LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR I RE

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR I REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA

Oleh : Ayu Intan Saridewi

(1408105029) Kelompok 10

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA

Reaksi Kimia Pada Siklus Logam Tembaga

I. Tujuan

Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam tembaga (Cu)

II. Dasar Teori

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang

melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan

kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat

diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Hampir sebagian besar reaksi-reaks ikimia berlangsung dalam larutan. Berikut ciri terjadinya reaksi kimia :

a. Terjadinya Perubahan Warna

Terjadinya perubahan warna pada suatu reaksi kimia, dapat dijadikan acuan. Contoh : Logam Cu yang direaksikan dengan larutan Asam Nitrat (HNO3). Larutan asam nintrat akan berubah warna dari bening menjadi biru muda, perubahan warna tersebut dapat dikatakan bahwa telah terjadi reaksi kimia.

b. Terjadinya Perubahan Suhu

Pada reaksi kimia, reaktan diubah menjadi produk. Perubahan yang terjadi dapat disebabkan adanya pemutusan ikatan-ikatan antar atom pereaksi dan pembentukan ikatan-ikatan baru yang membentuk produk. Unutk memutus ikatan diperlukan energi. Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk panas disebut dengan reaksi eksotermis, sedangkan reaksi yang menyerap energi panas disebut reaksi endotermis.

c. Terjadi Pembentukan Gas

yang direaksikan, sebagai contoh asam sulfida (H2S) dan amonia (NH3).

d. Terjadi Pembentukan Endapan

Ketika mereaksikan dua larutan dalam sebuah tabung reaksi, kadang-kadang terbentuk suatu senyawa yang tidak larut,

berbentuk padat, dan terpisah dari larutannya. Padatan itu disebut dengan endapan (presipitat). Contoh : larutan Cu(NO3)2

ditambahkan NaOH maka kita akan memperoleh endapan Cu(OH)2 setelah dipanaskan.

e. Timbulnya Bau

Timbulnya bau dapat menjadi ciri telah terjadi reaksi kimia. Contoh : reaksi antara Logam Cu dan asam nitrat (HNO3) yang akan menghasilkan larutan tembaga (II) nitrat , gas nitrogen monoksida (NO), dan air (H2O) akan menimbulkan bau. f. Habisnya Zat yang Bereaksi

Terjadinya reaksi kimia dapat diamati dengan habisnya zat yang bereaksi seperti hilangnya Cu(s) pada saat ditambahkan HNO3(aq). Peristiwa ini dapat terjadi karena adanya interaksi antara molekul Cu dengan molekul HNO3.

Dalam mereaksikan suatu zat, terlebih dahulu kita harus menghitung massa, volume, serta mol zat yang terlibat dalam reaksi tersebut dengan teliti. Dalam percobaan kali ini harus menghitung massa logam Cu, menghitung mol HNO3 agar reaksi dapat berlangsung. Konsep mol digunakan untuk menyatakan jumlah zat yang bereaksi. Secara umum mol merupakan satuan jumlah zat yang menyatakan jumlah partikel zat yang sangat besar. Dimana 1 mol itu sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram isotop 12_{C yaitu 6,02 x 10}23 _{(bilangan Avogadro).Kemolalan atau} molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam kg zat pelarut.

Massa satu mol zat sama dengan massa atom relatif/massa molekul relative dalam gram. Rumus mol suatu unsur/ senyawa dirumuskan sebagai berikut

Mr = Massa molekul relative

Pengukuran kuantitas gas tergantung suhu dan tekanan gas. Jika gas diukur pada keadaan standar, maka volumenya disebut volume molar. Volume molar adalah volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar. Keadaan standar yaitu keadaan pada suhu 0o _{(273 K) dan tekanan 1} atmosfer (76 cmHg atau 760 mmHg) atau disingkat STP (Standard Temperature and Pressure).

Hubungan Mol dengan Volume dapat dituliskan dalam rumus sebagai berikut.

PV = nRT Keterangan :

P = tekanan gas (atm) V = volume gas (liter) n = mol gas (mol)

R = tetapan gas (0,082 liter atm/mol K) T = temperatur (K)

Maka : PV = nRT

V = 1x 0,082 x 273 V = 22,389

V = 22,4 liter

Jadi, volume standar VSTP = 22,4 liter/mol

Dapat dirumuskan : V = n (mol) x VSTP atau n (mol) =

V V_STP

a. Neraca/ Timbangan Analitik g. Penjepit b. Gelas kimia (ukuran 250 ml) h. Pipet tetes

c. Kaca arloji i. Botol semprot

d. Steambath/alat pemanas j. Lap e. Batang pengaduk (spatula) k. Gunting

f. Gelas ukur l. Cawan Penguap

2. Bahan :

a. Tembaga (Cu) 0,2 gram f. Air suling / Aquades b. Larutan HNO3 g. Logam Fe (serbuk)

c. Larutan NaOH h. Larutan H2SO4

IV. Cara Kerja

Langkah 1 : Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat 3Cu(s) + 8 HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

 Logam Cu yang digunakan ditimbang sehingga didapat berat logam Cu adalah 0,2 gram, dipotong menjadi lempengan kecil.  Lempengan kecil logam Cu dimasukkan ke dalam gelas kimia 250

ml .

 Sebanyak 2 ml larutan HNO3 dituangkan ke dalam gelas kimia yang berisi logam Cu.

 Gelas kimia ditutup dengan kaca arloji dan sesekali digoyangkan  Menyimpan larutan kurang lebih satu minggu kemudian mencatat

Langkah 2 : Penambahan Larutan NaOH

Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)

 Menambahkan 10 ml larutan NaOH ke dalam gelas kimia yang berisi larutan Cu(NO3)2 dari hasil percobaan langkah 1.

Langkah 3 : Pemanasan Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)

 Menambahkan 50 ml air suling/aquades ke dalam larutan Cu(OH)2.  Gelas kimia beserta isinya dipanaskan sampai mendidih. Selama

pemanasan larutan diaduk secara perlahan. Pemanasan dilanjutkan hingga tidak terjadi perubahan yang dapat diamati lagi.

 Setelah mendidih larutan didinginkan selama kurang lebih 5 menit.

 Mengeluarkan batang pengaduk dari larutan kemudian disemprotkan dengan

 Setelah didinginkan, cairan bening (H2O) dituangkan ke dalam gelas kimia terpisah (dekantasi) dengan hati-hati agar padatan yang ada tidak ikut tertuang.

 Melakukan proses dekantasi sebanyak tiga kali.

Langkah 4 : Penambahan Larutan Asam Sulfat CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)

 Pada endapan CuO ditambahkan larutan H2SO4 sebanyak 2 ml, kemudian diaduk sampai tidak terlihat lagi perubahan yang dapat diamati lagi.

CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)

 Logam Fe dalam bentuk serbuk ditambahkan ke dalam larutan CuSO4. Kemudian gelas kimia ditutup dengan menggunakan kaca arloji.

 Membiarkan reaksi berlangsung sampai logam Fe habis kemudian menyimpan hasil percobaan ini lalu menunggu hasilnya selama 1 minggu.

 Mengamati perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya.

Langkah 6 : Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu)

 Mendekantasi cairan bening dalam gelas kimia dari padatannya  Mencuci hasil dengan 50 ml air suling/aquades, membiarkan

padatan mengendap, kemudian didekantasi kembali. Pencucian dan proses dekantasi diulang sebanyak dua kali.

Cawan penguap yang bersih ditimbang dan dicatat massanya.  Menuangkan padatan dalam gelas kimia ke dalam cawan penguap.

Kemudian mengeringkan hasilnya dengan memanaskan cawan penguap di atas steambath.

V. Hasil Pengamatan

1. Percobaan 1 (Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat)  Logam Cu

Wujud : Padatan

Warna : Kuning kemerahan Bentuk : Lempengan tipis/plat Massa : 0,2 gram

 Larutan Asam Nitrat (HNO3) Wujud : Cairan Warna : Bening Bentuk : Larutan Volume : 2 ml Molaritas : 4 M  Reaksi :

3Cu(s) + 8 HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) Perubahan Kimia :

 Perubahan warna larutan menjadi biru muda  Timbul gas

 Adanya bau

 Habisnya zat yang bereaksi 2. Percobaan 2 (Penambahan Larutan NaOH)

 Larutan NaOH

Molaritas : 1 M  Reaksi :

Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq) Perubahan Kimia :

 Perubahan warna larutan menjadi biru pekat  Timbul endapan

 Suhu terasa hangat

 Zat yang bereaksi telah terlarut 3. Percobaan 3 (Pemanasan)

 Aquades

 Perubahan warna larutan menjadi hitam pekat setelah mendidih

 Timbul bau

 Adanya endapan berwarna hitam  Suhu menjadi panas karena pemanasan Setelah didinginkan selama ± 5 menit

 Adanya endapan berwara hitam yang merupakan CuO

 Adanya cairan bening diatas endapan yang merupakan H2O

4. Percobaan 4 (Penambahan Larutan Asam Sulfat)  Larutan Asam Sulfat

Wujud : Cairan Warna : Bening Bentuk : Larutan Volume : 2 ml Molaritas : 2 M  Reaksi :

CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l) Perubahan Kimia :

 Adanya perubahan warna menjadi biru muda  Zat yang bereaksi telah habis terlarut

Wujud : Padatan Warna : Abu-abu Bentuk : Serbuk Halus Massa : 0,2 gram

 Reaksi :

CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq) Perubahan Kimia :

 Adanya perubahan warna menjadi biru tua  Adanya gelembung gas

 Adanya endapan berwarna merah bata  Zat yang bereaksi mengendap

6. Percobaan 6 (Mendapatkan Cu kembali)

 Padatan Cu yang diperoleh setelah pemanasan

 Adanya padatan Cu yang berwarna merah bata  Adanya padatan Cu yang berbentuk serbuk  Massa Cu = 0,003 gr dan rendemennya = 1,5% VI. Pembahasan

Langkah 1 : Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat

Pada percobaan ini terjadi reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3 sesuai persamaan reaksi dibawah ini :

Cu(s) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)

Menjadi : 3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)  Logam Cu

Wujud : Padatan

Warna : Kuning kemerahan Bentuk : Lempengan tipis/plat  Menentukan Asam Nitrat yang diperlukan

3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) 3 : 8 : 3 : 2 : 4

warna menjadi silver. Setelah didiamkan selama 1 minggu warna larutan berubah menjadi biru dan kepingan Cu menghilang (habis). Pada saat HNO3 dimasukkan, logam Cu mulai bereaksi dengan terbentuknya gelembung dan berubahnya larutan menjadi biru. Timbul gas NO yang beracun dan diiringi dengan habisnya Cu yang bereaksi. Langkah 2 : Penambahan Larutan NaOH

Reaksi yang terjadi pada langkah 2

Cu(NO3)2(aq) + NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + NaNO3(aq)

Menjadi : Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)  Larutan Asam Nitrat (HNO3)

Wujud : Cairan

Warna : Bening

Bentuk : Larutan Molaritas : 1 M

 Menentukan larutan NaOH yang diperlukan

Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq) 1 : 2 : 1 : 2

Dengan 1M NaOH maka volume NaOH yang dibutuhkan adalah Molaritas = mol

volume 1 = _volume0,006

Volume = 0,006 liter = 6 ml

Pada percobaan ditambahkan kembali 1M NaOH sebanyak 4 ml sehingga total NaOH = 10 ml

 Perubahan Kimia

Pada saat NaOH dimasukkan ke dalam larutan Cu(NO3)2 terjadi perubahan warna larutan menjadi biru pekat. Perubahan itu diikuti dengan timbulnya endapan yang menandai bahwa zat yang bereaksi telah terlarut. Pada langkah ini logam Cu menjadi senyawa : Cu(OH)2 Langkah 3 : Pemanasan

Perubahan warna larutan menjadi hitam pekat saat mendidih, timbul bau dan terdapat endapan hitam. Endapan yang timbul berwarna hitam adalah CuO dan cairan bening diatas endapan merupakan H2O.

Langkah 4 : Penambahan Larutan Asam Sulfat  Larutan Asam Sulfat

Wujud : Cairan

Warna : Bening

Bentuk : Larutan Molaritas : 2 M

Kegunaannya : elektrolit pada aki kendaraan bermotor, proses pembuatan minyak bumi, pembuatan berbagai produk industri.

 Reaksi penambahan H2SO4 (Asam Sulfat) dan menentukan volume H2SO4 (Asam Sulfat) yang diperlukan

CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l) 1 : 1 : 1 : 1 Pada percobaan reaksi ditambah 0,5 ml H2SO4 1 M maka totalnya = 2 ml

 Perubahan Kimia

Larutan berubah warna menjadi biru muda seperti semula dan ketika zat bereaksi habis terlarut, suhu meningkat. Logam Cu pada tahap ini menjadi CuSO4 .

Langkah 5 : Penambahan Logam Fe  Logam Fe

Wujud : Padatan

Warna : Abu-abu

Bentuk : Serbuk Halus

Perubahan warna larutan menjadi biru tua, karena zat yang bereaksi mengendap sehingga terdapat endapan berwarna merah bata. Logam Cu telah terbentuk kembali dalam bentuk serbuk berwarna merah bata karena Fe yang ditambahkan telah mengikat SO4 yang pada awalnya diikat oleh Cu. Logam Cu pada tahap ini sebagai unsur logam Cu. Langkah 6 : Mendapatkan Cu Kembali

 Penimbangan

Untuk mendapatkan logam Cu kembali setelah dilakukan dekantasi maka, dilanjutkan dengan penimbangan :

Masa cawan penguap = 46,7103 gram

Massa Cawan penguap berisi logam Cu = 46,7133 gram Maka massa Logam Cu :

Massa Cu = 46,7133 - 40,7103 = 0,003 gram Rendeman = 0,003_0,2 x 100% = 1,5%

Dalam percobaan ini massa Cu awal adalah 0,2 gram dan massa Cu akhir adalah 0,003 gram. Hal ini disebabkan karena pada saat pembentukan logam Cu kembali larutan CuSO4 tidak teroksidasi sempurna oleh logam Fe dan pada saat dekantasi masih banyak logam Cu yang tertinggal sehingga mengurangi massa Cu. Demikian pula perhitungan rendemennya kurang dari 100%.

VII. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan tentang Reaksi Kimia pada Siklus Logam Tembaga, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan :

 Setiap Zat dapat mengalami perubahan kimia yang ditandai dengan terjadinya reaksi kimia. Adapun faktor yang menandai terjadinya perubahan kimia adalah terjadi perubahan warna, terjadi perubahan suhu, timbulnya endapan, timbulnya gas, timbulnya bau, dan habisnya zat yang bereaksi.

 Pada perubahan atau reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa yang dikemukakan oleh LAVOISIER yaitu massa zat sebelum reaksi sama atau tetap dengan massa sesudah reaksi.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

1. Staf laboratorium Kimia Dasar.2014.Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Jurusan Kimia FMIPA, UniversitasUdayana : Bukit Jimbaran, Bali

2. Wikipedida. Reaksi Kimia .

http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimia. (Diakses pada 1 November 2014)

3. Nurhayati Rahayu & S.Pd. Jodhi Pramuji Giriarso,

S.Si.2009.Rangkuman Kimia SMA.Jakarta:GagasMedia.210 hlm 4. Ir. Tety Elida S.1996.Pengantar Kimia.Jakarta:Gunadarma. 111

hlm