Laporan Prak. Anor - Percobaan II

PERCOBAAN II

Sifat Kimia Senyawa Klor

I.                Tanggal : Selasa, 18 september 2012

II.      Tujuan

·         Mengetahui kelarutan dan stabilitas garam klorida

·         Mempelajari pembentukan kompleks logam transisi dengan ion klorida

III.    Dasar Teori

Unsur-unsur halogen dapat diidentifikasi warn adan sifatnya. Misalnya Cl: berupa gas kuning kehijauan pada suhu kamar, non-polar, kelarutan dalam air kecil dan larut dalam pelarut non-polar.

Semua halogen dapat mengoksidasi air menjadi gas O₂ dan bukan merupakan oksidator kuat. Larutan halogen tidak stabil karena cenderung mengalami auto-oksidasi atau auto-reduksi, proses ini disebut disporposionasi:

2 Cl_2(aq) + 2 H₂O  HClO_(aq) + 2HCl_(aq)

Pada reaksi tersebut Cl₂ mengalami reaksi reduksi dan reaksi oksidasi. Pemutih klorin (bleaching agent) mengandung larutan hipoklorit (NaOCl). Ion ClO merupakan suatu oksidator, daya oksidasinya sama dengan klorin namun ion ClO berbeda dengan Cl^- sebab asam hipoklorit, HclO adalah asam lemah dan ion ClO^- adalah basa yang cukup kuat.

Klor digunakan secara luas dalam pembuatan banyak produk sehari-hari. Klor digunakan untuk menghasilkan air minum yang aman hampir diseluruh dunia. Bahkan, kemasan air terkecilpun sudah terklorinasi. Klor juga digunakan secara besar-besaran pada proses pembuatan kertas, zat pewarna, tekstil, produk olahan minyak bumi, obat-obatan, antiseptik, intektisida, makanan, pelarut, cat, plastik, dan banyak produk lainnya.

Ion klorida membentuk endapan  dengan ion-ion Ag⁺, Pb⁺, dan Hg⁺ berperan sebagai igan dalam pembentukan kompleks yang diambil melalui perubahan warna dan melarutnya endapan atau padatan.

Kebanyakan klor diproduksi untuk digunakan dalam pembuatan senyawa klorin untuk sanitasi, pemutihan kertas, desinfektan dan proses tekstil. Lebih jauh lagi, klor digunakan untuk pembuatan klorat, kloroform, karbon tetrakorida dan ekstraksi brom.

Pemutih klorin (bleaching agent) mengandung larutan hipoklorit (NaOCl), ion ClO^- merupakan suatu oksidator, daya oksidasinya sama dengan klorin namun ion ClO^- berbeda dengan Cl^‑ sebab asam hipoklorit, HclO adalah asam lemah dan ion ClO^- adalah basa yang cukup kuat, sedangkan Cl^- mempunyai sifat netral dan merupakan basa konjugasi dari HCl kuat. Ion klorida membentuk endapan dengan ion-ion Ag⁺, Pb⁺, dan Hg^+, berperan sebagai ligan dalam pembentuka kompleks yang diamati melalui perubahan warna dan melarutnya endapan atau padatan.

IV.      Alat dan Bahan

Alat :

-          Pipet tetes

-          Rak tabung reaksi

-          Gelas ukur

-          Tabung reaksi

Bahan :

-          NaCl 0,1 M

-          AgNO₃ 0,1 M

-          NH₃ 6M

-          CuSO₄ 0,1 M

-          Lakmus merah biru

-          NaOCl 5% ( baycline)

-          NaOH 6 M

-          KI 0,1 M

-          KBr 0,1 M

-          n-heksana atau petroleum eter

-          HCl pekat

V.        Cara kerja

1.  Ion klorida (Cl^-)

a.    Kelarutan dan kestabilan garam klorida

1)    Dimasukan 1 mL NaCl + 1 mL AgNO₃ kedalam tabung reaksi

2)   Larutan diaduk, hingga meratadan ditambahkan sejumlah volume yang ditentukan.

3)   Diaduk campuran agar endapan yang terbentuk larut

4)   Ditambahkan HNO₃ 6M sedikit berlebih dan diaduk.

5)   Diamati perubahan yang terjadi.

b.    Kompleks logam transisi dengan ion Cl^-

1)    2 mL CuSO₄ 0,1 M + 2 Ml HCl pekat dimasukan kedalam tabung reaksi.

2)   Diencerkan campuran dengan 5  mL aquadest. Diamati apa yang terjadi.

3)   Ditambahkan 3 mL HCl pekat kedalam AgNO₃ 0,1 M

4)   Diaduk beberapa menit agar endapan larut kembali

5)   Dimasukan 1 mL NaCl + 1 mL AgNO_3, kedalam tabung reaksi

6)   Diencerkan campuran dengan 5 mL aqudest. Diamati yang terjadi.

2.  Ion Hipoklorit

a.    Reaksi Lakmus

1)    Diteteskan larutan NaOCl 5% pada kertas lakmus merah dan biru

2)   Diamati perubahan warnanya

b.    Reaksi dengan AgNO₂

1)    1 mL AgNO₃ 0,1 M + 3 mL NaOCl

2)   Diamati endapan yang terbentuk

3)   Ditambahkan HNO₃

4)   Dibandingkan dengan campuran NaOH 6M dengan AgNO₃

5)   Diamati perubahan yang terjadi

c.    Daya Oksidasi

1)    2mL KI 0,1 M dan 1 mL n-heksana ( dikerjakan diruang asam)

2)   Dimasukan kedalam tabung reaksi

3)   Ditambahkan beberapa tetes larutan NaOCl 5% sambil diaduk,

4)   Dicatat perubahan warna yang terjadi pada lapisan heksana

5)   Dihindari kelebihan NaOCl karena dapat menghilangkan warna I₂ yang terbentuk dan produk awal akna teroksidasi menjadi ClO^- terhadap larutan KI, KBr serta larutan yang telah diasamkan.

VI. Hasil Pengamatan

Ion Klor (Cl­^-)

1.                  Kelarutan dan stabilitas garam klorida

(i). NaCl + Ag₂SO₄ → AgCl ↓ + Na₂SO₄

Reaksi yang terjadi: Terbentuk endapan putih AgCl, endapan ini tidak larut dalam air. Tetapi larut dalam larutan kalium tiosulfat dan kalium sianida serta dalam ammonia encer.

(ii). Ditambahkan HNO₃

AgCl + HNO₃ → AgNO₃ ↓ + HCl

Reaksi yang terjadi: Terbentuk endapan berupa gumpalan berwarna abu-abu keunguan.

2.                  Kompleks logam transisi dengan ion Cl^-

(i). CuSO₄ + 2HCl → CuCl₂ + H₂SO₄

Reaksi yang terjadi: Larutan berwarna hijau muda

(ii). Reaksi  (i) ditambahkan H₂O

Reaksi yang terjadi: Larutan berwarna biru kehijauan yang bening karena larutan lebih encer.

(iii). Ag₂SO₄ + HCl → 2AgCl + H₂SO₄

Reaksi yang terjadi: Terbentuk endapan putih AgCl yang tidak larut dengan penambahan HCl.

(iv). NaCl + Ag₂SO₄ → 2AgCl + Na₂SO₄

Reaksi yang terjadi: Terbentuk endapan putih AgCl

(v). Reaksi (iv) ditambahkan H₂O

Reaksi yang terjadi: Endapan putih AgCl sedikit larut dengan penambahan H₂O

Ion Hipoklorit (ClO­­^-)

3.                  Lakmus

(i). NaClO + lakmus merah → Warna lakmus menjadi biru ( Basa )

4.                  Reaksi dengan Ag₂SO₄

(i). 2NaOCl + Ag₂SO₄ → 2AgCl + Na₂SO₄ + O₂

Reaksi yang terjadi: Terbentuk endapan putih susu

(ii). Reaksi (i) ditambahkan HNO₃

 2HNO₃ + 2NaOCl + Ag₂SO₄ → 2AgCl + 2NaNO₃ + H₂SO₄ + O₂

Reaksi yang terjadi: Terbentuk endapan berwarna putih kekuningan. Endapan sedikit larut karena HNO₃ hanya 2M

(iii). 2NaOH + Ag₂SO₄ → 2AgOH + Na₂SO₄

Reaksi yang terjadi: Terbentuk endapan coklat

(iv). Reaksi (iii) ditambahkan HNO₃

2HNO₃ + 2NaOH + Ag₂SO₄ → 2AgOH + 2NaNO₃ + H₂SO₄ + O₂

Reaksi yang terjadi: Terdapat endapan tetap berwarna coklat yang tidak larut karena HNO₃ hanya 10%

5.                  Daya oksidasi ion ClO^-

(i). KI + C₆H₁₂ + NaClO

Reaksi yang terjadi: Larutan terpisah menjadi dua. Lapisan yanga atas berwarna merah muda (pink), sedangkan yang bawah berwarna kuning

(ii). KBr + C₆H₁₂ + NaClO

Reaksi yang terjadi: Tidak terjadi perubahan warna, hanya terjadi pemisahan 2 lapisan dan terbentuk gelembung.

(iii). KI + C₆H₁₂ + HCl

Reaksi yang terjadi:  Lapisan atas berwarna ungu, dan lapisan bawah  berwarna merah darah

(iv). KBr + C₆H₁₂ + HCl

Reaksi yang terjadi:  Terbentuk tiga lapisan. Lapisan paling atas berwarna  kuning, lapisan tengah bening, dan lapisan bawah juga berwarna kuning

VII. Pembahasan

Pada percobaan kali ini dilakukan pengujian sifat – sifat dari senyawa klor.  Bahan-bahan yang digunakan adalah NaCl, NaOCl, dan HCl sebagai sampel.

Pada percobaan pertama adalah menguji kelarutan dan stabilitas garam klorida, dengan mereaksikan antara NaCl dengan Ag₂SO₄. Terbentuk endapan putih AgCl, endapan ini tidak larut dalam air. Tetapi larut dalam larutan kalium tiosulfat dan kalium sianida serta dalam ammonia encer. Setalah itu diteteskan kembali HNO₃ terbentuk endapan berupa gumpalan berwarna abu-abu keunguan.

NaCl + Ag₂SO₄ → AgCl ↓ + Na₂SO₄

AgCl + HNO₃ → AgNO₃ ↓ + HCl

Pada percobaan yang kedua adalah pembentukan kompleks logam transisi dengan ion Cl^-. Ion Cl^- dapat membentuk kompleks logam transisi. Ion kompleks memiliki ion logam dengan jumlah tertentu molekul-molekul atau ion-ion yang mengelilinginya. Asam adalah akseptor elektron molekul yang dapat menerima elektron dan basa adalah molekul yang memberikan elektron. Pencampuran CuSO₄ dengan HCl terjadi perubahan warna menjadi warna hijau muda, dan setelah ditambahkan aquades warna menjadi biru kehijauan. Hal ini disebabkan karena CuSO₄ sendiri dapat bereaksi dengan HCl membentuk asam sulfat dan tembaga diklorida sebagai hasil sampingnya. Asam sulfat inilah yang menyebabkan warna berubah menjadi biru kehijauan. Setelah ditambahkan kembali dengan aquadest (reaksi hidrolisis) warna berubah menjadi ke warna sebelumnya yaitu hijau bening. Hal ini disebabkan ketika asam sulfat dan tembaga diklorida ditambahkan dengan aquadest dapat membentuk tembaga sulfat kembali dengan asam klorida dan molekul air sebagai produk sampingnya. Sedangkan pencampuran Ag₂SO₄ dengan  HCl terbentuk endapan putih AgCl yang tidak larut dengan penambahan HCl.  Selanjutnya adalah pencampuran NaCl dengan Ag₂SO₄ terbentuk endapan putih AgCl. Setelah ditambahkan H₂O endapan putih AgCl sedikit larut dengan penambahan H₂O tersebut, tetapi tidak larut sempurna.

Percobaan yang ketiga adalah tes lakmus. Hal ini menunjukkan bahwa NaOCl (bayclean) adalah larutan yang bersifat basa, karena dapat merubah lakmus merah menjadi lakmus biru.

Percobaan keempat, adalah reaksi dengan Ag₂SO₄. Hasilnya ketika NaOCl ditambahkan Ag₂SO₄ terbentuk endapan berwarna putih susu dan reaksi berlangsung secara eksoterm karena pada dinding tabung reaksi terasa panas dan terdapat gelembung gas. Gas yang terbentuk adalah gas oksigen dari reaksi Ag₂SO₄ dengan NaOCl. Namun setelah ditambahkan larutan HNO₃ ke campuran pertama tersebut, terbentuk endapan berwarna putih kekuningan, endapan sedikit larut karena HNO₃ hanya 2M. Sedangkan saat tabung yang berisikan NaOH, direaksikan dengan Ag₂SO₄ terbentuk endapan berwarna coklat dan setelah direaksikan dengan HNO₃ endapan tetap berwarna coklat yang tidak larut karena HNO₃ hanya 10%.

(i). 2NaOCl + Ag₂SO₄ → 2AgCl + Na₂SO₄ + O₂

2HNO₃ + 2NaOCl + Ag₂SO₄ → 2AgCl + 2NaNO₃ + H₂SO₄ + O₂

(ii). 2NaOH + Ag₂SO₄ → 2AgOH + Na₂SO₄

2HNO₃ + 2NaOH + Ag₂SO₄ → 2AgOH + 2NaNO₃ + H₂SO₄ + O₂

Dan percobaan yang terakhir adalah daya oksidasi ion ClO^- dengan menggunakan KI dan C₆H₁₂. Ion ClO^- memiliki daya oksidasi yang besar karena merupakan oksidator kuat yang dapat larut dalam air dingin. Reaksi antara KI dengan NaOCl membentuk larutan yang terpisah menjadi dua. Lapisan yanga atas berwarna merah muda (pink), sedangkan yang bawah berwarna kuning. Ini merupakan hasil oksidasi antara KI dan NaOCl dan n-heksana berguna sebagai media oksidasi. Reaksi antara KBr dengan NaOCl tidak terjadi perubahan warna, hanya terjadi pemisahan 2 lapisan dan terbentuk gelembung. Hal ini terjadi karena daya oksidasi Br dan Cl hampir sama (tidak mengalami perubahan yang signifikan). Pada reaksi KI dan n-heksana dan diteteskan dengan HCl, reaksi membentuk larutan dengan dua lapisan yang atas berwarna ungu, dan lapisan bawah  berwarna merah darah. Dan pada reaksi KBr dengan n-heksana dan diteteskan HCl, reaksi membentuk tiga lapisan. Lapisan paling atas berwarna  kuning, lapisan tengah bening, dan lapisan bawah juga berwarna kuning. Penambahan HCl menyebabkan Br teroksidasi karena suasana berubah menjadi asam,sehingga daya oksidasi Cl meningkat.

VIII. Kesimpulan

1.      Pembentukan logam kompleks klor ditandai dengan perubahan warna.

2.      Natrium Hipoklorit (NaOCl) bersifat basa.

3.      Terbentuknya berbagai lapisan dalam larutan hasil reaksi disebabkan oleh perbedaan kepolaran, dan berat jenis tiap komponen larutan.

IX. Daftar Pustaka

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

2.      Vogel bag-1.1985.Buku teks analisis anorganik kualitatif. Jakarta : PT. Kalman media pusaka

3.      http://www.chem-is-try.org/ diakses pada tanggal 22 September 2012 pukul 21.31 WIB

4.      ml.scribd.com/doc/52577838/SIFAT-KIMIA-SENYAWA-KLOR

X. Pertanyaan

1.      Tuliskan contoh-contoh senyawa klor dengan bilangan oksidasi Cl (-1, 0, +1, +3, +4, +5, +7) dan sebutkan kegunaannya (jika ada)!

2.      Bagaimana cara membuat larutan pemutih NaOCl secara komersial? Tuliskan reaksinya!

3.      Bagaimana caranya zat pemutih dapat membuat pakaian menjadi kelihatan lebih putih?

Jawaban :

biloks	senyawa klor	Kegunaan
-1	NaCl	sebagai Bahan Tambahan Pangan
0	Cl2	untuk sanitasi, pemutihan kertas
1	NaOCl	Pemutih
5	NaOCl3	untuk membuat klorin dioksida
7	NaOCl4	sebagai campuran bom / peledak

1.                   

2.                  Larutan pemutih dapat dibuat dengan mereaksikan NaOH dengan gas klor (Cl₂), gas klor dilewatkan kedalam larutan dingin NaOH encer pada suhu dibawah 40^O C, jika suhu lebih dari 40^O C maka akan terbentuk natrium klorat (NaClO₃).

2NaOH + Cl₂                                   NaCl + NaOCl + H₂O

3.                  Zat pemutih bekerja dengan dua cara, yaitu:

a.       Mengubah molekul menjadi zat yang tidak mengandung kromofor atau masih mengandung kromofor yang tidak menyerap cahaya visible dengan cara memutuskan ikatan kimia kromofor oleh pemutih yang bersifat oksidator.

b.      Mengubah ikatan rangkap pada kromofor menjadi ikatan tunggal oleh pemutih yang bersifat reduktor. Pemutusan ikatan rangkap ini dapat megurangi kemampuan kromofor untuk menyerap sinar visible.