LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK II KIMIA MAGNET ( MAGNETO CHEMISTRY) I.
Maksud Percobaa Menunjukkan sifat momen magnet suatu ion logam dalam berbagai garam.
II.
A!a" da #a$a A. Alat : 1. Magnetic Susceptibillity Balance ( MSB- AU!" $. %erac %eracaa anali analiti tik k &. 'eng 'engga gari riss & cm ). abung sampel *. issu issuee + kert kertas as
B. Ba#an : 1. ,uS!).* $! $. %iS!).0 $! &. (%)"$2e(S!)"$.0 $! ). MgS!)./ $! *. 3 $,r $!/
1 bua# 1 bua# bua# 1 bua# bua# 1 bua# secu secuku kupn pnya ya
1/1/ gram $*1 gram 10/& gram 1/$& gram 140/ gram
,. 5amb 5ambar ar Alat lat :
III.
%asar Teor& 5ejala magnetik di dalam 6at kimia dapat timbal balik dari elektron maupun dari
neutron neutron akan tetapi efek magnetik yang ditimbulkan ditimbulkan elektronkuran elektronkurang g dari 1 & kali lebi# besar dari dari neutro neutron. n. 7lektro 7lektron n pada pada #akikat #akikatny nyaa dapat dapat diangg dianggap ap sebaga sebagaii suatu suatu magnet magnet unsur unsur bila bila mengga menggamba mbarka rkan n elektro elektron n sebaga sebagaii bola bola keras keras bermua bermuatn tn negati negatiff yang yang mengisi mengisi (spin" (spin" pada pada sumbun sumbunya. ya. 5erak 5erak pertam pertamaa menyebab menyebabkan kan momen momen spin spin elektro elektron n dan kedua kedua menyeba menyebabka bkan n momen paramagnetic yang ditemukan pada ion atau logam tertentu (8ilkinson 144" Berdasarkan sifat kemagnetannya material magnet dapat diklasifikasikan ke dalam jenis diamagnetic paramagnetic dan ferromagnetic : 9iamagnetic adala# gejala kemagnetan suatu ba#an dimana jika suatu ba#an diberikan medan magnet luar maka akan terinduksi terinduksi dengan dengan adanya adanya peruba#an peruba#an electron orbital yang disebabkan ole# medan magnet luar. Besarnya momen magnet induksi sangat kecil ; ara#nya
kebalikan dari medan magnet luar. Material diamagnetic mempunyai susceptibilitas yang sangat kecil (dalam orde 1-1*" dan negati
se#ingga elektron cenderung tidak
berpasangan. 3eadaan ini di namakn spin tinggi. 3ompleks dengan medan ligan kuat meng#asilkan pemisa#an orbital d yang cukup besar se#ingga elektron cenderung berpasangan. 3eadaan ini di namakan spin rtenda# yang menimbulkan sifat diamagnetik (>ee 144)". 9alam ion ? ion logam transisi elektron yang tidak berpasanagn terdapat momen magnet total yang di #asilkan ole# momentum angular orbital. Sejak komponen ini di #ilangkan ole# interaksi dengan ion ? ion luar dalam larutan atau dalam kristal. !le# karena itu #anya spin magnetik yang di butu#kan keberadaanya. Sebab momen ini tidak efektif ole# medan di elektrik dari ion ? ion tetapi memberkan respon pada medan magnet (,lyde 14/". Adanya elektron tidak berpasangan akan menyebabkan
sifat paramagnetik pada
senya@a kompleks. 5erakan spin elektron dari orbital d tersebut menimbulkan momen magnet permanen yang bergerak seara# dengan medan magnet luar dan nilai kerentanan magnet (olly1441". I'.
Cara Kera 1. Menyalakan MSB auto dengan menekan tombol on. $. Melakukan auto6eroing #ingga angka mendekati nol. &. Melakukan kalibrasi dengan memasukkan tabung kosong yang sebelumnya tela#
). *. 0. /. . 4. 1. 11. 1$. 1&.
ditimbang dengan neraca dan dicatat beratnya. Mengatur sensitiengt#D Menginput berat sampel dengan menekan fungsi C8eig#tD Menekan fungsi CMagsusD dan mengamati sesnsiti
'.
Has&! Pea*a"a
No
Gara*
T&& (**)
Massa ara*(ra*)
+(cs)
. 1.
,uS!).* $!
1/
1/1/
**$
$.
%iS!).0 $!
$
$*1
0/$
&.
(%)"$2e(S!)"$.0 $!
$)
10/&
*/*
).
MgS!)./ $!
$&
1/$&
*$
*.
3 $,r $!/
1/
140/
44
Pe*ba$asa 'ada percobaan ini berjudul kimia magnet (magneto c#emistry" bertujuan untuk
menunjukkan sifat momen magnet suatu ion logam berbagai garam. 'engukuran besar momen magnet ini di lakukan dengan menggunakan alat MSB ( Magnetic Susceptibillity Balance". 'enggunaan MS di karenakan MSB mempunyai daya kemagnetan yang dapat mempengaru#i sifat kemagnetan dari senya@aa tersebut selain itu juga untuk mengukur besarnya sensitifitas massa (Eg" suatu ba#an untuk mencari momen magnet se#ingga dapat di tentukan sifat dari senya@a tersebut. Berdasarkan teori sifat kemagnetan berdasarkan kemampuannnya di tarik ole# suatu magnet di bagi menjadi & yaitu ferromagnetik ( di tarik sangat kuat ole# suatu magnet" paramagnetik ( mampu di tarik ole# suatu magnet" dan diamagnetik ( di tolak ole# medan magnet". Sifat magnetik suatu atom ion ataupun logam di tentukan ole# ada tidaknya elektron tidak berpasangan. 7lektron yang tidak berpasangan memiliki spin se#ingga mempunyai spin yang dapat menimbulkan momen magnet. Besarnya #arga momen magnet suatu ion tergantung dari banyaknya elektron tidak berpasangan. Apabila suatu ion atau atom tersebut memiliki satu atau lebi# elektron yag tidak berpasangan maka atom atau ion tersebut akan muda# di tarik ole# medan magnet di karenkan sifatnya yang tidak stabil #al ini berarti atom atau ion tersebut bersifat paramagnetik. %amun apabila suatu ion atau atom orbital d nya berisi penu# electron atau orbital d nya tidak ada elektron (kosong" maka bersifat diamagnetik. 9ari sifat tersebut maka dapat di keta#ui ba#@a ion atau atom yang bersifat paramagnetik ber@arna sedangkan diamagnetik tidak ber@arna. Secara teori #aga
momen magnetik untuk senya@a yang bersifat paramagnetik adala# F 1/& BM sedangkan diamagnetik mempunyai #arga momen magnetik sebesar G1/& BM. 'ada percobaan ini sampel yang di #itung momen magnetnya adala# ,uS! ).* $! %iS!).0 $! (% )"$2e(S!)"$.0 $! MgS! )./ $! dan 3 $,r $!/. 9ari percobaan di dapatkan data berupa Eg(magnetic per gram" massa tinggi kemudian dapat di tentukan momen magnet efektifnya (He" . berdasarkan percobaan di dapatkan #asil sebagai berikut. ,. CuSO-. H/O Ion logam transisi dalam sampel ,uS!).* $! adala# ,u$+ yang memiliki nomor atom $4 dengan konfigurasi: : JArK )s$ &d4 $4,u $+ : JArK )s &d4 $4,u
&d4 erdapat 1 elektron yang tidak berpasangan pada orbital d #al ini berarti ion logam ,u $+ merupakan logam yang bersifat paramagnetik dan #al inila# yang menyebabkan senya@a ini ber@arna biru . Berdasarkan teori sifat ,u$+ adala# paramagnetik maka momen magnetnya #arus lebi# besar dari 1/& BM. Berdasarkan percobaan yang tela# di lakukan ,u$+ memiliki #arga momen magnet sebesar 1 BM. arga momen magnet ,u $+ F1/& BM #al ini berarti ,u $+ bersifat paramagnetik dan sesuai dengan teori. /. N&SO-.0 H/O Ion logam transisi dalam sampel %iS!).0 $! adala# %i$+ yang memiliki nomor atom $4
dengan konfigurasi: %i
: JArK )s$ &d
%i$+
: JArK )s &d
$
$
&d erdapat dua elektron yang tidak berpasangan pada orbital d #al ini berarti ion logam %i$+ merupakan logam yang bersifat paramagnetik dan #al inila# yang menyebabkan senya@a ini ber@arna #ijau . Berdasarkan teori sifat %i$+ adala# paramagnetik maka momen magnetnya #arus lebi# besar dari 1/& BM. Berdasarkan percobaan yang tela# di lakukan %i$+ memiliki #arga momen magnet sebesar $&1 BM. arga momen magnet %i$+ F1/& BM #al ini berarti %i $+ bersifat paramagnetik dan sesuai dengan teori. 1. (NH-)/2e(SO-)/.0 H/O Ion logam transisi dalam sampel (%)"$2e(S!)"$.0 $! adala# 2e$+ yang memiliki
nomor atom $0 dengan konfigurasi: : JArK )s$ &d0 $02e $+ : JArK )s &d0 $02e
&d0 erdapat ) elektron yang tidak berpasangan pada orbital d #al ini berarti ion logam %i $+ merupakan logam yang bersifat paramagnetik dan #al inila# yang menyebabkan senya@a ini ber@arna #ijau . Berdasarkan teori sifat 2e$+ adala# paramagnetik maka momen magnetnya #arus lebi# besar dari 1/& BM. Berdasarkan percobaan yang tela# di lakukan 2e$+ memiliki #arga momen magnet sebesar $)1 BM. arga momen magnet 2e $+ F1/& BM #al ini berarti 2e $+ bersifat paramagnetik dan sesuai dengan teori.
-. MSO-.3 H/O
Ion logam transisi dalam sampel MgS!)./ $! adala# Mg$+ yang memiliki nomor atom 1$ dengan konfigurasi: Mg $+ 1$Mg 1$
: J%eK &s$ : J%eK )s
&d idak terdapat orbital d #al ini berarti ion logam Mg $+ merupakan logam yang bersifat diamagnetik dan #al inila# yang menyebabkan senya@a ini tidak ber@arna . Berdasarkan teori sifat Mg$+ adala# diamagnetik maka momen magnetnya #arus lebi# kecil dari 1/& BM. Berdasarkan percobaan yang tela# di lakukan Mg $+ memiliki #arga momen magnet sebesar /4& BM. arga momen magnet Mg $+ G1/& BM #al ini berarti Mg $+ bersifat diamagnetik dan sesuai dengan teori. . K /Cr/O3 Ion logam transisi dalam sampel 3 $,r $!/ adala# ,r 0+ yang memiliki nomor atom $)
dengan konfigurasi: $),r 0+ $),r
: JArK )s$ &d) : JArK )s &d &d
idak terdapat elektron pada orbital d #al ini berarti ion logam ,r 0+ merupakan logam yang bersifat diamagnetik dan #al inila# yang menyebabkan senya@a ini tidak ber@arna . Berdasarkan teori sifat ,r 0+ adala# diamagnetic maka momen magnetnya #arus lebi# kecil dari 1/& BM. Berdasarkan percobaan yang tela# di lakukan ,r 0+ memiliki #arga momen magnet sebesar **1 BM. arga momen magnet ,r 0+ G1/& BM #al ini berarti ,r 0+ bersifat diamagnetik dan sesuai dengan teori. !rbital d yang kosong atau penu# menyebabkan senya@a tersebut tidak ber@arna namun karena adanya oksigen yang memiliki elektron se#ingga dapat mengisi orbital dan membua orbital d tidak kosong dan senya@a ini menjadi ber@arna orange.
I'.
Kes&*4u!a Sifat kemagnetan suatu atom dapat di tentukan dengan meli#at jumla# elektron yang tidak
berpasangan. 'aramagnetik di tunjukkan dengan adnya elektron tidak berpasangan pada orbital d sedangkan diamagnetik di tunjukkan ole# adanya elektron berpasangan pada orbital d terisi penu# atau kosong. Sifat dari momen magnet dapat di tentukan dari sensitifitas massa momen magnet dan jumla# electron tidak berpasangan. 9ari #asil percobaan di perole#: No.
Gara*
Percobaa
Teor&
*o*e *ae" e5ek"&56a (7e)
'.
1.
,uS!).* $!
(#M) 1
$.
%iS!).0 $!
$&1
'aramagnetik
'aramagnetik
&.
(%)"$2e(S!)"$.0 $!
$)1
'aramagnetik
'aramagnetik
).
MgS!)./ $!
/4&
9iamagnetik
9iamagnetik
*.
3 $,r $!/
**1
9iamagnetik
9iamagnetik
'aramagnetik
'aramagnetik
%a5"ar Pus"aka ,lyde M. d. (14/". Kimia Anorganik Teori. Logyakarta: U5M 'ress. 5oebel 5reg. ($/". Magnetic Properties of the Atom, Elementary Quantum Physics.
Uni.1441. Modern Inorganic Chemistry nd edition. %e@york : Mc 5ra@ Inc. >ee .9. 144). ,oncise Inorganic Chemistry !nd edition. >ondon: ,#apman and #all. 8ilkinson ,. (144". Kimia Anorganik Teori "ter#.$. Logyakarta: U5M 'ress.
'I.
La*4&ra 1. 'er#itungan $. >aporan sementara
Mengeta#ui
Surakarta 1$ Mei $1*
Asisten
'raktikan
Atisa annati
Santi amadani
>ampiran 'er#itungan 'er#itungan 'ercobaan
N $44 3 ,. CuSO-. H/O Em N Eg = Mr N **$ = 1 -0 cgs = $)4* gramOmol N 1&/$/)4 = 1 -0 cgs
E>
N J(,u+" + (S!)$-" + * ( $!"K 1-0 N J(-1*" + (-&" +*(-1&" N -11 = 1 -0 cgs
EA
N Em - E > N ( 1&/$/)4 + 11" 1 -0 N
He
1490,749 x 10−6
N $$
√ XA . T
N $$ √ 1490,749 x 10 −6 x $44 N $$ = 00//1* = 1 -& N 1 BM /. N&SO-.0 H/O Em N Eg = Mr N 0/$ = 1 -0 cgs = $0$/1 gramOmol N 1*4*1/*1 = 1 -0 cgs
E>
N J(%i$+" + (S!)$-" + 0 ( $!"K 1-0 N J(-1&" + (-&" +0(-1&" N -1$4 = 1 -0 cgs
EA
N Em - E > N (1*4*1/*1 + 1$4" 1 -0 N
He
1724,1751 x 10− 6
N $$
√ XA . T
N $$ √ 1724,1751 x 10 −6 x $44 N $$ = /1& = 1 -& N $&1 BM 1. (NH-)/2e(SO-)/.0 H/O Em N Eg = Mr N */* = 1 -0 cgs = &4$ gramOmol N $$*) = 1-0 cgs E> N J$ (%)+" + $ (S! )$-" + (2e$+" + 0 ( $!"K 1-0 N J$ (-1&" + $(-&" + (-1&" +0(-1&" N -14& = 1 -0 cgs
EA
N Em - E >
N ($$*) + 14& " 1 -0 N He
2447 x 10 −6
N $$
√ XA . T
N $$ √ 2447 x 10−6 x $44 N $$ = **&0/1 = 1 -& N $)1 BM -. MSO-.3 H/O Em N Eg = Mr N *$ = 1 -0 cgs = $)0&1gramOmol N 1&*1 = 1 -0 cgs
E>
N J(Mg$+" + (S!)$-" + / ( $!"K 1-0 N J(-)" + (-&" +/(-1&" N -1&& = 1 -0 cgs
EA
N Em - E > N (1&*1 + 1&&" 1 -0 N
He
263,051 x 10−6
N $$
√ XA . T
N $$ √ 263,051 x 10 −6 x $44 N $$ = $)* = 1 -& N /4& BM . K /Cr/O3 Em N Eg = Mr N 44 = 1 -0 cgs = $4) gramOmol N $410 = 1 -0 cgs
E>
N J$ (3 +" + $ (,r 0-" + / (!$-"K 1-0 N J$ (-1*" + $(-1&" + / (-0"K 1 -0 N - 4 = 1 -0 cgs
EA
N Em - E > N ($410 + 4 " 1-0 N
He
127,106 x 10− 6
N $$
√ XA . T
N $$ √ 127,106 x 10−6 x $44 N $$ = 14)4)/ = 1 -& N **1 BM
'er#itungan eori ,. CuSO-. H/O : JArK )s$ &d4 $4,u $+ : JArK )s &d4 $4,u
7lektron tidak berpasangan (n" N 1 S N P.n
He
N$
√ s ( s + 1 ) 1
1 / 2 ( + 1) N $ √ 2
N P .1 NP /. N&SO-.0 H/O : JArK )s$ &d $,u $+ : JArK )s &d $,u 7lektron tidak berpasangan (n" N $ S N P.n
He
N P .$ N1 1. (NH-)/2e(SO-)/.0 H/O : JArK )s$ &d0 $02e $+ : JArK )s &d0 $02e 7lektron tidak berpasangan (n" N ) S N P.n
He
N P .) N$ -. MSO-.3 H/O : J%eK &s$ 1$Mg $+ : J%eK )s 1$Mg 7lektron tidak berpasangan (n" N S N P.n
He
N P . N . K /Cr/O3 : JArK )s$ &d) $),r 0+ : JArK )s &d $),r 7lektron tidak berpasangan (n" N
N 1/& BM
N$
√ s ( s + 1 )
N$
√ 1 ( 1+ 1)
N $$ BM
N$
√ s ( s + 1 )
N$
√ 2 ( 2 + 1)
N )4 BM
N$
√ s ( s + 1 )
N$
√ 0 ( 0 + 1 )
N BM
N$
√ s ( s + 1 )
N P .
N$
√ 0 ( 0 + 1 )
N
N BM
S N P.n
He
>ampiran gambar
'aramagnetik
'aramagnetik
'aramagnetik
9iamagnetik
9iamagnetik
5ambar rangkaian alat magneto
5ambar neraca analitik
c#emistry
kuvet uji
garam kompleks yang akan di
