praktikum kimia anorganik

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK

“HIDROGEN”

OLEH

WASNI

12827

PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2011

PERCOBAAN MANDIRI

HIDROGEN

A.    TUJUAN PERCOBAAN

Mempelajari cara pembuatan dan sifat hidrogen.

B.     WAKTU DAN TEMPAT

Hari/ tanggal         : Rabu/ 18 Mei 2011

Pukul                     : 09.40 s/d 12.20 WIB

Tempat                  : Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA UNP

C.     TEORI DASAR

Hidogen adalah gas yang tidak berwarna, tdak berbau dan tidak berasa. Dikenal tiga isotophidrogen, yaitu : ¹H, ²H (deutrium atau D), ³H (tritium atau T). Walaupun isotop efek paling besar bagi hidrogen, untuk membenarkan penggunaan nama yang berlainan bagi dua isotop yang lebih berat, maka sifat H, D dan T pada hakikatnya serupa, kecuali dalam hal seperti laju dan tetapan kesetimbangan reaksi. Bentuk normal unsurnya adalah molekul diatom, berbagai kemungkinannya adalah H_2, D₂, T₂, HD, HT.

            Hidrogen merupakan unsur yang sangat aktif secara kimia, sehingga jarang sekali ditemukan dalam bentuk bebasnya. Dialam, hidrogen terdapat dalam bentuk senyawa dengan unsur lain, seperti dengan oksigen dalam air atau dengan karbon dalam metana.Sehingga untuk dapat memanfaatkannya, hidroen harus dipisahkan terlebih dahulu dari senyawanya agar dapat digunakan sebagai bahan bakar.

            Hidrogen terdapat dialam mengandung 0,0156 % deutrium. Sedangkan tritium (terbentuk secara terus menerus di lapisan atas atmosfer pada reaksi inti yang direduksi oleh sinar kosmik) terdapat dialam hanya dalam jumlah yang sangat kecil, kira-kira sebanyak 1 per 10¹⁷, dan bersifat radioaktif (B^-, 12,4 tahun).

            Hidrogen merupakan unsur yang paling  ringan dan paling sederhana yaitu mengandung 1 proton dan 1 elektron. Hidrogen dalam keadaan bebas berbentuk molekul gas diatomik, yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak dapat dirasakan. Hidrogen adalah unsur yang terdapat dialam dalam kelimpahan terbesar yaitu 93% tetapi hanya sedikit yang terdapat dibumi. Hidrogen merupakan penyusun utama (75%) atmosfer matahari. Dibumi, hidrokarbon dan senyawa organik lainnya. Molekul hidrogen merupakan gas yang paling ringan. Hidrogen cair mempunyai titik didih ─253°C dan titik beku ─259°C.

Sifat kimia

            Kelarutan dan karakteristik hidrogen dengan berbagai macam logam merupakan subjek yang sangat penting dalam bidang metalurgi dan dalam riset pengembangan cara yang aman untuk menyimpan hidrogen sebagai bahan bakar. Hidrogen sangatlah larut dalam berbagai senyawa yang terdiridari logam tanah nadir dan logam transisi dan dapat dilarutkan dalam larutan kristal  maupun logam amorf. Kelarutan hidrogen dalam logam disebabkan oleh distorsi setempat ataupun ketidakmurnian dalam ke kisi hablur logam. Hidrogen bereaksi secara langsung dengan unsur – unsur oksidator lainnya. Hidrogen bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan flourin menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida.

Hidrogen memiliki tiga isotop alami, ditandai dengan ¹H, ²H, dan ³H.

·         ¹H adalah isotop hidrogen yang paling melimpah , memiliki persentase 99,98% dari jumlah atom hidrogen.

·         ²H (deutrium) mengandung satu proton dan satu neutron pada intinya. Deutrium tidak bersifat radioaktif dan tidak memberikan bahaya keracunan yag signifikan. Air yang atom hidrogennya merupakan isotop deutrium dinamakan air berat.

·         ³H dikenal dengan nama tritium dan mengandung satu proton dan dua neutron pada intinya. Tritium memiliki sifat radioaktif. Sejumlah kecil tritium dapat dijumpai dialam , oleh karena interaksi sinar kosmos dengan atmosfer bumi.

Hidrogen mempunyai skala keelektronegatifitas tengahan sehingga mempunyai sifat yang bersifat ionisasi, yaitu bersenyawa dengan unsur  :

1.      Sangat elektronegatif (misalnya halogen) membentuk senyawa polar dengan karakter fisik positif pada atom hidrogen.

2.      Tetapi juga dengan unsur lain yang sangat elektronegatif (misalnya alkali) membentuk senyawa ionik hidrida dengan karakter negatif pada atom hidrogen.

3.      Demikian juga dengan intermediet (misalnya karbon) membentuk senyawa nonpolar.

Beberapa reaksi yang meenghasilkan hidrogen

·         Elektrolisis air yang sedikit diasamkan

2H₂O_(l)                  2H_2(g) + O_2(g)

·         Logam golongan IA/IIA + air

2K_(s) + 2H₂O_(l)         2KOH_(aq) + H₂     

·         Asam kuat encer

Zn_(s) + 2HCl_(ag)          ZnCl_2(aq) + H_2(g)

·         Logam amfoter + basa kuat

Zn_(s) + NaOH_(aq)         NaZnO_2(aq) + H_2(g)

D. ALAT DAN BAHAN

     1. Alat

·   Tabung reaksi

·   Sumbat berlubang

·   Statif

·   Klem

·   Bunsen

·   Gelas kimia

·   Pipet tetes

·   Pipa U

·   Selang

2. Bahan

·  Aluminium

·  Asam sulfat

·  Seng

·  CuSO₄ 1 M

·  NaOH

·  Air

·  Tissue

E. PROSEDUR KERJA

1. pembuatan hidrogen dari asam kuat

2 kepingan Zn dimasukan ke dalam tabung reaksi

Tambahkan beberapa tetes CuSO₄ 2 M

Tutup tabung dengan sumbat berlubang

Tambahkan 3 mL H₂SO4 1 M

Hubungkan tabung reaksi dengan tabung reaksi lain yang berisi air dan panaskan

Amati gas yang terbentuk

2. pembuatan hidrogen dari basa kuat

2 keping logam Al dimasukkan kedalam tabung reaksi

tambahkan 5 mL NaOH

Panaskan beberapa menit dan amati yang terjadi

F. LEMBAR PENGAMATAN

cara kerja

pengamatan

1. Pembuatan Hidrogen dari Asam Kuat ·  keping logam Zn ·  tambah beberapa tetes CuSO4 ·  tambah H2SO4 (3 ml) 0,1M dan alirkan gas dalam tabung reaksi berisi air dengan melakukan pemanasan. 2. Pembuatan Hidrogen dari Basa Kuat ·  keping Al ·  tambahkan NaOH (5 ml) 1M ·  dilakukan pemanasan

·   1 keping ·   tambah 5 tetes CuSO4, terbentuk larutan biru dan gelembung-gelembung gas, seng menjadi coklat. ·   larutan menjadi biru muda, timbul gelembung gas pada kedua tabung reaksi, dan keping Zn menjadi hitam. reaksi : Zn(s) + H2SO4(aq)         ZnSO4 + H2(g) ·   1 keping Al ·   pada permukaan logam Al terdapat gelembung-gelembung gas. ·   timbul gelembung-gelembung putih, sehingga larutan menjadi putih, Setelah pemanasan selesai, larutan kembali seperti semula. Warna logam Al memudar. Timbul gelembung gas pada tabung reaksi yang berisi air. Reaksi yang terjadi : 2Al(s) + 6NaOH(aq)           2Na3AlO3 + 3H2(g)

PEMBAHASAN

            Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui dan mempelajari cara pembuatan serta sifat-sifat hydrogen, dimana hydrogen merupakan suatu molekul gas diatomic paling ringan di dunia, yang pada suhu dan tekanan standar tidak berwarna, tidak berbau dan tidak dapat dirasakan.

            Cara pembuatan hydrogen ini dapat dibagi menjadi dua cara, yaitu hydrogen yang dibuat dari asam dan hydrogen yang dibuat dari basa kuat.

            Percobaan pertama, yaitu pembuatan hydrogen dari asam. Disini digunakan kepingan Zn yang ditetesi dengan CuSO_4, pada permukaan seng akan terbentuk gelembung-gelembung dan permukaan seng yang awalnya berwarna perak tersebut berubah warna menjadi bintik-bintik coklat. Fungsi CuSO₄ disini adalah sebagai katalis untuk mempercepat terjadinya reaksi. Selanjutnya ditambahkan larutan H₂SO₄ 0,1 M sebanyak 3 mL, sehingga larutan yang awalnya berwarna biru pekat akibat penambahan larutan CuSO₄ tersebut berubah warna menjadi biru muda, sedangkan kepingan Zn tidak mengalami reaksi.

            Langkah selanjutnya adalah pemanasan yang bertujuan untuk mempercepat reaksi antara Zn tersebut dengan asam, karena Zn bersifat kurang reaktif dan stabil, sehingga membutuhkan pemanasan agar dapat bereaksi membentuk gas H₂ . Sebelum dilakukan pemanasan, tabung reaksi tersebut ditutup dengan sumbat berlubang dan dihubungkan dengan tabung reksi lain yang berisi air dengan pipa untuk mendeteksi pembentukan gas hydrogen saat pemanasan.

            Saat pemanasan berlangsung, timbul gelembung pada tabung reaksi yang disusul terbentuknya gelembung pada tabung reaksi lain yang berisi air dan kepingan Zn berubah warna menjadi hitam akibat reaksi dengan SO₄^2- . Gelembung yang terbentuk pada tabung reksi yang berisi air tersebut adalah bukti bahwa telah terbentuknya gas hydrogen dari reaksi Zn dengan H₂SO₄.

            Percobaan kedua adalah pembentukan hydrogen dari basa kuat. Logam yang digunakan disini adalah kepingan logam Al yang berwarna perak. Kepingan logam ini ditambahkan dengan NaOH 1M sebanyak 5 mL sehingga timbul gelembung-gelembung pada permukaan kepingan Al. Selanjutnya tabung reaksi ini ditutup dengan sumbat berlubang dan dihubungkan dengan pipa ke tabung rekasi lain yang berisi air, kemudian dipanaskan. Selama pemanasan berlangsung, timbul gelembung-gelembung putih yang mengakibatkan warna larutan yang pada awalnya bening juga berubah menjadi putih, namun hal ini hanya terjadi selama proses pemanasan berlangsung, setelah proses pemanasan dihentikan karena gas hydrogen telah terbentuk yang terlihat dari terbentuknya gelembung-gelembung pada tabung reksi yang berisi air, larutan yang berwarna putih tersebut kembali seperti semula. Sedangkan kepingan logam Al warnanya memudar. Jadi, warna putih yang terbentuk selama pemanasan tadi berasal dari permukaan logam Al yang terkikis.

KESIMPULAN

·         Pembuatan hydrogen dapat dilakukan melalui dua cara yaitu dari asam dan basa kuat.

·         Hydrogen merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak dapat dirasakan

·         Terbentuknya gas hydrogen dapat dilihat melalui timbulnya gelembung pada tabung reaksi berisi air yang dihubungkan oleh pipa dengan tabung reaksi yang berisi sampel

·         CuSO₄ berfungsi sebagai katalis

·         Pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi karena logam yang direaksikan kurang reaktif dan stabil sehingga membutuhkan pemanasan agar dapat bereaksi.

DAFTAR PUSTAKA

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung. ITB

Tim kimia anorganik. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik 1. Padang. UNP Press