LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK PERCOBAAN 3
SINTESIS KALIUM NITRAT
Nama : Umi Jamilah NIM : 4301412034 Rombel : 2
Prodi : Pendidikan Kimia Kelompok : 1
Dosen : Ella Kusumastuti, S.Si., M.Si Tanggal : 11 April 2014
Kawan Kerja : Angling Harindana Any Septianti Septia Oryzaviani Ria Rahayu Pangestika
JURUSAN KIMIA
i. Judul Praktikum : SINTESIS KALIUM NITRAT
ii. Tanggal Praktikum : 11 April 2013
iii. Tujuan Percobaan:
a. Mempelajari pembuatan garam kalium nitrat hasil reaksi antara natrium nitrat dengan kalium klorida
b. Mempelajari pemisahan garam tersebut dari hasil samping natrium klorida berdasarkan perbedaan kelarutan.
iv. Landasan Teori
Garam nitrat dari hampir semua logam telah dikenal. Dialam, garam nitrat banyak dijumpai di Chili terutama dalam bentuk NaNO3 dan sering disebut sendawa Chili.
Sedangkan istilah sendawa untuk nama umum garam kalium nitrat. Sebagian besar garam nitrat bersifat higroskopis dan mudah larut dalam air. Beberapa garam nitrat dapat diperoleh dalam bentuk anhidrat dan tidak mengalami dekomposisi pada pemanasan yang cukup tinggi. KNO3 mempunyai titik leleh 336oC. Jika garam ini melebur maka
leburannya berupa oksidator kuat. (Annisa;2009)
Semua nitrat larut dalam air. Nitrat dari merkurium dan bismut menghasilkan garam basa setelah diolah dengan air garam-garam ini larut dalam asam nitrit encer. Reaksi ini dapat dipelajari dengan larutan kalium nitrat, KNO3 (Vogel, 1979)
Beberapa sifat fisik dari kalium nitrat (KNO3) antara lain:
Bobot senyawa : 101,11 sma Titik lebur : 607 K
Titik didih : terdekomposisi pada suhu 673 K Densitas : 2,1 x 103 kg/m3
Struktur kimia : aragonite
Kelarutan : 38 g dalam 100 g air
Wujud : padatan putih atau abu-abu kotor
Sedangkan untuk sifat termokimia dari kalium nitrat (KNO3) adalah:
Δf Ho cair : -483 kJ/mol
Δf Ho padat : -495 kJ/mol (https://alchemist08.files.wordpress.com).
Asam nitrat dan garamnya merupakan senyawa okso dari nitrogen yang sangat penting. Asam nitrat sebagian besar dibuat dari merubah nitrogen dalam atmosfir menjadi ammonia, kemudian ammonia dioksidasi menjadi NO dengan adanya katalisator, dan kemudian NO diserap ke dalam air yang mengandung oksigen (Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik, 2014).
Pada temperatur kamar, asam nitrat ada dalam bentuk fasa cair dan mendidih pada 84,1 °C dan membeku menjadi kristal pada −41,59 °C. Asam murni dapat mengalami ionisasi :
2HNO3 (aq) NO2+ (aq) + NO3− (aq) + H2O (l)
Larutan asam dengan konsentrasi 0,1 dapat terionisasi hampir sempurna (93%). Proses ionisasi tersebut banyak digunakan dalam reaksi nitrasi pada beberapa senyawa organik. Untuk mempercepat proses itu, pada umumnya asam tersebut dicampur dengan asam sulfat. Larutan asam nitrat pekat normal (70 % berat) tidak berwarna dan kemudian lama kelamaan berubah menjadi kuning karena adanya fotokimia yang menghasilkan NO2 :
2HNO3(aq) 2NO2 (aq) + H2O(l) + ½ O2 (g)
(Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik, 2014).
Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan, endapan mungkin berupa kristal (kristalin) atau koloid dan dapat dikeluarkan dari larutan dengan penyaringan. Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan. (Annia;2009)
Kelarutan suatu endapan menurut definisi adalah sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuhnya. Kelarutan tergantung pada berbagai kondisi seperti suhu, tekanan, konsentrasi bahan-bahan lain dalam larutan itu dan pada komposisi pelarutnya (Vogel;1979). Menurut Brady (1999) kelarutan berbagai garam anorganik dalam air akan bertambah dengan naiknya suhu.
Secara umum partikel dijumpai dalam larutan zat anorganik berasal dari padatan yang telah dilarutkan daam air. Jangkauan kelarutan dalam air sangat luas. KNO3 larut dalam air sebasar 31.6 gram dalam 100 mL air pada suhu 200oC sedangkan AgCl larut hanya
sebesar 0.0001 gr/100 mL air pada 100oC.
Apabila cairan ini didinginkan maka KNO3 akan mengkristal lebih dulu karena kelarutannya dalam pelarut air akan berkurang pada temperatur yang rendah sedangkan NaCl memiliki kelarutan yang lebih besar. Berdasarkan hal tersebut maka pemurnian KNO3 dari NaCl dapat dilakukan dengan cara pengaturan variabel temperatur percobaan. (Annisa;2009)
KNO3 mengkristal dalam bentuk kristal rombik tetapi jika larutan diuapkan maka secara perlahan-lahan akan mengkristal dalam bentuk rombohedral yang merupakan isomorf dengan NaNO3 dan kalsit. (nitratmojo,1983).
Kedua hasil tersebut dapat dipisahkan berdasarkan perbedaan sifat kelarutan dengan pelarut air pada suhu rendah. Menurut Gilreath (1988), kenaikan suhu menghasilkan efek yang luas terhadap kelarutan padatan dalam air. Biasanya kelarutan tersebut bertambah dengan bertambahnya suhu tetapi ada pengecualian pada aturan umum ini.
bahan pembakar rocket, dan dalam beberapa petasan seperti bom asap, pada yang mana campuran dengan gula memproduksi jelaga asap 600 kali dari volumnya sendiri. Dalam proses pengawetan makanan, kalium nitrat merupakan komposisi umum dari daging yang diasinkan. Kalium Nitrat juga komponen utama dalam penghilang puntung. Juga telah digunakan dalam pembuatan es krim.Kesalahan konsepsi terkenal ialah bahwa kalium nitrat itu antafrodisiak dan ditambahkan dalam makanan dalam adat yang biasa dikerjakan lelaki. Nyatanya kalium nitrat tak memiliki efek seperti itu pada manusia. Kini, penggunaan kalium nitrat dalam pasta gigi untuk gigi sensitif telah bertambah secara dramatis, walau nyatanya telah tak ditampakkan untuk membantu dengan sebenarnya hipersensitivitas gigi (Muttaqin, 2009).
Kalium sendiri adalah logam kedua teringan setelah Litium (Li). Kalium akan teroksidasi dengan cepat dalam udara serta harus disimpan dalam minyak mineral atau kerosin untuk penyimpanan. Seperti halnya ion logam-logam alkali yang lain, kalium bereaksi dengan cepat dalam air menghasilkan hidrogen. Apabila berada dalam air, kalium mungkin akan terbakar. Garamnya sendiri akan memancarkan warna ungu apabila didekarkan kepada nyala api (https://alchemist08.files.wordpress.com).
Diagram kelarutan dan suhu untuk garam NaCl, KCl, NaNO 3, dan KNO 3.
v. Alat dan Bahan 1. Alat:
Pembakar spiritus Pengaduk
Pipet tetes 2. Bahan:
Kalium klorida Natrium nitrat Aquades Kertas saring
vi. Langkah Kerja
a. Pembuatan garam kalium nitrat
b. Pemurnian Kalium Nitrat
Campur ke2 larutan
vii. Data Pengamatan Hasil Pengamatan
a. Warna dan bentuk (p, c, g) KCl: putih, padat b. Warna dan bentuk (p, c, g) NaNO3: putih, padat
c. Warna dan bentuk (p, c, g) KNO3: putih, padat
d. Reaksi-reaksi yang terjadi
Reaksi KCl dengan air panas
KCl(s) + H2O(l) KCl(aq)
Reaksi NaNO3 dengan air panas
NaNO3(s) + H2O(l) NaNO3(aq)
Reaksi larutan kalium klorida dan natrium nitrat KCl(aq) + NaNO3(aq) KNO3(aq) + NaCl(aq)
Proses pendinginan
KNO3(aq) didinginkanKNO3(s)
e. Berat kristal KNO3 yang dihasilkan: 0.7171 gram
f. Warna dan bentuk kristal KNO3: putih, kristal jarum
g. Rendemen KNO3(s) :
Massa KCl: 3.7600 gram Massa NaNO3: 4.2505 gram
mol × massa molar=0.0500mol ×101grammol memahami pembuatan garam kalium nitrat yang diperoleh dari hasil reaksi antara Natrium nitrat dengan Kalium klorida serta mempelajari pemisahan garam kalium nitrat dari hasil samping Natrium klorida berdasarkan perbedaan kelarutan. Prinsip dalam percobaan sintesis garam kalium nitrat ini yaitu berdasarkan perbedaan kelarutan dari masing-masing pereaksi. Cara atau metode yang digunakan adalah kristalisasi dan rekristalisasi. Kristalisasi yaitu metode pemisahan dengan cara pembentukan kristal sehingga campuran dapat dipisahkan sedangkan rekristalisasi yaitu pemurnian endapan yang dihasilkan dari hasil kristalisasi. Untuk membuat garam kalium nitrat yaitu dengan cara mereaksikan kalium klorida dengan natrium nitrat. Jika larutan jenuh ini direaksikan maka akan terbentuk KNO3 dan NaCl.
Pada penjenuhan KCl dan NaNO3 digunakan pelarut aquades yang sangat kecil
volumenya. Fungsi pelarutan dengan aquades adalah untuk melarutkan padatan KCl dan NaNO3 tetapi kelarutan KCl dalam air lebih lama dibandingkan dengan
kelarutan NaNO3. Ketika dilarutkan kedua bahan dengan aquades maka bahan
tersebut akan terurai menjadi ion ion. Reaksi yang terjadi adalah:
KCl(s) + H2O(l) K+(aq) + Cl-(aq)
NaNO3(s) + H2O(l) Na+(aq) + NO3-(aq)
Untuk mendapatkan KNO3 perlu dengan mencampurkan larutan KCl dengan
larutan NaNO3. Ini dimaksudkan untuk mempercepat reaksi yang terjadi dan agar
terjadi pertukaran ion, yaitu ion K+ dari KCl akan berikatan dengan ion NO 3- dari
NaNO3 membentuk KNO3 sedangkan Na+ akan berikatan dengan ion Cl
KCl(aq) + NaNO3(aq) KNO3(aq) + NaCl(aq)
Tujuan dari penjenuhan larutan adalah karena dalam keadaan jenuh dan konsentrasi yang tinggi pembentukan Kristal akan lebih maksimal. Sedangkan tujuan dari penyaringan pertama adalah untuk memisahkan hasil reaksi dari zat-zat pengotor yang ada didalamnya.
Setelah campuran kedua larutan itu jenuh (kira-kira volume menjadi 10 mL) kemudian didinginkan. Tujuan dari pendinginan adalah untuk mendapatkan Kristal KNO3 karena menurut teori Kristal KNO3 terbentuk pada suhu rendah atau
sangat kecil sehingga ketika larutan itu didinginkan dengan penangas es batu Kristal KNO3 akan terbentuk atau mengkristal. Sedangkan garam lainnya yaitu
NaCltidak akan mengendap atau mengkristal karena kelarutan NaCl sangat tinggi dalam air, dan NaCl akan mengendap jika pelarut benar-benar habis.
Reaksi yang terjadi:
KNO3(aq) didinginkanKNO3(s)
Setelah didinginkan beberapa menit dalam penangas es batu terdapat endapan putih berbentuk seperti jarum ,ini diperkirakan sebagai Kristal atau endapan KNO3
karena menurut teori karaktristik atau ciri dari endapan KNO3 adalah berwarna
putih berbentuk seperti jarum yang disebut rombik dengan panjang sekitar 0,2 – 2 cm. setelah itu disaring dengan cara memisahkan air dan endapan pada gelas kimia hasil pendinginan. Pada proses penyaringan ini digunakan kertas saring, endapan yang ada dikristal saring adalah garam KNO3, sedangkan filtratnya
adalah NaCl.
dilakukan rekristalisasi sehingga diperoleh Kristal KNO3 yang murni yang
berbentuk serbuk putih.
Kemudian serbuk putih yang diperoleh ditimbang dan diperoleh berat rendemen adalah 0.7171 gr. Ini berbeda dengan hasil perhitungan secara teori yaitu 5.05 gr, sehingga hasil rendemen yang diperoleh adalah 14.2%. Rendemen yang diperoleh sangat kecil, hal ini mungkin disebabkan karena proses penguapan kurang lama sehingga kedua larutan belum benar-benar jenuh. Bisa juga disebabkan kurang lamanya pendinginan sehingga mungkin masih ada KNO3
yang belum menjadi kristal.
ix. Simpulan
a. Pembuatan KNO3 dapat dilakukan dengan mereaksikan KCl dan NaNO3
yang akan terbentuk hasil samping berupa NaCl
b. Pemisahan kedua garam KNO3 dan NaCl berdasarkan perbedaan kelarutan
dalam air pada suhu tertentu. Kelarutan KNO3 akan menurun dengan
menurunnya suhu sedangkan kelarutan NaCl relatif konstan terhadap perubahan suhu.
c. Rendemen KNO3 yang dihasilkan sebesar 14.2%
x. Saran
a. Sebaiknya sebelum praktikum, praktikan lebih memahami materi yang akan dipraktikumkan
b. Sebaiknya praktikan lebih cermat dalam melakukan praktikum, terutama ketika melakukan proses penjenuhan, periksa volume larutan secara berkala c. Perlu ditingkatkan kerjasama antar kelompok sehingga lebih efektif dan
efisien.
xi. Daftar Pustaka
Anonim.2014. http://id.wikipedia.org/wiki/Kalium_nitrat . Diakses pada hari Sabtu tanggal 12 April 2014.
G. Svehla. 1979. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian 2 Edisi ke Lima. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka.
Rahayu, Sri Mantini. 2014. Bahan Ajar Kimia Anorganik II. Semarang: Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang.
Tim Dosen Kimia Anorganik. 2014. Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik. Semarang: Laboratorium Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang.
xii. Lampiran
