TEMBAGA (II) AMMONIUM BERHIDRAT DAN TEMBAGA (II) TETRAAMIN SULFAT BERHIDRAT

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK

TEMBAGA (II) AMMONIUM BERHIDRAT

DAN TEMBAGA (II) TETRAAMIN SULFAT BERHIDRAT 

 (download at http://www.4shared.com/office/WhM7MZbI/Percobaan_VIII_TEMBAGA__II__AM.html?)

 

Disusun Oleh :

Ali Panca

Kimia 3-A

1110096000028

Kelompok 5

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2011

PERCOBAAN VIII

TEMBAGA (II) AMMONIUM BERHIDRAT

DAN TEMBAGA (II) TETRAAMIN SULFAT BERHIDRAT

Rabu, 16 November 2011

I.          TUJUAN

·         Mempelajari pembuatan tembaga(II) ammonium sulfat berhidrat dan tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat.

II.       DASAR TEORI

Phull, 1981, dan Fuithlerr, 1981, menuliskan teori mekanisme terbentuknya deposit senyawa garam yang mayoritas komposisinya adalah kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Turnbull, 1993, La Que dan May, 1982, menerangkan bahwa senyawa garam yang terbentuk, dinamakan calcareous, dapat mengurangi kebutuhan arus.

Zat padat dapat dibedakan antara zat padat kristal dan amorf. Dalam kristal, atom atau molekul penyusun memiliki struktur tetap (tetapi dalam amorf tidak) dan titik leburnya pasti. Zat padat memiliki volume dan bentuk tetap. Ini disebabkan karena molekul-molekul dalam zat padat menduduki tempat yang gelap dalam kristal. Molekul-molekul zat padat juga mengalami gerakan namun sangat terbatas.

Logam tembaga merupakan logam merah muda yang lunak, dapat ditempa dan liat. Tembaga dapat melebur pada suhu 1038^oC. Karena potensial elektrodanya positif (+ 0,34 V) untuk pasangan Cu / Cu²⁺ tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen tembaga bisa larut. Kebanyakan senyawa Cu(I) sangat mudah teroksidasi menjadi Cu(II). Namun osidasi selanjutnya menjadi Cu(II) adalah sulit. Terdapat kimiawi larutan Cu²⁺ yang dikenal baik dan sejumlah besar garam berbagai anion didapatkan banyak diantaranya larut dalam air, menambah perbendaharaan kompleks sulfat biru, CuSO₄.5H₂O yang paling dikenal. Senyawa ini dapat terhidrasi membentuk anhidrat yang benar–benar putih. Penambahan ligan terhadap larutan akan menyebabkan pembentukan ion kompleks dengan pertukaran molekul air secara berurutan.

Suatu garam yang terbentuk lewat kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu disebut garam rangkap. Sedangkan garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks dikenal sebagai senyawa koordinasi atau garam kompleks, misalnya heksamminkobalt(III) kloroda Co(NH₃)₆Cl₃ dan kalium heksasianoferat(III) K₃Fe(CN)₆. Bila suatu kompleks dilarutkan, akan terjadi pengionan atau disosiasi, sehingga akhirnya terbentuk kesetimbangan antara kompleks yang tersisa (tidak berdisosiasi), komponen-komponennya misalnya :

Ag(NH₃)²⁺ Ag⁺ + 2NH₃

Suatu zat cair jika didinginkan, terjadi gerakan translasi molekul-molekul menjadi lebih kecil dan gaya tarik molekul-molekul makin besar hingga setelah mengkristal molekul mempunyai kedudukan tertentu dalam kristal. Panas yang terbentuk pada kristalisasi disebut panas pengkristalan. Selama pengkristalan terjadi kesetimbangan dan akan turun lagi saat pengkristalan selesai.

Salah satu contoh garam rangkap yaitu FeSO₄(NH₄)SO₄.6H_2­­O dan K₂SO₄Al₂(SO₄)₃.24H₂O. Dalam larutan, garam ini merupakan campuran rupa-rupa ion sederhana yang akan mengion jika dilarutkan lagi. Jadi, jelas berbeda dengan garam kompleks yang menghasilkan ion-ion kompleks dalam larutan. Semua garam-garam tersebut terbentuk melalui pencampuran (larutan pekat panas dari komponen sulfat), lalu didinginkan. Kristal-kristal alumi, yang mengendap akibat kelarutannya rendah dalam air dingin, dapat dimurnikan lewat kristalisasi karena kelarutannya meningkat secara mencolok dengan meningkatnya suhu. Kristal-kristalnya biasanya berbentuk oktahedral.

Proses pembentukan dari garam rangkap terjadi apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul tertentu. Garam-garam itu memiliki struktur tersendiri dan tidak harus sama dengan struktur garam komponennya. Kompleks ialah suatu satuan baru yang terbentuk dari satuan-satuan yang dapat berdiri sendiri, tetapi membentuk ikatan baru dalam kompleks itu. Dalam hal ini, kompleks yang terbentuk masing-masing berisi sebuah komponen, tetapi ada pula yang terjadi dari lebih banyak komponen seperti kompleks [Pt(NH₃)₂Cl₄] dan [Pt(NH₃)Cl₃]. Contoh dari garam rangkap adalah garam alumia, KAI(SO₄)₂.12H₂O dan feroammonium sulfat, Fe(NH₃)₂(SO₄).6H₂O.

Garam rangkap dalam larutan akan terionisasi menjadi ion-ion komponennya. Garam kompleks berbeda dengan garam rangkap. Salah satu tipe reaksi kimia yang dapat merupakan dasar penetapan titrimetri, mencakup pembentukan kompleks atau ion kompleks yang larut namun sedikit sekali terdisosiasi. Satu contoh adalah reaksi ion perak dengan ion sianida untuk membentuk ion kompleks Ag(CN)₂^- yang sangat stabil.

Kedua garam ini mempunyai struktur yang berbeda. Pembuatan garam ini sangat sederhana yaitu melalui pendinginan larutana pekat yang mengandung ion Cu²⁺, ion ammonium dan sulfat. Bentuk kristalnya seperti monoklin dengan rumus molekul Cu(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O atau CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O, empat dari enam molekul airnya merupakan ion tembaga(II) hidrat, Cu(H₂O)₄²⁺ sehingga rumusnya dapat ditulis dengan Cu(H₂O)₄(NH₄)₂.2H₂O.

Pada garam tetra amin yang rekristalisasinya dari larutan ammonium pekat, empat molekul NH₃ akan menggantikan molekul H₂O pada ion tembaga (II). Kristalnya juga mengandung Cu(NH₃)₄²⁺ dan SO₄^2-. Sehingga rumus molekulnya adalah Cu(NH₃).4SOH₂O.

III.    ALAT & BAHAN

1.      Alat :

·         Gelas piala

·         Gelas ukur                                

·         Neraca            

·         Penanggas air

·         Pipet tetes

·         Pipet volume

·         Kertas saring

·         Corong

·         Kaca arloji

·         Lumpang

·         Batang pengaduk

·         Labu erlenmeyer

2.      Bahan :

·         CuSO₄.5H₂O

·         NH₄OH pekat

·         (NH₄)₂SO₄

·         Alkohol 95%

·         Aquades

IV. PROSEDUR KERJA

1. Tembaga (II) Ammonium Sufat Hidrat

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

 

                                                                       

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

Didinginkan, lalu disaring Kristal yang terbentuk dan dikeringkan diudara terbuka diatas kertas saring

Rendemen dihitung

 

2. Tembaga (II) tetra amin Sulfat Hidrat

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

Endapan ditimbang, dihitung rendemen.

 

                                                                                                                 

Didiamkan sebentar, kemudian didinginkan dalam penanggas es.

Endapan disaring

Dilarutkan dengan 6 ml H2O dan 10 ml NH4OH pekat.

Ditambahkan 10 ml alkohol 95% sedikit demi sedikit.

Endapan dicuci dengan campuran NH4OH pekat dengan alkohol

Kemudian dicuci dengan alkohol.

 

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 = 5,0 gram; kristal berwarna biru muda. massa (NH4)2SO4 = 5,0 gram; kristal berwarna hijau muda.
2.	Dilarutkan dalam 12 ml air panas	larutan berubah warna menjadi hijau kekuningan dan terdapat endapan kristalin.
3.	Kristal disaring, dikeringkan, dan ditimbang.	Kristal yang terbentuk berwarna hijau kekuningan. Massa kristal yang terbentuk = 2,86 gram (belum dikurang massa kertas saring)

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	Terbentuk campuran berwarna biru
3.	Ditambahkan NH4OH, kemudian ditambahkan sedikit demi sedikit alkohol	Warna larutan dan endapan menjadi biru tua
4.	Endapan disaring; dicuci dengan campuran larutan NH4OH dan alkohol.	endapan yang disaring berwarna biru tua.
5.	Endapan yang telah kering ditimbang.	massa endapan = 5,52 gram (belum dikurang massa kertas saring)

VI. PERHITUNGAN

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

Diketahui :

·         Massa kertas saring     = 0,36 gram

·         Massa kristal total       = 2,86 gram

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

= 2,86 gram – 0,36 gram

= 2,5 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       =

·         Mol (NH₄)₂SO₄           =

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    =

=

= 31,29 %

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

Diketahui :

·         Massa CuSO₄.5H₂O               = 6,25 gram

·         Massa Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O    = 5,52 gram – massa kertas saring

= 5,52 gram – 0,32 gram

= 5,2 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       =

·         Mol NH₃                      =

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                            =

=

= 64,69 %

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 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 hijau kekuningan seberat 2,5 gram, dengan persen hasil (% rendemen) sebesar 31,29%. 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 5,2 gram, dengan persen hasil (% rendemen) sebesar 64,69 %. 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 adalah 2,5 gram, kristal berwarna hijau kekuningan.

§    % rendemen CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O adalah 31,29 %

§    Massa kristal Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O adalah 5,2 gram, kristal berwarna biru tua.

§    % rendeman Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O adalah 64,69 %

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.

http://id.wikipedia.org/wiki/Eter diakses 15 November 2011 20.50

X. LAMPIRAN

10.1 Pertanyaan

1.  Apa tujuan pencucian dengan menggunakan eter?

Pencucian endapan kristal pada pembuatan garam kompleks bertujuan untuk melarutkan alkohol maupun senyawa organik yang masih terkandung dalam kristal garam.

2.    Apa jenis garam yang dihasilkan dari percobaan ini ?

Garam yang dihasilkan dalam percobaan ini ada dua jenis :

-          Pertama garam rangkap (sederhana) yaitu garam tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O.

-          Kedua garam kompleks yaitu garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat Cu(NH₃)₄SO₄.5H₂O.

3.    Bedakan antara garam kompleks dengan garam sederhana?

Garam kompleks adalah garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks.

Garam sederhana (rangkap) adalah Suatu garam yang terbentuk lewat kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu.

10.2 Gambar

 

Gambar 1. Endapan Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O (kiri); Endapan CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O (tengah); Endapan Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O dan Endapan CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O siap ditimbang (kanan).