REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
I.
Tujuan Percobaan
Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu
Mengamati perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu
Mengetahui reaksi kimia apa saja yang terjadi pada siklus logam Cu
Mengetahui hasil-hasil reaksi yang dihasilkan pada siklus logam Cu
Mengetahui faktor apa saja yang mempengaruhi perubahan kimia pada siklus logam Cu
Mempelajari stoikiometri dan penyetaraan reaksi-reaksi kimia pada siklus logam Cu
II.
Dasar Teori
Seluruh zat di bumi ini dapat mengalami perubahan kimia. Perubahan kimia sebenarnya dapat terjadi dalam kehidupan kita sehari-hari. Pada Pad a perubahan kimia, komposisi (susunan) zat-zat yang menyusun materi akan mengalami perubahan, sehingga komposisi zat penyusun materi awal akan berbeda dengan komposisi zat penyusun materi akhir. Sebagai contoh, kayu ka yu ketika dibakar akan berubah menjadi arang. Zat-zat yang menyusun kayu berbeda dengan zat-zat yang menyusun arang. Perubahan kimia sering disebut reaksi kimia. Dalam reaksi kimia, terdapat dua zat yaitu zat yang mengalami perubahan disebut zat pereaksi (reaktan) dan zat yang dihasikan disebut hasil hasil reaksi (produk). Selama terjadi perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi. Reaksi kimia bergerak menuju kesetimbangan dinamis, dimana terdapat reaktan dan produk tetapi keduanya tidak lagi mempunyai kecenderunga untuk berubah. Kadang-kadang konsentrasi produk jauh lebih besar dari pada konsentrasi reaktan yang belum bereaksi didalam campuran kesetimbangan mempunyai konsentrasi produk yang berarti. Reaksi kimia
biasanya dikarakteristikan dengan perubahan kimiawi dan akan menghasilkan suatu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari rekatan (Alkins. 1990). Ada beberapa jenis reaksi kimia, berikut adalah beberapa jenis reaksi kimia secara umum :
Kombinasi atau Reaksi Sintesis Dalam reaksi sintesis, dua atau lebih senyawa kimia bergabung untuk membentuk produk yang lebih kompleks. Sebagai contoh, kombinasi zat besi dan belerang untuk membentuk besi (II) sulfida adalah contoh dari reaksi sintesis: 8
Fe + S8 → 8 FeS
Dekomposisi atau Reaksi Analisis Dalam reaksi dekomposisi senyawa dipecah menjadi senyawa kimia yang lebih kecil. Sebagai contoh, elektrolisis air menjadi oksigen dan gas hidrogen adalah contoh dari reaksi dekomposisi: 2 H2O → 2 H2 + O2
Pemindahan tunggal atau Reaksi Pergantian Reaksi pergantian atau satu reaksi perpindahan ditandai dengan satu elemen yang dipindahkan dari senyawa oleh unsur lain. Contoh dari reaksi substitusi terjadi ketika seng bergabung dengan asam klorida. Seng menggantikan hidrogen: Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Metatesis atau Reaksi Pemindahan Double Dalam reaksi perpindahan ganda atau metatesis, dua senyawa obligasi atau ion ditukar untuk membentuk senyawa yang berbeda. Contoh dari reaksi perpindahan ganda terjadi antara natrium klorida dan perak nitrat membentuk natrium nitrat dan perak klorida. NaCl (aq) + AgNO3 (aq) → NaNO3 (aq) + AgCl (s)
Reaksi Asam-Basa
Reaksi asam-basa adalah jenis reaksi perpindahan ganda yang terjadi antara asam dan basa. ion H+ dalam asam bereaksi dengan ion OH – dalam basa untuk membentuk air dan garam ionik. Sebagai contoh, reaksi antara asam bromida (HBr) dan natrium hidroksida adalah contoh dari reaksi asam-basa: HBr + NaOH → NaBr + H2O
Reduksi-Oksidasi atau Reaksi Redoks Dalam reaksi redoks bilangan oksidasi atom yang berubah. Reaksi redoks dapat melibatkan transfer elektron antara senyawa kimia. sebagai contoh, reaksi yang terjadi ketika Di mana I2 direduksi menjadi I – dan S2O32- (anion tiosulfat) dioksidasi menjadi S 4O62memberikan contoh reaksi redoks: 2 S2O32- (aq) + I2 (aq) → S4O62- (aq) + 2 I – (aq)
Reaksi Pembakaran Reaksi pembakaran adalah jenis reaksi redoks di mana bahan yang mudah terbakar bergabung dengan oksidator untuk membentuk produk teroksidasi dan menghasilkan panas (reaksi eksotermis). Biasanya dalam oksigen reaksi pembakaran bergabung dengan senyawa lain untuk membentuk karbon dioksida dan air. Contoh dari reaksi pembakaran adalah pembakaran naftalena: C10H8 + 12 O2 → 10 CO2 + 4 H2O
Reaksi Isomerisasi Dalam reaksi isomerisasi, pengaturan stuktural senyawa berubah tetapi komposisi atom tetap sama.
Reaksi Hidrolisis Reaksi hidrolisis melibatkan air. Bentuk umum untuk reaksi hidrolisis adalah: X – (aq) + H2O (l) <-> HX (aq) + OH – (aq)
Jika suatu perubahan kimia terjadi, kita dapat mengamati salah satu atau beberapa peristiwa-peristiwa berikut :
Habisnya zat yang bereaksi Hal ini merupakan peristiwa yang paling mudah diamati untuk mengetahui apakah sudah terjadi reaksi atau belum. Seperti yang terjadi pada logam Cu yang perlahan habis setelah dicampur dengan HNO3. Dalam reaksi kimia, besar kecilnya laju reaksi kimia dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu : 1.
Konsentrasi, semakin besar konsentrasi, semakin besar laju reaksi. Konsentrasi semakin besar maka jumlah partikel yang bertumbukan lebih banyak
2. Suhu, apabila suhu semakin besar, maka laju reaksi semakin besar. 3. Luas permukaan, semakin besar luas permukaan zat reaksi,
semakin
besar
laju
reaksi.
Cara
untuk
memperluas permukaan adalah dengan mengubah zat menjadi lebih halus/kecil, sehingga tumbukan antar partikel zat pereaksi lebih besar 4. Katalisator,
katalisator
adalah
zat
yang
dapat
mempercepat laju reaksi.
Timbul gas Terbentuknya gas dapat kalian gunakan sebagai petunjuk bahwa suatu reaksi kimia telah terjadi. Gas yang dihasilkan pada suatu reaksi, dapat diketaui dari adanya gelembung daam larutan yang kalian reaksikan. Seperti pada saat penambahan HNO3 pada potongan logam Cu yang menyebabkan timbulnya gelembung-
gelembung dan titik-titik uap air di gelas beker serta timbulnya gas NO.
Terjadi perubahan warna Perubahan warna dapat terjadi karena adanya perbedaan energi yang diserap atau dilepaskan oleh elektron-elektron dari atom yang bereaksi. Perbedaan energi yang diserap atau dilepaskan ini mengakibatkan perbedaan panjang gelombang dari sinar tampak. Apabila terdapat perbedaan panjang gelombang sinar tampak maka warna yang terlihat pun akan berbeda.
Timbul endapan Sebagian reaksi kimia menghasilkan zat padat yang dapat larut ataupun terpisah dari larutannya. Reaksi kimia yang menghasilkan zat pada yang terpisah dari larutannya disebut dengan reaksi pengendapan. Proses timbulnya endapan memiliki kesamaan dengan proses kristalisasi. Keduanya dapat dibedakan berdasarkan kecepatan terbentuknya. Jika pada kristalisasi, kecepatan reaksi pembentukan kristal berjalan lambat maka dalam pengendapan terbentuk secara cepat.
Terjadi perubahan suhu Pada reaksi kimia, suatu reaktan diubah menjadi suatu produk. Perubahan yang terjadi disebabkan adanya pemutusan ikatan kimia antar atom-atom yang bereaksi dan pembentukan ikatan atom-atom produk. Perlu diketahui, bahwa untuk memutuskan ikatan antar atom diperlukan energi, sedangkan pembentukan ikatan antaratom melepaskan
energi.
Berdasarkan
konsep
ini,
reaksi
kimia
dikelompokkan menjadi dua yaitu reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.
1. Reaksi eksoterm, yaitu reaksi reaksi kimia yang melepaskan energi. Pada reaksi eksoterm, terjadi perpindahan energi dari sistem ke lingkungan. Dapat diartikan bahwa energi dari pereaksi lebih besar dari energi produk. 2. Reaksi endoterm, yaitu reaksi kimia yang memerlukan (menyerap
energi).
Pada
reaksi
endoterm
terjadi
perpindahan energi dari lingkungan ke sistem. Dapat diartikan bahwa untuk mengubah pereaksi menjadi produk dibutuhkan sejumlah energi.
Tercium adanya bau yang baru Interaksi senyawa-senyawa pada saat terjadinya reaksi kimia dapat menimbulkan bau yang baru, misalnya yang semula tidak berbau menjadi berbau sangat menyengat.
Dalam mempelajari reaksi kimia, tidak hanya mempelajari ciri-ciri terjadinya reaksi dan faktor yang mempengaruhi laju reaksi saja namun mempelajari aspek kuantitatif
unsur
dalam
suatu
peristiwa
atau
reaksi
yang
disebut
STOIKIOMETRI . Stoikiometri adalah perhitungan kimia yang menyangkut
hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Pada p ersamaan reaksi kimia berlaku Hukum Kekekalan Massa, yang dikemukakan oleh Lavoiser. Pada tahun 1774 ia melakukan penelitian dengan memanaskan timah dengan oksigen dalam wadah tertutup. Dengan mengamati secara teliti, ia berhasil membuktikan bahwa dalam reaksi itu tidak terjadi perubahan massa. Hukum Kekekalan Massa itu menyatakan bahwa : setiap reaksi kimia, massa zat – zat setelah bereaksi adalah sama dengan zat sebelum bereaksi. Zat-zat yang bereaksi dengan zat-zat hasil reaksi dihitung berdasarkan partikel-partikel zat tersebut. 1) Hubungan mol dengan massa zat Untuk unsur atom mol
massa(gr) Ar
Untuk unsur senyawa mol
massa(gr) Mr
2) Hubungan mol dengan volume dalam keadaan STP mol=
volume ,4
3) Hubungan mol dengan volume zat mol=
Volume RT/P
4) Hubungan mol dengan jumlah partikel mol=
Jumlah Partikel L
Pada prinsipnya, Mol merupakan penyederhanaan dari dari jumlah partikel sehingga perbandingan mol setara dengan perbandingan jumlah pertikel yang juga setara dengan perbandingan koefisien. mol zat x
Koefisien zat x Koefisien zat y
×
Reaksi kimia merupakan penataan ulang susunan atom-atom yang terlibat dalam reaksi. Hukum-hukum dasar kimia yaitu: 1. Hukum
Lavoisier
(Hukum
kekekalan
massa).
Lavoisier
maenyimpulkan hasil penemuannya dalam suatu hukum yang disebut Hukum Kekekalan Massa : “ Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. 2.
Hukum
Proust
(Hukum
Perbandingan
Tetap).
Proust
menyimpulkan bahwa :” perbandingan massa unsur -unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap. 3. Hukum Dalton (Hukum Kelipatan Berganda) yaitu berkaitan dengan pasangan unsur yang dapat membentuk lebih dari satu jenis senyawa.
III.
Alat & Bahan Alat
-
Kaca arloji
-
Neraca eletronik
-
Batang pengaduk
-
Gelas beker
-
Penjepit
-
Gelas ukur
-
Gunting
-
Pipet tetes
-
Botol semprot
-
Logam Cu 0,2 gram
-
Larutan H2SO4 2 ml
-
Larutan HNO3 2 ml
-
Logam Zn 0,2 gram
-
Larutan KOH 39 ml
-
Air suling
Bahan
IV.
Langkah kerja
Langkah I : Reaksi antara logam Cu dengan asam nitrat (HNO3) Ditimbang dengan teliti sebanyak 0,20 gram logam Cu, kemudian logam Cu digunting hingga menjadi potongan-potongan yang sangat kecil. Larutan HNO3 terlebih dahulu dituangkan ke dalam gelas beker kemudian diambil dengan pipet tetes dan diteteskan ke dalam gelas ukur sebanyak 2 ml. Dengan hati-hati larutan asam nitrat HNO3 dituangkan ke dalam gelas kimia yang berisi potongan logam Cu. Kemudian ditunggu selama beberapa saat hingga potongan logam Cu habis bereaksi dengan larutan HNO3. Kemudian gelas kimia yang berisi potongan logam Cu dan larutan HNO3 ditutup dengan kaca arloji.
Langkah II : Penambahan Larutan KOH Setalah seminggu, campuran logam Cu dengan larutan HNO3 akan berubah warna menjadi warna biru muda bening. Ke dalam larutan gelas kimia pada langkah I, dengan hati-hati dituangkan larutan KOH sebanyak 39 ml sambil diaduk dengan batang pengaduk. Diamati perubahan yang terjadi selama proses ini.
Langkah III : Pemanasan Ke dalam gelas kimia pada langkah 2 diambil lalu ditambahkan air suling sebanyak 30 ml. Gelas kimia beserta isinya dipanaskan dimana selama dipanaskan larutan diaduk secara perlahan. Larutan dipanaskan sampai mendidih dan tidak terjadi perubahan yang dapat diamati lagi. Kemudian batang pengaduk dikeluarkan dari larutan, dan disemprot dengan air suling untuk melepaskan partikel-partikel yang melekat. Kemudian gelas kimia beserta isinya dibiarkan hingga dingin selama kira-kira 5 menit. Cairan bening dalam gelas kimia dituangkan ke dalam gelas kimia lain(dekantasi). (Dilakukan dengan hati-hati agar padatan tidak ikut tertuang). Padatan dalam gelas kimia dicuci dengan cara ditambahkan 30 ml air suling. Selanjutnya zat padat dibiarkan kembali mengendap, kemudia dekantasi lagi. Proses pencucian diulangi dengan menggunakan air suling sebanyak 30 ml. Hasilnya disimpan untuk pengerjaan berikutnya.
Langkah IV : Penambahan larutan H2SO4 Dihitung larutan H2SO4 yang diperlukan dengan persamaan reaksi.Diambil larutan H2SO4 yang diperlukan dengan gelas ukur dan pipet tetes. Kedalam gelas kimia pada langkah ke-3 ditambahkan dengan hati-hati larutan H2SO4, sambil diaduk hingga tidak terlihat perubahan yang dapat diamati lagi. Larutan disimpan untuk langkah berikutnya.
Langkah V : Penambahan logam Zn Dihitung jumlah logam Zn yang diperlukan. Setelah itu logam Zn yang sudah berbentuk potongan-potongan kecil ditambahkan ke dalam gelas kimia pada langkah ke-4. Kemudian gelas kimia ditutup dengan kaca arloji, sambil sesekali digoyangkan. Dibiarkan reaksi
kimia berlangsung hingga Zn habis bereaksi. Hal ini dapat dilihat dari tidak timbulnya gas lagi. Hasil ini disimpan untuk percobaan berikutnya.
Langkah VI : Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu) Cairan bening dalam gelas kimia pada langkah ke-5 didekantasi dari padatanya. Hasilnya dicuci dengan air suling sebanyak 50 ml, padatanya dibiarkan mengendap. Kemudian didekantasi kembali. Diulangi proses pencucian dan dekantasi sebanyak dua kali. Dengan teliti cawan penguap yang bersih ditimbang. Massanya dicatat. Padatan dalam gelas kimia dituangkan ke dalam cawan penguap. Kemudian hasilnya dikeringkan dengan cara dipanaskan dengan cawan penguap diatas steambath. Kemudian cawan penguap beserta isinya ditimbang dan dicatat massanya. (Dikerjakan dengan hati-hati agar agar tidak terlalu banyak air yang digunakan untuk memindahkan sisa padatan yang melekat pada alat yang digunakan). Massa Cu dihitung kemudian rendemenya dihitung.
V.
Hasil Pengamatan
1. Percobaan I (Reaksi antara logam Cu dan asam nitrat HNO3) No. Identifikasi
Logam Cu
Larutan HNO3
1.
Padatan
Cair
2.
Wujud Warna
Kuning Kemerahan
Bening
3.
Bentuk
Lempengan tipis
Larutan
4.
Massa
0,2 gr
-
5.
Volume
-
2 ml
6.
Kemolaran
-
4
Reaksi yang terjadi : 3Cu(s) + 8HNO3(aq) + 4H2O(l)
M
3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g)
Hasil pengamatan terhadap reaksi kimia yang terjadi :
Adanya bau yang menyengat
Perubahan warna pada larutan menjadi warna biru muda bening
Timbul gelembung-gelembung dari potongan logam Cu
Logam Cu yang perlahan habis
Timbul gas NO berwarna kuning kecoklatan
2. Percobaan II ( Penambahan Larutan KOH) No.
Identifikasi
Larutan Cu(NO3)2
Larutan KOH
1.
Wujud
Cair
Cair
2.
Warna
Biru Muda
Bening
3.
Bentuk
Larutan
Larutan
4.
Massa
-
-
5.
Volume
-
39 ml
6.
Kemolaran
-
1M
Reaksi yang terjadi : Cu(NO3)2(aq) + 2KOH(aq)
Cu(OH)2(s) +
2KNO3(aq) Hasil pengamatan terhadap reaksi kimia yang terjadi :
Larutan berubah warna menjadi biru muda keruh
Adanya endapan
3. Percobaan III ( Pemanasan) Perubahan No.
Identifikasi
Cu(OH)2
saat dipanaskan dan diaduk perlahan
1.
Wujud
Cair
2.
Warna
Hitam Pekat
3.
Bentuk
Larutan dan endapan
4.
Massa
-
5.
Volume
-
6.
Kemolaran
-
Reaksi yang terjadi : Cu(OH)2(s)
CuO(s) + H2O(l)
Hasil pengamatan saat dipanaskan :
Larutan yang bercampur endapan berwarna hitam
Terjadi kenaikan suhu karena pemanasan
Hasil pengamatan setelah didinginkan :
Adanya larutan bening yang merupakan H2O
Adanya endapan berwarna hitam di dasar gelas beker
4. Percobaan IV (Penambahan larutan H2SO4) No.
Identifikasi
Larutan H2SO4
1.
Volume
3 ml
2.
Kemolaran
1M
3.
Wujud
Cair
4.
Bentuk
Larutan
5.
Warna
Bening
Reaksi yang terjadi : CuO(s) + H2SO4(aq)
CuSO4(aq) + H2O(l)
Hasil pengamatan terhadap reaksi kimia yang terjadi :
Endapan berwarna hitam berubah menjadi biru bening
Endapan habis bereaksi
5. Percobaan V (Penambahan logam Zn) No.
Identifikasi
Logam Zn
1.
Massa
0,2 gr
2.
Wujud
Padatan
3.
Bentuk
Butir kepingan
4.
Warna
Abu-abu
Reaksi yang terjadi : CuSO4(aq) + Zn(s)
ZnSO4(aq) + Cu(s)
Hasil pengamatan terhadap reaksi kimia yang terjadi :
Terdapat endapan
Adanya gelembung gas
Tercium bau baru
6. Percobaan VI ( Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu)) No.
Objek Pengamatan
Ciri-ciri Adanya
1.
Cu yang didekantasi dengan menggunakan air suling
padatan
Cu
yang berwarna merah bata
namun
masih
dalam bentuk serbuk basah.
Padatan 2.
Cu
dipanaskan
yang
diperoleh
di
atas
setelah Padatan Cu berwarna
steambath merah
bata
dan
menggunakan uap air dari gelas beker berbentuk yang telah diisi air
serbuk
kering. Didapatkan massa Cu yang diperoleh dengan cara
3.
jumlah
Proses Recovery Cu selesai
penguap berisi
mengurangi berat
cawan
yang Cu
telah
dengan
cawan penguap yang bersih. Jumlah logam Cu yang didapatkan kembali : Benda yang ditimbang
Jumlah massa
Cawan penguap
13,5939 gr
Cawan penguap berisi Cu
13,6145 gr
Massa Cu
13,6145-13,5939 = 0.0209 gr
Hasil Penghitungan Rendemen Cu Hasil rendemen = =
x 100%
,9 ,
X 100%
= 10,45 % VI.
Pembahasan
Langkah I (Reaksi antara logam Cu dengan HNO3)
Pada percobaan kali ini, menggunakan logam Cu yang berupa lempengan dan berwarna merah kecoklatan. Logam Cu berasal dari unsur transisi periode ke-4 yang paling baik mengantarkan listrik. Logam Cu memiliki beberapa fungsi yaiu sebagai campuran uang logam, untuk kabel-kabel listrik, perhiasan rumah tangga, perunggu dan kuningan. Namun logam Cu juga memiliki dampak negatif seperi mudah terbakar dalam bentuk serbuk halus. Sebelum direaksikan dengan asam nitrat (HNO3), logam Cu yang berupa lempengan dipotong terlebih dahulu hingga menjadi potongan yang sangat tipis, dimana hal ini dilakukan untuk mempercepat proses reaksi kimia karena seperti kita ketahui bahwa semakin kecil luas permukaan maka reaksi akan berlangsung semakin cepat. Logam tembaga ditambah larutan HNO3,tujuannya untuk mengoksidasi logam Cu agar membentuk larutan Cu(NO3)2(bersifat asam). Pada langkah I logam Cu direaksikan dengan asam nitrat HNO3(aq) sesuai persamaan reaksi dibawah ini : Cu(s)
Cu2+ + 2e
(x3)
4H+ + 3e + NO3-
NO +2H2O
(x2)
3Cu(s)
3 Cu2+ + 6e
8H+ + 6e + 2NO3-
2NO +4H2O
3 Cu(s) +8 HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l) Untuk mencari volume HNO3 yang diperlukan, yaitu dihitung dengan cara sebagai berikut :
Logam Cu = 0,2 gram
=
Mol HNO3 =
= 8
, ,55
= 0,003
x 0,003 =0,008 mol
Volume HNO3 =
=
,8 4
= 0,002 = 2
Ketika larutan HNO3 direaksikan dengan potongan-potongan logam Cu, terjadi perubahan yang cukup signifikan. Ketika direaksikan, potongan potongan logam Cu perlahan habis bereaksi dan timbul gelembung-gelembung gas. Selanjutnya mulai tercium bau yang sangat menyengat dimana bau ini berasal dari adanya gas NO berwarna kuning kecoklatan. Gas NO merupakan gas yang sangat berbahaya sehingga pada percobaan ini, gelas beker di tutup dengan kaca arloji untuk menghindari gas NO terhirup. Selain itu, perubahan lain yang dapat diamati adalah adanya perubahan warna pada larutan HNO3 yang awalnya berwarna bening, karena bereaksi dengan Cu dan membentuk larutan Cu(NO3)2 yang berwarna biru bening. Setelah didiamkan selama seminggu, potongan logam Cu sudah tidak tersisa karena habis bereaksi. Hal ini sangat dipengaruhi oleh luas permukaan logam Cu yang direaksikan
Langkah II (Penambahan KOH)
Pada percobaan ini KOH yang digunakan adalah KOH berwarna bening dengan kemolaran 1M. Penambahan KOH ini dilakukan bertujuan untuk menambah suasana basa pada larutan Cu(NO3)2 agar reaksi dapat berlangsung dengan baik. Persamaan reaksi pada percobaan penambahaan KOH adalah sebagai berikut : Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq)
Cu(OH)2(s) + 2Na(NO3)(aq)
Untuk volume KOH yang digunakan didapat dari penghitungan sebagai berikut : Mol Cu= Mol Cu(NO3)2(aq) = 0,003 ml
Mol KOH =
1
x 0,003 =0,006 mol
Volume KOH =
=
, 1
= 0,006 = 6
Karena pada saat larutan KOH dengan volume 6 ml dicampurkan dengan larutan Cu(NO3)2 tidak terjadi perubahan warna dan tidak dihasilkan endapan, maka volume yang dipakai adalah 39 ml.Setelah dilakukan penambahan volume KOH ini, didapat hasil larutan yang berubah warna menjadi biru keruh yang menandakan sudah terdapat endapan.
Langkah III ( Pemanasan larutan Cu(OH)2)
Selanjutnya, untuk memisahkan antara air dan endapan, maka dilakukan proses pemanasan dengan menggunakan stemabath. Namun, sebelum dilakukan pemanasan, larutan Cu(OH)2 terlebih dahulu diencerkan dengan air suling sebanyak 30 ml. Persamaan reaksi yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut : Cu(OH)2(s)
CuO(s) + H2O(l)
Saat larutan Cu(OH)2 yang telah dicampur air suling dipanaskan, maka akan terjadi perubahan warna larutan yang semula berwarna biru menjadi warna hitam. Pada percobaan kali ini, waktu yang diperlukan sehingga larutan berubah warna menjadi hitam adalah selama 7 menit. Pada proses ini terjadi perubahan suhu akibat pemanasan. Setelah dipanaskan, larutan diangkat dan didinginkan selama 5 menit. Setelah 5 menit, akan terlihat adan ya endapan dan larutan bening, dimana endapan ini merupakan CuO dan larutan bening tersebut adalah H2O. Kemudian dilakukan dekantasi untuk memisahkan endapan CuO dengan larutan H2O. Dekantasi adalah proses mengendapkan endapan, pada cairan diatas endapan dituangkan ke gelas beker yang masih kosong, sehingga endapan tetap berada pada tempat semula. Selanjutnya endapan CuO ditambahkan dengan 30 ml air suling kemudian didekantasi lagi sebanyak 2 kali. Hal ini harus dilakukan
dengan hati-hati agar padatan tidak ikut tertuang saat dekantasi agar didapat hasil yang maksimal.
Langkah IV (Penambahan larutan H2SO4)
Endapan CuO yang telah dicuci dan telah mengalami dekantasi selanjutnya ditambahkan larutan H2SO4 2M yang berwarna bening. Penambahan H2SO4 ini bertujuan mengikat Cu yang ada pada senyawa CuO agar Cu dalam keadaan asam kembali. Persamaan reaksi pada proses ini adalah sebagai berikut : CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l) Volume larutan H2SO4 yang digunakan pada proses ini didapat dari penghitungan sebagai berikut : Molalitas H2SO4 = 2 M Karena n Cu = nCuO = nCu(NO3)2= nH2SO4 maka jumlahnya adalah 0,003 mol. V = n/M ; M H 2SO4 = n/V,V= 0,003 / 2 = 0,0015 L = 1,5 mL Jadi penambahan H2SO4 ke dalam CuO = 1,5 mL Pada percobaan kali ini ditambahkan larutan H2SO4 sebanyak 2 ml. Penambahan larutan H2SO4 berfungsi sebagai oksidator di mana larutan H2SO4 akan mendestruksi endapan CuO agar kembali men jadi unsur-unsur pembentuk semula zat-zat yang direaksikan sebelumnya. Setelah dilakukan penambahan larutan H2SO4 sebanyak 2 ml maka akan terjadi perubahan yang sangat mencolok. Endapan CuO habis bereaksi dengan larutan H2SO4 menyebabkan terjadinya perubahan warna menjadi warna biru bening seperti warna larutan pada reaksi penambahan HNO3 pada potongan logam Cu.
Langkah V (Penambahan logam Zn)
Zn merupakan logam unsur transisi yang sering digunakan sebagai logam pelapis anti karat, paduan logam, pembuatan bahan cat putih, dan antioksidan dalam pembuatan ban mobil. Dalam tabel periodik, Zn terletak di golongan transisi dengan nomor atom 30. Logam Zn yang dipakai berwarna abu-abu berbentuk butir kepingan. Penambahan logam Zn ini bertujuan untuk mengikat SO4 dalam senyawa CuSO4 agar terbentuk endapan logam Cu murni. Persamaan reaksi yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut : CuSO4(aq) + Zn(s)
ZnSO4(aq) + Cu(s)
Massa Zn yang diperlukan dalam reaksi ini didapat dari penghitungan sebagai berikut : Massa Zn = Ar Zn x mol = 65 x 0,003 = 0,195 gr, dibulatkan menjadi 0,2 gr. Pada saat Zn ditambahkan pada larutan CuSO4, timbul gelembunggelembung gas, bau gas yang baru.
Langkah VI (Mendapatkan Cu kembali)
Setelah didiamkan selama 3 hari, maka dari penambahan logam Zn pada larutan CuSO4 akan terbentuk endapan berwarna kecoklatan di dasar gelas beker. Larutan bening pada gelas beker didekantasi lalu ditambahkan 50 ml air suling. Proses dekantasi dilakukan sebanyak 2 kali. Selanjutnya, dilakukan penimbangan terhadapa kaca arloji untuk menentukan berat Cu yang dihasilkan nanti, dimana massa kaca arloji yang didapat adalah seberat 13,5939 gram. Kemudian endapan logam Cu yang telah didekantasi dipindahkan ke kaca arloji dengan batang pengaduk dan pastikan tidak ada endapan yang tersisa. Untuk mendapatkan padatan dari logam Cu, maka endapan logam Cu yang berada pada kaca arloji harus dipanaskan dengan uap diatas gelas beker yang berisi air mendidih pada steambath. Pemanasan ini dihentikan setelah air pada endapan sudah kering dan endapan tadi sudah berupa padatan. Kemudian kaca arloji
yang berisi padatan logam Cu di timbang dan di dapat massanya seberat 13,6145 gram. Menghitung massa Cu Diketahui : Massa kaca arloji
= 13, 5939 gram
Massa kaca arloji dan padatan Cu
= 13, 6145 gram
Ditanya : Massa Cu kembali
=...?
Rendemenya
=...?
Penyelesaian Massa Cu kembali
= Massa kaca arloji dengan padatan Cu-Massa kaca
arloji bersih = 13,6145-13,5939 = 0,0209 gram Rendemennya
=
ℎ
=
x 100%
,9 ,
X 100%
= 10,45 % Jadi, massa logam Cu yang diperoleh dari hasil recovery Cu adalah 0,0209 gram, sedangkan rendemennya adalah 10,45%. Adanya perbedaan terhadap massa Cu sebelum dan sesudah reaksi diakibatka karena adanya kesalahan saat melakukan dekantasi yaitu endapan yang ikut tertuang pada gelas kimia lain selain itu adanya endapan yang menempel pada dinding gelas beker atau batang
pengaduk juga mempengaruhi perbedaan massa Cu. Sehingga rendemen yang dihasilkanpun kurang dari 100% VII.
Kesimpulan 1. Dari percobaan pengamatan reaksi kimia yang terjadi pada siklus logam Cu, didapat beberapa kesimpulan mengenai peristiwa-peritiwa yang menandakan adanya reaksi kimia yaitu diantarany
Habisnya zat yang bereaksi, yaitu logam Cu yang habis bereaksi saat ditambah larutan asam nitrat
Adanya produk baru yang dihasilkan, yaitu produk baru seperti Cu(NO3)2, Cu(OH)2, CuO, dan CuSO4.
Timbul gas, yaitu gas NO yang timbul dari reaksi logam Cu dengan asam nitrat
Adanya perubahan warna, yaitu perubahan warna ketika logam Cu direaksikan dengan asam nitrat berubah menjadi warna biru dan saat endapan Cu(OH)2 dipanaskan.
Timbul endapan, yaitu saat Cu(NO3)2 direaksikan dengan KOH
Terjadi perubahan suhu, yaitu saat dilakukan pemanasan terhadap larutan Cu(OH)2
Tercium adanya bau baru, yaitu pada saat logam Cu direaksikan dengan asam nitrat dan saat logam Zn ditambahkan pada larutan CuSO4
2. Untuk mendapatkan jumlah massa dan volume yang diperlukan dalam melakukan reaksi kimia, digunakan penghitungan dengan Stoikiometri 3. Adanya kesalahan dan kekurangan pada saat melakukan praktikum akan mempengaruhi hasil yang didapat, seperti adanya perbedaan massa logam Cu sebelum dengan sesudah bereaksi.
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh : Ni Made Armita Dewi (1508105009) Kelompok 5A
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2015
VIII. Daftar Pustaka
Tim laboratorium Kimia Dasar.2007. Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Jurusan Kimia FMIPA, UniversitasUdayana : Bukit Jimbaran, Bali.
Chang, Raymond.2004. Kimia Dasar :Konsep – Konsep Inti Jilid I Edisi Ketiga.Erlangga : Jakarta.
Petrucci, Ralph.H, 1999, “KIMIA DASAR - Prinsip dan Terapan Modern”, EdisiKeempat-Jilid 2, Erlangga: Jakarta.
