PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS DAN GARAM RANGKAP

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK

PERCOBAAN 6

PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS DAN GARAM RANGKAP

NAMA : RADEN ALIP RAHARJO

STAMBUK : A1C4 08 027

KELOMPOK :

LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2010

PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS DAN GARAM RANGKAP

I. Tujuan dan Prinsip Percobaan

A. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mempelajari pembuatan dan sifat-sifat garam rangkap kupri ammonium sulfat dan garam kompleks tetraamin tembaga (II) sulfat monohidrat.

B. Prinsip Percobaan

Prinsip percobaan praktikum ini adalah pengkristalan dimana bebarapa garam dapat mengkristal dari larutannya dengan mengikat sejumlah molekul air sebagai hidrat.

II. Teori

Dalam proses reaksinya, terjadi perubahan warna pada larutan logam. Perubahan warna tersebut dimungkinkan berasal dari proses kompleksasi Cu(II) dari fasa cair dengan etilendiamin yang berada pada fasa padatan membran. Warna yang dihasilkan mendekati warna kompleks Cu(II)-etilendiamin 1:1. Dengan demikian, dapat dinyatakan bahwa sistem larutan tersebut mengandung campuran kompleks Cu(II)-etilendiamin 1:1 dengan ion Cu(II) bebas. Hal ini ditunjukkan oleh adanya pergeseran puncak absorbsi dari masing-masing larutan tersebut (gambar 9-11). Berdasarkan hasil tersebut, selain pergeseran panjang gelombang juga terjadi kenaikan intensitas absorbansi pada larutan hasil reaksi. Kenaikan tersebut muncul akibat adanya spesies kompleks Cu(en)2+ didalam larutan yang terbentuk pada saat proses reaksi antara Cu (II) dengan membran nata-en. Adanya campuran ion Cu(II) bebas dan kompleks Cu(en)2+ dalam fasa larutan berkaitan dengan proses pelepasan etilendiamin ke sistem larutan serta berhubungan dengan proses kesempurnaan reaksi antara Cu(II) dengan etilendiamin. Dalam hal ini, reaksi tersebut berlangsung pada kondisi dimana jumlah molekul Cu(II) jauh lebih banyak dibandingkan jumlah molekul etilendiamin. Dapat dinyatakan bahwa Cu(II) merupakan pereaksi pembatas dalam proses reaksi tersebut (Kuswandi, 2008)

Garam kompleks berbeda dengan garam rangkap. Garam rangkap dibentuk apabila dua garam mengkristal bersama-sama dalam pertandingan molekul tertentu. Garam-garam ini memiliki struktur sendiri dengan tidak harus sama dengan struktur garam komponennya. Dua contoh garam rangkap yang sering dijumpai dalam garam alumina, KaI(SO4)12H2O dan ferroammonium sulfat, Fe(NH3)SO46H2O. Garam rangkap dalam larutan akan terionisasi menjadi ion-ion komponennya (Arifin, 2010)

Menurut Saito[3], untuk mendapatkan pemisahan yang baik 90Y3+ harus dikondisikan agar membentuk senyawa kompleks anion. Perbedaan muatan antara 90Y dengan 90Sr menjadi dasar pemisahan dengan menggunakan resin penukar kation. Ion Sr2+ akan terikat pada resin penukar kation dan kompleks anion itrium seperti [YCl6]3- terelusi keluar kolom secara keseluruhan. Pengembangan generator 90Sr/90Y untuk produksi 90Y secara lokal telah dilakukan dan dikembangkan di India berdasarkan pada teknik pemisahan menggunakan membran sel, dan teknik yang dikembangkan ini berhasil memisahkan sampai 70 mCi 90Y dari 100 mCi 90Sr yang digunakan sedangkan dengan metode ekstraksi pelarut hasil yang tertinggi diperoleh 75% 90Y[4] (Kundari, 2007)

Ligan dapat dengan baik diklassifikasikan atas dasar banyaknya titik-lekat kepada ion logam. Begitulah, ligan-ligan sederhana, seperti ion-ion halida atau molekul-molekul H2O atau NH3, adalah monodentat, yaitu ligan itu terikat pada ion logam hanya pada satu titik oleh penyumbangan satu pasanagan-elektron-menyendiri kepada logam. Namun, bila molekul atau ion ligan itu mempunyai dua atom, yang masing-masing mempunyai satu pasangan elektron menyendiri, maka molekul itu mempunyai dua atom-penyumbang, dan adalah mungkin untuk membentuk dua ikatan-koordinasi dengan ion logam yang sama; ligan seperti ini disebut bidentat dan sebagai contohnya dapatlah diperhatikan kompleks tris(etilenadiamina) kobalt(III), [Co(en)3]3+. Dalam kompleks oktahedral berkoordinat-6 (dari) kobalt(III), setiap molekul etilenadiamina bidentat terikat pada ion logam itu melalui pasangan elktron menyendiri dari kedua ataom nitrogennya. Ini menghasilkan terbentuknya tiga cincin beranggota-5, yang masing-masing meliputi ion logam itu; proses pembentukan cincin ini disebut penyepitan (pembentukan sepit atau kelat) (Firdaus, 2009)

Garam Mohr (NH4)2SO4.[Fe(H2O)6]SO4 cukup stabil terhadap udara dan terhadap hilangnya air, dan umumnya dipakai untuk membuat larutan baku Fe2+ bagi analisis volumetrik dan sebagai zat pengkalibrasi dalam pengukuran magnetik. Sebaiknya FeSO4.7H2O secara lambat melapuk dan berubah menjadi kuning coklat bila dibiarkan dalam udara. Penambahan HCO3- atau SH- kepada larutan akua Fe2+ berturut-turut mengendapkan FeCO3 dan FeS. Ion Fe2+ teroksidasi dalam larutan asam oleh udara menjadi Fe3+. Dengan ligan-ligan selain air yang ada, perubahan nyata dalam potensial bias terjadi, dan system FeII – FeIII merupakan contoh yang baik sekali mengenai efek ligan kepada kestabilan relatif dari tingkat oksidasi [5] (Syabatini, 2008)

Reaksi yang membentuk kompleks dapat dianggap sebagai reaksi asam-basa Lewis dengan ligan bekerja sebagai basa dengan memberikan sepasang elektron kepada kation yang merupakan suatu asam. Ikatan yang terbentuk antara atom logam pusat dan ligan sering kovalen, tetapi dalam beberapa keadaan interaksi dapat merupakan gaya penarik coulomb. Beberapa kompleks mengadakan reaksi subtitusi dengan sangat cepat, dan kompleks demikian dikatakan labil (Underwood, 1980)

Keistimewaan yang khas dari atom-atom logam transisi grup d adalah kemampuannnya untuk membentuk kompleks dengan berbagai molekul netral, seperti karbon monoksida, isosianida, fosfin tersubtitusi, arsin dan stibin, nitrat oksida, dan berbagai molekul dengan orbital π yang terdelokalisasi, seperti piridin, 2,2-bipiridin dan 1,10-fenontrolin. Terdapat jenis-jenis kompleks yang beragam, beranah dari molekul senyawaan biner seperti Cr(CO)6 atau Ni(PF3)4 sampai ion kompleks seperti [Fe(CN)5CO]3-, [Mo(CO)5I]-, [Mn(CNR)6]+, dan [Vfen]+ (Cotton, 1989) 

III. Metode Praktikum

A. Alat dan bahan yang digunakan

Alat alat yang digunakan pada praktikum ini adalah

a) 3 buah tabung reaksi besar dan kecil

b) 1 buah gelas ukur 50 ml

c) 1 buah gelas ukur 10 ml

d) 2 buah gelas ukur 100 ml

e) 2 buah gelas arloji

f) Kertas saring

g) Pipet skala 1 ml

h) 1 set pemanas

i) 1 set pompa vakum

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah

o Kristal CuSO4.5H2O

o Kristal(NH4)2SO4

o Etil alkohol dan ammonia serta aquades

C. Pembahasan

Garam rangkap merupakan perpaduan dari suatu senyawa koordinasi yang terikat oleh sejumlah molekul air hidrat. Garam rangkap dibentuk apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul tertentu. Garam-garam ini mengandung ion-ion kompleks dan dikenal sebagai senyawa koordinasi atau garam kompleks. Garam rangkap yang dibuat adalah CuSO4(NH4)2 SO4.6H2O. Garam ini terbentuk sebagai hasil reaksi antara CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4. Garam kupri sulfat pentahidrat CuSO4.5H2O berwarna biru muda sedangkan garam ammonium sulfat (NH4)2SO4 berwarna putih.

Hasil pencampuran dua garam tersebut akan menghasilkan larutan yang berwarna biru keruh. Warna biru keruh tersebut terjadi sebagai akibat campuran yang kurang sempurna (heterogen) namun setelah pemanasan, kekeruhan tersebut berangsur-angsur hilang dan membentuk larutan homogen berwarna biru. Air mempunyai momen dipol yang besar dan ditarik baik ke kation maupun anion untuk membentuk ion terhidrasi. Dari sifatnya tersebut maka digunakannya pelarut air karena kedua garam yang bereaksi dapat larut dalam air dan tetap berupa satu spesies ion. Kebanyakan garam anorganik lebih dapat larut dalam air murni daripada dalam pelarut organik. Larutan segera ditutupi dengan kaca arloji sehingga dapat mencegah menguapnya beberapa ion yang diinginkan untuk dapat membentuk kristal monoklin sempurna.

Pembentukan larutan jenuh dapat dipercepat dengan pengadukan yang kuat dari zat terlarut yang berlebih seperti yang kita lakukan dalam percobaan ini hingga terbentuk larutan yang jenuh dimana ketika telah mencapai keadaan ini dan melewatinya maka akan memperkecil hasil kali kelarutannya sehingga ketika didinginkan maka akan terbentuk endapan berupa kristal garam rangkap ammonium tembaga (II) sulfat heksahidrat yang berwarna hijau. Kristal ini kemudian kita timbang dan didapatkan beratnya sebesar 4,45 gram. Dari perhitungan secara teori, berat garam rangkap yang dihasilkan adalah sebesar 3,995 gram sehingga dengan membandingkan berat eksperimen dan berat teoritisnya maka didapatkan rendamen sebesar 111,4 %. Hasil ini menunjukkan bahwa dalam percobaan ini, kristal yang didapatkan melebihi. Mungkin dikarenakan saat pengeringan kristal, kristal tersebut belum terlalu kering, sehingga masih ada titik-titik air yang masih bercampur pada kristal tersebut.

Adapun percobaan selanjutnya yaitu pembuatan garam kompleks yang merupakan suatu garam yang terbentuk karena ion atom pusat dan ligan saling mengkompleks sehingga membentuk senyawa kompleks yang merupakan senyawa berwarna. Pada umumnya, atom pusat pada senyawa kompleks berasal dari logam-logam transisi yang dalam percobaan ini adalah tembaga yang bersifat elektropositif. Logam-logam transisi dapat membentuk kompleks karena memiliki orbital-orbital yang masih kosong. Ion logam yang bertindak sebagai atom pusat akan menyediakan orbital-orbital kosong yang dimilikinya. Sedangkan molekul netral atau anion yang bertindak sebagai ligan akan menyediakan pasangan elektronnya untuk mengisi orbital-orbital kosong yang tersedia.

Untuk logam tembaga (ion Cu2+) jika membentuk senyawa kompleks, maka kompleks tembaga (II) mempunyai bilangan koordinasi enam, dimana empat ligan bertetangga dalam bidang segi empat membentuk struktur oktahedral. Pada pembuatan garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat, CuSO4.5H2O direaksikan dengan ammonium hidroksida dimana yang bertindak sebagai atom pusat yaitu tembaga (ion Cu2+) sedangkan yang menjadi ligannya adalah tetra amin. Tembaga tersebut akan menerima pasangan elektron bebas dari ligan yaitu tetra amin sehingga akan membentuk senyawa kompleks melalui ikatan koordinasi dengan bilangan koordinasi enam sehingga akan membentuk struktur oktahedral. Garam kompleks yang diperoleh yaitu berwarna biru tua. Larutan garam kompleks ini didiamkan hingga membentuk kristal. Kemudian setelah itu disaring dan dikeringkan agar bisa ditimbang yang didapatkan berat kristalnya adalah sebesar 2,67 gram. Adapun secara teoritis, berat garam kompleks tetra amin tembaga (II) sulfat monohidrat diperoleh sebesar 1,955 gram. Dari hasil ini kita membandingkan antara berat praktik dan teori yaitu dengan rendamen sebesar 136,57%. Hal ini tentu menunjukkan bahwa terdapat kristal yang berlebih pada penimbangan secara praktiknya. Hal ini sebenarnya disebabkan oleh kristal yang belum kering dimana masih terdapat molekul-molekul air dari larutan sehingga ketika ditimbang menambah berat kristal dari yang seharusnya.

V. Simpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah garam rangkap dapat disintesis dengan mereaksikan Cu(SO4)4.5H2O dan amonium sulfat. Rendamen yang diperoleh pada pembentukan garam rangkap adalah 111,4%. Pembentukan garam kompleks dapat dilakukan dengan mereaksikan CuSO4.5H2O yang logam Cu bertindak sebagai atom pusat dan NH4OH yang gugus amina bertindak sebagai ligan. Rendamen yang diperoleh pada pembentukan garam kompleks sebesar 136,57 %.

Daftar Pustaka

Arifin. 2010. Penuntun Kimia Anorganik II. Universitas Haluoleo. Kendari.

Cotton, Wilkinson, 1989. Kimia Anorganik Dasar I. Universitas Indonesia. Jakarta.

Day, Underwood, A. L. 1980. Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.

Kundari, N.A. 2010. Pemisahan dan Karakterisasi Spesi Senyawa Kompleks Ytrium-90 dan Stronsium-90 Dengan Elektroforesis Kertas . Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang 15310, Banten

Pisesidharta .E, Zulfikar, Kuswandi B .2008 . Preparasi membran Nata de Coco etilendiammin dan Studi Karakteristik Pengikatnya terhadap Ion Cu 2+.Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember.

Firdaus, Ikhsan. 2009. Pengertian Senyawa Kompleks. http://www.chem-is-try.org. Diakses pada 9 November 2009.

Syabatini, Annisa. 2008. Garam Mohr (NH4)2.6H2O. http://google.com/ garam-mohr-nh426h2o.html.diakses 10 juni 2010.