BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam suatu Sistem Periodik Unsur (SPU), tembaga (Cu) termasuk ke dalam

golongan 11. Tembaga, perak dan emas disebut logam koin karena dipakai sejak lama

sebagai uang dalam bentuk lempengan (koin). Hal ini disebabkan oleh logam ini

tidak reaktif, sehingga tidak berubah dalam waktu yang lama. Tembaga adalah logam

berdaya hantar listrik tinggi, maka dipakai sebagai kabel listrik. Tembaga tidak larut

dalam asam yang bukan pengoksidasi tetapi tembaga teroksidasi oleh HNO3 sehingga

tembaga larut dalam HNO3 . Bentuk pentahidrat yang lazim terhidratnya, yaitu

kehilangan empat molekul airnya pada 110 °C dan kelima-lima molekul air pada 150

°C. Pada 650 °C, tembaga (II) sulfat mengurai menjadi tembaga (II) oksida (CuO),

sulfur dioksida (SO2) dan oksigen (O2).

Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif.

Cu+ mengalami disproporsionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini

bukan berarti larutan senyawa Cu(I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai pada

keadaan bagaimana mereka ditemukan, yaitu jika kita mencoba membuat (Cu+)

cukup banyak pada larutan air, Cu2+ akan berada pada jumlah banyak (sebab

konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu+.

Disproporsionasi akan menajdi sempurna. Di lain pihak jika Cu+ dijaga sangat rendah

(seperti pada zat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap), Cu2+ sangat kecil dan

tembaga (I) menjadi mantap [3].

Senyawa tembaga dalam konsentrasi tinggi merupakan racun bagi

kebanyakan makhluk hidup. Oleh karena itu senyawa tembaga digunakan dalam

insektisida dan fungisida. Namun adalah sangat menarik, bahwa di dekat daerah yang

tanahnya tidak mengandung tembaga terdapat penyakit di kelainan tumbuh-tumbuhan

dan hewan.

Dibeberapa daerah di Australia yang tanahnya tidak mengandung tembaga

ditemukan penyakit pada domba yang mengakibatkan pengaruh pada sistem saraf,

anemia dan kerusakan pada wol, meskipun untuk mengatasi kelainan hanya

diperlukan sangat sedikit tembaga.

Tembaga sulfat pentahidrat CuSO4.5H2O sering disebut biru vitriol. Senyawa

ini biasanya digunakan sebagai elektrolit dalam pemurnian tembaga secara

elektrolisis, dalam pengetikan listrik (electrotyping) dalam beberapa macam baterai,

dalam pencetakan (cap) kain mori atau belacu dan sebagai bubur bordeaux untuk

memusnahkan jamur pada tanaman.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian tersebut dapat dirumuskan beberapa permasalahan sebagai

berikut :

1. Bagaimanakah cara pembuatan tembaga(II)sulfat ? , mengenal dan memahami

proses pembentukan kristal tembaga(II)sulfat.

1.3 Tujuan

Tujuan percobaan ini yakni:

1. Membuat dan mengenal sifat kristal tembaga (II) sulfat

2. Memahami proses pembentukan kristal.

1.4 Manfaat

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari hasil percobaan ini antara lain :

1. Sebagai bahan informasi untuk mengembangkan ilmu pengetahuan khususnya

untuk mengetahui cara membuat tembaga(II)sulfat

2. Sebagai informasi bagi penelitian lebih lanjut dan dalam ruang lingkup lebih luas

dan sempurna.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Tembaga adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa dan liat. Ia

melebur pada 1038 0C. Karena potensial elektroda standarnya positif (+0,38 untuk

pasangan Cu/Cu2+), ia tak larut dalam asam korida dan asam sulfat encer, meskipun

dengan adanya oksigen dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M)

dengan mudah melarutkan tembaga:

3Cu(s) + 8HNO3(aq) 3Cu2+ + 6NO3 + 2NO (g) + 4H2O(g)

Asam sulfat panas juga dapat melarutkan tembaga:

Cu(s) + 2 H2SO4pekat(aq) Cu2+ + SO42- + SO2(g) + 2H2O

Tembaga mudah larut pula dalam air raja:

3Cu(s) + 6HCl + 2HNO3(aq) 3Cu2+ + 6Cl-+ 2NO (g) + 4H2O(g)

Ada dua deret senyawa tembaga. Senyawa tembaga (I) diturunkan dari

tembga (I) oksida Cu2O yang merah, dan mengandung ion tembaga (I), Cu+.

Senyawa-senyawa ini tak berwarna, kebanyakangaram tembaga (I) tak larut dalam

air, perilakunya mirip perilaku senyawa perak(I). Mereka mudah dioksidasikan

menjadi senyawa tembaga(II) yang dapat diturunkan dari tembaga(II) oksida, CuO,

hitam.

Banyak senyawa bergabung dengan air membentuk hidrat. Dengan senyawa

ini air bergabung secara kimia meskipun hampir semua hidrat mudah melepaskan air

jika dipanaskan. Fakta yang membuktikan bahwa hidrat itu adalah senyawa dan

bukan campuran yaitu :

a) Air terdapat dalam perbandingan tertentu, misalnya hidrat tembaga sulfat

mengandung 36,07 % air.

b) Sifat fisis hidrat berbeda dari sifat anhidrat, misalnya hidrat tembaga sulfat

berbentuk kristal triklin berwarna biru sedangkan tembaga sulfat anhidrat

berbentuk kristal monoklin berwarna putih.

Suatu zat dapat membentuk lebih dari satu macam hidrat yang masing-masing

stabil dalam suasana tertentu. Tembaga sulfat dapat membentuk tiga macam hidrat

yaitu pentahidrat CuSO4.5H2O, trihidrat CuSO4.3H2O dan monohidrat CuSO4.H2O.

Tembaga sulfat biasanya dibuat secara komersial dengan 2 cara :

1) Tembaga dioksidasi dalam larutan yang mengandung asam sulfat.

2Cu + 2H2SO4 + O2 2CuSO4 + 2H2O

2) Tembaga (II) sulfida dioksidasi dalam udara.

CuS + 2O2 CuSO4

Tembaga disebut logam mata uang. Tembaga tergolong logam yang sukar

bereaksi. Oleh karena itu, disamping sebagai senyawa juga terdapat dalam keadaan

bebas. Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2. Tembaga

tidak larut dalam asam keras encer. Potensial oksidasi tembaga bertanda negatif (−).

Itu berarti tembaga lebih sukar teroksidasi daripada hidrogen.

Cu(s) → Cu2+(aq) E0 = − 0,337 V

Cu(s) → Cu+(aq) E0 = − 0,552 V

Tembaga dapat larut dalam asam oksidasi, yaitu asam sulfat pekat, asam nitrat

encer dan pekat, membentuk garam tembaga (II). Dengan asam sulfat pekat

membebaskan gas SO2 :

Cu(s) + 2H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + SO2(g) + 2H2O(l)

Dengan asam nitrat encer membebaskan terutama gas NO :

3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Sedangkan bila direaksikan dengan asam nitrat pekat maka akan membebaskan

terutama gas NO2 :

Cu(s) + 4HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

Larutan garam tembaga (II) dalam air, tepatnya ion Cu(H2O)42+, berwarna biru

terang. Larutan akan menjadi biru tua dengan larutan amoniak berlebih karena

pembentukan kompleks Cu(NH3)42+, dengan HCl pekat menjadi hijau terang karena

pembentukan kompleks CuCl42−. Pembentukan ion kompleks Cu(NH3)4

2+ yang

berwarna biru khas itu dapat digunakan untuk mengenali ion Cu2+.

Hidrat garam tembaga (II), seperti CuSO4.5H2O juga berwarna biru karena

adanya ion kompleks Cu(H2O)42+. Rumus hidrat CuSO4.5H2O tepatnya adalah sebagai

Cu(H2O)4 SO4.H2O yang terdiri dari empat molekul air yang terikat pada ion Cu2+,

sedangkan yang satu lagi terikat pada gugus SO42−.

Larutan tembaga (II) sulfat dalam air bersifat agak asam sebagai akibat

terjadinya hidrolisis. Hal ini dikarenakan tembaga (II) sulfat anhidris tidak larut

dalam alcohol dan eter, serta dengan segera dapat menyerap air berubah warna

menjadi biru, sehingga digunakan untuk mendeteksi adanya air dalam suatu cairan.

Tembaga sulfat pentahidrat dibuat dengan mereaksikan CuSO4 (pada

persamaan 1) lebih lanjut dengan asam nitrat disertai dengan pemanasan kemudian

pengkristalan dan seterusnya.

Cara terbentuknya kristal

Zat padat dapat terbentuk melalui tiga cara, yaitu melalui reaksi pengendapan,

penjenuhan larutan dan peralihan wujud.

1. Ada reaksi kimia dalam larutan menghasilkan senyawa yang tidak larut (zat

padat), contohnya AgCl. Padatan AgCl terbentuk dari reaksi antara larutan

AgNO3 dan NaCl.

2. Larutan yang dijenuhkan akan membentuk kristal padat contohnya pembuatan

garam dari air laut di Madura. Proses ini disebut juga reksristalisasi.

3. Suatu cairan dapat berubah jadi padat dengan menurunkan suhu sampai titik

bekunya. Proses ini disebut membekukan (proses peralihan wujud) seperti

membuat es dari air.

4. Pembentukan kristal melalui rekristalisasi (seperti halnya CuSO4.5H2O) atau

pembekuan biasanya dimulai dari satu titik dan kemudian berkembang ke

ssegala arah atau ke arah tertentu.

Ukuran kristal

Ukuran kristal yang terbentuk, terutama tergantung pada dua faktor penting

yaitu laju pertumbuhan initi (nukleasi) dan laju pertumbuhan kristal.

1. Laju pertumbuhan inti

Laju pembentukan inti dapat dinyatakan dengan jumlah inti yang

terbentuk dalam satuan waktu. Jika laju pembentukan inti tinggi maka akan

banyak sekali kristal yang akan terbentuk tetapi tak satu pun dari inti akan

tumbuh menjadi terlalu besar melainkan terbentuk endapan kristal yang terdiri

dari partikel-partikel kecil.

Laju pembentukan inti tergantung pada derajat lewat jenuh dari larutan.

Pengalaman telah menunjukkan bahwa pembentukan kristal dari larutan yang

hhomogen sering belum dimulai pada konsentrasi ion yang seharusnya dilihat

dari hasil kali kelarutan (Ksp). Pembentukan kristal tersebut tertunda sampai

konsentrasi zat terlarut jauh lebih tinggi daripada konsentrasi larutan jenuhnya.

Larutan jenuh demikian bisa berada agak lama dalam keadaan metastabil ini.

Makin tinggi derajat lewat jenuh, maka makin besar kemunginan untuk

membentuk inti baru, jadi makin besar laju pembentukan inti.

2. Laju pertumbuhan kristal

Laju pertumbuhan kristal merupakan faktor lain yang mempengaruhi

ukuran kristal yang terbentuk. Jika laju ini tinggi maka kristal-kristal besar

yang akan terbentuk. Laju pertumbuhan kristal ini sendiri juga tergantung

pada derajat lewat jenuh. Oleh karena itu sebaiknya kita menciptakan kondisi

dimana keadaan lewat jenuhnya sedang-sedang saja, yang memungkinkan

terbentuknya sejumlah inti yang relatif sedikit, yang pada gilirannya dapat

tumbuh menjadi kristal-kristal besar.

BAB III

METODE DAN TEKNIK

3.1 Metode

Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode eksperimen dan

dianalisis menggunakan metode deskriptif kualitatif.

3.2 Alat Dan Bahan

3.2.1 Alat-alat yang digunakan adalah :

1. Gelas kimia 200 mL

2. Penanggas air (Termolyne)

3. Gelas ukur 10 mL

4. Corong kaca

5. Gelas ukur 50 mL

6. Erlenmeyer + Corong Buchner

7. Neraca elektrik

8. Kaca arloji

9. Batang pengaduk

10. Pipet volume

11. Hot plate

12. Spatula

3.2.2 Bahan-bahan yang digunakan adalah :

1. Aquades

2. H2SO4 pekat

3. Keping tembaga

4. HNO3 pekat

5. Kertas saring

3.3 Prosedur Kerja

1. Memasukkan 40 mL air ke dalam gelas kimia.

2. Memasukkan 8.5 mL H2SO4 pekat.

3. Memasukkan 5 g tembaga.

4. Pada tahap berikut mengerjakan di luar atau di dalam kamar asap :

a. Menambahkan 12,5 mL HNO3 pekat.

b. Mengaduk sehingga semua tembaga larut.

c. Memanaskan, setelah gas berwarna cokelat tua tidak keluar sehingga uap

tidak lagi berwarna cokelat muda.

5. Menyaring ketika masih panas (jika masih ada tembaga yang tidak melarut)

6. Menyimpan larutan sehingga terbentuk kristal.

7. Menyaring kristal yang terbentuk sehingga terbebas dari larutan.

8. Mengeringkan kristal selama satu hari kemudian menimbang berat kristal yang

terbentuk.