Laporan Praktikum Kimia Anorganik II
“Reaktivitas IonIon-ion Logam Transisi” Tanggal Percobaan: Percobaan:
Kamis, 08-April-2014
Disusun Oleh: Aida Nadia
(1112016200068) (1112016200068) Kelompok 4 Kloter 1:
Amaliyyah mahmudah
(1112016200043) (1112016200043)
Rizky Harrysetiawan
(1112016200069) (1112016200069)
Lilik Jalaludin
(1112016200074) (1112016200074)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014
I.
Abstrak Telah dilakukan praktikum mengenai reaktivitas ion-ion logam transisi. Sampel ion-ion logam transisi yang akan diuji coba kali ini berasal dari larutan ZnCl2 dan NiCl 2, yang diuji dengan pereaksi yang berbeda-beda yaitu NaOH 2M, NaOH pekat 50%, KSCN 1M, NH 3 1M, dan Na2CO3 1M. Reaktifitas lebih ditekankan pada kecepatan terjadinya suatu reaksi kimia dengan zat lain. Reaktifitas suatu senyawa dapat diamati dari adanya perubahan warna maupun terbentuknya endapan. Reaktifitas suatu senyawa khususnya yang mengandung ion logam transisi tergantung beberapa faktor, misalnya muatan dan jari – jari ion, serta konfigurasi elektron di orbital d. Kata kunci : reaktivitas , logam transisi, ion-ion
II. Pendahuluan Unsur-unsur deret peralihan utama (kadang-kadang disebut juga unsur-unsur “Kelompok d”) mengandung atom -atom atau ion-ion dengan orbital d yang belum terisi penuh. Sedangkan unsur-unsur peralihan dalam mengandung atom-atom dengan orbital f yang belum penuh. Kedua deskripsi ini cocok untuk semua unsur-unsur pada bagian tengah tabel berkala. Sehingga lebih dari separuh unsur-unsur yang telah ditemukan termasuk dalam deret peralihan atau peralihan dalam. Sifat kimia unsurunsur ini penting secara teoritis maupun secara praktis. Satu sifat penting unsur peralihan ialah kemampuannya untuk membentuk ion kompleks. Sifat-sifat unsur peralihan deret pertama (Z = 21 sampai Z = 29). Titik cair yang tinggi, daya hantar listrik yang baik, dan kekerasan sedang sampai tinggi adalah akibat dari cepat tersedianya elektron dan orbital untuk elektron dan orbital untuk membentuk ikatan logam. Potensial elektroda baku meningkat sesuai dengan meningkatnya nomor atom sepanjang deret peralihan. (Petrucci, 1987:141-142)
Unsur-unsur transisi mempunyai karakteristik konfigurasi elektronik (n-1)d
1-10
ns
1-2
, tidak penuh pada orbital d bagi atom atau ionnya. Energi
elektron dalam orbital (n-1)d isi selalu lebih rendah dibanding dengan energi 2
elektron dalam orbital ns , dengan perkecualian stabilitas lebih tinggi pada konfigurasi penuh atau setengah penuh. Peran orbital (n-1)d ini menentukan tingkat oksidasi yang bervariasi, pembentukan senyawa kompleks, sifat magnetik spesies yang bersangkutan. Unsur transisi berperan sebagai katalisator baik dalam bentuk unsurnya maupun dalam bentuk senyawa kompleksnya (UNY, 2003). Unsur transisi deret pertama adalah unsur – unsur logam transisi yang terletak pada periode paling atas dalam kelompok logam transisi pada tabel periodik unsur. Unsur – unsur tersebut antara lain Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, dan Zn. Unsur – unsur ini memiliki elektron valensi pada orbital d sehingga memiliki beberapa sifat seperti katalis, warna larutan dan kemagnetannya. Unsur – unsur ini meskipun struktur geometri senyawa kompleksnya lebih mudah diprediksi daripada senyawa kompleks golongan lantanida, dari kiri ke kanan mempunyai jumlah elektron valensi, jumlah elektron pada orbital d, muatan inti efektif, jari – jari kation yang berbeda – beda sehingga memiliki reaktifitas yang berbeda terhadap anion tertentu. Pada beberapa kasus, reaktifitas ion – ion logam transisi berhubungan dengan sifat kekerasan dan kelunakan dari kation dan anionnya. Reaktifitas suatu senyawa dapat diamati dari adanya perubahan warna maupun terbentuknya
endapan.
Reaktifitas
suatu
senyawa
khususnya
yang
mengandung ion logam transisi tergantung beberapa faktor, misalnya muatan dan jari – jari ion, serta konfigurasi elektron di orbital d. Reaktifitas berbeda dengan kestabilan, dimana reaktifitas lebih ditekankan pada kecepatan terjadinya suatu reaksi kimia dengan zat lain sedangkan kestabilan difokuskan pada besarnya nilai K yang dihasilkan suatu reaksi. Suatu senyawa dapat bersifat labil akan bereaksi lebih cepat daripada senyawa yang inert (Khunur, 2012).
Nikel adalah logam putih perak yang keras. Nikel bersifat liat, dapat ditempa dan sangat kukuh. Logam ini melebur pada 1455 0C, dan bersifat sedikit magnetis. Asam klorida (encer maupun pekat) dan asam sulfat encer, melarutkan nikel dengan membentuk hidrogen: Ni + 2HCl Ni2+ + 2Cl- + H2 Garam-garam nikel(II) yang stabil, diturunkan dari nikel(II) oksida, NiO, yang merupakan zat berwarna hijau. Garam-garam nikel yang terlarut, berwarna hijau disebabkan oleh warna dari kompleks heksakuonikelat(II), [Ni(H2O)6]2+; tetapi untuk singkatnya, kita akan menganggapnya sebagai ion nikel(II) Ni2+ saja. Reaksi-reaksi ion nikel(II) dengan larutan natrium hidroksida: endapan hijau nikel(II) hidroksida: Ni 2+ + 2OH- Ni(OH)2 . Reaksi-reaksi ion nikel(II) dengan larutan ammonia: endapan hijau nikel(II) hidroksida: Ni2+ + NH3 + 2H 2O Ni(OH)2 + 2NH4+ . (Vogel, 1985: 280-281) Zink adalah logam yang putih-kebiruan; logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada 110-150 0C. Zink melebur pada 410 0C dan mendidih pada 9060C. Logamnya yang murni, melarut lambat sekali dalam asam dan dalam alkali; adanya zat-zat pencemar atau kontak dengan platinum atau tembaga, yang dihasilkan oleh penambahan beberapa tetes larutan garam dari logam-logam ini, mempercepat reaksi. Yang terakhir ini dengan mudah larut dalam asam klorida encer dan asam sulfat encer dengan mengeluarkan gas hidrogen: Zn + 2H + Zn2+ + H2 Zink membentuk hanya satu seri
garam; garam-garam ini
mengandung kation zink(II), yang diturunkan dari zink oksida, ZnO. Reaksi-reaksi dari ion zink dengan larutan natrium hidroksida: endapan seperti gelatin yang putih, yaitu zink hidroksida: Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 zink hidroksida adalah senyawa yang bersifat amfoter.
Reaksi-reaksi dari ion zink dengan larutan ammonia: endapan putih zink hidroksida, yang mudah larut dalam reagensia berlebihan dan dalam larutan garam ammonium, karena menghasilkan tetraaminazinkat(II). Zn2+ + NH3 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NH4+ . (Vogel, 1985: 289-290)
III. Material dan Metode Kerja A. Material Alat:
Gelas kimia
Gelas ukur
Pipet tetes
Rak tabung reaksi
Tabung reaksi
Bahan:
Sampel larutan ZnCl 2 1M
Sampel larutan NiCl2 1M
Larutan NaOH 2M
Larutan NaOH pekat 50%
Larutan KSCN 1M
Larutan NH3 1M
Larutan Na2CO3 1M
B. Metode Kerja
1. Masukkan sampel larutan logam transisi yaitu ZnCl 2 1M sebanyak 1 ml untuk setiap tabung reaksi (dimana tabung reaksi yang digunakan sebanyak 5 buah). 2. Tambahkan dengan larutan NaOH 2M sedikit demi sedikit kedalam larutan ZnCl2 1M pada tabung pertama, catat perubahan yang terjadi.
3. Tambahkan dengan larutan NaOH pekat 50% sedikit demi sedikit kedalam larutan ZnCl 2 1M pada tabung kedua, catat perubahan yang terjadi. 4. Tambahkan dengan larutan KSCN 1M sedikit demi sedikit kedalam larutan ZnCl2 1M pada tabung ketiga, catat perubahan yang terjadi. 5. Tambahkan dengan larutan NH 3 1M sedikit demi sedikit kedalam larutan ZnCl2 1M pada tabung keempat, catat perubahan yang terjadi. 6. Tambahkan dengan larutan Na 2CO3 1M sedikit demi sedikit kedalam larutan ZnCl2 1M pada tabung kelima, catat perubahan yang terjadi. 7. Ulangi percobaan diatas dari langkah 1-6 akan tetapi larutan logam transisinya diganti dengan larutan logam NiCl 2 1M.
IV. Hasil dan Pembahasan A. Hasil
Hasil pengamatan Larutan logam transisi ZnCl2
- Konsentrasi 1M - Larutan Tidak berwarna
ZnCl2 + NaOH 2M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 5 tetes pereaksi - Menjadi endapan putih
ZnCl2 + NaOH pekat 50 %
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah
penambahan 10 tetes pereaksi - Menjadi gelatin putih
ZnCl2 + KSCN 1M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 40 tetes pereaksi Menjadi larut (tetap tidak berwarna)
ZnCl2 + NH3 1M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 40 tetes pereaksi - Menjadi endapan gelatin putih
ZnCl2 + Na2CO3 1M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 5 tetes pereaksi - Menjadi endapan putih
Larutan logam transisi NiCl 2
- Konsentrasi 1M - Larutan berwarna hijau jernih
NiCl2 + NaOH 2M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 5 tetes pereaksi - Terdapat endapan hijau
NiCl2 + NaOH pekat 50 %
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 5 tetes pereaksi - Terdapat endapan hijau muda
NiCl2 + KSCN 1M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 30 tetes pereaksi - Menjadi larut (tapi larutan berwarna hijau tua)
NiCl2 + NH3 1M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 40 tetes pereaksi - Menjadi larut (tapi larutan berwarna hijau muda)
NiCl2 + Na2CO3 1M
- Volume larutan logam transisi yaitu 1 ml - Perubahan terjadi setelah penambahan 5 tetes pereaksi - Terdapat endapan hijau muda tosca.
Persamaan Reaksi:
Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 Zn2+ + 2SCN- Zn(SCN)2(aq) Zn2+ + NH3 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NH4+ Zn2+ + CO32- ZnCO3 Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2 Ni2+ + 2SCN- Ni(SCN)2(aq) NiCl2(aq) + 6NH3(aq) → [Ni(NH3)6]Cl2(aq) Ni2+ + CO32- NiCO3
B. Pembahasan Pada praktikum kali ini telah dilakukan percobaan mengenai reaktivitas ion-ion logam transisi. Reaktivitas suatu senyawa dapat diamati dari adanya perubahan warna maupun terbentuknya endapan. Reaktifitas suatu senyawa khususnya yang mengandung ion logam transisi tergantung beberapa faktor, misalnya muatan dan jari – jari ion, serta konfigurasi elektron di orbital d. Reaktifitas berbeda dengan kestabilan, dimana reaktifitas lebih ditekankan pada kecepatan terjadinya suatu reaksi kimia dengan zat lain, sedangkan kestabilan difokuskan pada besarnya nilai K yang dihasilkan suatu reaksi. Percobaan kali ini menggunakan 2 sampel larutan yang mengandung ion logam transisi. Kedua sampel tersebut adalah larutan NiCl2 dan ZnCl 2. Masing-masing sampel diuji dengan 5 larutan pereaksi, yaitu NaOH 2M, NaOH 50%, KSCN 1M, NH 3 1M, dan Na 2CO3 1M. Larutan NiCl2 adalah larutan berwarna hijau jernih. Larutan NiCl2 bereaksi dengan NaOH 2M membentuk endapan hijau yang merupakan endapan Ni(OH) 2, juga bereaksi dengan NaOH 50%
membentuk endapan hijau muda yang merupakan endapan Ni(OH) 2 juga. Hal ini sudah sesuai dengan literatur dimana jika larutan NiCl2 direaksikan dengan NaOH akan membentuk endapan hijau Ni(OH)2. Akan tetapi ada perbedaan warna endapan yang dihasilkan, dimana jika direaksikan dengan NaOH 50% endapan hijau yang dihasilkan lebih muda,
ini
menandakan
bahwa
konsentrasi
dari
pereaksi
itu
mempengaruhi terjadinya perbedaan hasil reaksi. Selanjutnya, jika larutan NiCl2 direaksikan dengan larutan KSCN 1M akan larut dan membentuk larutan Ni(SCN)2(aq). Larutan NiCl 2 direaksikan dengan larutan NH3 1M juga akan larut membentuk suatu kompleks larutan [Ni(NH3)6]Cl2. Kemudian
yang terakhir adalah reaksi larutan NiCl2
dengan larutan Na2CO3 1M membentuk endapan hijau muda tosca yang merupakan endapan NiCO 3. Berdasarkan hasil percobaan yang didapat maka disimpulkan bahwa urutan kereaktivitasan ion logam transisi dalam berbagai pereaksi dari yang kurang reaktif sampai paling reaktif, yaitu: Ni(SCN)2(aq),
[Ni(NH3)6]Cl2(aq), Ni(OH)2 50%, Ni(OH)2 2M,
NiCO3 . Selanjutnya, sampel larutan ZnCl 2 yang merupakan larutan tidak berwarna direaksikan dengan 5 pereaksi. larutan ZnCl2 dengan NaOH 2M endapan putih, sedangkan dengan NaOH 50% membentuk endapan gelatin putih yang merupakan endapan Zn(OH) 2. Larutan ZnCl 2 dengan larutan KSCN 1M akan larut dan membentuk larutan Zn(SCN) 2(aq). Larutan ZnCl2 dengan larutan NH 3 1M menghasilkan endapan gelatin putih yang merupakan endapan Zn(OH)2 . Kemudian yang terakhir adalah reaksi larutan ZnCl 2 dengan larutan Na 2CO3 1M membentuk endapan putih yang merupakan endapan ZnCO 3. Dari hasil percobaan dapat terlihat bahwa ion-ion logam transisi yang dalam praktikum ini diwakili oleh logam Zn dan Ni cukup reaktif untuk bereaksi dengan berbagai pereaksi.
V.
Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan: 1. Ion-ion logam transisi cukup reaktif untuk bereaksi dengan berbagai pereaksi. 2. Larutan NiCl2 membentuk endapan hijau dengan pereaksi NaOH 2M, NaOH 50%, dan Na 2CO3 1M, akan tetapi urutan warnanya dari NaOH 2M sampai Na2CO3 1M semakin muda warna endapannya. 3. Larutan NiCl 2 larut dengan pereaksi KSCN 1M, NH 3 1M. 4. Larutan ZnCl 2 membentuk endapan putih dengan pereaksi NaOH 2M, endapan gelatin putih dengan NaOH 50% dan NH 3 1M, dan endapan putih dengan Na2CO3 1M. 5. Larutan ZnCl 2 larut dengan pereaksi KSCN 1M.
VI. Referensi Petrucci, Ralph, H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 3 Edisi Keempat . Jakarta: Erlangga. Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT.Kalman Media Pusaka.
Khunur,
M.,
dkk.
2012.
Diktat
Praktikum
Kimia
Anorganik.
http://prananto.lecture.ub.ac.id/files/2011/12/Diktat-Praktikum-KimiaAnorganik-2012.pdf . Diakses pada tanggal 13 Mei 2014 pada pukul 19.50 WIB. Tim
Dosen
UNY.
2003.
Kimia
Unsur-unsur
Transisi.
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/1b.%20Rangkuman%20Diktat% 20Kimia%20Anorg.%20III_0.pdf . Diakses pada tanggal 13 Mei 2014 pada pukul 19.47 WIB.
