Analisis dan Pembahasan 1. Pembuatan Garam Rangkap kupri ammonium sulfat, CuSO4(NH4)2SO4.6H2O Percobaan pertama bertujuan untuk membuat garam rangkap kupri ammonium sulfat, CuSO4(NH4)2SO4.6H2O Pada garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O yang menjadi ion pusat 2+
2-
+
2+
adalah Cu , sedangakan yang menjadi liganya adalah SO4 dan NH4 . Ion Cu ini memiliki 2+
bilangan koordinasi 4 artinya terdapat empat buah tempat yang tersedia disekitar atom Cu yang dapat
diisi
oleh
sebuah
ligan
pada
masing-masing
ruangan.
Pada
2-
garam
rangkap
+
CuSO4(NH4)2SO4.6H2O, dua tempat diisi SO4 dan 2 tempat lainnya diisi oleh NH4 . Ion yang 2+
memiliki bilangan koordinasi 4 seperti Cu ini umumnya molekulnya berbentuk tetrahedral, namun terkadang ditemukan juga molekul yang memiliki susunan datar (atau hampir datar), dimana ion puat berada dipusat suatu bujur sangkar dan keempat ion menempati keempat sudut bujur sangkar (Svehla, 1990: 95).biasanya susunan molekul kompleks datar/buju sangkar tergantung dari ligan yang berikatan dengan atom pusat. Jika ligan tersebut adalah ligan kuat, maka strukturnya adalah bujur sangkar, sedangkan jika ligan yang datang adalah ligan lemah, maka bentuk molekulya adalah tetrahedral. Pada proses pembuatan garam rangkap, yaitu melarutkan 1,2455 gram Kristal CuSO4.5H2O berwarna biru muda dengan 0,66 gram (NH4)2SO4 larutan tak berwarna dalam 5 mL aquades dihasilkan warna biru muda (+++) . Reaksi yang terjadi yaitu : CuSO4.5H2O + (NH4)2SO4+ H2O CuSO4(NH4)2SO4.6H2O Pelarut aquades digunakan karena air mempunyai momen dipol yang besar dan ditarik baik ke kation maupun anion untuk membentuk ion terhidrasi.
Larutan kemudian kemudian dipanaskan agar
semua kristal dapat melarut dan dihasilkan larutan biru yang homogeny, biru (++). Pemanasan bertujuan untuk mempercepat proses p roses reaksi. Larutan dibiarkan menjadi dingin pada suhu kamar kam ar sampai terbentuk kristal. Kemudian kristal disaring untuk memisahkan kristal dari larutannya. Kristal yang diperoleh dikeringkan agar air yang masih ada pada kristal menguap sehingga diperoleh kristal yang betul-betul kering. Setelah itu ditimbang untuk mendapatkan berat kristal yang konstan.
Dalam percobaan didapatkan berat Kristal setelah 3 kali penimbangan yaitu yaitu
0,7731; 0,7116;0,6975 gram, sehingga didapat berat rata-rata yaitu 0,7274gram sedangkan berat Kristal secara teoritis adalah sebesar 1,9975gram. Kemudian dihitung rendemen hasil pembentukan garam rangkap, dan didapatkan rendemennya adalah sebesar 36,42%. Perbedaan hasil garam yang terbentuk dengan massa garam yang dihitung secara teoritis disebabkan oleh
adanya zat pembentuk garam rangkap yang tak ikut bereaksi atau tak bereaksi secra sempurna, sehingga Kristal yang terbentuk jauh lebih rendah dibandingkan jika dihitung secara teoritis.
2. Pembuatan Garam Kompleks Cu(NH3)4SO4.5H2O Percobaan ini bertujuan untuk membuat garam kompleks Cu(NH3)4SO4.5H2O. Pada pembuatan garam kompleks ini dilakukan dengan mereaksikan kristal CuSO4.5H2O dengan Larutan ammonia pekat yang sudah diencerkan dengan aquades. Reaksi yang terjadi adalah: CuSO4.5H2O + 4NH3 Cu(NH3)4SO4.5H2O Larutan ammonia (NH3) berfungsi sebagai penyedia ligan, dan Kristal CuSO4.5H2O yang berfungsi sebagai penyedia atom pusat, sedangkan pengenceran dengan auades adalah sebagai 2+
pengkompleks Cu yang kemudian ligan H2O ini diganti oleh NH3 karena NH3 sebagai ligan kuat yang dapat mendesak ligan netral H2O sehingga warnanya berubah dari biru menjadi biru tua. Kemudian ditambahkan etanol secara perlahan-lahan melalui dinding tabung agar alkohol tidak bercampur dengan larutan melainkan dapat menutupi larutan (larutan tertutup etanol). Jika 2+
tercampur, etanol dapat bereaksi dengan atom pusat Cu membentuk Cu(OH)2. Reaksinya: 2+
Cu + 2OH- Cu(OH)2 Fungsi penambahan etanol adalah untuk mencegah terjadinya penguapan pada ammonia, karena apabila ammonia menguap, maka ligan akan habis ,karena ammonia merupakan penyedia ligan. Setelah penambahan etanol, gelas kimia ditutup dengan kaca arloji dengan tujuan agar etanol tidak menguap karena etanol termasuk pelarut yang mudah menguap, sama halnya dengan sifat alkohol lainnya. Proses selanjutnya yaitu didinginkan pada suhu kamar sampai terbentuk endapan, endapan ini berwarna biru tua, kemudian disaring untuk memisahkan endapan dari larutannya. Setelah endapan dipisahkan dari larutan, endapan dicuci dengan ammonia hidroksi (campuran ammonia pekat dengan etanol) untuk mempermantap ligan dan untuk memurnikannya dari pengotor-pengotor yang tidak diinginkan yang terdapat dalam garam kompleks tersebut. Setelah itu dicuci dengan etanol sekali lagi untuk mengikat air. Adapun reaksinya adalah sebagai berikut: 4NH4OH + CuSO4 5H2O + H2O Cu(NH3)4SO4.H2O + 8 H2O Kristal yang diperoleh kemudian dikeringkan dengan cara dioven agar air yang masih ada pada kristal menguap semurna sehingga diperoleh kristal yang betul-betul kering. Setelah dikeringkan, kristal ditimbang untuk mendapatkan berat kristal yang konstan.
Dalam percobaan pembuatan garam kompleks didapatkan berat kristal setelah dikeringkan dan ditimmbang sebanyak 3 kali, berturut-turut adalah 0,9607 ; 0,9344; 0,9266 gram, sehingga didapatkan berat rata-ratanya adalah 0,9406gram, sedangkan berat teoritisnya adalah sebesar 1,2475gram. Kemudian dihitung rendemen pembentukan garam kompleks, dan didapatkan rendemen sebesar 75,39%. Perbedaan hasil garam yang terbentuk dengan massa garam yang dihitung secara teoritis disebabkan oleh adanya zat pembentuk garam rangkap yang tak ikut bereaksi atau tak bereaksi secra sempurna, sehingga Kristal yang terbentuk jauh lebih rendah dibandingkan jika dihitung secara teoritis
3. Perbandingan beberapa sifat garam rangkap dan garam kompleks Pada uji dengan H2O, garam rangkap dilarutkan dalam H2O menghasilkan larutan biru muda, lalu diencerkan dengan H2O menghasilkan larutan biru muda encer. Hal ini karena garam rangkap terurai menjadi ion-ion penyusunnya sehingga menghasilkan warna biru yang lebih muda. Adapun reaksinya: 2+
2-
+
CuSO4(NH4)2 SO4.6 H2O + H2O Cu + 2 SO4 + 2 NH4 + H2O Sedangkan garam kompleks dilarutkan dalam H2O menghasilkan larutan biru yang lebih pekat dari garam rangkap. Lalu diencerkan dengan H2O lagi menghasilkan larutan biru yang kurang pekat dari penambahan air sebelumnya. Hal ini karena garam kompleks juga terurai menjadi ionion penyusunnya. Adapun reaksinya: 2+
2-
Cu(NH3)4SO4.H2O + H2O [Cu(NH3)4] + SO4 + 2 H2O Pada uji dengan penambahan HCl encer, larutan garam rangkap yang sebelumnya berwarna biru muda berubah menjadi tak berwarna. Sedangkan garam kompleks ditambah HCl encer menghasilkan larutan biru dan endapan biru kehijauan. Hal ini dikarenakan pada garam rangkap membentuk NH4Cl dan H2SO4 dan pada garam kompleks menghasilkan [Cu(NH3)4]Cl2 yang berwarna hijau. Reaksinya adalah:
CuSO4(NH4)2 SO4.6 H2O + HCl NH4Cl + H2SO4
Cu(NH3)4SO4.H2O + HCl [Cu(NH3)4]Cl2 Pada uji dengan penambahan NaOH encer, larutan garam rangkap yang sebelumnya
berwarna biru muda (++) berubah menjadi larutan biru muda(+) dan terbentuk endapan biru. Sedangkan garam kompleks ditambah NaOH encer menghasilkan larutan biru keruh dan ada endapan (koloid) biru. Hal ini dikarenakan pada garam rangkap membentuk NH4OH dan Na2SO4
dan pada garam kompleks menghasilkan endapan [Cu(NH3)4](OH)2 yang berwarna biru. Reaksinya adalah:
CuSO4(NH4)2 SO4.6 H2O + NaOH NH4OH+ Na2SO4
Cu(NH3)4SO4.H2O + NaOH [Cu(NH3)4](OH) 2 Pada uji pemanasan, kristal garam rangkap dipanaskan melepaskan uap air yang tidak
menimbulkan bau dan kristal berubah warna menjadi hijau, sedangkan kristal garam kompleks dipanaskan menghasilkan gas yang berbau menyengat, dimana bau gas tersebut merupakan gas ammonia (NH3) dan warna kristal berubah menjadi hijau kehitaman. Adapun reaksinya:
CuSO4(NH4)2SO4. 6 H2O
Cu(NH3)4SO4.H2O
Dipanaskan
CuSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O ↑
Dipanaskan
CuSO4 (s) + H2O (l) + ↑ NH 3 (g)
Gas yang keluar dari pemanasan garam rangkap diuji dengan kertas lakmus merah, warna kertas lakmus berubah dari merah menjadi biru, dan lakmus biru tetap berwarna biru , hal ini dikarenakan saat pemanasan Kristal garam rangkap menjadi berair, dan air tersebut menguap menimbulkan asap, asap tersebut bersifat netral, karena asap berasal dari H2O yang menguap . sedangkan lakmus menjadi biru karena H2O sedikit lebih bersifat basa, atau pH air yang menguap diatas 7 (pH netral). Ketika diuji dengan spatula yang dicelup dengan HCl pekat dihasilkan uap putih karena gas yang keluar adalah uap air. Sedangkan pengujian pada garam kompleks, kertas lakmus merah berubah jadi biru karena gas yang dihasilkan adalah gas Amonia.
CuSO4(NH4)2SO4. 6 H2O
Cu(NH3)4SO4.H2O
Dipanaskan
CuSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O ↑
Dipanaskan
CuSO4 (s) + H2O (l) + ↑ NH 3 (g) o
Pada pengujian titik leleh, diperoleh titik leleh garam rangkap sebesar 220 C sedangkan o
titik leleh garam kompleks sebesar 243 C. secara teori yang bersumber dari laporan praktikum o
mahasiswa Univeritas lain, titik leleh garam rangkap adalah 202 C sedangkan garam kompleks o
memiliki titik leleh sebesar 234 C. Titik leleh garam kompleks lebih tinggi daripada titik leleh garam rangkap. Hal ini dikarenakan garam kompleks memiliki struktur ikatan yang kompleks sehingga untuk memutuskan ikatan tersebut membutuhkan energy yang lebih tinggi.
KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1.
Garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O dapat dibuat dari garam CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4 . Garam kompleks Cu(NH3)4SO4.H2O dapat dibuat dari garam CuSO4.5H2O dan larutan NH3 pekat. 1.1 Rendemen hasil pembentukan garam rangkap adalah sebesar 36,42% sedangkan untuk garam kompleks adalah sebesar 75,39%. 2+
1.2 Garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O jika ditambah air terionisasi menjadi Cu , 2-
+
SO4 , NH4 , dan H2O. sedangkan garam kompleks Cu(NH3)4SO4.H2O menjadi 2+
2-
[Cu(NH3)4] dan SO4 . 1.3 Garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O bersifat basa (seharusnya bersifat netral), sedangkan garam kompleks Cu(NH3)4SO4.H2O bersifat basa 1.4 Garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O bila dipanaskan tidak menghasilkan bau, sedangkan garam kompleks Cu(NH3)4SO4.H2O menghasilkan bau amoniak. o
1.5 Titik leleh garam rangkap CuSO4(NH4)2SO4.6H2O adalah 220 C, sedangkantitik o
leleh garam kompleks Cu(NH3)4SO4.H2O adalah sebesar 243 C. Titik leleh garam kompleks lebih tinggi daripada titik leleh garam rangkap. Hal ini dikarenakan garam kompleks memiliki struktur ikatan yang kompleks sehingga untuk memutuskan ikatan tersebut membutuhkan energy yang lebih tinggi.
Jawaban Pertanyaan
1. Hitunglah persen hasil dari percobaan 1 dan 2! Jawab: PembuatanGaramRangkapCuSO 4(NH4)2SO4.6H2O
Diketahui: Massa CuSO4.5H2O
= 0,005 mol x 249,55 gram/mol = 1,2475 gram
Massa (NH4)2.SO4
= 0,0005 mol x 132 gram/mol = 0,66 gram
Berat praktikum = 0,7274gram Mol air = massa/Mr
5/18
= 0,28 mol
Mr CuSO4(NH4)2SO4.6H2O = 399,5 gram/mol
Ditanyakan: % rendemen=?
Penyelesaian: CuSO4.5H2O + (NH4)2.SO4
+
H2O
CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
Mula-mula:0,005 mol
0,005 mol
0,28 mol
Reaksi
0,005 mol
0,005 mol
0,005 mol
0,005 mol
-
-
0,275 mol
0,005 mol
Sisa
Massa CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
-
= mol Mr
= 0,005 mol 399,5 g/mol = 1,9975 gram
% Hasil Randemen =
=
= 36,42 %
Pembuatan Garam Kompleks Cu(NH 3)4SO4.5H2O
Diketahui: mol CuSO4.H2O = 0,005 mol Berat praktikkum = 0,9406 gram Mr Cu(NH3)4SO4.5H2O = 249,5 g/mol Ditanya: % rendemen =? Jawab: 4NH3
+
CuSO4.5H2O
Cu(NH3)4SO4.5H2O
Mula-mula
: 0,005 mol
0,005 mol
-
Reaksi
: 0,005 mol
0,005 mol
0,005 mol
Setimbang
:
-
-
Massa Cu(NH3)4SO4.H2O
0,005 mol
= mol x Mr = 0,005 mol x 249,5 g/mol = 1.2475 gram
% Hasil Randemen =
=
= 75,39 %
2. Tulis persamaan reaksi yang terjadi pada percobaan 1,2 dan 3! Jawab:
PembuatanGaramRangkapkupriammoniumsulfat, CuSO4(NH4)2SO4.6H2O Reaksi: CuSO4.5H2O+(NH4)2SO4→CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
PembuatanGaramKompleksCu(NH3)4SO4.5H2O Reaksi :CuSO4.5H2O+ 4NH3 →Cu(NH3)4SO4.5H2O
Perbandingansifatgaramrangkap dan garam kompleks a. GaramRangkap CuSO4(NH4)2SO46H2O + H2O CuSO4(NH4)2SO46H2O + HCl
2+
2-
+
Cu + 2 SO4 + 2NH4 + 7H2O
→
H2SO4 + NH4Cl
→
CuSO4(NH4)2SO46H2O + NaOH
Na2SO4 + NH4OH
→
CuSO4(NH4)2SO46H2O
CuSO4+ (NH4)2SO4 + 6H2O(g) (dipanaskan)
→
b. GaramKompleks Cu(NH3)4SO45H2O + H2O Cu(NH3)4SO45H2O + HCl
2+
2-
[Cu (NH3)4] + SO4 + 6H2O
→
[Cu (NH3)4]Cl
→
Cu(NH3)4SO45H2O + NaOH
[Cu (NH3)4](OH)2
→
Cu(NH3)4SO45H2O
CuSO4+ H2O + NH3(g) (dipanaskan)
→
3. Jelaskan perbedaan sifat antara garam rangkap dan garam kompleks berdasarkan percobaan 3! Jawab:
2+
2+
+
Garamrangkapjikadilarutkan dalam air terionisasi menjadi Cu , SO4 , NH4 , H2O; bersifat basa (seharusnya secara teori garam rangkap ini bersifat asam karena terdapat H2SO4 dalam lautan ketika ditambah HCl); dan memiliki titik leleh sebesar 220 ˚C.
Sedangkan garam kompleks jika dilarutkan dalam air terionisasi menjadi 2+
2+
[Cu(NH3)4] dan SO4 , bersifat basa, dan memiliki titik leleh sebesar 243 ˚C.
4. Berapakah titik leleh garam rangkap dan garam kompleks hasil sintesis anda? Bandingkan dengan titik leleh garam rangkap dan garam kompleks secara teori! Jika berbeda apakah sebabnya? Jelaskan!
Jawab: 0
Titik leleh garam rangkap = 220 C 0
Titik leleh garam kompleks = 243 C Hal ini sesuai dengan teori bahwa titik leleh garam rangkap lebih tinggi dari pada garam kompleks. ini dikarenakan garam kompleks memiliki struktur ikatan yang kompleks sehingga untuk memutuskan ikatan tersebut membutuhkan energy yang lebih tinggi.
