PEMBUATAN TEMBAGA (II) SULFAT PENTAHIDRAT A. LATAR BELAKANG Tembaga (II) sulfat pentahidrat adalah salah satu jenis dari garam terhidrat dengan rumus senyawa CuSO4.5H2O atau [Cu(O2SO2)(H2O)4].H2O yang bersifat stabil dan memiliki bentuk kristal triklinik. CuSO4.5H2O dapat dibuat dengan cara mereaksikan tembaga dengan asam sulfat dan asam nitrat (Fitroni dkk, 2013). Reaksi yang terjadi pada pembuatan CuSO4.5H2O.
3Cu(s) + 8HNO 3(aq) → 3Cu2+(aq) + 6NO3-(aq) + 2NO(g) + 4H 2O(l) Cu2+(aq) + SO42-(aq) + 5H2O(l) → CuSO4.5H2O(s) Pembuatan CuSO4.5H2O melalui beberapa tahapan. Tahap pertama adalah pencampuran tembaga yang sudah dipotong-potong kecil dengan asam sulfat dan asam nitrat. Pada tahapan ini asam nitrat berfungsi sebagai agen pengoksidasi tembaga agar berubah menjadi ion Cu 2+. Hasil samping dari pencampuran ini adalah gas NO yang tidak berwarna, namun gas NO berikatan langsung dengan gas O 2 membentuk gas NO2 yang berwarna coklat. Gas NO 2 relatif beracun, oleh karena itu pengerjaan tahapan ini dilakukan dalam lemari asam. Tahap kedua adalah pemanasan. Pemanasan bertujuan meningkatkan kelarutan CuSO4 membentuk kristal CuSO4.5H2O. Tahap ketiga adalah penyaringan yang bertujuan untuk memisahkan pengotor yang mungkin ada pada larutan. Tahap keempat adalah pendiaman larutan. Hal ini dimaksudkan untuk proses kristalisasi CuSO 4.5H2O (Fitroni dkk, 2013). Tahap kelima adalah dekantasi. Dekantasi bertujuan untuk memisahkan cairan dari kristal CuSO4.5H2O. Tahap keenam adalah pencucian kristal yang bertujuan untuk menghilangkan pengotor yang masih menempel pada permukaan kristal CuSO4.5H2O. Tahap ketujuh adalah mendekantasi kembali, untuk memisahkan cairan dari kristal CuSO4.5H2O. Berdasarkan material safety data sheet (MSDS), tembaga(II) sulfat pentahidrat berupa kristal padat berwarna biru cerah dengan titik lebur 110 0C, dapat larut dalam akuades dan tidak larut dalam pelarut etanol. B. RUMUSAN MASALAH 1. Apakah tembaga (II) sulfat pentahidrat dapat dibuat dari keping tembaga dengan asam sulfat dan asam nitrat? 2. Bagaimana wujud dan warna tembaga (II) sulfat pentahidrat yang dihasilkan? 3. Bagaimana kelarutan tembaga (II) sulfat pentahidrat dalam pelarut akuades dan etanol? 4. Berapa titik lebur tembaga (II) sulfat pentahidrat yang dihasilkan C. TUJUAN PEMECAHAN MASALAH 1. Membuat tembaga (II) sulfat pentahidrat dari keping tembaga dengan asam sulfat dan asam nitrat. 2. Mengetahui wujud dan warna tembaga (II) sulfat pentahidrat. 3. Mengetahui kelarutan tembaga (II) sulfat pentahidrat.
4. Mengetahui titik lebur tembaga (II) sulfat pentahidrat. D. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN Alat: Gelas kimia 250 mL 2 buah Gelas ukur 10 mL 1 buah Gelas ukur 25 mL 1 buah Neraca analitik 1 buah Kaca arloji 1 buah Kaki tiga 1 buah Kasa 1 buah Lampu spritus 1 buah Corong 1 buah Tabung reaksi 2 buah Rak tabung 1 buah Mortar 1 buah Pastel 1 buah Fisher Scientific 1 buah Pipet tetes 2 buah Bahan: Akuades H2SO4 pekat Keping tembaga HNO3 pekat Kertas saring Etanol
10 mL 3,4 mL 2 gram 5 mL 1 buah 2 mL
E. METODE DAN LANGKAH PERCOBAAN 1. Pembuatan tembaga (II) sulfat pentahidrat a. Sebanyak 10 mL air dimasukkan ke dalam gelas kimia. b. Menambahkan 3,4 mL H2SO4 pekat. c. Memasukkan 2 gram keping tembaga yang telah dipotong kecil-kecil. d. Menambahkan 5 mL HNO3 pekat, kemudian memanaskan sambil mengaduk larutan sampai tidak terbentuk lagi gas berwarna coklat (pengerjaan dalam lemari asam). e. Menyaring campuran saat panas. f. Menyimpan larutan sehingga terbentuk kristal. g. Mendekantasi dan mengambil kristal yang terbentuk. h. Mencuci kristal dengan sedikit air. i. Mendekantasi kembali dan mengambil kristal yang terbentuk. 2. Karakterisasi tembaga (II) sulfat pentahidrat a. Mengamati warna dan wujud CuSO4.5H2O yang terbentuk b. Menguji kelarutan CuSO4.5H2O 1. Memasukkan masing-masing 0,5 gram CuSO 4.5H2O ke dalam 2 buah tabung reaksi.
2. Menambahkan akuades dan etanol masing-masing 2 mL ke dalam tabung reaksi. 3. Mengaduk larutan dalam tabung reaksi. 4. Mencatat hasil pengamatan. c. Penentuan titik lebur CuSO4.5H2O 1. Menghaluskan sedikit CuSO4.5H2O yang diperoleh dari hasil percobaan dengan mortal dan pastel. 2. Mengambil sebutir CuSO4.5H2O dan meletakkan CuSO4.5H2O ke tempat sampel alat Fisher Scientific. 3. Mengamati CuSO4.5H2O hingga melebur dan mencatat temperatur yang terbaca saat CuSO4.5H2O mulai meleleh. 4. Membandingkan titik lebur CuSO4.5H2O yang diperoleh dengan titik lebur CuSO4.5H2O secara teoritik yaitu 110°C. F. TEKNIK ANALISIS DATA 1. Pembuatan CuSO4.5H2O Perlakuan Menambahkan 3,4 mL H2SO4 pekat ke dalam 10 mL akuades Memasukkan 2 gram keping tembaga yang telah dipotong kecil-kecil Menambahkan 5 mL HNO3 pekat, kemudian memanaskan sambil mengaduk larutan sampai tidak terbentuk lagi gas berwarna coklat (pengerjaan dalam lemari asam) Menyaring campuran saat panas Menyimpan larutan sehingga terbentuk kristal Mendekantasi dan mengambil kristal yang terbentuk Mencuci kristal dengan sedikit air Mendekantasi kembali Mengeringkan kristal 2. Karakterisasi CuSO4.5H2O Perlakuan Warna Wujud Kelarutan dalam : Akuades Etanol Titik lebur CuSO4.5H2O
Hasil pengamatan
Hasil pengamatan
Reaksi yang terjadi pada pembuatan CuSO4.5H2O: 3Cu(s) + 8HNO 3(aq) → 3Cu2+(aq) + 6NO3-(aq) + 2NO(g) + 4H 2O(l) Cu2+(aq) + SO42−(aq) + 5H2O(l) → CuSO4.5H2O(s)
Mol Cu yang digunakan
=
= = 0,157 mol Mol Cu = mol Cu 2+= mol CuSO4.5H2O = 0,157 mol Massa CuSO4.5H2O = mol CuSO4.5H2O x Mr CuSO4.5H2O = 0,157 mol x 249,69 gram/mol = 39,2 gram Rendemen CuSO4.5H2O =
G. REFERENSI Fitrony., Fauzi, R., Qadariyah, L. & Mahfud. 2013. Pembuatan Kristal Tembaga Sulfat Pentahidrat (CuSO4.5H2O) dari Tembaga Bekas Kumparan. Jurnal Teknik Fomits, (Online), 2 (1): 121-125, (http://download.portalgaruda.org/article.php?article=88985&val=4186), diakses 24 September 2014.
Sciences Lab. Tanpa Tahun. Copper Sulfate Pentahydrate MSDS. (Online), (http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9923597), diakses 24 september 2014.
