Laporan Praktikum Cis Trans - Copy

I. Judul Percobaan

Pembuatan cis dan trans-kalium bisoksalato diaquokromat (III) II. Hari/tanggal Percobaan

Senin / 3 Maret 2014 pukul 13.00 III. Selesai Percobaan

Jumat / 28 Maret 2014 pukul 13.00 IV. Tujuan Percobaan

1. Mempelajari pembuatan garam kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) 2. Mempelajari sifat-sifat cis dan trans garam kompleks kalium

dioksalatodiakuokromat (III) V. Dasar Teori

Isomer geometri adalah isomer yang diakibatkan oleh ketegaran dalam molekul dan hanya dijumpai dalam dua kelas senyawa, yaitu alkena dan senyawa siklik. Atom dan gugus yang terikat hanya oleh ikatan dapat berputar sehingga bentuk keseluruhan sebuah molekul selalu berubah berkesinambungan, tetapi gugus yang terikat oleh oleh ikatan rangkap tak dapat berputar dengan ikatan rangkap itu sebagai sumbu, tanpa mematahkan ikatan phi itu. Dua gugus yang terletak pada satu titik ikatan phi disebut Cis, sedangkan gugus yang terletak pada sisi yang berlawanan disebut trans.

Dalam kimia, isomerisme cis-trans atau isomerisme geometrik atau isomerisme konfigurasi adalah sebuah bentuk stereoisomerisme yang menjelaskan orientasi gugus-gugus fungsi dalam sebuah molekul. Secara umum, isomer seperti ini mempunyai ikatan rangkap yang tidak dapat berputar. Selain itu, isomer ini juga muncul dikarenakan struktur cincin molekul yang menyebabkan perputaran ikatan sangat terbatas.

Istilah "isomerisme geometrik" adalah istilah lama yang sudah tidak digunakan lagi dan merupakan sinonim dari "isomerisme cis-trans". Kadang-kadang juga merupakan sinonim untuk stereoisomerisme umum (misalnya isomerisme optis); istilah yang tepat untuk stereoisomerisme non-optis adalah diastereomerisme. Terdapat dua bentuk isomer cis-trans, yakni cis dan trans. Ketika gugus substituen berorientasi pada arah yang sama, diastereomer ini disebut sebagai cis, sedangkan ketika subtituen berorientasi pada arah yang berlawanan, diastereomer ini disebut sebagai trans. Campuran kompleks bentuk cis dan trans dapat dengan cara mencampur komponen-komponen non kompleks (penyusun kompleks). Berdasarkan pada perbedaan kelarutan antara bentuk cis dan trans maka kedua jenis isomer itu dapat dipisahkan. Sebagai contoh trans-dioksalatodiakuokrom(II) klorida dapat dikristalkan secara pelan-pelan dengan melakukan penguapan larutan yang mengandung

campuran bentuk cis dan trans. Dengan penguapan kesetimbangan bentuk cis ↔ trans dapat digeser ke kanan karena kelarutan isomer trans lebih rendah.

Logam transisi memiliki sifat-sifat khas logam, yakni keras, konduktor panas dan listrik yang baik dan menguap pada suhu tinggi. Walaupun digunakan luas dalam kehdupan sehari-hari, logam transisi yang biasanya kita jumpai terutama adalah besi, nikel, tembaga, perak, emas, platina, dan titanium. Namun, senyawa kompleks molekular, senyawa organologam, dan senyawa padatan seperti oksida, sulfida, dan halida logam transisi digunakan dalam berbagai riset kimia anorganik modern (Saito, 2009). Selain itu, pemisahan isomer cis dan trans berbeda, misalnya kompleks cis-diklorbis (trietilstibin) paladium dapat dikristalkan dalam larutan bensen meskipuyn dalam larutan hanya ada 60 % bentuk cis.

Berdasarkan pada jenis isomer geometriknya senyawa atau ion kompleks dapat dibedakan menjadi jenis cis dan trans. Untuk kompleks oktahedral ada dua tipe kompleks yang memiliki bentuk cis dan trans, yaitu MA4B2 dan MA3B3. M merupakan atom atau ion pusat sedangkan A dan B merupakan ligan monodentat.

1. Tipe MA4B2

2. Tipe MA3B3

Jika ligan monodentat diganti dengan multidentat, misalkan bidentat, maka akan dihasilkan tipe kompleks ML2B2, L merupakan ligan bidentat. Struktur isomer menjadi :

Kromium adalah logam kristalin yang putih, tak begitu liat dan tak dapat ditempa dengan berat. Ia melebur pada 1765ºC. Logam ini larut dalam asam klorida encer atau pekat. Jika tak terkena udara, akan membentuk ion-ion kromium(II):

Cr + H+ _{→ Cr}2+ _{+ H} 2 ↑ Cr + HCl → Cr2+ _{+ 2Cl}- _{+ H}

2 ↑

Dengan adanya oksigen dari atmosfer, kromium sebagian atau seluruhnya menjadi teroksidasi ke keadaan tervalen.

4Cr2+ _{+ O}

2 + 4H+ → 4Cr3+ + 2H2O

Isomer cis dan trans tidak terdapat pada kompleks dengan struktur linear, trigonal planar atau tetrahedral tetapi umumnya terdapat pada kompleks planar segi empat dan oktahedral. Untuk kompleks planar segi empat isomer cis trans terjadi pada kompleks platina (II) dengan rumus Pt (NH3)2Cl2. Untuk rumus jenis MX2Y2, bahwa jika bentuknya bujur sangkar bidang, dua susunan isomer adalah mungkin. Dalam Pt(NH3)Cl2 kedua ligan klorida (dan kedua ligan amonia) dapat disusun sehingga berada pada kedudukan yang saling berdampingan, yang dinamai cis (latin, pada sisi ini) atau pada kedudukan yang berseberangan yang dinamai trans (latin, di seberang). Gambar isomer cis dan trans, yaitu:

Untuk bangun tetrahedral, hanya satu susunan yang mungkin. Membuat model-model molekul akan membantu menunjukkan mengapa pendapat ini berlaku. Isomeri bujur sangkar-bidang dapat dibedakan satu dengan lainnya, karena etilena diamina akan bereaksi dengan isomer cis untuk menggantikan kedua klorida itu, tetapi tak akan bereaksi dengan isomer trans. Rupanya molekul H2NCH2CH2NH2 dapat membentuk dua ikatan dengan sudut 90º tetapi tak dapat mengitari Pt untuk membentuk ikatan dengan sudut 180º.

Urutan kira-kira dari pengaruh trans yang makin naik adalah: H2O, OH-, NH3 < Cl-, Br -< SCN-_{, I}-_{, NO}

2-, C6H5- < SC(NH2)2, CH3- < H-, PR3,< C2H4, CN-, CO. Ditekankan di sini bahwa efek trans hanyalah fenomena belaka. Ini merupakan efek gugus terkoordinasi

terhadap laju subtitusi dalam posisi trans terhadapnya dalam kompleks segi empat atau oktahedral. Deret efek trans terbukti sangat berguna untuk menerangkan prosedur sintetik yang telah dikenal, dan mencari prosedur sintetik yang berguna. Sebagai contoh ditinjau sintesis isomer cis dan trans dari [Pt(NH3)2Cl2] sintesis isomer cis dicapai dengan mereaksikan ion [PtCl4]2- dengan amonia. Karena Cl- mempunyai pengaruh mengarahkan trans lebih besar daripada NH3, subtitusi NH3 ke dalam [Pt(NH3)Cl3]- kurang layak terjadi pada posisi trans terhadap NH3 yang sudah ada, sehingga isomer cis lebih disukai.

Bila pada suatu reaksi terbentuk campuran isomer cis-trans maka untuk memperoleh masing-masing isomer perlu diadakan pemisahan. Pemisahan isomer ini dapat dilakukan dengan jalan kristalisasi bertingkat ion exchange atau cara-cara fisika lainnya. Cis dan trans dapat dibedakan dengan mereaksikan zat tersebut dengan asam oksalat. Pada senyawa cis dapat diikat satu sama gugus oksalat sedang pada senyawa trans dapat diikat dua gugus oksalat.

Sifat-sifat fisik, seperti titik didih senyawa berisomer cis dan trans berbeda. Cis dan trans bukan isomer struktural, karena urutan ikatan atom-atom dan lokasi ikatan rangkapnya sama. Pasangan isomer ini masuk dalam kategori stereoisomer. Isomer cis dan trans pada suatu senyawa dapat mempengaruhi titik didihnya, sehingga senyawa berisomer cis dan trans dapat dipisahkan dengan destilasi. Perbedaan antara isomer pada umumnya disebabkan oleh perbedaan bentuk molekul atau momen dipol secara keseluruhan. Perbedaan terlihat pada titik didih alkena berantai lurus 2-pentena (titik didih isomer trans 36 °C dan isomer cis 37 °C). Perbedaan isomer cis dan trans juga dapat sangat bersar, seperti pada kasus siklooktena. Isomer cis senyawaini memiliki titik didih 145 °C, sedangkan isomer transnya 75 °C. Perbedaan yangsangat besar antara kedua isomer siklooktena disebabkan oleh terikan cincin yang besar untuk trans-siklooktena, yang juga menyebabkannya kurang stabil dibandingkan isomer cis. Bahkan, kedua isomer asam 2-butenadioat memiliki sifat-sifat dan reaktivitas yang sangat berbeda sehingga mempunyai nama yangberbeda pula. Isomer cisnya disebuah asam maleat, sedangkan isomer transnya disebut asam fumarat. Polaritas merupakan faktor kunci yang menentukan titik didih relatif senyawa karena ia akan meningkatkan gaya antar molekul, sedangkan simetri merupakan faktor kunci yang menentukan titik leleh relatif karena iamengijinkan penataan molekul yang lebih baik pada bentuk padat. Oleh karena itu, trans-alkena yang kurang polar dan lebih simetris cenderung memiliki titik didih yang lebih rendah dan titik leleh yang lebih tinggi. Sebaliknya cis-alken asecara umum memiliki titik didih yang lebih tinggi dan titik leleh yang lebih rendah.

Campuran rasemik artinya suatu campuran yang mengandung sepasang enantiomer dalam jumlah yang sama. Sepasang enentiomer itu adalah enantiomer R dan enentiomer S. Prinsip dasar isomer optik yaitu:

1. Sepasang enantiomer

memiliki sifat-sifat fisika (titik didih, kelarutan, dan lain-lain) yang sama tetapi berbeda dalam arah rotasi polarimeter dan interaksi dengan zat kiral lainnya.

2. Sepasang diastereoisomer

memiliki sifat-sifat fisika dan sudut rotasi polarimeter yang berbeda satu sama lain. Bahkan sering dalam bereaksi mengambil cara yang berlainan. Artinya kita bisa memisahkan campuran dua diastereoisomer dengan cara-cara fisika (destilasi, kristalisasi, dan lain-lain). Akan tetapi tidak bisa memisahkan campuran dua enantiomer dengan cara-cara fisika, karena sepasang enantiomer memiliki properti fisika yang sama. Kesimpulannya, kita dapat dengan mudah memisahkan campuran dua diastereoisomer, tapi akan kesulitan memisahkan campuran dua enantiomer.

VI. Alat dan bahan

Alat – Alat :

Gelas Kimia 100 ml 2 Buah Gelas Kimia 50 ml 2 Buah Gelas Arloji 2 Buah Pemanas Spiritus 1 Set Cawan Penguapan 1 Buah

Gelas Ukur 10 ml 1 Buah Pipet Tetes 4 Buah Timbangan Digital 1 Buah

Oven 1 Buah

Eksikator 1 Buah

Kertas Saring 4 Buah

Bahan – Bahan : Asam Oksalat, H2C2O4 Kalium dikromat, K2Cr2O7 Etanol

Larutan amonium hidroksida encer (0,1 M) Aquades

VIII. Alur Kerja

a. Pembuatan Isomer trans kalium bis oksalatodiakuokromat (III)

b. Pembuatan Isomer cis-kalium bisokasalatodiakuokromat(III) 3 gram asam oksalat dihidrat

-Dilarutkan dengan 2 tetes aquades mendidih dalam gelas kimia 50 mL

- Ditambah 1 gram kalium dikromat yang dilarutkan (sedikit demi sedikit) dengan 2 tetes aquadest panas - Ditutup gelas kimia dengan kaca arloji

-Dikocok dengan kuat Larutan ungu kehitaman

mengental dan terbentuk

gas _{-Diuapkan diatas penangas (samapi volume separuh)}

-Dibiarkan menguap pada suhu kamar(sampai volume menjadi 1/3)

Larutan ungu kehitaman

mengental _{- Disaring kristalnya}

kristal filtrat

- Dicuci dengan aquades dingin - Dicuci dengan etanol

- Dicatat hasil, dinyatakan dalam persen Kristal Hitam

1 gram kalium dikromat 3 gram asam oksalat - Dicampur dalam cawan penguapan - Ditambah 2 tetes aquades panas - Ditutup dengan kaca arloji

- Dikocok dengan kuat Pelepasan uap air dan CO2

- Ditambah 5 ml Etanol

- Diaduk sampai dihasilkan endapan - Dilakukan dekantasi

- Ditambah etanol sampai seluruhnya berkristal - Disaring

- Dikeringkan dalam oven 400_C - Dicatat beratnya sampai konstan Hasil randemen, kristal

c. Uji Kemurnian Isomer

IX. Data pengamatan

a. Pembuatan Isomer trans kalium bis oksalatodiakuokromat (III)

No .

Perlakuan pengamatan Reasksi Kesimpulan

1. Asam oksalat dihidrat

Serbuk putih  Kompleks trans _{kalium dikromat bis} oksalatodiakuo-kromat (III) dapat dibuat dari

pencampuran asam oksalat dihidrat dan kalium dikromat  Diperoleh kristal

trans

K[Cr(C2O4)2(H2O2] Dengan warna hitam kecokelatan dan massa rata-rata 1,1995 gr, sehingga diperoleh persen hasil 51,5183%  titik leleh yang

dihasilkan yaitu 246o_C 2. Asam oksalat dihidrat + air Endapan putih 3. Kalium dikromat

Serbuk kristal orange

4. Kalium dikrnat + air Endapan jingga 5. Larutan asam oksalat dihidrat + larutan kalium dikromat

Larutan berwarna hitam keunguan, terdapat endapan hitam keunguan, terbentuk gas 4H2C2O4.2H2O + K2Cr2O7  2K[Cr(C2O4)2(H2O)2] Terbentuknya larutan cokelat kehitaman karena terbentuk senyawa kompleks dioksalatodiaquo-kromat 6. Setelah campuran kedua

Terbentuk gas, larutan hitam keunguan, ada Kristal Isomer Cis dan Trans

- Ditempatkan pada kertas saring

- Ditetesi dengan larutan ammonium encer Padatan berwarna coklat yang tidak larut (Trans) Warna Hijau tua menyebar

larutan diuapkan

endapan hitam keunguan

7. Kristal setelah disaring

Residu : kristal hitam Filtrat : larutan hitam

keunguan 8. Setelah dicuci dengan air Pasta hitam 9. Setelah dicuci dengan etanol Pasta hitam 10. Setelah kering (suhu 40o_C) berat konstan Berat 1 = 1,1995 gr Berat 2 = 1,1995 gr Berat 3 = 1,1996 gr Berat rata-rata = 1,1995 gr Titik leleh = 246o_C %hasil = 1,1995_2,3283 x 100 = 51,5183% 11. Uji kemurnian isomer : kertas saring + kristal + larutan amonia

Kertas saring berwarna cokelat

b. Pembuatan Isomer cis kalium bis oksalatodiakuokromat (III)

No .

Perlakuan pengamatan Reasksi Kesimpulan

1. Serbuk asam oksalat dihidrat

Serbuk putih  Kompleks cis _{kalium dikromat bis} oksalatodiakuo-kromat (III) dapat dibuat dari

pencampuran asam oksalat dihidrat dan kalium dikromat  Diperoleh kristal cis 2. Serbuk kalium

dikromat

Serbuk kristal orange

3. Serbuk asam oksalat dihidrat

Larutan hitam, terbentuk gas

4H2C2O4.2H2O + K2Cr2O7 

+ serbuk kalium dikromat

2K[Cr(C2O4)2(H2O)2] Kristal hitam yang terbentuk adalah senyawa kompleks dioksalatodiakuo-kromat

K[Cr(C2O4)2(H2O2] Dengan warna hitam dan massa rata-rata 1,4014 gr, sehingga diperoleh persen hasil 60,1898%  titik leleh yang

dihasilkan yaitu 268o_C 4. Serbuk asam oksalat dihidrat + serbuk kalium dikromat + air Larutan hitam 5. Setelah campuran kedua larutan + etanol + diaduk Lama pengadukan sampai terbentuk endapan = 60 detik Endapan hitam, larutan

hitam 6. Setelah

didekantasi dan + etanol lagi

Residu : endapan hitam Filtrat : larutan hitam

7. Kristal setelah disaring

Pasta hitam lebih kental daripada pasta trans 8. Setelah kering (suhu 40o_C) berat konstan Berat 1 = 1,4015 gr Berat 2 = 1,4013 gr Berat 3 = 1,4013 gr Berat rata-rata = 1,4014 gr Titik leleh = 268o_C %hasil = 1,4014_2,3283 x 100 = 60,1898% 9. Uji kemurnian isomer : kertas saring + kristal + larutan amonia

Kertas saring berwarna hijau setelah kristal ditambahkan 2 tetes larutan amonium

1. Pembuatan isomer trans kalium dioksalatodiakuokromat

Pada percobaan yang pertama ini bertujuan untuk membuat isomer trans-kalium disoksalatodiakuokromat (III) dengan cara mereaksikan asam oksalat dihidrat (H2C2O4.2H2O) dengan kalium dikromat (K2Cr2O4). Serbuk putih asam oksalat dihidrat sebanyak 3 gram direaksikan dengan 1 tetes akuades yang berupa larutan tak berwarna yang telah mendidih didalam gelas kimia 50 mL, menghasilkan endapan berwarna putih. Pada gelas kimia yang lain, sebanyak 1 gram serbuk kristal berwarna jingga kalium dikromat direaksikan dengan 1 tetes akuades yang berupa larutan tak berwarna yang telah dipanaskan menghasilkan endapan berwarna jingga. Setelah itu mereaksikan kedua senyawa tersebut dengan cara menambahkan sedikit demi sedikit kalium dikromat yang telah direaksikan dengan akuades panas kedalam gelas kimia yang berisi campuran asam oksalat dihidrat dan akuades yang telah mendidih menghasilkan larutan berwarna hitam dan ada endapan berwarna hitam dan terdapat gas. Digunakan akuades panas untuk mempercepat reaksi yang terjadi antara akuades dengan kedua senyawa tersebut

Selain digunakan akuades panas untuk mempercepat reaksi, dilakukan juga pengocokan gelas kimia sampai reaksi berjalan sempurna sehingga reaksi yang terjadi bisa berjalan lebih cepat. Kedua campuran yang telah bereaksi termasuk dalam reaksi eksoterm yang ditandai dengan keluarnya panas (kalor) dan disetai dengan dihasilkannya gas CO2 yang berbau menyengat, oleh karena itu di perlukan kaca arloji untuk menutup gelas kimia sehingga kalor yang dihasilkan tidak keluar dari sistem.

Perubahan mulai terlihat ketika proses pengocokan berjalan beberapa saat yang ditandai dengan berubahnya warna campuran kedua zat menjadi hitam. Perubahan warna yang awalnya serbuk putih dan serbuk jingga menjadi larutan berwarna hitam dan ada endapan berwarna hitam tersebut disebabkan oleh terbentuknya senyawa kompleks kalium disoksalatodiakuokromat , KCr(C2O4)2(H2O)2 dimana dalam senyawa kompleks tersebut terdapat dua macam ligan yaitu ligan (C2O4)2- dan ligan (H2O) serta atom pusat Cr (III), dan disertai hasil samping berupa gas berwarna putih yaitu CO2 dan hasil samping lainnya yaitu H2O. Berikut ini merupakan reaksi yang terjadi :

4H2C2O4.2H2O + K2Cr2O7 → 2K[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 6CO2 + 7H2O

Larutan senyawa kompleks KCr(C2O4)2(H2O)2 yang dihasilkan dipanaskan dengan menggunakan penangas air hingga terjadi penguapan dan volumenya menjadi setengah dari volume awal. Setelah volumenya menjadi setengahnya, dilanjutkan lagi dengan penguapan di suhu ruang hingga volumenya menjadi sepertiga dari volume awal. Larutan berubah menjadi berwarna hitam keunguan, terbentuk gas dan ada endapan

yang berwarna hitam keunguan. Dilakukan penguapan hingga dua kali bertujuan agar air yang masih tersisa dalam senyawa kompleks KCr(C2O4)2(H2O)2 habis sehingga tidak mempegaruhi komposisi dari senyawa kompleks tersebut. Jika dalam senyawa kompleks tersebut masih banyak mengandung H2O, maka terdapat kemungkinan ligan (H2O) yang terdapat dalam senyawa kompleks tersebut melebihi jumlah yang seharusnya.

Setelah volumenya sepertiga dari volume awal, kristal disaring dan dihasilkan filtrat berupa larutan berwarna hitam keunguan dan residu berupa kristal berwarna hitam. Kemudian kristal berwarna hitam dicuci dengan akuades dingin dan kemudian dengan alkohol menghasilkan pasta berwarna hitam. Pasta berwarna hitam dari proses pencucian tersebut merupakan isomer trans kalium dioksalatodiakuokromat (III). Pasta hitam yang dihasilkan dikeringkan di dalam oven dan ditimbang sebanyak 3 kali hingga beratnya konstan. Berat yang didapatkan berturut-turut sebesar 1,1995 gram, 1,1995 gram dan 1,1996 gram dan rata-rata berat yang diperoleh sebesar 1,1995 gram. Sehingga pada hasil perhitungan kadar isomer trans kalium dioksalatodiakuokromat (III) sebesar 51,5183%. Berikut ini perhitungan kadar trans kalium dioksalatodiakuokromat (III) : mol mula-mula H2C2O4.2H2O = 3,000 gram 126 gram/mol = 0,0238 mol mol mula-mula K2Cr2O4 = 1,000 gram 294 gram/mol = 0,0034 mol 7 H2C2O4.2H2O + K2Cr2O7 → 2K[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 6CO2 + 7H2O m : 0,0238mol 0,0034mol - -

-0,0238mol 0,0034mol 0,0068mol 0,0

20 4m ol 0,0238mol - - 0,0068mol 0,0 20 4m ol 0,0238mol

berat teori K

_[

Cr

(

C₂O₄

)

2

(

H2O

)

2

]

=0.0068 mol x 342,2 gram

mol =2,3283 gram hasil=berat yang diperoleh

berat secara teori ×100 hasil=1,1995 gram

2,3283 gram× 100=51,5183

Berikut ini merupakan gambar struktur molekul dari isomer trans-kalium bisoksalatodiakuokromat (III).

2. Pembuatan isomer cis kalium dioksalatodiakuokromat

Pada percobaan yang kedua ini bertujuan untuk membuat isomer cis-kalium bisoksalatodiakuokromat (III) dengan cara mereaksikan asam oksalat dihidrat (H2C2O4.2H2O) dengan kalium dikromat (K2Cr2O4). Serbuk putih asam oksalat dihidrat sebanyak 3 gram direaksikan dengan 1 gram serbuk jingga kalium dikromat didalam gelas kimia 50 mL, kemudian direaksikan dengan 1 tetes akuades yang berupa larutan tak berwarna yang telah dipanaskan menghasilkan larutan berwarna hitam dan terbentuk gas. Digunakan akuades panas untuk mempercepat reaksi yang terjadi antara akuades dengan kedua senyawa tersebut. Selain itu dilakukan juga pengocokan gelas kimia sampai reaksi berjalan sempurna sehingga reaksi yang terjadi bisa berjalan lebih cepat. Reaksi tersebut termasuk dalam reaksi eksoterm yang ditandai dengan keluarnya panas (kalor) dan disetai dengan gas CO2 yang berbau menyengat, oleh karena itu di perlukan kaca arloji untuk menutup gelas kimia sehingga kalor yang dihasilkan tidak keluar dari sistem.

Perubahan mulai terlihat ketika proses pengocokan berjalan selama 60 detik yang ditandai dengan berubahnya warna campuran kedua zat menjadi endapan berwarna hitam. Untuk menghindari terjadinya kesetimbangan campuran antara isomer cis dan trans maka dijaga jangan sampai terbentuk larutan. Perubahan warna yang awalnya berawal dari serbuk putih dan serbuk orange menjadi hitam tersebut disebabkan oleh

terbentuknya senyawa kompleks kalium disoksalatodiakuokromat yang sebagian berbentuk endapan. Berikut ini merupakan reaksi yang terjadi.

4H2C2O4.2H2O + K2Cr2O4 → 2KCr(C2O4)2(H2O)2 + 6CO2 + 7H2O

Dari reaksi tersebut dapat diketahui bahwa terbentuk senyawa kompleks KCr(C2O4)2(H2O)2 dimana dalam senyawa kompleks tersebut terdapat dua macam ligan yaitu ligan (C2O4)2- dan ligan (H2O), dan disertai hasil samping berupa gas CO2 dan H2O.

Kemudian endapan tersebut didekantasi dan ditambah lagi dengan beberapa tetes etanol menghasilkan filtrat berupa larutan berwarna hitam dan residu berupa endapan berwarna hitam. Penambahan etanol ini bertujuan untuk memadatkan seluruh endapan yang terbentuk hingga terbentuk endapan yang berwarna hitam yang lebih padat. Kemudian endapan tersebut disaring dan dihasilkan pasta hitam yang lebih kental daripada endapan pada isomer trans.. Pasta hitam yang dihasilkan dikeringkan di dalam oven dalam suhu 600_{C dan ditimbang hingga beratnya konstan dan didapatkan berat} endapan tersebut berturut-turut sebesar 1,4015 gram, 1,4013 gram, 1,4013 gram dan berat rata-rata yaitu sebesar 1,4014 gram. Sehingga pada hasil perhitungan kadar isomer cis kalium dioksalatodiakuokromat (III) sebesar 60,1898 %. Berikut ini perhitungan kadar cis kalium dioksalatodiakuokromat (III) :

mol mula-mula H2C2O4.2H2O = 3,000 gram 126 gram/mol = 0,0238 mol mol mula-mula K2Cr2O4 = 1,000 gram 294 gram/mol = 0,0034 mol 7 H2C2O4.2H2O + K2Cr2O7 → 2K[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 6CO2 + 7H2O m : 0,0238mol 0,0034mol - -

-0,0238mol 0,0034mol 0,0068mol 0,0

20 4m ol

0,0238mol

20 4m ol berat teori K

_[

Cr

₍

C₂O₄

₎

₂

₍

H₂O

₎

₂

_]

=0.0068 mol x 342,2gram

mol =2,3283 gram hasil=berat yang diperoleh

berat secara teori ×100 hasil=1,4014 gram

2,3283 gram×100=60,1898

Berikut ini merupakan gambar struktur molekul dari isomer cis-kalium dioksalatodiakuokromat (III).

3. Uji kemurnian isomer

Pada percobaan ketiga ini bertujuan untuk membedakan antara isomer trans-kalium disoksalatodiakuokromat dan isomer cis-kalium disoksalatodiakuokromat. Kristal kompleks yang diperoleh dari percobaan, diletakkan pada kertas saring. Lalu dilakukan uji kristal dengan menggunakan larutan ammonium yang berupa larutan tak berwarna. Amonium (NH4OH), seperti halnya oksalat ataupun air, adalah juga merupakan suatu ligan. Penambahan amonium dapat mensubstitusi ligan oksalat atau air. Sedikit kertas saring kristal isomer trans yang ditambahkan larutan amonium menghasilkan warna kertas saring menjadi berwarna coklat. Sedikit kertas saring kristal isomer cis yang ditambahkan dengan 2 tetes larutan amonium menghasilkan warna kertas saring

menjadi berwarna hijau . Reaksi yang terjadi dalam uji kemurnian adalah sebagai berikut :

2K[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 2NH3 → 2K[Cr(NH3)2(H2O)2]

Perbedaan tersebut dapat dijelaskan dengan urutan pengaruh kekuatan efek trans ligan, yaitu : H2O < OH < NH3 < Cl < Br < I = NO2 = PR3 << CO = C2H4 = CN.

Sehingga dapat dijelaskan bahwa : Pada kristal trans :

NH3 tidak dapat mensubtitusi ligan oksalat karena kekuatan ligan NH3 dibawah ligan oksalat berdasarkan kekuatan efek trans yang terbentuk. Namun efek trans diatasi H2O, sehingga terjadi perubahan ligan H2O yang mengakibatkan perubahan warna kristal menjadi coklat.

Pada kristal cis :

Efek tersebut mengalami kebalikan. NH3 memiliki kekuatan efek cis yang lebih besar dari asam oksalat, sehingga mampu mensubtitusi ligan oksalat dari kristal kompleks. Akibatnya kompleks menjadi larut dan pergantian ligan menyebabkan warna kertas saring menjadi hijau tua.

4. Uji UV-VIS

Uji UV-VIS bertujuan untukmengetahui panjang gelombang maksimum kristal yang terbentuk. Pengujian UV-Visible dilakukan dengan menguji larutan encer isomer cis dengan spektofotometri.

Kristal trans yang dilarutkan dalam air memiliki warna kecoklatan, sehingga dapat diperkirakan bahwa spektranya akan memiliki panjang gelombang maksimum pada rentang panjang gelombang visible yakni 380 nm-750 nm. Pada pengujian UV-Vis untuk kristal trans diperoleh 1 puncak dengan absorbansi maksimum sebesar 1,054 pada panjang gelombang 565,40 nm. Warna kecoklatan tergolong dalam warna kuning-hijau, serta panjang gelombang maksimum tersebut masuk dalam rentang warna kuning-hijau (Underwood, 2002).

Panjang gelombang ini masih masuk dalam rentang visible, dan juga absorbansi tersebut masih termasuk dalam rentang toleransi kesalahan minimum. Kemungkinan transisi elektron yang terjadi pada n  π* yang perubahan energinya rendah. Transisi elektronik terjadi antar orbital d dari logam transisi dan orbital dari ligan.

Kristal cis yang dilarutkan dalam air memiliki warna coklat kehijauan, sehingga dapat diperkirakan bahwa spektranya akan memiliki panjang gelombang maksimum pada rentang panjang gelombang visible yakni 380 nm-750 nm. Pada pengujian dengan menggunakan UV-Vis diperoleh 2 puncak dengan absorbansi maksimum puncak 1

sebesar 0,642 pada panjang gelombang 565,50 nm dan absorbansi maksimum puncak 2 sebesar 0,847 pada panjang gelombang 486,50 nm.

Munculnya 2 puncak pada hasil uji UV-Vis kristal cis dikarenakan kristal yang diperolah berwujud rasemik yaitu campuran 2 enansiomer yang ridak dapat memutar bidang polarisasi. Namun komposisi campuran kristal tidak sama karena absorbansi maksimumnya berbeda. Kristal trans memiliki rentang serapan sinar UV pada energi yang lebih rendah daripada kristal cis sehingga kemungkinan puncak pertama merupakan absorbansi maksimum kristal trans pada campuran rasemik dan puncak kedua merupakan absorbansi maksimum kristal cis. Maka absorbansi maksimum kristal cis sebesar 0,847 pada panjang gelombang 486,50 nm. Panjang gelombang ini merupakan daerah rentang sinar UV-VIS sehingga hasil yang diperoleh telah sesuai dengan teori bahwa absorbansi maksimum kristal cis berada pada rentang sinar visibel karena perubahan energinya tinggi. Kemungkinan transisi elektron yang terjadi pada n  σ* yang perubahan energinya lebih tinggi daripada kristal trans. Transisi elektronik terjadi antar orbital d dari ligan. Sesuai diagram perubahan energi transisi elektronik :

Kristal trans tergolong dalam sistem d4 _{dimana spin rendah energi pembelahan Δo} lebih kecil dari pada energi perpasangan (pairing energi =p) sehingga elektron akan mengisi orbital t2g terlebih dahulu dan memenuhinya dengan berpasangan dan barulah

mengisi orbital eg. Sehingga konfigurasi elektron akan mengisi orbital t2g3 eg1 pada sistem d4_.

Sedangkan pada kristal cis juga tergolong dalam sistem d4_{, spin tinggi Δo lebih} besar dari pada energi perpasangan, sehingga elektron akan mengisi orbital terlebih dahulu dan mengisi orbital eg. Sehingga konfigurasi elektron akan mengisi orbital t2g4 pada sistem d4_.

Uji titik leleh juga dilakukan sebagai pembuktian kemurnian kristal cis dan trans yang terbentuk. Uji titik leleh dilakukan menggunkan melting bock.kristal cis dan trans diisikan kepipa kapiler, kemudian dimasukkan ke melting block. Setelah itu, melting block dan termometer disusun sedemikian rupa diatas kaki tiga. Melting block dipanaskan sampai kristal dalam pipa kapiler melelh semua, suhu pada saat terbentuk diamati dari termometer yang terpasang.

Secara teoritis, titik leleh isomer cis dan trans lebih dari 300o_{C. Berdasarkan hasil} pengamatan titik leleh kristal cis kalium dioksalatodiakuokromat yaitu 268o_C sedangkan pada kristal trans dioksalatodiakuokromat diperoleh titik leleh 246o_{C. Secara} teori isomer trans memiliki titik leleh yang lebih rendah daripada isomer cis. Polaritas merupakan faktor kunci yang menentukan titik didih relatif senyawa karena karena ia akan meningkan gaya antar molekul, sedangkan simetris merupakan faktor kunci yang menentukan titik leleh relatif karena ia mengijinkan penataan faktor kunci yang menentukan titik leleh relatif karena ia mengijinkan penataan molekul yang lebih baik pada bentuk padat. Oleh karena itu, trans dioksalatodiakuokromat yang kurang polar dan lebih simetris cenderung memiliki titk didih yang lebih rendah dan titik leleh yang lebih tinggi. Sebaliknya cis kalium dioksalatodiakuokromat secara umum memiliki titik didih yang lebih tinggi dan titik leleh yang lebih rendah. Namun perbedaan tersebut tidak terlalu besar karena keduanya memiliki Mr yang sama, hanya perbedaan letak gugus fungsinya saja.

XI. Kesimpulan

Dari percobaan yang kami lakukan dapat kami simpulkan sebagai berikut :

1 Kompleks cis dan trans dapat dibuat dengan cara mencampur komponen-komponen non-kompleks(penyusun kompleks), yaitu H2C2O4.2H2O dengan K2Cr2O4 dengan tekin penambahan aquadest yang berbeda.

2 Dari pembuatan cis dan trans dari 1 gram kalium dikromat dan 3 gram asam oksalato dihidrat diperoleh kristal berwarna hitam dengan berat konstan rata- rata sebesar 1,995 gram untuk isomer trans kalium disoksalatodiakuokromat (III) dan 1,4014 gram untuk cis kalium disoksalatodiakuokromat (III). Sehingga diperoleh pula randemen sebesar 51,5183 % untuk isomer trans kalium disoksalatodiakuokromat (III) dan 60,1898% untuk cis kalium disoksalatodiakuokromat (III).

3

Hasil uji UV-Vis kristal trans berupa 1 puncak di daerah panjang gelombang 565,40 nm dengan absorbansi maksimum sebesar 1,054 sedangkan hasil uji UV-Vis kristal cis berupa 2 puncak di daerah panjang gelombang 565,50 nm dengan absorbansi

maksimum sebesar 0,0642 dan panjang gelombang 416 nm dengan absorbansi maksimum 0,847.

4

Titik leleh trans kalium disoksalatodiakuokromat (III) sebesar 246 o_{C sedangkan} titik leleh cis kalium disoksalatodiakuokromat (III) sebesar 268 o_C.

XII. Jawaban Pertanyaan

1. Pada bagian manakah pada ion oksalat yang berperan sebagai bidentat dalam reaksi pembentukan kompleks?

Jawab:

pada ion oksalat yang berperan sebagai bidentat dalam reaksi pembentukan kompleks pada atom O yang berasal dari ligan (C2O4)2

2. Tuliskan reaksi yang terjadi pada proses pembentukan kompleks cis dan trans! Jawab:

4H2C2O4.2H 2O + K 2Cr2O7 → 2K[Cr(C2O4)2(H2O) 2] + 6CO2 + 7H2O 3. Tuliskan reaksi yang terjadi pada proses uji kemurnian cis dan trans!

Jawab:

2K2[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 2NH3 →2K[Cr(NH3)2(H2O)2] XIII. Daftar Pustaka

Amaria, dkk.2013. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik III Unsur – Unsur Golongan Transisi. Surabaya : Laboratorium Kimia Anorganik, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Unesa.

Cotton and Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar . jakarta: UI Press Fessenden & Fessenden. 1997. Kimia Organik Jilid 1 . Jakarta: Erlangga

Keenan, Kleinfelter,Wood. 1992. Kimia Untuk Universitas, Jilid 2 Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga

Najihullah, Ahmad. 2013. Pembuatan Cis dan Trans Kalium Dioksalatodiakuokromat (III). Online: http://coret-coretannajih.blogspot.com/2013/11/pembuatan-cis-dan-trans-kalium_12.html diakses pada 27 Maret 2014

Shevla, G. 1990. Analisis Organik Kualitatif Makro Dan Semimakro. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka

Staf Dosen Lab. Kimia Anorganik. 2009. Diktat Praktikum Kimia Anorganik. Malang: Universitas Brawijaya.

Zie. 2009. Pembuatan Cis Dan Trans Kalium Dioksalatodiakuokromat. Online: http://harmudzie-kim.blogspot.com diakses pada 27 Maret 2014

LAMPIRAN PERHITUNGAN 1. % Hasil Isomer Trans

mol mula-mula H2C2O4.2H2O = 3,000 gram 126 gram/mol = 0,0238 mol mol mula-mula K2Cr2O4 = 1,000 gram 294 gram/mol = 0,0034 mol 7 H2C2O4.2H2O + K2Cr2O7 → 2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 6 CO2 + 7 H2O m : 0,0238mol 0,0034mol - -

-0,0238mol 0,0034mol 0,0068mol 0,0

20 4m ol 0,0238mol - - 0,0068mol 0,0 20 4m ol 0,0238mol

berat teori K

_[

Cr

(

C₂O₄

)

2

(

H2O

)

2

]

=0.0068 mol x 342,2 gram

mol =2,3283 gram hasil=berat yang diperoleh

berat secara teori ×100

hasil=1,1995 gram_{2,3283 gram}× 100=51,5183

2. % Hasil Isomer Cis

mol mula-mula H2C2O4.2H2O = 3,000 gram 126 gram/mol = 0,0238 mol mol mula-mula K2Cr2O4 = 1,000 gram 294 gram/mol = 0,0034 mol

7 H2C2O4.2H2O

+ K2Cr2O7 → 2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 6 CO2 + 7 H2O

m : 0,0238mol 0,0034mol - -

-0,0238mol 0,0034mol 0,0068mol 0,0

20 4m ol 0,0238mol - - 0,0068mol 0,0 20 4m ol 0,0238mol

berat teori K

_[

Cr

(

C₂O₄

)

2

(

H2O

)

2

]

=0.0068 mol x 342,2 gram

mol =2,3283 gram hasil=berat yang diperoleh

berat secara teori ×100

hasil=1,4014 gram_{2,3283 gram}×100=60,1898

DOKUMENTASI PEMBUATAN ISOMER TRANS DAN CIS

1 gram K2Cr2O7 3 gram H2C2O4

Asam oksalat + 3 tetes aquades mendidih Kalium dikromat + 2 tetes aquades panas

Kalium dikromat + asam oksalat

Dipanaskan hingga

volumenya tinggal 1/2 Dibiarkan menguap hingga volumenya tinggal

1/3

Berat kertas saring

Disaring dan dicuci dengan

aquades dingin dan etanol Penimbangan I

Penimbangan II Penimbangan II

1 gram K2Cr2O7 3 gram H2C2O4

Kalium dikromat + asam oksalat + 1 tetes aquades

Berat kertas saring awal

Didekantasi Setelah ditambahkan

etanol lagi _{Penimbangan I}

Penimbangan II

Penimbangan III

Kristal Trans + larutan amonium

Kristal Cis + larutan amonium

Kristal Trans dilarutkan untuk uji UV-VIS

Titik leleh Trans 246o_C