I. JUDUL PERCOBAAN : Hidrogen dan Oksigen II. HARI/TANGGAL PERCOBAAN : Selasa, 7 April 2015; 13.00 III. SELESAI PERCOBAAN : Selasa, 7 April 2015; 15.30
IV. TUJUAN PERCOBAAN : Pada percobaan ini bertujuan : A. Mengetahui cara pembuatan gas
hidrogen dan oksigen di laboratorium
B. Mengetahui sifat-sifat gas hidrogen dan senyawanya C. Mengidentifikasi gas hidrogen
dan senyawanya
D. Mengetahui adanya gas oksigen dalam suatu senyawa
V. TINJAUAN PUSTAKA : Hidrogen (Unsur)
Hidrogen adalah salah satu sumber energi sekunder yang bersih dan bisa diproduksi dari berbagai macam bahan baku. Pengembangan fuel cell (sel bahan bakar) yang menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar telah menarik perhatian akhir-akhir ini sebagai energi yang ramah lingkungan.Hidrogen adalah unsur yang paling sederhana dan paling umum yang ada di bumi. Hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau, yang mempunyai kandungan energi per unit massa terbesar dibanding bahan bakar yang lain. Hidrogen merupakan unsur yang biasanya terikat dengan unsur lain dalam suatu senyawa seperti air (hidrogen berikatan dengan oksigen), gas metana (hidrogen berikatan dengan karbon), dan senyawa organik yang lain. Dengan demikian, teknologi untuk memproduksi hidrogen bisa bervariasi, tergantung dari bahan baku yang ada. Sebanyak 95% dari total produksi hidrogen saat ini menggunakan bahan bakar fosil berupa natural gas reforming, catalytic decomposition of natural gas, oksidasi parsial minyak bumi, gasifikasi batubara, dan steam coal-iron gasification.
Gas hidrogen tidak dapat ditambang melainkan harus diproduksi. Di tahun 2008, muncul konsep pembuatan blue energy yang menggunakan
konsep pembuatan bahan bakar cair dari gas hidrogen dan senyawa karbon (C, CO2, dll.). Gas hidrogen yang diperlukan diperoleh dari elektrolisis air
menggunakan listrik yang dibangkitkan dari sumber energi terbarukan atau dari energi nuklir, dan senyawa karbonnya diambil dari udara, gas buang industri, dll. Konsep tersebut saat ini masih relatif sulit untuk dilaksanakan dan belum layak secara ekonomi. Selain itu, menurut tinjauan termodinamis, sistem ini secara neto tidak menghasilkan energi, tetapi memerlukan energi. Jadi, diperlukan energi dari sumber lain. Dengan perkataan lain, sistem ini hanya memproduksi energi carrier (pembawa energi) yang lebih fleksibel untuk digunakan. Air tidak dapat dibakar, kecuali air tersebut diuraikan menjadi hidrogen dan oksigen, atau uap air pada suhu dan tekanan tinggi direaksikan dengan bahan yang mengandung karbon untuk menghasilkan hidrogen dan karbon monoksida. Hidrogen yang diperolehnya dapat digunakan sebagai bahan bakar.
Pembentukkan Hidrogen
Hidrogen dapat dibentuk melalui reaksi antara logam golongan I A atau II A dengan air (H2O) yang juga menghasilkan larutan hidroksida yang
bersifat basa.
Hidrogen dapat dibentuk melalui reaksi antara logam dengan suatu asam encer atau sebuah logam alkali dengan alumunium.
Proses pembuatan gas hidrogen dapat dilakukan dengan cara elektrolisis dan termokimia. Untuk keperluan komersial, hidrogen harus dibuat dari zat-zat yang mengandung atom hidrogen dalam struktur molekulnya, seperti bahan bakar fosil, biomassa, alkohol, atau air.Semua metode pembuatan hidrogen memerlukan energi yang berupa listrik, panas, atau cahaya. Elektrolisis air adalah penguraian air (H2O) menjadi oksigen (O2) dan
hidrogen (H2) dengan cara pengaliran arus listrik melalui katoda dan anoda
yang tercelup di dalam air. Hidrogen akan muncul di katoda, yaitu elektroda yang terhubung ke arus negatif, dan oksigen di anoda, yaitu elektroda yang terhubung ke arus positip. Jumlah gas hidrogen yang diperoleh sebanyak 2 kali
gas oksigennya, dan jumlah keduanya proporsional dengan energi listrik yang digunakan. Elektrolisis air murni berlangsung sangat lambat. Kecepatan elektrolisis air menjadi hidrogen dan oksigen dapat ditingkatkan secara nyata dengan penambahan zat-zat elektrolit yang berupa garam, asam, atau basa.
Garam natrium dan lithium sering digunakan dalam proses elektrolisis air karena harganya relatif murah dan mudah larut dalam air. Asam yang biasa digunakan sebagai elektrolit adalah asam kuat misalnya H2SO4, sedangkan
basanya adalah basa kuat seperti KOH dan NaOH. Cara lain untuk memproduksi hidrogen dari air dapat dilakukan dengan menguraikan air langsung menggunakan panas pada suhu sekitar 4.000 K (3.727oC). Suhu
penguraian air dengan panas dapat diminimalkan dengan proses termokimia, yaitu proses penguraian air dengan panas menggunakan bantuan zat kimia. Dalam proses ini, bahan baku yang diperlukan secara kontinyu hanyalah air, karena bahan kimia yang digunakan dalam reaksi didaur ulang ke dalam proses.
Sifat fisika dan kimia Hidrogen
Hidrogen merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau, dapat dicairkan dan didinginkan dalam nitrogen cair. Hidrogen cair mempunyai titik didih -250 0C dan titik beku pada -2590C. Hidrogen dapat terbakar di
udara, bereaksi sambil mengeluarkan ledakkan (letupan) dengan gas oksigen maupun halogen.
Kelarutan dan karakteristik hidrogen dengan berbagai macam logam merupakan subyek yang sangat penting dalam bidang metalurgi (karena perapuhan hidrogen dapat terjadi pada kebanyakan logam ) dan dalam riset pengembangan cara yang aman untuk meyimpan hidrogen sebagai bahan bakar.Hidrogen sangatlah larut dalam berbagai senyawa yang terdiri dari logam tanah nadir dan logam transisi dan dapat dilarutkan dalam logam kristal maupun logam amorf. Kelarutan hidrogen dalam logam disebabkan oleh distorsi setempat ataupun
ketidakmurnian dalam kekisi hablur logam.Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada konsentrasi serendah 4% H2 di udara
bebas. Entalpi pembakaran hidrogen adalah -286 kJ/mol. Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol)
Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan, hidrogen meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri pada temperatur 560°C. Lidah api hasil pembakaran hidrogen-oksigen murni memancarkan gelombang ultraviolet dan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang. Oleh karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran hidrogen secara visual.
Oksigen (Unsur)
Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O dan nomor atom 8.Ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau.
Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan massa dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi. Semua kelompok molekul struktural yang terdapat pada organisme hidup, seperti protein, karbohidrat, dan lemak, mengandung oksigen.Demikian pula senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan.Oksigen dalam bentuk O2
dihasilkan dari air oleh sianobakteri, ganggang, dan tumbuhan selama fotosintesis, dan digunakan pada respirasi sel oleh hampir semua makhluk
hidup.Oksigen beracun bagi organisme anaerob, yang merupakan bentuk kehidupan paling dominan pada masa-masa awal evolusi kehidupan. O2
kemudian mulai berakumulasi pada atomsfer sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu.
Terdapat pula alotrop oksigen lainnya, yaitu ozon (O3). Lapisan ozon
pada atomsfer membantu melindungi biosfer dari radiasi ultraviolet, namun pada permukaan bumi ia adalah polutan yang merupakan produk samping dari asbut. Oksigen digunakan dalam produksi baja, plastik, dan tekstil, ia juga digunakan sebagai propelan roket, untuk terapi oksigen, dan sebagai penyokong kehidupan pada pesawat terbang, kapal selam, penerbangan luar angkasa, dan penyelaman. Banyaknya oksigen unsur yang berada dalam udara adalah kira-kira 21 persen volume (23 persen bobot).
Terdapat tiga bentuk gas, yang molekulnya berbeda sebagai berikut: molekul monoatom O, molekul diatom O2, dan molekul triatom, O3.
Unsur-unsur yang berada lebih dari satu bentuk molekul atau kristal, dikatakan bersifat aloprotik (Yunani: allos tropos, cara lain), dan bentuk-bentuk itu disebut alotrop. Ketiga bentuk alotrop oksigen berlainan sifat fisika dan kimianya, dan disebut oksigen atom, oksigen biasa dan ozon. Dalam atmosfer, hampir semua oksigen berada sebagai molekul O2, dan kedua bentuk lain
relatif bertambah banyak di bagian atas atmosfer. Ketiga isotop tak radioaktif yang terdapat dalam alam:16O, 17O, dan 18O. Tepatnya 99,76% dari semua atom
oksigen yang terdapat dalam alam adalah jenis dari jenis 16O, sekitar 0,04
persen dari 17O, dan 0,20 persen dari 18O.
Senyawa Oksigen
Air (H2O) adalah senyawa oksigen yang paling dikenal.Keadaan
oksidasi oksigen adalah -2 untuk hampir semua senyawa oksigen yang diketahui.Keadaan oksidasi -1 ditemukan pada beberapa senyawa seperti peroksida. Senyawa oksigen dengan keadaan oksidasi lainnya sangat jarang
ditemukan, yakni -1/2 (superoksida), -1/3 (ozonida), 0 (asam hipofluorit), +1/2 (dioksigenil), +1 (dioksigen difluorida), dan +2 (oksigen difluorida).Air (H2O)
adalah oksida hidrogen dan merupakan senyawa oksigen yang paling dikenal.Atom hidrogen secara kovalen berikatan dengan oksigen. Selain itu, atom hidrogen juga berinteraksi dengan atom oksigen dari molekul air lainnya (sekitar 23,3 kJ·mol−1 per atom hidrogen). Ikatan hidrogen antar molekul air
ini menjaga kedua molekul 15% lebih dekat daripada yang diperkirakan apabila hanya memperhitungkan gaya Van der Waals.
Senyawa oksida seperti besi oksida atau karat terbentuk ketika oksigen bereaksi dengan unsur lainnya. Oleh karena elektronegativitasnya, oksigen akan membentuk ikatan kimia dengan hampir semua unsur lainnya pada suhu tinggi dan menghasilkan senyawa oksida. Namun, terdapat pula beberapa unsur yang secara spontan akan membentuk oksida pada suhu dan tekanan standar. Perkaratan besi merupakan salah satu contohnya.Permukaan logam seperti aluminium dan titanium teroksidasi dengan keberadaan udara dan membuat permukaan logam tersebut tertutupi oleh lapisan tipis oksida. Lapisan oksida ini akan mencegah korosi lebih lanjut. Beberapa senyawa oksida logam transisi ditemukan secara alami sebagai senyawa non-stoikiometris. Sebagai contohnya, FeO (wustit) sebenarnya berumus Fe1 − xO,
dengan x biasanya sekitar 0,05.
Di atmosfer pula, kita dapat menemukan sejumlah kecil oksida karbon, yaitu karbon dioksida (CO2). Pada kerak bumi pula dapat ditemukan berbagai
senyawa oksida, yakni oksida silikon (Silika SO2) yang ditemukan pada granit
dan pasir, oksida aluminium (aluminium oksida Al2O3 yang ditemukan pada
bauksit dan korundum), dan oksida besi (besi(III) oksida Fe2O3) yang
ditemukan pada hematit dan karat logam. Air merupakan merupakan salah satu senyawaan yang paling melimpah yang mengandung oksigen dalam keadaan bersenyawa.Senyawa lain adalah senyawa yang sangat kompleks, yang disebut silikat-silikat, yang terdiri dari oksigen, silikon, dan unsur-unsur
lain yang beraneka ragam. Senyawa oksigen lain yang lebih sederhana dan kuantitasnya lebih rendah adalah misalnya, sulfat, karbonat, fosfat, nitrat dan oksida logam. Terdapat senyawa-senyawa non-oksigen dalam jumlah kecil, seperti sulfida dan klorida logam, misalnya ZnS dan NaCl.Oksigen juga merupakan suatu komponen dari praktis semua senyawa organik yang terdapat dalam tubuhan dan hewan.Ini mencakup protein, lemak, karbohidrat, vitamin, hormon, enzime, virus dan bakteri.
Sumber Oksigen
Unsur yang murni atmosfer merupakan sumber utama oksigen untuk penggunaan komersial.Oksigen dipisahkan dari gas-gas lain dengan mula-mula mencairkan udara dan kemudian menyuling cairan ini. Nitrogen (titik didih, -196oC) dan argon (titik didih, -186oC) cenderung menguap lebih dulu,
karena titik didihnya lebih rendah daripada oksigen (titik didih -183oC).
Oksigen yang relatif murni itu kemudian disimpan dalam silinder baja dengan tekanan awal biasanya sebesar 135 atm (2000 psi). Sumber oksigen unsur yang murni diantaranya:
Dari Senyawa Anorganik.
Kebanyakan senyawa oksigen anorganik yang terdapat dalam alam bersifat sangat stabil.Senyawa semacam ini tidak terurai bila dipanasi, kecuali pada temperatur yang sangat tinggi.Namun, beberapa senyawa anorganik dapat agak mudah dipilorisis (diuraikan dengan pemanasan), memberikan oksigen unsur sebagai produk reaksi. Persamaan berikut ini melukiskan hal itu:
2HgO → 2Hg + O2
2Ag2O → 4Ag + O2
2KClO3 → 2KCl + 3O2
Oksigen juga dapat diperoleh sebagai hasil sampingan dalam membuat hidrogen dengan elektrolisis air dan dengan memanasi peroksida, misalnya hidrogen peroksida, H2O2. Namun reaksi ini tidak digunakan
baik sebagai metoda laboratorium maupun metoda laboratorium maupun metoda komersial utama, untuk menghasilkan oksigen.
Reaksi Oksigen
Keelektronegatifan yang tinggi dari atom oksigen yakni 3,5, menunjukkan kecenderungan yang besar dari oksigen untuk membentuk senyawa dengan ikatan ion maupun kovalen polar. Umumnya, reaksi dengan oksigen unsur memberikan produk oksida, dalam mana keadaan oksidasi oksigen adalah -2. Contoh pembentukan oksida mencakup reaksi dengan logam-logam tertentu, bukan logam, dan senyawa organik. Dengan logam terbentuk senyawa ion:
4Li + O2 → 2Li2O
Dengan bukan-logam terbentuk senyawa kovalen: C + O2 → CO2
Banyak senyawa organik terbakar dalam oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air, contoh:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Semua reaksi oksidasi ini adalah eksoterm. Pada temperatur yang cukup tinggi, tiap reaksi berlangsung dengan cepat dan membebaskan kalor maupun cahaya.Bila ini terjadi, maka reaksi itu dirujuk sbagai suatu pembakaran.Oksigen dalam udara terus menerus bersentuhan dengan zat-zat seprti kayu, kertas, bensin, batubara, zink, dan alumunium. Namun pada temperatur kamar, bahan yang mudah terbakar ini bereaksi sangat lambat atau praktis tak beraksi sama sekali. Perilaku ini melukiskan suatu azas yang
penting.Tak ada hubungan antara kecepatan suatu reaksi dan perubahan energi yang terlibat dalam reaksi itu.
VI. CARA KERJA : A. Percobaan 1
B. Percobaan 2
C. Percobaan 3 Serbuk Mg
Perubahan warna larutan
Dimasukkan ke dalam cawan porselen yang berisi air suling
Dipanaskan diatas nyala api Diuji dengan indicator PP Diamati perubahan yang terjadi
D. Percobaan 4
Kapas kaca sedikit basah
Terbentuk gas
Dimasukkan ke dalam tabung reaksi + kapas kaca kering
+ 0,02 gram serbuk Zn + kapas kering
Ditutup dengan sumbat karet Dipanaskan dengan nyala api
Diuji gas yang keluar dengan nyala api
Terjadi letupan dan api padam
Logam Zn
Terbentuk gas dan nyala api
Dimasukkan ke dalam tabung reaksi Dipasang selang yang dihubungkan dengan penampung gelas ukur yang diletakkan terbalik dalam air
+ HCl 4 M Ditutup segera
E. Percobaan 5
F. Percobaan 1 (Oksigen) 1 mL KI
Perubahan warna dan terbentuk gas
Dimasukkan ke dalam tabung reaksi +beberapa tetes larutan H
2O2 3%
+ sedikit larutan amilum
Diamati perubahan yang terjadi
Kalium klorat Kalsium
Terbentuk gas
Perubahan kertas lakmus
Dimasukkan tabung reaksi setinggi ± 0,5 cm dari dasar tabung
+ serbuk batu kawi
Dipanaskan dengan nyala api
Gas dikumpulkan dengan dipindahkan dalam air selama 10 menit
Diuji dengan sebilah kayu
Dimasukkan kedalam cawan porselen Disiram dengan air suling
Diamati perubahan yang terjadi Diuji dengan kertas lakmus
G. Percobaan 2
±0,5 gram permanganat
Nyala api
Dimasukkan ke dalam tabung reaksi pipa samping yang sudah diangkat selang + tetes demi tetes H2O2 3%
Ditutup dengan sumbat karet Terbentuk gas
Didiamkan 10 menit Volume gas
VII. HASIL PENGAMATAN :
No. PengamatanPraktikum Reaksi Teori Kesimpulan
Sebelum Sesudah 1 (hidrog en) a. Ca: padatan putih b. Air suling: tak berwarna c. Kertas lakmus: merah dan biru a. Ca + air suling: larutan keruh, timbul gas b. Diuji dengan kertas lakmus: merah menjadi biru, biru tetap biru
Ca(s) + 2H2O(l)
Ca(OH)2(aq) + H2(g)
Percobaan ini menyimpulkan bahwa reaksi antara Ca dan air menghasilkan Ca(OH)2 bersifat basa, dibuktikan dari perubahan kertas lakmus merah menjadi biru. Selain itu, dari reaksi ini timbul gas H2 2 a. Air suling: tak berwarna b. Mg: serbuk abu-abu c. PP: tak berwarna a.Air suling + Mg (dipanaskan): timbul gas, larutan tak berwarna b. Diuji dengan PP: larutan merah muda Mg(s) + 2H2O(l) Mg(OH)2(aq) + H2(l) Percobaan ini menyimpulkan bahwa reaksi antara Mg dan air
menghasilkan Mg(OH)2 dan gas H2. Mg(OH)2 bersifat basa dibuktikan dengan
3 a. Kapas kaca : putih b. Zn : serbuk abu-abu a. Zn dipanaskan: timbul gas b. Diuji nyala
api : nyala api semakin besar c. Vgas : 10 ml
Zn(s) + 2H2O (l)
Zn(OH)2 (aq)+H2 (g)
Fungsi kapas kaca a. Kapas kaca basah :
untuk menguapkan air karena Zn sangat reaktif
b. Untuk menahan uap air yang terbentuk agar dapat bereaksi dengan Zn
c. Vgas teori = 6,84 ml
Percobaan ini menyimpulkan bahwa dari reaksi tersebut, timbul gas yaitu gas hidrogen dengan ditandai dengan nyala api semakin besar 4 a. Logam Zn : serbuk abu-abu b. HCl 4M : larutan tak berwarna a. Zn + HCl 4M : timbul gas, larutan hitam b. Diuji nyala
api : Nyala api semakin besar, terjadi letupan c. Vgas : 10 ml Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g) Percobaan ini menyimpulkan bahwa dari reaksi tersebut, timbul gas yaitu gas hidrogen dengan volume gas 10 ml ditandai dengan nyala api semakin besar dan adanya letupan 5 a. KI : larutan tak berwarna b. Lar.amilum : larutan tak berwarna c. H2O2 3% : a. KI+ lar.amilum + H2O2 3% : larutan ungu (+), dan terdapat gelembung gas
2KI (aq) + H2O2 (aq)
2KOH (aq) + I2 (aq) + H2
(g)
Percobaan ini menyimpulkan bahwa Dari reaksi tersebut, terbentuk larutan iod ditandai dengan warna larutan ungu (+)
6
oksigen a. Kalium klorat: Kristal putih b. Serbuk kawi: serbuk hitam a. Kalium klorat + serbuk kawi: timbul gas b. Volume gas: 100 mL c. Uji nyala api: nyala api membesar KClO3 (s) 2KCl(s) + 3O2(g) Percobaan ini menyimpulkan bahwa reaksi tersebut timbul gas yaitu gas oksigen dengan volume gas 100 mL dibuktikan dengan nyala api yang besar 7. Permanganate: serbuk hitam Hidrogen peroksida: tak berwarna Permanganate + H2O2 : larutan hitam Volume gas: 70 ml Uji nyala api: nyala api membesar
2KMnO4(s) + H2O2(aq)
2MnO2(aq) + 2KOH(aq) +
2O2(g)
Percobaan ini menyimpulkan bahwa dari reaksi tersebut timbul gas yaitu gas oksigen dengan volume gas 70 mL dibuktikan dengan nyala api membesar.
Pada percobaan tersebut, volume das oksigen lebih sedikit disbanding
VIII. PEMBAHASAN :
Pada percobaan pertama bertujuan untuk mengetahui cara pembuatan gas hidrogen, sifat-sifat gas hidrogen, dan mengidentifikasi adanya gas hydrogen. Logam Ca berwarna putih dimasukkan ke dalam cawan porselin, kemudian ditambahkan aquades 10 tetes, timbul gas yaitu gas H2 dan larutan menjadi keruh,
larutan tersebut berupa larutan Ca(OH)2. Dengan reaksi seperti berikut :
Ca(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)
Kemudian diuji dengan kertas lakmus merah dan biru, kertas lakmus merah enjadi biru, dan biru tetap biru. Sehingga, Ca(OH)2 bersifat basa karena Ca adalah logam
golongan IIA dan apabila bereaksi dengan air akan menghasilkan larutan yang bersifat basa dan gas hidrogen.
Pada percobaan kedua bertujuan untuk mengetahui cara pembuatan gas hidrogen, sifat-sifat gas hidrogen, dan mengidentifikasi adanya gas hydrogen.Logam Mg berwarna abu-abu dimasukkan ke dalam cawan yang berisi aquades. Kemudian dipanaskan, dan timbul gelembung gas yaitu gas H2. Tujuan
dari pemanasan tersebut adalah untuk mengetahui gas yang timbul, karena gas hidrogen apabila bereaksi dengan oksigen maupun logam alkali akan mudah terbakar di udara yang ditandai dengan adanya letupan. Dengan reaksi seperti berikut :
Mg(s) + H2O(l) → Mg(OH)2(aq) + H2(g)
Kemudian diuji dengan indicator PP sebanyak 2 tetes, larutan menjadi merah muda. Ini menandakan bahwa larutan tersebut bersifat basa karena Mg adalah logam golongan IIA dan apabila bereaksi dengan air akan menghasilkan larutan yang bersifat basa dan gas hidrogen.
Pada percobaan ketiga bertujuan untuk mengetahui cara pembuatan gas hidrogen, sifat-sifat gas hidrogen, dan mengidentifikasi adanya gas hydrogen. Kapas kaca kering dimasukkan ke dalam tabung reaksi pipa samping yang telah dihubungkan selang. Kemudian ditambahkan kapas kaca basah. Kemudian ditambahkan serbuk Zn seberat 0,02 gram dan ditambahkan kapas kaca kering
menguapkan air karen Zn sangat reaktif,maka proses pemguapan air ini harus dilakuakan untk mengurangi kereaktifan reaksi antara Zn dan air. Pada proses ini menghasilkan gas hidrogen. Hal itu dapat dibuktikan dengan uji nyala dari pipa samping akan menghasilkan nyala api lebih terang. Tapi tidak menghasilkan letupan, karena yang gas hidrogen telah bereaksi dengan oksigen membentuk uap air dan yang membuat nyala api lebih terang.Volume gas yang diperoleh adalah 10 ml, sedangkan volume teorinya yaitu 6,84 ml.Reaksi yang terjadi adalah :
Zn(s) + 2H2O(l) → Zn(OH)2(aq)+ H2(g)
Pada percobaan keempat bertujuan untuk untuk mengetahui cara pembuatan gas hidrogen, sifat-sifat gas hidrogen, dan mengidentifikasi adanya gas hydrogen. Beberapa logam Zn dimasukkan ke dalam erlemeyer berpipa samping yang telah dihubungkan ke gelas ukur 10 ml dalam keadaan terbalik. Kemudian ditambahkan 1 ml HCl 4M ke dalam erlemeyer dan ditutup agar gas hidrogen tidak menguap ke udara. Terdapat gelembung gas, sehingga gelas ukur yang berisi air, terisi. Volume gas yang diperoleh yaitu 10 ml, dan diuji nyala dengan bara api. Ternyata bara api semakin besar, yang menandakan terdapat gas H2. Sesuai dengan sifat logam alkali,
bahwa HCl dalam percobaan ini berfungsi untuk membentuk gas hydrogen dan melarutkan logam Zn menjadi larutan Zn2+ dalam bentuk ZnCl
2. Reaksi yang terjadi
adalah :
Zn(s) + 2HCl(l) → Zn(Cl)2(aq)+ H2(g)
Pada percobaan kelima bertujuan untuk untuk mengetahui cara pembuatan gas hidrogen, sifat-sifat gas hidrogen, dan mengidentifikasi adanya gas hidrogen.10 tetes larutan KI tak berwarna ditambahkan indicator amilum tak berwarna sebanyak 10 tetes. Tidak terjadi perubahan warna, Penambahan amilum disini adalah sebagai indikator adanya larutan Iod dalam larutan.Kemudian ditambahkan 10 tetes H2O2
tak berwarna, terjadi perubahan warna menjadi ungu (+) serta terdapat gelembung gas yaitu gas H2. Seperti reaksi berikut :
dihubungkan selang kira-kira 0,5 cm tabung reaksi. Kemudian ditambahkan serbuk kawi 1 sendok spatula. Selang dihubungkan ke gelas ukur 100 ml yang berisi air dalam keadaan terbalik. Terjadi gelembung gas yaitu gas oksigen dalam gelas ukur ,diukur volume gas dalam waktu 10 menit. Dan diperoleh 100 ml gas oksigen, kemudian diuji nyala dengan bara api, bara api semakin besar. Reaksi yang terjadi yaitu :
2KClO3 (aq) + MnO2 (aq) 2KCl (aq) + 3O2 (g) + MnO2 (aq)
Percobaan ketujuh bertujuan untuk untuk mengetahui cara pembuatan gas oksigen di laboratorium dan mengetahui adanya gas oksigen dalam suatu senyawa.Permanganat ditimbang 0,5 gram , dimasukkan ke dalam erlemeyer berpipa samping yang telah dihubungkan selang.Ditambahkan H2O2 tak berwarna
beberapa tetes, timbul gas dan larutan menjadi hitam. Selang dihubungkan ke gelas ukur 100 ml yang berisi air dalam keadaan terbalik. Gas memenuhi gelas ukur tersebut, diukur volume gas dalam waktu 10 menit, gas tersebt merupakan gas oksigen. Dan diperoleh 70 ml gas oksigen, kemudian diuji nyala dengan bara api, bara api semakin besar. Reaksi yang terjadi yaitu :
2KMnO4(s) + H2O2(aq) → 2MnO2(aq) + 2KOH(aq) + 2O2(g)
Tetapi gas yang dihasilkan pada percobaan ini lebih sedikit dari percobaan keenam karena gas oksigen yang dihasilkan pada percobaan keenam lebih banyak daripada percobaan ketujuh.
IX. KESIMPULAN :
1. Sifat-sifat dari gas hidrogen yaitu mudah terbakar ditandai dengan nayala api yang bertambah besar dan adanya letupan. Untuk gas oksigen juga mudah terbakar ditanda dengan nyala api yang bertambah besar.
2. Pembuatan gas hydrogen dapat dilakukan dengan mereaksikan logam alkali dengan air yang menghasilkan senyawa bersifat basa atau dengan mereaksikan H2O2 dengan
X. JAWABAN PERTANYAAN :
1. Jelaskan apakah gas letup itu dan apa kegunaanya ?
2. Tulislah semua reaksi yang terjadi pada percobaan hidrogen diatas ! 3. Mengapa hydrogen peroksida harus dilarutkan dalam larutan encer ?
4. Hitunglah volume gas oksigen yang diperoleh bila KClO3 yang tersedia 1 gram ?
5. Tulislah rumus struktur lewis yang menunjukkan sebuah molekul O2 dengan dua
electron valensi yang tidak berpasangan ! 6. Terangkan kejadian pada percobaan 1 dan 2 ? 7. Tulislah persamaan reaksi pada percobaan 1 dan 2 ?
Jawab :
1. Gas letup ini timbul dikarenakan adanya reaksi antara gas H2 dengan api, yang pada
dasarnya gas H2 ini memang sangat reaktif terhadap api karena bereaksi dengan
dengan O2. Dan pada skala laboratorium letupan ini digunakan untuk
mengidentifikasi adanya gas H2
2. Percobaan 1 : Ca(s) + 2H2O Ca(OH)2(aq) + H2(g)
Percobaan 2 : Mg(s) + 2H2O Mg(OH)2(aq) + H2(g)
Percobaan 3 : Zn(s) + 2H2O Zn(OH)2 + H2(g)
Percobaan 4 : Zn(s) + 2HCl(l) ZnCl2 + H2(g)
Percobaan 5 : 2KI + 3H2O2 2KIO3 + 3H2(g)
3. Hidrogen peroksida adalah cairan yang hampir tak berwarna. Bersifat sangat eksplosif dan berbahaya dalam konsentrasi tinggi oleh karena itu hidrogen peroksida digunakan sebagai larutan encer, tetapi larutan dalam air 90% digunakan. 4. Mol KClO3: 1/122,5 = 0,008 mol
2KClO3 + MnO2 2KCl + 3O2 + MnO2
M : 0,008 -R : 0,008 0,004 0,008 0,012 0,004 ____________________________________________ S : - 0,004 0,008 0,012 0,004 V O2 = 0,012 x 22,4 = 0,2688 L = 268,8 mL 5.
6. Pada percobaan I bertujuan untuk untuk mengetahui cara pembuatan gas oksigen di laboratorium dan mengetahui adanya gas oksigen dalam suatu senyawa. Kalium klorat dimasukkan ke dalam erlemyer berpipa samping yang telah dihubungkan selang kira-kira 0,5 cm tabung reaksi. Kemudian ditambahkan serbuk kawi 1 sendok spatula. Selang dihubungkan ke gelas ukur 100 ml yang berisi air dalam keadaan terbalik. Terjadi gelembung gas yaitu gas oksigen dalam gelas ukur ,diukur volume gas dalam waktu 10 menit. Dan diperoleh 100 ml gas oksigen, kemudian diuji nyala dengan bara api, bara api semakin besar. Reaksi yang terjadi yaitu :
2KClO3 (aq) + MnO2 (aq) 2KCl (aq) + 3O2 (g) + MnO2 (aq)
Percobaan II bertujuan untuk untuk mengetahui cara pembuatan gas oksigen di laboratorium dan mengetahui adanya gas oksigen dalam suatu senyawa.Permanganat ditimbang 0,5 gram , dimasukkan ke dalam erlemeyer berpipa samping yang telah dihubungkan selang.Ditambahkan H2O2 tak berwarna
beberapa tetes, timbul gas dan larutan menjadi hitam. Selang dihubungkan ke gelas ukur 100 ml yang berisi air dalam keadaan terbalik. Gas memenuhi gelas ukur tersebut, diukur volume gas dalam waktu 10 menit, gas tersebt merupakan gas oksigen. Dan diperoleh 70 ml gas oksigen, kemudian diuji nyala dengan bara api, bara api semakin besar. Reaksi yang terjadi yaitu :
2KMnO4(s) + H2O2(aq) → 2MnO2(aq) + 2KOH(aq) + 2O2(g)
Tetapi gas yang dihasilkan pada percobaan ini lebih sedikit dari percobaan keenam karena gas oksigen yang dihasilkan pada percobaan keenam lebih banyak daripada percobaan ketujuh.
7. Persamaan reaksi percobaan I
2KClO3 + MnO2 2KCl + 3O2 + MnO2
Persamaan reaksi percobaan II
Lee, J.D. 1991. Concise Inorganic Chemistry 4th Edition. Singapore: Fong and Song
Printers pte. Ltd.
Tim Dosen. 2015. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik II. Surabaya: FMIPA UNESA
Sugiarto, Bambang. 2007. Sistem Periodik Unsur. Surabaya: Unesa University Press. Svehla, G. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi
