Pembuatan Tembaga(II)Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetraamin Sulfat Berhidrat

I.  TUJUAN

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

II. DASAR TEORI
 

Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu+ mengalami disproporsionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu (I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai pada keadaan bagaimana Cu (I) dan Cu (II) terbentuk, yaitu membuat (Cu+) cukup banyak pada larutan air, Cu+ akan berada pada banyak jumlah (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu+). Disproporsionasi ini akan menjadi sempurna. Di lain pihak jika Cu+ dijaga sangat rendah (seperti pada zat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap). Cu2+ sangat kecil dan tembaga (I) menjadi mantap (Petrucci, 1987 : 350).

Tembaga (Cu) adalah logam merah muda yang lunak, dapat di tempa dan liat. Tembaga melebur pada 1038oC. Karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu / Cu+), tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga (Svehla, 1990 : 229).

Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga (II) yang stabil dan mendominasi dalam larutannya. Dalam air, hampir 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 ke dalam larutan tembaga (II) sulfat (0.1-0,5 M) secara bertetes dengan kecepatan ~ 1 mL/menit menyebabkan terjadinya endapan gelatin biru muda dari garam tembaga (II) hidroksida sulfat, bukan endapan Cu(OH)2 (Sugiarto, 2003 : 569).

 Senyawa tembaga bersifat diamagnetik. Tembaga sulfit teroksidasi superficial dalam udara kadang menghasilkan lapisan warna hijau hidroksida karbonat dan hidrokso sulfat dan SO2. Di atmosfer tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen. Kestabilan relatif kepro dan kopri diartikan dengan potensial Cu*= 0,52 V dan Cu+ = 0,153 V. Kestabilan relatif tergantung pada sulfat anion dan ligan yang cukup beragam dengan pelarut/sifat fisik atom tetangganya dalam kristal. Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan sebagainya dalam asam yang dihasilkan akuo hijau dituliskan [Cu(H2O)6]2+. Diantara berbagai kristal hidratnya adalah sulfat hidratnya adalah sulfat biru 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 (Syukri, 1999 : 321).

  

III.  ALAT DAN BAHAN

       Alat:
     - Gelas beker 50 mL
     - Batang pengaduk
     - Kaca arloji
     - Corong
     - Kertas saring
     - Gelas ukur
     - Pipet tetes
     - Mortar dan alu

      Bahan:

         -  Aquadest
       -  CuSO4 serbuk
       -  NH4OH pekat
       -  Alcohol 96 %

 IV. CARA KERJA

V. HASIL PENGAMATAN

 

1.      Pembuatan tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄ (NH₄)₂SO₄.6H₂O

No.	Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
1	Ditimbang CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4	Massa CuSO4.5H2O = 5 gr ; Kristal berwarna biru muda Massa (NH4)2SO4 = 5 gr ; Kristal berwarna hijau muda
2	Dilarutkan dalam 12 ml air panas
3	Kristal disaring, dikeringkan dan ditimbang	Warna Kristal yang terbentuk = biru Massa Kristal yang terbentuk = 9,0087  gr

2.      Pembuatan tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

No.	Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
1	Ditimbang CuSO4.5H2O	Massa CuSO4.5H2O = 6,25 gr
2	Dilarutkan dalam H2O	Warna campuran = biru pekat
3	Ditambahkan NH4OH kemudian ditambahkan sedikit demi sedikit alcohol	Warna larutan dan endapan = ungu
4	Endapan disaring, dicuci dengan campuran larutan NH4OH dan alcohol	Warna endapan yang disaring = ungu
5	Endapan yang telah dikering ditimbang	Massa endapan + kertas saring =  9,486 gr

VI. PERHITUNGAN

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

Diketahui :

·         Massa kertas saring                  = 0,4372 gram

·         Massa kristal total              = 9,4459 gram

·         m _{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}                    = massa kristal total – massa kertas saring

                                                          = 9,4459 gram – 0,4372 gram

                                                          = 9,0087 gram

·         Massa CuSO₄.5H₂O                   = Massa (NH₄)₂SO₄ = 5 gram

·         BM CuSO₄.5H₂O                       = 249,54 g/mol

·         BM (NH₄)₂SO₄                            = 132 g/mol

·         BM CuSO4(NH₄)₂SO₄.6H₂O= 399,54 g/mol

Ditanya  : % rendemen...?

Penyelesaian :

·         Mol CuSO₄.5H₂O           = massa CuSO₄.5H₂O /BM CuSO₄.5H₂O

                                              = 5 gram/249,54 g mol^-1  

                                              = 0,02 mol

·         Mol (NH₄)₂SO₄ = massa (NH₄)₂SO₄ / BM (NH₄)₂SO₄

                                                                                            ₌ 5 gram/132 g mol^-1  

                                              = 0,03 mol

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

                      m :     0,02 mol                0,03 mol                           -

                      r   :    0,02 mol                 0,02 mol                         0,02 mol

                      s   :        -                          0,01 mol                         0,02 mol

·        Massa CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O 

        = mol CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O x BM CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

        = 0,02 mol x 399,54 g/mol

        = 7,99 gram

%Rendeman =massa CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O perc/massa CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂                         teori x 100%

                      = 9,0087 gram/7,99 gram x 100%

                      = 112,75 %

2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

Diketahui :

·         Massa CuSO₄.5H₂O                        = 6,25 gram

·        Massa Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O   = 9,4826 gram – massa kertas saring

                                                               = 9,486 gram – 0,3995 gram

                                                               = 9,0865 gram

·         BM CuSO₄.5H₂O                = 249,54 g/mol

·         BM Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O                  =  321,54 g/mol

·         V NH₃ 15 N                                    = 10 mL

Ditanya  : % rendemen...?

Penyelesaian  :

·         Mol CuSO₄.5H₂O       = massa CuSO₄.5H₂O/BM CuSO₄.5H₂O

                                                = 6,25 gram/249,54 gram  

                                                = 0,025 mol     

·         Mol NH₃                    = N NH₃ x V NH₃

                                                = 15 x 10

                                                = 150 mmol = 0,15 mol

CuSO₄.5 H₂O    +       4NH₃      →        Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

                        m :     0,025 mol            0,15 mol                         -

                  r   :    0,025 mol             0,1 mol                        0,025 mol

                  s  :         -                       0,05 mol                       0,025 mol

Massa Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

= mol Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O xBM Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O                                              

= 0,025 mol x 321,54 g/mol
= 8,038 gram

    % rendemen

      = CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O perc / massa CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O teorix 100%

= 9,0865 gram / 8,038 gram x 100%

= 113,04 %

VII. PEMBAHASAN
 

         Praktikum kali ini, praktikan melakukan pecobaan mengenai Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat. 

Percobaan pertama, yaitu membuat garam tembaga(II)amonium, praktikan menggunakan CuSO₄.5H₂O dan (NH₄)₂SO₄ masing-masing sebanyak 5 gram kedaunay dilarutkan di dalam 12 ml aquadest panas. Pembuatan garam rangkap tembaga (II) ammonium sulfat, dengan melarutkan kristal CuSO₄.5H₂O dan Kristal (NH₄)₂SO₄ dalam aquadest menghasilkan larutan yang berwarna biru muda. Kemudian larutan tersebut didinginkan. Larutan yang sudah dingni tersebut di saring menggunakan kertas saring, kemudian endapan bresama dengan kertas saring ditimbang. Berdasarkan hasil percobaan, massa kristal yang didapat adalah  gram. 

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

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

Berdasarkan persamaan reaksi diatas, garam yang dihasilkan adalah garam rangkap yang berasal dari dua larutan garam, yaitu CuSO₄.5H₂O dan (NH₄)₂SO₄.

Percobaan berikutnya adalah pembuatan garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat. Pembuatannya dilakukan dengan melarutkan Serbuk CuSO₄.5H₂O ke dalam Aquaeest dan larutan NH₄OH. Penambahan aquadest ini dimaksudkan untuk mengencerkan NH₄OH. Proses ini dilakukan dalam lemari asam, karena reaksi ini menghasilkan gas yang berbau menyengat yang berasal dari larutan amonia pekat yang digunakan.  Dari hasil campuran ini, terbentuk larutan yang berwarna biru tua. Selanjutnya ke dalam campuran biru tua tersebut ditambahkan alkohol 95 % sedikit demi sedikit, hal ini bertujuan untuk mengurangi energi solvasi ion-ion sehingga pembentukan kristal dapat terjadi lebih sempurna. Praktikan menggunakan alkohol, karena alkohol merupakan pelarut yang baik untuk senyawa ionik. Selanjutnya, campuran ini didiamkan. Endapan biru tua yang terbentuk kemudian disaring, lalu dicuci dengan campuran amonia pekat dan alkohol, kemudian dengan larutan alkohol. Pencucian dilakukan untuk memurnikan endapan kristal yang terbentuk dari pengotor-pengotor yang tidak diinginkan yang mungkin saja terdapat dalam garam yang terbentuk pada saat dilakukan penyaringan sebagian kristal tersebut ikut terbawa bersama filtrat. Berdasarkan hasil percobaan, massa endapan yang terbentuk sebesar gram, dengan persen hasil sebesar . Reaksi yang terjadi pada saat pembentukan garam kompleks ini adalah:

CuSO₄.5H₂O+ 4NH₃ → Cu(NH₃)₄SO₄.5H₂O

         VIII. KESIMPULAN

1.      Massa kristal CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O adalah 5,12 gram.

2.      Persen rendemen CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O adalah 64,08%.

3.      Massa kristal Cu(NH3)4SO4.6H2O adalah 4,08 gram, kristal berwarna biru tua.

4.      Persen rendeman Cu(NH3)4SO4.6H2O adalah 50,75%.

DAFTAR  PUSTAKA

Day & Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima.Jakarta : Erlangga.

Muliyono. 2005. Kamus Kimia. Bandung : Bumi AksaraWilkinson.

Harjadi. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar.Jakarta : PT. Gramedia.

PERTANYAAN

      1. Apa tujuan pencucian dengan menggunakan eter?
Pencucian endapan kristal pada pembuatan garam kompleks bertujuan untuk melarutkan alkohol maupun senyawa organik yang masih terkandung dalam kristal garam.

      2. Apa jenis garam yang dihasilkan dari percobaan ini ?
Garam yang dihasilkan dalam percobaan ini ada dua jenis :
Percobaan pertama megnhasilkan garam rangkap yaitu garam tembaga (II) ammonium sulfat hidrat
Percobaan kedua mnghasilkan garam kompleks yaitu garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat.

     3. Bedakan antara garam kompleks dengan garam sederhana?
Garam kompleks adalah garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks.
Garam sederhana  adalah garam yang terbentuk dari hasil kristalisasi larutan dua campuran atau lebih.

    LAMPIRAN