Laporan Resmi Praktikum Kimia Koordinasi
“STOIKIOMETRI KOMPLEKS AMMIN-TEMBAGA (II) ”
Nama / NIM : Muhamad. Syaiful Ampri.(652015011)
Judul : STOIKIOMETRI KOMPLEKS AMMIN-TEMBAGA (II)
Tanggal Praktikum : 16 Maret 2017
Landasan teori
Senyawa kompleks telah banyak dipelajari dan diteliti melalui suatu tahapan-tahapan reaksi (mekanisme reaksi) dengan menggunakan ion-ion logam serta ligan yang berbeda-beda. Salah satu keistimewaan dari reaksi kompleks adalah reaksi pergantian ligan melalui efek trans (Basset, 1994).
Senyawa ion logam yang berkoordinasi dengan ligan disebut dengan senyawa kompleks. Sebagian besar ligam zat netral atau anionik tetapi kation, seperti kation tropilium juga dikenal. Ligan netral, seperti amoniak, NH3, atau karbon monoksida, CO, dalam keadaan bebas pun merupakan molekul yang stabil, sementara ligan anionik, seperti Cl- atau C5H5,
distabilkan hanya jika dikoordinasikan ke atom logam pusat. Ligan repsentatif di daftarkan di tabel menurut unsur yang mengikatnya. Logam umum atau yang dengan rumus kimia rumit diungkapkan dengan singkatannya. Logam dengan satu atom pengikat disebut ligan monodentat, dan yang memiliki lebih dari satu atom pengikat disebut ligan polidentat, yang juga disebut ligan khelat. Jumlah atom yang diikat pada atom pusat disebut dengan bilangan koordinasi (Saito, 1996).
Salah satu keistimewaan dari reaksi kompleks adalah reaksi pergantian ligan melalui efek trans. Reaksi pergantian ligan ini terjadi dalam kompleks octahedral dan segi empat. Ligan-ligan yang menyebabkan gugus yang letaknya trans terhadapnya bersifat labil, dikatakan mempunyai efek trans yang kuat. Beberapa ligan dapat dideretkan dalam suatu deret spektrokimia berdasarkan kekuatan medannya, yang tersusun sebagai berikut : I- < Br-2 <
S2- < SCN- < Cl- < NO3- < H2O < NCS- < NH3 < en < bipi < fen < NO2-< CN- < F- < OH- <
Ox < CO, dengan Ox = oksalat, en = etilendiamin, bipi = 2,2’-bipiridin dan fen = fenantrolin ( Rilyanti et al, 2008).
elektrolit atau penyangga. Semakin lama waktu elektroforesis, kation dan anion akan semakin mendekati elektroda atau lintasan yang ditempuh semakin jauh. Muatan senyawa ion akan mempengaruhi arah pergerakan senyawa ion itu. Semakin inggi valensi, pergerakan akan semakin cepat, begitu juga pengaruh konsentrasi larutan elektrolit atau penyangga. Semakin lama waktu elektroforesis, kation dan anion akan semakin mendekati elektroda atau lintasan yang ditempuh semakin jauh (Sulaiman et al, 2007).
Proses membuat perhitungan yang didasarkan pada rumus-rumus dan persamaan-persamaan berimbang dirujuk sebagai stoikiometri (dari kata Yunani: stoicheion, unsur dan – metria, ilmu pengukuran). Suatu rumus molekul menyatakan banyaknya atom yang sebenarnya dalam suatu molekul atau satuan terkecil suatu senyawa (Basset, 1994).
Tembaga adalah logam merah muda, yang lunak, dapat ditempa, dan liat. Ia melebur pada 1038ºC. Karena potensial elektrode standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu/Cu2+), ia
tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia bisa larut sedikit. Ada dua deret senyawa tembaga. Senyawa-senyawa tembaga(I) diturunkan dari tembaga(I) oksida Cu2O yang merah, dan mengandung ion tembaga(I), Cu+.
Senyawa-senyawa ini tak berwarna, kebanyakan garam tembaga(I) tak larut dalam air, perilakunya mirip senyawa perak(I). Mereka mudah dioksidasi menjadi senyawa tembaga(II), yang dapat diturunkan dari tembaga(II) oksida, CuO, hitam. Garam-garam tembaga(II) umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat, padat, maupun dalam larutan air. Garam-garam tembaga(II) anhidrat, seperti tembaga(II) sulfat anhidrat CuSO4, berwarna putih (atau sedikit
kuning). Dalam larutan air selalu terdapat ion kompleks tetraakuo (Beran, 1996).
Tembaga memiliki elektron s tunggal di luar kulit 3d yang terisi. Ini agak kurang umum dengan golongan alkali kecuali stoikiometri formal dalam tingkat oksidasi +1. Kulit d yang terisi jauh kurang efektif daripada kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dalam muatan inti, sehingga potensial pengionan pertama Cu lebih tinggi daripada golongan alkali. Karena elektron-elektron pada kulit d juga dilibatkan dalam ikatan logam, panas penyubliman dan titik leleh tembaga juga jauh lebih tinggi daripada alkali. Faktor-faktor ini bertanggung jawab bagi sifat lebih mulia tembaga. Pengaruhnya adalah membuat lebih kovalen dan memberi energi kisi yang lebih tinggi (Cotton, 1989).
Kebanyakan senyawaan CuI cukup mudah teroksidasi menjadi CuII, namun oksidasi
selanjutnya menjadi CuIII adalah sulit. Terdapat kimiawi larutan Cu2+ yang dikenal baik, dan
Tujuan
1. Menentukan konsentrasi untuk standarisasi NaOH, HCl, NH3.
2. Menentukan koefisien distribusi ammonia antara air dan kloroform. 3. Menentukan rumus kompleks Cu2+ ammin dan nilai Kd-nya.
Alat dan bahan
Dibuat dengan melarutkan 18,7 ml larutan NH3 25% , massa jenis 0,91 kg/L dalam
air hingga volume menjadi 250 ml Larutan ion Cu2+ 0,1 M
Disiapkan buret 50 ml dan diisi larutan NaOH yang akan distandarisasi.
Disiapkan 3 buah Erlenmeyer dan diisi masing masing dengan 10 ml larutan standart H2C2O4 dan ditambah masing masing indicator pp kemudian dititrasi
Dilakukan standarisasi larutan HCl dengan menggunakan larutan standar NaOH hasil standarisasi langkah a.
c. Larutan NH3
Dilakukan standarisasi larutan NH3 dengan menggunakan larutan HCl hasil
standarisasi langkah b.
2. Penentuan koefisien distribusi ammonia antara air dan kloroform
a. Ditambahkan 10 ml larutan NH3 1 M (hasil standarisasi) dan 10 ml larutan air ke
dalam corong pemisah. Dikocok agar homogen, ditambahkan 25 ml kloroform ke dalam corong pemisah dan kocok selama 5-10 menit. (perhatikan cara mengocok).
b. Didiamkan sebentar sehingga tampak jelas ada dua lapisan. Kemudian dipisahkan kedua lapisan tersebut.
c. Dipindahkan 10 ml larutan kloroform ke dalam erlenmeyer yang berisi 10 ml air dan ditambahkan indicator metyl orange.
d. Dititrasi secara pelan pelan larutan itu dengan larutan standar HCl 0,055 M menggunakan buret mikro 5 ml. Titik ekivalen ditandai dengan terjadinya perubahan warna.
e. Diulangi titrasi untuk 10 ml kedua dan kemudian untuk sisanya.
f. Dihitung koefisien distribusi ammonia dengan menggunakan persamaan :
Kd =
[
ammonia]
kloroform[
ammonia]
air3. Penentuan rumus kompleks Cu-ammin
a. Langkah ini dilakukan serupa dengan langkah penentuan koefisien distribusi ammonia , hanya 10 ml air yang ditambahkan ke dalam corong pemisah diganti dengan 10 ml larutan ion Cu2+ 0.1 M.
b. Dari langkah ini dengan menggunakan harga koefisien distribusi , dapat dihitung jumlah ammonia yang dalam air dan kloroform.
Volume H2C2O4 (ml) Volume NaOH (ml)
10 21,9
10 18,2
10 18,1
Volume yang dipakai = (18,2 + 18,1) : 2 = 18,15 ml
Standarisasi HCl + NaOH
Volume NaOH (ml) Volume HCl (ml)
10 18,3
10 18,3
10 18,3
Volume yang dipakai = 18,3 ml
Standarisasi NH3 + HCl
Volume HCl (ml) Volume NH3 (ml)
10 0,8
10 0,9
10 0,9
Volume yang dipakai = (0,8 + 0,9 + 0,9) : 2 = 0,87
2. Penentuan koefisien distribusi ammonia antara air dan kloroform
NH3 + air ---> bening +kloroform ---> 2 lapisan
Kloroform + metil orange dititrasi dengan HCl ---> orange kemerahan
Volume HCl = 2,4 ml dan 2,5 ml. Rata-rata volume HCl = 2,45 ml
3. Penentuan rumus kompleks Cu-amin
NH3 (bening) + Cu2+ (biru bening)---> larutan biru prusia + kloroform (bening)
terbentuk 2 lapisan , lapisan atas biru dan lapisan bawah bening.
Perhitungan
1. Standarisasi larutan
NaOH
V1 x M1 = V2 x M2
10 x 0,1 = 18,15 x M2
M2 = 0,055 M
HCl
V1 x M1 = V2 x M2
10 x 0,055 = 18,3 x M2
M2 = 0,03 M
NH3
V1 x M1 = V2 x M2
10 x 0,03 = 0,87 x M2
M2 = 0,34 M
2. Penentuan koefisien distribusi ammonia dalam air
Volume HCl yang dipakai = 2,45 ml
[HCl]baku = 0.055 M
Volume NH3 dalam CHCl3 terpakai = 10 ml
[NH3]kloroform = 2,45 mL x 0.055 M x 1 / 10 mL = 0.013 M
[NH3]air = [NH3]awal - [NH3]kloroform
= (0.34 – 0,013) M
= 0.327 M
KD = [NH3] kloroform
KD = 0.0 13 M = 0.04
0,327 M
3. Penentuan rumus kompleks Cu2+ ammin
Volume HCl yang dipakai = 2,2 ml [HCl]baku = 0.055 M
Volume NH3 dalam CHCl3 terpakai = 10 ml
[NH3]kloroform = 0.012 M
[NH3]air bebas = 0.327 M
[Cu-NH3] = [NH3]air - [NH3]kloroform
= (0.327 M – 0.012 M) = 0.315 M
KD = [NH3] kloroform
[NH3] air
KD = 0.0 12 M = 0.038
0,315 M
Mmol NH3 dalam Cu2+ = [NH3] dalam CuSO4 x V NH3
= 0,315 M x 10 ml = 3,15
Mmol Cu2+ = [Cu2+] x V Cu2+
= 0,1 x 10 ml = 1
Mmol Cu2+ : Mmol NH 3
1 : 3,15
1 : 3
Pembahasan
Prinsip dasar dari percobaan ini layaknya dalam proses ekstraksi pelarut dimana berlaku hokum distribusi yang menyatakan apabila suatu system terdiri dari dua lapisan campuran (solvent) yang tidak saling bercampur satu sama lain, dan ketika ditambahkan senyawa ketiga (zat terlarut), maka senyawa itu akan terdistribusi (terpartisi) kedalam kedua lapisan tersebut.
Pada percobaan percobaan kali ini bertujuan untuk menentukan rumus molekul kompleks ammin tembaga (II), dimana dilakukan 3 tahapan. Yang pertama yaitu standarisasi beberapa larutan, dalam hal ini larutan NaOH, HCl dan NH3. Standarisasi ini dilakukan untuk menentukan konsentrasi larutan yang sebenarnya. Yang kedua adalah penentuan koefisien distribusi amoniak antara air dan Kloroform, dan yang ketiga yaitu penentuan rumus kompleks tembaga ammin. Langkah yang pertama kali dilakukan pada percobaan ini yaitu menstandarisasi larutan NaOH dengan menggunakan larutan H2C2O4 (larutan asam oksalat)
dengan tujuan untuk mengetahui konsentrasi NaOH secara akurat. 10 ml asam oksalat yang telah diketahui konsentrasinya ditetesi dengan indikator pp sebagai penanda titik akhir titrasi denga perubahan warna. Dalam perlakuan standarisasi ini dilakukan metode titrasi asam-basa, oleh karena itu indikator pp yang digunakan sebagai indikator karena titik akhir titrasi berada dalam keadaan basa dengan trayek pH 8,3-10,6. Kemudian dititrasi dengan laruta NaOH sampai terjadi perubahan warna merah muda, sebagai penanda titik akhir titrasi. Dari hasil titrasi didapatkan volume larutan NaOH yang digunakan untuk menitrasi yaitu 18,15 ml dan konsentrasi yang didapatkan yaitu 0.055 M. Tujuan penggunaan larutan asam oksalat yaitu untuk memberi suasana asam.
larutan HCl, sehingga didapatkan volume larutan HCl yang digunakan untuk menitrasi yaitu 18,3 ml, dari volume tersebut didapatkan konsentrasi larutan HCl yaitu 0.03 M.
Selanjutnya yaitu menstandarisasi larutan NH3 dengan menggunakan larutan HCl yang
telah didatndarisasi pada langkah sebelumnya. Langkah yang dilakukan yaitu mengambil 10 ml larutan HCl kemudian menetesi dengan indikator pp. Kemudian larutan diititrasi dengan larutan NH3, sehingga didapatkan volume NH3 yaitu 0,87 ml dari volume ini didapatkan
konsentrasi NH3 yaitu 0.34 M.
Setelah itu selanjutnya melakukan percobaan untuk menentukan koefisien distribusi ammonia dalam air. Langkah awal yang dilakukan yaitu menentukan koefisien distribusi ammonia antara air dan kloroform yaitu dengan cara mengambil 10 ml larutan NH3 1 M, dan
menambahkan 10 ml aquades kemudian di simpan ke dalam corong pisah. Setelah itu menambahakn 25 ml larutan kloroform kedalam corong pisah tersebut. Dalam hal ini NH3
disebut zat terlarut yang akan terdistribusi, kloroform dan air disebut sebagai zat pelarut. kemudian mengocok campuran larutan tersebut dalam corong pisah selama 5-10 menit dengan tujuan agar campuran tersebut dapat homogen. Setelah dikocok sampai homogen, larutan tersebut didiamkan, hal ini bertujuan agar proses distribusi larutan NH3 dalam air dan
kloroform berjalan maksimal atau sempurna sehingga terbentuk 2 lapisan yaitu NH3 dalam air
dan NH3 dalam kloroform. Dari dua lapisan tersebut dapat diketahui lapisan atas yaitu NH3
dalam air sedangkan lapisan bawah yaitu NH3 dalam kloroform, hal ini dikarenakan densitas
larutan kloroform lebih besar dibandingkan air, yaitu 1,47 kg/L, sedangkan air yaitu 1 kg/L, sehingga yang berada pada lapisan bawah yaitu NH3 dalam kloroform. Setelah itu
memasukkan 10 ml larutan NH3 dalam kloroform ke dalam erlenmeyer yang berisi 10 ml air
kemudian menetesi dengan indikator metil orange dan kemudian menitrasi dengan larutan HCl. Fungsi dari indikator metil orange yaitu untuk sebagai penanda bahwa larutan tersebut berada pada suasana asam karena trayek pH indikator metil orange yaitu 3,1 – 4,4, selain itu metil orange digunakan karena pada proses titrasi digunakan larutan HCl dimana larutan HCl bersifat asam. Dari hasil yang didapatkan larutan berwarna merah dan volume HCl yang digunakan yaitu 2,45 ml, dari volume ini didapatkan konsentrasi NH3 dalam kloroform yaitu
0.013 M. Dan dari konsentrasi NH3 dalam kloroform didapatkan konsentrasi NH3 dalam air
yaitu 0.327 M. Setelah diketahui konsentrasi NH3 dalam kloroform dan NH3 dalam air dapat
dalam kloroform dan konsentrasi NH3 dalam air sehingga didapatkan nilai KD nya yaitu 0.04.
Dari nilai KD tersebut dapat dikatakan proses distribusi NH3 dalam air terjadi dengan lebih
baik dibandingkan pada kloroform, hal ini dapat dilihat bahwa konsentrasi NH3 lebih besar
yaitu pada air dibandingkan dengan kloroform, hal ini dapat disebabkan oleh proses pengocokan yang kurang sempurna sehingga didapatkan nilai KD nya 0.04. Jika nilai KD yang didapatkan kurang dari 1 hal ini berarti konsentrasi zat terarut lebih besar dalam pelarut air, dan jika lebih dari 1 maka konsentrasi zat terlarut lebih banyak pada pelarut organik, dan jika nilai KD yang didapatkan sama dengan 1 maka zat terlarut terdistribusi sempurna artinya konsentrasi zat terlarut pada pelarut air sama dengan konsentrasi zat terlarut dalam perlarut organik. Koefisien distribusi merupakan perbandingan konsentrasi zat terlarut didalam dua fasa yaitu fasa organik dan fasa air. Menurut hukum Nernst, suatu zat terlarut akan membagi dirinya antara dua cairan yang tak dapat campur sedemikian rupa sehingga angka banding konsentrasi pada keseimbangan adalah kosntanta pada temperatur tertentu (Underwood dan Day, 1999). Dalam perlakuan ini, metode yang digunakan yaitu metode ekstraksi cair-cair, dan prinsip dari metode ini yaitu distribusi zat terlarut yang merupakan zat cair ke dalam dua pelarut cair yang tidak saling bercampur, dengan mengetahui perbandingan konsentrai zat terlarut tersebut ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur tersebut.
Percobaan berikutnya yaitu menentukan rumus kompleks Cu-Ammin yaitu dengan cara memasukkan 10 ml larutan NH4OH yang telah disatandarisasi ke dalam corong pisah dan
menambahakan larutan CuSO4 0,1 M, setelah itu mengocok larutan tersebut selama 5 menit,
agar larutan tersebut dapat homogen. Setelah itu menambahakan 25 kloroform dan kemudian mengocok kembali larutan tersebut selama 5-10 menit, hal ini bertujuan agar larutan larutan NH3 dapat terdistribusi ke dalam larutan kloroform dan air. Stelah itu kedua larutan tersebut
didiamkan sehingga terbentuk 2 lapisan yaitu lapisan atas berwarna biru dan lapisan bawah berwarna bening. Dapat diketahui bahwa lapisan bawah merupakan larutan NH3 dalam
kloroform karena densitas kloroform lebih besar dari pada air yaitu 1,47 kg/L, sedangkan air yaitu 1 kg/L. Selanjutnya mengambil 10 ml larutan NH3 dalam kloroform kemudian
M, dari hasil konsentrasi ini didapatkan konsentrasi NH3 dalam air yaitu 0.327 M. Setelah
konsentrasi NH3 dalam kloroform dan NH3 dalam air didapatkan dapat diketahui koefisien
distribusi NH3 dalam kloroform dan air, dengan cara mebandingkan konsentrasi NH3 dalam
kloroform dan dalam air dan didapatkan nilai KD nya yaitu 0.038. Dari hasil ini dapat diketahui proses distribusi NH3 tidak berjalan maksimal pada kloroform dan air, dapat
diketahui NH3 banyak terdistribusi pada larutan air, sehingga didapatkan nilai KD nya tersebut
adalah 0.038. Kemudian untuk menetukan rumus kompleks dari dari Cu-ammin yaitu dengan cara mencari mol dari Cu2+ dengan mengalikan konsentrasi Cu2+ dengan volume Cu2+ yang
digunakan dan didapatkan yaitu 1 mmol dan kemudian menentukan mol dari NH3 dalam Cu2+
yaitu dengan mengalikan konsentrasi NH3 dalam Cu2+ dengan volume NH3 yang digunakan
sehingga didapatkan yaitu 3 mmol. Dengan Rumus Kompleks adalah = [Cu(NH3)3]2+.
Dalam percobaan ini menunjukkan bahwa atom Cu sebagai atom pusat dan NH3 sebagai ligannya. Cu(H2O)42+ + 3 NH3 [Cu(NH3)3]2+ + 4H2O
Kesimpulan
1. Konsentrasi untuk standarisasi NaOH, HCl, NH3 secara berturut-turut yaitu 0,055,
0,03 dan 0,34.
2. Koefisien distribusi ammonia antara air dan kloroform adalah 0,04 3. Rumus kompleks Cu2+ ammin dan nilai Kd-nya adalah [Cu(NH
3)3]2+ dan nilai Kd
yaitu 0,038
Daftar Pustaka
Beran, J.A. (1996). Chemistry in The Laboratory. John Willey & Sons. Cotton and Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. UIPress.
Rilyanti Mila et al. 2008. Sintesis Senyawa Kompleks Cis-[Co(Bipi)2(CN)2] dan Uji
Interaksinya dengan Gas NO2 Menggunakan Metoda Spektrofotometri UV-Vis Dan IR. Seminar Nasional Sains dan Teknologi II. UniversitasLampung. Lampung. Saito, Tairo. 1996. Kimia Anorganik. Permission of Iwanami Shoten. Tokyo.
Sulaiman, Hardi Adang, Anis Kundari Noor. 2007. Pemisahan dan KarakterisasiSpesi Senyawa Kompleks Yttrium-90 dan Stronsium-90 dengan Elektroforesis Kertas. JFN 1(2).
