BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Latar Belakang Belakang
Senyawa kompleks adalah atau senyawa koordinasi
merujuk pada molekul
atau entitas yang terbentuk dari penggabungan ligan dengan ion logam pusat. Ligan bersifat sebagai basa Lewis karena menyumbangkan sepasang elektron pada ion logam pusat, dan ion logam pusat bersifat sebagai asam Lewis. Sifat
khas
dari
senyawa
kompleks
adalah
kemampuannya
untuk
menampakkan warna-warna tertentu, tergantung dari jenis atom pusat dan ligan yang menyusun kompleks tersebut. Jenis ligan itu sendiri, turut mempengaruhi kestabilan dari senyawa yang dibentuknya. Sehingga selanjutnya ligan dapat digolongkan menjadi ligan kuat dan ligan lemah. Kompleks-kom Kompleks-kompleks pleks yang yang akan dibahas adalah kompleks kompleks yang yang dibentuk dibentuk melalui reaksi sebuah ion logam, sebuah kation, dengan sebuah anion atau molekul netral. Ion logam dalam kompleks disebut atom pusat, dan gugus yang bergabung ke atom pusat disebut ligan. Jumlah ikatan yang terbentuk oleh atom logam pusat disebut angka koordinasi dari logam tersebut. Pada kompleks di atas, perak adalah atom logam pusat dengan angka koordinasi dua, dan sianida adalah ligannya. Atom-atom atau gugusan yang terikat denga valensi sekunder dinamakan terkoordinasi pada atom pusat dan dihasilkan senyawa kompleks yang dikenal sebagai kompleks kompleks koordinasi. koordinasi. Gugus Gugus kompleks kompleks koordinasi koordinasi yang terikat terikat dengan dengan valensi sekunder tidak dapat terionisasi. Jumlah maksimum ion atau molekul yang dapat terikat pada atom pusat dengan valensi sekunder disebut sebagai bilangan koordinasi
1.2 Maksud dan Tujuan Tujuan Percobaan Percobaan 1.2.1 Maksud Percobaan
Maksud percobaan ini adalah untuk mengetahui cara sintesis seyawa kompleks K 3[Cr(C2O4)3].3H2O
1.2.2 Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan ini adalah : 1. Mensintesis Mensintesis senyawa senyawa kompleks kompleks K 3[Cr(C2O4)3].3H2O 2. Menentukan Menentukan berat berat rendamen rendamen dari senyawa senyawa kompleks kompleks yang dihasi dihasilkan lkan
1.3 Prinsip Percobaan Percobaan
Prinsip percobaan ini adalah senyawa kompleks K 3[Cr(C2O4)3].3H2O disintesis dengan mereaksikan oksalat dihidrat dengan akuades lalu ditambahkan kalium dikromat dan kalium oksalat melalui proses pemanasan dan pendinginan. Kristal yang yang terbentuk dimurnikan dimurnikan dengan melarutkan endapan dalam akuades dan penambahan metanol kemudian didiamkan selama 24 jam lalu disaring, dikeringkan dan ditimbang.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
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 ini tak dapat ditafsirkan di dalam lingkup konsep lingkup yang klasik. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi, suatu angka bulat, yang menunjukkan jumlah ligan yang dapat menunjukkan kompleks yang stabil dengan satu atom pusat (Svehla, 1979). -
Ion-ion dan molekul-molekul anorganik sederhana seperti NH3, CN , Cl, H2O membentuk ligan monodentat, yaitu satu ion atau molekul menempati salah satu ruang yang tersedia sekitar ion atau molekul menempati salah satu ruang yang tersedia sekitar ion pusat dalam bulatan koordinasi, tetapi ligan bidentat (seperti ion dipiridil), tridentat dan juga tentradentat dikenal orang. Kompleks yang terdiri dari ligan-ligan polidentat yang sering disebut sepit (Svehla, 1979). Beberapa reaksi yang menghasilkan pembentukan kompleks, dapat dipakai sebagai uji terhadap ion-ion. Begitulah, reaksi yang sangat peka dan spesifik untuk terhadap tembaga adalah uji dengan amonia, pada mana ion tetraaminokuprat yang biru tua terbentuk. Muatan suatu ion merupakan jumlah muatan ion-ion yang membentuk kompleks. Jika molekul-molekul netral yang terlibat sebagai ligan dalam pembentukan kompeks, muatan pada ion kompleks tetap sama. Beberapa kompleks merupakan endapan, seperti endapan merah-terang yang terbentuk antara ion nikel(II) dan dimetilglioksim (Svehla, 1979).
Suatu garam kompleks harus dibedakan dari garam rangkap. Contoh sederhana dari suatu garam rangkap adalah pembentukan feroamonium sulfat dan seluruh deretan-deretan formulah tawas (Sjahrul, 2010). Metode pembentukan kompleks adalah sebagai berikut (Sjahrul, 2010): 1. Suatu perubahan mendadak dalam kelarutan Kelarutan dari suatu garam yang larut sedikit akan bertambah apabila salah satu ionnya membentuk suatu kompleks dalam larutan. 2. Penurunan daya konduksi Jumlah total ion suatu kompleks terbentuk oleh penggabungan dua atau lebih ion menurun dan baru yang terbentuk menjadi lebih berat dan akibatnya ada suatu pembentukan kompleks yang mana mengakibatkan terjadinya
penurunan daya
konduktifitas. 3. Perubahan sifat kimia Hilangnya sifat kimia normal dari ion logam dalam larutan adalah kadang-kadang suatu indikasi adanya pembentukan kompleks. 4. Perubahan warna Suatu perubahan warna adalah suatu indikasi pembentukan kompleks seperti dalam kejadian kompleks kuproamonium atau kobaltamin. 5. Perubahan konsentrasi ion hidrogen Bila suatu asam lemah dilibatkan, konsentrasi ion hidrogen dari
suatu
larutan dapat digunakan untuk mengukur jumlah ion yang tidak kompleks. 6. Perubahan dalam e.m.f. Suatu perubahan cukup besar dalam e.m.f dapat terjadi sebagai suatu akibat adanya pembentukan kompleks karena e.m.f bergantung atas jenis ion yang ada dalam larutan.
Menurut
werner,
mempersatukan
beberapa
atom-atom,
gugus
atom
mempunyai
mereeka
atau
tenaga
yang
molekul-molekul
dapat dengan
penggunaan valensi sekunder. Atom-atom atau gugusan yang terikat dengan valensi sekunder dinamakan terkoordinasi pada atom pusat dan dihasilkan senyawa kompleks yang dikenal senyawa kompleks koordinasi. Gugus kompleks koordinasi yang terikat dengan valensi sekunder tidak dapat terionisasi sedangkan gugus yang terikat dengan valensi primer dapat terionisasi. Jumlah maksimum ion atau molekul yang dapat terikat pada atom pusat dengan valensi sekunder disebut sebagai bilangan koordinasi. Ion atau molekul yang terikat pada atom pusat melalui ikatan koordinasi dinamakn ligan. Terdapat bermacam-macam ligan seperti unidentat, bidentat, tridentat, dan ssebagainya. Setiap jenis ligan ditentukan oleh jumlah titik-titik koordinasi yang dimilki ligan. Apabila ikatan antara atom pusat dengan ligan hanya menggunakan satu tangan ikatan, maka ligan tersebut dinamakn ligan unidentat (Sjahrul, 2010). Sebuah
-donor ligan yang
π
menyumbangkan elektron ke logam pusat
berinteraksi yang melibatkan ligan orbital dan orbital logam. Sebuah π -acceptor ligan menerima elektron dari pusat logam dalam interaksi yang melibatkan orbital ddiisi oleh logam dan orbital ligan kosong (Housecroft dkk, 2001). Teori medan kristal sekarang jauh lebih luas diterima dari teori ikatan valensi diasumsikan bahwa daya tarik antara logam pusat dan ligan
dalam
kompleks
adalah murni elektrostatik. logam transisi yang membentuk atom pusat dalam kompleks dianggap sebagai ion positif biaya sama dengan keadaan oksidasi. ini dikelilingi oleh ligan negatif atau molekul netral yang memiliki pasangan elektron. jika ligan adalah molekul netral seperti NH3, akhir negatif dari dipol dalam molekul diarahkan ion logam. elektron pada logam pusat berada di bawah kekuatan
menjijikkan dari orang-orang di ligan. sehingga elektron menempati orbital terjauh dari arah pendekatan ligans (Lee, 1991). Ion oksalat merupakan ligan yang istimewa karena mampu membentuk senyawa kompleks dengan berbagai ion logam transisi menghasilkan senyawa dengan sifat dan karakter yang bervariasi. Ion oksalat memiliki empat atom donor namun hanya dua atom yang menjadikannya sebagai ligan bidentat yang berikatan dengan ion logam membentuk senyawa kompleks mono, bis dan tris oksalat. Ion oksalat juga dapat berfungsi sebagai ligan jembatan yang menghubungkan lebih dari satu inti ion logam transisi, baik ion logam yang sejenis maupun berbeda jenis sehingga membentuk kompleks polimer berdimensi satu, dua, bahkan tiga. Senyawa kompleks oksalat dengan satu ion pusat disebut senyawa kompleks mononuklir oksalat dan senyawa kompleks dengan dua ion pusat, baik sama maupun berbeda, disebut senyawa kompleks binuklir oksalat (Kurnia dkk., 2006). Sintesis dan karakterisasi dari ligan makrosiklik (L) dan senyawa kompleks model baru yang dari umum rumus [M-L Cl2 ] Untuk M = Ru (III), dan [ML] untuk Pt (II) dan Pd (II) di mana L adalah
ligan makrosiklik dihasilkan dari reaksi
kondensasi dari etilen diamin dan etil asetoasetat. Ligan dan senyawa koordinasi diformulasikan menurut analisis kimia (Panchbha dkk., 2008). 3+
Senyawa kompleks mononuklir oksalat dengan ion Cr sebagai ion pusatnya menunjukkan sifat thermochromic
yaitu perubahan warna yang disebabkan oleh
suhu dan gugus optis aktif. Senyawa kompleks binuklir oksalat memiliki struktur bervariasi yang terdiri dari jaringan ionion logam bi- dan tri-valensi berkoordinasi dengan oksalat sebagai ligan jembatan membentuk lapisan-lapisan berdimensi satu sampai tiga. Dengan struktur ini ion oksalat berperan sebagai mediator pertukaran sifat magnet di antara ion-ion logam (Kurnia dkk., 2006).
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan Percobaan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah oksalat dihidrat (H2C2O4.2H2O), kalium dikromat (K 2Cr 2O7), kalium oksalat (K 2C2O4.H2O), metanol p.a, akuades, kertas saring whatman no. 42, aluminium foil dan es batu. 3.2 Alat Percobaan
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah gelas kimia 100 mL, gelas kimia 1000 mL, gelas ukur 10 mL, sendok tanduk, batang pengaduk, hotplate, neraca analitik, labu semprot, pipet tetes, desikator, corong dan erlenmeyer 200 mL.
3.3 Prosedur percobaan
Asam oksalat dimasukkan ke dalam gelas kimia 100 mL sebanyak 5,29 gram kemudian ditambahkan 10 mL akuades dingin sambil diaduk selama
5
menit. Setelah itu ditambahkan 1,81 gram K 2Cr 2O7 sambil diaduk kuat hingga terbentuk gelembung-gelembung gas seperti mendidih. Kemudian ditambahkan 2,12 gram K 2C2O4.H2O sambil diaduk dan dipanaskan hingga semua padatan larut. Kemudian larutan didinginkan dalam wadah yang berisi es dan ditambahkan 5 mL metanol p.a sambil diaduk hingga terbentuk endapan, setelah itu didiamkan selama 30 menit. Kemudian endapan yang terbentuk disaring menggunakan kertas saring whatman no. 42. Setelah itu endapan dicuci dengan 5 mL campuran metanol dan H2O (1 : 1) dan selanjutnya endapan dikeringkan diudara terbuka dan ditimbang. Padatan
K 3[Cr(C2O4)3].3H2O dilarutkan dengan 2 mL akuades dan
dimasukkan ke dalam gelas kimia 100 mL sebanyak 1,8 gram. Kemudian
ditambahkan tetes demi tetes sebanyak 10 mL metanol melalui dinding gelas kimia. Kemudian gelas kimia ditutup dengan aluminium foil dan didiamkan selama 24 jam. Setelah itu kristal dikeringkan di udara terbuka dan ditimbang.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan Tabel 1. Data Hasil Percobaan Perlakuan
Pengamatan
5,29 g asam oksalat
Kristal putih
Ditambahakan 10 mL akuades
Larutan putih
Ditambahkan 1,81 gram K 2Cr 2O7 sambil diaduk
Hijau kehitaman dan timbul gelembung-gelembung gas
Ditambahkan 2,12 gram K 2C2O4.H2O sambil diaduk
Hijau kehitaman
Ditambahkan 5 mL metanol p.a sambil diaduk
Hijau kehitaman dan terbentuk endapan
Didiamkan selama 30 menit
Larutan hijau kehitaman
Endapan dicuci dengan 5 mL campuran metanol dan H2O (1 : 1)
Endapan berwarna putih kekuningan
Padatan K 3[Cr(C2O4)3].3H2O sebanyak 1,8 g
Putih kekuningan
Ditambahkan tetes demi tetes sebanyak 10 mL methanol
Terbentuk endapan
Larutan disaring
Endapan yang terbentuk putih halus
4.2 Reaksi
Reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah : 7 H2C2O4.2H2O + K 2Cr 2O7 + 2 K 2C2O4.H2O +7 H2O
2 K 3[Cr(C2O4)3].3H2O + 6 CO2
4.3 Pembahasan
Sifat
khas
dari
senyawa
kompleks
adalah
kemampuannya
untuk
menampakkan warna-warna tertentu, tergantung dari jenis atom pusat dan ligan yang menyusun kompleks tersebut. Jenis ligan itu sendiri, turut mempengaruhi kestabilan dari senyawa yang dibentuknya. Sehingga selanjutnya ligan dapat digolongkan menjadi ligan kuat dan ligan lemah. Kompleks
kalium
trioksalatokromat(III)
trihidrat
(K 3[Cr(C2O4)3].3H2O)
disintesis dari asam oksalat 5,29 gram dengan kalium dikromat 1,81 gram dan ditambahkan 10 mL akuades dingin yang diaduk selama 5 menit. Kemudian direaksikan dengan kalium oksalat 2,12 gram. Penggunaan akuades dingin ini dikarenakan kelarutan asam oksalat dalam akuades dingin lebih kecil dibandingkan dalam akuades tanpa pendinginan, sehingga diharapkan dapat terbentuk suspensi asam oksalat. Kristal orange kalium dikromat ditambahkan dalam suspensi dingin asam oksalat secara serentak yang disertai dengan pengadukan secara kontinu sehingga terjadi reaksi eksotermis yang ditandai dengan meningkatnya temperatur campuran
dalam
campuran
tersebut
yang
disertai
dengan
munculnya
gelembung-gelembung gas seperti air mendidih. Reaksi eksotermis ini terjadi secara spontan dengan munculnya panas akibat Reaksi tersebut, sehingga dapat dikatakan bahwa energi bebas dari sistem ini bernilai negatif. Pengadukan yang dilakukan pada proses ini bertujuan untuk mempercepat tercapainya reaksi yang sempurna antara suspensi asam oksalat dan kalium dikromat. Ketika reaksi eksotermis ini sedang berjalan, maka dilakukan penambahan kristal putih kalium oksalat yang disertai dengan pengadukan yang kontinu sampai terjadi perubahan warna menjadi hijau kehitaman. Selama
reaksi
ini berjalan, terjadi
perubahan warna yang signifikan, yaitu dari warna ungu kehitaman pada saat reaksi
eksoterm itu terjadi menjadi hijau kehitaman. Adanya perubahan hijau kehitamaan mengindikasikan telah terbentuknya kompleks kromium(III) oksalat. Selanjutnya, larutan didinginkan. Perlakuan ini dimaksudkan untuk proses kristalisasi. Kristalisasi ini dilakukan dengan menambahkan secara perlahan metanol sebanyak
5 mL
kedalam larutan tersebut sambil diaduk kemudian didiamkan selama 30 menit. Pengadukan ini dilakukan untuk mencegah terjadinya penggumpalan. Kristalisasi merupakan suatu proses pembentukan kristal dari larutan, lelehan atau dari gas dengan mengkondisikan zat pada temperatur yang fluktuatif (panas-dingin). Sedangkan tujuan pemanasan adalah untuk memercepat reaksi serta mencegah oksalat terdekomposisi menjadi karbondioksida akibat pemanasan yang terlalu tinggi. Selanjutnya, dilakukan penyaringan menggunakan kertas saring whatman sehingga didapatkan endapan berwarna putih kekuningan, seharusnya warna endapan yang terbentuk hijau kehitaman tapi pada saat melakukan percobaan terjadi kesalahan sehingga warna yang terbentuk warna putih kekuningan. Kemudian K 3[Cr(C2O4)3]·3H2O ditetesi dengan campuran metanol dan H2O (1:1). Penambahan ini bertujuan untuk mengangkat pengotor yang bersifat polar sehingga didapatkan kristal kompleks K 3[Cr(C2O4)3]·3H2O yang murni. Selanjutnya endapan dikeringkan di udara selama 10 menit dan ditimbang. Hasil yang didapatkan dari penimbangan tersebut adalah 3,27 gram. Untuk mendapatkan senyawa K 3[Cr(C2O4)3]·3H2O dengan tingkat kemurnian yang tinggi, maka endapan putih kekunigan ditimbang sebanyak 1,8 gram untuk direkristalisasi dengan melarutkan endapan tersebut dengan 2 mL akuades sampai homogen. Kemudian ditambahkan 10 mL metanol sedikit demi sedikit melalui dinding gelas kimia, lalu ditutup menggunakan aluminium foil dan didiamkan selama 24 jam. Kristal yang terbentuk disaring menggunakan kertas saring whatmen dan dikeringkan di udara terbuka. Rekristalisasi merupakan teknik
pemisahan yang didasarkan pada perbedaan titik leleh antara komponen yang ada dalam campuran tersebut. Dari hasil rekristalisasi diperoleh berat kristal sebanyak 0,86 gram, sehingga dengan menggunakan rumus perhitungan berat rendamen diperoleh persen berat rendamennya sebesar 14,71 %.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari percobaan ini yaitu : 1. Senyawa
kompleks K3 [Cr(C2O4)3].3H2O
disintesis dengan mereaksikan
oksalatdihidrat dengan akuades lalu ditambahkan kalium dikromat dan kalium oksalat melalui proses pemanasan dan pendinginan dan endapan yang terbentuk berwarnah putih, hal ini tidak sesuai dengan teori yang seharusnya endapan yang terbentuk berwarna hijau kehitaman. 2. Rendamen senyawa kompleks K 3[Cr(C2O4)3].3H2O adalah sebesar 0,86 g.
5.2 Saran 5.2.1 Saran Untuk Laboratorium
Sebaiknya laboratorium menyediakan alat yang baik atau bagus agar proses pengeringan dapat berlangsung dengan baik.
5.2.2 Saran Untuk Percobaan
Sebaiknya digunakan senyawa kompleks yang lain sehingga pengetahuan mahasiswa dapat lebih berkembang.
5.2.3 Saran Untuk Asisten
Saran untuk asisten terima kasih telah mendampingi kami dengan baik selama praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Housecroft, C.E., dan Sharpe, A.G., 2005, Inorganik Chemistry, Pearson Education Limited, Eangland. Kurnia K.A., Onggo, D., Patrick, D., dan Stevevson, K.L., 2006, Sintesis Senyawa KompleksK[Cr(C2O4)2(H2O)2]., Jurnal Kimia Indonesia, 1 (1): 7-12. Lee, J.D., 1991, Consise Inorganik Chemistry, Chapman dan Hall, London. Panchbhai, M.A., Paliwal, L.J., dan Brave, N.S., 2008, Synthesis and Characterization of Complex Compounds of Tetra-aza Macrocyclic Ligand, Journal of Chemistry, 5(1): 1048-1054 Sjahrul, M., 2010, Dasar-Dasar Kimia Anorganik , Umitoha Ukhuwah Grafika, Makassar. Svehla, G., 1979, Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Makro dan Semimikro, diterjemahkan oleh Ir. L. Setiono dan Dr. A. Hadyana Pudjaatmaka, PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.
LEMBAR PENGESAHAN
Asisten
(RISKAL HERMAWAN)
Makassar, 2 Mei 2014 Praktikan
(HANUNG ROHANI)
LEMBAR PENGESAHAN
Asisten
(RISKAL HERMAWAN)
Makassar, 2 Mei 2014 Praktikan
(YUNITA PARE ROMBE) LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 2 Mei 2014 Praktikan
Asisten
(RISKAL HERMAWAN) LAMPIRAN 1
H2C2O4.2H2O
(NURHARDIANTI) BAGAN KERJA
•
Dimasukkan ke dalam gelas kimia 250 mL sebanyak 5,29 gram
•
Ditambahkan 10 mL akuades dingin sambil diaduk selama 5 menit
•
Ditambahkan 1,81 gram K 2Cr 2O7 sambil diaduk kuat hingga terbentuk gelembung-gelembung gas seperti mendidih
•
Ditambahkan 2,12 gram K 2C2O4.H2O sambil diaduk dan dipanaskan hingga semua padatan larut
•
Larutan didinginkan dalam wadah yang berisi es
•
Ditambahkan 5 mL metanol p.a sambil diaduk hingga terbentuk endapan
•
Didiamkan selama 30 menit
•
Endapan yang terbentuk disaring menggunakan kertas saring whatman no. 42
Filtrat
Endapan •
Endapan dicuci dengan 5 mL campuran metanol dan H 2O (1 : 1)
•
Endapan dikeringkan diudara terbuka dan ditimbang
Padatan K 3[Cr(C2O4)3].3H2O
• Dilarutkan dengan 2 mL akuades • Dimasukkan kedalam gelas kimia 100 mL sebanyak 1,8 gram • Ditambahkan tetes demi tetes sebanyak 10 mL metanol melalui dinding gelas kimia • Gelas kimia ditutup dengan aluminium foil dan didiamkan selama 24 jam • Kristal dikeringkan di udara terbuka dan ditimbang
Hasil
LAMPIRAN 2 GAMBAR
Gambar 1. Pemanasan larutan
LAMPIRAN 3 PERHITUNGAN
1. Berat Teoritis = (mol K 3[Cr(C2O4)3].3H2O = 0,012 mol x 487 g/mol = 5,844 g
) x (Mr K 3[Cr(C2O4)3].3H2O)
2. % Rendamen = Berat kristal hasil praktik / Berat kristal teori x 100 % = 0,86 g / 5,844 g x100 % = 0, g x 100 % = 14,71 %
