LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES I Sintesis Garam Besi Sebagai Besi (II) Sulfat
Oleh: Try Nuryana
131411055
Wina Septiyanti
131411056
Wulan Yuviana
131411057
Kelas: 1B
Dosen Pembimbing : Ir. Umar Khayam Tanggal Praktikum Praktikum : 13 Mei 2014 Tanggal Laporan
: 20 Mei 2014
PROGRAM STUDI D3-TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014
I.
TUJUAN PERCOBAAN Setelah percobaan ini, mahasiswa diharapkan mampu: 1. Menjelaskan proses sintesis besi (II) sulfat terhidrat 2. Menuliskan reaksi kimia yang terjadi 3. Melakukan proses-proses fisika yang menyertainya 4. Menghitung pereaksi dan produksi berdasarkan reaksi stokhiometrinya 5. Menghitung persen perolehan berdasarkan reaksi stokhiometri
II.
DASAR TEORI
Garam besi (II) sulfat garam terhidrat merupakan garam terhidrat yang memiliki rumus kimia [FeSO4.7H2O]. bentuk fisik dari garam ini adalah Kristal berwarna biru kehijauaan. Garam besi (II) sulfat terhidrat [FeSO 4.7H2O] dapat digunakan untuk mempelajari reaksi reaksi yang terjadi pada ion F e (II). Besi yang murni adalah logam berwarna putih perak yang kukuh dan liat. Melebur pada 1535˚C. Asam klorida (HCl) encer atau pekat dan asam sulfat (H2SO4) encer melarutkan besi yang menghasilkan besi (II) dan gas hydrogen. +
2+
Fe + 2H → Fe + H2 2+
-
Fe + 2HCl → Fe → Fe + 2Cl + H2 Asam sulfat pekat yang panas menghasilkan ion-ion besi (II) dan belerang dioksida: +
3+
2Fe + 3H2SO4 + 6H → 2Fe + 3SO4 + 6H2O Besi membentuk dua deret garam yang penting. Garam-garam besi (II) atau fero diturunkan dari besi (II) oksida, FeO. Dalam larutan, garam-garam ini mengandung +
kation Fe dan berwarna sedikit hijau. Ion-ion gabungan dan kompleks yang berwarna tua adalah juga umum. Ion besi (II) dapat mudah dioksidasikan menjadi besi (III), maka ion besi (II) merupakan zat preduksi yang kuat. Larutan semakin kurang asam, maka semakin nyatalah efek ini. Di lingkungan larutan yang bersuasana netral atau basa bahkan adanya oksigen dari atmosfer akan mengoksidasikan ion besi
(II) menjadi ion besi (III). Oleh karena itu, larutan besi (II) harus sedikit asam apabila ingin disimpan dalam waktu yang lama. Garam-garam besi (III) atau feri diturunkan dari besi (III) oksida, Fe2O3. Garam besi (III) lebih stabil daripada garam besi (II). Dalam larutannya, terdapat kation3+
kation Fe yang berwarna kuning muda. Jika larutan mengandung klorida, warna menjadi semakin kuat. Zat-zat pereduksi (reduktor) mengubah ion besi (III) menjadi besi (II). REAKSI-REAKSI DENGAN ION BESI (II)
Dengan memakai garam besi (II) sulfat [FeSO4.7H2O] dapat digunakan untuk mempelajari reaksi-reaksi ion besi (II): a. Larutan Natrium Hidroksida (NaOH) Terbentuk endapan putih besi (II) hidroksida [Fe(OH)2] bila tidak terdapat udara sama sekli. Endapan ini tidak larut dalam regensia berlebihan tetapi larut dalam asam. Bila terkena udara, besi (II) hidroksida [Fe(OH)2] dengan cepat dioksidasikan. Yang pada akhirnya menghasilkan besi (III) hidroksida [Fe(OH)3] yang coklat kemerahan. Pada kondisi biasa, Fe(OH)2 nampak sebagai endapan hijau kotor, dengan penambahan hydrogen peroksida, segera dioksidasikan menjadi besi (III) hidroksida: 2+
Fe + 2OH- → Fe(OH)2 Fe(OH)2 + 2H2O + O2→ 4Fe(OH)3 2Fe(OH)2 + H2O2 → 2Fe(OH)3 b. Larutan Amonia Terajadi pengendapan besi (II) hidroksida [Fe(OH)2]. Tetapi jika ada amonium dalam jumlah yang lebih banyak, disosiasi amonium hidroksida tertekan dan konsentrasi ion hidroksil menjadi semakin rendah sehingga hasil kali terjadi. Proses fisika meliputi pemanasan dan pengadukan, penyaringan, dan pendinginan. Pemanasan adalah suatu proses fisika yang memerlukan energy untuk menaikkan
suhu system dalam suatu reaksi kimia. Pada proses ini melibatkan perubahan suhu
dan waktu proses yang terjadi. Untuk mengetahui kondisi proses, maka suhu proses diamati dan dicatat setiap selang waktu tertentu. Pemanasan ini dapat dilakukan melalui api langsung, diatas pemanas (hot plate), atau dalam water batch. Penguapan
(evaporasi) adalah proses pemisahan camouran dengn cara
memanaskan suatu campuran, sehingga diperoleh residu (zat sisa) yang memiliki titik didih lebih tinggi, sedangkan zat yang titik didihnya lebih rendah menguap lebih dulu. Contoh: adalah pemisahan air dari larutan garam sehingga diperoleh garam. Umumnya, suhu pemanasan yang digunakan adalah diatas titik didih air. Filtrasi adalah suatu proses pemisahan camuran berdasarkan ukuran partikel
dengan cara melewatkan campuran pada suatau penyaringan (filter) sehingga partikel yang lebih kecil lolos lewat saringan dan partikel yang lebih besar tertahan disaringan. Penyaringan yang digunakan dapat berupa kertas saring. Partikel yang lolos lewat saringan disebut filtrate dan yang tinggal dalam saringan disebut residu. Proses pemisahan dengan cara filtrasi dapatdibedakan berdasarkan adanya tekanan dan tanpa tekanan. Contoh diatas merupakan proses pemisahan tanpa tekanan, yaitu cairan mengalir karena adanya gaya gravitasi. Pemisahan ini sangat cocok untuk campuran heterogen bila jumlah cairannya lebih besar disbanding partikel zat padatnya. Proses pemisahan dengan tekanan, dilakukan dengan bantuan pompa atau divakumkan (disedot dengan pompa vakum). Proses pemisahan dengan teknik ini sangat tepat dilakukan, jika jumlah partikel padatannya lebih besar dibandingkan dengan cairannya. Kristalisasi yaitu pemisahan komponen-komponen dalam campuran dengan cara
mengkristalkan komponen tercampur dengan cara dipanaskan kemudian di dinginkan. Kristalisasi dapat dilakukan untuk memisahkan campuran zat cair dan zat padat yang saling larut. Contoh: adalah proses pemisahan larutan air dan garam, pemisahan gula dari tebu, pemurnian garam dapur dilakukan dengan rekristalisasi yaitu garam dilarutkan ke dalam air besih kemudian disaring, filtratnya kemudian dikristalisasi. Pengeringan adalah suatu proses pengurangan kadar air dalam suatu bahan
sampai kadar air tertentu atau perkembangan mikroorganisme terhenti. Metode
pengeringan terdiri atas pengeringan alami dan pengeringan buatan. Pengeringan alami meliputi pengeringan menggunakan sinar matahari (sun drying) dan pengeringan udara kering berhembus (air drying) pada tekan an atmosfer. Pengeringan buatan meliputi pengeringan menggunakan alat dehydrator dan oven.
III.
ALAT DAN BAHAN ALAT
BAHAN
1. Hot plate
a. H2SO4
2. Gelas kimia 250 ml
b. Serbuk besi (Fe)
3. Gelas ukur 50 ml
c. Aquades
4. Statif + corong 5. Pipet tetes 2 buah 6. Kertas saring 7. Stopwatch 8. Batang pengaduk 9. Magnet stirrer 10. Spatula 11. Indikator pH 12. Thermometer
IV.
FLOWSHEET Serbuk besi 3 gr
Reactor
Pemanasan (50°C,30 menit)
Penyaringan / filtrasi
filtrat
Asam sulfat 20% (25ml)
Pendinginan dan kristalisasi
penyaringan
kristal
Pengeringan
penimbangan
V.
DATA PENGAMATAN Proses pelautan 3,00 gr Fe + 25ml H2SO4 20% → FeSO₄ + H₂ (larutan warna abu kehitaman)
Hasil filtrasi
Waktu pemanasan : 30 menit
pH akhir
: larutan berwarna abu
:
pengamatan suhu saat pemanasan: No.
Waktu (menit)
Suhu (˚C) (˚C)
Pengamatan
1
0
2
5
64
Terdapat buih
3
10
58
Larutan berwarna abu kehitaman
4
15
53
Larutan berwarna abu kehitaman
5
20
50
Larutan berwarna abu kehitaman
6
25
49
Larutan berwarna abu kehitaman
7
30
48
Larutan berwarna abu kehitaman
Penyaringan
Berat kertas saring awal : 1,45 gram
Warna residu (sisa)
Warna filtrate
Berat kertas saring akhir : 5,73
: abu kehitaman : biru kehijauan
Penyaringan /filtrasi
Warna Kristal
: biru kehijauan
Warna filtrat
: biru kehijauan
PERHITUNGAN
Mol Fe =
M H2SO4 =
Mol H2SO4
Fe
+
H2SO4
→
FeSO₄
+
H₂
M 0,0535
0,095
R 0,0535
0.054
0,054
0,054
S
0,04
0,054
0,054
-
gr. FeSO₄ yield =
VI.
KESELAMATAN KERJA
Pembuatan atau sintesis garam besi (II) sulfat terhidrat harus dilakukan di lemari asam, karena menggunakan asam sulfat dan reaksi menghasilkan gas hydrogen (H2). Mahasiswa menggunakan Alat Pendung Diri (APD) seperti jas lab, masker, dan sepatu tertutup.
VII.
PEMBAHASAN
Try Nuryana 131411055 Wina Septiyanti 131411056 Praktkum kali ini kita membuat besi (II) sulfat dengan bahan dasar serbuk Fe dan H2SO4. Besi yang murni adalah logam berwarna putih perak yang kukuh dan liat. Melebur pada 1535˚C. Warna dari Kristal ini adalah biru kehijauan. Re aksi kimia yang terjadi yaitu: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 Percobaan dilakukan dengan mencampurkan 3 gr serbuk Fe dan larutan H2SO4 20% sebanyak 25 ml sambil di panaskan dengan suhu 50°C dan diaduk menggunakan magnet stirer diamati selama 30 menit dan dicatat perubahan suhu setiap 5 menit sekali. Setelah itu saring larutan Fe(SO₄) untuk memisahkan filtrat dengan sisa-sisa Fe hingga menghasilkan warna biru kehijauan dan residu dibilas dengan aquades agar tidak tersisa butiran butiran yang kemungkinan masih ada garam Fe(SO₄) tersisa di ketras saring. Selanjutnya dilakukan pemanasan kembali sampai larutan tersebut jenuh. Setelah itu dilakukan pendinginan hingga terbentuknya kristal besi (II) sulfat. Dari hasil percobaan didapat Kristal Fe(SO₄) sebesar 5,1 gr dan didapat pula hasil Fe(SO₄) dari teoritis sebesar kemudian didapat yield sebesar .
Wulan Yuviana 131411056
Praktkum kali ini kita mencoba membuat besi (II) sulfat dengan rumus kimia [FeSO4.7H2O]. Besi yang murni adalah logam berwarna putih perak yang kukuh dan liat. Melebur pada 1535˚C. Asam klorida (HCl) encer atau pekat dan asam sulfat (H 2SO4) encer melarutkan besi yang menghasilkan besi (II) dan gas hydrogen. +
2+
Fe + 2H → Fe + H2 2+
-
Fe + 2HCl → Fe + 2Cl + H2 Asam sulfat pekat yang panas menghasilkan ion-ion ion -ion besi (II) dan belerang dioksida: +
3+
2Fe + 3H2SO4 + 6H → 2Fe + 3SO4 + 6H2O Saat percobaan campurkan 3 gr serbuk Fe dan larutan H2SO4 20% sambil di panaskan dan diaduk menggunakan magnet stirer diamati selama 30 menit dan dicatat perubahan suhu setiap 5 menit sekali, dinginkan agar suhu stabil dengan suhu ruangan, saring larutan Fe(SO₄) untuk memisahkan filtrat dengan sisa-sisa Fe hingga menghasilkan warna hijau dan residu dibilas dengan aquades agar tidak tersisa butiran butiran yang tersisa di ketras saring, selanjutnya pemanasan kembali untuk memisahkan filtrat dengan air sehingga air menguap, selanjutnya pendinginan hingga terbentuknya kristal besi (II) sulfat. Massa Fe(SO₄) 5,1 gr dan yieldnya . VIII.
KESIMPULAN
Besi (II) sulfat memiliki reaksi kimia sebagai berikut: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Dari hasil praktikum didapat Kristal FeSO4 5,1 gram, sedangkan dari hasil perhitungan teoritis didapat gram.
Yield yang didapat yaitu 62,7%
DAFTAR PUSTAKA
G, S. (1985). Analisis (1985). Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: Semimikro. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka. sunardi. (2006). Unsur Kimia Deskripsi dan Pemanfaatannya. Bandung: Pemanfaatannya. Bandung: Yrama Widya. W, H. (1989). Ilmu (1989). Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: Dasar. Jakarta: Erlangga. Wikinson, C. a. (1989). Kimia (1989). Kimia Anorganik Dasar . Jakarta: . Jakarta: Nobie's blog di00.19.
LAMPIRAN
Gambar 1 Saat pemanasan
Gambar 2 Saat penyaringan
Gambar 3 Setelah didiamkan sehari dan terbentuk kristal
