BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Logam adalah salah satu unsur yang yang paling berlimpah
di kerak kerak bumi,
karena dia logam terdapat luas di kerak bumi sebagai mineral yang tersimpan di bebatuan, dan juga terdapat di perairan sebagai mineral yang terlarut. Perbandingan sifat dan ciri dari logam ini terlihat jelas pada perbandingan sifat pereduksi suatu logam dapat dipengaruhi oleh letaknya dalam sistem periodik. Logam yang memiliki jari-jari lebih besar, umumnya bersifat lebih reaktif, sebab kemampuannya kemampuannya untuk melepaskan elektron pada kulit terluar lebih mudah. Perbandingan sifat pereduksi suatu logam dapat dipengaruhi oleh letaknya dalam sistem periodik. Logam yang memiliki jari-jari lebih besar, umumnya bersifat lebih reaktif, sebab kemampuannya untuk melepaskan elektron pada kulit terluar lebih mudah. Logam umumnya bersifat sebagai reduktor, sebab dapat dioksidasi. Logam-logam yang berada dalam golongan utama dalam sistem periodik, umumnya merupakan pereduksi kuat. Sedangkan pada logam-logam yang berada pada golongan transisi, memiliki sifat pereduksi yang relatif lebih rendah dari logam golongan utama. Oleh karena kecenderungan sifat logam inilah, maka dilakukan suatu percobaan untuk mengamati secara nyata reaksi reduksi oksidasi dan kereaktifan
beberapa logam. Dengan begitu, dapat dijadikan sebagai acuan mengenai sifatsifat logam apakah telah sesuai dengan teori yang ada atau tidak.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan 1.2.1
Maksud Percobaan Percobaan
Maksud percobaan ini yaitu untuk mengetahui dan mempelajari sifat reduksi oksidasi bahan kimia dan kereaktifan logam alkali dan alkali tanah. 1.2.2
Tujuan Percobaan Percobaan
Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah : 1. Mengetahui sifat reduksi oksidasi logam aluminium, besi, tembaga, dan seng terhadap iodin. 2. Mengetahui sifat kereaktifan logam natrium, kalsium, dan magnesium terhadap air.
1.3 Prinsip Percobaan 1.3.1
Daya Reduksi Logam terhadap Iodin
Sifat reduksi oksidasi logam ditentukan dengan mereaksikan serbuk Al, Fe, Cu dan Zn dengan serbuk iodin menggunakan katalis air. Sifat reduksi oksidasi ini dilakukan dengan mencampurkan logam tersebut dicawan petri dengan mereduksikannya terlebih dahulu dalam keadaan kering, kemudian dicampurkan akuades untuk mempercepat reaksi. 1.3.2
Kereaktifan Logam Alkali
Kereaktifan logam alkali ditentukan dengan mereaksikan logam natrium dengan air yang diberi perlakuan (kertas saring diletakkan pada permukaan air dalam cawan petri), kemudian ditambahkan indikator PP untuk menentukan kebasaannya.
1.3.3
Kereaktifan Logam Alkali Tanah
Kereaktifan logam alkali tanah ditentukan dengan mereaksikan logam magnesium dan logam kalsium dengan air dalam tabung reaksi yang diberi perlakuan dengan cara pemanasan. Untuk melihat hasil reaksi dari logam alkali dan alkali tanah maka ditambahkan indikator PP.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Suatu tinjauan tabel periodik menggambarkan bahwa terdiri dari dua subgolongan , A dan B. Golongan IA terdiri dari litium ,natrium, kalium, rubidium, kalsium, dan golongan lainnya IB. Golongan IB disebut juga golongan logam subgolongan logam peralihan pada deretan panjang yang terdiri dari: tembaga, perak dan emas. Logam sub-golongan IA dikenal sebagai logam alkali karena oksida dan hidroksida logam ini dapat bereaksi dengan air membentuk alkali. Logam alkai ini menempati tempat sesudah golongan gas mulia. Litium menempati tempat sesudah helium, natrium sesudah neon, kalium sesudah argon dan seterusnya ( Sjahrul, 2010). Natrium dan kalium melimpah di litosfer (2,6 dan 2,4 % masing-masing). Terdapat sejumlah besar kandungan garam batuan, NaCl, dan karnalit, KCL MgCl2.6H2O, yang dihasilkan dari penguapan air laut dalam jangka waktu geologis (Cotton dan Wilkinson, 1989). Natrium dan senyawannya sangat penting. Logamnya, sebagai aliasi NaPb, dipakai untuk membuat tetraalkil-Pb, dan banyak kegunaan indusri yang lain. Hidroksida, karbonat, sulfat, tripolifosfat, dan silikatnya merupakan satu diantara 50 bahan kimia industri yang penting dengan produksi di Amerika Serikat untuk +
tahun 1972 sebesar masing-masing satu sampai sepuluh juta ton. Bila Na maupun +
K penting secara fisiologis dalam hewan dan tanaman; sel-sel dapat membedakan +
+
Na dan K mungkin dengan beberapa jenis mekanisme penggolongannya (Cotton dan Wilkinson, 1989).
Kalsium , stronsium dan barium dalam keadaan uap memberikan suatu warna khas pada nyala api. Kejadian ini dijelaskan atas dasar eksitasi elektron. Energi yang telah digunakan untuk menguapkan unsur ini menyebabkan elektron mengalami eksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi. Selanjutnya elektron tersebut kembali ke tingkatan energi mula-mula seraya melepaskan energi tambahan dalam bentuk cahaya ( Sjahrul, 2010). Kalsium klorida adalah suatu zat hidroskopis yang dapat membentuk sejumlah besar hidrat, seraya stronsium klorida membentuk heksahidrat ( Sjahrul, 2010). Kalsium sulfat adalah larut baik dalam air, seraya stronsium dan barium sulfat sukar larut dalam air. Kalsium dan stronsium kromat adalah larut dalam larutan asam asetat seraya barium kromat adalah tidak larut ( Sjahrul, 2010). Garam-garam kalsium tersebar sangat luas di alam sebagai batu kapur atau mamer, CaCO3 dan dolomit, MgCO3. CaCO3, juga terdapat sebagai gips, CaSO4.2H2O ( Sjahrul, 2010). Hanya logam yang akan diproduksi pada skala yang sangat besar adalah magnesium: dolomit, CaMg(CO3)2, terurai oleh panas untuk campuran oksidaoksida, dan ini dapat dikurangi dengan adanya ferosilikon dalam pembuluh nikel, reaksi efektif menjadi representend oleh aquation tersebut (Sharpe, 1996). Aluminium adalah unsur logam yang biasa dijumpai dalam kerak bumi dan terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Kandungan yang mudah diperoleh adalah oksida terhidrat seperti bauksit, Al 2O3.nH2O, dan kryolit, Na3AlF6. Logam aluminium mempunyai banyak kegunaan dan beberapa 8
garamnya seperti sulfat (kira-kira 10 kg, USA,1972) dibuat dalam skala besar (Cotton dan Wilkinson, 1989).
- -objek aluminium terosidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksida lebih lanjut. Asam klorida encer dengan mudah melarutkan logam ini, pelarutan lebih lambat dalam asam sulfat encer atau asam sitrat encer. Proses pelarutan dapat dipercepat dengan menambahkan sedikit merkerium(II) klorida pada campuran. Asam klorida pekat juga melarutkan aluminium dengan membebaskan belerang dioksida. Asam nitrat pekat membuat logam menjadi pasif ( Svehla, 1979). Tembaga adalah logam merah-muda, yang lunak, dapat ditempa, dan liat. o
Ia melebur pada 1038 C. Karena potensial elektroda standarnya positif, (+0,34 V 2+
untuk pasangan Cu/Cu ), ia tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer,meskipun dengan adanya oksigen ia bisa larut sedikit. Ada dua deret senyawa tembaga. senyawa-senyawa tembaga(I) diturunkan dari tembaga(I) +
oksida Cu2O yang merah, dan mengandung ion tembaga(I), Cu . Senyawasenyawa ini tak berwarna, kebanyakan garam tembaga(I) tak larut dalam air, perilakunya mirip perilaku senyawa perak(I). Mereka mudah dioksidasikan menjadi senyawa tembaga(II), yang dapat diturunkan dari tembaga(II) oksida, CuO, hitam. garam-garam tembaga(II) umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat, padat, maupun dalam larutan-air , warna ini benar-benar khas hanya untuk ion tetraakuokuprat (II) saja (Svehla, 1979). Besi yang murni adalah logam berwarna putih-perak, yang kukuh dan liat. o
Ia melebur pada 1535 C. Jarang terdapat besi komersial yang murni. Biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfida, dan sulfida dari besi,
serta sedikit grafit. Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi. Besi dapat dimagnitkan asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer melarutkan besi, pada mana dihasilkan garam-garam besi(II) dan gas hidrogen (Svehla, 1979). Besi adalah zat terlarut dalam air yang sangat tidak diinginkan yang diperlukan untuk keperluan rumah tangga, karena dapat menimbulkan berkas karat pada pakaian dan porselain, dan menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum pada konsentrasi yang kira-kira melebihi 0,31 mg/l. Sifat-sifat kimia dan biologi dari besi sangat rumit dan telah banyak menjadi subjek bahan penelitian. Bidang yang sangat menarik dalam kimia perairan dari besi adalah sifat redoks, pembuatan kompleks, metabolisme oleh mikroorganisme, dan pertukaran dari besi antara fase larutan dan fase padat yang mengandung besi karbonat, hidroksida dan sulfida ( Saeni, 1989). Zink adalah logam yang -
- C. Logamnya yang murni, melarutkan 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. Ini menjelaskan larutnya zink-zink komersial ( Svela, 1979). Sifat elektrokimia korosi dapat diilustrasikan oleh kerusakan Zink (seng) akibat asam klorida (HCl). Ketika zink ditaruh dalam larutan HCl, maka akan terjadi reaksi dimana gas hidrogen akan terbentuk dan Zink akan terlarut, membentuk larutan Zink klorida. Persamaannya adalah : Zn + 2HCl
ZnCl2 + H2
Ion klorida bukan merupakan unsur yang ikut bereaksi maka persamaannya dapat kita tuliskan : Zn + 2H
+
2+
Zn + H2
Dengan melihat persamaan reaksi kimia di atas maka dapat disimpulkan bahwa Zink dioksidasi menjadi ion Zink dan ion hidrogen direduksi menjadi hidrogen ( Henki dkk, 2002).
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah akuades, serbuk logam aluminium, serbuk logam besi, serbuk logam seng, serbuk logam tembaga, serbuk iodin, logam natrium, kalsium, magnesium, indikator phenolpthalein (PP), tissue roll, dan kertas saring.
3.2 Alat
Alat yang diguanakan dalam percobaan ini adalah cawan petri, pipet tetes, sendok tanduk, batang pengaduk, tabung reaksi, penjepit tabung, rak tabung, pinset, korek api, dan gelas kimia.
3.3 Prosedur Percobaan 3.3.1 Percobaan Daya Reduksi Logam atas Iodin
Disiapkan cawan petri, lalu dimasukkan sekitar setengah sendok serbuk aluminium. Dicampurkan dengan sekitar satu sendok iodin padat. Campuran diaduk dengan batang pengaduk dalam keadaan kering sampai campuran merata. Ditambahkan air ke campuran dengan menggunakan pipet tetes. Diamati kejadian-kejadian yang terjadi. Percobaan diulangi dengan menggunakan serbuk logam besi, tembaga dan seng, dan dicatat perubahan yang terjadi.
3.3.2 Percobaan Logam Alkali Tanah
Disiapkan 2 tabung reaksi, diisikan masing-masing 5 mL akuades. Dimasukkan sekeping logam Ca dan Mg pada masing-masing tabung, diamati
yang terjadi. Kedua tabung dipanaskan perlahan sambil digoyangkan agar panas merata. Diamati perubahan yang terjadi. Ditambahkan indikator PP pada masingmasing tabung, diamati.
3.3.3 Percobaan Logam Natrium
Disiapkan cawan petri, dan diisikan air secukupnya. Diletakkan potongan kertas saring di atas permukaan air. Diambil sepotong kecil logam natrium yang disimpan dalam minyak tanah, dikeringkan dengan tissue. Logam natrium diletakkan menggunakan pinset ke atas kertas saring dalam cawan petri. Diamati yang terjadi. Ditambahkan indikator PP, diamati.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
A. Tabel Pengamatan Daya Reduksi Logam atas Iodin No
Logam
Setelah dicampurkan
1
Aluminium
Tidak
Setelah ditambahkan air Tidak
bereaksi
bereaksi
Tidak
Tidak
bereaksi
bereaksi
Tidak
Tidak
bereaksi
bereaksi
Tidak
Tidak
bereaksi
bereaksi
2
3
4.
Besi
Seng
Tembaga
Reaksi hebat (H), sedang (S), lemah (L) -
Warna Uap
-
-
-
-
-
-
Warna larutan
Ungu Pekat
-
B. Tabel Pengamatan Kereaktifan Logam Alkali Tanah No
Logam
Setelah dipanaskan timbul gas
Kalsium
Timbul gelembung gas -
√
Reaksi hebat (H), sedang (S), lemah (L) S
1
2
Magnesium
-
√
L
Ungu
C. Tabel Pengamatan Kereaktifan Logam Natrium No
Logam
Setelah Perlakuan
1
Natrium
Timbul nyala api
Reaksi hebat (H), sedang (S), lemah (L) H
Warna larutan Merah muda
4.2 Reaksi 1. Reaksi Logam Al, Fe, Zn dan Cu dengan Iodin
2Al(s) + 4 I2(s) Fe(s) + 2 I2(s)
H2O H2O
2AlI3(aq) + I2(g) + H2O FeI2(aq) + I2(g)
+ H 2O
Zn(s) + 2 I2(s)
H2O
ZnI2(aq) + I2(g) + H2O
Cu(s) + 2 I2(s)
H2O
CuI2(aq) + I2(g) + H2O
2. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Akuades Mg(s)
Ca(s)
+ 2H2O(l)
+ 2H2O(l)
Mg(OH)2(aq) + H2(g) Ca(OH)2(aq) + H2(g)
3. Reaksi Logam Alkali dengan Akuades 2Na(s) + 2H2O(l)
2NaOH(aq)
+ H2(g)
4.4 Pembahasan
Percobaan daya reduksi logam atas iodin ini menggunakan beberapa logam antara lain aluminium, besi, dan seng, untuk mengamati kecenderungan
sifat pereduksi logam-logam tersebut. Untuk mereaksikan logam-logam tersebut dengan iodin, maka dalam pengerjaannya campuran logam dan padatan iodin diberikan air. Tujuan penambahan air disini ialah untuk mempercepat jalannya reaksi, dimana jika kedua zat masih dalam bentuk padatan, kerapatannya masih sangat tinggi, sehingga kereakifannya sangat kecil. Dibutuhkan air untuk mengurangi kerapatan molekul iodin, sehingga lebih mudah bereaksi dengan logam. Adapun perbandingan jumlah logam dan iodin yang digunakan ialah iodin sekitar dua kali lebih banyak dari logam yang digunakan. Hal ini disebabkan karena iodin memiliki massa molekul lebih besar yaitu 126,904 g/mol dibandingkan dengan logam yang massa atomnya tidak lebih dari 70 g/mol. Sehingga, dalam reaksinya, dibutuhkan lebih banyak massa iodin dibandingkan dengan logam. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan bahwa aluminium, besi dan seng tidak menunjukkan perubahan setelah ditambahkan dengan iodin dapat diartikan tidak bereaksi.
Berbanding terbalik dengan teori yang menyatakan
bahwa kemampuan pereduksi logam aluminium, besi, seng dan tembaga berdasarkan deret volta memberikan urutan sebagai berikut : Al > Zn > Fe Dimana semakin ke kanan unsur dalam deret volta, maka sifat pereduksinya akan semakin lemah. Pada percobaan ditandai dengan warna ungu pada uap yang dihasilkan ketika bereaksi. Percobaan kereaktifan logam alkali dan alkali tanah terhadap air diperoleh bahwa pada magnesium dan kalsium dilakukan pemanasan setelah logam tersebut dicampurkan dengan air dalam tabung reaksi. Tujuan pemanasan ini ialah untuk
mempercepat jalannya reaksi, dimana pemanasan akan meningkatkan gerak partikel dalam campuran, sehingga momentum tumbukan antara partikel yang bereaksi akan semakin besar. Khusus untuk logam natrium, perlu diketahui bahwa logam ini sangat reaktif terhadap air, bahkan uap air yang terdapat di udara sekalipun. Oleh sebab itu, dalam penyimpannnya, natrium disimpan dalam minyak tanah, agar tidak terjadi kontak langsung antara logam dengan uap air di udara. Hal ini disebabkan uap air tidak dapat menembus minyak tanah karena perbedaan kepolaran (air bersifat polar, sedangkan minyak adalah nonpolar). Untuk mengamati reaksi antara logam natrium dengan air, dilakukan cara yang berbeda dengan logam kalsium dan magnesium. Logam natrium cukup diletakkan di atas kertas saring yang berada pada permukaan air, agar natrium tidak langsung bereaksi dengan air dalam jumlah banyak. Alasan yang sama juga mendasari perlakuan dimana logam natrium diambil dengan menggunakan pinset, sebab dikhawatirkan adanya titik air pada tangan atau sarung tangan yang digunakan. Percobaan kereaktifan logam alkali dan alkali tanah terhadap air, setelah direaksikan, maka hasil reaksi ditambahkan indikator PP. Perlu diketahui bahwa +
indikator PP merupakan senyawaan organik yang dapat melepaskan H dalam air dengan reaksi kesetimbangan: HIn + H2O
↔ - + H3O+
Dimana dalam kesetimbangan ini, molekul HIn merupakan molekul yang tidak -
berwarna, sedangkan In memberikan warna merah dalam larutannya. Oleh sebab -
itu, jika terjadi pergeseran kesetimbangan menuju ke pembentukan In , maka
larutan tersebut akan berwarna merah. Pergeseran kesetimbangan ini dapat terjadi -
dengan penambahan larutan yang mengandung ion OH : HIn + OH
-
→ - + H2O
Penambahan indikator phenolphthalein dalam hasil reaksi dapat memberikan penjelasan mengenai kereaktifan logam, dimana semakin kuat warna merah yang -
terbentuk setelah penambahan indikator, berarti semakin banyak ion OH yang telah terbentuk, yang menunjukkan semakin reaktifnya logam tersebut. Hasil pengamatan kereaktifan logam alkali dan alkali tanah ialah diketahui kereaktifan logam natrium, magnesium dan kalsium terhadap air dapat diurutkan sebagai berikut : Na > Ca > Mg Dimana natrium bereaksi sangat kuat dengan air, sehingga menghasilkan nyala api, sedangkan kalsium membutukan pemanasan terlebih dahulu untuk dapat bereaksi dengan air, dan memberikan warna merah dengan indikator PP. Adapun pada logam magnesium, meskipun telah dipanaskan, namun hanya memberikan sedikit sekali warna merah dengan indikator PP. Hal tersebut menandakan, masih sangat kurangnya basa yang terbentuk dari reaksi tersebut. Berdasarkan teori kereaktifan logam alkali dan alkali tanah dengan air, dalam sistem periodik, semakin ke bawah dan semakin ke kiri letak unsur, maka sifafnya akan semakin reaktif. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran jari-jari atomnya, dimana semakin besar jari-jari suatu atom, maka kereaktifannya akan semakin besar. Sehingga, jika mengurutkan kereaktifan logam natrium, magnesium dan kalsium, berdasarkan teori ini maka urutannya ialah : Na > Ca > Mg
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Sifat pereduksi logam terhadap iodin tidak bereaksi, sehingga dapat dikatakan percobaan ini tidak berhasil. Sedangkan pada teori jauh berbanding terbalik dengan percobaan yang telah dilakukan. 2. Kereaktifan logam alkali dan alkali tanah dari yang paling reaktif ke yang paling kurang reaktif ialah Na, Ca, dan Mg.
5.2 Saran
Saran pada percobaan ini yaitu : a. Untuk laboratorium agar dapat menyediakan pereaksi dan bahan yang lebih baik, untuk memperkecil kemungkinan terjadinya kesalahan dalam hasil percobaan. b. Untuk praktikum agar sebaiknya logam alkali dan alkali tanah yang dipraktikkan tidak hanya logam natrium, magnesium, dan kalsium saja, tetapi logam – logam lainnya juga sehingga menambah lebih banyak pengetahuan kita.
DAFTAR PUSTAKA
Ashadi, Henki W., Sulistyoweni W., dan Gusniani, Irma, 2002, Pengaruh Unsur Unsur Kimia Korosif Terhadap Laju Korosi Tulangan Beton : Ii. Di Dalam Lumpur Rawa, Jurnal Korosi, (online), No. 2, ( Vol. 6), Halaman 71-74.
Cotton, Albert F dan Wilkinson, Geoffrey, 1989, Kimia Organik Dasar , diterjemahkan oleh Sahati Suharto, Universitas Indonesia, Jakarta. Saeni, M. S., 1989, Kimia Lingkungan , Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat Institut Pertanian Bogor, Bogor. Sharpe, Alan G., 1996, Inorganic Chemistry , Longman Scientific and Technical, New York. Sjahrul, M., 2010, Dasar-Dasar Kimia Anorganik , PT. 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
Makassar, 20 Maret 2012 Asisten
Nurfika Ramdani H311 09 253
Praktikan
Ibtisamatul Aminah H311 10 901
LAMPIRAN BAGAN KERJA
A. Daya reduksi logam atas iodin
logam Zn
Logam Fe
-
logam Al
Logam Cu
Dimasukkan ke dalam cawan petri yang bersih dan kering
-
Dicampurkan dengan iodin padat
-
Diaduk dengan batang pengaduk sampai campuran merata
-
Ditambahkan air dengan menggunakan pipet tetes
-
Hasil
Diamati reaksi yang terjadi
B. Sifat reaksi logam alkali dengan air Logam Natrium (Na)
-
Diambil menggunakan pinset dan dikeringkan dengan kertas tissu
-
Diletakkan di atas kertas saring dalam cawan petri yang berisi air
-
Diamati reaksi yang terjadi
-
Ditambahkan larutan indikator fenol ftalein (PP)
-
Diamati warna larutan yang terbentuk
Hasil
C. Sifat reaksi logam alkali tanah dengan air Logam Mg
Logam Ca
-
Dimasukkan ke dalam sebuah tabung reaksi
-
Ditambahkan 5 mL akuades
-
Diamati yang terjadi pada tabung reaksi
-
Tabung reaksi dipanaskan di atas nyala pembakar sambil digoyang-goyang agar panas merata
Hasil
-
Diamati perubahan dalam tabung reaksi
-
Ditambahkan larutan indikator PP
-
Diamati warna larutan yang terbentuk
