LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA DASAR I

REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA

DISUSUN OLEH :

NI MADE RICA DWI ADNYANI

1308105036

KELOMPOK 19

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2013

REAKSI KIMIA PADA SIKLUS LOGAM TEMBAGA

I. Tujuan Percobaan Mempelajari perubahan kimia yang terjadi pada siklus logam Cu.

Mengetahui konsep reaksi kimia.

Mengamati reaksi kimia.

Mengetahui sifat-sifat yang dimiliki oleh suatu zat.

II. Dasar Teori Ilmu kimia yang mempelajari tentang peristiwa kimia yang ditandai dengan berubahnya zat

menjadi zat lain, contohnya :

etanol + oksigen → karbon dioksida + air

Zat yang mengalami perubahan disebut zat pereaksi (reaktan) dan zat yang terbentuk

disebut hasil reaksi (produk). Dalam hal ini etanol dan oksigen disebut sebagai zat pereaksi

(reaktan), sedangkan karbon dioksida dan air disebut hasil reaksi (produk). Rumus-rumus

pereaksi diletakan disebelah kiri dan hasil reaksi diletakan disebelah kanan. Diantara dua sisi

tersebut digabungkan dengan tanda kesamaan (=) atau tanda panah (→).

Persamaan kimia untuk suatu reaksi dapat memberikan dua informasi penting yaitu :

reaktan-reaktan dan produk-produk dan jumlah relative dari reaktan dan produk. Dalam

persamaan dicantumkan keadaan fisik dan wujud dari masing-masing reaksi produk. Adapun

wujud dari zat adalah padatan (s) cairan (l) dan yang larut dalam air (aq).

Jenis-jenis reaksi kimia digolongkan dalam beberapa macam :

1. Pembakaran : suatu reaksi dimana suatu unsur atau senyawa dengan oksigen

membentuk senyawa yang mengandung oksitana , missal :

C3H8 (aq) + SO2 (g) → 3CO2 (g) + 4H2O (e)

2. Penggabungan (sintesis) : suatu reaksi dimana sebuah zat kompleks terbentuk dari

dua atau lebih zat yang lebih , missal :

2 H2 (g ) + O2 → 2 H2O (l)

3. Penguraian : dimana suatu zat dipecah menjadi zat yang lebih sederhana , missal :

2 Ag2O (s) → 4 Ag (s) + O2 (g)

4. Penggantian (perpindahan tunggal) : suatu reaksi dimana memindahkan unsure

lain dari suatu senyawa, missal :

Cu (s) + 2 Ag+ (aq) → Cu2+ (aq) + 2 Ag (s)

5. Melatesis (perpindahan ganda) : suatu reaksi dimana terjadi antara dua pereaksi ,

missal :

AqNO3 (aq) + NaCl (aq) → AqCl (s) + Na NO3 (s)

6. Penetralan (reaksi asam basa) : reaksi antara asam yang membentuk garam atau

air, missal :

HCl + NaOH → NaCl + H2O

7. Pengendapan : reaksi yang umumnya terjadi pada larutan dengan ciri

terbentuknya produk yang tak larut , missal :

Pb (NO3)2 (aq) + 2 Na I (aq) → Pb I2 (s) + Na (NO3)2 (s)

8. Redoks : reaksi reduksi dan oksidasi , missal :

K2SO3 + ½ O2 → K2SO4

Hubungan Mol dengan Massa Zat

Massa satu mol zat sama dengan massa atom relatif/massa molekul relative

dalam gram. Rumus mol suatu unsur/ senyawa dirumuskan sebagai berikut.

Untuk unsur

Untuk senyawa

Keterangan:

n =

mAr atau m = n x Ar

n =

mMr atau m = n x Mr

n = mol unsur/senyawa

m = massa unsur/senyawa

Ar = massa atom relatif

Mr = massa molekul relative

Hubungan Mol dengan Volume

Volume merupakan ukuran besarnya ruang yang ditempati oleh suatu zat yang

dilambangkan (V) dengan satuan liter (L). Avogadro menyatakan bahwa volume setiap

mol gas pada suhu 0˚C (273K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) mempunyai volume 22,4

liter. Sehingga kondisi tersebut dinamakan sebagai keadaan standar/STP (Standard

Temperature and Pressure) yang dituliskan dengan (0˚C, 1 atm). Hubungan volume gas

dengan mol dapat dituliskan sebagai berikut.

Atau

Keterangan :

V = volume gas STP

n = mol unsur/senyawa

Volume gas untuk keadaan tidak STP, maka dapat dihitung dengan menggunakan

rumus.

V = n x 22,4

n =

v22 ,4

Keterangan :

P = tekanan gas (atm)

V = volume gas (liter)

n = mol gas (mol)

R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K)

T = temperatur (K)

Zat dapat mengalami perubahan kimia. Pohon – pohon, kayu terbakar, proses

pencemaran bahan makanan dan proses pembuatan plastik ke semuanya adalah salah satu

perubahan kimia. Jadi jika suatu perubahan kimia terjadi kita dapat mengamati salah satu atau

beberapa peristiwa – peristiwa berikut :

1. Habisnya zat yang bereaksi

Seperti hilangnya Cu(s) pada saat ditambahkan HNO3(aq). Peristiwa ini dapat terjadi karena

adanya interaksi antara molekul Cu dengan molekul HNO3.

2. Timbulnya gas

Seperti saat CuSO4(aq) ditambahkan dengan Zn(S).

3. Terjadi perubahan warna

Dapat dilihat saat CuO(s) ditambahkan dengan H2SO4(aq).

4. Timbul endapan

Terjadi ketika Cu(NO3)2(aq) ditambahkan dengan KOH(aq).

5. Terjadi perubahan suhu

PV = n RT

Perubahan suhu dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

Reaksi eksotern : merupakan reaksi pembebasan panas dari sistem ke lingkungan

sehingga suhu lingkungan bertambah

Reaksi endoterm : merupakan reaksi penyerapan panas dari lingkungan ke sistem

sehingga suhu lingkungan berkurang.

6. Tercium adanya bau yang baru

Terjadi ketika Cu(s) ditambahkan dengan HNO3(aq).

Faktor – faktor ini digunakan untuk menunjukkan apakah suatu reaksi kimia telah terjadi atau

tidak.

III. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan :

gelas beker

gelas ukur

batang pengaduk (spatula)

pipet tetes

kaca arloji

pemanas (stembath)

botol semprot

cawan penguap

neraca elektronik

penjepit

gunting

Bahan yang digunakan :

1. logam Cu 0,2 gram

2. larutan HNO3 3 ml

3. larutan KOH 6 ml + 3 ml = 9 ml

4. logam Zn 0,195 gram

5. larutan H2SO4 3 ml

6. air suling

IV. Cara Kerja

Lanngkah 1 : Reaksi antara logam Cu dan asam nitrat

Logam Cu ditimbang sebanyak 0,2 gram.

Logam Cu dimasukkan ke dalam gelas kimia 250 ml.

Gelas kimia / gelas beker

HNO3 dituangkan ke dalam gelas kimia sebanyak 6 ml + 3 ml = 9 ml yang berisi logam Cu.

Logam Cu

Larutan HNO3 Yang di campurkan ke dalam logam Cu

Kaca Arloji

Logam Cu Larutan HNO3

Gelas kimia ditutup dengan kaca arloji lalu digoyangkan sesekali.

Tunggu perubahan reaksi yang terjadi selama lebih kurang 1 minggu dan amati lalu dicatat apa yang telah terjadi.

Langkah II : Penambahan Larutan KOH

Larutan KOH ditambahkan sebanyak 9 ml ke dalam gelas kimia pada langkah I dengan hati-

hati.

Langkah III : Pemanasan

Air suling ditambahkan sebanyak 50 ml ke dalam gelas kimia.

Gelas kimia beserta isinya dipanaskan, aduk secara perlahan-lahan selama pemanasan.

Lajutkan pemanasan sampai mendidih dan tidak terjadi perubahan yang

dapat teramati lagi.

Setelah mendidih pemanas dimatikan lalu larutan didinginkan selama lebih kurang 5 menit.

Pengaduk dikeluarkan dari larutan lalu disemprotkan dengan aquades untuk melepaskan

partikel – partikel yang melekat.

Cairan bening dituangkan ke dalam gelas kimia terpisah (dekantasi) dengan hati – hati agar padatan yang ada tidak ikut tertuang.

Hasil padatan dalam gelas kimia dicuci dengan penambahan 50 ml air suling, kemudian

biarkan zat padat kembali mengendap.

Ulangi proses pencucian dengan menggunakan air suling.

Simpan hasilnya untuk pengerjaan berikutnya.

Dekantasi

Pengaduk

Gelas bening

Padatan (endapan )

Cairan Bening

Air Suling

Endapan

Langkah IV : penambahan Larutan H2SO4

Larutan H2SO4 ditambahkan ke dalam gelas kimia dengan hati-hati, lalu aduk sampai tidak

terlihat perubahan yang dapat teramati lagi. Latutan disimpan untuk langkah berikutnya.

Langkah V : Penambahan Logam Zn

Logam Zn ditambahkan sebanyak 0,195 gram ke dalam gelas kimia pada langkah IV. Gelas

kimia ditutup dengan kaca arloji. Gelas kimia digoyangkan sesekali.

Diamkan dan biarkan reaksi berlangsung sampai Zn habis bereaksi.

Simpan hasil percobaan ini lalu tunggu hasilnya selama 1 minggu.

Amati apa yang terjadi dan dicatat hasilnya.

Zn

CuSO4 Zn + CuSO4

Kaca Arloji

Langkah VI : Mendapatkan Cu kembali ( Recovery Cu)

Cairan bening dalam gelas kimia didekantasi dari padatannya.

Hasil dicuci dengan air suling sebanyak 50 ml, biarkan padatannya mengendap. Kemudian dekantasi kembali. Ulangi pencucian dan proses dekantasi (dua kali).

Air suling

endapan

Timbangan

Cawan Penguap / Kaca Arloji

Timbangan

Cawan Penguap / Kaca Arloji

Padatan

Timbangan

Cawan Penguap / Kaca Arloji

Padatan

Dengan teliti cawan penguap yang bersih ditimbang lalu dicatat massanya.

Padatan dalam gelas kimia dituangkan ke dalam cawan penguap. Kemudian hasilnya

dikeringkan dengan memanaskan cawan penguap ini diatas steambath.

Cawan penguap beserta isinya di timbang dan dicatat massanya.

Massa dari Cu dihitunng. Kemudian rendemennya dihitung.

V. Pengamatan dan Hasil

a. Langkah I

Sebelum reaksi

No. Cu HNO3

1. Massa 0, 2 gram 3 ml

2. Wujud Padat Cair

3. Warna Merah kecoklatan Bening

4. Bentuk Pipih (plat) Larutan

Setelah reaksi

Reaksi

WarnaTim

bul

gele

mbu

ng

Tim

bul

gas

Tim

bul

end

apa

n

Perubahan

suhu Tim

bul

bau

Zat yang

bereaksi

Cair

an

Lo

ga

m

Tin

ggi

Ren

der

Hab

is

si

sa

3Cu+8HNO3

3Cu(NO3)2 + 2NO

+ 4H2O

Biru - - - -

Ket : Gas yang timbul adalah gas NO2 yang berwarna kekuning – kuningan.

b. Langkah II

Sebelum reaksi

NO KOH

1. Massa 6+3 ml

2. Wujud Cair

3. Warna Bening

4. Bentuk Larutan

Setelah reaksi

ReaksiWar

na

Tim

bul

gas

Tim

bul

end

apa

n

Perubahan

suhuTimb

ul bau

Zat yang

bereaksi

Ting

gi

Ren

dah

Ha

bis

Sis

a

Cu(NO3)2+2KOH

Cu(OH)2 + 2KNO3

Biru - - - -

Ket : terjadi pemisahan antara larutan yang berwarna biru tua dengan larutan

yang berwarna bening.

c. Langkah III

Ditambahkan air suling sebanyak 50 ml ke dalam gelas kimia.

No Reaksi Pengamatan

1. Cu(OH)2(s) saat diaduk dan

ditambahkan dengan air suling

Wujud

Warna

Bentuk

Cair

Biru kehijauan

Larutan + ada endapan Cu

2. Pemanasan larutan Cu(OH)2(a)

Cu(OH)2(s) CuO(s) + H2O(l)

Perubahan warna larutan menjadi

warna hitam

Perubahan suhu akibat pemanasan

3. Setelah didingikan kurang

lebih selama 5 menit

Adanya endapan berwarna hitam

pada dasar gelas kimia

Adanya cairan bening yang

merupakan H2O

Ket : Endapan yang timbul merupakan endapan CuO, cairan dan endapan

terpisah.

d. Langkah IV

Sebelum reaksi

NO H2SO4

1. Massa 3 ml

2. Wujud Cair

3. Warna Bening

4. Bentuk Larutan

Setelah reaksi

Reaksi

WarnaTimbul

bau

Penambaha

n suhu

Zat yang

bereaksi

Cairan EndapanTing

gi

Ren

dah

Hab

is

Sis

a

CuO+H2SO4

CuSO4 + H2OBiru - - - -

e. Langkah V

Sebelum reaksi

NO Zn

1. Massa 0,195 gram

2. Wujud Padat

3. Warna Abu-abu

4. Bentuk Serbuk

Setelah reaksi

Reaksi

Warna Tim

bul

gas

Tim

bul

bau

Tim

bul

enda

pan

Zat yang

bereaksi

Cair

an

Endap

an

Ha

bis

Sis

a

CuSO4 + Zn Cu + ZnSO4 Beni

ng

Merah

bata -

Ket : Endapan yang telah didapatkan merupakan serbuk Cu yang telah

terbentuk kembali.

f. Langkah VI

Hasil penimbangan

Benda yang ditimbang Jumlah massa

Kaca arloji 38,3982 gram

Kaca arloji

+ endapan Cu

38,4382 gram

Massa Cu 0,0415 gram

VI. Pembahasan Pada percobaan kali ini digunakan beberapa zat untuk mengetahui adanya suatu

reaksi kimia, yaitu logam Cu,larutan HNO3,larutan KOH,larutan H2SO4, dan logam Zn.

Pada percobaan I digunakan logam Cu dan HNO3. Persamaan reaksi yang

terjadi adalah 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O. Dalam percobaan ini,

larutan HNO3 yang ditambahkan ke dalam gelas kimia yang berisi Cu 0,2 gram

adalah sebanyak 5 ml. Pada percobaan ini dapat dilihat bahwa setelah

penambahan larutan HNO3 sebanyak 5 ml reaksi kimia telah berlangsung. Hal

tersebut dapat diamati dari adanya gelembung-gelembung gas yang berwarna

kuning, adanya perubahan warna larutan HNO3 dari bening menjadi biru, dan

logam Cu menghilang karena habis ketika bereaksi dengan larutan HNO3. Gas

yang terbentuk pada reaksi ini adalah gas NO. Gas NO merupakan gas yang tidak

berwarna namun dalam reaksinya dihasilkan gelembung gas berwarna kekuningan

yakni gas NO2 diperoleh sesuai persamaan reaksi dibawah ini:

2 NO + O2 → 2NO2

Konsentrasi HNO3 yang digunakan adalah 4 Molar sehingga untuk mencari

volume HNO3 dapt dilakukan perhitungan sebagai berikut :

Diketahui: Ar Cu = 63,5 gram/mol

Massa Cu = 0,2 gram

Konsentrasi HNO3 = 4 M

Ditanya : Volume HNO3 yang diperlukan?

Jawab :

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

Mol Cu =

0,263 , 5

= 0,003 mol

Volume HNO3 yang diperlukan :

83

x 0,263 ,5

= 0,008

V.M = 0,008

V.4 = 0,008

V =

0 , 0084

V = 0,002 x 1000 ml =2ml

Jadi volume HNO3 yang diperlukan adalah 2 ml

.

Karena dalam reaksinya, logam Cu agak lama bereaksi dan belum habis

bereaksi maka ditambahkan lagi larutan HNO3 sebanyak 1 ml (sebagai

penyempurna reaksi) sehingga volume total menjadi 3 ml dan massa Cu pada

waktu penimbangan 0,2 gram.

Pada percobaan II ditambahkan larutan KOH pada gelas kimia percobaan

pertama. Persamaan reaksinya adalah Cu(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3.

Pada percobaan yang dilakukan KOH yang seharusnya ditambahkan sebanyak 6

ml, tetapi dalam larutan tersebut belum terjadi reaksi kimia karena dapat diamati

bahwa warna larutan tersebut belum mengalami perubahan. Agar reaksi kimia

dapat berlansung maka larutan KOH ditambahkan lagi sebanyak 3 ml. Jadi larutan

KOH yang diperlukan agar reaksi dapat berlangsung adalah sebanyak 9 ml. Hal

ini dapat diamati dari hilangnya Cu, timbul endapan dan adanya perubahan warna

menjadi biru tua Menghilangnya logam Cu disebabkan karena adanya reaksi yang

mengubah logam Cu menjadi endapan. Volume KOH yang ditambahkan

diperoleh sebagai berikut :

Diketahui : KOH = 1 M

Ditanya : volume KOH ?

Jawab :

Persamaan reaksinya adalah :

Cu (NO3)2 + 2KOH → Cu (OH)2 + 2 KNO3

Mol KOH = koef KOH/koef Cu(NO3)2 x mol (NO3)2

Mol KOH =

21 x 0,003 mol = 0,006 mol

Mol Cu (NO3)2 = koefisienCu (NO3)2/koefisien Cu x mol Cu

=

33 x 0,003 mol

= 0,003 mol

Jadi, volume KOH adalah :

Mol KOH/M =

0 ,0061 x 1000 = 6 ml

Jadi volume KOH yang diperlukan adalah 6 ml, namun dalam proses

pengerjaaanya (pada percobaan II) ditambahkan KOH lagi sebanyak 3 ml,

sehingga volume total KOHnya adalah 9 ml (untuk mempercepat

reaksi/penyempurna reaksi).

Pada percobaan III dilakukan pemanasan pada larutan tersebut dan dapat

diamati adanya perubahan warna menjadi hitam pekat pada larutan. Persamaan

reaksinya adalah Cu(OH2) CuO + H2O. Selanjutnya dilakukan dekantasi

sebanyak 2 kali dengan menambahkan air suling sebanyak 100 ml. Endapan yang

dihasilkan merupakan CuO dengan warna hitam pekat, dan endapan terpisah

dengan cairan. Proses pemanasan sangat mempengaruhi proses pengendapan,

karena semakin lama dilakukan pemanasan maka pengendapan akan terlihat

semakin jelas.

Pada percobaan IV ditambahkan larutan H2SO4 sebanyak 3 ml pada larutan

sebelumnya. Persamaan reaksinya adalah CuO + H2SO4 CuSO4

+ H2O. Dalam percobaan ini dapat diamati bahwa reaksi kimia berlangsung

karena dalam percobaan ini adanya perubahan suhu dan warnanya menjadi biru

muda dan logam Cu habis bereaksi. Logam Cu pada percobaan ini telah bereaksi

dengan H2SO4 dan membentuk larutan CuSO4 yang berwarna biru muda. Dimana

warna suatu larutan sangat mempunyai arti karena dengan adanya warna tersebut

kita dapat mengetahui zat-zat apa saja yang terdapat dalam larutan

tersebut.Perhitungan volume H2SO4 adalah sebagai berikut :

Diketahui : H2SO4 = 1M

Ditanya : volume H2SO4 ?

Jawab :

Persamaan reaksi :

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

V. M = mol

V =

molMolar

Mol H2SO4 = koef H2SO4/koef CuO x mol CuO

Mol CuO = koef CuO/koef Cu(OH)2 x mol Cu(OH)2

= 11

x 0,003 mol

= 0,003 mol

Mol H2SO4 =

11 x 0,003 mol

= 0,003 mol

Jadi volume H2SO4 adalah :

V =

molMolar

=

0 , 0031

=

0 , 0031 x 1000 = 3 ml

Jadi volume H2SO4 yang diperlukan adalah 3 ml.

Pada percobaan V ditambahkan logam Zn berupa serbuk sebanyak 0,195

gram. CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu. Dalam percobaan ini dapat diamati adanya

perubahan bau, timbul endapan, timbul gas, timbul gelembung dan larutan ZnSO4

yang berwarna bening. Cu dalam percobaan ini telah berubah menjadi endapan-

endapan yang berwarna merah kecoklatan.

Pada percobaan terakhir, dilakukan dekantasi dan memanaskan endapan

Cu pada steambath, dari hasil percobaan kelima kemudian dilakukan perhitungan

massa kaca arloji dan rendemen pada logam Cu. Massa kaca arloji bersih yang

didapatkan yaitu 38,4397 gram dan mssa kaca arloji dengan logam Cu sebanyak

38,3982 gram. Setelah dilakukan penghitungan didapatkan massa Cu yang lebih

banyak 0,0415 gram dibandingkan dengan sebelum reaksi hal ini disebabkan

karena tidak semua logam Cu habis bereaksi. Hal ini terjadi karena pencampuran

Cu dengan HNO3 tidak bereaksi dengan sempurna. Perhitungan massa Cu adalah

sebagai berikut :

Massa kaca arloji + Cu – massa kaca arloji = 38,4397 - 38,3982

= 0,0415 gram

Perhitungan rendamannya adalah :

= massa Cu akhir/massa Cu awal x 100%

= 0,0415/0,2 x 100%

= 20,75 %

VII. Kesimpulan

1. Dalam percobaan tentang beberapa reaksi kimia dengan menggunakan siklus

tembaga (Cu), maka diperoleh beberapa kesimpulan tentang proses terjadinya

reaksi kimia yakni :

a. Habisnya zat yang bereaksi

b. Timbulnya gas

c. Terjadinya perubahan warna

d. Timbulnya endapan

e. Terciumnya adanya bau

2. Konsentrasi, luas permukaan suatu zat, suhu dan katalis merupakan faktor yang

mempengaruhi terjadinya sebuah reaksi kimia (contohnya adalah logam Cu yang

dipotong kecil mempercepat proses reaksi kimia).

3. Proses dekantasi yang kurang teliti menyebabkan banyak zat yang terbuang atau

menempel pada alat. Adanya selisih dari hasil rendemen disebabkan oleh logam

Cu yang tidak habis saat terjadinya reaksi. Sehingga reaksi tidak berlangsung

secara sempurna.

Daftar Pustaka

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti. Jakarta: Erlangga

Nurchasanah, dkk. 2006. Kimia untuk SMA/MA. Semarang: Aneka Ilmu

Ningsih, Sri Rahayu. 2004. Sains Kimia. Jakarta: Bumi Aksara

Staf Kimia Dasar . 2012 . Penuntun Pratikum Kimia Dasar I . Jurusan Kimia FMIPA,

Universitas Udayana: Bukit Jimbaran , Bali

Tiopan. 2007. Kimia 3. Jakarta: Yudhistira