Kimia Mangan I. Tujuan
:
1.
Untuk me mengetahui pe pembuatan mangan (V (VI)
2.
Untuk me mengetahui pe pembuatan ma mangan (I (III)
3.
Untu Untuk k meng menget etah ahui ui sifa sifatt-si sifa fatt mang mangan an (VI) (VI) dan dan mang mangan an (III (III))
II. Landa Landasa san n teor teorii
Mangan adalah unsur golongan transisi dengan konfigurasi elektrok terakhi yaitu 3d5 4s2. Mangan memiliki bilangan oksidasi antara +2 samapi +7. Senyawa-senyawa mangan memiliki warna khas sesuai dengan bilangan oksidasinya. Berikut ini adalah perubahan warna yang terjadi dalam larutan basa Zat yang terdapat dalam
Bilangan oksidasi
Warna
larutan basa MnO4MnO42MnO3MnO2 Mn(OH)3 Mn(OH)2
+7 +6 +5 +4 +3 +2
Ungu Hijau Biru Coklat Tua Coklat muda Merah Muda (pink)
Sumber : penuntun : penuntun praktikum kimia anorganik (ITB)
Dan berikut ini adalah perubahan yang terjadi dalam larutan asam Zat yang terdapat dalam
Bilangan oksidasi
Warna
larutan asam MnO4MnO42MnO2 Mn3+ Mn2+
+7 +6 +4 +3 +2
Ungu Hijau Hitam Merah Merah Muda
Sumber : Petrucci, : Petrucci, Kimia Kimia Dasar jilid 3 •
Senyawa Mangan (VII)
Senyawa Senyawa mangan (VII) yang sering sering ditemui ditemui adalah KMnO4 (kalium permanganat) yang merupakan merupakan zat pengoksidasi pengoksidasi yang penting. Utnuk analisis kimia biasanya biasanya digunakan digunakan dalam dalam laru laruta tan n asam asam dima dimana na seny senyawa awa ters tersebu ebutt dire diredu duks ksii menja menjadi di Mn2+. Kali Kalium um permanganat dapat dibuat cara melebur kalium hidroksida dengan kalium klorat dan mangan (IV) oksida. Reaksi yang terjadi 3 MnO2 + 6 OH- + ClO3- → 3 MnO42- + 3 H2O + Cl-
Hasil yang diperolehdigerus, ditambahkan air, dipanaskan, lalu dialiri gas karbon dioksida. Reaksi yang terjadi 3 MnO42- + 2 H2O ↔ 2 MnO4- + MnO2 + 4 OH•
Senyawa Mangan (VI)
Senyawa yang stabil adalah dalam bentuk garam kalium dan natriumnya yang berupa padatan hijau pada suhu kamar. MnO42- bersifat tidak stabil dalam larutan asam maka terjadi reaksi spontan yaitu 3 MnO42- + 4 H+ → MnO2 + 2 MnO4- + 2 H2O
•
Eosel = +1,70 V
Senyawa Mangan (IV)
Salah satu senyawa mangan (IV) adalah MnO2 dan yang paling stabil. Padatan MnO2 berwarna coklat kehitaman dapat diperoleh dari pemanasan mangan (II) nitrat. MnO2 merupakan oksidator kuat.
•
Senyawa Mangan (III)
Dapat diperoleh dengan mengoksidasi mangan (II) dengan KMnO4 dalam larutan asam kuat. Mn3+ bersifat tidak stabil, akan terjadi perubahan menjadi Mn2+ yang berlangsung spontan dengan reaksi 2 Mn3+ + 2 H2O → Mn2+ + MnO2 + 4 H+
•
Senyawa Mangan (II)
Mangan (II) yang paling stabil adalah MnO yang berupa padatan berwarna abu-abu hijau, bersifat basa dan mudah bereaksi dengan asam. Mn (II) dalam air membentuk kompleks [Mn(H2O)6]2+.
III.Prosedur kerja dan hasil pengamatan
No Prosedur Kerja Pembuatan Senyawa Mangan (VI) 1 Ke dalam masing-masing 2 tabung
Hasil Pengamatan
Persamaan Reaksi
Warna dari KMnO4 adalah ungu.
-
Pada tabung 1 ditambahkan 5 mL
Ketika KMnO4 ditambahkan dengan asam
-
asam sulfat encer
sulfat encer warna laruan tetap ungu.
Pada tabung 2 ditambahkan 5 mL
Ketika KMnO4 ditambahkan dengan
larutan NaOh encer
natrium hidroksida encer warna laruan
reaksi dimasukkan 10 mL KmnO 4 0,01 M
2
-
tetap ungu.
3MnO42-(aq) + 4H3O+(aq)
Pada tabung 1 ditambahkan mangan (IV) kemudian dikocok selama 2
2MnO4-(aq)+MnO2(s)+6H2O(l)
menit. Setelah dikocok dilakukan penyaringan.
Sebelum disaring
Setelah setelahdisaring disaring
E0 = 1,70V
IV. PEMBAHASAN Pembuatan Senyawa Mangan (VI) •
Suasana Asam Secara teoritis senyawa mangan (VI) dapat dibuat dari Mn (VII) dan Mn (IV) dalam
suasana asam. Hal ini dapat dilihat dari nilai selnya bernilai spontan, berarti reaksi dapat berjalan. 2MnO42-
2MnO4- + 2e
E0 = -0,56 V
4H+ + MnO42- + 2e
MnO2 + 2H2O
E0 = +2,26 V
4H+ + 3MnO42-
2MnO4- + MnO2 + 2H2O
Esel = +1,70 V
+
Namun dalam suasana asam Mn (VI) bersifat tidak stabil. Dalam suasana asam ini Mn (VI) mudah mengalami swaredoks atau disproporsionasi . Yaitu mengalami oksidasi menjadi MnO4- dan reduksi menjadi MnO2 secara serentak oleh dirinya sendiri. Karena reaksi disproporsionasi ini dalam larutan tidak akan pernah dijumpai Mn (VI). Hal ini dapat dilihat dari warna filtrat berwarna ungu yang merupakan karakteristik warna dari Mn(VII). Memperbesar konsentrasi MnO4- ataupun konsentrasi H+ tidak akan memperbesar kemungkinan untuk membuat Mn (VI), karena semakin asam larutan maka Mn (VI) semakin tidak stabil. Sebaliknya akan memperbanyak terbentuknya MnO4- dan MnO2. Hal ini dapat dilihat dari warna larutan yang tetap ungu namun semakin pekat. •
suasana basa
Secara teoritis Reaksi sel untuk mengahsilkan Mn (VI) 2 MnO42- → 2 MnO4- + 2 e
Eo = - 0,56 V
2 H2O + MnO42- + 2 e → MnO2 + 4 OH-
Eo = + 0,59 V
2 H2O + 3 MnO42- ↔ 2 MnO4- + MnO2 + 4 OH-
Esel = + 0,03 V
Sifat disproporsionasi ini menghasilkan Eo yang sangat kecil yaitu sebesar + 0,03 V. oleh karena itu ion manganat dapat diperoleh dalam suasanan basa. Jika konsentrasi OHcukup tinggi reaksi tersebut dalam berlangsung kekiri sehingga konsentrasi MnO42- dalam larutan dapat ditingkatkan. Berarti Mn (VI) dapat d ihasilkan.
Pada percobaan ini, ke dalam tabung reaksi dimasukan 10 mL KMnO4 0.01 M lalu ditambahkan 5 mL larutan NaOH encer. Kemudian ditambahkan sedikit mangan (IV) oksida dan dikocok selama 2 menit. Pengocokan dilakukan dalam gelas kimia karena tidak bisa dilakukan dalam tabung reaksi. Ketika mangan (II) oksida ditambahkan terjadi perubahan warna larutan menjadi berwarna hijau pekat. Selanjutnya larutan ini disaring sehingga diperoleh filtrat yang berwarna hijau. Ini menunjukan bahwa telah terbentuk Mn (VI) dengan reaksi 2 MnO4- + MnO2 + 4 OH- ↔ 2 H2O + 3 MnO42Hijau Ketika ditambahkan 5 mL asam sulfat encer seketika larutan berubah menjadi merah kecoklatan. Hal ini terjadi karena Mn (VI) tidak stabil dalam suasana asam, sehingga secara spontan diubah lagi menjadi MnO2 dan MnO4- dengan reaksi 3 MnO42- + 4 H+ ↔ MnO2 + 2 MnO4- + 2 H2O Coklat tua Ungu Hijau
Pembuatan senyawa mangan (III) •
Dalam suasana asam Dalam pembuatan Mn(III) yang dibuat dengan mereaksikan Mn(II) dan Mn(IV)
dalam larutan asam. Dari reaksi kimia sebagai berikut. 4H+ + MnO2 + e Mn2+
→ Mn3+ + 2H2O
Eo = +0,95 V
→ Mn3+ + e
Eo = - 1,51 V
4H+ + MnO2 + Mn2+ → 2Mn3+ + 2H2O
Eo = - 1,56 V
Dari reaksi kimia diatas dapat dilihat bahwa Eo negatif, disini reaksi terjadi secara tidak spontan dimana dalam hal ini tidak ada reaksi yang berlangsung dan tidak ada produk yang dihasilkan, sehingga Mn3+ tidak ada. Jika dalam larutan asam konsentrasi H+ atau Mn2+ diperbesar maka secara teoritis itu tidak akan menambah produk Mn3+, karena diketahui bahwa reaksinya tidak spontan.
•
Dalam suasana basa Dalam meramalkan pembuatan Mn(III) yang dibuat dengan mereaksikan Mn(II) dan
Mn(IV) dalam larutan basa. Maka secara teoritis persamaan reaksinya sebagai berikut.
2H2O + MnO2 + e
→ Mn(OH)3 + OH-
Eo = + 0,20 V
Mn(OH)2 + OH-
→ Mn(OH)3 + e
Eo = + 0,10 V
2H2O + MnO2 + Mn(OH)2
→ 2Mn(OH)3
Eo = + 0,30 V
Dalam kemungkinan lain untuk memperoleh Mn(III) yang dibuat dengan mereaksikan Mn(II) dengan Mn(VII) dalam suasana asam. Secara teoritis berikut reaksi kimianya. 8H+ + MnO4- + 5e 5Mn2+
→ Mn2+ + 4H2O
Eo = + 1,51 V
→ 5Mn3+ + 5e
Eo = + 1,51 V
8H+ + MnO4- + 4Mn2+ → 5Mn3+ + 4H2O
Eo = 0 V
Dalam membuat mangan (III), pertama-tama dilarutkan 0,5 gram MnSO4 ke dalam 2 ml H2SO4 0,1 M kemudian ditambahkan 10 tetes H2SO4 pekat. Didinginkan dalam air dingin, kemudian ditambahkan 5 tetes KMnO4 0,1 M. Hasil dari percobaan kedua didapatkan warna larutan hasil pencampuran MnSO4 dan H2SO4 encer adalah bening dengan endapan putih di bawah. Setelah H2SO4 pekat dan KMnO4 ditambahkan maka warna larutan berubah menjadi cokelat agak tua. Hal tersebut menunjukkan reaksi pembentukan mangan (III). Senyawa ini bersifat basa. Ion mangan (III) bersifat tidak stabil dnegan bilangan oksidasi +3. Senyawa ini mudah dioksidasi menjadi ion mangan (II). Meskipun dapat diturunkan dari mangan (III) oksida, yang terakhir ini bila direaksikan dengan asam mineral, menghasilkan ion mangan (II). Dengan persamaan reaksi sebagai berikut.
V. Simpulan
Kesimpulan dari percobaan yang dilakukan antara lain percobaan pembuatan mangan (VI), ditandai dengan adanya perubahan warna larutan dari ungu menjadi padatan hijau, hal tersebut menunjukkan reaksi positif dari pembentukan mangan (VI). Percobaan pembuatan mangan (III), ditandai dengan adanya perubahan warna dari bening dengan endapan putih di bawah menjadi cokelat agak tua, hal tersebut menunjukkan reaksi positif dari pembentukan mangan (III). Kedua reaksi pembentukan yang tejadi berada dalam keadaan larutan bersifat basa.
Percobaan pembuatan senyawa mangan (VI) dan senyawa mangan (III), diketahui larutan bersifat stabil pada pembuatan senyawa mangan (VI), dan larutan bersifat tidak stabil pada pembuatan senyawa mangan (III).
VI. Jawaban pertanyaan Jawaban pertanyaan praktikum
1. Mn (VI) tidak dapat dibuat dari Mn (VII) dan Mn (II) dalam suasana asam. Reaksi dapat berlangsung jika dilihat dari Esel, namun dalam suasana asam Mn (VI) bersifat tidak stabil. Dalam suasana asam ini Mn (VI) mudah mengalami swaredoks atau disproporsionasi . Yaitu mengalami oksidasi menjadi MnO4- dan reduksi menjadi MnO2
secara serentak oleh dirinya sendiri. Karena reaksi disproporsionasi ini dalam larutan tidak akan pernah dijumpai Mn (VI). 2. Memperbesar konsentrasi MnO4- ataupun konsentrasi H+ tidak akan memperbesar kemungkinan untuk membuat Mn (VI), karena semakin asam larutan maka Mn (VI) semakin tidak stabil. Sebaliknya akan memperbanyak terbentuknya MnO4- dan MnO2. 3. Mn (VI) mudah dihasilkan dalam larutan basa karena tidak stabil dalam larutan asam. Dalam larutan asam akan terjadi perubahan secara spontan dengan reaksi 3 MnO42- + 4 H+ → MnO2 + 2 MnO4- + 2 H2O 4. Reaksi sel untuk mengahsilkan Mn (VI) 2 MnO42- → 2 MnO4- + 2 e
Eo = - 0,56 V
2 H2O + MnO42- + 2 e → MnO2 + 4 OH-
Eo = + 0,59 V
2 H2O + 3 MnO42- ↔ 2 MnO4- + MnO2 + 4 OH-
Esel = + 0,03 V
Sifat disproporsionasi ini menghasilkan Eo yang sangat kecil yaitu sebesar + 0,03 V. oleh karena itu ion manganat dapat diperoleh dalam suasanan basa. Jika konsentrasi OHcukup tinggi reaksi tersebut dalam berlangsung kekiri sehingga konsentrasi MnO42- dalam larutan dapat ditingkatkan. Berarti Mn (VI) dapat dihasilkan. 5. Iya bisa karena reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan penambahan konsentrasi pereaksi akan menambah konsentrasi hasil yang terbentuk. 6. Terjadi reaksi pada tabung yang larutannya dalam keadaan basa karena disana ada perubahan warna menjadi hijau.
7. Saat ditambahkan asam sulfat encer warna larutan berubah menjadi coklat kemerahan karena mangan (VI) mengalami reaksi disproporsionasi menjadi MnO2 dan MnO4-. 8.
Jawaban pertanyaan hal.30
1. Konfigurasi electron mangan dengan nomor atom 25 adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 2. Bilangan osidasi terpenting dari Mn adalah +7, +6, +5, +4, +3, dan yang paling stabil adalah MnO2, makia analog biloks mangan yang terpenting adalah +4. 3. Ion MnO42- dapat mengalami autoredoks menjadi MnO4- dalam suasana asam. Dengan reaksi 3MnO42- + 4H+ → 2MnO4- + MnO2 + + 2H2O +6 +7 +4 4. Ion MnO42- dapat dibuat dengan mengoksidasi MnO2 dengan ClO3- dalam suasana basa. Reaksinya 6MnO2 + 2ClO3- + 12OH- → 6MnO4- + 2Cl- + 6H2O 5. Mangan (II) dapat dioksidasi oleh ion bismutat dalam suasana asam menjadi MnO4-. Reaksinya 2Mn2+ + 5BiO3 + 14H+ → 2MnO4- + 2Bi3+ 7H2O 6. KMnO4 meupakan oksidator kuat yang dapat mengoksidasiS2- menjadi S Reaksi : 2MnO4- + 5S2- + 16H+
5S + 2Mn2+ + 8H2O
Daftar Pustaka
Achmad, Hiskia. 1990. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Bandung: Institut Teknologi Bandung Onggo, Djulia. 2002. Kimia Anorganik: Logam. Bandung: ITB Petrucci, Ralph H. 1985. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Judul asli General Chemistry, Principles and Modern Application Fourth Edition. Penerjemah Suminar Achmadi, Ph. D. Jakarta: Erlangga. Sudria dan Manimpan Siregar. 2002. Buku Penuntun Belajar Kimia Anorganik II . Singaraja. IKIP Negeri Singaraja. Sugiyarto, Kristian H. 2004. Kimia Anorganik II. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
