LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR RUMUS EMPIRIS SENYAWA DAN HIDRASI AIR UNIVERSITAS JAMBI

PERCOBAAN 3

Oleh :
Fadillah Rahmayani (RSA1C317002)
Rini Siski Fitriani (RSA1C317009)

Pendidikan Fisika PGMIPA-U 2017
 

I.                   Judul                     :           RUMUS EMPIRIS SENYAWA DAN HIDRASI AIR

II.                Hari,tanggal          :

III.             Tujuan percobaan              :

1.Mencari rumus empiris dari suatu senyawa dan memetakan rumus molekul senyawa tersebut.

2.Mempelajari cara mendapatkan data percobaan dan cara memakai data untuk menghitung rumus empiris.

3.Mempelajari senyawa-senyawa berhidrat.

4.Mempelajari reaksi bolak-balik hidrasi.

5.Menentukan persentase didalam suatu hidrat.

IV.             Pertanyaan prapraktek

   1.Apakah yang disebut rumus empiris dan rumus molekul?

   Jawab:

>Rumus empiris adalah suatu senyawa menyatakan nisbah (jumlah) terkecil jumlah atom yang terdapat pada senyawa tersebut.

>Rumus molekul merupakan rumus untuk semua unsure dalam senyawa.

2.Jika dalam 5 gram tembaga klorida terdapat 2,35 gram tembaga dan 2,65 gram klorida.Tentukan rumus yang paling sederhana dari tembaga klorida tersebut!

Jawab:

Perbandingan  mol Cu               :mol Cl

               2,35 gr             :2,65 gr

               63,5 gr/mol      35,5 gr/mol

               0,037 mol        :0,074 mol

   Rumus empiris (RE) :CuCl₂

   3.Definisikan apa yang dimakud dengan hidrat?

   Jawab:

   Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa molekul air sebagai bagian dari struktur kristalnya.

4.Suatu sampel diketahui berupa hidrat yaitu zink sulfat (ZnSO₄) bila 300 gram sampel dipanaskan hingga bobotnya tetap,bobot yang tersisa adalah 1,692 gram.Bagaimana rumus garam hidrat ini?

Jawab:

Massa H₂O         :massa sampel – massa sisa

               :300 gr – 1,692 gr

               :298,3 gr

Mol ZnSO₄        :mol H₂O

1,692 gr  :298,3 gr

161                     18

0,0105    :16,67

   1^{x2          :}1,5^x2

   2          :3

Rumus hidrat sampel                  2 ZnSO_4,3H₂O

V.                LANDASAN TEORI

Rumus empiris suatu senyawa menyatakan nisbah terkecil jumlah atom yang terdapat dalam senyawa tersebut. Rumus sebenarnya untuk semua unsur dalam senyawa dinamakan rumus molekul. Misalnya hidrogen peroksida mempunyai rumus nyata H₂O₂ ini berarti rumus empirisnya HO. Asetilena ialah gas yang digunakan untuk mengelas, dan benzena adalah pelarut cair. Sifat fisis dan kimia kedua zat ini berbeda, tetapi rumus empirisnya sama, yaitu CH. Rumus molekul asetilena C_2­H₂, sedangkan rumus molekul benzena C₆H_6.

Menurut sejarah rumus empiris ditentukan lewat penggabungan nisbah bobot dari unsur-unsurnya. Ini merupakan langkah yang penting untuk menentukan daya gabung suatu unsur. Baru-baru ini, unsur sintetik lawrensium diketahui mempunyai daya gabung 3 berdasarkan percobaan rumus empiris lawrensium radioaktif bergabung dengan klorin membentuk lawrensium klorida dengan rumus LrCl₃.

Beberapa unsur menunjukkan daya gabung lebih dari satu, sehingga rumus empiris senyawa bergantung pada bagaimana unsur itu bergabung. Misalnya besi dapat bereaksi dengan oksigen membentuk besi (II) oksida atau besi (III) oksida. Bergantung pada kondisi pembentukan senyawa. Dalam percobaan ini, pita magnesium akan dipanaskan dalam krus dan akan diubah menjadi oksida.

Beberapa reaksi yang dilakukan dilaboratorium kimia selalu berkenaan dengan larutan, bebrapa diantaranya bekerja dengan menggunakan air sebagai pelarut. Ketika air diuapkan, hasil reaksi dapat diisolasi, seringkali dalam bentuk padatan. Kadangkala bentuk padatan ini mengandung molekul air sebagai bagian dari komposisinya. Sebagai contoh, jika nikel (II) oksida (NiO) dilarutkan dalam larutan H₂SO₄ encer akan terbentuk NiSO₄

NiO(s) + H₂SO₄(aq) à NiSO₄(aq) + H₂O(l)

Bila air diuapkan, terbentuklah kristal berwarna hijau gelap. Ketikka dianalisis kristal tersebut mengandung 6 mol air untuk setiap mol nikel (II) sulfat. Senyawa ini dinamakan hidrat atau garam hidrat, dan air yang ada merupakan bagian penting dari komposisinya yang terbentuk dan disebut air hidrat.

Beberapa bahan akan menyerap sedikit air jika ditempatkan diatmosfir yang mengandung banyak uap air. Penambahan air akan membentuk hidrat dan kehilangan air membentuk zat anhidrat, dan proses ini merupakan proses bolak balik. Sebagai contoh hidrat nikel (II) sulfat jika dipanaskan akan kehilangan air membentuk nikel (II) sulfat anhidrat. Nikel (II) sulfat anhidrat dapat dilarutkan kembali dalam air dan dikristalisasi-ulanh sebangai senyawa hidrat.

NiSO₄.6H₂O à NiSO₄(s) + 6H₂O(g)

Perubahan kimia pada reaksi kedua juga berlangsung spontan, tanpa tambahan panas atau tambahan larutan air. Pada kelembapan relatif tinggi zat anhidrat yang higroskopis dapat menyerap air dari atmosfer. Zat yang menyerap air sering digunakan sebgai zat pengering atau pengawet gas atau cairan. Jika jumlah air yang diserap terlalu besar, zat tersebut akan meleleh, dan dapat hilang secara spontan bila ditempatkan pada kelembaban yang rendah. Zat ini dinamakan zat pemekar (ofloresensi). Hal ini sering ditandai oleh hancurnya kristal hidrat yang terbentuk dari sebuk anhidrat padat.

Presentase air pada beberapa sampel dapat ditentukan secara tida langsung. Pemanasan akan menguapkan air dan jika ditimbang ulang terjadi penyusutan bobot contoh. Besarnya penyusutan merupakan bobot air yang ada, dan hal ini dianggap tak ada gas lain yang dihasilkan dalam proses ini. Jika dilakukan pada senyawa yang diketahui, rumus hidrat dapat diketahui (Tim Kimia Dasar, 2017:30-31).

Rumus empiris dari percobaan menentukan susunan (komposisi). Senyawa dari rumus kimia yang telah dipelajari dapat diperoleh banyak informasi, tetapi bagaimana rumus kimia ini diperoleh? Caranya sama dilakukan oleh dalton yaitu menyimpulkan rumus tersebut dari percobaan penentuan komposisi suatu senyawa.

Rumus yang paling sederhana mungkin disebut rumus empiris. Rumus empiris dapat digunakan untuk menghitung bobot rumus senyawa. Bobot molekul diperoleh dengan cara yang sama atau dengan melakukan suatu bilangan tertentu terhadap bobot rumus.

Rumus molekul dapat diperoleh dengan mengalikan semua. Bahwa (subsripts) dalam rumus empiris dengan bilangan pengali menghubungkan bobot molekul dengan bobot rumus (Suwandi.1995:20-21).

Rumus empiris memberikan jumlah mol (bukan saja perbandingan) setiap jenis atom dalam satu mol molekul senyawa, menentukan rumus molekul senyawa yang tidak diketahui memerlukan percobaan dilaboratorium dengan langkah umum sebagai berikut:

-          Analisis kualitatif : menentukan unsur yang terdapat

-          Penentuan rumus empiris melalui percobaan

Diketahui bahwa untuk menentukan rumus empiris senyawa maka persen komposisinya kemungkinan untuk mengidentifikasi senyawa melalui percobaan. Prosedur yang dilakukan sebagai berikut: pertama dengan analisis kimia kita akan memperoleh jumlah garam dari setiap unsur yang terkandung dalam suatu senyawa dengan massa tertentu. Kemudian ubah jumlah dalam gram menjadi jumlah dalam mol untuk tiap unsur. Akhirnya rumus empiris dari senyawa dapat ditentukan (Raymond Chang.2004:68).

Jika suatu zat meleleh artinya terjadi perubahan tingkat wujud dari fasa padat uap ke fasa cair. Perubahan ini bersifat resvible (bolak-balik) artinya es yang telah menjadi air itu dapat membeku kembali menjadi es seperti eadaan awal. Perubahan atau proses yang tidak bisa kembali lagi pada susunan semula (versible) seperti lilin terbakar dan seperti pada reaksi kimia susunan semua tertentu (Ahmad Hiskia.1986:23-24).

Senyawa hidrogen peroksida bagi komponen atom-atom terkecil yang disebut molekul, mengandung 2H dan 2O = H_2­O₂ tetap nisbah. Atom-atom terkecil yang (jumlah atom relatif) dari hidrogen oksigen HO. Kumpulan ini berdasar satuan rumus disebut rumus sederhana atau sebuah molekulnya disebut rumus molekul.

Terdapat 3 kemungkinan hubungan yang perlu dipertimbangkan:

1.      Rumus empiris dan rumus molekul dapat identik, seperti CCl₄.

2.      Rumus molekul dapat merupakan penggandaan dari rumus empiris. Rumus molekul H₂O adalah 2 kali rumus empiris HO.

3.      Suatu senyawa dalam keadaan padat dapat memiliki rumus empiris NaCl, MgCl₂, atau NaNO₃ dan tidak memiliki rumus molekul (Raip H Petrucci.1992:162-163).

VI.             ALAT DAN BAHAN

      Alat     :

1.Timbangan listrik                       8.Aquades

2.Krus dan tutupnya                     9.Logam Cu

3.segitiga porselin                 10.Penjepit krus

4.Kaki tiga                                    11.Gelas arloji

5.Bunsen                               12.Kaca arloji

6.Pipet tetesa                                 13.Sulfat pentahidrat

7.Pita Mg

Bahan        :

1.Asam nitrat

2.Larutan HNO₃

3.Detergen

4.Spatula tembaga

VII.          PROSEDUR KERJA

A.Rumus empiris senyawa

Ditimbang krus dan tutupnya

                                               

Pita magnesium

                                                

Gulungan magnesium

                                                

Krus dan isinya diatas kaki tiga

                                                

Krus beserta isinya

                                                

Tutup krus sedikit

                                                

Bunsen,biarkan dingin

                                                

40 tetes air kedalam cawan krus

                                                

Krus dalam keadaan tertutup

              B.Hidrasi air  

Dicuci cawan dengan detergen dan air

                                                

Air suling

                                                

Ketinggian kaki tiga

                                                

cawan

                                                

Pemanasan dn dinginkan

                                                

Cawan 1 menit pembakar dibawahnya

                                                

Pemanasan,tutup cawan,biarkan dingin

                                                

Persentase air

     

Rumus hidratnya

     

                                                     

Hasil

      C.Reaksi bolak-balik hidrat

Dimasukkan ½ spatula tembaga

                                                                 

Cawan dengan kaca arloji

                                                                 

Berubah warna menjadi pucat dan akhirnya putih

                                                                 

Pemanasan setelah dingin

                                                                 

Air yang terkumpul pada kaca arloji kedalam cawan

Hasil

VIII.       DATA PENGAMATAN

            A.Air hidrat

            1.Massa cawan kosong + tutup                                               :  99,2 gr

            2.Massa cawan kosong + tutup + contoh                               :  101,4 gr

            3.Massa cawan kosong + tutup + contoh + pemanasan 1       :  101,0 gr

            4.Massa cawan kosong + tutup + contoh + pemanasan 2       :  101 gr

            5.Massa contoh setelah pemanasan (bobot tetap)                   :  0,7 gr

            6.Massa air yang hilang dari contoh                                       :  0,3 gr

            7.Persentase air yang hilang dari contoh                                 :  30%

            8.Rumus hidrat                                                                       :CuSO₄ 5H₂O

            B.Reaksi bolak-balik hidrasi

            1.Warna CuSO₄.5H₂O                                                                                    :biru muda

            2.Pada pemanasan CuSO₄.5H₂O terdapat/tidak air pada  kaca arloji :ada

            3.Warna contoh setelah pemanasan adalah                                         :putih pucat

            4.Setelah pemanasan dan penambahan H₂O terjadi warna                 :biru muda

            5.Persamaan reaksi :

            CuSO₄.5H₂O                       CuSO₄ + 5H₂O

            CuSO₄+ 5H₂O                     CuSO₄ .5H₂O

IX.             PEMBAHASAN

Percobaan tentang rumus senyawa empiris tujuan utama nya adalah mencari rumus empiris dari senyawa Magnesium Oksida. Pada percobaan kali ini praktikan menggunakan cawan kruss dan pita magnesium

            Pertama menimbang cawan kruss beserta tutupnya, kemudian memasukkan pita Mg , dan menimbangnya kembali. Sehingga bisa didapatkan bobot pita Mg yaitu massa cawan kruss+tutup+pita Mg dikurangangi dengan massa cawan kruss+tutup. Setelah didapatkan data 1,2,dan 3dilanjutkan memanaskan kruss yang berisipita Mg tadi dalam keadaan tergulung diatas segitiga porselen dengan bunsen selama 15 menit, setelah itu buka tutup kruss sedikit agar udara dapat masuk dan panaskan kembali selama 15 menit setelah itu dimatikan bunsen dan dibiakan selama 10 menit sehingga pita dapat bereaksi denga oksigen dan membentuk magnesium oksida.

Reaksinya adalah  Mg + O₂ → MgO

Selain itu Mg juga bereaksi dengan nitrogen oksida. Reaksinya adalah

 Mg + NO₂ → Mg(NO₂)_2.

Setelah pemanasan selama 15 menit dan didinginkan, selanjutnya masukkan 20 tetes air kedalam cawan kruss dan panaskan kembali dengan api kecil selama 5 menitsehingga tidak ada asap yang timbul. Kemudian matikan bunsen dan dinginkan krus selama 10 menit dan timbang kembali.

            Jika bobot cawan kruss + tutup + Magnesium Oksida telah didapatkan maka Magnesium Oksida maka bobot Magnesium Oksida dapat ditentukan dengan pengurangan bobot cawan kruss +tutup + magnesium oksida dengan cawan kruss + tutup. Setelah itu hitunglah mol dari Mg dan oksigen . Sehingga di peroleh hasil jumlah mol atom Magnesium adalah 0,01 sedangkan oksigen 0,02. Perbandingan mol keduanya adalah 1 : 2. Dengan perbandingan mol, maka didapatkan rumus empiris senyawa adalah MgO₂. Berikut perhitungan dapat dilihat dilampiran.

B.    Hidrat air

Dari percobaan yang dilakukan, hasil yang diperoleh adalah

No		Hasil
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.	Massa cawan kosong + tutup Massa cawan kosong + tutup + contoh Massa cawan kosong + tutup + contoh pemanasan 1 Massa cawan kosong + tutup + contoh pemanasan 2 Massa cawan kosong + tutup + contoh pemanasan 3 Masaa contoh setelah pemansan ( bobot tetap ) Massa contoh setelah pemanasan Massa air yang hiang dari contoh Persentase air yang hilang dari contoh Massa molar senyawa anhidrat Rumus hidrat Jumlah zat anu	113,74 gr 114,74 gr 114,44 gr 114,39 gr 114,34 gr 0,4 gr 0,4 gr 0,6 gr 60% 159,5 gr / mol CuSO4.5H2O 0,6 gr

Sebelum melakukan praktikum, terlebih dahulu memeriksa dan menyiapkan alat yang

Yang akan digunakan dalam percobaan diantaranya cawan porselen dan tutupnya cuci dengan air dan detergen dan kemudiaan dengan HNO₃ dan bilas dengan air suling. Keringkan kemudian letakkan pada segitiga penyangga. Setelah siap, pertama panaskan cawan sampai bagian tengah cawan terlihat membara selama 5 menit. Hentikan pemansan dan didinginkan selama 10 – 15 menit , lalu timbang cawan dan tutupnya, didapatkan 113, 74 gr. Kemudian kedalam cawan, dimasukkan 1 gram sampel yang didapatkan dari asisten, sehingga bobot cawan + tutup + sampel 114,47 gr. Kemudian panaskan kan dengan tutup sedikit terbuka agar uap air dapat terbentuk dan timbang hasilnya setelah dua kali pemanasan. Stelah ditimbang, didapatkan massa sampel sebelm pemanasan 1 gr sedangkan setelah pemanasan 0,4 gr.

            Massa air yang hilang dari sampel didapatkan dengan selisih massa sampel sebelum dipanaskan dengan setelah dipanaskan ( 1 gr – 0,4 gr ) didapatkan 0,6 gr dengan persentase air yang hilang 60 %. Massa senyawa molar anhidrat dapat ditentukan dengan massa atom-atom penyusunnya. Sehingga berdasar perhitungan pada lampiran didapatkan 159,5 gr /mol.

            Selanjutnya, menentukan rumus hidrat senyawa CuSO₄. x H₂O dengan menentukan terlenih dahulu perbandingan mol CuSO₄ dan H₂O. Perhitungan dapat dilihat di bagian lampiran, didapatkan mol CuSO₄ adalah 0,004 dan mol H₂O adalah 0,02, perbandingan mol senyawa adalah 1: 5, sehingga didapatkan rumus hidrat senyawa adalah CuSO₄. 5 H₂O .

C.     Reaksi bolak balik

Percobaan ini ,  CuSO₄. 5 H₂O dimasukkan kedalam porselen yang ditutup dengan kaca arlogi. Warna CuSO₄. 5 H₂O sebelumnya adalah biru, kemudian dipanaskan warna menjadi putih dan terdapat air pada kaca arlogi, air ini berasal dari senyawa CuSO₄. 5 H₂O, hidrat kelihangan air dengan ditandai dengan berubahnya warna dan terdapat air pada kaca arlogi sehingga terbentuklah senyawa anhidrat CuSO_4. Sampel didinginkan, setelah dingin, air yang terdapat pada kaca arlogi tadi , maka terbentuk kembai senyawa hidrat CuSO₄. 5 H₂O yang berwarna biru sepeti semula.

            Percobaan ini untuk membuktikan reaksi bolak balik senyawa hidrat , berdasarkan materi bahwa “ beberapa bahan akan meyerap sedikit air jika ditempatkan di atmosfer yang mengandung banyak uap air. Penambahan air akan membentuk hidrat dan kehilangan air akan membentuk anhidrat, dan proses ini merupakan reaksi bolak- balik “ ( Epinur. 2015 : 31). Sehingga setelah dilakukan percobaan dapat disimpulkan bahwa CuSO₄. 5 H₂O mengalami reaksi bolak balik dimana hasil reaksinya dapat menjadi reaksi kembali, reaksinya sebagai berikut :  CuSO₄+ 5H₂O → CuSO₄.5H₂O

                                     :   CuSO₄.5H₂O → CuSO₄+ 5H₂O.

X.                PERTANYAAN PASCA PRAKTEK

1.Kenapa dipilih cawan prselin yang masih baik (utuh) untuk percobaan menentukan rumus hidrat (percobaan A)?

Jawab:

Karena cawan porselin digunakan untuk memanaskan zat maka bila cawan porselen yang digunakan dalam keadaan kurang baik maka akan mempengaruhi percobaan misalnya dari segi waktu.

2.Apa yang dimaksud dengan bobot tetap?

Jawab:

Bobot tetap adalah bobot yang didapat setelah beberapa kali pemanasan hingga tidak ada.

3.Apa tujuan menutup mulut tabung reaksi pada percobaan B?

Jawab:

Mulut tabung ditutup dengan tujuan tidak ada air dari senyawa hidrat tersebut keluar dan membuktikan bahwa senyawa tersebut adalah hidrat yang mengandung air.

4.Mengapa warna CuSO₄ yang biru berubah menjadi putih pada pemanasan?

Jawab:

Warna biru pada CuSO₄ sebenarnya adalah air yang diikat pada saat dipanaskan air yang diikat itu lepas dan menguap sehingga warna CuSO₄ yang tadinya biru karena air berubah menjadi putih.

5.Pemanasan harus dihentikan segera bila warna berubah menjadi coklat atau hitam.Jelaskan maksud dan tujuan kalimat tersebut!

Jawab:

Pemanasan harus dihentikan segera bila warna berubah menjadi hitam karena tidak ada lagi air yang tersedia dan dapat membakar zat dan tidak ada lagi bobot tetap.

6.Suatu senyawa hidrat mempunyai massa 1,632 gram sebelum dipanaskan dan 1,008 gram setelah dipanaskan ,Hitung persentase air secara eksperimen pada hidrat!

Jawab:

Dik :

Massa sebelum pemanasan

Massa sesudah pemanasan

Dit :

% air yang hilang ?

Massa air yang hilang =

% air yang hilang =massa air yang hilang        X100%

Massa sebelum pemanasan

=0,3     X100%

101,4

=0,29%

7.Tuliskan reaksi setimbang dari persamaan CuSO₄ ,5H₂O!

Jawab:

CuSO₄.5H₂O                 CuSO₄ + 5H₂O

CuSO₄ + 5H₂O                  CuSO₄ . 5H₂O

XI.             KESIMPULAN

1.      Pada senyawa hidrat terjadi reaksi bolak balik. Dalam senyawa hidrat penambahan air akan membentuk senyawa hidrat.

2.      Presentasi air dalam hidrat yaitu:

% air =  x 100%

3.      Sifat-sifat senyawa hidrat yaitu:

Ø  Membentuk kristal

Ø  Mengandung molekul air

Ø  Mengalami reaksi bolak-balik

Ø  Dapat dipisahkan dengan cara pemanasan

4.      Reaksi bolak-balik hidrasi adalah reaksi dimana senyawa anhidrat dan air sebagai reaktan harganya sama besar dengan produk yang dihasilkan yaitu senyawa hidrat atau sebaliknya

Contoh : CuSO₄.5H₂O à CuSO₄ + 5H₂O

XII.          DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar. Bandung: Erlangga

Hiskia, Ahmad. 1986. Buku materi pokok kimia I. Jakarta: Depdikbud

Petrucci, Raip. 1992. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga

Suwandi. 1995. Rumus Kimia. Jakarta: Erlangga
Tim Kimia Dasar.2017.Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Jambi: Universitas Jambi