Tembaga(II)Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetraamin Sulfat Berhidrat

Tembaga(II)Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetraamin Sulfat Berhidrat

                                              

Hari/Tanggal : Selasa/ 16 Oktober2012

I.  TUJUAN

Mempelajari pembuatan tembaga(II) ammonium sulfat berhidrat dan tembaga (II) tetra amin   sulfat berhidrat.

II. DASAR TEORI

            Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu+ mengalami disproporsionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu (I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai pada keadaan bagaimana Cu (I) dan Cu (II) terbentuk, yaitu membuat (Cu+) cukup banyak pada larutan air, Cu+ akan berada pada banyak jumlah (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu+). Disproporsionasi ini akan menjadi sempurna. Di lain pihak jika Cu+ dijaga sangat rendah (seperti pada zat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap). Cu2+ sangat kecil dan tembaga (I) menjadi mantap (Petrucci, 1987 : 350).

Tembaga (Cu) adalah logam merah muda yang lunak, dapat di tempa dan liat. Tembaga melebur pada 1038oC. Karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu / Cu+), tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga (Svehla, 1990 : 229).

Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga (II) yang stabil dan mendominasi dalam larutannya. Dalam air, hampir semua garam tembaga (II) berwarna biru oleh karena warna ion kompleks koordinasi enam [Cu(H2O)6]2+. Reaksi ion Cu+ dengan OH- pada berbagai konsentrasi bergantung pada metodenya. Penambahan ion hidroksida ke dalam larutan tembaga (II) sulfat (0.1-0,5 M) secara bertetes dengan kecepatan ~ 1 mL/menit menyebabkan terjadinya endapan gelatin biru muda dari garam tembaga (II) hidroksida sulfat, bukan endapan Cu(OH)2 (Sugiarto, 2003 : 569).

            Senyawa tembaga bersifat diamagnetik. Tembaga sulfit teroksidasi superficial dalam udara kadang menghasilkan lapisan warna hijau hidroksida karbonat dan hidrokso sulfat dan SO2. Di atmosfer tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen. Kestabilan relatif kepro dan kopri diartikan dengan potensial Cu*= 0,52 V dan Cu+ = 0,153 V. Kestabilan relatif tergantung pada sulfat anion dan ligan yang cukup beragam dengan pelarut/sifat fisik atom tetangganya dalam kristal. Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan sebagainya dalam asam yang dihasilkan akuo hijau dituliskan [Cu(H2O)6]2+. Diantara berbagai kristal hidratnya adalah sulfat hidratnya adalah sulfat biru CuSO4.5H2O yang paling lazim. CuSO4.5H2O dapat dihidrasi menjadi zat anhidrat yang berwarna putih. Penambahan ligan menyebabkan kompleks dengan pertukaran molekul air secara berurutan (Syukri, 1999 : 321).

III.  ALAT DAN BAHAN
       Alat:
     - Gelas beker 50 mL
     - Batang pengaduk
     - Kaca arloji
     - Corong
     - Kertas saring
     - Gelas ukur
     - Pipet tetes
     - Mortar dan alu

Bahan:

-  Aquadest
-  CuSO4 serbuk
-  NH4OH pekat
-  Alcohol 96 %

                            

IV. CARA KERJA

 

V. HASIL PENGAMATAN

 

 

VI.      VI. PERHITUNGAN

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
Diketahui :
M CuSO4(NH4)2SO4.6H2O  = 4,54 gram
Massa CuSO4.5H2O               = Massa (NH4)2SO4 = 5 gram
BM CuSO4.5H2O                    = 249,54 g/mol
BM (NH4)2SO4                       = 132 g/mol
BMCuSO4(NH4)2SO4.6H2O   = 399,54 g/mol
Ditanya  : % rendemen...?
Penyelesaian :
Mol CuSO4.5H2O       = 5 g/ 249,54 g/mol = 0,02 mol
Mol (NH4)2SO4           = 5 g/ 132 g/mol = 0,03 mol

CuSO4.5H2O   +    (NH4)2SO4   →       CuSO4(NH4)2SO4.6H2O
                      m :     0,02 mol                0,03 mol                           -
                      r   :    0,02 mol                 0,02 mol                         0,02 mol
                      s   :        -                          0,01 mol                         0,02 mol
massaCuSO4(NH4)2SO4.6H2O  = molCuSO4(NH4)2SO4.6H2O x BMCuSO4(NH4)2SO4.6H2O
                                                      = 0,02 mol x 399,54 g/mol           

                                                      = 7,99 gram

% rendemen = (4,54 gram / 7,99 gram) x 100 % = 56,82 %

2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH3)4SO4.6H2O
Diketahui :
Massa Cu(NH3)4SO4.6H2O  = 4,55 gram
BM CuSO4.5H2O                   = 249,54 g/mol
BM Cu(NH3)4SO4.6H2O       =  321,54 g/mol
V NH3 15 N                             = 10 mL
Ditanya  : % rendemen...?
Penyelesaian  :
Mol CuSO4.5H2O                    = 6,25 g / 249,54 g/mol = 0,025 mol
Mol Cu(NH3)4SO4.6H2O        = 6,25 g / 321,54 g/mol = 0,015 mol
CuSO4.5 H2O    +       4NH3      →        Cu(NH3)4SO4.6H2O
                  m :     0,025 mol            0,015 mol                         -
                  r   :    0,025 mol             0,1 mol                        0,025 mol
                  s  :         -                       0,05 mol                       0,025 mol
MassaCu(NH3)4SO4.6H2O      = molCu(NH3)4SO4.6H2O x BMCu(NH3)4SO4.6H2O
                                                   = 0,025 mol x 321,54 g/mol     

                                                   = 8,038 gram

% rendemen = (4,55 gram / 8,038 gram) x 100 % = 56,60 %

VII.    VII. PEMBAHASAN

         Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pecobaan tentang Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat. Dalam pembuatan tembaga amonium, yang dilakukan adalah menimbang massa CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4 masing-masing sebanyak 5 gram. Tempatkan dalam cawan arloji. Kemudian disiapkan air panas sebanyak 12 ml yang ditempatkan pada gelas piala, lalu masukkan campuran tembaga (II) amonium sulfat berhidrat kedalam air yang sudah dipanaskan tersebut. Diaduk dan dilarutkan dengan batang pengaduk.   Air mempunyai momen dipol yang besar dan ditarik baik ke kation maupun anion untuk membentuk ion terhidrasi. Dari sifatnya tersebut maka digunakannya pelarut air karenabaik CuSO₄.5H₂O  maupun (NH₄)₂SO₄ yang bereaksi dapat larut dalam air dan tetap berupa satu spesies ion. Pembuatan garam rangkap tembaga (II) ammonium sulfat, dengan melarutkan kristal CuSO4.5H2O dan Kristal (NH4)2SO4 dalam aquadest menghasilkan larutan yang berwarna biru muda. Selanjutnya larutan tersebut ditutup dengan cawan arloji kemudian didinginkan dibawah penanggas air yang dingin. Kemudian setelah disiapkan kertas saring, larutan tadi disaring hingga yang tersisa hanya kristal atau endapannya saja. Ditunggu hingga terbentuk kristal benar-benar terpisah dari larutan kemudian ditimbang. Menurut hasil pengamatan, didapat bahwa hasil kristal yang telah ditimbang adalah 4,54 gram. 

 Reaksi yang terjadi dalam pembuatan garam ini yaitu :

CuSO₄.5H₂O + (NH₄)₂SO₄ → CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

Dari hasil reaksi di atas terlihat bahwa terbentuk garam Tembaga (II) ammonium sulfat, CuSO4(NH4)2SO4.6H2O yang merupakan garam rangkap, karena garam rangkap dibentuk apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul tertentu.

         Berikutnya pembuatan garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat. Serbuk CuSO₄.5H₂O berwarna biru dengan menggunakan larutan NH₃ pekat yang telah diencerkan dengan aquades, berupa larutan bening. Pencampuran ini dilakukan dalam lemari asam, karena akibat dari pencampuran ini menghasilkan gas yang berbau menyengat yang berasal dari larutan amonia pekat yang digunakan.  Dari hasil campuran ini, terbentuk larutan yang berwarna biru tua. Selanjutnya ke dalam campuran biru tua tersebut ditambahkan alkohol 95 % sedikit demi sedikit, hal ini bertujuan untuk mengurangi energi solvasi ion-ion sehingga pembentukan kristal dapat terjadi lebih sempurna. Praktikan menggunakan alkohol, karena alkohol merupakan pelarut yang baik untuk senyawa ionik, dimana alkohol sendiri memiliki tetapan dielektrik yang rendah. Setelah penambahan ini, campuran didiamkan. Endapan biru tua yang terbentuk kemudian disaring, lalu dicuci dengan campuran amonia pekat dan alkohol, kemudian dengan larutan alkohol. Pencucian dilakukan untuk memurnikan endapan kristal yang terbentuk dari pengotor-pengotor yang tidak diinginkan yang mungkin saja terdapat dalam garam yang terbentuk pada saat dilakukan penyaringan sebagian kristal tersebut ikut terbawa bersama filtrat.     Terakhir endapan dikeringkan, kemudian ditimbang. Endapan yang terbentuk sebanyak 4,55 gram, dengan persen hasil (% rendemen) sebesar 56,60 %. Reaksi yang terjadi pada saat pembentukan garam kompleks ini adalah:

CuSO₄.5H₂O+ 4NH₃ → Cu(NH₃)₄SO₄.5H₂O

VIII. KESIMPULAN

1.   Massa kristal CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O adalah 4,54 gram.

2.     % rendemen CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O adalah 56,82%.

3.    Massa kristal Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O adalah 4,55 gram, kristal berwarna biru tua.

4.    % rendeman Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O adalah 56,60%.

5.   Warna kristal Tembaga (II) Ammonium Sulfat Berhidrat adalah biru muda.  Warna kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat berwarna biru tua.

DAFTAR  PUSTAKA
Cotton. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI- Press.
Muliyono. 2005. Kamus Kimia. Bandung : Bumi AksaraWilkinson.

Day & Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima.Jakarta :

      Erlangga.

Harjadi. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar.Jakarta : PT. Gramedia.

PERTANYAAN

1. Apa tujuan pencucian dengan menggunakan eter?
Pencucian endapan kristal pada pembuatan garam kompleks bertujuan untuk melarutkan alkohol maupun senyawa organik yang masih terkandung dalam kristal garam.

2. Apa jenis garam yang dihasilkan dari percobaan ini ?
Garam yang dihasilkan dalam percobaan ini ada dua jenis :
Pertama garam rangkap (sederhana) yaitu garam tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO4(NH4)2SO4.6H2O.
Kedua garam kompleks yaitu garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat Cu(NH3)4SO4.5H2O. 

 3. Bedakan antara garam kompleks dengan garam sederhana?
Garam kompleks adalah garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks.
Garam sederhana (rangkap) adalah Suatu garam yang terbentuk lewat kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu.