LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA DASAR I

I. Nomor Percobaan : II

II. Nama Percobaan : Rumus Empiris Senyawa

III. Tujuan Percobaan :

1. Mencari rumus empiris dari suatu senyawa dan menetapkan rumus molekul

senyawa tersebut.

2. Mempelajari cara mendapatkan data percobaan dan cara memakai data untuk

menghitung rumus empiris.

IV. Dasar Teori

Untuk menyatakan komposisi zat-zat dan menggambarkan perubahan-perubahan

kualitatif yang terjadi selama reaksi kimia secara tepat, singkat dan langsung, kita

gunakan lambang-lambang kimia dan rumus-rumus kimia. Secara umum dikenal

rumus empiris dan rumus molekul.

Rumus empiris adalah suatu senyawa yang menyatakan nisbah (jumlah) terkecil

jumlah atom yang terdapat dalam senyawa tersebut, sedangkan rumus yang

sebenarnya untuk semua unsur dalam senyawa dinamakan rumus molekul. Sebagai

contoh karbon dioksida terdiri dari 1 atom C dan 2 atom O, maka rumus empirisnya

CO2. Hidrogen peroksida yang mempunyai 2 atom H dan 2 atom O memiliki rumus

molekul H2O2 rumus empirisnya HO.

Untuk penulisan rumus empiris walau tak ada aturan yang ketat, tetapi umumnya

untuk zat anorganik, unsur logam atau hidrogen ditulis terlebih dahulu, diikuti

dengan non logam atau metalloid dan akhirnya oksigen, sedangkan untuk zat-zat

organik aturan yang umum berlaku adalah C, H, O, N, S, dan P.

Berdasarkan beberapa percobaan yang dilakukan disimpulkan rumus empiris

ditentukan lewat penggabungan nisbah bobot dari unsur-unsurnya. Ini merupakan

langkah yang penting untuk memperlihatkan sifat berkala dan unsur-unsur. Secara

sederhana penentuan rumus empiris suatu senyawa dapat dilakukan dengan

eksperimen, dengan menentukan persentase jumlah unsur-unsur yang terdapat dalam

zat tersebut, memakai metode analisis kimia kuantitatif. Disamping itu ditentukan

pula massa molekul relatif senyawa tersebut. Untuk menyatakan rumus empiris

senyawa telah diketahui dapat disimpulkan sifat-sifat fisik dan kimia dari zat tersebut,

yaitu pertama, dari rumus empiris ini dapat dilihat unsur apa yang terkandung

senyawa tersebut, dan berapa banyak atom dari masing-masing unsur membentuk

molekul senyawa tersebut. Kedua, massa molekul relatif dapat ditentukan dengan

menjumlahkan massa atom relatif dari unsur-unsur yang membentuk senyawa.

Ketiga, berdasarkan rumus empiris dapat dihitung jumlah relatif unsur-unsur yang

terdapat dalam senyawa atau komposisi persentase zat tersebut (Tim penyusun,

2014).

Rumus suatu zat menyatakan jenis dan banyaknya atom yang bersenyawa

secara kimia dalam suatu satuan zat. Terdapat beberapa jenis rumus, diantaranya ialah

rumus molekul dan rumus empiris.

Suatu rumus molekul menyatakan banyaknya atom yang sebenarnya dalam

suatu molekul atau satuan terkecil suatu senyawa. Suatu rumus empiris menyatakan

angka banding bilangan bulat terkecil dari atom-atom dari suatu senyawa. Beda

antara suatu rumus molekul dan rumus empiris dapat digambarkan dengan senyawa

hidrogen peroksida, suatu bahan pemutuh biasa. Rumus molekul hidrogen peroksida

adalah H2O2, yang menunjukkan tiap molekul terdiri dari empat atom. Sebaliknya

rumus empirisnya ialah HO, karena angka banding bilangan bulat terkecil atom-atom

dalam sebuah moleku ialah 1:1 ( Keenan, 1980).

Rumus paling sederhana dari suatu molekul dinamakan rumus empiris, yaitu

rumus molekul yang menunjukkan perbandingan atom-atom penyusun molekul

paling sederhana dan merupakan bilangan bulat. Rumus empiris merupakan rumus

yang diperoleh dari percobaan. Contoh, rumus molekul benzena adalah C6H6, rumus

empirisnya adalah CH. Rumus molekul hidrogen peroksida adalah H2O2, rumus

empirisnya HO.

Rumus empiris dapat juga menunjukkan rumus molekul apabila tidak ada

informasi tentang massa molekul relatif dari senyawa itu. Misalnya, NO2 dapat

dikatakan sebagai rumus molekul jika tidak ada informasi massa molekul relatifnya,

tetapi jika massa molekulnya diketahui, misalnya 92 maka NO2 merupakan rumus

empiris karena rumus molekul senyawa tersebut adalah N2O4.

Untuk menentukan rumus empiris perlu terlebih dahulu menentukan komposisi

massa. Selanjutnya, data tersebut bersama-sama dengan massa atom relatif unsur

penyusun senyawa digunakan untuk menghitung nilai perbandingan yang paling

sederhana dari atom-atom penyusun cuplikan senyawa itu.

Rumus molekul adalah ungkapan yang menyatakan jenis dan jumlah atom

dalam suatu senyawa yang merupakan satu kesatuan sifat. Jika dihubungkan dengan

rumus empiris, maka rumus molekul dapat diartikan sebagai kelipatan dari rumus

empirisnya. Untuk menyatakan rumus molekul suatu zat dilakukan dengan cara

menuliskan lambang kimia tiap unsur yang ada dalam molekul itu dan jumlah atom

dituliskan di kanan lambang kimia.

Untuk menentukan rumus molekul suatu zat dari rumus empiris, harus

diketahui massa molekul relatifnya, Mr. Terdapat beberapa metode yang dapat

dikembangkan di laboratorium untuk menentukan massa molekul relatif suatu zat,

diantaranya berdasarkan teori avogadro menggunakan volume molar gas atau

berdasarkan penurunan titik beku atau kenaikan titik didih suatu larutan bergantung

pada wujud zat.

Rumus molekul Rumus Emiris dan Kelipatannya

NH3 (NH3) x 1

N2H4 (NH2) x 2

C3H6 (CH2) x 3

C6H12O6 (CH2O) x6

Dengan asumsi gas bersifat ideal maka jumlah mol uap, menggunakan

persamaan gas ideal, yaitu :

𝑛 = 𝑃𝑉

𝑅𝑇

(Sunarya, 2010).

Rumus empiris menunjukkan perbandingan jumlah atom unsur-unsur yang

terdapat dalam satu senyawa, dimana perbandingan itu dinyatakan dalam bilangan

bulat yang terkecil. Bilangan bulat ini bisa didapatkan dari analisis terhadap senyawa

itu, yaitu dengan mengkonversikan hasil analisis menjadi kuantitas masing-masing

unsur yang terdapat dalam suatu bobot tertentu senyawa itu, yang dinyatakan dalam

mol atom-atom itu. Perhatikan suatu senyawa yang analisisnya 17,09 % magnesium,

37,93 % alumunium, dan 44,98 % oksigen. Dalam hal ini persentase menyatakan

persen bobot, yaitu banyaknya gram unsur itu per 100 gram senyawa. Skema

sistematika pengolahan dapat diberikan dalam tabel berikut :

Tabel 1. Cara perhitungan penentuan rumus empiris

Unsur Massa Ar Mol=gr/Mr mol /0,68 mol

Mg

Al

O

17,09 gr

37,93 gr

44,98 gr

24,3

26,98

16,0

0,703

1,406

2,812

1

2

4

Bilangan dalam kolom (4) menunjukkan banyaknya mol atom unsur

komponen dalam jumlah tertentu senyawa itu, 100 gram, yang digunakan sebagai

dasar. Setiap perangkat bilangan yang didapat dengan mengalikan atau membagi

setiap bilangan didalam kolom (4) dengan faktor yang sama akan mempunyai

perbandingan yang sama dengan angka-angka dalam kolom (4). Perangkat angka

dalam kolom (5) merupakan perangkat yang demikian, yang didapat dengan

membagi setiap nilai n (E) dalam (4) dengan angka yang paling rendah dalam kolom

(4), yakni 0,703. Kolom (5) menunjukkan bahwa jumlah relatif mol atom, dan karena

itu banyaknya atom-atom Mg, Al, dan O itu sendiri di dalam senyawa itu adalah 1 : 2

: 4. Oleh karena itu rumus empirisnya ialah (MgAl2O4)n. Rumus senyawa merupakan

rumus kimia yang menunjukkan jumlah atom unsur-unsur yang membentuk ikatan

dalam satu senyawa dam memiliki massa molekul relatif yang pasti.

Rumus senyawa bukan lagi dalam bentuk perbandingan, tetapi sudah

merupakan bentuk final dari suatu rumus pada suatu senyawa. Massa molekul relatif

juga sudah diketahui karena jumlah atomnya sudah pasti. Bila satu senyawa dengan

senyawa yang lain memiliki rumus empiris yang sama, belum tentu memiliki rumus

senyawa yang sama. Sebagai contoh rumus empiris (CH2)n dapat berarti rumus

senyawanya adalah CH2 atau C2H4 atau C3H6 dan seterusnya (Wibowo, 2005).

Kimiawan menggunakan rumus kimia untuik menyatakan komposisi molekul

dan senyawa ionik dalam lambang-lambang kimia. Yang dimaksud dengan

komposisi disini bukan saja unsur-unsur yang ada tetapi juga rasio-rasio dari atom-

atom yang bergabung.

Rumus molekul menunjukan jumlah eksak atom-atom dari setiap unsur dalam

unit terkecil suatu zat. Dalam pembahasan kita tentang molekul, setiap contoh

diberikan bersama dengan rumus molekulnya dalam tanda kurung. Jadi H2 adalah

rumus molekul untuk hidrogen, O2 adalah oksigen, O3 adalah ozon, dan H2O adalah

air. Angka subskrip menandai jumlah atom suatu unsur yang ada dalam molekul itu.

Dalam H2O tidak ada subskrip untuk O, karena hanya ada satu atom oksigen dalam

satu molekul air, dan angka satu dihilangkan dari rumus. Perhatikan bahwa oksigen

(O2) dan ozon (O3) adalah alotrop dari oksigen. Alotrop adalah salah satu dari dua

atau lebih bentuk lain dari suatu unsur. Dua bentuk alotrop dari unsur karbon-intan

dan grafit berbeda jauh tidak hanya dalam hal sifat tetapi juga dalam hal harga.

Rumus molekul hidrogen peroksida, suatu zat yang digunakan sebagai zat

antiseptik dan zat pemutih untuk tekstil dan rambut, adalah H2O2. Rumus ini

menandakan bahwa setiap molekul hidrogen peroksida terdiri atas dua atom hidrogen

dan dua atom oksigen. Perbandingan atom hidrogen dan atom oksigen dalam molekul

ini adalah 2:2 atau 1:1. Rumus empiris hidrogen peroksida adalah HO. Jadi rumus

empiris menunjukkan kepada kita unsur-unsur yang ada dan perbandingan bilangan

bulat paling sederhana dari atom-atomnya, tetapi tidak selalu harus menunjukkan

jumlah atom sebenarnya dalam suatu molekul. Contoh lainnya, perhatikan senyawa

hidrazin (N2H4) yang digunakan sebagai bahan bakar roket. Rumus empiris hidrazin

adalah NH2. Meskipun perbandingan nitrogen dan hidrogennya adalah 1:2 dalam

rumus molekulnya (N2H2) maupun rumus empirisnya (NH2) hanya rumus molekul

sajalah yang menunjukkan jumlah atom N (dua) dan atom hidrogen (empat) yang

sebenarnya ada dalam sebuah molekul hidrazin.

Rumus empiris adalah rumus kimia yang paling sederhana, rumus ini ditulis

dengan memperkecil subskrip dalam rumus molekul menjadi bilangan bulat terkecil

yang mungkin. Rumus molekul adalah rumus yang sebenarnya untuk molekul.

Untuk kebanyakan molekul, rumus molekul dan rumus empirisnya satu dan

sama. Beberapa contohnya adalah air (H2O), ammonia (NH3), karbon dioksida (CO2),

dan metana (CH4) (Chang, 2003).

Menurut hukum penggabungan kimia, setiap zat dijelaskan oleh suatu rumus

kima yang menyatakan jumlah relatif atom yang ada dalam zat itu. Sekarang kita

bedakan dua jenis rumus, rumus molekul dan rumus empiris. Rumus molekul suatu

zat menjelaskan jumlah atom setiap unsur dalam satu molekul zat itu. Jadi, rumus

molekul karbon dioksida ialah CO2, setiap molekul karbon dioksida mengandung satu

atom karbon dan dua atom hidrogen. Rumus molekul glukosa adalah C6H12O6, setiap

molekul glukosa mengandung 6 atom karbon, 6 oksigen, dan 12 hidrogen. Rumus

molekul dapat ditentukan untuk semua zat berwujud gas dan cairan serta padatan,

seperti glukosa, dengan submit molekul yang terdefinisikan dengan baik.

Sebaliknya, rumus empiris suatu senyawa ialah rumus paling sederhana yang

memberikan jumlah atom relatif yang betul untuk setiap jenis atom yang ada di

dalam senyawa itu. Misalnya rumus empiris glukosa ialah CH2O, ini menyatakan

bahwa jumlah atom karbon, hidrogen, dan oksigen memiliki nisbah 1:2:1. Bila rumus

molekul diketahui, jelas akan lebih baik, karena lebih banyak informasi yang

didapatkan. Namun demikian, dalam beberapa padatan dan cairan, tidak ada molekul

kecil yang benar-benar unik, sehingga rumus kimia yang bermakna hanyalah rumus

empiris. Contohnya ialah padatan kobalt (II) klorida, yang mempunyai rumus empiris

COCl2. Terdapat gaya tarik yang kuat antara atom kobalt dan dua atom klorin yang

berdekatan dalam padatan kobalt (II) klorida, tetapi tidak mungkin kita membedakan

gaya didalam molekul itu dengan tetangganya, sebab yang disebutkan terakhir itu

sama kuatnya. Padatan ini pada dasarnya adalah molekul raksasa. Dengan demikian,

kobalt (II) klorida dinyatakan dengan rumus empiris dan diacu sebagai unit rumus

COCl2, bukannya sebagai molekul COCl2.

Rumus empiris H2O menyatakan bahwa untuk setiap atom oksigen dalam air,

ada dua atom hidrogen. Demikian pula, satu mol H2O mengandung dua mol atom

hidrogen dan satu mol atom oksigen. Jumlah atom dan jumlah mol setiap unsur

mempunyai nisbah yang sama, yaitu 2:1. Rumus empiris suatu zat jelas berhubungan

dengan persentase komposisi berdasar massa dari zat itu. Hubungan ini dapat

digunakan dalam berbagai cara.

Rumus empiris dari suatu senyawa dan persentase komposisi berdasar massa

dari unsur-unsur penyusunnya hanya dihubungkan oleh konsep mol semata. Misalnya

rumus empiris etilena (rumus molekul C2H4) ialah CH2 (Oxtoby, 2001).

V. Alat dan Bahan

A. Alat

- Cawan

- Gelas arloji

- Timbangan

- Gelas ukur

- Bunsen

- Pipet tetes

B. Bahan

- Logam tebaga

- Asam nitrat

VI. Prosedur Percobaan

cawan

0,5 gr tembaga

10 ml HNO3

larutan

ditimbang, ditambah

ditambah

terbentuk kristal

hitung RE

dipanaskan

VII. Pertanyaan Prapraktek

1. Berilah 5 buah contoh senyawa yang memilki rumus molekul dan rumus

empiris yang sama dan 5 buah senyawa yang memiliki rumus molekul dan

rumus empiris yang berbeda!

Jawaban : Senyawa yang memiliki rumus empiris yang sama dengan rumus

molekulnya antara lain : H2O, NaCl, CO2, dan NaOH. Senyawa yang

memiliki rumus empiris dan rumus molekul yang berbeda antara lain :

Rumus Molekul Rumus Empiris

C6 O12 H6 CH2O

C2 H4 CH

C2 H8 CH4

C2 H6 CH3

C2 H2 HO

2. Pembakaran senyawa CxHy dalam oksigen berlebih menghasilkan 11 g H2O.

Jika Ar O = 16, C = 12 dan H = 1. Bagaimana rumus empiris senyawa

tersebut.

Jawaban : mol CO2 = 11

44 = 0,25 mol

mol H2O = 9

18 = 0,5 mol

Mol C dalam CO2 = 0,25 mol

Mol H dalam H2O= 2 × 0,5 = 1 mol

Maka, mol C : mol H

0,25 : 1

1 : 4

Jadi, rumus empiris senyawa CH4.

VIII. Data Hasil Pengamatan

A. Kuantitatif

Benda Massa (gram)

Cawan krus kosong tanpa tutup 42,78

Logam Cu 0,5

Cawan krus tanpa tutup + kristal logam Cu 44,41

B. Kualitatif

Bahan

Pengamatan

Suhu Warna Kristal

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

Logam

Cu +

HNO3

Normal Panas Coklat Hijau

toska

Tidak

ada Ada

IX. Reaksi dan Perhitungan

a. Reaksi

Cu + ½ O2 CuxOy

2HNO3 2NO3 + H2O + ½ O2

Cu + 2NO3 CuxOy + 2NO3 +H2O

b. Perhitungan

M cawan kosong tanpa tutup = 42,78 gram

M cawan tanpa tutup + logam Cu = 43,28 gram

M cawan tanpa tutup + Kristal logam Cu = 44,41 gram

Mol Cu dan Mol O

Berat CuxOy = (M cawan + Kristal) - (M cawan)

= 44,41 gram - 42,78 gram

= 1,63 gram

W Cu = W CuxOy

Mol Cu = Mol CuxOy

Gr Cu

Ar Cu =

Gr 𝐶𝑢𝑥 𝑂𝑦

Ar 𝐶𝑢𝑋𝑂𝑦

0,5

63,5 =

1,63

16

0,007874 = 0,101875

1 = 13

Maka rumus empirisnya adalah CuO13

X. Pembahasan

Terdapat dua tipe analisa yang digunakan dalam uji coba rumus empiris senyawa.

Pertama menggunakan analisa kualitatif dengan mengamati perubahan fisik yang

terjadi pada bahan yang digunakan, seperti warna coklat pada logam tembaga, warna

kuning kehijauan pada kristal, suhu panas yang dihasilkan pada saat pencampuran

logam tembaga dengan asam nitrat, dan warna hijau toska sebagai hasil dari

pencampuran logam tembaga dan asam nitrat sebelum dipanaskan. Kedua

meggunakan metode analisa kuantitatif dengan cara perhitungan stoikiometri untuk

menghitung perbandingan jumlah mol terkecil, dan massa alat dan bahan yang

digunakan. Kedua hal tersebut sangat penting untuk mengetahui jumlah terkecil suatu

atom dalam senyawa atau rumus empiris dan rumus sebenarnya suatu unsur dalam

senyawa atau yang biasa disebut dengan rumus molekul senyawa.

Pencampuran logam tembaga dengan asam nitrat dalam cawan akan

menghasilkan suhu panas pada dinding cawan saat disentuh dengan indra peraba.

Suhu tersebut dikenal dengan reaksi eksoterm, sebuah reaksi yang terjadi akibat

perpindahan energi atau kalor dari sistem ke lingkungannya, sehingga bagian luar

cawan terasa panas.

Selain itu, logam tembaga yang dicampurkan dengan asam nitrat

menghasilkan warna hijau toska, gelembung, dan uap. Logam tembaga umumnya

bewarna coklat setelah dicampur dengan asam nitrat terjadi perubahan warna menjadi

hijau toska. Perubahan warna ini terjadi disebabkan oleh logam tembaga yang

termasuk ke dalam logam transisi sehingga memiliki kemampuan eksitasi, dengan

memancarkan panjang gelombang tertentu yang menunjukkan klasifikasi warnanya

pada sinar cahaya tampak sehingga membentuk warna hijau toska setelah bereaksi

dengan asam nitrat.

Kemudian, dilakukan pemanasan campuran pada suhu tinggi agar

terbentuklah sebuah kristal. Pemanasan ini berfungsi untuk mempercepat reaksi, di

suhu yang panas partikel-partikel akan bergerak cepat, menguapkan zat, dan

membentuk senyawa baru yang dalam percobaan ini berupa sebuah kristal. Selain itu,

pemanasan mempecepat proses penguapan air dan zat lain-lain yang dapat diuapkan

melalui pemanasan sehingga dalam percobaan hanya menghasilkan kristal yang

berwarna kuning kehijauan. Setelah kristal ini terbentuk praktikan dapat menghitung

massa cawan dan kristal agar dapat dilakukan perhitungan stoikiometri untuk mencari

perbandingan jumlah mol terkecilnya agar didapatkan rumus empiris tembaga oksida.

Terfokus pada percobaan ini, ada banyak hal yang harus diperhatikan dalam

melakukan berbagai percobaaan di laboratorium. Salah satu hal tersebut diantaranya,

mereaksikan logam tembaga dan asam nitrat hendaknya dilakukan di lemari asam.

Hal ini karenakan asam nitrat yang termasuk kedalam jenis asam kuat yang bersifat

sangat reaktif, korosif, serta beracun. Apabila terpapar mengenai kulit, mata, atau

tertelan maupaun terhirup dapat mengakibatkan dampak yang cukup fatal pada

jaringan kulit, saluran pernapasan, saluran pencernaan, dan bagian mata. Prosedur ini

harus dipatuhi oleh setiap praktikan bisa dikatan merupakan sebuah kewajiban agar

terjaga keselamatannya dan dapat mendapatkan hasil percobaan yang maksimal.

XI. Kesimpulan

1. Analisa secara kualitatif dan kuantitatif digunakan dalam percobaan rumus

empiris senyawa.

2. Pada saat pencamuran tembaga dengan asam nitrat terjadi reaksi eksoterm.

3. Logam tembaga yang dicampurkan dengan asam nitrat menghasilkan warna

hijau toska.

4. Proses pemanasan pada suhu tinggi mempercepat terbentuknya kristal.

5. Asam nitrat bersifat korosif, reaktif, dan toksik.

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2003. Kimia Dasar Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Keenan, dkk.1980. Kimia Untuk Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Oxtoby, David W, dkk.2001. Kimia Modern. Jakarta : Erlangga.

Sunarya,Yayan. 2010. Kimia Dasar 1. Bandung: CV.Yrama Widya.

Tim Penyusun. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Dasar 1. Indralaya : Universitas

Sriwijaya.

Wibowo, Heri. 2005. Modul Kimia Konsep Dasar Kimia. Yogyakarta : Universitas

Negeri Yogyakarta.

Lampiran Gambar

Cawan Krus Gelas Beker

Pipet Tetes Pemanas Air

Gelas Ukur Gelas Arloji