LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR PEMBUATAN KRISTAL GARAM Oleh : Azis Muslim Pauzy D1A141008 Partner : 1. Evria/ D1A140942 2. Nurhasanah/ D1A140870
LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS AL-GHIFARI BANDUNG 2015
BAB I
PRINSIP DAN TUJUAN 1.1 Prinsip Percobaan Berdasarkan pada proses Kristalisasi suatu zat. 1.2 Tujuan Percobaan a) Untuk memisahkan dua jenis garam berdasarkan kelarutannya pada suhu tertentu. b) Membuat kristal garam Kalium Nitrat dan karakterisasinya
BAB II TEORI PENUNJANG 2.1. Kalium Nitrat Kalium nitrat adalah senyawa kimia yang merupakan sumber alami nitrogen. Senyawa ini tergolong senyawa nitrat dengan rumus kimia KNO 3. Nama umumnya termasuk sendawa (saltpeter). Kalium nitrat merupakan komponen bubuk hitam teroksidasi (disuplai energy). Sebelum fiksasi industry nitrogen skala besar (proses Harker). Sumber utama kalium nitrat adalah deposit yang mengkristalkan dari dinding gua atau mengalirkn bahan organic yang membusuk. Tumpukan kotoran juga sumber umum yang utama, ammonia dari dekomposisi urea dan zat nitrogen lainnya akan melalui oksidasi bakteri untuk menghasilkan nitrat. Kalium nitrat juga dapat dibuat dari kalium klorida yang terdapat dalam mineral sulvit dengan garam natrium nitrat. Jika larutan jenuh dari masing-masing reaksi dicampur, NaCl yang kurang larut akan mengendap. Persamaan reaksinya :
KCl (aq) + NaNO3
NaCl (s) + KNO3 (aq)
Jika larutan didinginkan, maka laruta akan mengendap. Endpan ini dapat dipisahkan kemudian dimurnikan dengan cara rekristalisasi. Kalium nitrat mengkristal dalam bentuk prisma rombik, tetapi jika larutannya diuapkan perlahan-lahan pada kaca arloji maka akan mengkristal dalam bentuk rombohedial isomof. (Wikipedi, 2009)
2.2. Kristalisasi Merupakan metode pemisahan dengan cara pembentukan Kristal sehingga campuran dapat dipishkan. Suatu zat gas atau cair dapat mendingin atau memadat serta membentuk Kristal karena menalami proses kristalisasi. Kristal-kristal juga akan terbentuk dari suatu larutan yang akan dijenuhkan dengan pelarut tertentu. Semakin kristalnya maka semakin baik, karena semakin kecil kemungkinan tercemar oleh kotoran. (Arsyad, 2001) 2.3. Kelarutan endapan Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase yang keluar dari larutan. Endapan dapat dipisahkan dari larutan dengan penyaringan atau contripage. Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang bersngkutan. Suatu kelarutan endapan menurut definisi adalah sama dengan konsentrsi molar dari larutan jenuhnya. Kelarutan bergantung pada berbagai kondisi seperti suhu, tekanan, konsentrasi bahan-bahan lain didalam larutan itu dan pada komposisi pelarutnya. Pada umumnya dapat dikatakan bahwa kelarutan endapan bertambah seiring kenaikan suhu, meskipun dlam beberapa hal istimewa terjadi yang sebaliknya. Lalu kenaikan kelarutan dengan suhu berbeda-beda, dalam beberapa hal sngat kecil, dalam beberapa hal-hal lainnya sangat besar. Perubahan kelarutan dengan berubahnya suhu dapat menjadi dasar untuk pemisahan. (Vogel, 1990)
2.4. Larutan jenuh Larutan yang titik bekunya tidak mengganggu, artinya kristalisasi membiarkan suatu proses tanpa perpindahan laju. Kristalisasi tidak akan terjadi sebelum ada jarak. Waktu beberapa menit bahkan sampai dua jam. Kejenuhan membuat kristalisasi sangat efektif dengan penyaringan dan pemisahan. (Fisher, 1957)
2.5. Proses-proses dalam kristalisasi 1. Kristalisasi dengan penguapan Kelarutan sutu bahan yang berkurang sedikit demi sedikit dengan menurunnya suhu. Kondisi lewat jenuhnya dapat dipakai dengan penguapan sebagian pelarut (yang artinya pemikatan larutan). 2. Kristalisasi dengan pendinginan Untuk bahan-bahan yang kelarutannya berkurang drastis dengan menurunnya temperature, kondisi lewat jenuh dicapai dengan pendinginan larutan panas yang jenuh. Untuk mengkristalisasi dari lelehan, dapat juga dilkukan. 3. Kristalisasi dengan salting out Pemisahan bahan organik dari larutan akuatik dapat dilakukan dengan penambahan suatu garam yang harganya murah. Garam ini larut lebih baik dari pada bahan yang diinginkan. Sehingga terjadi penambahan bahan padat terkristalisasi. Hal ini merupakan proses fisika. 4. Kristalisasi secara adiabatic Metode ini sering disebut metode vakum, merupakan gabungn antara kristalisasi dengan pendinginan dan penguapan. Pendinginan bertujuan untuk memperkecil daya larut, sedangkan maksud dari penguapan adalah untuk membuat tekanan total dengan permukaan lebih kecil dari tekanan uap pada suhu tersebut. Sehingga perubahan ini secara adiabatic karena pendinginan yang terjadi pada system penguapan itu sendiri. (Cahyono, 1991)
2.6. Garam Nitrat Sebagian besar garam nitrat bersifat higroskopis dan mudah larut dalam air. Beberapa garam nitrat diperoleh dalam bentuk anhidrat dan tidak mengalami dekomposisi pada pemanasan yang cukup tinggi. Ion nitrat memiliki struktur sebagai berikut :
Struktur ini dalam teori ikatan valensi dijelaskan sebagai hibrida resonansi sebagai berikut :
Sedangkan dalam teori orbital molekul dijelaskan bahwa nitrogen membentuk tiga ikatan menggunkan orbital hibrida SP dan orbital P nitrogen dan tiga orbital atom oksigen bergabung membentuk orbital molekul yang ditempati oleh 2 elektron. (Vogel, 1990) 2.7. Rekristalisasi Salah satu pemurnian padatan atau dalm bentuk serbuk yaitu dengan menggunakan kristalisasi agar diperoleh zat Kristal murni. Proses rekristalisasi meliputi proses pelarutan dan kritalisasi. (Handoyo, 1995) 2.8. Faktor-faktor terbentuknya Kristal Faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya Kristal tergantung pada : 1. Pembentukan inti Kristal Inti Kristal adalah partikel-partikel yang amat kecil, yang dapat terbentuk secara spontan sebagai dari akibat keadaan larutan yang lewat jenuh. Pembentukan inti Kristal merupakan langkah pertama kristalisasi atau dengan menmbahkn benih Kristal kedalam larutan lewat jenuh. 2. Pembentukan Kristal Merupakan penggabungan 2 proses yaitu :
a.
Transportasi dari molekul-molekul atau ion-ion (dari bahan yang akan di kristalisasi) dalam l;arutan kepermukaan Kristal dengan difusi. Jika derajat lewat jenuh dalam larutan semakin besar maka proses ini semakin cepat.
b. Semakin luas permukaan total Kristal maka semakin banyak bahan yang akan ditempatkan pada kisi Kristal persatuan waktu. (Handoyo, 1995)
2.9.Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pembentukan Kristal a. Jenis serta banyaknya pengotor b. Derajat lewat jenuh c. Viskositas larutan d. Pergerakan antara larutan dan Kristal e. Jumlah inti yang ada atau luas permukaan Kristal yang ada (Handoyo, 1995) 2.10. Dekomposisi rangkap Kristal KNO3 Pada temperature rendah, KNO3 di dekomposisi dalam bahan organic yang dapat menyerap seperti alumina, silica, titanium, bersama NaY, K 1 %, KY, ß %, zeolit seperti MCM-41 (molekul hasil saringan yang menyerap). Factor lain seperti ruang kosong pada struktur octahedral susunan raung atau geometri, keasaman permukaan bahan, dan lingkungan mikro menyediakan bahan anorganik yang mudah menyerap selama semua factor tersebut saling mempengaruhi dalam dekomposisi KNO3 pada temperature rendah dalam suatu pengukuran. Dekomposisi
KNO3 pertama-tama
menyatakan
bahwa
KNO3 mulai
di
dekomposisi pada rentang 400-500 K dalam mengisi hasil pembentukan bahan anorganik dari interaksi. Selanjutnya sejumlah KNO 3 yang memuat alumina yang telah di dekomposisi pada suhu ruangan selama proses persiapan. Inilah yang
akan menjadi factor penting yang akan mempengaruhi hasil dari dasar yang kuat KNO3 / Al2O3 berpern sebagai katalis. (Fisher, 1957)
2.11. Analisa bahan 1. Natrium Nitrat (NaNO3) -
Sifat fisik : 1.
Berat molekul 85 sma, berupa serbuk putih atau Kristal tak berwarna
2.
Titik lebur 580 K, titik didih 380 0C
3.
Densitas 2,3 x 103 Kg/m3
4.
Kelarutan 92 gram dalam 100 mL air
-
Sifat kimia 1.
S padat = 117 J/mol K
2.
Menyebabkan iritasi pernapasan, iritasi kulit, mata dan sakit perut (Wikipedia, 2009)
2. Kalium Klorida (KCl) -
-
Sifat fisik 1.
BM 74,55 g/mol, densitas 1,987 g/cm3
2.
t.l 7,7590C, t.d 15000C
3.
Berupa Kristal putih padat Sifat kimia
Larut dalam air yaitu; 28,1 g/100 Ml (00C), 34 g/100 Ml (200C), 56,7 g/mL (1000C) (Wikipedia, 2009) 3. Aquades
-
Sifat fisik 1.
Air murni dari penyulingan
2.
titik didih 1000C, titik bekunya 00C
3.
tidak berwarna (bening), tidak berasa, tidak berbau
-
Sifat kimia 1.
sebagai pelarut
2.
rumus molekul H2O
BAB III PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 CARA KERJA 1. Ditimbang 7,5 gram KCL, dimasukkan dalam gelas kimia 100 mL kemudian tambahkan 25 mL air panas. 2. Ditimbang 8.5 gram NaNO3, dimasukkan dalam gelas kimia 200 mL kemudian dilarutkan dengan 25 mL air panas. 3. Dicampurkan larutan yang bening (KCL) kedalam larutan yang keruh (larutan NaNO3) kemudian kocok dengan batang pengaduk sampai larut. 4. Larutan tersebut dipanaskan sampai
mendidih sampai volume larutan
mencapai 50 mL. 5. Kemudian disaring dalam keadaan masih panas agar endapan yang terbentuk dapat dipisahkan dari larutannya. 6. Larutan yang sudah disaring tersebut kemudian dididihkan kembali sampai volume menjadi sekitar 30 mL. 7. Kemudian di dinginkan larutan secara perlahan-lahan dan biarkan agar terbentuk kristal hasil reaksi. 8. Dipisahkan kristal yang terbentuk dengan cara penyaringan. 9. Kemudian hasilnya ditimbang. 3.2 ALAT-ALAT :
Gelas kimia 100 mL : 2 buah Gelas kimia 250 mL : 2 buah Gelas kimia 800 mL : 1 buah Cawan penguap : 3 buah Lampu spiritus : 3 buah Kaki tiga dan kasa asbes : 3 buah Thermometer 1100C : 1 buah Batang pengaduk : 3 buah Corong biasa : 2 buah
3.3 BAHAN-BAHAN :
Air Kristal KCl Kristal NaNO3 Kertas saring
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Percobaan 7,5 gram KCl + 8,5 gram NaNO3 menghasilkan endapan berwarna putih seperti batu karang setelah didinginkan. 4.2. Pembahasan Percobaan pembuatan kalium nitrat ini bertujuan untuk mempelajari pembuatan garam kalium nitrat hasil reaksi antara Natrium nitrat dan Kalium klorida serta mempelajari pemisahan garam kalium nitrat dari hasil samping natrium klorida berdasarkan perbedaan kelarutan. Prinsip dalam percobaan pembutan garam kalium nitrat ini adalah berdasarkan pada perbedaan kelarutan. Metode yang digunakan yaitu Kristalisasi (yaitu, metode pemisahan dengan cara pembentukan Kristal sehingga campuran dapat dipishkan), dan Rekristalisasi (yaitu, pemurnian endapan yang dihasilkan). Percobaan pembuatan garam kalium nitrat ini bertujuan untuk mempelajari pembuatan garam kalium nitrat hasil reaksi antara Natrium nitrat dan Kalium klorida. Metode yang digunakan yaitu Kristalisasi. Percobaan ini dilakukan dengan mereaksikan kalium korida (KCl) dengan natriun nitrat (NaNO3) Garam Kalium klorida dan garam natrium nitrat masing-masing dilarutkan kedalam aquadest dengan tujuan agar garam Kalium klorida dan garam natrium nitrat dapat melarut sehingga terbentuk suatu larutan. Untuk menghasilkan suatu Kalium nitrat dapat dibuat dari kalium klorida dengan garam natrium nitrat. Jika larutan jenuh dari masing-masing reaksi dicampur, maka NaCl akan mengendap, karena NaCl kurang larut dalam aquadest.
Campuran larutan Kalium klorida dan garam natrium nitrat ini dipanaskan dengan tujuan untuk mempercepat reaks antara larutan Kalium klorida dan garam natrium nitrat. Kelarutan bergantung pada berbagai kondisi seperti suhu, tekanan, konsentrasi bahan-bahan lain didalam larutan itu dan pada komposisi pelarutnya. Perubahan kelarutan dengan berubahnya suhu dapat menjadi dasar untuk pemisahan. Pada proses pemanasan terjadi suatu proses penguapan yaitu dengan tujuan agar larutan pengotor atau aquadest dapat hilang dengan cara terjadinya pemecahan mejadi gas O2 dan H2 yang akan teruapkan. Pendinginan dilakukan dengan tujuan untuk memperkecil daya larut, Jika larutan didinginkan, maka larutan akan mengendap. Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase yang keluar dari larutan. Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang bersngkutan. Setelah itu dilakukan penyaringan dengan tujuan untuk memisahkan suatu endapan dari larutan. Sehingga diperoleh endapan Kalium Nitrat. Prinsip dalam percobaan pembutan garam kalium nitrat ini adalah berdasarkan pada perbedaan kelarutan Endapan kalium klorida yang dihasilkan ditambahkan aquadest dengan tujuan agar larutan garam Kalium nitrat dapat terpisah dari hasil samping yang berupa natrium klorida. larutan garam Kalium nitrat dapat terpisah dari natrium klorida karena larutan garam kalium nitrat dan natrium klorida memiliki perbedaan sifat kelarutan. Garam kalium nitrat mudah larut dalam aquadest sedangkan natrium nitrat kurang larut dalam aquadest. Karena larutan garam natrium nitrat bersifat larutan jenuh, yaitu suatu larutan yang tidak bisa mengalami pelarutan kembali. Larutan garam campuran antara Kalium nitrat dan natrium klorida serta aquadest, dipanaskan dengan tujuan agar kalium nitrat dapat cepat bereaksi dengan kaliun nitrat. Fungsi aquadest yaitu untuk mengikat garam kalium nitrat dan memisahkannya dari hasil samping yaitu berupa natrium klorida.
Pada proses pemanasan terjadi suatu proses penguapan yaitu dengan tujuan agar larutan pengotor atau aquadest dapat hilang dengan cara terjadinya pemecahan mejadi gas O2 dan H2 yang akan teruapkan. Selain itu untuk untuk membuat tekanan total dengan permukaan lebih kecil dari tekanan uap pada suhu tersebut. Pendinginan dilakukan dengan tujuan untuk memperkecil daya larut, Jika larutan didinginkan, maka larutan akan mengendap. Endapan ini dapat dipisahkan kemudian dimurnikan dengan cara rekristalisasi. Suatu zat gas atau cair dapat mendingin atau memadat serta membentuk Kristal karena mengalami proses kristalisasi. Kristal-kristal juga akan terbentuk dari suatu larutan yang akan dijenuhkan dengan pelarut tertentu. Semakin besar kristalnya maka semakin baik, karena semakin kecil kemungkinan tercemar oleh kotoran. Setelah itu dilakukan penyaringan dengan tujuan untuk memisahkan suatu endapan dari larutan. Sehingga diperoleh endapan kristal Kalium Nitrat. Kalium nitrat mengkristal dalam bentuk prisma rombik, tetapi jika larutannya diuapkan perlahan-lahan pada kaca arloji maka akan mengkristal dalam bentuk rombohedial isomof.
BAB V KESIMPULAN 1. Campuran antara kalium korida (KCl) dengan natriun nitrat (NaNO 3) menghasilkan suatu kristal kalium nitrat dan natrium klorida. 2. Kelarutan bergantung pada berbagai kondisi seperti suhu, tekanan, konsentrasi bahan-bahan lain didalam larutan itu dan pada komposisi pelarutnya. 3. Salah satu pemurnian padatan atau dalam bentuk serbuk yaitu dengan menggunakan rekristalisasi agar diperoleh zat Kristal murni 4. Kalium nitrat dan natrium klorida memiliki perbedaan kelarutan
.
DAFTAR PUSTAKA Mulyono. 2007. Kamus Kimia. Jakarta: PT. Bumi Aksara Sugiyarto. 2003. Kimia Anorganik II. Malang: JICA Svehla. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka Arsyad, 2001, kamus kimia, PT Gramedia Pustaka utama, Jakarta Basri, 1996, kamus kimia, Rineka cipta, Jakarta Cahyono, Bambang, 1991, Segi praktisi dan Metode pemisahan senyawa organic, Kimia MIPA UNDIP, Semarang Daintith, 1994, Chemistry dictionary complete, Oxford, New york Petrucci, 1992, Elementary chemistry, Prentice-Hall Inc, New York Handoyo, 1995, Vogel, 1990, Organic analysis qualitative macro and micro, Oxford, New york
