Air Hidrat

AIR HIDRAT

AIR HIDRAT

I. TUJUAN I. TUJUAN Men

Mengamgamati ati perperubaubahan han kimkimia ia yanyang g karkaraktakteriseristik tik dardari i sensenyawyawa a berberhidhidrat rat dandan  penentuan rumus hidrat.

 penentuan rumus hidrat.

II. TEORI II. TEORI

Senyawa atau zat padat yang tidak mengandung air disebut anhidrat, misalnya Senyawa atau zat padat yang tidak mengandung air disebut anhidrat, misalnya CaO

CaO yanyang g mermerupaupakan kan anhanhidridrat at basbasa a dardari i Ca(Ca(OH)OH)₂₂. . SedSedangangkan kan sensenyawyawa a yanyangg mengandung atau mengikat molekul air secara kimia sebagai bagian dari kisi mengandung atau mengikat molekul air secara kimia sebagai bagian dari kisi kristalnya disebut senyawa hidrat, misalnya BaCl

kristalnya disebut senyawa hidrat, misalnya BaCl₂₂.2H.2H₂₂O. O. Molekul Molekul air yang air yang terikatterikat dalam hidrat tersebut disebut dengan air hidrat.

dalam hidrat tersebut disebut dengan air hidrat.

Senyawa hidrat disebut juga senyawa kristal, karena mengandung molekul Senyawa hidrat disebut juga senyawa kristal, karena mengandung molekul air yang mempunyai ikatan hidrogen. Misalnya pada hidrat tembaga (II) sulfat air yang mempunyai ikatan hidrogen. Misalnya pada hidrat tembaga (II) sulfat  pentahidrat, CuSO

 pentahidrat, CuSO₄₄.5H.5H₂₂O. Antara molekul SOO. Antara molekul SO₄₄-2-2_{dengan SOdengan SO} 4

4-2-2 tersebut terjadi gayatersebut terjadi gaya tolak menolak, begitu juga antara molekul Cu

tolak menolak, begitu juga antara molekul Cu+2+2 _{dengan Cudengan Cu}+2+2_{. Jadi molekul H. Jadi molekul H} 2 2OO  berfungsi sebagai penstabil gaya tolak menolak antara molekul sejenis itu. Dengan  berfungsi sebagai penstabil gaya tolak menolak antara molekul sejenis itu. Dengan adanya molekul air pada kisi kristal, maka akan menyebabkan kristal itu stabil adanya molekul air pada kisi kristal, maka akan menyebabkan kristal itu stabil hingga dalam kisi yang terhidrat akan membentuk ikatan hidrogen.

hingga dalam kisi yang terhidrat akan membentuk ikatan hidrogen. Mol

Molekuekul l air air teriterikat kat secsecara ara kimkimia ia daldalam am sensenyawyawa a sehsehingingga ga molmolekuekul l air air   bagian dari kisi kristal. Senyawa yang demikian disebut dengan hidrat. Molekul  bagian dari kisi kristal. Senyawa yang demikian disebut dengan hidrat. Molekul air merupakan bagian dari senyawa misalnya tembaga (II) sulfat pentahidrat yang air merupakan bagian dari senyawa misalnya tembaga (II) sulfat pentahidrat yang ditulis sebagai CuSO

ditulis sebagai CuSO₄₄.5H.5H₂₂O.O.

Senyawa hidrat bisa mengikat satu sampai dua puluh molekul air, maka Senyawa hidrat bisa mengikat satu sampai dua puluh molekul air, maka akan membentuk kristal dekahedron yang berbentuk bujur sangkar, dan senyawa akan membentuk kristal dekahedron yang berbentuk bujur sangkar, dan senyawa ini disebut klatrat, yaitu senyawa yang besar

ini disebut klatrat, yaitu senyawa yang besar antara molekuantara molekul l HH₂₂O yang berikatanO yang berikatan hidrogen mengurung molekul netral lainnya tanpa ikatan berbentuk bujur sangkar. hidrogen mengurung molekul netral lainnya tanpa ikatan berbentuk bujur sangkar. Melalui proses pemanasan, senyawa hidrat atau garam hidrat bisa terurai menjadi Melalui proses pemanasan, senyawa hidrat atau garam hidrat bisa terurai menjadi senyawa anhidrat atau garam anhidrat dan uap air. Artinya, molekul air (air hidrat) senyawa anhidrat atau garam anhidrat dan uap air. Artinya, molekul air (air hidrat) terlepas dari ikatan dimana kehilangan air dari hidrat ini terjadi dalam beberapa terlepas dari ikatan dimana kehilangan air dari hidrat ini terjadi dalam beberapa tahap membentuk suatu rangkaian juga dengan struktur kristal yang teratur dan tahap membentuk suatu rangkaian juga dengan struktur kristal yang teratur dan

mengandung air lebih sedikit.

Air hidrat sering terlepas ikatannya karena pemanasan. Jika CuSO₄.5H₂O dipanaskan semua airnya hilang, kristal CuSO₄ disebut dengan tembaga (II) sulfat anhidrat. Jika kristal anhidrat tersebut dibiarkan di udara terbuka, ia akan menyerap air dari udara secara terus menerus sampai pentahidrat terbentuk. Kehilangan air dari hidrat terjadi beberapa tahap membentuk suatu rangkaian hidrat dengan struktur kristal teratur yang mengandung air lebih sedikit.

Untuk mengetahui bahwa semua air sudah hilang adalah sebagai berikut: - Memberikan pemanasan pada senyawa hidrat hingga terjadi perubahan

wujud yaitu menjadi bubuk. - Terjadi perubahan warna.

- Gelas tempat pemanasan akan kering dari molekul airnya

Bila suatu zat terlarut yang berupa fasa padat dilarutkan kemudian larutan tersebut diuapkan maka pada hasil penguapannya yaitu berupa fasa padat kembali. Zat padat yang terbentuk tersebut mengandung air. Senyawa atau zat padat yang tidak mengandung air disebut senyawa anhidrat, misalnya CaO yang merupakan anhidrat dari Ca(OH)₂.

Istilah-istilah penting dalam mempelajari air hidrat ini adalah sebagai  berikut:

 Garam Anhidrat adalah garam yang telah mengalami kehilangan molekul air, garam ini terbentuk dari penguraian garam hidrat yang dipanaskan.  Garam Hidrat adalah garam yang mempunyai sejumlah tetap molekul air 

dalam setiap molekulnya.

 Persen komposisi adalah perbandingan massa air kristal terhadap massa garam hidrat atau perbandingan massa air yang dibebaskan senyawa dalam  persen.

 Air kristal adalah jumlah molekul air yang terdapat dalam garam hidrat. Klatrat merupakan molekul-molekul asing yang terperangkap dalam suatu struktur induk yang besar tanpa ada reaksi kimia. Struktur induk ini bisa berupa atau berasal dari molekul H₂O atau molekul lainnya seperti agregat aquinon (fenol). Hidrat dari gas mulia dalam molekul air dapat menjadi klatrat.

Molekul air kristal dapat dilepaskan dari senyawa hidrat jika dilakukan  pemanasan terhadap molekul tersebut, kemudian pemanasan dilakukan sampai air 

menguap sempurna.

Molekul air yang terperangkap tersebut dapat bereaksi dengan senyawa induk, seperti dalam molekul heksametilen tetra amin dan terjadi ikatan hidrogen dengan H₂O.

Beberapa senyawa yang dikristalkan dari larutan airnya, kristal ionnya akan membentuk hidrat. Hidrat merupakan senyawa yang rumus molekulnya mengandung air. Pada beberapa kasus molekul air merupakan ligan yang terikat langsung pada ion logam.

Air penghidratan dapat dihilangkan dengan cara pemanasan, penghilangan air tersebut biasanya disertai dengan perubahan struktur bablur. Sebagian bahan seperti protein dan silika yang biasanya disebut zeolit akan kehilangan air apabila dipanaskan tanpa perubahan yang besar dari strukturnya.

Hidrat biasanya terjadi pada zat padat ionik separti NaCl, CuSO₄. Hal ini disebabkan karena pada strukturnya tidak stabil dan untuk menstabilkannya diperlukan air (H₂O). Melalui proses pemanasan, senyawa hidrat akan menjadi senyawa anhidrat dan uap air. Artinya molekul air terlepas dari ikatannya melalui   beberapa tahap dan membentuk suatu rangkaian yang juga berstruktur Kristal yang teratur dan mengandung sedikit air. Dengan pemanasan terus-menerus semua molekul air hidrat akan terlepas.

 Namun jika ini dibiarkan di udara terbuka maka menyerap molekul air dari udara secara terus-menerus sampai molekul air dari udara terikat kembali secara sempurna dan membentuk senyawa hidrat. Reaksi yang berlangsung adalah reversible yaitu mengalami keseimbangan.

CuSO₄.5H₂O CuSO₄ + 5H₂O

Pengamatan terhadap perubahan yang terjadi pada senyawa tertentu yaitu : Sukrosa : Asalnya putih, dipanaskan cokelat-tua.

CoCl₂ : Asalnya merah hati, dipanaskan ungu. CuSO₄ : Asalnya putih, dipanaskan putih.

NaCl : Asalnya putih, dipanaskan putih kristal. MgSO₄: Asalnya putih, dipanaskan putih.

KCl : Asalnya putih, dipanaskan putih kristal. MgCl₂ : Asalnya putih, dipanaskan putih.

III. PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan

- Alat-alat : - Tabung reaksi - Kaca arloji - Cawan penguap - Pemanas Bahan-bahan : - NaCl - KCl - MgCl₂ - Cr ₂Cl₃ - CoCl₂ - Na₂SO₄ - Na tetraborat - Na asetat

- Tembaga (II) sulfat - MgSO₄

- Sukrosa - BaCl₂(H₂O)_x

3.2 Cara Kerja

1. 0,2 g senyawa-senyawa di atas dimasukkan ke tabung reaksi yang kering dan tiap tabung tersebut ditandai.

2. Tiap-tiap sampel dipanaskan di atas burner dengan teliti, hasilnya diamati.

3. 3-4 g BaCl₂(H₂O)_x dimasukkan ke dalam cawan yang telah ditimbang terlebih dahulu (dipastikan cawan tersebut kering), ditutup dan ditimbang kembali dengan tepat.

4. Cawan diletakkan pada segitiga penyangga, tutupnya dipegang dengan penjepit sehingga hanya sebagian yang tertutup.

5. Sampel dipanaskan dengan hati-hati yang pertama selama 5 menit untuk mencegah percikan, kemudian dipanaskan dengan kuat selama 15 menit lagi.

6. Cawan ditutup dengan sempurna dan dibiarkan dingin selama 10 menit, kemudian ditimbang.

7. Dipanaskan lagi dengan kuat dalam keadaan tertutup sebagian kemudian ditutup dengan sempurna, didinginkan dan ditimbang seperti sebelumnya.

8. Pemanasan dilanjutkan dan pendinginan serta penimbangan sampai berat 0,003 g, berat terakhir dicatat.

3.3 Skema Kerja 0,2 g senyawa

- Ditimbang

- Dimasukkan dalam tabung reaksi - Dipanaskan

- Diamati perubahannya BaCl₂(H₂O)_x

- Ditimbang

- Dimasukkan dalam cawan - Dipanaskan 15 menit - Didinginkan

- Ditimbang Hitung rendemennya

3.4 Skema Alat

Tabung Reaksi Rak tabung reaksi

Penjepit tabung reaksi

IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan

A. Pengamatan senyawa sebelum dan sesudah dipanaskan

Zat Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Na tetraborat Putih Putih

NaCl Putih Putih

 NaSO₄ Putih Putih

Na asetat Putih Putih

CuSO₄ Biru Biru

MgSO₄ Putih Putih

CoCl₂ Merah hati Cairan biru keutnguan

KCl Putih Putih

MgCl₂ Kristal bening Larutan bening

Pada molekul air hidrat pada senyawa BaCl₂._x(H₂O), data percobaan : Massa cawan + kaca arloji = 66,12 g Massa cawan + kaca arloji + BaCl₂ = 69,73 g

Massa cawan + kaca arloji + BaCl₂setelah pemanasan = 69,17 g a. Berat hidrat = (Massa cawan + kaca arloji +BaCl₂) – (Massa

cawan + kaca arloji) = 69,73 g – 66,12 g

= 3,61 g

 b. Berat anhidrat = (Massa cawan + kaca arloji + BaCl₂setelah pemanasan) –  (Massa cawan + kaca arloji)

= 69,17 g – 66,12 g = 3,05 g

c. Massa air = Massa hidrat - Massa anhidrat = 3,61 g – 3,05 g

= 0,56 g

d. Mol air percobaan = Massa air  Mr air  = 0,56 g

18 g/mol = 0,031 mol

e. Mol BaCl₂anhidrat = Berat anhidrat Mr BaCl₂ = 3,05 g

208 g/mol = 0,0146 mol f. Banyak molekul air = Mol air 

Mol BaCl₂ = 0,031 mol 0,0146 mol

= 2,123 mol ≈ 2 mol Jadi rumus BaCl₂(H₂O)_x adalah = BaCl₂.2H₂O C. Menghitung % air secara teoritis

BaCl₂ + H₂O BaCl₂.2H₂O 1 mol 2 mol 1 mol Massa air = 2 mol x 244,3 g/mol

= 36 g

Massa hidrat = 1 mol x 18 g/mol = 244,3 g

% air teori = Massa air x 100% Massa hidrat

= 36 g x 100% 244 g

= 14,7%

D. Menghitung % air dari percobaan

Massa air percobaan = 2,123 mol x 18 g/mol = 38,214 g Massa hidrat percobaan = 1 mol x 244,3 g/mol

= 244,3 g

% air percobaan = Massa air percobaan x 100% Massa hidrat percobaan

= 38,214 g x 100% 244,3 g

= 15,64% E. Menghitung Rendemen

Rendemen = Massa air percobaan x 100% Massa air teori

= 38,214 g x 100% 36 g

4.2 Pembahasan

Pada praktikum kali ini yang berjudul Air Hidrat bertujuan untuk mengamati  perubahan kimia yang karakteristik dari senyawa berhidrat dan penentuan rumus

hidrat.

Zat-zat yang digunakan pada praktikum ini adalah Na tetraborat, NaCl, Na asetat, CuSO₄, MgSO₄, CoCl₂, KCl dan MgCl₂. Senyawa-senyawa tersebut disebut dengan senyawa hidrat karena molekul air terikat secara kimia dalam senyawa dimana molekul air tersebut akan terlepas ikatannya apabila dipanaskan. Yang diamati dalam praktikum ini adalah perubahan fisika dari senyawa-senyawa tersebut dengan membandingkan keadaan awal sebelum dipanaskan dan keadaan akhir setelah dipanaskan.

Pada praktikum kali ini, dilakukan pemanasan terhadap senyawa-senyawa di atas. Molekul air dapat lepas semuanya dari senyawa-senyawa di atas jika dilanjutkan sampai air menguap sempurna membentuk anhidrat.

Pemanasan dilakukan sampai terjadi perubahan fisika dari zat-zat atau senyawa tersebut. Perubahan yang diamati berupa warna daan bentuk zat. Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa pada Na tetraborat, NaCl, NaSO₄, Na asetat, CuSO₄, MgSO₄ dan KCl, warna dan bentuk zat sebelum dan sesudah pemanasan adalah sama. Sedangkan pada CoCl₂ dan MgCl₂, warna dan bentuk zat sebelum dan sesudah pemanasan berbeda.

Senyawa-senyawa anhidrat, apabila dibiarkan terbuka di udara, akan menyerap air dari udara secara terus-menerus sampai molekul air terikat kembali sempurna dan membentuk senyawa hidrat.

Pada praktikum kali ini digunakan BaCl₂(H₂O)_x yang belum diketahui rumus hidratnya. Senyawa ini juga dipanaskan untuk menghilangkan molekul airnya, dan membentuk senyawa anhidrat untuk mengetahui berapa jumlah molekul air yang terdapat dalam senyawa BaCl₂ tersebut.

Dari hasil perhitungan, diperoleh bahwa massa air percobaan adalah 38,214 g dan massa air teori adalah 36 g, sehingga rendemen yang diperoleh adalah 106,15%. Rendemen yang sangat besar ini mungkin disebabkan karena adanya pengotor yang ikut terbawa dan proses pemanasan serta pendinginan yang tidak sempurna.

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa: 1. Molekul air terikat secara kimia dalam suatu senyawa membentuk 

senyawa hidrat.

2. Ikatan pada molekul air dapat terlepas dengan pemanasan sehingga membentuk senyawa anhidrat.

3. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa :

- Massa air percobaan = 38,214 g - Massa air teori = 36 g

- Rendemen = 106,15%

Demi kelancaran dan keselamatan kerja selama praktikum, maka disarankan kepada praktikan selanjutnya agar :

1. Memahami cara kerja dengan baik. 2. Memakai masker selama praktikum.

3. Berhati-hati dalam melakukan proses pemanasan. 4. Teliti dalam mengamati perubahan yang terjadi. 5. Teliti dalam melakukan penimbangan zat.

JAWABAN PERTANYAAN

1. Jika hidrat sempurna mengalami dehidrasi saat penimbangan terakhir, maka   pengaruhnya terhadap perhitungan molar air dan BaCl₂ adalah bila berat

molekul relatif (Mr) senyawa kecil maka molnya besar sehingga massanya akan besar pula dan kita dapat menentukan berapa mol air hidrat dengan tepat, seperti hubungan n = m/Mr.

2. Air yang dibutuhkan untuk hidrasi kembali 15 gram BaCl₂ anhidrat sehingga terbentuk barium klorida terhidrat:

BaCl₂ + 2H₂O BaCl₂.2H₂O

Mol BaCl₂ = 15 g

Mol H₂O = 2 x 0,07 mol = 0,14 mol

Massa H₂O = 0,14 mol x 18 g/mol = 2,52 gram

3. Struktur molekul dari barium klorida terhidrat: O H H Cl Ba Cl H H O DAFTAR PUSTAKA

Kusuma, Theresia, Sita. 1998. KIMIA DASAR . Padang : UNAND. Hal 125-127

R, A, Day dan A, L, Underwood. 1989. KIMIA ANALISIS KUANTITATIF.

Jakarta : Erlangga. Hal 221-223

Wilkinson, Cotton. 1989. DASAR KIMIA ANORGANIK . Jakarta: UI. Press. Hal 205-208