DIKTAT PRAKTIKUM KIMIA DASAR

Transkripsi

1 DIKTAT PRAKTIKUM KIMIA DASAR JURUSAN FISIKA Revisi II: 2015/09/11 Revisi III: 2016/09/12 JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2 Daftar Isi Peraturan administrasi Laboratorium Kimia Dasar 4 Keselamatan kerja di Laboratorium Kimia Dasar 6 Pengenalan alat 9 Bahan-bahan kimia berbahaya 22 Limbah laboratorium 25 Laporan praktikum dan penilaian 26 1 Preparasi larutan Tujuan Percobaan Daya Hantar Larutan Tujuan Dasar teori Bahan dan alat Bahan Alat Prosedur kerja Rancangan alat Analisis Kolorimetri Tujuan Dasar teori Kolorimetri Hukum Lambert-Beer Instrumentasi kolorimetri sederhana Alat dan bahan

3 3.3.1 Bahan Alat Prosedur kerja Pembakuan larutan NaOH dan penggunaannya dalam penentuan kadar asam cuka Tujuan Dasar teori Bahan dan alat Bahan Alat Prosedur kerja Pengamatan dan perhitungan Pembakuan larutan NaOH Penentuan kadar asam cuka Reaksi reduksi-oksidasi Tujuan Dasar teori Bahan dan alat Bahan Alat Prosedur kerja Tugas Larutan Buffer Tujuan Dasar Teori Alat dan Bahan Alat Bahan Prosedur kerja Data Hasil Pengamatan Pertanyaan Tugas

4 Daftar Gambar 1 Timbangan triple-beam Timbangan Pembebanan Atas (Top Loading Balance) Timbangan Presisi ph meter Pipet volume (kiri) dan pipet ukur (kanan) Cara membaca meniskus bawah Jenis buret: bengkok (kiri), buret katup karet (tengah), buret kran (kanan) Labu ukur (kiri) dan gelas ukur (kanan) Erlenmeyer (kiri) dan gelas kimia (kanan) Bunsen burner Bola Hisap Cawan penguapan (kiri) dan krus (kanan) Desikator vakum Rancangan alat percobaan daya hantar larutan

5 Peraturan administrasi Laboratorium Kimia Dasar Penggunaan alat 1. Tiap kelompok mahasiswa akan mendapatkan tiga set peralatan untuk setiap percobaan. Peralatan tersebut akan digunakan kembali oleh kelompok lain pada praktikum berikutnya. 2. Sebelum memulai praktikum, praktikan harus memeriksa dan menghitung alat yang disediakan oleh petugas / laboran sesuai dengan daftar alat yang disediakan. 3. Praktikan harus melaporkan setiap kekurangan alat kepada laboran dengan menuliskan: Nomor kelompok dan asal fakultas Alat yang kurang / rusak Tanda tangan pelapor dan laboran Laporan rangkap dua: satu lembar untuk laboran dan satu lembar untuk pelapor 4. Laboran akan menganggap bahwa alat rusak / kurang tersebut diakibatkan oleh kelalaian kelompok sebelumnya, yang secara otomatis akan tercatat sebagai penanggung jawab kerusakan. 5. Setiap kelalaian mengembalikan alat ke lemari praktikum akan mengakibatkan yang bersangkutan tercatat sebagai penanggung jawab kerusakan oleh kelompok praktikum berikutnya. 6. Tissue, lap, atau serbet tidak disediakan oleh laboratorium. Praktikan diharapkan membawanya sendiri. 4

6 Penggantian alat rusak 1. Biaya praktikum yang ditetapkan oleh Universitas pada dasarnya hanya mencakup sewa alat dan biaya bahan. Biaya tersebut tidak mencakup biaya penggantian kerusakan alat. 2. Praktikum adalah kegiatan kelompok. Seorang individu bertanggungjawab terhadap anggota kelompoknya karena kelalaian individu anggota kelompok akan membebani anggota kelompok lainnya. 3. Kelompok praktikan yang merusakkan peralatan diwajibkan untuk mengganti kerusakan peralatan tersebut sesuai aslinya. Anggota kelompok tersebut dipersilahkan berdiskusi untuk menentukan apakah biaya penggantian alat ditanggung oleh individu atau seluruh anggota dalam kelompok. 4. Penggantian peralatan tersebut harus diserahkan oleh perwakilan kelompok kepada petugas / laboran selambat-lambatnya satu minggu setelah kejadian, disertai kwitansi pembelian alat. Sanksi 1. Praktikan yang tidak dapat mematuhi semua butir persyaratan di atas tidak diperkenankan mengikuti praktikum selama satu semester, kecuali ada persetujuan tertulis dari Ketua Jurusan Kimia - MIPA, dengan pemberitahuan kepada pimpinan fakultas asal praktikan. 2. Nilai akhir praktikum hanya dapat dikeluarkan apabila tidak ada tanggungan administrasi. 5

7 Keselamatan kerja di Laboratorium Kimia Dasar Laboratorium Kimia Dasar bukan tempat yang berbahaya sepanjang praktikan bekerja dengan hati-hati, mengikuti teknik yang benar, dan mematuhi aturan/prosedur yang berlaku. Api Api harus dihindari. Semua senyawa organik yang mudah menguap (volatile) berpotensi terbakar. Sedapat mungkin hindari pemakaian api terbuka. Gunakan waterbath atau heating mantle. Api di meja seringkali dapat dimatikan dengan lap basah. Jika ingin memakai pemadam api, perhatikan agar tidak mengenai orang. Pakaian terbakar. Kondisi berdiri dengan pakaian terbakar akan membahayakan pernapasan dan mata penderita, sehingga penting untuk segera membaringkan dan menggulirkan penderita. Gunakan shower untuk memadamkan api, dan jangan menggunakan pemadam api tabung. Bahan kimia Selain bahaya kebakaran oleh bahan-bahan kimia organik, bahan-bahan kimia lainnya juga berbahaya karena dapat bersifat korosif dan beracun. Oleh karena itu, perhatikan hal-hal berikut: Jika terkena bahan kimia korosif, baik pada kulit ataupun mata, segera cuci dengan air sebanyak-banyaknya, kemudian minta bantuan ke pengawas. 6

8 Jangan mencicipi bahan apa pun. Jangan mencium langsung asap / uap dari mulut tabung, namun kipaslah uap tersebut dengan tangan ke arah anda. Selama di laboratorium, jangan memipet larutan apapun dengan mulut, termasuk akuades. Gunakan bola hisap (suction bulb). Jangan menggosok-gosok mata atau anggota badan lain dengan tangan yang mungkin sudah terkontaminasi oleh bahan kimia. Bahan-bahan kimia dengan uap beracun atau korosif harus selalu ditempatkan di lemari asam. Semua pekerjaan yang berkenaan dengan penggunaan bahan tersebut harus dilakukan dalam lemari asam. Untuk mengencerkan asam, tuang asam pekat ke dalam air, tidak sebaliknya. Beberapa bahan kimia memerlukan penanganan khusus, seperti asam dan basa pekat, bromine, dimetil sulfat, fenol, sianida, H 2 S, pelarut beracun seperti diklorometana, dan pelarut-pelarut yang mudah terbakar seperti aseton. Peralatan gelas Kecelakaan dalam penanganan bahan gelas harus dihindari dengan memperhatikan hal-hal berikut : Periksa bahwa ujung gelas seharusnya tumpul. Sebelum memasang sumbat karet atau gabus pada pipa gelas, pastikan bahwa lubang cukup besar dan telah dibasahi. Pegang gabus di antara ibu jari dan telunjuk, tidak di telapak tangan. Rangkum pipa gelas dekat ujungnya yang akan disumbat, kemudian dorong pipa dengan tekanan secukupnya. Gliserin lebih baik sebagai pelumas dibanding air. Jangan melepas sumbat dengan kekerasan dari pipa gelas. Jika perlu, potong sumbat atau tarik dengan bor gabus. Jangan memaksa menggunakan gabus yang terlalu besar. Di samping hal-hal yang telah disebutkan di atas, hal-hal berikut perlu diperhatikan untuk menunjang keberhasilan praktikum: Alat - alat praktikum harus bersih dan kering. 7

9 Pelajari dan pahami cara penggunaan alat-alat. Alur dan cara kerja praktikum harus direncanakan secara baik. Tunjuklah seorang anggota praktikum dalam kelompok anda sebagai koordinator kelompok secara bergilir. Koordinator bertanggung jawab merencanakan dan membagi tugas dalam kelompok. Bila ada kesukaran selama praktikum, tanyakan kepada pengawas praktikum. Catatlah hasil-hasil percobaan pada buku kerja dan kemudian buatlah laporan ilmiah yang sistematis dan efisien. 8

10 Pengenalan alat Beberapa alat yang umum dipakai dalam laboratorium kimia adalah sebagai berikut: 1. Timbangan (balance) Timbangan dipakai untuk mengetahui massa suatu contoh/sampel bahan. Ada beberapa jenis timbangan yang umum digunakan di laboratorium kimia: timbangan triple beam (Gambar 1), timbangan pembebanan atas / top loading balance (Gambar 2), dan timbangan presisi Mettler (Gambar 3). Timbangan presisi memiliki sensitivitas tinggi dan batas beban maksimum yang harus dipatuhi. Cara penggunaan timbangan presisi Mettler adalah sebagai berikut: Sebelum dan sesudah memakai neraca presisi ini, bersihkan ruang neraca dengan kuas yang telah tersedia. Atur kedudukan neraca dengan memutar - mutar knop kanan-kiri di bagian bawah alat, hingga gelembung udara waterpass tepat di tengah-tengah lingkaran. Tekan plat kontrol pada posisi ON, dan tunggu hingga panel menunjukkan angka 0,0000. Langkah penimbangan: Siapkan botol timbang atau gelas arloji kosong yang bersih dan kering sebagai wadah bahan, kemudian tempatkan di atas piring timbang. Timbangan akan menunjukkan besarnya massa botol timbang atau gelas arloji kosong. Bila diperlukan, massa wadah bahan ini dapat dicatat. Tekan plat kontrol untuk re-zero, panel akan kembali menunjukkan 0,0000. Lalu bahan dapat diletakkan di wadah sedikit demi sedikit. Tekan plat kontrol pada posisi OFF, dan bersihkan neraca dengan kuas. 9

11 Gambar 1: Timbangan triple-beam Gambar 2: Timbangan Pembebanan Atas (Top Loading Balance) 10

12 Gambar 3: Timbangan Presisi 11

13 Gambar 4: ph meter 2. ph meter Alat ph meter (Gambar 4) digunakan untuk mengukur derajat keasaman (ph) suatu larutan. Alat ini dilengkapi dengan elektroda gelas yang tidak boleh dibiarkan kering, sehingga harus disimpan dalam kondisi basah. Sebelum digunakan, alat ini perlu dikalibrasi menggunakan larutan dengan ph tertentu yang diketahui (umumnya larutan penyangga). 3. Pipet volume / pipet gondok (volumetric pipette) Pipet volume (Gambar 5) digunakan untuk memindahkan zat cair sejumlah volume tertentu, sesuai kapasitas alat, dengan tingkat akurasi yang tinggi. Zat cair diambil/dipipet dengan cara menarik cairan ke dalam pipet menggunakan bola hisap (suction bulb). Cara penggunaan Untuk menggunakan pipet ini, pertama bilas dengan cairan yang akan 12

14 diambil, lalu tarik cairan hingga 1-2 cm di atas tanda batas, cairan yang menempel di luar ujung pipet bawah dikeringkan. Cairan dibiarkan mengalir pelan sampai meniskus-bawah mencapai garis tanda. Dalam mengamati meniskus, pipet harus pada posisi vertikal dan posisi penglihatan harus horisontal / sejajar (Gambar 6). Kemudian keluarkan cairan secara pelan sampai meniskus-bawah tepat pada tanda garis. Kemudian ketika menuangkan isinya, pipet harus dalam keadaan vertikal dan ujungnya menyentuh dinding wadah. Pada saat akhir, biarkan ujung pipet menempel pada sisi dalam erlenmeyer selama 15 detik untuk memberi kesempatan kepada zat cair yang masih di dalam pipet untuk keluar. Sisa zat cair yang ada di ujung pipet tidak boleh ditiup keluar. Tugas Gunakan pipet volume 10 ml dengan bantuan bola hisap (suction bulb) untuk memindahkan aquades sebanyak 50 ml ke labu ukur 50 ml. Pipet volume dan labu ukur adalah dua alat gelas dengan tingkat akurasi yang tinggi. Gambar 5: Pipet volume (kiri) dan pipet ukur (kanan) 13

15 Gambar 6: Cara membaca meniskus bawah 4. Pipet ukur (graduated pipette) Pipet ukur (Gambar 5) berbentuk tabung silinder panjang dengan penampang lubang seragam pada bagian memanjang yang diberi skala. Teknik pemakaiannya sama dengan pipet volume, namun volume yang dipindahkan dapat disesuaikan dengan skala. Pipet ukur umumnya memiliki tingkat akurasi yang lebih rendah dibandingkan pipet volume. Tugas Isi pipet ukur dengan cara yang sama seperti pipet volume dan tandabataskan pada posisi nol. Keluarkan secara tepat 5 ml cairan ke dalam labu ukur 5 ml. 5. Buret Buret (Gambar 7) adalah suatu tabung silinder panjang, dengan ujung atas terbuka, dan ujung bawah dilengkapi kran pengatur tetesan dari gelas atau plastik. Buret memiliki penunjuk volume dari 0 sampai angka tertentu, berupa tanda garis sepanjang tabung. Berdasarkan ketelitian / pembagian skala, ada 2 jenis buret yairu buret makro dengan pembagian skala 0,05-0,10 ml dan buret mikro dengan pembagian skala 0,01 ml. Sedangkan bentuknya ada 3 macam yaitu lurus dengan katup dari karet, bengkok, dan buret dengan kran dari gelas. Cara pembacaan skala buret Untuk zat cair yang transparan, dasar pembacaan adalah miniskusbawah zat cair pada dinding buret. Sedangkan untuk zat cair yang berwarna gelap, dasar pembacaan adalah permukaan atas zat cair pada 14

16 dinding buret. Proses titrasi dilakukan dengan mengatur kran pada buret sehingga cairan keluar berupa tetesan-tetesan dengan laju tetap. Posisi tangan disiagakan sehingga praktikan siap menghentikan laju tetesan tiap saat. Buret dipasang secara vertikal pada statif dengan klem yang sesuai. Gambar 7: Jenis buret: bengkok (kiri), buret katup karet (tengah), buret kran (kanan) Cara penggunaan Bilas dengan aquades atau larutan yang akan dipakai; Periksa apakah kran / katup berfungsi dengan baik (tidak bocor); Saat pengisian, usahakan agar tidak ada gelembung udara di sepanjang cairan dalam kolom; 15

17 Atur pengisian sehingga setelah pemakaian cairan tersisa minimal 20%. Pengisian cairan harus menggunakan corong, dan corong dilepas sebelum titrasi dimulai (Gambar 8). Perhatian: Buret keran mudah tersumbat akibat endapan. Setelah pemakaian, buret harus dicuci, diisi dengan akuades, dan dialirkan melewati keran. Tugas: Isilah buret dengan cairan yang telah tersedia dengan bantuan corong. Keluarkan ± 10 ml cairan dan lakukan pembacaan akhir. Catat berapa volume yang dikeluarkan sesuai ketelitian alat. Lakukan pengeluaran cairan dan pencatatan hingga 2 kali lagi. 6. Labu ukur / takar (volumetric flask) Labu ukur (Gambar 8) memiliki dasar rata dan leher sempit yang diperlengkapi dengan batas tanda volume. Labu ini dipakai untuk membuat larutan dengan volume tertentu yang memerlukan ketelitian tinggi, misalnya pembuatan larutan standar, melalui pengenceran maupun dari padatan, pada analisis seperti volumetri dan spektrometri. Cara penggunaan Bilas dengan akuades terlebih dahulu; Masukkan bahan kimia yang akan dilarutkan / diencerkan ke dalam labu takar dengan bantuan corong; Tanpa mengangkat corong, tambahkan akuades / bahan pengencer lain yang diperlukan. Bilas sisa-sisa bahan pada corong. Tambahkan terus bahan pengencer dengan sampai isi labu mencapai setengahnya. Lakukan pengocokan dengan menggoyang labu berkali-kali. Waktu mendekati garis tanda, tambahkan bahan pengencer dengan perlahan. Bila perlu dengan memakai pipet tetes, sehingga meniskus-bawah tepat pada garis tanda batas. 7. Gelas ukur (graduated cylinder) Gelas ukur (Gambar 8) merupakan gelas silinder berskala dengan diameter silinder umumnya lebih besar dari pada labu takar. Alat ini tidak digunakan untuk pengukuran yang memerlukan akurasi tinggi. 16

18 Gambar 8: Labu ukur (kiri) dan gelas ukur (kanan) 8. Erlenmeyer (conical flask) Dasar yang luas dan leher yang sempit membuat erlenmeyer (Gambar 9) mudah digunakan untuk menghomogenkan campuran dengan cara menggoyangkan gelas. Terdapat dua jenis erlenmeyer yaitu : Erlenmeyer tanpa tutup, dipakai untuk titrasi larutan yang tidak mudah menguap. Erlenmeyer dengan tutup, dipakai untuk titrasi larutan yang mudah menguap, misalnya pada iodometri. 9. Gelas kimia (beaker glass) Gelas ini (Gambar 9) digunakan untuk mengambil, menyimpan sementara reagen, melarutkan reagen secara kasar, dan untuk memindahkan larutan. Tanda volume yang ada merupakan taksiran kasar sehingga alat ini tidak digunakan untuk pengukuran dengan akurasi tinggi. 10. Bunsen burner 17

19 Gambar 9: Erlenmeyer (kiri) dan gelas kimia (kanan) Bunsen burner (Gambar 10) Digunakan ketika pemanasan diperlukan secara cepat. Alat ini perlu bahan bakar gas dan udara. 11. Bola hisap / suction bulb Gambar 10: Bunsen burner Bola hisap digunakan untuk menghisap cairan dari bejana ke dalam pipet. Terdiri dari satu bola dengan ujung pendek di atas dan ujung panjang di bawah (berupa pipa sempit). Ujung bawah bercabang sedikit ke samping. Sebelum dipakai menghisap, bola dikosongkan dengan menekan bola dan ujung atas pipa (A). Pasang ujung bawah pipa ke pipet. Pijit pipa bawah bola (S) untuk membiarkan cairan terhisap 18

20 ke atas (jangan sampai larutan apa pun masuk bola). Lepas pijitan, hisapan akan berhenti. Cairan dapat dikeluarkan dengan memijit pipa cabang (E). Pipet dimasukkan melalui ujung bawah dan jangan sampai melebihi pipa cabang. Sesudah menggunakan karet hisap ini, bola harus segera dilepaskan dari pipetnya dan udara dibiarkan masuk bola kembali. Gambar 11: Bola Hisap 12. Tabung reaksi Dipakai untuk mereaksikan zat-zat kimia dalam jumlah sedikit. Tabung ini dapat dipanaskan. 13. Penjepit Terbuat dari kayu atau kawat. Dipakai untuk memegang tabung reaksi pada pemanasan. 14. Pengaduk gelas Digunakan untuk mengaduk suatu campuran, dan juga dipakai untuk membantu saat menuangkan / mendekantir cairan dalam proses penyaringan. 19

21 15. Corong Biasanya terbuat dari gelas. Digunakan untuk membantu pada waktu memasukkan cairan ke dalam suatu wadah dengan bukaan sempit, seperti botol, labu ukur, dan buret. 16. Gelas arloji Digunakan sebagai wadah untuk menimbang zat - zat yang berbentuk padatan. 17. Cawan Terdapat dua jenis cawan yaitu cawan penguapan (evaporating dish) dan krus (crucible). Keduanya umum terbuat dari bahan porselen (Gambar 12). Cawan biasa digunakan untuk mengeringkan bahan atau menguapkan cairan. Gambar 12: Cawan penguapan (kiri) dan krus (kanan) 18. Desikator Desikator (Gambar 13) digunakan sebagai tempat untuk menyimpan padatan yang telah kering untuk menghindari kontak padatan tersebut dengan uap air. Bagian bawah desikator diisi dengan bahan pengering, umumnya silika gel berwarna, yang memiliki kemampuan mengikat uap air. Silika gel seperti ini, contohnya, berwarna biru bila kering dan berwarna merah muda apabila jenuh dengan uap air. Pada kondisi tersebut, silika gel dapat dipanaskan pada suhu di atas 100 C beberapa jam sampai kering dan kembali berwarna biru. s 20

22 Gambar 13: Desikator vakum 21

23 Bahan-bahan kimia berbahaya Praktikan berkewajiban mencari informasi untuk mengetahui potensi bahaya dan sifat bahan kimia yang akan digunakan, misalnya melalui penelusuran MSDS (Material Safety Data Sheet). Potensi bahaya suatu bahan kimia juga dapat dikenali melalui simbol-simbol yang tertera pada label wadah tempat bahan tersebut di simpan. Contoh beberapa simbol adalah sebagai berikut: 1. Bahan Eksplosif Simbol di atas menunjukkan bahan yang dapat meledak pada kondisi tertentu. Hindari dari gesekan, panas, goncangan, dan percikan api. Contoh : Ammonium dikromat, Benzoyl klorida. 2. Bahan Pengoksidasi Bahan kimia ini dapat membakar bahan-bahan lain yang mudah terbakar atau dapat menimbulkan api yang sulit dipadamkan. Jauhkan dari bahan-bahan yang mudah terbakar. Contoh: Potassium permanganat, sodium peroksida. 22

24 3. Bahan Beracun Bahan ini beracun dan dapat menyebabkan kematian jika tertelan atau terhirup. Hindari kontak dengan tubuh dan segera ke dokter apabila terkena bahan ini. Contoh : Arsen(III) oksida, Merkuri(II) klorida, Dimetil sulfat, Dimetil fenol. 4. Bahan yang menyebabkan iritasi Bahan ini dapat menimbulkan iritasi pada kulit, mata, dan organ pernafasan. Hindari kontak dengan kulit dan mata. Jangan menghirup uapnya. Contoh : Benzil klorida, Butilamin, Kloramin - T. 5. Bahan berbahaya Bahan dapat menyebabkan kerusakan jaringan apabila terkena tubuh. Hindari kontak dengan tubuh, jangan menghirup uapnya, dan segera ke dokter jika terkena bahan ini. 23

25 6. Bahan mudah terbakar Bahan yang mudah terbakar secara spontan, hindari kontak dengan udara. Gas yang mudah terbakar, hindari pembentukan campuran gasudara yang mudah terbakar dan jauhkan dari sumber api. Bahan yang sensitif terhadap uap air, yaitu bahan-bahan kimia yang dapat membentuk gas mudah terbakar jika terjadi kontak dengan air. Untuk itu harus kontak dengan uap-air atau air harus dihindari. Cairan mudah terbakar yaitu cairan dengan flash point dibawah 21 C. Jauhkan dari api, sumber-sumber panas dan percikan api. Contoh : Aluminium alkil, butana, propana, sodium borohydrida, aseton, benzena. 7. Bahan Korosif Bahan ini dapat menyebabkan kerusakan pada tubuh dan bahanbahan lain. Hindari kontak dengan kulit, mata, pakaian, dan jangan menghirupnya. Contoh : Asam asetat anhidrat, potassium hidrogen diflourida, potassium hidroksida, sulfuril klorida. 24

26 Limbah laboratorium Limbah laboratorium kimia dasar dipisah menjadi empat kategori, masingmasing ditampung dalam wadah terpisah, yaitu: A) Asam-basa, garam anorganik tak berbahaya Contoh: HNO 3, HCl, H 2 SO 4, NaOH, KOH, NaCl, CaCl 2, MgSO 4, Na 2 SO 4. B) Senyawa organik Contoh: heksana, aseton. C) Senyawa organoklorida Contoh: CHCl 3, CH 3 Cl, C 6 H 5 Cl. D) Logam toksisitas tinggi Contoh: Cd, Cr, Pb, Hg, Mo, Ni, Se, Ag, As, Co, Cu. Limbah asam-basa (A) dapat dibuang ke saluran pembuangan setelah ph limbah dinetralkan melalui penambahan NaOH atau HNO 3 dan diperiksa dengan kertas ph. Limbah lainnya (B, C, D) tidak boleh dibuang ke saluran pembuangan. 25

27 Laporan praktikum dan penilaian Bagan laporan praktikum A. PENDAHULUAN (maksimum 1 halaman) Latar belakang (10 poin) Tujuan (5 poin) B. TINJAUAN PUSTAKA (maksimum 1 halaman, 10 poin) C. METODOLOGI (maksimum 2 halaman) Peralatan (5 poin) Bahan (5 poin) Skema Kerja (10 poin) D. HASIL DAN PEMBAHASAN (maksimum 5 halaman) Data Pengamatan (10 poin) Pembahasan (25 poin) E. KESIMPULAN DAN SARAN (maksimum 1 2 halaman, 10 poin) F. DAFTAR PUSTAKA (5 poin) G. LAMPIRAN (perhitungan, tugas; 5 poin) 26

28 CATATAN: Setiap kelompok menyiapkan satu laporan untuk tiap topik praktikum yang dikerjakan bersama antar anggota di dalam kelompok. Plagiasi adalah kejahatan akademik. Asisten berhak menjatuhkan penalti berupa pengurangan nilai apabila ditemukan indikasi kuat plagiasi (total maupun parsial), khususnya di bagian pembahasan. Bagian A, B, C dalam bagan laporan di atas harus dipersiapkan di rumah dan diserahkan pada saat memasuki ruangan praktikum. Penilaian akhir Komponen penilaian praktikum Kimia Dasar terdiri dari: A = rata-rata nilai pretest B = rata-rata nilai kerja praktikum C = rata-rata nilai laporan D = nilai ujian akhir praktikum Nilai akhir (N A ) dihitung menurut N A = (10% A) + (50% B) + (20% C) + (20% D) 27

29 Percobaan 1 Preparasi larutan 1.1 Tujuan Mempelajari teknik dasar dalam menyiapkan larutan kimia. 1.2 Percobaan A) Pengenceran dalam labu ukur Pembuatan suatu larutan seringkali dilakukan dengan mengencerkan larutan stok yang telah tersedia dengan menggunakan pelarut air. Misalnya, larutan HCl 0,1 M dapat disiapkan dengan mengambil sejumlah larutan stok HCl 1 M dan mengencerkannya dengan air. Banyaknya larutan yang akan dibuat perlu ditetapkan terlebih dahulu (misalnya 100 ml), dan kemudian volume larutan stok yang harus diambil dapat dihitung dengan memahami bahwa mol zat terlarut sebelum pengenceran (n 1 ) adalah sama dengan mol zat terlarut sesudah pengenceran (n 2 ), n 1 = n 2 (1.1) sehingga volume yang harus diambil dari larutan stock adalah V 1 = V 2M 2 M 1 (1.2) dengan M adalah molaritas, dan V adalah volume larutan. Notasi 1, 2 berturut-turut menunjukkan sebelum dan sesudah pengenceran. Apabila kita mendefinisikan faktor pengenceran f sebagai rasio konsentrasi akhir terhadap konsentrasi awal, f M 2 M 1 (1.3) 28

30 maka persamaan (1.2) di atas dapat juga ditulis sebagai Cara kerja: V 1 = V 2 f (1.4) 1) Ambil larutan stok HCl dengan pipet volume dan bola hisap. Perhatikan bahwa miniskus (permukaan cekung dari zat cair) harus tepat menyinggung garis tanda pada pipet volume. 2) Masukkan HCl tersebut ke dalam labu ukur dan encerkan sampai tanda batas. Gunakanlah pipet tetes ketika larutan sudah mendekati tanda batas. Setelah itu, tutup labu ukur dan kocok larutan agar homogen. Apabila penambahan akuades menyebabkan volume larutan melewati tanda batas, pengenceran telah gagal dan harus diulang. B) Pembuatan larutan baku primer Boraks. Cara Kerja : Siapkan Natrium Tetraboraks (Na 2 B 4 O 7.10H 2 O) sebanyak 1,7-2,1 g pada gelas arloji, kemudian masukkan ke dalam labu ukur 100 ml. Larutkan dengan akuades sampai batas. Larutan dikocok sampai homogen. Hitung Molaritas larutan yang diperoleh. C) Pembuatan larutan NaOH 0,1 M. Cara kerja : Larutkan 4 g padatan NaOH dengan akuades secukupnya, diamkan sebentar (mengapa?), kemudian tuangkan ke dalam labu ukur 100 ml dengan bantuan corong. Bilas corong dan tambahkan akuades di bawah tanda batas. Tutup labu takar dan kocok hingga homogen. Tambahkan kembali akuades menggunakan pipet tetes hingga tanda batas. D) Pengenceran asam sulfat (H 2 SO 4 ) pekat. Dalam proses pengenceran HCl di atas, pengenceran dilakukan dengan menambahkan pelarut ke dalam zat yang akan diencerkan. Ini adalah cara pengenceran yang lazim digunakan. Namun, untuk zat-zat yang memiliki perubahan entalpi pelarutan yang bersifat eksotermis, seperti asam sulfat pekat, maka pengenceran dilakukan dengan cara menuangkan asam sulfat pekat sedikit demi sedikit ke dalam pelarut (akuades). Cara Kerja : 29

31 1) Ambil 10 ml akuades dengan menggunakan pipet ukur. Perhatikan bagian bawah dari miniskus akuades harus tepat batas. Pandangan mata harus tepat sejajar dengan tinggi miniskus. Tuangkan ke dalam beaker glass. 2) Ambil 3 ml asam sulfat pekat dengan pipet volume seperti di atas. 3) Tuangkan asam sulfat ini ke dalam akuades di atas dengan perlahanlahan. Perhatikan perubahan panas sebelum dan sesudah asam sulfat dituangkan. Catatan: Pengambilan dan penuangan asam sulfat dilakukan dalam lemari asam. E) Penyaringan Dalam percobaan ini, endapan Fe(OH) 3 dibuat dengan mereaksikan besi(iii) klorida dengan sodium hidroksida dan kemudian disaring. Reaksi : FeCl 3 (aq) + 3 NaOH (aq) Fe(OH) 3 (s) + 3 NaCl (aq) Cara Kerja: 1) Ambil 5 ml larutan FeCl 3, masukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian tambahkan NaOH hasil pengenceran di atas. Amati endapan yang terjadi. Catat warna dari endapan. 2) Lipat kertas saring dengan teknik fluted folding, masukkan pada corong, dan basahi dengan akuades. 3) Pasanglah corong yang berisi kertas saring di atas erlenmeyer untuk menampung filtrat (cairan). 4) Tuangkan larutan yang akan disaring melewati kertas saring. Penuangan dibantu dengan menggunakan gelas pengaduk yaitu memegang tepat pada mulut tabung reaksi / gelas piala yang berisi larutan hasil reaksi. Hal ini dilakukan agar tidak ada cairan yang jatuh diluar kertas saring. Cara penuangan seperti ini dikenal dengan dekantir. Penuangan dilakukan sedikit demi sedikit. 30

32 Percobaan 2 Daya Hantar Larutan 2.1 Tujuan 1. Mengatahui perubahan daya hantar pada titrasi asam basa. 2. Mengetahui beda daya hantar dari senyawa yang berbeda. 2.2 Dasar teori Elektrolit adalah suatu zat yang bila dilarutkan dalam pelarut membentuk suatu larutan yang menghantarkan arus listrik. Arus listrik dapat terjadi apabila dalam suatu materi terdapat sarana pengangkut muatan listrik yang bergerak. Mekanisme penghantaran listrik menjadi lebih kompleks dalam larutan elektrolit karena adanya ion positif dan ion negatif. Kedua jenis ion ini dapat bergerak bebas dalam larutan. Apabila ada medan listrik, ion positif akan bergerak ke arah elektrode negatif, sedangkan ion negatif bergerak ke arah elektrode positif. Berdasarkan banyaknya ion-ion dalam larutan atau besarnya daya ionisasi, elektrolit dapat dibedakan antara elektrolit lemah dan elektrolit kuat. Elektrolit kuat merupakan konduktor yang baik, sedangkan elektrolit lemah merupakan konduktor yang jelek. Berdasarkan nyala lampu yang diamati, larutan dapat diidentifikasi sebagai elektrolit kuat atau elektrolit lemah. Arus listrik yang melalui suatu medium akan mengalami suatu resistansi atau tahanan R. Tahanan dari suatu bahan berbanding lurus dengan ketebalannya l dan berbanding terbalik dengan luas penampang melintang A. Sehingga, R = l A ρ (2.1) 31

33 dengan rho adalah tahanan spesifik dengan satuan Ω cm pada sistem cgs atau Ω m pada sistem SI. Walaupun R merupakan besaran terukur, konduktansi L lebih sering digunakan sebagai parameter untuk larutan elektrolit. Konduktansi atau daya hantar listrik didefinisikan sebagai : L = 1/R (2.2) Dengan L dalam satuan Siemens pada sistem SI, yaitu 1 Siemens = 1 Ω 1. Berdasarkan hukum Ohm, dengan mengukur harga tegangan V dan kuat arus I, kita bisa mendapatkan harga R. Dari harga R ini, maka harga L untuk setiap larutan dapat dihitung untuk memperoleh konduktansi spesifik / konduktivitas κ yang didefinisikan sebagai: κ = 1/ρ (2.3) Besaran lain yang sering digunakan adalah konduktivitas molar (L m ) yaitu suatu nilai hantaran listrik yang ditimbulkan oleh 1 mol elektrolit, yang dirumuskan sebagai: L m = 1000 C κ (2.4) dengan κ dalam Ω 1 cm 1 ; C dalam mol cm 3 dan L m dalam Ω 1 cm 2 mol Bahan dan alat Bahan 100 ml HCl 0,01 M 100 ml NaOH 0,1 M 100 ml CH 3 COOH 0,1 M Alat Conductivity meter Buret + Statif + Klem Beaker glass 250 ml Labu ukur 100 ml 32

34 2.4 Prosedur kerja 1. Buat larutan-larutan di atas sesuai yang diperlukan dari larutan pekat yang disediakan; 2. Siapkan 100 ml HCl 0,01 M dalam beaker glass 250 ml; 3. Pasang buret dan elektroda dari conductivity meter (harus tercelup dalam larutan); 4. Catat pembacaan daya hantar pada garis paling kanan atas (µ mhos/ µ m ); 5. Mulai lakukkan titrasi dengan NaOH 0,1 M dari buret. Catat pembacaan daya hantar, tiap penambahan 1 ml NaOH. Mendekati titik baca daya hantar terendah, penambahan NaOH dilakukan tiap 0,2 ml dan daya hantarnya dicatat. Lakukan sampai terjadi kenaikan angka pembacaan untuk 5-10 titik baca 6. Buat grafik daya hantar (sumbu Y) vs Penambahan NaOH (ml) (sumbu X). 7. Ulangi percobaan no. 2 sampai no. 6 dan seterusnya dengan CH 3 COOH 0,1 M sebagai pengganti HCl. 8. Hitung ph larutan, diskusikan hasilnya, dan bahas fenomena grafik yang diperoleh. 33

35 2.5 Rancangan alat Gambar 2.1: Rancangan alat percobaan daya hantar larutan 34

36 Percobaan 3 Analisis Kolorimetri 3.1 Tujuan 1. Membuat kurva kalibrasi tembaga sulfat; 2. Menentukan kandungan tembaga sulfat dalam larutan sampel yang belum diketahui konsentrasinya. 3.2 Dasar teori Kolorimetri Metode analisis kimia yang didasarkan pada pengukuran absorpsi (penyerapan) radiasi gelombang elektromagnetik disebut absorpsimetri. Istilah kolorimetri digunakan untuk metoda analisis dimana absorpsi terjadi pada bagian sinar tampak (visible) dari spektrum gelombang elektromagnetik, yakni pada panjang gelombang nm. Bila absorpsi radiasi pada panjang gelombang tertentu terukur, metode ini disebut spektrofotometri. Konsentrasi dari bahan berwarna dalam suatu larutan dapat ditentukan secara langsung dengan analisis kolorimetri dan spektrofotometri. Bila bahan yang ditentukan tidak berwarna, zat tersebut harus diubah dahulu menjadi senyawa berwarna dengan pereaksi kimia yang sesuai. Analisis kolorimetri merupakan metode analisis yang sederhana, cepat dan mempunyai ketepatan 1-2%. Metode ini dapat digunakan untuk memberikan ilustrasi mengenai prinsip-prinsip kinetika kimia, kesetimbangan kimia, maupun stoikiometri reaksi. Kolorimetri juga dikembangkan penggunaannya dalam industri kimia, kimia klinik, dan kimia lingkungan untuk analisis dan monitoring. 35

37 Bila radiasi elektromagnetik mengenai suatu bahan, maka radiasi tersebut kemungkinan akan : a. diserap (absorbed), b. diteruskan (transmitted), c. dihamburkan (scattered), atau d. dipantulkan (reflected). Pernyataan ini dapat dituliskan dalam persamaan : I o = I a + I t + I s + I r (3.1) dengan I o, I a, I t, I s, I r berturut-turut adalah intensitas sinar datang, sinar yang diserap, sinar yang diteruskan, sinar yang dihamburkan, dan sinar yang dipantulkan Walaupun semua pengaruh tersebut pada umumnya ada, namun efek penghamburan dan pemantulan dapat diminimalkan, sehingga pengamatan dapat dibatasi pada sinar yang diserap dan diteruskan saja Hukum Lambert-Beer Rumus yang digunakan dalam analisis kolorimetri adalah berdasarkan hukum Lambert-Beer : log(i o /I t ) = log T = A = ɛlc (3.2) Dengan I t adalah intensitas sinar yang diteruskan, I 0 adalah intensitas sinar datang, T adalah Transmitasi, A adalah absorbansi, ɛ adalah absorpsivitas molar / koefisien ekstingsi molar, l = tebal media atau sel, dan C = konsentrasi larutan. Nilai koefisien ekstingsi molar bergantung pada sifat absorpsi molar spesies dan panjang gelombang yang digunakan. Adapun penyimpangan hukum Lambert-Beer dapat ditimbulkan oleh: a) sifat fisika maupun kimia bahan, b) variasi indeks refraksi dengan konsentrasi, dan c) batas lebar pita sinar datang Instrumentasi kolorimetri sederhana Kolorimeter terdiri dari tiga bagian utama Yaitu : a) Sumber radiasi, b) sel (tabung) tempat larutan, dan c) Detektor. Sebagai sumber sinar datang dapat digunakan dioda pemancar cahaya (LED). Sinar yang dihasilkan oleh LED dinyatakan sebagai cukup monokromatis. Sedangkan resistor yang nilainya bergantung pada cahaya (LDR) dapat digunakan sebagai cahaya. Dioda pemancar cahaya adalah suatu dioda yang memancarkan radiasi elektromagnetik dan merupakan suatu alat yang padat. Alat ini memungkinkan arus cahaya mengalir satu arah dan bukannya dari arah yang lain. LED menggunakan bahan semitrasparan yang dapat menyebabkan cahaya 36

38 keluar. Dengan menggunakan unsur seperti gallium, arsenik, dan fosfor. Kesenjangan energi dapat dikendalikan untuk menghasilkan radiasi dalam daerah cahaya warna merah, kuning dan hijau dari bagian visible spektrum elektromagnetik. Puncak panjang gelombang dari berbagai warna adalah sebagai berikut : Merah LED 635 nm Kuning LED 585 nm Hijau LED 565 nm Suatu LDR disebut juga photo-resistor. Resistensi dari LDR tergantung pada intensitas dan panjang gelombang sinar yang jatuh padanya. Photoresistor terbuat dari bahan seperti CdS, CdSe, dan Bi 2 Se Alat dan bahan Bahan Larutan CuSO 4 0,1 M Larutan sampel CuSO Alat Kolorimeter Buret Labu ukur 250 ml Labu ukur 25 ml Timbangan 3.4 Prosedur kerja 1. Buat larutan CuSO 4 0,1 M di dalam labu ukur 250 ml; 2. Encerkan larutan CuSO 4 0,1 M menjadi CuSO 4 0,09 M ; 0,08 M ; 0,07 M ; 0,06 M ; 0,05 M 0,04 M ; 0,03 M di dalam labu ukur 25 ml; 3. Hubungkan suatu multimeter ke keluaran terminal kolorimeter, atur multimeter sampai bacaan di atas 2000 kω; 37

39 4. Atur kolorimeter pada cahaya warna merah; 5. Letakkan sampel dari masing-masing larutan secara terpisah dalam tabung sampel dari kolorimeter dan ukur resistansinya, letakkan tutup di atas tabung sampel sebelum dilakukan pembacaan; 6. Gambarkan log dari tahanan terhadap konsentrasi larutan baku Cu- SO 4 ; 7. Letakkan larutan sampel CuSO 4 dalam tabung sampel dan ukur resistansinya. 8. Gunakan kurva kalibrasi untuk menentukan konsentrasi larutan CuSO 4 yang belum diketahui konsentrasinya. 9. Isilah tabel pengamatan berikut Konsentrasi (mol L 1 ) Resistansi Log(Resistansi) 0, , , , , , ,

40 Percobaan 4 Pembakuan larutan NaOH dan penggunaannya dalam penentuan kadar asam cuka 4.1 Tujuan 1. Menentukan molaritas larutan baku sekunder menggunakan larutan baku primer. 2. Menetapkan kadar kadar asam cuka secara volumetri. 4.2 Dasar teori Penentuan konsentrasi zat atau larutan dengan cara mereaksikannya secara kuantitatif dengan suatu larutan lain pada konsentrasi tertentu merupakan metode analisis volumetri. Zat yang ditentukan konsentrasinya dititrasi dengan menggunakan larutan baku (titran) yang konsentrasinya diketahui, sampai terjadi reaksi sempurna dimana mol ekuivalen larutan baku sama dengan mol ekuivalen larutan yang dititrasi, yang disebut titik ekuivalen atau titik akhir teoritis. Pada penentuan asam cuka, misalnya, konsentrasi asam dapat diketahui dengan mengukur NaOH yang dibutuhkan untuk tepat bereaksi berdasarkan persamaan reaksi: CH 3 COOH + NaOH CH 3 COONa + H 2 O Titik ekuivalen larutan yang dititrasi biasanya ditemukan dari volume larutan baku yang ditambahkan, dan dapat juga ditemukan dari penimbangan larutan baku. 39

41 Kesempurnaan reaksi ini ditandai dengan perubahan visual dari larutan (perubahan warna atau terbentuknya endapan) yang diberikan oleh indikator yang ditambahkan ke dalam larutan yang akan dicari konsentrasinya sebelum titrasi dilakukan. Titik pada saat indikator memberikan perubahan warna disebut titik akhir titrasi, dan pada saat ini titrasi harus dihentikan. Idealnya bila indikator dan kondisi titrasinya sesuai, maka titik akhir titrasi dan titik ekuaivalen akan berhimpit/ sama atau setidaknya sedikit perbedaannya. Percobaan pembakuan larutan NaOH dengan larutan baku asam oksalat ini termasuk dalam golongan titrasi netralisasi/ asam - basa. Dalam titrasi asam - basa ph titik akhir titrasi (end point) ditentukan oleh banyaknya konsentrasi H + yang berlebihan dalam larutan, yang besarnya tergantung pada sifat asam, basa dan konsentrasi larutan. Sehingga pada penambahan titran lebih lanjut pada titik ekuivaken akan menyebabkan perubahan ph yang cukup besar dan indikator yang digunakan harus berubah warna pada titik ekuivalen titrasi. Sehingga perubahan indikator indikator asam - basa tergantung pada ph titik ekuivalen. Larutan baku primer yang dapat digunakan dalam titrasi asam - basa adalah: asam oksalat, Na - tetra boraks (Na 2 B 4 O 7 ), asam benzoat, Na 2 CO 3, dan kalium hidrogen ftalat, Kalium hidrogen iodat KH(IO 3 ) 2. Sedangkan larutan baku sekunder yang dapat digunakan dalam titrasi asam - basa adalah NaOH, HCl, dan lain - lain. Larutan baku primer yaitu larutan dimana kadarnya dapat diketahui secara langsung, karena didapatkan dari hasil penimbangan. Umumnya kadarnya dinyatakan dalam molaritas (mol L 1 ). Syarat - syarat larutan baku primer antara lain : mempunyai kemurnian yang tinggi, rumus molekulnya pasti, tidak mengalami perubahan selama penimbangan, massa molekul (Mr) yang tinggi (agar deviasi saat penimbangan dapat ditoleransi), serta larutannya stabil dalam penyimpanan. 4.3 Bahan dan alat Bahan Cuka komersial Larutan NaOH 0,1 M Asam oksalat dihidrat (C 2 H 2 O 4.2H 2 O ) Indikator PP (Phenolpthalein) 40

42 4.3.2 Alat Gelas arloji Labu ukur 100 ml Erlenmeyer 250 ml Buret + Statif Pipet volume 4.4 Prosedur kerja A) Pembakuan larutan 0,1 M NaOH dengan asam oksalat 1) Timbang 0,60-0,65 g asam oksalat dihidrat dalam gelas arloji. Masukkan dalam labu ukur 100 ml, larutkan dengan akuades sampai volume 100 ml (garis batas) kocok sampai homogen. 2) Cuci buret dan isi dengan larutan NaOH 0,1 M. 3) Ambil 10 ml larutan asam oksalat dan pindahkan ke dalam erlenmeyer. Tambahkan 1-2 tetes indikator PP, lalu titrasi dengan larutan NaOH hingga indikator berubah warna. Catat volume titran. 4) Lakukan triplo. 5) Hitung Molaritas NaOH. B) Penetapan kadar asam asetat dalam cuka 1) Ambil 10 ml larutan cuka komersial dengan pipet ukur, masukkan ke dalam labu ukur 100 ml, encerkan dengan akuades sampai tanda batas. 2) Ambil 10 ml larutan encer tersebut dengan pipet, masukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml, tambahkan 2-3 tetes indikator PP. 3) Titrasi larutan tersebut dengan larutan NaOH 0,1 M yang telah distandardisasi / dibakukan sampai terjadi perubahan dari tak berwarna sampai menjadi merah muda. Lakukan triplo. 4) Catat volume titrasi 5) Hitung kadar asam asetat dalam cuka tersebut. 41

43 4.5 Pengamatan dan perhitungan Pembakuan larutan NaOH Massa gelas arloji kosong = g Massa gelas arloji + asam oksalat = g Massa asam oksalat = g Molaritas asam oksalat = M Volume NaOH Volume As. Oksalat Molaritas NaOH mL mL M mL mL M mL mL M Molaritas NaOH rata - rata = n i M i n = M Penentuan kadar asam cuka Pembacaan Buret I II III Akhir titrasi ml ml ml Awal titrasi ml ml ml Volume larutan NaOH ml ml ml Volume titrasi rata - rata: ml Kadar asam asetat dalam cuka komersial (dalam g / 100 ml) Molaritas asam asetat =

44 Percobaan 5 Reaksi reduksi-oksidasi 5.1 Tujuan Mempelajari reaksi-reaksi reduksi-oksidasi. 5.2 Dasar teori Reaksi oksidasi adalah reaksi yang menaikkan bilangan oksidasi suatu unsur dalam zat yang mengalami oksidasi, dapat juga sebagai kenaikan muatan positif (penurunan muatan negatif) dan umumnya juga kenaikan valensi. Sedangkan reaksi reduksi ialah reaksi yang menurunkan bilangan oksidasi atau muatan positif, menaikkan muatan negatif dan umumnya menurunkan valensi unsur dalam zat yang direduksi. Jadi sekalipun kita mengoksidasi atau mereduksi suatu persenyawaan, sebenarnya yang dioksidasi atau direduksi itu ialah unsur tertentu yang terdapat dalam persenyawaan tersebut. Contoh : MnO HCl MnCl 2 + Cl H 2 O Pada reaksi di atas, MnO 2 sebagai oksidator dan HCl sebagai reduktor, dengan perkataan lain MnO 2 mengoksidasi HCl sedang HCl mereduksi MnO 2. Tetapi yang dioksidasi ataupun direduksi sebenarnya adalah unsur dalam senyawa bersangkutan. Dalam hal ini yang dioksidasi adalah unsur Cl karena muatannya berubah dari Cl dalam HCl menjadi Cl 0 dalam molekul Cl 2. Unsur Mn mengalami reduksi karena muatannya turun dari Mn 4+ dalam MnO 2 menjadi Mn 2+ dalam MnCl 2. Dalam beberapa kasus, oksidator dan reduktor dalam suatu reaksi meru- 43

45 pakan unsur yang sama, seperti pada reaksi berikut: Pb + PbO H 2 SO 4 2 PbSO H 2 O Pada reaksi di atas, oksidatornya Pb 4+ dari PbO 2 dan reduktornya logam Pb. Oksidator maupun reduktor berubah menjadi Pb 2+ dalam PbSO 4. Reaksi ini terjadi dalam aki mobil yang sedang menghasilkan arus listrik (tepatnya arus listrik terjadi karena reaksi tersebut). Bila aki tersebut sudah habis, berarti reagen sudah terlalu banyak terkonversi menjadi PbSO 4, sehingga perlu di-recharge dengan memaksakan reaksi di atas berjalan ke arah sebaliknya, yaitu sebagai berikut : 2 PbSO H 2 O Pb + PbO H 2 SO 4 Reaksi di atas juga merupakan reaksi redoks, baik oksidator maupun reduktornya merupakan unsur yang sama yaitu Pb 2+ yang direduksi menjadi PbO, sedangkan Pb 2+ sebagai reduktor dioksidasi menjadi Pb 4+. Reaksi dengan oksidator dan reduktornya merupakan zat yang sama, bahkan unsur yang sama dengan tingkat bilangan oksidasi yang sama pula, dinamakan reaksi disproporsionasi atau auto redoks Untuk mengetahui apakah terjadi reaksi redoks apabila zat A direaksikan dengan zat B, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan : 1. A harus berisi unsur yang dapat dioksidasi dan B berisi unsur yang dapat direduksi, atau sebaliknya. Misalnya reaksi antara asam nitrat dan besi(iii) oksida. HNO 3 + Fe 2 O 3? Reaksi di atas bukan reaksi redoks karena H, N dan Fe sudah mempunyai bilangan oksidasi tertinggi, sehingga semuanya hanya dapat direduksi. Lain halnya dengan dengan reaksi: FeSO 4 + I 2? Reaksi di atas dapat merupakan reaksi redoks, karena Fe 2+ muatannya dapat naik menjadi Fe 3+, sedang I 0 muatannya turun menjadi I. 2. Terjadinya reaksi redoks masih tergantung dari kekuatan oksidator dan kekuatan reduktor. Dalam reaksi antara FeSO 4 dan I 2, maka pertanyaannya adalah apakah I 2 cukup kuat untuk mengoksidasi FeSO 4, atau sebaliknya apakah FeSO 4 cukup kuat untuk mereduksi I 2. Perlu dipahami bahwa oksidator maupun reduktor mempunyai kekuatan yang 44

46 berbeda-beda. Ukuran kekuatan mengoksidasi atau mereduksi itu diberikan oleh besarnya potensial reduksi spesies yang bersangkutan. Lebih jelasnya, seandainya terjadi oksidasi FeSO 4 oleh I 2, maka reaksinya sebagai berikut : 6 FeSO I 2 2 Fe 2 (SO 4 ) FeI 3 atau dengan persamaan reaksi ion: 2 Fe 2+ + I 2 2 Fe I Karena Fe 2+ melepaskan elektron yang diterima oleh I 2, maka reaksi yang terjadi dengan perantaraan elektron tersebut dapat dipecah menjadi dua reaksi separuh (half reaction), sebagai berikut : 2 Fe 2+ 2 Fe e I e 2 I Tiap reaksi separuh merupakan mempunyai nilai potensial redoks standart (E 0 ) yang dapat ditemukan dalam referensi tabel potensial reduksi. 5.3 Bahan dan alat Bahan KMnO 4 SnCl 2 H 2 SO 4 FeSO 4 Na 2 SO 3 H 2 O 2 HCl 45

47 5.3.2 Alat Tabung reaksi Pengaduk gelas Gelas ukur Botol semprot Pipet tetes 5.4 Prosedur kerja 1. Tambahkan 1 ml asam sulfat encer ke dalam 5 ml kalium permanganat, 2. Tambahkan hidrogen peroksida beberapa tetes, amati apa yang terjadi. 3. Lakukan hal sama seperti di atas, tetapi hidrogen peroksida diganti dengan: Besi(II) Sulfat SnCl 2 Natrium Thiosulfat 4. Tambahkan 1 ml asam klorida pekat ke dalam larutan permanganat (dalam lemari asam), perhatikan apa yang terjadi. 5.5 Tugas 1. Tuliskan reaksi reaksi yang terjadi pada percobaan di atas. 2. Jelaskan perubahan bilangan oksidasi masing-masing unsur pada reaksireaksi di atas, dan jelaskan unsur mana yang mengalami oksidasi/reduksi. 46

48 Percobaan 6 Larutan Buffer 6.1 Tujuan Membuat larutan buffer dan mendemonstrasikan efektivitas larutan buffer dalam mempertahankan ph. 6.2 Dasar Teori Garam yang terbentuk dari reaksi netralisasi antara asam kuat dan basa kuat, bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan dengan ph 7. Garam yang berasal dari reaksi asam lemah dan basa kuat akan menghasilkan larutan yang bersifat basa, sedangkan garam yang berasal dari reaksi asam kuat dan basa lemah akan menghasilkan larutan bersifat asam. Sebagai contoh, garam Na 2 CO 3 adalah garam yang berasal dari basa kuat NaOH dan asam lemah H 2 CO 3. Apabila garam tersebut dilarutkan dalam air, ion HCO 3 yang berasal dari asam lemah akan mengalami hidrolisis membentuk asam karbonat dan ion hidroksida, HCO 3 + H 2 O H 2 CO 3 + OH Reaksi kesetimbangan ini mengakibatkan konsentrasi ion hidroksida di dalam larutan meningkat, dan konsentrasi ion hidrogen menurun, sehingga larutan bersifat basa (ph 7). Garam yang dapat terhidrolisis mempunyai fungsi penting dalam sistem. Larutan buffer (penyangga) tersusun atas asam lemah dan garamnya, atau basa lemah dan garamnya. Larutan buffer dapat menjaga nilai ph apabila sejumlah kecil asam atau basa ditambahkan ke dalam larutan. Sistem asam karbonat-bikarbonat merupakan sistem buffer penting yang ada dalam darah. Buffer ini membantu menjaga nilai ph dalam darah berkisar antara 7,35 dan 47

49 7,45. Apabila ke dalam buffer tersebut ditambahkan sedikit asam atau basa, maka HCO 3 + H + H 2 CO 3 H 2 CO 3 + OH HCO 3 + H 2 O Dalam percobaan ini, ph larutan beberapa garam terhidrolisis dan keefektifan buffer dalam mempertahankan nilai ph larutan akan diperiksa. 6.3 Alat dan Bahan Alat Pengaduk gelas Tabung reaksi + rak tabung Kertas ph Larutan indikator ph (wide-range indicator solution) Bahan 0,1 M Na 2 CO 3 0,1 M NaHCO 3 0,1 M Na 2 HPO 4 0,1 M NaH 2 PO 4 1 M HCl 1 M NaOH 6.4 Prosedur kerja 1. Beri label pada tabung reaksi antara 1 sampai dengan Buat campuran 5 ml Na 2 CO 3 0,1 M dengan 5 ml NaHCO 3 0,1 M dalam gelas beaker kecil. Larutan yang terbentuk merupakan sistem buffer CO3 2 / HCO 3. Larutan dibagi dua dan masing-masing dimasukkan ke dalam tabung 1 dan 2. 48

50 3. Buat campuran 5 ml Na 2 HPO 4 0,1 M dengan 5 ml NaH 2 PO 4 0,1 M dalam gelas beaker kecil. Larutan yang terbentuk merupakan sistem buffer HPO4 2 / H 2 PO 4. Larutan dibagi dua masing-masing dimasukkan ke dalam tabung 3 dan Masukkan 5 ml NaHCO 3 0,1 M ke dalam tabung 5; 5 ml NaH2PO4 0,1 M ke dalam tabung 5 dan Masukkan 5 ml akuades mendidih yang sudah dingin ke dalam tabung Masing-masing tabung ditambah 3 tetes larutan indikator. 7. Perkirakan ph masing-masing larutan dengan membandingkan warna larutan dengan tabel warna yang ada pada indikator ph. Catat hasil pengamatan dalam tabel pengamatan. 8. Tambahkan 1 tetes HCl 1 M ke dalam tabung 1, 3, 5, 6, dan 7 lalu kocok. Catat perubahan warna yang terjadi. Perkirakan ph masingmasing larutan. Catat hasil pengamatan. 9. Tambahkan 2 tetes 1 M NaOH ke dalam tabung yang sebelumnya sudah ditambah HCl (tabung 1, 3, 5, 6, dan 7). Larutan dikocok dan perkirakan ph larutan. 6.5 Data Hasil Pengamatan Tabung Isi tabung ph awal ph (+HCl) ph (+NaOH) 1 CO3 2 / HCO CO3 2 / HCO HPO4 2 / H 2 PO HPO4 2 / H 2 PO NaHCO NaH 2 PO Akuades Pertanyaan 1. Apakah maksud penambahan 2 tetes NaOH ke dalam larutan percobaan di atas. Apa yang terjadi bila NaOH yang ditambahkan hanya 1 tetes. 49

51 2. Apakah fungsi buffer? Apakah larutan buffer selalu menjaga ph tetap 7? 3. Berdasarkan hasil pengamatan, sistem buffer manakah yang mempunyai kapasitas buffer paling tinggi? 4. Larutan manakah yang menunjukkan perubahan ph paling tinggi pada saat ditambahkan 1 tetes HCl? 5. Tulis persamaan reaksi buffer HPO 2 4 / H 2 PO 4 dengan asam dan basa. 6.7 Tugas 1. Sebutkan dua asam lemah dan dua basa lemah! 2. Sebutkan dua jenis senyawa yang bila bereaksi menghasilkan garam yang larutannya bersifat basa! 3. Tentukan [H + ] dan [OH ] pada larutan dengan ph 8! 4. Reaksi antara asam nitrat dengan larutan ammonia menghasilkan... bila garam yang terbentuk dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan bersifat... 50