Phiin's Blog

Hidrotermal

Posted: Oktober 11, 2010 in Kristalografi & Mineralogi

HIDROTERMAL
Sirkulasi hidrotermal
sirkulasi hidrotermal arti yang paling umum adalah sirkulasi air panas; ‘hydros’ dalam bahasa Yunani yang berarti air dan “‘yang berarti panas termos. sirkulasi hidrotermal terjadi paling sering di sekitar sumber panas bumi di dalam lapisan kulit . Hal ini umumnya terjadi di dekat gunung berapi aktivitas, tetapi dapat terjadi di kerak dalam berhubungan dengan intrusi granit , atau sebagai hasil dari Orogeny atau metamorfosa .
sirkulasi hidrotermal dasar lautan
sirkulasi hidrotermal di lautan adalah bagian air melalui pertengahan punggungan-samudera sistem. Istilah ini mencakup sirkulasi dari terkenal, suhu tinggi ventilasi perairan dekat puncak bukit, dan menurunkan suhu banyak, baur aliran air melalui sedimen dan dimakamkan basalt lebih lanjut dari puncak-puncak punggungan. Jenis mantan sirkulasi kadang-kadang disebut “aktif”, dan yang terakhir “pasif”. Dalam kedua kasus prinsipnya adalah sama: tenggelam air laut dingin padat ke basal dari dasar laut dan dipanaskan di kedalaman itu lalu naik kembali ke antarmuka air-laut batu karena densitasnya lebih rendah. Sumber panas untuk ventilasi aktif adalah basal terbentuk baru, dan, untuk ventilasi temperatur tertinggi, yang mendasari magma . Sumber panas untuk ventilasi pasif adalah masih-pendingin basalt yang lebih tua. Studi aliran panas dari dasar laut menunjukkan bahwa basalt dalam kerak samudera mengambil jutaan tahun untuk sepenuhnya dingin karena mereka terus mendukung sistem sirkulasi hidrotermal pasif.
Ventilasi hidrotermal adalah lokasi di dasar laut di mana cairan hidrotermal campuran ke dalam laut di atasnya. Mungkin yang paling dikenal adalah bentuk ventilasi cerobong disebut sebagai perokok hitam . sirkulasi hidrotermal ini tidak terbatas pada lingkungan punggungan laut. Sumber air untuk geyser dan sumber air panas dipanaskan airtanah convecting di bawah dan lateral air panas ventilasi. Hidrotermal sel konveksi beredar di mana saja ada anomali sumber panas, seperti mengganggu magma atau vulkanik ventilasi, datang ke dalam kontak dengan sistem air tanah.
Hidrotermal juga mengacu pada transportasi dan sirkulasi air dalam lapisan kulit dalam, umumnya dari daerah batu panas ke daerah dingin batu.
Penyebab konveksi hal ini dapat:
• Intrusi magma ke kerak
• Radioaktif panas yang dihasilkan oleh massa didinginkan dari granit
• Panas dari mantel
• Hydraulic kepala dari pegunungan, misalnya, Great Artesian Cekungan
• Dewatering dari batuan metamorf yang membebaskan air
• Dewatering terkubur sedimen
sirkulasi hidrotermal, khususnya di lapisan kulit dalam, adalah penyebab utama dari mineral pembentukan deposit dan landasan teori yang paling di genesis bijih .
Bijih Hidrotermal
Selama berbagai ahli geologi awal 1900-an bekerja untuk mengklasifikasikan bijih hidrotermal yang diasumsikan telah terbentuk dari larutan air mengalir ke atas. Waldemar Lindgren mengembangkan sebuah klasifikasi yang berdasarkan pada penurunan suhu diinterpretasikan dan kondisi tekanan dari fluida depositoistilah-Nya: hipothermal, mesothermal, epitermal dan teleothermal didasarkan pada penurunan suhu dan peningkatan jarak dari sumber yang mendalam. Hanya epitermal telah digunakan dalam karya-karya terbaru. John Guilbert’s Redo 1985 dari yang sistem hidrotermal Lindgren untuk deposito adalah sebagai berikut:
• cairan hidrotermal, magmatik atau air meteorik
o Porfiri tembaga dan deposito lainnya, 200 – 800 ° C, sedang tekanan
o Beku metamorf, 300 – 800 ° C, rendahnya – sedang tekanan
o menengah ke kedalaman dangkal
o Epitermal, dangkal untuk intermediate, 50-300 o C, tekanan rendah
• Beredar solusi meteorik dipanaskan
o Mississippi Valley jenis deposito , 25-200 ° C, tekanan rendah
o US Barat uranium , 25-75 ° C, tekanan rendah
• Sirkulasi air laut dipanaskan
o Kelautan ridge deposito , 25-300 ° C, tekanan rendah
Hidrotermal sintesis
Sebuah sintetis kuarsa kristal tumbuh dengan metode hidrotermal. Sintesis hidrotermal mencakup berbagai teknik kristalisasi zat dari suhu-tinggi solusi air di tinggi tekanan uap , juga disebut “metode hidrotermal”. Istilah ” hidrotermal “adalah geologi asal. geokimia dan mineralogists telah mempelajari hidrotermal kesetimbangan fase sejak awal abad kedua puluh. Morey George W. di Carnegie Institution dan kemudian, Percy W. Bridgman di Harvard University melakukan banyak pekerjaan untuk meletakkan dasar yang diperlukan untuk penahanan dari media reaktif pada suhu dan tekanan rentang di mana sebagian besar pekerjaan dilakukan hidrotermal.
hidrotermal sintesis dapat didefinisikan sebagai metode sintesis kristal tunggal yang tergantung pada kelarutan dalam air panas mineral di bawah tekanan tinggi. pertumbuhan kristal dilakukan dalam suatu alat yang terdiri dari bejana baja disebut autoclave , di mana gizi yang diberikan bersama dengan air . Sebuah gradien temperatur dijaga pada sebaliknya ujung ruang pertumbuhan sehingga akhirnya membubarkan panas gizi dan akhir dingin menyebabkan pertumbuhan bibit untuk mengambil tambahan.
Pada 1839, kimiawan Jerman Robert Bunsen yang terkandung dalam larutan air berdinding kaca tabung-tebal pada suhu di atas 200 ° C dan pada tekanan di atas 100 bar . kristal dari barium karbonat dan strontium karbonat bahwa ia tumbuh dalam kondisi merek yang pertama menggunakan pelarut air hidrotermal sebagai media. Lainnya awal laporan pertumbuhan hidrotermal kristal yang oleh Schafhäult pada tahun 1845 dan oleh de Sénarmont pada tahun 1851, yang hanya diproduksi kristal mikroskopis Kemudian Spezzia G. (1905) laporan yang diterbitkan pada pertumbuhan kristal makroskopik. Dia menggunakan solusi dari natrium silikat , kristal alam sebagai benih dan pasokan, dan kapal berlapis perak.. Dengan pemanasan akhir pasokan kapal untuk 320-350 ° C, dan ujung yang lain ke 165-180 ° C, ia memperoleh sekitar 15 mm pertumbuhan baru selama 200 hari. Tidak seperti praktik modern, bagian panas kapal itu di bagian atas. Kontribusi terkenal lainnya yang telah dibuat oleh Nacken (1946), Hale (1948), Brown (1951), Walker (1950) dan Kohman (1955)
Sejumlah besar senyawa yang termasuk hampir semua kelas telah disintesis dalam kondisi hidrotermal: elemen, sederhana dan kompleks oksida , tungstates , molybdates , karbonat, silikat dll sintesis germanates hidrotermal, umumnya digunakan untuk tumbuh sintetik kuarsa , permata dan kristal tunggal lainnya dengan nilai komersial. Beberapa kristal yang telah efisien tumbuh adalah zamrud , rubi , kuarsa, Alexandrite dan lain-lain. Metode ini telah terbukti sangat efisien baik dalam pencarian senyawa baru dengan sifat fisik tertentu dan dalam investigasi fisikokimia sistematis sistem multikomponen rumit pada temperatur tinggi dan tekanan.
Peralatan untuk pertumbuhan kristal hidrotermal

Autoclave untuk pertumbuhan kristal hidrotermal slab.

1. Vessel, 2. Kapal, 2. Nutrient, 3. Gizi, 3. Lining, 7. Lapisan, 7. Seeds Benih
Kristalisasi kapal yang digunakan adalah otoklaf. Ini biasanya silinder berdinding tebal baja dengan seal kedap udara yang harus tahan suhu tinggi dan tekanan untuk periode waktu yang lamaSelanjutnya, bahan autoclave harus inert sehubungan dengan pelarut . penutupan adalah elemen yang paling penting dari autoclave tersebut. Banyak desain telah dikembangkan untuk segel, yang paling terkenal sebagai Bridgman segel Dalam kebanyakan kasus baja korosi solusi-digunakan dalam percobaan hidrotermal. Untuk mencegah korosi dari rongga internal autoclave itu, memasukkan pelindung umumnya digunakanHal ini dapat memiliki bentuk yang sama dari autoclave dan cocok rongga internal (masukkan kontak-jenis) atau menjadi “mengambang” menyisipkan jenis yang hanya menempati bagian dari interior autoclaveSisipan dapat dilakukan bebas karbon besi , tembaga , perak , emas , platinum , titanium , kaca (atau kuarsa ), atau Teflon , tergantung pada suhu dan larutan yang digunakan.
Metode
i. Suhu-Metode Beda
Metode yang paling banyak digunakan dalam sintesis hidrotermal dan kristal tumbuh. jenuh ini dilakukan dengan mengurangi suhu di zona pertumbuhan kristal. gizi ini ditempatkan di bagian bawah autoclave diisi dengan jumlah tertentu pelarut. autoclave yang dipanaskan untuk membuat dua zona suhu.Hara yang larut dalam zona panas dan larutan jenuh di bagian bawah diangkut ke bagian atas dengan gerakan konvektif dari solusi. Solusi yang lebih dingin dan lebih padat di bagian atas autoclave turun sementara counterflow larutan naik. Solusi menjadi jenuh di bagian atas akibat penurunan temperatur dan kristalisasi set masuk
ii. Teknik Suhu-Reduksi
Dalam teknik kristalisasi terjadi tanpa gradien temperatur antara pertumbuhan dan zona pembubaran. jenuh ini dicapai dengan pengurangan bertahap dalam suhu solusi di autoclave tersebut. Kerugian dari teknik ini adalah kesulitan dalam mengontrol proses pertumbuhan dan memperkenalkan benih kristal. Karena alasan-alasan, teknik ini sangat jarang dipakai.
iii. Teknik metastabil-Phase
Teknik ini didasarkan pada perbedaan kelarutan antara fase yang akan tumbuh dan yang menjabat sebagai bahan awal. hara terdiri dari senyawa yang tidak stabil termodinamika dalam kondisi pertumbuhanKelarutan fase metastabil melebihi dari fase stabil, dan mengkristal terakhir karena pembubaran fase metastabil. Teknik ini biasanya dikombinasikan dengan salah satu dari dua teknik lain di atas.
Lubang hidrotermal
Sebuah lubang hidrotermal adalah celah di permukaan bumi ini dari yang geothermally panas air masalah. hidrotermal ventilasi biasanya ditemukan di dekat vulkanik tempat aktif, daerah di mana lempeng tektonik yang bergerak terpisah, laut wastafel, dan hotspot .
hidrotermal ventilasi secara lokal sangat umum karena bumi adalah baik secara geologis aktif dan memiliki sejumlah besar air permukaan dan dalam kerak. jenis tanah umum meliputi sumber air panas , fumarol dan geyser . Yang paling terkenal lubang hidrotermal sistem di darat mungkin dalam Taman Nasional Yellowstone di Amerika Serikat . Di bawah laut, ventilasi hidrotermal dapat membentuk fitur yang disebut perokok hitam .
Sehubungan dengan mayoritas dari laut dalam, wilayah sekitar ventilasi hidrotermal bawah laut secara biologis lebih produktif,
sering hosting masyarakat kompleks dipicu oleh bahan kimia terlarut dalam cairan lubang. Chemosynthetic archaea bentuk dasar dari rantai makanan, mendukung organisme yang beragam, termasuk raksasa cacing tabung , kerang , limpets dan udang .

Eksplorasi
Pada tahun 1949, sebuah survei yang dilaporkan dalam air panas di bagian tengah Laut Merah . Kemudian bekerja di tahun 1960-an menegaskan adanya panas, 60 ° C (140 ° F), garam brines dan logam yang terkait Lumpur. Solusi panas itu berasal dari subseafloor aktif keretakan . Ekosistem bawah laut sekitar ventilasi hidrotermal ditemukan di sepanjang Galapagos Rift, taji dari Pasifik Rise Timur , pada tahun 1977 oleh sekelompok ahli geologi laut yang dipimpin oleh Jack Corliss dari Oregon State University. Pada tahun 1979, ahli biologi kembali ke keretakan dan digunakan ALVIN , sebuah ONR penelitian dari Woods Hole Oceanographic Institute , untuk melihat lubang hidrotermal masyarakat dengan mata mereka sendiri. Pada tahun yang sama, ilmuwan Petrus Lonsdale mempublikasikan karya ilmiah pertama tentang kehidupan lubang hidrotermal. Pada tahun 2005, Neptunus Resources NL, sebuah perusahaan eksplorasi mineral, diajukan dan diberikan 35.000 km ² hak eksplorasi atas Arc Kermadec di Selandia Baru s ‘ Zona Ekonomi Eksklusif untuk eksplorasi dasar laut deposito sulfida besar , sumber baru yang potensial dari timbal – seng – tembaga sulfida terbentuk dari lubang hidrotermal modern ladang. Penemuan lubang angin di Samudra Pasifik lepas pantai Kosta Rika , dinamakan lubang hidrotermal Medusa lapangan (setelah ular-berambut Medusa dari mitologi Yunani ), diumumkan pada bulan April 2007.
Sifat-sifat fisik
ventilasi hidrotermal di laut dalam bentuk biasanya sepanjang pegunungan Mid-laut , seperti Rise Pasifik Timur dan Mid-Atlantic Ridge . Ini adalah lokasi di mana dua lempeng tektonik yang divergen dan kerak baru sedang dibentuk. Air bahwa isu-isu dari ventilasi hidrotermal dasar laut terdiri sebagian besar air laut ditarik ke dalam sistem hidrotermal dekat dengan bangunan vulkanik dalam kegagalannya dan porous atau strata sedimen vulkanik, ditambah air magmatik dirilis oleh magma .
Dalam sistem hidrotermal darat sebagian air beredar dalam fumarol dan sistem geyser adalah air meteorik ditambah air tanah yang telah percolated ke dalam sistem termal dari permukaan, tetapi juga umumnya mengandung beberapa bagian dari perairan metamorf , sedimen formational brines dan magmatik air yang dirilis oleh magma. proporsi bervariasi dari lokasi ke lokasi.
Air itu muncul dari sebuah lubang hidrotermal pada suhu berkisar sampai 300 ° C, dibandingkan dengan C 2 ° khas untuk air laut sekitar dalam. Tekanan tinggi pada kedalaman ini secara signifikan memperluas jangkauan termal di mana air tetap cair, sehingga air tidak mendidih. Air pada kedalaman 3.000 m dan suhu menjadi 407 ° C superkritis . Namun peningkatan salinitas air mendorong lebih dekat dengan yang titik kritis .
Beberapa ventilasi cerobong hidrotermal struktur bentuk silinder kasar. Ini bentuk dari mineral yang terlarut dalam cairan lubang. Ketika kontak air super-memanaskan air laut hampir membeku, endapan mineral keluar untuk membentuk partikel yang menambah ketinggian tumpukan. Beberapa struktur cerobong dapat mencapai ketinggian 60 m. Salah satu contoh seperti lubang yang menjulang adalah “Godzilla”, sebuah struktur di Samudera Pasifik dekat Oregon yang meningkat hingga 40 m sebelum terjatuh.
Tahap awal sebuah lubang cerobong asap mulai dengan pengendapan mineral anhidrit . sulfida dari tembaga , besi dan seng kemudian presipitat dalam celah cerobong asap, sehingga kurang berpori selama waktu. vent pertumbuhan pada urutan 30 cm per hari telah direkam. struktur Cerobong yang memancarkan awan bahan hitam disebut ” perokok hitam “, nama untuk warna gelap mereka memancarkan partikel. Para perokok hitam biasanya memancarkan partikel dengan tingkat tinggi mineral sulfur, atau sulfida. “Perokok White” merujuk ke lubang yang memancarkan mineral ringan-hued, seperti yang mengandung barium, kalsium, dan silikon. Ventilasi ini juga cenderung memiliki bulu suhu yang lebih rendah.

Volcanic Hosted Massif Sulphide
Endapan VHMS
Endapan VHMS atau volcanic hosted massif sulphide yang dikenal juga dengan nama endapan volcanic-associated, volcanic-hosted, dan volcano-sedimentary-hosted massive sulphide adalah endapan sulfida logam dasar yang terdapat di sekuen vulkanik submarin. Endapan bijih ini memiliki kadar sulfida sangat tinggi sampai mencapai 95% sulfida dari setiap endapan bijihnya. Endapan VHMS biasanya terjadi sebagai lensa polymetallic masif sulfida yang terbentuk pada atau dekat dasar laut di lingkungan vulkanik bawah laut. Endapan ini terbentuk dari cairan logam diperkaya terkait dengan konveksi hidrotermal dasar laut. Host endapan ini dapat berupa batuan vulkanik atau batuan sedimen. Endapan VHMS merupakan sumber utama Zn, Cu, Pb, Ag, dan Au, dan sumber yang signifikan untuk Co, Sn, Se, Mn, Cd, In, Bi, Te, Ga, dan Ge.
Endapan VHMS berada di, atau dekat,dasar laut melalui fokus pelepasan panas, larutan hidrotermal yang kaya logam. Untuk alasan ini, endapan VHMS diklasifikasikandi bawah klasifikasi umum dari endapan “Exhalative”, yang termasuk sedimen exhalative (SEDEX) dan endapan nikel (Eckstrand et al., 1995)
. biasanya berbentuk gundukan sampai tabular, tubuh terdiri atas batas strata terutama kandungan sulfida yang besar (> 40%), kuarsa dan bagian bawahnya merupakan phyllosilicates,dan mineral dan oksida besi serta silikat yang mengubah dinding-batu, serta terdapat white smoker dan black smoker.

Ini mewakili penampang klasik dari endapan VHMS, dengan semi-massif sampai massif sulfida lensa ditutupi oleh sistem urat stockwork dan berasosiasi dengan alterasi yang berasal dari pipa. Dari Hannington et al. (1998).
Tatanan Geologi & Tektonik
Endapan VHMS ini, berasosiasi dengan back arc rifting, pada tatanan busur vulkanik dan berasosiasi dengan pembentukan kaldera dan struktur di lingkungan submarin. Endapan VHMS ini, juga berasosiasi dengan pemekaran samudera aktif pada back arc basin serta pegunungan api bawah laut, juga berperan dalam pembentukan endapan VHMS.
Tatanan tektonik dan geologi yang paling umum di antara semua jenis endapan VHMS adalah bahwa mereka terbentuk dalam perpanjangan tektonik dasar laut, termasuk didalamnya pemekaran lantai samudera dan lingkungan busur (Gambar 2) (Herzig dan Hannington, 1995), tetapi endapan yang tercatat dalam geologi yang terbentuk terutama di busur samudera, busur benua dan sistem back-arc (Franklin et al. 1998; Allen et al., 2002). Ini dikarenakan selama aktivitas tektonik subduksi kebanyakan dari lantai samudera tua tersubduksi .
Proses Hidrotermal VHMS
Endapan VHMS berhubungan erat dengan kegiatan vulkanik bawah laut. Larutan hidrotermal yang berperan sangat dipengaruhi oleh fluida magmatis serta aliran air laut yang masuk ke dalam sistem hidrotermal. Fluida meteorik berasal dari air laut yang mempunyai karakter kimiawi tertentu dengan komposisi tinggi kadar klorida dan sulfat. Karena merupakan percampuran antara fluida magmatis dan air laut mengakibatkan fluida mineralisasi mempunyai salinitas tinggi (umumnya 5-20 wt%NaCl eq.) dengan tingginya kadar sulfida & sulfat
Tahapan-tahapan mineralisasi endapan VHMS sebagai berikut :
1. Air laut meresap melalui rekahan yang terbentuk di lantai samudera
2. Fluida tersebut dipanaskan oleh batuan bagian dalam yang melebur pada kerak samudera sampai ketinggian temperatur setinggi 400°C
3. Fluida yang panas perlahan naik ke permukaan
4. Lalu memancar ke permukaan dan terbentuklah black smoker

Proses urat hidrotermal ini menghasilkan 2 tipe proses geologi, yaitu black smoker dan white smoker.
Perbedaan antara black smoker dan white smoker :
– Pada black smoker:
1. mempunyai suhu lebih dari 360 0C
2. endapan mineral yang dihasilkan, yaitu pirit (FeS2), kalkopirit (CuFeS2), anhidrit (CaSO4)
3. mineral yang dihasilkan yaitu mineral sulfida
– Pada white smoker:
1. memiliki suhu antara 260-300 0C.
2. endapan mineral yang dihasilkan yaitu pirit (FeS2) dan sphalerit (ZnS).
3. kaya akan zinc
4. lebih dalam berada pada pinggir sekuen vulkanik submarin
Tipe-tipe Endapan VHMS
Terdapat tipe-tipe endapan VHMS di dunia ini berdasarkan pada litologi footwall dan sistem geotektonik :
1. Cyprus type: berhubungan dengan tholeiitic batuan basalt dalam sekuen ofiolit(back arc spreading ridge),
e.g. Troodos Massif (Siprus).
2. Besshi-type: berasosiasi dengan lempeng vulkanik dan turbidit kontinental, e.g. Sanbagwa (Jepang).
3. Kuroko-type: berasosiasi dengan batuan vulkanik felsik terutama kubah rhyolite (back arc rifting), e.g. Kuroko deposits (Jepang).
4. Primitive-type : berasosiasi dengan differensiasi magma, e.g Canadian Archean rocks.
Karakteristik setiap tipe endapan ditunjukkan pada tabel 1.

Tabel 1. Tipe endapan Vulkanik Hosted Massif Sulphide – terminologi konvensional (dimodifikasi dari Hutchinson, 1980)
Mineralogi ubahan & Urat
Mineral ubahan dan tekstur yang terdapat di urat, adalah sebagai berikut :
1. Mineral sulfida dominan : pirit, pirhotit, markasit, arsenopirit,kalkopirit, sfalerit, galena
2. Mineral sulfat : barit, anhidrit
3. Mineral lempung : smektit, illit, serisit (temperatur meningkat)
4. lain-lain : kuarsa, klorit, albit; zeolit terbentuk pada bagian yang lebih dingin
5. Tekstur:
tekstur-tekstur yang mencirikan akumulasi, pertumbuhan (growth) dan pengendapan (deposition) merupakan penciri endapan VHMS. Contoh : pirit bertekstur koloform, growth-zoned sphalerite, perlapisan sulfida (clastic bedding & banding) di endapan Kuroko maupun endapan VHMS lain yang tidak terdeformasi.
mineralisasi Fe dan Fe-Cu bertekstur stockwork yang berkembang dibagian footwall (dari endapan VHMS) sama halnya dengan mineralisasi epitermal dimana proses pendidihan dari fluida hidrotermal merupakan proses pembentukan mineral yang penting.
Zonasi Alterasi/Ubahan Endapan VHMS

Gambar 6. Penampang endapan Kuroko (Shirozo,1974;Urabe dkk, 1983, dikutip dari Kingstone & Morrison, 1997)
Zone 1 : smektit, zeolit, barit, oksida besi, silika
zone 2 : smektit – illit, barit, anhidrit, kuarsa,klorit
zone 3 : serisit – illit, barit, albit, klorit, anhidrit (epidot), kuarsa
Meskipun Endapan VHMS memiliki berbagai bentuk, namun endapan ini mempunyai pola yang konsisten dalam hal zonasi logam, tekstur bijih maupun ubahan (gambar 6).
Penyebaran logam yang radial (dari bagian dalam) yaitu: zone Fe-rich (kondisi lebih panas) berturut-turut kemudian zone Fe-Cu, Cu-Pb-Zn, hingga zone Pb-Zn- Ba dibagian luar dan lebih dingin.
Emas pada VHMS hadir berasosiasi dengan mineral lain, dibagian yang berbeda pula dari endapan ini.
– dibagian barit (atas) : berupa elektrum
– di lensa-lensa bagian tengah dan atas : berupa inklusidalam arsenopirit dan berasosiasi dengan sfalerit
– dibagian bawah, emas hadir berupa elektrum atau tellurid, berasosiasi dengan kalkopirit dan/tanpa pirit (Huston, et al.1992).
Pola ubahan : umumnya terdeformasi, termetamorfosis lemah, kecuali endapan tipe Kuroko
– outer zones : zeolit, smektit, silika (kristobalit)
– inner zone : interlayered illite-smectite, klorit, kuarsa, illite, albit, anhidrit
– inner footwall : serisit (temperatur lebih tinggi); epidot dan fuchsite dapat terbentuk pada kondisi ini dengan catatan batuannya basaltik.

PENGGOLONGAN MINERAL BERDASARKAN BENTUK KRISTAL YANG MEMBANGUNNYA

Posted: Oktober 11, 2010 in Kristalografi & Mineralogi

PENGGOLONGAN MINERAL BERDASARKAN BENTUK KRISTAL YANG MEMBANGUNNYA

A. Pengertian Mineral

Kristal merupakan suatu bangun polyeder (bidang banyak) yang teratur dan dibatasi oleh bidang-bidang rata yang tertentu jumlahnya dan mempunyai sumbu simetri tertentu pula. Sedangkan ilmu yang mempelajari kristal disebut kristalografi. Subyek utama yang dipelajarinya yaitu agar pembelajar terbiasa dengan bentuk umum kristal penyusun mineral, dimulai dari model kristal kemudian penentuan berbagai macam bentuk kristal yang terbentuk secara alami di alam.

Secara umum, yang bisa dipelajari dalam kristalografi dibagi atas :

– Berbagai macam sifat kristal padat.

– Karakter, susunan, dan klasifikasi dari bidang permukaan alami yang terdapat pada kristal.

– Penentuan dan interprestasi susunan dalam unsure pokok atom-atom

B. Pembagian Bentuk Kristal yang Membangun Mineral

Terdapat banyak sekali kemungkinan bentuk kristal di alam, tetapi kristal-kristal ini dapat diklasifikasikan menjadi tujuh kelompok besar, yang disebut system kristal. Ketujuh kelompok sitem kristal itu yaitu :

sistem kubik
sistem hexagonal
sistem trigonal
sistem tetragonal
sistem orthorombik
sistem monoklin
sistem triklin

Gambar .7 System Crystal pada Mineral

Isometric Tetragonal Orthorombic Hexagonal

Trigonal Monoclinic Triclinic

Gambar. 7 System Kristal mineral

1. Sistem Kubus

Sistem kubus ini adalah sistem kristal yang paling simetri dalam ruang tiga dimensi. Sistem ini tersusun atas tiga garis kristal berpotongan yang sama panjang dan sama sudut potong satu sama lain. Sistem ini berbeda dengan sistem lain dari berbagai sudut pandang. Sistem ini tidak berpolar seperti yang lain, yang membuatnya lebih mudah dikenal.Sistem ini sering juga disebut dengan sistem isometric. Kata isometric berarti berukuran sama, terlihat pada struktur tiga dimensinya yang sama simetri. Sedangkan sering dinamakan sistem kubus karena bentuk umum dari kristalnya berstruktur seperti kubik.

Sistem kubus ini terbagi menjadi lima kelas, yaitu :

kelas tetartoidal
kelas hexoctahedral
kelas hextetrahedral
kelas diploidal
kelas gyroidal

Berikut dapat dilihat ke lima bentuk kristal itu :

Gambar. Diploidal Mineral Gambar. Gyroidal Mineral

Gambar. Hexoctahedral Mineral Gambar. Hextetrahedral MineralTop of Form

Bottom of Form

Gambar. Tetartoidal Mineral

1. Kelas Tetartoidal

Kelas : ke-28, Simetri : 2 3
Elemen Simetri : terdapat 4 sumbu putar tiga dan tiga sumbu putar dua.
Garis Sumbu Kristal : tiga garis yang sama disimbolkan dengan a₁, a₂, dan a₃
Sudut : ketiga-tiganya 90^o
Bentuk Umum : tetartoidal yang unik, serta pyritohedron, kubik, deltoidal dodecahedron, pentagonal dodecahedron, rhombik dodecahedron, dan tetrahedron.
Mineral yang Umum : changcengit, korderoit, gersdorffit, langbeinit, maghemit, micherenit, pharmacosiderit, ullmanit, dan lain-lain.

2. Kelas Hexoctahedral

Kelas : ke-32, Simetri : 4/m 3bar 2/m
Elemen Simetri : merupakan klas yang paling simetri untuk bidang tiga dimensi dengan 4 sumbu putar tiga, 3 sumbu putar dua, dan sumbu putar dua. Dengan 9 bidang utama dan 1 pusat.
Garis Sumbu Kristal : tiga garis yang sama disimbolkan dengan a₁, a₂, dan a₃
Sudut : ketiga-tiganya 90^o
Bentuk Umum : kubik, bidang delapan, bidang duabelas, dan trapezium. Dan kadang-kadang trisoktahedron, tetraheksahedron, dan heksotahedron.
Mineral yang Umum : flurit, galena, intan, tembaga, besi, timah, platina, perak, emas, halit, bromargyrit, kllorargirit, murdosit, piroklor, kelompok garnet, sebagian besar kelompok spinel, uraninit dan lain-lain.

3. Kelas Hextetrahedral

Kelas : ke-31, Simetri : 4bar 3 m
Elemen Simetri : ada 4 sumbu putar tiga, 3 sumbu putaempat, dan 6 bidang kaca.
Sumbu Kristal : tiga sumbu sama panjang yang disebut a₁, a₂, dan a_3.
Sudut : ketiga sudutnya = 90^o
Bentuk Umum : empatsisi, tristetrahedron, deltoidal dodecahedron, dan hekstetrahedron serta yang jarang kubik, rhombik dodecahedron dan tetraheksahedron.
Mineral yang Umum : sodalit, sphalerit, domeykit, hauyne, lazurit, rhodizit, dan lain-lain.

4. Kelas Diploidal

Kelas : ke-29, Simetri : 2/m 3bar
Elemen Simetri : ada 4 sumbu putar tiga, 3 sumbu putar dua, 3 bidang kaca dan satu pusat.
Garis Sumbu Kristal : tiga garis yang sama disimbolkan dengan a₁, a₂, dan a₃
Sudut : ketiga-tiganya 90^o
Bentuk Umum : diploid dan pyritohedron dan juga kubik, octahedron, rhombik dodecahedron, trapezohedron dan yang jarang trisoctahedron.
Mineral yang Umum : pyrite, kobaltit, kliffordit, haurit, penrosit, tychit, laurit, dan lain-lain

5. Kelas Giroid

ü Kelas : ke-30, Simetri : 4 3 2

ü Elemen Simetri : terdapat 3 sumbu putar empat, 4 sumbu putar tiga, dan 6 sumbu putar dua

ü Garis Sumbu Kristal : tiga garis yang sama disimbolkan dengan a₁, a₂, dan a₃

ü Sudut : ketiga-tiganya 90^o

ü Bentuk Umum : kubik, octahedron, dodecahedron, dan trapezohedron, serta yang jarang trisoctahedron dan tetraheksahedron.

ü Mineral yang Umum : cuprit, voltait, dan sal amoniak.

2. Sistem Hexagonal

Sistem hexagonal merupakan sistem yang memiliki banyak aksial, yang berarti ini didasarkan pada satu sumbu utama, dalam kasus ini oleh enam. Sistem hexagonal sekilas nampak seperti tetragonal. Sistem heksagonal memuat kelas yang merupakan pencerminan dari sistem tetragonal, dengan enam sisi bidang pembatas kristal dengan empat sumbu berpotongan.

Sistem heksagonal dan sistem trigonal tak serupa dengan lima sistem kristal yang lain dalam hubungan antar perpotongan sumbu kristalnya. Sementara sistem yang lain menggunakan tiga sumbu perpotongan kristal, sistem heksagonal dan trigonal menggunakan empat sumbu berpotongan. Dengan enam sudut pada bidangnya dan satu sumbu vertikalnya. Ketiga sumbunya memotong tegak lurus terhadap sumbu utama kristal yang membujur vertical dan disebut a₁, a₂, dan a_3.Perpotongannya simetri membentuk sudut 120^o antar bagian positif tiap sumbu. Pada sistem ini tidak ada perbedaan antara sumbu positif dan negatifuntuk setiap sumbu a membuat sebuah sudut 60^o antara perpotongan. Terdapat tujuh kelas dalam sistem ini, yaitu ;

Kelas Dihexagonal Dipyramidal
Kelas Hexagonal Trapezohedral
Kelas Dihexagonal Pyramidal
Kelas Ditrigonal Dipyramidal
Kelas Hexagonal Dipyramidal
Kelas Trigonal Dipyramidal
Kelas Hexagonal Pyramidal

Berikut dapat dilihat bentuk bangun itu :

Gambar. Dipyramidal Mineral Gambar. Disphenoidal Mineral

Gambar. Ditetragonal Dipyramidal Mineral Gambar. Pyramidal Mineral

Gambar. Ditetragonal-pyramidal Mineral Gambar. Scalenohedral Mineral

8.Top of Form

9.Bottom of Form

Gambar. Trapezohedral Mineral

1. Dihexagonal Dipyramidal

ü Kelas : ke-20, Simetri : 6/m 2/m 2/m

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 6 sumbu putar dua, 7 bidang simetri masing-masing berpotongan tegak lurus terhadap salah satu sumbu rotasi dan satu pusat.

ü Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang, disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain, sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

ü Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120^o. Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90^o.

ü Bentuk Umum : diheksagonal piramida, heksagonal dipiramid, diheksagonal prisma, heksagonal prisma dan dasar pinakoid.

ü Mineral yang Umum : beryl, molibdenit, pyrhotit, nikelin, grafit kakohenit, seng, fluoserit dan lain-lain.

2. Hexagonal Trapezohedral

ü Kelas : ke-19, Simetri : 6 2 2

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 6 sumbu putar dua

ü Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang, disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain, sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

ü Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120^o. Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90^o.

ü Bentuk Umum : heksagonal trapesohedron, heksagonal dipiramid, diheksagonal prism, heksagonal prism, dan pinakoid.

ü Mineral yang Umum :rhapdopane, quetzalcoatlit, quintinit-2H, dan beta-kuarsa.

3. Dihexagonal Pyramidal

ü Kelas : ke-18, Simetri : 6 m m

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 6 bidang simetri.

ü Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang, disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain, sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

ü Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120^o. Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90^o.

ü Bentuk Umum : diheksagonal piramida, heksagonal pyramid, diheksagonal prism, heksagonal prism dan pedion.

ü Mineral yang Umum : zincit, moissanit, taafeit, greenockit, dan wurtzit.

4. Ditrigonal Dipyramidal

ü Kelas : ke-17, Simetri : 6bar m 2

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 3 sumbu putar dua, dan 4 bidang simetri.

ü Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang, disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain, sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

ü Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120^o. Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90^o.

ü Bentuk Umum : diheksagonal piramida, heksagonal pyramid, diheksagonal prism, heksagonal prism dan pedion.

ü Mineral yang Umum : benitoit, belkovit, konnelit, baringerit, basnasit, hidroksil basnasit, ofretit dan lain-lain.

5. Hexagonal Dipyramidal

ü Kelas : ke-16, Simetri : 6/m

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 1 bidang simetri.

ü Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang, disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain, sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

ü Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120^o. Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90^o.

ü Bentuk Umum : heksagonal dipyramid, heksagonal prism, dan basal pinakoid.

ü Mineral yang Umum : agardit, hangsit, hedyphane, mixit thaumasit, dan kelompok apatit (apatit, mimetit, vanadinit, dan pyromorpit).

6. Trigonal Dipyramidal

ü Kelas : ke-15, Simetri : 6bar (ekuivalen dengan 6/m)

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 1 bidang simetri.

ü Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang, disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain, sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

ü Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120^o. Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90^o.

ü Bentuk Umum : trigonal dipiramid, trigonal prism, dan basal pinakoid.

ü Mineral yang Umum : hanya mineral-mineral jarang laurelit, liotit, dan reederit-(Y).

7. Hexagonal Pyramidal

ü Kelas : ke-14, Simetri : 6

ü Elemen Simetri : hanya terdapat 1 sumbu putar enam.

ü Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang, disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain, sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

ü Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120^o. Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90^o.

ü Bentuk Umum : hexagonal pyramid, heksagonal prism, dan pedion.

ü Mineral yang Umum : nephelin, kankrinit, erionit, berthierit, dan gyrolit.

3. Sistem Trigonal

Sistem trigonal mempunyai tiga sisi perputaran sumbu. Meskipun hanya memiliki tiga sisi putar sumbu, tapi simetri kristal terbentuk dari enam sisi pembedaan. Meski termasuk dalm sistem heksagonal, kelas trigonal mengikuti jenis kelas orthorombik dan menyerupai kubah, sphenoid, dan pinakoidnya sistem monoklin.

Sistem trigonal terbagi menjadi lima kelas sistem, yaitu :

Berikut dapat dilihat bentuk-bentuk bangun tersebut:

Gambar. Ditrigonal Pyramidal Mineral Gambar. Hexagonal Scalenohedral Mineral

Top of Form

Bottom of Form

Gambar. Pyramidal Mineral Gambar. Rhombohedral Mineral

Top of Form

Bottom of Form

Gambar. Trapezohedral MineralTop of Form

Bottom of Form

Hexagonal Scalenohedral

ü Kelas : ke-13, Simetri : 3bar 2/m

ü Elemen Simetri : ada 1 bidang putar tiga, 3 bidang putar dua, 3 bidang simetri

ü Sumbu Kristal : tiga sumbu, semua dalam satu bidang disebut a1, a2, dan a3 sama satu sama lain, tapi sumbu-sumbu tersebut dapat lebih pendek ata lebih panjang dari sumbu c.

ü Sudut : semua sudut antara dasar sumbu a = 120^o. Sudut antara sumbu a dan sumbu c = 90^o.

ü Bentuk umum : scalenohedron, rhombohedron, diheksagonal prism, hexagonal prism, hexagonal dipiramid, dan basal pinakoid.

ü Mineral yang Umum : anggota kelompok kalsit, termasuk korondum, hematit, bismuth, antimon, sturmanit, brusit, arsenic, soda niter, chabazit, dan millerit.

2. Trigonal Trapezohedral

ü Kelas : ke-12, Simetri : 3 2

ü Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga, 3 sumbu putar dua.

ü Sumbu Kristal : tiga sumbu, semua dalam satu bidang disebut a1, a2, dan a3 sama satu sama lain, tapi sumbu-sumbu tersebut dapat lebih pendek ata lebih panjang dari sumbu c.

ü Sudut : semua sudut antara dasar sumbu a = 120^o. Sudut antara sumbu a dan sumbu c = 90^o.

ü Bentuk umum : trigonal trapezohedron, rhombohedron, trigonal prism, ditrigonal prism, trigonal dipiramid, dan basal pinakoid.

ü Mineral yang Umum : kuarsa, tellurium berlinit, dan cinnabar.

3. Ditrigonal Pyramidal

ü Kelas : ke-11, Simetri : 3m

ü Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga dan 3 bidang simetri

ü Sumbu Kristal : tiga sumbu, semua dalam satu bidang disebut a1, a2, dan a3 sama satu sama lain, tapi sumbu-sumbu tersebut dapat lebih pendek ata lebih panjang dari sumbu c.

ü Sudut : semua sudut antara dasar sumbu a = 120^o. Sudut antara sumbu a dan sumbu c = 90^o.

ü Bentuk umum : ditrigonal pyramid, heksagonal prism, heksagonal pyramid, trigonal prism, ditrigonal prism, dan pedion.

ü Mineral yang Umum : anggota kelompok tourmalin, termasuk didalamnya pyrargyrit, jarosit, natrojarosit, alunit, dan proustit.

4. Kelas Rhombohedral

ü Kelas : ke-10, Simetri : 3bar

ü Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga dan sebuah pusat

ü Sumbu Kristal : tiga sumbu, semua dalam satu bidang disebut a1, a2, dan a3 sama satu sama lain, tapi sumbu-sumbu tersebut dapat lebih pendek ata lebih panjang dari sumbu c.

ü Sudut : semua sudut antara dasar sumbu a = 120^o. Sudut antara sumbu a dan sumbu c = 90^o.

ü Bentuk umum : rhombohedron, heksagonal prism, dan basal pinakoid.

ü Mineral yang Umum : anggota kelompok dolomit, termasuk ankerit, ilmenit, dioptase, willemit, dan phenakit.

Kelas Trigonal Pyramidal

ü Kelas : ke-9, Simetri : 3

ü Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga

ü Sumbu Kristal : tiga sumbu, semua dalam satu bidang disebut a1, a2, dan a3 sama satu sama lain, tapi sumbu-sumbu tersebut dapat lebih pendek ata lebih panjang dari sumbu c.

ü Sudut : semua sudut antara dasar sumbu a = 120^o. Sudut antara sumbu a dan sumbu c = 90^o.

ü Bentuk umum : trigonal pyramid, trigonal prism, dan pedion.

ü Mineral yang Umum : gratonit hanya satu-satunya yang dikenal dalam kelas ini.

4. Sistem Tetragonal

Sistem tetragonal mirip dengan sistem isometric. Perbedaanya, salah satu sumbunya lebih panjang dari pada dua sumbu yang lain. Sumbu yang berbeda ini menjadi sumbu utama, yang disebut juga sumbu c. Sedangkan 2 sumbu yang lain sama panjang dan disebut sumbu a dan a’.

Sistem kristal tetragonal dapat dibagi menjadi tujuh kelas, yaitu :

Kelas Ditetragonal Dipyramidal
Kelas Tetragonal Trapezohedral
Kelas Ditetragonal Pyramidal
Kelas Tetragonal Scalahedral
Kelas Tetragonal Dipyramidal
Kelas Tetragonal Disphenoidal
Kelas Tetragonal Pyramidal

Gambar. Dipyramidal Mineral Gambar. Disphenoidal Mineral

Gambar. Ditetragonal Dipyramidal Mineral Gambar. Pyramidal Mineral

Gambar. Ditetragonal-pyramidal Mineral Gambar. Scalenohedral Mineral

Gambar. Trapezohedral Mineral

1. Ditetragonal Dipyramidal

ü Kelas : ke-27, Simetri : 4/m 2/m 2/m

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat, 4 sumbu putar dua, 5 sumbu simetri.

ü Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu lainnya.

ü Sudut : semuanya memiliki sudut 90^o.

ü Bentuk Umum : ditetragonal dipiramid, tetragonal dipiramid, ditetragonal prism, tetragonal prism, dan basal pinakoid.

ü Mineral yang Umum : apophylit, autunit, meta-autunit, torbernit, meta-torbernit, xenotime, carletonit, plattnerit, zircon, hausmannit, pyrolusit, thorite, anatase, rilit, dan casiterit dan lain-lain.

2. Kelas Tetragonal Trapezohedral

ü Kelas : ke-26, Simetri : 4 2 2

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat, 2 sumbu putar dua, semuanya berpotongan tegak lurus ke sumbu putar lain.

ü Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu lainnya.

ü Sudut : semuanya memiliki sudut 90^o.

ü Bentuk Umum : tetragonal trapezohedron, ditetragonal prism, tetragonal prism, tetragonal dipyramid, dan basal pinakoid.

ü Mineral yang Umum : wardit dan kristobalit.

3. Kelas Ditetragonal Pyramidal

ü Kelas : ke-25, Simetri : 4 mm

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat dan 4 bidang simetri.

ü Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu lainnya.

ü Sudut : semuanya memiliki sudut 90^o.

ü Bentuk Umum : ditetragonal pyramid, ditetragonal prism, tetragonal prism, tetragonal pyramid, dan pedion.

ü Mineral yang Umum : diaboleit, diomignit, fresnoit, hematophanit, dan routhierit.

4. Kelas Tetragonal Scalahedral

ü Kelas : ke-24, Simetri : 4bar 2 m

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat, 2 sumbu putar dua, dan 2 bidang simetri.

ü Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu lainnya.

ü Sudut : semuanya memiliki sudut 90^o.

ü Bentuk Umum : tetragonal scalahedron, disphenoid, ditetragonal prism, tetragonal prism, tetragonal dipyramid, dan pinakoid.

ü Mineral yang Umum : kalkopirit dan stannit termasuk akermanit, hardistonit, melilit, urea, luzonit, pirquitasit, renierit, dan tetranatrolit.

5. Kelas Tetragonal Dipyramidal

ü Kelas : ke-23, Simetri : 4/m

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat dan 1 bidang simetri.

ü Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu lainnya.

ü Sudut : semuanya memiliki sudut 90^o.

ü Bentuk Umum : tetragonal dipiramid, tetragonal prism, dan pinakoid.

ü Mineral yang Umum : scapolit, wulfenite, vesuvianit, powellit, narsarsukit, meta-zeunerit, leucit, fergusonit, dan scheelit.

6. Kelas Tetragonal Disphenoidal

ü Kelas : ke-22, Simetri : 4bar

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat.

ü Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu lainnya.

ü Sudut : semuanya memiliki sudut 90^o.

ü Bentuk Umum : tetragonal disphenoidal, tetragonal prism, dan pinakoid.

ü Mineral yang Umum : cahnit, minium, nagyagit, tugtupit, dan beberapa yang jarang seperti krookesit, meliphanit, schreibersit, dan vincentit.

7. Kelas Tetragonal Pyramidal

ü Kelas : ke-21, Simetri : 4

ü Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat.

ü Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu lainnya.

ü Sudut : semuanya memiliki sudut 90^o.

ü Bentuk Umum : tetragonal piramid, tetragonal prism, dan pedion.

ü Mineral yang Umum : wulfenit (diragukan), pinnoit, piypit dan richelit

5. Sistem Orthorombik

Pada sistem orthorombik, sumbu kristalnya berjumlah tiga buah yang kesemuanya tidak sama panjang dan ketiganya saling berpotongan tegak lurus. Satu sumbu memanjang vertical, yang disebut sumbu c. Sumbu satunya memanjang kearah pengamat yang disebut sumbu a, juga disebut brachyaxis. Sumbu ketiganya melintang dari kanan ke kiri yang disebut sumbu b atau macroaxis. Tidak ada sumbu utama dalam sistem ini, karena itu setiap sumbu dapat dipilih sebagai sumbu vertical atau c.

Sistem orthorombik dibagi menjadi tiga kelas simetri, yaitu :

Kelas orthorombik dipiramidal
Kelas orthorombik disphenoidal
Kelas orthorombik piramidal

Gambar. Dipyramidal Mineral Gambar. Disphenoidal Mineral

Top of Form

Bottom of Form

Gambar. Pyramidal Mineral

1. Orthorombik Dipiramidal

ü Kelas : ke-8, Simetri : 2/m 2/m 2/m

ü Elemen Simetri : ada 3 sumbu putar dua dengan sebuah bidang simetri yang berpotongan tegak lurus dengan ketiga sumbu dan sebuah pusat.

ü Sumbu : semuanya tidak sama panjang.

ü Sudut : sudut antara ketiganya = 90^o.

ü Bentuk Umum : orthorombik dipiramid, prisma, dan pinakoid silang.

ü Mineral yang Umum : kelompok barit, termasuk belerang, olivine, staurolit, andalusit, kelompaok aragonite, marcasit, topas, brookit, enstatit, anthrophilit, sillimanit, zoisit, adamit, danburit, kordierit, wavilit, dan lain-lain.

2. Kelas Orthorombik Disphenoidal

ü Kelas : ke-7, Simetri : 2 2 2

ü Elemen Simetri : ada 3 sumbu putar.

ü Sumbu : semuanya tidak sama panjang.

ü Sudut : sudut antara ketiganya = 90^o.

ü Bentuk Umum : orthorombik disphenoid, orthorombik prisma, dan pinakoid silang.

ü Mineral yang Umum : epsomit

3. Kelas Orthorombik Piramidal

ü Kelas : ke-6, Simetri : 2 m m

ü Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar dua dan 2 bidang.

ü Sumbu : semuanya tidak sama panjang.

ü Sudut : sudut antara ketiganya = 90^o.

ü Bentuk Umum : piramid, prisma, kubah, dan pedion.

ü Mineral yang Umum : hemimorfit, bertrandit, enargit, natrolit, dan prehnit.

6. Sistem Monoklin

Sistem monoklin merupakan sistem simetri terbesar dengan hampir satu banding tiga dari seluruh mineral termasuk kedalam salah satu kelas dalam sistem ini. Sistem ini terdiri dari dua sumbu tak sama panjang (a dan b) yang saling berpotongan tegak lurus dan sebuah sumbu c yang condong terhadap sumbu a. Sumbu a dan c melintang pada satu bidang. Keduanya tidak saling tegak lurus.

Sistem monoklin dibagi menjadi tiga kelas, aitu :

Kelas prismatic
Kelas sphenoidal
Kelas domatik

Gambar. Domatic Mineral Gambar. Prismatic Mineral

Gambar. Sphenoidal Mineral

1. Prismatic

ü Kelas : ke-5, Simetri : 2/m, Elemen Simetri : 1 sumbu putar dua dengan sebuah bidang simetri yang berpotongan tegak lurus, Sumbu : tidak ada yang sama panjang, Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak lurus.

ü Bentuk Umum : monoklin prisma dan pinakoid.

ü Mineral yang Umum : akanthit, aktinolit, aegirin, azurite, allamit, annabergit, arsenopyrit, biotit, borak, boulangerit, brazilianit, brochantit, butlerit, calaverit, carnotit, catapleit, caledonit, celsian, klinoklas, kriolit, datolit, diopside, gypsum, manganit, olivenit, psilomelan, rosasit, talc, wolframit, titanit, dan lain-lain.

2. Kelas Sphenoidal

ü Kelas : ke-4, Simetri : 2, Elemen Simetri : 1 sumbu putar.

ü Sumbu : tidak ada yang sama panjang, Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak lurus.

ü Bentuk Umum : sphenoid, pedion, dan pinakoid.

ü Mineral yang Umum : boltwoodit, halotrichit, franklinfurnaceit, goosekrecit, mesolit, rinkit, wollastonit-2M dan lain-lain.

3. Kelas Domatik

ü Kelas : ke-3, Simetri : m, Elemen Simetri : 1 bidang simetri.

ü Sumbu : tidak ada yang sama panjang, Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak lurus.

ü Bentuk Umum : kubah, pedion, dan pinakoid.

ü Mineral yang Umum : alamosit, antigorit (serpentin), klinohedrit, natron, neptunit, skolosit, dan lain-lain.

7. Sistem Triklin

Pada sistem ini, semua kristalnya memiliki tiga sumbu kristal tak sama panjang dan saling berpotongan tetapi tidak saling tegak lurus. Sumbu tersebut dinamai seperti pada sistem orthorombik yaitu a, brachyaxis; b, makroaxis; dan c, vertical axis. Sumbu c membujur vertical, sumbu b melintang dari kiri ke kanan, dan sumbu a melintang menuju pengamat.

Sistem triklin terbagi menjadi dua kelas, yaitu :

Kelas pinakoid
Kelas pedial

Gambar. Pedial Mineral Gambar. Pinacoidal Mineral

1. Kelas Pinakoid

ü Kelas : ke-2, Simetri : 1bar

ü Elemen Simetri : hanya sebuah pusat.

ü Sumbu Kristal : tiga sumbu tak sama panjang.

ü Sudut : tak ada satupun yang tegak lurus.

ü Bentuk Umum : pinakoid.

ü Mineral yang Umum : albit, ambligonit, anapait, andesine, babingtonit, bustamit, colinsit, inesit, jamesit, labradorit, rhodonit, dan lain-lain.

2. Kelas Pedial

ü Kelas : ke-1, Simetri : 1

ü Elemen Simetri : hanya sebuah pusat.

ü Sumbu Kristal : tiga sumbu tak sama panjang.

ü Sudut : tak ada satupun yang tegak lurus.

ü Bentuk Umum : pedion.

ü Mineral yang Umum : axinit, amesit, tundrit, kaolinit, epistolit, dan lain-lain.

Top of Form

4.Bottom of Form

Top of Form

Bottom of Form

Percobaan Adisi-subtitusi

Posted: Oktober 11, 2010 in Kimia

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Rempah dan jamu telah lama memerankan peran aromatik dalam sejarah. Meskipun beresiko, perdagangan rempah sangatlah menguntungkan. Jadi, wajar bila rempah dan jamu merupakan bahan alam pertama yang dikaji oleh kimiawan organik. Jika kita dapat mengekstraksi senyawa wewangian dan cita rasa murni yang kita inginkan ini dari tumbuhan dan menetukan struktrnya, barangkali kita dapat mensitesisnya secara besar-besaran, dengan biaya murah, dan tanpa bahaya.

Ternyata kebanyakan zat aromatik ini, memiliki struktur yang relatif sederhana. Umumnya mengandung satuan berkarbon enam yang tetap utuh sekalipun telah melalui berbagai reaksi kimia dan hanya mengubah bagiaan lain dari strukturnya. Gugus ini, yaitu C₆H₅, sangat lumrah dalam banyak zat, benzil alkohol (disolasi dari getah yang diperoleh daru spesies pohon tertentu di Asia Tenggara), benzal dehida, dan toluene. Bila ketiga senyawa ini dioksodasi, gugus C₆H₅ tetap utuh, produknya ialah asam benzoat. Garam kalsium dan asam ini bila dipanaskan menghasilkan hidrokarbon induk, C₆H₅.

Hidrokarbon yang sama ini, pertama kali disolasi dari gas bercahaya termampatkan oleh Michael Farraday tahun 1825, yang sekarang disebut benzena. Bezena merupakan hidrokarbon induk dari golongan zat aromatik dan salah satu komponen dalam benzena sebagai pelarut yang penting dalam dunia industri. Oleh karena itu, percobaan ini dilakukan agar kita dapat mengetahui sifat-sifat dari benzena dan zat lainnya agar bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

1.2 Tujuan Percobaan

– Mengetahui kegunaan I₂

– Untuk mengetahui sifat fisik dan kimia benzena

– Untuk mengetahui sifat fisik dan kimia heksana

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

ADISI ELEKTROFILIK

Adisi elektrofilik terjadi pada banyak reaksi pada senyawa yang mengandung karbon – karbon ikatan rangkap dengan kata lain alkena.

Kita akan mulai melihat pada eten yang merupakan molekul karbon ikatan rangkap yang paling sederhana. Reaksi yang terjadi pada eten bisa dianggap terjadi juga pada ikatan C = C yang lain.

Eten, C2H4 seringkali dimodelkan seperti gambar dibawah ini :

H H

C = C

H H

Ikatan rangkap merupakann dua pasang elektron. Yang tidak digambarkan oleh gambar yaitu bahwa kedua pasangan elektron tersebut tidaklah sama.

Salah satu pasangan elektron berada pada garis antara kedua karbon, namun pasangan lain berada pada orbital molekuler diatas dan dibawah bidang dimana molekul berada. Orbital molekul merupakan ruang pada molekul dimana probabilitas yang tinggi untuk dapat menemukan elektron.

Pada gambar ini, garis antara dua karbon mawakili ikatan normal – pasangan elektron berada pada orbital molekul pada garis diantara kedua inti atom. Ikatan macam ini dapat disebut juga sebagi ikatan sigma.

Pasangan elektron lain ditemukan pada daerah yang bewarna merah diatas dan dibawah bidang dimana molekul berada. Ikatan macam ini juga disebut ikatan pi. Elektron pada ikatan pi bebas untuk bergerak dimanapun pada daerah tersebut.

Elektron ikatan pi tidak sepenuhnya berada dibawah pengaruh inti atom karbon tidak seperti pada ikatan sigma dan karena terletak pada bagian atas dan bawah dari molekul, lebih rentan terhadap serangan.

ELEKTROFIL

Elektrofil merupakan sesuatu yang tertarik pada elektron. Dan karena tertarik oleh daerah negatif, elektrofil harus merupakan sesuatu yang membawa muatan positif penuh atau memiliki sedikit muatan positif disuatu daerah padanya.

Eten dan alkena yang lain diserang oleh elektrofil. Elektrofilik

H⁸⁺ Br^8-, biasanya ujung yang sedikit lebih positif (8+) dari sebuah molekul seperti hidrogen bromida (HBr).

Elektrofil tertarik dengan kuat ke elektron yang terekspos pada ikatan pi dan reaksi yang terjadi karena adanya reaksi inisiasi yang sebentar lagi akan dibahas.

Anda mungkin bertanya mengapa Na+ tidak bereaksi dengan eten. Walaupun ion ini tertarik dengan baik oleh ikatan pi, tidak ada kemungkinan proses akan berlanjut antara natrium (Na) dan karbon (C), karena sodium membentuk ikatan ionik dimana karbon membentuk ikatan kovalen.

REAKSI ADISI

Struktur karbon lebih stabil pada ikatan tunggal daripada ikatan rangkap. Ikatan pi sering terputus pada elektronya dipakai untuk berikatan pada atom lain. Sebagai contoh, dengan menggunakan molekul yang umum X – Y

H H C C

C = C H – C – C – H

H H X Y

Reaksi adisi dapat diartikan sebagai reaksi penjenuhan, karena dalam reaksi adisi ini senyawa hidrokarbon mengalami pengurangan ikatan rangkapnya. Penyebab terjadinya reaksi adisi ini karena adanya senyawa atau atom lain seperti halogen dan sebagainya.

Contoh reaksi adisi :

CH₃− CH = CH₂ + Br₂ → CH₃ − CH − CH − CH₃

‌│ │

Br Br

2,2 dibromo butana

CH₃ − CH = CH₂ + HBr → CH₃− CH − CH₃

│

2 bromo propana

REAKSI ADISI ELEKTROFILIK

Reaksi adisi merupakan reaksi dimana ada dua buah molekul bergabung menghasilkan molekul yang lebih besar. Tidak ada yang hilang selama proses berlangsung. Semua atom dari molekul awal dapat ditentukan pada molekul hasil penggabungan.

Reaksi adisi elektrofilik merupakan reaksi adisi yang terjadi karena yang kita pikir sebagai molekul yang “penting” terserang oleh eletrofil. Molekul yang “penting” tersebut memiliki daerah dengan kepadatan elektron yang tinggi yang terserang oleh yang bermuatan positif.

REAKSI SUBSTITUSI

Reaksi substitusi merupakan suatu reaksi dimana satu atom, ion atau gugus disubstitusikan (diganti) dengan atom, ion atau gugus lain. Reaksi substitusi terdiri dari :

1). Reaksi substitusi nukleofil (SN)

R – LG – Nu^– R – Nu + LG^–

Dimana :

RLG : Substrat / reaktan

Nu^– : Nukleofil / basa

LG^– : Leaving group (gugus lepas / pergi)

RNu : Produk reaksi

2). Reaksi substitusi elektrofil (SE)

R – H + E⁺ RE + H⁺

Diamana :

RH : Substrat / reaktan

E⁺ : Elektrofil

H⁺ : Ion hidrogen

RE : Produk reaksi

Reaksi substitusi nukleofilik dan substitusi elektrofil dapat terjadi pada senyawa alifatis dan senyawa aromatis.

REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK

Reaksi substitusi nukleofil merupakan suatu reaksi dimana satu atom, ion atau gugus molekul organik disubstitusikan (digantikan) dengan suatu nukleofil. Reaksi substitusi nukleofil pada senyawa alifatik terdiri atas :

SN₁
SN₂
SN_i

Faktor – faktor yang mempengaruhi reaksi substitusi sama halnya dengan reaksi eliminasi, antara lain :

a) Struktur alkil halida

Reaktifitas alkil halida dalam reaksi substitusi dapat mempengaruhi mekanisme reaksi. Reaksi substitusi SN, laju alkil halida c, jadi alkil halida yang dapat melakukan reaksi SN, adalah alkil halida tersier dan sekunder. Alkil halida primer dapat melakukan reaksi SN, dalam bentuk alilik dan benzilik.

(R₃)₃ CX > (R₂) CHX > RCH₂X > CH₃X

Reaksi substitusi SN₂ laju reaksi alkil halida 1°>2°>3°. Jadi alkil halida primer lebih cenderung pada reaksi SN₂, laju reaksi CH₃Cl > CH₃ CH₂Cl.

b) Leaving Group X^–

Dalam reaksi substitusi senyawa alkil halida, ion halida X^– merupakan gugus lepas / pergi (leaving group) yang baik, karena ion halida merupakan basa yang sangat lemah. Dalam reaksi substitusi ion halida X^–, ion halida I^– merupakan ion yang mudah disubstitusikan kemudian diikuti dengan ion Br_–, Cl_– dan yang terakhir F_–. Jadi keaktifan alkil halida RI > RBr >RCl > RF. Dengan kata lain ion F- merupakan basa yang paling kuat diantara ion halida. Hal ini disebabkan energi ikatan C – F > C – Cl > C – Br > C – I, dengan kata lain semakin kecil energi ikatan C –X semakin mudah ion halida tersebut dilepas.

Jika leaving group merupakan gugus lepas yang kurang baik pada umumnya menggunakan katalis, misalnya alkohol, dimana gugus hidroksi OH merupakan gugus lepas yang jelek karena OH_– merupakan basa yang sangat kuat yang dapat bereaksi dengan produk reaksi. Gugus hidroksi OH dapat menjadi gugus lepas yang baik, terlebih dahulu direaksikan dengan asam sehingga gugus OH_– menjadi R – OH₂⁺ dan air menjadi gugus lepas yang baik.

c) Nukleofilik atau Basa

Pada suasana yang sesuai semua basa dapat berfungsi sebagai nukleofil, sebaliknya semua nukleofil dapat bertindak sebagai basa. Dalam reaksi kimia, nukleofil / basa (pereaksi / reaktan) bereaksi dengan menyumbangkan sepasang elektron untuk membentuk ikatan sigma yang baru.

Nukleofil dengan lambang Nu- bereaksi dengan alkil halida dalam reaksi substitusi. Nukleofil dapat berupa ion atau molekul. Nukleofil dapat bereaksi dengan pusat positif suatu molekul. Naiknya reaktifitas nukleofil dalam reaksi substitusi atau reaksi eliminasi dengan alkil halida.

Nu : H₂O < ROH < Cl > Br^–> OH^– < OR^– < CH^–

Jadi kekuatan nukleofil OH^– lebih kuat / baik daripada H₂O.

Benzena ditemukan pada tahun 1825 oleh seorang ilmuwan Inggris, Michaael Faraday yang mengisolasikannya dari gas minyak dan menamakanya bikarburet dari hidrogen. Pada tahun 1833, kimiawan Jerman, Elihard Mitscherlich menghasilkan benzena melalui destilasi asam benzoat dan kapur. Mitscerlich menberinya nama bensin. Pada tahun 1845, kimiawan Inggris, Charles Mansfield, yang sedang bekerja dibawah August Wihlem Van Hofmann, mengisolasikan benzena dan tir (coal tar). Empat tahun kemudian, Mansfield memulai produksi benzena berskala besar pertama menggunakan metode tir tersebut. Benzena, juga dikenal dengan nama C₆H₆, phH, dan benzol, adalah senyawa kimia organik yang merupakan cairan tak berwarna dan mudah terbakar serta mempunyai rasa yang manis. Benzena adalah sejenis karsinogen. Benzena adalah salah satu komponen dalam bensin dan merupakan pelarut yang penting dalam dunia industri. Benzena juga adalah bahan dasar dalam produksi obat-obatan, plastik, bensin, karet buatan, dan pewarna. Selain itu benzena adalah kandungan alami dalam minyak bumi, namun biasanya diperoleh dari senyawa lainya yang terdapat dalam minyak bumi.

Berdasarkan rumus molekulnya, C₆H₆, para pakar kimia berpendapat bahwa senyawa ini memiliki ikatan tak jenuh yang lebih banyak dari alkena atau alkuna. Oleh karena itu diusulkanlah beberapa rumus struktur benzena seperti ;

a) Rumus struktur benzena menurut Kukele

Menurut Frederich August Kukele, Jerman (1865), stuktur benzena dituliskan cincin dengan enam atom karbon yang mengandung tiga buah ikatan tunggal dan tiga buah ikatan rangkap yang berselang-seling.

b) Teori resonansi

Pada tahun 1931, Linus Pauling membuat suatu teori yang dikenal dengan Teori Hibridaesonansi/ Teori Resonansi. Teori ini merumuskan stuktur benzena sebagai suatu struktur yang berada diantara dua stuktur Kukele yang memungkinkan, sehingga ikatan rangkap pada benzena tidak nyata. Menurut teori ini, semakin banyak struktur penyumbang yang dapat dituliskan untuk suatu senyawa, semakin stabil senyawa tersebut.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1. Alat-alat

– Pipet tetes

– Tabung reksi

– Rak tabung reaksi

3.1.2. Bahan-bahan

– Benzena

– n – Heksena

– Minyak goreng

– Ekstrak mawar

– I₂

3.2. Prosedur Percobaan

3.2.1 – Dimasukkan 5 tetes benzena kedalam tabung reaksi

– Ditambahkan 2 tetes I₂

– Dikocok dan diamati perubahan yang terjadi

3.2.2 – Dimasukkan 5 tetes n-heksana ketabung reaksi

– Ditambahkan 2 tetes I₂

– Dikocok dan diamati perubahan yang terjadi

3.2.3 – Dimasukkan sedikit minyak goreng yang ditambah 5 tetes benzena

– Ditambahkan 2 tetes I₂

– Diamati perubahan yang terjadi

3.2.3 – Dimasukkan 5 tetes ekstrak mawar ketabung reaksi

– Ditambahkan I₂ sebanyak 2 tetes

– Diamati perubahan yang terjadi

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengamatan

No.

Perlakuan

Pengamatan

– Dimasukkan 5 tetes benzena

– Ditambahkan 2 tetes I₂

– Diamati perubahannya

– Dimasukkan 5 tetes n-heksana

– Ditambahkan 2 tetes I₂

– Diamati perubahannya

– Dimasukkan minyak goreng + 5

tetes benzena

– Ditambahkan 2 tetes I₂

– Diamati perubahannya

– Dimasukkan 5 tetes ekstrak mawar

– Ditambahkan I₂

– Diamati perubahannya

– warna bening

– warna 2 fase :

Atas : pink, bawah : putih

– warna bening

– terbentuk 3 fase :

Atas : kuning, tengah : pink, bawah : kuning

– Kuning kental

– terbentuk 2 fase :

Atas : orange kental, bawah : kuning jernih

– Coklat pekat

– berubah warna jadi coklat lebih muda

4.2 Reaksi – reaksi

4.2.1 Reaksi Benzena dengan I₂

4.2.2 Reaksi n-heksana dengan I₂

CH₃− CH₂CH₂ − CH = CH₂ + I₂ → CH₃ − CH₂CH₂ − CH − CH

│ │

I I

4.2.3 Reaksi minyak goreng dengan I₂

4.2.4 Reaksi ekstrak mawar dengan I₂

CH₃− ( C₂H₃ ) = CH − CH₂ − ( C₂H₃ ) = CH − CH₂OH + I

4.3 Pembahasan

Reaksi subtitusi ialah reaksi penggantian atom, ion atau molekul, pada reaksi ini atom atau gugus atom yang terdapat dalam suatu molekul digantikan dengan atom lain. Reaksi subtitusi umumnya terjadi pada senyawa yang jenuh, tetapi dengan kondisi tertentu dapat juga terjadi pada senyawa tak jenuh seperti CH₃CH₂OH + HCl → CH₃CH₂Cl +H₂O

Reaksi adisi ialah reaksi pengubahan senyawa yang rangkap menjadi tunggal. Reaksi adisi terjadi pada senyawa yang mempunyai ikatan rangkap atau rangkap tiga, termasuk ikatan rangkap karbon dengan atom lain, seperti :

(CH₃)₂C = CHCH₃ + H – Cl → (CH₃)₂ CCl − CHHCH₃

Pada reaksi eliminasi, molekul senyawa berikatan tunggal berubah menjadi senyawa berikatan rangkap dengan melepa molekul kecil. Seperti CH₂ − CH₂ → CH₂= CH₂+ H₂O │

│ H

Pada percobaan pertama, benzena ditetesi dengan I₂ pada reaksi ini larutan membentuk 2 fase ( heterogen ) yang diatas berwarna pink dan yang bawah berwarna kuning jernih. Terjadi reaksi subtitusi pada percobaan ini.

Pada percobaan kedua, n-heksana dengan I₂ larutan membentuk 2 fase ( heterogen )yang atas berwarna kuning dan yang bawah berwarna pink. Terjadi reaksi subtitusi pada percobaan ini.

Pada percobaan ketiga, minyak goreng dengan I₂ larutan membentuk 2 fase ( heterogen ) yang atas berwarna orange kental dan yang bawah berwarna kuning jernih.

Pada percobaan keempat, ekstrak mawar dengan I₂ larutan membentuk satu larutan ( menyatu ) bersifat homogen. Terjadi reaksi adisi pada percobaan ini.

Fungsi penambahan I₂ adalah digunakan untuk membuktikan terjadi atau tidaknya suatu reaksi adisi – subtitusi dalam percobaan yang menentukan kapan mol ekuivalen yang sempurna.

Benzena tidak bisa diadisi karena benzena sangat stabil dan susah mengalami reaksi, ini disebabkan karena benzena mempunyai rumus molekul C₆H₆. Rumus molekul ini memperlihatkan ketidakjenuhan seperti halnya alkena dan alkuna. Benzena mempunyai struktural tingkat enam dengan tiga ikatan rangkap yang berkonjugasi dan selalu berpindah – pindah sehingga sukar mengalami reaksi adisi.

Prinsip percobaan adisi-alkalimetri adalah untuk mengetahui perbedaan larutan ( senyawa hidrokarbon ) yang jenuh dengan adanya perubahan warna dengan penambahan iodium ( I₂ ).

I₂ digunakan karena merupakan bahan yang kereaktifannya rendah. Jari-jari atom halogen dan flourin sampai iodine semakin besar sehingga gaya tarik-menarik inti atom dengan elektron terluarnya semakin lemah, sehingga kemampuan untuk membentuk ion negatif semakin melemah.

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

– Kegunaan I₂ dalam percobaan ini ialah sebagai oksidator yaitu zat yang mereduksi benzena, minyak goreng dan heksana

– Sifat fisik benzena :

a. Zat cair tidak berwarna

b. Memiliki bau yang khas

c. Mudah menguap

d. Senyawa non polar

e. mempunyai titik didih 80,1^o C

Sifat kimia benzena :

Beracun
Mudah terbakar

– Sifat fisik heksana :

Memiliki titik didih 69^o C
Mudah diadisi
Reaktif
Massa molekul 84 g/mol

Sifat kimia heksana :

Tidak berwarna
Tidak berbau
Mudah terbakar
Mudah diadisi

5.2 Saran

Sebaiknya larutan yang digunakan diperbanyak, agar pengetahuan praktikan lebih banyak mengenai adisi-subtitusi, seperti heptana dan KmnO_4.

DAFTAR PUSTAKA

Hart, Hanorld.2003. Kimia Organik. Erlangga : Jakarta

Hizkia, Ahmad.1996. Kimia Dasar. Erlangga : Jakarta

Pudjadmako, A.H.1996. Kimia Dasar Untuk Universitas. Erlangga : Jakarta

Suprapto.1992.Belajar Kimia Dasar. Cempaka Putih : Yogyakarta

Percobaan Elektrolisis

Posted: Oktober 11, 2010 in Kimia

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Elektrolisis yaitu peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah dilaliri oleh aurs listrik searah. Sedangkan sel di mana terjadinya reaksi tersebut disebut sel elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat menghantarkan listrik yang disebut elektrolit, dan dua buah elektroda yang berfungsi sebagai katoda.

Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial electrode, konsentrasi, dan over potensial dari spesi yang terdapat dalam sel elektrolisis. Pada sel elektrolisis katode bermuatan negative, sedangkan anode bermuatan positif. Kemudian kation direduksi di katode, sedangkan anion diosidasi di anode.

Elektrolisis mempunyai banyak keguanaan, di antaranya yaitu dapat memperoleh unsure-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, keudian dapat menghitung konsentrasi ion logam dalam suatu larutan, digunakan dalam pemurnian suatu logam, serta salah satu proses elektrolisis yang popular adalah penyepuhan, yaitu melapisi permukaan suatu logam dengan logam lain.

Seperti yang telah diketahui di atas, elektrolisis mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, sehingga penting agar mahasiswa melakukan praktikum ini agar mahasiswa lebih mengetahui dan dapat mempelajari proses dari elktrolisis.

Elektrokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara perubahan zat dan arus listrik yang berlangsung dalam sel elektrokimia. Dalam kehidupan sehari-hari penerapan elektrolisis sangat banyak, misalnya dalam dunia industri seperti pemurnian logam.Oleh karena itu, pemahaman akan elektrolisis sangat penting, dan melalui percobaan ini diharapkan praktikan mendapatkan lebih banyak pengetahuan.

1.2. Tujuan Percobaan

– Mengetahui proses elektrolisis pada larutan CuSO₄ dengan elektroda karbon

– Mengetahui perubahan yang terjadi pada katoda dan anoda dari proses elektrolisis

– Mengetahui proses elektrolisis pada larutan KI dengan katoda dan anoda karbon

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Reaksi kimia dapat ditimbulkan oleh arus listrik, sebaliknya reaksi kimia dapat dipakai untuk menghasilkan arus listrik. Elektrolisis merupakan proses dimana reaksi redoks tudak berlangsung secara spontan. Untuk lebih memahami apakah sebenarnya elektrolisis itu dapat dilihat pada proses pengisian aki. Dalam proses pengisian aki tersebut dapat disimpulkan bahwa apabila ke dalam suatu larutan elktrolit dialiri arus listrik searah maka akan terjadi reaksi kimia, yakni penguraian atas elektrolit tadi. Peristiwa penguraian (reaksi kimia) oleh arus searah itulah yang disebut elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat mengahantarkan listrik yang disebut elektrolit, dan dua buah elektroda yang berfungsi sebagai katoda dan anoda.

* Susunan Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis tidak memerlukan jembatan garam. Komponen utamanya adalah sebuah wadah, electrode, elektrolit, dan sumber arus searah.

Electron (listrik) memasuki larutan melalui kutub negatif (katode). Spesi tertentu dalam larutan mneyerap electron dari katode dan mengalami reduksi. Sementara itu, spesi ion melepas electron di anode dan mengalam oksidasi. Jadi, sama seperti pada sel volta, reaksi di katode adalah reduksi, sedangkan reaksi di anode adalah oksidasi. Akan tetapi, muatan elektrodenya berbeda. Pada sel volta, katode bermuatan positif, sedangkan anode bermuatan negative. Pada sel elektrolisis katode bermuatan negative sedangkan anode bermuatan positif.

* Reaksi-reaksi elektrolisis

Apabila listrik dialirkan melalui lelehan senyawa ion maka senyawa ion itu akan diuraikan. Kation direduksi di katode, sedangkan anion dioksidasi di anode.

Reaksi elektrolisis dalam larutan elektrolit berlangsung lebih kompleks. Spesi yang bereaksi belum tentu kation atau anionnya, tetapi mungkin saja air atau elektrodenya. Hal itu bergantung pada potensial spesi-spesi yang terdapat dalam larutan. Untuk menuliskan reaksi elektrolisis larutan elektrolit, faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan adalah:

Reaksi-reaksi yang berkompetisi pada tiap-tiap electrode.

Spesi yang mengalami reduksi di katode adalah yang mempunyai potensial electrode lebih positif.
Spesi yang mengalami oksidasi di anode adalah yang mempunyai potensial electrode lebih negatif.

Jenis elektrode, apakah inert atau aktif

Elektrode inert adalah elektrode yang tidak terlibat dalam reaksi. Elektrode inert yang sering digunakan yaitu platina dan grafit.

Overpotensial

Overpotensial adalah potensial tambahan yang diperlukan sehingga suatu reaksi elektrolisis dapat berlangsung.

Contoh :

Elektrolisis larutan CuSO₄ dengan katode dan anode Cu. Pada elektrolisis larutan CuSO₄ dengan elktrode Cu terbentuk endapan Cu di katode dan anodenya (Cu) larut.hasil-hasil itu dapat dijelaskan sebagai berikut. Dalam larutan CuSO₄ terdapat ion Cu²⁺, ion SO₄^2- molekul air serta logam tembaga (elektrode). Berbeda dengan elktrode grafit yang inert (sukar beraksi), tembaga dapat mengalami oksidasi di anode. Kemungkinan reaksi yang terjadi di katode aldah reduksi ion Cu²⁺ atau reduksi air.

Cu²⁺+ 2e → Cu E° = +0.34 V

2H₂O + 2e → 2OH^– + H₂E° = – 0.83 V

Oleh karena potensial reduksi Cu²⁺ lebih besar maka reduksi ion Cu²⁺ lebih mudah berlangsung. Sementara itu, kemungkinan reaksi yang terjadi di anode adalah oksidasi ion SO₄^2- ,oksidasi air atau akosidasi Cu.

2SO₄^2- ® S₂O₈^2- + 2e E° = -2.71 V

2H₂O ® 4H⁺+ O₂+ 4e E° = -1.23 V

Cu ® Cu²⁺+ 2e E° = -0.34 V

Oleh karena potensial oksidasi Cu paling besar maka oksidasi tembaga lbih mudah berlangsung. Jadi, elektrolisis larutan CuSO₄ dengan Cu menghasilkan endapan Cu di katode dan melarutkan Cu di anode.

CuSO₄® Cu²⁺+ SO₄^2-

Katode : Cu²⁺+ 2e ® Cu

Anode : Cu ® Cu²⁺+ 2e

Cu ® Cu

(anode) (katode)

Berdasarkan daftar potensial elektrode standar dapat dibuat suatu ramalan tentang reaksi katode dan reaksi anode pada suatu elktrolisis. Ramalan mungkin akan meleset jika spesi yang terlibat mempunyai overpotensial yang signifikan.

Reaksi-reaksi di katode (reduksi)

Reaksi di katode bergantung pada jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA, IIA, Al atau Mn), yaitu logam-logam yang potensial elektrodanya lebih kecil ( lebih negative daripada air), maka air yang tereduksi. Kation selain yang disebutkan di atas akan tereduksi.

Contoh :

Pada elektrolisis larutan NaCl (kation Na⁺), air yang tereduksi, bukannya ion Na⁺.

Pada elektrolisis larutan CuSO₄ (kation Cu²⁺), ion Cu²⁺ yang tereduksi.

Reaksi-reaksi di Anode (Oksidasi)

Elektrode negative (katode) tidak mungkin ikut bereaksi selama elektrolisis karean logam tidak ada kecenderungan menyerap elektron membentuk ion negatif. Akan tetapi, elektrode posistif (anode) mungkin saja ikut bereaksi, melepas electron dan mengalami oksidasi. Kecuali Pt dan Au, pada umumnya logam mempunyai potensial oksidasi lebih besar daripada air atau anion sisa asam. Oleh karena itu, jika anode tidak terbuat dari Pt, Au atau grafit, maka anode itu akan teroksidasi.

L ® L^x++ xe

Elektrode Pt, Au dan Grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi). Jika anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan. Anion sisa lebih negatif daripada air. Anion-anion seperti itu sukar dioksidasi sehingga air yang teroksidasi.

2H₂O ® 4H⁺+ O₂+ 4e

Jika anion lebih mudah dioksidasi daripada air, seperti Br-, dan I-, maka anion itu yang teroksidasi. Skema reaksi-reaksi elektrolisis:

Reaksi di katode bergantung pada jenis kation :

Kation

Logam aktif (Golongan IA,IIA,Al dan Mn): air yang tereduksi. 2H₂O + 2e ® H₂+ 2OH^–

Kation lain : kation yang tereduksi

2H⁺ + 2e ® H₂

L^x++ xe ® L

Reaksi di anode bergantung pada jenis anode dan anion :

Sisa asam lain atau OH^–:anion teroksidasi.

Contoh : 2Br^–® Br₂+ 2e

4OH^–® 2H₂O + O₂+ 4e

Sisa asam oksi : Air tereduksi

2H₂O ® 4H⁺+ O₂+ 4e

Inert : Anion (Pt,Au,C)

Anode

Anoda tak inert : anode teroksidasi

L ® L^x++ xe

Penggunaan Elektrolisis

a. Produksi Zat

Banyak zat kimia dibuat melalui elektrolisis, misalnya logam-logam alkali, magnesiumm, alumunium, flourin, klorin, natrium hidroksida, natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida.

b. Pemurnian Logam

Contoh terpenting dalam bidang ini adalah pemurnian tembaga. Untuk membuat kabel listrik diperlukan tembaga murni, sebab adanya pengotor dapat mengurangi konduktivitas tembaga, akibatnya akan timbul banyak panas dan akan membahayakan penggunanya.

c. Penyepuhan

Penyepuhan ( electroplanting ) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan. Pada penyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katoda sedangkan logam penyepuhnya sebagai anoda. Kedua elektrode itu dicelupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh. Contoh, penyepuhan sendok yang terbuat dari besi ( baja ) dengan perak.

Hukum Faraday

” Massa zat dibedakan pada elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan “.

G = k i t ME

k = jadi G =

ME =

Dengan, G = massa zat yang dibebaskan (dalam gram)

i = kuat arus (dalam ampere)

t = waktu (dalam detik)

ME = massa ekivalen

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

– Tabung U

– Tiang statif dan klem

– Pipet tetes

– Tabung reaksi

– Adaptor

3.1.2 Bahan-bahan

– Batang Karbon

– Kawat Tembaga

– CuSO₄0,5 M

– KI 0,5 M

– Indikator pp

– Tissue

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1 Larutan KI dengan katoda Cu dan anoda C

– Dimasukkan KI 0,5 M kedalam tabung U

– Dimasukkan masing-masing elektroda berupa tembaga dan karbon kemasing-masing permukaan tabung U dengan dialiri sumber arus searah 9 volt, selama beberapa menit, lalu diputuskan

– Diamati perubahan yang terjadi pada katoda dan anoda

– Diambil 1 pipet larutan diruang katoda kemudian dimasukkan kedalam tabung reaksi dan ditetesi dengan indikator pp

3.2.2 Larutan CuSO₄ dengan elektroda C

– Dimasukkan CuSO₄ 0,5 M kedalam tabung U

– Dimasukkan kedua elektroda berupa batang karbon kepermukaan tabung U dengan arus searah 90 volt selama beberapa menit, lalu diputuskan

– Diamati perubahan yang terjadi

– Diambil 1 pipet larutan diruang katoda kemudian dimasukkan kedalam tabung reaksi dan ditetesi dengan indikator pp

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

No.

Perlakuan

Pengamatan

Larutan KI dengan anoda C dan katoda Cu

– Dimasukan larutan KI 0,5 M ke dalam tabung U, dimasukkan elektroda berupa karbon dan tembaga dan dialiri arus 9 volt

– 1 pipet larutan KI pada ruang katoda diberi beberapa tetes indikator pp

Larutan CuSO₄ dengan elektroda karbon

– Dimasukan larutan CuSO₄ 0,5 M ke dalam tabung U, dimasukkan elektroda berupa batang karbon dan dialiri arus 9 volt

– 1 pipet larutan CuSO₄ pada ruang katoda diberi beberapa tetes indikator pp

– Katoda (Cu) : Warna larutan berubah menjadi warna kuning

– Anoda (C) : terdapat gelembung gas dan terbentuk endapan karbon

– Larutan berwarna pink / merah lembayung

– Katoda (C) : Tidak terjadi reaksi apa-apa

– Anoda (C) : Terdapat gelembung gas O₂

– Tidak terjadi perubahan warna pada larutan

4.2 Reaksi – reaksi

4.2.1 CuSO₄ dengan katoda : karbon, anoda : karbon

CuSO₄ Cu²⁺+ SO₄^2-

Katoda ( C): Cu²⁺+ 2e^– Cu

Anoda ( C) : 2H₂O 4H⁺+ O₂+ 4e^–

2H₂O + 2Cu²⁺Cu + 4H⁺+ O₂

4.2.2 KI dengan katoda : tembaga, anoda : karbon

KI K⁺+ I^–

Katoda ( Cu ) :2H₂O + 2e^–2OH^–+ H₂

Anoda ( C ) : 2I^–I₂ + 2e^–

2H₂O + 2I^–I₂+ H₂+ 2OH^–

4.3 Pembahasan

Elektrokimia adalah peristiwa terjadinya reaksi oksidasi-reduksi dalam bentuk setengah reaksi yang terpisah dalam oksidasi dan redukasi atau bisa disebt juga sebagai gabungan antara dua setengah sel yaitu antara katoda dan anode. Dalam sel elektrokimia terjadi reaksi redoks spontan, yaitu reaksi yang berlangsung serta merta. Sel elektrokimia mengubah energy dari suatu reaksi redoks spontan menjadi energi listrik berupa aliran electron yang bergerak dari anode menuju katode.

Elektrolisis adlaah suatu peristiwa penguraian (reaksi kimia) atas larutan elektrolit akibat dialiri arus listrik searah. Dalam reaksi elektrolisis, energy listrik digunakan untuk menghasilkan suatu perubahan imia yang tidak akan terjadi secara spontan. Dalam reaksi elektrolisis, pada anoda terjadi reaksi oksidasi yakni reaksi pelepasan elektron, sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi yaitu reaksi penangkapan elektron.

Perbedaan mendasar antara sel volta ( sel elektrokimia ) dengan sel elektrolisis adalah sebagai berikut :

Sel Volta

Sel Elektrolisis

Reaksi kimia berlangsung secara spontan

Terjadi perubahan energi dari energi kimia → energi listrik atau menghasilkan arus listrik

Katoda merupakan kutub positif

Anoda merupakan kutub negatif

Pemberian tanda kutub positif dan negatif, berdasarkan pada potensial listrik kedua elektrodanya

Contohnya : Baterai alkali, radio, kalkulator, televisi, sel bahan bakar

Reaksi kimia tidak berlangsung secara spontan

Terjadi perubahan energi dari energi listrik → energi kimia berlangsung suatu reaksi kimia

Katoda merupakan kutub negatif

Anoda merupakan kutub positif

Penentuan kutub positif dan negatif, didasarkan pada potensial yang diberikan dari luar.

Contohnya : Pembuatan gas, penyepuhan logam, pemurnian logam dan pengisian aki

Adapun perbedaan antara elektrokimia dan elektrolisis antara lain sebagai berikut :

a. Elektrolisis merupakan proses di mana reaksi redoks tidak beralngsung secara spontan, sedangkan elektrokimia merupakan proses di mana reaksi edoks berlangsung secara spontan.

b.Anode pada sel elektrokimia bermuatan (-) dan katodanya bermuatan ( + ), sedangkan pada sel elektrolisis anoda bermuatan ( + ) dan katodanya bermuatan(-)

c. Dalam reaksi elektrokimia , spesi yang bereaksi yaitu kation dan anionnya sedangkan reaksi elektrosis dalam larutan elektrolit berlangsung lebih kompleks di mana spesi yang bereaksi belum tentu kation atau anionnya, tetapi mungkin saja air atau elektrodanya

Aplikasi elektrolisis dalam kehidupan sehari – hari adalah sebagai berikut :

Pereduksi Zat

Banyak zat kimia dibuat melalui elektrolisis, misalnya logam-logam alkali, magnesium, aluminium, fluorin, natrium hidroksida, natrium hipoklorit, dn hidrogen peroksida.

Klorin dan natrium hidroksida dibuat dari elektrolisis larutan natrium klorida. Proses ini disebut proses klor-alkali dan merupakan proses industry yang sangat penting. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan NaOH di katoda dan Cl₂ di anode :

NaCl ® Na⁺ + Cl^–

Katode : 2H₂O + 2e ® 2OH^– + H₂

Anode : 2Cl^– ® Cl₂ + 2e

2H₂O + 2Cl^– ® 2OH^– + H₂+ Cl₂

Reaksi rumus : 2H₂O + 2 NaCl ® 2NaOH + H₂+ Cl₂

Pemurnian Logam

Contoh terpenting dalam bidang ini adalah permunian tembaga. Untuk membuat kabel listrik diperlukan tembaga murni, sebab adanya pengotor dapat mengurangi konduktivitas tembaga. Akbiatanya, akan timbul banyak panas dan akan membahayakan penggunaannya.

Tembaga dimurnikan secara elektrolisis. Tembaga ktor dijadikan anode, sedangkan katode digunakan tembaga murni. Larutan elektrolit yang digunakan adalah CuSO4. Selama elektrolisis, tembaga dari anode terus-menerus dilarutkan kemudian diendapkan pada katode.

CuSO₄® Cu²⁺ + SO₄^2-

Katode : Cu²⁺ + 2e ® Cu

Anode : Cu ® Cu²⁺ + 2e

Cu ® Cu

Penyepuhan

Penyepuhan (electroplatiny) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampian. Pada pneyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katode sedangkan logam penyepuhnya sebagai anode. Kedua elektroda itu dicelupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh.

Pada percobaan elektrolisis larutan CuSO₄ dengan katoda C dan anoda C, larutan CuSO₄ dimasukkan ketabung U kemudian kedua elektroda batang karbon dimasukkan. Larutan berwarna biru jernih. Pada anoda terdapat gelembung gas :

2H₂O ® 4H⁺+ O₂+ 4e

Sehingga menghasilkan gelembung O₂. Sedangkan pada katoda tidak terjadi reaksi apa-apa hanya tetap Cu.

Pada peristiwa elektrolisis ini spesi yang ada didalam sel elektrolisis ialah ( Cu²⁺, SO₄^2- dan H₂O ), sedangkan karbon merupakan elektroda yang inert ( tidak ikut bereaksi ).

Pada percobaan elektrolisis larutan Ki dengan katoda Cu dan anoda C, terjadi gelembung gas pada anoda serta terbentuk endapan karbon, sedangkan pada katoda warna larutan menjadi coklat kekuningan. Pada elektrolisis ini spesi yang ada didalam sel elektrolisis adalah K⁺, I^– dan H₂O, sedangkan untuk tembaga terletak sebagai katoda maka tidak ikut bereaksi dan untuk karbon yang terletak sebagai anoda karena merupakan elektroda inert.

Dalam percobaan elektrolisis digunakan beberapa reagen yang berfungsi sebagai larutan elektrolit untuk CuSO₄ dan KI dan indikator pp sebagai petunjuk atau indikator adanya OH^– pada larutan katoda yang berarti besifat basa.

Pada percobaan kali ini faktor kesalahan yang terjadi adalah terbalik dalam peletakan anoda dan katoda pada rangkaian elektrodanya.

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

– Pada proses elektrolisis pada larutan CuSO₄ dengan elektroda karbon, terjadi reduksi Cu²⁺ menjadi Cu pada katoda dan terjadi oksidasi air pada anoda

– Perubahan yang terjadi pada katoda dan anoda ialah pada larutan CuSO₄ dengan katoda C dan anoda C, tidak terjadi reaksi apa-apa pada katoda, dan terdapat gelembung gas O₂. Sedangkan pada larutan KI dengan katoda Cu dan anoda C, warna larutan berubah menjadi warna kuning pada katoda dan pada anoda terdapat gelembung gas serta terbentuk endapan karbon.

– Pada proses elektrolisis pada larutan KI dengan katoda Cu dan anoda C, terjadi reduksi air pada katoda dan oksidasi I^– menjadi 2I pada anoda

5.2 Saran

Sebaiknya selain elektrolit diatas dapat diganti juga dengan elektrolit asam kuat seperti HCl, agar pengetahuan praktikan lebih bertambah.

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond.2004.Kimia Dasar. Erlangga : Jakarta

Keenan, dkk.1984.Kimia Untuk Universitas. Erlangga : Jakarta

Petrucci, Ralph.H.1990.Kimia Dasar. Erlangga : Jakarta

Percobaan Reduksi Oksidasi

Posted: Oktober 11, 2010 in Kimia

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pentingnya reaksi oksidasi-reduksi dikenali sejak awal kimia. Reaksi oksidasi dan reduksiialah reaksi kimia yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi. Reaksi redoks ada yang berlangsung spontan dan tidak spontan. Reaksi redoks yang berlangsung spontan digunakan sebagai sumber arus, yaitu dalam sel volta seperti beterai dan aki. Reaksi redoks yang berlangsung non-spontan dapat berlangsung dengan menggunakan arus listrik, yaitu dalam elektrolisis. Reaksi elektrolisis diterapkan dalam industri pengolahan alumunium dan pengolahan NaOH, dan pengolahan lainnya.

Dalam oksidasi-reduksi, suatu entitas diambil atau diberikan dari dua zat yang bereaksi. Situasinya mirip dengan reaksi asam basa. Singkatnya, reaksi oksidasi-reduksi dan asam basa merupakan pasangan sistem dalam kimia. Reaksi oksidasi reduksi dan asam basa memiliki nasib yang sama, dalam hal keduanya digunakan dalam banyak praktek kimia sebelum reaksi ini dipahami. Konsep penting secara perlahan dikembangkan: misalnya, bilangan oksidasi, oksidan (bahan pengoksidasi), reduktan (bahan pereduksi), dan gaya gerak listrik, persamaan Nernst, hukum Faraday tentang induksi elektromegnet dan elektrolisis. Perkembangan sel elektrik juga sangat penting. Penyusunan komponen reaksi oksidasi-reduksi merupakan praktek yang penting dan memuaskan secara intelektual. Sel dan elektrolisis adalah dua contoh penting, keduanya sangat erat dengan kehidupan sehari-hari dan dalam industri kimia.

Oleh karena itu untuk mengetahui dan dapat memahami konsep reaksi oksidasi-reduksi dilakukan percobaan yang sederhana dan dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.

1.2 Tujuan percobaan

Mengetahui hasil reaksi vitamin C ditetesi KMnO₄ dan I₂
Mengetahui volume KmnO4 setelah penitrasian H₂C₂O₄ 0,1 N
Mengetahui Normalitas KmnO4 setelah penitrasian H₂C₂O₄ 0,1 N

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Redoks (reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana(CH₄), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.

a. Penemuan oksigen

Karena udara mengandung oksigen dalam jumlah yang besar, kombinasi antara zat dan oksigen, yakni oksidasi, paling sering berlangsung di alam. Pembakaran dan perkaratan logam pasti telah menatik perhatian orang sejak dulu.

Reaksi perkaratan : 4Fe + 3O₂ → 2 Fe₂O₃

Namun, baru di akhir abad ke- 18 kimiawan dapat memahami pembakaran dengan sebenarnya. Pembakaran dapat dipahami hanya ketika oksigen dipahami.

Oksidasi-reduksi dan hidrogen

Oksidasi: mendonorkan hidrogen

Reduksi: menerima hidrogen

b. Peran hidrogen

Ternyata tidak semua reaksi oksidasi dengan senyawa organik dapat dijelaskan dengan pemberian dan penerimaan oksigen. Misalnya, walaupun reaksi untuk mensintesis anilin dengan mereaksikan nitrobenzen dan besi dengan kehadiran HCl adalah reaksi oksidasi reduksi dalam kerangka pemberian dan penerimaan oksigen, pembentukan CH₃CH₃ dengan penambahan hidrogen pada CH₂=CH₂, tidak melibatkan pemberian dan penerimaan oksigen. Namun, penambahan hidrogen berefek sama dengan pemberian oksigen. Jadi, etena direduksi dalam reaksi ini.

Oksidasi-reduksi dan hidrogen

Oksidasi: mendonorkan hidrogen

Reduksi: menerima hidrogen

c. Peran elektron

Pembakaran magnesium jelas juga reaksi oksidasi-reduksi yang jelas melibatkan pemberian dan penerimaan oksigen.

2Mg + O₂–> 2MgO

Reaksi antara magnesium dan khlorin tidak diikuti dengan pemberian dan penerimaan oksigen.

Mg + Cl₂–> MgCl₂

Namun, mempertimbangkan valensi magnesium, merupakan hal yang logis untuk menganggap kedua reaksi dalam kategori yang sama. Memang, perubahan magnesium, Mg –> Mg²⁺+ 2e^–, umum untuk kedua reaksi, dan dalam kedua reaksi magnesium dioksidasi. Dalam kerangka ini, keberlakuan yang lebih umum akan dicapai bila oksidasi-reduksi didefinisikan dalam kerangka pemberian dan penerimaan elektron.

Oksidasi-reduksi dan elektron

Oksidasi: mendonorkan elektron

Reduksi: menerima elektron

Oksidasi reduksi seperti dua sisi dari selembar kertas, jadi tidak mungkin oksidasi atau reduksi berlangsung tanpa disertai lawannya. Bila zat menerima elektron, maka harus ada yang mendonorkan elektron tersebut. Dalam oksidasi reduksi, senyawa yang menerima elektron dari lawannya disebut oksidan (bahan pengoksidasi) sebab lawannya akan teroksidasi. Lawan oksidan, yang mendonorkan elektron pada oksidan, disebut dengan reduktan (bahan pereduksi) karena lawannya oksidan tadi tereduksi. Suatu senyawa dapat berlaku sebagai oksidan dan juga reduktan. Bila senyawa itu mudah mendonorkan elektron pada lawannya, senyawa ini dapat menjadi reduktan. Sebaliknya bila senyawa ini mudah menerima elektron, senyawa itu adalah oksidan.

e. Bilangan oksidasi

Bilangan oksidasi suatu unsure menyatakan banyaknya elektron yang dapat dilepas atau diterima maupun digunakan bersama dalam membentuk ikatan dengan unsur lain. Bilangan oksidasi dapat berupa positif, nol atau negatif.

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen oksidasi. Oksidator melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia “menerima” elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H₂O₂, MnO₄⁻, CrO₃, Cr₂O₇²⁻, OsO₄) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin).

Untuk memperluas konsep bilangan oksidasi pada molekul poliatomik, penting untuk mengetahui distribusi elektron dalam molekul dengan akurat. Karena hal ini sukar, diputuskan bahwa muatan formal diberikan pada tiap atom dengan menggunakan aturan tertentu, dan bilangan oksidasi didefinisikan berdasarkan muatan formal.Untuk lebih jelasnya lihat tabel 2.1

Tabel 2.1 Bilangan Oksidasi

NO	Keterangan	Biloks	Contoh
1	Unsur-unsur bebas	0	Cu, Zn, Ni, Ag
2	Unsur-unsur dalam senyawa	0	H₂SO₄, NH₄Cl, H₂NO₃
3	Unsur-unsur penyusun dalam ion	Sama dengan muatan nionnya	Cl‾ = -1, CrO₄2-
4	Dalam senyawanya Gol IA Gol IIA Gol IIA	+1 +2 +3	Na₂NO₃.10H₂O MgSO₄.7 H₂O Al₂O₃
5	Dalam senyawa –ida (tanpa oksigen): – Halogen – Gol VIA – Nitrogen	-1 -2 -3	Asam halida H₂S NH₃
6	Unsur O	-2	Kecuali dalam senyawa OF₂ = +2 dan senyawa peroksida (H₂O₂, Na₂O, BaO₂) = -1
7	Unsur H	+1	Kecuali dalam hibrida logam (LiH, NaH, BaH₂) = -1

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen reduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia “mendonorkan” elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah. Reduktor jenus lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH₄ dan LiAlH₄), reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organik, terutama dalam reduksi senyawa-senyawa karbonil menjadi alkohol. Metode reduksi lainnya yang juga berguna melibatkan gas hidrogen (H₂) dengan katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitik ini utamanya digunakan pada reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon.Cara yang mudah untuk melihat proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya ke oksidator. Sehingga dalam reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, dan oksidator mendapatkan elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibat dalam sebuah reaksi disebut sebagai pasangan redoks.

Penyusunan persamaan reduksi oksidasi

Penyusunan setengah reaksi dapat dengan mudah ditentukan dengan setengah reaksi dan reaksi total.

A Penyusunan setengah reaksi oksidasi reduksi

Tuliskan persamaan perubahan oksida dan reduktan.
Setarakan jumlah oksigen di kedua sisi persamaan dengan menambahkan sejumlah tepat H₂O.
Setarakan jumlah hidrogen di kedua sisi persamaan dengan penambahan jumlah H⁺ yang tepat.
Setarakan muatannya dengan menambahkan sejumlah elektron.

Sekali setengah reaksi telah disusun, mudah untuk menyusun persamaan reduksi oksidasi keseluruhan. Dalam oksidasi reduksi, penurunan bilangan oksidasi oksidan dan kenaikan bilangan oksidasi reduktan harus sama. Hal ini sama dengan hubungan ekivalen dalam reaksi asam basa.

B Penyusunan reaksi oksidasi reduksi total

Pilihlah persamaan untuk oksidan dan reduktan yang terlibat dalam reaksi, kalikan sehingga jumlah elektron yang terlibat sama.
Jumlahkan kedua reaksi (elektronnya akan saling meniadaka).
Ion lawan yang mungkin muncul dalam persamaan harus ditambahkan di kedua sisi persamaan sehingga kesetaraan bahan tetap dipertahankan

Jumlah kuantitatif oksidan dan reduktan sehingga reaksi oksidasi reduksi oksidasi lengkap mirip dengan stoikiometri asam basa.

Stoikiometri oksidasi reduksi

n_oM_oV_o = n_RM_RV_R

jumlah mol elektron yang diterima = jumlah mol elektron yang diserahkan

Keterangan,

O = Oksidan

R = Reduktan

n = Perubahan bilangan oksidasi

M = Konsentrasi molar

V = Volume

Prinsip yang terlibat dalam titrasi oksidasi reduksi secara prinsip identik dengan dalam titrasi asam basa. Dalam titrasi reduksi oksidasi, pilihan indikatornya untuk menunjukkan titik akhir terbatas. Kadang hantaran larutan digunakan sebagai indicator. Berbagai macam senyawa aromatik direduksi oleh enzim untuk membentuk senyawa radikal bebas. Secara umum, penderma elektronnya adalah berbagai jenis flavoenzim dan koenzim-koenzimnya. Seketika terbentuk, radikal-radikal bebas anion ini akan mereduksi oskigen menjadi superoksida. Reaksi bersihnya adalah oksidasi koenzim flavoenzim dan reduksi oksigen menjadi superoksida. Tingkah laku katalitik ini dijelaskan sebagai siklus redoks.

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

Pipet Tetes
Buret + Statif
Tabung Reaksi
Erlenmeyer
Beaker gelas
Termometer
Hot plate
Pipet volume
tissue

3.1.2 Bahan-bahan

Vitamin C
KMnO€ 0,1N
I₂ 0,1N
H₂C₂O₄ 0,1 N
H₂SO₄

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1 Uji Kualitatif

1 – Diambil 1 ml vitamin C

– Ditambahkan 6 tetes KMnO₄ 0,1 N

– Diamati Perubahan yang terjadi

2 – Diambil 1 ml vitamin C

– Ditambahkan 6 tetes I₂ 0,1 N

– Diamati Perubahan yang terjadi

3 – Diambil 5 tetes H₂C₂O₄ 0,1 N

– Ditambahkan 2 tetes H₂SO₄

– Dipanaskan hingga mendidih

– Ditambanhkan 3e tetes KMnO₄ 0,1 N

– Diamati perubahan yang terjadi

3.2.2 Uji Kuantitatif

1 – Diambil 10 ml H₂C₂O₄ 0,1 N

– Ditambahkan dengan 1` ml H₂SO₄

– Dipanaskan pada suhuu 60◦-70◦ C

– Dititrasi dengan KMnO₄ hingga berubah warna menjasi merah muda

– Dicatat volume penitrasi

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil pengamatan

NO	Perlakuan	Pengamatan
	A Uji Kualitatif
1	– Diambil 1ml Vitamin C – Ditambahkan 6 tetes KMnO₄ – Diamati	– Warna kuninhg pekat – Setelah dikocok berwarana kuning bening
2	– Diambil 1ml Vitamin C – Ditambahkan 6 tetes I₂ – Diamati	– Berwarna kuning pekat – Setelah dikocok berwarna kuning
3	– Diambil 5 tetes H₂C₂O₄ 0,1 N – Ditambahkan 2 tetes H₂SO₄ – Dipanaskan – Ditambahkan 3 tetes KMnO₄	– Berwarna jernih – Setelah mendidih dan ditetesi KMnO₄, saat KMnO₄ menetes berwarna ungu seaat dan kembali bening
	B Uji Kuantitatif
4	– Diambil 10 ml H₂C₂O₄ + 1ml H₂SO₄ – Dipanaskan pada suhu 60 – 70 ◦C – Dititrasi dengan KMnO₄ 0,1 N Hingga berubah warna menjadi merah muda	– Berwarna bening – Setelah dipanaskan masih berwarna bening – Setelah ditambahkan KMnO4volume 7,4 ml berubah warna menjadi merah muda

* Sumber : Laporan seementara

4.2 Reaksi-reaksi

4.2.1 Setengah Reaksi Asam Oksalat (H₂C₂O₄) dengan Kalium Permanganat (KMnO₄)

MnO₄^–+ C₂O₄^2-Mn²⁺+ 2CO₂

Reaksi Reduksi: MnO₄^–+ 8H⁺ + 5e^– Mn²⁺+ 4H₂O

Reaksi Oksidasi: C₂O₄^2-2CO₂+ 2e^–

Menjadi,

Reaksi Reduksi: 2MnO₄^–+ 16H⁺ + 10e^– 2Mn²⁺+ 8H₂O

Reaksi Oksidasi: 5C₂O₄^2-10CO₂+ 10e^–

2MnO₄^– + 5C₂O₄^2-+ 16H⁺2Mn²⁺+ 10CO₂+ 8H₂O

Reaksi Lengkapnya:

2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 2H₂SO₄ MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O + K₂SO₄

4.3 Perhitungan

Diketahui : V1 = 10 ml

V2 = 7,4 ml

N1 = 0,1 N

Ditanya : N2….?

Penyelesaian,

V1.N1 = V2.N2

10×0,1 = 7,4 N2

N2 = 0,135 N

4.4 Pembahasan

Reaksi redoks adalah istilah yangb menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi ( keadaan Oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Reaksi redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan oksigen adalah oksidasi merupakan penerimaan oksigen dan reduksi adalah pelepasan oksigen. Sedangkan redoks ditinjau dari pelepasan/penerimaan elektron ialah oksidasi merupakan reaksi pelepasan elektron, sedangkan reduksi merupaka reaksi penangkapan oksigen.

Pada percobaan kualitatif dilakukan 3 percobaan yang berbeda, percobaan pertama ialah pertama-tama diambil vitamin C sebanyak 1ml. Kemudian kedalamnya ditambahkan 6 tetes KMnO₄ 0,1 N, maka akan menghasilkan titrat berwarna coklat yang terus berubah menjadi kuning bening. Dalam hal ini dapat terjadi demikian disebabkan KMnO₄ mengalami reduksi dan vitamin C mengalami oksidasi begitu pula pada kasus percobaan kedua setelah penambahan vitamin C dan kedalamnya ditambahkan 6 tetes I₂ 0,1 N sebagai pengganti KMnO₄ warna akan berubah warna menjadi coklat dan kelama-lamaan menjadi kuning pekat. Sebab I₂ mengalami reduksi. Pada percobaan Ketiga yaitu diambil 5 tetes H₂C₂O₄ (asam oksalat) yang berwarna bbening, ditambahkan 2 tetes H₂SO₄ dan dipanaskan, fungsinya agar dapat mempercepat lajunya reaksi, setelah mendidih ditambahkan KMnO₄, warna bening sekilas akan berubah menjadi ungu dan dengan segera berubah kembali menjadi bening. Hal ini terjadi sebab KMnO₄ mengalami reduksi.

Pada percobaan terakhir yaitu percobaan kuantitatif, pada pecobaan ini mula-mula diambil 10 ml H₂C₂O₄ 0,1 N ditambahkan 1 ml H₂SO₄, kemudian dipanaskan pada suhu 60-70 Cdititrasi dengan KMnO₄ 0,1 N hingga berubah warna menjadi merah muda. Pada percobaan kali ini voluime penitrasi yang diperoleh adalah 7,4 ml sehingga dari perhitungan dapat diketahui normalitasnya adalah sebesar 0,135 N berbeda dengan volume KMnO₄ sebelum dititrasi. Hal ini dapat terjadi karena konsentrasi KmnO₄ sebelum dititrasi merupakan konsentrasi larutan sedangkan konsentrasi KmnO₄ setelah dititrasi merupakan titik Ekuivalen.

Mengapa pada percobaan kuantitatif harus dipanaskan dengan suhu 60-70 C?. Sebab bila larutan H₂C₂O₄ dipanaskan dibawah suhu 60 C maka ketika larutan tersebut dititrasi KmnO₄ pada suhu kurang dari 60-70C akan menghasilkan ( berbentuk) Endapan MnO4‾. Apabila dipanaskan pada suhu diatas 70 C maka H₂C₂O₄ akan terurai menjadi CO₂ dan H₂O, hingga reaksi berjalan lambat. Oleh karena itu suhu optimal yang digunakan adalah 60-70C.

Auto katalistor adalah katalis yang dihasilkan oleh suatu pereaksinya atau hasil reaksinya. Sedangak auto indikator adalah (warna dari pereaksinya sendiri). Terjadi apabila pereaksi mempunyai warna yang kuat, kemudian warna tersebut hilang/berubah apabila direaksikan dengan zat lain contohnya KMnO₄ berubah menjadi ungu apabila direduksi menjadi Mn2+.

Prinsip percobaan reaksi oksidasi-reduksi adalah pemberian dan penerimaan elektron atom ataupun ion. Dengan kata lain, senyawa yang memiliki elektron lebih maka akan didonorkan kepada senyawa yang kekurangan elektron begitu pula sebaliknaya.

Fungsi Reagen

KMnO₄ sebagai oksidator
H2wSO₄ sebagai pemberi suasana, autokatalisator dan autoindikator
I₂ sebagai oksidator, autokatalisator dan autoindikator
H₂C₂O₄ sebagai reduktor

Faktor –faktor kesalahan

Ketidaktepatan praktikan dalam melakukan pemanasan seharusnya 60-70C dapat menjadi kurang atau lebih
Kekurang telitian dalam melakukan titrasi sehingga volume yang diperoleh tidak sesuai keinginan
Ketidaktepatan praktikum dalam pengambilan larutan.

Struktur vitamin C

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

¨ Hasil yang dihasilkan vitamin C ditambakan KMnO₄ maka menghasilakan titrat yang awalnya kuning pekat menjadi warna coklat kemudian menjadi kuning. Begitu pula pada saat ditetesi dengan I₂

¨ Volume KMnO₄ setelah dilakuakan percobaan diperoleh V=7,4 ml

¨ Normalitas KMnO₄ setelah penitrasian adalah 0,13 N

5.2 Saran

Sebaiknya pada saat penitrasian dilakukan dengan cermat, agar diperoleh dari titrasi tersebut dapat sesuai kebutuhan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2008.konsep oksidasi reduksi.http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/ kimia_dasar/oksidasi_dan_reduksi/konsep_oksidasi_reduksi/diakses 11-08-2008.

Anonim.2008.redoks.http://id.wikipedia.org/wiki/redoks

Keenan.1984.Ilmu kimia untuk universitas. Erlangga:jakarta

Petrucci, Ralph H.1999.Kimia dasar prinsip dan terapan.Erlangga: Jakarta.

Pembuatan dan SIfat Koloid

Posted: Oktober 11, 2010 in Kimia

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi ( larutan kasar ). System koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan ataupun suspensi. Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair maupun gas, dapat dapat dibuat dalam keadaan koloid.

Karena kebanyakan zat dapat berada dalam keadaan koloid, semua cabang ilmu kimia berkepentingan dengan kimia koloid dalam satu atau lain cara. Semua jaringan hidup berdifat koloidal. Banyak reaksi kimia yang kompleks yang perlu untuk kehidupan, harus ditafsirkan secara kimia koloid. Bagian kerak bumi yang dikatakan sebagai tanah yang bias dicangkul terdiri dari bagian-bagian yang bersifat koloid, oleh karena itu ilmu tanah harus mencakup penerapan kimia kolois pada tanah. Dalam industri, ilmu koloid penting dalam industri cat, keramik, plastic, tekstil, kertas, dan film foto, lem, tinta, semen, karet, kulit, bumbu selada, mentega, kkeju dan makanan lain, pelumas, sabun, obat semprot pertanian dan insektisida, detergen, gel dan selai, perekat dan sejumlah besar produk lainnya.proses seperti memutihkan, menghilangkan bau, menyamak, mewarnai dan pemurnian serta pengapungan bahan galian, melibatkan adsorpsi pada permukaan materi koloid dan karena itu berkepentingan dengan kimia koloid.

Oleh karena itu sangat penting dilakukannya praktikum mengenai sistem koloid ini mengingat begitu banyak kegunaannya serta begitu erat dengan hidup dan kehidupan kita sehari-hari.

Thomas Graham banyak mempelajari tentang kecepatan difusi (gerak) partikel materi sehingga ia dapat merumuskan hukum tentang difusi. Dengan pengamatannya, ternyata gerakan partikel zat dalam larutan ada yang cepat dan lambat. Umumnya yang berdifusi cepat adalah zat yang berupa kristal sehingga disebut kristaloid, contohnya NaCl dalam air. Tetapi istilah ini tidak popular, karena ada zat yang bukan kristal berdifusi lebih cepat contohnya NaCl dalam H₂SO₄ yang lambat berdifusi disebabkan oleh partikelnya mempunyai daya tarik (perekat) satu sama lain. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai zat yang sukar digolongkan sebagai zat padat, zat cair, atau zat gas. Zat-zat ini dalam ilmu dinamakan koloid. Contohnya antara lain susu, tinta, cat, sabun, kanji, minyak rambut, bahkan udara berdebu termasuk system koloid.

Percobaan ini dilatarbelakangi oleh proses pembentukan partikel koloid, sehingga diperlukannya percobaan ini agar lebih luas pengetahuan tentang koloid.

1.2 Tujuan Percobaan

– Mengetahui beberapa sifat koloid

– Mengetahui cara pembuatan koloid

– Mengetahui fungsi norit pada percobaan adsorpsi

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan campuran kasar. Meskipun secara makrokopis koloid tampak homogen, tetapi koloid digolongkan ke dalam campuran heterogen. Campuran koloid pada umumnya bersifat stabl dan tidak dapat disaring. Ukuran partikel koloid terletak antara 1 nm – 100 nm. Sistem koloid terdiri atas terdispersi dengan ukuran tertentu dalam medium pendispersi. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium dispersi. Fase terdispersi bersifat diskontinu ( terputus-putus ), sedangkan medium dispersi bersifat kontinu. ( Keenan, 1984 )

Dalam campuran homogen dan stabil yang disebut larutan, molekul, atom, ataupun ion disebarkan dalam suatu zat kedua. Dengan cara yang agak mirip, materi koloid dapat dihamburkan atau disebarkan dalam suatu medium sinambung, sehingga dihasilkan suatu disperse ( sebaran ) koloid atau sistem koloid. Selai, mayones, tinta cina, susu dan kabut merupakan contoh yang dikenal. Dalam sistem-sistem semacam itu, partikel koloid dirujuk sebagai zat terdispersi

( tersebar ) dan materi kontinu dalam mana partikel itu tersebar disebut zat pendispersi atau medium pendispersi. ( Arsyad, 2001 )

Zat

terdispersi

Zat

pendispersi

Nama

tipe

Contoh

Gas

Cairan

Padat

Cairan

Padat

Gas

Cairan

Padat

Gas

Cair

Padat

Busa

Busa padat

Aerosol padat

Emulsi

Emulsi padat

Aerosol padat

Sol

Sol padat

Krim kocok, busa bir, busa sabun.

Batu apung, karet busa.

Kabut, awan.

Mayones, susu.

Keju ( lemak mentega didispersikan dalam kasein ), mentega.

Asap, debu.

Kebanyakan cat, pati dalam air, selai.

Banyak aliase, intan hitam, kaca rubi.

a Aerosol

Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat; jika zat yang terdispersi berupa zat cair, disebut aerosol cair.

Contoh aerosol padat : asap dan debu dalam udara.

Contoh aerosol cair : kabut dan awan

Dewasa ini banyak produk dibuat dalam bentuk aerosol seperti semprot rambut ( hair spray ), semprot obat nyamuk, parfum, cat semprot, dan lain-lain. Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatu bahan pendorong ( propelan aerosol ). Contoh bahan pendorong yang banyak digunakan adalah senyawa klorofluorokarbon ( CFC ) dan karbon dioksida. ( Keenan, 1984 )

b Sol

sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Koloid jenis sol banyak kita temui dalam kehidupan sehari-hari maupundalam industri.

Contoh sol : air sungai ( sol dari lempung dalam air ), sol sabun, sol detergen, sol kanji, tinta tulis dan cat ( Keenan, 1984 )

c Emulsi

Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi. Syarat terjadinya emulsi ini adalah kedua jenis zat cair itu tisak saling melarutkan. Emulsi dapat digolongkan kedalam dua bagian, yaitu emulsi minyak dalam air ( M / A ) atau emulsi air dalam minyak ( A / M ). Dalam hal ini, minyak diartikan sebagai semua zat cair yang tidak bercampur dengan air.

Contoh emulsi minyak dalam air ( M / A ) : santan, susu dan lateks.

Contoh emulsi air dalam minyak ( A / M ) : mayonaise, minyak bumi dan minyak ikan. ( Keenan, 1984 )

d Buih

Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya dengan emulsi, untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih, misalnya sabun, detergen, dan protein. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas kedalam zat cair yang mangandung pembuih. ( Keenan, 1984 )

e Gel

Koloid yang setengah kaku ( antara padat dan cair ) disebut gel. Contoh : agar-agar, lem kanji, selai, gelatin, gel sabun, dan gel silica. Gel dapat terbentuk dari suatu sol yang zat terdispersinya mengadsorpsi medium dispersinya sehingga terjadi koloid yang agak padat.

SIFAT – SIFAT KOLOID

1) Efek Tyndall

Pernah kita amati cahaya dihamburkan oleh partikel-partekil debu bila seberkas cahaya matahari memasuki suatu kamar gelap, lewat pintu yang terbuka sedikit atau lewat suatu celah. Partikel debu, banyak diantaranya terlalu kecil untuk dilihat, akan nampak sebagai titik-titik terang dalam suatu berkas cahaya. Bila partikel itu memang berukuran koloid, partikel itu sendiri tidak nampak; yang terlihat ialah cahaya yang dihamburkan oleh mereka. Hamburan cahaya itu disebut efek tyndall. Ini disebabkan oleh fakta bahwa partikel kecil menghamburkan cahaya dalam segala arah.

Efek tyndall dapat digunakan untuk membedakan dispersi koloid dan suatu larutan biasa, karena atom, molekul, ataupun ion yang berbeda dalam suatu larutan tidak menghamburkan cahaya secara jelas dalam contoh-contoh yang tebalnya tak seberapa. Penghamburan cahaya tyndall dapat menjelaskan betapa buramnya dispersi koloid. Misalnya, meskipun baik minyak zaitun maupun air itu tembus cahaya, dispersi koloid dari kedua zat ini nampak seperti susu.

2) Gerak Brown

Jika suatu mikroskop optis difokuska pada suatu dispersi koloid pada arah yang tegak lurus pada berkas cahaya dan dengan latar belakang gelap, akan nampak partikel-partikel koloid, bukan sebagai partikel dengan batas yang jelas, melainkan sebagai bintik yang berkilauan. Dengan mengikuti bintik-bintik cahaya yang dipantulkan ini, orang dapat melihat bahwa partikel koloid yang terdispersi ini bergerak terus-menerus secara acak menurut jalan yang berliku-liku. Gerakan acak partikel koloid dalam suatu medium pendispersi ini disebut gerakan brown, menurut nama seorang ahli botani Inggris, Robert Brown, yang mempelajarinya dalam tahun 1827.

3) Adsorpsi

Materi dalam keadaan koloid mempunyai luas permukaan yang sangat besar. Pada permukaan partikel terdapat gaya van der waals yang belum terimbangi atau bahkan gaya valensi yang dapat menarik dan mengikat atom-atom ( atau molekul-molekul atau ion-ion ) dari zat asing. Adhesi zat-zat asing ini pada permukaan suatu partikel disebut adsorpsi. Zat-zat teradsorpsi terikat dengan kuat dalam lapisan-lapisan yang biasanya tebalnya tidak lebih dari satu atau dua molekul ( atau ion ). Banyaknya zat asing yang dapat diadsorpsi bergantung pada luasnya permukaan yang tersingkap. Meskipun adsopsi merupakan suatu gejala umum dari zat padat, adsorpsi ini teristimewa efisiensinya dengan materi koloid yang disebabkan oleh besarnya luas permukaan itu. Sifat adsorpsi dari koloid ini digunakan dalam berbagai proses, antara lain sebagai berikut.

Pemutihan Gula Tebu

Gula yang masih berwarna dilarutkan dalam air kemudian dialirkan melalui tanah diatomae dan arang tulang. Zat-zat warna dalam gula akan diadsorpsi sehingga diperoleh gula yang putih bersih.

Norit

Norit adalah tablet yang terbuat dari karbon aktif Norit didalam usus norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi gas atau zat racun.

Penjernihan Air

Untuk menjernihkan air dapat dilakukan dengan menambahkan tawas atau aluminium sulfat. Didalam air, aluminium sulfat terhidrolisis membentuk Al(OH)₃ yang berupa koloid. Koloid Al(OH)₃ ini dapat mengadsorpsi zat-zat warna atau zat pencemar dalam air.

4) Koagulasi

Telah disebutkan bahwa koloid distabilkan oleh muatannya. apabila muatan koloid dilucuti maka kestabilan akan berkurang dan dapat menyebabkan koagulasi atau penggumpalan. Pelucutan muatan koloid dapat terjadi pada sel elektroforesis atau jika elektrolit ditambahkan kedalam sistem koloid. Apabila arus listrik dialirkan cukup lama kedalam sel elektroforesis maka partikel koloid akan digumpalkan ketika mencapai elektrode. Jadi, koloid yang bermuatan negatif akan digumpalkan di anode, sedangkan koloid yang bermuatan positif digumpalkan di katode.

Beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industri:

Pembentukan delta di muara sungai terjadi karena koloid tanah liat ( lempung ) dalam air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air.
Karet dalam lateks digumpalkan dengan menambahkan asam format.
Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas. Sol tanah liat dalam air sungai biasanya bermuatan negatif sehingga akan digumpalkan oleh ion Al³⁺ dari tawas ( aluminium sulfat )
Asap atau debu dari pabrik / industri dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik.

5) Koloid Pelindung

Pada beberapa proses, suatu koloid harus dipecahkan. Misalnya, koagulasi lateks. Dilain pihak, koloid perlu dijaga supaya tidak rusak. Suatu koloid dapat distabilkan dengan mmenambahkan koloid lain yang disebut koloid pelindung. Koloid pelindung akan membungkus partikel zat terdispersi sehingga tidak dapat lagi mengelompok.

Contoh :

pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukkan kristal besar es atau gula.
Cat dan tinta dapat bertahan karena menggunakan suatu koloid pelindung.
Zat-zat pengemulsi, seperti sabun dan detergen, juga tergolong koloid pelindung.

6) Dialisis

Pemisahan ion dari koloid dengan difusi lewat pori-pori suatu selaput semipermeabel disebut dialisis. Pori-pori itu biasanya berdiameterkurang dari 10 Å dan membiarkan lewatnya molekul air dan ion-ion kecil. Selaput hewani alamiah, kertas perkamen, selofan dan beberapa plastic sintetik merupakan bahan selaput yang sesuai. Partikel-partikel yang melewati membran agaknya berlaku demikian tidak sekedar berdasarkan difusi acak. Mereka teradsorpsi pada permukaan membran dan bergerak dari letak ( site ) adsorben yang satu ke yang lain pada waktu mereka bergerak melewati pori-pori itu. ( Oxtoby, 2001)

Larutan koloid dapat dibuat dengan dua cara yaitu :

1. Kondensasi

Kondensasi adalah penggabungan partikel – partikel halus ( molekuler ) menjadi partikel yang lebih besar. Pembuatan koloid dengan cara ini dilakukan melalui :

a. Cara Kimia

Partikel koloid dibentuk melalui reaksi – reaksi kimia, seperti reaksi hidrolisis, reaksi reduksi oksidasi, atau reaksi subtitusi.

– Hidrolisis : Merupakan reaksi suatu zat dengan air

– Reaksi Redoks : Merupakan reaksi yang disertai perubahan biloks

– Reaksi Subtitusi : Merupakan reaksi penggantian, misalnya ion

b. Cara Fisika

Dilakukan dengan jalan menurutkan kelarutan dari zat terlarut, yaitu dengan jalan pendinginan atau mengubah pelarut sehingga terbentuk satu sol koloid.

2. Dispersi

Pembuatan koloid dengan cara dispersi merupakan pemecahan partikel – partikel kasar menjadi partikel yang lebih halus/lebih kecil dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi atau dengan loncatan bunga listrik ( listrik busur breding ).

a. Cara Mekanik

Dengan cara ini butir – butir kasar digerus dengan lumpang atau penggiling koloid sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu kemudian diaduk dengan medium dispersi.Contoh : Sol belerang dibuat dengan menggerus serbuk belerang bersama – sama dengan suatu zat inert ( seperti gula pasir ) kemudian mencampur serbuk halus dengan air

b. Peptisasi

Pembuatan koloid dengan cara peptisasi adalah membuat koloid dari butir – butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi ( pemecahan ). Contoh : Agar – agar dipeptisasi oleh air, nitroselulosa oleh aseton, karet oleh bensin dan lain – lain. ( Oxtoby, 2001 )

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat :

– Gelas Ukur

– Labu Erlenmeyer

– Tabung Reaksi

– Corong Kaca

– Kertas saring

– Pipat tetes

3.1.2 Bahan Bahan

– Sirup jeruk

– Norit

– AgNO₃

– NaCl

– HNO₃

– Aquades

– I₂

– Tepung kanji

– Gelatin

– Fe (OH)₃

– K₃Fe (CN)6

3.2 Prosedur Kerja

3.2.1 Koagulasi

– Dicampurkan 1 ml AgNO₃ dengan 1 ml NaCl kedalam tabung reaksi

– Ditambahkan 5 tetes HNO₃ kedalam tabung reaksi tersebut

– Diamati perubahan yang terjadi

3.2.2 Dispersi

– Dicampurkan 2 sendok kanji dengan 10 ml air, diaduk hingga merata

– Ditambahkan 2 tetes I₂

– Diamati perubahan yang terjadi

3.2.3 Adsorpsi

– Diletakkan norit secukupnya pada kertas saring yang diletakkan pada corong kaca

– Dituangkan 1 ml jus jeruk/sirup jeruk kedalam kertas saring tadi

– Diamati perubahannya

3.2.4 Koloid Pelindung

– Dimasukkan 10 tetes Fe (OH)₃kedalam tabung reaksi

– Diteteskan 2 tetes gelatin, sambil diamati

– Diteteskan lagi 2 tetes K₃Fe (CN)6

– diamati perubahannya

BAB 4

PEMBAHASAN

4.1 Pembahasan

Suatu larutan koloid fase-fasenya tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan biasa atau dengan dibiarkan mengendap, susah untuk mengambil suatu batasan dari sistem koloid. Pengertian koloid sendiri adalah campuran dua atau lebih zat yang salah satu fasenya tersuspensi sebagai sejumlah besar partikel yang sangat kecil dalam fase kedua. Zat yang terdispersi dan medium penyangganya dapat berupa kombinasi gas, cairan atau padatan.

Sistem koloid sebagai satu gejala dan bentuk fisik suatu materi. Sistem koloid atau zat yang terpecah halusdidalam suatu medium atau pelarut disebut zat terdispersi, sedangkan pelarutya disebut zat pendispersi atau medium pendispersi.

Ada 3 sistem koloid berdasarkan fase terdispersi atau medium pendispersi :

Sistem Dispersi Molekuler ( Sistem larutan / larutan sejati )

Adalah partikel – partikel zat yang didispersikan lebih kecil dari 1 milimikron

2. Sistem Dispersi Halus

Adalah partikel – partikel zat yang didispersikan berukuran antara 1 sampai dengan 100 milimikron

3. Sistem Dispersi Kasar ( Suspense )

Adalah partikel – partikel zat yang didispersikan lebih besar dari100 milimikron

Perbedaan antara koloid – suspensi – larutan

Jenis

Suspensi

Koloid

Larutan

1. Ukuran Partikel

2. Penyaringan

– Biasa

– Ultra

3. Mengendap

– Dibawah pengaruh gaya berat

– Sentrifuge

4. Diffusi

5. Gerak Brown

> 0,1µ

– Dapat dipisahkan

– Dapat

– Mengendap

– Tak terjadi

– Mungkin terlihat

0,1 – 1 µ

– Tak dapat

– Dapat

– Tak Mengendap

– Mengendap

– Lambat

– Terlihat

<1mµ

– Tak dapat

– Tak Mengendap

– Cepat

– Tak terlihat

Gerak pada suatu sistem koloid satu fase tersebar didalam fase lainnya. Fase tersebar itu disebut fase terdispersi atau fase dalam dan fase ini biasanya merupakan bagian kecil dari sistem koloid. Fase dimana fase terdispersi tersebar disebut medium dispersi atau fase luar dan biasanya merupakan bagian terbesar dari koloid.

Setiap fase pada suatu koloid dapat terdiri dari fase padat, fase cair atau gas dengan kekecualian kedua fase tidak dapat berupa gas karena dua macam gas dapat bercampur dengan baik membentuk suatu larutan.

Larutan koloid dapat dibuat dengan dua cara yaitu

1. Kondensasi

Kondensasi adalah penggabungan partikel – partikel halus ( molekuler ) menjadi partikel yang lebih besar. Pembuatan koloid dengan cara ini dilakukan melalui :

a. Cara Kimia

Partikel koloid dibentuk melalui reaksi – reaksi kimia, seperti reaksi hidrolisis, reaksi reduksi oksidasi, atau reaksi subtitusi.

– Hidrolisis : Merupakan reaksi suatu zat dengan air

– Reaksi Redoks : Merupakan reaksi yang disertai perubahan biloks

– Reaksi Subtitusi : Merupakan reaksi penggantian, misalnya ion

b. Cara Fisika

Dilakukan dengan jalan menurutkan kelarutan dari zat terlarut, yaitu dengan jalan pendinginan atau mengubah pelarut sehingga terbentuk satu sol koloid.

2. Dispersi

Pembuatan koloid dengan cara dispersi merupakan pemecahan partikel – partikel kasar menjadi partikel yang lebih halus/lebih kecil dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi dan sebagainya.

a. Cara Mekanik

Dengan cara ini butir – butir kasar digerus dengan lumpang atau penggiling koloid sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu kemudian diaduk dengan medium dispersi.

b. Peptisasi

Pembuatan koloid dengan cara ini adalah membuat koloid dari butir – butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi ( pemecahan ).

Pada percobaan koagulasi, dibuat 1 mL AgNO₃, 1 mL NaCl dan 5 tetes HNO₃ pada sebuah tabung reaksi. Setelah larutan didiamkan terdapat gumpalan dan larutan yang keruh didasar bejana.

Pada percobaan dispersi, dibuat 2 sendok kanji dengan air kemudian ditetesi I₂ sebanyak 2 tetes, larutan yang awalnyaberwarna putih susu, berubah menjadi biru keunguan.

Pada percobaan adsorpsi, sirup disaring diatas kertas saring yang berisi norit. Fungsi penyaringan pada percobaan ini yaitu menyaring partikel – partikel koloid agar didapat larutan hasil penyaringan yang lebih jernih. Norit adalah tablet yang terbuat dari senyawa karbon aktif, didalam usus norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi gas atau zat racun. Fungsi norit adalah sebagai absorber atau menyerap warna. Partikel norit memiliki kemampuan mengadsorpsi partikel – partikel pada permukaannya baik partikel netral atau bermuatan karena mempunyai permukaan yang luas. Oleh karena itu, sirup yang semula berwarna pekat, setelah disaring menjadi lebih muda warnanya.

Pada percobaan koloid pelindung, larutan Fe(CO)₃ yang awalnya berwarna kuning, berubah warna menjadi lebih bening setelah ditambahkan 2 tetes gelatin dan menjadi / membentuk gumpalan, tetapi setelah ditambahkan lagi 2 tetes K₃Fe(CN)₆ larutan tersebut berubah menjadi biru kehitaman dan menjadi encer atau gumpalan yang terbentuk tadi hilang. Hal ini terjadi karena K₃Fe(CN)₆ berfungsi sebagai koloid pelindung yaitu koloid yang dapat melindungi koloid lain dari proses penggumpalan.

Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid. Koloid dapat distabilkan oleh muatannya, tetapi apabila muatan koloid dilucuti maka kestabilan akan berkurang dan dapat menyebabkan koagulasi/penggumpalan.

Dispersi adalah pembuatan koloid dengan cara pemecahan partikel – partikel kasar menjadi partikel yang lebih halus/lebih kecil yang dapat dilakukan secara mekanik atau peptisasi.

Adsorpsi adalah proses penyerapan zat/partikel/molekul pada permukaan dari zat tersebut sehingga koloid akan memiliki muatan listrik.

Koloid pelindung adalah koloid yang dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi atau penggumpalan. Ada beberapa koloid pelindung yang digunakan pada emulsi misalnya,casein dalam susu.

Reagen dalam percobaan ini yaitu HNO₃, fungsi reagen dalam percobaan ini yaitu sebagai penitran yang menentukan mol ekuivalen penitran sama dengan mol ekuivalen yang dititran dan untuk mengetahui apakah penitran dan yang dititran telah mencapai volume yang sama atau belum.

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

– Sifat – sifat koloid yang kita ketahui dari percobaan ini yaitu koagulasi ialah penggumpalan partikel koloid, Adsorpsi ialah penyerapan ion atau senyawa lain pada permukaan koloid, Dispersi ialah memperkecil gumpalan zat besara dengan pengocokan, Koloid pelindung ialah koloid yang dapat melindungi koloid lain dari proses penggumpalan

– Cara – cara untuk membuat koloid antara lain kondensasi dan dispersi

– Fungsi norit pada percobaan ini adalah sebagai absorber yaitu menyerap warna sehingga warna larutan yang diberi norit dapat menjadi lebih jernih

5.2 Saran

Sebaiknya percobaan mengenai pembuatan koloid ini ditambah. Tidak hanya koagulai, dispersi, adsorpsi dan koloid pelindung saja, tetapi juga percobaan aerosol, sol dan lain sebagainya. Agar pengetahuan praktikan mengenai koloid bertambah.

DAFTAR PUSTAKA

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

W. Keenan, Charles.Donald C. Klienfelter dan Jese H.Wood.1990.Ilmu Kimia Untuk Universitas, Jilid 1, Edisi keenam.Erlangga : Jakarta

W. Oxtoby, David.H.P Gillis dan Norman.H.Nachtrieb.2001.Prinsip-Prinsip Kimia Modern, Jilid 1, Edisi keempat.Erlangga : Jakarta

Percobaan Asidi-Alkalimetri

Posted: Oktober 11, 2010 in Kimia

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keseimbangan asam basa merupakan pembicaraan yang sangat penting dalam seluruh kimia dan dalam bidang-bidang lain seperti pertanian, biologi dan kedokteran yang mempergunakan kimia. Titrasi yang menyangkut asam dan basa secara meluas digunakan dalam pengendalian analitik dari banyak barang dagangan dan dioksidasi asam dan basa menggunakan pengaruhnya yang penting terhadap proses metabolik di dalam sel hidup. Kesetimbangan asam basa seperti yang telah diajarkan dalam kuliah kimia analitik , memberikan kepada mahasiswa yang tak berpengalaman kesempatan untuk memperluas pengertiannya dalam keseimbangan kimia dan untuk memperoleh kepercayaan dalam menggunakan pengertiannya terhadap soal-soal yang beraneka warna secara luas.

Dalam menilai suatu reaksi yang harus dipakai sebagai dasar titrasi, salah satu segi terpenting adalah sampai berapa jauh reaksi berlangsung menuju ke kelengkapan dekat pada titik ekuivalen. Perhitungan stoikiometri tidak memperhitungkan letak keseimbangan ke arah mana suatu reaksi kimia berkecenderungan. Dalam stoikiometri orang menghitung pendapatan maksimal dari hasil-hasil atau pemakaian reaktan-reaktan dengan perumpamaan yang disarankan secara tertutup bahwa reaksi berlangsung sampai lengkap, sedang dalam keadaan sebenarnya pelaksanaan sampai lengkap mungkin diperlukan bahwa mungkin satu dari reaktan harus ada dari jumlah yang sangat berlebihan atau satu hasil reaksi harusdiambil dari campuran. Titrimetri dengan sifatnya yang sama umumnya merintangi suatu pemaksaan suatu reaksi sampai lengkap oleh kelabihan reaktan yang sangat besar dan kita akan melihat bahwa dapat atau tidak dapat tercapainya reaksi tersebut.

Dalam kehidupan sehari-hari aplikasi metode asidi-alkalimetri digunakan untuk membuat senyawa obat, dan karena itu pemahaman akan asidi-alkalimetri penting untuk kita pelajari agar dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

1.2 Tujuan Percobaan

– Menentukan konsentrasi asam cuka ( CH₃COOH )

– Mengetahui cara penentuan titik ekuivalen

– Mengetahui syarat-syarat untuk larutan standar primer

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Asidi alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton ( asam ) dengan penerima proton ( basa ).

H⁺+ OH^–→ H₂O

Asidimetri merupakan penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat basa dengan menggunakan larutan asam, sebaliknya alakalimetri adalah penetapan kadar-kadar senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan larutan basa. Untuk menetapkan titik akhir proses netralisasi ini digunakan indikator. Menurut W.Ostwald, indikator adalah suatu senyawa organik kompleks dalam bentuk asam atau basa yang mampu berada dalam keadaan dua macam bentuk warna yang berbeda dan dapat saling berubah warna dari bentuk satu kebentuk yang lainnya pada konsentrasi H⁺ tertentu dan pH tertentu. Jalannya proses titrasi netralisasi dapat diikuti dengan melihat perubahan pH larutan selama titrasi, yang terpenting ialah perubahan pH pada saat dan disekitar titik ekuivalen karena hal ini berhubungan erat dengan pemilihan indikator agar kesalahan titrasi sekecil-kecilnya.

Larutan asam bila direaksikan dengan larutan basa akan menghasilkan garam dan air. Sifat asam dan sifat basa akan hilang dengan terbentuknya zat baru yang disebut garam yang memiliki sifat berbeda dengan sifat zat asalnya. Karena hasil reaksinya adalah air yang memiliki sifat netral yang artinya jumlah ion H⁺ sama dengan jumlah ion OH^– maka reaksi itu disebut dengan reaksi netralisasi atau penetralan. Pada reaksi penetralan, jumlah asam harus ekuivalen dengan jumlah basa. Untuk itu perlu ditentukan titik ekuivalen reaksi. Titik ekuivalen adalah keadaan dimana jumlah mol asam tepat bereaksi habis dengan jumlah mol basa. Untuk menentukan titik ekuivalen pada reaksi asam-basa dapat digunakan indikator asam-basa. Ketepatan pemilihan indikator merupakan syarat keberhasilan dalam menentukan titik ekuivalen. Pemilihan indikator didasarkan atas pH larutan hasil reaksi.

Salah satu kegunaan reaksi netralisasi adalah untuk menentukan konsentrasi asam atau basa yang tidak diketahui. Penentuan konsentrasi ini dilakukan dengan titrasi asam-basa. Titrasi adalah cara penentuan konsentrasi suatu larutan dengan volume tertentu dengan menggunakan larutan yang sudah diketahui konsentrasinya. Bila titrasi menyangkut titrasi asam-basa maka disebut titrasi asidi-alkalimetri.

Asidi dan alkalimetri ini melibatkan titrasi basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah ( basa bebas ) dengan suatu asam standar ( asidimetri ), dan titrasi asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah ( asam bebas ) dengan suatu basa standar ( alkalimetri ). Bersenyawanya ion hidrogen dan ion hidroksida untuk membentuk air merupakan akibat reaksi – reaksi tersebut.

# Prinsip Dasar Titrasi

Reaksi penetralan dalam analisis titrimetri lebih dikenal sebagai reaksi asam-basa. Reaksi ini menghasilkan larutan yang pHnya lebih netral. Secara umum metode titrimetri didasarkan pada reaksi kimia sebagai berikut

aA + tT → Produk

dimana a molekul analit A bereaksi dengan t molekul pereaksi T, untuk menghasilkan produk yang sifat pH-nya netral. Dalam reaksi tersebut salah satu larutan ( larutan standar ) konsentrasi dan pH-nya telah diketahui. Saat ekuivalen mol titran sama dengan mol analitnya begitu pula mol ekuivalennya juga berlaku sama, dengan demikian secara stoikiometri dapat ditentukan konsentrasi larutan kedua. Dalam analisis titrimetri, sebuah reaksi harus memenuhi beberapa persyaratan sebelum reaksi tersebut dapat dipergunakan, diantaranya :

– Reaksi itu sebaiknya diproses sesuai persamaan kimiawi tertentu dan tidak adanya reaksi sampingan

– Reaksi itu sebaiknya diproses sampai benar-benar selesai pada titik ekuivalensi. Dengan kata lain, konstanta kesetimbangan dari reaksi tersebut haruslah amat besar. Oleh karena itu, dapat terjadi perubahan yang besar dalam konsentrasi titran pada titik ekivalensi.

– Diharapkan tersedia beberapa metode untuk menentukan kapan titik ekivalensi tercapai

– Diharapkan reaksi tersebut berjalan cepat, sehingga titrasi dapat dilakukan hanya beberapa menit

Titrasi merupakan suatu metode untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah diketahui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat didalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatkan reaksi asam-basa maka disebut titrasi asam-basa, titrasi redoks untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi-oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatkan pembekuan reaksi kompleks dan lain sebagainya.

Larutan yang telah diketahui konsentrasinya disebut dengan titran. Titran ditambahkan sedikit demi sedikit ( dari dalam buret ) pada titrat ( larutan yang dititrasi ) sampai terjadi perubahan warna indikator baik titrat maupun titran biasanya berupa larutan. Saat terjadi perubahan warna indikator, maka titrasi dihentikan. Saat terjadi perubahan warna indikator dan titrasi dihentikan disebut dengan titik akhir titrasidan diharapkan titik akhir sama dengan titik ekivalen. Semakin jauh titik akhir titrasi dengan titik akhir ekivalen maka semakin besar kesalahan titrasi dan oleh karena itu, pemilihan indikator menjadi sangant penting agar warna indikator berubah saat titik ekivalen tercapai. Pada saat tercapai titik ekivalen maka pH-nya 7 ( netral ).

Adapun syarat zat yang bisa dijadikan standar primer :

Zat harus 100 % murni
Zat tersebut harus stabil baik pada suhu kamar ataupun pada waktu dilakukan pemanasan, standar primer biasanya dikeringkan terlebih dahulu sebelum ditimbang
Mudah diperoleh
Biasanya zat standar primer memiliki massa molar ( Mr ) yang besar, hal ini untuk memperkecil kesalahan pada waktu proses penimbangan. Menimbang zat dalam jumlah besar memiliki kesalahan relatif yang lebih kecil dibanding dengan menimbang zat dalam jumlah yang kecil
Zat tersebut juga harus memenuhi persyaratan teknik titrasi

Proses penambahan larutan standar sampai reaksi tepat lengkap, disebut titrasi. Titik dimana reaksi itu tepat lengkap, disebut titik ekivalen (setara) atau titik akhir teoritis. Pada saat titik ekivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titran, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titran. Lengkapnya titrasi, harus terdeteksi oleh suatu perubahan.

# Prinsip Titrasi Asam Basa

Titrasi asam-basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya. Titran ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekivalen ( secara stoikiometri, titran dan titer habis bereaksi ). Keadaan ini disebut titik ekivalen. Adapun cara mengetahui titik ekivalen yaitu :

Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara pH dengan volume titran untuk memperoleh kurva titrasi, titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah titik ekivalen
Memakai indikator asam-basa. Indikator ditambahkan pada titran sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekivalen terjadi, pada saat inilah titrasi kita hentikan

Indikator yang dipakai dalam titrasi asam-basa adalah indikator yang perubahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indikator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes. Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir dipilih sedekat mungkin dengan titik ekivalen. Indikator yang digunakan pada titrasi asam-basa adalah asam lemah atau basa lemah. Asam lemah dan basa lemah ini umunya senyawa organik yang memiliki ikatan rangkap terkonjugasi yang mengkontribusi perubahan warna pada indikator tersebut. Jumlah indikator yang ditambahkan kedalam larutan yang akan dititrasi harus sesedikit mungkin, sehingga indikator tidak mempengaruhi pH larutan, dengan demikian jumlah titran yang diperlukan untuk terjadi perubahan warna seminimal mungkin. Umumnya dua atau tiga tetes larutan indikator 0,1 % (b/v) diperlukan untuk keperluan titrasi. Dua tetes (0,1 mL) indikator ( 0,1 % dengan berat formula 100) adalah sama dengan 0,01 ml larutan titran dengan konsentrasi 0,1 M.

Indikator asam-basa akan memiliki warna yang berbeda dalam keadaan tak terionisasi dengan keadaan terionisasi. Sebagai contoh untuk indikator phenolpthalein (pp) seperti diatas dalam keadaan tidak terionisasi ( dalam larutan asam ) tidak akan berwarna dan akan berwarna merah keunguan dalam keadaan terionisasi (dalam larutan basa).

Berbagai indikator mempunyai tetapan ionisasi yang berbeda-beda dan akibatnya mereka menunjukkan warna pada range pH yang berbeda. Fenolphtalein tergolong asam yang sangat lemah dalam keadaan yang tidak terionisasi indikator tersebut tidak berwarna. Jika dalam lingkungan basa fenolphtalein akan terionisasi lebih banyak dan memberikan warna terang karena anionya.

Metil jingga adalah garam Na dari suatu asam sulphonic dimana didalam suatu larutan banyak terionisasi, dan dalam lingkungan alkali anionnya memberikan warna kuning, sedangkan dalam suasana asam metil jingga bersifat sebagai basa lemah dan mengambil ion H⁺, terjadi suatu perubahan struktur dan memberikan warna merah dari ion-ionnya.

Mengingat kembali bahwa perhitungan kualitas zat dalam titrasi didasarkan pada jumlah zat pereaksi yang tepat saling menghabiskan dengan zat tersebut. Sehingga berlaku : jumlah ekivalen analat = jumlah ekivalen pereaksi atau ( V x N ) analat = ( V x N ) pereaksi. Maka jumlah pereaksi harus diketahui dengan teliti sekali, sebagai berat gram ataupun sebagai larutan dengan konsentrasi dan volume. Larutan yang diketahui dengan tepat konsentrasinya dan dipakai sebagai pereaksi diusebut larutan standar/larutan baku, seperti dijelaskan diatas.

Telah dikemukakan, bahwa larutan NaOH dipakai untuk titrasi asam, tetapi NaOH tidak dapat diperoleh dalam keadaan sangat murni. Oleh karena itu, konsentrasi tepatnya tidak dapat dihitung dari beratnya NaOH yang ditimbang dan volume larutan yang dibuat walaupun kedua-duanya dilakukan secara cermat. Larutan NaOH ini harus distandarisasi atau dibakukan terlebih dahulu yakni ditentukan konsentrasinya yang setepatnya atau sebenarnya. Cara ini mudah untuk standarisasi atau pembakuan ialah dengan cara titrasi, misalnya larutan NaOH itu dipakai sebagai titran untuk menitrasi suatu larutan standar.

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat – alat

– Gelas Arloji

– Labu ukur 250 ml

– Erlenmeyer 250 ml

– Buret

– Pipet volume 10 ml

– Labu ukur 100 ml

3.1.2 Bahan – bahan

– Asam Cuka

– NaOH 0,1 N

– Indikator pp

– CH₃COOH

– Tissue

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1 Pembakuan larutan NaOH 0,1 N dengan CH₃COOH

– Diambil 10 ml larutan CH₃COOH dan dimasukkan kedalam erlenmeyer

– Ditambahkan 3 tetes indikator pp kedalam erlenmeyer

– Kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N

– Dilakukan duplo dan dicatat volume penitrasi

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Perlakuan

Pengamatan

– Dimasukkan 10 ml CH₃COOH kedalam erlenmeyer

– Ditambahkan 3 tetes indikator pp

– Dititrasi dengan NaOH 0,1 N

– Dicatat volume NaOH

– Dilakukan duplo

– Setelah dilakukan titrasi, yang awalnya larutan berwarna bening berubah menjadi warna merah lembayung, dengan :

V₁ = 3,4 ml dan V₂ = 3,5 ml

V_rata-rata= V₁ + V₂ = 3,4 + 3,5 = 3,45 ml

2 2

4.2 Reaksi – reaksi

4.2.1 Reaksi CH₃COOH dengan NaOH

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

4.3 Perhitungan

– Menentukan konsentrasi CH₃COOH

Diket : N_NaOH= 0,1 N N_CH3COOH= ………..?????

V_NaOH = 3,45 ml V_CH3COOH= 10 ml

N_NaOHx V_NaOH = N_CH3COOHx V_CH3COOH

N_CH3COOH = N_NaOH x V_NaOH

V_CH3COOH

= 0,1 N x 3,45 ml

10 ml

N_CH3COOH = 3,45 x 10^-2 N

Konsentrasi CH₃COOH yang dapat ialah 3,45 x 10^-2 N

4.4 Pembahasan

Asidimetri dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion – hydrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Asidimetri merupakan penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa – senyawa yang bersifat basa dengan menggunakan baku asam, sebaliknya alkalimetri merupakan penetapan kadar senyawa – senyawa yang bersifat asam dengan baku basa. Titrasi asam-basa biasa digunakan dalam percobaan asidi-alkalimetri dimana penentuan dilakukan dengan jalan pengukuran volume larutan yang diketahui konsentrasinya. Larutan yang diketahui konsentrasinya disebut larutan baku atau larutan sekunder. Larutan standar dibagi menjadi dua yaitu : Larutan standar primer dan larutan standar sekunder.

Larutan standar primer adalah larutan dimana kadarnya dapat diketahui secara langsung dari hasil penimbangannya.Adapun syarat-syarat larutan standar primer ialah :

Mempunyai kemurnian yang tinggi ( 100 % )
Mempunyai rumus molekul yang pasti
Tidak mengalami perubahan selama penimbangan
Mempunyai berat ekivalen tinggi sehingga kesalahan penimbangan dapat diabaikan

Beberapa contoh dari larutan standar primer antara lain Na₂CO₃, asam oksalat, asam benzoat dll.

Larutan standar sekunder adalah larutan yang konsentrasinya ditentukan dengan cara pembakuan. Adapun syarat – syarat larutan standar sekunder :

Derajat kemurniannya lebih rendah dari larutan primer
Berat ekivalennya tinggi
Larutan relatif stabil didalam penyimpanan

Beberapa contoh dari larutan standar sekunder antara lain NaOH, CH₃COOH, HCl dll.

Prinsip titrasi asidi – alkalimetri adalah penetapan kadar secara kuantitatif terhadap suatu senyawa dengan cara mereaksikannya dengan tepat. Titrasi merupakan suatu metode untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang konsentrasinya sudah diketahui. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat didalam proses titrasi. Larutan yang telah diketahui konsentrasinya disebut dengan titran, titran ditambahkan sedikit demi sedikit ( dari dalam buret ) pada titrat ( larutan yang dititrasi ) sampai terjadi perubahan warna indikator. Saat terjadi perubahan warna indikator, maka titrasi dihentikan. Prinsip dasar titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan, kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya.

Saat terjadi perubahan warna dan titrasi dihentikan, maka proses ini disebut titik akhir titrasi dan diharapkan titik akhir titrasi sama dengan titik ekivalen, yaitu titik dimana reaksi itu tepat lengkap.

Hasil percobaan asidi-alkalimetri kali ini, menghasilkan warna merah lembayung pada larutan CH₃COOH yang telah ditetesi indikator pp dan dititrasi dengan NaOH 0,1 N yang pada awalnya berwarna bening/jernih. Dan didapatkan jumlah NaOH yang dipakai untuk proses titrasi 10 ml CH₃COOH adalah sebanyak 3,45 ml. Adapun fungsi dari penambahan indikator penolphtalein ialah untuk mengetahui apakah larutan yang diuji bersifat asam ataupun basa dan titik akhir titrasi, karena indikator adalah suatu senyawa organik kompleks dalam bentuk asam atau basa yang mampu berada dalam keadaan dua macam bentuk warna yang berbeda dan dapat saling berubah warna dari bentyuk satu kebentuk yang lain pada konsentrasi H⁺ tertentu dan pada pH tertentu. Pada percobaan dilakukan duplo atau proses titrasi tersebut dilakukan 2 kali yang bertujuan agar diketahui hasil titrasi yang dilakukan relatif dekat dengan hasil pengukuran volume yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekivalennya.

Pada percobaan ada beberapa faktor-faktor kesalahan yang menyebabkan tidak akuratnya hasil titrasi yang didapat antara lain ialah :

Kurang telitinya dalam melakukan proses titrasi
Kurang tepatnya pada saat pembuatan larutan NaOH, seperti pada saat penimbangan
Terjadi perubahan skala buret yang tidak konstan
Kurangnya ketelitian dalam memperhatikan perubahan warna indikator
Terlalu banyak meneteskan indikator pp

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

– Pada percobaan ini konsentrasi CH₃COOH yang didapatkan ialah 3,45 x 10^-2 N, yang diperoleh dengan perhitungan :

N_NaOHx V_NaOH = N_CH3COOHx V_CH3COOH

N_CH3COOH = N_NaOH x V_NaOH

V_CH3COOH

= 0,1 N x 3,45 ml

10 ml

N_CH3COOH = 3,45 x 10^-2 N

– Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekivalen pada titrasi asam-basa. Pertama memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan, kemudian dibuat kurva titrasi adalah titik ekivalen. Sedangkan cara kedua adalah memakai indikator asam basa, indikator ditambahkan pada titran sebelum titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekivalen terjadi.

– Larutan standar primer memiliki syarat – syarat :

Mempunyai kemurnian yang tinggi
Mempunyai rumus molekul yang pasti
Tidak mengalami perubahan selama penimbangan
Mempunyai berat ekuivalen yang tinggi

5.2 Saran

Dalam menitrasi sebaiknya dilakukan dengan hati – hati dan teliti agar hasil yang didapatkan nanti memuaskan.

DAFTAR PUSTAKA

Keenan, Kleinfelter, Wood.1980. Kimia Untuk Universitas Edisi Keenam Jilid I. Erlangga : Jakarta

Respadi.1992. Dasar – Dasar Ilmu Kimia. Rineka Cipta : Jakarta

Sukardjo.1997. Kimia Fisika. Rineka Cipta : Yogyakarta

Yazid, Esfien.2005. Kimia Fisika. Andi : Yogyakarta

Phiin's Blog

Pos-pos Terbaru

Kategori

Hidrotermal

PENGGOLONGAN MINERAL BERDASARKAN BENTUK KRISTAL YANG MEMBANGUNNYA

Percobaan Adisi-subtitusi

Percobaan Elektrolisis

Percobaan Reduksi Oksidasi

a. Penemuan oksigen

b. Peran hidrogen

c. Peran elektron

Oksidasi-reduksi dan elektron

e. Bilangan oksidasi

Penyusunan persamaan reduksi oksidasi

Penyusunan setengah reaksi dapat dengan mudah ditentukan dengan setengah reaksi dan reaksi total.

Pembuatan dan SIfat Koloid

Percobaan Asidi-Alkalimetri