LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR I REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh :
JERRY MARCH CARVER 1708511064
Kelompok 9B
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA
I. Tujuan Percobaan
Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu. 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 berubah menjadi zat-zat baru yang sifatsifatnya berbeda dibandingkan dengan zat-zat penyusunnya 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 diletakan disebelah kiri dan hasil reaksi diletakan 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 kapur tulis dimasukkan ke dalam larutan asam klorida encer maka akan timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari larutan. Gelembung-gelembung gas tersebut merupakan zat baru (gas karbon dioksida) hasil reaksi antara larutan asam klorida dan kapur. Peristiwa tersebut dihasilkan zat baru (yang keduanya berwujud gas pada suhu kamar) maka peristiwa tersebut merupakan contoh reaksi kimia. Dengan demikian, timbulnya gas dapat menjadi petunjuk bahwa suatu reaksi kimia telah terjadi
Secara sederhana, dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan munculnya gelembung-gelembung dalam larutan yang direaksikan.
b. Timbulnya Endapan
NaOH maka kita akan memperoleh endapan Cu(OH)2. Endapan yang ada merupakan zat baru yang terbentuk akibat akibat pencampuran 2 macam zat. Melalui contoh tersebut, adanya endapan merupakan salah satu ciri terjadinya perubahan kimia. 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.
d. Timbulnya Perubahan Suhu
Timbulnya perubahan suhu dapat juga menjadi petunjuk terjadinya reaksi kimia. Sebagai contoh adalah reaksi antara butiran karbit 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 :
Reaksi eksotern : merupakan reaksi pembebasan panas dari sistem ke lingkungan sehingga suhu lingkungan bertambah
Reaksi endoterm : merupakan reaksi penyerapan panas dari lingkungan ke sistem sehingga suhu lingkungan berkurang.
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 ditambahkan 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 logam tembaga (Cu) dengan larutan asam nitrat (HNO3) yang menghasilkan larutan tembaga (II) nitrat , gas nitrogen monoksida, dan air akan menimbulkan bau.
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 jumlah zat yang menyatakan jumlah partikel zat yang sangat besar. Dimana 1 mol adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12, yaitu 6,02 x 1023. Kemolalan atau molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam kg zat pelarut.
Keterangan: n = mol unsur/senyawa m = massa unsur/senyawa Ar = massa atom relative
Mr = massa molekul relative
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 0˚C (273K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) mempunyai volume 22,4 liter. Sehingga kondisi tersebut dinamakan sebagai keadaan standar/STP (Standard Temperature and Pressure) yang dituliskan dengan (0˚C, 1 atm). Hubungan volume gas dengan mol dapat dituliskan sebagai berikut.
atau
Keterangan : V = volume gas STP n = mol unsur/senyawa
Keterangan : n = mol gas (mol)
Langkah I ( Reaksi antara Logam Cu dengan Larutan HNO3 )
Serbuk Logam Cu
Ditimbang sebanyak 0,2 gram
Serbuk Logam Cu 0,2 gram
Langkah 2 ( Penambahan Larutan NaOH )
Langkah 3 ( Pemanasan )
Gelas kimia berisi Cu
Ditambahkan HNO3 sebanyak 1,3 mL
Gelas kimia yang telah ditambahkan HNO3
Ditutup dengan kaca arloji dan amati perubahan yang terjadi
Gelas kimia yang berisi kaca arloji dibuka
Ditambahkan NaOH sebanyak 6mL dan amati perubahan yang terjadi
Gelas kimia yang berisi kaca arloji dibuka
Ditambahkan air suling sebanyak 50 mL
Gelas kimia yang ditambahkan air suling sebanyak 50 mL
Dipanaskan di atas steambath
Langkah 4 ( Penambahan Larutan H2SO4 )
Dikeluarkan dari larutan
Gelas kimia yang telah dipanaskan
Dibiarkan hingga dingin
Gelas kimia yang telah dingin
Didekantasi
Gelas kimia hasil dekantasi
Ditambahkan air suling sebanyak 50 mL
Gelas kimia yang berisi air suling
Didekantasi kembali sebanyak 2 kali lalu disimpan untuk langkah berikutnya
Gelas kimia hasil dekantasi
Ditambahkan Larutan H2SO4 sebanyak 3 mL
Langkah 5 ( Penambahan Logam Fe )
Langkah 6 ( Recovery Cu )
Digoyangkan kemudian disimpan untuk langkah berikutnya
Gelas kimia yang berisi Larutan H2SO4
Ditambahkan serbuk Fe sebanyak 0,2 gram
Gelas kimia yang berisi Fe
Ditutup dengan kaca arloji, kemudian disimpan untuk langkah berikutnya
Gelas kimia yang berisi kaca arloji dibuka
Ditambahkan air suling sebanyak 50 mL
Gelas kimia yang berisi air suling
V. Data Pengamatan
1. Percobaan 1 (Reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3)
No .
Logam Cu Pengamatan
1. Massa 0,2 gram
2. Wujud Padat
3. Warna Merah Bata
4. Bentuk Serbuk
No .
Larutan HNO3 Pengamatan
1. Volume 1,3 mL
Gelas kimia hasil dekantasi
Dituangkan ke cawan penguap
Cawan penguap berisi padatan
Dipanaskan
Cawan penguap berisi padatan sudah kering
2. Wujud Cair
6. Zat yang berekasi Serbuk Cu habis
berekasi
2. Percobaan II (Penambahan larutan NaOH/KOH)
No
1. Warna Biru Pekat menjadi
Biru Muda
2. Bau Ada
3. Peningkatan Suhu Meningkat
4. Adanya Gas
-5. Endapan
-6. Zat yang berekasi Cu(NO3)2 bereaksi
dengan NaOH
3. Percobaan III (Pemanasan)
No .
Cu(OH)2 → CuO + H2O Pengamatan
1. Warna Larutan Biru Muda
2. Warna Endapan Endapan Hitam
Pekat
3. Bau
-4. Peningkatan Suhu Meningakat
5. Adanya Gas Ada
6. Endapan Ada
7. Zat yang bereaksi CuO bereaksi dengan
H2O *Endapan yang timbul adalah endap
4. Percobaan IV ( Penambahan H2SO4)
No Larutan H2SO4 Pengamatan
1. Warna Bening
6. Zat yang Bereaksi Cu bereaksi dengan
H2SO4
No .
Logam Fe Berbentuk Serbuk Pengamatan
1. Wujud Padat
1. Warna Larutan Biru Muda
2. Warna Endapan Merah bata
3. Bau
-4. Adanya Gas Ada
5. Endapan Ada
6. Zat yang bereaksi Terdapat sisa serbuk
Cu
*Endapan yang tersisa merupakan serbuk Cu yag telah terbentuk kembali
6. Percobaan VI (Recorvery)
No. Objek Pengamatan Ciri-ciri
1. Cu yang didekantasi denganmenggunakan air suling
Adanya padatan Cu
Padatan Cu yang diperoleh setelah dipanaskan di atas steambath menggunakan uap air dari gelas
beker yang telah diisi air
Padatan Cu berwarna merah bata dan berbentuk
serbuk kering.
3. Proses Recovery Cu selesai
VI. Perhitungan
1. Langkah I
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Perhitungan larutan HNO3 yang ditambahkan : Logam Cu = 0,2 gram
V = Mn
Massa cawan penguap = 34,42 gram
Massa cawan penguap berisi Cu = 34,62 gram
Massa Cu = 34,62 gram – 34,42 gram mengoksidasi logam Cu agar membentuk larutan Cu(NO3)2 yang bersifat asam dan akan menimbulkan gas NO serta terdapat juga H2O. Langkah pertama ini membuktikan bahwa reaksi kimia pada logam Cu terjadi dengan perubahan warna larutan yang semula bening menjadi biru kekuningan, adanya bau baru, timbulnya gas yaitu NO dan logam Cu habis bereaksi.
2. Langkah II
bereaksi dengan NaOH membentuk Cu(OH)2 yang menyebabkan warna larutan dari biru pekat berisi kuning menjadi biru muda. Hal ini menunjukkan bahwa Cu(NO3)2 telah habis beraksi dengan larutan NaOH membentuk larutan Cu(OH)2.
3. Langkah III
Larutan Cu(OH)2 yang telah diencerkan dengan menambahkan air suling sebanyak 50mL dipanaskan dengan kompor elektrik. Tujuan pemanasan ini adalah memisahkan air dan larutan agar dapat diamati perubahannya. Setelah pemanasan, timbul endapan berwarna hitam pekat kemudian larutan mulai berubah warna dari biru menjadi bening. Larutan Cu(OH)2 teroksidasi menjadi endapan CuO dan menghasilkan H2O. Sebelum endapan di simpan hasil pemanasan tadi di dekantasi.Tujuan memisahkan air bekas pemanasan dan endapan CuO agar logam CuO benar-benar bersih.
4. Langkah IV
Penambahan H2SO4 dengan tujuan mengikat Cu yang ada pada senyawa CuO agar Cu dalam keadaan asam kembali.
5. Langkah V
Penambahan serbuk Fe bertujuan untuk mengikat SO4 dalam senyawa CuSO4 agar terbentuk endapan logam Cu murni. Setelah logam Fe ditambahkan kedalam larutan CuSO4 larutan berubah warna menjadi biru muda kemudian timbul endapan Cu yang berwarna merah bata.
6. Langkah VI
Untuk mendapatkan Cu kembali, setelah dekantasi dilakukan sebanyak 2 kali, kemudian cawan bersih ditimbang dan didapatkan massa sebanyak 34,42 gram. Endapan logam Cu kemudian dipindahkan ke cawan dengan menggunakan batang pengaduk. Lalu, logam yang berada di cawan tersebut dikeringkan di atas gelas kimia yang berisi air yang dipanaskan dengan steambath. Ini dilakukan untuk menguapkan air sisa dekantasi. Setelah logam Cu kering, kaca arloji tersebut diangkat dengan sapu tangan lalu dihitung massanya. Massa cawan setelah berisi padatan Cu adalah 34,62 gram.
Diketahui :
Massa cawan penguap = 34,42 gram
Massa cawan berisi padatan Cu = 34,62 gram
Ditanyakan :
- Massa Cu kembali = .... ?
- Rendemennya = ... ?
Jawaban :
a. Massa Cu kembali = massa cawan berisi Cu – massa cawan bersih
= 34,62 gram – 34,42 gram
= 0,2 gram
b. Rendemen Cu = Massa Cu akhir/Massa Cu awal x 100%
= (0,2 gram /0,2 gram) x 100%
= 100%
Jadi, massa logam Cu yang diperoleh dari hasil recovery Cu adalah 0,2 gram, dengan hasil rendemennya adalah 100%.
Diperoleh massa cawan yang ditimbang dengan endapan Cu seberat 34,62 gram. Dalam percobaan yang dilakukan dalam siklus tembaga (Cu), diperoleh massa Cu akhir = 0,2 gram, sedangkan massa Cu di awal yang diperoleh adalah 0,2 gram. Cu akhir yang kami dapatkan hasilnya sama dengan massa Cu awal.
VIII. Kesimpulan
1. Dalam percobaan tentang beberapa reaksi kimia dengan menggunakan siklus logam tembaga maka dapat diperoleh kesimpulan tentang beberapa peristiwa yang menandakan berlangsungnya perubahan kimia yaitu :
1. Habisnya zat yang direaksikan.
4. Terjadinya perubahan warna 5. Timbulnya endapan
6. Adanya beberapa baru dari beberapa reaksi
7. Pada perubahan atau reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa yang ditemukan oleh Lavoiser yaitu jumlah massa sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Massa suatu zat berbanding lurus dengan jumlah atom-atom, maka jumlah atom yang bereaksi akan sama dengan jumlah atom-atom hasil reaksi.
8. Perhitungan zat-zat yang terlibat dalam proses reaksi menggunakan perhitungan stoikiometri yang terdiri dari beberapa konsep mol yaitu pencarian mol, massa, volume dan hubungannya dengan perbandingan koefisien.
IX. Daftar Pustaka
Staf Kimia Dasar.2014.Penuntun Praktikkum Kimia Dasar I.Jurusan Kimia FMIPA , Universitas Udayana :Bukit Jimbaran, Bali
