LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK PERCOBAAN PERCOB AAN I ION KOMPLEKS KARBON KARBONATOTETRAMINKONA ATOTETRAMINKONALT LT (III)
Disusun oleh : Nama
: Zimon Pereiz
NIM
: 09/285043/PA/12853
Fakultas/Prodi : MIPA/Kimia Kelompok
: 22
Hari/Tang Hari /Tanggal gal
: Selas Selasa, a, 27 Mar Maret et 2012
Asisten
: Adhi Dwi Hatmanto
LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2012
ION KOMPLEKS TETRAAMINKARBONATOKOBALT (III)
ZIMON PEREIZ 09/285043/PA/12853
INTISARI
Telah dilakukan percobaan Ion Kompleks Karbonatotetraaminkobalt (III), yang bertujuan untuk mempelajari cara pembuatan, cara pemurnian dan karakterisasi ion kompleks Co(NH3)4CO3.
Percobaan yang dilakukan yaitu membuat senyawa kompleks [Co(NH 3)4CO3]NO3 serta karakterisasi hasil. Dalam percobaan ini ion kompleks [Co(NH 3)4CO3]+ dibuat dari senyawa asal garam kobalt, Co(NO3)2.6H2O. Apabila dilarutkan dalam air garam ini akan ada dalam bentuk ion kompleks [Co(H2O)6]2+ dan ion NO3-. Pada prinsipnya pembuatan ion kompleks tersebut melibatkan proses penggantian ligan H2O dengan ligan NH 3 yang diikuti dengan oksidasi atom pusat dari Co 2+ menjadi Co3+. Pembuatan ion kompleks [Co(NH 3)4CO3]+ ini dilakukan dengan mereaksikan Co(NO 3)2.6H2O, NH4OH dan NH4CO3 dalam medium air diikuti oksodasi dengan H2O2. Percobaan berikutnya yaitu tentang karakterisasi hasil menggunakan metode konduktometri. Konduktometri merupakan metode analisis kimia yang didasarkan pada daya hantar listrik suatu larutan analat. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar.
Dari hasil percobaan sendiri diperoleh berat Co(NH 3)4CO3 sebesar 1.03 gram, dengan rendemen hasil sebesar 21,2%. Sedangkan konduktivitas dari senyawa hasil adalah sebesar 209,77.
Kata kunci : kompleks, kobalt, H 2O2, konduktometri, dan karbonatotetraminkobalt.
ION KOMPLEKS TETRAAMINKARBONATOKOBALT (III) I.
TUJUAN PERCONAAN
Mempelajari cara pembuatan, cara pemurnian, dan karakterisasi ion kompleks [Co(NH3)4CO3] .
II.
LANDASAN TEORI
Senyawa Koordinasi adalah senyawa yang terbentuk dari ion sederhana (kation maupun anion) serta ion kompleks. Unsur transisi periode keempat dapat membentuk berbagai
jenis ion
kompleks. Ion
kompleks terdiri
dari kation
logam
transisi dan ligan. Ligan adalah molekul atau ion yang terikat pada kation logam transisi. Interaksi antara kation logam transisi dengan ligan merupakan reaksi asam basa Lewis. Menurut Lewis, ligan merupakan basa Lewis yang berperan sebagai spesi pendonor (donator) elektron. Sementara itu,kation logam transisi merupakan asam Lewis yang berperan sebagai spesi penerima (akseptor) elektron. Dengan demikian, terjadi ikatankovalen koordinasi (datif) antara ligan dengan kation logam transisipada proses
pembentukan ion
kompleks. Kation
logam
transisikekurangan
elektron,
sedangkan ligan memiliki sekurangnya sepasang elektron bebas (PEB). Beberapa contoh molekul yang dapat berperan sebagai ligan adalah H 2O, NH3, CO, dan ion Cl(Atmojo, 2011) .
Suatu ion kompleks didefinisikan sebagai ion yang tersusun dari atom pusat yang mengikat secara koordinasi sejumlah ion atau molekul netral. Ion atau molekul netral sebagai spesies terikat pada atom pusat dalam suatu ion kompleks biasanya dinamakan ”ligan”. Spesies ini memiliki satu pasang atau lebih elektron bebas dan berperan
sebagai
donor
pasangan
elektron
pada
pembentukan
ikatan
koordinasi(Anonim, 2010).
Dalam Pelaksanaan analisis anorganik kualitatif, banyak digunakan reaksireaksi yang menghasilkan pembentukan kompleks. Suatu ion (atau molekul) kompleks
terdiri dari satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Jumlah relatif komponen-komponen ini dalam kompleks yang stabil nampak mengikuti stoikiometri yang sangat tertentu, meskipun tidak dapat ditafsirkan dalam lingkup konsep valensi yang klasik. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi adalah 6 (Seperti dalam kasus Fe 2+, Fe3+, Zn2+, Cr 3+, Co3+, Cd3+), kadang-kadang 4 (Cu 2+, Cu+, Pt2+), tetapi bilangan-bilangan 2(Ag +) dan 8 (beberapa ion dari golongan platinum) juga terdapat (Svehla, 1990).
Tersusun atas satu atom pusat, biasanya logam atau kelompok atom seperti VO, VO2, dan TiO yang dikelilingi oleh sejumlah anion atau molekul disebut senyawa kompleks. Anion atau molekul netral yang mengelilingi atom pusat atau kelompok atom itu disebut ligan. Jika ditinjau dari sistem asam-basa lewis, atom pusat atau kelompok atom dalam senyawa kompleks tersebut bertindak sebagai asam Lewis, sedangkan linggannya bertindak sebagai basa Lewis. Ikatan yang terjadi antara ligan dan atom pusat merupakan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks disebut juga senyawa koordinasi. Jumlah ligan yang mengelilingi atom pusat menyatakan
bilangan
koordinasi.
Jumlah
muatan
kompleks
ditentukan
dari
penjumlahan muatan ion pusat dan jumlah muatan yang membentuk kompleks (Ramlawati, 2005).
Karena kebanyakan reaksi dimana kompleks terbentuk berlangsung larutan air, salah satu reaksi yang sangat mendasar untuk dipelajari dan dipahami adalah dimana molekul-molekul air disekeliling kation dalam larutan air dipindahkan dari kulit koordinasi dan diganti oleh ligan lain masuk disini adalah kasus dimana ligan yang baru semata-mata molekul lain, yakni reaksi pertukaran air. Dengan beberapa pengecualian misalnya [Cr(H2O)6]3+, [Rh(H2O)6]3+ reaksi tersebut sangat cepat dan harus dipelajari dengan
metode
relaksasi
(Cotton,
1989
)
Molekul ataupun ion yang bertindak sebagai ligan umumnya mengandung suatu ligan atom elektronegatif, seperti nitrogen, oksigen, atau salah satu halogen. Ligan yang hanya memiliki satu pasang elektron menyendiri misalnya NH3 dikatakan unidentat. Ligan yang memiliki dua gugus yang mampu membentuk dua ikatan dengan atom sentral disebut bidentat. Salah satu contoh adalah etilendiamina, NH2CH2CH2 NH2
dimana dua atom nitrogen ini memiliki pasangan elektron menyendiri. Ion tembaga (II) membentuk suatu kompleks dengan dua molekul etilendiamina cincin yang dibentuk oleh interaksi sebuah ion logam dengan dua gugus fungsional dalam ligan yang sama disebut cincin sepit, molekul organiknya adalah zat penyepit dan kompleks itu disebut senyawa sepit. Konduktometri adalah metode analisis yang menggunakan dua elektroda inert (platinum yang terplatinasi) untuk mengukur konduktansi/daya hantar larutan elektrolit antara kedua elektroda tersebut. Biasanya digunakan arus bolak balik dan alat penyeimbang jembatan Wheatstone. Dalam bagian ini akan dibicarakan sifat-sifat listrik suatu larutan yang tidak tergantung pada reaksi elektrodanya. Menurut hokum Ohm: I = E/R Dimana: I = arus (ampere) E = tegangan (volt) R = tahanan (ohm) Hukum diatas berlaku bila difusi dan reaksi elektroda tidak terjadi. Konduktansi didefinisikan sebagai kebalikan dari tahanan sehingga I = EL. Satuan dari hantaran (konduktansi) adalah mho. Hantaran L suatu larutan berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (a), konsentrasi ion per satuan volume (Ci), pada hantaran ekuivalen ionic (λi) tetapi berbanding terbalik dengan jarak elektroda (d) sehingga : L = a/d × Σi Ci λi Tanda Σ menyatakan bahwa sumbangan berbagai ion terhadap konduktansi sifatnya aditif. Karena a dan d dalam satuan cm maka konsentrasi C satuannya dalam mL. bila konsentrasinya dinyatakan dalam satuan Normalitas maka harus dikalikan faktor 1000. Nilai a/d = θ merupakan faktor geometri selnya dengan nilai konstan untuk suatu sel tertentu sehingga disebut tetapan sel, seperti : L = Σi Ci λi / 1000 θ = Σi Ci λi a / 1000 d Selain hantaran ekuivalen ionik, dikenal pula ekuivalen hantaran A, yang nilainya = Σλt, sedangkan konduktivitas spesifik didefinisikan sebagai :
K = L (a/d) = Lθ Tetapan sel dapat ditentukan dengan cara eksperimental dengan persamaan tersebut dimana pengukuran hantaran dilakukan pada larutan yang diketahui hantaran spesifiknya. Pada umumnya KCL digunakan sebagai larutan pembanding. Nilai konduktansi spesifik (K) pada 20 ⁰C pada konsentrasi berbeda-beda ialah 71,13 g/kg = 0,11134 mho/cm 7,414 g/kg = 0,01265 mho/cm 0,749 g/kg = 0,00140 mho/cm
Hantaran elektronik merupakan besaran yang tergantung pada temperatur, berarti pengukuran harus dilakukan pada temperatur yang tetap. Biasanya semua pengukuran dibuat pada 25⁰C, λ tergantung pada konsentrasi ionik suatu larutan dan bertambah besar dengan adanya pengenceran.
Pengunaan alat konduktometer di laboratorium yaitu untuk mengukur daya hantar larutan zat elektrolit baik secara langsung, seperti pengukuran daya hantar larutan sampel air atau air limbah, sampel makanan/minuman atau obat-obatan atau digunakan di laboratorium pada proses titrasi netralisasi, titrasi pengendapan bahkan dapat juga digunakan untuk menentukan kelarutan dan hasil kali kelarutan (K dan Ksp) suatu larutan elektrolit yang sulit larut. Pada titrasi secara konduktometri akan terjadi perubahan ion ataupun jumlah ion yang mengakibatkan perubahan hantaran larutan selama titrasi tersebut
Pada konduktometri yang ditentukan adalah daya hantar sutau larutan. Daya hantar (L) adalah harga resiprok tahanan (R) : L = 1/R Pendekatan pertama adalah bahwa daya hantar spesifik (k) proporsional : K = A.c/1000
Faktor proporsional A dinyatakan sebagai daya hantar molar yang dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi. Ketergantungan akan ini pada elektrolit lemah dise bapkan oleh bertambahnya disosiasi dengan bertambahnya pengenceran (Anonim, 2004).
III.
ALAT DAN BAHAN
A. Alat-alat yang diperlukan : •
2 buah gelas beker 25 ml
•
1 buah gelas ukur 50 ml
•
1 buah gelas ukur 10 ml
•
1 set pemanas
•
1 buah corong gelas
•
1 buah erlenmeyer 250 ml
•
1 buah gelas beker 500 ml
•
1 buah pipet tetes
•
1 set konduktometer
B. Bahan-bahan yang diperlukan :
IV.
•
Kobalt (II) nitrat heksahidrat padat
•
Ammonium karbonat
•
Larutan ammonium pekat
•
Larutan hidrogen peroksida 30%
•
Kertas whattman 40
LANGKAH KERJA
A.
Pembuatan Senyawa Kompleks [Co(NH3)4CO3]NO3
7.5 gram Co(NO3)2.6H2O + 15 ml akuades
Gelas Beker 250ml
4ml H2o2 perlahanlahan
Tambahkan 2,5gram NH4 2CO3
Panaskan hingga volume larutan 40ml
Timbang Kristal B.
Saring dengan buchner
Saring dengan whatman 40
Karakterisasi Hasil
diencerkan Kristal hasil percobaan A dengan Akuades
V.
Filtrate dimasukkan kedalam kulkas
HASIL PERCOBAAN
Tetraaminkarbonatokobalt (III)
Diukur Konduktivitas dengan Konduktometer
[Co(NH3)4CO3]NO3
Wujud
:
serbuk kristal
Warna
:
ungu
Bau
:
berkarakteristik
Massa
:
1,03 gram
Rendemen
:
21.2%
VI.
KESIMPULAN •
Berat Co(NH3)4CO3 hasil yang diperoleh sebesar 1.03 gram, dengan rendemen hasil sebesar 21.2%.
•
Konduktivitas yang diperoleh dari metode konduktometri adalah sebesar 209,77.
VII.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2010, Ion Kompleks, diakses pada 1April 2012, Http://benito.staff.ugm.ac.id/interaksi%20antar%20bahan%20terlarut.html Anonim, 2004, Konduktometri, diakses pada 1April 2012, Http://scribd.com Cotton, Wilkinson, 1989, Kimia Anorganik Dasar ,UI-Press, Jakarta. Ramlawati, 2005, Buku Ajar Kimia Anorganik Fisik , Jurusan Kimia FMIPA UNM, Makassar. Svehla, 1990, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, PT Kalman Media Pustaka, Jakarta. Underwood, Day, 2005, Analisis Kimia Kuantitatif , Erlangga, Jakarta.
VIII.
LEMBAR PENGESAHAN
Mengetahui : Yogyakarta, 27 Maret 2012
Asisten
Praktikan
Adhi Dwi H
Zimon Pereiz
IX.
LAMPIRAN
A. Perhitungan B. Laporan sementara
PERHITUNGAN
mol Co(NO3).6H2O
= 0.026 mol
mol (NH4)2CO3
= 0.105 mol
mol NH3
= 0.42 mol
Pers. reaksi : Co(H2O)62+(aq) + 4NH3(aq ) + CO32-(aq)
[Co(NH3)4CO3]+(s) +6H2O(l)
Mula
0.026 mol
0.42 mol
0.105 mol
Reaksi
0.026 mol
0.026 mol
0.026 mol
0.026 mol
0
0.394 mol
0.079 mol
0.026 mol
Sisa
Massa [Co(NH3)4CO3]+
Rendemen
=
=
mol x Mr
=
0.026 mol x 187 g/mol
=
4,862 gram
1.03
4.862 =
21,2%
x 100%
