TEMBAGA (II) AMONIUM BERHIDRAT & TEMBAGA (II) TETRAAMIN SULFAT BERHIDRAT

I.                    Tujuan

Mempelajari pembuatan tembaga (II) ammonium sulfat berhidrat dan tembaga (II) tetra amin sulfatberhidrat.

II.                  DasarTeori

Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu⁺mengalami disproporsionasi secara spontan dalam keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu (I)tak mungkin terbentuk. Untuk menilai pada keadaan bagaimana Cu (I) dan Cu (II) terbentuk, yaitu membuat Cu⁺cukup banyak pada larutan air, Cu²⁺akan berada ppada jumlah banyak (sebab  konsentrasinya harus sekitar 2 juta dikalikan pangkat 2 dari Cu⁺). Disproporsionasi ini akan menjadi sempurna. Di lain pihak Cu⁺dijaga sangat rendah (sepertipadazat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap).Cu²⁺sangat kecildan Cu (I) menjadi mantap.

Tembaga (Cu) adalah logam merahmuda yang lunak, dapat ditempa dan liat.Tembaga melebur pada1038^oC.Karena potensi alelektroda standarnya positif (+0,34 V untukpasangan Cu / Cu+), tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asamsulfat encer, meskipun dengan adanya oksigeni adapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga.

Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga (II) yang stabil dan mendominasi dalam larutannya. Dalam air, hamper semua garam tembaga (II) berwarna biru oleh karena warna ion kompleks koordinasi enam [Cu(H2O)6]2+. Reaksi ion Cu+ dengan OH- pada berbagai konsentrasi bergantung pada metodenya.Penambahan ion hidroksida kedalam larutantembaga (II) sulfat (0.1-0,5 M) secara bertetes dengan kecepatan ~ 1 mL/menit menyebabkan terjadinya endapan gelatin biru muda dari garam tembaga (II) hidroksidasulfat, bukan endapan Cu(OH)2.

Senyawa tembaga bersifat diamagnetik. Tembaga sulfitteroksidasi superficial dalam udara kadang menghasilkan lapisan warna hijau hidroksida karbonat dan hidroksosulfat dan SO2.Di atmosfer tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen. Kestabilan relative kepro  dan kopri diartikan dengan potensial Cu*= 0,52 V dan Cu+ = 0,153 V. Kestabilan relative tergantung pada sulfat anion dan ligan yang cukup beragam dengan pelarut/sifatfisik atom tetangganya dalam kristal. Pelarutan tembaga hidroksidakarbonat dan sebagainya dalam asam yang dihasilkan akuohijau dituliskan [Cu(H2O)6]2+. Diantara berbagai Kristal hidratnya adalah sulfathidratnya adalah sulfatbiru CuSO4.5H2O yang paling lazim. CuSO4.5H2O dapat dihidrasi menjadi zat anhidrat yang berwarna putih.Penambahan ligan menyebabkan kompleks dengan pertukaran molekul air secara berurutan.

III.                AlatdanBahan

Alat yang digunakanantara lain:

1.      Erlenmeyer

2.      Gelasukur

3.      Cawan petri

4.      Timbangananalitik

5.      GelasPiala

6.      Pipet Volume

7.      Corong

8.      Kertassaring

9.      Batangpengaduk

10.  Penangas air

11.  Hair Dryer

Bahan yang digunakanantara lain:

1.      CuSO4. 5 H2O

2.      (NH4)2SO4

3.      Air panas

4.      NH4OH pekat

5.      Alkohol 95%

6.      EsBatu

7.      Aquadest

IV.                ProsedurKerja

A.      Tembaga (II) AmoniumSulfatBerhidrat

1.      Ditimbang masing-masing 5 gram CuSO₄.5H₂O dan (NH₄)₂SO₄

2.      Dilarutkan dalam 12 ml air panas dalam gelas piala, kemudian ditutup dengan  kaca arloji

3.      Didinnginkan, laludisaring Kristal yang terbentuk dan dikeringkan di udara terbuka diatas kertas saring

4.      Rendemen dihitung

B.      Tembaga (II) TetraaminSulfatBerhidrat

1.      Ditimbang 6,25 gram CuSO₄.5H₂O dandihaluskan

2.      Dilarutkandengan 6 ml aquadesdan 10 ml NH₄OH pekat

3.      Ditambahkan 10 ml alcohol 96% sedikit demi sedikit

4.      Didiamkansebentar, kemudiandidinginkandalampenanggases

5.      Endapandisaring

6.      Endapandicucidengancampuran NH₄OH pekatdan alcohol

7.      Kemudiandicucidengan alcohol

8.      Endapanditimbang, rendemendihitung

V.                  HasilPengamatan

Pembuatan Kristal Tembaga (II) AmoniumSulfatHidrat

-          Massa CuSO₄.5H₂O = 5 gram, Kristal berwarnabirumuda

-          Massa (NH₄)₂SO₄ = 5 gram, Kristal berwarnahijaumuda

-          Warna Kristal yang terbentukbirumuda

-          Massa Kristal yang terbentuk 7,8 gram

Pembuatan Kristal Tembaga (II) TetraaminSulfatHidrat

-          Massa CuSO₄.5H₂O = 6,25 gram

-          Warnacampuran, larutandanendapanbirutua

Massa kertassaring = 0,157 gram

Massa kristaltembaga (II) amoniumsulfathidrat = 7,8 gram

Massa kristaltembaga (II) tetraaminsulfathidrat = 7,5 gram

Pembuatankristaltembaga (II) ammonium sulfathidrat :

m CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O = 7,8 gram

m CuSO₄.5H₂O = m (NH₄)₂SO₄ = 5 gram

BM CuSO₄.5H₂O = 249,5 gram/mol

BM (NH₄)₂SO₄ = 132 gram/mol

BM CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O = 399,5 gram/mol

% rendemen?

Jawab :

MolCuSO₄.5H₂O = 5/249,5 = 0,02 mol

Mol(NH₄)₂SO₄= 5/132 = 0,038 mol

SecarastoikiometrimenurutpersamaanCuSO₄.5H₂O + (NH₄)₂SO₄ àCuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂Oada 0,02 molCuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O yang terbentuk.

mCuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O = 0,02 x 399,5 = 7,99 gram

% rendemen = (7,8 gram / 7,99 gram) x 100% = 97,62%

Pembuatankristaltembaga (II) tetraaminsulfathidrat

mCu(NH₃)₄SO₄.6H₂O   = 7,5 gram

mCuSO₄.5H₂O = 6,25 gram

BM Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O = 335,5 gram/mol

V NH₄OH pekat = 10 ml = 0,01 L

M NH₄OH pekat = 6,4 M

% rendemen?

Jawab :

MolCuSO₄.5H₂O = 6,25/249,5 = 0,025 mol

Mol NH₄OH pekat = 6,4 x 0,01 = 0,064 mol

SecarastoikiometrimenurutpersamaanCuSO₄.5H₂O + 4 NH₄OHàCu(NH₃)₄SO₄.6H₂O + 3H₂O ada 0,016 molCu(NH₃)₄SO₄.6H₂O yang terbentuk.

mCu(NH₃)₄SO₄.6H₂O = 0,016 x 335,5 = 5,37 gram

% rendemen = (7,5 gram / 5,37 gram) x 100% = 139,66%

VI.                Pembahasan

Percobaan ini adalah mengenai pembuatan garam rangkap dan garam kompleks.Garam  merupakan hasil reaksi antara asam dan basa, prosesnya disebut netralisasi dimana sejumlah asam dan basa murni yang ekivalen dicampur dan larutannya diuapkan sehingga akan tertinggal suatu Kristal yang tidak memiliki ciri-ciri khas suatu asam atau basa. Garam rangkap dibentu kjika du agaram mengkristal bersamaan dalam  perbandingan mol tertentu, dan dalam larutan garam rangkap akan terionisasi menjadi ion-ion komponennya. Garam-garamyang memiliki ikatankoordinasi, garam-garam yang dapat membentuk ion-ion, salah satu nyaialahion kompleks disebut garam kompleks.Percobaan yang pertama adalah pembuatan garam rangkap kupriammonium sulfathidrat.Garam ammonium sulfat merupakan garamyang Kristal stabil dari ion NH₄⁺tetrahedral yang kebanyakan larut dalam air. Garam dari asam kuatnya terionisasi sebelumnya dan larutannya sediki tbersifat asam, reaksi yangterjadi :

NH₄⁺ + H₂O à NH₃ + H₃O⁺

 Garam-garam tembaga (II) umumnya berwarna biru, baik dalam bentukhidrat, padat maupun larutan air.Garam kupri ammonium sulfathidrat  perlu didinginkan, Pendinginan dilakukan untuk mempercepat pembentukan atau pengendapan garam kupri ammonium sulfathidrat, karenakompleks Cu membutuhkan waktu yang lama dalam penggantian ligannya.Larutan ammonium sulfat jika ditambahkan pada larutan tembaga (II) sulfat dalam jumlah yang sedikit akan menghasilkan larutan biru suatu garam basa (tembagasulfatbasa) denganreaksi :

CuSO₄.5H₂O + (NH₄)₂SO₄ àCuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

Kristal yang dihasilkan berwarna birumuda. Zat yang menyerap warna pada panjang gelombang tertentu dari sinartampak, maka zat itu akan meneruskan warna komplementer yang Nampak pada mata kita. CuSO₄anhidrat berwarna biru karena menyerap sinar inframerah, CuSO₄hidrat biru karena menyerap warna kuning.

Percobaan kedua adalah pembuatan garam kompleks tetraamintembaga(II)sulfathidrat.CuSO₄.5H₂O ditimbang 6,25 gram lalu dilarutkan dalam 10 ml ammonia pekat yang dilakukan dalam ruangasam, karena ammonia yang digunakan bersifat pekat dan mudah menguap. Larutan yang dihasilkan berwarna birutua. Ammonia pekat bertindak sebagai ligan yang akan menggantikan ligan pergi (H₂O). Ligan NH₃lebihkuatdaripada H₂O sehingga akan lebih mudah bagi NH₃untuk menggantikan H₂O.

Penambahan etanol bertujuan untuk mengikat molekul air yang terdapa tdalam larutan yang mungkin dapat menggangu proses pengendapan. Larutan ditutup dengan kacaarloji untuk menghindari kontak dengan udara, lalu didiamkan.Larutan jangan sampai mengalami goncangan karena dapat mempengaruhi proses pengendapan.Kompleks Cu membutuhkanwaktu yang lama untuk penggantian ligan-ligannya.Senyawa kompleks yang membutuhkan waktu yang lama dalam penggantian ligan-ligannya disebut senyawa kompleks lembam.

Larutan yang dihasilkan berwarna ungu dengan adanya endapan.Endapan yang terbentuk disaring dengan kertassaring.Kemudian dicuci dengan campuran ammonia :etilalkohol (1:1) yang bertujuan untuk menghilangkan pengotor dan kontaminan yang terdapat dalam endapan karena molekul pelarut ammonia akan menarik molekul-molekul ammonia sisa yang mungkin tidak bereaksi, sedangkan etilalkohol akan menarik molekul etilalkohol yang sebelumnya ditambahkan.Pencucian dilakukan lagi menggunakan etanol 2 ml untuk mencegah terjadinya ionisasi,karena jika ditambahkan dengan aquades garam akan terionisasi menjadi ion-ion penyusunnya.

VII.              Kesimpulan

-          Sifat dari garam kompleks yakni jika dilarutkandalam air akan terura imenjadi kompleks da anionnya, sedangkan sifat garam rangkap jika dilarutkan dalam air akan terionisasi menjadi ion- ion pembentuknya.

-          Massa kristaltembaga (II) ammonium sulfathidrat yang terbentuksekitar 7,8 gram denganrendemen 97,62%

-          Massa kristaltembaga (II) tetraaminsulfathidrat yang terbentuksekitar 7,5 gram denganrendemensekitar 139,66%

VIII.            DaftarPustaka

Cotton, F.A dan Wilkinson, 1989, Kimia AnorganikDasar , UI press, Jakarta.

Day, M.C dan J. Selbin, 1993, Kimia AnorganikTeori, UGM Press, Yogyakarta.

Vogel, 1990, BukuTeksAnalisisAnorganikkualitatifmakrodan Semi MikroJilid 1, PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.

IX.                Lampiran

Pertanyaan

1.       Apatujuanpencuciandenganmenggunakaneter?

2.       Apajenisgaram yang dihasilkandaripercobaanini?

3.       Bedakanantaragaram-garamkompleksdengangaramsederhana?

Jawaban

1.      Dietileter digunaka nuntuk menghilangkan pengotor yang menempel pada Kristal  sehingga bisa didapatkan berat kristal yang murni.

2.      Garamrangkap/garamkompleks.

3.      Garam sederhana merupakan garam yang terdiri dari ion positif semuagolongantermasuk ion ammonium yang berikatandengan ion negative sisaasamnya. Sedangkan garam kompleks adalah garam yang tersusun atas atom pusat (ion logam) yang dikelilingi/diikatolehsuatuligan anion ataunetral.