mengamati reaksi pembakaran logam alkali

Upload: jeffrey-ramos

Post on 10-Oct-2015

355 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

MENGAMATI REAKSI PEMBAKARAN LOGAM ALKALI

I. TUJUANBerdasarkan percobaan diharapkan siswa dapat menyebutkan warna khas dari senyawa logam tertentu.

II. DASAR TEORISifat Sifat UnsurPenggunaan suatu bahan didasarkan pada sifat-sifat dari bahan tersebut. Dapat dibedakan menjadi sifat fisis dan sifat kimia. Sifat fisis menyangkut penampilan ( wujud, kekerasan, warna, bau), serta sifat-sifat yang tidak melibatkan pengubahan zat itu menjadi zat lain ( jari-jari atom, titik leleh, titik didih dll). Sifat kimia berkaitan dengan reaksi-reaksi yang dialami oleh zat itu, sperti kereaktifan, daya reduksi, sifat asm, dan sifat basa. Pada dasar teori ini hanya akan dibahas logam alkali dan logam alkali tanah.

Logam AlkaliLogam alkali adalah unsur-unsur logam IA (kecuali hodrogen), yaitu litium Li, natrium Na, kalium K, rubidium Rb, sesium Si, dan fransium Fr. Kata alkali berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Air abu bersifat basa. Oleh karena logam-logam golongan IA membentuk basa-basa kuat yang larut air, maka disebut logam alkali. Sifat fisisKecenderungan logam alkali sangat beraturan. Dari atas ke bawah, jari-jari atom, dan massa jenis (rapat ) bertambah, sedang titik cair dan titik didih berkurang. Sementara itu, energy pengionan dan keelektronegatifan berkurang. Potensial electrode dari atas ke bawah cenderung bertambah kecuali litium. Litium ternyata mempunyai potensial electrode paling besar. Sifat kimiaLogam alkali logam alkali adalah logam yang paling reaktief. Kereaktifan meningkat dari atas ke bawah. Kereaktifan logam alkali berkaitan dengan energy ionisasinya yang sanat rendah, sehingga mudah melepas electron. Hamper semua logam alkali bersifat ionic dan mudah larut dalam air. Reaksi logam alkali1. Reasi dengan air: dapat membentuk basa dan gas hydrogen., sesisium akan meledak jika dimasukkan dalam air.2. Reaksi dengan hydrogen: jika dipanaskan dapat bereaksi degan hydrogen dan membentuk hibrida. 3. Reaksi dengan oksigen: akan terbakar dalam oksigen dan membentuk oksida. 4. Rekasi dengan halogen: akan membentuk garam halide.

Logam Alkali TanahLogam alkali tanahmeliputi berilium, magnesium, kalsium, strontium, barium, dan radium. Dalam sitem periodic, keenam unsur itu teletak pada golongan IIA. Logam alkali tanah jugan membentuk basa, tetapi lebih lemah dari logam alkali. Bebeda dengan golongan IA, senyawa daro logam IIA banyak yang sukar larut dalam air. Unsur-unsur logam IIA umumnya ditemukan dalam tanah berupa senyawa tak larut. Oleh karena itu disebut olgam alkali tanah.

Sifat fisis

sifatBeMgCaSrBa

Nomor atom412203856

Mr9,0124,3140,0887,62137,33

Jari-jari atom1,111,601,972,152,17

Titik cair1.278649839769725

Titik didih2.9701.09014841.3841,640

Densitas1,851,741,542.63,51

Energy pengionanIIIIII8991.75714.8487381.4517.733590114549125901.0644.2105039653430

Keelektronegatifan1.51,2110,9

Potensial redukdi-1,70-2,38-2,76-2,89-2,90

Kekerasan52,01,51,82

Daya hantar listrik8,836,335,27-

Sifat kimia1. Reksi dengan airKalsium, stromsium, dan barium bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hydrogen Mg bereaksi lambat dengan air, dan berilium tidak bereaksiCa + 2H2OCa(OH)2 + H22. Rekasi dengan udaraLogam alkali tanah bereaksi dengan udara membentuk oksida, hidroksida atau karbonat. Kecuali berilium dan magnesium2M + O2 2MO3. Reaksi dengan halogenReaksi dengan halogen akan membentuk garam halideM + X2 MX24. Reaksi dengan asam dan basaJika bereaksi dengan asam kuat membentuk garam dan hydrogenM + 2HCl MCl2 + H25. Reaksi nyala logam alkali tanahUnsur-unsur logam dapat dieksitasikan dengan memanaskan/membakar senyawa pada nyala api. Warna nyala unsur-unsur alkali tanah ditabel sebagai berikut:Unsur Warna nyala

BePutih

MgPutih

CaMerah

SrMerah tua

Ba Hijau

Reaksi-reaksi unsur alkali dan alkali tanaha) Dengan oksigen Membentuk oksida4M + O2 2M2O2L + O2 2LO(Be dan Mg harus dipanaskan) Membentuk peroksida2M + O2 M2O2 (dipanaskan dengan udara)L + O2 LO2(Ba mudah, Sr dengan tekanan tinggi, CaO2 sulit)Contoh :4Na + O2 2 Na2O2Ca + O2 2 CaO2Mg + O2 2 MgO(dipanaskan)2K + O2 K2O2 Ba + O2 BaO2b) Dengan Halogen (X2) S Membentuk halida2M + X2 2MX L + X2 LX2Contoh:2Na + Cl2 2NaCl Ca + F2 CaF2c) Dengan Belerang Membentuk sulfida2M + X2 2MX L + X2 LX2Contoh2Na + S Na2S Mg + S MgSd) Dengan Air Air tereduksi menjadi H2 dan hasil lainnya adalah basaM + H2O H2 + MOH L + H2O H2 + L (OH)2Contoh2Na + H2O H2 + NaOHCa + H2O H2 + Ca (OH)2e) Dengan Hidrogen Membentuk hidrida, bilangan oksida H = -12M + H2 2MH L + H2 LH2Contoh2K + H2 2KH Mg + H2 MgH2f) Dengan Nitrogen Membentuk nitrida6M + N2 2M3N (hanya Li yang bisa)3L + N2 L3N2 (dengan pemanasan)Contoh6Li + N2 2Li3N 3 Mg + N2 Mg3N2g) Dengan Asam Larut dengan cepat menghasilkan gas.M + 2H+ M+ + H2 L + 2H+ L2+ + H2Contoh2K + 2HCl 2 KCl + H2Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Reaksi Nyala Logam Alkali dan Logam Alkali TanahSalah satu ciri khas dari suatu unsur ialah spectrum emisinya.Unsur yang tereksitasi, karena pemanasan ataupun karena sebas lainnya, memancarkan radiasi elektromagnetik yang disebut spectrum emisi. Spectrum emisi teramati sebagai pancaran cahaya dengan warna tertentu, akan tetapi sesungguhnya spectrum itu terdiri atas beberapa garis warna (panjang gelombang) yang khas bagi setiap unsur. Karena keunikannya, spectrum emisi dapat digunakan untuk mengenali suatu unsur.Unsur-unsur logam dapat dieksitasikan dengan memanaskan/membakar senyawanya pada nyala api atau spiritus. Berikut adalah table warna nyala dari logam alkali dan alkali tanah:

Unsur alkaliWarna nyalaUnsur alkali tanahWarna nyala

LitiumMerahBeriliumPutih

NatriumKuningMagnesiumPutih

KaliumUnguKalsiumJingga-merah

RubidiumMerahStrontiumMerah

sesiumbiruBariumHijau

III. ALAT DAN BAHANAlatBahan

a. Cawan porselena. Spiritus

b. Lampu spiritusb. NaCl

c. Spatulac. KCl

d. Pipet tetese. CaCl2

f. BaCl2

g. SrCl2

IV. CARA KERJA1) Menyiapkan cawan porselen yang bersih dan kering, kemudian masukkan kedalamnya kurang lebih 10 tetes spiritus. 2) Membakarlah spiritus tersebut, amati dan catat warna nyala spiritus yang dibakar. 3) Memasukkan kurang lebih 10 tetes spiritus dalam cawan porselen dan bakarlah, sambil ditambahkan 1 spatula kristal NaCl, amati dan cacat warna nyalanya. 4) Membersihkan cawan porseken, ulangi percobaan no: 3 dengan mengganti kristal NaCl dengan berturut = KCl, CaCl2, BaCl2, SrCl2. Amati warna nyala dan catat dalam lembar pengamatan

V. DATA PERCOBAANNoSenyawaNamanyaIon pembentukWarna nyalalogam

1.CH3OHSpiritus-BiruNon logam

2.NaClNatrium cloridaNa+ + Cl-OrangeLogam (Na)

3.KClKalium cloridaK+ + Cl-unguLogam (K)

4.CaCl2Kalsium cloridaCa+2 + 2Cl-Biru Logam (Ca)

5.BaCl2Barium cloridaBa+2 + 2Cl-kuningLogam (Ba)

6.SrCl2Stronsium kloridaSr+2 + 2Cl-merahLogam (Sr)

VI. ANALISIS DAN PEMBAHASANDalam percobaan ini akan dibahas salah satu ciri dari unsur, yaitu spectrum emisi ( spectrum warna). Pada percobaan pertama yaitu pembakaran CH3OH (spiritus) saat 10 tetes spiritus dimasukkan dalam cawan poreselen dan dibakar dengan menggunakan lampu spiritus warna nyala spiritus adalah biru.Spiritus adalah golongan nonlogam sehingga warna nyala spiritus menjadi acuan untuk percobaan selanjutnya. Jika warna nyala suatu unsur sama dengan warna nyala spiritus maka unsur tersebut bukan logam (nonlogam). Pada percobaan selanjutnya adalah pembakaran senyawa NaCl (Natrium clorida).Senyawa NaCl terbentuk dari ion pembentuk Na+ + Cl- . Setelah 10 tetes spiritus dimasukkan kedalam cawan porselen dan dibakar kemudian dimasukkan 1 spatula senyawa NaCl, warna nyala NaCl adalah orange. Hal ini sesuai dengan dasar teori, yaitu warna nyala dari Na adalah kuning (dengan kata lain orange). Hal ini menunjukkan bahwa Na adalah golongan logam.Pada percobaan ketiga adalah pembakaran senyawa KCl (Kalium clorida).Senyawa KCl terbentuk dari ion pembentuk K+ + Cl-. Setelah 10 tetes spiritus dimasukkan kedalam cawan porselen dan dibakar kemudian dimasukkan 1 spatula senyawa KCl, warna nyala KCl adalah ungu. Hal ini sesuai dengan dasar teori, yaitu warna nyala dari unsur K adalah ungu.Hal ini menunjukkan bahwa K adalah golongan logam.Pada percobaan selanjutnya adalah pembakaran senyawa CaCl2 (Kalsium clorida). Senyawa CaCl2 terbentuk dari ion pembentuk Ca+2 + 2Cl-. Setelah 10 tetes spiritus dimasukkan kedalam cawan porselen dan dibakar kemudian dimasukkan 1 spatula senyawa CaCl2, warna nyala CaCl2 adalah biru. Warna nyala dari CaCl2 ini sama dengan warna nyala spiritus yaitu biru. Pada hasil percobaan Ca memberikan warna nyala biru.Dalam dasar teori unsur Ca termasuk unsur logam seharusnya Ca memberikan warna nyala jingga-merah. Hal tersebut menandakan enegi yang diterima oleh atom elektron Ca lebih tinggi sehingga panjang gelombang rendah dan masuk dalam panjang gelombang warna biru dan belum mencapai panjang gelombang jingga-merahPada percobaan kelima adalah pembakaran senyawa BaCl2 (Barium clorida). Senyawa BaCl2 terbentuk dari ion pembentuk Ba+2 + 2Cl-. Setelah 10 tetes spiritus dimasukkan kedalam cawan porselen dan dibakar kemudian dimasukkan 1 spatula senyawa BaCl2, warna nyala BaCl2 adalah kuning. Pada hasil percobaan Ba memberikan warna nyala kuning.Dalam dasar teori unsur Ba termasuk unsur logam seharusnya Ba memberikan warna nyala hijau.Hal tersebut menandakan enegi yang diterima oleh atom elektron Ba berada pada tingkat energy yang rendah dengan panjang gelombang yang panjang yakni masuk pada warna kuning, sehingga atom electron tersebut belum menempati panjang gelombang warna hijau.Pada percobaan selanjutnya adalah pembakaran senyawa SrCl2 (Stronsium klorida).Senyawa SrCl2 terbentuk dari ion pembentuk Sr+2 + 2Cl- .Setelah 10 tetes spiritus dimasukkan kedalam cawan porselen dan dibakar kemudian dimasukkan 1 spatula senyawa SrCl2 warna nyala SrCl2 adalah merah.Hal ini sesuai dengan dasar teori, yaitu warna nyala dari Sr adalah merah.Hal ini menunjukkan bahwa Sr adalah golongan logam.

VII. PERTANYAAN1) Warna nyala spiritus yang dibakar adalah biru2) Berdasarkan percobaan identifikasi logam dengan warna nyala maka untuk logam: Na warnanya orange, K warnanya ungu, Ca warnanya biru, Ba warnanya kuning, dan Sr warnanya merah3) Tuliskan konfigurasi electron 11Na, 19K, 20Ca, 56Ba, 38Sr dan dalam SPU terletak pada golongan/ peroide berapa?Jawab: 11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1 = golongan IA/ Periode 319K = 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s1 = golongan IA/ Periode 420Ca = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 = golongan IIA/ Periode 456Ba = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 = golongan IIA/ Periode 638Sr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 = golongan IIA/ Periode 54) Amati dan catatlah apa yang terjadi jika pita Mg dibakar diudara? Tulis persamaan reaksinya!Jawab:Pada pembakaran magnesium di udara menghasilkan energy yang sangat besar, ditandai dengan pancaran cahaya yang sangat terang.hal tersebut menyebabkan Nitrogen bebas di udara tertangkap dan bereaksi dengan magnesium. Persamaan reaksinya2Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi 3Mg(s) + N2(g)Mg3N2 + Energi

5) Jika hasil pembakaran ditetesi dengan 5 tetes air, kemudian ditambah 3 tetes indicator PP. Amati apa yang terjadi catatlah, tulis persamaan reaksinya?Jawab:Pada pembakaran magnesium di udara menghasilkan energy yang sangat besar, ditandai dengan pancaran cahaya yang sangat terang.hal tersebut menyebabkan Nitrogen bebas di udara tertangkap dan bereaksi dengan magnesium. Ketika bereaksi dengan air akan menghasilkan gas NH3. Berikut adalah reaksi terjaadinya gas NH32Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi (menghasilkan enegi yang besar dapat menangkap Nitrogen bebas). 3Mg(s) + N2(g)Mg3N2 + Energi Apabila reaksi tersebut ditambah dengan air maka:MgO + H2OMg(OH)2Mg3N2 + H2OMg(OH)2 + NH3 (Terbentuk gas NH3)Apabila ditambah indicator PP akan berubah warna menjadi merah. Karena NH3 memberikan sifat basa.Sehingga merubah warna menjadi merah.6) Berapa jumlah orbital penuh, setengah penuh dan orbital kosong dari unsur 11Na, 25Mn, 29Cu,dan38Sr!Jawab: a. 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 3p 3d

Orbital penuh: 5Orbital penuh: 1Orbital kosong: 4

b. 25Mn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

4p4d 4f

Orbital penuh: 10Orbital penuh: 5Orbital kosong: 15

c. 29Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

4p 4d 4f

Orbital penuh: 14Orbital penuh: 1Orbital kosong: 15

d. 38Sr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

4p6 5s2 4d4f5p

5d5f

Orbital penuh: 19Orbital penuh: -Orbital kosong: 27

VIII. KESIMPULAN

a) Spiritus adalah senyawa nonlogam dengan warna nyala biru. b) Berdasarkan percobaan identifikasi logam dengan warna nyala maka untuk logam: Na warnanya orange, K warnanya ungu, Ca warnanya biru ( seharusnya orange), Ba warnanya kuning (seharusnya hijau), dan Sr warnanya merahc) Reaksi pembakaran magnesium diudara menghasilkan MgO karena bereaksi dengan O2 dan Mg3N2 karena bereaksi dengan N2 serta energi. dengan persamaan reaksi sebagai berikut:2Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi 3Mg(s) + N2(g)Mg3N2 + Energi d) Abu pembakaran magnesium jika ditetesi air menghasilkan Mg(OH)2 dan gas NH3 dengan reaksi sebagai berikut:MgO + H2OMg(OH)2Mg3N2 + H2OMg(OH)2 + NH3e) Jika abu hasil pembakaran ditetesi dengan indicator PP, maka berubah warna menjadi merah. Ini menunjukkan bahwa abu pembakaran magnesium bersifat basa. Sifat basa ini dari gas NH3 hasil reaksi dengan N2.

IX. DAFTAR PUSTAKAPurba, Michael. 2006. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta: ErlanggaHaryanto, Untung Tri.2006.LKS Kreatif Kimia.Klaten:Viva Pakarindo.www.google.com

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

OLEH :Alfiani Nur MudrikahXII IPA 2 / 21

III. ALAT DAN BAHANAlatBahan

e. Penjepita .Air suling

f. Lampu spiritusb. Pita magnesium

g. Ampelasc. Indicator PP

h. Cawan porselen

i. Tabung reaksi

IV. CARA KERJA5) Memotong pita spiritus kira-kira 10 cm, dan mengampelasnya hingga bersih.6) Menjepit salah satu ujung pita magnesium dengan penjepit, kemudian membakar ujung yang satu dengan lampu spiritus. Tampung abu pembakaran dalam sebuah cawan porselen. 7) Memindahkan abu hasil pembakaran ke dalam sebuah tabung reaksi yang kering. Kemudian menambahkan setetes air, letakkan tabung reaksi dalam posisi tegak. Teteskan indicator PP. Mengamati perubahan yang terjadi.

V. DATA PERCOBAANNoHasil pengamatanKeterangan

1.a. penampilan logam Mg sebelum diampelasBentuk: pita MgWarna: hitam

b. penampilan logam Mg setelah diampelasBentuk: pita MgWarna: putih keperakan

c. jelaskan jika ada perbedaanAda. Warna sebelum dan sesedah diampelas. Ini terjadi karena pengampelasan berguna untuk menghilangkan karat yang menempel pada logam Mg.

2.Reaksi pembakaran Mg di udara2Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi 3Mg(s) + N2(g)Mg3N2 + Energi

3.Warna abu hasil pembakaranAbu berwarna abu-abu

4.Perubahan warna saat ditetesi indicator PPWarna berubah menjadi merah

VI. ANALISIS DAN PEMBAHASANPercobaan kali ini kami mengamati pembakaran magnesium di udara. Pertama tama pita magnesium yang telah dipotong mula- mula berwarna hitam, kemudian diampelas. Pengampelasan bertujuan untuk menghilangkan karat-karat yang menempel pada pita magnesium, karena pita magnesium mudah sekali berkarat. Setelah pita magnesium diampelas warnanya berubah menjadi putih perak, karena karat sudah hilang. Kemudian pita magnesium tersebut dijepit salah satu ujungnya dan ujung yang lain dibakar dengan lampu spiritus. Pada saat pembakaran ini menimbulkan pancaran cahaya yang sangat radioaktif. Ini menunjukkan energi yang dihasilkan sangat besar. Energi yang sangat besar ini mengakibatkan dapat menangkap nitrogen bebas di udara sehingga nitrogen dapat bereaksi dengan magnesium. Berikut adalah reaksinya: 2Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi 3Mg(s) + N2(g) Mg3N2 + EnergiDari persamaan reaksi diatas terlihat saat magnesium dibakar dan bereaksi dengan udara O2 menghasilkan MgO dan energy. Energy inilah yang menyebabkan nitrogen dari udara bebas dapat bereaksi dengan magnesium. Dapat dilihat dari persamaan reaksi yang ke dua. Yaitu saat magnesium bereaksi dengan nitrogen menghasilkan Mg3N2 dan energi. Setelah pembakaran selesai kemudian abu yang berwarna abu abu, hasil pembakaran ini diletakkan pada sebuah cawan porselen dan kemudian dimasukkan kedalam tabung reaksi. Setelah dimasukkan kedalam tabung reaksi kemudian ditambahkan setetes air dan indikator PP. Saat ditambahkan dengan indikator PP larutan berubah warna menjadi merah. Ini menunjukkan bahwa abu hasil pembakaran magnesium bersifat basa. Persamaan reaksi dengan air adalah sebagai berikut: MgO + H2OMg(OH)2Mg3N2 + H2OMg(OH)2 + NH3Dari persamaan reaksi diatas dapat terlihat saat MgO bereaksi dengan air menghasilkan Mg(OH)2. Sedang saat Mg3N2 bereaksi dengan air menghasilkan Mg(OH)2 dan gas NH3. Gas NH3 inilah yang memberikan sifat basa.

VII. PERTANYAAN1) Apakah magnesium tergolong logam aktif? Jelaskan!Jawab:Ya. Karena logam magnesium termasuk logam yang mudah bereaksi dengan unsur lain2) Gas apakah yang terbentuk ketika abu hasil pembakaran magnesium ditetesi dengan air? Jelaskan!Jawab:Pada pembakaran magnesium di udara menghasilkan energy yang sangat besar, ditandai dengan pancaran cahaya yang sangat terang.hal tersebut menyebabkan dapat Nitrogen bebes di udara tertangkap dan bereaksi dengan magnesium. Ketika bereaksi dengan air akan menghasilkan gas NH3. Berikut adalah reaksi terjaadinya gas NH32Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi (menghasilkan enegi yang besar dapat menangkap Nitrogen bebas). 3Mg(s) + N2(g)Mg3N2 + Energi Apabila reaksi tersebut ditambah dengan air maka:MgO + H2OMg(OH)2Mg3N2 + H2OMg(OH)2 + NH3(Terbentuk gas NH3)3) Zat apakah yang terbentuk ketika magnesium dibakar di udara? Jelaskan!Jawab:Zat yang terbentuk ketika magnesium dibakar di udara adalahMgO: karena bereaksi dengan O2Mg3N2: Karena bereaksi dengan N24) Tuliskan persamaan reaksi setara untuk reaksi magnesium dan udara!Jawab:2Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi 3Mg(s) + N2(g)Mg3N2 + Energi

VIII. KESIMPULANf) Reaksi pembakaran magnesium diudara menghasilkan MgO karena bereaksi dengan O2 dan Mg3N2 karena bereaksi dengan N2 serta energi. dengan persamaan reaksi sebagai berikut:2Mg(s) + O2(g)2MgO + Energi 3Mg(s) + N2(g)Mg3N2 + Energi g) Abu pembakaran magnesium jika ditetesi air menghasilkan Mg(OH)2 dan gas NH3 dengan reaksi sebagai berikut:MgO + H2OMg(OH)2 Mg3N2 + H2OMg(OH)2 + NH3h) Jika abu hasil pembakaran ditetesi dengan indicator PP, maka berubah warna menjadi merah. Ini menunjukkan bahwa abu pembakaran magnesium bersifat basa. Sifat basa ini dari gas NH3 hasil reaksi dengan N2.

IX. DAFTAR PUSTAKAPurba, Michael. 2006. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta: ErlanggaHaryanto, Untung Tri.2006.LKS Kreatif Kimia.Klaten:Viva Pakarindo.www.google.com

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

OLEH :Alfiani Nur MudrikahXII IPA 2 / 21