Upload
nurpiter-thiodoris
View
226
Download
13
Embed Size (px)
DESCRIPTION
yes
Citation preview
ANALISIS AIR KRISTAL
I. TUJUAN PERCOBAAN
Mahasiswa mampu menganalisis secara kualitaif dan kuantitatif suatu air kristal.
II. ALAT DAN BAHAN
Alat yang Digunakan
Tabung reaksi
Bunsen
Kaca arloji
Rak tabung reaksi
Cawan penguap
Krus porselin + tutup
Desikator
Segitiga dan kaki tiga
Penjepit kayu
Spatula
Bahan yang Digunakan
a. Identifikasi Hidrat
K2Cr2O7
BaCl2
Boraks
b. Reversibillitas Hidrat
CoCl2.x H2O
c. Deliquescence dan Efflorescence
Na2CO3.10 H2O CuSO4.5 H2O Kal(SO4)2.10 H2O CaCl2
d. Jumlah Air Kristal
CuCl2.x H2O
III. DASAR TEORI
Senyawa tertentu dengan wujud kristal mampu mengikat uap air yang
terdapat di udara. Ha ini disebabkan senyawa tersebut memiliki sifat higroskopis
(menyerap air). Walaupun dapat menyerap air, kristal senyawa tersebut tidak
berair karena molekul air dikililingi (dikurung) oleh kristal senyawa. Air yang
terdapat dalam kristal suatu senyawa di sebut air kristal. Senyawa atau zat padat
yang tidak mengandung air disebut anhidrat. Sedangkan senyawa yang
mengandung atau mengikat molekul air secara kimia sebagai bagian dari
kristalnya disebut senyawa hidrat, misalnya BaCl2.2H2O. Molekul air yang
terikat dalam hidrat hidrat tersebut disebut dengan air hidrat. Senyawa hidrat
disebut juga senyawa kristal, karena mengandung molekul air yang memiliki
ikatan hidrogen.Misalnya pada hidrat tembaga(II) sulfat pentahidrat,
CuSO4.5H2O. Antara molekul SO42- denganSO42- tersebut terjadi gaya tolak
menolak, begitu juga antara molekul Cu2+ dengan Cu2+ .Jadi molekul H2O
berfungsi sebagai penstabil gaya tolak menolak antara molekul sejenis itu.
Dengan daya molekul air pada kisi kristal, maka akan menyebabkan kristal itu
stabil sehingga kisi dalam yang terhidrat akan membentuk ikatan hidrogen.
Molekul air terikat secara kimia dalam senyawa sehingga molekul air bagian
dari kisi kristal. Senyawa yang demikian disebut air. Molekul air merupakan
bagian dari senyawa misalnya tembaga sulfat(II) pentahidrat yang ditulis sebagai
CuSO4.5H2O. Senyawa hidrat bisa mengikat satu sampai dua puluh molekul
air, maka akan membentuk kristal dekahedron yang beebentuk bujur sangkar,
dan senyawa ini disebut klatrat, yaitu senyawa yang besar antara molekul H2O
yang berikatan hidrogen yang mengurung molekul netral lainnya tanpa ukatan
berbentuk bujur sangkar. Melalui proses pemanasan, senyawa hidrat atau garam
hidrat bisa terurai menjadi senyawa anhidrat atau garam anhidrat dan uap air.
Artinya molekul air (air hidrat) terlepas dari ikatan dimana kehilangan air dari
hidrat ini terjadi dalam beberapa tahap membentuk suatu rangkaina juga dengan
molekul airnya. Molekul air yang terperangkap tersebut dapat bereaksi dengan
senyawa induk, seperti dalam molekul heksametilen tetra amin dan terjadi ikatan
hidrogen dengan H2O. Beberapa senyawa yang dikristalkan dari larutan airnya,
kristal ionnya akan membentk hidrat. Pada beberapa kasus molekul air
merupakan ligan yang terikat langsung pada ion logam. Air penghidratan dapat
dihilangkan dengan cara pemanasan, penghilangan air tersebut biasanya disertai
dengan perubahan struktur hablur. Sebagian bahan seperti protein dan silika
yang biasanya disebut zeolit akan kehilangan air apabila dipanaskan tanpa
perubahan besar dari strukturnya. Hidrat biasa terjadi pada zat padat ionik
seperti NaCl, H2SO4.Hal ini disebabkan karena pada strukturnya tidak stabil
dan untuk menstabilkannya diperlukan air (H2O).Melalui proses pemanasan,
senyawa hidrat akan menjadi senyawa anhidrat dan uap air. Artinya molekul air
terlepas dari ikatannya melalui beberapa tahap dan membentuk rangkaian yang
juga berstruktur kristal yang teratur dan mengandung sedikit air. Dengan
pemanasan terus-menerus semua molekul air hidrat akan terlepas. Namun jika
ini dibiarkan di udara terbuka maka menyerap molekul air dari udara secara
terus-menerus sampai molekul air dari udara terikat kembali secara sempurna
dan membentuk senyawa hidrat. Reaksi yang berlangsung adalah reversible
yaitu mengalami kesetimbangan.
Notasi H2O menyatakan jumlah molekul air dalam setiap molekul
hidrat, dan notasi n dapat berupa bilangan bulat maupun pecahan. Notasi ini
tidak menyatakan bagaimana molekul air terikat pada senyawa garam.Contoh
reaksi :
CuSO4.5H2O(s) ---------> CuSO4(s) + 5H2O
CuSO4 disebut anhidrat dari hidrat CuSO4.5H2O
Air hidrat mengandung air lebih sedikit. Air hidrat sering terlepas
ikatannya karena pemanasan. Jika kristal anhidrat tersebut dibiarkan di udara
terbuka ia akan menyerap air dari udara secara terus-menerus sampai pentahidrat
terbentuk. Kehilangan air dari hidrat terjadi beberapa tahap membentuk
rangkaian anhidrat yang membentuk struktural kristal yang teratur yang
mengandung air lebih sedikit. Untuk mengetahui bahwa semua air telah hilang
ialah sebagai berikut :
Memberikan pemanasan pada senyawa hidrat sehingga terjadi perubahan
wujud yaitu bubuk.
Terjadi perubahan warna tempat pemanasan akan kering dari air berbeda
senyawa hidratmya.Contoh : hidrat CuSO4.5H2O berwarna biru sedangkan
anhidrat CuSO4 berwarna putih. Jadi perubahan warna ini bisa kita jadikan
sebagai indikadi dari perubahan hidrat ke anhidrat atau sebaliknya.
Air Kristal yang terdapat pada senyawa, mempunyai jumlah tertentu dan
relatif mudah dihilangkan melalui pemanasan pada suhu diatas titik didih air.
Sebagai contoh adalah hidrat tembaga (II) klorida yang dapat diubah menjadi
tembaga (II) klorida melalui pemanasan pada suhu 100oC. Reaksi penghilangan
air kristal pada pemanas :
CuCl2.xH2O → CuCl2 + H2O
Reaksi diatas dikenal dengan reaksi dehidrasi. Pada dehidrasi, terjadi
perubahan Kristal dan warnanya. Perubahan ini juga bergantung pada
pemanasannya, apakah sempurna atau tidak. Sebagai contoh Kristal CoCl2.6H2O
bewarna merah, jika dipanaskan sampai CoCl2.6H2O akan bewarna violet, tetapi
jika dipanaskan sempurna dia akan berubah menjadi biru.
Adanya senyawa hidrat apabila diletakkan di udara terbuka akan
melepaskan air. Banyak air yang dilepaskan bergantung pada kelembapan
udara., makin besar makin sedikit air yang dilepaskan. Proses pelepasan air ini
disebut efflorescence, misalnya CoCl2.6H2O. tetapi ada juga senyawa yang bila
diletakkan di udara akan menyerap air dan mencair bila diletakkan lebih lama
lagi. Senyawa yang demikian disebut deliquescence, misalnya Kristal NaOH.
Tidak hanya air di udara, tetapi dapat juga menyerap air dari laruatan
sedemikian rupa sehingga larutan tersebut bebas air. Senyawa yang demikian
disebut desicant atau zat pengering. Jadi desicant menyerap air tidak hanya di
udara tetapi dilarutan juga.
Beberapa senyawa juga menghasilkan air pada saat pemanasan, tetapi
senyawa tersebut bukan senyawa hidrat yang sebenarnya. Air yang dihasilkan
tersebut merupakan proses penguraian dan bukan merupakan proses
penghilangan air melalui dehidrasi. Senyawa-senyawa organic terutama bersifat
tersebut diatas.
Penguraian dengan menghasilkan air, bukan merupakan proses
reversible. Penambahan air kedalam senyawa yang terurai tersebut, tidak akan
mengembalikan senyawa ke bentuk asalnya. Senyawa yang merupakan senyawa
hidrat yang sebenarnya, akan mengalami dehidrasi secara reversible.
Penambahan air kedalam CoCl anhidirida, akan menghasilkan CoCl.2H2O. Bila
cukup air yang ditambahkan, maka akan diperoleh larutan yang mengandung
hidrat ion Cu2+ .
Semua hidrat ionic larut dalam air dan dapat diperoleh kembali melalui
kristalisasi dan larutannya. Jumlah air yang terikat bergantung kepada cara
pembuatan hidrat tersebut.
Istilah-istilah penting dalam mempelajari air hidrat ini adalah sebagai berikut :
Garam anhidrat adalah garam yang telah mengalami kehilangan molekul air,
garam ini terbentuk dari penguraian garam hidrat yang dipanaskan.
Garam hidrat adalah garam yang mempunyai sejumlah tetap molekul air
dalam setiap molekulnya.
Persen komposisi adalah perbandingan massa air kristal terhadap massa
garam hidrat atau perbandingan massa air yang dibebaskan senyawa dalam
persen.
IV. KESELAMATAN KERJA
Jangan menyentuh Kristal langsung dengan tangan, gunakan spatula untuk
menaganinya.
V. LANGKAH KERJA
A. Identifikasi Hidrat
1. Memanaskan sejumlah air Kristal 0.5 gr di dalam tabung reaksi
2. Mencatat jika ada tetesan air di dinding tabung
3. Mencatat perubahan yang terjadi
4. Melarutkan dalam air (amati warna), jika perlu dipanaskan
B. Reversibilitas Hidrat
1. Memanaskan lebih kurang 0,3 gr, Kristal di dalam cawan penguapan
sampai warnanya berubah sempurna
2. Melarutkan residu dengan air di dalam cawan penguapan
3. Memanaskan larutan sampai mendidih dan kering
4. Mencatat perubahan warna
5. Membiarkan dan mencatat perubahan warna
C. Deliquescence dan Efflorescence
1. Memempatkan tiap Kristal berikut di kaca arloji yang terpisah
2. Meletakkan senyawa-senyawa tersebut ke cawan penguapan
3. Mencatat perubahan yang terjadi warna dan kelembapannya
4. Mengamati sample selama dilaboratorium
D. Jumlah Air Kristal
1. Membersihkan porselin krusibel dan tutupnya dengan HNO3 6M
2. Membilas dengan aquadest
3. Memanaskan krusibel beserta tutupnya di atas segitiga dan sampai
kemerahan selama 2 menit
4. Menimbang setelah dingin dengan ketelitian 0,001 gr
5. Memasukkan 1 gr sampel yang tidak diketahui ke dalam krusibel
6. Menimbang krusibel serta isinya
7. Meletakkan krusibel di segitiga dengan tutup yang jauh dari pusat,
panaskan lagi
8. Menunggu selama 10 menit, pusatkan lagi tutupnya dan dinginkan
9. Menimbang lagi sampai diperoleh berat konstan
10. Mengamati residu yang diperoleh, menambahkan air kedalam krusibel sampai 2/3 bagian terisi air
11. Bila residu tidak larut, maka panaskan perlahan-lahan VI. DATA PENGAMATAN
a. Identifikasi Hidrat
Zat Apakah terdapat H2O dalam
dinding
Warna Residu Apakah larut dalam air
Apakah mempunyai air kristal
K2Cr2O7 Tidak Ada Merah Kecokelatan Larut Tidak Ada
BaCl2 Ada Putih Larut Ada
Boraks (H3BO3)
Ada Putih Tidak Larut Ada
b. Reversibilitas Hidrat
Nama Zat
Warna Awal
Perubahan WarnaCoCl2
dipanaskanDitambah
airDididihkan Dikeringkan
CoCl2 Ungu Biru Ungu Biru Ungu
Beri kesimpulan dari pengamatan Anda !
Jawab :
Dari hasil pengamatan,warna awal CoCl2.x H2O adalah ungu, setelah dipanaskan
di dalam cawan penguapan warnanya berubah menjadi biru. Setelah dialrutkan
dengan air warnanya kembali menjadi warna ungu. Saat dipanaskan sampai
mendidih berubah warna menjadi biru, lama-kelamaan berubah menjadi ungu,
setelah kering berubah kembali menjadi biru.Hal ini menunjukkan reversibilitas
yaitu kembalinya ke bentuk asal (mengkristal,walaupun telah dilarutkan dan
dipanaskan.
Apakah dehidrasi dan hidrasi CoCl2, reversible?
Jawab :
Ya,karena kristal yang telah dipanaskan dan dilarutkan dengan air,lalu didihkan
hingga mengering,mengkristal dan kembali ke benrtuk asal (reversible).
c.Deliquescence dan Efflolrescence
Zat Pengamatan Kesimpulan
Na2Co3.10 H2O Mengering,melepaskan air Efflorescence
CuSo4.5 H2O Mengering,melepaskan air Efflorescence
Kal(SO4)2.10 H2O Mengering,melepaskan air Efflorescence
CaCl2 Mencair,menyerap air Deliquescence
d. Jumlah Air Kristal
Massa crusible + tutup : 52,5625 gram
Massa crucible + tutup + hidrat padat : 53,5625 gram
Massa crucible + tutup + residu : 53,1325 gram
Massa hidrat padat : 1 gram
Massa residu ( CoCl2 ) : 0,57 gram
Mol residu ( CoCl2 ) (a) : 4,38 mol
Massa H2O yang hilang : 0,43 gram
Mol H2O yang hilang (b) : 0,0238 gram
Jumlah air Kristal ( perbandingan a:b ) : 5,448
Rumus molekul dari hidrat : CoCl2.5H2O
VII. PERHITUNGAN
Diketahui:
Massa crucible + tutup : 52,5625 gram
Massa crucible + tutup + Hidrat padat : 53,5625 gram
Massa crucible + tutup + residu ( CoCl2 ) : 53,1325 gram
Jawaban:
Massa hidrat padat ( B – A )
= 53,5625 gram – 52,5625 gram
= 1,00 gram
Massa residu ( C – A )
= 53,1325 gram – 52,5625 gram
= 0,57 gram
Massa H2O yang hilang
= massa hidrat padat - massa residu
= 1,00 gram – 0,57 gram
= 0,43 gram
% H2O = 0,43 gr x 100 %
1 gr
= 43%
BM COCl2 = Ar Co + 2Ar Cl
= 59 + (2 x 35,5)
= 130 gr/mol
mol residu (CoCl2) = massa residu ( CoCl2 )
BM CoCl2
= 0,57 gr
130 gr/mol
= 4,38 mol
mol H2O yang hilang = massa H2O yang hilang
BM H2O
= 0,43 gr
18 gr/mol
= 0,0238 mol
Jumlah air Kristal : CoCl2.x H2O → CoCl2+x H2O
Mol CoCl2. . xH2O = mol CoCl2
gram CoCl2.x H2O = gram CoCl2
BM CoCl2.x H2O BM CoCl2
1 gr = 0,57 gr
(130 + 18 ) gr/mol 130 gr/mol
130 = 0,57gr ( 130 + 18x )gr/mol
130 = ( 74,1 + 10,26 x )
130 – 74,1 = 10,26 x
55,9 = 10,26 x
x = 55,9
10,26
x = 55,9
10,26
x = 5,448
Rumus molekul CoCl2.5H2O
% kesalahan = H2O teori H2O - praktik x100
H2O teori
= 6 – 5,448 x 100%
6
= 0,552 x 100 %
6
= 9,2 %
VIII. PERTANYAAN
1. Tuliskan macam-macam air Kristal ?
Jawab :
- Hidratasi adalah air yang oleh ion-ion dalam Kristal dan berbentuk
H2O
- Konstitusi adalah air yang merupakan bagian mol zat padat tetapi
tidak berbentuk H2O
2. Tuliskan 10 zat yang mengandung air Kristal?
Jawab :
- CaCl2
- Kal(SO4)2
- NaOH
- CuCl2
- CaSO4
- CoCl2
- BaCl2
- Boraks
- Na2Co3 , dan
- CuSO4
IX. ANALISA DATA
Pada percobaan ini,dilakukan pengkajian terhadap air kristal secara
kualitatif dan secara kuantitatif.pengkajian secara kualitatif sebanyak tiga cara
yaitu identifikasi hidrat,reversibilitas hidrat,penentuan efflorescence dan
deliquescence sedang secara kuantitatif hanya satu cara yaitu penentuan jumlah
air kristal.
Pada tahap mengidentifikasi hidrat,didapat bahwa zat yang terdapat H2O
dan mempunyai air kristal hanya BaCl2 dan boraks.Pada tahap reversibilitas
hidrat,setelah dilakukan percobaan zat CaCl2.xH2O merupakan zat yang
reversible karena ketika dipanaskan zat berubah menjadi biru dan kembali
menjadi ungu(warna awal) saat dikeringkan. Pada tahap penentuan efflorescence
dan deliquescence,dari empat zat yang dicoba ada tiga yang merupakan
efflorescence yakni NaCO3.10H2O,CuSO4.5H2O,dan Kal(SO4)2- dan satu zat
lainnya yaitu cacl2 termasuk deliquescence. Pada tahap penentuan jumlah air
kristal,perhitungan membutuhkan ketelitian. Penentuan ini dimulai dengan
penimbangan cruisible yang kosong,setelah itu penimbangan crusible dengan
hidrat padat di dalamnya,hingga dilakukan proses perhitungan dan didapat
rumus molekul berupa CoCl.5H2O dengan persen kesalahan 9,2 %. Hal ini bisa
terjadi karena ketidaktelitian saat menimbang sampel dan ketidakakuratan
timbangan yang digunakan.
X. KESIMPULAN
1. Deliquescence adalah senyawa yang bila diletakkan di udara akan
menyerap air dan mencair bila diletakkan lebih lama lagi.
Contoh : CaCl2
2. Efflorescence adalah larutan atau senyawa yang melepaskan air, dengan
ditandai dengan pengurangan berat
Contoh : Na2Co3.10 H2O, CuSO4.5 H2O, Kal(SO4)2.10 H2O
3. BaCl2 dan boraks mempunyai air Kristal itu dapat dibuktikan dari hasil
pengamatan. Saat dipanaskan BaCl2 langsung menggumpal, dan terdapat
tetesan air di dinding tabung dan Boraks saat dipanaskan lama kelamaan
zat menggumpal dan terdapat tetesan air di dinding tabung.
4. Reaksi reversibel adalah reaksi yang dapat berubah kembali dari produk
menjadi reaktan.
Contoh : CoCl2.x H2O
5. Perhitungan dari hasil praktek :
- % H2O dalam residu = 43 %
- Jumlah air Kristal = 5,448
- Rumus molekul dari hidrat = CoCl2.5 H2O
- % kesalahan = 9,2%
DAFTAR PUSTAKA
http://www.chem-is-try.org
http://journal.um.ac.id/index.php/mipa/article/view/905
randi – mahardika .blogspot.com/2010/06/laporan-praktikum-analisa-air-kristal.html
jobsheeet praktikum kimia terapan .teknik energi.politeknik negeri sriwijaya-2013
GAMBAR ALAT
segitiga krus porselin dan tutup
spatula
rak tabung reaksi bunsen
kaca arloji
tabung reaksi
desikator penjepit kayu