Praktikum Air Kristal

BAB I

PENDAHULUAN

1. Dasar Teori

            Pada umumnya Kristal suatu senyawa kimia bila diletakkan beberapa lama di udara akan mengadsorbsi air pada permukaannya. Jumlah air yang diadsorbsi relatif kecil dan bergantung pada kelembapan udara. Hal ini dapat dilihat dari permukaanya yang basah.

Terdapat pula Kristal yang mengandung sejumlah air yang terikat secara kimia dalam Kristal tersebut. Kristal-kristal ini, biasanya merupakan garam ionic. Air yang terdapat di dalamnya disebut air Kristal dan biasanya berikatan dengan kationnya.

Air Kristal yang terdapat pada senyawa, mempunyai jumlah tertentu dan relatif mudah dihilangkan melalui pemanasan pada suhu diatas titik didih air . sebagai contoh adalah hidrat tembaga (II) klorida yang dapat diubah menjadi tembaga (II) klorida melalui pemanasan pada suhu 100^oC.

                  Reaksi penghilangan air Kristal pada pemanas :

                                                                                    ₁₁₀^o_C

                        CuCl₂.xH₂O  → CuCl₂ + H₂O

Reaksi diatas dikenal dengan reaksi dehidrasi. Pada dehidrasi, terjadi perubahan Kristal dan warnanya. Perubahan ini juga bergantung pada pemanasannya, apakah sempurna atau tidak. Sebagai contoh Kristal CoCl₂.6H₂O bewarna merah, jika dipanaskan sampai CoCl₂.6H₂O akan bewarna violet, tetapi jika dipanaskan sempurna dia akan berubah menjadi biru.

Adanya senyawa hidrat apabila diletakkan di udara terbuka akan melepaskan air. Banyak air yang dilepaskan bergantung pada kelembapan udara., makin besar makin sedikit air yang dilepaskan. Proses pelepasan air ini disebut efflorescence, misalnya CoCl₂.6H₂O. tetapi ada juga senyawa yang bila diletakkan di udara akan menyerap air dan mencair bila diletakkan lebih lama lagi. Senyawa yang demikian disebut deliquescence, misalnya Kristal NaOH. Tidak hanya air di udara, tetapi dapat juga menyerap air dari laruatan sedemikian rupa sehingga larutan tersebut bebas air. Senyawa yang demikian disebut desicant atau zat pengering. Jadi desicant menyerap air tidak hanya di udara tetapi dilarutan juga.

Beberapa senyawa juga menghasilkan air pada saat pemanasan, tetapi senyawa tersebut bukan senyawa hidrat yang sebenarnya. Air yang dihasilkan tersebut merupakan proses penguraian dan bukan merupakan proses penghilangan air melalui dehidrasi. Senyawa-senyawa organic terutama bersifat tersebut diatas.

Penguraian dengan menghasilkan air, bukan merupakan proses reversible. Penambahan air kedalam senyawa yang terurai tersebut, tidak akan mengembalikan senyawa ke bentuk asalnya. Senyawa yang merupakan senyawa hidrat yang sebenarnya, akan mengalami dehidrasi secara reversible. Penambahan air kedalam CoCl anhidirida, akan menghasilkan CoCl.2H₂O. Bila cukup air yang ditambahkan, maka akan diperoleh larutan yang mengandung hidrat ion Cu²⁺ .

Semua hidrat ionic larut dalam air dan dapat diperoleh kembali melalui kristalisasi dan larutannya. Jumlah air yang terikat bergantung kepada cara pembuatan hidrat tersebut.

2. Tujuan Percobaan

            Mahasiswa mampu menganalisis secara kualitaif dan kuantitatif suatu air Kristal

3. Daftar Alat yang Digunakan

·         Tabung reaksi

·         Bunsen

·         Kaca arloji

·         Rak tabung reaksi

·         Cawan penguap

·         Krus porselin + tutup

·         Desikator

·         Segitiga dan kaki tiga

·         Penjepit kayu

·         Spatula

4. Bahan yang Digunakan

1.      Identifikasi Hidrat

·         K₂Cr₂O₇

·         BaCl₂

·         Boraks

2.      Reversibillitas Hidrat

·         CoCl₂.x H₂O

3.      Deliquescence dan Efflorescence

·         Na₂CO₃.10 H₂O

·         CuSO₄.5 H₂O

·         Kal(SO₄)₂.10 H2O

·         CaCl₂

4.      Jumlah Air Kristal

·         CuCl₂.x H₂O

5. Keselamatan Kerja

            Jangan menyentuh Kristal langsung dengan tangan, gunakan spatula untuk menaganinya.

6. Langkah Kerja

1.      Identifikasi Hidrat

a         Sejumlah air Kristal 0.5 gr dipanaskan di dalam tabung reaksi

b        Jika ada tetesan air di dinding tabung dicatat

c         Perubahan yang terjadi (warna, sifat) dicatat

d        Dilarutkan dalam air (amati warna), jika perlu dipanaskan

2.      Reversibilitas Hidrat

a         ± 0,3 gr Kristal dipanaskan di dalam cawan penguapan sampai warnanya berubah sempurna

b        Residu dilarutkan dengan air di dalam cawan penguapan

c         Larutan dipanaskan sampai mendidih dan kering

d        Perubahan warna dicatat

e         Dibiarkan dan dicatat perubahan warna

3.      Deliquescence dan Efflorescence

a         Tiap Kristal berikut ditempatkan di kaca arloji yang terpisah

b        Senyawa-senyawa tersebut diletakkan ke cawan penguapan

c         Perubahan yang terjadi warna dan kelembapannya dicatat

d        Sample diamati selama dilaboratorium

4.      Jumlah Air Kristal

a         Dibersihkan porselin krusibel dan tutupnya dengan HNO₃ 6M

b        Dibilas dengan aquadest

c         Dipanaskan krusibel beserta tutupnya di atas segitiga dan sampai kemerahan selama 2 menit

d        Setelah dingin ditimbang dengan ketelitian 0,001 gr

e         1 gr sampel yang tidak diketahui dimasukkan ke dalam krusibel

f         Krusibel serta isinya ditimbang

g        Krusibel diletakkan di segitiga dengan tutup yang jauh dari pusat, panaskan lagi

h        Ditunggu selama 10 menit, pusatkan lagi tutupnya dan dinginkan

i          Ditimbang lagi sampai diperoleh berat konstan

j          Residu yang diperoleh diamati, ditambahkan air kedalm krusibel sampai 2/3 bagian terisi air. Bila residu tidak larut, maka dipanaskan perlahan-lahan.

BAB II

LANDASAN TEORI

A.  Landasan Teori

          Senyawa atau zat padat yang tidak mengandung air disebut anhidrat, misalnya CaO yang merupakan anhidrat basa dari Ca(OH)2. Sedangkan senyawa yangmengandung atau mengikat molekul air secara kimia sebagai bagian dari kisi kristalnya disebut senyawa hidrat, misalnya BaC .2 O. Molekul air yang terikatdalam hidrat tersebut disebut dengan air hidrat.Senyawa hidrat disebut juga senyawa kristal, karena mengandung molekulair yang mempunyai ikatan hidrogen.

          Misalnya pada hidrat tembaga (II) sulfat pentahidrat, CuS .5 O. Antara molekul S dengan S  tersebut terjadi gaya tolak menolak, begitu juga antara molekul C dengan C . Jadi molekul  berfungsi sebagai penstabil gaya tolak menolak antara molekul sejenis itu. Dengan adanya molekul air pada kisi kristal, maka akan menyebabkan kristal itu stabil hingga dalam kisi yang terhidrat akan membentuk ikatan hidrogen. Molekul air terikat secara kimia dalam senyawa sehingga molekul air  bagian dari kisi kristal. Senyawa yang demikian disebut dengan hidrat.

          Molekul air merupakan bagian dari senyawa misalnya tembaga (II) sulfat pentahidrat yang ditulis sebagai CuS .5 O. Senyawa hidrat bisa mengikat satu sampai dua puluh molekul air, makaakan membentuk kristal dekahedron yang berbentuk bujur sangkar, dan senyawa ini disebut klatrat, yaitu senyawa yang besar antara molekul   yang berikatan hidrogen mengurung molekul netral lainnya tanpa ikatan berbentuk bujur sangkar.

            Melalui proses pemanasan, senyawa hidrat atau garam hidrat bisa terurai menjadisenyawa anhidrat atau garam anhidrat dan uap air. Artinya, molekul air (air hidrat) terlepas dari ikatan dimana kehilangan air dari hidrat ini terjadi dalam beberapa tahap membentuk suatu rangkaian juga dengan struktur kristal yang teratur dan Air Hidrat  mengandung air lebih sedikit. Air hidrat sering terlepas ikatannya karena pemanasan. Jika CuS .5 O dipanaskan semua airnya hilang, kristal CuS disebut dengan tembaga (II) sulfat anhidrat.

       Jika kristal anhidrat tersebut dibiarkan di udara terbuka, ia akan menyerap air dari udara secara terus menerus sampai pentahidrat terbentuk. Kehilangan air dari hidrat terjadi beberapa tahap membentuk suatu rangkaian hidrat dengan struktur kristal teratur yang mengandung air lebih sedikit. Untuk mengetahui bahwa semua air sudah hilang adalah sebagai berikut:

·         Memberikan pemanasan pada senyawa hidrat hingga terjadi perubahan wujud yaitu menjadi bubuk.

·         Terjadi perubahan warna

·         Gelas tempat pemanasan akan kering dari molekul airnya Bila suatu zat terlarut yang berupa fasa padat dilarutkan kemudian larutantersebut diuapkan maka pada hasil penguapannya yaitu berupa fasa padat kembali.Zat padat yang terbentuk tersebut mengandung air. Senyawa atau zat padat yangtidak mengandung air disebut senyawa anhidrat, misalnya CaO yang merupakananhidrat dari Ca(OH)2

            Istilah-istilah penting dalam mempelajari air hidrat ini adalah sebagai berikut:

·         Garam Anhidrat adalah garam yang telah mengalami kehilangan molekulair, garam ini terbentuk dari penguraian garam hidrat yang dipanaskan.

·         Garam Hidrat adalah garam yang mempunyai sejumlah tetap molekul air dalam setiap molekulnya.

·         Persen komposisi adalah perbandingan massa air kristal terhadap massagaram hidrat atau perbandingan massa air yang dibebaskan senyawa dalam persen.

·         Air kristal adalah jumlah molekul air yang terdapat dalam garam hidrat.Klatrat merupakan molekul-molekul asing yang terperangkap dalam suatustruktur induk yang besar tanpa ada reaksi kimia. Struktur induk ini bisa berupaatau berasal dari molekul H2O atau molekul lainnya seperti agregat aquinon(fenol). Hidrat dari gas mulia dalam molekul air dapat menjadi klatrat.

BAB III

DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.    Data Pengamatan

1.      Identifikasi Hidrat

Zat	Apakah terdapat H2O pada dinding?	Warna residu	Apakah larut dalam air?	Apakah mempunyai air Kristal?
K2Cr2O7	Tidak	Tidak	Larut	Tidak ada
BaCl2	Ya	Tidak	Larut	Ada
Boraks	Ya	Tidak	Tidak larut	Ada

2.      Reversibilitas Hidrasi

Zat	Perubahan Yang Terjadi
	Warna Awal	Dipanaskan	Dilarutkan	Diapanaskan	Waktu Kering	1 jam di Dinginkan
.	Ungu	Biru	Ungu	Biru	Biru	Ungu

3.      Deliquescence dan Efflorescence

Zat / senyawa	Berat Arloji	Arloji + zat
Na2Co3.10 H2O	10,8 gr	11,81 gr
CuSO4.5 H2O	9,48 gr	16,51 gr
Kal(SO4)2.10 H2O	22,03 gr	42,22 gr
CaCl2	28,62 gr	32,62 gr

            Setelah pengamatan di dapat data :

Zat	Pengamatan	Kesimpulan
Na2Co3.10 H2O	Larutan melepaskan air, hal ini dibuktikan dengan adanya  dilarutkan . 10 H2O hanya sedikit.	Efflorescence
CuSO4.5 H2O	Larutan melepaskan air, hal ini dibuktikan dengan pengurangan berat yang terjadi.setelah pengamatan	Efflorescence
Kal(SO4)2.10 H2O	Larutan melepaskan air, hal ini dibuktikan dengan pengurangan berat yang terjadi.setelah pengamatan	Efflorescence
CaCl2	Larutan menyerap air dan mencair saat lebih lama diletakkan di udara terbuka, zar tersebut bersifat hidroskopis	Deliquescence

4.      Jumlah Air Kristal

·         Massa krusibel + tutup                    = 31,7 gr

·         Massa krusibel + tutup + hidrat      = 32,7 gr

·         Massa krusibel + tutup + residu      = 32,18 gr

·         Massa hidrat padat                           = 1 gr

·         Massa residu                                    = 0,48 gr

·         Massa H₂O yang hilang                   = 0,52 gr

·         % H₂O dalam residu                        = 52 %

·         Jumlah air Kristal                             = 7,79

·         Rumus molekul dari hidrat              = CoCl₂.6 H₂O

·         Apakah residu larut dalam air          = larut

           

            KAl(SO₄)₂. 12 H₂O yang menyebabkan berat setelah pengamatan berubah massa H₂O yang hilang

= 1 gr – 0,54 gr

= 0,46 gr

H₂O dalam residu = Massa H₂O yang hilang x 100%

                                           Massa hidrat padat

                              = 0,52 gr x 100%

                                                1 gr

                              = 52 %

Jumlah air Kristal : CoCl₂.x H₂O  →  CoCl₂+x H₂O

Mol CoCl₂                   = mol CoCl₂

gram CoCl₂.x H₂O       = gram CoCl₂

Mr CoCl₂.x H₂O             Mr CoCl₂

          1 gr                    =             0,48 gr

129,83 + 18,06 x gr/mol             129,83 gr/mol

62,3184 gr/mol + 8,6688 X gr/mol = 129,83 gr/mol

8,6688 X gr/mol = 129,83 gr/mol - 62,3184 gr/mol

X         = 67,5116 gr/mol

               8,6688 gr/mol

            = 7,788

    

% kesalahan     = praktek – teori  x100

                                    praktek           

                        = 7,788 – 6 x 100 

                            7,788

                        = 23 %

B.     Pembahasan

1.      Identifikasi Hidrat

             pada saat dipanaskan dan kemudian didinginkan tidak terdapat  pada dinding tabung, tidak mengalami perubahan warna serta larut dalam air sehingga dikatakan tidak mengandung air Kristal.

             pada saat dipanaskan dan kemudian didinginkan terdapat  pada dinding tabung, tidak mengalami perubahan warna serta larut dalam air sehingga dikatakan mengandung air Kristal.

            Boraks pada saat dipanaskan dan kemudian didinginkan terdapat  pada dinding tabung, tidak mengalami perubahan warna serta larut dalam air sehingga dikatakan mengandung air Kristal.

2.      Reversibilitas Hidrat

            Warna awal .X  adalah ungu setelah dipanaskan dicawan penguapan warnanya berubah menjadi biru. Setelah dilarutkan dengan air, warnanya kembali menjadi ungu. Saat dipanaskan sampai mendidih berubah menjadi biru lama-kelamaan menjadi ungu setelah kering berubah kembali menjadi biru dan setelah satu jam kemudian berair dan berubah menjadi ungu. Jadi, dapat disimpulkan bahwa .  adalah zat yang reversible (dapat kembali).

3.      Deliquescence dan Eflorescence

            Na₂Co₃.10 H₂O pada saat pengamatan melepaskan air, hal ini dibuktikan dengan adanya  pada . 10 H₂O walaupun hanya sedikit sehingga dikatakan efflorescence(melepaskan air).

            CuSO₄.5 H₂O pada saat pengamatan melepaskan air, hal ini dibuktikan dengan adanya  dilarutkan CuSO₄.5 H₂O dengan adanya pengurangan berat sehingga dikatakan efflorescence (melepaskan air).

            Kal(SO₄)₂.10 H₂O pada saat pengamatan melepaskan air, hal ini dibuktikan dengan pengurangan berat yang terjadi setelah pengamatan efflorescence (melepaskan air).

            CaCl₂ Larutan menyerap air dan mencair saat lebih lama diletakkan di udara terbuka, zat tersebut bersifat hidroskopis sehingga dikatakan Deliquescence (menyerap air).

           

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

·         Deliquescence adalah senyawa yang bila diletakkan di udara akan menyerap air dan mencair bila diletakkan lebih lama lagi.

Contoh : CaCl₂

·         Efflorescence adalah larutan atau senyawa yang melepaskan air, dengan ditandai dengan pengurangan berat.

Contoh : Na₂Co₃.10 H₂O, CuSO₄.5 H₂O, Kal(SO₄)₂.10 H₂O

·         BaCl₂ dan boraks mempunyai air Kristal itu dapat dibuktikan dari hasil pengamatan. Saat dipanaskan BaCl₂ langsung menggumpal, dan terdapat tetesan air di dinding tabung. dan Boraks saat dipanaskan lama kelamaan zat menggumpal dan terdapat tetesan air di dinding tabung.

·         Larutan Reversibel adalah larutan yang dapat berubah kembali dari produk menjadi reaktan. contoh : CoCl₂.x H₂O

·         % H₂O dalam residu dapat dicari dengan menggunakan rumus :

H₂O dalam residu               =  Massa H₂O yang hilang x 100%

                                                                        Massa hidrat padat

·         Perhitungan dari hasil praktek

o   Massa H₂O yang hilang                   = 0,52 gr

o   % H₂O dalam residu                        = 52 %

o   Jumlah air Kristal                             = 7,79

o   Rumus molekul dari hidrat              = CoCl₂.6 H₂O

o   Presentase kesalahan                        = 23%

B.     Saran

            Diharapkan kepada para praktikan agar menggunakan sarung tangan dan masker karena bahannya dalam bentuk padat(serbuk) agar tidak terhirup.

Daftar Pustaka

www.wikipedia.com/air kristal           diakses 20 Desember 2012

www.scribd.com/air hidrat     diakses 20 Desember 2012

www.scribd.com/penelitian-air-kristal diakses 20 Desember 2012