Praktikum Kimia Anorganik 1
Kimia Anorganik 1 3A. Fajar,Azizah dan diyanty
Jumat, 17 Januari 2014
Rabu, 25 September 2013
PEMBUATAN TAWAS DARI LIMBAH ALUMINIUM FOIL
I. PENDAHULUAN
A.
Tujuan Percobaan
1.
Mengetahui cara
pembuatan tawas
2.
Dapat memanfaatkan
limbah percobaan pembuatan gas hydrogen.
B.
Waktu dan Tempat Percobaan
Hari/tanggal : Kamis/26 September 2013
Pukul : 08.00 s/d selesai
Tempat :Laboratorium
Kimia Anorganik, Pusat Laboratorium Terpadu, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
C. Latar Belakang
1.Pemanfaatan limbah pembuatan gas
hydrogen yang cukup banyak.
2.Kebutuhan
penggunaan tawas semakin meningkat.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Aluminium
sulfat padat dengan nama lain: alum, alum padat, aluminium alum, cake alum, atau aluminium salt adalah produk
buatan berbentuk bubuk, butiran, atau
bongkahan, dengan rumus kimia Al2(SO4)3.
xH2O. Kekeruhan dalam air dapat
dihilangkan melalui penambahan sejenis bahan kimia yang disebut koagulan. Pada
umumnya bahan seperti Aluminium sulfat [Al2(SO4)3.18H2O]
atau sering disebut alum atau tawas, fero sulfat, Poly Aluminium Chlorida (PAC)
dan poli elektrolit organik dapat digunakan
sebagai koagulan. Untuk menentukan dosis yang optimal, koagulan yang sesuai dan
pH yang akan digunakan dalam proses penjernihan air, secara sederhana dapat
dilakukan dalam laboratorium dengan menggunakan tes yang sederhana (Alearts
&Santika, 1984).
Tawas kalium aluminium sulfat
dihasilkan dengan mereaksikan logam aluminium (Al) dalam larutan basa kuat
(kalium hidroksida) akan larut membentuk aluminat menurut persamaan reaksi 1)
2Al (s) + 2KOH (aq) + 2H2O(l)
à 2KAlO2 (aq) + 3H2
(g) ---------- (1)
Kadang–kadang ditulis dalam bentuk
ion sebagai kompleks aluminat yang persamaan reaksinya 2)
2Al (s) + 2OH– (aq) + 6H2O
(l) à 2
Al(OH)4- (g) + 3H2 (g) ---- (2)
Larutan aluminat dinetralkan dengan
asam sulfat mula-mula terbentuk endapan berwarna putih dari aluminium hidroksida
[Al(OH)3], yang dengan penambahan asam sulfat enadapan putih semakin
banyak dan jika asam sulfat berlebihan endapan akan larut membentuk kation K+,
Al3+, dan SO42-, yang jika didiamkan akan
terbentuk krital seperti kaca dari tawas kalium aluminium sulfat atau sering
disebut alum. Secara singkat reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai
berikut.
2KAlO2(aq) + 2 H2O(l)+
H2SO4(aq) à K2SO4(aq)
+ 2Al(OH)3(s) ........... (3)
H2SO4(aq) + K2SO4
(aq) + 2 Al(OH)3 (s) à 2
KAl(SO4)2 (aq) + 6H2O ............(4)
24 H2O (l) + 2 KAl(SO4)2
à 2 KAl(SO4)2.12
H2O (s) ..................(5)
Reaksi keseluruhan
2Al(s) + 2KOH(aq) + 10H2O(l)
+ 4H2SO4(aq) à
2KAl(SO4)2.12H2O(s) + 3H2(g).
................... (6)
Larutan di persamaan (2) dipanaskan
pada suhu 60-800C untuk menguapkan airnya dan suhu pemanasan tidak
boleh lebih dari 800C karena tawas akan larut dalam air mendidih.
Pada proses penguapan selama 10 menit dan didinginkan akan terbentuk kristal
dari KAl(SO4)2.12H2O.
Senyawa aluminium khususnya senyawa
sulfat banyak digunakan pada industri kertas Selain itu, tawas digunakan
sebagai koagulan dalam pengolahan air dan air buangan maupun penyamakan kulit dan bahan pewarna di industri
tekstil. Namun tawas natrium yang kita buat kali ini juga dapat digunakan
sebagai bahan pengembang roti. Selain itu tawas pun dapat digunakan untuk
mengentalkan lateks (getah karet yang cair) sehingga menjadi membeku.
Beberapa contoh tawas, cara
membuat dan kegunaannya:
1. Natrium aluminium sulfat
dodekahidrat (tawas natrium) dengan formula NaAl(SO4)2.12H2O digunakan sebagai serbuk pengembang roti.
2. Kalium aluminium sulfat
dodekahidrat (tawas kalium) dengan rumus KAl(SO4)2.12H2O
digunakan dalam pemurnian air, pengolahan limbah, dan bahan pemadam api. Tawas
kalium dibuat dari logam aluminium dankalium hidroksida. Logam aluminium
bereaksi secara cepat dengan KOH panas menghasilkan larutan garam kalium
aluminat.
3. Amonium aluminium
sulfat dodekahidrat (tawas amonium) dengan formula NH4Al(SO4)2.12H2O digunakan sebagai acar ketimun.
4. Kalium kromium (III) sulfat
dodekahidrat (tawas kromium) dengan formula KCr(SO4)2.12H2O digunakan sebagai penyamak kulit dan bahan
pembuatkain tahan api
5. Amonium besi (III) sulfat
dodekahidrat (tawas besi(II)) dengan formula NH4Fe(SO4)2.12H2O digunakan untuk mordan pada pewarnaan tekstil. Tawas ini dibuat dengan mengoksidasi ion besi (II)
menjadi ion besi (III) dengan asam nitrat dalam larutan amonium sulfat.
Untuk
setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut mungkin perlu dikurangi dengan cara penguapan untuk menghasilkan
larutan jenuh yang kemudian menghasilkan kristal tawas pada waktu didinginkan. Untuk
mendapatkan kristal yang berukuran besar, pendinginan larutan jenuh harus
dilakukan secara pelan-pelan.
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Alat
dan Bahan
1.Alat
- Erlenmeyer
- Gelas Ukur
- Cawan Petri
- Gelas beaker
- Corong
- Kertas saring
- Gunting
- Pipet
2.Bahan
- Alumunium foil
- KOH
- Accu
- Etanol
- Es batu
B. Cara
Kerja
1.
Limbah dari pembuatan gas Hidrogen disaring
lalu didinginkan kemudian ditambahkan dengan hati-hati 30 mL H2SO4 6 M (air
aki) sambil diaduk.
2. Setelah itu dilakukan penyaringan. Larutan didinginkan di dalam es.
3. Kristal tawas yang terbentuk dipisahkan dengan corong Buchner dan dicuci dengan 20 mL etanol 95 %.
4. Endapan dikeringkan, setelah kering kemudian ditimbang sampai beratnya konstan.
2. Setelah itu dilakukan penyaringan. Larutan didinginkan di dalam es.
3. Kristal tawas yang terbentuk dipisahkan dengan corong Buchner dan dicuci dengan 20 mL etanol 95 %.
4. Endapan dikeringkan, setelah kering kemudian ditimbang sampai beratnya konstan.
Rabu, 11 September 2013
PERCOBAAN
I
PEMBUATAN
GAS HIDROGEN
I. PENDAHULUAN
A. Tujuan
Percobaan
1. Mampu membuat reaktor pembentukan gas Hidrogen.
2. Dapat memahami reaksi pembentukan gas Hidrogen.
3.
Dapat menetapkan reaksi pembentukan gas Hidrogen yang paling efektif dalam berbagai
konsentrasi pelarut.
B. Waktu
dan Tempat Percobaan
Hari/tanggal : Kamis/12 September 2013
Pukul
: 08.00 s/d selesai
Tempat : Laboratorium Kimia Anorganik, Pusat
Laboratorium Terpadu, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
C. Latar Belakang
1.Semakin
banyaknya penelitian untuk menemukan energi alternatif khususnya fuel cell.
2.Tabung
penyimpanan gas Hidrogen yang masih belum sempurna.
II. TINJAUAN
PUSTAKA
Hidogen adalah gas yang tidak berwarna, tdak berbau dan
tidak berasa. Dikenal tiga isotop Hidrogen, yaitu : 1H, 2H
(deutrium atau D), 3H (tritium atau T).
Hidrogen merupakan unsur yang sangat aktif secara kimia,
sehingga jarang sekali ditemukan dalam bentuk bebasnya. Di alam, hidrogen
terdapat dalam bentuk senyawa dengan unsur lain, seperti dengan oksigen dalam
air atau dengan karbon dalam metana.Sehingga untuk dapat memanfaatkannya,
hidroen harus dipisahkan terlebih dahulu dari senyawanya agar dapat digunakan
sebagai bahan bakar.
Hidrogen terdapat dialam mengandung 0,0156 % deutrium.
Sedangkan tritium (terbentuk secara terus menerus di lapisan atas atmosfer pada
reaksi inti yang direduksi oleh sinar kosmik) terdapat dialam hanya dalam
jumlah yang sangat kecil, kira-kira sebanyak 1 per 1017, dan
bersifat radioaktif (B-, 12,4 tahun).
Hidrogen merupakan unsur yang paling ringan dan paling
sederhana yaitu mengandung 1 proton dan 1 elektron. Hidrogen dalam keadaan
bebas berbentuk molekul gas diatomik, yang tidak berwarna, tidak berbau dan
tidak dapat dirasakan. Hidrogen adalah unsur yang terdapat dialam dalam
kelimpahan terbesar yaitu 93% tetapi hanya sedikit yang terdapat dibumi.
Hidrogen merupakan penyusun utama (75%) atmosfer matahari. Di Bumi, hidrokarbon
dan senyawa organik lainnya. Molekul hidrogen merupakan gas yang paling ringan.
Hidrogen cair mempunyai titik didih ─253°C dan titik beku ─259°C.
Sifat
kimia
Kelarutan dan karakteristik hidrogen dengan berbagai macam
logam merupakan subjek yang sangat penting dalam bidang metalurgi dan dalam
riset pengembangan cara yang aman untuk menyimpan hidrogen sebagai bahan bakar.
Hidrogen sangatlah larut dalam berbagai senyawa yang terdiridari logam tanah
nadir dan logam transisi dan dapat dilarutkan dalam larutan kristal
maupun logam amorf. Kelarutan hidrogen dalam logam disebabkan oleh distorsi
setempat ataupun ketidakmurnian dalam ke kisi hablur logam. Hidrogen bereaksi
secara langsung dengan unsur – unsur oksidator lainnya. Hidrogen bereaksi
dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan flourin menghasilkan
hidrogen halida berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida.
Hidrogen
memiliki tiga isotop alami, ditandai dengan 1H, 2H, dan 3H.
·
1H adalah isotop
hidrogen yang paling melimpah , memiliki persentase 99,98% dari jumlah atom
hidrogen.
·
2H (deutrium) mengandung satu proton dan
satu neutron pada intinya. Deutrium tidak bersifat radioaktif dan tidak
memberikan bahaya keracunan yag signifikan. Air yang atom hidrogennya merupakan
isotop deutrium dinamakan air berat.
·
3H dikenal dengan nama tritium dan
mengandung satu proton dan dua neutron pada intinya. Tritium memiliki sifat
radioaktif. Sejumlah kecil tritium dapat dijumpai dialam , oleh karena
interaksi sinar kosmos dengan atmosfer bumi.
Hidrogen mempunyai skala keelektronegatifitas tengahan sehingga
mempunyai sifat yang bersifat ionisasi, yaitu bersenyawa dengan unsur :
1.
Sangat elektronegatif (misalnya halogen) membentuk senyawa
polar dengan karakter fisik positif pada atom hidrogen.
2.
Tetapi juga dengan unsur lain yang sangat elektronegatif
(misalnya alkali) membentuk senyawa ionik hidrida dengan karakter negatif pada
atom hidrogen.
3.
Demikian juga dengan intermediet (misalnya karbon) senyawa nonpolar.
Beberapa reaksi yang menghasilkan hidrogen
·
Elektrolisis air yang sedikit diasamkan
2H2O(l)
2H2(g) + O2(g)
·
Logam golongan IA/IIA + air
2K(s)
+ 2H2O(l)
2KOH(aq) + H2
·
Asam kuat encer
Zn(s)
+ 2HCl(ag)
ZnCl2(aq) + H2(g)
·
Logam amfoter + basa kuat
Zn(s)
+ NaOH(aq) NaZnO2(aq)
+ H2(g)
III.
METODOLOGI PENELITIAN
A.
Alat dan Bahan
Alat
:
1.
Selang aquarium 0,5 m
2.
Pisau kater
3.
Botol pelastik pp
4.
Plester
5.
Gelas beaker
6.
Pelastik wrap
Bahan
:
1.
Limbah alumunium
2.
Larutan HNO3, H2SO4 dan HCl
dengan berbagai konsentrasi
B.
Cara Kerja
Membuat
Reaktor Sederhana :
1.
Untuk praktikum pembuatan gas hidrogen ini dibutuhkan sebuah
reaktor sederhana jadi pertama kali yang harus dilakukan adalah membuat
reaktornya.
2.
Botol pelastik pp disiapkan lalu tutupnya dilubangi
disesuaikan dengan ukuran selang akuarium tadi.
3.
Kemudian salah satu ujung selang dimasukan kedalam tutup
botol yang telah dilubangi lalu diplester sampai rapat.
Pembuatan
Gas Hidrogen :
1.
Limbah alumunium disiapkan kemudian dipotong kecil-kecil
2.
Gelas beaker diisi air sampai 100 ml
3.
Setelah itu, salah satu ujung yang lain dimasukan kedalam
gelas beaker kemudian ditutup dengan pelastik wrap dan plester hingga rapat.
4.
Lalu masukan potongan-potongan alumunium tadi kedalam
reaktor kemudian larutan HNO3, HNO3, H2SO4
dan HCl dengan berbagai konsentrasi kemudian tutup reaktor.
5.
Kemudian diamati dan dihitung volume gas hidrogen yang
dihasilkan.
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan volume gas hidrogen secara
praktikum :
Percobaan 1
5 ml NaOH 3M + 0,3045 gram aluminium
foil
Volume air di wadah sebelum reaksi =
425 ml (V1)
Volume air di wadah setelah reaksi =
750 ml (V2)
Volume gas hidrogen yang dihasilkan = V2 – V1 = 750 – 425 =
325 ml
Percobaan 2
10 ml NaOH 3M + 0,5026 gram aluminium
foil
Volume air di wadah sebelum reaksi =
400 ml (V1)
Volume air di wadah setelah reaksi =
700 ml (V2)
Volume gas hidrogen yang dihasilkan = V2 – V1 = 700 – 400 =
300 ml
Percobaan 3
10 ml NaOH 3M + 0,3 gram aluminium foil
Volume air di wadah sebelum reaksi =
425 ml (V1)
Volume air di wadah setelah reaksi =
600 ml (V2)
Volume gas hidrogen yang dihasilkan = V2 – V1 = 600 – 425 =
175 ml
Pada praktikum kali ini, praktikan mengukur volume gas
hidrogen yang dihasilkan dari reaksi antara Al dan NaOH. Percobaan dilakukan
sebanyak tiga kali (triplo) dengan massa aluminium foil yang berbeda dan
konsentrasi NaOH yang sama, yaitu 3M. Percobaan pertama, 5 ml larutan NaOH
direaksikan dengan 0,3045 gram aluminium foil dan menghasilkan gas hidrogen
sebanyak 325 ml. Percobaan kedua, 10 ml larutan NaOH direaksikan dengan 0,5026
gram aluminium foil menghasilkan gas hidrogen sebanyak 300 ml. Percobaan
ketiga, 10 ml larutan NaOH direaksikan dengan 0,3 gram aluminium foil dan
menghasilkan 175 ml gas hidrogen.
Mereaksikan aluminium foil dengan massa yang berbeda
bertujuan untuk membandingkan atau mengetahui percobaan mana yang lebih banyak
menghasilkan gas hidrogen. Berdasarkan hasil percobaan, ternyata reaksi yang
paling banyak menghasilkan gas hidrogen adalah reaksi antara 10 ml larutan NaOH
dengan 0,5026 gram aluminium foil dan memghasilkan gas hidrogen sebanyak 300
ml. Hal ini membuktikan bahwa semakin banyak massa aluminium foil yang
digunakan, maka akan semakin banyak pula gas hidrogen yang dihasilkan.
Katalis yang digunakan pada praktikum ini (NaOH) adalah
katalis basa. Katalis basa merupakan katalis yang berkualitas baik dibandingkan
dengan katalis asam (seperti HCl atau H2SO4) atau katalis
netral. Hal ini dikarenakan katalis basa lebih bisa memproduksi gas hidrogen
dengan optimal dan dalam waktu yang singkat. Sedangkan untuk konsentrasi
katalis tidak mempengaruhi banyaknya gas hidrogen yang dihasilkan, melainkan
hanya mempengaruhi waktu reaksinya.
V. KESIMPULAN
1.
Massa aluminium foil yang digunakan berbanding lurus volume gas hidrogen
yang dihasilkan.
2.
Katalis yang paling baik dalam percobaan ini adalah katalis basa.
VI. DAFTAR PUSTAKA
journal.uinjkt.ac.id/index.php/valensi/article/download/236/151
Langganan:
Postingan (Atom)