Laporan Praktikum Kimia Unsur - Percobaan Alkali Tanah PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA UNSUR ACARA I PERCOBAAN ALKALI TANAH DISUSUN OLEH : NAMA : GIBRAN SYAILLENDRA WISCNU MURTI NIM : K1A021068 KELAS :B ASISTEN : M HABIBULLAH GALIH TRI AJI LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2021 P...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Laporan Praktikum Kimia Unsur Percobaan Alkali Tanah Gibran Syaillendra Wiscnu Murti Alkali Tanah

Cite this paper

Downloaded from Academia.edu 

Get the citation in MLA, APA, or Chicago styles

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

laporan prakt ikum unsur-unsur alkali t anah.docx t ia fenny gust riana Laporan prakt ikum kimia dasar rufy yuki Buku pembelajaran Kimia SMA Hilda Widiawat i

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA UNSUR

ACARA I PERCOBAAN ALKALI TANAH

DISUSUN OLEH : NAMA

: GIBRAN SYAILLENDRA WISCNU MURTI

NIM

: K1A021068

KELAS

:B

ASISTEN

: M HABIBULLAH GALIH TRI AJI

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2021

PERCOBAAN ALKALI TANAH I.

TUJUAN Mengetahui sifat - sifat logam alkali tanah beserta senyawanya.

II. LATAR BELAKANG Pada golongan IIA dalam tabel periodik terdapat unsur – unsur yang disebut alkali tanah, unsur – unsur tersebut diantaranya adalah berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Oleh karena letaknya yang terdapat pada golongan IIA, maka terdapat banyak sifat logam pada tiap unsurnya, maka dari itu disebut sebagai logam alkali tanah. Masing-masing elemen ini memiliki dua elektron di tingkat energi terluarnya, yang membuat alkali tanah cukup reaktif sehingga jarang ditemukan sendirian di alam. Tapi kereaktifan unsur – unsurnya tidak sereaktif logam alkali, serta reaksi kimia alkali tanah biasanya terjadi lebih lambat. Alkali tanah juga memiliki titik didih dan leleh yang tinggi dengan kerapatan elektronnya yang rendah. Logam alkali tanah juga mudah bereaksi dengan unsur – unsur maupun senyawa pada halogen dan air. (Charlie, 2019)

III. TINJAUAN PUSTAKA

Sistem periodik unsur adalah suatu susunan dari unsur-unsur alam yang berdasar pada urutan nomor atomnya dan kemiripan pada sifat unsur unsurnya. Terdapat kata periodik pada sistem periodik unsur dikarenakan terdapat pola kemiripan pada sifat unsur dalam susunannya. Sistem periodik unsur modern yang digunakan sekarang ini berlandaskan pada kajian tabel yang telah dipublikasikan oleh Dmitri Mendeleev pada tahun 1869. Penelitian yang dilakukan oleh Mendeleev adalah menentukan hubungan antara massa atom dan sifat-sifat kimianya. (Ade, 2017)

1

Dmitri Mendeleev mengumpulkan informasi sebanyak yang ia bisa tentang unsur berdasarkan kegemarannya yang senang bermain kartu, lalu ia tuliskan pada kartu-kartu tersebut. Kartu - kartu unsur tersebut disusun sedemikian rupa dengan berdasarkan kenaikan pada massa atom dan kemiripan sifat. Kartu unsur yang sifatnya mirip diletakkan pada kolom yang sama, kemudian susunan kartu tersebut disebut dengan golongan. Pengulangan sifat pada kartu menghasilkan beberapa barisan yang kemudian disebut dengan periode, Mendeleev menempatkan unsur - unsur periode lima berdampingan dengan unsur - unsur dalam periode empat. (Diki, 2021) Unsur-unsur pada logam alkali tanah adalah versi yang kurang reaktif dari unsur-unsur logam alkali, namun mereka memiliki sifat amfoter, dan menghasilkan gas hidrogen. Jika logam alkali bereaksi secara eksplosif terhadap air dingin dan bahkan secara spontan dengan udara, maka berbeda dengan logam alkali tanah yang hanya bereaksi dengan air yang sangat panas. Reaktivitas yang lebih rendah ini dikarenakan konfigurasi elektron pada atom-atom dari logam alkali tanah yang memiliki dua elektron pada kulit terluarnya. Selain itu, jari-jari ion pada unsur – unsur logam alkali tanah lebih kecil dari pada jari-jari ion unsur – unsur logam alkali. Unsur golongan alkali tanah juga akan memberikan warna – warna yang khas jika garam dari unsur – unsurnya dibakar. (Johan, 2021) Unsur – unsur pada logam alkali tanah memiliki sifat yang cenderung reaktif atau mudah teroksidasi sehingga tidak dapat ditemukan secara bebas di alam. Pada suhu kamar, logam alkali berbentuk padat dan lebih keras dibandingkan dengan logam alkali. Warna unsur – unsurnya biasanya berwarna putih mengkilap seperti perak, kecuali berilium (Be) yang berwarna keabuan. Energi ionisasi yang dimilikinya pun semakin kecil jika dilihat berdasarkan tabel periodik. Hal ini disebabkan oleh seiringnya kenaikan jari – jari atom maka gaya tarik elektron terluar terhadap inti atom akan semakin melemah, sehingga elektron mudah lepas atau terionisasi. (Syarif, 2020)

2

Alkali tanah memiliki manfaat yang sangat besar dalam kehidupan kita. Manfaat yang dapat kita rasakan diantaranya seperti pada logam magnesium digunakan sebagai lampu blitz, bahan struktural pada mobil dan pesawat, serta berperan dalam fotosintesis dalam bentuk ion. Logam magnesium berwarna putih keperakan dan permukaannya dioksidasi di udara. Logam kalsium sebagai bahan struktural tulang dan gigi, ion kalsium juga memiliki berbagai fungsi biologis, seperti transfer aksi hormon, kontraksi otot, komunikasi syaraf, stabilisasi protein, dan pembekuan darah. Stronsium adalah logam lunak dengan warna putih keperakan. Permukaannya dioksidasi oleh udara pada suhu kamar, dan menjadi oksidanya, SrO, dan nitridanya, Sr3NO2, pada suhu tinggi. Walaupun kerak bumi relatif tinggi kandungan stronsiumnya, unsur ini belum dipelajari dengan luas dan aplikasinya agak terbatas. (Taro, 1996)

IV. METODOLOGI PERCOBAAN 4.1 Alat Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, gelas piala, pembakar spirtus, pipa bengkok, dan corong.

4.2 Bahan Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah kertas saring, kertas pH universal, logam kalsium (Ca), serbuk magnesium (Mg), magnesium oksida (MgO), magnesium hidroksida (Mg(OH)2), kalsium hidroksida (Ca(OH)2), barium hidroksida (Ba(OH)2), magnesium karbonat (MgCO3), kalsium karbonat (CaCO3), barium karbonat (BaCO3), magnesium klorida (MgCl2), dan air kapur.

4.3 Prosedur Kerja Langkah 1 1.

Logam kalsium (Ca) dimasukkan ke dalam dua tabung reaksi yang berbeda secara kualitatif. 3

2.

Logam magnesium (Mg) dimasukkan ke dalam dua tabung reaksi yang berbeda secara kualitatif.

3.

Pada tabung I & II yang berisi logam kalsium (Ca) dan logam magnesium (Mg) ditambahkan aquadest dengan suhu ruangan.

4.

Ditambahkan aquadest mendidih ke dalam tabung reaksi III & IV yang berisi logam kalsium (Ca) dan logam magnesium (Mg).

5.

Diamati apa yang terjadi.

Langkah 2 1.

Sebanyak 0,1 gram MgO, 0.1 gram Mg(OH)2, 0.1 gram Ca(OH)2, dan 0.1 gram Ba(OH)2 dimasukkan ke dalam empat tabung reaksi yang berbeda.

2.

Ditambahkan masing – masing sebanyak 5 mL aquadest.

3.

Setelah ditambahkan aquadest kemudian tabung reaksi dikocok.

4.

Selanjutnya pH larutan di tes menggunakan kertas pH universal

5.

Kemudian dibandingkan hasil tes pH nya.

Langkah 3 1.

Sebanyak 2 mL Ba2+ 0.1 M dimasukkan ke dalam tiga buah tabung reaksi yang berbeda.

2.

Sebanyak 2 mL Mg2+ 0.1 M dimasukkan ke dalam tiga buah tabung reaksi yang berbeda.

3.

Sebanyak 2 mL Ca2+ 0.1 M dimasukkan ke dalam tiga buah tabung reaksi yang berbeda.

4.

Ke dalam tabung reaksi 1, 2, dan 3 yang berisi Ba2+, Mg2+, dan Ca2+ ditambahkan 2 mL NaOH 0.1 M.

5.

Ke dalam tabung reaksi 4, 5, dan 6 yang berisi Ba2+, Mg2+, dan Ca2+ ditambahkan 2 mL SO42- 0.1 M.

6.

Ke dalam tabung reaksi 7, 8, dan 9 yang berisi Ba2+, Mg2+, dan Ca2+ ditambahkan 2 mL CO2- 0.1 M.

7.

Dibandingkan kelarutannya.

4

Langkah 4 1.

Dimasukkan 0.5 gram MgCO3, CaCO3, dan BaCO3 ke dalam tiga tabung reaksi yang berbeda.

2.

Sebanyak 2 mL air kapur dimasukkan masing – masing ke dalam tiga tabung reaksi yang berbeda.

3.

Mulut tabung reaksi ditutup rapat dengan karet silikon dan plastik wrapping,

kemudian

dipasangkan

pipa

bengkok

untuk

menghubungkan kedua tabung reaksi berisi padatan dan air kapur. Kedua tabung reaksi diletakkan pada statip. 4.

Tabung berisi padatan dipanaskan oleh pembakar spirtus, dan dijalankan

stopwatch

untuk

mengukur

kecepatan

waktu

pembentukan gelembung dan diamati pula tingkat kekeruhan air kapur. 5.

Diamati yang terjadi pada air kapur.

6.

Langkah yang sama diulangi menggunakan padatan CaCO3 dan BaCo3. Setiap mengganti padatan, air kapur yang digunakan harus diganti.

4.4 Skema Kerja (terlampir)

V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Data Pengamatan Langkah 1 Persamaan Reaksi

Pengamatan

Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

Dingin : Tidak larut Panas : Sedikit larut, terdapat gelembung

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

Dingin : Tidak larut Panas

5

:

Larut

dan

terdapat

gelembung Langkah 2 Persamaan Reaksi

pH

MgO + H2O → Mg(OH)2

5

Mg(OH)2 + H2O → Mg2+ + 3OH- + H+

3

Ca(OH)2 + H2O → Ca2+ + 3OH- + H+

12

Ba(OH)2 + H2O → Ba2+ + 3OH- + H+

14

Langkah 3 OH-

Senyawa Mg2+

SO42-

Sukar larut

Larut sehingga

sehingga sedikit tidak berwarna, keruh

CO32Sedikit larutdan sedikit keruh

tidak ada endapan

Ca2+

Memiliki

Memiliki

sedikit endapan

sedikit endapan

dan sedikit larut dan sedikit larut Ba2+

Tidak memiliki

Memiliki

endapan dan

endapanputih

larut

dan sukar larut

Memiliki sedikit endapan dan sedikit larut Memiliki endapan putih dan sukar larut

Langkah 4 Persamaan Reaksi MgCO3 → MgO + CO2 CaCO3 → CaO + CO2 BaCO3 → BaO + CO2

6

Timbulnya

Kekeruhan Air

Gas

Kapur

29 detik

++

5.2 Pembahasan Logam alkali tanah adalah unsur-unsur yang berada pada golongan IIA dalam sistem periodik unsur. Unsur-unsur tersebut diantaranya adalah Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra. Logam alkali tanah memiliki sifat fisik berupa titik didih dan titik lelehnya dilihat dari atas ke bawah pada tabel periodik cenderung menurun dan logam alkali tanah lebih keras dibandingkan logam alkali. Sedangkan untuk sifat kimianya, dari atas ke bawah logam alkali tanah memiliki sifat basa yang semakin bertambah. Kelarutan hidroksidanya dalam air juga bertambah dari Ca ke Ra, dan jika dilihat dari dari atas ke bawah pula maka jari-jari atomnya akan semakin besar sehinggaenergi ionisasi dan elektronegativitasnya akan berkurang, sehingga kereaktifan logam alkali tanah semakin meningkat. (Syamsidar, 2013). Percobaan pertama yang bertujuan untuk mengetahui kereaktifan logam

Ca

dan

logam

Mg

mula-mula

dilakukan

dengan

dimasukkannya logam Ca dan logam Mg secara kualitatif masingmasing ke dalam 2 tabung reaksi yang berbeda. Kemudian, aquadest ditambahkan dengan temperatur ruangan ke dalam tabung 1 dan 2 yang berisi logam Ca dan logam Mg. Dari pencampuran tersebut dapat diketahui bahwa logam Ca dan logam Mg tidak larut. Lalu aquadest yang telah mendidih ditambahkan ke dalam tabung reaksi 3 dan 4 yang berisi logam Ca dan logam Mg. Penambahan aquadest panas digunakan untuk mempercepat reaksi dari zat tersebut. Hasil yang didapatkan setelah pencampuran aquadest panas ternyata logam Ca dapat larut dan terdapat gelembung sedangkan untuk logam Mg sedikit larut dan terdapat gelembung.

7

Gambar 5.1. Logam Ca + H2O dan logam Mg + H2O Uji coba tersebut juga membuktikan bahwa logam magnesium jika dicampurkan air dengan suhu ruangan akan lambat untuk larut sedangkan jika direaksikan dengan air panas maka akan lebih cepat bereaksi sehingga bisa disimpulkan bahwa logam kalsium lebih cepat bereaksi ataupun larut jika dibandingkan dengan logam magnesium. Hal tersebut menunjukkan bahwa logam alkali tanah cenderung kurang reaktif dikarenakan energi ionisasinya lebih besar daripada logam alkali tanah, sehingga tren kereaktifannya adalah Ra > Ba > Sr > Ca > Mg > Be.

(Tantri, 2020). Percobaan kedua yang bertujuan untuk mengetahui urutan kebasaaan golongan alkali tanah. Langkah pertama dilakukan dengan cara dimasukkannya 0.1 gram MgO, 0.1 gram Mg(OH)2, 0.1 gram Ca(OH)2, dan 0.1 gram Ba(OH)2 ke dalam 4 tabung reaksi yang berbeda. Setelah itu, 5 mL aquadest ditambahkan ke dalam masingmasing tabung reaksi dan dikocok. Kemudian pH larutan di tes menggunakan kertas pH Universal dan menghasilkan berbagai macam pH dari masing-masing senyawa. Senyawa tersebut yaitu ada MgO menghasilkan pH sebesar 5, senyawa Mg(OH)2 menghasilkan pH 3, senyawa Ca(OH)2 menghasilkan pH 12 sedangkan senyawa Ba(OH)2 menghasilkan pH sebesar 14.

8

Gambar 5.2. Hasil tes pH senyawa Mg(OH)2 dan MgO

Gambar 5.3. Hasil tes pH senyawa Ca(OH)2 dan Ba(OH)2

Berdasarkan dari percobaan di atas dapat diketahui bahwa magnesium oksida relatif inert, tetapi oksida-oksida lainnya bereaksi dengan H2O sambil mengeluarkan panas sehingga menghasilkan magnesium hidroksida yang bersifat basa lemah. Lalu untuk magnesium hidroksida tidak dapat larut di dalam air dan dapat diendapkan dari larutan Mg2+ yang merupakan basa lebih lemah dari pada hidroksida - hidroksida unsur Ca sampai Ra. (Cotton, 1989) Selain itu, sifat basa dari Mg(OH)2 ke Ba(OH)2 semakin kuat. Hal ini berkaitan dengan kelarutan basa dalam air dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2 yang semakin besar. Semakin banyak basa yang terlarut,

9

kemungkinan ionisasi membentuk OH- semakin besar sehingga basa semakin kuat serta di dalam air senyawa basa Mg(OH)2 bersifat sukar larut, senyawa Ca(OH)2 mengalami sedikit kelarutan, sedangkan Sr(OH)2 dan Ba(OH)2 mudah larut.

Percobaan ketiga bertujuan untuk mengetahui kelarutan senyawa logam alkali tanah dalam larutan NaOH, SO42-, dan CO32-.

Gambar 5.4. Hasil senyawa logam alkali tanah yang ditambahkan dengan larutan NaOH, SO42-, dan CO32-.

Percobaan ini dilakukan dengan cara mula-mula tabung pertama yang berisi 2 mL larutan Ba2+ 0,1M ditambahkan dengan 2 mL NaOH 0,1M dan ternyata menghasilkan larutan yang larut sehingga tidak memiliki endapan. Tabung kedua yang berisi 2 mL Mg2+ 0,1M ditambahkan dengan 2 mL NaOH 0,1M dan ternyata menghasilkan larutan yang sukar larut sehingga sedikit keruh. Tabung ketiga yang berisi 2 mL Ca2+ 0,1M ditambahkan dengan 2 mL NaOH 0.1 M dan ternyata menghasilkan larutan yang sedikit larut sehingga memiliki sedikit endapan.

10

Berdasarkan percobaan ketiga, larutan di atas yang direaksikan dengan larutan NaOH, larutan yang memiliki nilai Ksp besar akan mudah larut seiring dengan kenaikan nomor atom. (Sarosa, 2010) Langkah berikutnya yaitu dengan cara tabung pertama dengan isi 2 mL larutan Ba2+ 0,1M yang berbeda ditambahkan dengan 2 mL SO42- 0,1M ternyata akan menghasilkan larutan yang sukar larut sehingga memiliki endapan putih. Tabung kedua dengan isi 2 mL larutan Mg2+ 0,1M yang berbeda 2-

ditambahkan dengan 2 mL SO4 0,1M dan menghasilkan larutan yang mudah larut sehingga tidak ada endapan. Tabung ketiga dengan isi 2 mL larutan Ca2+ 0,1M yang berbeda ditambahkan 2 mL SO42- 0,1M dan menghasilkan larutan yang sedikit larut sehingga memiliki sedikit endapan. Berdasarkan hasil percobaan di atas terbukti bahwa magnesium ke barium kelarutannya semakin kecil yang berarti semakin sukar untuk larut. Hal tersebut dikarenakan nilai Ksp dari magnesium ke barium semakin kecil sehingga akan mempengaruhi suatu kelarutan pada zat (Sarosa, 2010) Langkah selanjutnya yaitu dengan cara tabung pertama diisi dengan 2 mL Ba2+ 0,1M yang berbeda ditambahkan 2 mL CO32- 0,1M dan menghasilkan larutan yang sukar larut sehingga memiliki endapan yang putih. Tabung kedua dengan isi 2 mL larutan Mg2+ 0,1M ditambahkan 2 mL CO32- 0,1M dan menghasilkan larutan yang sedikit larut serta sedikit keruh. Tabung ketiga dengan isi 2 mL Ca2+ 0,1M ditambahkan 2 mL CO32- 0,1M dan menghasilkan larutan yang sedikit larut sehingga

11

memiliki sedikit endapan. Percobaan keempat bertujuan untuk mengetahui kereaktifan (kecepatan timbulnya gas). Percobaan ini dilakukan dengan cara dimasukkannya 0,5g MgCO3, CaCO3, dan BaCO3 ke dalam 3 tabung reaksi yang berbeda. Kemudian 2 mL air kapur masing-masing dimasukkan ke dalam 3 tabung reaksi yang berbeda. Lalu, mulut tabung reaksi ditutup rapat dengan karet silikon dan plastik wrapping. Setelah itu baru dipasangkan pipa bengkok untuk menghubungkan kedua tabung reaksi berisi padatan dan air kapur kedua tabung reaksi diletakkan pada statip. Selanjutnya tabung yang berisi padatan dipanaskan oleh pembakar spirtus, kemudian stopwatch dijalankan untuk mengukur kecepatan waktu pembentukkan gelembung dan diamati tingkat kekeruhan kapur serta langkah yang sama diulangi dengan menggunakan padatan CaCO3, dan BaCO3. Setiap mengganti padatan, air kapur yang digunakan harus diganti.

Gambar 5.5. Gelembung dari air kapur

Berdasarkan percobaan di atas ternyata larutan MgCO3 pada detik ke 29 menghasilkan gelembung sehingga menyebabkan air kapur menjadi agak keruh (++). Kecepatan timbulnya gas dan tingkat kekeruhan ternyata menunjukkan sifat kestabilan termal pada logam. Semakin lama suatu senyawa terurai oleh panas, maka gas ynag

12

tiumbul akan semakin stabil. Sehingga dapat disimpulan bahwa nilai kestabilan termal dalam alkali tanah bisa diurutkan dari BaCO3 > MgCO3 > CaCO3 atau semakin ke bawah kestabilan termal pada logam alkali tanah akan semakin besar. (Cotton, 1989)

VI. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa senyawa – senyawa pada logam alkali tanah memiliki sifat yang sangat reaktif. Hal tersebut dapat dijelaskan melalui keteraturan sifat jari-jari atom dan keelektronegatifannya. Nilai jari-jari atom yang bertambah dari Be ke Ra menunjukkan elektron valensi terikat semakin lemah ke inti dan nilai energi ionisasi yang berkurang dari Be ke Ra menunjukkan semakin mudah bagi logam alkali tanah untuk melepaskan elektron valensinya. Lalu, jika semakin besar nilai Ksp maka semakin besar pula kelarutannya karena zat tersebut akan mudah larut apabila nilai Ksp besar dan seiring bertambahnya nomor atom. Selain itu, sifat basa suatu senyawa alkali tanah dari Mg(OH)2 ke Ba(OH)2 ternyata semakin kuat dan nilai kestabilan termal dalam alkali tanah bisa diurutkan dari BaCO3 > MgCO3 > CaCO3 atau semakin ke bawah merujuk pada tabel periodik, maka kestabilan termal pada logam alkali tanah akan semakin besar.

13

DAFTAR PUSTAKA Wood, Charlie. (2019). How Are Elements Grouped in the Periodic Table?. How Are Elements Grouped in the Periodic Table? | Live Science, diakses pada tanggal 25 Agustus 2021. Japardi, Johan. (2021). Berilium, Logam Alkali Tanah Yang Sangat Berbeda. Berilium, Logam Alkali Tanah yang Sangat Berbeda Halaman 1 Kompasiana.com, diakses pada tanggal 26 Agustus 2021. Syarif. (2020). Alkali Tanah (Golongan IIA) : Pengertian, Sifat, Reaksi, Pembuatan, Kegunaan. Alkali Tanah (Golongan IIA) : Pengertian, Sifat, Reaksi, Pembuatan, Kegunaan - kimia-science7.com, diakses pada tanggal 26 Agustus 2021. Irawan, Ade. (2017). Pengertian Sistem Periodik Unsur dan Sifat – Sifat Pada Tabel Periodik Unsur Kimia Terlengkap. Sistem Periodik Unsur | Pelajaran Sekolah Onlin...