LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR I RE
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR I
REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh :
Ayu Intan Saridewi
(1408105029)
Kelompok 10
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2014
Reaksi Kimia Pada Siklus Logam Tembaga
I.
II.
Tujuan
Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam tembaga
(Cu)
Dasar Teori
Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan
antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal
yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya
dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan
satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari
reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang
melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan
kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat
diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti
pada reaksi nuklir.
Hampir sebagian besar reaksi-reaks ikimia berlangsung dalam
larutan. Berikut ciri terjadinya reaksi kimia :
a. Terjadinya Perubahan Warna
Terjadinya perubahan warna pada suatu reaksi kimia, dapat
dijadikan acuan. Contoh : Logam Cu yang direaksikan dengan
larutan Asam Nitrat (HNO3). Larutan asam nintrat akan berubah
warna dari bening menjadi biru muda, perubahan warna tersebut
dapat dikatakan bahwa telah terjadi reaksi kimia.
b. Terjadinya Perubahan Suhu
Pada reaksi kimia, reaktan diubah menjadi produk. Perubahan yang
terjadi dapat disebabkan adanya pemutusan ikatan-ikatan antar
atom pereaksi dan pembentukan ikatan-ikatan baru yang
membentuk produk. Unutk memutus ikatan diperlukan energi.
Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk panas
disebut dengan reaksi eksotermis, sedangkan reaksi yang menyerap
energi panas disebut reaksi endotermis.
c. Terjadi Pembentukan Gas
Secara sederhana, dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk
ditunjukan dengan adanya gelembung-gelembung dalam larutan
yang direaksikan, sebagai contoh asam sulfida (H2S) dan amonia
(NH3).
d. Terjadi Pembentukan Endapan
Ketika mereaksikan dua larutan dalam sebuah tabung reaksi,
kadang-kadang terbentuk suatu senyawa yang tidak larut,
berbentuk padat, dan terpisah dari larutannya. Padatan itu disebut
dengan endapan (presipitat). Contoh : larutan Cu(NO3)2
ditambahkan NaOH maka kita akan memperoleh endapan Cu(OH)2
setelah dipanaskan.
e. Timbulnya Bau
Timbulnya bau dapat menjadi ciri telah terjadi reaksi kimia.
Contoh : reaksi antara Logam Cu dan asam nitrat (HNO3) yang
akan menghasilkan larutan tembaga (II) nitrat , gas nitrogen
monoksida (NO), dan air (H2O) akan menimbulkan bau.
f. Habisnya Zat yang Bereaksi
Terjadinya reaksi kimia dapat diamati dengan habisnya zat yang
bereaksi seperti hilangnya Cu(s) pada saat ditambahkan HNO3(aq).
Peristiwa ini dapat terjadi karena adanya interaksi antara molekul
Cu dengan molekul HNO3.
Dalam mereaksikan suatu zat, terlebih dahulu kita harus
menghitung massa, volume, serta mol zat yang terlibat dalam reaksi
tersebut dengan teliti. Dalam percobaan kali ini harus menghitung massa
logam Cu, menghitung mol HNO3 agar reaksi dapat berlangsung. Konsep
mol digunakan untuk menyatakan jumlah zat yang bereaksi. Secara umum
mol merupakan satuan jumlah zat yang menyatakan jumlah partikel zat
yang sangat besar. Dimana 1 mol itu sama dengan jumlah partikel dalam
12 gram isotop 12C yaitu 6,02 x 1023 (bilangan Avogadro).Kemolalan atau
molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam kg zat pelarut.
Massa satu mol zat sama dengan massa atom relatif/massa molekul
relative dalam gram. Rumus mol suatu unsur/ senyawa dirumuskan
sebagai berikut
Massa (m) = mol (n) x Ar/Mr
atau
jumlah partikel
massa( m)
Mol (n) =
=
23
Ar atau Mr
6,02 x 10
Keterangan :
Ar = Massa atom relative
Mr = Massa molekul relative
Pengukuran kuantitas gas tergantung suhu dan tekanan gas. Jika
gas diukur pada keadaan standar, maka volumenya disebut volume molar.
Volume molar adalah volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar.
Keadaan standar yaitu keadaan pada suhu 0o (273 K) dan tekanan 1
atmosfer (76 cmHg atau 760 mmHg) atau disingkat STP (Standard
Temperature and Pressure).
Hubungan Mol dengan Volume dapat dituliskan dalam rumus sebagai
berikut.
PV = nRT
Keterangan :
P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (liter)
n = mol gas (mol)
R = tetapan gas (0,082 liter atm/mol K)
T = temperatur (K)
Maka :
PV = nRT
V = 1x 0,082 x 273
V = 22,389
V = 22,4 liter
Jadi, volume standar VSTP = 22,4 liter/mol
Dapat dirumuskan : V = n (mol) x VSTP atau n (mol) =
III.
Alat dan Bahan
1. Alat :
V
V STP
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Neraca/ Timbangan Analitik
Gelas kimia (ukuran 250 ml)
Kaca arloji
Steambath/alat pemanas
Batang pengaduk (spatula)
Gelas ukur
g.
h.
i.
j.
k.
l.
Penjepit
Pipet tetes
Botol semprot
Lap
Gunting
Cawan Penguap
2. Bahan :
IV.
a. Tembaga (Cu) 0,2 gram
f. Air suling / Aquades
b. Larutan HNO3
c. Larutan NaOH
g. Logam Fe (serbuk)
h. Larutan H2SO4
Cara Kerja
Langkah 1 : Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat
3Cu(s) + 8 HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Logam Cu yang digunakan ditimbang sehingga didapat berat
logam Cu adalah 0,2 gram, dipotong menjadi lempengan kecil.
Lempengan kecil logam Cu dimasukkan ke dalam gelas kimia 250
ml .
Sebanyak 2 ml larutan HNO3 dituangkan ke dalam gelas kimia
yang berisi logam Cu.
Gelas kimia ditutup dengan kaca arloji dan sesekali digoyangkan
Menyimpan larutan kurang lebih satu minggu kemudian mencatat
perubahan yang terjadi.
Langkah 2 : Penambahan Larutan NaOH
Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Menambahkan 10 ml larutan NaOH ke dalam gelas kimia yang
berisi larutan Cu(NO3)2 dari hasil percobaan langkah 1.
Mengamati perubahan yang terjadi, kemudian menyimpan
pengerjaan untuk langkah berikutnya.
Langkah 3 : Pemanasan
Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)
Menambahkan 50 ml air suling/aquades ke dalam larutan Cu(OH)2.
Gelas kimia beserta isinya dipanaskan sampai mendidih. Selama
pemanasan larutan diaduk secara perlahan. Pemanasan dilanjutkan
hingga tidak terjadi perubahan yang dapat diamati lagi.
Setelah mendidih larutan didinginkan selama kurang lebih 5 menit.
Mengeluarkan batang pengaduk dari
larutan kemudian disemprotkan dengan
aquades untuk melepaskan partikel-partikel yang melekat.
Setelah didinginkan, cairan bening (H2O) dituangkan ke dalam
gelas kimia terpisah (dekantasi) dengan hati-hati agar padatan yang
ada tidak ikut tertuang.
Melakukan proses dekantasi sebanyak tiga kali.
Langkah 4 : Penambahan Larutan Asam Sulfat
CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
Pada endapan CuO ditambahkan larutan H2SO4 sebanyak 2 ml,
kemudian diaduk sampai tidak terlihat lagi perubahan yang dapat
diamati lagi.
Langkah 5 : Penambahan Logam Fe
CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)
Logam Fe dalam bentuk serbuk ditambahkan ke dalam larutan
CuSO4. Kemudian gelas kimia ditutup dengan menggunakan kaca
arloji.
Membiarkan reaksi berlangsung sampai logam Fe habis kemudian
menyimpan hasil percobaan ini lalu menunggu hasilnya selama 1
minggu.
Mengamati perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya.
Langkah 6 : Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu)
Mendekantasi cairan bening dalam gelas kimia dari padatannya
Mencuci hasil dengan 50 ml air suling/aquades, membiarkan
padatan mengendap, kemudian didekantasi kembali. Pencucian dan
proses dekantasi diulang sebanyak dua kali.
Cawan penguap yang bersih ditimbang dan dicatat massanya.
Menuangkan padatan dalam gelas kimia ke dalam cawan penguap.
Kemudian mengeringkan hasilnya dengan memanaskan cawan
penguap di atas steambath.
Menimbang cawan penguap beserta isinya dan mencatat massanya.
Kemudian menghitung massa dari Cu dan rendemennya.
V.
Hasil Pengamatan
1. Percobaan 1 (Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat)
Logam Cu
Wujud
: Padatan
Warna
: Kuning kemerahan
Bentuk
: Lempengan tipis/plat
Massa
: 0,2 gram
Larutan Asam Nitrat (HNO3)
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Volume
: 2 ml
Molaritas
:4M
Reaksi :
3Cu(s) + 8 HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Perubahan Kimia :
Perubahan warna larutan menjadi biru muda
Timbul gas
Adanya bau
Habisnya zat yang bereaksi
2. Percobaan 2 (Penambahan Larutan NaOH)
Larutan NaOH
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Volume
: 10 ml
Molaritas
:1M
Reaksi :
Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Perubahan Kimia :
Perubahan warna larutan menjadi biru pekat
Timbul endapan
Suhu terasa hangat
Zat yang bereaksi telah terlarut
3. Percobaan 3 (Pemanasan)
Aquades
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Volume
: 50 ml
Reaksi :
Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)
Perubahan Kimia :
Pemanasan Larutan Cu(OH)2
Perubahan warna larutan menjadi hitam pekat
setelah mendidih
Timbul bau
Adanya endapan berwarna hitam
Suhu menjadi panas karena pemanasan
Setelah didinginkan selama ± 5 menit
Adanya endapan berwara hitam yang merupakan
CuO
Adanya cairan bening diatas endapan yang
merupakan H2O
4. Percobaan 4 (Penambahan Larutan Asam Sulfat)
Larutan Asam Sulfat
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Volume
: 2 ml
Molaritas
:2M
Reaksi :
CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
Perubahan Kimia :
Adanya perubahan warna menjadi biru muda
Zat yang bereaksi telah habis terlarut
5. Percobaan 5 (Penambahan Logam Fe)
Logam Fe
Wujud
Warna
Bentuk
Massa
: Padatan
: Abu-abu
: Serbuk Halus
: 0,2 gram
Reaksi :
CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)
Perubahan Kimia :
Adanya perubahan warna menjadi biru tua
Adanya gelembung gas
Adanya endapan berwarna merah bata
Zat yang bereaksi mengendap
6. Percobaan 6 (Mendapatkan Cu kembali)
Padatan Cu yang diperoleh setelah pemanasan
Adanya padatan Cu yang berwarna merah bata
Adanya padatan Cu yang berbentuk serbuk
Massa Cu = 0,003 gr dan rendemennya = 1,5%
Pembahasan
Langkah 1 : Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat
Pada percobaan ini terjadi reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3 sesuai
VI.
persamaan reaksi dibawah ini :
Cu(s) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)
Cu + HNO3 → NO
2+
Cu → Cu + 2é
(x3)
3é + 4H+ + NO3-→ NO + 2H2O
(x2)
2+
3Cu → 3Cu + 6é
6é + 8H+ + 2NO3-→ 2NO + 4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3-→ 2NO + 4H2O
Menjadi : 3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Logam Cu
Wujud
: Padatan
Warna
: Kuning kemerahan
Bentuk
: Lempengan tipis/plat
Menentukan Asam Nitrat yang diperlukan
3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
3
: 8
:
3
:
2
:
4
massa
o,2
Mol Cu =
=
= 0,003 mol
Ar
63
8
Mol HNO3 =
x 0,003 = 0,008 mol
3
mol
0 ,008
Volume HNO3 =
=
= 0,002 liter = 0,2 ml
Molaritas
4
Perubahan Kimia
Reaksi yang timbul yaitu warna biru, bau ada, keluar gelembunggelembung gas, terjadi perubahan warna menjadi biru, Cu berubah
warna menjadi silver. Setelah didiamkan selama 1 minggu warna
larutan berubah menjadi biru dan kepingan Cu menghilang (habis).
Pada saat HNO3 dimasukkan, logam Cu mulai bereaksi dengan
terbentuknya gelembung dan berubahnya larutan menjadi biru. Timbul
gas NO yang beracun dan diiringi dengan habisnya Cu yang bereaksi.
Langkah 2 : Penambahan Larutan NaOH
Reaksi yang terjadi pada langkah 2
Cu(NO3)2(aq) + NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + NaNO3(aq)
Menjadi : Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Larutan Asam Nitrat (HNO3)
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Molaritas
:1M
Menentukan larutan NaOH yang diperlukan
Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
1
:
2
:
1
:
2
Mol Cu = mol Cu(NO3)2
mol Cu(NO3)2 = 0,003 mol
Maka :
mol NaOH = 2 x mol Cu(NO3)2
= 2 x 0,003
= 0,006 mol
Dengan 1M NaOH maka volume NaOH yang dibutuhkan adalah
mol
Molaritas =
volume
0,006
1
=
volume
Volume = 0,006 liter = 6 ml
Pada percobaan ditambahkan kembali 1M NaOH sebanyak 4 ml
sehingga total NaOH = 10 ml
Perubahan Kimia
Pada saat NaOH dimasukkan ke dalam larutan Cu(NO3)2 terjadi
perubahan warna larutan menjadi biru pekat. Perubahan itu diikuti
dengan timbulnya endapan yang menandai bahwa zat yang bereaksi
telah terlarut. Pada langkah ini logam Cu menjadi senyawa : Cu(OH)2
Langkah 3 : Pemanasan
Reaksi yang terjadi pada langkah 3
Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)
Perubahan Kimia
Perubahan warna larutan menjadi hitam pekat saat mendidih, timbul
bau dan terdapat endapan hitam. Endapan yang timbul berwarna hitam
adalah CuO dan cairan bening diatas endapan merupakan H2O.
Langkah 4 : Penambahan Larutan Asam Sulfat
Larutan Asam Sulfat
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Molaritas
:2M
Kegunaannya
: elektrolit pada aki kendaraan bermotor, proses
pembuatan minyak bumi, pembuatan berbagai
produk industri.
Reaksi penambahan H2SO4 (Asam Sulfat) dan menentukan volume
H2SO4 (Asam Sulfat) yang diperlukan
CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
1
:
1
:
1
: 1
Molaritas H2SO4 = 2 M
Mol CuO = Mol Cu(NO3)2
Mol CuO = 0,003 mol
1
Mol H2SO4 =
x 0,003 = 0,003
1
mol
0,003
Volume H2SO4 =
=
= 0,0015 liter = 1,5 ml
molaritas
2
Pada percobaan reaksi ditambah 0,5 ml H2SO4 1 M maka totalnya = 2
ml
Perubahan Kimia
Larutan berubah warna menjadi biru muda seperti semula dan ketika
zat bereaksi habis terlarut, suhu meningkat. Logam Cu pada tahap ini
menjadi CuSO4 .
Langkah 5 : Penambahan Logam Fe
Logam Fe
Wujud
: Padatan
Warna
: Abu-abu
Bentuk
: Serbuk Halus
Reaksi yang terjadi dan menentukan Logam Fe yang diperlukan
CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)
1 :
1
:
1
:
1
Mol CuSo4 = 0,003 mol
Mol Fe
= 0,003 mol
Massa Fe = mol x Ar Fe
= 0,003 x 56
= 0,168 gram
= 0,2 gram
Perubahan Kimia
Perubahan warna larutan menjadi biru tua, karena zat yang bereaksi
mengendap sehingga terdapat endapan berwarna merah bata. Logam
Cu telah terbentuk kembali dalam bentuk serbuk berwarna merah bata
karena Fe yang ditambahkan telah mengikat SO4 yang pada awalnya
diikat oleh Cu. Logam Cu pada tahap ini sebagai unsur logam Cu.
Langkah 6 : Mendapatkan Cu Kembali
Penimbangan
Untuk mendapatkan logam Cu kembali setelah dilakukan dekantasi
maka, dilanjutkan dengan penimbangan :
Masa cawan penguap = 46,7103 gram
Massa Cawan penguap berisi logam Cu = 46,7133 gram
Maka massa Logam Cu :
Massa Cu = 46,7133 - 40,7103 = 0,003 gram
0,003
Rendeman =
x 100% = 1,5%
0,2
Dalam percobaan ini massa Cu awal adalah 0,2 gram dan massa Cu
akhir adalah 0,003 gram. Hal ini disebabkan karena pada saat
pembentukan logam Cu kembali larutan CuSO4 tidak teroksidasi
sempurna oleh logam Fe dan pada saat dekantasi masih banyak logam
Cu yang tertinggal sehingga mengurangi massa Cu. Demikian pula
perhitungan rendemennya kurang dari 100%.
VII.
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan tentang Reaksi Kimia pada
Siklus Logam Tembaga, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan :
Setiap Zat dapat mengalami perubahan kimia yang ditandai dengan
terjadinya reaksi kimia. Adapun faktor yang menandai terjadinya
perubahan kimia adalah terjadi perubahan warna, terjadi perubahan
suhu, timbulnya endapan, timbulnya gas, timbulnya bau, dan
habisnya zat yang bereaksi.
Pada perubahan atau reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa
yang dikemukakan oleh LAVOISIER yaitu massa zat sebelum
reaksi sama atau tetap dengan massa sesudah reaksi.
Perhitungan zat-zat yang terlibat dalam reaksi menggunakan
konsep Stoikiometri.
VIII.
DAFTAR PUSTAKA
1. Staf laboratorium Kimia Dasar.2014.Penuntun Praktikum Kimia
Dasar I. Jurusan Kimia FMIPA, UniversitasUdayana : Bukit
Jimbaran, Bali
2. Wikipedida. Reaksi Kimia .
http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimia. (Diakses pada 1
November 2014)
3. Nurhayati Rahayu & S.Pd. Jodhi Pramuji Giriarso,
S.Si.2009.Rangkuman Kimia SMA.Jakarta:GagasMedia.210 hlm
4. Ir. Tety Elida S.1996.Pengantar Kimia.Jakarta:Gunadarma. 111
hlm
5. hudawaudchemistry in Uncategorized.2013.Ciri-ciri Reaksi Kimia.
http://hudawaudchemistry.wordpress.com/2013/11/01/ciri-cirireaksi-kimia/. (Diakses pada 1 November 2014)
REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh :
Ayu Intan Saridewi
(1408105029)
Kelompok 10
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2014
Reaksi Kimia Pada Siklus Logam Tembaga
I.
II.
Tujuan
Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam tembaga
(Cu)
Dasar Teori
Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan
antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal
yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya
dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan
satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari
reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang
melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan
kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat
diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti
pada reaksi nuklir.
Hampir sebagian besar reaksi-reaks ikimia berlangsung dalam
larutan. Berikut ciri terjadinya reaksi kimia :
a. Terjadinya Perubahan Warna
Terjadinya perubahan warna pada suatu reaksi kimia, dapat
dijadikan acuan. Contoh : Logam Cu yang direaksikan dengan
larutan Asam Nitrat (HNO3). Larutan asam nintrat akan berubah
warna dari bening menjadi biru muda, perubahan warna tersebut
dapat dikatakan bahwa telah terjadi reaksi kimia.
b. Terjadinya Perubahan Suhu
Pada reaksi kimia, reaktan diubah menjadi produk. Perubahan yang
terjadi dapat disebabkan adanya pemutusan ikatan-ikatan antar
atom pereaksi dan pembentukan ikatan-ikatan baru yang
membentuk produk. Unutk memutus ikatan diperlukan energi.
Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk panas
disebut dengan reaksi eksotermis, sedangkan reaksi yang menyerap
energi panas disebut reaksi endotermis.
c. Terjadi Pembentukan Gas
Secara sederhana, dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk
ditunjukan dengan adanya gelembung-gelembung dalam larutan
yang direaksikan, sebagai contoh asam sulfida (H2S) dan amonia
(NH3).
d. Terjadi Pembentukan Endapan
Ketika mereaksikan dua larutan dalam sebuah tabung reaksi,
kadang-kadang terbentuk suatu senyawa yang tidak larut,
berbentuk padat, dan terpisah dari larutannya. Padatan itu disebut
dengan endapan (presipitat). Contoh : larutan Cu(NO3)2
ditambahkan NaOH maka kita akan memperoleh endapan Cu(OH)2
setelah dipanaskan.
e. Timbulnya Bau
Timbulnya bau dapat menjadi ciri telah terjadi reaksi kimia.
Contoh : reaksi antara Logam Cu dan asam nitrat (HNO3) yang
akan menghasilkan larutan tembaga (II) nitrat , gas nitrogen
monoksida (NO), dan air (H2O) akan menimbulkan bau.
f. Habisnya Zat yang Bereaksi
Terjadinya reaksi kimia dapat diamati dengan habisnya zat yang
bereaksi seperti hilangnya Cu(s) pada saat ditambahkan HNO3(aq).
Peristiwa ini dapat terjadi karena adanya interaksi antara molekul
Cu dengan molekul HNO3.
Dalam mereaksikan suatu zat, terlebih dahulu kita harus
menghitung massa, volume, serta mol zat yang terlibat dalam reaksi
tersebut dengan teliti. Dalam percobaan kali ini harus menghitung massa
logam Cu, menghitung mol HNO3 agar reaksi dapat berlangsung. Konsep
mol digunakan untuk menyatakan jumlah zat yang bereaksi. Secara umum
mol merupakan satuan jumlah zat yang menyatakan jumlah partikel zat
yang sangat besar. Dimana 1 mol itu sama dengan jumlah partikel dalam
12 gram isotop 12C yaitu 6,02 x 1023 (bilangan Avogadro).Kemolalan atau
molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam kg zat pelarut.
Massa satu mol zat sama dengan massa atom relatif/massa molekul
relative dalam gram. Rumus mol suatu unsur/ senyawa dirumuskan
sebagai berikut
Massa (m) = mol (n) x Ar/Mr
atau
jumlah partikel
massa( m)
Mol (n) =
=
23
Ar atau Mr
6,02 x 10
Keterangan :
Ar = Massa atom relative
Mr = Massa molekul relative
Pengukuran kuantitas gas tergantung suhu dan tekanan gas. Jika
gas diukur pada keadaan standar, maka volumenya disebut volume molar.
Volume molar adalah volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar.
Keadaan standar yaitu keadaan pada suhu 0o (273 K) dan tekanan 1
atmosfer (76 cmHg atau 760 mmHg) atau disingkat STP (Standard
Temperature and Pressure).
Hubungan Mol dengan Volume dapat dituliskan dalam rumus sebagai
berikut.
PV = nRT
Keterangan :
P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (liter)
n = mol gas (mol)
R = tetapan gas (0,082 liter atm/mol K)
T = temperatur (K)
Maka :
PV = nRT
V = 1x 0,082 x 273
V = 22,389
V = 22,4 liter
Jadi, volume standar VSTP = 22,4 liter/mol
Dapat dirumuskan : V = n (mol) x VSTP atau n (mol) =
III.
Alat dan Bahan
1. Alat :
V
V STP
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Neraca/ Timbangan Analitik
Gelas kimia (ukuran 250 ml)
Kaca arloji
Steambath/alat pemanas
Batang pengaduk (spatula)
Gelas ukur
g.
h.
i.
j.
k.
l.
Penjepit
Pipet tetes
Botol semprot
Lap
Gunting
Cawan Penguap
2. Bahan :
IV.
a. Tembaga (Cu) 0,2 gram
f. Air suling / Aquades
b. Larutan HNO3
c. Larutan NaOH
g. Logam Fe (serbuk)
h. Larutan H2SO4
Cara Kerja
Langkah 1 : Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat
3Cu(s) + 8 HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Logam Cu yang digunakan ditimbang sehingga didapat berat
logam Cu adalah 0,2 gram, dipotong menjadi lempengan kecil.
Lempengan kecil logam Cu dimasukkan ke dalam gelas kimia 250
ml .
Sebanyak 2 ml larutan HNO3 dituangkan ke dalam gelas kimia
yang berisi logam Cu.
Gelas kimia ditutup dengan kaca arloji dan sesekali digoyangkan
Menyimpan larutan kurang lebih satu minggu kemudian mencatat
perubahan yang terjadi.
Langkah 2 : Penambahan Larutan NaOH
Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Menambahkan 10 ml larutan NaOH ke dalam gelas kimia yang
berisi larutan Cu(NO3)2 dari hasil percobaan langkah 1.
Mengamati perubahan yang terjadi, kemudian menyimpan
pengerjaan untuk langkah berikutnya.
Langkah 3 : Pemanasan
Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)
Menambahkan 50 ml air suling/aquades ke dalam larutan Cu(OH)2.
Gelas kimia beserta isinya dipanaskan sampai mendidih. Selama
pemanasan larutan diaduk secara perlahan. Pemanasan dilanjutkan
hingga tidak terjadi perubahan yang dapat diamati lagi.
Setelah mendidih larutan didinginkan selama kurang lebih 5 menit.
Mengeluarkan batang pengaduk dari
larutan kemudian disemprotkan dengan
aquades untuk melepaskan partikel-partikel yang melekat.
Setelah didinginkan, cairan bening (H2O) dituangkan ke dalam
gelas kimia terpisah (dekantasi) dengan hati-hati agar padatan yang
ada tidak ikut tertuang.
Melakukan proses dekantasi sebanyak tiga kali.
Langkah 4 : Penambahan Larutan Asam Sulfat
CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
Pada endapan CuO ditambahkan larutan H2SO4 sebanyak 2 ml,
kemudian diaduk sampai tidak terlihat lagi perubahan yang dapat
diamati lagi.
Langkah 5 : Penambahan Logam Fe
CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)
Logam Fe dalam bentuk serbuk ditambahkan ke dalam larutan
CuSO4. Kemudian gelas kimia ditutup dengan menggunakan kaca
arloji.
Membiarkan reaksi berlangsung sampai logam Fe habis kemudian
menyimpan hasil percobaan ini lalu menunggu hasilnya selama 1
minggu.
Mengamati perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya.
Langkah 6 : Mendapatkan Cu kembali (Recovery Cu)
Mendekantasi cairan bening dalam gelas kimia dari padatannya
Mencuci hasil dengan 50 ml air suling/aquades, membiarkan
padatan mengendap, kemudian didekantasi kembali. Pencucian dan
proses dekantasi diulang sebanyak dua kali.
Cawan penguap yang bersih ditimbang dan dicatat massanya.
Menuangkan padatan dalam gelas kimia ke dalam cawan penguap.
Kemudian mengeringkan hasilnya dengan memanaskan cawan
penguap di atas steambath.
Menimbang cawan penguap beserta isinya dan mencatat massanya.
Kemudian menghitung massa dari Cu dan rendemennya.
V.
Hasil Pengamatan
1. Percobaan 1 (Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat)
Logam Cu
Wujud
: Padatan
Warna
: Kuning kemerahan
Bentuk
: Lempengan tipis/plat
Massa
: 0,2 gram
Larutan Asam Nitrat (HNO3)
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Volume
: 2 ml
Molaritas
:4M
Reaksi :
3Cu(s) + 8 HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Perubahan Kimia :
Perubahan warna larutan menjadi biru muda
Timbul gas
Adanya bau
Habisnya zat yang bereaksi
2. Percobaan 2 (Penambahan Larutan NaOH)
Larutan NaOH
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Volume
: 10 ml
Molaritas
:1M
Reaksi :
Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Perubahan Kimia :
Perubahan warna larutan menjadi biru pekat
Timbul endapan
Suhu terasa hangat
Zat yang bereaksi telah terlarut
3. Percobaan 3 (Pemanasan)
Aquades
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Volume
: 50 ml
Reaksi :
Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)
Perubahan Kimia :
Pemanasan Larutan Cu(OH)2
Perubahan warna larutan menjadi hitam pekat
setelah mendidih
Timbul bau
Adanya endapan berwarna hitam
Suhu menjadi panas karena pemanasan
Setelah didinginkan selama ± 5 menit
Adanya endapan berwara hitam yang merupakan
CuO
Adanya cairan bening diatas endapan yang
merupakan H2O
4. Percobaan 4 (Penambahan Larutan Asam Sulfat)
Larutan Asam Sulfat
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Volume
: 2 ml
Molaritas
:2M
Reaksi :
CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
Perubahan Kimia :
Adanya perubahan warna menjadi biru muda
Zat yang bereaksi telah habis terlarut
5. Percobaan 5 (Penambahan Logam Fe)
Logam Fe
Wujud
Warna
Bentuk
Massa
: Padatan
: Abu-abu
: Serbuk Halus
: 0,2 gram
Reaksi :
CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)
Perubahan Kimia :
Adanya perubahan warna menjadi biru tua
Adanya gelembung gas
Adanya endapan berwarna merah bata
Zat yang bereaksi mengendap
6. Percobaan 6 (Mendapatkan Cu kembali)
Padatan Cu yang diperoleh setelah pemanasan
Adanya padatan Cu yang berwarna merah bata
Adanya padatan Cu yang berbentuk serbuk
Massa Cu = 0,003 gr dan rendemennya = 1,5%
Pembahasan
Langkah 1 : Reaksi antara Logam Cu dan Asam Nitrat
Pada percobaan ini terjadi reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3 sesuai
VI.
persamaan reaksi dibawah ini :
Cu(s) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)
Cu + HNO3 → NO
2+
Cu → Cu + 2é
(x3)
3é + 4H+ + NO3-→ NO + 2H2O
(x2)
2+
3Cu → 3Cu + 6é
6é + 8H+ + 2NO3-→ 2NO + 4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3-→ 2NO + 4H2O
Menjadi : 3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Logam Cu
Wujud
: Padatan
Warna
: Kuning kemerahan
Bentuk
: Lempengan tipis/plat
Menentukan Asam Nitrat yang diperlukan
3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
3
: 8
:
3
:
2
:
4
massa
o,2
Mol Cu =
=
= 0,003 mol
Ar
63
8
Mol HNO3 =
x 0,003 = 0,008 mol
3
mol
0 ,008
Volume HNO3 =
=
= 0,002 liter = 0,2 ml
Molaritas
4
Perubahan Kimia
Reaksi yang timbul yaitu warna biru, bau ada, keluar gelembunggelembung gas, terjadi perubahan warna menjadi biru, Cu berubah
warna menjadi silver. Setelah didiamkan selama 1 minggu warna
larutan berubah menjadi biru dan kepingan Cu menghilang (habis).
Pada saat HNO3 dimasukkan, logam Cu mulai bereaksi dengan
terbentuknya gelembung dan berubahnya larutan menjadi biru. Timbul
gas NO yang beracun dan diiringi dengan habisnya Cu yang bereaksi.
Langkah 2 : Penambahan Larutan NaOH
Reaksi yang terjadi pada langkah 2
Cu(NO3)2(aq) + NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + NaNO3(aq)
Menjadi : Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Larutan Asam Nitrat (HNO3)
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Molaritas
:1M
Menentukan larutan NaOH yang diperlukan
Cu(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
1
:
2
:
1
:
2
Mol Cu = mol Cu(NO3)2
mol Cu(NO3)2 = 0,003 mol
Maka :
mol NaOH = 2 x mol Cu(NO3)2
= 2 x 0,003
= 0,006 mol
Dengan 1M NaOH maka volume NaOH yang dibutuhkan adalah
mol
Molaritas =
volume
0,006
1
=
volume
Volume = 0,006 liter = 6 ml
Pada percobaan ditambahkan kembali 1M NaOH sebanyak 4 ml
sehingga total NaOH = 10 ml
Perubahan Kimia
Pada saat NaOH dimasukkan ke dalam larutan Cu(NO3)2 terjadi
perubahan warna larutan menjadi biru pekat. Perubahan itu diikuti
dengan timbulnya endapan yang menandai bahwa zat yang bereaksi
telah terlarut. Pada langkah ini logam Cu menjadi senyawa : Cu(OH)2
Langkah 3 : Pemanasan
Reaksi yang terjadi pada langkah 3
Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)
Perubahan Kimia
Perubahan warna larutan menjadi hitam pekat saat mendidih, timbul
bau dan terdapat endapan hitam. Endapan yang timbul berwarna hitam
adalah CuO dan cairan bening diatas endapan merupakan H2O.
Langkah 4 : Penambahan Larutan Asam Sulfat
Larutan Asam Sulfat
Wujud
: Cairan
Warna
: Bening
Bentuk
: Larutan
Molaritas
:2M
Kegunaannya
: elektrolit pada aki kendaraan bermotor, proses
pembuatan minyak bumi, pembuatan berbagai
produk industri.
Reaksi penambahan H2SO4 (Asam Sulfat) dan menentukan volume
H2SO4 (Asam Sulfat) yang diperlukan
CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2O(l)
1
:
1
:
1
: 1
Molaritas H2SO4 = 2 M
Mol CuO = Mol Cu(NO3)2
Mol CuO = 0,003 mol
1
Mol H2SO4 =
x 0,003 = 0,003
1
mol
0,003
Volume H2SO4 =
=
= 0,0015 liter = 1,5 ml
molaritas
2
Pada percobaan reaksi ditambah 0,5 ml H2SO4 1 M maka totalnya = 2
ml
Perubahan Kimia
Larutan berubah warna menjadi biru muda seperti semula dan ketika
zat bereaksi habis terlarut, suhu meningkat. Logam Cu pada tahap ini
menjadi CuSO4 .
Langkah 5 : Penambahan Logam Fe
Logam Fe
Wujud
: Padatan
Warna
: Abu-abu
Bentuk
: Serbuk Halus
Reaksi yang terjadi dan menentukan Logam Fe yang diperlukan
CuSO4(aq) + Fe(s) → Cu(s) + FeSO4(aq)
1 :
1
:
1
:
1
Mol CuSo4 = 0,003 mol
Mol Fe
= 0,003 mol
Massa Fe = mol x Ar Fe
= 0,003 x 56
= 0,168 gram
= 0,2 gram
Perubahan Kimia
Perubahan warna larutan menjadi biru tua, karena zat yang bereaksi
mengendap sehingga terdapat endapan berwarna merah bata. Logam
Cu telah terbentuk kembali dalam bentuk serbuk berwarna merah bata
karena Fe yang ditambahkan telah mengikat SO4 yang pada awalnya
diikat oleh Cu. Logam Cu pada tahap ini sebagai unsur logam Cu.
Langkah 6 : Mendapatkan Cu Kembali
Penimbangan
Untuk mendapatkan logam Cu kembali setelah dilakukan dekantasi
maka, dilanjutkan dengan penimbangan :
Masa cawan penguap = 46,7103 gram
Massa Cawan penguap berisi logam Cu = 46,7133 gram
Maka massa Logam Cu :
Massa Cu = 46,7133 - 40,7103 = 0,003 gram
0,003
Rendeman =
x 100% = 1,5%
0,2
Dalam percobaan ini massa Cu awal adalah 0,2 gram dan massa Cu
akhir adalah 0,003 gram. Hal ini disebabkan karena pada saat
pembentukan logam Cu kembali larutan CuSO4 tidak teroksidasi
sempurna oleh logam Fe dan pada saat dekantasi masih banyak logam
Cu yang tertinggal sehingga mengurangi massa Cu. Demikian pula
perhitungan rendemennya kurang dari 100%.
VII.
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan tentang Reaksi Kimia pada
Siklus Logam Tembaga, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan :
Setiap Zat dapat mengalami perubahan kimia yang ditandai dengan
terjadinya reaksi kimia. Adapun faktor yang menandai terjadinya
perubahan kimia adalah terjadi perubahan warna, terjadi perubahan
suhu, timbulnya endapan, timbulnya gas, timbulnya bau, dan
habisnya zat yang bereaksi.
Pada perubahan atau reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa
yang dikemukakan oleh LAVOISIER yaitu massa zat sebelum
reaksi sama atau tetap dengan massa sesudah reaksi.
Perhitungan zat-zat yang terlibat dalam reaksi menggunakan
konsep Stoikiometri.
VIII.
DAFTAR PUSTAKA
1. Staf laboratorium Kimia Dasar.2014.Penuntun Praktikum Kimia
Dasar I. Jurusan Kimia FMIPA, UniversitasUdayana : Bukit
Jimbaran, Bali
2. Wikipedida. Reaksi Kimia .
http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimia. (Diakses pada 1
November 2014)
3. Nurhayati Rahayu & S.Pd. Jodhi Pramuji Giriarso,
S.Si.2009.Rangkuman Kimia SMA.Jakarta:GagasMedia.210 hlm
4. Ir. Tety Elida S.1996.Pengantar Kimia.Jakarta:Gunadarma. 111
hlm
5. hudawaudchemistry in Uncategorized.2013.Ciri-ciri Reaksi Kimia.
http://hudawaudchemistry.wordpress.com/2013/11/01/ciri-cirireaksi-kimia/. (Diakses pada 1 November 2014)