LAPORAN PRAKx TIKUM KIMIA DASAR I REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh :
Khoirul Abidin (1408105019) Kelompok 6A
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA
REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
I. TUJUAN PERCOBAAN
- Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam tembaga
- Mempelajari stoikiometri larutan pada siklus logam tembaga
II. DASAR TEORI
Reaksi kimia adalah suatu reaksi antar senyawa kimia atau unsur kimia yang melibatkan perubahan struktur dari molekul,yang umumnya berkaitan dengan pembentukan dan pemutusan ikatan kimia.Reaksi kimia dimana satu atau lebih zat yang berubah menjadi zat-zat baru yang sifat-sifatnya berbeda dibandingkan dengan zat penyusun sebelumnya.Semua materi selalu mengalami perubahan.Zat yang mengalami perubahan disebut zat pereaksi (reaktan) dan zat yang terbentuk disebut hasil reaksi (produk).Rumus-rumus pereaksi ditempatkan disebelah kiri dan hasil reaksi ditempatkan disebelah kanan.Diantara dua sisi tersebut digabungkan dengan tanda kesamaan (=) atau tanda panah ( → ).Dan berikut adalah ciri dari perubahan kimia :
a. Timbulnya Gas
Banyak reaksi kimia menghasilkan zat baru yang ditandai terbentuknya gas pada suhu kamar.Sebagai contoh,apabila bongkahan kapur dimasukan ke dalam air maka akan timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari campuran air dan bongkahan kapur.Gelembung-gelembung gas tersebut merupakan zat baru (gas karbon dioksida) hasil reaksi antara air dan kapur.Peristiwa tersebut dihasilkan zat baru (yang kedua wujud gas pada suhu kamar) maka peristiwa tersebut merupakan contoh reaksi kimia.Dengan demikian,timbulnya gas dapat menjadi petunjuk bahwa reaksi kimia telah terjadi.
Secara sederhana,dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk ditunjukan dengan munculnya gelembung-gelembung dalam air yang direaksikan.
b. Timbulnya Endapan
c. Timbulnya 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
d. Timbulnya 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
e. Habisnya Zat yang Bereaksi
Reaksi kimia dapat diamati dengan habisnya zat yang bereaksi disertai dengan produk baru yang dihasilkan.Suatu reaksi kimia dihasilkan dengan perbandingan massa yang tetap sesudah dan sebelum hasil reaksi.Seperti hilangnya Cu(s) pada saat ditambah HNO3(aq).Peristiwa ini dapat terjadi karena
adanya interaksi antara molekul Cu dengan molekul HNO3.
f. Timbulnya Bau
Adanya bau bisa timbul pada reaksi kimia dikarenakan pencampuran suatu zat.Misalnya,pada reaksi antara logam (Cu) dengan larutan asam nitrat (HNO3)
Dalam mereaksikan suatu zat,diperlukan juga adanya ketelitian dalam menghitung banyaknya suatu zat yang akan direaksikan.Dalam percobaan kali ini harus ditentukan berapa mol Cu dan volume HNO3 yang digunakan agar reaksi
dapat berlangsung.Konsep mol digunakan untuk menyatakan jumlah zat yang bereaksi.Secara umum mol merupakan satuan jumah zat yang menyatakan jumlah partikel zat yang sangat besar.Dimana 1 mol adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah atomyang terdapat dalam 12 gram C-12,yaitu 6,02 x 1023.Kemolalan atau molalitas adalah banyaknya mol
zat terlarut dalam kg zat pelarut.
Massa satu mol zat sama dengan mass atom relatif/massa molekul relative dalam gram.Rumus mol suatu unsur/senyawa dirumuskan sebagai berikut.
Untuk unsur :
Untuk senyawa :
Keterangan:
n = mol unsur/senyawa
m = massa unsur/senyawa
Ar = massa atom relative
Mr =massa molekul relative
n = mol unsur/senyawa
Volume gas untuk keadaan tidak STP,maka dapat dihitung dengan menggunakan rumus.
Keterangan:
P = Tekanan gas (atm)
V = Volume gas (liter)
PV=n . R .
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 Fe
- Larutan HNO3 4 M
- Larutan NaOH 1 M - Larutan H2SO4 2 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
Ditimbang dengan teliti seberat 0,5 gram logam Cu,kemudian dimasukan logam Cu ke dalam gelas kimia 250 ml. Dihitung HNO3 yang diperlukan
menggunakan persamaan reaksi antara logam Cu dan asam nitrat.Diambil larutan HNO3 4 M dengan gelas ukur dan pipet tetes.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).Ditutup galas kimia dengan kaca arloji.Diamati perubahan yang terjadi pada logam Cu dan asam nitrat
Langkah 2 : Penambahan Larutan NaOH
Dihitung NaOH 1 M yang diperlukan.Diambil NaOH 1 M yang di perlukan dengan gelas ukur dan pipet tetes.Dibuka tutup gelas kimia.Dituang larutan NaOH 1 M ke dalam gelas kimia dari langkah 1.Saat dituang larutan NaOH l ke dalam gelas kimia,larutan sambil diaduk dengan batang pengaduk.Diamati perubahan yanr terjadi dalam proses ini.
Langkah 3 : Pemanasan
Diambil air suling sebanyak 50 ml.Ditambahkan air suling ke dalam gelas kimia dari langkah 2.Dipanaskan gelas kimia beserta isinya dengan kompor listrik,dimana selama pemanasan larutan diaduk secara perlahan-lahan.Dilanjutkan pemanasan hingga mendidih dan tidak terjadi perubahan yang dapat teramati lagi.Dikeluarkan batang pengaduk dari larutan,disemprot dengan aquades untuk melepas partikel yang melekat.Kemudian dibiarkan gelas kimia dan isinya dingin selama 5 menit.Dituangkan cairan bening dalam gelas kimia ke dalam gelas kimia yang lain (dekantasi).(Hati-hati agar padatan yang ada tidak ikut terbuang).Dicuci/dekantasi padatan dalam gelas kimia dengan penambahan 50 ml air suling,kemudian biarkan zat padat kembali mengendap.Dilanjutkan dekantasi lagi.Diulangi proses pencucian/dekantasi dengan air suling.Disimpan hasil langkah 3 untuk langkah berikutnya.
Langkah 4 : Penambahan Larutan H2SO4
Dihitung larutan H2SO4 yang diperlukan dengan persamaan reaksi.Diambil
larutan H2SO4 yang diperlukan dengan gelas ukur dan pipet tetes.Ditambahkan
terlihat perubahan yang dapat diamati lagi.Disimpan larutan untuk langkah berikutnya.
Langkah 5 : Penambahan serbuk logam Fe
Dihitung logam Fe yang diperlukan dengan persamaan reaksi.Diambil serbuk logam Fe menggunakan kaca arloji.Ditambahkan serbuk logam Fe ke dalam gelas kimia dari langkah sebelumnya.Kemudian ditutup gelas kimia dengan kaca arloji.Sesekali digoyang gelas kimia tersebut.Dibiarkan reaksi kimia berlangsung hingga Fe habis bereaksi.Ini bisa dilihat dari tidak timbulnya gas lagi.Disimpan hasil ini untuk percobaan berikutnya.
Langkah 6 : Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu)
V. HASIL PENGAMATAN.
1. Percobaan I (Reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3)
No Logam Cu Pengamatan
2. Percobaan II (Penambahan larutan NaOH)
3. Percobaan III (Pemanasan)
Ditambah 50 mL air suling pada gelas kimia hasil reaksi percobaan II
N
Endapan yang timbul merupakan endapan CuO.
4. Percobaan IV (Penambahan H2SO4)
No Larutan H2SO4 Pengamatan
1 Wujud Cair
2 Warna Bening
3 Bentuk Larutan
4 Volume 1,5 mL
No CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O Pengamatan
1 Warna Larutan Biru muda Seperti semula
-4 Adanya Gas Ada
5 Endapan Ada
6 Zat yang Bereaksi Sisa
Keterangan :
Endapan yang telah didapatkan merupakan serbuk Cu yang telah terbentuk kembali.
6. Percobaan VI (Recovery Cu) GAGAL
Disebabkan karena penanmbahan logam Fe yang terlalu berlebhan dan penambahan larutan H2SO4.(tidak sesuai stoikiometri)
VI. PEMBAHASAN 1.Langkah I
Logam tembaga ditambah larutan HNO3,tujuannya untuk mengoksidasi logam Cu
agar membentuk larutan Cu(NO3)2(bersifat asam)dan akan menimbulkan gas NO
3Cu(s) + 8HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Perhitungan larutan HNO3 yang ditambahkan :
Logam Cu = 0,2 gram
n = massaMr
n Cu = 0,2
63,5
n Cu = 0,003 mol
n Cu = 0,003 mol
n HNO3 =
8
3 x0,003=0,008 mol
M HNO3 = nl ↔4M=0,008l ↔ l = 0,0084 =0,002L=2mL
Pada langkah pertama membuktikan bahwa reaksi kimia pada logam Cu terjadi,dengan perubahan warna larutan yang semula bening menjadi biru,adanya bau baru,timbulnya gas yaitu NO dan logam Cu habis bereaksi
2.Langkah II
Penambahan larutan NaOH pada larutan hasil langkah I tujuanya menetralkan kondisi larutan yang semula asam,yaitu dengan cara menambahkan larutan NaOH yang bersifat basa
Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(aq) + 2NaNO3(aq)
1 : 2 : 1 : 2
Agar reaksi mencapai kesetimbangan maka larutan NaOH yang perlu ditambahkan :
n Cu = n Cu(NO3)2
maka : n NaOH =
Karena NaOH yang digunakan adalam 1 M maka Volume NaOH yang diperlukan adalah Cu(NO3)2 telah habis bereaksi dengan larutan NaOH menbentuk larutan Cu(OH)2.
3.Langkah III
Larutan Cu(OH)2 yang telah diencerkan dengan menambahkan air suling sebanyak
50 mL dipanaskan dengan kompor elektrik.Tujuan pemanasan ini adalah memisahkan air dan larutan agar dapat diamati perubahannya.
Dengan hasil :
Cu(OH)2 : Berwarna biru pekat
CuO : Setelah dipanaskan berwarna hitam pekat dan mengendap
H2O : Cairan yang berwarna putih bening
Dengan reaksi sebagai berikut :
Cu(OH)2(aq) → CuO(s) + H2O(l)
Setelah pemanasan,timbul endapan berwarna hitam kemudian larutan mulai berubah warna dari biru pekat menjadi bening.Larutan Cu(OH)2 teroksidasi
menjadi endapan CuO dan menghasilkan H2O.Sebelum endapan disimpak hasil
dari pemanasan tadi hari di dekantasi/proses pencucian.Tujuanya memisahkan air bekas pemanasan adan endapan CuO agar logam CuO benar-benar bersih.
Penambahan H2SO4,dengan tujuan mengikat Cu yang ada pada senyawa CuO agar
mencoba menambahkan larutan H2SO4 2M sebanyak 2 mL,sehingga larutan yang
harusnya berwana biru bening dalam percobaan kali ini berubah warna menjadi biru kehijuan.
5.Langkah V
Penambahan serbuk Fe,bertujuan untuk mengikat SO4 dalam senyawa CuSO4 agar
terbentuk endapan logam Cu murni.
CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)
Berat logam Fe yang diperlukan untuk menikat SO4 dalam senyawa CuSO4 :
Massa Fe = Ar Fe x n Fe = 55,8 x 0,003 = 0,17 gram
Setelah logam Fe ditambahkan ke dalam larutan CuSO4 larutan berubah warna
menjadi putih kemudian timbul endapan Cu yang berwarna coklat kemerahan.Namun dalam percobaan kami menambahkan logam Fe seberat 0,2 gram,sehingga menyebabkan larutan teroksidasi dan logam Fe dalam larutan berkarat.Dampaknya logam Fe menempel pada diding gelas kimia dan larutan berwarna coklat karat.
6.Langkah VI GAGAL
Disebabkan karena penambahan logam Fe yang terlalu berlebihan dan penambahan larutan H2SO4 yang berlebihan.(tidak sesuai stoikiometri)
1.Dalam percobaan tentang beberapa reaksi kimia dengan menggunakan siklus logam tembaga (Cu) maka dapat diperoleh kesimpulan tentang beberapa peristiwa yang menandakan berlangsungnya perubahan kimia yaitu :
A. Habisnya zat yang direaksikan
B. Dihasilkan produk baru dari reaktan yang habis direaksikan
C. Timbul Gas
D. Terjadi perubahan warna
E. Timbul endapan
F. Terjadi perubahan suhu
G. Tercium adanya bau baru
2. Pada perubahan atau reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa (Hukum Lavoizer) yang dikemukakan oleh Lavoizer yaitu jumlah massa sebelum dan sesudah reaksi ialah sama.Massa suatu zat berbanding lurus dengan jumlah partikel (atom-atom),maka jumlah atom yang bereaksi (pereaksi) akan sama dengan jumlah atom-atom zat hasil reaksi.
3. Perhitungan zat-zat yang terlibat dalam proses reaksi menggunakan perhitungan stoikiometri yang terdiri dari beberapa konsep-konsep mol yaitu pencarian mol,massa,volume dan hubungannya dengan perbandingan koefisien.
Staf Kimia Dasar.2014.Penuntun Praktikum Kimia Dasar I.Jurusan Kimia FMIPA,Universitas Udayana :Bukit Jimbara,Bali
Chang,Raymond.2004.Kimia Dasar : Konsep - konsep Inti Jilid I Edisi Ketiga.Erlangga : Jakarta
Purba,Michael.2002.Kimia SMA Kelas XII.Jakarta : Erlangga.
Sutresna,Nana.2005.Kimia SMA Kelas XI.Bandung : Grafindo Media Utama.
Purba,Michael.2002.Kimia SMA Kelas X.Jakarta : Erlangga.
Pudjaatmaka,Buku VOGEL Kimia Analisis Kuantitattif Anorganik,Penerbit Buku Kedokteran EGC : Jakarta
Syukri,Unggul.1999.Kimia Dasar I.ITB : Bandung
Wismono,Jaka.2004.Kimia dan Kecakapan Hidup.Jakarta : Ganeca Exact
