Download - Praktikum Spinel
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
1/12
KIMIA ALUMUNIUM
I. Judul : Pembuatan Spinel CoAl2O4II. Tujuan : Mensintesis spinel CoAl
2O
4menggunakan kaleng alumunium bekas.
III.Dasar Teori :Spinel merupakan oksida logam campuran yang membentuk kristal keras dan memiliki
warna yang bervariasi sesuai dengan oksida logam penyusunnya. Spinel memiliki dua
struktur yaitu struktur normal dan struktur inversi. Struktur yang dimiliki spinel ditentukan
oleh ion-ion yang mengisi celah tetrahedral dan oktahedral dari kubik kisi padat anion oksida.
Dalam pembuatan spinel CoAl2O4 digunakan senyawa alumina dan klorida kobalt.
Senyawa alumina terdiri dari alumina dan alumina. Senyawa alumina berstruktur
korundum, sangat keras dan tidak reaktif pada air maupun asam. Senyawa alumina
mempunyai struktur spinel yang defek, dapat mengadsorbsi air dan larut dalam asam,
sehingga dijadikan komponen dasar alumina yang diaktivasi. Alumina (oksida aluminium)
berupa kristal ion, tetapi ion oksida (O2-) dipolarisasi oleh ion aluminium sehingga sebagian
ikatannya bersifat kovalen. Meleleh pada 20530C dan tidak larut dalam air, sangat keras, dan
stabil. Aluminium oksida ini diperoleh dari pemanasan hidroksidanya. Pemanasan di atas
8500C menghasilkan oksida yang tak larut dalam asam maupun basa. Namun oksida yang
diperoleh dari pemanasan dibawah 6000C dapat larut dalam asam maupun basa alkalis
(bersifat amfoter), menurut reaksi.
- Reaksi dengan asam;
Al2O3(s) + 6H+
(aq) 2Al3+
(aq) + 3H2O(l)
Reaksi dengan basa kuat:
Al2O3(s) + 2OH-(aq) + 3H2O(l) 2Al(OH)
-4(aq)
Senyawa kobalt (II) klorida terhidrat menghasilkan warna merah karena membentuk
garam kompleks [Co(H2O)6]2+ dalam larutan air. Senyawa kobalt (II) klorida anhidrat
mengahasilkan warna biru akibat adanya kelebihan klorida yang membentuk [CoCl4]2 -.
Spinel CoAl2O4atau (kobalt biru) bersifat ringan dan memiliki warna biru cerah yang
dihasilkan dari warna pigmen garam kobalt alumina. CoAl2O4bersifat stabil dan digunakan
sebagai zat warna keramik seperti porselen Cina, perhiasan dan cat. Berikut merupakan
struktur dari kristal spinel.
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
2/12
Struktur kristal spinel
IV. Alat dan bahanAdapun alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
No. Nama Alat Ukuran Jumlah Keterangan
1. Kaca arloji - 2 Menempatkan zat saat ditimbang
2. Labu Erlenmeyer 25 ml, 50 ml,
100 ml, 125 ml
4 Menempatkan larutan, untuk titrasi,
dan tempat filtrat
3. Pemanas
magnetic
- 1 Memanaskan larutan dan mengaduk
larutan memakai magnetik stirer
4. Spatula - 2 Mengambil zat yang berbentuk
padatan (serbuk ataupun kristal)
5. Magnetik Stirrer - 1 Mengaduk zat dalam larutan
6. Pipet tetes - 2 Untuk mengambil zat dalam jumlah
kecil/sedikit
7. Gelas kimia 100 mL dan
250 mL
4 Tempat zat, mereaksikan zat dan
melarutkan zat
8. Neraca analitik - 1 Menimbang zat
9. Labu ukur 50 mL 1 Untuk membuat larutan baku
10. Gelas ukur 5 ml, 10ml,
25ml
4 Mengukur volume larutan
11 Cawan Penguap - 4 Wadah untuk menguapkan zat pada
suhu tinggi
12 Statif dan klem - 1 Sebagai penjepit erlenmeyer saat
dilakukan proses stirrer
13 Batang pengaduk - 1 Alat untuk mengaduk larutan
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
3/12
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
No Nama Bahan Jumlah Keterangan
1 Logam Alumunium 1,3562 gram Logam berwarna putih mengkilap dan
mudah terbakar2 HCl 30ml Asam Kuat dan bersifat korosif
3 CoCl2 secukupnya Padatan berwarna merah pink
4 Aquades secukupnya Pelarut universal
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
4/12
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
5/12
No. Prosedur Kerja Persamaan Reaksi dan Bahaya
Reaktan Produk
Hasil Pengamatan Eksperiment
Preparasi CoAl2O4
1. Kaleng alumunium bekas
diamplas dan dibersihkan,
sampai permukaannnya tipis,
dan terbebas dari kontaminan.
Al merupakan padatan yang berwarna
perak, ringan dan mudah terbakar
Kaleng diamplas pada bagian luar dan dalam hingga lapisanalumunium bersih dan terbebas dari kontaminan.
2. Kaleng yang telah diamplas
selanjutnya dipotong menjadi
bagian yang kecil-kecil
Lembaran kaleng alumunium dipotong menjadi bagian kecil-kecil
3. Sebanyak 1,3562 gram Al
dilarutkan dalam 30 ml HCl
sambil diaduk dengan magnetik
stirrer sampai campuran larut.
HCl merupakan cairan bening tak
berwarna merupakan asam kuat, bersifat
korosif dan dapat menyebabkan iritasi.
Reaksi yang terjadi adalah:
2Al(s) + 6HCl(aq)2AlCl3(aq) + 3H2(g)
Warna dari padatan alumunium adalah perakWarna dari HCl adalah bening tak berwarnaSaat HCl ditambahkan dengan padatan alumunium terjadi gelembung
gas dan menghasilkan larutan berwarna bening .
4. Sebanyak 5,9427 gram
CoCl2.H2O dilarutkan dalam 15
ml aquades
CoCl2.H2O merupakan serbuk berwarna
merah pink.
Bahaya Co menyebabkan iritasi
Warna dari padatan CoCl2.H2O adalah merah pink
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
6/12
pernafasan, jika tertelan merusak
kelenjar gondok,menyebabkan gagal
jantung, sesak nafas, dan kondisi badan
lemah.
Dimana reaksi yang terjadi:
CoCl2.H2O(s)+ 5H2O(l)CoCl2.6H2O(aq)
Saat COCl2.H2O ditambahkan dengan aquades dihasilkan larutanberwarna merah anggur
5. Larutan AlCl3 yang dihasilkan
ditambahkan tetes demi tetes
larutan Co sebanyak 15ml
sambil diaduk menggunakan
magnetik stirrer.
Bahaya AlCl3 dapat menyebabkan
korosif, bersifat toksik dan
menyebabkan luka bakar. Reaksi yang
terjadi adalah:
AlCl3(aq) +CoCl2.6H2O(aq) CoAl2O4(s)
+ 2H2O(g)+ 8HCl(aq)
Larutan AlCl3 yang berwarna bening direaksikan dengan larutan
CoCl2.6H2O yang berwarna merah anggur menghasilkan larutan biru
dari CoAl2O4
6. Larutan CoAl2O4 diuapkan
sampai larutan menjadi jenuhdan terbentuk kristal
Larutan biru dari CoAl2O4 diuapkan sampai terbentuk kristalCoAl2O4.
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
7/12
Kristal CoAl2O4yang didapatkan berwarna biru tua
Berat kristal yang didapatkan adalah 4,1027 gr
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
8/12
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
9/12
VI. PembahasanPada praktikum pembuatan spinel CoAl2O4 dilakukan dengan mereaksikan kaleng
alumunium bekas yang telah dilarutkan dalam HCl dengan kobalt klorida yang memiliki
perbandingan Al/Co adalah 1:2. Dari perbandingan ini didapatkan massa alumunium yang
digunakan adalah 1,3562 gram dan masssa Co yang digunakan adalah 5,9427gram.
Pertama-tama kaleng alumunium bekas dibersihkan dengan mengamplas kaleng untuk
menghilangkan kontaminan yang terkandung dalam kaleng bekas sehingga didapatkan
alumunium yang murni. Selanjutnya kaleng yang telah diamplas dipotong kecil-kecil yang
bertujuan untuk memperbesar luas permukaan sehingga reaksi yang terjadi dapat berjalan
dengan cepat. Kemudian sebanyak 1,3562gr alumunium direaksikan dengan 30ml HCl
sambil dipanaskan dan diaduk menggunakan magnetik stirerr agar alumunium dapat larut
dengan sempurna dan didapatkan larutan AlCl3 yang berwarna bening dan terdapat
gelembung-gelembung gas yang merupakan gas H2. Dimana reaksi yang terjadi adalah:
2Al(s)+ 6HCl(aq)2AlCl3(aq)+ 3H2(g)
Dimana dapat dihitung mol yang bereaksi adalah:
massa dari Al adalah 1,3562gram
mol dari Al =
=
= 0,05 mol
Molaritas dari HCl = 12M
Volume HCl = 30ml
mol HCl = Molaritas x volume
= 12 mol/L x 0,03 L
= 0,36 mol
2Al(s) + 6HCl(aq) 2AlCl3(aq) + 3H2(g)
m 0,05mol 0,36 mol - -
b 0,05 mol 0,15 mol 0,05mol 0,075mol
s - 0,21 mol 0,05 mol 0,075mol
Tahap selanjutnya adalah melarutkan sebanyak 5,9427gram serbuk CoCl2.H2O yang
berwarna merah pink dengan aquades sehingga menghasilkan larutan berwarna merah
anggur. Dimana reaksi yang terjadi adalah:
CoCl2.H2O(s)+ 5H2O(l)CoCl2.6H2O(aq)
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
10/12
Kemudian larutan AlCl3 yang berwarna bening ditambahkan tetes demi tetes larutan
CoCl2.6H2O yang berwarna merah anggur sebanyak 15ml, sehingga menghasilkan larutan
yang berwarna biru. Dimana larutan biru ini merupakan CoAl2O4. Larutan CoAl2O4 ini
kemudian diuapkan hingga menghasilkan kristal CoAl2O
4yang berwarna biru. Kristal spinel
CoAl2O4 yang dihasilkan kemudian ditimbang dan didapatkan massa kristal sebanyak
4,1027gr. Sehingga dapat dihitung mol yang bereaksi adalah:
Massa dari CoCl2= 5,9427gr
Massa molar dari CoCl2.6H2O = 238 gr/mol
mol dari CoCl2.6H2O =
=
= 0,0249 mol
AlCl3(aq) + CoCl2.6H2O(aq) CoAl2O4(s)+ 2H2O(g) + 8HCl
m 0,05mol 0,0249mol - - -
b 0,0249mol 0,0249mol 0,0249 mol 0,0249mol 0,0249mol
s 0,0251mol - 0,0249mol 0,0249mol 0,0249 mol
Dari perhitungan diatas didapatkan mol dari CoAl2O4 sebanyak 0,0249 mol sehingga
dapat dihitung massa dari CoAl2O4 secara teoritis adalah:
Massa dari CoAl2O4 adalah= mol CoAl2O4 x massa molar CoAl2O4
= 0,0249mol x 177gr/mol
= 4,4073 gr
Dalam eksperimen didapatkan massa CoAl2O4 sebanyak 4,1027 gram sehingga
rendemen yang didapatkan sebesar:
Rendemen =
x 100%
=
x 100%
= 93, 08 %
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
11/12
VII. KesimpulanPembuatan spinel dapat dilakukan dengan mereaksikan kaleng alumunium bekas
sebanyak 1,3562 gram yang dilarutkan dengan 30 ml HCl yang kemudian ditambahkan
dengan tetes demi tetes larutan CoCl2.
6H2O yang dibuat dengan melarutkan sebanyak
5,9427 CoCl2.H2O gram dalam 15ml aquades sehingga didapatkan larutan CoAl2O4
yang berwarna biru. Larutan CoAl2O4 kemudian diuapkan dan diperoleh massa kristal
sebanyak 4,1027 gram dengan rendemen sebesar 93, 08 %.
-
5/28/2018 Praktikum Spinel
12/12
Daftar Pustaka
Cava, S., Tebecherani, S., Pianaro, S., Paskocimasb, C., E. L., & J. V. (2005). Materials
Chemistry and Physics.
Chemlal, S., Larbor, A., Persin, M., Sarrazin, J., Sghyar, M., & Rafiq, M. (2000). Cobalt
spinel CoAl2O4 via sol-gel process: elaboration.Materials Research Bulletin.
Saito, T. (2004).BUKU TEKS KIMIA ANORGANIK ONLINE.Jepang: Kanagawa University.
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