TEMBAGA (II) AMMONIUM BERHIDRAT DAN TEMBAGA (II) TETRA AMIN SULFATBERHIDRAT
I. TUJUAN
• Mempelajari pembuatan tembaga(II) ammonium sulfat berhidrat dan tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat.
II. DASAR TEORI
Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu+ mengalami disproporsionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu (I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai pada keadaan bagaimana Cu (I) dan Cu (II) terbentuk, yaitu membuat (Cu+) cukup banyak pada larutan air, Cu+ akan berada pada banyak jumlah (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu+). Disproporsionasi ini akan menjadi sempurna. Di lain 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 di tempa dan liat. Tembaga melebur pada 1038oC. Karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu / Cu+), tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat 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, hampir semua garam tembaga (II) berwarna biru oleh karena warna ion kompleks koordinasi enam [Cu(H2O)6]2+. Reaksi ion Cu+ dengan OH- pada berbagai 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 biru muda dari garam tembaga (II) hidroksida sulfat, bukan endapan Cu(OH)2 (Sugiarto, 2003 : 569).
Senyawa tembaga bersifat diamagnetik. Tembaga sulfit teroksidasi superficial dalam udara kadang menghasilkan lapisan warna hijau hidroksida karbonat dan hidrokso sulfat dan SO2. Di atmosfer tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen. Kestabilan relatif kepro dan kopri diartikan dengan potensial Cu*= 0,52 V dan Cu+ = 0,153 V. Kestabilan 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 dituliskan [Cu(H2O)6]2+. Diantara berbagai kristal hidratnya adalah sulfat hidratnya adalah sulfat biru CuSO4.5H2O yang paling lazim. CuSO4.5H2O dapat dihidrasi menjadi zat anhidrat yang berwarna putih. Penambahan ligan menyebabkan kompleks dengan pertukaran molekul air secara berurutan (Syukri, 1999 : 321).
III. ALAT DAN BAHAN
Alat:
• Gelas beker 50 mL
• Batang pengaduk
• Kaca arloji
• Corong
• Kertas saring
• Gelas ukur
• Pipet tetes
• Mortar dan alu
Bahan:
• Aquadest
• CuSO4 serbuk
• NH4OH pekat
• Alcohol 96 %
IV. CARA KERJA
V. HASIL PENGAMATAN
1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
1. Ditimbang CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4 :
Massa CuSO4.5H2O = 5 gram; ristal berwarna biru muda.
Massa (NH4)2SO4 = 5 gram; kristal berwarna hijau muda.
2. Kristal disaring, dikeringkan dan ditimbang.
Warna kristal yang terbentuk biru muda.
Massa kristal yang terbentuk = 72,157 gram.
Massa kertas saring = 0,820 gram.
2. Pembuatan Tembaga (II) Tetraamin Sulfat Hidrat Cu(NH3)4SO4.6H2O
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 dan endapan biru tua.
4. Endapan disaring, dicuci dengan campuran larutan NH4OH dan alkohol.
Warna endapan yang disaring biru tua.
Massa kertas saring = 0,95 gram.
5. Endapan yang telah kering ditimbang.
Massa endapan + kertas saring = 52,608 gram.
VI.
PERHITUNGAN
1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
Diketahui :
·
Massa kertas saring =
0,820 gram
·
Massa kristal total =
7,334 gram
·
m CuSO4(NH4)2SO4.6H2O = massa kristal total – massa
kertas saring
= 7,334 gram – 0,820gram
= 6,514 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 = massa CuSO4.5H2O /BM CuSO4.5H2O
= 5 gram/249,54 g mol-1
= 0,02 mol
·
Mol (NH4)2SO4 = massa (NH4)2SO4 / BM (NH4)2SO4
= 5 gram/132 g mol-1
= 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
% Rendeman = massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
perc/ massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O teori x 100%
= 7,334
gram/7,99 gram x 100%
= 91,78%
2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH3)4SO4.6H2O
Diketahui :
·
Massa CuSO4.5H2O = 6,25 gram
·
Massa kertas saring = 0,95 gr
·
Massa Cu(NH3)4SO4.6H2O = Massa CuSO4.5H2O – massa kertas saring
= 6,52 gram – 0,52 gram
= 5,3 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 = massa CuSO4.5H2O/BM CuSO4.5H2O
= 6,25 gram/249,54 gram
= 0,025 mol
· Mol NH3 =
N NH3 x V NH3
= 15 x 10
= 150 mmol = 0,15 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 = CuSO4(NH4)2SO4.6H2O perc / massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O teori x 100%
= 5,3 gram / 8,038 gram x 100%
= 66%
VII. PEMBAHASAN
Pada
praktikum kali ini dilakukan pecobaan tentang Tembaga (II) Ammonium
Berhidrat dan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat. 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 hijau 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 hijau kekuningan. Warna hijau kekuningan tersebut terjadi sebagai akibat
campuran yang kurang sempurna (heterogen), berdasarkan literatur warna endapan yang terbentuk
adalah warna biru yang homogen, 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 73,337 gram, dimana berat kertas saringnya yaitu 0,820 gram, sehingga berat kristal monoklin yang sesungguhnya adalah 72,517 gram dengan rendemen 91%. Reaksi yang terjadi dalam pembuatan garam ini yaitu :
CuSO4.5H2O + (NH4)2SO4 → CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
Berikutnya adalah dilakukan 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 52,608 gram, dimana berat kertas saringnya yaitu 0,95 gram dengan rendemen 66%, sehinggah sebesar 51,658 gram. Reaksi yang terjadi pada saat
pembentukan garam kompleks ini adalah:
CuSO4.5H2O+ 4NH3 → Cu(NH3)4SO4.5H2O
VIII. KESIMPULAN1. Massa kristal CuSO4(NH4)2SO4.6H2O adalah 72,517 gram, kristal berwarna biru muda.
2. Massa kertas saringnya adalah 0,820 gram.
3. Massa kristal Cu(NH3)4SO4.6H2O adalah 51,658 gram, kristal berwarna biru tua.
4. Massa kertas saringnya adalah 0,95 gram.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Chalid, Sri Yadial. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Jakarta : UIN Syarif Hidayatullah
Hariyadi. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar.Jakarta : PT. Gramedia.
Day & Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima.Jakarta : Erlangga.
www.blogspot.com/2012/07/tembaga-ii-ammonium-berhidrat-dan.html
http://indonesiaindonesia.com/f/94300-bab-4-materi-benda-zat/
XI. lampiran
pertanyaan :
1.
Apa tujuan pencucian dengan menggunakan eter?
2.
Apa jenis garam yang dihasilkan dari percobaan
ini?
3.
Bedakan antara garam-garam kompleks dengan
garam sederhana?
Jawab :
1.
Eter digunakan bertujuan untuk dapat
melarutkan senyawa/molekul-molekul pengotor agar didapat kristal garam kompleks
berhidrat yang murni.
2.
Garam yang dihasilkan merupakan garam
kompleks. Dimana Tembaga (II) Amonium Sulfat Berhidrat merupakan ligan yang
mengikat pada atom pusat H2O.
3.
Garam sederhana adalah garam yang tersusun dan
ion positip logam (termasuk NH4) dengan ion sisa asam.
Contohnya: NaCI, K2SO4 dan FeCl3
Contohnya: NaCI, K2SO4 dan FeCl3
Garam kompleks adalah garam yang melibatkan
unsur transisi / gd B. kompleks ini tersusun atas atom pusat (logam transisi)
yang dikelilingi oleh sejumlah anion atau molekul netral Anion atau molekul
netral yang mengelilingi atom pusat itu disebut ligan.
Contohnya : K4[Fe(CN)6]
dengan nama kalium heksa siano ferat (II), K3[Fe(CN)6]
dengan nama kalium heksa siano ferat (III) dan [Ag(NH3)2]Cl
dengan nama diamin perak (I) clorida.
Pada garam ini ada yang merupakan ion
sederhana dan ada yang disebut ion komplek, misalnya pada K4[Fe(CN)6]
terdiri dari K+ dan [Fe(CN)6)4-.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar