KIMIA UNSUR
A. TUJUAN PERCOBAAN
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :
1. Melakukan uji logam menggunakan nyala api
2. Membedakan logam satu dengan logam yang lain berdasarkan warna yang dipancarkan masing-masing logam
3. Mengetahui sifat dari beberapa unsur transisi.
B. KAJIAN TEORI
Barium adalah logam putih perak, dapat ditempa dan liat, yang stabil dalam udara kering. Barium bereaksi dengan air dalam udara yang lembab, membentuk oksida atau hidriksida. Barium melebur pada 710°C. pada uji kering (pewarnaan nyala) , garam – garam barium bila dipanaskan pada nyala Bunsen yang tak cemerlang (yakni kebiru-biruan), memberi warna hijau-kekuningan kepada nyala. Karena kebanyakan garam barium, kecuali kloridanya, tak mudah menguap, kawat platinum harus dibasahi asam klorida pekat sebelum dielupkan ke dalam zat itu. Sulfat mula-mula direduksi, lalu sibasahi asmklorida pekat, dan dimasukkan kembali ke dalam nyala.
Stronsium adalah logam putih-perak, yang dapat ditempa dan liat. Stronsium melebur pada 771°C. sifat – sifatnya serupa dengan barium senyawa – senyawa stronsium yang mudah menguap, terutama kloridanya, memberi warna merah-karmin yang khas pada nyala Bunsen yang tak cemerlang.
Kalsium adalah logam putih perak, yang agak lunak. Ia melebur pada 845°C. Ia terserang oleh oksigen atmosfer dan udara lembab; pada reaksi ini terbentuk kalsium oksida dan/atau kalsium hidroksida. Kalsium menguraikan air dengan membentuk kalsium hidroksida dan hidrogen. Pada uji kering atau pewarnaan nyala senyawa – senyawa kalsium yang mudah menguap, memberi warna merah-kekuningan kepada nyala Bunsen.
Kalium adala logam putih –perak yang lunak. Logam ini melebur pada 63,5°C. ia tetap tak berubah dalam udara kering, tetapi dengan cepat teroksidasi dalam udara lembab, menjadi tertutup dengan suatu lapisan biru. Logam itu menguraikan air dengan dahsyat, sambil melepaskan hidrogen dan terbakar dengan nyala lembayung :
2K+ + 2H20 2K+ + 2OH- + H2
Kalium biasanya disimpan dalam pelarut nafta. Garam – garam kalium mengandung kation monovalen K+. Garam-garam ini biasanya larut dalam membentuk larutan yang tak berwarna, kecuali bila anionnya berwarna.pada uji kering (pewarnaan nyala) senyawa-senyawa kalium, sebaiknya kloridanya, mewarnai nyala Bunsen yang tak cemerlang menjadi lembayung (nila). Nyala kuning yang dihasilkan oleh natriun dalam jumlah sedikit, mengganggu warna lembayung itu, tetapi dengan memandang nyala melalui dua lapisan kaca kobalt yang warna biru, sinar-sinar natrium yang kuning akan diserap sehingga nyala kalium yang lembayung kemerahan jadi terlihat. Larutan tawas krom (310 ℓ-1) setebal 3 cm, juga merupakan penyaring yang baik.
Natrium adalah logam putih-perak yang lunak, melebur pada 97,5°C. natrium teroksidasi dengan cepat dalam udara lembab,maka harus dismpann terendam seluruhnya dalam pelarut nafta atau silena. Logam ini bereaksi keras dengan air. Untuk uji kering (pewarnaan nyala) nyala Bunsen yang tak cemerlang akan diwarnai kuning kuat oleh uap garam natrium. Warna ini tak terlihat bila di pandang melalui dua lapisan lempeng kaca kobalt yang biru. Garam natrium dalam jumlah sedikit sekali memberi hasil posotif pada uji ini, dan hanya warna natrium terdapat dalam jumlah yang berarti (Setiono, 1990)
Telah diketahui bersama bahwa akan dihasilkan warna jika suatu campuran yang mengandung logam diuapkan dalam nyala api. Seperti pada percobaan pembakaran garam Na dengan nyala Bunsen akan dihasilkan nyala kuning, pembakaran garam Ca akan menghasilkan nyala api merah bata dan pembakaran garam Ba akan menghasilkan nyala api hijau. Warna nyala api dari setiap unsur tersebut memiliki panjang gelombang tertentu. Dengan perkembangan mekanika kuantum dapat diketahui bahwa garis dan pita dari transisi elektronik adalah spesifik dari setiap atom atau molekul. Sebagai contoh nyala api Na yang memberikan nyala api kuning sebagai hasil dari sepasang garis pada panjang gelombang 588,995 nm dan 589,592 nm yang dipancarkan oleh atom Na (Anonim, 2006)
Dalam artian luas senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk karena penggabungan dua atau lebih senyawa sederhana, yang masing- masingnya dapat berdiri sendiri. Intisari proses pembentukan senyawa kompleks koordinasi adalah perpndahan satu atau lebih pasangan elektron dari ligan ke ion logam. Jadi ligan bertindak sebagai pemberi ielektron dan ion logam sebagai penerima elektron. Sebagai akibat dari perpindahan kerapatan elektron ini, pasangan elektron ini, pasangan elektron menjadi kepunyaan bersama antara ion logam dan ligan sehingga terbentuk ikatan pemberi- penerima elektron (Rivai, 1995).
Dalam pelaksanaan analisis anorganik kualitatif banyak digunakan reaksi-reaksi yang menghasilkan pembentukan kompleks. Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Jumlah relatif komponen-komponen ini dalam kompleks yang stabil nampak mengikuti stoikiometri yang sangat tertentu, meskipun ini tak dapat ditafsirkan di dalam lingkup konsep valensi yang baik. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi, suatu angka bulat, yang menunjukkan jumlah ligan (momodentat) yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengan suatu atom pusat. Pada kebanyakan kasus, bilangan koordinasi adalah 6 (seperti dalam kasus Fe2+, Fe3+, Zn2+, Cr3+, Co3+, Ni2+, Cd2+ ), kadang – kadang 4 (Cu2+, Cu+, Pt2+), tetapi juga bilangan-bilangan 2 (Ag+) dan 8 (beberapa ion dari golongan platinum) juga terdapat.
Larutan amonium tiosianat : dalam larutan yang sedikit asam, dihasilkan pewarnaan merah-tua (perbedaan dari ion besi (II)), yang disebabkan karena pembentukan suatu kompleks besi (III) triosianat yang tak berdisosiasi. Molekul yang tak bermuatan ini dapat diekstaraksi oleh eter atau amil alkohol. Selain ini, terbentuk pula serangkaian ion-ion kompleks, seperti : [ Fe(SCN)]2+, Fe(SCN)2]+ , [ Fe(SCN)4]- , [ Fe(SCN)5]2- , dan [ Fe(SCN)6]3-. Komposisi produk dalam larutan air, bergantung terutama pada jumlah-jumlah relativ besi dan tiosianat yang terdapat. Fosfat, arsenat, borat, iodat, sulfat, asetat, oksalat, tartrat, sitrat, dan asam-asam bebas yang bersangkutan, menggangu, karena membentuk kompleks-kompleks yang stabil dengan ion besi (III) (Svehla, 1979).
F. PEMBAHASAN
Bila suatu atom atau molekul diberikan suatu energi berupa energi panas, listrik, radiasi dan sebagainya maka atom- atom tersebut akan tereksitasi, teroksidasi ataupun tereduksi tergantung dari seberapa besar energi yang diberikan kepada atom-atom tersebut. Tereksitasi adalah proses bagaimana inti elektron, atom, ion atau molekul memperoleh energi yang dapat menaikkannya ke keadaan yang lebih tinggi. Dalam hal ini elektron dalam atom tersebut tidak terlepas dari atom tersebut ataupun berkurang dari atom tersebut melainkan hanya berpindah dari keadaan yang dasar ke keadaan yang lebih tinggi lain halnya dengan dengan proses oksidasi atau reduksi pada keadaan ini elektron dari suatu atom akan mengalami pengurangan atau penambahan. Pada keadaan oksidasi yaitu penambahan bilangan oksidasi, elektron dari suatu atom akan bertambah senyawa yang mengalami oksidasi disebut oksidasi disebut reduktor yang menyebabkan zat lain mengalami reduksi sedangkan ia sendiri mengalami oksidasi. Begitupun sebaliknya, pada keadaan reduksi terjadi penurunan bilangan oksidasi, atau pengurangan elektron dari suatu atom; senyawa yang mengalami reduksi disebut oksidator yang menyebabkan zat lain terokdidasi sedangkan ia sendiri mengalami reduksi. Perlu diketahui jika dalam suati reaksi kimia terjadi oksidasi maka akan terjadi pula reduksi. Untuk mengeksitasi suatu atom dibutuhkan energi panas atau nyala api yang besar, setiap atom memiliki suhu yang berbeda untuk mengalami eksitasi. Untuk logam–logam alkali tanah (Na) dan beberapa logam lainnya suhu yang digunakan berkisar (1770-4050°C).
Suatu unsur memiliki ciri dan karakteristik yang berbeda-beda seperti halnya untuk logam-logam golongan alkali dan golongan alkali tanah yang memberikan warna-warna yang khas bila dibakar karena salah satu hal yang mempengaruhi adalah konfigurasi atom-atom tersebut sebab setiap atom memiliki konfigurasi yang berbeda-beda serta karakteristik atau sifat-sifat khas dari golongan tersebut. Ion dengan konfigurasi gas mulia (kulit luar terdiri dari 18 elektron) atau konfigurasi ”18 + 2” tidak mempunyai peralihan electron pada daerah energi cahaya, sehingga larutannya tidak berwarna. Seperti ion logam alkali dan alkali tanah. Pemisahan medan kristal tingkat energi tinggi d, menghasilkan perbedaan energi (Z) yang berhubungan dengan warna ion kompleks. Kenaikan sebuah electron dari yingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi menyebabkan penyerapan komponen cahaya putih dan cahaya yang di lewatkan berwarna.
Senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk karena penggabungan dua atau lebih senyawa sederhana, yang masing-masingnya dapat berdiri sendiri. Ikatan kovalen antara ion logam pusat dan ligan membedakan senyawa kompleks koordinasi sebagai golongan tersendiri senyawa kimia yang mempunyai susunan dan bangun tertentu.Dimana ligan merupakan zat beratom satu atau beratom banyak. Ligan yang beratom satu bermuatan negative dan ligan yang beratom banyak bermuatan positif.
Pada pembentukan kompleks salah satu fenomena yang paling umum yang muncul adalah terbentuknya perubahan warna pada larutan dan pada percobaan ini dilakukan percobaan untuk kompleks tembaga dan kompleks besi. Untuk kompleks tembaga yaitu larutan tembaga sulfat dengan larutan HCl akan membentuk senyawa kompleks {CuCl4}2- yang warna biru kehijauan yang sebelumnya terbentuk terlebih dahulu kompleks-kompleks [CuCl]+, CuCl2, [CuCl3]-, sebab reaksi kompleks tidak berlangsung spontan melainkan melalui beberapa proses dan larutan tembaga sulfat dengan larutan amonia pada reaksi ini membuktikan bahwa fenomena lain yang penting yang sering terlihat bila kompleks terbentuk adalah kenaikan larutan, banyak endapan bisa melarut karena pembentukan kompleks mula–mula larutan tembaga sulfat jika direaksikan dengan larutan amonia akan membentuk endapan Cu(OH)2 namun dengan penambahan larutan amonia berlebih akan melarutkan endapan tersebut dan membentuk senyawa kompleks [Cu(NH3)4]2+ memberikan warna biru lembayung untuk lebih meyakinkan dalam percobaan ini digunakan larutan pembanding yaitu larutan CuSO4 yang ditambahkan aquadest yang berwarna biru dimaksudkan untuk mempermudah dalam pengamatan. Untuk reaksi antara larutan FeCl3 dengan larutan HCl akan membentuk beberapa kompleks yaitu [FeCl]2+, [FeCl2]+, FeCl3, kemudian membentuk senyawa kompleks [FeCl4]- memberikan warna kuning serta reaksi larutan FeCl3 dengan larutan KSCN akan membentuk beberapa kompleks yaitu [FeSCN]2+, [Fe(SCN)2]+, memberikan warna kuning keemasan selain itu dalam reaksi ini kemungkinan juga akan terbentuk senyawa kompleks Fe(SCN)3 yang berwarna merah darah. Untuk mempermudah dalam pengamatan dalam percobaan ini juga digunakan larutan pembanding yaitu larutan FeCl3 yang ditambahkan aquadest yang berwarna kuning keemasan jernih yang warnanya lebih muda jika dibandingkan dengan warna kompleks Fe(SCN) 2+.
G. KESIMPULAN
Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa :
1. Uji nyala api dilakukan dengan cara memanaskan kawat Pt yang telah disterilkan dengan HCl, kemudian senyawa Na, Ca, Ba dan Sr dipanaskan menggunakan bunsen.
2. Unsur – unsur kimia pada uji nyala terutama golongan alkali dan golongan alkali tanah memberikan warna nyala yang berbeda Natrium (Na) memberikan warna nyala kuning keemasan, Kalium (K) memberikan warna nyala lembayung (nila), Kalsium (Ca) memberikan warna nyala merah bata (merah kekuningan), Strinsium (Sr) memberikan warna nyala merah tua agak keunguan, dan Barium (Ba) memberikan warna nyala hijau kekuningan.
3. Beberapa sifat khas dari unsur – unsur yang terdapat dalam deretan transisi pertama khususnya untuk tembaga (Cu) dan besi (Fe) dapat dilihat dari kompleks yang terbentuk yang memberikan warna yang berbeda yaitu Untuk komlpleks tembaga yaitu {CuCl4}2- memberikan warna biru kehijauan dan {Cu(NH3)4}2+ memberikan warna biru lembayung sedangkan untuk kompleks besi yaitu FeCl4- memberikan warna kuning dan kompleks Fe(SCN)2+memberikan warna kuning keemasan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2006. Analisis Instrumen. SMAK. Makassar.
Anonim. 2007. Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Laboratorium Unit Kimia. UPT. Laboratorium Dasar. Universitas Haluoleo. Kendari
Rivai, H., 1995. Asas Pemeriksaan Kimia. UI Press. Jakarta.
Shevla G. 1979. Vogel I Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro Bagian I. PT Kalman Media Pusaka. Jakarta.
Shevla G. 1979. Vogel I Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro Bagian II. PT Kalman Media Pusaka. Jakarta.
0 Comments