jenisnya 3,96 Jg‐1K‐1
Laboratorium Kimia
38 E. Lembar Kerja
1. Pengamatan
a. Menentukan tetapan kalorimeter
Sistem Suhu (˚C) Waktu (menit) Air (a) 0 Air (b) 0 Campuran Air (a) dan Air (b) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 b. Menentukan kalor reaksi netralisasi ∆Hn
Sistem Suhu (˚C) Waktu (menit) a. HCl (2M) 0 b. NaOH (2M) 0 Campuran larutan (a) dan Air (b) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Laboratorium Kimia
PERCOBAAN 6
REAKSI NaOH PADAT DENGAN LARUTAN HCl
A. Tujuan Untuk mengetahui apakah jalan reaksi mempengaruhi perubahan entalpi reaksi B. Teori Singkat Pada eksperimen ini, natrium hidroksida padat direaksikan dengan larutan asam klorida dengan dua jalan : 1. Natrium hidroksida padat ditambahkan pada larutan asam klorida. 2. Natrium hidroksida padat dilarutkan dalam air, kemudian larutan natrium hidroksida ditambahkan pada larutan asam klorida.Reaksi 1 : NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
Reaksi 2a : H2O(aq) + NaOH(s) NaOH(aq) + H2O(aq)
Reaksi 2b : NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
39 C. Alat dan Bahan
No Nama Alat/Bahan Ukuran/Konsentrasi Jumlah
Kebutuhan 1 Gelas ukur 100 mL 1 2 Kalorimeter 1 3 Gelas kimia 100 mL 2 4 Termometer 50˚C, skala 0,2˚C 1 5 Neraca 1
6 NaOH Padat 2 gram 7 NaOH 0,5 M 100 mL 8 HCl 0,5 M; 0,25 M 100 mL D. Cara Kerja 1. Reaksi 2a a. Masukkan 100 mL air ke dalam kalorimeter dan catat suhunya b. Timbang 1 gram NaOH padat seteliti 0,01 gram c. Masukkan NaOH padat itu ke dalam kalorimeter, guncangkan kalorimeter untuk melarutkan NaOH d. Catat suhu yang dicapai setelah semua NaOH larut
Laboratorium Kimia 2. Reaksi I a. Dengan cara seperti di atas, tentukan kenaikan suhu pada reaksi 100 mL larutan HCl 0,25 M dengan 1 gram NaOH padat 3. Reaksi 2b a. Masukkan 50 mL larutan NaOH 0,5 M ke dalam suatu gelas kimia dan 50 mL larutan HCl 0,5 M ke dalam gelas kimia yang lain b. Ukur suhu kedua larutan tersebut dan catat c. Tuangkan kedua larutan ke dalam kalorimeter, aduk larutan dan catat suhu yang dicapai E. Lembar Kerja Reaksi NaOH padat dengan larutan HCl
Reaksi 1 : NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
Reaksi 2a : H2O(l) + NaOH(s) NaOH(aq) + H2O(l)
Reaksi 2b : NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
Pengamatan dan perhitungan :
Reaksi 1 Reaksi 2a Reaksi 2b Jumlah NaOH yang digunakan
g g 50 mL 0,50 M
Mol mol mol
Perubahan suhu larutan
T awal ˚C T awal ˚C T awal ˚C T akhir ˚C T akhir ˚C T akhir ˚C T ˚C T ˚C T ˚C Jumlah kalor yang diserap larutan H per mol NaOH yang bereaksi H1 H2 H3 40
Perbedaan antara H1 dan (H2 + H3) dalam % =
F. Pertanyaan
Apakah H dipengaruhi oleh jalannya reaksi
Laboratorium Kimia
41
PERCOBAAN 7
PEMURNIAN
A. Tujuan Percobaan
1. Untuk memurnikan naftalena dengan cara penguapan dan pengkristalan dari uapnya. 2. Untuk memisahkan dan memurnikan zat cair larutan dengan cara penyulingan.
B. Teori Singkat
Adapun beberapa cara untuk memisahkan dan memurnikan suatu zat cair yaitu : 1. Sublimasi
Jika pada kondisi biasa senyawa berupa padatan dapat menguap tanpa melelehkan pada suhu tertentu yang tergantung pada tekanan, sedangkan uap dapat langsung menjadi padatan tanpa pembentukan cairan.
Untuk memahami kondisi yang mengontrol sublimasi, perlu dipelajari keseimbangan padat-cair-uap. Pada gambar, kurva TW merupakan kurva tekanan uap cairan yang menunjukkan kondisi keseimbangan suhu dan tekanan untuk system cair dan uap. Kurva TS merupakan kurva tekanan uap padatan. Dua kurva ini berpotongan di T, titik ini dikenal sebagai titik berkaki tiga dimana terdapat padat, cair dan uap bersama kurva TV menunjukkan suhu dan tekanan dimana padatan dan cairan dapat berada pada keseimbangan. Hal ini menunjukkan pengaruh pada titik leleh. Kurva ini berpotongan dengan kurva lainnya pada titik berkaki tiga T.
Titik leleh normal suatu senyawa adalah suhu dimana padatan dan cairan berada pada keseimbangan pada tekanan atmosfer. Pada titik berkaki tiga, tekanan tersebut seimbang dengan system (padat-cair-uap) dan suhu ini berada dengan suhu titik leleh. Perbedaan ini biasanya sangat kecil, karena garis TV hanya menyimpang sedikit dari garis tegak.
Jelaslah bahwa uap dibawah tekanan titik berkaki tiga T, jika didinginkan akan melakukan kondensasi terbentuk padat atau sublimasi. Supaya padatan dapat langsung menjadi uap, tekanan uap harus tidak lebih besar dari pada titik T. Hal ini dengan mudah dapat dilakukan jika tekanan uap pada titik T cukup tinggi, karena itu kecepatan penguapan perlu dipertimbangkan.
Jika naftalena dipanaskan akan meleleh pada T (80) dan akan mendidih ketika tekanan uapnya 760 mmHg (218). Diatas suhu ini senyawa tersebut perlu dijaga jika ingin sejumlah besar diubah sempurna menjadi uap. Pada pendinginan uap itu, naftalena akan menjadi cairan dan kemudian padatan.
Laboratorium Kimia
42
2. Destilasi
Jika suatu cairan dipanaskan dalam sebuah labu dengan kasa asbes dan pembakar Bunsen, pembentukan gelembung uap pada permukaan cairan yang bersinggungan dengan gelas yang dipanasi dipermudah oleh adanya udara terlarut dalam cairan itu atau udara yang menempel sebagai lapisan tipis pada gelas sebagai akibat kekasatan permukaan gelas. Jika suatu gelembung kecil terbentuk, gelembung ini akan tertindak sebagai inti untuk gelembung yang lebih besar. Pada titik didih cairan (tekanan uap 760 mmHg) akan memberikan uap dalam jumlah besar pada gelembung udara. Jika pemberian panas dilanjutkan, jumlah tekanan di dalam gelembung akan melebihi tekanan atmosfer dan tekanan yang disebabkan oleh kolom cairan, gelembung uap kemudian dihembuskan. Jika suatu sumber gelembung udara kecil atau inti lainnya terdapat dalam cairan, akan dihasilkan pendidihan yang tenang. Tetapi jika cairan itu bebas dari udara lain jika dinding labu bersih dan sangat halus, pembentukan gelembung menjadi lebih sukar dan suhu cairan cukup tinggi diatas titik didihnya. Hal ini lalu dikatakan lewat panas, ketika pada akhirnya terbentuk gelembung, tekanan uap pada suhu itu sangat lebih besar daripada jumlah tekanan atmosfer dan tekanan kolom cairan, maka uap akan berkembang. Ukuran gelembung cepat membesar dan pada saat yang sama suhu cairan turun sedikit. Kondisi percobaan ini menghasilkan pendidihan tak teratur dan disebut “tumbukan”.
Cara yang banyak digunakan untuk mencegah tumbukan suatu cairan selama penyulingan di bawah tekanan atmosfer yaitu dengan menambahkan beberapa potongan porselen berpori yang biasanya dinamakan batu didih. Batu ini akan mengeluarkan udara sedikit sehingga menyebabkan pendidihan yang teratur. Batu didih ditambahkan pada cairan yang masih dingin sebelum penyulingan dimulai, jika batu didih ditambahkan pada cairan yang dipanaskan, perubahan yang mendadak, dapat menghasilkan semprotan dan kadang-kadang sejumlah cairan keluar dari mulut labu.
Titik didih suatu cairan murni jika ditetapkan dengan seksama, mempunyai nilai tertentu dan tetap pada tekanan tetap titik didih cairan tidak murni akan tergantung terutama pada sifat fisik zat pengotor. Jika zat pengotor tidak menguap, cairan akan mempunyai titik didih tetap dan zat pengotor akan tertinggal ketika cairan telah tersuling. Tetapi jika zat pengotor mudah menguap, titik didih dapat naik berangsur-angsur sesuai dengan cairan yang tersuling atau titik didihnya tinggal tetap suatu suu tertentu sebagai hasil dari pembentukan dua atau lebih senyawa yang mempunyai titik didih tetap.
Laboratorium Kimia
43 C. Alat dan Bahan
No Nama Alat/Bahan Ukuran/Konsentrasi Jumlah
Kebutuhan
1 Pinggan penguap 100 cc 1 buah 2 Corong Diameter 6,5 cm 1 buah 3 Kaca Pembesar (Lup) Diameter 10 cm 1 buah 4 Kaki Tiga - 1 buah 5 Kasa Asbes 14 x 14 cm 1 buah 6 Lampu Spirtus - 1 buah 7 Erlenmeyer 100 mL 1 buah 8 Sumbat gabus Seukuran mulut
Erlenmeyer
1 buah 9 Pipa penghubung - 1 buah 10 Tabung reaksi biasa 16 x 150 mm 1 buah 11 Statif 50 cm 2 buah 12 Klem 4 jari - 2 buah 13 Klem holder - 2 buah 14 Labu destilasi 100 mL 1 buah 15 Pendingin liebig 30 cm 1 buah
16 Thermometer 0˚C - 110˚C 1 buah 17 Batu didih - 1 butir
18 Sendok tanduk Seukuran sendok teh 1 buah
19 Kapas - Secukupnya 20 Kertas HVS 10 x 10 cm 1 lembar
21 Kamper kotor - 1 sendok the 22 Air teh - 100 mL
D. Cara Kerja
1. Sublimasi
a. Masukkan satu sendok the naftalena (kamper) kotor ke dalam pinggan penguap. Tutup pinggan dengan sepotong kertas yang telah diberi lubang-lubang dengan jarum. Letakkan sebuah corong terbalik diatasnya dan tutup ujung tangkai corong dengan sedikit kapas.
b. Panaskan pinggan dengan nyala api yang kecil. Perhatikan uap yang naik melalui lubang-lubang pada kertas dan pembentukan Kristal-kristal dalam corong.
c. Amati bentuk Kristal naftalena yang dihasilkan dengan menggunakan kaca pembesar.
Laboratorium Kimia
2. Destilasi cara pertama
a. Masukkan kira-kira 25 mL air the ke dalam labu Erlenmeyer 100 mL.
b. Lengkapi labu dengan sumbat gabus dan pipa penghubung. Hubungkan dengan pendingin liebig. (lihat gambar)
c. Alirkan air ke dalam pendingin liebig secara terus-menerus, caranya lihat gambar diatas.
d. Panaskan labu sampai air the mendidih, perhatikan apa yang terjadi dalam tabung penghubung.
e. Tamping cairan yang menetes dari pendingin liebig dengan tabung reaksi. Hentikan pemanasan setelah terkumpul kira-kira 1 mL, zat cair (destilat).
f. Amati warna cairan tersebut, apakah sama dengan air teh semula. g. Bandingkan cara pemisah.
3. Destilasi cara kedua
a. Isi labu destilasi dengan air teh sampai ½ bagian volume labu. b. Masukkan satu butir batu didih ke dalamnya.
c. Pasang alat destilasi seperti tampak pada gambar.
d. Alirkan air secara terus-menerus ke dalam pendinginan liebig, caranya lihat gambar diatas.
e. Panaskan labu hingga air mendidih. Amati kenaikan suhu pada thermometer. f. Tamping destilat dalam tabung reaksi.
g. Amati pula zat cair (destilat) yang dihasilkan. h. Bacalah titik didih destilat.
E. Lembar Kerja
Gambar rangkaian alat destilat 1. Pengamatan
Laboratorium Kimia
45
Keterangan : 1. Thermometer 2. Penghubung 3. Labu alas bulat 4. Pendingin 5. Adaptor
6. Labu alas bulat
a. Bentuk dan warna Kristal naftalena Sebelum sublimasi
………. Sesudah sublimasi
……… b. Warna cairan air the sebelum destilasi :
...
Warna destilat hasil pemisahan zat cair dengan 2 cara :
………. Warna destilat hasil pemisahan zat cair dengan 3 cara :
………. 2. Pertanyaan
1. Apakah perbedaan antara destilat dengan zat cair sebelum penyulingan ? 2. Berapa titik didih air, berdasarkan pengamatan anda ?
3. Apa sebabnya aliran air dalam pendingin liebig dibuat berlawanan arah dengan aliran destilat ?
4. Air hujan sebagian berasal dari penguapan air laut, mengapa air hujan tidak asin rasanya ?
Laboratorium Kimia
PERCOBAAN 8
PENGARUH PERUBAHAN KONSENTRASI PADA SISTEM KESETIMBANGAN
A. TUJUAN PERCOBAAN Mempelajari pengaruh perubahan konsentrasi pada sistem kesetimbangan. B. TEORI SINGKAT
Dalam keadaan kesetimbangan konsentrasi masing‐masing komponen sistem tidak berubah. Tujuan eksperimen ini adalah untuk mengamati apa yang dilakukan oleh suatu sistem kesetimbanagan jika konsentrasi satu atau semua komponen diubah oleh “pihak luar”.
Sistem yang diamati adalah yang terjadi pada pencampuran larutan Besi III klorida dengan larutan Kalium tiosianat :
Fe3+ (aq) + SCN‐ (aq) FeSCN2+ (aq)
Ion FeSCN2+ (aq) berwarna merah. Jika jumlah Ion FeSCN2+ bertambah sedangkan volume
larutan tetap, warna larutan menjadi lebih tua. Pada eksperimen ini kita menggunakan tabung reaksi yang sama ukurannya karena intensitas warna larutan tidak hanya bergantung pada konsentrasi zat berwarna, melainkan juga pada dalamnya larutan. Perhatikan gelas yang penuh dengan air teh, warnanya tampak lebih tua jika dilihat dari atas ke bawah daripada dari muka ke belakang. 46
Laboratorium Kimia
47 C. ALAT DAN BAHAN
NO NAMA ALAT/BAHAN UKURAN/
KONSENTRASI JUMLAH KEBUTUHAN 1 Gelas ukur 50 mL 2 buah 2 Gelas kimia 100 mL 2 buah 3 Batang pengaduk 15 cm 2 buah 4 Tabung reaksi 15 mL 8 buah 5 Rak tabung reaksi 1 buah 6 Pipet tetes 2 buah 7 KCNS 0,2 M, pekat 8 FeCl3 0,2 M, pekat 9 Na2HPO4 kristal 10 Air the D. CARA KERJA 1. Masukkan 25 mL air ke dalam gelas kimia. Tambahkan 3 tetes larutan KCNS 0,2 M dan 2 tetes larutan FeCl3 0,2 M. aduk larutan dan kemudian bagi larutan itu sama
banyaknya dalam 5 tabung reaksi. Tabung pertama digunakan untuk pembanding warna. 2. Tambahkan :
a) 1 tetes larutan KSCN pekat pada tabung kedua. b) 1 tetes larutan FeCl3 pekat pada tabung ketiga.
c) Sedikit kristal Na2HPO4 pada tabung keempat
(ion Fe3+ mengikat ion HPO42‐).
3. Guncangkan ketiga tabung dan bandingkan warna larutan dalam masing‐masing tabung itu dengan warna larutan dalam tabung pertama.
4. Tambahkan 5 mL air pada tabung kelima. Guncangkan tabung itu dan bandingkan warna larutannya dengan warna larutan dalam tabung pertama dengan melihat dari atas ke bawah. 5. Masukkan 5 mL air teh kedalam masing‐masing dua tabung reaksi yang sama ukurannya. Tambahkan 5 mL pada salah satu tabung. Bandingkan warna air the dalam kedua tabung itu dengan melihat dari atas ke bawah.
Laboratorium Kimia E. LEMBAR KERJA
Sistem kesetimbangan :
Fe3+ (aq) + SCN (aq) FeSCN2+ (aq)
berwarna merah 48 1. Pengamatan a) Konsentrasi satu komponen diubah No. tabung Perubahan yang diadakan Warna dibandingkan dengan tabung 1 (lebih tua, sama, lebih muda) 2 (SCN‐) diperbesar 3 (Fe3+) diperbesar 4 (Fe3+) diperkecil b) Larutan diencerkan
Warna larutan sesudah pengenceran dibandingkan dengan sebelum diencerkan, dilihat dari atas ke bawah. - sistem kesetimbangan - air teh 2. Pertanyaan Apa yang dilakukan oleh sistem kesetimbangan jika “pihak luar” : a) Memperbesar konsentrasi suatu komponen b) Memperkecil konsentrasi suatu komponen c) Memperkecil konsentrasi semua komponen (mengencerkan larutan)
Laboratorium Kimia
PERCOBAAN 9
HUBUNGAN ANTARA KONSENTRASI KOMPONEN DALAM SISTEM
KESETIMBANGAN
A. TUJUAN PERCOBAAN Mempelajari hubungan antara konsentrasi komponen dalam sistem kesetimbangan. B. TEORI SINGKAT
Tujuan eksperimen ini adalah untuk memeriksa bagaimana hubungan antara konsentrasi komponen di dalam suatu sistem kesetimbangan. Sistem yang dipelajari:
Fe3+ (aq) + SCN‐ (aq) FeSCN2+ (aq)
Konsentrasi komponen akan ditemukan secara kalorimetri, yaitu pengukuran berdasarkan intensitas warna. Pada eksperimen 4 telah dikatakan bahwa intensitas warna larutan bergantung pada konsentrasi partikel berwarna dan dalamnya larutan. Dua larutan suatu zat berwarna yang konsentrasinya berbeda, wranany sama jika : c1 x d1 = c2 x d2 c1 = konsentrasi partikel berwarna dalam larutan 1 c2 = konsentrasi partikel berwarna dalam larutan 2 d1 = tinggi larutan 1 d2 = tinggi larutan 1 49
