LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh :
VIVI EKA INDRAYANI 1508105051 KELOMPOK 9B
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA
REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
I. TUJUAN PERCOBAAN
o Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam tembaga.
o Mempelajari stoikiometri larutan pada siklus logam tembaga.
II. DASAR TEORI
Reaksi kimia adalah reaksi yang terjadi antara unsur kimia atau senyawa kimia, dimana dalam prosesnya melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan atau pemisahan ikatan kimia. Secara sederhana reaksi kimia dapat diartikan sebagai pencampuran satu atau lebih unsur atau senyawa menjadi unsur atau senyawa yang baru. Reaksi- reaksi kimia yang menyebabkan perubahan kimia yang sesungguhnya sering kita rasakan dalam kehidupan, perubahan yang terjadi dapat kita amati dari salah satu atau beberapa peristiwa ini :
TIMBULNYA GAS
Dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan munculnya gelembung-gelembung dalam larutan yang direaksikan. Contohnya jika Cu direaksikan dengan larutan HNO3 akan timbul
gelembung-gelembung kecil sebagai tanda menghasilkan gas NO. Hal ini dapat membuktikan bahwa peristiwa reaksi kimia dapat menghasilkan gas. TERJADI PERUBAHAN WARNA
Banyak reaksi kimia yang terjadi tidak disertai oleh timbulnya endapan atau gas,tetapi ditandai oleh timbulnya warna yang baru.Sebagai contoh adalah saat kita mencampurkan tembaga dengan larutan HNO3.Dapat kita lihat bahwa terjadi perubahan warna dari yang awalnya
bening menjadi biru muda.Selain itu bisa juga saat kita memanaskan lempeng tembaga yang berwarna merah dengan serbuk belerang yang berwarna kuning.Setelah dipanaskan maka akan terbentuk zat baru yang berwujud padatan berwarna hitam.Pada kedua contoh peristiwa ini terjadi perubahan kimia karena terbentuk zat yang baru.Dengan demikian,adanya perubahan warna dapat menjadi petunjuk telah terjadi perubahan kimia.Praktikum Kimia Dasar I
Endapan yang ada merupakan zat baru yang terbentuk akibat akibat pencampuran 2 macam zat. Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai fase padat dari larutan. Contohnya larutan Cu(NO3)2 dan larutan
KOH direaksikan, terbentuklah endapan berwarna hitam pekat. Hal ini membuktikan bahwa adanya endapan merupakan salah satu ciri terjadinya perubahan kimia yang dapat teramati secara langsung.
TIMBUL PERUBAHAN SUHU
Timbulnya perubahan suhu dapat juga menjadi petunjuk terjadinya perubahan kimia.Sebagai contoh adalah reaksi antara gamping dengan air yang terdapat dalam tabung reaksi.Reaksi ini pun menyebabkan naiknya suhu air dalam tabung reaksi.Pada peristiwa ini terbentuk zat baru yang larut dalam air dan zat baru yang berwujud gas pada suhu kamar.Jadi,selain timbul panas,pada reaksi ini juga timbul gelembung gas.
Perubahan suhu dapat dibedakan menjadi dua,yaitu :
1. Reaksi eksoterm : merupakan reaksi pembebasan panas dari sistem ke lingkungan sehingga suhu lingkungan bertambah.
2. Reaksi endoterm : Merupakan reaksi penyerapan panas dari lingkungan ke sistem sehingga suhu lingkungan berkurang.
TERCIUM ADANYA BAU
Pencampuran suatu zat dapat menimbulkan adanya bau yang khas. Contohnya jika logam Cu dengan larutan HNO3 maka salah satu hasilnya
adalah gas NO (nitrogen monoksida) yang menyebabkan bau tidak sedap. Bau tidak sedap yang terhirup dapat membuktikan bahwa perubahan kimia terjadi.
dua sisi tersebut digabungkan dengan tanda kesamaan (=) atau tanda panah (→).
Dalam mereaksikan suatu zat, sangat diperlukan ketelitian dalam menghitung banyaknya suatu zat yang akan direaksikan. Perhitungan zat atau unsur yang terlibat dalam reaksi kimia disebut stokiometri. Stoikiometri merupakan sesuatu yang amat vital dan fatal dalam perhitungan kimia. Segala perhitungan dalam reaksi kimia melibatkan stoikiometri. Konsep mol merupakan
kelanjutan dari stoikiometri. Pada persamaan reaksi kimia berlaku Hukum Kekekalan Massa, yang menyatakan bahwa : setiap reaksi kimia, massa zat – zat setelah bereaksi adalah sama dengan zat sebelum bereaksi. Zat-zat yang bereaksi dengan zat-zat hasil reaksi dihitung berdasarkan partikel-partikel zat tersebut. Berikut ini adalah konsep dasar stokiometri dengan skema sebagai berikut:
a. Hubungan Mol dengan Molaritas
a.
b.
Volume merupakan ukuran besarnya ruang yang ditempati oleh suatu zat yang dilambangkan (V) dengan satuan liter (L).Avogadro menyatakan bahwa volume setiap mol gas pada suhu (273K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) mempunyai volume 22,4 liter.Sehingga kondisi tersebut dinamakan sebagai keadaan standar/STP (Standar Temperatur and Preassure) yang dituliskan
dengan ( ).
Mol gas x
Volume gas x (STP) = Mol gas X . 22,4 L
Volume gas untuk keadaan tidak STP,maka dapat dihitung dengan menggunakan rumus.
Keterangan:
P = Tekanan gas (atm) V = Volume gas (liter)
c. Hubungan Mol dengan Massa Zat
-Untuk unsur (Atom) - Untuk senyawa (molekul)
mol mol
d. Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
c. Mol zat
d. Jumlah partikel = mol x 6,02 x 1023
Pada prinsipnya, mol merupakan penyederhanaan dari dari jumlah partikel sehingga perbandingan mol setara dengan perbandingan jumlah pertikel yang juga setara dengan perbandingan koefisien. Jadi simpulannya sebagai berikut: Perbandingan koefisien setara dengan perbandingan mol.
e. mol zat x mol zat y
III. ALAT DAN BAHAN
1.Alat
- Gelas ukur - Gelas kimia - Kaca arloji - Pipet tetes
- Batang pengaduk / Spatula - Botol semprot
- Neraca Elektronic - Penjepit
- Lap
- Steambath / Alat pemanas 2.Bahan
- Logam Cu 0,2 gram - Serbuk Zn
- Larutan HNO3 4 M
- Larutan KOH 1 M - Larutan H2SO4 4 M
IV. LANGKAH KERJA
Untuk mengamati peristiwa kimia yang terjadi,akan kita gunakan sepotong kecil logam Cu.Untuk mempelajari perubahan kimia yang terjadi,mari lakukan serangkaian percobaan berikut.
Langkah 1 : Reaksi Logam Cu dan Asam Nitrat
a. Ditimbang dengan teliti seberat 0,2 gram logam Cu,kemudian dimasukan logam Cu ke dalam gelas kimia 250 ml.
b. Dihitung HNO3 yang diperlukan menggunakan persamaan reaksi antara
logam Cu dan asam nitrat.
c. Diambil larutan HNO3 4 M dengan gelas ukur dan pipet tetes.
d. Dituang larutan HNO3 yang sudah diukur ke dalam gelas kimia 250 ml
yang berisi logam Cu (kerjakan dalam lemari asam,karena gas yang terbentuk beracun).
e. Ditutup galas kimia dengan kaca arloji.
f. Diamati perubahan yang terjadi pada logam Cu dan asam nitrat
Langkah 2 : Penambahan Larutan KOH
a. Dihitung KOH 1 M yang diperlukan.
b. Diambil KOH 1 M yang di perlukan dengan gelas ukur dan pipet tetes.Dibuka tutup gelas kimia.
c. Dituang larutan KOH 1 M ke dalam gelas kimia dari langkah 1.Saat dituang larutan KOH l ke dalam gelas kimia,larutan sambil diaduk dengan batang pengaduk.
d. Diamati perubahan yanr terjadi dalam proses ini.
Langkah 3 : Pemanasan
a. Diambil air suling sebanyak 50 ml.
b. Ditambahkan air suling ke dalam gelas kimia dari langkah 2.
c. Dipanaskan gelas kimia beserta isinya dengan kompor listrik,dimana selama pemanasan larutan diaduk secara perlahan-lahan.
d. Dilanjutkan pemanasan hingga mendidih dan tidak terjadi perubahan yang dapat teramati lagi.
f. Dituangkan cairan bening dalam gelas kimia ke dalam gelas kimia yang lain (dekantasi).(Hati-hati agar padatan yang ada tidak ikut terbuang). g. Dicuci/dekantasi padatan dalam gelas kimia dengan penambahan 50 ml air
suling,kemudian biarkan zat padat kembali mengendap.Dilanjutkan dekantasi lagi.
h. Diulangi proses pencucian/dekantasi dengan air suling.Disimpan hasil langkah 3 untuk langkah berikutnya.
Langkah 4 : Penambahan Larutan H2SO4
a. Dihitung larutan H2SO4 yang diperlukan dengan persamaan reaksi.
b. Diambil larutan H2SO4 yang diperlukan dengan gelas ukur dan pipet tetes.
c. Ditambahkan larutan H2SO4 ke dalam gelas kimia dari langkah
sebelumnya,diaduk sampai tidak terlihat perubahan yang dapat diamati lagi.Disimpan larutan untuk langkah berikutnya.
Langkah 5 : Penambahan serbuk logam Zn
a. Dihitung logam Zn yang diperlukan dengan persamaan reaksi.Diambil serbuk logam Zn menggunakan kaca arloji.
b. Ditambahkan serbuk logam Zn ke dalam gelas kimia dari langkah sebelumnya.Kemudian ditutup gelas kimia dengan kaca arloji.Sesekali digoyang gelas kimia tersebut.
Langkah 6 : Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu)
a. Didekantasi cairan bening dalam gelas kimia dari padatannya.
b. Dicuci/dekantasi hasil dengan 50 ml air suling,biarkan padatan mengendap.Kemudian dekantasi kembali.Diulangi pencucian/proses dekantasi (dua kali).
c. Ditimbang dengan teliti cawan penguap yang bersih.Catat massanya. d. Dituangkan padatan dalam gelas kimia ke dalam cawan
penguap.Kemudian dikeringkan hasilnya dengan memanaskan cawan penguap ini di atas steambath.
e. Ditimbang cawan penguap beserta isinya dan catat massanya.(Kerjakan dengan hati-hati agar tidak terlalu banyak air yang digunakan untuk memindahkan sisa padatan yang melekat pada alat yang digunakan).Dihitung massa Cu.Kemudian hitung rendemennya.
IV. DATA PENGAMATAN
Langkah Pertama
Reaksi antara logam Cu dengan Asam Nitrat (HNO3
Waktu Pengamatan : Kamis, 8 Oktober 2015 pukul 14.41-15.06 WITA
Perlakuan : Logam Cu diambil sebanyak 0,2 gram, dipotong kecil dan dimasukkan kedalam gelas beker serta ditambahkan HNO3 (Asam Nitrat). Hasil Pengamatan : Logam Cu yang semula berbentuk lempengan padat dengan warna coklat kemerahan ditambahkan larutan HNO3 dan terjadi reaksi
3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O sehingga terjadi perubahan
Langkah Kedua
Penambahan larutan KOH
Waktu Pengamatan : Kamis, 22 Oktober 2015 pukul 13.18-13.30 WITA
Perlakuan : Dilakukan penambahan KOH ke dalam gelas baker yang berisi larutan Cu(NO3)2 (Tembaga (II) Nitrat)
Hasil Pengamatan : Setelah ditambahkan KOH reaksi yang dialami adalah Cu(NO3)2 + 2KOH Cu(OH)2 + 2KNO3. Warnanya menjadi biru tosca.
Langkah Ketiga
Penambahan air suling dan pemanasan
Waktu Pengamatan : Kamis, 22 Oktober 2015 13.30-14.17 WITA
Perlakuan : Dilakukan penambahan air suling ke dalam gelas baker yang berisi larutan Cu(OH)2 (Tembaga (II) Hidroksida) kemudian dipanaskan. Hasil Pengamatan : Saat ditambahkan air suling endapan kembali tercampur dan warnanya masih biru. Setelah dipanaskan dengan diaduk sampai mendidih larutan menjadi berwarna hitam karena terjadi reaksi Cu(OH)2dipanaskan CuO +
H2O. Saat larutan sudah dingin kembali muncul endapan. Endapan dan cairan
beningnya kemudian dipisahkan dengan didekantasi sebanyak 2x.
Langkah Keempat
Penambahan larutan H2SO4
Waktu Pengamatan : Kamis, 22 Oktober 2015 pukul 14.20-14.49 WITA
Perlakuan : Ditambahkan larutan H2SO4 ke dalam gelas baker yang berisi
larutan CuO (Tembaga (II) Oksida).
Hasil Pengamatan : Setelah penambahan larutan H2SO4 terjadi perubahan
Langkah Kelima
Penambahan logam Zn
Waktu Pengamatan : Rabu, 28 Oktober 2015
Perlakuan : Ditambahkan logam Znke dalam gelas baker yang berisi larutan CuSO4 (Tembaga II Sulfat).
Hasil Pengamatan : Setelah dilakukan penambahan serbuk logam Zn terjadi reaksi CuSo4 + Zn Cu + ZnSO4. Larutan menjadi berwarna biru bening
dan ada sedikit gelembung-gelembung kecil.
Langkah Keenam
Mendapatkan kembali Cu
Waktu Pengamatan : Kamis, 29 Oktober 2015 14.13-15.06 WITA
Perlakuan : Endapan Cu dari langkah kelima didektanasi untuk mendapat kembali Cu.
Hasil Pengamatan : Langkah tidak dapat saya lakukan karena endapan Cu sangat sedikit. Sehingga dekantasi untuk mendapat Cu tidak dapat dilakukan. Hal ini mungkin karena penambahan Zn yang tidak mengikuti aturan stoikiometri serta waktu pengendapan yang tidak maksimal.
V. PEMBAHASAN
Langkah I
Pada percobaan ini terjadi reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3 sesuai
persamaan reaksi dibawah ini :
3Cu(s) + 2HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + H2O(l)
Sehingga reaksi menjadi : 3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Logam Cu = 0,2 gram
Logam Cu merupakan unsur yang berada di golongan IB dan periode ke-4. Bentuk logam Cu permukaannya halus dan lunak serta berwarna jingga.
b. Hitunglah jumlah larutan HNO3 yang diperlukan.
3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
n Cu = = = 0,003 mol
n HNO3 = x 0,003 = 0,008 mol
M HNO3 =
4 M=
V = 0,002 L , jadi volume HNO3 yang diperlukan adalah 2 mL
c. Amati perubahan kimia yang terjadi dan jelaskan reaksinya.
Pada saat HNO3 dimasukan, Cu mulai bereaksi yang ditandai dengan adanya
gelembung dan berubahnya larutan HNO3 dari warna bening menjadi biru. Timbul
gas NO yang beracun dan berwarna kekuningan.
Langkah II
Reaksi yang terjadi pada langkah ini adalah Cu(NO3)2(aq) + 2KOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2KNO3(aq)
a. Berikan penjelasan tentang larutan KOH yang digunakan.
Larutan KOH yang digunakan berwujud cair serta berwana bening. Konsentrasi larutan KOH 1M serta volume yang dibutuhkan sebanyak 6mL.
Menjadi : Cu(NO3)2(aq) + 2KOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2KNO3(aq)
1 : 2 : 1 : 2 Keterangan :
Mol Cu = mol Cu(NO3)2
Cu(NO3)2 = 0,003 mol
Mol KOH =
= =0,006
Karena KOH yang digunakan adalah 1M maka Volume KOH yang diperlukan adalah
M = 1 = V = 0,006 L = 6 mL
Namun karena larutan kelompok kami belum bereaksi setelah ditambah 6mL KOH maka volume larutannya kami tambah menjadi 13 mL
c. Amati perubahan kimia yang terjadi dan jelaskan reaksinya.
Berlangsungnya reaksi kimia dapat diamati dari perubahan warna menjadi biru pekat dan ditujukan dengan fakta timbul endapan setelah didiamkan.
d. Sebagai senyawa apakah logam Cu pada akhir langkah ini?
Cu dalam langkah ini berbentuk Cu(OH)2 karena Cu dalam Cu(NO3)2
bereaksi dengan KOH membentuk Cu(OH)2 sebagai penyebab warna larutan
LANGKAH III
a. Amati dan catat perubahan yang terjadi.
Setelah dipanaskan sampai mendidih Cu yang berada dalam larutan mulai mengendap. Endapan Cu pada awalnya berwarna biru berubah menjadi warna hitam.
Hasil setelah dipanaskan sampai mendidih:
a. CuO : hitam pekat dan mengendap
b. H2O : cairan yang berwarna putih bening (terpisah dengan
endapan setelah didinginkan)
b. Tuliskan reaksi yang dialami senyawa Cu.
Cu(OH)2(s) dipanaskan CuO(s) + H2O(l)
LANGKAH IV
Reaksinya yang terjadi saat ditambahkan H2SO4 adalah :
CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
1 : 1 : 1 : 1
a. Berikan penjelasan tentang larutan H2SO4 yang digunakan!\
Asam sulfat yang digunakan berwujud cair serta berwarna bening. Adapun konsentrasinya yaitu 2M serta volume yang digunakan 8mL
b. Hitung banyaknya asam sulfat yang digunakan.
Karena jumlah mol Cu = CuO = Cu(NO3)2 maka jumlahnya adalah 0,008 mol.
Mol H2SO4 =
M = 2 = V = 0,0015 L = 1,5 mL
Jadi penambahan H2SO4 ke dalam CuO = 1,5 ml.
Namun karena larutan kami belum mau bereaksi, maka volume H2SO4 kami
tambah menjadi 4mL
- Adanya perubahan warna menjadi biru muda seperti semula - Zat yang bereaksi telah habis terlarut
- Cu yang tidak habis bereaksi ditahap awal muncul kembali
d. Tuliskan reaksi kimia yang dialami oleh senyawa tembaga. CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
e. Sebagai apa senyawa logam Cu sekarang? CuSO4 (Tembaga (II) Sulfat)
Langkah V
1. Amati dan catat perubahan kimia yang berlangsung. Perubahan kimia yang berlangsung antara lain:
a. Timbul endapan Cu yang berwarna merah bata berbentuk serbuk. b. Perubahan warna larutan menjadi kehijauan
c. Zat yang bereaksi mengendap
Zat yang bereaksi mengendap, Cu telah terbentuk kembali dalam bentuk serbuk berwarna merah kecoklatan karena Zn yang ditambahkan telah mengikat SO4 yang pada awalnya diikat oleh Cu.
2. Hitung berat logam Zn yang diperlukan.
Dalam hal ini logam Zn tidak dilakukan perhitungan logam Zn karena hanya dikira-kirakan sebanyak 0,2 gram setara dengan logam Cu yang digunakan diawal.
3. Tuliskan reaksi kimia yang terjadi! CuSO4(aq) + Zn(s) → Cu(s) + ZnSO4(aq)
4. Sebagai apakah Cu sekarang?
Cu (aq) atau Tembaga berbetuk serbuk yang siap didekantasi kemudian
Langkah VI
Pada langkah 6 kelompok kami tidak dapat melakukan perhitungan massa Cu dan rendemennya karena pada Cu dan Zn menyatu. Hal ini karena kesalahan dan kurang telitinya kami saat penambahan Zn yang berlebih sehingga Zn mengoksidasi Cu. Jika didekantasi dan direcovery maka massa yang didapat adalah massa Cu yang bercampur dengan Zn. Serta waktu untuk mereaksikan Zn dan Cu sangat singkat sehingga belum bereaksi secara maksimal.
VII Simpulan
1. Perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu dapast diamati secara langsung melalui beberapa peristiwa yaitu :
Timbulnya gas
Terjadi perubahan warna Timbul endapan
Terjadi perubahan suhu Tercium adanya bau baru
2. Dalam mereaksikan suatu zat harus melakukan ketelitian perhitungan dengan konsep stokiometri (perhitungan mol,massa,volume), jika tidak dilakukan perhitungan secara teliti mengakibatkan kegagalan mendapat hasil praktikum.
Daftar Pustaka
