Praktikum II Sifat Kimia Senyawa Klor

Selasa, 09 Oktober 2012

I.   Tujuan

• Mengetahui kelarutan dan stabilitas garam klorida
• Mempelajari pembentukan kompleks logam transisi dengan ion klorida

II.  Dasar Teori

     Unsur-unsur halogen dapat diidentifikasi warn adan sifatnya. Misalnya Cl: berupa gas kuning kehijauan pada suhu kamar, non-polar, kelarutan dalam air kecil dan larut dalam pelarut non-polar.

     Semua halogen dapat mengoksidasi air menjadi gas O₂ dan bukan merupakan oksidator kuat. Larutan halogen tidak stabil karena cenderung mengalami auto-oksidasi atau auto-reduksi, proses ini disebut disporposionasi:

2 Cl_2(aq) + 2 H₂O  HClO_(aq) + 2HCl_(aq)

Pada reaksi tersebut Cl₂ mengalami reaksi reduksi dan reaksi oksidasi. Pemutih klorin (bleaching agent) mengandung larutan hipoklorit (NaOCl). Ion ClO merupakan suatu oksidator, daya oksidasinya sama dengan klorin namun ion ClO berbeda dengan Cl^-sebab asam hipoklorit, HclO adalah asam lemah dan ion ClO^- adalah basa yang cukup kuat.
     Klor digunakan secara luas dalam pembuatan banyak produk sehari-hari. Klor digunakan untuk menghasilkan air minum yang aman hampir diseluruh dunia. Bahkan, kemasan air terkecilpun sudah terklorinasi.

    Klor juga digunakan secara besar-besaran pada proses pembuatan kertas, zat pewarna, tekstil, produk olahan minyak bumi, obat-obatan, antiseptik, intektisida, makanan, pelarut, cat, plastik, dan banyak produk lainnya.

Ion klorida membentuk endapan  dengan ion-ion Ag⁺, Pb⁺, dan Hg⁺ berperan sebagai igan dalam pembentukan kompleks yang diambil melalui perubahan warna dan melarutnya endapan atau padatan.

   Kebanyakan klor diproduksi untuk digunakan dalam pembuatan senyawa klorin untuk sanitasi, pemutihan kertas, desinfektan dan proses tekstil. Lebih jauh lagi, klor digunakan untuk pembuatan klorat, kloroform, karbon tetrakorida dan ekstraksi brom.

   Pemutih klorin (bleaching agent) mengandung larutan hipoklorit (NaOCl), ion ClO^-merupakan suatu oksidator, daya oksidasinya sama dengan klorin namun ion ClO^-berbeda dengan Cl^‑ sebab asam hipoklorit, HclO adalah asam lemah dan ion ClO^- adalah basa yang cukup kuat, sedangkan Cl^- mempunyai sifat netral dan merupakan basa konjugasi dari HCl kuat. Ion klorida membentuk endapan dengan ion-ion Ag⁺, Pb⁺, dan Hg^+, berperan sebagai ligan dalam pembentuka kompleks yang diamati melalui perubahan warna dan melarutnya endapan atau padatan.

III.   Alat dan Bahan

       Alat 

       -     Pipet tetes

       -     Rak tabung reaksi

       -     Gelas ukur

       -     Tabung reaksi

      Bahan 

       -     NaCl 0,1 M

       -     AgNO₃ 0,1 M

       -     NH₃ 6M

       -     CuSO₄ 0,1 M

       -     Lakmus merah biru

       -     NaOCl 5% ( baycline)

       -     NaOH 6 M

       -     KI 0,1 M

       -     KBr 0,1 M

       -     n-heksana atau petroleum eter

       -     HCl pekat

IV. Cara Kerja

1 ion Klorida (Cl-)

 a. Kelarutan dan kestabilan garam klorida

 b. Kompleks logam transisi dengan ion Cl-

 2. Ion Hipoklorit (ClO-)

a. Reaksi Lakmus

b. Reaksi dengan AgNO3

c. Daya Oksidasi

V. Hasil Pengamatan

1. Ion Klor (Cl^-)

    a.  Kelarutan dan Stabilitas garam klorida

        I.     NaCl + AgNO₃ à ↓ AgCl + NaNO₃, terbentuk endapan putih AgCl

        II.    I + NH₃ à terbentuk endapan putih dengan larutan jernih

        III.   II + HNO₃ à terbentuk endapan putih dengan reaksi eksoterm (panas)

     b. Kompleks logam transisi dengan ion Cl^-

          I. CuSO₄ + HCl à tidak terbentuk endapan (larut), larutan berwarna hijau terjadi reaksi eksoterm

         II. I + H₂O à Warna hijau lebih muda dari larutan sebelumnya dan agak bening

      III. AgNO₃ + HCl à ↓ AgCl + HNO₃, terbentuk endapan putih AgCl  larutannya berwarna kuning terjadi reaksi eksoterm

         IV. III + H₂O à terbentuk endapan putih, larutan berwarna putih

2. Ion Hipoklorit (ClO^-)

    a. Lakmus

        I. NaClO + lakmus merah à lakmus berubah warna menjadi biru kemudian menjadi putih

        II. NaClO + lakmus biru à lakmus biru tetap biru kemudian berubah menjadi putih

    b. Reaksi dengan AgNO3

        I. NaOCl + AgNO₃ à terbentuk endapan putih

        II. I + HNO₃ à terbentuk gas warna larutan kuning dengan endapan berwarna putih

        III. NaOH + AgNO₃ à terbentuk endapan coklat tua

       IV. III + HNO₃ à tidak larut, menghasilkan panas, lebih panas dari percobaan NaOCl + AgNO₃ dan HNO₃, larutannya bening terbentuk endapan coklat tua

     c. Daya Oksidasi Ion ClO-

         I. KI + C₆H₁₂ + NaOCl à terdapat 2 fase yang berwarna merah muda dan orange

         II. KBr + C₆H₁₂ + NaOCl à terdapat 2 fase yang berwarna putih kedua-duanya

         III. I + HCl à terbentuk menjadi 3 fase dengan warna ungu, orange dan coklat

         IV. II + HCl à terbentuk 2 fase dengan warna kuning muda dan kuning tua

VI. Pembahasan

Pada percobaan ini dilakukan pengujian sifat – sifat dari senyawa klor.  Bahan-bahan yang digunakan adalah NaCl, NaOCl, dan HCl sebagai sampel. Pada percobaan pertama, praktikan mereaksikan NaCl dengan AgNO₃ yang menghasilkan reaksi pengendapan. Endapan yang terbentuk berwarna putih dan mengumpal. Endapan yang muncul adalah senyawa AgCl yang merupakan hasil reaksi. Perak klorida memiliki nilai kelarutan yang kecil, oleh karena itu terbentuklah endapan. Dapat dituliskan persamaan reaksinya adalah  

2NaCl_(aq) + Ag₂SO_4(aq) → Na₂SO_4(aq) + ↓2AgCl

Setelah itu endapan AgCl ditambahkan lagi dengan larutan basa NH3 6M namun endapan tidak larut. Maka persamaan reaksinya adalah

AgCl + NH₄OH →  NH4Cl + ↓ AgOH

kemudian ditambahkan larutan HNO₃ kemudian terbentuk suatu gas atau uap dan larutannya menjadi bening kembali serta terbentuk endapan putih kembali. Dengan persamaan reaksinya :

AgCl  +  HNO₃  →  HCl + ↓ AgNO₃

        Dari hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa endapan berasal ion Ag⁺ dan Cl^- sukar larut jika ditambahkan dengan larutan asam atau pun basa maka dari itu garam klorida memilik stabilitas untuk mempertahankan endapan yang baik 

  Pada percobaan yang kedua adalah percobaan mengenai pembentukan kompleks logam transisi dengan ion Cl^-. Ion kompleks memiliki ion logam dengan jumlah tertentu molekul-molekul atau ion-ion yang mengelilinginya. Percobaan ini mereaksikan tembaga sulfat (CuSO₄) dengan asam klorida (HCl) yang menghasilkan larutan berwarna hijau muda. .Hal ini disebabkan karena CuSO₄ sendiri dapat bereaksi dengan HCl membentuk asam sulfat dan tembaga diklorida sebagai hasil sampingnya. Asam sulfat inilah yang menyebabkan warna berubah menjadi kehijauan.Ketika diencerkan dengan 5 ml H₂O larutan kembali berwana hijau muda lagi. Hal ini disebabkan ketika asam sulfat dan tembaga diklorida ditambahkan dengan aquadest dapat membentuk tembaga sulfat kembali dengan asam klorida dan molekul air sebagai produk sampingnya.Sedangkan pencampuran AgNO₃ dengan  HCl terbentuk endapan putih AgCl yang tidak larut dengan penambahan HCl. Persamaan reaksi

         AgNO₃ + HCl  è AgCl↓ + HNO₃

Percobaan ketiga, praktikan melakukan percobaan Natrium hipoklorit (NaClO) terhadap lakmus, AgNO₃ dan memerhatikan daya oksidasi ClO^- . Berdasarkan hasil pengamatan, kertas lakmus merah berubah menjadi warna biru dan kertas lakmus biru tetap menjadi warna biru. Hal ini menunjukkan bahwa NaClO bersifat basa. 

Selanjutnya mereaksikan NaClO dengan AgNO₃ yang menunjukkan perbedaan terhadap reaksi NaCl dengan AgNO_3. Reaksi NaClO dengan AgNO₃ menghasilkan endapan putih tetapi ketika ditambahi HNO₃ masih terbentuk endapan dan larutannya bening kekuning-kuningan, sedangkan endapan pada reaksi NaCl dengan AgNO₃ yang ditambahkan HNO₃ larut. Hal ini disebabkan pada Reaksi NaClO dengan AgNO₃ endapannya tetap terbentuk karena adanya asam nitrat.serta reaksi NaClO dengan AgNO₃  berlangsung secara eksoterm karena pada dinding tabung reaksi terasa panas dan terdapat gelembung gas. Gas yang terbentuk adalah gas oksigen dari reaksi AgNO₃ dengan NaOCl. Lalu tabung yang berisikan NaOH, direaksikan dengan AgNO₃ terbentuk endapan coklat dengan warna larutan bening dan setelah direaksikan dengan HNO₃ endapan menjadi coklat tua dengan disertai dengan bertambahanya suhu larutan. (lebih panas dari percobaan NaOCl + AgNO₃dan HNO₃₎

Dengan persamaan berikut :

                                                   2NaOCl + 2AgNO₃ → 2AgCl↓ + 2NaNO₃ + O₂

                                                2HNO₃ + NaOCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃ + H₂O

                                                            NaOH + AgNO₃ → AgOH + NaNO₃

        Pada percobaan terakhir adalah daya oksidasi ion ClO^- , percobaan ini mereaksikan 2 ml larutan kalium iodida (KI), 1 ml n-heksana (C₆H₁₂) dan larutan NaClO yang menghasilkan larutan yang  terdiri dari 2 fase yang berwarna merah muda dan orange. Ketika diasamkan dengan larutan HCl, larutan berubah menjadi bentuk 3 fase dengan warna ungu, orange dan coklat. Kemudian, praktikan mereaksikan 2 ml larutan kalium bromide (KBr), 1 ml n-heksana (C₆H₁₂) dan larutan NaClO yang menghasilkan larutan berwarna putih. Ketika diasamkan dengan larutan HCl, larutan berubah bentuk menjadi 2 fase dengan warna kuning muda dan kuning tua. Hal ini menunjukkan bahwa Natrium hipoklorit mampu mereduksi iod dalam senyawa kalium iodida yang ditunjukan pada perubahan warna pada larutan n-heksana dengan kalium iodida. Hal ini disebabkan karena bilangan oksidasi klor dalam senyawa natriun hipoklorit paling  kecil sehingga ia memiliki daya oksidator yang kuat.

VII. Kesimpulan

• Kelarutan senyawa klorida yaitu perak klorida yang terbentuk sangat kecil dan stabil.
• Ion klorida mampu membentuk ion kompleks dengan tembaga
• Pembentukan logam kompleks klor ditandai dengan perubahan warna.
• Senyawa klor memiliki daya oksidasi yang kuat
• Natrium Hipoklorit (NaOCl) bersifat basa.  
• Pembentukan perbedaan lapisan dalam larutan hasil reaksi disebabkan oleh perbedaan kepolaran,   dan berat jenis kepolaran

VIII. Daftar Pustaka

Oxtoby, D. W., Gillis, H. P. dan Nachtrieb, N. H., 1999. Kimia Modern.  Jakarta : Erlangga

Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Jilid 1. Jakarta : Kalman Media

            Pusaka.

Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Jilid 2. Jakarta : Kalman Media

            Pusaka.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/logam_transisi/tembaga-anorganik/ "diakses 20 Oktober 2012"

IX. Lampiran

1. Tuliskan contoh-contoh senyawa klor dengan bilangan oksidasi Cl (-1, 0, +1, +3, +4, +5, +7) dan sebutkan kegunaannya kalau ada?

Biloks	Senyawa klor	Kegunaan
-1	NaCl	sebagai bahan pengamat dan bahan campuran
0	Cl2	sebagai senjata perang pada perang dunia II
+1	NaOCl	sebagai pemutih pakaian
+3	NaClO2	sebagai pemutih dlam industri tekstil dan kertas
		digunakan pada pengolahan air sebagai desinfektan
		terdapat pada obat kumur dan pasta gigi
+4	NaClO3	sebagai herbisida
+5	NH4ClO4	sebagai campuran bahan bakar roket
+7	HClO4	Sebagai bahan desinfektan

2. Bagaimana cara membuat larutan pemutih NaClO secara komersial. Tuliskan reaksinya !

Larutan pemutih dapat dibuat dengan mereaksikan NaOH dengan gas klor (Cl₂), gas klor dilewatkan kedalam larutan dingin NaOH encer pada suhu dibawah 40º C, jika suhu lebih dari 40 ^oC maka akan membentuk natrium klorat (NaClO₃)

2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaOCl + H₂O

3. Bagaimana cara zat pemutih dapat membuat pakaian kelihatan lebih putih?Zat pemutih bekerja dengan dua cara, yaitu :

a. Mengubah molekul menjadi zat yang tidak mengandung kromofor atau masih mengandung kromofor yang    tidak menyerap cahaya visible dengan cara memutuskan ikatan kimia kromofor oleh pemutih yang bersifat  oksidator.

b. Mengubah ikatan rangkap pada kromofor menjadi ikatan tunggal oleh pemutih yang bersifat rediktor.    Pemutusan ikatan rangkap ini dapat mengurangi kemampuan kromofor menyerap sinar visible.