modul ii_2
Post on 07-Dec-2015
254 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LAPORAN AKHIR
MODUL II
A. Judul : Penentuan Massa Atom Relatif Mg dan Penentuan Rumus Suatu
Hidrat
B. Tujuan : a. Mempelajari suatu cara sederhana penentuan massa atom relatif
unsur
b. Menentukan rumus suatu hidrat
C. Dasar Teori
a. Penentuan Massa Atom Relatif Mg
Atom adalah sangat kecil dan mempunyai beberapa pertikel sub atom yang
disebut proton, neutron dan elektron. Proton dan neutron merupakan bagian yang
paling rapat, terletak ditengah atom disebut inti. Elektron merupakan partikel yang
sangat kecil dan ringan diluar inti. Ruangan tempat kedudukam elektron disekitar ini
dinamakan awan elektron.
Massa sebuah atom bergantung pada jumlah elektron, proton, dan neutron
yang dimilikinya. Atom adalah partikel yang sangat kecil, sehingga kita tidak dapat
menimbang massa sebuah atom tunggal. Akan tetapi, kita dapat menentukan massa
suatu atom dengan membandingkannya terhadap atom lain. Dengan demikian,
dibutuhkan suatu unsur yang dapat dijadikan sebagai standar pembanding.
Massa atom relative dengan lambang Ar adalah istilah modern sebagai
pengganti istilah berat atom. Pada permulaan abad ke-19 hidrogen digunakan sebagai
unsur standard. Dalton menekankan bahwa massa atom adalah sifat yang paling
utama suatu unsur. Hydrogen adalah unsur yang mempunyai nomor atom yang paling
ringan dan massanya ditentukan sebagai suatu satuan. Demikian pula valensi adalah
kemampuan bersenyawa suatu unsur dan hydrogen digunakan sebagai jumlah dasar
skala.
1
Massa atom relatif sangat penting dan menjadi prinsip yang paling mendasar
dalam perhitungan kimia. Pengertian massa atom relative (Ar) didalam ilmu kimia
tidak dimaksudkan sebagai berat sesungguhnya dari sebuah atom, sebab atom dan
molekul mempunyai massa yang sangat kecil. Dengan mengetahui massa atom relatif
(Ar) unsur-unsur penyusun senyawa, kita dapat menentukan massa molekul relatif
(Mr) senyawa tersebut. Massa molar senyawa (dalam satuan gram) sama dengan
massa molekul relatifnya (dalam satuan amu). Sebagai contoh, massa molekul relatif
air sebesar 18,016 sma. Dengan demikian, massa molar air adalah 18,016 gram. Hal
ini berarti, massa satu mol molekul air adalah sebesar 18,016 gram dan terdapat 6,022
x 1023 molekul air. Bila kita memiliki 54,048 gram air, maka akan setara dengan
54,048 gram / 18,016 (gram/mol) atau 3 mol molekul air. Jumlah molekul yang
dimiliki oleh 3 mol molekul air adalah 3 x 6,022 x 1023 molekul air.
Penentuan massa atom relatif
Massa atom suatu unsur didefinisikan sebagai massa atom unsur itu
dibandingkan dengan massa atom lain yang dipakai sebagai standard. Berdasarkan
atas perjanjian internasional pada tahun 1961, digunakan skala massa atom yang
didasarkan isotop karbon = 12. Pada dewasa ini, massa atom suatu unsur ditentukan
dengan metode spektrofhotometri massa. Di laboratorium, dapat ditentukan massa
atom relatif Mg. Jika diketahui massa atom relatif oksigen = 16; maka dari MgO yang
terbentuk dapat dihitung massa atom relatif Mg.
Hukum Dulomg dan Petit (1819)
Pada tahun 1819 dua orang Perancis , seorang sarjana kimia , Piere Duolojg,
dan seorang fisika, Alexis Petit menemukan hunbungan antara kalor jenis unsur padat
massa jenis atomnya. Ilmuwan ini mengukur kalor jenis beberapa unsur.
Unsur-unsur logam hasil kali massa atom relative dan kalor jenis kira-kira
26,8 j mol ¯¹ k¯¹
2
Massa atom relative x kalor jenis ∞ 26 ,8
Metoda Carnnizaro (1858)
Pada tahun 1858 Stainslao Cannizaro, menggunakan gagasan Avogadro dalam
menyusun cara yang dapat dipahami benar untuk menghitung untuk berat atom unsur
yang dapat membentuk senyawa beberapa gas.
Metoda spektometri massa
Metoda ini merupakan cara yang paling teliti dalam penentuan massa atom
relative. Dengan metoda ini dapat diperlukan dua data yaitu :
a) Kelimpahan Isotop
b) Massa isotop relative
Istilah massa molar relatif mencakup massa molekul relative, massa unsur
rumus relative dan massa atom relative. Oleh karena itu, massa atom relative tidak
mempunyai satuan maka sering digunakan massa molar.
b. Penentuan Rumus Suatu hidrat
Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa molekul air sebagai bagian
dari struktur kristalnya, hidrat juga merupakan padatan yang tersusun oleh molekul
senyawa tertentu dan molekul air. Jumlah molekul air biasanya tertentu dan terikat
pada kation melalui atom oksigen (o) atau pada amion atau species kaya electron
melalui atom oksigen. Jika suatu senyawa hidrat dipanaskan, maka ada sebagian atau
seluruh air kristalnya dapat dilepas (menguap). Jika suatu hidrat dilarutkan dalam air,
maka air kristalnya akan lepas.
Contoh:
1. Terusi (CuSO4.5 H2O) : tembaga(II) sulfat pentahidrat
2. Gipsum (CaSO4.2 H2O) : kalsium sulfat dihidrat
3. Garam inggris (MgSO4.7 H2O) : magnesium sulfat heptahidrat
3
4. Soda hablur (Na2CO3.10 H2O) : natrium karbonat dekahidrat
Jika suatu senyawa hidrat dipanaskan, maka ada sebagian atau seluruh air
kristalnya dapat dilepas (menguap). Jika suatu hidrat dilarutkan dalam air, maka
air kristalnya akan lepas.
Contoh: CuSO4.5 H2O(s) → CuSO4(aq) + 5 H2O(l)
Gambar 3.11 CuSO4.5 H2O (kiri) dan CuSO4 (kanan). Sumber: Chemistry, The
Molecular Nature of Matter & Change, Martin S. Silberberg, 2000.
Jumlah molekul air kristal dari suatu senyawa hidrat dapat ditentukan melalui cara
sebagai berikut.
Contoh:
Sebanyak 5 gram hidrat dari tembaga(II) sulfat (CuSO4.5 H2O) dipanaskan sampai
semua air kristalnya menguap. Jika massa padatan tembaga(II) sulfat yang terbentuk
adalah 3,2 gram, tentukan rumus hidrat tersebut! (Ar Cu = 63,5, S = 32, O = 16, dan
H = 1).
Jawab:
Massa H2O = 5 gram – 3,2 gram = 1,8 gram
Mol CuSO4 =
Mol H2O =
Perbandingan mol CuSO4 : H2O
= 0,02 mol : 0,1 mol
= 1 : 5
Karena perbandingan mol = perbandingan koefisien, maka x = 5.
4
Jadi, rumus hidrat tersebut adalah CuSO4.5 H2O.
Air dapat berada dalam keadaan bebas sebagai gas, cair, atau padat. Ada zat
dalam air terikat secara kimia di permukaan. Sebagai contoh silica gel dalam selulosa.
Pada zat ini yang mengikat air membentuk kristal hidrat. Misalnya CuSO4, 5H2O, dan
Na2SO4.
Ada macam-macam rumus yang dikenal dalam kimia. Pengolahan rumus
menurut banyaknya informasi yang dapat diberikan oleh rumus-rumus, yaitu :
1) Rumus empiris yaitu rumus yang menggunakan perangkat terkenal subskripsi
bilangan bulat untuk menyatakan banyak relative atom-atom tiap unsur yang ada
dalam suatu satuan rumus. Contohnya : NaCl, H2O, dan CH2.
2) Rumus molekul yaitu rumus yang menyatakan jumlah sebenarnya dari tiap jenis
atom yang dijumpai dalam sebuah molekul. Contohnya : H2O.
D. Alat dan Bahan
a. Alat-alat
1. Pembakar spritus
Fungsi : untuk membakar krus yang berisi Mg dan BaCl2
2. Eksikator
5
Fungsi : untuk mendinginkan krus yang panas
3. Krus
Fungsi : untuk membakar Mg dan BaCl2
4. Neraca Analitik
Fungsi : untuk menimbang berat Mg dan BaCl2
5. Kaki tiga
6
Fungsi : sebagai penyangga segitiga perselin pada proses pembakaran Mg
dan BaCl2
6. Penjepit Krus/Krustang
Fungsi : untuk menjepit krus
7. Kertas lakmus
Fungsi : untuk menentukan sifat asam basa suatu larytan
8. Segitiga Perselin
7
Fungsi : untuk meletakkan krus dalam proses pembakaran
b. Bahan-bahan
1. Mg
Sifat fisik :
- Berwarna putih dan keperak-perakan
- Sangan kuat
- Massa atom 24,3050 gr/mol
- Konfigurasi elektron=(Ne) 3s2
- Titik lebur 923K
- Titik didih 1363 K
- Kalor peleburan 128 kj/mol
- Kapasitas kalor (250C) 24,689 J/mol.K
Sifat kimia :
- Magnesium yang terbelah-belah mudah terbakar di udara dan
mengeluarkan lidah api putih yang menakjubkan.
2. BaCl2
Sifat fisik :
- tidak berwarna
- tidak berbau
Sifat kimia :
- Berbentuk Kristal
- Memiliki titik lebur 960℃
E. Cara kerja
8
Eksperimen I :
2 gr Mg
-Menimbang
-Memasukkan kedalam krus kosong yang
sebelumnya sudah ditimbang
- Memanaskan diatas api pembakar dengan
menggunakan segi tiga perselin
- Mendinginkan krus
- Meneteskan air sampai uap keluar tidak
membirukan kertas lakmus merah
- Memijarkan sampai beratnya konstak
- Mendinginkan
- Menimbang
Eksperimen II :
9
Krus kosong
± 1 gr + 2 gr Mg
Sebelum Pemijaran Berat Krus + Mg : 55,1538 gramBerat Krus kosong : 55,0538 gram -
Berat Magnesium : 0,1 gram
Sesudah PemijaranBerat Krus + Mg : 52,5416 gramBerat Krus kosong : 52,4699 gram -
Berat Magnesium : 0,0717 gram
2 gr BaCl2
-Menimbang
-Memasukkan kedalam krus kosong yang
sebelumnya sudah ditimbang
- Memanaskan krus dengan isinya yang di
Beri tutup
- Membesarkan nyala api
- Mendinginkan
- Memasukan kedalam eksikator
- Menimbang
F. Hasil Pengamatan
a. Penentuan massa atom relative Mg
10
Krus kosong
± 1 gr + 2 gr BaCl2
Sebelum Pemijaran Berat Krus + BaCl2 : 57,0538 gramBerat Krus kosong : 55,0538 gram -
Berat BaCl2 : 2 gram
Sesudah PemijaranBerat Krus + BaCl2 : 56,7859 gramBerat Krus kosong : 52,0566 gram -
Berat BaCl2 : 1,7293 gram
Sebelum pemijaran
Berat kurs + Mg = 55,1538 gram
Berat krus kosong = 55 , 0538 gram -
Berat Mg = 0,1 gram
Setelah pemijaran
Berat kurs + Mg = 52,5416 gram
Berat kurs kosong = 52 , 4699 gram -
Berat Mg = 0,0717 gram
b. Penentuan rumus suatu hidrat
Sebelum pemijaran
Berat kurs + BaCl2 = 57,0538 gram
Berat kurs kosong = 55 , 0538 gram -
Berat BaCl2 = 2 gram
Setelah pemijaran
Berat kurs + BaCl2 = 56,7859 gram
Berat kurs kosong = 55 , 0566 gram -
Berat BaCl2 = 1,7293 gram
G. Perhitungan
a. Penentuan massa atom relatif Mg
Dik : a) berat Mg sebelum pemijaran = 0,1 gr
b) berat Mg setelah pemijaran = 0,0717 gr
Dit : : Ar Mg………….?
Penyelesaian:
Rumus Ar Mg ¿32 x a2 x c
rumus c = (a-b)
11
¿32 x 0 , 1
2 x 0 , 0283 = (0,1 – 0,0717)
= 3 , 2
0 ,0566 = 0,0283 gram
=56,54
b. Penentuan rumus suatu hidrat
Dik : a) berat BaCl2 sebelum pemijaran = 2,0 gr
b) berat BaCl2 setelah pemijaran = 1,6727 gr
Dit : rumus hidrat..?
Penyelesaian:
Rumus : % H2O : = C2
x 100 % C = (a-b)
= 0,2707
2x 100 % = (2 - 1,7293 )
= 13,54 % = 0,2707 gr
%BaCl2 = 100% - % H2O
= 100% - 13,54 %
= 86,46 %
Perbandingan dari BaCl2 dan H2O
Rumus = % BaCl 2Mr BaCl 2
:% H 2OMr H 2O
= 86 , 4 6 %
208:
13 , 54 %18
= 0,41 % : 0,75 %
Rumus hidratnya = BaCl2 : H2O
= 0,402% : 0,908%
12
= 1 : 2
Jadi rumus hidratnya = BaCl2 x H2O
= 1 : 2
= BaCl2 x 2H2O
H. Pembahasan
a. Penentuan Massa Atom Relatif Mg
Massa atom relatif adalah massa atom unsur itu dibandingkan dengan massa
atom lain yang dipakai sebagai standar. Berdasarkan atas perjanjian internasional
tahun 1961 digunakan skala massa atom yang didasarkan isoptop karbon-12. Dalam,
percobaan ini akan ditentukan massa atom relatif magnesium jika diketahui massa
atom relatif unsur O adalah 16,00. Maka, dari MgO yang terbentuk dapat dihitung
massa atom relatif magnesium. Proses terbentuknya MgO yaitu saat magnesium
dimasukkan ke dalam kurs sehingga ada oksigen yang masuk ke dalam kurs.
Pada percobaan ini dilakukan dua kali pengamatan yaitu pengamatan setelah
dilakukan pemanasan terhadap magnesium dan pengamatan sebelum magnesium
dipanaskan. Tujuan diadakan pengamatan sebelum magnesium dipanaskan adalah
agar mengetahui berat magnesium mula-mula. Setelah magnesium dipanaskan,
kemudian ditimbang kembali beratnya untuk membandingkannya dengan berat
magnesium mula-mula sebelum magnesium dipanaskan.
Berdasarkan data pada hasil pengamatan kurs dan Mg yang berada di
dalamnya memiliki berat sebesar 55,1538 gram. Sedangkan berat keduanya apabila
dipisahkan adalah masing-masing 55,0538 gr dan 0,1 gr. Kemudian kurs beserta
Mg dipanaskan diatas api pembakar spritus. Eksperimen ini memakan waktu yang
cukup lama, hal ini dikarenakan harus menunggu lama sampai Magnesium memutih
lalu didinginkan. Kurs yang belum memutih belum dapat dijadikan sebagai acuan
bahwa percobaan tersebut telah maksimal, karena titik berat pada prilaku ini adalah
untuk membuat berat dari kurs dan Mg tersebut konstan. Setelah terlihat putih
selanjutnya kurs didinginkan, hal ini berujuan untuk menghilangkan derajat panas
sehingga uap tidak berlebihan keluar.
13
Setelah melakukan proses pemijaran, kurs hendaknya ditimbang untuk
mengetahui apakah kurs tersebut constant atau tidak. Ternyata setelah ditimbang,
berat kurs dan Mg menjadi 52,5416 gram. Hal ini juga membenarkan bahwa dugaan
terhadap pemutihan sebagai titik acuan constant adalah benar. Akan tetapi pada kurs
kosong beratnya yaitu 52,4699 gram, dan berat mg sebesar 0,0717 gram. Ternyata
dapat diduga bahwa proses pemijaran dapat menurunkan berat yang cukup constant.
b. Penentuan Rumus Suatu Hidrat.
Pada percobaan ini akan ditentukan jumlah air kristal pada garam BaCl2 x
H2O. Air kristal dapat dihilangkan , jika garam ini dipanaskan pada suhu diatas 100
°C. Hal ini disebabkan karena titik didih air adalah 100 °C , maka jika air kristal dari
suatu garam dapat hilang jika dipanaskan diatas suhu ini. Dari berat hidrat yang
diketahui dan jumlah garam air hidrat yang terbentuk , maka harga x dapat dihitung.
Untuk menentukan rumus senyawa hidrat digunakan suatu metode pemisahan
anhidrat dari hidratnya dengan cara pemijaran,sehingga dapat diketahui jumlah
molekul air yang terikat dalam persenyawaan itu. Perlakuan umum pada eksperimen
kedua ini, sama dengan eksperimen pertama, yaitu memijarkan sampai beratnya
constant, hidrat yang dipilih adalah BaCl2, dari garam ini akan ditentukan berapa
jumlah kristal air (x H2O) yang akan terberbentuk berdasarkan berat yang diketahui.
Pada eksperimen ini juga kurs harus ditutup untuk menjaga kandungan H2O yang
keluar sebagai uap agar tidak berlebihan.
Sebelum melakukan proses pemijaran berat total kurs dan BaCl adalah
57,0538 gram, dengan berat masing-masing 55,0538 gram dan 2 gram. Setelah
selesai ditimbang krus berisi BaCl2 dipanaskan ± 20 menit. Hal ini dilakukan untuk
menghentikan air kristal yang terdapat pada BaCl2
Setelah proses pemijaran dapat diperoleh berat kurs beserta BaCl2 adalah
56,7859 gram, dengan masing-masing berat sebesar 55,0566 gram dan 1,7293 gram.
Hal ini padat menjelaskan bahwa pemijaran melakukan proses sedemikian rupa yang
dapat mengurangi berat BaCl2.
14
Pada analisis perhitungan dicari terlebih dahulu presentase dari H2O yang
keluar sebagai uap air. Diketahui persen dari H2O dicari melalui rumus C2
x 100 % .c
adalah berat dari BaCl2 (1) dikurangi dengan berat BaCl2 (2). Setelah dicari
diketahui H2O sebesar 0,75%, sedangkan persen untuk BaCl2 adalah 0,41%
Perbandingan dari kedua komposisi ini terlihat 1 : 2 ini menjelaskan behwa
sebesar apapun presentase hidrat, dia akan berkurang pada saat pemijaran, sehingga
rumus yang tepat untuk eksperimen 2 adalah BaCl2 . x H2O dengan harga x adalah 2
I. Kesimpulan
a. Cara sederhana untuk menentukan massa atom relatif unsur, pada percobaan ini
diwakili oleh Mg (magnesium). Eksperimen satu ini dapat memperoleh Mg,
asalkan berat diketahui.
b. Rumus suatu hidrat, dalam percobaan ini dapat ditentukan dengan percobaan dan
perlakuan yang sederhana. Apabila berat hidrat diketahui dan jumlah gram
anhidrat dikethui maka dengan penganalisaan yang sederhan dapat ditentukan
rumus hidrat dan harga hidrat.
c. Perbandingan dari %BaCl2 dan %H2O adalah 1 : 2 sehingga dapat ditentukan
rumus hidratnya adalah BaCl2 : 2H2O
J. Kemungkinan Kesalahan
1. Kurang terampilnya para praktikan dalam mengkalkulasikan berat pada
neraca analitik.
2. Kurang telitinya praktikan dalam menimbang Mg dan BaCl2
15
K. Soal dan Jawaban Tugas
Eksperimen I :
Soal :
1. Apa gunanya penambahan air ?
2. Dengan menggunakan pengertian massa ekuivalen, hitung massa atom relatif
Mg tanpa menggunakan persamaan reksi!
Jawaban :
1. Kegunaan dari penambahan air adalah agar uap yang keluar dari bahan
tersebut (dalam praktikum) tidak membirukan kertas lakmus merah. Air
berada dalam keadaan bebas sebagai gas.
2. Penentuan massa atom relatif Mg
Dik : a) berat Mg sebelum pemijaran = 0,1 gr
b) berat Mg setelah pemijaran = 0,0717 gr
Dit : : Ar Mg………….?
Penyelesaian:
Rumus Ar Mg ¿32 x a2 x c
rumus c = (a-b)
¿32 x 0 , 1
2 x 0 , 0283 = (0,1 – 0,0717)
= 3 , 2
0 ,0566 = 0,0283 gram
=56,54
Eksperimen II :
Soal :
1. Apa sebabnya krus tersebut harus ditutup?
16
2. Jika setelah pemijaran, krus dibiarkan terbuka sehingga isinyakena udara,
maka beratnya akan kembali konstan seperti semula, apa sebabnya?
3. Apa yang dinamakan anhidrat dan higroskopis?
Jawaban :
1. Agar isi dari krus tersebut tidak bereaksi dengan O2 (Oksigen). Jika hal itu
terjadi maka isi dari krus tidak akan mengalmi berat konstan.
2. Karena isi dari krus tersebut langsung bereaksi dengan O2 (Oksigen) sehingga
beratnya kembali seperti semula.
3. Anhidrat adalah jika tidak mengandung air. Sedangkan Higroskopis adalah
jika suatu zat mempunyai kemampuan menyerap air yang baik.
17
Daftar Pustaka
Anonim. 2010. www.chem-is-try.org/kata_kunci/menentukan-rumus-kimia-hidrat/
(diakses tanggal 20 desember 2013)
Anonim. 2001. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/menentukan-rumus-kimia-
hidrat/ Online (diakses pada tanggal 17 desember 2013)
H. Sugiarto, kristian. 2004. Kimia anorganik. Yogyakarta : Universitas Negeri
Yogyakarta
18
Syukri. 1999.kimia dasar 1. Bandung: ITB
Team Teaching kimia dasar 1. 2013. Modul praktikum. Gorontalo : Universitas
Negeri Gorontalo
19
top related