Melakukan pemisahan campuran dengan cara penyaringan (filtrasi) dan kristalisasi
II.Dasar Teori
Lengkapi sendiri! (cari referensi dari Buku Cetak, Buku Kimia lainnya maupun dari Internet!)
III.Alat dan Bahan
a). Alat yang digunakan :
Nama Alat
Jumlah
Gelas Kimia 100 mL
1 buah
Labu Erlenmeyer 250 mL
1 buah
Cawan penguapan / porselen
1 buah
Corong
1 buah
Kaki tiga
1 buah
Pembakar spiritus
1 buah
Kawat kasa
1 buah
Batang pengaduk
1 buah
Kertas saring
1 lembar
b). Bahan yang digunakan :
Nama Bahan
Jumlah
Garam dapur (NaCl)
2 gram
Serbuk pasir
1 gram
Aquades
50 mL
IV.Cara Kerja :
Campurkan 2 gram garam dapur (NaCl) dengan 1 gram serbuk pasir ke dalam gelas kimia 100 mL! Tambahkan aquades sebanyak 50 mL, kemudian aduk hingga semua garam dapur larut sempurna!
Saringlah campuran garam dapur dan pasir tadi dengan menggunakan kertas saring! Tampung filtratnya dengan labu erlenmeyer. Amati filtrat yang diperoleh! Amati juga residu / ampas yang terdapat pada kertas saring, zat apakah itu?
Tuangkan filtrat ke dalam cawan penguapan / porselen dan panaskan sampai semua air menguap! Matikan apinya dan amati hasilnya!
V.Tabel Data Pengamatan :
No
Data yang diamati
Hasil Pengamatan
1
Warna garam dapur (NaCl) mula-mula
2
Warna campuran
3
Warna filtrat
4
Wujud zat residu / ampas
5
Jenis zat residu / ampas
6
Warna zat residu / ampas
7
Warna zat yang terbentuk setelah penguapan
8
Wujud zat yang terbentuk setelah penguapan
9
Jenis zat yang terbentuk setelah penguapan
VI.Pertanyaan :
Apa yang menjadi dasar pemisahan komponen campuran melalui proses filtrasi?
Apa yang menjadi dasar pemisahan komponen campuran melalui proses penguapan (kristalisasi)?
Mengapa garam dapur (NaCl) tidak dapat dipisahkan dari air (pelarut) dengan cara filtrasi?
Definisi asam basa telah berubah dengan waktu. Hal ini bukan masalah definisi yang ketinggalan zaman, namun lebih karena kemudahan menerapkan konsep untuk masalah kimia yang khusus. Oleh karena itu, mengurutkan kekuatan asam basa juga bergantung pada definisi asam basa yang digunakan.
a Asam basa Arrhenius
Di tahun 1884, Arrhenius mendefinisikan asam adalah zat yang menghasilkan H+ dan basa
adalah zat yang menghasilkan OH-. Bila asam adalah HA dan basa BOH, maka HA → H+ + A dan BOH → B+ + OH-. Bila asam dan basa bereaksi akan dihasilkan air.
b Asam basa Bronsted Lowry
Dalam teori baru yang diusulkan tahun 1923 secara independen oleh Brønsted dan Lowry, asam didefinisikan sebagai molekul atau ion yang menghasilkan H+ dan molekul atau ion yang menerima H+ merupakan partner asam yakni basa. Basa tidak hanya molekul atau ion yang menghasilkan OH-, tetapi yang menerima H+. Karena asam HA menghasilkan H+ ke air dalam larutan dalam air dan menghasilkan ion oksonium, H3O+, air juga merupakan basa menurut definisi ini.
HA(asam) + H2O(basa) → H3O+(asam konjugat) + A- (basa konjugat)
Di sini H3O+ disebut asam konjugat dan A- adalah basa konjugat. Namun, karena air juga
memberikan H+ ke amonia dan menghasilkan NH4+ , air juga merupakan asam, seperti
Jadi air dapat berupa asam atau basa bergantung ko-reaktannya.
Walaupun definisi Bronsted Lowry tidak terlalu berbeda dengan definisi Arrhenius, definisi ini lebih luas manfaatnya karena dapat digunakan ke sistem asam-basa dalam pelarut non-air.
Latihan 3.3 Tuliskan rumus molekul asam nitrat, asam perkhlorat, asam sulfat dan asam fosfat sebagai asam okso lengkap dengan bilangan oksidasi atom pusatnya.
[Jawab] asam nitrat (HO)N5 + O2, asam perkhlorat (HO)Cl7 + O3, asam sulfat (HO)2S6+O2, asam fosfat (HO)3P5+O.
Kekuatan asam
Suatu asam protonik akan memberikan H+ ke air dan menghasilkan ion H3O+. Kekuatan asam dilarutan encer dalam pelarut air diperkirakan dari konstanta kesetimbangan Ka.
Untuk kesetimbangan disosiasi: HA + H2O = H3O+ + ANamun biasanya lebih mudah untuk menggunakan:
pKa = -log Ka, mirip dengan pH = -log [H3O+].
Asam dengan pKa <> 0 diklasifikasikan asam lemah. Basa konjugasi dari asam kuat adalah basa lemah.
Karena pelarut dapat juga menjadi asam atau basa, keasaman dan rentangnya bergantung pada pelarut yang melarutkan asamnya. Disosiasi sempurna asam yang lebih kuat dari H3O+ akan memberikan H+ke air, membentuk H3O+ dalam larutan berpelarut air. Misalnya, baik HBr dan HI terdisosiasi sempurna menjadi H3O+, dan keasamannya mirip. Fenomena seperti ini disebut dengan efek penyamarataan, dan semua keasaman menjadi sama dengan H3O+. Dalam pengukuran keasaman relatif asam kuat, diperlukan pelarut yang keaktifan H+ lebih kecil dari keaktifan air, misalnya asam asetat dan etanol.
Asam biner halo HX, kecuali HF, adalah asam kuat. Walaupun konsentrasi H3O+ juga tinggi di larutan HF, ikatan hidrogen yang kuat antara F- dibandingkan ikatan hidrogen yang sama di anion halida lain menurunkan keaktifan termodinamika H3O+.
Keasaman asam okso, seperti asam fosfat, asam sulfat, asam nitrat, dan asam perkhlorat berkaitan dengan bilangan oksidasi P, S, N, dan Cl. Bila, asam okso HnXOm dinyatakan sebagai (HO)XOm-n, muatan positif di X menjadi (2m-n), dan keasaman akan menjadi lebih besar dengan meningkatnya bilangan ini. Besarnya bilangan ini sebanding dengan kemudahan disosiasi OH untuk menghasilkan proton. Keasaman asam okso tersebut adalah asam perkhlorat (HO)ClO3 > asam sulfat (HO)2SO2 > asam nitrat (HO)NO2 > asam fosfat (HO)3PO. Walaupun asam fosfat dapat ditulis (HO)3PO, tapi asam fosfit bukan (HO)3P tetapi (HO)2HPO, dan kekuatan asamnya mirip dengan asam sulfat.
Fungsi keasaman Hammett
Konsentrasi ion hidrogen dan pH bermakna hanya dalam larutan encer asam dalam pelarut air. Keasaman dalam larutan pekat dan pelarut non-air diukur dengan menggunakan fungsi
keasaman Hammett. Fungsi ini memungkinkan pengukuran keasaman berbagai asam dalam pelarut non-air. Fungsi Keasaman Hammett dalam kesetimbangan
B + H+ → BH+
Asam dengan -H0 lebih dari 6 disebut superasam. Asam ini 106 kali lebih kuat dari larutan asam kuat 1 molar. -H0 untuk asam sulfat murni adalah 12.1, 21.1 untuk larutan HF dalam SbF5, dan 26.5 untuk kombinasi HSO3F dan SbF5. Superasam mempunyai kemampuan untuk mengambil H- dari hidrokarbon dan melakukan pertukaran H-D dan pemotongan ikatan C-C, dsb.
Asam basa Lewis
Sementara konsep asam basa Brønsted terbatas pada transfer proton, asam Lewis A biasanya
didefinisikan sebagai akseptor pasangan elektron dan basa Lewis B sebagai donor, pasangan
elektron. Asam A dan basa :B terikat membentuk aduk A:B. Misalnya, asam Lewis BF3 dan basa bas Lewis OEt2 (dietileter) membentuk aduk F3B:OEt2. Kestabilannya meningkat dengan terbentuknya oktet di sekitar boron ketika terbentuk aduk. Kestabilan aduk diungkapkan dalam konstanta kesetimbangan reaksi :
A + :B = A:B Kf
Oleh karena itu, keasaman Lewis diukur dengan membandingkan Kf terhadap basa yang sama :B. Karena proton juga merupakan akseptor elektron, asam Brønsted adalah kasus spesial definisi asam yang lebih umum yakni Lewis. Menurut definisi ini, ikatan koordinat antara logam transisi (asam Lewis) dan ligan (basa Lewis) juga merupakan reaksi asam basa.
V. Gutmann mengusulkan negatif entalpi pembentukan (dalam satuan kkal.mol-1) dari aduk
(Cl5Sb-Sol) dari suatau pelarut Sol (solvent) dengan asam standar (SbCl5) dalam dikhloroetana sebagai ukuran kebasaan Lewis pelarut. Bilangan ini disebut bilangan donor (donor number (D.N.)) pelarut. Di pihak lain, pergeseran kimia 31P NMR dari Et3P dalam pelarut didefinisikan sebagai ukuran keasaman Lewis pelarut dan disebut dengan bilangan akseptor (acceptor number(A.N.)). Klasifikasi asam basa keras lunak R. G. Pearson mengklasifikasikan asam basa Lewis sesuai dengan kekerasan dan kelunakannya. Klasifikasi ini merupakan perluasan dari teori yang awalnya dikembangkan oleh S. Ahrland, J. Chatt, dan N. R. Davies, yang mengusulkan agar kation logam diklasifikasikan dalam urutan konstanta kestabilan pembentukan kompleksnya dengan anion halida Kf. Urutannya adalah I <>f untuk ion logam yang masuk klas a , dan urutannya mengikuti f <>perbatasan.
Yang harus dicatat adalah Kf cenderung bernilai besar dengan bergabungnya asam keras dan basa keras, atau asam lunak dan basa lunak. Bila konsep ini diperluas dari kation sederhana dan anion halida ke asam dan basa Lewis umum, asam basa tadi dapat diklasifikasikan dengan afinitas asam basa keras lunak.
Ungkapan kualitatif “kelunakan” adalah bentuk pengungkapan dengan bahasa lain “kemudahan polarisasi” dan “semakin besarnya kontribusi kovalensi dari ikatan ion dalam ikatan”. Kation alkali dan alkali tanah serta aluminum adalah asam keras dan kation merkuri, tembaga, perak, dan emas, dsb. termasuk kelas lunak. Sementara oksida adalah anion keras, sulfida dan senyawa fosfor adalah anion lunak. Dalam mineral di kerak bumi, aluminum yang keras dan oksofilik (suka pada oksigen) didapatkan sebagai oksida, dan kadmium, yang lunak dan kalkofilik ditemukan sebagai sulfida.
Latihan 3.4 Dengan menerapkan konsep asam basa keras lunak untuk ion feri dan feo, jenis
mineral apakah yang diharapkan akan dibentuk oleh besi?
[Jawab] Fe3+ adalah asam keras dan Fe2+ adalah di perbatasan. Oleh karena itu, mineral utama besi adalah oksida. Walaupun bijih utama oksida hematit Fe2O3 atau magnetit Fe3O4, pirit FeS2 juga agak terdistribusi luas.
Sebelum mulai melakukan praktikum di laboratorium, praktikan harus mengenal dan memahami cara penggunaan semua peralatan dasar yang biasa digunakan dalam laboratorium kimia serta menerapkan K3 di laboratorium. Berikut ini diuraikan beberapa peralatan yang akan digunakan pada Praktikum Kimia.
1.Labu Takar
Digunakan untuk menakar volume zat kimia dalam bentuk cair pada proses preparasi larutan. Alat ini tersedia berbagai macam ukuran.
2.Gelas Ukur
Digunakan untuk mengukur volume zat kimia dalam bentuk cair. Alat ini mempunyai skala, tersedia bermacam-macam ukuran. Tidak boleh digunakan untuk mengukur larutan/pelarut dalam kondisi panas. Perhatikan meniscus pada saat pembacaan skala.
3.Gelas Beker
Alat ini bukan alat pengukur (walaupun terdapat skala, namun ralatnya cukup besar). Digunakan untuk tempat larutan dan dapat juga untuk memanaskan larutan kimia. Untuk menguapkan solven/pelarut atau untuk memekatkan.
4.Pengaduk Gelas
Digunakan untuk mengaduk suatu campuran atau larutan kimia pada waktu melakukan reaksi kimia. Digunakan juga untuk menolong pada waktu menuangkan/mendekantir cairan dalam proses penyaringan.
5.Botol Pencuci
Bahan terbuat dari plastic. Merupakan botol tempat akuades, yang digunakan untuk mencuci, atau membantu pada saat pengenceran.
6.Corong
Biasanya terbuat dari gelas namun ada juga yang terbuat dari plastic. Digunakan untuk menolong pada saat memasukkan cairan ke dalam suatu wadah dengan mulut sempit, seperti : botol, labu ukur, buret dan sebagainya.
7.dan 8. Erlenmeyer
Alat ini bukan alat pengukur, walaupun terdapat skala pada alat gelas tersebut (ralat cukup besar). Digunakan untuk tempat zat yang akan dititrasi. Kadang-kadang boleh juga digunakan untuk memanaskan larutan.
9. dan 10. Tabung Reaksi
Terbuat dari gelas. Dapat dipanaskan. Digunakan untuk mereaksikan zat zat kimia
dalam jumlah sedikit.
11.Kuvet
Bentuk serupa dengan tabung reaksi, namun ukurannya lebih kecil. Digunakan sebagai tempat sample untuk analisis dengan spektrofotometer. Kuvet tidak boleh dipanaskan. Bahan dapat dari silika (quartz), polistirena atau polimetakrilat.
12.dan 13. Rak Untuk tempat Tabung Reaksi
Rak terbuat dari kayu atau logam. Digunakan sebagai tempat meletakkan tabung reaksi.
14. Kaca Preparat
15. Kawat Kasa
Terbuat dari bahan logam dan digunakan untuk alas saat memanaskan alat gelas
dengan alat pemanas/kompor listrik.
16. dan 22. Penjepit
Penjepit logam, digunakan untuk menjepit tabung reaksi pada saat pemanasan, atau untuk membantu mengambil kertas saring atau benda lain pada kondisi panas.
17. Spatula
Terbuat dari bahan logam dan digunakan untuk alat Bantu mengambil bahan padat atau kristal.
18. Kertas Lakmus
Merupakan indikator berbentuk kertas lembaran-lembaran kecil, berwarna merah dan biru. Indikator yang lain ada yang berbentuk cair missal indikator Phenolphtalein (PP), methyl orange (MO) dan sebagainya. Merupakan alat untuk mengukur atau mengetahui tingkat keasaman (pH) larutan.
19. Gelas Arloji
Terbuat dari gelas. Digunakan untuk tempat zat yang akan ditimbang.
20. Cawan Porselein
Alat ini digunakan untuk wadah suatu zat yang akan diuapkan dengan pemanasan.
21. Pipet Pasteur (Pipet Tetes)
Digunakan untuk mengambil bahan berbentuk larutan dalam jumlah yang kecil.
23 dan 24. Sikat
Sikat dipergunakan untuk membersihkan (mencuci) tabung.
25. Pipet Ukur
Adalah alat yang terbuat dari gelas, berbentuk seperti gambar di bawah ini. Pipet ini memiliki skala. Digunakan untuk mengambil larutan dengan volume tertentu. Gunakan propipet atau pipet pump untuk menyedot larutan, jangan dihisap dengan mulut.
26. Pipet Gondok
Pipet ini berbentuk seperti dibawah ini. Digunkan untuk mengambil larutan dengan volume tepat sesuai dengan label yang tertera pada bagian yang menggelembung (gondok) pada bagian tengah pipet. Gunakan propipet atau pipet pump untuk menyedot larutan.
27. Buret
Terbuat dari gelas. Mempunyai skala dank ran. Digunakan untuk melakukan titrasi. Zat yang digunakan untuk menitrasi (titran) ditempatkan dalam buret, dan dikeluarkan sedikit demi sedikit melalui kran. Volume dari zat yang dipakai dapat dilihat pada skala.