PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK II KIMIA BORON
OLEH : KELOMPOK 3 YELSI MAYESTI .R NIM : F1C111022 Hari / Tanggal : Jumat / 03-Januari 2014
PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JAMBI 2014
PERCOBAAN VII I.
Tujuan
: Mempelajari cara pembuatan asam boraks
II.
Landasan teori :
Unsur golongan III A yaitu Boron, Aluminium, Galium, Indium dan Talium. Yang mana unsur yang segolongan mempunyai sifat yaitu makin ke bawah letak suatu unsure dalam sistem periodik maka, nomor atom dan jari-jari atomnya makin besar sedangkan keelektronegatifan dan energy ionisasinya makin kecil dan begitu pula sebaliknya. Boron merupakan salah satu unsur yang termasuk golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam. Kecenderungan Golongan Boron
Boron ditemukan oleh ahli kimia Prancis yaitu Joseph-Louis GayLussac dan Louis-Jaques Thénard, French chemists, dan seorang ahli kimia inggris yaitu Sir Humphry Davy pada tahun 1808. Boron terisolasi dan terdapat dalam asam borat (H 3BO3). kata Boron berasal dari bahasa arab yaitu "Buraq" dan bahasa Persia yaitu "Burah" dan akhirnya disebut dengan Borat. Golongan boron terdiri atas unsur-unsur boron - 5B3 aluminium – 13Al, gallium – 31Ga, indium – 49ln, dantalium – 81TI. Dalam golongan ini, boron merupakan satu-satunya unsur nonlogam dan diklasifikasi sebagai unsure semilogam, sedangkan anggota yang lain termasuk unsure logam. Golongan ini tidak menunjukkan pola titik leleh yang teratur bahkan termasuk unsur-unsur logamnya, tetapi menunjukan pola titik didih yang cenderung menurun dengan naiknya nomor massa (Tabel 7.1). ketidak teraturan sifat ini sering dikaitkan dengan perbedaan organisasi struktur fase padatnya bagi masing-masing unsur. Boron membentuk klusterkluster12 atom, tiap kluster mempunyai bangun geometri icosahedrons. Cotton,1998
Table 7.1 Tiitik leleh dan titik didih unsur-unsur golongan Boron
Unsur 5B 13 Al 31Ga 49In 81TI
Tingkat
Titikleleh
TitikDidih
Oksidasi *)
(◦C)
(◦C)
Konfigurasielektron [2He] 2s [10Ne] 3s [18 Ar] 3d [36Kr] 4d [54Xe] 5d
+3 +3 (+1), +3 (+1), +3 +1, (+3)
2180 660 30 157 303
3650 2467 2403 2080 1457
Boron merupakan unsure yang jarang terdapat dalam kerak bumi, tetapi banyak dijumpai sebagai deposit dalam senyawa garamnya. Borat yaitu boraks atau sodium tetrabonat – Na2B4O7.10H2O. Formula boraks tersebut lebih merupakan penyederhanaan dari Na 2[B4O5(OH)4].8H2O. Kira-kira 35%, preduksi Boron merupakan dipakai di pabrik pembuatan kaca broksilat yang diperdagangkan dengan merek pyrex (R) yang sangat tahan pemanasan pada temperature tinggi. Kira-kira 20% pereduksi boron dipakai dipabrik sebagai bahan pencuci detergen yang sangat efektif pada temperature 3 formula sederhana ini sesungguhnya tersusun oleh struktur ion yang cukup rumit, yaitu [Ba(O 2)2(OH)]
Jadi lebih merupakan penyerdehanaan dari formula NaB 2O6.2H2O terikat oleh kedua atom boron. Ion peroksida menurut persamaan reaksi adalah : [B4O5(OH)4]2-(aq) +3H2O (l)
+
4H2O(l)
+2OH-→2[B2(O2)2(OH)4]2-(aq)
1. Sifat dan Manfaat Boron Sifat-sifat khusus boron dibandingkan dengan senyawa allumunium dan silicon adalah: 1. Oksida boron, B 2O3 dan hidroksida B(OH) 3 bersifat asam, sedangkan Al(OH)3lebih bersifat basa atau amfoterik. 2. Borat,BO33- dan silikat SiO 32-, keduanya mempunyai struktur dengan susunan yang sama, yaitu dengan persekutuan atom O menghasilkan bentuk rantai kompleks, melingkar atau yang lain dengan prinsip setiap atom pusat B selalu dikelilingi empat atom O.
3. Boron halide, kecuali BF3, dan silicon halide mudah terhidrolisis sedangkan allumanium halide berupa padatan dan hanya sebagian terhidrolisis oleh air, namun semunya bertindak sebagai asam lewis. 4. Semua hidrida boron dan silicon mudah menguap dan terbakar secara spontan dan mudah terhidrolisis, sedangkan (AlH 3) berupa polimer. Nanang,2009
Kegunaan Boron
1. Boron dalam bentuk amorf digunakan pada roket sebagai alat penyala. 2. Borat atau asam borat digunakan sebagai antiseptic ringan. 3. Senyawa boron digunakan sebagai pelapis baja pada kulkas dan mesin cuci. 4. Hidrida dari boron kadang-kadang digunakan sebagai bahan bakar roket. 5. Sebagian besar boron digunakan untuk membuat kaca dan keramik. Boron karbida digunakan untuk rompi anti peluru dan tangki baja. 6. Asam borat digunakan sebagai insektisida terhadap semut, serangga dan kecoa. 7. Asam boric merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil Sai to, Tar o. 1996.
III. Prosedur Kerja 3.1 .Alat dan Bahan 1.Alat yang digunakan :
2 gelas piala 250 ml
6 tabung reaksi
gelas ukur 50 ml
batang pengaduk gelas
corong biasa 6 cm
cawan penguap 5 cm
kaca arloji 2. bahan yang digunakan :
Boraks 5 gram
asam sulfat 4N 15 ml
Kertas lakmus
3.2 Prosedur Kerja
5 gr boraks + 15 ml air dimasukkan gelas piala 50 ml dipanaskan hingga boraks larut asam sulfat 4 N
ditambahkan dalam campuran sebanyak 15 ml Endapan
disaring dicuci endapan menggunakan air es sebanyak 2 x pengulangan ditiap kali dicuci air sebanyak 5 kali dipindahkan endapan yang terbentuk kedalam tabung reaksi ditambahkan 10 ml aquades dipanaskan hingga endapan terlarut dibersihkan larutan tersebut dengan menggunakan tabung reaksi dibiarkan selama ½ jam
Saring Kristal
pada kertas saring dan dibentangkan diatas kaca arloji dibiarkan asam boraks menjadi kering diudara terbuka dan suhu kamar
Asam boraks 0,1 gr
dimasukan kedalam tabung reaksi yng benar kering dipanaskan secara perlahan – lahan diamati penguapan yang terjadi Asam boraks 0.5 gr
dilarutkan kedalam 5 ml air
lalu uji lakmus
IV.
HASIL dan PEMBAHASAN 4.1. DATA PENGAMATAN
NO PERLAKUAN
HASIL PENGAMATAN
1.
5 gr boraks + 15 ml air, dipanaskan hingga larut
2.
Campuran (boraks +air) + 15 ml H2SO4 4N didiamkan 1 jam
Pada saat dipanaskan boraks larut, suhu lebih dari 100°C saat boraks larut. Lama-kelamaan boraks yang larut saat dipanaskan akan mengendap
3.
Endapan + 10 ml aquadest, saat dipanaskan endapan dipanaskan bereaksi dengan cepat, pemanasan dilakukan melarutkan boraks
4.
Dimasukkan dalam tabung reaksi kemudian didinginkan dengan air es
untuk mempercepat pembentukan kristal, semakin suhu dingin maka kristal semakin cepat terbentuk
Berat kertas saring
1,1 gr
Berat kertas saring + endapan
6 gr
Diambil 0,5 endapan kering
Bersifat asam
Diambil 0,1 endapan kering (prak) dipanaskan
Timbul uap dan asap warna putih
boraks proses untuk
5. 6. 7. 8.
4.2 Perhitungan H3BO3 + 3 CH3OH → B(OCH3)3 ↑ + 3 H2O
4.2. PEMBAHASAN Boraks (Na2B4O7) dengan nama kimia natrium tetra borat, natrium biborat, natrium piroborat merupakan senyawa kimia yang berbentuk kristal dan berwarna putih dan jika dilarutkan dalam air menjadi natrium hidroksida serta asam boraks. Natrium hidroksida dan asam boraks masingmasing bersifat antiseptik, sehingga banyak digunakan oleh industri farmasi sebagai ramuan obat misalnya : salep, bedak, larutan kompres, dan obat pencuci mata. Penggunaan boraks di industri farmasi ini sudah sangat dikenal. Hal ini dikarenakan banyaknya boraks yang dijual di pasaran dan harganya yang sangat murah. Selain itu boraks bagi industri farmasi memberikan untung yang besar. Boraks pada dasarnya merupakan bahan untuk pembuat solder, bahan pembersih, pengawet kayu, pengontrol kecoa, dan bahan pembuatan kaca. Dengan sifat fisik dan sifat kimia yang dimiliki, boraks digunakan sebagai bahan campuran untuk pembuatan benda-benda tersebut. Boraks sedikit larut dalam air, namun bisa bermanfaat jika sudah dilarutkan dalam air. Dalam percobaan kimia boron yang bertujuan mempelajari cara pembuatan asam boraks. Yang pertama dilakukan ialah 5 gr boraks dan 15 ml air di masukkan dalam gelas piala 50 ml, kemudian di panaskan hingga boraks larut, pengamatan yang terjadi Pada saat dipanaskan boraks larut, suhu lebih dari 100°C saat boraks larut. Kemuadian campuran (boraks +air) + 15 ml H2SO4 4N didiamkan 1 jam, adapun hasil yang di dapat ialah lama-kelamaan boraks yang larut saat dipanaskan akan mengendap. Kemudian endapan yang diperoleh ditambah dengan 10 ml aquadest, kemudian dipanaskan, hasil yang diperoleh saat dipanaskan endapan boraks bereaksi dengan cepat, proses pemanasan dilakukan untuk melarutkan boraks. Kemudian dimasukkan dalam tabung reaksi , kemudian didinginkan dengan air es , hasil yang didapat ialah untuk mempercepat pembentukan kristal, semakin suhu dingin maka kristal semakin cepat terbentuk. Kemudian di biarkan selama setengah jam, kemudian di saring kristal yang terbentuk, kemudian di bentangkan diatas kaca arloji endapan yang ada pada kertas saring, kemudian di biarkan asam boraks menjadi kering. Kemudian Asam borak 0,1 gr di masukkan dalam tabung reaksi yang kering. Kemudian dipanaskan perlahan-lahan dan di amati penguapan yang terjadi. Hasil yang di dapat ialah timbul uap dan asap warna putih. Kemudian 0,5 gr asam borak di larutkan dalam 5 mi air dan di uji larutan dengan kertas lakmus. Hasil yang didapat Bersifat asam. Adapun Berat kertas saring yaitu seberat 1,1 gr, dan berat kertas saring ditambah endapan yaitu seberat 6 gr.setelah itu terdapat Diambil 0,1 endapan kering (prak) dipanaskan lalu hasil nya Timbul uap dan asap warna putih perbandingan antara kertas saring kering dan basa yaitu kertas saring kering berwrna merah terang dn terjadi gelembung pada gelas ukur dan hilang nya boraks yang terjadi dan ada butiran sedikit sedangkan kertas saring basa pH nya berwarna merah tetapi ada butiran sedikit dan terdapat endapan berwarna putih
semakin kertas saring kering semakin terang warna tersebut dan terbentuk endapan tersebut .
adapun kesalahan dalam pratikum pada percobaan boraks tersebut adalah
alat yang tidak memungkinkan pada percobaan dan kurang teliti dalam praktikum maka terjadi la kesalahan pada percobaan kali ini yang tidak sesuaian dengan teori
Tetapi fakta ini belum bisa membuktikan kandungan boraks, karena menurut vogel .larutan akan terbentuk endapan jika ada larutan boraks yang cukup pekat. Sedangkan kami tidak mengetahui kadar boraks dalam sampel tersebut. Ditakutkan adanya faktor lain terbentuknya endapan, seperti human error dimana kami kurang teliti dalam menyaring larutan sampel ketika telah dihaluskan dalam lumping alu. menurut literature ada reaksi boron 1. Reaksi boron dengan udara Kemampuan boron bereaksi dengan udara bergantung pada kekristalan sampel tersebut, suhu, ukuran partikel, dan kemurniannya. Boron tidak bereaksi dengan udara pada suhu kamar. Pada temperatur tinggi, boron terbakar membentuk boron (III) Oksida, B 2O3. 4B+3O2(g) → 2 B2O3 2. Reaksi boron dengan air Boron tidak bereaksi dengan air pada kondisi normal 3. Reaksi boron dengan halogen Boron bereaksi dengan hebat pada unsur – unsur halogen seperti flourin (F2), klorin (Cl 2), bromine (Br 2), membentuk trihalida menjadi boron (III) flourida, boron (III) bromida, boron (III) klorida. 2B(s)+3F2(g) → 2 BF3 2B(s) + 3Cl2(g) → 2 BCl 2B(s) + 3Br 2(g) → 2 BBr 3 4. Reaksi boron dengan asam
Kristal boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam hidroklorida (HCl) atau pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk serbuk mengoksidasi dengan lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat Persiapan diboron dan boroks yang lebih tinggi 1. Dengan mereaksikan iodine dengan sodium borohidrida
2. Mereduksi BCl3 with LiAlH4
3. Dengan pembebasan muatan Kegunaan Boron
Boron merupakan componen utama dalam pembangkit tenaga nuklir karena kemampuannya berfungsi sebagai penyerap (absorber) netron ; tongkat pengaduk yang berisi boron diturunkan ke dalam ruang reaktor untuk menjaga reaksi nuklir berlangsung pada kecepatan sedang yang diinginkan. Sebagai bahan pengisi kayu, pemadam api, dan sebagai fluks dalam proses pemarian (solder). struktur dari boron yaitu
V.Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan pada percobaan terdapat la kesimpulan yaitu :
5.2 saran
Boron termasuk kedalam unsur semi logam. Boron merupakan unsure yang berwarna hitam. Boron bersifat semikonduktor. cara pembuatan boraks dapat berlarut dengan H2SO4 dan terjadi endapan seperti Kristal yang berwarna putih terdapat Kristal boraks 6 gram
Daftar putaka Cotton, F.A dan Geoffrey.W.penerjemah Sahati,S. 1989. Kimia Anorganik Dasar . Jakarta : UI Press Nanang, Ruhyat, Ir., MT, 2009, Reaksi Kimia dan Susunan Berkala, http://teorikuliah.blogspot.com diakses tanggal 29 Oktober 2009. Saito, Taro. 1996. Buku Teks Online Kimia Anorganik. Tokyo: Shoten, Publishers
Iwanami
