I. JUDUL : Penentuan Rasio Kombinasi Unsur Zink dan Oksigen dalam Zink Oksida
II. TUJUAN :
1. Menentukan rasio kombinasi unsur Zink dan Oksigen dalam senyawa Zink Oksida
2. Mendemonstrasikan hukum perbandingan tetap
III. LANDASAN TEORI :
Zink dan Zink Oksida adalah dua zat yang dapat ditentukan besarnya secara akurat, oleh karena itu banyaknya Oksigen yang terikat dalam senyawa Oksida Zink dapat diperoleh melalui cara-cara yang berbeda. Untuk mengkonvensi secara kuantitatif jumlah Zink ke Oksida Zink secara langsung memerlukan perhitungan yang sukar, tetapi hasilnya akan sama jika dilakukan secara langsung dengan cara mereaksikan logam Zink dengan Asam Nitrat untuk memeproleh garam nitratnya. Garam nitrat yang diperoleh kemudian diuraikan lewat pemanasan sehingga diperoleh senyawa residu yang tidak lain adalah Zink Oksida
Seng merupakan unsure kimia dengan lambing Zn, Nomor Atom 30 dan massa atom relative 65,39. Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau dan bersifat diamagnetik. Seng sedikit kurang padat daripada besi, dan berstruktur kristal heksagonal.
Lgam ini keras dan rapuh pada kebanyakn suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100°C – 150°C. Di atas 210°C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya. Seng juga mampu menghantarkan listrik. Seng memiliki titik didih 900°C dan titik lebur 420 °C, relatif lebih rendah dibanding logam-logam lainnya.
Kebanyakan metaloid dan non logam dapat membentuk senyawa biner dengan seng, kecuali gas mulia. Oksida ZnO merupakan bubuk berwarna putih yang hampir tidak larut dalam larutan netral. Ia bersifat amfoter dan dapat larut dalam larutan asam dan basa kuat. Kalkogenida lainnya seperti ZnS, ZnSe, ZnTe memiliki banyak dalam aplikasinya dalam bidang elektronik dan optik. Pnilitogenida (Zn3N2, Zn3P2,Zn3As2, dan Zn3Sb2 )peroksida ZnO2 dan hidrida ZnH2 serta karbida ZnC2 dikenal keberadaannya.
Zn dapat bereaksi dengan larutan HNO3 6 M membentuk garam nitrat.
Zn + 2 HNO3 à Zn(NO3)2 + H2
Zn(NO3)2 yang dipanaskan dapat teruarai menjadi ZnO, NO2 dan O2
Zn(NO3)2 à ZnO + 2NO2 + ½ O2
Hukum Perbandingan Tetap
Dalam kimia, hukum perbandingan tetap atau hukum Proust adalah hukum yang menyatakan bahwa suatu senyawa kimia terdiri dari unsur-unsur dengan perbandingan massa yang selalu tepat sama. Dengan kata lain, setiap sampel suatu senyawa memiliki unsur-unsur (komposisinya) yang tetap. Misalnya air terdiri dari 8/9 massa oksigen dan 1/9 massa hidrogen.
“Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap”
Contoh :
Ai tersusun oleh unsur-unsur hidrogen (H2) dan Oksigen (O2) dengan perbandingan yang selalu tetap, yaitu :
11,91 % : 88,81 % = 1 : 8
| Massa H2 (g) | Massa O2 (g) | Massa H2O (g) | Massa Zat sisa |
| 1 | 8 | 9 | - |
| 2 | 16 | 18 | - |
| 3 | 16 | 18 | 1 gram H2 |
| 4 | 25 | 27 | 1 gram O2 |
| 5 | 25 | 28,125 | 0,815 gram H2 |
IV. ALAT DAN BAHAN :
A. ALAT
| NO | Nama Alat | Gambar | Jumlah |
| 1 | Cawan Porselein | | 1 |
| 2 | Kaca arloji | | 1 |
| 3 | Spatula | | 1 |
| 4 | Timbangan | | 1 |
| 5 | Kompor Listrik | | 1 |
| 6 | Penjepit | | 1 |
| 7 | Gelas ukur | | 1 |
| 8 | Gelas beker | | 1 |
| 9 | Tabung reaksi | | 1 |
| 10 | Pipet tetes | | 1 |
| 11 | Tissue | | 1 |
| 12 | Serbet | | 1 |
B. BAHAN
| NO | Nama Bahan | Jumlah |
| 1 | Serbuk Seng | 0,1 gram |
| 2 | Larutan HNO3 6 M | Secukupnya |
| 3 | Air | 0,5 ml |
V. CARA KERJA
1. Menimbang cawan porselein kosong
2. Memasukkan 0,1 gram logam zink murni ke dalam caran porselein kemudian menimbangnya kembali
3. Menambahkan 0,5 ml air dan 0,5 ml larutan HNO3 6 M dan mengamati reaksi yang terjadi ( larut apa tidak)
4. Menambahkan larutan HNO3 6 M sampai habis bereaksi sengnya sambil diaduk
5. Setelah reaksi selesai maka cawan yang berisi larutan tersebut diletakkan di atas kompor listrik berkasa serta memanaskannya dan membiarkan agar menguap
6. Memanaskan dengan api kecil dan terus memanskan sampai diperoleh endapan kering (jika zink nitrat yang dihasilkan sedikit)
7. Mendinginkan endapan yang diperoleh dan menimbangnya
8. Memanskan kembali endapan, mendinginkan dan menimbang kembali sampai diperoleh berat konstan
VI. DATA PENGAMATAN
| PERLAKUAN | PENGAMATAN |
| Ø Berat cawan + seng Ø Berat cawan kosong Ø Berat seng | 31,61 gr 31,50 gr 0,1 gr |
| Ø Berat cawan + zink oksida setelah pemanasan 1 Ø Berat cawan + zink oksida setelah pemanasan 2 Ø Berat cawan + zink Ø Berat oksigen Ø Warna larutan Ø Gas yang timbul Ø Warna ZnO yang terbentuk | 31,63 gr 31,63 gr 31,61 gr 0,03 gr Bening NO2 coklat |
VII. ANALISA DATA
1. Analisa Kuantitatif
0,1 gr Zn ditempatkan dalam cawan porselen dan dipanaskan sampai diperoleh endapan kering. Setelah pendinginan, sampel yang ditemukan ditentukan dengan :
-massa seng = 0,1 gr
-Massa Zink Oksida = ( massa cawan+zink oksida ) - massa cawan
= 31,63 gr - 31,50 gr = 0,13 gr
-Massa Oksigen = massa zink oksida - massa seng
= 0,13 gr - 0,1 gr
= 0,03 gr
Mol setiap elemen tersebut dapat dihitung =
Massa Zn
Mol Zn = Ar Zn
0,1 gr
= 65,39
= 1,529 X 10-3 mol ~ 1,5 X 10-3 mol
Massa oksigen
Mol O = Ar O
0,03 gr
= 16
= 1,875 X 10-3 mol ~ 1,8 X 10-3 mol
Rasio Kombinasi Zn dan O = mol Zn : mol O
= 1,5 X 10-3 mol : 1,8 X 10-3 mol
dibagi 1,5 X 10-3 1 : 1,2
ekuivalen dengan 1 : 1
2. Analisa Kualitatif
Prinsip dasar dari percobaan adalah bahwa zink dan zink oksida adalah dua zat yang dapat ditentukan beratnya secara akurat. Pada percobaan ini mempunyai tujuan untuk menentukan rasio kombinasi unsur zink dan oksigen dalam senyawa zink oksida (ZnO). Zink Oksida merupakan senyawa dengan rumus ZnO di mana massa molekul Zn adalah 65,34 gr/mol dan massa molekul unsur O adalah 19 gr/mol.
Prinsip dasar dari percobaan ini berkaitan dengan Hukum Pwrbandingan Tetap atau disebut Hukum Proust, yaitu :
” Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap”
ZnO di mana rasio kombinasinya :
Zn : O = 1 : 1
Dari rasio kombinasi massanya :
Zn : O = 65,38 : 16
Maka perbandingan massa dari Zn dan O akan selalu tetap seperti itu, sesuai dengan Hukum Proust. Jadi, bila suatu ZnO massanya adalah 65,38 gram, maka massa O adalah 16 begitupun dengan kelipatannya.
Prinsip kerja dari percobaan ini adalah mula-mula dengan menimbang cawan yang masih kosong. Kemudian memasukkan 0,1 gram logam zink murni (yang berwarna abu-abu) ke dalam cawan porselein tersebut dan menimbangnya kembali, maka akan diperoleh massa cawan + seng. Selanjutnya pada cawan tersebut menambahkan 0,5 ml air dan 0,5 nl larutan HNO3 6 M. Fungsi air atau H2O disini adalah sebagai media pelarut. Saat proses pelarutan, sambil diaduk menggunakan spatula, bila serbuk tidak segera larut (tidak habis bereaksi pada akhir reaksi), maka perlu ditambahkan larutan HNO3 6 M lagi sampai semua seng habis bereaksi. Pada saat serbuk yang ditambahkan dengan air tidak terjadi apa-apa. Namun setelah diberi larutan HNO3 6 M, maka timbul gas. Gas yang timbul adalah gas H2 yang terbentuk dari reaksi antara Zn dengan larutan HNO3 6 M. Setelah reaksi selesai, selanjutnya yang dilakukan adalah memanaskan cawan yang berisi larutan campuran diatas kompor listrik dan membiarkan menguap. Larutan yang kita panaskan ini adalah Zn(NO3)2 dan apabila dipanaskan akan terbentuk gas baunya cukup menyengat. Hal ini dilakukan sampai terbentuk residu yang berupa endapan kering yang tidak lain adalah ZnO dengan warna kuning kecokelatan. Setelah terbentuk endapan kering, mendinginkannya dan menimbang beserta cawannya. Cawan beserta residu tersebut dipanaskan kembali, didinginkan dan ditimbang sampai diperoleh massa yang konstan, yaitu dimana massanyatidak berubah.
Pada percobaan ini pemanasan dilakukan sebanyak dua kali. Pada pemanasan I berat cawan dan zink oksida adalah 31,63 gram, kemudian pada pemanasan II berat cawan dan zink oksida juga sebesar 31,63 gram. Massa yang diperoleh sudah konstan sehingga tidak perlu dilakukan pemanasan lagi. Sedangkan untuk berat cawan dan zink sebelum pemanasan adalah 31,61 gram.
Reaksi yang terjadi pada percobaan
Saat Zn ditambahkan larutan HNO3 6 M, maka reaksinya adalah :
Zn + 2HNO3 à Zn(NO3)2 + H2á
Terbentuk gas H2 dan larutan garam Zn(NO3)2. Pada pemanasan, maka garam nitrat mengalami peruraian sebagai berikut :
Zn(NO3)2 à ZnOâ + 2NO2á + ½ O2á
Dilepaskan gas O2 serta gas NO2 yang berbau. Pada cawan tertinggal endapan ZnO berwarna kuning kecoklatan.
Dari perhitungan diperoleh rasio kombinasi Zn : O = 1 : 1 dengan rumus empiris ZnO. Menurut teori, zink oksida memiliki rumus empiris ZnO dimana rasio kombinasi Zn : O = 1: 1. Jadi hasil percobaan sudah sesuai teori.
VIII. KESIMPULAN
1. Rasio kombinasi antara Zn dengan O menurut hukum Perbandingan Tetap adalah 1 : 1, dari hasil percobaan didapatkan rasio kombinasi Zn dengan O 1 : 1,jadi terdapat kesesuaian antara teori dengan hasil percobaan
2. Reaksi yang terjadi :
Zn(s) + 2HNO3(aq) Zn(NO3)2(aq) + H2(g) 
Zn(NO3)2(aq) 2ZnO(s) + 2NO3(g) + 2O2(g) 3. Pada percobaan ini pemanasan dilakukan dua kali sampai massa konstan yang artinya sudah tidak ada unsur yang menguap. Massa cawan + Zink Oksida =
a. Pemanasan 1 = 31,63 gr
b. Pemanasan 2 = 31,63 gr
4. Ketika Zn yang sudah ditambahkan H2O, ditambahkan HNO3 6M, maka timbul gas pada awal reaksi yaitu gas H2 . Setelah dipanaskan, timbul gas NO2 yang ditandai dengan timbulnya bau menyengat
5. Fungsi pemanasan adalah untuk mengendapkan ZnO dengan menguapkan gas-gas NO2 dan O2 yang dihasilkan, sehingga diperoleh massa Zink Oksida yang murni, sehingga sapat dicari massa O untuk menentukan rasio kombinasi ZnO
6. Fungsi penambahan air adalah untuk/sebagai media dalam prose reaksi Zn dengan HNO3 6M
7. Zn(NO3)2 dipanaskan,terbentuk endapan warna kuning kecoklatan yaitu ZnO
IX. DAFTAR PUSTAKA
Kristiyan,Handoyo.2000.Kimia Anorganik I.Jogjakarta: UNS Press
Prartiyang,horcile.2005.Kimia Unsur.Jakarta:Yudhistira
Raharjo,SB.2002.Kimia Anorganik I.Surakarta: UNS Press
Tim Dosen.2010.Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik I.Surakarta: UNS Press
Vogel.1985.Analisis kimia Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Makro.Jakarta: PT.Kaliman Media Pustaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar