4.2 Pembahasan

Pada percobaan ini praktikan melakukan percobaan mengenai pembuatan

garam rangkap dan garam kompleks serta membandingkan sifat keduanya, dan juga

pembuatan tawas.

1) Pembuatan Tawas

Pada percobaan ini praktikan melakukan pembuatan garam kalium aluminium

sulfat KAl(SO4)2.12H2O atau yang biasa disebut dengan tawas. Garam rangkap ini

disintesis dari larutan Al2(SO4)3.18H2O dan larutan K2SO4. Sintesis menggunakan

perbandingan mol yang sama akan menghasilkan kristal yang bersifat sangat stabil.

Perlakuan pertama yaitu melarutkan masing-masing kedua bahan pembuatan

tawas yaitu 8,25 g Al2(SO4)3.18H2O dan 2,17 g K2SO4 ke dalam 12,5 mL aquades.

Pada larutan I yaitu Al2(SO4)3.18H2O digunakan air yang bersuhu sekitar 80oC

sehingga air terlebih dahulu dipanaskan. Suhu air tidak boleh lebih dari 80oC karena

akan mengakibatkan terjadinya hidrolisis, dan akan membentuk endapan putih

gelatin, Al(OH)3, yang berwarna putih dan bersifat sukar larut dalam air, menurut

persamaan reaksi di bawah ini:

Namun, adapun reaksi yang terjadi antara Al2(SO)3.18H2O dengan air, yaitu:

Pada larutan ini terbentuk larutan yang agak kental dan juga tidak homogen.

Adanya endapan yang agak kental ini mungkin disebabkan karena pada saat proses

pengadukan suhu air melebihi suhu yang telah ditentukan yaitu 80oC, sedangkan jika

Al3+ (aq) + 3OH- (aq) Al(OH)3 (s)Endapan putih

Al2(SO4)3.18H2O (s) + H2O (l) 2[Al(H2O)6]3+ + 3H2SO4 (aq) +

4H3O+ (aq) + ½ O2 (g)

suhu air kurang dari 80oC maka akan terbentuk suatu ion kompleks [Al(H2O)6]3+. Hal

ini disebabkan karena kerapatan muatan ion aluminium (Al3+) menyebabkan di dalam

larutannya mampu menarik molekul air dan membentuk ion kompleks tersebut.

Dalam larutan, ion [Al(H2O)6]3+ berada dalam kesetimbangan karena mengalami

hidrolisis dan bersifat asam.

Pada larutan II yaitu K2SO4 masih terdapat endapan berupa butiran K2SO4 yang

tidak melarut dalam air. Air yang digunakan pada proses pelarutan berada pada suhu

kamar sehingga tidak perlu dipanaskan terlebih dahulu.

Adapun persamaan reaksi yang terjadi yaitu:

Proses pelarutan K2SO4 ini menghasilkan suatu basa kuat, KOH, yang apabila

ditambahkan ke dalam ion aluminium maka akan menghasilkan suatu endapan putih

pada larutan.

Kemudian kedua larutan tersebut dicampurkan lalu diaduk beberapa saat

sampai kedua larutan dipastikan telah bercampur. Campuran yang dihasilkan

berwarna putih keruh dan masih terdapat endapan putih. Adapun persamaan reaksi

yang terjadi adalah:

Reaksi di atas dapat terjadi karena adanya penambahan basa kuat yaitu KOH

yang berasal dari K2SO4 dan menghasilkan endapan putih. Namun ternyata, gugus

OH- yang terikat pada endapan aluminium hidroksida tersebut bukan berasal (dari

penambahan) basa atau KOH melainkan dari molekul H2O dalam [Al(H2O)6]3+ yang

terionisasi menghasilkan sifat asam (H3O+), seperti pada persamaan reaksi di bawah

ini:

K2SO4 (s) + H2O (l) 2KOH (aq) + H2SO4 (aq)

2[Al(H2O)6]3+ + 3OH- (aq) [Al(H2O)3(OH)3] (s) + 3H2O (l) Endapan putih

Ionisasi ini semakin kuat yang berarti kesetimbangan bergeser ke kanan dan

jika di dalamnya ditambahkan basa yang mampu menetralkan atau bereaksi dengan

ion asam H3O+ hasil sehingga jumlah H2O dalam ion kompleks yang terionisasi

semakin bertambah dan akhirnya terbentuk endapan putih, Al(OH)3 (aq).

Larutan kemudian dipanaskan tujuannya yakni untuk membuat konsentrasinya

menjadi lebih pekat dan menguapkan uap air sehingga nantinya akan terbentuk

kristal. Larutan kemudian didinginkan tujuannya untuk mempercepat proses

pembentukan kristal, karena pada temperature panas maka kristal tawas akan larut

dan tidak membentuk endapan. Setelah kristal terbentuk, lalu dilakukan proses

pencucian kristal menggunakan air dingin, tujuannya untuk menghilangkan pengotor

dan air pada suhu normal tidak melarutkan tawas, sehingga endapan tidak akan

berkurang massanya.

Campuran ini seharusnya didinginkan pada suhu kamar sehingga terbentuk

kristal putih yang berupa tawas. Campuran didinginkan di dalam cawan penguapan

selama beberapa jam sampai kristal terbentuk dan mengering. Reaksi antara K2SO4

dengan Al2(SO4)3.18H2O akan menghasilkan garam rangkap tawas

K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O atau KAl(SO4)2.12H2O jika direaksikan dalam jumlah mol

yang sama.

Kristal-kristal yang berupa serbuk putih itu diperoleh setelah beberapa jam

didinginkan lalu menyaring dengan kertas saring pada corong biasa. Proses

pengeringan juga dilakukan selama beberapa jam agar serbuk tawas benar-benar

dalam keadaan kering saat ditimbang.

Hasil yang didapat yakni masa Kristal tawas yang didapat sebesar 8,0307 gram,

sehingga rendemennya sebesar 67,76 %. Rendemen ini tidak mencapai angka 100%

karena mungkin terjadi kekurang telitian praktikan selama praktikum.

Kekurangtelitian itu seperti suhu air untuk melarutkan Al2(SO4)3.18H2O yang

[Al(H2O)6]3+ (aq) + H2O (l) [Al(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H3O (aq)

melebihi 80oC, pengadukan yang tidak searah saat pelarutan masing-masing bahan

sehingga memengaruhi pertumbuhan kristal, serta saat kesalahan prosedur kerja saat

memanaskan dalam cawan penguapan sehingga diduga kristal melarut kembali.

Namun, rendemen yang diperoleh cukup besar sehingga tawas yang dihasilkan sudah

cukup bagus.

Tawas sudah lama digunakan sebagai koagulan pada penjernihan air, dan bahan

baku pembuatan zeolit sintesis. Tawas dapat juga digunakan untuk penawar bau

badan tradisional. Hal ini disebabkan aluminium bersifat amfoter. Sifat amfoter

menjadi kelebihan dari tawas, KAl(SO4)2.12H2O sebagai penawar bau badan.

Keseluruhan reaksi yang terjadi yakni :

Al2(SO4)3.18H2O(aq) + K2SO4(aq) 2KAl(SO4)2.12H2O(s) + 6H2O(g)

2) Pembuatan Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat CuSO4

(NH4)2SO4.6H2O

Pada percobaan ini praktikan melakukan pembuatan garam rangkap CuSO4

(NH4)2SO4.6H2O. Garam rangkap adalah garam yang terdiri dari dua kation yang

berbeda dengan sebuah anion yang sama dalam satu sisi kristalnya. Pembuatan garam

rangkap kupri ammonium sulfat, dilakukan dengan melarutkan kristal CuSO4.5H2O

dan Kristal (NH4)2SO4 dalam aquadest menghasilkan larutan yang berwarna biru

muda.

Larutan kemudian dipanaskan agar kristal dapat melarut dan proses reaksi dapat

dipercepat akibat pemanasan,karena dengan adanya pemanasan dapat menaikkan

energi kinetik partikel-partikel kedalam larutan, elektron-elektron yang ada dalam

larutan dapat saling bertumbukan. Tumbukan antara partikel electron tersebut akan

memepercepat pelarutan dari CuSO4.5H2O dan (NH4)2SO4.

Warna biru pada larutan disebabkan ion-ion logam dalam air membentuk

kompleks dengan molekul-molekul pelarut yang bertindak sebagai ligan.

Pembentukan kompleks dalam air tersebut menyebabkan larutan menjadi warna biru.

Kompleks yang terbentuk adalah Cu(OH)42+ dengan orbital hibrid yang dihasilkan

yaitu dsp3. Satu electron dari orbital 3d berpindah ke 4p, artinya ligan H2O mampu

mendesak elektron yang tidak berpasangan tergantung pada kuat lemah medan dari

ligand an kation logam. Hal ini dapat diketahui dari sifa magnet dan bentuk

molekulnya. Dalam CuSO4 murni dan kering, ion Cu2+ tidak berwarna, tetapi

larutan CuSO4 dalam air akan berwarna biru, sebab ion Cu2+ akan terikat dalam air

(terhidrasi) sebagai Cu(H2O)42+. Senyawa CuSO4.5H2O berwarna biru karena

memantulkan cahaya tampak pada panjang gelombang biru. Zat ini menyerap warna

komplemennya yaitu pada panjang gelombang jingga.

Larutan kemudian didiamkan semalam, tujuannya agar terbentuk kristal. Kristal

yang terbentuk berwarna biru. Menurut literature seharusnya larutan didinginkan

dengan air es, dengan tujuan agar kristal yang didapat lebih banyak dan menjadi lebih

padat. Sedangkan pada percobaan ini tidak dilakukan pendinginan, bahkan

dipanaskan kembali untuk memekatkan kembali larutan, sehingga larutan menjadi

sangat sedikit, berakibat endapan yang didapat juga sangat sedikit. Larutan dibiarkan

menjadi dingin pada suhu kamar sampai terbentuk kristal. Kemudian kristal disaring

untuk memisahkan kristal dari larutannya. Kristal yang diperoleh dikeringkan agar air

yang masih ada pada kristal menguap sehingga diperoleh kristal yang betul-betul

kering. Setelah ditimbang, diperoleh berat kristal 0,1099 gram. Sehingga

rendemennya didapat 241,43%. Dari hasil rendemen dapat diketahui bahwa masih

ada pengotor dalam Kristal yang terbentuk sehingga rendemennya melebihi 100%.

Adapun reaksinya:

CuSO4.5H2O(s) + (NH4)2 SO4(s) + H2O(l) CuSO4 (NH4)2 SO4.6H2O(s)

Kristal biru muda

Dari hasil reaksi di atas terlihat bahwa terbentuk garam kupri ammonium sulfat,

CuSO4(NH4)2SO4.6H2O yang merupakan garam rangkap, karena garam rangkap

dibentuk apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul

tertentu. Garam-garam itu memiliki struktur sendiri dan tidak harus sama dengan

struktur garam komponennya.

Senyawa CuSO4 (NH4)2 SO4.6H2O disebut garam rangkap karena ada 2 garam

yang terdapat dalam senyawa ini atau 2 kation dan 2 anion yang ada dalam senyawa

ini, yaitu Cu2+ dan NH4+, serta 2 anion SO4

2-, sedangkan H2O bertindak sebagai

pelarut. Bilangan oksidasi Cu dalam CuSO4 (NH4)2 SO4.6H2O adalah +2, inilah yang

menyebabkan berwarna biru, karena ion Cu2+ berwarna biru.