PERCOBAAN VI A. JUDUL PERCOBAAN : Reaksi-Reaksi Logam B. TUJUAN PERCOBAAN : 1. Mengetahui sifat bahan kimia terutama logam Cu dan logam Mg terhadap asam sitrat. 2. Mengamati reaksi-reaksi yang terjadi antaralogam dengan asam sitrat C. TEORI Reaksi reduksi oksidasi (redoks) ialah reaksi yang menyebabkan terjadinya perubahan bilangan oksidasi pada atom-atom yang bersangkutan (Sukardjo, 1985). Jika didefenisikan dengan lebih cermat, maka reaksi reduksioksidasi adalah (Svehla, 1985): 1. Oksidasi adalah suatu proses yang menyebabkan hilangnya satu elektron atau lebih dari dalam zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi, keadaan oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu zat pengoksidasi adalah zat yang memperoleh elektron, dan dalam proses itu zat itu direduksi. Defenisi oksidasi ini sangat umum, karena itu berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan maupun gas. 2. Reduksi sebaliknya adalah suatu proses yang mengakibatkan diperolehnya satu elektron atau lebih oleh zat (atom, io, atau molekul). Bila suatu unsur direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih negatif (kuang positif). Jadi suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan elektron, dalam proses itu zat ini dioksidasi. Defenisi reduksi ini juga sangat umum dan berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan maupun gas. 3. Oksidasi dan reduksi selalu berlangsung dengan serempak. Ini sangat jelas, karena elektron-elektron yang dilepaskan oleh sebuah zat harus diambil oleh zat
yang lain. Setiap oksidasi-reduksi (redoks) reaksi dapat langsung dibagi menjadi dua reaksi setengah. Dimana elemen mengalami oksidasi dan satu di mana elemen mengalami reduksi (Jolly, 1991). Mekanisme redoks ada dua macam, yaitu (Sukardjo, 1985) : 1. Mekanisme transfer elektron, disini terjadi pemindahan elektron dari satu atom ke atom lain. 2. Mekanisme transfer atom, disini reduktor dan oksidator terikat satu dengan yang lain, dengan jembatan atom, molekul atau ion. Melalui jembatan ini elektron berpindah dari satu atom ke atom lain. Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa; bubknya berwarna abu-abu. Ia melebur pada 659 0C. Bila terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksidasi lebih lanjut (Svehla, 1985). Al3+ + 3eAl Eo = - 1,66 Besi yang murni adalah logam berwarna putih perak, yang kukuh adn liat. Ia melebur pada 1535 0C. Jarang terdapat besi komersial yang murni; biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfida, dan sulfida dari besi, serta sedikit grafit. Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi. Besi dapat dimagnitkan (Svehla, 1985). Fe3+ + efe2+ Eo = 0,77 Seng (zink) adalah logam yang putih kebiruan; logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada 110 150 0C. Zink melebur pada 410 0C dan mendidih pada 906 0C. Logamnya yang murni, melarut lambat sekali dalam asam dan alkali; adanya zat-zat pencemar atau kontak dengan platinum atau tembaga, yang dihasilkan oleh penambahan beberapa tetes larutan garam dari logam-logam ini, mempercepat reaksi ini. Ini menjelaskan larutnya zink-zink komersial (Svehla, 1985). Zn2+ + 2eZn Eo = - 0,76 Tembaga adalah logam merah muda, yang lunak, dapat ditempa, dan liat. Ia melebur pada 1038 0C. Karena potensial elektroda standar positif, (+0,34 V
untuk pasangan Cu/Cu2+), ia tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia bisa larut sedikit (Svehla, 1985). Cu2+ + 2eCu Logam alkali mempunyai energi resonansi rendah dan kecenderungannya kuat melepaskan elektron valensi tunggalnya, cukup reaktif sehingga jarang ditemukan secara bebas dialam. Logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk hidroksida logam alkali dengan melepaskan gas hidrogen, dapat membentuk oksida, peroksida bahkan superoksida yang ketiganya menghilangkan bentuk kilapan logamnya. Reaktifitas logam alkali dengan oksigen meningkat dari atas ke bawah dalam golongannya (Tim dosen kimia, 2008). Logam-logam alkali sangat elektropositif dan bereaksi langsung dengan sebagian besar unsur lain dan banyak senyawaan dengan pemanasan. Lithium biasanya yang paling kurang reaktif sedangkan Cs adalah yang paling reaktif. Dengan air, Na bereaksi hebat, K menyala dan Rb serta Cs bereaksi dengan menimbulkan ledakan; gumpalan besar Na juga bereaksi dengan ledakan. Li, Na dan K dapat ditangani di dalam air meskipun cepat menjadi panas. Yang lainnya harus ditangani dengan menggunakan argon (Cotton dan Wilkinson, 1989). Perbedaan yang mendasar terdapat pada ukuran kation yang ditunjukkan oleh reaksi dengan O2. Dalam udara atau O2 pada 1 atm, logam-logamnya terbakar. Lithium hanya memberikan Li2O dan sedikit runutan Li2O2. Na biasanya memberikan peroksida, Na2O2, tetapi akan berlanjut dengan adanya O2 dibawah tekanan serta panas, menghasilkan superoksida, NaO2. K, Rb dan Cs membentuk superoksida MO2 (Cotton dan Wilkinson, 1989). Logam-logam alkali tanah adalah Be, Mg, Ca, Sr dan Ba, logam ini juga cukup reaktif namun tidak sereaktif jika dibandingkan dengan logam alkali. Konfigurasi elektron terluarnya adalah ns2, memiliki kecenderungan melepaskan kedua elektron terluarnya membentuk ion M2+ dengan bentuk konfigurasinya meyerupai konfigurasi gas mulia yang stabil dan karakter ini meningkat dari berilium ke barium. Energi ionisasi pertama dan kedua dari logam ini menurun dari berilium sampai ke barium dan khusus untuk berilium di alam lebih
cenderung berbentuk molekular dibanding berbentuk ionik terutama oksidanya berbentuk oksida amfoter bukan aksida logam yang berbentuk basa (Tim dosen kimia, 2008). Reaktifitas logam alkali tanah dengan air sangat berbeda-beda yaitu, berilium tidak bereaksi dengan air, magnesium bereaksi lambat dengan air mendidih dan kalsium, stronsium dan barium cukup reaktif dengan air dingin. Dengan oksigen juga bervariasi dan meningkat dari atas kebawah dalam golongannya, Be dan Mg dapat membentuk oksida diatas suhu kamar dan Ca, Sr serta Ba dapat membentuk oksida pada suhu kamar (Tim dosen kimia, 2008). D. ALAT DAN BAHAN 1. Gelas piala 100 ml 2 buah 2. Tabung reaksi + rak tabung reaksi 3. Kepingan logam Cu 4. Logam Mg 5. Asam nitrat pekat 6. NaOH 6 M 7. H 2 SO 4 pekat E. HASIL PENGAMATAN : No Perlakuan Hasil 1. Cu+HNO 3 Uang logam melepuh menjadi hijau dan bergelembung. Ada gas yang dihasilkan berwarna merah kecoklatan, gas tersebut adalah NO 2 dan lama-kelamaan didalam lemari asam gas tersebut akan hilang.
2. Cu+HNO 3 +NaOH Larutan berwarna biru tua, terdapat endapan biru berbentuk jeli, dan setelah larutan diaduk endapan menghilang. 3. Cu+HNO 3 +NaOH+H 2 SO 4 Larutan yang semula berwarna biru tua berubah menjadi biru muda dan terdapat gelembung. 4. Cu+NaOH+HNO 3 +H 2 SO 4 Kepingan magnesium naik turun dalam larutan, terdapat gelembung, kepingan Mg menjadi tipis tapi Mg tidak larut dalam larutan. F. ANALISIS DATA 1. Perhitungan : ---- 2. Persamaan Reaksi Tembaga direaksikan dengan asam sitrat Cu + 2HNO 3 Cu + 2NO 2 + H 2 O Persamaan reaksi ion Cu + 4H + + 2NO - Cu 2+ + 2NO 2 + 2H 2 O Penambahan NaOH Cu 2+ + 2NaOH Cu(OH) 2 + 2Na Persamaan reaksi ion Cu 2+ + 2Na + + 2OH - Cu(OH) 2 + Na + Penambahan H 2 SO 4 Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 CuSO 4 + 2H 2 O Persamaan reaksi ion Cu(OH) 2 + 2H + 2- + SO 4 Cu 2+ 2- + SO 4 + 2H 2 O Penambahan Mg
CuSO 4 + 2H 2 O + Mg Cu + MgSO 4 + 2H 2 O Persamaan reaksi ion Cu 2+ 2+ + SO 4 + Mg 2+ + 2H 2 O Cu 2+ + MgSO 4 + 2H 2 O G. PEMBAHASAN Pada percobaan kali ini praktikan melakukan percobaan mengenai reaksireaksi logam. Dimana salah satu bahan yang digunakan adalah uang logam. Uang logam ini direaksikan dengan HNO 3 dan menghasilkan gas yang sangat berbahaya yaitu gas NO 2. Oleh sebab itu disarankan agar mereaksikannya ditempat yang aman yaitu didalam lemari asam, agar gas yang dihasilkan tidak terhirup oleh siapapun. Pada reaksi Cu+HNO 3 selain menghasilkan gas, juga menghasilkan perubahan warna yang pertama-tama hijau menjadi biru tua. Ini menunjukan karena adanya perubahan reaksi yang dihasilkan pada percobaan ini. Reaksi logam Cu dengan asam nitrat menghasilkan gas berwarna merah kecoklatan, berikut reaksinya : Cu + 2HNO 3 Cu + 2NO 2 + H 2 O (merah kecoklatan) Kemudian ketikan logam tembaga telah direaksikan dengan asam nitrat dan larutan sudah dingin, maka direaksikan lagi dengan natrium hidroksida(naoh 6M) dan menghasilkan larutan berwarna biru tua yang didalamnya terdapat endapan biru berbentuk jeli setelah diaduk terus-menerus endapan tersebut menghilang. Berikut reaksinya : Cu + 2NaOH Cu(OH) 2 + 2Na Larutan NaOH merupakan larutan yang bersifat basa sehingga dapat bereaksi dengan logam tembaga. Selanjutnya pada larutan ditambahkan dengan logam Mg (magnesium) dan menghasilkan gelembung dalam larutan. Namun logam Mg tersebut tidak larut hanya saja Mg dalam larutan naik turun. Berikut reaksinya : CuSO 4 + 2H 2 O + Mg Cu + MgSO 4 + 2H 2 O Adapun menambahkan larutan dengan H 2 SO 4 dan menghasilkan warna biru tua menjadi biru muda, terdapat gelembung dan berbentuk larutan CuSO 4.
H. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, praktikan dapat mengambil kesimpulan, bahwa : 1. Bahan kimia terutama logam Cu jika direaksikan dengan asam nitrat akan menghasilkan gas NO 2 yang bersifat racun. Dimana gas ini jika dihirup dapat mengakibatkan peradangan pada paru-paru hingga kematian. 2. Praktikan mengetahui reaksi-reaksi yang terajdi pada percobaan kali ini yaitu terjadi perubahan fisis pada logam seperti menghasilkan gas yang bersifat racun, pengendapan, perubahan warna dan gelembung. Adapun hasil reaksi keseluruhan setelah mencampurkan logam Cu dengan NHO 3, hasil larutan ditambahkan NaOH 6M, kemudian ditambahkan asam nitrat dan terakhir penambahan beberapa kepingan Mg menghasilkan reaksi akhir sebegai berikut : CuSO 4 + 2H 2 O + Mg Cu + MgSO 4 + 2H 2 O I. JAWABAN PERTANYAAN 1. Jelaskan reaksi yang terjadisetelah penambahan NaOH? Reaksi yang terjadi setelah penambahan NaOH adalah larutan berwarna biru tua, terdapat endapan berwarna biru berbentuk jeli dan setelah larutan diaduk endapan tersebut menghilang. Cu + 2NaOH Cu(OH) 2 + 2Na 2. Jelaskannama, warna dan sifat gas yang berbentuk pada langkah 1! Gas yang terbentuk yaitu gas NO 2, berwarna merah kecoklatan dan bersifat racun. 3. Jelaskan efek yang ditimbulkan bila gas yangterbentuk pada langkah 2 terhirup lewat pernapasan! Efek yang ditimbulkan oleh gas NO 2 yang terbentuk pada langkah 2 yaitu akan menyebabkan peradangan pada paru-paru, apabila hal ini kurang mendapatkan perhatian dan lambat dalam penanganannya akan menyebabkan kematian.
4. Apa yang terjadi jika hasil reaksi pada langkah 2 dan 3 ditambahkan H 2 SO 4? Hasil yang terjadi adalah perubahan warna yang berwarna biru tua berubah menjadi biru muda dan terdapat gelembung didalamnya. Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 CuSO 4 + 2 H 2 O.
DAFTAR PUSTAKA Cotton, F. A., dan Wilkinson, G., 1989, Kimia Anorganik Dasar, UI-Press, Jakarta. Jolly, W. L., 1991, Modern Inorganic Chemistry, University of California, Berkeley. Sukardjo, 1985, Kimia Koordinasi, PT Bina Aksara, Jakarta. Svehla, G., 1979, Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, diterjemahkan oleh Setiono, L. dan Pudjaatmaka, H.A., PT Kalman Media Pustaka, Jakarta. Tim dosen kimia, 2008, Kimia Dasar, UPT MKU Universitas Hasanuddin, Makassar. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:ygfsyhifbymj:www.sc ribd.com/doc/38360252/laporan-reaksi-reaksi-logam-repaired+reaksireaksi+logam&cd=4&hl=id&ct=clnk&gl=id&client=firefox-a