LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK 1
KIMIA BELERANG
Penyusun: Nining Novia Azmil / 1205698 Kelompok (4) Mustika Sari / 1205694 Nailul Husni Asfar / 1308493 Nur Ulfa Hayati / 1205699 Tanggal 24 Februari 2014 Dosen: Miftahul Khair, S.Si, M.Sc Asisten:
1. Prambudi Ayuman 2. Meli Menia 3. Anna Maulina
LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK 1 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2014
Daftar isi Daftar isi................................................................................................................................. 2 KIMIA BELERANG................................................................................................................. 2 A.Tujuan................................................................................................................................. 2 B.Teori Dasar......................................................................................................................... 2 C.Alat dan Bahan................................................................................................................... 7 D.Cara kerja........................................................................................................................... 8 E.Hasil Pengamatan............................................................................................................. 11 F.Pembahasan..................................................................................................................... 12 G.Penutup ........................................................................................................................... 14 Daftar Pustaka...................................................................................................................... 15
KIMIA BELERANG A. Tujuan 1. Mempelajari beberapa modifikasi belerang 2. Mempelajari sifat hydrogen sulfida dan H2SO4
B. Teori Dasar Belerang memilikisifat alotropi yaitu kemampuan suatu zat untuk terdapat lebih dari satu macam bentuk. Sifat fisika dari bentuk alotropi suatu unsure ini sama, tetapi berbeda dalam kimianya. Hubungan dari berbagai bentuk alotropi belerang adalah sebagai berikut: S
960C
S
1200C S
4450C S
4450C
Rombik
monoklin
mobil
viscous
gas
S Plastis (dibawah 960C) Belerang rombik atau disebut dengan belerang –α terdiri dari molekul S 8. Belerang ini melarut dalam alcohol, eter dan karbon sulfide dan hasil penguapan perlahan-lahan dari larutan belerang dalam pelarut-pelarut ini menghasilkan Kristal octahedral. Belerang monoklin disebut juga belerang –β. Belerang bentuk ini mengkristal dari leburan belerang diatas 95,60C berbentuk jarum-jarum prisma. Molekul belerang –β terdiri dari cincin S8. Jika belerang dipanaskan perlahan-lahan dalam tabung reaksi akan meleleh menjadi cairan kuningterdiri dari molekul S8. Titik leleh S-α adalah 1130C dan titik leleh S-β 1190C dan suhu transisi kedua modifikasi adalah 95,60C dan titik leleh yang diamati bergantung pada kecepatan pemanasan. Jika suhu dinaikkan kekentalan berkurang sampai pada titik didih 444,6 0C. uap terdiri dari S6, S4 dan S2. Apabila cairan belerang yang mendidih dituangkan kedalam air dingin, akan diperoleh belerang plastis atau disebut juga belerang –α berbentuk rantai spiral. Jika didiamkan bentuk rantai berubah menjadi belerang rombik bercincin S8. Belerang koloid dapat diperoleh dari: a. Mencampurkan larutan hidrogen sulfide dingin dan belerang dioksida. 2H2S + SO2
2H2O + S
b. Mereaksikan larutan natrium tiosulfat dengan asam klorida pekat.
S2O32- + 2H+
H2O + SO2 + S
Hydrogen Sulfida, H2S Gas H2S merupakan senyawa yang penting dalam analisis kuantitatif, dapat dibuat dari reaksi antara FeS dan asam, pemanasan belerang, hidrokarbon dan asbes, serta hidrolisis thiosiamida, CH3CSNH2.
Belerang dioksida, SO2 Belerang dioksida dapat dibuat dengan cara mereaksikan tembaga dengan asam sulfat pekat. Cu + 2H2SO4
CuSO4 + 2H2O + SO2
Belerang dioksida melarut dalam air membentuk asam sulfat. SO2 + H2O
H2SO3
Asam Sulfat, H2SO4 Asam sulfat dapat dibuat dengan kamar timbal dan proses kontak. Sifat asam sulfat antara lain berikut: 1. Sebagai zat pengoksidasi Asam sulfat pekat dapat mengoksidasi tembaga (lihat reaksi diatas), karbon dan belerang. Pada reaksi ini asam sulfat direduksi menjadi dioksidasi. 2. Sebagai zat pengering Biasanya gas sebelum ditampung dialirkan melalui asam sulfat pekat. Cara ini tidak dapat digunakan untuk gas yang dapat bereaksi dengan H2SO4 seperti ammonia H2S. 3. Sebagai zat dehidrasi yaitu zat dapat menghilangkan air dari senyawa. CuSO4 . 5H2O
H2SO4
CuSO4 + 5H2O
4. Sebagai katalis dalam pembentukan ester CH3COOH + C2H5OH
H2SO4
CH3COOC2H2 + H2O
5. Jika dicampur dengan garam nitrat atau klorida akan menghasilkan asam
NaNO3 + H2SO4
KHSO4 + HNO3
NaCl + H2SO4
NaHSO4 + HCl
(Tim Kimia Anorganik, 2014) Bentuk Kristal belerang yang umumnya yaitu orto rombik dan monoklin termolekul S8 yang berstruktur cincin. Pada suhu 250C, belerang berbentuk elektrorubik berwarna kuning dan pada suhu 95,20C berubah menjadi monoklin. Pada suhu diatas 2000C cincin S8 terbuka sehingga membentuk rantai terbuka dan menjadi air. S
S
S
S
S
S S
S S
S S
S S
S S
S
Kegunaan sulfur: 1. Industry pupuk, kertas , cat, plastic, bahan sintetik. 2. Pengolahan minyak bumi 3. Industry karet dan ban 4. Industry gula pasir 5. Accu (Petrucci Ralph H, 1985) Belerang terdapat dikerak bumi sebagai unsurnya mineral sulfat dan sulfat. Gas H 2S dalam asam dan sebagai senyawa belerang organic dalam batu bara dan minyak. Belerang dapat ditimbang berdasarkan proses frinsch yaitu campuran air super panas dan uap air 160 0C dan 6 atm. Dipompakan kedalam tanah daerah mineral belerang melalui pipa besar pertama dan menyebabkan belerang mencair.
Udara yang dingin dengan tekanan tekanan 20-250C atm dipompakan melalui pipa kedua lebih keras yang terdapat dalam pipa besar pertama sehingga mengakibatkan belerang cair keluar melalui pipa ketiga untuk kemudian dikumpulkan sebagai padatanya. (Sugiyarto, 2003) Belerang dioksida (SO4) dibentuk dengan pembakaran belerang atau senyawa belerang-belerang dioksida ini merupakan gas beracun (65-1000C) dan merupakan gas emisi industry yang menyebabkan masalah lingkungan, namun pada saat yang sama gas ini sangat penting karena merupakan umber belernag, belerang dioksida merupakan senyawa berwujud dan telah ditunjukkan sebagai organ dalam logam transisi akan menghasilakan modus berbagai koordinasi. SO2 juga merupakan elarut non polar sama dengan air seperti ammonia. (Salto Tavo, 1996) Sulfur mempunyai kandungan kuat untuk katalisan dan membentuk senyawa tanpa analog dengan O, Se, Te contohnya Xsn, x dimana sulfida SO2- , anion politionat O3, Sn, Sn32dan senyawa Ksnx dimana x= H, Cl, CN dan NR2. Perubahan sifat senyawa bila perjalanan dari S ke Po, padat dihubungkan dengan kenaikkan ukuran asam. Penurunan keelektronegatifan beberapa contoh adalah: 1. Penurunan termal H2X 2. Kenaikkan cenderung membentuk ion kompleks seperti SeBr223. Merupakan beberapa sulfat mirip logam Te dan Po Jadi oksidasi Mo2 adalah ionic dan bereaksi dengan HCl menghasilkan klorida. (Wikson Cotton A, 1989)
C. Alat dan Bahan 1. Alat a. Pembakar b. Penjepit tabung reaksi c. Gelas ukur 25 ml d. Kaca arloji e. Sendok plastic kecil f.
Cawan penguap 9 cm
g. Gelas kimia 250 ml h. Corong i.
Tabung reaksi
j.
Rak tabung reaksi
2. Bahan a. Paraffin b. Belerang c. Asbes d. FeS e. HCl 2M
f.
(CHCOO)2
g. Pb 1M h. Tembaga i.
H2SO4
j.
K2Cr2O7
k. H2SO4 2M l.
Gula pasir
m. CH3COOH n. C2H5OH o. Na2SO3 1M p. BaCl2 1M q. Air brom
D. Cara kerja 1. Modifikasi belerang
0,5 gram serbuk belerang dalam 5 ml CS2
tuangkan Dalam kaca arloji, tutup dengan kertas saring sebagian perhatikan Kristal yang terbentuk
1 sendok serbuk belerang dalam cawan penguap
panaskan, jangan sampai belerang cair berwarna coklat Belerang melebur berwarna kuning coklat, membeku, garis kristal
hentikan pemanasan
Serbuk belerang dalam tabung reaksi,dari meleleh sampai melebur
panaskan dan cermati warna
Belerang mendidih ke dalam gelas kimia yang berisi air
tuangkan
2. Hidrogen sulfida Campuran paraffin, belerang dan asbes
panaskan
Dengan kertas timbale asetat
periksa gas
Sebutir FeS dan HCl encer
reaksikan dalam tabung reaksi dilengkapi pipa yang ujungnya lancip Gas yang keluar dengan kertas timbale Gas yang keluar dari ujung pipa, cawan penguap diatas nyalanapi
a. Periksa b. Bakar , catat pengamatan
3. Sifat asam sulfat
Sekeping tembaga + H2SO4 pekat 2 4
Panaskan, tidak mendidih Kertas saring pada mulut tabung yang dibasahi K2Cr2O7 2 2 7
Letakkan dan catat pengamatan
Gula + tetes H2SO4 pekat
Amati
2 ml CH2COOH + 2 ml alcohol
Masukkan dalam tabung reaksi
Tambahkan 2 ml H2SO4 pekat Panaskan dengan memasukkan dalam air panas
E. Hasil Pengamatan 1. Hydrogen sulfida Perlakuan
Pengamatan
- Campuran paraffin( bening kental ) - Dengan kertas timbale asetat berwarna hitam + belerang (serbuk kuning) + asbes(padatan putih kecoklatan) dipanaskan
- Gas yang dihasilkan H2S yang menyebakan kertas jadi hitam dan endapan hitam - Bau tidak sedap
- Sebutir FeS (padatan hitam) dan
- Lebih cepat membentuk warna hitam dari pada
HCl encer (bening)
percobaan pertama
- Gas yang keluar dibakar
- Ada letupan saat dibakar
2. Sifat asam sulfat Perlakuan - Sekeping tembaga (coklat kemerahan) + 1 ml H2SO4 pekat (bening) - Kertas saring yang dibasahkan
Pengamatan - Larutan jadi biru, ada gas, dan endapan abu-abu - Cu + 2H2SO4
CuSO4 + 2H2O + SO2
- Kertas jadi berwarna kuning kehijauan
dengan K2Cr2O7 (kuning) - Gula + asam sulfat pekat 2 ml asam asetat + 2 ml alcohol + asam sulfat pekat
- Campuran berwarna hitam (arang) - Proses esterifikasi dengan adanya bau harum yaitu bau balon - CH3COOH + C2H5OH
H2SO4
CH3COOC2H2 +
H2O
F. Pembahasan 1.
Hydrogen sulfida Pada saat pencampuran paraffin, belerang dan asbes yang ditutupi dengan kertas timbale
asetat terjadi perubahan warna pada kertas timbale asetat yaitu warna hitam ini disebabkan karna gas H2S bereaksi dengan timbale asetat dan menimbulkan bau yang tidak enak dari gas H2S. Dimana H2S dapat dibuat dari FeS dan asam, pemanasan belerang, hidrokarbon dan asbes. Jadi yang menjadi hidrokarbon disini yaitu paraffin (lilin) yang mempunyai affinitas kecil atau disebut juga sedikit reaktif dan dapart menyimpan panas. Sehingga gas hydrogen sulfida akan terdeteksi oleh kertas saring yang dibasahi dengan timbale asetat. Kemudian kita mendeteksi hydrogen sulfida dengan mencampurkan FeS dengan HCl karna salah satu cara membuat gas hidrodgen sulfida yaitu dengan cara demikian maka hasilnya yaitu gas hydrogen sulfida lebih cepat terbentuk dari pada cara pertama tadi karna disini kita mencampurkan HCl encer yang dapat mempercepat terbentuknya gas hydrogen sulfida. Setelah itu gas yang keluar tadi kita bakar dengan api terjadi letupan karna gas hydrogen bereaksi dengan api sehingga gas ini sangat berbahaya. Gas hydrogen sulfida (sulfana atau sulfur hibrida atau gas limbah) mudah terbakar makanya terjadi letupan saat dibakar. Dalam kadar tinggi gas ini dapat merusak indra penciuman karna baunya yang tidak enak. Jadi apabila kadar H2S terlalu banyak diudara akan menyebkan penyakit dan mudah terbakar. 2.
Sifat asam sulfat Pada percobaan ini kita mereaksikan logam Cu dengan asam sulfat pekat yang larutannya
berwarna biru dan adanya gas atau gelembung dari logam Cu yang menandakan adanya
reaksi antara logam Cu dengan asam sulfat pekat. Larutam berwarna biru karena CuSO 4 bersifat hidrat dan mengandung air dan ada endapan hitam dari tembaga yang tidak larut dalam air. Kemudian jika keringkan nantinya molekul air tadi akan keluar dan tinggal warna putih pada yang telah dikeringkan. Gas yang dihasilkan dari reaksi ini yaitu Cu + 2H2SO4
CuSO4 + 2H2O + SO2
Gas ini sangat berbahaya. Dimana Cu teroksidasi dan S tereduksi. Percobaan selanjutnya yaitu meletakkan kertas saring yang telah dibasahi dengan K2Cr2O7 dan kertas berubah menjadi warna orange kehijauan dan ini terjadi karena gas SO 2 bereaksi dengan K2Cr2O7 sehingga mempengaruhi warna dari kerta yang dibasahi tersebut. Oksigen dilepaskan oleh K2Cr2O7 sehingga ia menarik electron kearah dirinya. Asam sulfat pekat ini sangat berbahaya. Disini ion kromat akan tereduksi dan asam sulfat akan teroksidasi. Percobaan berikutnya yaitu gula yang ditetesi dengan asm sulfat pekat. Kristal gula yang tadinya berwarna kuning berubah menjadi hitam setelah kita tetesi dengan asam sulfat pekat. Larutan ini menjadi arang karbon karena molekul air lepas oleh adanya asam sulfat pekat yang ditetesi ke gula tersebut. Molekul air tereduksi dan lepas dari Kristal gula. Dan percobaan terakhir yaitu proses esterifikasi dimana timbul aroma yang enak dari larutan asam asetat + alcohol + asam sulfat pekat dalam tabung reaksi dengan cara memasukkan kedalam gelas kimia yang berisi air dan dipanaskan. Setelah beberapa menit tercium aroma balon dari campuran tersebut. Ini menandakan proses esterifikasi kita berhasil. Disini asam sulfat pekat berfungsi sebagai katalis terbukti dari pereaksian asam asetat dan alcohol belum terbentuk aroma khas ester tetapi setelah penambahan asam sulfat pekat maka reaksi menjadi cepat ditambah dengan pemanasan dan terbentuk aroma khas dari ester. Karena pemanasan dapat juga mempercepat terjadinya reaksi disbanding dengan perlakuan tanpa pemanasan.
G.Penutup 1. Kesimpulan a. Belerang atau sulfur adalah unsure kimia dalam table periodic yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Belerang dalam bentuk aslinya adalah sebuah zat padat Kristal kuning. Di alam belerang dapat ditemukan sebagai unsure murni atau sebagai mineral sulfida dan sulfat. b. Percobaan hydrogen sulfida menghasilkan gas H2S yang tidak enak dan kertas timbale asetat berubah warna menjadi hitam. Percobaan yang kedua lebih cepat karena kita menggunakan HCl dalam pereaksiannya. c. Percobaan asam sulfat yaitu logam Cu dengan asam sulfat menghasilkan larutan biru dengan endapan hitam dari tembaga.Cu teroksidasi dan S tereduksi. Kemudian gula dengan asam sulfat yang menyebakan gula menjadi karbon karena oksigenya lepas. Dan yang terakhir proses esterifikasi dari asam asetat dan alcohol dengan katalis asam sulfat pekat menghasilkan bau balon.
Daftar Pustaka Petrucci Ralph H. (1985). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern (p. 201). Bandung: Erlangga. Salto Tavo. (1996). Kimia Anorganik (p. 76). Tokyo: Iwanami Shoten. Sugiyarto, K. H. (2003). Kimia Anorganik II (Edisi Revi., p. 106). Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta. Tim Kimia Anorganik. (2014). Penuntun Praktikum Anorganik 1 (pp. 24–26). Padang: Universitas Negeri Padang. Wikson Cotton A. (1989). Kimia Anorganik Dasar (p. 362). Jakarta: UI Press.
