I. NO PERCOBAAN : 2
II. JUDUL PERCOBAAN : BELERANG
III. TUJUAN PERCOBAAN :
1. Mahasiswa mampu memahami beberapa karakteristik senyawa belerang. 2. Mahasiswa dapat membedakan struktur belerang rombik dengan belerang
monoklin.
3. Mahasiswa dapat menentukan karakteristik reaksi unsure belerang pada pembentukan senyawa thiosulfat dan polisulfida.
IV. DASAR TEORI
Belerang adalah unsur yang ditemukan dalam keadaan bebas dan sebagian dalam senyawa logam sulfida. Pada mulanya unsur ini disebut brimstone yang berarti batu yang mudah terbakar. Belerang juga terdapat dalam gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Atom belerang membutuhkan dua elektron agar stabil dan dalam keadaan bebas adalah alotropi (mempunyai beberapa bentuk kristal) dengan struktur dan sifat yang kompleks, dan belum sepenuhnya dipahami. Ada dua kristal yang umum, yaitu ortorombik dan monoklin bermolekul S8, yang berstuktur cincin. Pada suhu 25ºC, belerang berbentuk ortorombik berwarna kuning, dan pada suhu 95,2ºC, berubah menjadi monoklin.
Belerang mempunyai beberapa alllotrop yang cukup rumit, tetapi yang terpenting adalah bentuk rhombik dan monoklin yang berbeda satu sama lain dalam simetri kristalnya. Dalam bentuk rhombik, ynag stabil pada suhu kamar, atom-atom belerang terikat satu sama lain membentuk cincin beranggotakan delapan atom, yang posisi atom ke satu di atas dan atom berikutnya di bawah secara selang-seling sehingga terdapat empat atom yang di atas dan empat atom yang di bawah. Kecenderungan terjadinya katenasi dalam bentuk molekul belerang adalah tinggi dan menghasilkan pembentukan baik cincin-cincin dalam berbagai ukuran maupun rantai-rantai. Allotrop dari struktur yang dikenal meliputi siklik S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S18, dan S20. Allotrop yang palin stabil adalah belerang rhombik (yaitu bentuk-α dan keadaan standar unsur) dan terdapat secara lamiah sebagai kristal besar berwarna kuning di daerah gunung berapi.
Dalam proses Frasch, suatu campuran air yang lewat panas dan uap (pada 106oC dan 16 atm) ditekan ke dalam pipa bagian terluar dari tiga pipa konsentris, diteruskan ke dalam lapisan batuan yang mengandung beleranga. Belerang mencair dan membentuk kolam cairan. Udara yang ditekan dilewatkan melelui pipa yang tersedia. Pada permukaan, belelrang cair dikumpulkan dalam bak yang besar dan dibiarkan membeku, menghasilkan belerang padat dengan kemurnian 99,5%.
Hidrogen sulfide larut dalam air menghasilkan suatu larutan kira-kira 0,1M pada 1 atm. Tetapan sisosiasinya adalah;
H2S+ H2O ⇌ H3O+ + HS- K= 1x10-7 HS- + H2O ⇌ H3O+ + S2- K= ≈ 10-14
Tokssitas H2S ajuh melampaui HCN. Kestabilan termal dan kekuatan ikatan menurun dari atas ke bawah dalam dereran tersebut. Sedangkan keasaman dalam airnya bertambah. Sehubungan dengan reaksi di atas, tetapan disosiasi kedua yang kecil, benar-benar hanya ion SH- yang ada dalam larutan sulfide ionik, dan S2- hanya terdapat dalam larutan yang sangat bersifat basa (>8M NaOH) sebagai.
S2- + H2O ⇌ SH- + OH- K≈1
Hidrogen sulfide berupa gas yang tidak berwarna, berbau seperti telur busuk, dan yang sangat bersifat beracun. Hydrogen sulfida diproduksi secara alamiah oleh bakteri anaerob, misalnya yang terjadi pada proses pembusukan. Dalam laboratorium gas H2S dipreparasi dari reaksi antara sulfida logam dengan asam encer, seperti besi (II) sulfida dengan asam hidroklorida menurut persamaan reaksi: FeS(s) + 2HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2S(g). reaksi uji terhadap gas H2S yang ada, biasanya menggunakan kertas yang dibasahi oleh larutan timbel (II) asetat yang akan menghasilkan warna coklat- hitam PbS menurut reaksi: Pb(CH3COO)2(aq) + H2S(g)→PbS(s) + CH3COOH(aq). Struktur molekul H2S mengadopsi bentuk V seperti halnya air, demikian juga H2Se; sudut ikatan pada molekul H2O, H2S, dan H2Se, secara berurutan yaitu 104,5o, 92,5o, dan 90o. hal ini berkaitan dengan menurunnya sifat keelktronegativitas atom pusat yang parallel dengan berkurangnya pemakaian orbital hibrida (sp3) daripada orbital p murninya.
Asam sulfat merupakan asam kuat, bila dicampur dengan air terjadi panas pengenceran yang tinggi sehingga membahayaka bagi pemakaiannya. Asam sulfat pekat merupakan oksidator kuat sehingga dapat mengoksidasi unsur lain. Asam sulfat bersifat hihigroskopis dan dehydrator. H2S banyak terdapat di daerah gunung berapi pada
temperatur biasa berbentuk telur busuk dan bersifat beracun. Dalam laboratorium gas H2S dibuat dalam kits dari garam-garam sulfide dengan asam klorida.
H2SO4 murni adalah cairan pada suhu kamar yang membeku pada 10oC, dalam hanyak hal, H2SO4 cair mirip air. Misalnya, ia penghantar listrik lemah, kemungkinan karena seperti air, mengalami disosiasi menjadi ion : 2HSO4 ⇌ H3SO4+ + HSO4-. Lebih lanjut, seperti air ia dapat melarutkan banyak senyawa, sekalipun padatan ionik. Akan tetapi H2SO4 berbeda dari air dalam hal derajat disosiasinya lebih besar dan H2SO4 mampu memaksa proton ke dalam zat terlarut. H2SO4 mempunyai afinitas besar terhadap air dan membentuk beberapa senyawa, atau hidrat, dengan air seperti H2SO4.H2O dan H2SO4. 2H2O. asam sulfat pekat yang biasa tersedia secara kopmersial kira-kira H2SO4 93% berat dan dianggap sebagai larutan H2SO4 dan H2SO4. H2O. monohidratnya kemungkinan H3O+ dan H2SO4-, dan panas tinggi yang dibebaskan ketika asam sulfat pekat ditambahkan ke dalam air kemungkinan karena pembentukan H3O+ dan dilanujtkan dengan hidrasi terhadapnya dan terhadap HSO4-. Seringkali, H2SO4 pekat digunakan sebagai dehydrator, seperti misalnya, dalam desikator untuk menujaga zat tetap kering .
Asam sulfat merupakan bahan kimia yang diproduksi secara besar-besaran, metode pembuatannya baik menurut proses kontak maupun kamar timbale selalu menggunakan belerang dioksida yang dapat disiapkan dari pembakaran lelehan beleranbg dalam udara kering. Oksidasi lebih lanjut dapat dilakukan dengan mencampurkan belerang dioksida danudara kering kemudian mengalirkannya lewat katalisator V2O5 dalam suatu pendukung inert pada temperatur 400-500oC. Dengan air, belerang trioksida bereaksi hebat dan bukan merupakan proses yang mengutungkan untuk keperluan industri. Tetapi, belerang trioksida bereaksi dengan asam sulfat pekat secara terkontrol menghasilkan pirosulfat, yang kemudian dapat direaksikan dengan air untuk mendapatkan asam sulfat pekat menurut persamaan reaksi.
SO3(g) + H2SO4(l) → H2S2O7(l) H2S2O7(l) + H2O(l) → 2H2SO4(l)
Logam tembaga yang diperoleh dari bijihnya biasanya mengandung sejumlah pengotor seperti seng, besi, perak, dan emas. Logam yang lebih elektropositif diambil dengan proses elektrolisis diambil dengan proses elektrolisis di mana pada proses ini tembaga takmurni bertindak sebagai anoda dan tembaga murni bertindak sebagai katoda dalam larutan asam sulfat yang berisi ion Cu2+. Setengah reaksinya adalah:
Katoda : Cu2+(aq) +2e →Cu(s)
Seperti halnya tembaga dan zink, besi terdapat di alam sebagai sulfidanya, FeS atau Fe2S3. Asbestos (‘asbes’) adalah sebuah grup mineral metamorphosis berfiber. Nama ini berasal dari penggunaannya di lampu wick, karena tahan api asbes telah digunakan dalam banyak aplikasi. Paraffin adalh nama umum untuk hidrokarbon alkana dengan formula CnH2n+2. Molekul paraffin paling simple adalah metana, CH4, sebuah gas dalm temperatur ruangan. Anggota jenis ini yang paling berat, seperti oktan C8H18, muncul sebagai cairan pada temperatur ruangan. Bentuk padatan paraffin, disebut lilin paraffin, berasal dari molekul terberat mulai C20H42 hingga C40H82.
Asam kromat adalah sebuah senyawa kromium (Cr), yang memiliki basa konjugat berupa ion kromat dan dikromat, yang dapat membentuk beberapa garam misalnya kalium dikromat, K2Cr2O7. Pada asam kromat, dikromat ataupun semua turunannya, atom kromium mempunyai bilangan oksidasi +6. Kromium (III) oksida, Cr2O3, merupakan oksida kromium yang paling stabil mengadopsi struktur corundum, dan digunakan untuk pigmen hijau.
V. ALAT DAN BAHAN 1. alat Tabung reaksi Corong penyaring Kaca arloji Kertas saring Bunsen spiritus Sentrifuga 2. Bahan Larutan NaOH 5 M Serbuk belerang Kristal Na2S2O3 Larutan HCl 5M Larutan HCl encer Larutan AgNO3
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Masukan 1 gram serbuk belerang kedalam tabung reaksi, panaskan secara perlahan (hati-hati) hingga meleleh, kemudian tuangkan cairan panas belerang ini kedalam gelas kimia yang berisi air dingin (10 ml). Amati hasil perubahannya.
2. Kedalam 4 ml air larutkan 0,5 gram Kristal Na2S2O3, kemudian tambahkan 0,3
gram serbuk belerang dan panaskan dengan hati-hati secara perlahan campuran ini selama 2-3 menit. Saring atau pusingkan dan ambil larutannya, kemudian kedalam filtrate ini tambahkan asam hidroklorida encer (kerjakan di dalam almari asap). Amati secara hati-hati dan catat setiap perubahan yang terjadi.
3. Panaskan hingga mendidih campuran 2,5 mL NaOH (5M) dan 0,25 gram belerang selama 3-4 menit. Dinginkan, saring ke dalam tabung reaksi, kemudian di dalam filtrate ini tambahakan asam hidroklorida (5M) bertetes-tetes dan tutup ujung tabung dengan kertas saring yang telah dibasahi dengan larutan perak nitrat (kerjakan ini dalam lemari asam ) Amati, kenali baunya, dam catat setiap perubahan yang terjadi.
VII. HASIL PENGAMATAN
Cara Kerja Hasil Pengamatan
Prosedur 1
1 gram belerang dipanaskan
Lelehan belerang di tuangkan kedalam gelas kimia yang berisi air dingin
Serbuk belerang berwarna kuning berubah menjadi lelehan belerang berwarna orange.
Saat lelehan belerang di tuangkan ke dalam aquadest maka terbentuk Kristal belerang yang berwarna kuning.
Prosedur 2
0,5 gram Na2S2O3 dilarutkan dalam
4 mL air
Larutan Na2S2O3 ditambahakn
dengan 0,3 gram serbuk belerang dan panaskan dengan hati-hati
Saring larutan atau pusingkan, lalu ked lam filtarat di tambahkan HCl encer.
Terbentuk larutan keruh
Terbentuk larutan bening di bawah dan serbuk belerang diatas
Terbentuk dua lapisan warna pada larutan di dalam tabung reaksi. Warna putih keruh diatas dan bening di bawah.
Prosedur 3
Panaskan hinggah mendidih
campuran 2,5 ml NaOH dan 0,25 gr belerang.
Saring larutan dan ambil filtratnya.
Lalu filtratnya ditetesi dengan HCl 5 M dan tutupi ujung mulut tabung reaksi dengan kertas saring yang telah dibasahi dengan larutan perak nitrat.
Terbentuk larutan orange dan endapan.
Didapat larutan orange.
Tercium bau seperti bau telur busuk, diduga bau gas H2S yang merupakan
hasil reaksi antara filtrate dengan HCl , dan terbentuk bercak coklat pada kertas saring yang diduga merupakan hasil reaksi antara H2S
dengan larutan AgNO3.
VIII. MEKANISME REAKSI
Prosedur 1 : S8(s) + 8 O2(aq) 8 SO2(s) SO2(s) + H2O(l) H2SO3(s) Prosedur 2 : Na2S2O3(s) + 5H2O(l) Na2S2O3 . 5 H2O (aq) Na2S2O3 . 5 H2O(aq) + S(s) + O2(g) Na2S2O3(aq) + SO2(g) + 5 H2O(l)
Na2S2O3(aq) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + S(s) + SO2(g) + H2O(l)
Prosedur 3:
3 S(s) + 4 NaOH(aq) Na2S(aq) + Na2S2O2(s) + 2 H2O(aq)
Na2S(s) + 2 HCl (aq) H2S(g) + NaCl(aq)
IX. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini kami membahas tentang belerang, dimana belerang yang di pakai pada praktikum ini berupa serbuk. Praktikum ini bertujuan untuk memahami beberapa karakteristik senyawa belerang, membedakan struktur belerang rombik dengan belerang monoklin, menentukan karakteristik reaksi unsure belerang pada pembentukan senyawa thiosulfat dan polisulfida.
Percobaan pertama kami memanaskan 1 gram serbuk belerang dalam tabung reaksi, mula-mula serbuk belerang berwarna kuning lalu mulai mencair menjadi cairan berwarna orange. Larutan belerang berwarna orange ini dikarenakan struktur serbuk belerang berubah menjadi monoklik, pada saat dipanaskan suhu belerang naik dan pada saat mencapai suhu 95,2ºC, belerang akan berubah ke bentuk monoklik. Lalu cairan belerang yang panas tadi di tuangkan kedalam beker gelas yang berisi air dingin maka terbentuk gumpalan ( Kristal) berwarna kuning. Gumpalan ini merupakan belerang dalam bentuk rombik, Karena pada saat dicampur kedalam air dingin maka suhu belerang akan turun drastis dan pada saat mencapai suhu 25ºC maka belerang akan berubah ke bentuk rombik.
Percobaan selanjutnya kami melarutkan Na2S2O3 kedalam air, lalu kami mencampur
serbuk belerang kedalam larutan Na2S2O3 dan dipanaskan. Didapat campuran bening dan
residu di dasar tabung reaksi, lalu campuran tersebut disaring dan filtratnya ditetesi dengan HCl encer. Maka terbentuk dua lapis warna pada larutan didalam tabung reaksi. Warna putih keruh diatas dan bening di bawah. Pada percobaan ini seharusnya larutan yang terbentuk berwarna putih keruh karena terdapat sedikit endapan belerang dalam larutan, sedangkan hasil percobaan kami belum digoncang sehingga larutan belum bercampur sempurna maka larutan bening dibagian bawah belum bereaksi dengan HCl.
Pada percobaan terakhir kami ingin membuat gas H2S. Pertama kami memanaskan
campuran NaOH dan serbuk belerang, maka terbentuk larutan berwarna orange dan ada endapan pada dasar tabung reaksi. Lalu campuran tersebut dipisahkan dengan cara disaring atau dipasukan dalam sentrivuga dan didapat larutan berwarna orange sebagai filtratnya. Filtrate inilah yang akan di tetes dengan HCl 5M lalu mulut tabung reaksi di tutup dengan kertas saring yang telah ditetesi dengan larutan perak nitrat, sehingga didapat hasil tercium bau seperti telur busuk dan pada kertas saring terbentuk bercak coklat. Bau dan bercak coklat ini disebabkan karena terbentuknya gas H2S sebagai hasil reaksi pada tabung reaksi.
Bau telur busuk adalah ciri khas bau gas H2S dan bercak coklat adalah Ag2S yang
X. KESIMPULAN
1. Pada suhu 95,2ºC belerang akan berbentuk monoklik dan pada suhu 25ºC belerang berbentuk rombik.
2. Belerang bereaksi dengan basa kuat membentuk ion tiosulfat dan ion potisulfida. 3. Ion tiosulfat stabil dalam keadaan basa atau netral, tetapi terurai dalam asam. 4. Belerang membentuk senyawa dalam berbagai tingkatan oksidasi
XI. DAFTAR PUSTAKA
Anonym.(2011). Belerang sulfur. (online). Diakses, 22 september 2013. (http://elvianibarus.blogspot.com/2011/12/belerang-sulfur.html).
Erwanto. (2012). Makalah Oksigen,belerang dan selenida. Diakses, 22 september 2013. (http://erwantoindonesia.wordpress.com/2012/03/28/makalah-oksigen-belerang-dan-selenida/).
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK 1
BELERANG
DISUSUN OLEH
KELOMPOK 5
Riski Yudatama (06111010034)
Dwi Zulaiha Muharami (06111010032)
Andriyani (06111010033)
Diah Syahfitri (06111010035)
Yuswo Sujanah (06111010036)
Aprianti Indra Lestari (06111010037)
Rahika Ontita Leni (06111010038)
Tria Yusanti (06111010039)
