Percobaan IV

-->

Percobaan IV

Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II)Tetraamin Sulfat Berhidrat

   I.      Tujuan Percobaan

•   Mempelajari pembuatan Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II)Tetraamin Sulfat Berhidrat

 II.      Dasar Teori

Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu⁺ mengalami disporpodionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu (I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai dalam keadaan bagaimana Cu (I) dan Cu (II) terbentuk, yaitu membuat (Cu⁺) cukup banyak pada larutan air, Cu²⁺ akan berada pada banyak jumlah banyak (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu⁺).   Disporpodionasi ini akan menjadi sempurna. Dilain pihak jika Cu⁺ dijaga sangat rendah (seperti pada zat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap). Cu²⁺ sangat kecil dan tembaga (I) menjadi mantap (Petrucci, 1987 :350)

Tembaga (Cu) adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa dan liat. Tembaga melebur pada 1038⁰C. karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu/ Cu²⁺), temabag tidak larut dalam asam klorida dan asam solfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga. (svehla, 1990 :229)

Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga (II) yang stabil dan mendominasi dalam larutannya. Dalam air, hamper semua garam tembaga (II) berwarna biru oleh karena warna ion kompleks koordinasi enam [Cu(H₂O)₆]²⁺. Reaaksi Ion Cu²⁺ dengan OH^- pada konsentrasi bergantung pada metodenya. Penambahan ion hidroksida ke dalam larutan tembaga (II) sulfat (0,1 – 0,5 M) secara bertetes dengan kecepatan 1 ml/menit menyebabkan terjadinya endapan gelatin putih biru muda dari garam tembaga (II) hidroksida sulfat, bukan endapan Cu(OH)₂   (Sugiarto, 2003 : 569)

Senyawa tembaga bersifat diamagnetic. Tembaga sulit teroksidasi superficial dalam udara kadang menghasilkan lapisan warna hijau hidroksida karbonat dan hidrokso sulfat dan SO_2, di atmosfer tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen. Kesetabilan relative kepro dan kepri di artikan dengan potensial Cu*=0,52 V dan Cu⁺=0,153 V. Kesetabilan Relatif tergantung pada sulfat anion dan ligan yang cukup beragam dengan pelarut/sifat fisik atom tetangganya dalam Kristal. Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan sebagainya dalam asam yang dihasilkan akuo hijau kebiruan yang ditulis [Cu(H₂O)₆]²⁺. Di antara berbagai Kristal hidratnya adalah sulfat biru CuSO₄.H₂Oyang paling lazim. CuSO₄.H₂O dapat di hidrasi  menjadi zat anhidrat yang berwarna putih. Penambahan ligan menyebabkan kompleks dengan pertukaran molekul air secara beurutan (Syukri, 1999 : 321).

3. Alat dan Bahan

• Alat

1.             Gelas Piala 25O ml

2.            Gelas ukur

3.            Corong

4.            Corong Buncher

5.            Batang pengaduk

6.            Kaca arloji

•   Bahan

1.             CuSO₄.5H₂O                          4.         (NH4)₂SO₄

2.            NH₄OH                                   5.         Alkohol 95%

3.            Eter                                        6.         Aquadest

4. Cara Kerja

1.     Tembaga (II) Ammonium Sulfat Hidrat

Ø  Ditimbang masing-masing5 gram CuSO₄.5H₂O dan (NH₄)₂SO₄

Ø  Dilarutkan dalam 12 ml air panas dalam gelas piala, kemudian ditutup dengan kaca arloji

Ø  Didinginkan, lalu disaringkristal yang terbentuk dan dikeringkan diudara terbukadiatas kertas saring

Ø  Di hitung Rendemen

2.    Tembaga (II) tetra amin Sulfat Hidrat

Ø  Ditimbang 6,25 gram CuSO₄.5H₂O, dan dihaluskan

Ø  Dilarutkan dengan 6 ml H₂O DAN 10 ML NH₄OH pekat

Ø  Ditambahkan 10 ml alcohol 95% sedikit demi sedikit

Ø  Didiamkan sebentar, kemudian dinginkan dalam penangas es.

Ø  Endapan disaring

Ø  Endapan dicuci dengan campuran NH₄OH pekat dengan alcohol

Ø  Kemudian dicuci dengan alcohol

Ø  Endapan ditimbang, dihitung rendemen

Pertanyaan

1. Apa tujuan pencucian dengan menggunakan eter?

2. Apa jenis garam yang dihasilkan dari percobaan ini ?

3. Bedakan antara garam kompleks dengan garam sederhana ?

jawab :

1. Pencucian di lakukan untuk menghilangkan unsur pengotor, eter digunakan karena pelarut dari garam ini

2. Garam kompleks, percobaan ini menghasilkan garam kompleks Tembaga (II) Ammonium Sulfat Hidrat dan garam kompleks Tembaga(II) Tetra Amin Sulfat Hidrat

3.  Perbedaan

   Garam kompleks : garam-garam yang memiliki ikatan koordinasi (garam yang dapat membentuk ion-ion dan salah satunya ion kompleks). Contoh dari garam kompleks ialah Cu(SO4)2(NH4)2.

    Garam sederhana :  senyawa atau ion positif basa dengan ion negative asam, misalnya natrium klorida (NaCl), ammonium klorida, dan natrium asetat. 

V. Hasil Pengamatan

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

No	Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
1.	Ditimbang CuSO4.5H2O dan     (NH4)2SO4	Massa CuSO4.5H2O = 5,00 gram; kristal berwarna biru muda      Masa (NH4)2SO4 = 5,00 gram; kristal berwarna putih
2.	Dilarutkan dalam 12 ml air panas
3.	Kristal disaring, dikeringkan, dan ditimbang	Warna kristal yang terbentuk = Biru Muda      Massa kristal yang terbentuk = 6,4913 gram

2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

No	Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
1.	Ditimbang CuSO4.5H2O	Massa CuSO4.5H2O = 6,25 gram
2.	Dilarutkan dalam H2O	Warna campuran = Biru Muda
3.	Ditambahkan NH4OH, kemudian ditambahkan sedikit demi sedikit alkohol	Warna larutan = Ungu Tua Warna endapan = Biru Muda
4.	Endapan disaring; dicuci dengan campuran larutan NH4OH dan alkohol	Warna endapan yang disaring = Biru Tua
5.	Endapan yang telah kering ditimbang	Massa endapan + kertas saring = 5,4280 gram

VI. Perhitungan

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

Diketahui :

·         Massa kertas saring     =  0,78 gram

·         Massa kristal total       = 6,4193 gram

·         m _{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}      = massa kristal total – massa kertas saring

= 6,4193 gram – 0,78 gram

= 5,64 gram

·         Massa CuSO₄.5H₂O    = Massa (NH₄)₂SO₄ = 5 gram

·         BM CuSO₄.5H₂O       = 249,54 g/mol

·         BM (NH₄)₂SO₄               = 132 g/mol

·         BM_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}    = 399,54 g/mol

Ditanya  : % rendemen...?

Penyelesaian :

·         Mol CuSO₄.5H₂O       = 5 g/ 249,54 g/mol = 0,02 mol

·         Mol (NH₄)₂SO₄           = 5 g/ 132 g/mol= 0,03 mol

CuSO₄.5H₂O   +    (NH₄)₂SO₄   →       CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

                      m :     0,02 mol                0,03 mol                           -

                      r   :     0,02 mol                0,02 mol                         0,02 mol

                      s   :        -                          0,01 mol                         0,02 mol

·         massa_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}            = mol_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O} x BM_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}

= 0,02 mol x 399,54 g/mol

= 7,99 gram

·         % rendemen       = (5,64 gram / 7,99 gram) x 100 %

                              =  70,5 %

2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

Diketahui :

·         Massa CuSO₄.5H₂O                   = 6,25 gram

·         Massa endapan total                   = 5,4280 gram

·         Massa Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O        = massa endapan  total – massa kertas saring

= 5,4280 gram – 1,55 gram

= 3,878 gram

• BM CuSO₄.5H₂O                   = 249,54 g/mol
• BM Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O        =  321,54 g/mol
•  V NH₃ 15 N                            = 10 mL

Ditanya  : % rendemen...?

Penyelesaian  :

• Mol CuSO₄.5H₂O       = 6,25 g / 249,54 g/mol = 0,025 mol

• Mol NH₃                      = 6,25 g / 321,54 g/mol = 0,015 mol

CuSO₄.5 H₂O    +       4NH₃      →        Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

                        m :     0,025 mol            0,15 mol                         -

r   :      0,025 mol            0,1 mol                        0,025 mol
s  :            -                      0,05 mol                      0,025 mol

• Massa_{Cu(NH3)4SO4.6H2O}    = mol_{Cu(NH3)4SO4.6H2O} x BM_{Cu(NH3)4SO4.6H2O}

= 0,025 mol x 321,54 g/mol

= 8,038 gram

·         % rendemen                = (3, 878 gram / 8,038 gram) x 100 %

= 48,24 %

VII. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pecobaan tentang Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat. Adapun tujuan percobaan ini yaitu untuk mempelajari pembuatan senyawa tersebut. Pada percobaan ini pertama praktikan membuat garam tembaga (II) ammonium sulfat berhidrat. Pada proses pembuatan garam ini, awalnya praktikan mencampurkan serbuk CuSO₄.5H₂O yang berwarna biru muda dan (NH₄)₂SO₄ yang berwarna biru muda dalam air panas. Air mempunyai momen dipol yang besar dan ditarik baik ke kation maupun anion untuk membentuk ion terhidrasi. Dari sifatnya tersebut maka digunakannya pelarut air karena baik CuSO₄.5H₂O  maupun (NH₄)₂SO₄ yang bereaksi dapat larut dalam air dan tetap berupa satu spesies ion. Hasil campuran ini membentuk larutan berwarna biru. Pewarnaan biru disini merupakan warna dari ion Cu²⁺ yang menjadi salah satu komponen pembentuk garam rangkap tersebut. Larutan segera ditutupi dengan kaca arloji sehingga dapat mencegah menguapnya beberapa ion yang diinginkan untuk dapat membentuk kristal monoklin sempurna. Pada percobaan ini didapatkan garam rangkap kupriammonium sulfat berupa kristal monoklin berwarna biru muda seberat 5,64 gram, dengan persen hasil (% rendemen) sebesar 70,5 %. Reaksi yang terjadi dalam pembuatan garam ini yaitu :

CuSO₄.5H₂O + (NH₄)₂SO₄ → CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

Berikutnya praktikan melakukan pembuatan garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat. Praktikan melarutkan serbuk CuSO₄.5H₂O yang berwarna biru dengan menggunakan larutan NH₃ pekat yang telah diencerkan dengan aquades, berupa larutan bening. Pencampuran ini dilakukan dalam lemari asam, karena akibat dari pencampuran ini menghasilkan gas yang berbau menyengat yang berasal dari larutan amonia pekat yang digunakan.  Dari hasil campuran ini, terbentuk larutan yang berwarna biru tua. Selanjutnya ke dalam campuran biru tua tersebut ditambahkan alkohol 95 % sedikit demi sedikit, hal ini bertujuan untuk mengurangi energi solvasi ion-ion sehingga pembentukan kristal dapat terjadi lebih sempurna. Praktikan menggunakan alkohol, karena alkohol merupakan pelarut yang baik untuk senyawa ionik, dimana alkohol sendiri memiliki tetapan dielektrik yang rendah. Setelah penambahan ini, campuran didiamkan. Endapan biru tua yang terbentuk kemudian disaring, lalu dicuci dengan campuran amonia pekat dan alkohol, kemudian dengan larutan alkohol. Pencucian dilakukan untuk memurnikan endapan kristal yang terbentuk dari pengotor-pengotor yang tidak diinginkan yang mungkin saja terdapat dalam garam yang terbentuk pada saat dilakukan penyaringan sebagian kristal tersebut ikut terbawa bersama filtrat. Terakhir endapan kristal dikeringkan, kemudian ditimbang. Praktikan memperoleh berat endapan kristal yang terbentuk sebanyak 3,878 gram, dengan persen hasil (% rendemen) sebesar 48,24 %. Reaksi yang terjadi pada saat pembentukan garam kompleks ini adalah:

CuSO₄.5H₂O+ 4NH₃ → Cu(NH₃)₄SO₄.5H₂O

VIII.  KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan diperoleh :

•     Massa kristal CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O adalah5,64 gram, kristal berwarna biru muda.

• % rendemen CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O adalah 70,5 %.

• Massa kristal Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O adalah 3,878 gram kristal berwarna biru tua.

• % rendeman Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O adalah 48,24 %.

IX. DAFTAR PUSTAKA

Chalid, Sri Yadial. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Jakarta : UIN Syarif

                        Hidayatullah.

Day & Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.

Harjadi. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar.Jakarta : PT. Gramedia.