Laporan Kimia Anorganik KI-3131
REAKSI-REAKSI LOGAM TRANSISI DAN SENYAWANYA
Nama
: Kartika Trianita
NIM
: 10510007
Tanggal Percobaan : 18 September 2012 Tanggal Laporan
: 27 November 2012
Asisten
: Albert Hendriawan (10509082)
Laboratorium Kimia Anorganik Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung 2012
Abstrak Unsur transisi merupakan unsur yang menarik untuk dipelajari. Ciri khas pada unsur transisi transisi adalah memiliki orbital d yang terisi sebagian atau penuh sebagai orbital valensi. Adanya orbital yang kosong pada orbital d ini memungkinkan terjadinya transisi elektron yang menyebabkan senyawa-senyawa transisi dapat berwarna-warni. Reaksi yang terjadi antara senyawa logam transisi dengan senyawa lain dapat menghasilkan warna-warna yang menarik. Hal ini dapat digunakan sebagai uji kualitatif. Pada percobaan ini, dilakukan reaksi logam transisi dengan asam, reaksi pembentukan endapan hidroksida, reaksi pengendapan senyawa perak(I), reaksi redoks, kesetimbangan ion kromat dan dikromat, dan reaksi pembentukan senyawa kompleks kobalt(III). Hasil percobaan menunjukkan bahwa logam Cr dan Fe tidak larut dalam asam nitrat dan aqua regia, logam Cu tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat, sedangkan logam Zn larut dalam semua asam. CrCl3 0,3, MnCl2 0,25 M, FeCl3 0,5 M, CoCl2 0,5 M, NiCl2 0,5 M, dan CuSO4 0,25 M membentuk endapan hidroksida dengan NaOH 0,1M, sedangkan ZnSO4 0,25 M tidak. Namun, CrCl3 0,3 M, MnCl2 0,25 M, FeCl3 0,5 M, dan CoCl2 0,5 M membentuk endapan hidroksida dengan NH3 5%, sedangkan NiCl2 0,5 M, CuSO4 0,25 M, dan ZnSO4 0,25 M tidak. Perak(I) membentuk endapan dengan larutan NaCl dan KBr dan membentuk kompleks dengan larutan NH3 5% dan Na2S2O3 0,1M. Garam vanadat mengalami reaksi redoks dengan logam Zn. Begitupula terhadap gula dengan NaOH dan KMnO4, CrCl3 dengan H2O2 dalam NaOH, serta CuSO4 dengan KI dan Na2S2O3. Ion kromat stabil dalam suasana basa, sedangkan ion dikromat stabil dalam suasana asam. Co(II) membentuk senyawa kompleks kobalt(III), yaitu [Co(gly)3] yang berwarna merah muda. Selain itu, Co(II) juga membentuk ion kompleks kobalt(III) dengan oksalat, yaitu [Co(ox)3]3- berwarna biru kehijauan, dengan karbonat membentuk [Co(ox)3]3- berwarna hijau, dengan air membentuk [Co(H2O)6]3+ yang tidak berwarna. Kata kunci: Unsur transisi, orbital d, senyawa kompleks
1. PENDAHULUAN Unsur logam transisi merupakan unsur yang menarik untuk dipelajari. Unsur-unsur golongan transisi merupakan unsur logam yang memiliki orbital elektron d atau f yang tidak penuh dalam keadaan netral atau kation. Unsur golongan transisi mempunyai 53 unsur dan terbagi atas 3 deret, yaitu deret pertama (transisi ringan, unsur pada periode 4), deret kedua (transisi berat, unsur pada periode 5), dan deret ketiga (golongan lantanida). Unsur logam transisi memiliki ciri-ciri yang khas, yaitu mempunyai biloks lebih dari satu, orbital d terisi sebagian atau penuh sebagai orbital valensi, ionnya berwarna-warni, dapat membentuk senyawa kompleks dan organologam, banyak digunakan sebagai katalis.. Unsur-unsur ini disebut sebagai unsur transisi dikarenakan letaknya berada diantara unsur-unsur logam (golongan 1 dan 2) dan unsur-unsur non logam (golongan 13-18). Kondigurasi elektron unsur transisi penting diketahui karena tingkat oksidasi, sifat magnetik, ikatan kimia, dan kereaktifan zat didasarkan pada konfigurasi elektronnya.
Gaambar 1. Klasifikasi unsur dalam tabel periodik
Secara umum, penyerapan energi cahaya oleh senyawa logam transisi akan menyebabkan elektron tereksitasi dari tingkat energi dasar (ground state) ke tingkat energi yang lebih tinggi (excitation state). Eksitasi elektron yang terjadi pada senyawa logam transisi melibatkan perubahan tingkat energi yang setara dengan energi cahaya tampak. Menurut Teori Medan Kristal, perubahan tingkat energi yang setara dengan energi cahaya tampak dimungkinkan oleh adanya pemisahan tingkatan energi orbital-orbital d. Pada senyawa logam utama, penyerapan energi cahaya melibatkan eksitasi elektron dari subkulit s ke p. Perbedaan tingkat energi yang terjadi antara subkulit s dan p lebih besar dari energi cahaya tampak atau setara dengan energi sinar UV. Hal ini yang menyebabkan logam utama umumnya tidak berwarna. Sifat logam transisi d pada deret pertama (3d) sangat berbeda dengan logam pada deret kedua (4d), namun perbedaan deret kedua dengan deret ketiga (5d) tidak terlalu besar. Misalnya, jari-jari logam skandium sampai tembaga memiliki ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan jari-jari logam yttrium sampai perak. Namun, jari-jari logam yttrium sampai perak tidak berbeda jauh dengan jari-jari logam pada deret kelima, yang mengandung unsurunsur golongan lantanida. Hal ini bisa terjadi disebabkan efek kontraksi lantanoid. Senyawa logam transisi deret pertama jarang yang berkoordinasi 7, sedangkan senyawa logam transisi deret kedua dan ketiga dapat berkoordinasi 7-9. Banyak aplikasi dari unsur –unsur transisi. Misalnya logam transisi digunakan sebagai reduktor. Selain itu, dapat pula digunakan sebagai bahan bangunan, contohnya alumunium. Logam Cu dan Hg bernilai mata uang. Emas atau aurum banyak digunakan sebagai perhiasan.
2. PERCOBAAN Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut. Tabung reaksi mikro Pipet tetes Bunsen Kertas mika Kertas karton putih Batang pengaduk plastik mika Gelas kimia Bahan-bahan yang digunakan adalah sebagai berikut. Logam: Cr, Fe. Cu. Zn Larutan garam logam transisi: CrCl3 0,3 M, MnCl2 0,25 M, FeCl3 0,5 M, CoCl2 0,5 M, NiCl2 0,5 M, CuSO4 0,25 M, ZnSO4 0,25 M, dan AgCl 0,1M Larutan asam: HCl (3 M, 6 M), HNO3 (3 M, 6M), H2SO4 (1 M, 3 M, 6 M), dan aqua regia Larutan basa: NH3 pekat, NaOH 0,1 M Larutan: KBr 0,1 M, Na2S2O3 0,1 M, H2O2 30% Padatan NaOH Gula KMnO4 K2C2O4.H2O NaHCO3 Glisin (natrium glisinat) Co(NO3)2.6H2O Aqua dm Cara kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut. Bagian 1. Reaksi logam transisi dengan asam Ke dalam 7 buah tabung mikro, masing-masing dimasukkan sedikit serbuk atau lempengan logam Cr. Pada tabung 1 hingga 7, masing-masing ditambahkan larutan secara berturut-turut HCl 3M, HCl 6M, HNO3 3M, HNO3 6M, H2SO4 3M, H2SO4 6M, dan aqua regia. Perubahan yang terjadi diamati. Jika tidak teramati adanya perubahan, campuran dipanaskan di atas pemanas listrik dengan penangas air. Tahap-tahap di atas diulangi untuk logam Fe, Cu, dan Zn. Bagian 2. Reaksi pembentukan endapan hidroksida. Pada plastik mika transparan yang dialasi dengan karton putih, diteteskan 1-2 tetes larutan garam logam transisi berturut-turut CrCl3 0,3 M, MnCl2 0,25 M, FeCl3 0,5 M, CoCl2 0,5 M, NiCl2 0,5 M, CuSO4 0,25 M, ZnSO4 0,25 M. Pada pengamatan pertama, kepada 7 larutan garam logam transisi tersebut diteteskan larutan NaOH 0,1 M hingga diamati terbentuknya endapan, lalu diaduk. Kemudian, diteteskan lagi larutan NaOH berlebih sampai endapan larut kembali atau bertambah banyak. Pada pengamatan kedua, tahap-tahap di atas diulangi, larutan NaOH diganti dengan larutan NH3 5%. Bagian 3. Reaksi pengendapan senyawa perak(I)
Ke dalam sebuah tabung reaksi dimasukkan 5 ml aqua dm. Kemudian, ditambahkan 0,2 ml larutan AgNO3 0,1M dan 0,8 ml larutan NaCl 1M, lalu diamati perubahan yang terjadi. Kemudian ditambahkan 1 ml larutan NH3 5% sampai endapan larut kembali. Kemudian ditambahkan 0,2 ml larutan KBr 0,1M sampai diamati adanya endapan. Kemudian ditambahkan 1,5 ml larutan Na2S2O3 0,1 M sampai endapan larut kembali. Bagian 4. Reaksi oksidasi dan reduksi Ke dalam botol vial, sebanyak 0,01 g garam vanadium(V), ammonium vanadat dilarutkan dengan 20 tetes H2SO4 3M dan diencerkan dengan 2 ml air. Kemudian, ditambahkan sedikit lempengan Zn dan botol ditutup dengan prop karet. Larutan dikocok perlahan. Perubahan yang terjadi diamati dan dicatat waktunya. Ke dalam gelas erlenmeyer 250 ml, sebanyak 0,5 g NaOH dan 1 g gula dilarutkan dengan 75 ml air. Kemudian, ditambahkan dengan larutan KMnO4 (1 mg/50 ml air) dan diaduk. Perubahan yang terjadi diamati dan dicatat waktunya. Ke dalam tabung reaksi, 1 ml larutan CrCl 3 0,3M dicampur dengan larutan NaOH 0,1M berlebih sampai endapan yang terbentuk larut kembali. Kemudian, ditambahkan H2O2 10% berlebih dan diaduk. Larutan dipanaskan sampai mendidih. Ke dalam tabung reaksi, 1 ml larutan CuSO4 0,25M direaksikan dengan 15 tetes larutan KI 0,1M sampai diamatin adanya endapan putih dan warna larutan menjadi coklat. Kemudian, ditambahkan 15 tetes larutan Na2S2O3 0,1M sampai warna larutan menjadi bening. Bagian 5. Kesetimbangan ion kromat dan dikromat Ke dalam tabung reaksi, sedikit garam kromat (natrium kromat atau kalium kromat) dilarutkan dengan 15 tetes air, kemudian ditambahkan 15 tetes asam sulfat encer 1M. Kemudian, ditambahkan 15 tetes NaOH encer 1M. Ke dalam tabung reaksi, sedikit garam dikromat (natrium dikromat atau kalium dikromat) dilarutkan dengan 15 tetes air, kemudian ditambahkan 15 tetes NaOH encer 1M. Kemudian, ditambahkan 15 tetes asam sulfat encer 1M. Bagian 6. Reaksi pembentukan senyawa kompleks kobalt(III) Sebanyak 0,123 g garam Co(NO3)2.6H2O dilarutkan dalam 100 ml aqua dm sebagai larutan stok Co(II). Ke dalam tabung reaksi, 5 ml larutan Co(II) direaksikan dengan 0,38 g garam glisin dan diaduk. Kemudian, ditambahkan 2,5 ml H2O2 30% dan dibiarkan beberapa saat hingga warna larutan menjadi ungu. Ke dalam tabung reaksi, 5 ml larutan Co(II) direaksikan dengan 0,78 g K2C2O4.H2O dan diaduk. Kemudian, ditambahkan 5 ml larutan H2O2 30%. Larutan diaduk dan dipanaskan pada suhu 30 oC-40oC selama 15 menit hingga larutan menjadi biru kehijauan.
Ke dalam tabung reaksi 1, 0,3 g Co(NO3)2.6H2O dilarutkan dalam 5 ml aqua dm lalu ditambahkan 4 tetes H2O2 30%. Ke dalam tabung reaksi 2, 1,7 g NaHCO3 dilarutkan dalam 5 ml aqua dm lalu ditambahkan 4 tetes H2O2 30%. Larutan pada tabung reaksi 1 dan 2 dicampurkan pada gelas kimia kemudian didihkan dan warna larutan menjadi hijau. Ke dalam tabung reaksi, 2 ml larutan [Co(CO3)3]3- dicampurkan sedikit demi sedikit dengan 8 ml larutan HNO3 hingga warna larutan menjadi biru. Data-data yang diperoleh pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
Tabel 4. Data pengamatan pada logam Zn Zn dipanaskan pengamatan +HCl 3M
x
+HCl 6M
x
+HNO3 3M +HNO3 6M
x x
+H2SO4 3M
x
+H2SO4 6M +aqua regia
x x
larut tidak berwarna, menjadi kekuningan, larut larut larut putih keruh, menjadi tidak berwarna larut tidak berwarna, larut berasap, larut
Bagian 1 Bagian 2 Tabel 1. Data pengamatan pada logam Cr Cr
dipanaskan
pengamatan
+HCl 3M +HCl 6M +HNO3 3M +HNO3 6M +H2SO4 3M +H2SO4 6M
x x v v v x
+aqua regia
v
hijau muda hijau muda tidak larut tidak larut tidak larut biru tua oranye lalu menjadi kuning, tidak larut
Tabel 2. Data pengamatan pada logam Fe Fe
dipanaskan
pengamatan
+HCl 3M +HCl 6M +HNO3 3M +HNO3 6M +H2SO4 3M +H2SO4 6M +aqua regia
x x v v x x v
putih keruh putih keruh tidak larut tidak larut putih keruh putih keruh sedikit larut
Tabel 3. Data pengamatan pada logam Cu dipanaskan pengamatan HCl 3M +HCl 3M +HCl 6M +HNO3 3M
v v v
+HNO3 6M
x
+H2SO4 3M +H2SO4 6M
v v
+aqua regia
x
tidak larut kuning kebiruan, larut tidak berwarna, menjadi kebiruan, larut sedikit larut tidak larut oranye, menjadi hijau, larut
Gambar 2. Warna awal garam logam transisi Tabel 5. Pengamatan garam logam transisi dengan larutan NaOH 0,1M +NaOH +NaOH Larutan awal 0,1M berlebih CrCl3 endapan hijau agak tua, biru tua 0,3 M hijau larut endapan MnCl2 tidak endapan bertambah, 0,25 M berwarma krem kecoklatan endapan FeCl3 endapan kuning bertambah, 0,5 M oranye coklat CoCl2 endapan pink endapan tetap 0,5 M biru NiCl2 endapan endapan hijau muda 0,5 M putih bertambah CuSO4 endapan endapan biru muda 0,25 M biru bertambah ZnSO4 tidak tetap tetap 0,25 M berwarna
+NH3 5%
tidak berwarna
KBr 0,1M
endapan putih, larutan tidak berwarna
+ Na2S2O3 0,1 M
larut, tidak berwarna
Bagian 4 Gambar 3. Warna garam logam transisi setelah ditambahkan NaOH 0,1M Tabel 6. Pengamatan garam logam transisi dengan larutan NH3 5% Larutan
awal
+NH3 5%
+NH3 berlebih
CrCl3 0,3 M
biru tua
hijau keruh
tetap
MnCl2 0,25 M
tidak berwarna
endapan kecoklatan
tetap
FeCl3 0,5 M
kuning
endapan coklat tua
tetap
CoCl2 0,5 M
pink
endapan biru tua
endapan tetap biru tua, larutan kecoklatan
NiCl2 0,5 M
hijau muda
CuSO4 0,25 M
biru muda
ZnSO4 0,25 M
tidak berwarna
keunguan, tidak ada endapan biru tua, tidak ada endapan tetap
Tabel 8. Pengamatan pada garam vanadium(V) Larutan Pengamatan ammonium vanadat + oranye H2SO4 + air oranye lebih muda + logam Zn dikocok
hijau hijau toska, menjadi biru 1 menit
waktu
tetap warna menjadi biru lebih muda Gambar 5. Reaksi redoks ammonium vanadat tetap Tabel 9. Pengamatan pada gula Larutan Pengamatan NaOH + gula + air + KMnO4
ungu
diaduk
hijau tua kehitaman, menjadi coklat kehitaman, menjadi oranye, menjadi coklat gelap
Tabel 10. Pengamatan pada larutan CrCl3 Larutan Pengamatan
Gambar 4. Warna garam logam transisi setelah ditambahkan NH3 5% Bagian 3 Tabel 7. Pengamatan pengendapan senyawa perak(I) Larutan Pengamatan Aqua dm + AgNO3 + putih keruh NaCl
CrCl3
Hijau tua
+ NaOH 0,1M berlebih + H2O2 10% berlebih
Hijau keputihan
dipanaskan
Oranye
Gambar 8. ki-ka: kromat dan dikromat di akhir reaksi Gambar 6. Reaksi redoks CrCl3 Tabel 11. Pengamatan pada larutan CuSO4 0,25M Larutan Pengamatan
Bagian 6 Tabel 14. Pengamatan reaksi pembentukan senyawa kompleks Co(III) Larutan
Pengamatan
CuSO4 0,25M + KI 0,1M
Coklat
Co(NO3)2.6H2O + aqua dm
Pink muda
+ Na2S2O3 0,1 M
Putih susu
Co(II) + garam glisin + H2O2 30%
Pink
Co(II) + K2C2O4.H2O + H2O2 30%
Biru kehjauan
Tabung 1 (Co(NO3)2.6H2O + aqua dm + H2O2 30%)
Tidak berwarna
Tabung 2 (NaHCO3 + aqua dm + H2O2 30%)
Tidak berwarna
Tabung 1 + tabung 2 Gambar 7. Reaksi redoks CuSO4
[Co(CO3)3]3- + HNO3
hijau Tidak berwarna
Bagian 5 Tabel 12. Pengamatan pada ion kromat Larutan
Pengamatan
Garam kromat (kuning)+ air + H2SO4 encer (1M)
oranye
+ NaOH
kuning
Tabel 13. Pengamatan pada ion dikromat Larutan
Pengamatan
Garam dikromat (oranye) + air + NaOH
Kuning
+ H2SO4 encer (1M)
Oranye
Gambar 9. pembentukan senyawa kompleks [Co(gly)3]
Logam Cr tidak larut dalam aqua regia. Hal ini dikarenakan logam Cr tidak mengalamsi pelarutan ketika direaksikan dengan aqua regia.
Gambar 10. Pembentukan senyawa kompleks [Co(ox)3]3-.
Gambar 11. Pembentukan senyawa kompleks [Co(CO)3]3-.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Secara umum, suatu logam yang bereaksi dengan asam akan menghasilkan ion logam dan gas H2 seperti ditunjukkan berikut. M(s) + nH+(aq) → Mn+ + H2(g) Hal ini bisa terjadi jika potensial reduksi standar logam lebih kecil dari potensial reduksi ion H+, yaitu kurang dari nol volt. Hasil percobaan menunjukkan bahwa logam krom menghasilkan warna hijau muda ketika ditambahkan asam klorida. Ini menunjukkan bahwa krom larut dalam HCl. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. 2Cr(s) + 6HCl(aq) → CrCl3(aq)+ 3H2(g) Warna hijau muda menunjukkan terbentuknya senyawa Cr3+. Gelembung yang dihasilkan merupakan gas H2 yang tebentuk. Krom tidak larut dalam asam nitrat sehingga tidak terjadi reaksi apa-apa ketika Cr dicampur dengan asam nitrat. Cr(s) + HNO3(aq) → Krom tidak larut dalam H2SO4 3M namun larut dalam H2SO4 6M. Hal ini dikarenakan H2SO4 6M merupakan oksidator yang kuat dibandingkan H2SO4 3M sehingga dapat mengoksidasi Cr menjadi Cr2+. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. 2Cr(s) + 3H2SO4(aq) → CrSO4(aq)+ 3H2(g)
Hasil reaksi menunjukkan bahwa Fe dalam asam klorida menghasilkan putih keruh. Hal ini terjadi dikarenakan Fe terokdidasi menjadi Fe2+. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Fe(s) + 2H+(aq) → Fe2+ + H2(g) Nilai potensial reduksi Fe2+|Fe (-0,44) lebih kecil dibandingkan dengan Fe3+|Fe (-0,04) sehingga reaksi akan lebih spontan menjadi Fe2+ karena akan menghasilkan potensial sel yang lebih positif. Namun, Fe2+ dapat beraksi dengan oksigen menghasilkan Fe2O3. Oleh karenanya diperoleh larutan putih keruh yang menunjukkan terbentuknya endapan Fe2O3. Fe tidak larut dalam asam nitrat. Fe(s) + HNO3(aq) → Fe bereaksi dengan larutan H2SO4 menurut reaksi berikut. Fe(s) + H2SO4(aq) → Fe2(SO4)3(s) + H2(g) Dihasilkan warna putih keruh yang menunjukkan terbentuknya endapan besi(III)sulfat. Fe sukar larut dalam aqua regia sehingga hanya sedikit Fe yang dapat larut. Cu tidak bereaksi dengan HCl sehingga dihasilkan larutan tidak berwarna, yaitu HCl dan Cu yang tetap berbentuk padatan. Hal ini dikarenakan Cu memiliki potensial reduksi yang lebih besar (+0,15 V) dibandingkan dengan potensial reduksi H +|H2 (0,00 V). Cu tidak larut dalam H2SO4 dikarenakan hal yang sama. Cu(s) + HCl(aq) → Cu(s) + H2SO4(aq) → Namun, Cu mengalami oksidasi menjadi Cu2+ yang berwarna hijau dalam asam nitrat dikarenakan E0Cu2+|Cu lebih kecil dari E0NO3-|NO. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. 3Cu(s) + 2NO3-(aq) + 8H+(aq)→ 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) Gas NO yang dihasilkan dapat bereaksi lagi dengan O2 menghasilkan NO2(g) menurut reaksi berikut. NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) Oleh karenanya diperoleh larutan berwarna kebiruan yang merupakan campuran warna dari Cu2+ yang berwarna hijau dengan gas NO2 yang berwarna coklat. Hasil percobaan menunjukkan bahwa logam Zn larut dalam semua asam. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq)+ H2(g) 3Zn(s) + 2NO3-(aq) + 8H+(aq)→ 3Zn2+(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(s) + H2(g) Salah satu bukti terjadinya reaksi adalah dengan perubahan warna. Hasil percobaan 2 menunjukkan CrCl3 berubah warna dari biru tua menjadi hijau tua
ketika ditambahkan NaOH 0,1M. Hal ini menunjukkan bahwa CrCl3 bereaksi dengan NaOH. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. CrCl3(aq) + 3NaOH(aq) → 3NaCl(aq) + Cr(OH)3(s) Endapan yang terbentuk merupakan endapan hidroksida Cr(OH)3. MnCl2 juga membentuk endapan hidroksida dengan NaOH menurut reaksi berikut. MnCl2(aq) + 2NaOH(aq) → 2NaCl(aq) + Mn(OH)2(s) Endapan hidroksida juga terbentuk dari reaksi NaOH dengan FeCl3, CoCl2, NiCl2, dan CuSO4. Reaksi pengendapan yang terjadi adalah sebagai berikut. FeCl3(aq) + 3NaOH(aq) → 3NaCl(aq) + Fe(OH)3(s) CoCl2(aq) + 2NaOH(aq) → 2NaCl(aq) + Co(OH)2(s) NiCl2(aq) + 2NaOH(aq) → 2NaCl(aq) + Ni(OH)2(s) CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) → 2Na2SO4(aq) + Cu(OH)2(s) Sedangkan, endapan hidroksida tidak terbentuk antara ZnSO4 dengan NaOH. Hal ini ditunjukkan dengan tidak adanya perubahan ketika ZnSO4 ditambahkan dengan NaOH. ZnSO4(aq) + NaOH(aq) → Hasil percobaan menunjukkan bahwa CrCl3 ditambah NH3 5% menghasilkan endapan. Endapan ini merupakan endapan hidroksida. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. CrCl3(aq) + 3NH3|H2O(aq) → 3NH4Cl(aq) + Cr(OH)3(s) Endapan hidroksida juga terbentuk dari reaksi NH3 dengan MnCl2, FeCl3, dan CoCl2. MnCl2(aq) + 2NH3|H2O(aq) → 2NH4Cl(aq) + Mn(OH)2(s) FeCl3(aq) + 3NH3|H2O(aq) → 3NH4Cl(aq) + Fe(OH)3(s) CoCl2(aq) + 2NH3|H2O(aq) → 2NH4Cl(aq) + Co(OH)2(s) Sedangkan pada NiCl2 dan CuSO4 tidak terbentuk endapan namun terjadi perubahan warna. Hal ini menunjukkan bahwa terbentuk senyawa kompleks yang larut. NiCl2(aq) + 6NH3|H2O(aq) → [NI(NH3)6]Cl2(aq) + 6H2O(l) CuSO4(aq) + 6NH3|H2O(aq) → (NH4)2SO4(aq) + Cu(NH3)4(OH)2(aq) Sedangkan pada ZnSO4 tidak memberikan perubahan seperti halnya ketika ditambahkan dengan NaOH. Hal ini menunjukkan bahwa ZnSO4 tidak bereaksi dengan NH3. ZnSO4(aq) + NH3|H2O(aq)) → Pada percobaan bagian 3, ketika AgNO3 dicampurkan dengan aqua dm dan NaCl diperoleh larutan putih keruh yang menunjukkan terbentuknya endapan AgCl menurut reaksi berikut. AgNO3(aq) + AgCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) Kemudian, ketika ditambahkan larutan NH3 5%, diperoleh larutan tidak berwarna. Hal ini menunjukkan terjadinya reaksi pengompleksan. AgCl(aq) + 2NH3|H2O(aq) → [Ag(NH3)2]Cl(aq) + 2H2O(l) Ketika ditambahkan KBr, diperoleh larutan tidak berwarna yang terdapat endapan putih. Hal ini menunjukkan terbentuknya endapan AgBr. [Ag(NH3)2]Cl(aq) + KBr(aq) → KCl(aq) + AgBr(s) + 2NH3(aq)
Ketika ditambahkan larutan Na2S2O3 0,1 M, diperoleh kembali larutan tidak berwarna tanpa endapan. Pada proses ini terjadi reaksi ionik, penggantian ganda. KBr(aq) + Na2S2O3(aq) → K2S2O3(aq) + NaBr(aq) Pada percobaan bagian 4, diperoleh larutan yang berubah warna dari oranye, menjadi hijau, lalu menjadi biru. Pada proses ini terjadi reaksi redoks. 2NH3VO3(aq) + 6H2SO4(aq) + 3Zn(s) → 2VSO4(aq) + 3ZnSO4(aq) + 6H2O(l) + Na2SO4(aq) Reaksi berlangsung cukup cepat, sekitar 1 menit. Pada reaksi yang terjadi, vanadium mengalami reduksi dari +5 menjadi +2. Sedangkan senyawa yang mengalami oksidasi adalah Zn, dari 0 menjadi +2. Ketika gula dicampurkan dengan NaOH, air, dan KMnO4 terjadi perubahan warna dari ungu menjadi hijau, lalu menjadi coklat, menjadi oranye, dan akhirnya menjadi coklat gelap. Pada percobaan ini juga terjadi reaksi redoks dimana KMnO4 berperan sebagai oksidator yang akan mengoksidasi gula. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. NaOH(aq) + KMnO4(aq) +C6H12O6(aq) → C6H11O7Na(aq) + K2MnO4(aq)+MnO2(aq)+H2O(aq) Pada reaksi ini terjadi perubahan biloks dari MnO4(ungu) menjadi MnO43- (biru), lalu menjadi MnO42(hijau), dan berakhir pada Mn3+ (oranye kecoklatan). Pada CrCl3 yang ditambahkan larutan NaOH dan larutan H2O2, terjadi perubahan bilangan oksidasi Cr dari +3 (hijau) menjadi +6 (oranye). 2CrCl3(aq) + 10NaOH(aq) + 9H2O2(aq) → 2Na2CrO7(aq) + 14H2O(l) + 6NaCl(aq) Ketika larutan CuSO4 dicampurkan dengan larutan KI, diperoleh larutan coklat yang menunjukkan terbentuknya I2. Kemudian, ketika ditambahkan Na2S2O3 larutan menjadi putih susu. Hal ini menunjukkan terbentuknya endapan CuI menurut reaksi berikut. 2CuSO4(aq) + 2Na2S2O3(aq) + 4KI(aq) → 2CuI(s) + 2K2SO4(aq) + Na2S4O6(aq) + 2NaI(aq) Pada percobaan ini terjadi reaksi redoks, dengan Cu mereduksi dari +2 menjadi +1 dan S mengalami oksidasi dari +2 menjadi +6. Hasil percobaan 5 menunjukkan bahwa ion kromat yang berwarna kuning berubah menjadi oranye ketika ditambahkan larutan asam dan berubah menjadi kuning lagi ketika ditambahkan basa. Hal ini menunjukkan bahwa ion kromat stabil dalam suasana basa. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Dalam asam: 22CrO42-(aq) + H+(aq) C2O7 (aq) + H2O(l) Dalam basa: 2CrO42-(aq) + OH-(aq) Sedangkan pada ion dikromat terjadi sebaliknya, yaitu larutan dikromat yang berwarna oranye berubah menjadi kuning ketika ditambahkan basa dan menjadi
oranye kembali ketika ditambahkan asam. Hal ini menunjukkan bahwa ion dikromat stabil dalam keadaan asam karena pada keadaan asam tidak terjadi perubahan warna. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Dalam basa: Cr2O72-(aq) + 2OH-(aq) → 2CrO42-(aq) + H2O(l) Dalam asam: Cr2O72-(aq) + H+(aq) → Reaksi ion kromat dalam asam dan ion dikromat dalam basa bukan merupakan reaksi redoks dikarenakan tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi. Percobaan bagian 6 menunjukkan reaksi pembentukan senyawa kompleks kobalt(III). Pelarutan padatan Co(NO3)2.6H2O dalam aqua dm menghasilkan larutan berwarna pink muda yang menunjukkan terbentuknya senyawa Co(II). Campuran larutan Co(II) dengan garam glisin dan larutan H2O2 30% menghasilkan larutan berwarna pink yang menunjukkan terbentuknya senyawa kompeks [Co(gly)3]. Pada reaksi ini terjadi perubahan biloks Co dari +2 menjadi +3. Senyawa H2O2 berfungsi sebagai oksidator. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Co(II)(aq) + 3gly(aq) + H2O2(aq)→ [Co(gly)3](aq) + 2H2O Campuran larutan Co(II) dengan padatan K2C2O4.H2O dan larutan H2O2 30% menghasilkan larutan berwarna biru kehijauan yang menunjukkan terbentuknya ion kompleks [Co(ox)3]3- menurut reaksi berikut. Co(NO3)2(aq) + 3K2C2O4(aq) + H2O2(aq) → K3[Co(ox)3](aq) + 2KNO3(aq) + KOH(aq) Campuran larutan Co(NO3)2 dengan larutan NaHCO3 yang keduanya tidak berwarna ditambahkan larutan H2O2 30% menghasilkan larutan hijau yang menunjukkan terbentuknya ion kompleks [Co(CO3)3]3-. Reaksinya adalah sebagai berikut. Co(NO3)2 + 3NaHCO3 + H2O2(aq) → Na3[Co(CO3)3](aq) + 2HNO3(aq) + H2O(l) Campuran larutan [Co(CO3)3]3- dengan asam nitrat menghasilkan larutan tidak berwarna yang menunjukkan terbentuknya ion kompleks [Co(H2O)6]3+. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. [Co(CO3)3]3-(aq) + 6HNO3(aq) + 6H2O(l)→ [Co(H2O)6](NO3)3(aq) + 3CO2(g) + 3NO3-(aq) + 3H2O(l)
4. KESIMPULAN Logam Cr dan logam Fe tidak larut dalam asam nitrat dan aqua regia, logam Cu tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat, sedangkan logam Zn larut dalam semua asam. CrCl3 0,3, MnCl2 0,25 M, FeCl3 0,5 M, CoCl2 0,5 M, NiCl2 0,5 M, dan CuSO4 0,25 M membentuk endapan hidroksida dengan NaOH 0,1M, sedangkan ZnSO4 0,25 M tidak. Namun, CrCl3 0,3 M, MnCl2 0,25 M, FeCl3 0,5 M, dan CoCl2 0,5 M membentuk endapan hidroksida dengan
NH3 5%, sedangkan NiCl2 0,5 M, CuSO4 0,25 M, dan ZnSO4 0,25 M tidak. Perak(I) membentuk endapan AgCl dengan larutan NaCl dan endapan AgBr dengan larutan KBr. Perak(I) membentuk senyawa kompleks dengan larutan NH3 5% dan Na2S2O3 0,1M. Garam vanadat mengalami reaksi redoks dengan logam Zn. Begitupula terhadap gula dengan NaOH dan KMnO4, CrCl3 dengan H2O2 dalam NaOH, serta CuSO4 dengan KI dan Na2S2O3. Ion kromat stabil dalam suasana basa, sedangkan ion dikromat stabil dalam suasana asam. Co(II) membentuk senyawa kompleks kobalt(III), yaitu [Co(gly)3] yang berwarna merah muda. Selain itu, Co(II) juga membentuk ion kompleks kobalt(III) dengan oksalat, yaitu [Co(ox)3]3- berwarna biru kehijauan, dengan karbonat membentuk [Co(ox)3]3- berwarna hijau, dengan air membentuk [Co(H2O)6]3+ yang tidak berwarna.
UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur saya panjatkan kepada ALLAH Subhanahu wata’ala karena atas karunia dan kuasaNya sehingga tugas ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan terima kasih juga saya berikan kepada orang tua saya yang telah membantu dengan do’a dan pemberian fasilitas sehingga penyelesaian tugas ini bisa lebih mudah. Saya ucapkan terima kasih pula kepada Irma Mulyani, Ph.D sebagai pimpinan praktikum Kimia Anorganik serta kakak-kakak asisten praktikum yang telah membimbing kami selama melakukan percobaan. Tak lupa ucapan terima kasih juga kepada bapak dan ibu laboran atas bantuan selama keberjalanan praktikum dan kesabaran beliau, serta kepada bapak ibu analis yang telah menyediakan zat-zat kimia yang kami butuhkan dalam melakukan percobaan. Saya mengucapkan terima kasih kepada Kak Clara, Zyahra Islami, dan Sandra Agustin sebagai rekan sekelompok praktikum saya yang telah berperan banyak dalam pelaksanaan percobaan ini dan berdiskusi mengenai hasil percobaan yang diperoleh.
DAFTAR PUSTAKA Riordan, AR, Jansma, A, Fleischman, S, Green, DB, Mulford, DR. 2005. The Chemical Educator. 10. Hal. 115-119 Vogel’s. 1997. Qualitative Inorganic Analysis. 7th ed. Singapore: Longman Publisher. Hal. 234 Housecroft, CE and Sharpe AG. 2008. Inorganic Chemistry. 3rd ed. Pearson Prentice Hall. Hal. 1060-1062
