Laporan Praktikum: Penentuan Kadar Tembaga (Cu) dalam Kawat Tembaga

By: Wayan Gracias on 21.25

Share it Please

Tweet

PENENTUAN KADAR TEMBAGA (Cu) DALAM KAWAT TEMBAGA

(Laporan Praktikum Dasar-Dasar Kimia Analitik)

Oleh

Wayan Gracias

1313023090

LABORATORIUM PEMBELAJARAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2015

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Percobaan          : Penentuan Kadar Tembaga (Cu) Dalam Kawat Tembaga

Tanggal Percobaan      : 19 Mei 2015

Tempat Percobaan       : Laboratorium Pembelajaran Kimia

Nama                           : Wayan Gracias

NPM                           : 1313023090

Fakultas                       : Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Jurusan                        : Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Program Studi             : Pendidikan Kimia

Kelompok                   : I (Satu)

  Bandarlampung, 19 Mei 2015

Mengetahui

  Asisten

  Agung Laksono

 NPM: 1213023002

I.                   PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, banyak aspek kehidupan kita yang menggunakan pemanfaatan dari tembaga, diantaranya digunakan sebagai penghantar listrik. Tembaga memiliki sifat diantaranya merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Selain itu, unsur ini memiliki korosi yang cepat sekali. Dibalik kegunaan tembaga, terdapat juga beberapa kerugian yang disebabkan oleh tembaga. Kegiatan industri misalnya, dan kegiatan lain yang berdampak negatif terhadap sumber daya air, yang menyebabkan penurunan kualitas air. Salah satu logam berat yang berbahaya yang terkandung di dalamnya adalah tembaga. Logam ini umumnya pada kadar rendah sudah beracun bagi tumbuhan, hewan, dan manusia. Logam-logam dapat masuk ke perairan dari pengikisan tanah alam batuan serta aktivitas manusia seperti limbah rumah sakit, hotel, pabrik penyamakan kulit dan pabrik karoseri mobil.

Dari fenomena diatas, analisis kandungan logam tembaga penting dilakukan karena peningkatan kadar logam tembaga dalam lingkungan dapat membahayakan ekosistem di dalamnya. Untuk mempelajari cara penentuan kadar tembaga, maka dilakukan percobaan penentuan kadar tembaga dalam kawat tembaga.

1.2     Tujuan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah menentukan kadar tembaga (Cu) dalam kawat tembaga.

II.                TINJAUAN PUSTAKA

Ada dua deret senyawa tembaga. Senyawa-senyawa tembaga (I) diturunkan dari senyawa tembaga (I) oksida (Cu₂O) yang berwarna merah, dan mengandung ion tembaga (I), Cu⁺. Senyawa-senyawa ini tak berwarna, kebanyakan garam tembaga (I) tak larut dalam air, perilakunya mirip perilaku senyawa perak (I). Senyawa tembaga (I) mudah dioksidasikan menjadi senyawa tembaga (II), yang dapat diturunkan dari tembaga (II) oksida, CuO, hitam. Garam-garam tembaga (II) umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat, padat, maupun dalam larutan air. Warna ini benar-benar khas hanya untuk tetraakuo kuprat (II) [Cu(H₂O)₄]²⁺ saja. Garam-garam tembaga (II) anhidrat, seperti tembaga (II) sulfat anhidrat CuSO₄, berwarna putih (atau sedikit kuning). Dalam larutan air selalu terdapat ion kompleks tetraakuo (Vogel, 1990)

Tembaga adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa, dan liat. Ia melebur pada 1038°C. karena potensial elektrode standarnya positif, (+0.34V unntuk pasangan Cu/Cu²⁺), tembaga tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen tembaga bisa larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga.

Asam sulfat pekat panas juga melarutkan tembaga:

 

Tembaga mudah pula larut dalam air raja:

Tembaga tidak larut dalam air atau uap air dan asam-asam encer seperti HCl encer dan H₂SO₄ encer, tetapi asam klorida pekat dan mendidih melarutkan logam tembaga dan membebaskan gas hidrogen. Hal ini disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks CuCl₂^-(aq) yang mendorong reaksi kesetimbangan ke arah produk

Tembaga (Cu) adalah salah satu logam dari golongan dengan nomor atom 29; berat atom 63.546; diameter 8.92; adalah titik lebur 1083°C; titik didih 2310°C; jari-jari atom 1.173Å; sedangkan jari-jari ion 0.96Å. Cu merupakan logam transisi yang berwarna jingga kemerahan tidak reaktif terhadap asam-asam encer seperti HCl dan H₂SO₄ encer kecuali HNO₃ dan H₂SO₄ pekat yang dipanaskan. Senyawa Cu (II) lebih stabil dalam larutan. Logam Cu dapat bersifat racun apabula bereaksi dengan larutan asam atau zat kimia lain dan membentuk ion Cu(II) (Arsyad, 2001). 

Logam Cuprum (tembaga) merupakan salah satu logam berat yang keberadaan dalam lingkunagan dapat berasal dari industri penyamakan kulit, pelapisan logam, tekstil, maupun industri cat. Dalam air limbah, tembaga dapat ditemukan sebagai Cu(I), Cu(II), dan Cu(III) yang berbentuk padat, namun keberadaan tembaga (III) sangat jarang ditemukan. Limbah cair Cu(II) tertama berasal dari proses pewarnaan dengan menggunakan bahan kimia seperti CuSO₄ untuk pewarnaan biru, sehingga Cu(II) potensial mencemari lingkungan. Hampir 15% dari total produksi zat pewarna pada proses industri hilang ketika proses pewarnaan dan dikeluarkan sebagai limbah industri. Tembaga merupakan mikronutrien esensial bagi tanaman, namun pada permukaan air tembaga meracuni tumbuhan air pada konsentrasi dibawah 1ppm dan dapat meracuni beberapa ikan (Moothy, 1980).

Logam berat mempunyai sifat toksik terhadap hewan dan manusia. Manifestasi toksisitas logam berat terhadap manusia memerlukan waktu yang lama karena proses akumulasi dalam tubuh sehingga proses pencegahan sebaiknya dilakukan sedini mungkin. Beberapa jenis logam berat misalnya Cadmium (Cd), air raksa (Hg), timah hitam (Sn), dan cuprum (Cu) bisa juga merupakan bahan pencemaran yang sangat berbahaya. Pencemaran logam berat ini, kemungkinan terjadi akibat buangan industri yang tidak terkontrol. Buatan industri yang mengandung logam berat bermuara ke laut, dengan demikian air laut menjadi tercemar (Palar, 1994).

III.                   METODOLOGI PERCOBAAN

3.1     Alat dan Bahan

Alat:

1.      Neraca digital                        1 buah

2.      Labu erlenmeyer 250 mL       1 buah

3.      Penangas air                           1 buah

Bahan:

1.      Kawat tembaga                      0.25 gram

2.      HNO3 0.5M                          5 mL

3.      Urea (CO(NH₂)₂) 0.5 M        5 mL

4.      NH₄OH 1 M                          15 mL

5.       Aquades                                20 mL

6.      Kertas saring

3.2     Prosedur Percobaan

1.      Timbang 0.25 gram kawat tembaga lalu letakkan dalam labu erlenmeyer 250 mL

2.      Tambahkan 5 mL asam nitrat dan air 1:1 dan larutkan kawat dengan memanaskannya di atas nyala api kecil

3.      Tambahkan 25 mL air dan didihkan selama ± 1 menit

4.      Tambahkan 5 mL larutan urea dan didihkan lagi selama 1 menit

5.      Dinginkan larutan pada suhu kamar

6.      Tambahkan campuran NH₄OH 1 M dan air dengan perbandingan 3:1 secara perlahan sampai diperoleh endapan biru pucat

7.      Saring endapan dan timbang menggunakan neraca digital

8.      Catat endapan yang diperoleh

9.      Hitung kadar Cu dalam sampel dengan rumus sebagai berikut:

IV.                   HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1     Hasil Pengamatan

Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

No	Perlakuan	Hasil Pengamatan
1	Menimbang 0.2562 g kawat tembaga, diletakkan dalam labu erlenmeyer 250 mL.	Kawat tembaga berwarna coklat
2	Melarutkan kawat Cu ke dalam 5 mL HNO3 pekat, lalu dipanaskan dalam penangas.	Terbentuk gelembung gas, warna larutan menjadi hijau, lama-kelamaan berubah menjadi coklat dan terdapat gas di dinding labu
3	Ditambahkan 25 mL air dan dididihkan selama ± 1 menit.	Larutan berwarna biru, warna coklat di dinding menghilang
4	Menambahkan 5 mL urea 0.5 M dan didihkan lagi selama 1 menit, dinginkan pada suhu kamar	Warna larutan tetap biru, setelah didinginkan masih ada gelembung
5	Menambahkan campuran NH4OH dan air secara perlahan	Larutan bagian atas berwarna biru tua, bagian bawah berwarna biru muda, setelah dikocok larutan berwarna biru muda
6	Dipanaskan lagi untuk memperoleh endapan, ditambahkan NH4OH + air, endapan disaring dan ditimbang	Lapisan atas berwarna biru muda dan terbentuk endapan putih, yang bermassa 0.5772 gram. Volume NH4OH + air = 10 mL

4.2     Pembahasan

Adapun langkah kerja praktikum ini adalah menimbang 0.2562 gram kawat tembaga lalu diletakkan dalam labu erlenmeyer 250 mL, kawat tembaga berwarna coklat. Lalu ditambahkan 5 mL HNO₃ pekat dan melarutkan kawat ke dalam HNO₃ pekat tersebut, kemudian dipanaskan diatas penangas. Adapun ketika Cu dilarutkan dalam HNO₃ pekat warna larutan menjadi hijau, lama-kelamaan warnanya berubah menjadi coklat dan terdapat gelembung gas pada dinding labu. Setelah dipanaskan, ditambahkan 25 mL air, hasilnya ialah larutan berwarna biru, warna coklat di dinding menghilang. Setelah itu ditambahkan lagi 5 mL urea kemudian dididihkan selama 1 menit, hasilnya warna larutan tetap biru. Setelah itu, larutan didinginkan pada suhu kamar, kemudian ditambahkan campuran NH₄OH dan air hasilnya larutan bagian atas berwarna biru tua, seharusnya ada endapan putih di lapisan atas. Sehingga larutan dalam labu dipanaskan lagi untuk memperoleh endapan. Lalu, ditambahkan campuran NH₄OH dan air. Hasilnya terbentuk larutan berwarna biru pudar pada lapisan tengah dan endapan putih pada lapisan bawah. Adapun campuran NH₄OH dan air yang digunakan adalah sebanyak 10 mL. Setelah itu, endapan disaring lalu ditimbang, berat endapan yang diperoleh setelah penimbangan adalah 0.5772 gram.

Adapun perlakuan-perlakuan yang terdapat dalam percobaan ini yaitu pemanasan dan pendinginan. Adapun fungsi dari pemanasan adalah untuk meningkatkan suhu, sehingga tembaga akan lebih mudah larut/cepat larut dalam HNO₃ pekat. Adapun fungsi dari pendinginan adalah untuk menstabilkan partikel-partikel Cu dan HNO_3.

Adapun reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

 

Tembaga merupakan logam kemerahan dengan struktur kristal kubus. Tembaga memantulkan sinar merah dan orange serta menyerap frekuensi lain dalam spectrum cahaya terlihat. Logam ini mudah ditempa dan merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Tembaga lebih lunak dari seng, dapat dipoles, dan memiliki reaktivitas kimia rendah. Tembaga memiliki nomor atom 29, berat atom 63.546, titik lebuh 1083°C, titik didih 2567°C dan kekuatan tarik mendekati 19.000 psi. Tembaga tak bereaksi dengan air, tetapi tembaga secara perlahan bereaksi dengan oksigen atmosfer membentuk sebuah lapisan tembaga oksida coklat kehitaman. Berbeda dengan oksidasi besi melalui udara basah, lapisan oksida menghentikan korosi.

Dari percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data sebagai berikut:

Massa Cu mula-mula = 0.2562 gram

Massa endapan = 0.5772 gram

Ar Cu = 53.5 g/mol

Mm Cu(OH)₂ = 97.5 g/mol

 

 

Dari percobaan, kadar Cu yang diperoleh adalah 146.4%. Hal ini tidak mungkin, karena kandungan Cu dalam sampel tidak mungkin melebihi 100%, yang menandakan terjadi kesalahan pada percobaan ini. Kesalahan terlihat jelas pada massa endapan yang diperoleh, dimana massa endapan lebih besar dari massa Cu mula-mula. Seharusnya massa endapan yang diperoleh lebih kecil dari massa Cu mula-mula.

Terjadinya kesalahan ini disebabkan pada penyaringan endapan, dimana setelah disaring endapan langsung ditimbang. Seharusnya endapan hasil penyaringan dikeringkan terlebih dahulu, supaya kandungan air dalam endapan dapat hilang, lalu baru ditimbang. Endapan pada percobaan ini diduga mengandung molekul air sehingga massanya lebih besar dari massa mula-mula.

V.                   KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan, maka dapat disimpulkan bahwa:

1.      Kadar Cu dalam kawat tembaga tidak dapat diperoleh karena kegagalan dalam percobaan

2.      Metode yang digunakan dalam penentuan kadar Cu ini adalah metode analisis gravimetri

3.      Asam nitrat pekat dapat melarutkan Cu dengan adanya oksigen

4.      Fungsi dari pemanasan adalah untuk mengusir nitrogen oksida

5.      Kegagalan dalam percobaan disebabkan endapan yang tidak dikeringkan terlebih dahulu

DAFTAR PUSTAKA

Arsyad dan M. Natsir. 2001. Kamus Kimia: Arti dan Penjelasan Istilah. Jakarta: Gramedia

Moothy. 1980. Electronic Absorption Spectrum of Cobalt Antipyrine Complex. India: S.V University

Palar, Heryando. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta

Seran, Emel. 2010. Spektrofotmetri Sinar Tampak. Surabaya: Bumi Aksara

Vogel. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif. Jakarta:  Kalman Media Pustaka