LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA ANORGANIK

PERCOBAAN VIIISINTESIS GAS HIDROGEN

NAMA : SALMAWATI B.(H311 12 009)NINI ASTUTI ALWI(H311 12 019)SULTAN(H311 12 268)KELOMPOK/REGU: IV (EMPAT)/VIII (DELAPAN)HARI/TANGGAL PERC.: SELASA/1 APRIL 2014ASISTEN: SARWINA HAFID

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIKJURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR 2014BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangHidrogen adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75 % dari total massa unsur alam semesta. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana.Ketika hidrogen dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan, hidrogenmeledak seketika disulut denganapidan akan meledak sendiri pada temperatur 560C. Lidahapihasil pembakaran hidrogen dan oksigen murni memancarkan gelombang ultravioletdan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang. Oleh karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran hidrogen secara visual. Karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen lebih ringan dari ledakan hidrokarbon.Pada uji nyala, gas hidrogen menghasilkan api akan meletup, sesuai sifat yang dimiliki gas hidrogen. Namun, jika api tidak meletup, gas hidrogen telah bereaksi dengan oksigen yang membentuk uap air, sehingga yang membarakan bara api bukan gas hidrogen melainkan uap air. Beberapa cara dapat dilakukan untuk membuat gas hidrogen diantaranya dengan menggunakan HCl untuk membentuk gas hidrogen dan melarutkan logam Zn menjadi larutan Zn2+dalam bentuk ZnCl2. Berdasarkan teori di atas maka dilakukan percobaan untuk mengetahui sintesis gas hidrogen dan cara identifikasinya.1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan1.2.1 Maksud PercobaanMaksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk mengetahui dan mempelajari cara membuat dan mengidentifikasi gas hidrogen.

1.2.2 Tujuan PercobaanTujuan dilakukannya percobaan ini adalah:1. Membuat gas hidrogen dari reaksi logam dengan asam encer.2. Mengidentifikasi gas hidrogen dengan uji nyala.

1.3 Prinsip PercobaanPrinsip dilakukannya percobaan ini adalah mereaksikan serbuk Zn dengan asam klorida 4 N untuk menghasilkan gas, gas yang terbentuk kemudian diidentifikasi dengan uji nyala.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Hidrogen adalah zat yang menakjubkan. Hidrogen merupakan unsure yang paling ringan dari semua gas. Hidrogen tidak memiliki rasa, bau atau warna. Atom hidrogen adalah atom yang sederhana dan kecil dari semua atom. Namun, gas hidrogen adalah unsur atau substansi yang paling sederhana di alam semesta (Fandom, 2000). Hampir semua materi di alam semesta adalah hidrogen. Hidrogen adalah elemen pertama yang muncul, setelah alam semesta dimulai dengan "Big Bang" yaitu pembentukan permukaan bumi pada alam semesta setelah terjadinya ledakan besar pada alam semesta. Hidrogen adalah elemen yang sangat melimpah yaitu 90 % dari semua atom di alam semesta. Sebagian besar 10 % sisanya dari semua atom adalah atom helium (Fandom, 2000).Hidrogen bukanlah unsur yang dominan di bumi hanya karena planet kita begitu kecil dan hidrogen sangat ringan. Sebagian besar hidrogen di bumi telah melayang ke luar angkasa. Meskipun demikian, hidrogen adalah unsur paling melimpah kesembilan di kerak bumi (Fandom, 2000).Hidrogen adalah unsur pertama dalam tabel periodik dengan nomor atom satu. Ini berarti bahwa dalam inti, di pusat setiap atom hidrogen terdapat partikel kecil tunggal yang disebut proton dan elektron yang mengelilingi inti dalam kulit elektron (Fandom, 2000).Hidrogen adalah unsur gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Hidrogen memiliki lambang H, nomor atom 1, bobot atom 1,0080, gas ringan (1 liter pada 0 oC dan tekanan 760 mmHg beratnya 0,08988 gram), titik cair -259 oC, titik didih -252,7 oC, dan susunan isotop yaitu 1 (99,984 %), 2 (0,0156 %). Hidrogen mudah meledak jika dicampur dengan udara atau oksigen, terbakar dengan nyala biru yang panas. Hidrogen sedikit sekali larut dalam air. Hidrogen dapat dicairkan pada suhu kritik -239,9 oC. Zat kimia aktif pada suhu tinggi, mempunyai daya gabung yang besar terhadap oksigen, karena itu merupakan alat pereduksikan. Hidrogen membentuk banyak senyawa penting (Ikapi, 1973).Hidrogen ditemukan (1932) oleh H. C. Urey dan G. M. Muphey. Deterium (deuterium) ialah isotop hidrogen dengan nomor massa atom 2. Isotop hidrogen terdapat dalam kategori ringan (biasa disebut hidrogen ringan) dan berat (biasa disebut hidrogen berat) yang ditunjukkan oleh sifat kimiawi, massa serta titik didihnya. Senyawa yang mengandung isotop tersebut bergantung pada derajat kepekatan masing-masing isotop. Air yang molekulnya terdiri dari dua atom deterium dan satu atom oksigen, dinamakan air berat. Inti hidrogen berat disebut deteron (deuteron). Isotop hidrogen yang lain yang lebih berat dengan nomor massa 3 dan radio aktif sehingga disebut tririum. Penting sekali untuk peledakan bom hidrogen (Ikapi, 1973).Hidrogenasi atau penghidron ialah reaksi antara hidrogen (H2) dengan zat lain. Proses hidrogenasi dilakukan secara luas sekali dalam bidang industri, misalnya pembuatan amoniak, proses Fischee-Tropsch, pembuatan metanol, pengerasan lemak dan lain-lain. Hidrogenasi biasanya dilakukan dengan memakai katalis, misalnya untuk sintesa amoniak dipakai katalis oksida besi, untuk pengerasan lemak, nikel dan seterusnya. Hidrogenasi terjadi dalam reaksi eksoterm. Hidrogenasi dibuat dengan cara elektrosa air, dari air gas, dari reaksi gas bumi dengan uap air dan lain-lain (Ikapi, 1973). Hidrogen merupakan unsur paling melimpah di alam semesta dan nomor tiga terbanyak di permukaan bumi. Tetapi gas hidrogen murni hampir tidak ada di permukaan bumi, karena gas hidrogen bereaksi dengan unsur lain membentuk persenyawaan yang lebih stabil. Kelimpahan persenyawaan hidrogen dalam bentuk air dan bahan bakar fosil, relatif tidak terbatas jumlahnya. Karena hidrogen murni hampir tidak ada, maka hidrogen tidak bisa disebut sebagai sumber energi, tetapi sebagai energy carrier seperti halnya dengan listrik. Energy carrier merupakan media yang praktis untuk menyimpan, mentransfer, maupun menggunakan energi. Sebagai energy carrier, hidrogen harus mudah disimpan, mudah digunakan dan mudah dikonversi menjadi berbagai bentuk energi (Samily dan Finahari, 2008).Hidrogen alam tidak terdapat di permukaan bumi, sehingga hidrogen harus dibuat. Pada prinsipnya, hidrogen bisa diperoleh dengan memecah senyawa yang paling banyak mengandung unsur hidrogen (Samily dan Finahari, 2008).Hidrogen diperkirakan akan menjadi pemasok energi utama untuk pembangkit listrik sebagai sel bahan bakar, sebagai bahan bakar mesin kendaraan dan untuk penggunaan-penggunaan lainnya di abad ke-21 karena ramah lingkungan dan kemudahannya dikonversi menjadi energi. Hidrogen adalah salah satu energi alternatif yang ramah lingkungan untuk menggantikan bahan bakar fosil tetapi produksi hidrogen dewasa ini masih menggunakan bahan bakar tersebut sebagai bahan baku dan sumber energi pemrosesan. Sebagai pengganti bahan bakar fosil digunakan air sebagai bahan baku utama dalam produksi hidrogen. Pembuatan hidrogen dapat dilakukan melalui proses elektrolisis ataupun termokimia. Produksi hidrogen dengan proses termokimia menggunakan siklus iodium-sulfur, menghasilkan efisiensi gas hidrogen lebih besar dibandingkan dengan proses elektrolisis (Siswanti, 2009).Gas hidrogen tidak dapat ditambang melainkan harus diproduksi. Alternatif tersebut dapat dilakukan dengan melakukan proses elektrolisis menggunakan air khususnya air laut. Produksi gas hidrogen dari NaCl merupakan cara yang dapat dilakukan untuk mendapatkan gas hidrogen. Gas hidrogen yang tinggi memberikan tingkat emisi yang mendekati zero emission (Andewi dan Hadi, 2009).Sintesis hidrogen dari hidrokarbon cair menarik untuk dikembangkan karena dapat menjadi alternatif yang praktis untuk memasok hidrogen pada sel bahan bakar. Sintesis hidrogen dari metanol dapat dilakukan melalui reaksi reformasi kukus metanol yang merupakan reaksi terkatalisis antara metanol dan air dalam fasa gas (Marsih dkk., 2006).Zink adalah logam yang putih kebiruan. Logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada 110-150 oC. Zink melebur pada pada suhu 410 oC dan mendidih pada 906 oC. Logamnya yang murni, melarut lambat sekali dalam asam dan dalam 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 menjelaskan larutnya zink-zink komersial. Yang terakhir ini dengan mudah larut dalam asam klorida encer dan asam sulfat encer dengan mengeluarkan hidrogen (Svehla, 1985).Zn + 2H+ Zn2+ + H2Zink dapat juga larut dalam hidroksida alkali, terbentuk tetrahidroksozinkat(II) (Svehla, 1985):Zn + 2OH- + 2H2O [Zn(OH)4]2- + H2Karakterisasi dilakukan terhadap katalis ZnO dengan bahan dasar penyusun adalah ZnO (zink oksida). Katalis ini digunakan dalam reaksi steam reforming metanol menghasilkan gas hidrogen (H2) (Husin dan Syamsuddin, 2010).BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan PercobaanBahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah asam klorida 4 N, serbuk logam Zn, korek api, sabun cair dan tissue roll.

3.2 Alat percobaanAlat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, pipet tetes, neraca analitik, sendok tanduk, gelas kimia 100 mL, balon, label, karet gelang dan sikat tabung.

3.3 Prosedur PercobaanSerbuk logam Zn ditimbang sebanyak 0,5 gram dan dimasukkan dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan dengan 3 mL HCl 4 N. Serbuk Zn dan asam klorida dapat bereaksi menghasilkan gas hidrogen. Tabung reaksi segera ditutup dengan balon. Setelah volume gas terkumpul, dilakukan uji nyala pada gas hidrogen. Sumber api didekatkan dengan mulut balon dan gas dikeluarkan dari balon secara perlahan-lahan, nyala dari api semakin membesar.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 1. Pengamatan Sintesis Gas Hidrogen

NoLogamSetelah penambahan HClKeterangan

1. Serbuk ZnTerbentuk gelembung gasBereaski

4.2 Reaksi

Zn (s) + 2HCl (l) ZnCl2(aq)+ H2(g)

4.3 PembahasanPercobaan sintesis gas hidrogen dilakukan pertama-tama dengan menimbang logam Zn sebanyak 0,50 gram, kemudian dimasukkan kedalam tabung reaksi. Perlakuan selanjutnya yaitu dengan menambahkan larutan HCl 4 N sebanyak 3 mL, fungsi penambahan larutan HCl 4 N ini yaitu untuk melarutkan logam Zn dan mengoksidasi logam Zn menjadi ion Zn2+ dan membentuk gas hidrogen.Tabung reaksi yang berisi logam Zn dan HCl 4 N segera ditutup dengan balon untuk menampung gas yang terbentuk dari hasil reaksi antara logam Zn dan HCl 4 N. percobaan ini tidak melibatkan perlakuan pemanasan, jadi untuk mempercepat reaksi maka dilakukan pengocokan tabung reaksi secara terus-menerus.Proses pengocokan dapat dihentikan setelah gas yang terbentuk sudah mengembangkan balon selanjutnya, balon dilepaskan dari tabung reaksi dengan hati-hati tujuannya agar gas yang tertampung didalam balon tidak lepas ke udara. Selanjutnya, dilakukan uji nyala pada gas yang tertampung dengan mendekatkan sumber api ke mulut balon dan gas yang berada dalam balon dikeluar secara hati-hati, pada saat gas dikeluarkan di dekat sumber api terdengar suara letupan, ini menandakan bahwa gas yang terbentuk adalah gas hidrogen.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan, dapat di simpulkan bahwa:1. Reaski logam (serbuk logam Zn) dengan asam encer (HCl) menghasilkan hidrogen.2. Uji nyala gas menghasilkan letupan atau api semakin membesar. Gas yang terbentuk adalah hidrogen.

5.2 Saran5.2.1 Saran untuk PercobaanBahan yang digunakan tidak dalam bentuk serbuk melainkan padatan sehingga praktikan harus menghaluskan terlebih dahulu padatan tersebut sebelum ditimbang.

5.2.2 Saran untuk LaboratoriumAlat yang digunakan pada paraktikum sebaiknya diperiksa terlebih dahulu agar praktikum berjalan dengan lancar.

DAFTAR PUSTAKA

Andewi, N.M.Y.A. dan Hadi, W., 2009, Produksi Gas Hidrogen Melalui Proses Elektrolisis Air Sebagai Sumber Energi, Jurnal Teknologi, 1(3): 1-16.

Fandom, J., 2000, The Elements Hydrogen, Marshall Cavendish Corporation, New York.

Husin, H. dan Syamsuddin, Y., 2010, Pembuatan Katalis Cu/Zn/Al2O3 untuk Proses Steam Reforming Metanol menjadi Hidrogen sebagai Bahan Bakar alternatif, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, 7(3): 9-104.

Ikapi, 1973, Ensiklipedia Umum, Kanisius, Yogyakarta.

Marsih, I.N., Firmansyah, D.A., Onggo, D., dan Markertiharta, I.G.B.N., 2006, Sintesis Gas Hidrogen dari Metanol dengan Katalis Cu/Zn/Al2O3, Jurnal Kimia Indonesia, 1(1): 13-16.

Samily, D.H. dan Finahari, I.N., 2008, Perbandingan Produksi Hidrogen dengan Energi Nuklir Proses Elektrolisis dan Steam Reforming, Jurnal Teknologi, 1(1): 175-180.

Siswanti, H.W., 2009, Produksi Hidrogen Sebagai Bahan Bakar Alternatif dengan Sistem Elektrolisis dan Termokimia: Review, Jurnal Kimia Industri, 2(4): 1-6.

Svehla, G., 1979, Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, Edisi Kelima, diterjemahkan oleh Setiono, L. dan Pudjaatmaja, A.H, 1985, Kalman Media Pustaka, Jakarta.

LEMBAR PENGESAHAN

Makassar, 24 April 2014Asisten

SARWINA HAFID

Praktikan

SALMAWATI B. NINI ASTUTI ALWI SULTANLampiran IBagan Kerja

Serbuk Zn Dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 0,5 gram Di tambahkan 3 mL HCl 4 N setetes demi setetes Tabung reaksi segera ditutup dengan balon untuk menampung gas yang terbentuk Gas HidrogenBalon yang berisi gas dilepaskan dari tabung reaksi Diuji nyala HasilApabila terjadi letupan atau api semakin membesar maka gas yang terbentuk adalah gas hidrogen

Lampiran IIFoto Pengamatan

Gambar 1. Serbuk logam Zn pada Gambar 2. Serbuk logam ZnTabung reaski setelah ditambahkan HCl

Gambar 3. Gas hidroge yang Gambar 4. Uji nyala gas hidrogen ditampung dalam balon