LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA DASAR II
ASAM SULFAT
OLEH :
HELEN HELDA PRASTIKA
NIM : 1408105045
KELOMPOK 07 B
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2015
ASAM SULFAT
Tujuan Percobaan
Mampu melakukan pengenceran asam sulfat pekat
Memahami sifat asam sulfat sebagai oksidator dan dehidrator
Mengetahui perbedaan reaksi asam sulfat pekat dengan logam Cu, Fe, maupun Zn
Mengetahui perubahan reaksi yang terjadi ketika ditambahkan asam sulfat pekat dan encer
Memahami dasar teori tentang asam sulfat
Dasar Teori
Asam sulfat mempunyai rumus kimia H2SO4 dan merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak. Asam sulfat murni yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan secara alami di bumi oleh karena sifatnya yang higroskopis. Asam sulfat dapat diproduksi dari belerang, oksigen, dan air melalui proses kontak dengan beberapa tahapan, yaitu :
Pada langkah pertama, belerang dipanaskan (pembakaran) untuk mendapatkan sulfur dioksida:
S (s) + O2 (g) SO2 (g)
Sulfur dioksida kemudian dioksidasi menggunakan oksigen dengan keberadaan katalis vanadium(V) oksida:
2 SO2 + O2(g) 2 SO3 (g) (dengan keberadaan V2O5)
Sulfur trioksida direaksikan dengan air menjadi asam sulfat.
SO3 (g) + H2O (l) 2 H2SO4 (aq)
Asam sulfat merupakan komponen utama hujan asam yang terjadi karena oksidasi sulfur dioksida di atmosfer dengan keberadaan air (oksidasi asam sulfit). Reaksi asam sulfat dengan air dapat menimbulkan pembentukan ion hidronium yang mengakibatkan terjadi reaksi eksoterm sehingga temperatur larutan menjadi meningkat. Selain dengan air, asam sulfat juga dapat bereaksi dengan kebanyakan basa dan menghasilkan garam sulfat. Misalnya garam tembaga tembaga(II) sulfat dibuat dari reaksi antara tembaga(II) oksida dengan asam sulfat :
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
Asam sulfat mempunyai sifat sebagai dehidrator, misalnya saat ditambahkan dengan gula (sukrosa) maka gula putih berubah menjadi arang hitam yang mendorong dirinya keluar dari gelas. Gula adalah karbohidrat, jadi ketika kita menghilangkan air dari molekulnya, pada dasarnya yang tertinggal adalah elemen karbon. Reaksi dehidrasi ini adalah jenis reaksi eliminasi.
C12H22O11 + H2SO4 12 C + 11 H2O + campuran air dan asam
Meskipun gula mengalami dehidrasi, air tidak hilang dalam reaksi. Beberapa tetap sebagai cairan dalam asam.
Asam sulfat pekat panas umumnya berperan sebagai oksidator, sedangkan asam encer berperan sebagai asam biasa. Sehingga ketika asam pekat panas bereaksi dengan Zn, dan Cu, ia akan menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida. Sedangkan asam encer yang beraksi dengan logam seperti Zn akan menghasilkan garam dan hidrogen.
Selain dapat bereaksi dengan beberapa senyawa lain, asam sulfat mempunyai banyak kegunaan diantaranya digunakan dalam "metode basah" produksi asam fosfat yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan juga trinatrium fosfat untuk deterjen. Bahan baku ini kemudian diberi 93% asam sulfat untuk menghasilkan kalsium sulfat, hidrogen fluorida (HF), dan asam fosfat. HF dipisahan sebagai asam fluorida. Proses keseluruhannya dapat ditulis:
Ca5F(PO4)3 + 5 H2SO4 + 10 H2O 5 CaSO4 2 H2O + HF + 3 H3PO4
Asam sulfat juga digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil. Selain itu asam sulfat juga digunakan untuk pembuatan zat warna,obat-obatan, plastik, baterai, dan bahan peledak.
Alat dan Bahan
Alat
Tabung reaksi
Gelas beker
Pengaduk
Alat pemanas
Rak tabung reaksi
Bahan
H2SO4 pekat
CuSO4.5H2O
Gula pasir
Kayu (batang korek api)
Logam Zn, Fe, dan Cu
Aquades
Prosedur Kerja
Percobaan I : Reaksi pengenceran asam sulfat pekat
Memasukkan 2 mL asam sulfat pekat ke dalam tabung reaksi
25 mL aquades dimasukkan ke dalam gelas beker
Memasukkan 2 mL asam sulfat pekat ke dalam gelas beker berisi aquades dengan perlahan sambil diaduk
Mengamati perubahan suhu yang terjadi dalam gelas beker
Percobaan II : Reaksi dehidrasi
Mengisi 3 tabung reaksi dengan masing-masing 2 mL asam sulfat pekat
Ke dalam tabung pertama dimasukkan sekitar 1 gram CuSO4.5H2O dan mengamati perubahannya sampai diatas 30 menit.
Ke dalam tabung kedua dimasukkan 1 gram gula pasir dan mengamati perubahan yang terjadi.
Ke dalam tabung ketiga dimasukkan sepotong kayu (batang korek api) dan mengamati perubahannya.
Tabung pertama (yang berisi CuSO4) dan tabung ketiga (yang berisi kayu) diambil dan larutan H2SO4 yang berada di dalamnya dibuang.
Memasukkan 50 mL aquades ke dalam gelas beker dan memasukkan CuSO4 dan kayu ke dalam aquades tersebut.
Mengamati perubahan yang terjadi.
Percobaan III : Reaksi Oksidasi
Memasukkan logam Zn, Fe, dan Cu ke dalam 3 tabung reaksi berbeda
Larutan asam sulfat encer 2 mL ditambahkan ke masing-masing tabung reaksi dan mengamati perubahan yang terjadi.
Ke dalam 3 tabung reaksi lain memasukkan 1 mL asam sulfat pekat. Kedalam masing-masing tabung reaksi memasukkan sepotong logam Cu, Fe, dan Zn dan mengamati perubahan yang terjadi.
Data Pengamatan
Percobaan I : Reaksi pengenceran asam sulfat pekat
Asam sulfat pekat
Aquades
Perubahan suhu
2 mL
25 mL
Suhu dalam gelas beker bertambah panas (meningkat)
Percobaan II : Reaksi dehidrasi
No.
Bahan Kimia
Dehidrator
Pengamatan dan Hasil
1.
CuSO4.H2O
Asam sulfat pekat
CuSO4 mengendap dan larutan berwarna bening
2.
Gula pasir
Asam sulfat pekat
Gula pasir larut namun ada sebagian yang menggumpal diatas permukaan larutan dan larutan berwarna hitam serta sedikit kental
3.
Kayu (korek api)
Asam sulfat pekat
Kayu menjadi hitam dan larutan menjadi coklat pekat
5.
Hasil nomor 1
Aquades
CuSO4 larut dan larutan berwarna biru bening
6.
Hasil nomor 3
Aquades
Kayu tetap berwarna hitam dan tidak larut serta larutan tetap berwarna bening
Percobaan III : Reaksi Oksidasi
No.
Bahan
Oksidator
Pengamatan dan Hasil
1.
Zn
Asam sulfat encer
Terdapat gelembung gas dari logam Zn
2.
Fe
Asam sulfat encer
Fe tidak larut, terdapat endapan, dan terdapat gelembung gas
3.
Cu
Asam sulfat encer
Cu tidak bereaksi dan tidak terdapat gelembung gas
4.
Zn
Asam sulfat pekat
Zn bereaksi dan terdapat banyak gelembung gas
5.
Fe
Asam sulfat pekat
Timbul busa berwarna putih dan terdapat gelembung gas serta larutan berwarna abu-abu kehitaman dan terdapat endapan
6.
Cu
Asam sulfat pekat
Cu belm bereaksi semua dn terdapat gelembung gas
Pembahasan
Percobaan pada asam sulfat ini memiliki beberapa tujuan diantaranya agar mampu melakuan pengenceran asam sulfat pekat dan dapat memahami sifat asam sulfat pekat sebagai oksidator maupun dehidrator. Percobaan asam sulfat ini menggunakan 3 percobaan dalam prosedur kerjanya, yaitu:
Percobaan pertama yaitu pengenceran asam sulfat pekat. Dalam percobaan ini bahan yang digunakan adalah 25 mL aquades dan 2 mL asam sulfat pekat. Asam sulfat pekat 2 mL ditambahkan ke dalam 25 mL aquades secara perlahan sambil diaduk. Hasil yang diperoleh adalah meningkatnya suhu larutan yang menunjukkan adanya reaksi eksoterm di dalamnya.
Percobaan kedua adalah reaksi dehidrasi. Pada percobaan ini menggunakan 3 tabung reaksi yang masing-masing berisi 2 mL asam sulfat pekat.
Tabung reaksi pertama ditambahkan sekitar 1 gram CuSO4.5H2O yang kemudian menghasilkan endapan CuSO4 disebabkan asam sulfat menarik senyawa air dari CuSO4.5H2O dan warna larutan menjadi bening.
Tabung reaksi kedua ditambahkan sekitar 1 gram gula pasir yang kemudian menghasilkan larutan berwarna hitam dan sedikit kental dengan gula yang larut dan sebagian menggumpal di permukaan larutan berwarna hitam disebabkan asam sulfat menarik senyawa air dari gula pasir.
Reaksi :
C12H22O11 + H2SO4 12 C + 11 H2O + campuran air dan asam
Tabung ketiga ditambahkan kayu (batang korek api) yang dipotong menjadi 3 bagian yang kemudian menghasilkan larutan berwarna coklat pekat dan kayu menjadi hitam disebabkan senyawa air dalam kayu ditarik oleh asam sulfat pekat. Setelah mendapat hasil masing-masing tabung, maka larutan H2SO4 yang ada di tabung pertama (yang berisi CuSO4) dan tabung ketiga (yang berisi kayu) dibuang. Kemudian CuSO4 dan kayu dimasukkan ke dalam 50 mL aquades. CuSO4 larut dalam aquades dan menghasilkan larutan berwarna biru bening disebabkan CuSO4 kembali mengikat senyawa air. Sedangkan kayu tetap berwarna hitam, tidak larut, dan larutan tetap berwarna bening (tidak ada perubahan). Hal ini bisa disebabkan karena waktu untuk kayu bereaksi dengan air kurang.
Percobaan ketiga adalah reaksi oksidasi. Percobaan ini melibatkan beberapa logam yaitu Zn, Fe, dan Cu. Sedangkan oksidator yang digunakan adalah asam sulfat pekat dan asam sulfat encer. Percobaan ini dilakukan dengan cara memasukkan logam Zn, Fe, dan Cu ke dalam 3 tabung reaksi berbeda kemudian dimasukkan 2 mL larutan H2SO4 encer ke masing-masing tabung reaksi.
Tabung reaksi dengan logam Zn dan H2SO4 encer menghasilkan gelembung gas yang berasal dari logam Zn tersebut.
Reaksi :
Zn(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2(g)
Tabung reaksi dengan logam Fe dan H2SO4 encer menghasilkan endapan, adanya gelembung gas, dan logam Fe tidak larut.
Reaksi :
Fe(s) + H2SO4(aq) FeSO4(aq) + H2(g)
Tabung reaksi yang berisi logam Cu dan H2SO4 encer tidak bereaksi dan tidak menghasilan gelembung (tidak terjadi perubahan).
Reaksi : Cu(s) + H2SO4(aq) tidak ada hasil reaksi
Percobaan selanjutnya adalah mereaksikan logam Zn, Fe, dan Cu dengan menggunakan oksidator asam sulfat pekat 1 mL pada masing-masing tabung reaksi dengan cara dipanaskan.
Tabung yang berisi logam Zn dan asam sulfat pekat menimbulkan banyak gelembung gas dan Zn bereaksi.
Reaksi : Zn(s) + 2H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + 2H2O(l) + SO2(g)
Tabung yang berisi logam Fe dan asam sulfat pekat menimbulkan busa berwarna putih, terdapat gelembug gas, terdapat endapan, dan larutan berwarna abu-abu kehitaman.
Reaksi : Fe(s) + 2H2SO4(aq) FeSO4(aq) + 2H2O(l) + SO2(g)
Tabung yang berisi logam Cu dan asam sulfat pekat menimbulkan adanya gelembung gas namun Cu belum bereaksi semua.
Reaksi : Cu(s) + 2H2SO4(aq) CuSO4(aq) + 2H2O(l) + SO2(g)
Dari beberapa percobaan yang telah dilakukan, dapat dibuktikan bahwa asam sulfat pekat bertindak sebagai dehidrator yang berarti menarik air dari senyawa lainnya. Asam sulfat pekat juga berperan sebagai oksidator pada logam-logam sehingga dapat terjadinya reaksi kimia.
Kesimpulan
Adapun beberapa kesimpulan yang dapat kita ambil dari percobaan antara lain :
Asam sulfat yang diencerkan dengan air akan menimbulkan reaksi eksoterm (peningkatan suhu larutan)
Asam sulfat pekat yang direaksikan dengan CuSO4.5H2O akan menghasilkan endapan kristal CuSO4.
Asam sulfat pekat direaksikan dengan gula akan mengakibatkan gula berwarna hitam dan larutan menjadi coklat pekat.
Asam sulfat pekat direaksikan dengan kayu akan mengakibatkan kayu berwarna hitam.
Endapan kristal CuSO4 ditambahkan kedalam air akan larut dan berwarna biru bening disebabkan CuSO4 dapat mengikat senyawa air kembali.
Kayu yang telah bereaksi dengan asam sulfat jika ditambahkan kedalam air akan tetap (tidak ada perubahan). Hal tersebut bisa disebabkan karena kurangnya waktu untuk kayu mengikat air lagi.
Asam sulfat encer yang direaksikan dengan logam Zn dan Fe membentuk gelembung gas. Sedangkan saat direaksikan dengan logam Cu tidak timbul gelembung gas.
Asam sulfat pekat yang direaksikan dengan logam Zn, Fe, dan Cu membentuk gelembung gas.
Asam sulfat pekat merupakan dehidrator karena dapat menarik air dari senyawa lain.
Asam sulfat merupakan oksidator pada logam Zn, Fe, dan Cu sehingga terbentuk reaksi berupa timbulnya gelembung gas.
DAFTAR PUSTAKA
Tim Kimia Dasar. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Dasar II. Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
id.m.wikipedia.org/wiki/asam_sulfat (diakses pada tanggal 10 Maret 2015)
yumehikari-yeppeo.blogspot.com (diakses pada tanggal 10 Maret 2015)
http://katrinwalensky.wordpress.com (diakses pada tanggal 10 Maret 2015)
bisakimia.com/2014/03/21/reaksi-asam-sulfat-dengan-gula (diakses pada tanggal 10 Maret 2015)
