PRAKTIKUM KIMIA DASAR I
“REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA”Oleh :
Nur Hafsia 150810538
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
BADUNG
REAKSI KIMIA PADA
SIKLUS LOGAM TEMBAGA
1. Tujuan Percobaan
Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu
2. Landasan Teori
Ilmu kimia mempelajari tentang peristiwa kimia yang ditandai dengan berubahnya suatu zat menjadi zat lain. Semua materi selalu mengalami perubahan.
Misal : Etanol + Oksigen Karbon dioksida + Air
Reaksi kimia dimana satu atau lebih zat berubah menjadi zat-zat baru yang sifat-sifatnya berbeda dibandingkan dengan zat-zat penyusunnya sebelumnya. Semua materi selalu mengalami perubahan. Zat yang mengalami perubahan disebut zat pereaksi (reaktan) dna zat yang terbentuk disebut hasil reaksi (produk). Dalam hal ini etanol dan oksigen adalah pereaksi, sedangkan karbon dioksida dan air adalah hasil reaksi. Kehidupan di dunia tidak lepas dari perubahan kimia.
Pernafasan merupakan bagian dari perubahan kimia. Kita memasukkan O2 ke dalam tubuh yang
akan bereaksi dengan glukosa menghasilkan H2O dan CO2. Reaksi ini menghasilkan energi yang
berupa panas untuk menjaga suhu tubuh dan energi gerak. Rumus-rumus pereaksi diletakan disebelah kiri dan hasil reaksi diletakan disebelah kanan.
Secara umum beberapa jenis – jenis reaksi kimia antara lain :
1. Pembakaran adalah suatu reaksi dimana suatu unsur atau senyawa bergabung dengan oksigen membentuk senyawa yang mengandung oksigen sederhana.
2. Penggabungan (sintetis) suatu reaksi dimana sebuah zat yang lebih kompleks terbentuk dari dua atau lebih zat yang lebih sederhana (baik unsur maupun senyawa)
3. Penguraian adalah suatu reaksi dimana suatu zat dipecah menjadi zat-zat yang lebih sederhana
5. Metatesis (pemindahan tanggal) adalah suatu reaksi dimana terjadi pertukaran antara dua reaksi.
Dan berikut adalah ciri dari perubahan kimia :
1. Perubahan suhu
Larutan Natrium hidroksida dan larutan asam klorida dicampur di dalam tabung reaksi maka akan menghasilkan natrium klorida yang hangat pada dinding tabung.
2. Perubahan warna
Gula dipanaskan akan menghasilkan karbon dan uap air karbon berwarna hitam dan terasa pahit.
3. Pembentukan gas
Logam zink di masukkan ke dalam tabung reaksi larutan asam sukfat akan menghasilkan zink silfat. Reaksi ini disertai pembentukan gelembung gas.
4. Pembentukan endapan
Larutan perak nitrat dicampur dengan larutan natrium klorida menghasilkan perak klorida dan natrium nitrat. Reaksi ini menghasilkan endapan putih dari perak klorida.
Bidang kimia yang mepelajari aspekaspek kuantitatif unsur dalam suatu peristiwa atau reaksi disebut “STOIKIOMETRI” (bahasa Yunani : Stoichea = unsur, metrain = mengukur), jadi Stoikiometri adalah perhitungan kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Pada persamaan reaksi kimia berlaku Hukum Kekekalan Massa, yang dikemukakan oleh “Lavoise”. Pada tahun 1774 ia melakukan penelitian dengan memanaskan timah dengan oksigen dalam wadah tertutup. Dengan mengamati secara teliti, ia berhasil membuktikan bahwa dalam reaksi kimia itu tidak terjadi perubahan massa. Hukum Kekekalan Massa it menyatakan bahwa setiap reaksi kimia, massa zat-zat setelah bereaksi adalah sama dengan zat sebelum reaksi. Jika suatu perubahan kimia terjadi, kita dapat mengamati salah satu atau beberapa peristiwa-peristiwa berikut :
a. Habisnya zat yang bereaksi, seperti hilangnya Cu(s)pada saat ditambahkan HNO3(aq).
Peristiwa ini disebabkan karena adanya interaksi antara molekul Cu dengan molekul
HNO3.
b. Timbul gas,biasanya ditunjukkan dengan timbulnya gelembung-gelembung gas seperti saat CuSO4(aq)ditambahkan dengan Zn(S).
c. Terjadi perubahan warna, dapat dilihat saat CuO(s)ditambahkan dengan H2SO4(aq)
terjadi perubahan warna.
terpisah dari larutannya. Padatan itu disebut dengan endapan (presipitat). Seperti yang terjadi ketika Cu(NO3)2(aq)ditambahkan dengan KOH(aq).
e. Terjadi perubahan suhu, Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk panas disebut dengan reaksi eksotermis, sedangkan reaksi yang menyerap energy panas disebut reaksi endotermis.
1. Reaksi eksotern : merupakan reaksi pembebasan panas dari sistem kelingkungan sehingga suhu lingkungan bertambah
2. Reaksi endoterm : merupakan reaksi penyerapan panas dari lingkungan kesistem sehingga suhu lingkungan
f. Tercium adanya bau yang baru, seperti yang terjadi ketika Cu(s)ditambahkan dengan
HNO3(aq).
Faktor-faktor ini digunakan untuk menunjukan apakah suatu reaksi kimia telah terjadi atau tidak.
Dalam mereaksikan suatu zat, terlebih dahulu kita harus menghitung massa, volume, serta mol zat yang terlibat dalam reaksi tersebut dengan teliti. Seperti dalam percobaan ini kita
harus menghitung massa logam Cu, mengitung mol HNO3 dan Cu, dan volume HNO3agar reaksi
dapat berlangsung.
Sebelumnya kita harus bisa menuliskan reaksi antara logam Cu dengan HNO3. Kemudian
kita tentukan perbandingan koefisien dari reaksi tersebut. Konsep mol digunakan untuk menyatakan jumlahzat yang bereaksi. Secara umum mol merupakan satuan jumlah zat yang menyatakan jumlah partikel zat yang sangat besar. Dimana 1 mol adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12, yaitu 6,02 x 10. Kemolalan atau molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam kg zat pelarut.
TEMBAGA
Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu dan
nomor atom 29. Lambangnya berasal dari bahasa LatinCuprum.Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Selain itu unsur ini memiliki korosi yang cepat sekali. Tembaga murni sifatnya halus dan lunak, dengan permukaan berwarna jingga kemerahan. Tembaga
Ion Tembaga(II) dapat berlarut ke dalam air, dimana fungsi mereka dalam konsentrasi tinggi adalah sebagai
agen anti bakteri, fungisi, dan bahan tambahan kayu. Dalam konsentrasi tinggi maka tembaga akan bersifat racun, tapi dalam jumlah sedikit tembaga merupakan
nutrien yang penting bagi kehidupan manusia dan tanaman tingkat rendah. Di dalam tubuh, tembaga biasanya ditemukan di bagian hati, otak, usus, jantung, dan ginjal.
4. Steambath / alat pemanas 5. Cawan penguap
1. Tembaga (Cu) 0,20 gram 2. Larutan HNO3
5. Larutan H2SO4
6. Zn dalam bentuk serbuk
4. Cara Kerja
Untuk mengamati peristiwa kimia yang terjadi akan kita gunakan sepotong kecil logam Cu. Disini Cu yang saya gunakan yaitu potongan-potongan kabel. Adapula serangkaian cara kerja dalam percobaan ini yaitu :
Langkah I : Reaksi antara logam Cu dan asam nitrat (HNO3) - Di timbang dengan teliti sebanyak 0,20 gram logam Cu. - Di masukkan logam Cu ke dalam gelas kimia 250 ml.
- Dengan hati-hati di tuangkan larutan asam nitrat ke dalam gelas kimia yang berisi logam
Cu hingga logam Cu habis bereaksi. (Kerjakan dalam lemari asam karena gas yang
terbentuk berupa racum).
- Di tutup gelas kimia dengan kaca arloji.
Langkah II : Penambahan Larutah KOH
- Kedalam larutan dalam gelas kimia pada langkah I, dengan hati-hati di tambahkan sejumlah tertentu larutan KOH sambil diaduk.
Langkah III : Pemanasan
- Di tambahkan 100 ml air suling ke dalam gelas kimia di atas.
- Di panaskan gelas kimia beserta isinya, dimana selama pemanasan aduk secara perlahan-lahan. Di lanjutkan pemanasan sampai mendidih dan tidak terjadi perubahan yang dapat teramati lagi.
- Di keluarkan batang pengaduk dan larutan, semprot dengan aquades untuk melepaskan partikel-partikel yang melekat. Kemudian di biarkan gelas kimia dan isinya dingin selama 5 menit.
- Di tuangkan cairan bening dalam gelas kimia ke dalam gelas kimia yang lain (dekantasi). (hati-hati agar padatan yang ada tidak ikut tertuang).
- Cuci padatan dalam gelas kimia dengan penambahan 100 ml air suling, kemudian di biarkan zat padat kembali mengendap. Selanjutnya di dekantasi lagi.
- Di ulangi proses pencucian dengan menggunakan air suling. - Di simpan hasilnya untuk mengerjakan proses selanjutnya.
- Di tambahkan dengan hati-hati larutan H2SO4 ke dalam gelas kimia, aduk sampai tidak
terlihat perubahan yang dapat teramati lagi. - Di simpan larutan ini untuk langkah berikutnya.
Langkah V : Penambahan Logam Zn
- Di tambahkan logam Zn ke dalam hasil dalam gelas kimia di atas. Kemudian tutuplah gelas kimia dengan kaca arloji. Sekali-sekali di goyangkan gelas kimia tersebut.
- Di biarkan reaksi kimia berlangsung hingga Zn habis bereaksi. Ini bisa dilihat dari tidak timbulnya gas lagi.
- Di simpan hasil ini untuk percobaan berikutnya.
Langkah VI : Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu)
- Di dekantasi cairan bening dalam gelas kimia dari padatannya.
- Di cuci hasil dengan 50 ml air suling, biarkan padatan mengendap. Kemudian dekantasi lagi. Ulangi pencucian dan proses sebanyak dua kali.
- Di timbang dnegan teliti cawan penguap yang bersih. Catat massanya.
- Di tuangkan padatan dalam gelas kimia ke dalam cawan penguap. Kemudian keringkan hasilnya dengan memanaskan cawan penguap ini diatas steambath.
- Di timbang cawan penguap beserta isinya dan di catat massanya. (kerjakan dengan
hati-hati agar tidak terlalu banyak air yang digunakan untuk memindahkan sisa padatan yang melekat pada alat yang digunakan).
- Di hitung massa Cu. Kemudian di hitung rendemennya.
5. Hasil Pengamatan Langkah I :
1. Logam Cu : Wujud : padatan
Bentuk : lempengan / pipih Warna : coklat kemerahan
- Gelembung gas NO berwarna kuning kecoklatan
- Adanya bau menyengat
- Perubahan warna logam Cu menjadi putih disekitar logam terdapat gelembung gas
- Cu habis bereaksi
- Terjadi perubahan suhu
- Tercium bau paada menit ke-6
Langkah II :
- Larutan menjadi biru keputihan (biru muda)
- Terbentuk endapan hitam keabuan
- Suhu terasa hangat
- Zat habis bereaksi
Langkah III :
1. Larutan Cu(OH)2 setelah ditambah dengan air suling :
Wujud : cair
Bentuk : ada endapan Warna : biru pekat
- Perubahan warna ( hitam pekat setelah mendidih )
- Adanya endapan berwarna hitam
- Suhu menjadi panas karena adanya proses pemanasan
- Terbentuk gelembung pada saat pemanasa
- Logam Cu pada akhir langkah ini yaitu sebagai endapan
3. Setelah didinginkan timbul endapan hitam yang merupakan CuO. Ada cairan bening
Langkah IV :
- Adanya perubahan warna endapan yang semula berwarna hitam menjadi warna biru.
- Zat yang bereaksi telah habis larut.
Langkah V :
- Perubahan warna Cu
- Larutan menjadi gas sedikit dn menempel di dinding beker - Terbentuk endapan merah bata
- Timbul bau menyengat
- Warna ZnSO4 bening.
Langkah VI :
1. Cu di dekantasi dengan air suling
2. Padatan Cu diperoleh setelah dipanaskan. 3. Padatan Cu berwarna merah bata.
0,21 gram = . . . mol Cu
Mol Cu = gramMr
= 63,50,21grgr
/mol
= 0,0033 mol
Mol HNO3 =
8
3 x0,003
= 0,0088 mol
VHNO3 . M = mol
V HNO3. 4 = 0,008 mol
V HNO3 = 0,0022 mol
= 2,2 ml
Langkah II :
Berikut ini adalah reaksinya:
Cu(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3
1 : 2 : 1 : 2
Keterangan :
Mol Cu = mol Cu(NO3)2 = 0,0033 mol
mol KOH = 21×0,0033mol
Karena pada percobaan ini reaksi tidak terjadi sempurna maka ditambahkan kembali larutan
Cu(OH)2 = berwarna biru pekat dan mengendap
CuO = setelah dipanaskan berwarna hitam pekat dan mengendap
H2 = cairan yang berwarna putih bening
Langkah IV :
Larutan asam sulfat adalah larutan yang berwarna bening. Asam sulfat merupakan bahan baku untuk membuat senyawa – senyawa sulfat. Kegunaannya : elektrolit pada aki kendaraan bermotor, proses pembuatan minyak bumi, pembuatan berbagai produk industri. Pada percobaan keempat ini persamaan reaksinya adalah :
CuO + H2SO4 CuSO4+ H2O
1 : 1 : 1 : 1
Molaritas H2SO4 = 2N = 1M
mol H2SO4 = 1
1×mol CuO
= 11×0,0033mol
Karena jumlah mol Cu = Cu(NO3)2= CuO maka jumlahnya adalah 0,003 mol
Volume H2SO4 = mol HN H22SOSO44
= 0,00332eqeq/L
=0,00165 L
= 1,65 mL
Jadi penambahan H2SO4 ke dalam CuO adalah 1,65 ml, tapi karena endapan CuO belum
habis bereaksi maka ditambahkan lagi 0,85 ml H2SO4, sehingga penambahan keseluruhan
H2SO4 adalah 2,5 ml.
Langkah V :
Seng (Zn) merupakan unsur transisi periode keempat. Bilangan oksidasi dari unsur Zn hanya +2, logam Zn memiliki titik leleh cukup rendah dan tidak bersifat katalis. Persamaan reaksinya adalah :
CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu
Berat logam Zn diperlukan yaitu :
Mol Zn = 1
1×mol CuSO4
= 1
1×0,0033mol
= 0,0033 mol
Massa Zn = mol Zn x Mr ZnSO4
= 0,0033 mol x 65,37 gr/mol
Jadi logam Zn yang diperlukan yaitu sebanyak 0,2157 gram.
Langkah VI :
Untuk mendapatkan Cu kembali maka setelah dilakukan proses dekantasi maka dilanjutkan dengan penimbangan :
Massa kaca arloji = 42,7996 gram
Massa kaca arloji yang ditambahkan dengan Cu = 42,8177 gram
Maka massa Cu sebenarnya adalah:
Massa Cu akhir = (massa kaca arloji + zat) – massa kaca arloji
= 42,8177 – 42,7996 = 0,0181 gram
A. Dalam percobaan tentang beberapa reaksi kimia dengan menggunakan siklus tembaga (Cu) maka dapat diperoleh kesimpulan tentang beberapa peristiwa yang menandakan berlangsungnya suatu reaksi kimia, yakni :
• Habisnya zat yang bereaksi • Timbulnya gas
• Terjadinya perubahan warna larutan • Timbulnya endapan
• Terciumnya bau yang baru
ZnSO4, penambahan ZnSO4 kurang sehingga CuSO4 tidak bereaksi semua maka logam
Cu yang kembali sangat sedikit sehingga percobaan tersebut gagal.
C. Perhitungan zat – zat yang terlibat dalam reaksi menggunakan konsep STOIKIOMETRI.
D. Hasil randemen akhir Cu adalah 8,6%
Daftar Pustaka
1. Tim laboratorium Kimia Dasar.2007.Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Udayana : Bukit Jimbaran, Bali
2. Chang, Raymond.2004. Kimia Dasar : Konsep – konsep Inti Jilid I Edisi Ketiga.Erlangga : Jakarta
3. https://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga diakses pada tanggal 3 november 2015 pukul 15:30
4. https://lisnaokviani.wordpress.com/2014/10/24/reaksi-kimia-pada-siklus-logam-tembaga/
diakses pada tanggal 3 november 2015 pukul 15:30
Gambar 1: reaksi logam Cu dengan HNO3
Gambar3: larutan setelah penambahan aquadest dan di panaskan
Gambar 2: hasil penambahan larutan NaOH
Gambar 5: Pemisahan endapan dan larutan untuk dekantasi
Gambar 7: hasil endapan CuO di tambahkan H2SO4
Gambar 6: Hasil dekantasi
Gambar 9: Hasil dekantasi Cu akhir
Gambar 11: Endapan Cu pada saat pemanasan
Gambar 10: Endapan Cu sebelum pemanasan akhir
