LAPORAN KIMIA ANALITIK

IDENTIFIKASI KATION DENGAN UJI NYALA

Oleh:

RATIH NOVIYANTI (1113031028)

NI MADE ERNA PURNAMA DEWI(1113031029)

NI KADEK ARI WENTARI(1113031035)

SEMESTER VI/KELAS C

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

2014/2015

I. Judul : Identifikasi Kation dengan Uji Nyala

II. Tujuan : Mengamati dan membedakan warna nyala dari beberapa jenis

kation

III. Landasan Teori :

Uji nyala pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion logam dalam

jumlah yang relatif kecil pada sebuah senyawa. Tidak semua ion logam menghasilkan warna

nyala. Analisis kualitatif sangat penting dilakukan untuk mengetahui komponen-komponen

yang terkandung pada suatu zat. Analisis kualitatif dapat dilakukan dengan dua cara yaitu

cara basah dan cara kering. Analisis cara kering merupakan penyelidikan bersifat orientasi,

sehingga dapat memberikan informasi yang bermanfaat dalam waktu singkat. (Dewa, dkk,

2001). Identifikasi cara kering umumnya dilakukan untuk zat-zat padat dengan mengamati

perubahannya baik fisika maupun kimia zat yang disebabkan oleh pengaruh faktor luar,

misalnya nyala api cuplikan saat dibakar dengan api bunsen.

Uji nyala dilakukan dengan menggunakan nyala api bunsen yang berwarna kebiruan

(Dewa,dkk, 2001). Dalam memahami operasi yang berhubungan dengan uji nyala, maka

diperlukan pemahaman tentang struktur nyala api bunsen. Bagian-bagian dari nyala api

bunsen dapat dilihat sebagai berikut (Vogel, 1985).

Keterangan:

a = daerah suhu rendah

b = daerah nyala paling panas

c = daerah oksidasi bawah

d = daerah oksidasi atas

e = daerah reduksi atas

f = daerah reduksi bawah

Secara garis besar nyala api Bunsen terdiri atas tiga bagian yaitu

1. Kerucut dalam ADB yang berwarna biru, di mana dalam kerucut dalam ini sebagian

besar terdiri atas gas-gas yang tidak terbakar.

2. Ujung terang D yang hanya tampak bila lubang udara sedikit ditutup

D

C

A B

3. Kerucut luar ACBD sebagai tempat terjadinya pembakaran sempurna.

Bagian-bagian dari nyala Bunsen secara terperinci dan fungsinya dapat diliht pada sebagai

berikut (Vogel, 1985):

Tabel 1. Bagian Daerah Nyala Api Bunsen dan Fungsinya

Bagian Daerah Nyala Api Bunsen Fungsinya

a: daerah temperatur rendah pada dasar

nyala api

Dipakai untuk menguji zat-zat yang mudah

menguap, untuk menentukan apakah zat

tersebut memberikan warna pada nyala api

b: daerah nyala paling panas /daerah

peleburan, letaknya kira-kira sepertiga

dari tinggi kerucut luar dan dalam pada

jarak yang sama

Digunakan untuk menguji sifat peleburan

suatu zat dan melengkapi daerah suhu

rendah dalam menguji kemudahan relatif

suatu zat untuk menguap

c: daerah oksidasi bawah terletak pada

batas luar b

Digunakan untuk mengoksidasi zat-zat yang

larut dalam mutu boraks, fosfat, dan

karbonat.

d: daerah oksidasi atas Digunakan untuk mengoksidasi zat-zat yang

tidak memerlukan suhu tinggi. Warna nyala

tidak berwarna dan nyalanya tidak sepanas

di daerah oksidasi bawah.

e: daerah reduksi atas, terletak pada

bagian kerucut berwarna biru

Digunakan untuk mengoksidasi oksida-

oksida berupa kerak menjadi logam. Pada

daerah ini banyak mengandung karbon

berpijar.

f: daerah reduksi bawah terletak di bagian

sudut dalam kerucut berdekatan dengan

kerucut yang berwarna biru

Digunakan untuk mereduksi boraks lelehan.

Uji nyala pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion logam dalam

jumlah yang relatif kecil pada sebuah senyawa. Tidak semua ion logam menghasilkan warna

nyala. Logam-logam golongan alkali dan alkali tanah merupakan logam-logam ringan karena

massa jenis atau rapatan logam golongan ini kecil. Semua golongan ini bereaksi baik dengan air

membebaskan gas hidrogen dan menghasilkan basa kuat. Pemanasan senyawa ini berawal dari

reaksi pembakaran . Reaksi pembakaran merupakan bereaksinya bahan yang mudah terbakar

dengan gas asam (Selamat,dkk, 2004). Salah satu sifat khas dari golongan alkali dan alkali tanah

adalah warna nyala dari garam-garam alkali dan alkali tanah ketika dibakar dengan pembakar

Bunsen. Masing-masing warna yang dihasilkan dari golongan IA dan IIA tersebut disebabkan

atom-atom dari unsur logam tersebut mampu menyerap sejumlah energi panas untuk membentuk

atom logam berenergi tinggi (keadaan tereksitasi). Pada keadaan berenergi tinggi atom logam

tersebut sifatnya tidak stabil sehingga mudah kembali keadaan semula (berenergi rendah) dengan

cara memancarkan energi yang diserapnya dalam bentuk cahaya (hv).

LX + q → L + X

L + q → L*

L* → L + hv

Besarnya energi yang dipancarkan oleh setiap atom unsur logam adalah khas, yang dapat

ditunjukkan dari warna nyala atom-atom logam yang berupa radiasi cahaya di daerah sinar

tampak. Dalam uji warna nyala, suatu sampel dibakar sampai dihasilkan radiasi cahaya di daerah

sinar tampak. Warna nyala khas dari beberapa atom unsur logam adalah sebagai berikut.

Tabel 2. Warna Nyala dari Beberapa Logam

Logam Warna Nyala

Tanpa Kaca Kobalt Dengan Kaca Kobalt

Natrium(Na) Kuning keemasan -

Kalium(K) Violet(ungu) Merah padam

Kalsium(Ca) Merah bata Hijau muda

Stronsium(Sr) Merah padam Ungu

Barium(Ba) Hijau kekuningan Hijau kebiruan

IV. Alat dan Bahan

V. Tabel 4. Alat dan Bahan

Alat Jumlah Bahan Keterangan

Kompor Gas 1 buah Natrium 1 gram

Kaca Arloji 1 buah Kalium 1 gram

Spatula 1 buah Stronsium 1 gram

Kaca Kobalt 1 buah Barium 1 gram

Gelas Kimia 100 mL 1 buah HCl pekat 50 mL

Pipet Tetes 1 buah 2 sampel unknown 1 gram

Plat Tetes 1 buah

VI. Prosedur Kerja dan Hasil pengamatan

No. Langkah Kerja Hasil Pengamatan

A. Identifikasi Kation

1. Membersihkan ujung spatula:

a) Memasukan ujung spatula

kedalam larutan HCl pekat.

b) Membakar ujung tersebut

dalam nyala api pada daerah

peleburan b.

c) Mengamati warna yang

dihasilkan dari pembakaran

kawat

Spatula digunakan sebagai pengganti kawat nikrom

Mula-mula spatula menghasilkan warna hijau saat

dibakar.

Setelah pencucian beberapa kali dengan HCl tidak

ada nyala yang timbul dari spatula

Bila ada gambar !!

2. a. Menempatkan sebanyak 1

gram sampel padat dari dari

pada plat tetes.

Sebanyak 1 gram sampel Na, K, Ca, Sr, dan Ba

ditempatkan pada plat tetes

Gambar 1. Sampel yang diuji

3. a. Menempelkan spatula

kedalam sampel.

b. Membakar pada nyala api

bunsen dan mengamati warna

sampel yang ditimbulkan

Warna yang ditimbulkan:

Na : kuning emas

K : ungu

Ca : merah bata

Sr : merah padam

Ba : hijau kekuningan

4. Menggunakan kaca kobalt untuk

menyerap polutan cahaya

Warna yang ditimbulkan:

Na : tidak terlihat warna nyala

K : ungu kemerahan

Ca : hijau kekuningan

Sr : merah kekuningan

Ba : hijau kekuningan

5. Untuk senyawa Unknown A dan

B

a. Menempelkan ujung kawat

platina kedalam sampel

unknown A dan B

Sampel A:

b. Membakar pada nyala api

Bunsen dan mengamati warna

sampel unknown yang

ditimbulkan

Warna uji nyala: merah bata

Warna nyala dari kaca kobalt : kuning kehijauan

Sampel B:

Warna uji nyala: kuning keemasan

Warna nyala dari kaca kobalt : tak terlihat nyala

VII. HASIL DAN PEMBAHASAN

No Logam Warna Nyala

Warna Nyala yang

Menembus Kaca

Kobal

Gambar

1. Natrium Kuning Keemasan Tidak terlihat nyala

2. Kalium Ungu Ungu kemerahan

3. Kalsium Merah bata Hijau kekuningan

4. Stronsium Merah padam Merah kekuningan

5. Barium Hijau Kekuningan Hijau kekuningan

6. Sampel A Kuning keemasan Tidak terlihat nyala

7. Sampel B Merah bata Kuning kehijauan

Pada praktikum ini dilakukan uji nyala terhadap beberapa jenis kation golongan alkali dan

alkali tanah, yaitu natrium, kalium, kalsium, stronsium,barium, sampel A, dan sampel B. Uji

dengan nyala dilakukan sesuai dengan prosedur kerja. Dalam uji nyala ini tidak menggunakan

nyala api bunsen melainkan menggunakan nyala api kompor gas. Secara teoritis seharusnya

dilakukan dengan menggunakan api bunsen dengan mengatur nyala bunsen melalui cincin

pengatur, sehingga didapatkan nyala api yang kebiruan atau tidak berwarna, hal ini dilakukan

untuk memudahkan pengamatan warna nyala terhadap kation-kation golongan alkali dan alkali

tanah selama pembakaran. Sebaliknya jika nyala bunsen menunjukkan warna lain seperti warna

merah maka akan mengganggu proses identifikasi kation golongan alkali dan alkali tanah.

Namun karena tidak ada lampu bunsen maka digunakan kompor gas. kompor gas dinyalakan

sampai api biru seperti nyala bunsen. Kompor gas dibandingkan dengan nyala api bunsen

cenderung melebar, sedangkan api bunsen cenderung mengerucut ke atas.sehingga sedikit sulit

menentukan daerah nyala api pada kompor gas. namun, nyala diasumsikan dapat dipergunakan

untuk percobaan uji nyala ini.

Sebelum dilakukan untuk uji nyala, spatula dibersihkan terlebih dahulu dengan

mencelupkan dalam larutan HCl pekat kemudian dibakar pada daerah peleburan atau daerah

nyala paling panas dari nyala kompor (daerah nyala yang berwarna biru) . Pembakaran pada

daerah nyala paling panas dan pemilihan menggunakan HCl pekat, dikarenakan HCl pekat dapat

melarutkan pengotor-pengotor atau kontaminan yang menempel pada spatula, dan pada saat

pembakaran pengotor-pengotor yang sudah larut dalam HCl pekat akan dapat diuapkan dengan

mudah, sehingga spatula menjadi benar-benar bersih. Hal itu dilakukan agar pada saat

pengamatan dalam uji nyala kation tertentu, karakteristik warna yang dimiliki oleh kation

tersebut dapat terlihat jelas dan tidak terganggu oleh pengotor-pengotor yang ada. Spatula

dikatakan bersih bila tidak memberikan warna pada nyala api kompor.

Pada dasarnya, apabila suatu reaksi senyawa kimia dipanaskan maka akan terurai menjadi

unsur-unsur penyusunnya dalam wujud gas. Atom-atom dari unsur logam tersebut mampu

menyerap sejumlah energi tinggi (keadaan tereksitasi(, sehingga atom logam tersebut sifatnya

tidak stabil dan mudah kembali ke keadaan semula (energi rendah) dengan cara memancarkan

energi yang diserapnya dalam bentuk cahaya. Besarnya energi yang diserap atau dipancarkan

oleh setiap atom unsur logam bersifat khas yang ditunjukkan dari warna nyala atom-atom logam

yang menyerupai radiasi cahaya di daerah sinar tampak. Oleh karena itu, nyala dari masing-

masing sampel memiliki perbedaan tersendiri dimana ada kekhasan pada warna nyala.

Ujung spatula yang telah berisi sampel secara teoritis seharusnya dibakar pada daerah

oksidasi bawah. Namun, karena nyala yang digunakan api kompor maka posisi daerah nyala

diperkirakan dimana untuk daerah peleburan agak sedikit ke dalam, sedangkan untuk daerah

oksidasi bawah letaknya agak lebih ke dalam dibandingkan daerah peleburan. Pembakaran

sampel dilakukan pada daerah oksidasi bawah karena pada daerah tersebut sampel dioksidasi

sehingga unsur logam penyusun sampel menguap dan dihasilkan warna nyala sesuai dengan

warna nyala unsur logam penyusun sampel tersebut. Pembakaran pada daerah oksidasi bawah

hanya digunakan untuk sampel yang mengandung unsur logam alkali. Sedangkan untuk sampel

yang mengandung unsur logam alkali tanah dipanaskan pada daerah peleburan agar lebih cepat

menguap. Namun dalam percobaan ini, ujung spatula yang telah berisi sampel dibakar pada

nyala api kompor yang berwarna biru, seperti halnya pada penggunaan nyala api bunsen.

Warna nyala dapat diamati dengan menggunakan kaca kobalt maupun tanpa kaca kobalt.

Kaca kobalt berfungsi untuk menyerap polutan cahaya. Berdasarkan tabel hasil pengamatan,

sampel yang digunakan dalam uji nyala ini adalah sampel yang mengandung unsur logam

golongan IA (natrium dan kalium) dan golongan IIA (calsium, stronsium, dan barium) serta

sampel unknown A dan B.

Jika dibandingkan dengan data yang diperoleh dari hasil pengamatan dengan teoritis

diperoleh warna nyala yang mirip dengan data teoritis terkait nyala dari masing-masing logam.

Warna nyala dari Na, K, Ca, Sr, dan Ba berturut-turut kuning keemasan, ungu, merah bata,

merah padam, dan hijau kekuningan. Warna nyala dari sampel hasil uji nyala tersebut sesuai

dengan warna nyala hasli eksperimen sebelumnya dan sesuai juga dengan warna nyala standar

untuk logam-logam alkali dan alkali tanah. Hal tersebut dapat membuktikan bahwa logam-logam

alkali dan alkali tanah memang memiliki karakteristik yang berbeda-beda, dimana setiap logam

dari golongan alkali dan alkali tanah memiliki spektrum warna yang berbeda-beda. Perbedaan

dari spektrum warna inilah yang memberikan ciri khas pada warna nyala logam tersebut. Warna

nyala dari kalium paling cepat hilang dibandingkan yang lainnya karena kalium merupakan

unsur yang paling reaktif diantara semua sampel yang diujicobakan. Sedangkan warna yang

terlihat dari kaca kobalt sedikit menyimpang. Hal ini terlihat pada K, Ca, Sr, dan Ba yang

berturut-turut warnanya ungu kemerahan, hijau kekuningan, merah kekuningan, dan hijau

kekuningan. Terjadi sedikit pergeran warna dari warna teoritisnya. Hal ini mungkin disebabkan

oleh panjang gelombang dari masing-masing warna yang saling berdekatan. Adapun rentangan

panjang gelombang dari tiap warna yaitu:

Warna Sinar Tampak Rentangan Panjang Gelombang λ (nm)

Merah 620-780

Jingga 585-620

Kuning 570-585

Hijau 490-570

Biru 440-490

Nila 420-440

Ungu 400-420

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa dengan menggunakan kaca kobalt seharusnya

warna serapan yang tampak dari Ba adalah hijau kekuningan, berdasarkan tabel panjang

gelombang diatas maka dapat disimpulkan dilihat bahwa panjang gelombang sinar tampak dari

warna merah dan kuning tidak terlalu jauh sehingga memungkinkan terjadinya pembiasan sinar

sehingga tampak warna hijau kekuningan seperti pada ekspperimen yang dilakukan. Selain itu

penyimpangan yang terjadi juga disebabkan karena pada saat melakukan pembakaran, warna

nyala api dari sampel tidak hanya ada pada daerah peleburan b tetapi ikut menyebar pada warna

dasar dari nyala api kompor sehingga warna yang diserap pada kaca kobalt tidak hanya warna

logam dari sampel tetapi kaca kobalt juga menyerap warna dari nyala api kompor.

Untuk sampel yang unsur logam penyusunnya belum diketahui (unknown) prosedur kerja

yang digunakan sama dengan prosedur kerja untuk sampel yang telah diketahui. Namun, pada

sampel unknown, perlu dilakukan analisis unsur logam penyusun sampel unknown tersebut dari

karakteristik warna nyala yang dihasilkan. Berdasarkan tabel hasil pengamatan, terlihat bahwa

untuk sampel A memberikan warna kuning keemasan pada uji nyala tanpa menggunakan kaca

kobalt dan dengan menggunakan kaca kobalt tidak terlihat warna nyala. Sedangkan untuk sampel

B menghasilkan warna merah bata untuk uji nyala tanpa menggunakan kaca kobalt, dan dengan

menggunakan kaca kobalt menghasilkan warna kuning kehijauan. Jika dibandingkan dengan

rujukan secara teoritis maka dapat diduga bahwa sampel A merupakan Ca sedangkan untuk

sampel B merupakan Na.

VIII. Kesimpulan

Berdasarkan data hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa pembakaran suatu unsur

logam alkali dan alkali tanah melalui uji nyala dapat mengakibatkan logam tersebut berada

dalam keadaan tereksitasi, karena logam tersebut menyerap energi panas ketika dibakar. Dalam

keadaan tereksitasi logam cenderung tidak stabil dan akan melepaskan energi itu dalam bentuk

radiasi cahaya sesuai dengan panjang gelombangnya masing-masing untuk mencapai keadaan

dasar (ground state).

Warna nyala yang dihasilkan oleh masing-masing logam berbeda-beda, karena setiap logam

memiliki spektrum warna yang berbeda-beda sesuai panjang gelompangnya, sehingga setiap

logam menunjukan warna yang berbeda ketika diamati dengan mata telanjang ataupun diamati

dengan menggunakan kaca kobalt. Warna radiasi cahaya yang dipancarkan untuk beberapa

logam alkali dan alkali tanah adalah sebagai berikut:

Logam Warna Nyala

Tanpa Kaca Kobalt Dengan Kaca Kobalt

Natrium(Na) Kuning keemasan Tak terlihat nyala

Kalium(K) Violet(ungu) Ungu kemerahan

Kalsium(Ca) Merah bata Hijau kekuningan

Stronsium(Sr) Merah padam Merah keunguan

Barium(Ba) Hijau kekuningan Hijau kekuningan

Sampel A

(diduga Na)

Kuning keemasan Tak terlihat nyala

Sampel B

(diduga Ca)

Merah bata Kuning kehijauan

DAFTAR PUSTAKA

Sastrawidana, I Dewa Ketut. 2001. Buku Penuntun Belajar Kimia Analitik Kualitatif. Singaraja :

Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan MIPA IKIP Negeri Singaraja

Selamat, I Nyoman. 2004. Penuntun Praktikum Kimia Analitik. Singaraja : Jurusan Pendidikan

Kimia Fakultas Pendidikan MIPA IKIP Negeri Singaraja

Vogel, A. I.. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi

Kelima. Jakarta : PT Kalman Media Pustaka