Minggu, 07 Oktober 2012

Laporan Kimia Anorganik Senyawa Kompleks Aluminium

I. Nama percobaan      : Senyawa Kompleks Aluminium
II. Tujuan                    : Mengenal beberapa karakteristik reaksi pembentukan senyawa kompleks
III. Dasar Teori

Aluminium adalah anggota putih keperakan dari kelompok boron dari unsur kimia. Unsur ini memiliki Al simbol, dan nomor atom 13. Unsur ini tidak larut dalam air pada keadaan normal. Aluminium adalah elemen yang paling berlimpah ketiga (setelah oksigen dan silikon ), dan logam yang paling berlimpah di kerak Bumi. Hal ini dikarenakan hampir 8% berat dari permukaan padat bumi adala aluminium.
Aluminium adalah logam yang lembut, tahan lama, ringan, ulet dan lentur dengan penampilan mulai dari keperakan ke abu-abu kusam, tergantung pada kekasaran permukaan. Aluminium bukan magnetik dan tidak mudah terbakar. Korosi dapat terjadi dengan resistensi yang sangat baik karena lapisan permukaan tipis oksida aluminium yang membentuk ketika logam tersebut terkena udara, efektif mencegah lebih oksidasi . Paduan aluminium terkuat adalah kurang tahan korosi karena galvanik reaksi dengan paduan tembaga. Hal ini dikarenakan ketahanan korosi juga sering sangat berkurang ketika terkena garam, terutama pada logam yang berbeda. Atom Aluminium diatur dalam kubik berpusat muka struktur (fcc). Aluminium memiliki energi salah-susun sekitar 200 mJ / m 2.
Aluminium adalah salah satu dari beberapa logam keperakan yang mempertahankan reflektansi penuh dalam bentuk bubuk halus, menjadikannya sebagai komponen penting dari perak berwarna cat. Aluminium cermin telah menyelesaikan tertinggi reflektansi dari logam di 200-400 nm ( UV ) dan 3,000-10,000 nm (jauh IR ) daerah; dalam kisaran 400-700 nm itu terlihat sedikit mengungguli oleh timah dan perak dan dalam oleh perak, (dekat IR) 700-3000 emas , dan tembaga.
Aluminium termal dan konduktor listrik, memiliki 59% konduktivitas tembaga, baik termal dan listrik. Aluminium mampu menjadi superkonduktor, dengan suhu kritis superkonduktor sebesar 1,2 Kelvin dan medan magnet kritis dari sekitar 100 gauss (10 milliteslas).
Penciptaan
Stabil aluminium dibuat ketika hidrogen sekering dengan magnesium baik dalam bintang-bintang besar atau di supernova .
Isotop
Aluminium telah dikenal memiliki banyak isotop , yang massanya berkisar angka 21-42, namun hanya 27 Al ( isotop stabil ) dan 26 Al ( radioaktif isotop, t 1 / 2 = 7.2 × 10 5 y ) yang terjadi secara alami memiliki 27 Al alami. Kelimpahan di atas 99,9% 26 Al diproduksi dari. argon di atmosfer oleh spallation disebabkan oleh sinar kosmik proton. Isotop aluminium telah menemukan aplikasi praktis dalam laut sedimen, nodul mangan, es glasial, kuarsa dalam batuan eksposur, dan meteorit . Al pertama kali diterapkan dalam studi pada Bulan dan meteorit.
Terjadinya di Alam
Dalam kerak bumi , aluminium merupakan unsur (8,3% berat) logam ketiga paling berlimpah dari semua elemen (setelah oksigen dan silikon). Karena afinitas yang kuat untuk oksigen, hampir tidak pernah ditemukan di unsur negara;. melainkan ditemukan dalam oksida atau silikat feldspars , kelompok yang paling umum dari mineral dalam kerak bumi, merupakan aluminosilikat. Logam aluminium asli dapat ditemukan sebagai fase kecil dalam oksigen rendah fugacity lingkungan, seperti gunung berapi interior tertentu. aluminium asli telah dilaporkan dalam merembes dingin di timur laut lereng benua dari Laut Cina Selatan dan Chen et al. (2011) telah mengusulkan teori asal-nya sebagai yang dihasilkan oleh pengurangan dari tetrahydroxoaluminate (OH) 4 Al - untuk logam aluminium oleh bakteri .
Adapun senyawa aluminium yang digunakan pada percobaan ini aluminium (III) hidroksida. Senyawa ini berwarna putih dan sukar melarut dalam medium air. Sebagai senyawa kompleks, aluminium (III) dapat dijumpai dalam stereokimia yang berbeda-beda, paling umum mempunyai bilangan koordinasi 4 dan 6, yaitu dalam konfigurasi tetrahedral dan octahedral. Aluminium juga dapat membentuk adduct dengan bilangan koordinasi 5 dalam stereokimia trigonal bipiramidal. Dengan bilangan koordinasi 4, 5, dan 6 ini, aluminium (III) dapat berupa spesies anion, netral, maupun kation. Kemampuan aluminium (III) membentuk senyawa kompleks ini disebabkan oleh karena muatan kation yang tinggi (+3) sehingga mampu mengakomodasi donasi pasangan electron dari ligan. Hal ini diasosiasikan dengan relative besarnya energy solvasi (khususnya hidrasi dalam larutan air) yang berarti molekul air terikat (secara ikatan koordinasi) cukup kuat pada kation hingga tidak mungkin dapat diabaikan sebagai senyawa kompleks. Hal ini berbeda dengan kation dari logam-logam golongan 1 (Alkali) dan 2 (Alkali tanah) yang mempunyai energy hidrasi sangat lemah sehingga dalam larutannya kurang tepat bila molekul air dipertimbangkan sebagai ligan.
Sifat hidroksida aluminium, seperti halnya zink, yang terkenal khas yaitu sifat amfoterik, artinya hidroksida ini dapat dipandang berubah menjadi bersifat asam apabila berada dalam lingkungan basa kuat. Kenyataannya memang hidroksida aluminium larut dalam natrium hidroksida membentuk spesies yang dikenal sebagai ion aluminat.
Penggunaan terbesar dari paduan aluminium dalam industri transportasi. Penggunaan lain dari paduan aluminium yaitu dalam industri kemasan. Seperti aluminium foil, minuman kaleng, tabung cat, dan kontainer untuk produk rumah yang semuanya terbuat dari paduan aluminium. Kegunaan lain dari paduan aluminium yakni bingkai jendela dan pintu, layar, atap, dinding, kabel listrik dan peralatan, mesin mobil, sistem pemanas dan pendingin, peralatan dapur, furnitur taman, dan mesin berat.

IV. Alat dan Bahan
àAlat yang digunakan:
1.      Gelas beker
2.      Kertas lakmus
3.      Labu takar
4.      Tabung reaksi
5.      Batang pengaduk
6.      Pipet tetes
7.      Gelas ukur
8.      Bunsen
9.      penjepit
àBahan yang digunakan:
1.      Kristal hidrat aluminium sulfat, tawas potas alum, dan EDTA.
2.      Larutan 0,1 M Al2(SO4)3, larutan encer NaOH (0,1M).
3.       Larutan pekat Na2CO3 (>1,0M), larutan encer NH3, pita magnesium (turnings).

V. Prosedur Percobaan
1. Siapkan larutan aluminium sulfat hidrat 1,0 M dalam air, kemudian gunakan larutan ini untuk percobaan-percobaan berikut. Spesies aluminium apa yang terdapat dalam padatan aluminium sulfat hidrat ini (1), dan spesies aluminium apa yang terdapat dalam larutan air (2)?
2. Taksir harga pH larutan aluminium sulfat ini dengan pH-meter dan jelaskan hasilnya (3).
3. Ke dalam 2-3 mL larutan ini tambahkan 1-2 mL larutan pekat natrium karbonat (>1,0M), amati dan jelaskan perubahan (persamaan reaksi) yang terjadi (4).
4.  Ke dalam 2-3 mL larutan ini tambahkan sepotong pita magnesium yang bersih atau magnesium turnings, hangatkam bila perlu agar terjadi reaksi, dan jelaskan hasilnya (5).
5. Ke dalam 2-3 mL larutan ini tambahkan larutan natrium hidroksida tetes demi tetes hingga berlebihan, amati setiap perubahan yang terjadi, dan jelaskan persamaan reaksinya (6).
6. Ke dalam 2-3 mL larutan ini tambahkan larutan encer ammonia tetes demi tetes hingga berlebihan dan jelaskan ada tidaknya perbedaan hasil pengamatan ini dengan percobaan 4 di atas (7).
7. Ke dalam 2-3 mL larutan ini tambahkan serbuk EDTA (agak berlebihan), hangatkan untuk melarutkan EDTA. Kemudian tambahkan larutan encer ammonia dan jelaskan hasilnya (8).

VI. Data Hasil Pengamatan
No.
Percobaan
Hasil Pengamatan
1.
Mengamati spesies Al yang terdapat dalam padatan aluminium sulfat hidrat
Spesies Al yang terdapat dalam padatan aluminium sulfat hidrat adalah [Al(H2O)6]3+
2.
Mengamati spesies yang terdapat dalam larutan air
Spesies Al yang terdapat dalam larutan air adalah [Al(H2O)5(OH)]2+
3.
Menaksir harga pH larutan aluminium sulfat
pH larutan aluminium sulfat adalah 3, berarti larutan tersebut bersifat asam.
4.
Ke dalam 2-3 mL aluminium sulfat, tambahkan 1-2 mL larutan Na2CO3
Larutan yang dihasilkan terbagi menjadi dua lapisan, lapisan bawah berupa cairan putih keruh dan ada gelembung gas. Lapisan atas berupa padatan putih.
5.
Ke dalam 2-3 mL larutan aluminium sulfat tambahkan pita Mg, lalu hangatkan.
Sebelum dipanaskan pita Mg tidak larut dan disekitar pita Mg terdapat gelembung gas. Setelah dipanaskan pita Mg bereaksi dengan larutan menyebabkan larutan menjadi keruh.
6.
Ke dalam larutan 2-3 mL aluminium sulfat tambahkan NaOH tetes demi tetes
Larutan yang dihasilkan terbagi menjadi tiga lapisan. Lapisan pertama, larutan berwarna bening, lapisan kedua larutan berupa gel, dan lapisan ketiga larutan berupa larutan yang berwarna putih keruh.
7.
Ke dalam 2-3 mL larutan aluminium sulfat tambahkan NH3 tetes demi tetes
Larutan yang dihasilkan terbagi menjadi dua lapisan. Larutan yang di atas berupa larutan encer, larutan yang dibawah berupa gel.
8.
Ke dalam 2-3 mL larutan aluminium sulfat tambahkan serbuk EDTA
Sebelum cairan tersebut dipanaskan terdapat dua lapisan. Lapisan bawah berwarna putih dan lapisan atas bening, dan tabung reaksi terasa dingin. Setelah cairan tersebut dipanaskan, larutan berubah menjadi bening dan terdapat gelembung gas. Setelah ditambahkan ammonia lautan menjadi keruh.


Persamaan Reaksi
1.      Larutan aluminium sulfat dengan natrium karbonat
[Al(H2O)6]3+ (aq) + H2O (l) ↔ [Al(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H3O+ (aq)
[Al(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H2O (l) ↔ [Al(H2O)4(OH)2]+ (aq) + H3O+ (aq)
[Al(H2O)4(OH)2]+ (aq) + H2O (l) ↔ [Al(H2O)3(OH)3]↓ (s) + H3O+ (aq)
2H3O+ (aq) + CO32- (aq) → 3H2O (l) + CO2↑ (g)
2.  
    Larutan aluminium sulfat dengan pita Mg
[Al(H2O)6]3+ (aq) + H2O (l) ↔ [Al(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H3O+ (aq)
    Mg (s) + 2H3O+ (aq) → Mg2+(aq)  + 2H2O (l) + H2↑ (g)
[Al(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H2O (l) ↔ [Al(H2O)4(OH)2]+ (aq) + H3O+ (aq)
    [Al(H2O)4(OH)2]+ (aq) + H2O (l) ↔ [Al(H2O)3(OH)3]↓ (s) + H3O+ (aq)
3.    
  Larutan aluminium sulfat dengan natrium hidroksida
Al2(SO4)3 (aq) + 6 NaOH (aq) → 2Al(OH)3↓ (s) + 6Na+ (aq) + 3SO42- (aq)
Al(OH)3 (s) + OH- → [Al(OH)4]- (aq)
4. Larutan aluminium sulfat dengan ammonia
[Al(OH)4]- (aq) + NH4+ (aq) → Al(OH)3↓ (s) + NH3↑ (g) + H2O (l)
Al3+ (aq) + 3NH3 (aq) + 3H2O (l) → Al(OH)3↓ (s) + 3NH4+ (s)
4.      Larutan aluminium sulfat dengan serbuk EDTA
 Al2(SO4)3 (aq) + 2EDTA (s) → 2[Al(EDTA)]- (aq) + 3SO42- (aq)



VII. Pembahasan
           Dalam percobaan ini dilakukan percobaan mengenai senyawa kompleks aluminium. Adapun tujuan dari praktikum ini yakni agar praktikan dapat mengenal beberapa karakteristik reaksi pembentukan senyawa kompleks. Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu aluminium sulfat hidrat, natrium karbonat, pita magnesium, serbuk EDTA, dan yang terakhir yaitu ammonia.
           Langkah awal pada percobaan ini yaitu memastikan bahwa seluruh alat dalam keadaan steril.karena jika tidak, hal ini dapat mempengaruhi hasil akhir dari percobaan yang dilakukan. Setelahnya yaitu memasuki prosedur percobaan yang pertama yaitu mengamti spesies aluminium yang terdapat dalam padatan aluminium sulfat hidrat. Pada pengamatan ini didapat bahwa spesies aluminium yang terdapat dalam padatan aluminium sulfat hidrat adalah [Al(H2O)6]3+, sedangkan spesies aluminium yang terdapat dalam larutan air adalah [Al(H2O)5(OH)]2+.
           Pada percobaan kedua yaitu menaksir harga pH larutan aluminium sulfat dengan menggunakan kertas lakmus. Setelah diukur ternyata diperoleh harga pH untuk larutan aluminium sulfat adalah 3. Hal ini berarti bahwa larutan aluminium sulfat bersifat asam.
Selanjutnya pada percobaan yang ketiga yaitu ke dalam 2-3 mL aluminium sulfat, ditambahkan 1-2 mL larutan natrium karbonat. Pada hal ini dihasilkan larutan yang terbagi menjadi dua lapisan, lapisan bawah berupa cairan putih keruh dan ada gelembung gas. Lapisan atas berupa padatan putih. Pada percobaan ini terdapat padatan putih yang mengapung. Seharusnya padatan ini mengendap. Padatan putih ini berasal dari larutan aluminium sulfat direaksikan dengan larutan natrium karbonat. Dalam hal ini natrium karbonat menetralkan asam yang dibebaskan pada hidrolisis aluminium, dimana selain itu juga terbentuk gas CO2. Hal ini sesuai dengan reaksi :
Al3+ (aq) + 3H2O (l) ↔ Al(OH)3↓(s) + 3H+ (aq)
CO32- (aq) + 2H+ (aq) → H2CO3 (aq) → H2O (l) + CO2↑ (g)
Pada percobaan keempat yaitu ke dalam 2-3 mL larutan aluminium sulfat ditambahkan pita magnesium, yang kemudian dihangatkan. Ketika pita magnesium belum dipanaskan pita magnesium tersebut tidak larut dan disekitar pita magnesium tersebut terdapat gelembung gas. Pita magnesium sukar larut pada saat belum dipanaskan karena pita magnesium hanya akan bereaksi ketika terdapat panas disekelilingnya. Setelah dipanaskan pita magnesium bereaksi dengan larutan menyebabkan larutan menjadi keruh. Dalam hal ini pita magnesium akan bereaksi karena pembakaran pita magnesium dilakukan didalam air dan reaksi akan berterusan hingga pita magnesium tersebut habis. Pada reaksi ini seharusnya terbentuk endapan, hal ini sesuai dengan persamaan reaksi:
   [Al(H2O)6]3+ (aq) + H2O (l) ↔ [Al(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H3O+ (aq)
    Mg (s) + 2H3O+ (aq) → Mg2+(aq)  + 2H2O (l) + H2↑ (g)
Pada percobaan yang kelima dilakukan reaksi, ke dalam larutan 2-3 mL aluminium sulfat ditambahkan natrium hidroksida tetes demi tetes. Setelah direaksikan, larutan yang dihasilkan terbagi menjadi tiga fasa. Lapisan pertama, larutan berwarna bening, lapisan kedua larutan berupa gel, dan lapisan ketiga larutan berupa larutan yang berwarna putih keruh. Endapan yang timbul dari campuran larutan ini adalah endapan putih aluminium hidroksida, seperti pada reaksi: Al3+ (aq) + 3OH- (aq) → Al(OH)3↓ (s). Endapan tersebut akan melarut dalam reagensia berlebihan dimana ion-ion tetrahidroksaaluminat terbentuk, seperti pada reaksi:
Al(OH)3 (s) + OH- → [Al(OH)4]- (aq)
Selanjutnya yaitu percobaan yang keenam, yakni ke dalam 2-3 mL larutan aluminium sulfat ditambahkan larutan amonia tetes demi tetes. Setelah direaksikan, didapat larutan yang terbagi menjadi dua lapisan. Larutan yang di atas berupa larutan encer, larutan yang dibawah berupa gel. Dalam hal ini terdapat endapan hidroksida, gas ammonia yang dilepaskan, serta dihasilkan air. Hal ini sesuai dengan reaksi:
Al(OH)4]- (aq) + NH4+ (aq) → Al(OH)3↓ (s) + NH3↑ (g) + H2O (l)
Dan percobaan yang terakhir yaitu direaksikan ke dalam 2-3 mL larutan aluminium sulfat serbuk EDTA. Setelah direaksikan, pada saat cairan belum dipanaskan terdapat dua lapisan. Lapisan bawah berwarna putih dan lapisan atas bening, dan tabung reaksi terasa dingin; dalam hal ini terjadi reaksi endoterm. Namun, setelah cairan tersebut dipanaskan, larutan berubah menjadi bening dan terdapat gelembung gas. Setelah ditambahkan ammonia lautan menjadi keruh. Adapun rumus struktur kompleks EDTA yaitu:

HCOOCCH2                                           CH2COOH
                                 NCH2CH2N
HOOCCH2                                            CH2COOH

VIII. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1.      Spesies aluminium yang terdapat dalam padatan aluminium sulfat hidrat adalah [Al(H2O)6]3+, sedangkan spesies aluminium yang terdapat dalam larutan air adalah [Al(H2O)5(OH)]2+.
2.      pH untuk larutan aluminium sulfat adalah 3 yang berarti bahwa larutan aluminium sulfat bersifat asam.
3.      Natrium karbonat berfungsi untuk menetralkan asam yang dibebaskan pada hidrolisis aluminium.
4.      Pita magnesium sukar larut pada saat belum dipanaskan karena pita magnesium hanya akan bereaksi ketika terdapat panas disekelilingnya
5.      Ketelitian dalam praktikum ini cukup dibutuhkan karena jika tidak, maka hal ini akan berdampak pada hasil akhir percobaan.
di
Label:

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)