Penentuan
Rumus Kimia
PENENTUAN RUMUS KIMIA
I. TUJUAN
PERCOBAAN
Dapat
menentukan dan menghitung rumus kimia dari endapan garam-garam yang terjadi
dengan mengamati jumlah endapan yang dihasilkan dari reaksi dua pereaksi yang
berbeda, dengan mencampurkannya dalam perbandingan molar yang berbeda pula.
II. PERINCIAN
KERJA
Membuat larutan 0,02M
K2CrO4.
Membuat
salah satu larutan dari Pb(NO3)2 atau BaCl2 .2H2O atau AgNO3 dalam konsentrasi
molar yang akan diberikan.
Menentukan
rumus kimia (komposisi) dari endapan kromat dengan mereaksikan K2CrO4 dan
salah satu dari Pb(NO3)2 atau BaCL2 .2H2O atau AgNO3
dalam perbandingan molar yang berbeda.
III.
ALAT
DAN BAHAN
a)
Alat yang digunakan
~ Gelas Kimia 250
ml
1 buah
~ Gelas Kimia 50
ml
2 buah
~ Pipet seukuran 20, 0
ml
1 buah
~ Graduate pipet 5
ml
1 buah
~ Graduate pipet 10
ml
1 buah
~ Tabung
reaksi
6 buah
~ Rak tabung
reaksi
1 buah
~ Tabung
centrifuge
6 buah
~ Bola
Isap
1 buah
~
Termometer
1 buah
~ Gelas Ukur 25
ml
1 buah
~ Pengaduk kaca
1 buah
b)
Bahan yang digunakan
~ Timbal nitrat Pb(NO3)2
0,012 M
~ Pottasium kromat K2CrO4
0,02 M
~ Aquades (Air Demineral)
IV. DASAR
TEORI
Bila
suatu senyawa A bereaksi dengan senyawa lain B, untuk membentuk senyawa ketiga
C, persamaan untuk reaksi kimianya dapat ditulis sebagai berikut :
Zat
A dan B bisa berupa atom, molekul atau ion didalam larutan. Bilangan-bilangan
a, b, dan c merupakan bilangan bulat dan menunjukkan jumlah partikel relatif
yang terlibat didalam reaksi. Bila mol suatu zat mengandung jumlah partikel
yang sama, baik berupa atom, molekul, atau ion, jumlah a, b, dan c menunjukkan
jumlah mol A dan B yang bereaksi membentuk C.
Ada beberapa reaksi yang mengikuti persamaan (1) termasuk contoh berikut :
Ada beberapa reaksi yang mengikuti persamaan (1) termasuk contoh berikut :
2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) ................................ (2)
3Ca2+ (aq) + 2PO43-(aq) Ca3(PO4)2(s) ................................ (3)
Reaksi
(3) akan terjadi apabila suatu larutan yang mengandung ion Ca2+ dicampur dengan
senyawa yang ). Bila reaksi tersebut benar-benar-mengandung
ion-ion fosfat (PO43- terjadi secara sempurna, biasanya
didalam campuran tersebut akan terdapat kelebihan salah satu ion yang bereaksi,
dan yang satu lagi akan habis terpakai.
Contoh,
misalnya suatu larutan yang mengandung ion ) ditambahkan secara pelan-pelan
kedalam larutan yang-fosfat (PO43-
mengandung ion Ca2+, maka segera ion fosfat tersebut akan
bereaksi yang tertinggal dan-membentuk
Ca3(PO4)2, sehingga hanya sedikit PO43- terjadilah kelebihan
ion Ca2+.
Bila
kita melanjutkan penambahan ion , akan terbentuk endapan Ca3(PO4)2
dalam jumlah yang lebih besar PO43- sampai akhirnya semua
ion Ca2+ yang ada bereaksi. Setelah, penambahan ion fosfat lebih
lanjut (sekarang berlebihan) akan menaikkan konsenterasi ion fosfat tersebut,
sementara konsentrasi ion Ca2+ tetap nol.
Bila
reaksi 3 terjadi mengikuti pola yang diterangkan diatas, kita bisa menghentikan
penambahan fosfat bila semua ion Ca2+ telah terkonversi menjadi Ca3(PO4)2.
Kita
dapat membuktikan rumus untuk Ca(PO4)2 dengan mencatat
jumlah mil Ca2+ relatif yang mula-mula ada yang ditambahkan.
Didalam hal ini kita memerlukan 2 mol PO43- untuk setiap
3 mol Ca2+ didalam larutan aslinya. Ini menunjukkan bahwa rumus
untuk kalsium fosfat adalah Ca3(PO4)2 didalam
percobaan ini kita akan menjumpai bahwa rumus kimia untuk garam tidak larut
yang mengandung kation logam dan anion kromat (CrO4)2
dengan menggunakan pendekatan ini.
Didalam
prosedur ini, pertama kita menimbang sampel garam yang larut yang mengandung
suatu kation yang membentuk kromat tak larut, contohnya adalah Pb(NO3)2.
Garam ini berlaku sebagai sumber kation logam. Dengan mengetahui massa dan
rumus molekul dari sampel, kita dapat menghitung jumlah mol garam, didalam
sampel dan jumlah mol kation logam yang dikandungnya.
Misal,
kita anggap ada Pb(NO3)2 didalam sampel, dan beratnya
0,4518 gram, maka perhitungannya sebagai berikut :
Massa
molar Pb(NO3)2
= (BA Pb + 2 x BA N + b x BA
O) gram
= (207,2 + 2. 14,0067 + 6. 15.9994)
gram
= 331,2 gram
Jumlah
mol Pb(NO3)2
=
=
=
1,364 . 10-3 mol
Jumlah mol Pb2+
= Jumlah mol Pb(NO3)2
= 1,364 . 10-3 mol
Setelah
menimbang sampel, larutkan kedalam air hingga volume larutan 20 ml. Didalam
larutan, Pb(NO3)2 akan terurai secara . Kita dapat menghitung jumlah mol-sempurna menjadi ion-ion Pb2+ dan NO3 Pb2+
yang terdapat didalam satu milli liter (ml) larutan dengan mudah.
Jumlah
mol Pb2+ per ml larutan =
=
=
6,82 . 10-5 mol
Kita
tambahkan dengan tepat 1ml larutan yang telah disiapkan, masing-masing pada 6
tabung reaksi kecil setelah dinomori dari 1 sampai 6. tabung reaksi nomor 1
ditambahkan ml larutan 0,02M K2CrO4. larutan ini
mengandung 0,02 mol K2CrO4 per liter dari garam ini,
semua garam ini, diionisasi dalam larutan juga 0,02 mol CrO42- per liter atau 2.10-3.
Segera Pb2+ dan CrO42- bereaksi membentuk
endapan kuning dari PbCrO4.
Dalam
beberapa tabung reaksi ion Pb2+ berlebihan sehingga tidak cukup ion
CrO42- yang ditambahkan untuk mengendapkan semua kation.
Sedangkan
dalam beberapa tabung lainnya ion CrO42- yang berlebihan
sehingga tidak cukup ion Pb2+ yang ditambahkan untuk membentuk
endapan.
Kita
dapat menentukan mana ion yang berlebihan dalam masing-masing tabung dengan
mencentrifuge untuk mengendapkan padatan kedasar tabung. Warna kuning yang kuat
dari ion kromat jelas kelihatan dalam kedua tabung reaksi dimana CrO42-
berlebihan.
Bila
Pb2+ yang berlebihan larutan pada dasarnya tidak berwarna. Jika
dalam eksperimen ini dengan sampel Pb(NO3)2 yang digunakan
dalam contoh. Kita mendapatkan campuran no.1, 2 dan 3 yang tidak berwarna
setelah dicentrifuge dan campuran no. 4, 5 dan 6 berwarna kuning ini boleh
dikatakan dalam campuran no. 3, Pb2+ berlebihan yang
berlebihan. Campuran yang-sementara dalam campuran
no. 4, CrO42- dipakai dalam kedua tabung dapat dihitung
dan diselesaikan sebagai berikut :
Dalam campuran no. 3 :
Jumlah mol Pb2+
= 6,82.10-5 mol
Jumlah mol CrO42-
= 3 ml . 2.10-5 mol/ml
= 6.10-5 mol
Perbandingan mol CrO42-
dengan
Pb2+
= (6.10-5 mol) : (6,8.10-5 mol)
= 0,88 : 1,00
Dalam
campuran no.4 :
Jumlah mol Pb2+
= 6,82.10-5 mol
Jumlah mol CrO42-
= 4 ml . 2.10-5 mol/ml
= 8.10-5 mol
Perbandingan mol CrO4
Dengan Pb2+
= (8.10-5 mol) : (6,82.10-5 mol)
= 1,20 : 1,00
Jika
dalam yang-campuran no. 3 dan 4,
kita perkirakan bahwa semua Pb2+ dan CrO42-
ada sebagai timbal kromat maka senyawanya mempunyai rumus
Pb(CrO4) 0,88 dalam campuran no. 3 dan
Pb(CrO4) 1,20 dalam campuran
no.4
Rumus yang benar harus berada antara bilangan-bilangan ini, antara campuran yang no.3 dengan Pb2+ yang berlebihan dan campuran no. 4 dengan CrO42- diharapkan merupakan bilangan-berlebihan. Perbandingan mol Pb2+ : CrO42- bulat dan sederhana. Maka diperkirakan yang baik adalah 1 : 1 dan rumus yang diasosiasikan untuk timbal kromat adalah PbCrO4.
V.
PROSEDUR
KERJA
Ditimbang dalam beaker gelas 50 ml yang kering dan bersih cuplikan : 0,4 gram Pb(NO3)2
Ditambahkan
20 ml air demineral pada cuplikan tadi. Dikocok dengan menggunakan pengaduk
kaca sampai larut semua,
Dituang sejumlah 0,020 M K2CrO4 kedalam beaker 50 ml yang kering dan bersih sampai 2/3 penuh. Kemudian gunakan larutan ini sebagai sumber dari ion kromat,
Disiapkan
waterbath panas (dengan memakai beaker gelas 250 ml yang diisi dengan air 2/3).
Kemudian air dipanaskan dengan menggunakan pembakar bunsen,
Disiapkan
tabung centrifuge 6 buah yang bersih (tidak perlu kering), nomori dari 1 sampai
dengan 6 dan taruh dirak,
Ditambahkan 1 ml larutan garam tadi pada masing-masing tabung dengan menggunakan pipet graduate 5 ml.
Kemudian
dengan menggunakan pipet graduate 10 ml, ditambahkan lagi :
1 ml 0,02 K2CrO4 pada tabung I + 5 ml air demineral
1 ml 0,02 K2CrO4 pada tabung I + 5 ml air demineral
2
ml 0,02 K2CrO4 pada tabung II + 4 ml air demineral
3
ml 0,02 K2CrO4 pada tabung III + 3 ml air demineral
4
ml 0,02 K2CrO4 pada tabung IV + 2 ml air demineral
5
ml 0,02 K2CrO4 pada tabung V + 1 ml air demineral
6
ml 0,02 K2CrO4 pada tabung VI + 0 ml air demineral
Masing-masing tabung digoyang, minimal selama 30 detik (menggunakan tutup gelas), kemudian tabung tersebut diletakkan dalam waterbath yang panas sampai mendidih. Dibiarkan tabung dalam waterbath 5 menit untuk melancarkan terbentuknya kristal yang besar dari endapan kromat. Dijaga waterbath pada temperatur titik didihnya.
Setelah itu tabung reaksi/centrifuge diatur dalam rak menurut tingkatan nomor dari kiri ke kanan. Tabung dengan nomor lebih rendah pada dasarnya tidak berwarna menunjukkan bahwa kation yang berlebihan sementara sisa campuran menghasilkan larutan kuning, disebabkan adanya kelebihan ion kromat. Dua tabung yang berdekatan dari 6 tabung lainnya, yang satu mengandung larutan tak berwarna, sedangkan lainnya berwarna kuning dengan kelebihan ion kromat. Dicatat nomor dari kedua tabung tersebut. Kemudian dibandingkan kandungan campuran tabung tersebut dengan 1 ml larutan 0,02 kromat. Dalam 1 volume larutan kromat membutuhkan endapan dari kation dalam 1 ml larutan garam tabung reaksi yang mempunyai larutan tak berwarna disebut tabung A dan yang mempunyai larutan kuning disebut tabung B.
0 komentar:
Posting Komentar