REAKSI-REAKSI LOGAM

Berbagi laporan anorganik,semoga bermanfaat :)

LAPORAN PRAKTIKUM

PERCOBAAN II

REAKSI-REAKSI LOGAM

NAMA                                                  :  SUHAELA

NIM                                                      :  H311 11 012

REGU/KELOMPOK                           :  VII(TUJUH)/III (TIGA)

HARI/TANGGAL PERCOBAAN      :  SELASA/5 MARET 2013

ASISTEN                                             :  MUKHTADIN AQBAR

 

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Terdapat berbagai macam unsur di bumi dengan bentuk dan jenis yang berbeda-beda. Dari sekian banyak unsur yang ada dan diketahui, kebanyakannya berjenis logam. Logam merupakan suatu atom dengan susunan yang mampat dan stabil. Ada beberapa logam seperti logam alkali yang mempunyai susunan rapat kubik berpusat badan dan mempunyai bilangan koordinasi 8. Logam merupakan penghantar listrik dan panas yang baik, dapat ditempa, dan dapat memancarkan sinar. Biasanya unsur-unsur logam bereaksi dengan unsur-unsur logam yang lain, membentuk berbagai alloy.

Logam memiliki daya reduksi masing-masing terhadap suatu oksidator. Logam alkali dan alkali tanah memiliki kereaktifan masing-masing terhadap air. Logam alkali (energi ionisasinya) kecil begitu pula dengan logam alkali tanah yang memiliki jari-jari atom yang besar dan harga energi ionisasi yang kecil, sehingga unsur-unsur golongan alkali dan alkali tanah mudah melepaskan elektron.

            Reaksi reduksi-oksidasi dapat terjadi sebab adanya sifat dari logam yang disebut elektronegatifitas di mana ada yang dapat menarik elektron dan melepas electron. Maka untuk mengetahui dan mempelajari lebih lanjut reaksi yang terjadi pada logam, percobaan tentang reaksi logam perlu untuk dilakukan dengan tujuan  untuk memahami reaksi redoks yang terjadi pada logam, mengetahui sifat oksidasi-reduksi logam serta kereaktifan logam alkali dan alkali tanah dengan air. Selain itu, dapat mengetahui dan mempelajari kereaktifannya terhadap air dan pereaksi lain.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari dan mengetahui sifat oksidasi reduksi logam serta kereaktifan logam alkali dan alkali tanah.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah

1.        Menentukan sifat reduksi oksidasi dari logam Al, Fe, dan Zn, terhadap iodin padat.

2.        Menentukan kereaktifan logam alkali (natrium) dan alkali tanah (magnesium dan kalsium).

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip dari percobaan ini yaitu daya reduksi logam terhadap iodin ditentukan dengan mereaksikan serbuk logam Al, Fe, dan Zn dengan serbuk iodin padat dan kemudian ditetesi akuades. Kereaktifan logam alkali ditentukan dengan mereaksikan logam natrium dengan akuades yang diberi perlakuan (kertas saring diletakkan pada permukaan akuades dalam cawan petri), serta kereaktifan logam alkali tanah ditentukan dengan mereaksikan logam magnesium dan logam kalsium dengan akuades dan dipanaskan.

  

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Reduksi adalah suatu proses yang mengakibatkan diperolehnya suatu elektron atau lebih oleh zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih negatif (kurang positif). Suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan elektron, dalam proses itu zat ini dioksidasi. Definisi reduksi ini juga sangat umum dan berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan maupun gas (Svehla, 1985).

Oksidasi adalah suatu proses yang mengakibatkan hilangnya satu elektron atau lebih  dari dalam zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi, keadaan oksidanya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu zat pengoksidasi adalah zat yang memperoleh elektron, dan dalam proses itu zat itu direduksi. Definisi oksidasi ini juga sangat umum dan berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan maupun gas (Svehla, 1985).

Logam biasanya dianggap sebagai padatan yang keras dengan rapatan massa tinggi dan tidak reaktif. Namun kenyataannya, sifat-sifat logam alkali berlawanan dengan sifat-sifat tersebut yaitu lunak, rapatan massa rendah, dan sangat reaktif (Sugiyarto dan Suyanti, 2010).

Semua logam alkali (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) tampak mengkilat, berwarna keperakan, merupakan konduktor listrik dan panas yang baik. Logam alkali bersifat sangat lunak, dan semakin lunak dengan naiknya nomor atom. Litium dapat dipotong dengan pisau, tetapi kalium dapat diremas seperti mentega lunak. Sebagian besar logam mempunyai titik leleh yang sangat tinggi, tetapi logam alkali mempunyai titik leleh rendah dan semakin rendah dengan naiknya nomor atom. Sesium (Cs) meleleh pada temperatur sedikit di atas temperatur kamar (Sugiyarto dan Suyanti, 2010).

Unsur-unsur dari golongan IIA disebut logam alkali tanah. Semua logam dalam golongan IIA memperlihatkan suatu keasaman sifat-sifat fisika dan kimia. Ciri khas unsur-unsur dalam golongan IIA ini adalah terdapat elektron s² dalam kulit terluar. Khusus untuk logam berilium (Be), elektron pada kulit sebelum kulit terluar hanya ditempati dua elektron (1s²) maka sifat logam Be dijumpai banyak perbedaan dengan sifat-sifat dari anggota logam lain dalam golongan ini (Sjahrul, 2010).

Aluminium yang diproduksi dengan elektrolisis pada 950 ºC dari oksida dalam larutan cryolite di mana kalsium flourida telah ditambahkan untuk menurunkan titik leleh grafit berlapis. Aluminium merupakan logam putih keras yang memiliki struktur kubik, banyak digunakan dalam kontruksi bahan bangunan, peralatan rumah tangga, wadah minuman, kabel listrik, dalam kapal, dan kontruksi pesawat terbang       (Sharpe, 1996).

Aluminium adalah salah satu unsur golongan IIIA yang merupakan unsur logam yang berwarna putih perak mengkilat (Sunardi, 2006). Aluminium adalah unsur logam yang biasa dijumpai dalam kerak bumi dan terdapat dalam batuan seperti feldspart dan mika. Logam aluminium mempunyai banyak kegunaan dan beberapa garamnya seperti sulfat dibuat dalam skala besar (Cotton dan Wilikinson, 2007).

Natrium dan senyawanya sangat penting. Logamnya sebagai aliansi Na-Pb, dipakai untuk membuat tetraakil-Pb, dan banyak kegunaan industri yang lain. Hidroksida, karbonat, sulfat, tripolifosfat, dan silikatnya merupakan satu diantara 50 bahan kimia industri yang penting. Garam kalium, umumnya sulfat, dipakai sebagai pupuk. Kegunaannya yang utama litium adalah sebagai logam dalam sintesis alkil litium. Perbedaan yang mendasar terdapat pada ukuran kation yang ditunjukkan oleh reaksi dengan oksigen. Dalam udara atau oksigen pada 1 atm, logam-logamnya terbakar. Dengan air, Na bereaksi hebat, gumpalan besar Na menimbulkan ledakan (Cotton dan Wilikinson, 2007).

Kelarutan iodida adalah serupa dengan klorida dan bromida. Perak, merkurium(I), merkurium(II), tembaga(I), dan timbel iodida adalah garam-garam yang paling sedikit larut. Larutan tembaga sulfat, endapan coklat terdiri dari campuran tembaga(I) iodida, CuI dan Iod. Iod ini dapat dihilangkan dengan menambahkan larutan natrium tiosulfat atau asam sulfat, dan diperoleh endapan tembaga(I) iodida yang hampir putih (Svehla, 1990).

Pendinginan efisiensi ion logam tergantung pada jenis ion logam serta sifat-sifat makro siklus. ion tergantung pada ukuran bagian makrosiklik, serta pada radius atom logam untuk ion Li⁺, Na⁺ , K⁺, Mg²⁺ dan hanya pendinginan lemah dansil flouresens (tidak lebih tinggi daripada beberapa persen) sehingga dapat diamati (Mateeva dkk., 2011).

Lapisan oksida anodik yang terhubung dengan lekat-lekat substrat aluminium tahan terhadap korosi. Ketahanan korosi dapat dikurangi dengan pori-pori dan lubang-lubang di lapisan atau adanya berbahaya paduan elemen-elemen pembentuk dan pencampuran, terutama tembaga atau kotoran. Fase intermetalik tembaga dengan aluminium larut selama anodizing, yang menyebabkan menurunkan kekerasan dan ketebalan mantel, dan pembesaran porositas (Konieczny dkk., 2008).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

            Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini antara lain akuades, kertas saring, serbuk logam Al, serbuk logam Fe, serbuk logam Zn, serbuk iodin, serbuk logam Na, serbuk logam Mg, serbuk logam Ca, indikator fenolftalein (PP).

3.2 Alat Percobaan

            Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain pipet tetes, cawan petri, batang pengaduk, tabung reaksi, rak tabung, penjepit tabung reaksi, sendok tanduk, pinset, bunsen dan gelas kimia 100 mL

3.3 Prosedur

3.3.1 Daya reduksi logam terhadap iodin

            Empat buah cawan petri yang telah dicuci bersih dan kering disiapkan. Kemudian  dimasukkan serbuk logam Al ke dalam cawan petri I, serbuk logam Fe ke dalam cawan petri II, serbuk logam Zn ke dalam cawan petri III. Kemudian    masing-masing ditambahkan serbuk iodin sebanyak dengan perbandingan 1 : 2, setelah itu diaduk hingga merata dengan menggunakan batang pengaduk, selanjutnya campuran ditambahkan beberapa tetes akuades, dan diamati perubahan yang terjadi.

3.3.2 Kereaktifan logam alkali tanah di dalam air

            Tabung reaksi disiapkan sebanyak 2 buah. Lalu dimasukkan serbuk logam Mg pada tabung I dan Ca pada tabung II, kemudian masing-masing diisi 5 ml akuades.. Kemudian digoyang-goyangkan dan diamati perubahan yang terjadi. Setelah itu, dipanaskan sambil digoyang-goyangkan agar panas merata. Kemudian diamati perubahan yang terjadi dan ditambahkan indikator fenolftalein. Selanjutnya diamati perubahan warna yang terjadi.

3.3.3 Kereaktifan logam alkali di dalam air

            Cawan petri disiapkan kemudian diisi air secukupnya, diletakkan kertas saring di atas permukaan air. Kemudian diambil potongan kecil logam natrium, dikeringkan dengan tissue, dan diletakkan menggunakan pinset ke atas kertas saring dalam cawan petri. Kemudian diamati perubahan yang terjadi. Setelah itu ditambahkan indikator PP, lalu amati perubahan yang terjadi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Pengamatan

Tabel 1. Pengamatan Daya Reduksi Logam atas Iodin

No.	Logam	Setelah ditambahkan iodin	Setelah ditambahkan akuades	Reaksi hebat (H), sedang (S), lemah (L)	Warna uap
1	Aluminium	Perak	Perak	L	-
2	Besi	Abu-abu	Kuning kecoklatan	S	Ungu
3	Seng	Abu-abu	Kuning kecoklatan	L	-

Tabel 2. Pengamatan Kereaktifan Logam Alkali Tanah

No.	Logam	Setelah ditambahkan akuades	Setelah dipanaskan	Reaksi hebat (H), sedang (S), lemah (L)	Setelah ditambahkan indikator PP
1	Kalsium	Tidak timbul gelembung gas	Timbul gelembung gas	S	Ungu muda
2	Magnesium	Tidak timbul gelembung gas	Timbul gelembung gas	H	Ungu tua

Tabel 3. Pengamatan Kereaktifan Logam Alkali

No.	Logam	Setelah perlakuan	Reaksi hebat (H), sedang (S), lemah (L)	Warna larutan setelah penambahan PP
1	Natrium	Timbul nyala api	H	Ungu

4.2 Reaksi

4.2.1  Reaksi Logam Al, Fe, Zn dan Cu dengan Iodin

2Al_(s)  +   4 I_2(S)                 2AlI_3(aq)  +  I^-_(g)­ +  H₂O_(l)                   E° Sel = +

Fe_(s)   +  2 I_2(s)                     FeI_2(aq)    +   I^-_(g)­ +  H₂O_(l)                  E° Sel = -

Zn_(s)   +  2 I_2(s)                     ZnI_2(aq)    +  I^-_(g)­  + H₂O_(l)                  E° Sel = -

Cu_(s)   +  2 I_2(s)                    CuI_2(aq)    +  I^-_(g)­ +  H₂O_(l)                  E° Sel = +

4.2.2.  Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Air

Mg_(s)    +   2H₂O_(l)                           Mg(OH)_2(aq)   +   H_2(g) ­               E°= -

Ca_(s)    +   2H₂O_(l)                            Ca(OH)_2(aq)   +   H_2(g) ­                E°= -

4.2.3. Reaksi Logam Alkali dengan Air

2Na_(s)   +   2H₂O_(l)                           2NaOH_(aq)     +   H_2(g) ­               E°= -

4.3 Pembahasan

Percobaan daya reduksi logam dengan iodin dilakukan pada percobaan ini, dengan mencampurkan serbuk logam Al, Fe dan Zn dengan iodin padat untuk melihat daya reduksinya. Logam dan iodin diaduk merata dengan batang pengaduk  dalam keadaan kering hingga campuran merata. Pada saat pencampuran ini, logam dan iodin belum bereaksi. Setelah dicampur merata, campuran logam dan iodin kemudian ditetesi dengan akuades sedikit demi sedikit dengan menggunakan pipet tetes. Setelah ditambahkan akuades, terjadi reaksi antara logam dengan iodin, reaksi baru terjadi karena akuades bertindak sebagai katalis yaitu mempercepat terjadinya reaksi. Campuran iodin dengan Zn langsung bereaksi tapi tidak menghasilkan uap. Sedangkan campuran iodin dengan Fe langsung bereaksi menghasilkan uap berwarna ungu. Berbeda dengan campuran iodin dengan Al, campuran ini bereaksi agak lambat dan tidak menghasilkan uap. Urutan kecepatan reaksinya dari yang paling cepat ke yang paling lambat yaitu Fe > Zn > Al. Sementara menurut teori, urutan reduksi logam berdasarkan deret volta dari daya reduksi terbesar ke daya reduksi terkecil yakni Al > Zn > Fe. Ini dikarenakan Zn belum dicampur dengan iodin sedangkan untuk logam Fe sudah duluan dicampur. Kemungkinan iodin sudah sedikit bereaksi dengan udara bebas sehingga ketika bercampur dengan Zn, kemampuannya untuk bereaksi semakin berkurang.

Natrium adalah logam alkali merupakan unsur yang sangat reaktif dan mudah bereaksi dengan unsur-unsur lain. Natrium teroksidasi dengan cepat dalam udara lembab, sehingga harus disimpan terendam seluruhnya dalam larutan non polar seperti minyak tanah untuk mencegah bereaksi dengan uap air di udara. Logam ini  bereaksi hebat dengan air membentuk natrium hidroksida dan gas hidrogen.

Dalam percobaan ini logam natrium direaksikan dengan air untuk melihat kereaktifannya. Dalam cawan petri dimasukkan air, kemudian diambil kertas saring dan diletakkan di atas permukan air. Fungsi kertas saring ini agar logam natrium tidak semuanya langsung terkena akuades sehingga reaksi logam natrium dengan air dapat berlangsung sedikit lambat, karena logam natrium sangat reaktif dengan akuades. Logam natrium yang tersimpan di dalam minyak tanah diambil menggunakan pinset, kemudian dikeringkan dengan tissue lalu di letakkan di atas kertas saring. Reaksi yang terjadi sangat hebat, ditandai dengan timbulnya api dan disusul ledakan-ledakan kecil. Ke dalam cawan petri kemudian ditambahkan larutan indikator fenolftalein (PP). Fungsi penambahan indikator ini adalah untuk mengetahui apakah reaksi natrium dengan air menghasilkan suatu larutan basa atau tidak. Setelah ditambahkan larutan indikator PP, larutan dalam cawan petri berubah menjadi warna merah muda yang cukup pekat. Hal ini membuktikan bahwa logam natrium bereaksi dengan air menghaslkan larutan yang bersifat basa, yaitu natrium hidroksida (NaOH).

Seperti logam alkali, unsur-unsur logam alkali tanah juga merupakan unsur logam yang reaktif, sehingga unsur-unsur logam alkali di alam tidak terdapat dalam keadaan bebas, tetapi berikatan dengan unsur-unsur lain. Percobaan ini menggunakan logam magnesium dan kalsium yang merupakan logam alkali tanah direaksikan dengan air. Dalam sebuah tabung reaksi dimasukkan kepingan-kepingan logam magnesium dan kalsium, kemudian ditambahkan akuades dan diamati reaksi yang terjadi. Setelah ditambahkan air, logam magnesium dan kalsium tidak bereaksi dengan air, namun setelah dipanaskan, baru terjadi reaksi yang ditandai timbulnya gelembung-gelembung gas pada tabung reaksi. Gelembung-gelembung gas yang terbentuk dalam tabung reaksi ini adalah gas hidrogen. Reaksi tidak terjadi pada suhu kamar ini membuktikan teori bahwa logam alkali tanah kurang reaktif dibandingkan dengan logam alkali yang seperiode.

Tabung reaksi tersebut kemudian  ditambahkan  larutan indikator fenolftalein (PP). Fungsi penambahan indikator ini sama seperti pada reaksi logam natrium dengan akuades (yaitu untuk menguji apakah reaksi antara logam Mg dan Ca dengan akuades menghasilkan larutan yang bersifat basa atau tidak). Setelah penambahan indikator ini, larutan dalam tabung reaksi berwarna ungu. Pada tabung Mg bereaksi hebat dan tabung Kalsium berekasi sedang. Ini membuktikan bahwa Mg lebih reaktif dibanding Ca. Reaksi Mg dan Ca dengan akuades menghasilkan larutan yang bersifat basa, yaitu larutan magnesium hidroksida (Mg(OH)2) dan kalsium hidroksida (Ca(OH)₂)

Jika diurutkan tingkat kereaktifannya maka Na > Mg > Ca. Sedangkan menurut teori urutan kereaktifan yaitu natrium lebih reaktif dari kalsium dan kalsium lebih reaktif dari magnesium. Adanya perbedaan tersebut karena kesalahan praktikan dalam mencampurkan bahan. Berdasarkan teori kereaktifan logam alkali dan alkali tanah dengan air, dalam sistem periodik, semakin ke bawah dan semakin ke kiri letak unsur, maka sifafnya akan semakin reaktif. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran jari-jari atomnya, dimana semakin besar jari-jari suatu atom, maka kereaktifannya akan semakin besar.

 

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1  Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan  bahwa urutan daya reduksi logam Al, Fe dan Zn terhadap iodin adalah Fe > Zn > Al, sedangkan menurut teori adalah Al > Zn > Fe >. Logam alkali natrium lebih reaktif dengan air daripada logam alkali tanah magnesium dan kalsium. Urutan kereaktifannya yaitu Na > Mg > Ca, dan menurut teori Na > Ca > Mg.

5.2  Saran

Untuk laboratorium sebaiknya bahan-bahan yang digunakan diperiksa dulu apakah masih baik atau tidak, agar dalam melakukan percobaaan memperoleh hasil yang maksimal. Untuk praktikum agar sebaiknya logam alkali dan alkali tanah yang dipraktikkan tidak hanya logam natrium, magnesium, dan kalsium saja, tetapi logam–logam lainnya juga sehingga menambah lebih banyak pengetahuan kita.

 

DAFTAR PUSTAKA

Cotton, F.A., dan Wilkinson, G., 1989, Kimia Organik Dasar, diterjemahkan oleh Sahati  Suharto, 2007, Universitas Indonesia, Jakarta.

Konieczny, J., Labisz, K., Wieczorek,  J., Dobrzanski, L. A., 2008,  Stereometry specification of anodization surface of casting aluminium alloys, 27 (2), 143- 146.

Mateeva, N., Deiab, S., Archibong, E., Tasheve, D., Mochona, B., Gnggapuram, M., Redda, K., 2011, Dansyl - Substituted Aza Crown Ethers: Complexation with Alkali, Alkaline Earth Metal Ions and Ammonium, International Journal of Chemistry, 3 (1), 1-8.

Sharpe, A.G., 1996, Inorganic Chemistry, Longman Scientific and Technical,

New York.

Sjahrul, M., 2010, Dasar-Dasar Kimia Anorganik, PT. Umitoha Ukhuwah Grafika, Makassar.

Sugiyarto, K,H., dan R.D., Suyanti, 2010, Kimia Anorganik Logam, Graha Ilmu, Yogyakarta

Svehla, G., 1985, Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Makro dan Semimikro, diterjemahkan oleh Setiono, L.  dan Pudjaatmaka, H.A., 1990, PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.

.