Laporan Percobaan IV (Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (III) Tetraamin Sulfat Berhidrat)

I. Tujuan
   Mempelajari pembuatan Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga(III)   Tetraamin Sulfat Berhidrat. 

II. Dasar Teori
    Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu⁺  mengalami disproporsionisasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu(l) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai pada keadaan bagaimana Cu(l) dan Cu(lI) terbentuk, yaitu membuat (Cu⁺) cukup pada banyak larutaan air, Cu²⁺ akan berada pada banyak jumlah banyak (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu²⁺ ). Disproporsionisasi ini akan menjadi sempurna. Dilain 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 ditempa dan liat. Tembaga melebur pada 1038°C Karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu / Cu²⁺), tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfatencer, meskipun dengan adanya oksigen ia dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang konsentrasinya (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 Cu²⁺ dengan OH¯ pada berbagi konsentrasi bergantung pada metodenya. Penambahanion 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 diamagnetic. 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 relative kepro dan kopri diartikan degan potensial  Cu*= 0.52 V dan Cu⁺  0.153 V. Kestabilan relafif tergantung pada sulfat anion dan ligan yang cukup beragam dengan pelarut / sifat fisik atom tetangganya dalam Kristal. Pelarut tembaga hidroksida karbonat dan sebagainya dalam asamyang dihasilkanaku hijau kebiruan yang ditulis [Cu(H₂O)₆ ]²⁺ . Diantara berbagai Kristal hidratnya adalah warna 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 Piala

Gelas UKur

Corong

Kertas Saring

Batang Pengaduk

Kaca Arloji

Bahan 

NH4OH15 N

Eter

(NH4)6SO4

Alkohol 95%

Aquadest

CuSO4.5H2O 

IV. Cara Kerja 

A. Tembaga (II) Ammonium Sufat Hidrat

1. Ditimbang masing-masing 5 gram CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4

2. Dilarutkan dalam 12 ml air panas dalam gelas piala, kemudian ditutup dengan kaca arloji.

3. Didinginkan, lalu disaring Kristal yang terbentuk dan dikeringkan diudara terbuka diatas kertas saring

4. Rendemen dihitung

B. Tembaga (II) tetra amin Sulfat Hidrat

1. Ditimbang 6,25 gram CuSO4.5H2O, dan dihaluskan

2. Endapan ditimbang, dihitung rendemen.

3. Didiamkan sebentar, kemudian didinginkan dalam penanggas es.

Endapan disaring

4. Dilarutkan dengan 6 ml H2O dan 10 ml NH4OH pekat.

5. Ditambahkan 10 ml alkohol 95% sedikit demi sedikit.

6. Endapan dicuci dengan campuran NH4OH pekat dengan alkohol

7. Kemudian dicuci dengan alkohol. 8. Endapan di timbang dan di hitung rendemannya  V. Hasil Pengamatan I. 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 = 5,0 gram; kristal berwarna biru muda. massa (NH4)2SO4 = 5,0 gram; kristal berwarna putih. 2. Dilarutkan dalam 12 ml air panas larutan berubah warna menjadi biru muda  dan terdapat endapan kristalin. 3. Kristal disaring, dikeringkan, dan ditimbang. Kristal yang terbentuk berwarna hijau kekuningan. Massa kristal yang terbentuk = 7970 miligram (belum dikurang massa kertas saring) II. 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 gram 2. Dilarutkan dalam H2O Terbentuk campuran berwarna biru 3. Ditambahkan NH4OH, kemudian ditambahkan sedikit demi sedikit alkohol Warna larutan dan endapan menjadi ungu 4. Endapan disaring; dicuci dengan campuran larutan NH4OH dan alkohol. endapan yang disaring berwarna biru tua. 5. Endapan yang telah kering ditimbang. massa endapan = 4950 miligram (belum dikurang massa kertas saring) VI. PERHITUNGAN 1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO4(NH4)2SO4.6H2O Diketahui :       Massa kertas saring                = 1.5 gram       Massa kristal total                   = 7.9 gram          m CuSO4(NH4)2SO4.6H2O       = massa kristal total – massa kertas saring                                                     = 7.9 gram – 1.5 gram                                                     = 6.4 gram       Massa CuSO4.5H2O                = Massa (NH4)2SO4 = 5 gram          BM CuSO4.5H2O                  = 249,54 g/mol          BM (NH4)2SO4                          = 132 g/mol          BMCuSO4(NH4)2SO4.6H2O     = 399,54 g/mol Ditanya  : % rendemen...? Penyelesaian :   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         massaCuSO4(NH4)2SO4.6H2O  = molCuSO4(NH4)2SO4.6H2O x BMCuSO4(NH4)2SO4.6H2O                                                      = 0,02 mol x 399,54 g/mol                                                      = 7,99 gram          % rendemen = berat praktek / berat teori x 100%   = 6.4 / 7.99 x 100%   = 80.1 % 2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH3)4SO4.6H2O Diketahui :          Massa CuSO4.5H2O                 = 6,25 gram          Massa Cu(NH3)4SO4.6H2O      =  gram – massa kertas saring                                                   = 4.9 gram – 1.6 gram                                                   = 3.3 gram          BM CuSO4.5H2O                     = 249,54 g/mol          BMCu(NH3)4SO4.6H2O           =  321,54 g/mol          V NH3 Pekat                            = 10 mL Ditanya  : % rendemen...? Penyelesaian  :   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           MassaCu(NH3)4SO4.6H2O                 = molCu(NH3)4SO4.6H2O x BMCu(NH3)4SO4.6H2O                                                               = 0,025 mol x 321,54 g/mol                                                               = 8,038 gram          % rendemen    = berat praktek / berat teori x 100%                         = 3.3 / 8.038 x100%                         = 41. 05 % VII. Pembahasan Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pecobaan tentang Tembaga (II) Ammonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat.  Pada percobaan ini pertama praktikan membuat garam tembaga (II) ammonium sulfat berhidrat. Prinsip percobaan pembuatan Tembaga (II) Amonium Sulfat Berhidrat adalah didasarkan pada pembuatan senyawa kompleks dengan prinsip rekristalisasi dimana suatu kristal CuSO4.5H2O dilarutkan dalam aquadest panas lalu didinginkan agar mencapai derajat jenuh lalu dikeringkan dan terbentuk kristal Tembaga (II) Amonium Sulfat Berhidrat.  Pada proses pembuatan garam ini, awalnya praktikan mencampurkan serbuk CuSO4.5H2O yang berwarna biru muda dan (NH4)2SO4 yang berwarna putih dalam air panas. 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 baik CuSO4.5H2O  maupun (NH4)2SO4 yang bereaksi dapat larut dalam air dan tetap berupa satu spesies ion. Hasil campuran ini membentuk larutan berwarna biru muda. Warna tembaga(II) sulfat yang berwarna biru berasal dari hidrasi air adapun ketika praktikan melakukan percobaan dengan bahan yang sama terbentuk endapan warna  hijau tersebut terjadi sebagai akibat campuran yang kurang sempurna (heterogen), berdasarkan literatur warna endapan yang terbentuk adalah warna biru yang homogen, pewarnaan biru disini merupakan warna dari ion Cu2+ yang menjadi salah satu komponen pembentuk garam rangkap tersebut. Larutan segera ditutupi dengan kaca arloji sehingga dapat mencegah menguapnya beberapa ion yang diinginkan untuk dapat membentuk kristal monoklin sempurna. CuSO4.5H2O + (NH4)2SO4 → CuSO4(NH4)2SO4.6H2O Prinsip percobaan pembuatan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat adalah pembuatan senyawa kompleks dengan prinsip rekristalisasi. Dimana suatu kristal dilarutkan dalam aquadest  hingga larut lalu ditambahkan NH4OH dan etanol hingga memicu terbentuknya endapan lalu campuran didinginkan dan disaring dimana endapannya diambil lalu dikeringkan dalam oven dan terbentuk garam Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat. Pada pembuatan Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat, mula-mula ditimbang 6,25 gr CuSO4.5H2O dan di haluskan yang kemudian dilarutkan dalam 6 mL H2O. Kemudian ditambahkan 10 mL NH4OH. Ligan NH4OH akan mendesak ligan H2O dari CuSO4.5H2O sehingga warna larutan menjadi biru tua. Penambahan ligan pada larutan berhidrat menyebabkan terbentuknya senyawa kompleks akibat terjadinya pertukaran molekul air dengan NH3 secara berurutan. Penambahan 10 mL alkohol bertujuan untuk memicu terbentuknya endapan. Setelah itu larutan didinginkan untuk menurunkan suhu sehingga kelarutan berkurang dan terbentuk endapan. Endapan yang terbentuk disaring dan kemudian dikeringkan untuk menguapkan sisa filtrat sehingga didapat kristal Tembaga(II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat       Perbedaan karakteristik dari kedua senyawa yang terbentuk adalah, kristal Tembaga (II) Amonium Sulfat Berhidrat berwarna biru muda, halus dan tidak higroskopis. Karakteristik kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat berwarna biru keruh, dan kasar.

VII Kesimpulan 
-  Persen rendemen Kristal Tembaga (II) Ammonium Sulfat Berhidrat adalah 80.1 %
- Persen rendemen dari kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat adalah 41,05 % 
- Karakteristik kristal Tembaga (II) Ammonium Sulfat Berhidrat adalah halus, berwarna biru muda dan tidak higroskopis.
- Karakteristik kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat berwarna biru keruh dan kasar.


VIII. Daftar Pustaka
            Cotton and Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. UI-Press : Jakarta
            Radetyo,iqbal, dkk. 2012.Modul praktikum kimia anorganik..FST. UIN Jakarta 
          http://alchemist0308.blogspot.com/2012/04/tembaga-ii-amonium-tetra-amin-sulfat.html

X. LAMPIRAN

         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 :

-          Pertama garam rangkap (sederhana) yaitu garam tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O.

-          Kedua garam kompleks yaitu garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat Cu(NH₃)₄SO₄.5H₂O.

3.    Bedakan antara garam kompleks dengan garam sederhana?

Garam kompleks adalah garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks.

Garam sederhana (rangkap) adalah Suatu garam yang terbentuk lewat kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu.