Laporan Praktikum Kimia Dasar - Identifikasi Kation dan Anion PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR IDENTIFIKASI KATION DAN ANION DISUSUN OLEH : NAMA : GIBRAN SYAILLENDRA WISCNU MURTI NIM : K1A021068 ASISTEN : DIAN ROSIANI KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET DAN TEKNOLOGI LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVER...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR

IDENTIFIKASI KATION DAN ANION

DISUSUN OLEH : NAMA

: GIBRAN SYAILLENDRA WISCNU MURTI

NIM

: K1A021068

ASISTEN

: DIAN ROSIANI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET DAN TEKNOLOGI LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2021

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .....................................................................................................ii IDENTIFIKASI KATION DAN ANION ...........................................................1 I.

TUJUAN ....................................................................................................1

II. TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................................1 III. PROSEDUR PERCOBAAN .......................................................................3 3.1 Alat .......................................................................................................3 3.2 Bahan ....................................................................................................3 3.3 Skema Kerja ..........................................................................................3 IV. DATA DAN PEMBAHASAN ....................................................................8 4.1 Data Pengamatan ...................................................................................8 4.2 Pembahasan ..........................................................................................10 V. KESIMPULAN ...........................................................................................20 5.1 Kesimpulan ...........................................................................................20 5.2 Saran .....................................................................................................20 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................21

ii

IDENTIFIKASI KATION DAN ANION I.

TUJUAN 1. 2. 3.

Mengidentifikasi logam dengan reaksi nyala. Mengidentifikasi kation dengan reaksi basah. Mengidentifikasi anion dengan reaksi basah.

II. TINJAUAN PUSTAKA Kimia analisis kuantitatif dikenal suatu cara untuk menentukan ion (kation/anion) tertentu dengan menggunakan pereaksi selektif dan spesifik. Pereaksi selektif adalah pereaksi yang memberikan reaksi tertentu untuk satu jenis kation/anion tertentu. Dengan menggunakan pereaksi-pereaksi ini maka akan terlihat adanya perubahan-perubahan kimia yang terjadi, misalnya terbentuk endapan, terjadinya perubahan warna, bau dan timbulnya gas (Svehla, 1985). Reaksi identifikasi yang lebih sederhana dikenal sebagai reaksi spesifik untuk golongan tertentu. Reaksi golongan untuk anion golongan III adalah AgNO3 yang hasilnya adalah endapan coklat merah bata (Besari, Sulistyowati, & Ishak, 1982). Kation merupakan ion yang bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron. Kation dikelompokkan dalam beberapa golongan yang tujuannya untuk menganalisis kualitatif sistematik. Kation digolongkan dengan berdasarkan sifat-sifat kation terhadap beberapa reagnesia. Reagnesia golongan biasanya digunakan untuk klasifikasi kation seperti asam klorida, hidrogen sulfida, ammonium sulfide, dan ammonimum karbonat. Untuk mendeteksi anion tidak diperlukan metode sistematik seperti pada kation. Anion dapat dipisahkan dalam golongan-golongan utama, bergantung pada kelarutan garam peraknya, garam kalsium atau bariumnya dan garam zinknya. Namun, ini hanya dianggap berguna untuk memberi indikasi dari keterbatasan pada metode ini (Yusuf, 2019). Kation adalah ion-ion yang bermuatan positif untuk tujuan analisis kualitatif sistematik kation-kation diklasifikasikan dalam lima golongan berdasarkan sifat–sifatnya. reagensia golongan yang dipakai untuk klasifikasi kation yang paling umum adalah asam klorida, hidrogen sulfida, amonium sulfida, dan amonium karbonat. Klasifikasi ini didasarkan atas apakah suatu kation bereaksi dengan reagensia-reagensia dengan membentuk endapan atau tidak (Chang, 2005). Anion dalam larutan tanah lebih mudah bergerak dan tercuci oleh aliran massa air karena interaksi yang lemah dengan muatan dominan negatif pada permukaan serapan tanah. Sebagai konsekuensinya,

1

2

pergerakan kation yang terbawa oleh anion akan menjadi lebih besar (Putra dkk, 2019). Kation pada posisi A umumnya berupa unsur-unsur seperti Ca, Sr, Ba, Pb, Bi, Na atau campuran dari unsur-unsur ini, sedangkan kation pada posisi B ditempati oleh kation dengan muatan yang tinggi seperti Ti4+, Nb5+, Ta5+, W6+, dan Mo6+. Lapisan [Bi2 O2]2+ terbentuk dari anion oksigen yang membentuk jaringan bujur sangkar dengan kation Bi3+ pada bagian atas dan bawah dan dapat pula digambarkan sebagai piramida segi empat yang saling bergantian. Kation pada posisi A akan membentuk struktur perovskit yang berkoordinasi dengan 12 atom oksigen. Sedangkan kation-kation bermuatan tinggi yang terdapat pada posisi B akan berkoordinasi dengan 6 atom oksigen membentuk suatu oktahedron BO6. Keberadaan anion dapat menyebabkan interaksi dengan kation logam. Gugus hidroksi pada bidang lapis dapat berinteraksi dengan kation logam (Pujiastuti, 2008). Salah satu contoh penggunaan uji kation dan anion dalam penerapannya, yaitu pada persentase kejenuhan basa sutau tanah yang membandingkan antara jumlah miliekuivalen kation basa dengan miliekuivalen kapasitas tukar kation (KTK). Apabila suatu tanah mempunyai persentase kejenuhan basa 40, berarti 40% bagian dari seluruh kapasitas tukar kation ditempati oleh kation basa (Ca, Mg, K, Na). Kation Al3+ dan H+ merupakan kation lain yang dominan terjerat, sedangkan kation lainnya kurang berarti. Oleh karena itu tanah dengan persentase kejenuhan basa 40% berarti 60% adalah Al3+ dan H+ dengan nilai pH rendah. Sebaliknya di daerah kering, basa-basa jauh lebih banyak daripada Al3+ dan H+ dan pH nya tinggi (Ernawati, 2008).

III. PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 ALAT Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah kawat platina, pembakar bunsen, tabung reaksi, pipet tetes, gelas ukur, gelas piala, pipet volumetri, dan penangas.

3.2 BAHAN Bahan kimia yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan HCl pekat, KCl 5%, NaCl 5%, CaCl2 5%, AgNO3 1%, HCl 1%, NH4OH 1%, Pb(NO3)2 1%, KI 1%, HgCl2 1%, FeSO4 1%, NaOH 1%, BaCl2 1%, (NH4)2CO3 1%, HNO3 1%, NH4Cl 1%, kertas lakmus. KBr 1%, Na2SO4 1%, K4Fe(CN)6 1%, H2SO4 pekat, H3PO4 1%, (NH4)2MoO4 1%, Na2C2O4 1%, dan Na2S2O3 1%.

3.3 SKEMA KERJA BAHAN 3.3.1 Struktur Nyala Bunsen Nyala Bunsen  Sementara kran gas ditutup, dibuka pengatur aliran gas dengan memutar ke kiri (berlawanan arah jarum jam)  Ditutup rapat keeping udara.  Dinyalakan korek api (jangan gunakan kertas, kain atau media yang lain !)  Dibuka kran gas dan didekatkan batang api ke mulut cerobong.  Diatur keping udara sampai warna nyala tidak kuning. Amati dan gambar struktur nyala api bunsen. Hasil

3

4

3.3.2 Identifikasi Logam Alkali Dengan Reaksi Kering Kawat Platina  Dicuci kawat platina terutama bagian ujungnya dengan cara mencelupkannya ke dalam HCl pekat.  Dipanaskan ujung kawat di daerah fusi api bunsen sampai tidak menimbulkan warna apa pun.  Dicelupkan lagi ujung kawat tersebut ke dalam HCl pekat kemudian ke dalam larutan KCl 5%.  Dibakar ujung kawat pada api bunsen di daerah oksidasi dan kemudian amati dan catat warna yang ditimbulkannya.  Diulangi langkah 1 sampai 4 untuk masing-masing larutan NaCl 5% dan CaCl2 5%. Hasil

3.3.3 Identifikasi Kation Dengan Reaksi Basah 0,1 mL larutan AgNO3 1%     Hasil

Ditambah 0,1 mL larutan HCl 1% Diamati yang terjadi Kemudian ditambah larutan NH4OH berlebih. Diamati perubahan yang terjadi

5

1 mL larutan Pb(NO3)2 1%    

Ditambah 0,1 mL larutan KI 1% Diamati yang terjadi Kemudian didihkan campuran tersebut Setelah dingin, diamati perubahan yang terjadi

Hasil

1 mL larutan HgCl2 1%    

Ditambah 0,1 larutan KI 1% Diamati yang terjadi Kemudian ditambahkan larutan KI 1% berlebih Diamati perubahan yang terjadi

Hasil

1 mL larutan FeSO4 1%  Ditambah 1 mL larutan NaOH 1%  Diamati yang terjadi  Kemudian kocok, diamati perubahan yang terjadi Hasil

1 mL larutan BaCl2 1%  Ditambah 1 mL larutan (NH4)2CO3 1%  Diamati yang terjadi  Kemudian ditambahkan 1 mL larutan HNO3 1%, diamati kembali Hasil

6

1 mL larutan NaOH 1%  Ditambah 1 mL larutan NH4Cl 1%  Diamati yang terjadi jika lakmus merah basah ditempatkan pada bibir tabung  Kemudian tabung dipanaskan  Apa yang terjadi dan bagaimana baunya Hasil

3.3.4 Identikasi Anion Dengan Reaksi Basah 1 mL larutan KBr 1%  Ditambah 0,1 mL larutan AgNO3 1%  Diamati yang terjadi Hasil

1 mL larutan Na2SO4 1%  Ditambah 1 mL larutan BaCl2 1%  Diamati yang terjadi Hasil

1 mL larutan K4Fe(CN)6 1%  Ditambah 0,1 mL larutan H2SO4 pekat (dengan hatihati)  Diamati yang terjadi Hasil

7

1 mL larutan H3PO4 1%  Ditambah 1 mL larutan (NH4)2MoO4 1% dan 1 mL larutan HNO3 1%  Kemudian dipanaskan sebentar lalu didinginkan  Diamati perubahan yang terjadi Hasil

1 mL larutan Na2C2O4 1%  Ditambah 1 mL larutan H2SO4 pekat (dengan hati-hati)  Diamati yang terjadi Hasil

0,1 mL larutan Na2S2O3  Ditambah 1 mL larutan AgNO3 1%  Diamati yang terjadi Hasil

9

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 DATA PENGAMATAN 4.1.1 Struktur Nyala Bunsen No. Perlakuan Keran gas ditutup dan pengatur aliran dibuka dan 1. keeping udara ditutup. Korek api dinyalakan, keran gas dibuka, didekatkan batang korek api ke mulut 2. cerobong, dan keeping udara ditutup sampai warna tidak kuning. Gambar struktur nyala 3. bunsen diamati.

Pengamatan

4.1.2 Identifikasi Logam Alkali dengan Reaksi Kering No. Perlakuan Pengamatan Kawat platina dicuci bagian ujungnya dengan cara 1. dicelupkan ke dalam HCL pekat. Ujung kawat dipanaskan di 2. Berwarna Ungu daerah fusi api bunsen. Ujung kawat dicelupkan lagi ke dalam HCl pekat, 3. kemudian dicelupkan ke dalam larutan KCl 5%. Ujung kawat dibakar di daerah oksidasi dan diamati 4. warna yang ditimbulkan. Ujung kawat dicelupkan ke Berwarna Kuning dalam HCl pekat, kemudian 5. dicelupkan ke dalam larutan NaCl 5%, lalu dibakar. Ujung kawat dicelupkan ke dalam HCl pekat, kemudian 6. Berwarna Jingga dicelupkan ke dalam larutan CaCl 5%, lalu dibakar.

8

9

4.1.3 Identifikasi Kation dengan Reaksi Basah No. Perlakuan Pengamatan  0,1 mL larutan AgNO3 - Berwarna putih susu 1% + 0,1 mL HCl 1% 1. - Berwarna putih susu  + NH4OH berlebih 2.

3

4.

5.

6.

 Pb(NO3)2 1% + 0,1 mL KI 1%  Dipanaskan  1 mL larutan HgCl2 1% + 0,1 mL KI 1%  + KI 1%  1 mL larutan FeSO4 1% + 1 mL NaOH 1%  1 mL larutan BaCl2 1% + 1 mL (NH4)2CO3 1%  + 1 mL HNO3 1%  1 mL larutan NaOH 1% + NH4Cl 1%  Dipanaskan dan diamati lakmus

- Berwarna kuning - Berwarna kuning - Berwarna bening - Berwarna bening - Berwarna kekuningan - Berwarna bening - Berwarna bening - Berwarna bening - Lakmus merah berwarna kebiruan

4.1.4 Identifikasi Anion dengan Reaksi Basah No. Perlakuan Pengamatan  1 mL KBr 1% + 0,1 mL - Berwarna putih susu 1. AgNO3  1 mL Na2SO4 1% + 1 mL - Berwarna putih susu 2. BaCl2 1%  1 mL K4Fe(CN)6 1% + - Berwarna kuning 3. 0,1 mL H2SO4 pekat  1 mL H3PO4 1% + 1 mL - Berwarna bening (NH4)2MoO4 1% + 1 mL - Berwarna bening 4. HNO3 1%  Dipanaskan  1 mL N2C2O4 1% + 1 mL - Berwarna bening 5. H2SO4 pekat.  1 mL Na2S2O3 + 1 mL - Berwarna bening 6. AgNO3 1%

4.4 PEMBAHASAN Reaksi kimia dapat dilakukan dengan dua cara yaitu reaksi kering dan reaksi basah (Petrucci, 1992). Reaksi kering dapat diterapkan untuk zat-zat padat dan reaksi basah untuk zat dalam larutan. Reaksi kering ialah sejumlah uji yang berguna dan dapat dilakukan dalam keadaan kering, yakni tanpa melarutkan contoh. Petunjuk untuk operasi sejenis ialah pemanasan, uji pipa tiup, uji nyala, uji spektroskopi dan uji manik. Reaksi basah ialah uji yang dilakukan dengan zat-zat dalam larutan. Suatu reaksi diketahui berlangsung dengan terbentuknya endapan, dengan pembebasan gas dan dengan perubahan warna. Mayoritas reaksi analisis kualitatif dilakukan dengan cara basah (Svehla, 1985). Pada percobaan untuk mengidentifikasi kation dan anion dapat dilakukan dengan menentukan struktur melalui nyala api bunsen, idetifikasi logam alkali tanah dengan rekasi kering, identifikasi kation dan anion dengan reaksi basah. A. Struktur Nyala Api Bunsen Pembakar Bunsen banyak dipakai di laboratorium kimia. Gas alam dan udara, masing – masing dialirkan melalui alat pengatur tersendiri dan bercampur dalam cerobong pembakar. Nyala bunsen terdiri dari dua bagian yaitu kerucut dalam dan kerucut luar. Pada kerucut dalam terjadi pembakaran sempurna karena pencampuran gas dan udara terus berlangsung, sedang pada kerucut luar terjadi pembakaran yang tidak sempurna. Pemanasan yang efisien terjadi pada ujung kerucut dalam. Nyala yang baik hampir tidak berwarna, sedangkan nyala yang kuning disebabkan oleh berlebihnya gas pembakar sehingga pembakaran tidak sempurna (Kartikorini dkk, 12018). Beberapa zat dapat menunjukkan sifat-sifat tertentu yang muncul saat zat dipanaskan. Sifat-sifat yang muncul tersebut dapat dimanfaatkan untuk mengenali zat tersebut dalam upaya identifikasi suatu zat. Meskipun tidak semua zat menunjukkan ciri khas saat dipanaskan, beberapa zat dapat dikenali setelah menunjukkan perubahan warna, wujud, bau dan sifat-sifat lain seperti dapat terjadi sublimasi, pelelehan, atau penguraian yang disertai perubahan warna, atau dapat dibebaskan suatu gas yang dapat dikenali dari sifat-sifat khas tertentu saat dipanaskan (Khairudin dkk, 2011).

10

11

Uji nyala pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion logam dalam jumlah yang relatif kecil pada sebuah senyawa. Tidak semua ion logam menghasilkan warna nyala. Analisis kualitatif sangat penting dilakukan untuk mengetahui komponen komponen yang terkandung pada suatu zat. Analisis kualitatif dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara basah dan cara kering. Analisis cara kering merupakan penyelidikan bersifat orientasi, sehingga dapat memberikan informasi yang bermanfaat dalam waktu singkat (Sastrawidana, 2001).

Gambar 4.2.1 Struktur Nyala Api Bunsen Temperatur yang terendah adalah pada dasar nyala (a), dimanfaatkan untuk menguji nyala dari zat-zat atsiri. Bagian terpanas nyala adalah pada zona pelelehan (b), daerah ini dimanfaatkan untuk menguji kedapat-lelehan zat dan juga melengkapi (a) dalam menguji keatsirian relatif dari campuran zatzat. Zat pengoksidasi bawah terletak pada batas luar (b) dan dapat digunakan untuk mengoksidasi zat-zat yang terlarut dalam manik borak, natrium karbonat atau garam mikroskopik. Zat pengoksidasi atas (d), daerah ini digunakan untuk semua proses oksidasi yang tidak diperlukan temperatur tinggi. Zona reduksi atas (e) adalah ujung kerucut biru dalam. Daerah ini berguna untuk mereduksi oksida kerak menjadi logam. Zona mereduksi bawah (f) berguna untuk mereduksi boraks lelehan (Khairudin dkk, 2011).

12

B. Identifikasi Logam Alkali dengan Reaksi Kering Unsur-unsur alkali meliputi Litium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cesium dan Fransium. Unsur-unsur tersebut mempunyai satu elektron terakhirnya mengisi orbital n s dimana n dari 2 hingga 7. Kelimpahan unsur Na dan K cukup tinggi dan menduduki urutan keenam dan ketujuh di kulit bumi. Litium, natrium, kalium berwarna keperakan sedangkan cesium berwarna kuning keemasan. Logamlogam alkali hanya mempunyai satu elektron valensi per atom logam sehingga energi ikat dalam kisi kristalnya relatif lemah karenanya logamnya bersifat lunak dan titik lelehnya rendah (Sriatun dkk, 2012). Reaksi kering merupakan sebuah uji yang dapat dilakukan dalam keadaan kering yakni tanpa melarutkan. Contoh reaksi kering dapat dilakukan dengan cara pemanasan, uji nyala bunsen, uji manik boraks. Rekasi kering biasanya dipakai untuk pengujian pendahuluan terhadap kemurnian endapan dan pengujian adanya mineral dalam suatu bahan. Zat yang akan diidentifikasi melalui reaksi kering harus mempunyai sifat-sifat seperti dapat melebur, mampu menghasilkan warna yang berbeda dengan nyala bunsen, mudah menguap (volatil), bertingkah laku redoks (Azharman, 2010). Pada percobaan ini mula-mula dilakukan dengan mencuci kawat platina terutama bagian ujungnya dengan cara mencelupkannya ke dalam HCl pekat. Kawat platina yang dicelupkan ke HCl berfungsi untuk membersihkan kawat platina karena HCl dapat melarutkan kotoran yang masih menempel, sehingga kotoran tersebut akan mudah menguap dari kawat dan kawat benar-benar bersih. Fungsi kedua yaitu untuk membuat sampel lebih kental sehingga mudah menempel pada kawat dan pembakaran HCl tidak memberi warna sehingga tidak memengaruhi nyala logam alkali dan alkali tanah ketika diamati (Suchio, 1985). Kemudian ujung kawat di daerah fusi api bunsen dipanaskan sampai tidak menimbulkan warna apa pun. Lalu dicelupkan lagi ujung kawat tersebut ke dalam HCl pekat kemudian ke dalam larutan KCl 5%. Dibakar ujung kawat pada api bunsen di daerah oksidasi dan kemudian amati dan catat warna yang ditimbulkannya. Hasil dari percobaan ini menghasilkan warna api yang berwarna ungu. Data hasil pengamatan tersebut sesuai dengan referensi (Vogel, 1979) yang menyatakan ion K+ berwarna ungu,

13

karena kalium termasuk golongan IA dan terdapat pada golongan kation ke-3 (golongan sisa/kation larut). Pada percobaan kedua langkah 2 sampai 4 sama dengan percobaan pertama yaitu diulangi untuk masing larutannya NaCl 5%. Hasil percobaan pada langkah kedua adalah api yang berwarna kuning. Data hasil pengamatan tersebut sesuai dengan referensi (Vogel, 1979) yang menyatakan nyala bunsen berwarna kuning oleh ion Na+ dan Natrium merupakan golongan IA dan termasuk golongan kation yang ke-5. Pada percobaan ketiga warna api yang didapatkan adalah warna jingga. Data hasil pengamatan tersebut belum sesuai dengan referensi yang menyatakan bahwa senyawa-senyawa Kalsium mudah menguap dan memberi warna merah. Kalsium termasuk golongan IIA dan termasuk golongan kation ke 4 (Vogel, 1985). C. Identifikasi Kation dengan Reaksi Basah Percobaan 1 Identifikasi kation dengan reaksi basah, diawali dengan pengujian reaksi basah AgNO3 dengan HCl dan NH4OH yaitu tabung reaksi yang berisi AgNO3 1% dan ditambahkan HCl 1% dihasilkan endapan putih keruh yang merupakan pembentukan AgCl. Penambahan HCl berfungsi untuk mempercepat adanya gumpalan. Setelah itu dilanjutkan dengan penambahan NH4OH dan menghasilkan warna larutan putih keruh. Penambahan NH4OH berfungsi untuk melarutkan suatu endapan. Hasil dari percobaan yang dilakukan sudah sesuai dengan referensi yaitu berwarna putih keruh dan adanya endapan berwarna putih (Svehla, 1985).

Gambar 4.2.2 Percobaan 1

14

Percobaan 2 Sebanyak 1 mL Pb(NO3)2 ditambah dengan KI 1% dengan mencampurkan kedua larutan tersebut pada tabung reaksi dan menghasilkan warna kuning pekat yang menghasilkan PbI 2 dan KNO3 dari reaksi tersebut, yang menghasilkan warna kuning nya yaitu PbI2. Kemudian dilanjutkan dengan pendidihan, saat dididihkan warna kuning pekat memudar menjadi kuning disertai munculnya endapan berwarna kuning juga. Hal ini dapat terjadi pada saat didihkan, senyawa secara tidak langsung larut dalam air. Hasil sudah sesuai referensi (Svehla, 1985).

Gambar 4.2.3 Pencampuran larutan

Gambar 4.2.4 Setelah dipanaskan dan didinginkan

Percobaan 3 Reaksi basah pada HgCl dengan KI dengan menambahkan larutan pada tabung reaksi yaitu HgCl2 1% ditambahkan larutan KI 1% menghasilkan HgI dan KCl namun pada pengujian ini tidak berwarna karena seharusnya menghasilkan HgI2 yang larutan nya berwarna jingga (kemerah-merahan) sehingga pada percobaan ini tidak sesuai karena kesalahan reaksi atau senyawa air yang ikut...