laporan sintesis garam rangkap
DESCRIPTION
Laporan Kimia Anorganik Sintesis Garam RangkapTRANSCRIPT
I. Judul Percobaan : Sintesis Garam Rangkap
II. Tujuan :
- Mempelajari pembuatan garam rangkap kalium aluminium sulfat hidrat (Tawas)
III. Metodologi Percobaan
III.1 Alat dan Bahan
III.1.1 Alat
- Gelas piala 100 mL
- Pipet ukur 25 mL
- Gelas ukur 25/50 mL
- Lampu spiritus
- Kaki tiga dan kasa
- Pengaduk
- Korek api
III.1.2 Bahan
- Aluminium foil
- H2SO4 pekat
- Kristal kalium sulfat
- Aquades
III.2 Skema Kerja
III.2.1 Pembuatan Aluminium sulfat
-dipotong kecil-kecil dan ditimbang
-dimasukkan dalam beaker glass
-ditambahkan 8 mL H2SO4
-dipanaskan di atas bunsen
0,885 g aluminium foil
Hasil
III.2.2 Pembuatan Kalium sulfat
III.2.3 Pembuatan Garam Rangkap
-dimasukkan dalam beaker glass
-ditambahkan 15 mL aquades
- Dipanaskan di atas bunsen
- Ditambahkan 20 mL aquades ketika gas terbentuk
- Ditambahkan larutan kalium sulfat
- Dipanaskan hingga tersisa larutan 30 mL
- Ditunggu hingga dingin lalu disaring menggunakan kertas saring
- Dibiarkan filtratnya selama 24 jam
- Disaring dan dibandingkan kristalnya dengan literatur
Larutan aluminium sulfat
Hasil
1,45 g padatan kalium sulfat
Hasil
IV. Pembahasan
IV.1 Hasil
No. Percobaan Hasil
1. Aluminium foil + H2SO4
dipanaskan
Berbau menyengat, berasap dan larut
2. + 20 mL aquades Muncul gelembung, dan berasap pekat
3. Didinginkan dan diaduk Larutan mengendap
4. +K2SO4
+15 mL aquades dan dipanaskan
Larut membentuk larutan berwarna coklat
5. Pendiaman dan filtrasi Filtrate tidak berwarna dan keruh
6. Hasil pendiaman 24 jam Terbentuk kristal berwujud padat berwarna
putih, mengkilap,
IV.2 Pembahasan
Garam rangkap adalah garam yang dalam kisi kristalnya mengandung dua kation yang
berbeda dengan proporsi tertentu. Garam rangkap biasanya lebih mudah membentuk kristal
besar dibandingkan dengan garam-garam tunggal penyusunnya. Contoh kristal garam
rangkap adalah garam Mohr. Kombinasi antara ammonium besi (II) sulfat, ammonium cobalt
(II) sulfat dan ammonium nikel sulfat. Ketiga garam tersebut memiliki ion ammonium dan
sulfat, tapi dengan atom pusat yang berbeda (Anggraini, 2006).
Larutan garam rangkap merupakan campuran berupa ion sederhana yang akan
mengion bila dilarutkan lagi, berbeda dengan garam kompleks yang menghasilkan ion
kompleks apabila dalam bentuk larutan. Prinsip yang mendasari terbentuknya garam
rangkap adalah terdiri dari 2 kation dan 1 anion atau sebaliknya dan membentuk susunan
kristal yang tetap serta jumlah ekuivalen dari ion penyusunnya, yaitu mengandung 2 kation
yang berbeda dengan proporsi tertentu sehingga diperoleh susunan kristal yang tetap
(Saito, 1990).
Percobaan ini bertujuan mempelajari pembuatan garam rangkap kalium aluminium
sulfat hidrat. Bahan dasar yang digunakan adalah aluminium foil, asam sulfat, aquades, dan
padatan kalium sulfat. Aluminium foil dipotong kecil-kecil dan ditimbang sebanyak 0,885
gram. Padatan ini ditambah asam sulfat pekat sedikit demi sedikit sebanyak 8 mL. Asam
sulfat pekat yang ditambahkan bertujuan untuk melarutkan aluminium foil sehingga padatan
harus berukuran sekecil mungkin agar cepat bereaksi dan larut. Penambahan asam sulfat
pekat ini berlangsung secara eksotermis, karena menghasilkan panas. Proses ini dilakukan
dengan pemanasan di atas bunsen, agar padatan cepat meleleh dan larut membentuk
aluminium sulfat. Pemanasan ini menghasilkan gas warna putih yang agak tebal dan berbau
menyengat. Bau yang timbul seperti belerang, diduga adalah gas hidrogen sulfida. Reaksi
yang terjadi yaitu,
2Al (s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 3H2 (g)
Gas yang terbentuk adalah gas hidrogen yang seharusnya tidak berbau. Namun,
faktanya timbul gas yang berbau menyengat. Gas tersebut adalah gas hidrogen sulfida yang
merupakan hasil samping reaksi ini, karena adanya sulfat berlebih maka akan bereaksi
dengan hidrogen membentuk hidrogen sulfida yang baunya sangat menyengat.
Larutan kemudian ditambahkan dengan aquades sebanyak 20 mL. Penambahan
aquades ini harus sedikit demi sedikit karena reaksinya sangat ekstrim yaitu terbentuk asap
tebal dan muncul gelembung. Percikan cairan panas akan terjadi dan membahayakan
praktikan ketika air yang ditambahkan tidak secara perlahan-lahan. Penambahan air harus
dilakukan sedikit demi sedikit agar padatan cepat melarut, sebab apabila langsung
dimasukkan akan berlangsung lama. Pemanasan harus terus berjalan ketika proses ini.
Proses ini berlangsung cukup lama, karena ketika penambahan aquades masih terdapat
alminium foil yang belum larut sempurna, sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama
untuk melarutkan. Larutan mula-mula berwarna hijau kemudian berubah menjadi coklat.
Aquades yang ditambahkan bertujuan untuk mengencerkan aluminium sulfat yang
terbentuk akibat reaksi aluminium foil dengan asam sulfat pekat.
Larutan aluminium sulfat diaduk hingga tidak ada gas yang terbentuk dan tidak
berbau. Pengadukan berfungsi untuk mempercepat reaksi karena partikel dalam larutan
akan saling bertabrakan dengan energi kinetik tertentu. Larutan ini kemudian didinginkan
dan membentuk endapan coklat susu. Endapan ini tidak seharusnya terbentuk karena
larutan yang didiamkan kemudian dicampur dengan larutan kalium sulfat sebelum
membentuk endapan. Kalium sulfat dibuat dengan 1,45 gram dalam 15 mL aquades.
Penambahan larutan ini menghasilkan larutan yang berwarna coklat. Pemanasan terus
berlangsung hingga larutan bersisa 30 mL. Larutan ini didiamkan kemudian difiltrasi.
Filtrat membentuk larutan yang tidak berwarna dan sedikit keruh. Filtrat ini ditutup
menggunakan kertas saring agar tidak ada kotoran yang masuk atau senyawa lain yang dapat
mengganggu reaksi yang terjadi di dalamnya. Larutan harus ditutup rapat agar energi solvasi
turun. Filtrat didiamkan selama 24 jam dan terbentuk kristal kalium aluminium sulfat hidrat.
Pendiaman dilakukan untuk mempercepat pembentukan atau pengendapan garam, karena
kompleks kalium membutuhkan waktu yang lama dalam penggantian ligannya. Filtrat yang
membentuk kristal kemudian disaring dan dipisahkan kristalnya kemudian diamati. Reaksi
yang terjadi adalah
K2SO4(aq) + Al2(SO4)3(aq) → 2KAl(SO4)2.12H2O(s)
Struktur Kristal ada bermacam-macam bentuk yaitu kubik, tetragonal, orthorombik,
monoklinik, triklinik, heksagonal, dan rhombohedral. Kristal bisa berbentuk kubik atau
berbentuk yang lainnya ini dipengaruhi oleh ikatan dari atom-atom penyusun Kristal. Atom-
atom ada yang berikatan secara ionic, kovalen, vander walls, dan berikatan hidrogen. Energi
ikat pada setiap atom berbeda. Energi ikat ini yang nantinya akan mempengaruhi panjang
pendeknya parameter kisi Kristal. Parameter kristal ini yang bisa dibuat untuk menentukan
bentuk struktur Kristal. Bentuk dari struktur kristal juga bisa dipengaruhi oleh tipe senyawa,
karena tipe Kristal ini yang nantinya memberikan perbandingan dari anion dan kation
senyawa. Perbandingan anion dan kation berpengaruh pada kepadatan atau pengisian anion
dan kation serta posisinya di dalam sel kisi kristal (Svehla, 1979).
Struktur tawas yang dihasilkan dalam percobaan ini berwujud padat, mengkilap,
dan berwarna putih. Kristal yang didapatkan ini berbentuk bulatan kecil. Hasil ini berbeda
apabila dibandingkan dengan tawas yang dijual di pasaran. Tawas berbentuk kristal putih
yang berbentuk gelatin yang berwujud padat dan cair (Anonim, 2014). Struktur kristal tawas
berbentuk octahedron (Sholihah, 2011). Ukuran kristal yang terbentuk selama pengendapan,
tergantung pada dua faktor penting yaitu laju pembentukan inti atau nukleasi dan laju
pertumbuhan kristal.
a. b.
Gambar 1. Perbandingan kristal tawas yang dihasilkan (a) dengan literatur (b)
(Anonim, 2014)
Laju pertumbuhan inti dapat dinyatakan dengan jumlah inti yang terbentuk dalam
satuan waktu. Jika laju pembentukan inti tinggi, banyak sekali kristal yang akan terbentuk,
tetapi tak satupun dari inti akan tambah menjadi terlalu besar sehingga membentuk
endapan yang terdiri dari partikel-partikel kecil. Laju pembentukan inti tergantung pada
derajat lewat jenuh (supersaturasi) dari larutan. Derajat lewat jenuh yang makin tinggi,
makin besarlah kemungkinan untuk membentuk inti baru, jadi semakin besarlah laju
pembentukan inti (Basset et al., 1994).
Laju pertumbuhan kristal merupakan faktor lainnya yang mempengaruhi ukuran
kristal yang terbentuk selama pengendapan berlangsung. Kristal berukuran besar terbentuk
apabila laju inti tinggi,. Namun sebaliknya diciptakan kondisi-kondisi pada mana lewat
jenuhnya sedang-sedang saja, yang hanya memungkinkan terbentuknya sejumlah inti yang
relatif sedikit, yang setelah itu dapat timbul menjadi kristal-kristal besar (Basset et al., 1994).
Cara pembuatan tawas agar didapatkan hasil yang sesuai adalah sebagian pelarut
mungkin dikurangi dengan cara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh. Larutan inilah
yang kemudian menghasilkan kristal tawas pada waktu didinginkan. Kristal yang berukuran
besar akan didapatkan apabila pendinginan larutan jenuh dilakukan secara pelan-pelan
(Dedy, 2009).
Pembuktian adanya ikatan rangkap atau uji terbentuknya kristal kalium aluminium
sulfat hidrat melalui uji titik leleh, uji nyala, dan uji secara kualitatif (sebagai koagulan).
Pengujian ini tidak dilakukan karena keterbatasan alat. Kalium aluminium sulfat hidrat
(tawas) memilki titik leleh 900 ºC. Tawas memiliki titik leleh yang tinggi karena strukturnya
yang besar dan kompleks sehingga memiliki berat molekul yang besar. Struktur kristal yang
teratur juga mempengaruhi, karena dibutuhkan energi yang sangat besar untuk melelehkan
kristal tawas. Struktur lewisnya dan struktur kristalnya sebagai berikut,
a. b.
Gambar 2. Struktur lewis (a) dan struktur kristal tawas (b) (Urip, 2014).
Uji kemurnian tawas yang lain yaitu uji nyala tawas. Hal ini dilakukan karena tawas
yang dihasilkan (kalium aluminium sulfat hidrat) mengandung atom logam yaitu kalium.
Pengujian atom logam dapat menggunakan uji nyala, sehingga kemurnian tawas dapat
dilakukan dengan uji nyala. Uji warna nyala dapat menggunakan kawat nikrom yang dibakar
pada Bunsen. Hasilnya memberikan warna ungu. Warna nyala yang dihasilkan ini karena
adanya elektron yang tereksitasi dari keadaan dasar akibat energi yang berupa panas
diberikan sehingga elektron berpindah ke energi yang lebih tinggi. Elektron ini akan kembali
ke keadaan dasar dengan memancarkan sejumlah energi dalam bentuk radiasi
elektromagnetik dengan panjang gelombang tertentu, dan nampak warna ungu sebagai
warna komplementer. Uji warna nyala juga tidak dilakukan oleh praktikan karena
keterbatasan alat. Warna nyala tawas yang dihasilkan tidak selalu warna ungu, karena
terdapat bermacam-macam tawas, misal tawas natrium, ammonium, dan kromium
(Anne et al., 2012).
Uji lain yang dapat digunakan adalah membuktikan garam rangkap yang dihasilkan
dengan memasukkan kristalnya ke dalam air yang keruh. Hal ini dilakukan karena garam
rangkap yang didapatkan adalalah kalium aluminium sulat hidrat atau tawas. Tawas sebagai
koagulan yang akan menyerap partikel yang ada di dalamnya sehingga air akan jernih
kembali,. Koagulan adalah zat kimia yang menyebabkan destabilisasi muatan negatif partikel
di dalam suspensi. Zat ini merupakan donor muatan positip yang digunakan untuk
mendestabilisasi muatan negatip partikel. Garam dari Aluminium, Al (III) atau garam besi (II)
dan besi (III) sering dipakai dalam pengolahan air (Anne et al., 2012). Fungsi tawas yang
lainnya adalah untuk mengolah limbah, dan bahan pemada api (Sholihah, 2011).
V. KESIMPULAN
1. Garam rangkap kalium aluminium sulfat hidrat dapat dibuat menggunakan kalium
sulfat dan aluminium sulfat dengan pemanasan dan pengadukan.
2. Uji kemurnian tawas dengan menggunakan uji titik leleh dan uji nyala.
3. Uji tawas secara kualitatif dengan menggunakan kristal tawas sebagai koagulan dan
membandingkan sifat fisik dengan literatur.
4. Kristal tawas berbentuk octahedron, berwarna putih, dan mengkilap.
VI. REFERENSI
Anggraini, Devina I. 2006. Pengaruh pH Terhadap Pembentukan Senyawa Kompleks
Kobal(II)hipoksantin. [Serial Online]. http://eprints.undip.ac.id/5959/2/Abstrak_
Devina_IA.pdf. [diakses 23 September 2014].
Anne dkk. 2014. Proses Produksi Alum (TAWAS). Bandung : Universitas Padjajaran
Anonim. 2014. Tawas. [Serial Online]. digilib.unimus.ac.id/download.php?id=2021. [diakses
23 September 2014].
Anonim. 2014. Tawas. http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tawas&oldid =7894083.
[Serial Online]. [diakses 23 September 2014].
Bassett, J. , R. C. Denney, G. H. Jeffery, dan J. Mendham. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia
Alanisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Dedy. 2009. Pembuatan Tawas. [Serial Online]. http://dedy21.com/2009/03/12/pembuatan-
tawas/. [diakses 23 September 2014].
Saito, Tarro. 1990. Kimia Anorganik. Tokyo : Permission Of Iwanami Shorter Publisheis.
Sholihah, Zuhriyatus. 2011. Tugas Akhir Sintesis Tawas. Malang : Universitas Islam Negeri
Malang.
Svehla, G. 1979. Vogel: Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta : Media
Kalman Pustaka.
Tim Kimia Anorganik. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik I. Jember : Universitas
Jember.
Urip. 2014. Tawas (Alum), Rumus Kimia, dan Rumus Struktur. [Serial Online].
http://urip.info/tawas-rumus-kimia-dan-rumus-struktur/.[diakses 30 September 2014].
VII. LAMPIRAN
7.1 Foto
Perlakuan Perubahan Gambar
0,885 g Aluminium foil
kecil – kecil dilarutkan
dalam 8 mL H2SO4
Muncul sedikit asap dan
padatan aluminium foil mulai
larut
Dipanaskan di atas
Bunsen sambil diaduk
Aluminium foil perlahan-lahan
larut
Pemanasan
berlangsung lama
Aluminium foil larut
membentuk bubur berwarna
coklat, muncul asap, dan berbau
menyengat.
Ditambahkan 20 mL
aquades
Timbul gelembung dan berasap
Didinginkan sambil
diaduk - aduk
Terbentuk endapan coklat susu
Ditambahkan larutan
kalium sulfat (1,45
gram dalam 15 mL
aquades) dan
dipanaskan
Endapan larut membentuk
seperti gambar disamping dan
pemanasan dilakukan hingga
larutan bersisa 30 Ml
Larutan didiamkan dan
disaring, lalu didiamkan
selama 24 jam
Filtrat tidak berwarna dan
sedikit keruh
Filtrat kemudian
disaring, kristal yang
didapatkan dan
dibandingkan dengan
literatur
Kristal berwarna putih, bulatan
kecil
7.2 Jawaban Pertanyaan Modul.
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan garam rangkap?
Jawab : Garam rangkap adalah garam yang dalam kisi kristalnya mengandung dua kation
yang berbeda dengan proporsi tertentu. Garam rangkap biasanya lebih mudah
membentuk kristal besar dibandingkan dengan garam-garam tunggal penyusunnya.
Misalnya kalium aluminium sulfat hidrat, Amonium besi(II) sulfat heksahidrat
2. Prinsip apa yang mendasari terbentuknya garam rangkap?
Jawab : Prinsip yang mendasari terbentuknya garam rangkap adalah terdiri dari 2 kation
dan 1 anion atau sebaliknya dan membentuk susunan kristal yang tetap serta jumlah
ekuivalen dari ion penyusunnya, yaitu mengandung 2 kation yang berbeda dengan
proporsi tertentu sehingga diperoleh susunan kristal yang tetap. Garam rangkap
terbentuk melalui proses kristalisasi.
3. Bagaimana kita mengetahui bahwa garam rangkap yang terjadi sesuai dengan tujuan
percobaan ini?
Jawab : dilakukan uji kemurnian garam rangkap yang dihasilkan.
4. Bagaimana cara kita menguji kemurnian senyawa hasil sintesis?
Jawab : uji titik leleh, uji nyala, membandingkan struktur kristal dengan literatur, dan
menguji berdasarkan fungsinya misalkan sebagai koagulan.