Laporan reaksi kimia pada siklus logam t
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR I
REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh :
JERRY MARCH CARVER
1708511064
Kelompok 9B
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2017
I.
Tujuan Percobaan
Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu.
II.
Dasar Teori
Reaksi kimia adalah suatu reaksi antar senyawa kimia atau unsur kimia yang
melibatkan perubahan struktur dari molekul, yang umumnya berkaitan dengan
pembentukan dan pemutusan ikatan kimia. Reaksi kimia dimana satu atau lebih zat
berubah menjadi zat-zat baru yang sifatsifatnya berbeda dibandingkan dengan zat-zat
penyusunnya sebelumnya. Semua materi selalu mengalami perubahan. Zat yang
mengalami perubahan disebut zat pereaksi (reaktan) dan zat yang terbentuk disebut
hasil reaksi (produk). Rumus-rumus pereaksi diletakan disebelah kiri dan hasil reaksi
diletakan disebelah kanan. Diantara dua sisi tersebut digabungkan dengan tanda
kesamaan (=) atau tanda panah (→). Dan berikut adalah ciri dari perubahan kimia :
a. Timbulnya Gas
Banyak reaksi kimia menghasilkan zat baru yang ditandai terbentuknya gas pada
suhu kamar. Sebagai contoh, apabila kapur tulis dimasukkan ke dalam larutan asam
klorida encer maka akan timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari larutan.
Gelembung-gelembung gas tersebut merupakan zat baru (gas karbon dioksida) hasil
reaksi antara larutan asam klorida dan kapur. Peristiwa tersebut dihasilkan zat baru
(yang keduanya berwujud gas pada suhu kamar) maka peristiwa tersebut merupakan
contoh reaksi kimia. Dengan demikian, timbulnya gas dapat menjadi petunjuk bahwa
suatu reaksi kimia telah terjadi
Secara sederhana, dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan
munculnya gelembung-gelembung dalam larutan yang direaksikan.
b. Timbulnya Endapan
Banyak reaksi kimia menghasilkan zat baru yang tidak berwujud gas pada suhu
kamar, melainkan berupa endapan. Contohnya : larutan Cu(NO3) 2 ditambahkan
NaOH maka kita akan memperoleh endapan Cu(OH) 2. Endapan yang ada merupakan
zat baru yang terbentuk akibat akibat pencampuran 2 macam zat. Melalui contoh
tersebut, adanya endapan merupakan salah satu ciri terjadinya perubahan kimia.
c. Timbulnya Perubahan Warna
Banyak reaksi kimia yang terjadi tidak disertai oleh timbulnya endapan atau gas,
tetapi ditandai oleh timbulnya warna yang baru. Sebagai contoh adalah saat kita
mencampurkan tembaga dengan larutan HNO3. Dapat kita lihat bahwa terjadi
perubahan warna dari yang awalnya bening menjadi biru muda. Selain itu bisa juga
saat kita memanaskan lempeng tembaga yang berwarna merah dengan serbuk
belerang yang berwarna kuning. Setelah dipanaskan maka akan terbentuk zat baru
yang berwujud padatan berwarna hitam. Pada kedua contoh peristiwa ini terjadi
perubahan kimia karena terbentuk zat yang baru. Dengan demikian, adanya
perubahan warna dapat menjadi petunjuk telah terjadi perubahan kimia.
d. Timbulnya Perubahan Suhu
Timbulnya perubahan suhu dapat juga menjadi petunjuk terjadinya reaksi kimia.
Sebagai contoh adalah reaksi antara butiran karbit dengan air yang terdapat dalam
tabung reaksi. Reaksi ini pun menyebabkan naiknya suhu air dalam tabung reaksi.
Pada peristiwa ini terbentuk zat baru yang larut dalam air dan zat baru yang
berwujud gas pada suhu kamar. Jadi, selain timbul panas, pada reaksi ini juga timbul
gelembung gas.
Perubahan suhu dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
Reaksi eksotern : merupakan reaksi pembebasan panas dari sistem ke lingkungan
sehingga suhu lingkungan bertambah
Reaksi endoterm : merupakan reaksi penyerapan panas dari lingkungan ke sistem
sehingga suhu lingkungan berkurang.
e. Habisnya Zat yang Bereaksi
Reaksi Kimia dapat diamati dengan habisnya zat yang bereaksi disertai dengan
produk baru yang dihasilkan. Suatu reaksi kimia dihasilkan dengan perbandingan
massa yang tetap sesudah dan sebelum hasil reaksi. Seperti hilangnya Cu(s) pada saat
ditambahkan HNO3(aq). Peristiwa ini
dapat terjadi karena adanya interaksi antara
molekul Cu dengan molekul HNO3.
f. Timbulnya Bau
Adanya bau bisa timbul pada reaksi kimia dikarenakan pencampuran suatu zat.
Misalnya, pada reaksi logam tembaga (Cu) dengan larutan asam nitrat (HNO 3) yang
menghasilkan larutan tembaga (II) nitrat , gas nitrogen monoksida, dan air akan
menimbulkan bau.
Dalam mereaksikan suatu zat, diperlukan juga adanya ketelitian dalam menghitung
banyaknya suatu zat yang akan direaksikan. Dalam percobaan kali ini harus
ditentukan berapa mol Cu dan volume HNO3 yang digunakan 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 adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah
partikel yang sama dengan jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12, yaitu
6,02 x 1023. 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.
Untuk unsur :
n=
m
atau
Ar
m = n x Ar
n=
m
atau
Mr
m = n x Mr
Untuk senyawa :
Keterangan: n = mol unsur/senyawa m = massa unsur/senyawa Ar = massa atom
relative
Mr = massa molekul relative
Volume merupakan ukuran besarnya ruang yang ditempati oleh suatu zat yang
dilambangkan (V) dengan satuan liter (L). Avogadro menyatakan bahwa volume
setiap mol gas pada suhu 0˚C (273K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) mempunyai
volume 22,4 liter. Sehingga kondisi tersebut dinamakan sebagai keadaan standar/STP
(Standard Temperature and Pressure) yang dituliskan dengan (0˚C, 1 atm). Hubungan
volume gas dengan mol dapat dituliskan sebagai berikut.
atau
V = n x 22,4
n=
v
2 ,4
2
Keterangan : V = volume gas STP
n = mol unsur/senyawa
Volume gas untuk keadaan tidak STP, maka dapat dihitung dengan menggunakan
rumus.
PV = n RT
Keterangan : n = mol gas (mol)
P = tekanan gas (atm)
R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K)
V = volume gas (liter)
T = temperatur (K)
III.
Alat dan Bahan
a. Alat
1. Gelas ukur
2. Gelas kimia
3. Kaca arloji
4. Pipet tetes
5. Batang pengaduk/spatula
6. Botol semprot
7. Neraca elektronik
8. Penjepit
9. Lap
10. Steambath/pemanas
b. Bahan
1. Logam Cu 0,2 gram
2. Serbuk Fe
3. Larutan HNO3 4M
4. Larutan NaOH 1M
5. Larutan H2SO4 2M
6. Air suling
IV.
Cara Kerja
Langkah I ( Reaksi antara Logam Cu dengan Larutan HNO3 )
Serbuk Logam Cu
Ditimbang sebanyak 0,2 gram
Serbuk Logam Cu 0,2 gram
Dimasukkan ke dalam gelas
kimia 100 mL
Gelas kimia berisi Cu
Ditambahkan HNO3
sebanyak 1,3 mL
Gelas kimia yang telah
ditambahkan HNO3
Ditutup dengan kaca arloji dan
amati perubahan yang terjadi
Langkah 2 ( Penambahan Larutan NaOH )
Gelas kimia yang berisi kaca
arloji dibuka
Ditambahkan NaOH sebanyak 6mL
dan amati perubahan yang terjadi
Langkah 3 ( Pemanasan )
Gelas kimia yang berisi kaca
arloji dibuka
Ditambahkan air suling
sebanyak 50 mL
Gelas kimia yang ditambahkan
air suling sebanyak 50 mL
Dipanaskan di atas steambath
Batang Pengaduk
Dikeluarkan dari larutan
Gelas kimia yang telah
dipanaskan
Dibiarkan hingga dingin
Gelas kimia yang telah dingin
Didekantasi
Gelas kimia hasil dekantasi
Ditambahkan air
sebanyak 50 mL
suling
Gelas kimia yang berisi air
suling
Didekantasi kembali sebanyak 2 kali
lalu disimpan untuk langkah berikutnya
Langkah 4 ( Penambahan Larutan H2SO4 )
Gelas kimia hasil dekantasi
Ditambahkan Larutan H2SO4
sebanyak 3 mL
Gelas kimia yang berisi Larutan
H2SO4
Digoyangkan kemudian disimpan untuk
langkah berikutnya
Langkah 5 ( Penambahan Logam Fe )
Gelas kimia yang berisi Larutan
H2SO4
Ditambahkan serbuk Fe sebanyak 0,2
gram
Gelas kimia yang berisi Fe
Ditutup dengan kaca arloji, kemudian
disimpan untuk langkah berikutnya
Langkah 6 ( Recovery Cu )
Gelas kimia yang berisi kaca
arloji dibuka
Ditambahkan air suling sebanyak 50
mL
Gelas kimia yang berisi air
suling
Didekantasi
Gelas kimia hasil dekantasi
Dituangkan ke cawan penguap
Cawan penguap berisi padatan
Dipanaskan
Cawan penguap berisi padatan
sudah kering
Ditimbang massa Cu dan hitung
rendemennya
V.
Data Pengamatan
1. Percobaan 1 (Reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3)
No
Logam Cu
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
Massa
Wujud
Warna
Bentuk
0,2 gram
Padat
Merah Bata
Serbuk
No
Larutan HNO3
Pengamatan
.
1.
Volume
1,3 mL
2.
3.
4.
Wujud
Warna
Bentuk
Cair
Bening
Larutan
No
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
+ 4H2O
Warna
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang berekasi
Biru Kekuningan
Ada
Meningkat
Ada
Serbuk Cu habis
berekasi
2. Percobaan II (Penambahan larutan NaOH/KOH)
No
Larutan NaOH
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
Volume
Wujud
Warna
Bentuk
6 mL
Cair
Bening
Larutan
No
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 +
Pengamatan
.
1.
2NaNO3
Warna
Biru Pekat menjadi
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang berekasi
Biru Muda
Ada
Meningkat
Cu(NO3)2 bereaksi
2.
3.
4.
5.
6.
dengan NaOH
3. Percobaan III (Pemanasan)
Ditambah 50 mL air suling pada gelas kimia hasil reaksi percobaan II
No
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Pengamatan
.
1.
2.
Warna Larutan
Warna Endapan
Biru Muda
Endapan Hitam
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang bereaksi
Pekat
Meningakat
Ada
Ada
CuO bereaksi dengan
3.
4.
5.
6.
7.
H2O
*Endapan yang timbul adalah endap
4. Percobaan IV ( Penambahan H2SO4)
No
1.
2.
3.
4.
No
Larutan H2SO4
Warna
Wujud
Bentuk
Volume
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Pengamatan
Bening
Cair
Larutan
3 mL
Pengamatan
.
1.
Semula berwarna
Warna Larutan
bening dan terdapat
endapan hitam
setelah berekasi
2.
3.
4.
5.
6.
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang Bereaksi
berwarna biru
Meningkat
Ada
Cu bereaksi dengan
H2SO4
5. Pencobaan V (Penambahan Fe)
No
Logam Fe Berbentuk Serbuk
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
Wujud
Warna
Bentuk
Massa
Padat
Abu-abu
Serbuk
0,2 gram
No
CuSO4 + Fe → Cu + FeSO4
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Warna Larutan
Warna Endapan
Bau
Adanya Gas
Endapan
Zat yang bereaksi
Biru Muda
Merah bata
Ada
Ada
Terdapat sisa serbuk
Cu
*Endapan yang tersisa merupakan serbuk Cu yag telah terbentuk kembali
6. Percobaan VI (Recorvery)
No.
Objek Pengamatan
1.
Cu yang didekantasi dengan
menggunakan air suling
2.
Padatan Cu yang diperoleh setelah
dipanaskan di atas steambath
menggunakan uap air dari gelas
beker yang telah diisi air
3.
Proses Recovery Cu selesai
Ciri-ciri
Adanya padatan Cu
yang berwarna
merah bata namun
masih dalam bentuk
serbuk basah.
Padatan Cu
berwarna merah
bata dan berbentuk
serbuk kering.
Didapatkan massa
Cu yang diperoleh
dengan cara
mengurangi jumlah
berat cawan
penguap yang telah
berisi Cu dengan
cawan penguap
yang bersih.
VI. Perhitungan
1. Langkah I
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Perhitungan larutan HNO3 yang ditambahkan :
Logam Cu = 0,2 gram
massa
n =
Mr
0,2
n Cu =
63,5
n Cu = 3,14 x 10-3 mol
8
x 0,003=¿ ( 8 : 3 ) x 3,14 x 10-3 mol = 8,37 x 10-3 mol
nHNO3 =
3
MHNO3 = 8,37 x 10-3 mol : 6 M = 1,3 x 10 -3 L atau 1,3 mL
n
0,008
0.008
↔4 M=
↔ l=
=0,002 L=2 mL
1
1
4
2. Langkah II
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3
1
: 2
:
1
:
2
nCu
nCu(NO3)2
= nCu(NO3)2
= 0,003 mol
nNaOH
=
KoefNaOH
KoefCu ( NO 3 ) 2
2
x 0,003=¿ 0,006 mol
1
n
0,006
↔1M=
↔V =0,006 L
M=
v
v
= 6 mL
3. Langkah III
Cu ( OH ) 2 → CuO+ H 2O
4. Langkah IV
CuO+ H 2 SO 4 → CuSO 4+ H 2O
=
Molaritas H2SO4
= 1M
x mol Cu(NO 3)2
V
MH2SO4
V
V
n
M
n
=
V
= 0,003 mol : 1 M
= 0,003 L
= 3 mL
=
5. Langkah V
CuSO 4 + Fe →Cu+ FeSO 4
Massa Fe
= Ar Fe x n Fe
= 56 gram/mol x 0,003
= 0,168 gram
6. Langkah VI
mol
Massa cawan penguap
= 34,42 gram
Massa cawan penguap berisi Cu
= 34,62 gram
Massa Cu
= 34,62 gram – 34,42 gram
= 0,2 gram
Hasil redemen
= (0,2 gram / 0,2 gram) x 100%
= 100%
VII. Pembahasan
1. Langkah I
Logam Cu ditambahkan ke dalam larutan HNO3, tujuannya untuk
mengoksidasi logam Cu agar membentuk larutan Cu(NO 3)2 yang bersifat
asam dan akan menimbulkan gas NO serta terdapat juga H2O. Langkah
pertama ini membuktikan bahwa reaksi kimia pada logam Cu terjadi dengan
perubahan warna larutan yang semula bening menjadi biru kekuningan,
adanya bau baru, timbulnya gas yaitu NO dan logam Cu habis bereaksi.
2. Langkah II
Penambahan NaOH pada larutan hasil langkah I bertujuan untuk
menetralkan kondisi larutan yang semula asam yaitu dengan cara
menambahkan larutan NaOH yang bersifat basa. Cu dalam Cu(NO3)2
bereaksi dengan NaOH membentuk Cu(OH)2 yang menyebabkan warna
larutan dari biru pekat berisi kuning menjadi biru muda. Hal ini
menunjukkan bahwa Cu(NO3)2 telah habis beraksi dengan larutan NaOH
membentuk larutan Cu(OH)2.
3. Langkah III
Larutan Cu(OH)2 yang telah diencerkan dengan menambahkan air suling
sebanyak 50mL dipanaskan dengan kompor elektrik. Tujuan pemanasan ini
adalah memisahkan air dan larutan agar dapat diamati perubahannya.
Setelah pemanasan, timbul endapan berwarna hitam pekat kemudian larutan
mulai berubah warna dari biru menjadi bening. Larutan Cu(OH)2 teroksidasi
menjadi endapan CuO dan menghasilkan H2O. Sebelum endapan di simpan
hasil pemanasan tadi di dekantasi.Tujuan memisahkan air bekas pemanasan
dan endapan CuO agar logam CuO benar-benar bersih.
4. Langkah IV
Penambahan H2SO4 dengan tujuan mengikat Cu yang ada pada senyawa
CuO agar Cu dalam keadaan asam kembali.
5. Langkah V
Penambahan serbuk Fe bertujuan untuk mengikat SO4 dalam senyawa
CuSO4 agar terbentuk endapan logam Cu murni. Setelah logam Fe
ditambahkan kedalam larutan CuSO4 larutan berubah warna menjadi biru
muda kemudian timbul endapan Cu yang berwarna merah bata.
6. Langkah VI
Untuk mendapatkan Cu kembali, setelah dekantasi dilakukan sebanyak 2
kali, kemudian cawan bersih ditimbang dan didapatkan massa sebanyak
34,42 gram. Endapan logam Cu kemudian dipindahkan ke cawan dengan
menggunakan batang pengaduk. Lalu, logam yang berada di cawan tersebut
dikeringkan di atas gelas kimia yang berisi air yang dipanaskan dengan
steambath. Ini dilakukan untuk menguapkan air sisa dekantasi. Setelah
logam Cu kering, kaca arloji tersebut diangkat dengan sapu tangan lalu
dihitung massanya. Massa cawan setelah berisi padatan Cu adalah 34,62
gram.
Menghitung massa Cu
Diketahui :
Massa cawan penguap
= 34,42 gram
Massa cawan berisi padatan Cu
= 34,62 gram
Ditanyakan :
- Massa Cu kembali = .... ?
- Rendemennya
= ..... ?
Jawaban :
a. Massa Cu kembali = massa cawan berisi Cu – massa cawan bersih
= 34,62 gram – 34,42 gram
= 0,2 gram
b. Rendemen Cu = Massa Cu akhir/Massa Cu awal x 100%
= (0,2 gram /0,2 gram) x 100%
= 100%
Jadi, massa logam Cu yang diperoleh dari hasil recovery Cu adalah 0,2
gram, dengan hasil rendemennya adalah 100%.
Diperoleh massa cawan yang ditimbang dengan endapan Cu seberat 34,62 gram.
Dalam percobaan yang dilakukan dalam siklus tembaga (Cu), diperoleh massa Cu
akhir = 0,2 gram, sedangkan massa Cu di awal yang diperoleh adalah 0,2 gram. Cu
akhir yang kami dapatkan hasilnya sama dengan massa Cu awal.
VIII.
Kesimpulan
1. Dalam percobaan tentang beberapa reaksi kimia dengan menggunakan
siklus logam tembaga maka dapat diperoleh kesimpulan tentang beberapa
peristiwa yang menandakan berlangsungnya perubahan kimia yaitu :
1. Habisnya zat yang direaksikan.
2. Dihasilkan produk baru dari reaktan yang habis direaksikan
3. Timbulnya gas
4. Terjadinya perubahan warna
5. Timbulnya endapan
6. Adanya beberapa baru dari beberapa reaksi
7. Pada perubahan atau reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa
yang ditemukan oleh Lavoiser yaitu jumlah massa sebelum dan
sesudah reaksi adalah sama. Massa suatu zat berbanding lurus
dengan jumlah atom-atom, maka jumlah atom yang bereaksi akan
sama dengan jumlah atom-atom hasil reaksi.
8. Perhitungan zat-zat yang terlibat dalam proses reaksi menggunakan
perhitungan stoikiometri yang terdiri dari beberapa konsep mol yaitu
pencarian
mol,
massa,
volume
dan
hubungannya
dengan
perbandingan koefisien.
IX.
Daftar Pustaka
Staf Kimia Dasar.2014.Penuntun Praktikkum Kimia Dasar I.Jurusan
Kimia FMIPA , Universitas Udayana :Bukit Jimbaran, Bali
Sutresna, Nana. 2005. Kimia SMA Kelas XI. Bandung: Grafindo Media
Utama.
REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA
Oleh :
JERRY MARCH CARVER
1708511064
Kelompok 9B
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2017
I.
Tujuan Percobaan
Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu.
II.
Dasar Teori
Reaksi kimia adalah suatu reaksi antar senyawa kimia atau unsur kimia yang
melibatkan perubahan struktur dari molekul, yang umumnya berkaitan dengan
pembentukan dan pemutusan ikatan kimia. Reaksi kimia dimana satu atau lebih zat
berubah menjadi zat-zat baru yang sifatsifatnya berbeda dibandingkan dengan zat-zat
penyusunnya sebelumnya. Semua materi selalu mengalami perubahan. Zat yang
mengalami perubahan disebut zat pereaksi (reaktan) dan zat yang terbentuk disebut
hasil reaksi (produk). Rumus-rumus pereaksi diletakan disebelah kiri dan hasil reaksi
diletakan disebelah kanan. Diantara dua sisi tersebut digabungkan dengan tanda
kesamaan (=) atau tanda panah (→). Dan berikut adalah ciri dari perubahan kimia :
a. Timbulnya Gas
Banyak reaksi kimia menghasilkan zat baru yang ditandai terbentuknya gas pada
suhu kamar. Sebagai contoh, apabila kapur tulis dimasukkan ke dalam larutan asam
klorida encer maka akan timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari larutan.
Gelembung-gelembung gas tersebut merupakan zat baru (gas karbon dioksida) hasil
reaksi antara larutan asam klorida dan kapur. Peristiwa tersebut dihasilkan zat baru
(yang keduanya berwujud gas pada suhu kamar) maka peristiwa tersebut merupakan
contoh reaksi kimia. Dengan demikian, timbulnya gas dapat menjadi petunjuk bahwa
suatu reaksi kimia telah terjadi
Secara sederhana, dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan
munculnya gelembung-gelembung dalam larutan yang direaksikan.
b. Timbulnya Endapan
Banyak reaksi kimia menghasilkan zat baru yang tidak berwujud gas pada suhu
kamar, melainkan berupa endapan. Contohnya : larutan Cu(NO3) 2 ditambahkan
NaOH maka kita akan memperoleh endapan Cu(OH) 2. Endapan yang ada merupakan
zat baru yang terbentuk akibat akibat pencampuran 2 macam zat. Melalui contoh
tersebut, adanya endapan merupakan salah satu ciri terjadinya perubahan kimia.
c. Timbulnya Perubahan Warna
Banyak reaksi kimia yang terjadi tidak disertai oleh timbulnya endapan atau gas,
tetapi ditandai oleh timbulnya warna yang baru. Sebagai contoh adalah saat kita
mencampurkan tembaga dengan larutan HNO3. Dapat kita lihat bahwa terjadi
perubahan warna dari yang awalnya bening menjadi biru muda. Selain itu bisa juga
saat kita memanaskan lempeng tembaga yang berwarna merah dengan serbuk
belerang yang berwarna kuning. Setelah dipanaskan maka akan terbentuk zat baru
yang berwujud padatan berwarna hitam. Pada kedua contoh peristiwa ini terjadi
perubahan kimia karena terbentuk zat yang baru. Dengan demikian, adanya
perubahan warna dapat menjadi petunjuk telah terjadi perubahan kimia.
d. Timbulnya Perubahan Suhu
Timbulnya perubahan suhu dapat juga menjadi petunjuk terjadinya reaksi kimia.
Sebagai contoh adalah reaksi antara butiran karbit dengan air yang terdapat dalam
tabung reaksi. Reaksi ini pun menyebabkan naiknya suhu air dalam tabung reaksi.
Pada peristiwa ini terbentuk zat baru yang larut dalam air dan zat baru yang
berwujud gas pada suhu kamar. Jadi, selain timbul panas, pada reaksi ini juga timbul
gelembung gas.
Perubahan suhu dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
Reaksi eksotern : merupakan reaksi pembebasan panas dari sistem ke lingkungan
sehingga suhu lingkungan bertambah
Reaksi endoterm : merupakan reaksi penyerapan panas dari lingkungan ke sistem
sehingga suhu lingkungan berkurang.
e. Habisnya Zat yang Bereaksi
Reaksi Kimia dapat diamati dengan habisnya zat yang bereaksi disertai dengan
produk baru yang dihasilkan. Suatu reaksi kimia dihasilkan dengan perbandingan
massa yang tetap sesudah dan sebelum hasil reaksi. Seperti hilangnya Cu(s) pada saat
ditambahkan HNO3(aq). Peristiwa ini
dapat terjadi karena adanya interaksi antara
molekul Cu dengan molekul HNO3.
f. Timbulnya Bau
Adanya bau bisa timbul pada reaksi kimia dikarenakan pencampuran suatu zat.
Misalnya, pada reaksi logam tembaga (Cu) dengan larutan asam nitrat (HNO 3) yang
menghasilkan larutan tembaga (II) nitrat , gas nitrogen monoksida, dan air akan
menimbulkan bau.
Dalam mereaksikan suatu zat, diperlukan juga adanya ketelitian dalam menghitung
banyaknya suatu zat yang akan direaksikan. Dalam percobaan kali ini harus
ditentukan berapa mol Cu dan volume HNO3 yang digunakan 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 adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah
partikel yang sama dengan jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12, yaitu
6,02 x 1023. 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.
Untuk unsur :
n=
m
atau
Ar
m = n x Ar
n=
m
atau
Mr
m = n x Mr
Untuk senyawa :
Keterangan: n = mol unsur/senyawa m = massa unsur/senyawa Ar = massa atom
relative
Mr = massa molekul relative
Volume merupakan ukuran besarnya ruang yang ditempati oleh suatu zat yang
dilambangkan (V) dengan satuan liter (L). Avogadro menyatakan bahwa volume
setiap mol gas pada suhu 0˚C (273K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) mempunyai
volume 22,4 liter. Sehingga kondisi tersebut dinamakan sebagai keadaan standar/STP
(Standard Temperature and Pressure) yang dituliskan dengan (0˚C, 1 atm). Hubungan
volume gas dengan mol dapat dituliskan sebagai berikut.
atau
V = n x 22,4
n=
v
2 ,4
2
Keterangan : V = volume gas STP
n = mol unsur/senyawa
Volume gas untuk keadaan tidak STP, maka dapat dihitung dengan menggunakan
rumus.
PV = n RT
Keterangan : n = mol gas (mol)
P = tekanan gas (atm)
R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K)
V = volume gas (liter)
T = temperatur (K)
III.
Alat dan Bahan
a. Alat
1. Gelas ukur
2. Gelas kimia
3. Kaca arloji
4. Pipet tetes
5. Batang pengaduk/spatula
6. Botol semprot
7. Neraca elektronik
8. Penjepit
9. Lap
10. Steambath/pemanas
b. Bahan
1. Logam Cu 0,2 gram
2. Serbuk Fe
3. Larutan HNO3 4M
4. Larutan NaOH 1M
5. Larutan H2SO4 2M
6. Air suling
IV.
Cara Kerja
Langkah I ( Reaksi antara Logam Cu dengan Larutan HNO3 )
Serbuk Logam Cu
Ditimbang sebanyak 0,2 gram
Serbuk Logam Cu 0,2 gram
Dimasukkan ke dalam gelas
kimia 100 mL
Gelas kimia berisi Cu
Ditambahkan HNO3
sebanyak 1,3 mL
Gelas kimia yang telah
ditambahkan HNO3
Ditutup dengan kaca arloji dan
amati perubahan yang terjadi
Langkah 2 ( Penambahan Larutan NaOH )
Gelas kimia yang berisi kaca
arloji dibuka
Ditambahkan NaOH sebanyak 6mL
dan amati perubahan yang terjadi
Langkah 3 ( Pemanasan )
Gelas kimia yang berisi kaca
arloji dibuka
Ditambahkan air suling
sebanyak 50 mL
Gelas kimia yang ditambahkan
air suling sebanyak 50 mL
Dipanaskan di atas steambath
Batang Pengaduk
Dikeluarkan dari larutan
Gelas kimia yang telah
dipanaskan
Dibiarkan hingga dingin
Gelas kimia yang telah dingin
Didekantasi
Gelas kimia hasil dekantasi
Ditambahkan air
sebanyak 50 mL
suling
Gelas kimia yang berisi air
suling
Didekantasi kembali sebanyak 2 kali
lalu disimpan untuk langkah berikutnya
Langkah 4 ( Penambahan Larutan H2SO4 )
Gelas kimia hasil dekantasi
Ditambahkan Larutan H2SO4
sebanyak 3 mL
Gelas kimia yang berisi Larutan
H2SO4
Digoyangkan kemudian disimpan untuk
langkah berikutnya
Langkah 5 ( Penambahan Logam Fe )
Gelas kimia yang berisi Larutan
H2SO4
Ditambahkan serbuk Fe sebanyak 0,2
gram
Gelas kimia yang berisi Fe
Ditutup dengan kaca arloji, kemudian
disimpan untuk langkah berikutnya
Langkah 6 ( Recovery Cu )
Gelas kimia yang berisi kaca
arloji dibuka
Ditambahkan air suling sebanyak 50
mL
Gelas kimia yang berisi air
suling
Didekantasi
Gelas kimia hasil dekantasi
Dituangkan ke cawan penguap
Cawan penguap berisi padatan
Dipanaskan
Cawan penguap berisi padatan
sudah kering
Ditimbang massa Cu dan hitung
rendemennya
V.
Data Pengamatan
1. Percobaan 1 (Reaksi antara logam Cu dan larutan HNO3)
No
Logam Cu
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
Massa
Wujud
Warna
Bentuk
0,2 gram
Padat
Merah Bata
Serbuk
No
Larutan HNO3
Pengamatan
.
1.
Volume
1,3 mL
2.
3.
4.
Wujud
Warna
Bentuk
Cair
Bening
Larutan
No
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
+ 4H2O
Warna
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang berekasi
Biru Kekuningan
Ada
Meningkat
Ada
Serbuk Cu habis
berekasi
2. Percobaan II (Penambahan larutan NaOH/KOH)
No
Larutan NaOH
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
Volume
Wujud
Warna
Bentuk
6 mL
Cair
Bening
Larutan
No
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 +
Pengamatan
.
1.
2NaNO3
Warna
Biru Pekat menjadi
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang berekasi
Biru Muda
Ada
Meningkat
Cu(NO3)2 bereaksi
2.
3.
4.
5.
6.
dengan NaOH
3. Percobaan III (Pemanasan)
Ditambah 50 mL air suling pada gelas kimia hasil reaksi percobaan II
No
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Pengamatan
.
1.
2.
Warna Larutan
Warna Endapan
Biru Muda
Endapan Hitam
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang bereaksi
Pekat
Meningakat
Ada
Ada
CuO bereaksi dengan
3.
4.
5.
6.
7.
H2O
*Endapan yang timbul adalah endap
4. Percobaan IV ( Penambahan H2SO4)
No
1.
2.
3.
4.
No
Larutan H2SO4
Warna
Wujud
Bentuk
Volume
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Pengamatan
Bening
Cair
Larutan
3 mL
Pengamatan
.
1.
Semula berwarna
Warna Larutan
bening dan terdapat
endapan hitam
setelah berekasi
2.
3.
4.
5.
6.
Bau
Peningkatan Suhu
Adanya Gas
Endapan
Zat yang Bereaksi
berwarna biru
Meningkat
Ada
Cu bereaksi dengan
H2SO4
5. Pencobaan V (Penambahan Fe)
No
Logam Fe Berbentuk Serbuk
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
Wujud
Warna
Bentuk
Massa
Padat
Abu-abu
Serbuk
0,2 gram
No
CuSO4 + Fe → Cu + FeSO4
Pengamatan
.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Warna Larutan
Warna Endapan
Bau
Adanya Gas
Endapan
Zat yang bereaksi
Biru Muda
Merah bata
Ada
Ada
Terdapat sisa serbuk
Cu
*Endapan yang tersisa merupakan serbuk Cu yag telah terbentuk kembali
6. Percobaan VI (Recorvery)
No.
Objek Pengamatan
1.
Cu yang didekantasi dengan
menggunakan air suling
2.
Padatan Cu yang diperoleh setelah
dipanaskan di atas steambath
menggunakan uap air dari gelas
beker yang telah diisi air
3.
Proses Recovery Cu selesai
Ciri-ciri
Adanya padatan Cu
yang berwarna
merah bata namun
masih dalam bentuk
serbuk basah.
Padatan Cu
berwarna merah
bata dan berbentuk
serbuk kering.
Didapatkan massa
Cu yang diperoleh
dengan cara
mengurangi jumlah
berat cawan
penguap yang telah
berisi Cu dengan
cawan penguap
yang bersih.
VI. Perhitungan
1. Langkah I
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Perhitungan larutan HNO3 yang ditambahkan :
Logam Cu = 0,2 gram
massa
n =
Mr
0,2
n Cu =
63,5
n Cu = 3,14 x 10-3 mol
8
x 0,003=¿ ( 8 : 3 ) x 3,14 x 10-3 mol = 8,37 x 10-3 mol
nHNO3 =
3
MHNO3 = 8,37 x 10-3 mol : 6 M = 1,3 x 10 -3 L atau 1,3 mL
n
0,008
0.008
↔4 M=
↔ l=
=0,002 L=2 mL
1
1
4
2. Langkah II
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3
1
: 2
:
1
:
2
nCu
nCu(NO3)2
= nCu(NO3)2
= 0,003 mol
nNaOH
=
KoefNaOH
KoefCu ( NO 3 ) 2
2
x 0,003=¿ 0,006 mol
1
n
0,006
↔1M=
↔V =0,006 L
M=
v
v
= 6 mL
3. Langkah III
Cu ( OH ) 2 → CuO+ H 2O
4. Langkah IV
CuO+ H 2 SO 4 → CuSO 4+ H 2O
=
Molaritas H2SO4
= 1M
x mol Cu(NO 3)2
V
MH2SO4
V
V
n
M
n
=
V
= 0,003 mol : 1 M
= 0,003 L
= 3 mL
=
5. Langkah V
CuSO 4 + Fe →Cu+ FeSO 4
Massa Fe
= Ar Fe x n Fe
= 56 gram/mol x 0,003
= 0,168 gram
6. Langkah VI
mol
Massa cawan penguap
= 34,42 gram
Massa cawan penguap berisi Cu
= 34,62 gram
Massa Cu
= 34,62 gram – 34,42 gram
= 0,2 gram
Hasil redemen
= (0,2 gram / 0,2 gram) x 100%
= 100%
VII. Pembahasan
1. Langkah I
Logam Cu ditambahkan ke dalam larutan HNO3, tujuannya untuk
mengoksidasi logam Cu agar membentuk larutan Cu(NO 3)2 yang bersifat
asam dan akan menimbulkan gas NO serta terdapat juga H2O. Langkah
pertama ini membuktikan bahwa reaksi kimia pada logam Cu terjadi dengan
perubahan warna larutan yang semula bening menjadi biru kekuningan,
adanya bau baru, timbulnya gas yaitu NO dan logam Cu habis bereaksi.
2. Langkah II
Penambahan NaOH pada larutan hasil langkah I bertujuan untuk
menetralkan kondisi larutan yang semula asam yaitu dengan cara
menambahkan larutan NaOH yang bersifat basa. Cu dalam Cu(NO3)2
bereaksi dengan NaOH membentuk Cu(OH)2 yang menyebabkan warna
larutan dari biru pekat berisi kuning menjadi biru muda. Hal ini
menunjukkan bahwa Cu(NO3)2 telah habis beraksi dengan larutan NaOH
membentuk larutan Cu(OH)2.
3. Langkah III
Larutan Cu(OH)2 yang telah diencerkan dengan menambahkan air suling
sebanyak 50mL dipanaskan dengan kompor elektrik. Tujuan pemanasan ini
adalah memisahkan air dan larutan agar dapat diamati perubahannya.
Setelah pemanasan, timbul endapan berwarna hitam pekat kemudian larutan
mulai berubah warna dari biru menjadi bening. Larutan Cu(OH)2 teroksidasi
menjadi endapan CuO dan menghasilkan H2O. Sebelum endapan di simpan
hasil pemanasan tadi di dekantasi.Tujuan memisahkan air bekas pemanasan
dan endapan CuO agar logam CuO benar-benar bersih.
4. Langkah IV
Penambahan H2SO4 dengan tujuan mengikat Cu yang ada pada senyawa
CuO agar Cu dalam keadaan asam kembali.
5. Langkah V
Penambahan serbuk Fe bertujuan untuk mengikat SO4 dalam senyawa
CuSO4 agar terbentuk endapan logam Cu murni. Setelah logam Fe
ditambahkan kedalam larutan CuSO4 larutan berubah warna menjadi biru
muda kemudian timbul endapan Cu yang berwarna merah bata.
6. Langkah VI
Untuk mendapatkan Cu kembali, setelah dekantasi dilakukan sebanyak 2
kali, kemudian cawan bersih ditimbang dan didapatkan massa sebanyak
34,42 gram. Endapan logam Cu kemudian dipindahkan ke cawan dengan
menggunakan batang pengaduk. Lalu, logam yang berada di cawan tersebut
dikeringkan di atas gelas kimia yang berisi air yang dipanaskan dengan
steambath. Ini dilakukan untuk menguapkan air sisa dekantasi. Setelah
logam Cu kering, kaca arloji tersebut diangkat dengan sapu tangan lalu
dihitung massanya. Massa cawan setelah berisi padatan Cu adalah 34,62
gram.
Menghitung massa Cu
Diketahui :
Massa cawan penguap
= 34,42 gram
Massa cawan berisi padatan Cu
= 34,62 gram
Ditanyakan :
- Massa Cu kembali = .... ?
- Rendemennya
= ..... ?
Jawaban :
a. Massa Cu kembali = massa cawan berisi Cu – massa cawan bersih
= 34,62 gram – 34,42 gram
= 0,2 gram
b. Rendemen Cu = Massa Cu akhir/Massa Cu awal x 100%
= (0,2 gram /0,2 gram) x 100%
= 100%
Jadi, massa logam Cu yang diperoleh dari hasil recovery Cu adalah 0,2
gram, dengan hasil rendemennya adalah 100%.
Diperoleh massa cawan yang ditimbang dengan endapan Cu seberat 34,62 gram.
Dalam percobaan yang dilakukan dalam siklus tembaga (Cu), diperoleh massa Cu
akhir = 0,2 gram, sedangkan massa Cu di awal yang diperoleh adalah 0,2 gram. Cu
akhir yang kami dapatkan hasilnya sama dengan massa Cu awal.
VIII.
Kesimpulan
1. Dalam percobaan tentang beberapa reaksi kimia dengan menggunakan
siklus logam tembaga maka dapat diperoleh kesimpulan tentang beberapa
peristiwa yang menandakan berlangsungnya perubahan kimia yaitu :
1. Habisnya zat yang direaksikan.
2. Dihasilkan produk baru dari reaktan yang habis direaksikan
3. Timbulnya gas
4. Terjadinya perubahan warna
5. Timbulnya endapan
6. Adanya beberapa baru dari beberapa reaksi
7. Pada perubahan atau reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa
yang ditemukan oleh Lavoiser yaitu jumlah massa sebelum dan
sesudah reaksi adalah sama. Massa suatu zat berbanding lurus
dengan jumlah atom-atom, maka jumlah atom yang bereaksi akan
sama dengan jumlah atom-atom hasil reaksi.
8. Perhitungan zat-zat yang terlibat dalam proses reaksi menggunakan
perhitungan stoikiometri yang terdiri dari beberapa konsep mol yaitu
pencarian
mol,
massa,
volume
dan
hubungannya
dengan
perbandingan koefisien.
IX.
Daftar Pustaka
Staf Kimia Dasar.2014.Penuntun Praktikkum Kimia Dasar I.Jurusan
Kimia FMIPA , Universitas Udayana :Bukit Jimbaran, Bali
Sutresna, Nana. 2005. Kimia SMA Kelas XI. Bandung: Grafindo Media
Utama.