KIMIA UNSUR

A. Tujuan Percobaan

Tujuan dari praktikum kimia unsur ini adalah agar setelah mengikuti percobaan ini

mahasiswa diharapkan dapat:

1. melakukan uji logam menggunakan nyala api;

2. membedakan logam satu dengan logam yang lain berdasarkan warna yang dipancarkan masing-

masing logam; dan

3. mengetahui sifat dari beberapa unsur halogen.

B. Kajian Teori

Jika suatu atom diberi energi (panas, listrik, radiasi, dsb.), maka elektron yang terletak pada

kulit terluar akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Untuk kembali ke tingkat energi

dasar, atom tersebut akan melepaskan energi dengan cara memancarkan emisi yang khas untuk

atom tertentu. Energi yang dilepaskan dapat dideteksi dengan mata atau menggunakan alat

spektrofotometer, yang mana tiap atom akan memberikan spektrum garis yang berlainan satu

dengan yang lain. Spektrum garis yang teamati berupa bayangan yang putus-putus, yang mana

ditandai oleh suatu besaran yang frekuensi atau panjang gelombang dari sinar tersebut. Pada uji

nyala api, senyawa yang mengandung logam golongan A, B, dan transisi (dalam sistem periodik

unsur-unsur) diuapkan dengan oksidasi nyala api yang akan memberikan warna tertentu pada nyala

tertentu.Unsur-unsur halogen, dalam sitem periodik termasuk dalam golongan VIIA. Pembuatan

unsur ini dapat dilakukan di laboratorium dengan cara tidak terlampau sukar. Cara pembuatan klor

dalam laboratorium, semuanya berdasarkan pada oksidasi ion klorida.

2Cl- + oksidator Cl2 + hasil reduksi

Oksidator-oksidator yang dapat dipakai dalm larutan asam, misalnya MnO2, MnO4-, Cr2O7

2-,

PbO2. Pembuatan brom dalam laboratorium juga berdasarkan ion oksidasi ion Br- oleh oksidator-

oksidator seperti yang dipakai pada pembuatan klor. Selain dari pada itu brom dapat juga dibuat

dengan mengoksidasi ion bromida dengan klor.

Cl2 + 2Br- Br2 + 2Cl-

Sedangkan I2 dapat dibuat dengan mengoksidasi ion I-.

2I- + Cl2 2Cl- + I2

Yod yang mengendap dipisahkan dengan cara penyaringan. Dari suatu yodat, misalnya natrium

yodat, NaIO4, yod dapat diperoleh dengan cara mereduksinya dengan natrium hidrogen sulfit. Dari

harga potensial elektroda dapat diketahui bahwa Cl2 dapat mengoksidasi ion bromida dan yodida

(Anonim, 2008: 12-13).

Asam-asam okso dengan anion okso diperoleh mulai dari segi pembuatannya, sifat asam

basanya, kekuatannya sebagai pengoksida atau pereduksi, dan strukturnya. Beberapa kemungkinan

tambahan untuk asam okso dan belerang adalah subtitusi S dengan atom O (tiosulfat) dan adanya

ikatan OO (peroksisulfat) ciri kelarutan dari sejumlah senyawa pengoksida terhadap kelarutan

sulfida logam dan hubungan kelarutan dengan bagan analisis kualitatif untuk kation-kation energi

ikatan dan kemantapan termodinamika diterapkan untuk oksida-oksida dari hidrogen dan

pengalaman mengenai ikatan kimia diberikan melalui pembahasan boron hibrida senyawa antar

halogen dan senyawa gas mulia. Suatu senyawa merupakan konsekuensi dari sifat-sifat istimewa

yang dimiliki (Petrucci, 1985: 88).

Yang termasuk logam adalah unsur-unsur yang terletak pada golongan IA, IIA, sebagian

dari golongan lain (IIIA, IVA, VA), transisi dan transisi dalam. Sifat utama dari logam adalah

kemampuan atomnya untuk melepaskan elektron membentuk ion positif (kation). Logam alkali

(IA) terdiri dari unsur Li, Na, K, Rb, Cs, dan Fr. Logam golongan IA disebut alkali karena

merupakan pembentukan basa kuat, logam alkali bersifat lunak, putih mengkilap seperti perak

dengan titik leleh rendah, dapat dipotong dengan pisau bahkan loham Cs dapat dilelehkan oleh

panas tubuh bila digenggam cukup lama. Dalam sistem periodik, dari atas ke bawah, jari-jari atom,

masa jenis berkurang secara periodik sedangkan titik didih, titik leleh, keelektronegatifan dan

energi ionisasi cenderung berkurang. Sifat kimia logam-logam alkali dapat berekasi dengan

halogen, hidrogen, belerang, dan fosforus. Li dapat bereaksi dengan asam kuat membentuk garam

dan H2. Logam alkali bereaksi dengan oksigen mebentuk oksida, proksida dan superproksida.

Logam alkali bereaksi dengan air membentuk basa kuat dan gas H2. Logam alkali tanah (IIA)

meliputi unsur-unsur Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra. Logam-logam IIA dinamakan alkali tanah karena

pada umumnya ditemukan dalam tanah berupa mineral batuan yang sukar larut dalam air dan tetap

stabil dalam suhu tinggi. Dalam sistem periodik dari atas ke bawah, jari-jari atom bertambah secara

periodik, sedangkan titik didih, titik leleh, keelektronegatifan, dan energi ionisasi cenderung

berkurang. Sifat kimia alkali tanah mirip dengan logam alkali tetapi logam alkali tanah kurang

reaktif dibandingkan dengan alkali dalam periode yang sama (Anonim, 2000: 12-13).

C. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum kimia unsur, antara lain:

1. Kawat platina

2. Kaca kobal

3. Labu semprot

4. Tabung reaksi dan raknya

5. Gegep

6. Gelas ukur 25 mL

7. Pembakar bunsen

8. Pipet tetes

Sedangkan bahan yang digunakan dalam praktikum kimia unsur, antara lain:

1. FeCl3 0,05 M

2. Larutan Na, Ca, Ba, dan Sr

3. HCl pekat

4. Air

5. HCl 10 M

6. KSCN

7. NaF 1 M

8. CuSO4 0,25 M

9. NH3 pekat

D. Prosedur Kerja

Prosedur kerja dari praktikum kimia unsur dapat dilihat dalam diagram alir berikut.

1. Uji nyala api

2. Uji logam transisi

a. Kompleks besi

b. Kompleks tembaga

E. Pengamatan

Hasil pengamatan dalam praktikum kimia unsur dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 1. Hasil pengamatan untuk uji nyala api

No. Perlakuan Hasil Pengamatan

1. Kawat platina dibersihkan dengan HCl

pekat, dipanaskan sampai pijar,

dicelupkan pada Na (natrium), dipanaskan kembali dan diamati

Berwarna kuning keemasan

2. Kawat platina dibersihkan dengan HCl pekat, dipanaskan sampai pijar, dicelupkan pada Ca (kalsium), dipanaskan kembali dan diamati

Berwarna merah bata (merah kekuningan)

3. Kawat platina dibersihkan dengan HCl pekat, dipanaskan sampai pijar, dicelupkan pada Ba (barium), dipanaskan kembali dan diamati

Berwarna hijau kekuningan

4. Kawat platina dibersihkan dengan HCl pekat, dipanaskan sampai pijar, dicelupkan pada Sr (stronsium), dipanaskan kembali dan diamati

Berwarna merah tua agak keunguan

Tabel 1. Hasil pengamatan untuk uji logam transisi

a. Kompleks besi

No. Perlakuan Hasil Pengamatan Kesimpulan Reaksi

1. 2 mL FeCl3 0,05 M + 2 mL air

(sebagai pembanding)

Tidak terjadi perubahan warna (tetap bening kekuningan) H

2O > Cl

- FeCl3 + 3H2O ®

+ 3HCl

2. 2 mL FeCl3 0,05 M + 2 mL HCl

pekat

Terjadi perubahan warna dari bening kekuningan menjadi kuning

Cl-

2O

FeCl3 + 3HCl ®

[Fe(Cl)6]3- + 3H+

3. 2 mL FeCl3 0,05 M + 2 mL air +

satu tetes KSCN

Terjadi perubahan warna dari bening kekuningan menjadi orange SCN

->Cl

- FeCl3 + KSCN ®

[FeSCN]2+ + KCl + 2Cl

4, 2 mL FeCl3 0,05 M + 2 mL air +

NaF 1 M

Terjadi perubahan warna dari bening kekuningan menjadi lebih pudar

H2O>F

- FeCl3 + NaF ® [FeF

3NaCl + 3Na+

5. ½ larutan (2) + setetes KSCN Terjadi perubahan warna dari kuning menjadi lebih pudar SCN

->Cl

- [Fe(Cl)6]3- + 6KSCN

®[FeSCN]2+ + KCl + 5K

6. ½ larutan (3) + setetes NaF Terjadi perubahan warna dari orange menjadi lebih pudar SCN

->F

- [FeSCN]2- + 6NaF ®

[FeF6]3- + NaSCN + 5Na

b. Kompleks tembaga

No. Perlakuan Hasil Pengamatan Kesimpulan Reaksi

1. 2 mL CuSO4 0,25 M + 2 mL air

(sebagai pembanding)

Terjadi perubahan warna dari biru muda menjadi biru langit (lebih pudar dari biru muda)

Cu>H2O CuSo4 + 3H2O ®

Cu(OH)2 + H2SO4

2. 2 mL CuSO4 0,25 M + 2 mL HCl pekat

Terjadi perubahan warna dari biru langit menjadi hijau tua H

2O>Cl

-

CuSO4 + 2HCl ® CuCl

H2SO4

3. 2 mL FeCl3 0,05 M + 2 mL air +

satu tetes KSCN

Terjadi perubahan warna dari biru muda menjadi dua lapisan warna, yang atas berwarna biru tua dan yang bawah berwarna biru muda

H2O

3

CuSO4 + 4NH3 ®

[Cu(NH3)4]2+ + SO4

F. Pembahasan

Unsur-unsur tertentu mempunyai sifat fisika dan kimia yang sama. Kemiripan dapat terlihat

setelah seluruh unsur yang diketahui disusun dalam suatu tabel yang disebut tabel berkala. Tabel ini

mengelompokkan unsur ke dalam golongan (kolom) dan periode (baris). Pada tabel periode

modern, unsur-unsur dikelompokkan ke dalam tiga jenis golongan yaitu golongan utama, transisi,

dan transisi dalam.

Dari hasil praktikum, diperoleh warna-warna nyala api yang timbul dari logam golongan IA

(alkali) seperti Na berwarna kuning keemasan dan warna-warna nyala api yang timbul logam

golongan IIA (alkali tanah) seperti Ca berwarna merah bata, Ba berwarna hijau kekuningan, dan Sr

berwarna merah tua agak keunguan. Dimana, bila logam alkali dalam hal ini adalah Na bila

bereaksi dengan oksigen akan membentuk peroksida dan nyala api yang dihasilkan adalah nyala api

oksidasi, sebab oksigen yang digunakan untuk bereaksi dengan Na ini mengalami peningkatan

bilangan oksidasi dari -2 menjadi -1 atau terjadi reaksi pengikatan oksigen oleh Na. Karena logam

Na sangatlah mudah beraksi dengan hidrogen atau oksigen sehingga ia harus selalu disimpan dalam

cairan yang inert spereti minyak tanah (kerosin). Untuk logam Ba, Ca, atau Sr bila bereaksi dengan

oksingen akan menimbulkan nyala api reduksi, sebab oksigen yang digunakan untuk beraksi

dengan logam Ba, Ca, atau Sr mengalami penurunan bilangan oksidasi dari 0 menjadi -2 atau

dengan kata lain terjadi reaksi pelepasan oksigen oleh Ba, Ca, atau Sr. Perbedaan warna yang

terjadi dari hasil pembakaran disebabkan oleh perbedaan panjangnya gelombang dari tiap-tiap

logam, baik itu logam alkali maupun alkali tanah. Sebab salah satu ciri khas dari suatu unsur adalah

spektrum emisinya, dimana setiap unsur yang tereksitasi baik kareana pemanasan maupun

disebabkan oleh hal lain, akan memancarkan radiasi elektromagnetik (spektrum emisi). Uji nyala

api ini dilakukan untuk mengetahui warna yang ditimbulkan oleh tiap unsur.

Dari hasil praktikum dari uji logam transisi pada kompleks besi diperoleh bahwa reaksi

antara FeCl3 dengan air, tidak menimbuklan perubahan warna, warna yang muncul tetaplah bening

kekuningan. Namun bila FeCl3 direaksikan dengan HCl akan terjadi perubahan warna menjadi

kuning dari yang semula bening kekuningan. Sama halnya dengan FeCl3 direaksikan dengan

KSCN, juga terjadi perubahan warna menjadi orange. Tetapi bila dibandingkan antara reaksi FeCl3

dan air dengan reaksi FeCl3 dan HCl, dapat kita ketahui bahwa warna yang ditimbulkan oleh reaksi

antara FeCl3 dengan air akan lebih stabil ketimbang reaksi FeCl3 dengan HCl, sebab dalam deret

kereaktifan ligan menunjukkan bahwa air (H2O) lebih besar dibanding dengan Cl-. Sama halnya

dengan reaksi FeCl3 dengan KSCN. Namun jika dibandingkan dengan reaksi dari FeCl3 dengan

HCl, reaksi antara FeCl3 dengan KSCN lah yang lebih stabil, sebab dalam deret kereaktifan ligan

SCN- lebih besar dibandingkan Cl-. Jika dari reaksi antara FeCl3 dengan HCl diambil setengahnya

lalu ditambahkan dengan KSCN akan terjadi perubahan warna dari kuning menjadi lebih pudar.

Sedangkan bila FeCl3 direaksikan dengan NaF akan tejadi perubahan warna dari kuning bening

menjadi lebih pudar dan berdasarkan deret kereaktifan ligan menunjukkan bahwa H2O lebih besar

ketimbang F-, yang artinya reaksi antara FeCl3 dengan NaF kurang stabil dibandingkan bila FeCl3

direaksikan dengan air. Dan bila diambil setengan dari larutan hasil reaksi antara FeCl3 dengan

KSCN ditambahkan NaF akan terjadi perubahan warna dari orange menjadi lebih pudar. Sebab

dalam deret kereaktifan ligan SCN- lebih besar dari F-, yang artinya reaksi antara FeCl3 dengan

KSCN lebih stabil. Dari hasil reaksi antara FeCl3 dengan HCl akan terbentuk ion kompleks berupa

[Fe(Cl)6]3-, dengan KSCN akan terbentuk ion kompleks [FeSCN]2+, dan dengan NaF akan

ternetuk ion kompleks [FeF6]3-. Sedang untuk reaksi [Fe(Cl)6]3- dengan KSCN akan

menghasilkan [FeSCN]2+ dan bila [FeSCN]2+ direaksikan dengan NaF akan menghasilkan

[FeF6]3-.

Dari hasil praktikum dari uji logam transisi pada kompleks tembaga diperoleh bahwa reaksi

antara CuSO4 dengan air terjadi perubahan warna dari biru muda menjadi biru langit (lebih pudar

dari biru muda), sebab dalam deret kereakifan ligan menunjukkan bahwa Cu lebih besar dibanding

H2O, yang arinya CuSO4 lebih stabil dibandingkan dengan H2O. Sedangkan reaksi antara CuSO4

dengan HCl terjadi perubahan warna dari biru langit menjadi hijau muda, sebab dalam deret

kereakifan ligan menunjukkan bahwa H2O lebih besar dibanding Cl-, yang arinya CuSO4 bila

direaksikan dengan air lebih stabil dibandingkan bila CuSO4 direaksikan dengan HCl. Dan bila

CuSO4 direaksikan dengan NH3 pekat akan tebentuk dua lapisan warna, dimana lapisan atas

berwarna biru tua dan lapisan bawahnya berwarna biru muda, sebab berdasarkan deret kereakifan

ligan menunjukkan bahwa NH3 lebih besar dibanding H2O, yang arinya CuSO4 bila direaksikan

dengan NH3 pekat lebih stabil dibandingkan CuSO4 direaksikan dengan H2O. Dari hasil reaksi

antara CuSO4 dengan NH3 pekat akan terbentuk ion kompleks [Cu(NH3)4]2+.

G. Penutup

1. Simpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahahasan dapat ditarik kesimpulan dari

praktikum kimia unsur adalah sebagai berikut.

1. Warna nyala api yang ditimbulkan oleh Na adalah kuning keemasan, Ca berwarna merah

bata, Ba berwarna hijau kekuningan, dan Sr berwarnamerah tua agak keunguan.

2. Perbedaan warna nyala api disebabkan oleh perpedaan panjang gelombang atau garis warna

dari tiap unsur.

3. Reaksi antara FeCl3 dengan HCl akan menghasilkan [Fe(Cl)6]3-, FeCl3 dengan KSCN akan

menghasilkan [FeSCN]2+, dan FeCl3 dengan NaF akan menghasilkan [FeF6]3-, sedangkan

hasil reaksi antara CuSO4 dengan NH3 pekat akan terbentuk ion kompleks [Cu(NH3)4]2+.

4. Kestabilan suatu larutan dapat dilihat dari deret kereaktifan ligannya.

2. Saran

Saran saya dalam paraktikum kali ini adalah agar waktu respon ditambah beberapa

menit lagi bila diadakan praktikum dengan menggunakan bahan-bahan berbahaya sebaiknya

menggunakan kaos tangan demi keselamatan para praktikan.