LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES Pembuatan Kristal FeSO4 Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas praktek Mata kuliah Satuan Proses
Dosen Pembimbing : Ir. Umar Khayam Disusun oleh : Kelompok 1 Ai Tresna Sulistian Alda Inesya Putri Amanda Putri Dela Rianda Putri L
131411030 131411031 131411032 131411033
Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan Laporan
3 Juni 2014 10 Juni 2014
KELAS 1B D3 TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014
I.
TUJUAN
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 terhidratmerupakan garam terhidrat yang memiliki rumus kimia [FeSO 4.7H2O]. bentuk fisik dari garam ini adalah Kristal berwarna biru kehijauaan. Garam besi (II) sulfat terhidrat [FeSO4.7H2O] dapat digunakan untuk mempelajari reaksi reaksi yang terjadi pada ion Fe (II). Besi yang murni adalah logam berwarna putih perak yang kukuh ku kuh dan liat. li at. 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. Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 Fe + 2HCl → Fe 2+ + 2Cl- + H2 Asam sulfat pekat yang panas menghasilkan ion-ion besi (II) dan belerang dioksida: 2Fe + 3H2SO4 + 6H+ → 2Fe3+ + 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, Fe 2O3. Garam besi (III) lebih stabil daripada garam besi (II). Dalam larutannya, terdapat kation-kation Fe3+ 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 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 hydrogen peroksida, segera dioksidasikan menjadi besi (III) hidroksida: Fe2+ + 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 titi k didihnya lebih rendah menguap lebih dulu. Contoh: adalah pemisahan air dari larutan garam sehingga diperoleh garam. Umumnya, suhu pemanasan yang digunakan 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 tekanan atmosf er. Pengeringan buatan meliputi pengeringan menggunakan 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 4 gr
Reactor
Asam sulfat 20% (49ml)
Pemanasan (50°C,30 menit)
Penyaringan / filtrasi
filtrat
Pendinginan dan kristalisasi
penyaringan
kristal
Pengeringan
penimbangan
V.
DATA PENGAMATAN
Proses pelautan 4,00 gr Fe + 49ml H 2SO4 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
Terdapat buih
3
10
Larutan berwarna abu kehitaman
4
15
Larutan berwarna abu kehitaman
5
20
Larutan berwarna abu kehitaman
6
25
Larutan berwarna abu kehitaman
7
30
Larutan berwarna abu kehitaman
Penyaringan
Berat kertas saring awal : 1,36 gram
Warna residu (sisa)
: abu kehitaman
Warna filtrate
:biru kehijauan
Berat kristal akhir
: 9,81 gram
Penyaringan /filtrasi
VI.
Warna Kristal
:biru kehijauan
Warna filtrat
:biru kehijauan
PENGOLAHAN DATA a. Perhitungan yield FeSO4
Mol Fe
=
= 0.0714 mol
M H2SO4
Mol H2SO4
=
=
=MxV = 3,755 M x 0,049 L = 0,1839 mol
= 3,755 M
Persamaan reaksi yang berlangsung : Fe
+
H2SO4
M 0,0715
0,1839
R
0,0715
0,0715
S
-
0,1125
FeSO4 0,0715
0,0715
Jumlah FeSO4 (teori)
Mol FeSO4 x MR FeSO4
= gram
0.0715 mol x (56+32+4(16))
= a gram
0.0715 mol x 152
= 10,868 gram
Berat FeSO4 yang dihasilkan
= 9,81gram
Yield =
x 100%
= 90,285%
