pembuatan larutan

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Ketika mempelajari kimia dikenal dengan adanya larutan. Larutan pada dasarnya adalah fase yang homogen yang mengandung lebih dari satu komponen. Komponen yang terdapat dalam jumlah yang besar disebut solvent atau pelarut, sedangkan komponen yang terdapat dalam jumlah yang kecil disebut solute atau zat terlarut. Konsentrasi suatu larutan didefinisikan sebagai jumlah solute yang ada dalam sejumlah larutan atau pelarut. Konsentrasi dapat dinyatakan dalam beberapa cara, antara lain molaritas, molalitas, normalitas dan sebagainya. Molaritas yaitu jumlah mol solute dalam satu liter larutan, molalitas yaitu jumlah mol solute per 1000 gram pelarut, sedangkan normalitas yaitu jumlah gram ekuivalen solute dalam satu liter larutan. Dalam ilmu kimia, pengertian larutan ini sangat penting karena hampir semua reaksi kimia terjadi dalam bentuk larutan. Larutan dapat didefinisikan sebagai campuran serta sama dari dua komponen atau lebih yang saling berdiri sendiri. Disebut campuran karena terdapat molekul-molekul, atom-atom atau ion-ion dari dua komponen zat aatau lebih. Larutan dikatakan homogen penyusunnya tidak dapat dibedakan satu dengan yang lainnya lagi. Misalnya larutan gula dengan air dimana tidak dapat terlihat lagi bentuk gulanya, hal ini karena larutan sudah tercampur secara homogen. Dalam pembuatan larutan dengan konsentrasi tertentu sering dihasilkan praktikum dan pada praktikum acara ini dilaksanakan acara pembuatan dan standarisasinya. Dalam pembuatan larutan harus dilakukan seteliti mungkin dan menggunakan perhitungan yang tepat, sehingga hasil yang didapatkan sesuai dengan yang diharapkan, untuk mengetahui konsentrasi sebenarnya dari larutan yang dihasilkan maka dilakukan standarisasi. Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui cara pencampuran larutan antara suatu larutan (zat) dengan zat lain, untuk mereaksikan suatu larutan di dalam laboratorium. Dan percobaan ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana reaksi dan hasil reaksi yang terjadi pada pembuatan larutan-larutan. Tujuan Percobaan Memahami bagaimana pembuatan larutan Mengenal alat dan bahan serta fungsinya yang digunakan dalam percobaan Memahami bagaimana pengenceran larutan pekat BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Komponen Larutan Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua zat atau lebih. Disebut campuran karena susunannya atau komposisinya dapat berubah. Dan disebut homogen karena susunannya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun. Misalnya larutan gula dengan air dimana kita tidak dapat lagi melihat dari bentuk gulanya, hal ini karena kelarutan sudah tercampur secara homogen. Fase larutan dapat berwujud gas, padat ataupun cair. Larutan gas misalnya udara. Larutan padat misalnya perunggu, amalgam dan paduan logam yang lain. Larutan cair misalnya air laut, larutan gula dalam air, dan lain-lain. Komponen larutan terdiri dari pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Dan pada percobaan ini yang dibahas adalah larutan cair. (Yayan Sunarya, Agus Setiabudi, 2007) Pelarut cair umumnya air. Pelarut cair yang lain misalnya benzena, klorofom, eter dan alkohol. Jika pelarutnya bukan air, maka nama pelarutnya disebutkan. Misalnya larutan garam dalam alkohol disebut larutan garam dalam alkohol (alkohol disebutkan), tetapi larutan garam dalam air disebut larutan garam (air tidak disebutkan). Zat terlarut dapat berupa zat padat, gas atau cair. Zat padat terlarut dalam air misalnya gula dan garam. Gas terlarut dalam air misalnya amonia, karbondioksida dan oksigen. Zat cair terlarut dalam air misalnya alkohol dan cuka. Umumnya komponen larutan yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan tersebut disebut pelarut atau solven. Larutan 40% alkohol dengan 60% air disebut larutan alkohol. Larutan 60% alkohol dengan 40% air disebut larutan air dalam alkohol. Larutan 60% gula dengan 40% air disebut larutan gula karena dalam larutan itu air terlihat tidak berubah sedangkan gula berubah dari padatan (kristal) menjadi terlarut (menyerupai air). Komponen yang jumlahnya lebih sedikit daripada zat-zat lain dalam larutan tersebut zat terlarut (solute). (Syukri S., 1999) 2.2 Kelarutan Sebutir kristal gula pasir merupakan gabungan dari beberapa molekul gula. Jika kristal gula itu dimasukkan ke dalam air, maka molekul-molekul gula akan memisah dari permukaan kristal gula menuju ke dalam air (disebut melarut). Molekul gula itu bergerak secara acak seperti gerakan molekul air, sehingga pada suatu saat dapat menumbuk permukaan kristal gula atau molekol gula yang lain sebagian molekul gula akan terikat kembali dengan kristalnya atau saling bergabung dengan molekul gula yang lain sehingga kembali membentuk kristal (mengkristal ulang). Jika laju pelarutan gula sama dengan laju pengkristalan ulang, maka proses itu berada dalam kesetimbangan dan larutannya disebut jenuh. Kristal gula + air  Larutan gula Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara solute yang terlarut dan yang tak terlarut. Banyaknya solute yang melarut dalam pelarut yang banyaknya tertentu untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut kelarutan (solubility) zat itu. Kelarutan umumnya dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 mL pelarut, atau per 100 gram pelarut pada temperatur yang tertentu. Jika kelarutan zat kurang dari 0,01 gram per 100 gram pelarut, maka zat itu dikatakan tak larut (insoluble). Jika jumlah solute yang terlarut kurang dari kelarutannya, maka larutannya disebut tak jenuh (unsaturated). Larutan tak jenuh lebih encer (kurang pekat) dibandingkan dengan larutan jenuh. Jika jumlah solute yang terlarut lebih banyak dari kelarutannya, maka larutannya disebut lewat jenuh (supersaturated). Larutan lewat jenuh lebih pekat daripada larutan jenuh. Larutan lewat jenuh misalnya biasa dibuat dengan cara membuat larutan jenuh pada temperatur yang lebih tinggi. Pada cara ini zat terlarut harus mempunyai kelarutan yang lebih besar dalam pelarut panas daripada dalam perlarut dingin. Jika dalam larutan yang panas itu masih tersisa zat terlarut yang sudah tak dapat lagi melarut, maka sisa itu harus disingkirkan dan tidak boleh ada zat lain yang masuk. Kemudian larutan itu didinginkan hati-hati dengan cara didiamkan untuk menghindari pengkristalan. Jika kita tidak ada solute yang memisahkan diri (mengkristal kembali) selama pendinginan, maka larutan dingin yang bersifat lewat jenuh. Larutan lewat jenuh yang dapat dibuat dengan cara ini misalnya larutan dari sukrosa, natrium asetat dan natrium tiosulfat (hipo). Larutan lewat jenuh merupakan suatu sistem metastabil. Larutan ini dapat diubah menjadi larutan jenuh dengan menambahkan kristal yang kecil (kristal inti/bibit) umumnya kristal dari solute. Kelebihan molekul solute akan terikat pada kristal inti akan mengkristal kembali. (F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, 1988) Kelarutan senyawa logam biasa, yaitu senyawa logam golongan IA, IIA, IB, IIB, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Sn, Pb, Sb, Bi dan NH4+ adalah seperti pada tabel berikut. Senyawa Kelarutan Nitrat Semua larut Asetat Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Bi3+ Klorida Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Pb2+, Cu3+ Bromida Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Pb2+ Iodida Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Pb2+, Bi3+ Sulfat Semua larut kecuali Ba+, Sr2+, Pb2+, (Ca2+ sedikit larut) Sulfit Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+ Sulfida Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+, Ba2+, Sr2+, Ca2+ Fosfat Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+ Karbonat Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+ Oksalat Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+ Oksida Semua tidak larut kecuali Na+, K+, Ba2+, Sr2+, Ca2+ Hidroksida Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+, Ba2+, Sr2+, (Ca2+ sedikit larut) Nitrit Semua tidak larut kecuali Ag+ Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperatur, dan tekanan. a. Pengaruh Jenis Zat pada Kelarutan Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling bercampur dengan baik, sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda umumnya kurang dapat saling bercampur (like dissolves like). Senyawa yang bersifat polar akan mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar. Contohnya alkohol dan air bercampur sempurna (completely miscible), air dan eter bercampur sebagian (partially miscible), sedangkan minyak dan air tidak bercampur (completely immiscible). (R.A. Day, A.L. Underwood, Hillarius Wibi. H., Sumarmata, Lemeda, 2002) b. Pengaruh Temperatur pada Kelarutan Kelarutan gas umumnya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi. Misalnya jika air dipanaskan, maka timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari dalam air, sehingga gas yang terlarut dalam air tersebut menjadi berkurang. Kebanyakan zat padat kelarutannya lebih besar pada temperatur yang lebih tinggi. Ada beberapa zat padat yang kelarutannya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi, misalnya natrium sulfat dan serium sulfat. Pada larutan jenuh terdapat kesetimbangan antara proses pelarutan dan proses pengkristalan kembali. Jika salah satu proses bersifat endoterm, maka proses sebaliknya bersifat eksoterm. Jika temperatur dinaikkan, maka sesuai dengan azas Le Chatelier (Henri Louis Le Chatelier: 1850-1936) kesetimbangan itu bergeser ke arah proses endoterm, maka kelarutannya bertambah pada temperature yang lebih tinggi. Sebaliknya jika proses pelarutan bersifat eksterm, maka kelarutannya berkuran pada suhu yang lebih tinggi. c. Pengaruh tekanan pada kelarutan Perubahan tekanan pengaruhnya kecil terhadap kelarutan zat cair atau padat. Perubahan tekanan sebesar 500 atm hanya merubah kelarutan NaCl sekitar 2,3 % dan NH4Cl sekitar 5,1 %. Kelarutan gas sebanding dengan tekanan partial gas itu. Menurut hukum Henry (William Henry: 1774-1836) massa gas yang melarut dalam sejumlah tertentu cairan (pelarutnya) berbanding lurus dengan tekanan yang dilakukan oleh gas itu (tekanan partial), yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan itu. Contohnya kelarutan oksigen dalam air bertambah menjadi 5 kali jika tekanan partial-nya dinaikkan 5 (lima) kali. Hukum ini tidak berlaku untuk gas yang bereaksi dengan pelarut, misalnya HCl atau NH3 dalam air. (Oxtoby, Gillis, Nachtrien, Suminar, 2001) 2.3 Konsentrasi Larutan Konsentrasi larutan menyatakan banyaknya zat terlarut dalam sejumlah tertentu larutan. Secara fisika konsentrasi dapat dinyatakan dalam % (persen) atau ppm (part per million) = bpj (bagian per juta). Dalam kimia konsentrasi larutan dinyatakan dalam molar (M), molal (m) atau normal (N). a. Molaritas (M) Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan. Mol= (Mol zat terlarut)/(volume larutan)= mol/L=mol/mL x (1000 mL)/L b. Molalitas (m) Molalitas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap kilo gram (1 000 gram) pelarut. m= (mol zat terlarut)/(kg pelarut)= (mol zat terlarut)/(gram pelarut) x (1000 gram)/kg c. Normalitas (N) Normalitas menyatakan jumlah ekuivalen zat terlarut dalam setiap liter larutan. N=(ekuivalen solute)/(L Larutan)= ((massa solute)/(massa ekuivalen))/L= ((gram/Mr)/n)/L=(n x gram/Mr)/L= (n x mol)/L=n x M (David G. Watson, 2005) 2.4 Pelarutan Molekul komponen-komponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Pada proses pelarutan, tarikan antarpartikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. Terutama jika pelarut dan zat terlarut sama-sama polar, akan terbentuk suatu sruktur zat pelarut mengelilingi zat terlarut, hal ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut dan pelarut tetap stabil. Bila komponen zat terlarut ditambahkan terus-menerus ke dalam pelarut, pada suatu titik komponen yang ditambahkan tidak akan dapat larut lagi. Misalnya, jika zat terlarutnya berupa padatan dan pelarutnya berupa cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan terbentuklah endapan. Jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah maksimal, dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh. Titik tercapainya keadaan jenuh larutan sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, seperti suhu, tekanan dan kontaminasi. Secara umum, kelarutan suatu zat (yaitu jumlah suatu zat yang dapat terlarut dalam pelarut tertentu) sebanding terhadap suhu. Hal ini terutama berlaku pada zat padat, walaupun ada perkecualian. Kelarutan zat cair dalam zat cair yang lain secara umum kurang peka terhadap suhu daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air umumnya berbanding terbalik terhadap suhu. BAB 3 METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan Pada percobaan pembuatan larutan dalam Praktikum Kimia Dasar 1 (satu) ini digunakan: 3.1.1 Alat-alat - Neraca analitik - Labu takar 100 mL - Pipet tetes - Pipet ukur 10 mL - Batang pengaduk - Gelas kimia 100 mL - Corong kaca - Spatula 3.1.2 Bahan-bahan - Asam sulfat (H2SO4) - Asam oksalat (H2¬C2O4) - Kalium permanganat (KMnO4) - NaOH - FeSO4 - Na2S2O3 - Aquades - Botol kaca bekas yang telah dicuci bersih 3.2 Prosedur Percobaan 3.2.1 Asam Sulfat H2¬SO4¬ 0,2 M, 100 mL - Dihitung Molaritas (M) H2¬SO4 (p), yang diketahui Bj = 1,84 dan % = 96 % (larutan induk) - Dihasilkan 18,02 M H2¬SO4 dari rumus M = (Bj x 10 x %)/Mr - Dimasukkan 20 mL akuades dalam labu takar - Dari rumus pengenceran: M1 x V1 = M2 x V2, dihasilkan volume H2¬SO4 sebanyak 1,1 mL. Dipipet 1,1 mL H2¬SO4 dengan Normalitas N - Ditambahkan aquades hingga tanda tera - Dihasilkan larutan tak berwarna (bening) 3.2.2 Asam Oksalat H2¬C2O4¬ 0,01 M, 50 mL - Dirumuskan dengan M1 x V1 = M2 x V2, dihasilkan perhitungan 5 mL - Dipipet 5 mL H2¬C2O4 0,1 M (larutan induk) - Dimasukkan ke dalam labu ukur - Ditambahkan aquades hingga tanda tera - Dihasilkan larutan tak berwarna (bening) 3.2.3 Kalium Permanganat KMnO4¬ 0,02 N, 50 mL - Dihasilkan perhitungan volume KMnO4 10 mL dari rumus N1 x V1 = N2 x V2 - Dipipet 10 mL KMnO4 0,1 N (larutan induk) - Dimasukkan ke dalam labu takar - Ditambahkan aquades hingga tanda tera - Dihasilkan karutan berwarna ungu 3.2.4 NaOH 2 M, 50 mL - Dihasilkan perhitungan massa NaOH = 5,8 gram dari perumusan M= Massa/Mr x 1000/V - Ditimbang 5,8 gram NaOH - Dimasukkan ke dalam gelas kimia - Ditambahkan aquades hingga 20 mL, kemudian diaduk - Dipindahkan ke dalam labu takar 50 mL - Diencerkan dengan aquades hingga tanda tera, kemudian dihomogenkan. Dan dihasilkan larutan tak berwarna (bening) 3.2.5 FeSO4¬ 0,1 M, 100 mL - Dihasilkan perhitungan massa FeSO4 = 1,56 gram dari rumus M= Massa/Mr x 1000/V - Ditimbang 1,56 gram FeSO4 - Dimasukkan ke dalam gelas kimia - Ditambahkan aquades hingga 20 mL, kemudian diaduk - Dipindahkan ke dalam labu takar 50 mL - Diencerkan dengan aquades hingga tanda tera, kemudian dihomogenkan. Dan dihasilkan larutan yang keruh. 3.2.6 Na2S2O3.5H2O 0,01 M, 100 mL - Dihasilkan perhitungan massa Na2S2O3.5H2O = 2,4 gram dari rumus M= Massa/Mr x 1000/V - Ditimbang 2,4 gram Na2S2O3.5H2O - Dimasukkan ke dalam gelas kimia - Ditambahkan aquades hingga 50 mL, kemudian diaduk - Dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL - Diencerkan dengan aquades hingga tanda tera, kemudian dihomogenkan. - Dihasilkan larutan tak berwarna (bening) BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Pengamatan Hasil pengamatan dibuat dalam tabel berikut. No. Perlakuan Pengamatan 1. Asam Sulfat H2¬SO4¬ 0,2 M, 100 mL Dihitung Molaritas H2¬SO4 (p) diketahui Bj = 1,84 dan % = 96 % (larutan induk) Dimasukkan 20 mL akuades dalam labu takar Dipipet (x) mL H2¬SO4 dengan Normalitas N Ditambahkan akuades hingga tanda tera Rumus: M= (Bj x 10 x %)/Mr Mr H2¬SO4 = (2x1) + (1x32) + (4x16) = 98 M= (1,84 x 10 x 96)/98=18,02 M M1 x V1 = M2 x V2 ¬18,02 x V1 = 0,2 x 100 V1 = (0,2 x 100)/18,02=1,10 mL Larutan tak berwarna bening 2. Asam Oksalat H2¬C2O4¬ 0,01 M, 50 mL Dipipet (x) mL H2¬C2O4¬ 0,01 M (larutan induk) Dimasukkan ke dalam labu ukur Ditambahkan akuades hingga tanda tera Rumus: M1 x V1 = M2 x V2 50 x 0,01 = 0,1 x V2 V2 = (50 x 0,01)/0,1=5 mL Larutan tak berwarna bening 3. Kalium Permanganat KMnO4¬ 0,02 N, 50 mL Dipipet (x) mL KMnO4¬ 0,1 N (larutan induk) Dimasukkan ke dalam labu takar Ditambahkan akuades hingga tanda tera Rumus: N1 x V1 = N2 x V2 0,02 x 50 = 0,1 x V2 V2 = (0,2 x 50)/0,1 =10 mL Larutan berwarna ungu 4. NaOH 2 M, 50 mL Ditimbang (x) gram NaOH¬ Dimasukkan ke dalam gelas kimia Ditambahkan akuades hingga 20 mL, kemudian diaduk Dipindahkan ke dalam labu takar 50 mL Diencerkan dengan akuades hingga tanda tera. Homogenkan Rumus: M= Massa/Mr x 1000/V 2= Massa/58 x 1000/50 Massa= (58 x 2)/20=5,8 gram Larutan tak berwarna (bening) 5. FeSO4¬ 0,1 M, 100 mL Ditimbang (x) gram FeSO4 Dimasukkan ke dalam gelas kimia Ditambahkan akuades hingga 20 mL, kemudian diaduk Dipindahkan ke dalam labu takar 50 mL Diencerkan dengan akuades hingga tanda tera. Homogenkan Rumus: M= Massa/Mr x 1000/V 0,1= Massa/155,91 x 1000/100 Massa= (155,91 x 0,1)/10=1,56 gram Larutan keruh 6. Na2S2O3.5H2O 0,01 M, 100 mL Ditimbang (x) gram Na2S2O3.5H2O Dimasukkan ke dalam gelas kimia Ditambahkan akuades hingga 50 mL, kemudian diaduk Dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL Diencerkan dengan akuades hingga tanda tera. Homogenkan Rumus: M= Massa/Mr x 1000/V 0,1= Massa/Mr x 1000/100 Massa= (248 x 0,1)/10=2,4 gram Larutan tak berwarna (bening) 4.2 Rumus-rumus Asam Sulfat H2¬SO4¬ 0,2 M, 100 mL Mencari Molaritas M H2SO4, Bj = 1,84, % = 96% M= (Bj x 10 x %)/Mr Mr H2¬SO4 = (2x1) + (1x32) + (4x16) = 98 M= (1,84 x 10 x 96)/98=18,02 M M1 x V1 = M2 x V2 ¬18,02 x V1 = 0,2 x 100 V1 = (0,2 x 100)/18,02=1,1 mL Mencari volume V dari H2SO4 18,02 M M1 x V1 = M2 x V2 18,02 x V1 = 0,2 x 100 V1 = (0,2 x 100)/18,02=1,1 mL Asam Oksalat H2¬C2O4¬ 0,01 M, 50 mL Mencari volume V dari H2C2O4 0,1 M M1 x V1 = M2 x V2 0,01 x 50 = 0,1 x V2 V_2 = (0,01 x 50)/0,1=5 mL Kalium Permanganat KMnO4¬ 0,02 N, 50 mL Mencari volume V dari KMnO4 0,02 N N1 x V1 = N2 x V2 0,02 x 50 = 0,1 x V2 V_2 = (0,02 x 50)/0,1=10 mL NaOH 2 M, 50 mL Mencari massa NaOH Rumus: M= Massa/Mr x 1000/V Mr NaOH = (1 x 41) + (1 x 16) + (1 x 1) = 58 2= Massa/58 x 1000/50 Massa= (58 x 2)/20=5,8 gram FeSO4¬ 0,1 M, 100 mL Mencari massa FeSO4 Mr FeSO4 = (1 x 59,91) + (1 x 32) + (4 x 16) = 155,91 Rumus: M= Massa/Mr x 1000/V 0,1= Massa/155,91 x 1000/100 Massa= (155,91 x 0,1)/10=1,56 gram Na2S2O3.5H2O 0,01 M, 100 mL Mencari massa Na2S2O3.5H2O Rumus: M= Massa/Mr x 1000/V Mr Na2S2O3.5H2O = (2 x 41) + (2 x 32) + (3 x 16) + (5 x 1) = 248 0,1= Massa/248 x 1000/100 Massa= (248 x 0,1)/10=2,4 gram 4.3 Pembahasan Pada percobaan pembuatan larutan ini dilakukan enam kali percobaan, yaitu: Asam Sulfat H2¬SO4¬ 0,2 M, 100 mL Dari hasil perhitungan ditemukan hasil volume yang dibutuhkan 1,10 mL untuk dicampur dengan aquades dalam labu takar, dan dihasilkan larutan tak berwarna (bening). Asam Oksalat H2¬C2O4¬ 0,01 M, 50 mL Dari hasil perhitungan dibutuhkan volume H2¬C2O4 sebanyak 5mL dengan Molaritas 0,1 M dan dicampur dengan aquades ke dalam labu ukur dan dihasilkan larutan tak berwarna (bening). Kalium Permanganat KMnO4¬ 0,02 N, 50 mL Dibutuhkan 10 mL KMnO4¬ 0,1 N dari perhitungan rumus, dan kemudian dicampur dengan aquades dalam labu takar dan dihasilkan larutan yang berwarna ungu. NaOH 2 M, 50 mL Pada perhitungan dihasilkan perhitungan 5,8 gram untuk NaOH. Dan ditambahkan aquades ke dalam labu takar 50 mL dan terbentuk larutan tak berwarna (bening). FeSO4¬ 0,1 M, 100 mL Dimasukkan/ditambahkan 1,56 gram FeSO4 (hasil perhitungan diperoleh dari perhitungan rumus) kemudian ditambahkan aquades dan dipindahkan ke dalam labu takar 50 mL dan diperoleh larutan yang berwarna keruh. Na2S2O3.5H2O 0,01 M, 100 mL Ditimbang 2,4 gram Na2S2O3.5H2O (massa Na2S2O3.5H2O dapat diperoleh dari hasil perhitungan rumus), kemudian ditambahkan aquades ke dalam labu takar 100 mL. Didapatkan larutan yang tak berwarna (bening). Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Contohnya yang umum dijumpai adalah padatan yang dilarutkan dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan dalam air. Gas juga dapat pula dilarutkan dalam cairan misalnya karbondioksida atau oksigen dalam air. Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, misalnya alkohol yang bercampur dengan air. Pelarut adalah zat yang jumlahnya lebih banyak dalam larutan dari jumlah zat-zat yang lain, contohnya pelarut yang paling umum adalah air. Pelarut biasanya memiliki titik didih rendah dan mudah menguap, meninggalkan subtansi terlarut yang didapatkan. Zat terlarut adalah zat yang jumlahnya lebih sedikit dari jumlah zat-zat yang lain dalam larutan, contohnya gula dalam larutan gula, garam dalam larutan garam, zat terlarut memiliki titik didih yang lebih tinggi dan tidak mudah sehingga akan tertinggal saat waktu penguapan. Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan (kalor dibebaskan oleh sistem ke lingkungannya), ditandai dengan adanya kenaikan suhu lingkungan di sekitar sistem contohnya C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393,5 kJ; DH = -393,5 kJ. Reaksi endoterm adalah reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem (kalor diserap oleh sistem dari lingkungannya), ditandai dengan adanya penurunan suhu lingkungan di sekitar sistem. Contohnya adalah CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) – 178,5 kJ; DH = +178,5 kJ. Larutan yang mengandung reagensia dengan bobot yang diketahui dalam suatu volume tertentu dalam suatu larutan disebut larutan standar. Larutan standar primer adalah suatu larutan yang konsentrasinya dapat langsung ditentukan dari berat bahan sangat murni yang dilarutkan dan volume yang terjadi. Suatu zat standar primer harus memenuhi syarat seperti di bawah ini: Zat harus mudah diperoleh, mudah dimurnikan, mudah dikeringkan (sebaiknya pada suhu 110 – 1200C). Zat harus mempunyai ekuivalen yang tinggi, sehingga sesatan penimbangan dapat diabaikan. Zat harus mudah larut pada kondisi-kondisi dalam mana ia gunakan. Zat harus dapat diuji terhadap zat-zat pengotor dengan uji-uji kualitatif atau uji-uji lain yang kepekaannya diketahui (jumlah total zat-zat pengotor, umumnya tak boleh lebih dari 0,01 – 0,02 %) Reaksi dengan larutan standar itu harus stoikiometrik dan praktis sekejap. Sejalan titrasi harus dapat diabaikan, atau mudah ditetapkan dengan cermat dengan eksperimen. Zat harus tak berubah dalam udara selama penimbangan, kondisi-kondisi ini mengisyaratkan bahwa zat tak boleh higrosfik, tak pula dioksidasi oleh udara atau dipengaruhi oleh karbondioksida. Standar ini harus dijaga agar komposisinya tak berubah selama penyimpanan. Natrium karbonat Na2CO3, natrium tetrabonat Na2B4O7, kalium hidrogen iodat KH(IO3)2, asam klorida bertitik didih konstan merupakan zat-zat yang biasa digunakan sebagai standar primer. Sedangkan standar sekunder adalah suatu zat yang dapat digunakan untuk standarisasi yang kandungan zat aktifnya telah ditemukan dengan perbandingan terhadap suatu standar primer. Proses penambahan larutan standar sampai reaksi tepat lengkap disebut titrasi. Titik (saat) mana reaksi itu tepat lengkap, disebut titik ekuivalen (setara) atau titik akhir teoritis. Lengkapnya titrasi, lazimnya harus terdekteksi oleh suatu perubahan, yang tak dapat di salah lihat oleh mata, yang dihasilkan oleh standar (biasanya ditambahkan dari dalam sebuah buret) itu sendiri atau lebih lazim lagi, oleh penambahan suatu reagensia pembantu yang dikenal sebagai indikator. Fungsi dari alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah: Neraca analitik untuk mengukur atau menghitung massa dari zat yang ditimbang. Labu takar 100 mL digunakan untuk mengencerkan zat tertentu hingga batas leher labu takar. Pipet tetes digunakan untuk memindahkan larutan yang volumnya tidak diketahui. Pipet ukur 10 mL digunakan untuk memindahkan larutan dengan volume 10 mL. Batang pengaduk digunakan untuk mengaduk larutan kimia didalam alat gelas hingga larutan tersebut homogen. Gelas Kimia 100 mL digunak untuk mengaduk-mencampur-memanaskan cairan yang biasanya digunakan dalam laboratorium. Corong kaca digunakan untuk memasukan larutan kedalam wadah yang mulutnya kecil. Spatula digunakan untuk mengambil bahan kimia yang berbentuk padatan dan juga untuk mengaduk larutan. Pada praktikum ini dilakukan 6 (enam) kali percobaan: Pada reaksi Asam Sulfat H2¬SO4¬ 0,2 M 100 mL pada hasil percobaan larutan tak berwarna (bening). Pada reaksi Asam Oksalat H2¬C2O4¬ 0,01 M 50 mL pada hasil percobaan larutan tak berwarna (bening). Pada reaksi Kalium Permanganat KMnO4¬ 0,02 N, 50 mL, pada hasil percobaan dihasilkan larutan berwarna ungu. Pada reaksi natrium hidroksida NaOH 2 M, 50 mL, pada hasil percobaan larutan tak berwarna (bening). Pada reaksi FeSO4¬ 0,1 M, 100 mL, pada hasil percobaan larutan menjadi putih keruh Pada reaksi Na2S2O3.5H2O 0,01 M, 100 mL, pada hasil percobaan larutan tak berwarna (bening). Reaksi yang dimaksud disini adalah pembuatan larutan. BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan - Untuk membuat larutan dari bahan cair dan padat dilakukan dengan cara mencampurkan bahan cair atau bahan padat tersebut ke dalam gelas kimia kemudian diaduk. Larutan ideal memenuhi dan mematuhi hukum Roult yaitu bahwa tekanan uap pelarut (cair) berbanding tepat lurus dengan fraksi mol pelarutan dalam larutan. Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh, sedangkan larutan jenuh yaitu suatu larutan yang mengandung sejumlah solute yang larut dan mengadakan kesetimbangan dengan solute padatnya. Larutan homogen adalah suatu larutan dengan keadaan dimana dua zat menjadi sama sifatnya karena tercampur atau bergabung, sedangkan larutan heterogen adalah suatu larutan dimana dua zat bercampur, namun masih dibedakan sifat-sifatnya. Pengenceran adalah menambahkan pelarut ke suatu larutan massa solute dalam larutan adalah tetap walaupun volumenya berubah. Rumus pengenceran adalah: M1 x V1 = M2 x V2 Dimana : - M1 : Molaritas sebelum pengenceran M2 : Molaritas setelah pengenceran V1 : Volume sebelum pengenceran V2 : Volume setelah pengenceran 5.2 Saran - Sebaiknya digunakan reagen-reagen yang lebih variatif atau banyak lagi sehingga lebih memahami reagen mana saja yang dapat terlarut dan yang tidak dapat menjadi larutan, contohnya BaCl2. - Pengadaan alat-alat praktikum mungkin dapat diperbanyak lagi untuk menunjang praktikum dan kerja dapat lebih maksimal dan memanfaatkan waktu seefektif dan semaksimal mungkin. - Sebaiknya pada praktikum selanjutnya larutan yang digunakan ditambahkan menjadi lebih besar yaitu 30 mL agar perubahan warna yang terjadi setelah pencampuran dapat terlihat secara jelas. DAFTAR PUSTAKA Cotton, F. Albert, Geoffrey Wilkinson. 1998. Kimia Tak Organik Lanjutan. Malaysia: Umida Indrusties SDN. BHD Day, R. A, A. L. Underwood, Hillarius Wibi H., Lemeda Simarmata. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga Oxtoby, Gillis, Nachtrieb, Suminar. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern Edisi Keempat Jilid 1. Jakarta: Erlangga S., Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: Penerbit ITB Sunarya, Yayan, Agus Setiabudi. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Bandung: PT. Setia Purna Inves Watson, David G. 2005. Analisis Farmasi Edisi 2. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC

pemisahan dan pemurnian

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Kimia merupakan ilmu yang mempelajari tentang zat, termasuk wujudnya, kompisisi, struktur, proses pembentukan, reaksi kimia serta hubungan (pengaruh) antar materi lain. Ilmu merupakan ilmu percobaan dan sebagian pengetahuannya diperoleh dari percobaan dan penelitian di laboratorium. Pada kesempatan kali ini akan dipaparkan suatu bagian dari ilmu kimia yaitu mengenai pemisahan dan pemurnian. Pemisahan dan pemurnian dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur. Campuran (mixture) dua atau lebih zat dimana dalam penggabungan ini zat-zat tersebut mempertahankan identitasnya masing-masing dan tidak memiliki susunan yang tetap. Campuran dapat dibedakan menjadi 2 (dua) bagian yaitu campuran homogen dan campuran heterogen. Campuran juga dapat dipisahkan berdasarkan sifat-sifat fisiknya, misalnya kelarutannya, titik bekunya, maupun titik didihnya.

Campuran homogen misalnya campuran gas, molekul-molekul zat-zatnya tercampur dan hanya memiliki satu fase (tak ada beda fase antara zat-zat penyusunnya, contohnya pada sirup dan air). Sedangkan dalam campuran heterogen misalnya pada air keruh, air dan minyak, mesin atau logam campuran lainnya dapat sifat dan susunannya yang berbeda (dua fase atau lebih). Dalam ilmu kimia pemisahan dan pemurnian zat dapat dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya: penyaringan, dekantasi, sublimasi, kristalisasi, destilasi dan lain-lain. Percobaan ini merupakan suatu yang penting karena merupakan cabang ilmu kimia, oleh karena itu praktikan diharapkan dapat memanfaatkan percobaan ini dengan sebaik-baiknya. Cara pemisahan itu dapat digolongkan menjadi:

a.              Pemisahan zat padat dari zat cair

b.             Pemisahan zat padat dari zat padat

Dalam ilmu kimia pemisahan dan pemurnian campuran sangat penting dan diperlukan. Dalam praktikum kimia, pemisahan dan pemurnian dilakukan untuk mendapatkan zat murni dari suatu campuran. Pada pekerjaan-pekerjaan di laboratorium banyak melibatkan pemisahan campuran seperti dalam pengolahan minyak bumi dan logam-logam.

Oleh karena itu pada bagian ini juga akan sedikit dibahas tentang pemisahan secara kimia, yaitu kromatografi, sublimasi dan destilasi/ penyulingan. Jadi praktikan diharapkan dapat mengetahui praktikum dan memanfaatkan percobaan ini sebaik-baiknya.

1.2              Tujuan Percobaan

-          Mengetahui berbagai jenis pemisahan dan pemurnian

-          Memahami prinsip pemurnian zat dan campurannya

-          Mengetahui perbedaan campuran homogen dengan heterogen

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Unsur, senyawa dan campuran itulah yang harus dipahami dalam ilmu kimia. Unsur adalah materi yang tidak dapat diuraikan dengan reaksi kimia menjadi zat yang lebih sederhana, contohnya hidrogen, oksigen, besi, tembaga dan sebagainya sampai saat ini telah diketahui dari 100 unsur dan diharapkan akan ditemukan lagi unsur baru dimasa mendatang. Senyawa adalah materi yang dibentuk dari dua unsur atau lebih dengan perbandingan tertentu, jadi senyawa masih dapat diuraikan menjadi unsur pembentuknya. Contoh air terbentuk dari oksigen dan hidrogen dengan perbandingan massa 8 dan 1 artinya 89 oksigen bergabung dengan 19 hidrogen menjadi 99 air atau 199 oksigen dengan 29 hidrogen menjadi 189 air unsur dan senyawa tersebut zat tunggal karena pertikel kecilnya satu macam. Berbeda dengan unsur dan senyawa tersebut zat tunggal karena partikel terkecil satu macam. Berbeda dengan unsur dan senyawa. Campuran adalah dua zat tunggal atau lebih dengan perbandingan sembarang contohnya campuran antara unsure nitrogen dan oksigen, antara besi dan belerang perbandingan kedua unsur boleh 1:2, 3:7, 2:1 dsb. Jika membentuk senyawa, perbandingan dua unsur harus tertentu. Contohnya nitrogen dioksida mengandung nitrogen dan oksigen dengan perbandingan 7 dan 16 dalam senyawa besi sulfid perbandingan massa besi dan belerang harus 7 dan 4. tidak boleh lain. Campuran dapat terjadi antara senyawa. Contoh air dengan alkohol antara unsur dengan senyawa, contohnya nitrogen dengan uap air. Campuran dibagi menjadi dua yaitu campuran homogen dan heterogen, campuran homogen adalah gabungan dua zat tunggal atau lebih yang sama partikelnya menyebar merata sehingga membentuk satu fase. Satu fase adalah zat yang sifat dan komposisinya sama antara satu bagian dengan bagian lain didekatnya. Sebagai contoh gula dengan air. Rasa manis air gula disemua bagian bejana sama baik diatas dibawah maupun dipinggirnya. Campuran heterogen adalah penggabungan yang tidak merata antara dua zat tunggal atau lebih sehingga perbandingan komponen yang satu dengan yang lainnya tidak sama diberbagai bagian bejana contohnya, campuran air dan dengan minyak kelapa pada mulanya kedua zat tidak bercampur, lalu setelah dikocok dengan kuat minyak menyebar dialam berupa gelembung-gelembung kecil    

 A                                                B

                                         

 

Gambar 1.1 Air dan minyak (a) tidak bercampur dan (b) bercampur dengan heterogen pada gelombang hanya terdapat minyak, sedangkan lainnya adalah air. Jadi minyak tidak menyebar merata seperti gula dan air. Dengan kata lain dalam campuran heterogen masih ada bidang batas antara kedua komponen atau mengandung lebih dari satu fase. Secara umum dapat disimpulkan bahwa, materi dapat dibagi atas zat murni (tunggal) dan campuran (majemuk). Zat murni ada dua yaitu unsur dan senyawa. Senyawa terbentuk dari dua unsur atau lebih dengan komposisi sembarang. Campuran dapat diubah menjadi zat murni atau sebaliknya, zat murni dapat digabung menjadi campuran. Kedua proses ini termaksud pristiwa fisika, demikian juga dengan beberapa unsur dapat bersatu membentuk senyawa dan sebaliknya senyawa dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya. Peristiwa ini tersebut peristiwa kimia 

 

                                                                                    perubahan

                                                                                    kimia

                                             gambar 1.2 Klasifikasi materi

    setiap zat murni baik unsur maupun senyawa, terbentuk dari partikel kecil yang sama ukuran dan massanya partikel suatu unsur disebut atom, dan partikel senyawa adalah molekul contohnya besi berdiri dari atom-atom besi dan air sebagai senyawaterdiri dari molekul air.

               A                                                                  B

 

Gambar 1.3 partikel materi (a) atom besi dan B molekul air

Sebagai bukti bahwa materi (a) atom besi dan (b) molekul air tekecil dapat dilihat  pada percobaan berikut, jika sendok gula di masukan kedalam segelas air, tak lama kemudian gula melarut dan tidak kelihatan gula tidak hilang tetapi terpecah menjadi partikel terkecil dam menyebar merata keseluruh air, buktinya semua air menjadi manis. Bila minyak wangi di teteskan di telapak tangan. Tak lama kemudian hilang karena telah terurai menjadi partikel kecilnya dan terbang kesegala penjuru sehingga ruangan menjadi wangi(Syukri,1999)

Pemisahan campuran, kebanyakan materi yang terdapat dibumi ini tidak murni, tetapi berupa campuran dari berbagai komponen contohnya : tanah terdiri dari berbagai senyawa dan unsur baik dalam wujud padat, cair atau gas. Udara yang kita hirup sehari-hari mengandung bermacam unsur seperti, oksigen, nitrogen, uap, dan air dan sebagainya demikian juga air yang kita pakai sehai-hari bukanlah air minum, melainkan mengandung zat-zat lain didalam bentuk gas, cair atau padat. Untuk memperoleh hasil murni kita harus memisahkan dari campurannya. Sebagai untuk mendapatkan air suling (aquades) kita harus menyulingnya dari air sumur/sungai untuk memperoleh minyak goreng kita harus memisahkan dari buah kelapa atau biji jagung. Campuran dapat dipisahkan melalui peristiwa fisika atau kimia. Pemisahan secara fisik tidak merubah zat selama pemisahan, sedangkan secara kimia, satu komponen atau lebih dihasilkan dengan zat lain sehingga dapat dipisahkan disini yang akan dibahas disini adalah pemisahan secara fisika cara atau teknik pemisahan campuran bergantung pada jenis wujud atau sifat komponen, yang terkandung didalamnya. Jika komponen berwujut padat dan cair, misalnya pasir dan air, dapat dipisahkan dengan saringan. Saringan bermacam-macam. Mulai dari porinya yang besar sampai sangat halus. Contohnya dengan kertas saring dan selaput permiable kertas saring dipakai untuk memisahkan endapan atau padatan dari pelarut serta memisahkan suatu koloid dari pelarutnya. Campuran homogen, seperti alkohol dalam air tidak dapat dipisahkan dengan saringan. Karena partikelnya lolos dalam pori-pori kertas saring dan selaput semi permiable campuran itu dapat dipisahkan dengan cara fisika yaitu destilasi rekristalisasi,ekstraksi, dan kromatografi suatu zat yang tampil sebagai zat padat, tetapi tidak mempunyai struktur Kristal yang berkembang biak disebut amotf ( tanpa bentuk).

Destilasi, dasar pemisahan dengan destilasi adalah perbedaan titik didih antara dua cairan atau lebih. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Dengan mengatur suhu secara cermat. Kita dapat menguapkan dan menggembungkan komponen demi komponen secara bertahap. Pengembunan terjadi dengan menggalirkan uap ke tabung pendingin contohnya memisahkan campuran air dan alcohol.

Gambar 1.3 Destilasi air dan alkohol

Titik didih air dan alkohol masing-masing 100⁰C dan 78⁰C. jika campuran dipanaskan (dalam labu destilasi) dan suhu diatur sekitar 78 ⁰C maka alkohol akan menguap, sedikit demi sedikit uap itu mengembun dalam pendingin dan pada akhirnya didapat larutan alkohol murni bila dicampur mengandung komponen lebih dari dua, maka pengembunan dan penguapan dilakukan secara bertahap sesuai dengan jumlah komponen itu, dimulai dari titik didih yang paling rendah. Akan tetapi pemisahan campuran sulit dan bisanya hasil yang dapat sedikit tercampur komponen lain yang titik didihnya berdekatan.

Kristal adalah benda padat yang mempunyai permukaan datar. Karena zat banyak padat seperti garam, kuarsa dan salju ada dalam bentuk-bentuk yang  jelas simetris, telah lama para ilmuan menduga bahwa atom, ion apapun molekul zat padat ini juga tersusun simetris. Teknik pemisahan dengan kristalisasi berdasarkan perbedaan titik beku komponen. Contohnya garam dapat dipisahkan dari air karena garam berupa padatan. Air garam secara perlahan dipanaskan dalam bejana terbuka, maka air akan menguap sedikit demi sedikit pemanasan dihentikan saat larutan jenuh. Jika dibiarkan akhirnya terbentuk kristal garam secara perlahan, setelah pengkristalan sempurna, garam dapat dipisahkann dengan menyaring perbedaan itu karena cukup besar, dan sebaliknya komponen yang akan dipisahkan berwujud padat dan yang lainnya cair pada suhu kamar ( keenean,1999)

       Garam dapur atau natrium klorida atau NaCl. Zat padat berwarna putih yang dapat diperoleh dengan menguapkan dan memurnikan air laut. Juga dapat dengan netralisasi HCl dengan NaOH berair. NaCL nyaris tak dapat larut dalam alkohol, tetapi larut dalam air sambil menyedot panas, perubahan kelarutannya sangat kecil dengan suhu. Garam normal; suatu garam yang tak mengandung hidrogen atau gugus hidroksida yang dapat digusur. Larutan-larutan berair dari garam normal tidak selalu netral terhadap indikator semisal lakmus. Garam rangkap; garam yang terbentuk lewat kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu. Misalnya: FeSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O dan K₂SO₄Al₂(SO₄)₃.24H₂O. Dalam larutan, garam ini merupakan campuran rupa-rupa ion sederhana yang akan mengion jika dilarutkan lagi. Jadi, jelas berbeda dengan garam kompleks yang menghasilkan ion-ion kompleks dalam larutan (Arsyad, 2001).

Kemudahan suatu endapan dapat disaring dan dicuci tergantung sebagian besar pada struktur morfologi endapan, yaitu bentuk dan ukuran-ukuran kristalnya. Semakin besar kristal-kristal yang terbentuk selama berlangsungnya pengendapan, makin mudah mereka dapat disaring dan mungkin sekali (meski tak harus) makin cepat kristal-kristal itu akan turun keluar dari larutan, yang lagi-lagi akan membantu penyaringan. Bentuk kristal juga penting. Struktur yang sederhana seperti kubus, oktahedron, atau jarum-jarum, sangat menguntungkan, karena mudah dicuci setelah disaring. Kristal dengan struktur yang lebih kompleks, yang mengandung lekuk-lekuk dan lubang-lubang, akan menahan cairan induk (mother liquid), bahkan setelah dicuci dengan seksama. Dengan endapan yang terdiri dari kristal-kristal demikian, pemisahan kuantitatif lebih kecil kemungkinannya bisa tercapai (Svehla, 1979).

Ekstraksi, pemisahan campuran dengan cara ekstraksi berdasarkan perbedaan pelarutan komponen dalam pelarut yang berbeda. Campuran komponen(misalkan A dan B) dimasukan kedalam pelarut X dan Y syaratnya kedua pelarut ini tidak dapat bercampur seperti air dan minyak. Semuanya dimasukkan kedalam corong pisah dan dikocok agar bercampur semua dan kemudian didiamkan sampai larutnya X dan Y memisah kembali kini zat A dan B. Berada dalam X dan Y. tetapi perbandingannya sama. Kedua pelarut dapat dipisahkan dengan membuka keran corong pemisah perlahan-lahan dan di tamping didalam bejana

Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran berbagai wujud, baik padat, cair dan gas. Dasar kromatografi adalah perbedaan daya serap suatu zat dengan zat lainnya. (Syukri s. 1999).

 

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1       Alat dan Bahan

            3.1.1    Alat-alat

                        -           Sendok

                        -           Gelas kimia 100 mL

                        -           Corong gelas

                        -           Tabung reaksi

                        -           Corong pisah

                        -           Cawan penguap

                        -           Batang pengaduk

                        -           Pipet tetes

                        -           Enlemeyer

                        -           Hot plate

                        -           Neraca analitik

                        -           Gelas ukur

            3.1.2    Bahan-bahan

                        -           Garam dapur

                        -           Kapur tulis

                        -           Pasir

                        -           Naftalena (Kapur barus)

                        -           Minyak goreng

                        -           CuSO₄.5H₂O

                        -           Norit

                        -           Sirup

                        -           Aquades

                        -           Kertas saring

3.2       Prosedur Percobaan

            3.2.1    Dekantasi

-   Dimasukkan satu sendok pasir ke dalam gelas kimia yang telah diisi air sebelumnya

-   Diaduk air dan pasir tersebut

-   Dibiarkan mengendap pasir tersebut

-   Dituang air yang berada di bagian atas

            3.2.2    Filtasi (Penyaringan)

-   Digerus kapur tulis hingga menjadi bubuk

-   Dimasukkan bubuk kapur tulis tersebut ke dalam gelas kimia

-   Dituangkan air secukupnya ke dalam gelas kimia

-   Diaduk agar tercampur antara kapur tulis dan air

-   Disiapkan corong kaca dan kertas saring

-   Dilakukan penyaringn dengan kertas saring tersebut

            3.2.3    Penguapan

-   Dimasukkan satu sendok CuSO₄.5H₂O ke dalam 10 mL air pada tabung reaksi

-   Diuapkan larutan tersebut, digunakan hot plate untuk penguapan tersebut

-   Dibiarkan hingga volumenya menjadi 5 mL

-   Didingankan campuran tersebut

            3.2.4    Sublimasi

-   Digerus naftalena (kapur barus) hingga menjadi bubuk

-   Dimasukkan satu sendok naftalena (kapur barus) dan sedikit garam ke dalam cawan penguap

-   Ditutup cawan penguap dengan kertas saring

-   Dilubangi kecil-kecil kertas saring yang digunakan sebagai penutup tersebut

-   Ditutupkan lagi dengan corong kaca cawan penguap tersebut

-   Disumbat leher corong kaca dengan kertas

            3.2.5    Ekstraksi

-   Dimasukkan air dan minyak goreng ke dalam corong pisah

-   Dikocok air dan minyak goreng tersebut

-   Dibiarkan campuran tersebut hingga campurannya (kedua cairan) tersebut memisah

-   Dipisahkan lapisan bawah dan lapisan atas

-   Dibuka keran penutup corong pisah agar lapisan bawah terbuang

            3.2.6    Adsorpsi

-   Digerus norit hingga menjadi bubuk

-   Dimasukkan satu sendok norit ke dalam kertas saring

-   Dituangkan sirup di atas kertas saring tersebut

-   Dibiarkan sirup tertampung di dalam gelas kimia

            3.2.7    Rekristalisasi

-   Dilarutkan satu sendok garam dapur ke dalam 50 mL air

-   Diaduk campuran tersebut

-   Diuapkan larutan tersebut dengan hot plate

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1     Hasil Pengamatan

          Tabel Pengamatan

No.	Perlakuan	Pengamatan
1.	Dekantasi a.    Dimasukkan satu sendok pasir ke dalam gelas kimia yang telah diisi air b.    Pasir dibiarkan mengendap c.    Cairan yang ada di bagian atasnya di tuang d.   Diamati kejernihan air yang telah di tuang	-       Air dan pasir tidak menyapu (menjadi campuran heterogen) -       Pasir mengendap ke bagian bawah -       Air menjadi murni dan jernih kembali
2	Filtrasi (Penyaringan) a.    Kapur tulis digerus hingga menjadi bubuk b.    Dimasukkan bubuk kapur tulis ke dalam gelas kimia yang telah diisi air, kemudian diaduk c.    Disaring dengan menggunakan kertas saring d.   Diamati kejernihan filtratnya (air setelah disaring)	-       Air menyatu dengan kapur tulis, air menjadi putih keruh -       Kapur tulis tertahan dikertas saring, karena pori-pori kertas saring sangat kecil dan hanya dapat ditembus oleh air -       Air menjadi murni dan jernih kembali
3	Penguapan a.    Dilarutkan satu sendok CuSO4.5H2O ke dalam 10 mL air b.    Diuapkan hingga volumenya menjadi 5 mL dan digunakan hot plate untuk penguapan tersebut c.    Didinginkan larutan tersebut d.   Diamati warna kristal CuSO4.5H2O	-        Airnya menguap, kandungan air dalam CuSO4.5H2O pun ikut menguap -        CuSO4.5H2O kembali menjadi kristal (CuSO4) -        Warna kristal menjadi lebih muda, karena kandungan airnya menguap
4	Sublimasi a.    Dimasukkan satu sendok naftalena (kapur tulis) dan sedikit garam ke dalam cawan penguap b.    Cawan penguap ditutup dengan kertas saring yang telah di lubangi kecil-kecil c.    Ditutup lagi cawan penguap tersebut dengan corong kaca dengan posisi terbalik d.   Leher corong kaca disumbat lalu diuapkan dengan menggunakan hot plate e.    Diamati kristal-kristal yang telah menempel pada corong kaca	-       Naftalena (kapur barus) menyublim terlebih dahulu (tingkat menyublim pada naftalena / kapur barus lebih tinggi daripada garam) -       Garam masih tertinggal pada cawan penguap -       Naftalena (kapur barus) yang menyublim menempel pada corong kaca
5	Ekstraksi a.    Air dan minyak goreng dimasukkan ke dalam corong pisah, lalu dikocok b.    Setelah dikocok, dibiarkan air dan minyak goreng terpisah c.    Dibuka keran corong pisah untuk mengeluarkan air yang berada di bawah	-       Dengan memanfaatkan sifat kepolaran dari masing-masing zat dalam hal ini air dan minyak goreng, maka air yang bersifat polar dan minyak goreng yang bersifat non polar akan terpisah, meskipun pada awalnya bercampur
6	Adsorpsi a.    Digerus norit hingga menjadi bubuk / serbuk b.    Sediakan sirup c.    Diberikan norit pada kertas saring sebanyak satu sendok d.   Tuang sirup ke kertas saring, lalu lihatlah perubahan warna yang terjadi pada filtrat	-       Norit merupakan adsorben -       Norit menyerapwarna sirup -       Warna sirup menjadi lebih muda / terang dari sebelumnya karena norit menjerap warna yang ada pada sirup
7	Rekristalisasi a.    Diambil satu sendok garam dapur dan dilarutkan dalam 50 mL air, kemudian diaduk b.    Uapkan larutan tersebut dengan menggunakan hot plate c.    Amati kristal yang terbentuk dan menempel pada gelas kimia	-        Air dan garam menjadi campuran homogen -        Air menguap dan garam tertinggal di gelas kimia -        Garam menjadi kristal kembali dan menempel pada gelas kimia

4.2     Pembahasan

Proses pemisahan dan pemurnian dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya untuk memisahkan campuran heterogen antara pasir dan air dilakukan dengan cara dekantasi yaitu dengan membiarkan pasir mengendap dibawah dan diperoleh kembali air yang murni dan jernih. Memisahkan bubuk kapur tulis yang telah tercampur dengan air dapat dilakukan dengan menuangkan campuran tersebut ke kertas saring, maka bubuk kapur tulis dan air akan terpisah kembali antara bubuk kapur tulis dengan air. Diperoleh kristal CuSO₄ kembali dari proses penguapan dari campuran satu sendok CuSO₄.5H₂O dengan 10 mL air. Pada proses sublimasi, naftalena dan garam yang telah tercampur akan terpisah kembali, karena naftalena dapat menyublim dengan cepat dan menempel pada corong kaca, sedangkan garam tertinggal di cawan penguap. Dengan memanfaatkan sifat kepolaran dari air dan minyak goreng, air yang bersifat polar dan minyak goreng bersifat non polar akan terpisah, meskipun pada awalnya bercampur. Norit yang merupakan adsorben akan menjerap warna yang ada pada sirup, sirup yang pada awalnya berwarna kuning pekat akan menjadi lebih muda. Diperoleh kristal garam dapur kembali dari campuran homogen air dan garam dapur, dengan proses rekristalisasi yaitu menguapkan campuran tersebut di atas hot plate.

Pemisahan dan pemurnian dilakukan untuk mendapatkan zat murni dari suatu campuran. Pemisahan dan pemurnian suatu zat yang telah tercampur dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:

a.              Dekantasi, yaitu pemisahan komponen-komponen dalam campuran dengan cara langsung. Prinsip kerja dekantasi yaitu dilakukan karena perbedaan partikel, massa dan wujudnya yang cukup besar. Zat / partikel pasir berada pada dasar beker gelas, hal ini terjadi karena massa jenis pasir lebih besar dari massa jenis air.

b.             Filtrasi, yaitu pembersihan partikel-partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan atau septem, yang diatasnya padatan akan terendapkan. Prinsip kerjanya yaitu, pemisahan zat dari campurannya melalui penyaringan yang didasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-zat yang bercampur dimana ukuran partikel zat-zat yang bercampur dimana ukuran partikel lebih kecil dari lubang penyaring akan melewati proses penyaringan sedangkan ukuran partikel yang lebih besar akan tertahan.

c.              Penguapan, yaitu proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Prinsip kerjanya didasarkan pada salah satu zat yang bercampur pada keadaan lewat jenuh, serta perbedaan titik didih zat tersebut.

d.             Sublimasi, yaitu pemisahan komponen-komponen dalam campuran yang mudah menyublim dengan cara penyubliman melalui pemanasan. Salah satu zat dapat menyublim sedangkan yang lainnya tidak ikut menyublim karena memiliki perbedaan titik leleh merupakan prinsip kerja sublimasi, hal inilah yang terjadi pada campuran naftalena (kapur barus) dan garam yang dipanaskan, dimana naftalena lebih cepat menguap dibandingkan garam karena titik leleh naftalena lebih rendah dari garam.

e.              Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan tidak saling larut yang berbeda.

f.              Adsorpsi atau penjerapan adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas, terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat penjerap, adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terjerap, adsorbat) pada permukaannya.

g.             Rekristralisasi, yaitu pemisahan komponen-komponen dalam campuran dengan cara mengkristalkan komponen tercampu dengan cara dipanaskan kemudian didinginkan. Rekristalisasi dapat dilakukan untuk memisahkan campuran zat cair dan zat padat yang saling larut.

Campuran adalah gabungan dua atau lebih zat tunggal yang idak saling bereaksi dan masing-masing komponen masih memiliki dan mempertahankan sifat-sifat asalnya.

Campuran meliputi:

1.             Larutan, yaitu campuran yang bersifat homogen. Misalnya: larutan gula, larutan cuka, larutan garam, dan lain-lain. Campuran homogen adalah campuran campuran yang dimana semua bagian campuran memiliki susunan yang sama dan seragam sehingga sulit untuk dibedakan. Campuran homogen juga disebut larutan.

2.             Suspensi, yaitu campuran yang bersifat heterogen. Campuran heterogen merupakan campuran yang penyusunnya tidak seragam atau tidak sama sehingga masih bisa dibedakan. Misalnya: campuran tanah dengan batu kerikil.

3.             Dispersi koloid, yaitu campuran yang bersifat antara homogen dan heterogen. Misalnya: susu, asap, kabut dan lain-lain.

Secara umum, “Like Dissolves Like” menerangkan tentang prinsip kelarutan dimana suatu zat hanya akan larut pada pelarut yang sesuai. Dengan kata lain, zat yang bersifat polar akan larut pada pelarut polar dan suatu zat non polar pun akan larut pada pelarut yang non polar. Contoh pada proses ekstraksi, air yang bersifat polar dan minyak yang bersifat non polar tak akan bisa bersatu karena perbedaan sifat kepolarannnya.

Air (H₂O) memiliki struktur sebagai berikut.

Naftalena (kapur barus) memiliki struktur sebagai berikut.

Minyak goreng memiliki struktur sebagai berikut.

Pada metode pemisahan dan pemurnian kita mengenal istilah adsorpsi, adsorpsi atau penjerapan adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat penjerap, adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terjerap, adsorbsi) pada permukaannya saja. Contohnya pada percobaan yang telah dilakukan, norit sebagai adsorben menjerap warna sirup yang dituangkan, digunakan pula untuk menjerap zat-zat beracun (misalnya logam berat) dan zat-zat yang mahal untuk di recycle.

Sedangkan absorpsi atau penyerapan dalam kimia adalah suatu fenomena fisik atau kimiawi atau suatu proses sewaktu atom, molekul atau ion memasuki suatu fase limbak (bulk) lain yang bisa berupa gas, cairan ataupun padatan. Proses ini berbeda dengan adsorpsi karena pengikatan molekul dilakukan melalui volume dan bukan permukaan. Contohnya formalin yang berfase cair berasal dari formaldehid yang berfase gas dapat dihasilkan melalui proses absorpsi, pembuatan asam nitrat (absorpsi NO dan NO₂) dan absorpsi obat.

Proses pemisahan dan pemurnian ini seringkali kita aplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya untuk memisahkan garam dari larutannya kita dapat melakukan dengan melalui proses rekristalisasi, pada industri belerang juga memanfaatkan proses rekristalisasi dengan cara pendinginan. Norit yang berfungsi sebagai adsorben dapat membantu kita bila terserang diare untuk menjerap racun-racun yang menganggu proses pencernaan. Dalam industri pengolahan parfum memanfaatkan proses ekstraksi. Untuk memisahkan pasir dan air (sungai) memanfaatkan metode dekantasi. Untuk memisahkan kapur tulis yang tercampur dengan air dapat dilakukan dengan proses filtrasi (penyaringan).

Fungsi perlakuan:

-                 Digerus untuk memperoleh bahan dalam bentuk serbuk atau bubuk.

-                 Diaduk agar campuran antara satu zat dengan zat lain tercampur.

-                 Dituang agar zat yang berada di bagian bawah dapat terpisah.

-                 Disaring agar terpisah antara zat pelarut dan zat terlarutnya.

-                 Didinginkan agar terpisah antara pelarut dan zat terlarutnya.

-                 Diuapkan untuk melihat zat mana yang dapat menguap dan tidak dapat menguap.

-                 Dikocok agar antar zat dapat tercampur.

-                 Dilubangi agar zat yang menguap dapat melewati kertas.

-                 Disumbat agar zat yang menguap tidak keluar dari corong gelas.

-                 Dibiarkan untuk melihat proses pemisahannya.

Faktor kesalahan dapat disebabkan oleh beberapa hal, yaitu: kesalahan akibat dari perlakuan yang dilakukan tidak terurut, misalnya bahan yang seharusnya digerus terlebih dahulu ternyata tidak digerus.

BAB 5

PENUTUP

5.1     Kesimpulan

-        Pemisahan dan pemurnian dapat dilakukan dengan cara dekantasi, filtrasi, adsorpsi, kristalisasi, sublimasi dan ekstraksi pelarut.

-        Prinsip pemisahan dan pemurnian didasarkan pada perbedaan massa jenis, titik didih, ukuran partikel dan kelarutan dari masing zat, baik zat pelarut maupun zat terlarut.

-        Campuran homogen merupakan campuran yang tidak dapat dibedakan antara zat-zat yang bercampur didalamnya seluruh bagian campuran homogen memiliki sifat sama, sedangkan campuran heterogen merupakan campuran yang mengandung zat-zat yang tidak dapat bercampur dengan zat lain secara sempurna sehingga masih dapat dikenali atau diketahui perbedaan sifat-sifat partikel dari zat yang bercampur tersebut seperti bentuk dan warna

5.2     Saran

-        Diharapkan pada percobaan selanjutnya, digunakan teknik pemisahan dan pemurnian dengan cara kromotografi destilasi.

DAFTAR PUSTAKA

 Arsyad, M. Natsir, 2001, Kamus Kimia Arti dan Penjelasan Istilah,

                Jakarta: Gramedia,

        

Keenan, Charles W. dkk., 1992, Kimia Untuk Universitas Jilid 2,

                Jakarta : Erlangga.

     

 Svehla, 1979, Buku Ajar Vogel: Analisis Anorganik Kuantitatif Makro dan                      

                Semimikro, Jakarta : PT Kalman Media Pusaka

      

 S., Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: Penerbit ITB

 S., Syukri. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung: Penerbit ITB