A. Judul Praktikum
Penentuan Massa Atom
Relatif Mg dan Penentuan Rumus Suatu Hidrat
B. Tujuan Praktikum
1. Mempelajari suatu cara sedeharna penentuan massa atom relatif unsur.
2. Menentukan rumus suatu hidrat.
C. Dasar Teori
1. Penentuan Massa Atom Relatif
Mg
Massa atom suatu unsur didefinisikan sebagai massa atom unsur itu
dibandingkan dengan massa atom lain yang dipakai sebagai standard. Berdasarkan
atas perjanjian internasional pada tahun 1961, digunakan skala massa atom yang
didasarkan isotop karbon = 12. Pada dewasa ini, massa atom suatu unsur
ditentukan dengan metode spektrofhotometri massa. Di laboratorium, dapat
ditentukan massa atom relatif Mg. Jika diketahui massa atom relatif oksigen =
16; maka dari MgO yang terbentuk dapat dihitung massa atom relatif Mg. (Modul Praktikum KimiaDasar :2014)
Menurut Dalton , massa atom adalah sifat utama unsur yang membedakan satu
unsur dengan yang lainnya. Karena atom sangat ringan, maka tidak dapat
digunakan satuan gram dan kilogram untuk massa atom dan harus dicari massa atom
sebagai standar. Perbandingan massa atom dengan satu macam atom standar disebut
massa atom relatif. Pada mulanya digunakan hidrogen, dipilih sebagai standar
karena merupakan atom yang ringan . Kemudian diganti dengan oksigen , karena
dapat bersenyawa hampir dengan semua unsur. Salah satu syarat massa standar
adalah stabil dan murni, tetapi karena oksigen terdapat dalam 3 isotop 0-16,
0-17, 0-18, akhirnya pada tahun 1960 ditetapkan C-12 sebagai standar dan C-12
ditetapkan mempunyai massa 12 sma, dengan 1 sma = 1,66 x
10-24 gram dan massa atom relatif tidak memiliki satuan. Massa
atom relatif sangat penting dalam ilmu kimia untuk mengetahui sifat unsur dan
senyawa. Ada 3 cara penentuan massa atom relatif , yaitu dengan hukum Dulong
dan Petit, analisis Cannizzaro, dan Spektroskopi massa(Syukri, 1999 : 33).
Atom adalah partikel sangat kecil dan
mempunyai beberapa pertikel sub atom yang disebut proton, neutron dan elektron.
Proton dan neutron merupakan bagian yang paling rapat, terletak ditengah atom
disebut inti. Elektron merupakan partikel yang sangat kecil dan ringan diluar
inti. Ruangan tempat kedudukam elektron disekitar ini dinamakan awan elektron.
Massa sebuah atom bergantung pada jumlah elektron, proton, dan neutron yang
dimilikinya. Atom adalah partikel yang sangat kecil, sehingga kita tidak dapat
menimbang massa sebuah atom tunggal. Akan tetapi, kita dapat menentukan massa
suatu atom dengan membandingkannya terhadap atom lain. Dengan demikian, dibutuhkan
suatu unsur yang dapat dijadikan sebagai standar pembanding.
Massa atom relative dengan lambang Ar adalah istilah modern sebagai
pengganti istilah berat atom. Pada permulaan abad ke-19 hidrogen digunakan
sebagai unsur standard. Dalton menekankan bahwa massa atom adalah sifat yang
paling utama suatu unsur. Hydrogen adalah unsur yang mempunyai nomor atom yang
paling ringan dan massanya ditentukan sebagai suatu satuan. Demikian pula
valensi adalah kemampuan bersenyawa suatu unsur dan hydrogen digunakan sebagai
jumlah dasar skala (James E. 1999)
Massa atom relatif sangat penting dan menjadi prinsip yang paling mendasar
dalam perhitungan kimia. Pengertian massa atom relative (Ar) didalam ilmu kimia
tidak dimaksudkan sebagai berat sesungguhnya dari sebuah atom, sebab atom dan
molekul mempunyai massa yang sangat kecil. Dengan mengetahui massa atom relatif
(Ar) unsur-unsur penyusun senyawa, kita dapat menentukan massa molekul relatif
(Mr) senyawa tersebut. Massa molar senyawa (dalam satuan gram) sama dengan massa
molekul relatifnya (dalam satuan amu). Sebagai contoh, massa molekul relatif
air sebesar 18,016 sma. Dengan demikian, massa molar air adalah 18,016 gram.
Hal ini berarti, massa satu mol molekul air adalah sebesar 18,016 gram dan
terdapat 6,022 x 1023 molekul air. Bila kita memiliki 54,048
gram air, maka akan setara dengan 54,048 gram / 18,016 (gram/mol) atau 3 mol
molekul air. Jumlah molekul yang dimiliki oleh 3 mol molekul air adalah 3 x
6,022 x 1023 molekul air (James E. 1999).
a. Hukum Dulog dan Petit (1819)
Pada tahun 1819 dua orang Perancis , seorang sarjana kimia , Piere Duolojg,
dan seorang fisika, Alexis Petit menemukan hunbungan antara kalor jenis unsur
padat massa jenis atomnya. Ilmuwan ini mengukur kalor jenis beberapa unsur.
Unsur-unsur logam hasil kali massa atom relative dan kalor jenis kira-kira
26,8 j mol ¯¹ k¯¹
Massa atom relative x kalor jenis
b. Metoda Carnnizaro (1858)
Pada tahun 1858 Stainslao Cannizaro, menggunakan gagasan Avogadro dalam
menyusun cara yang dapat dipahami benar untuk menghitung untuk berat atom unsur
yang dapat membentuk senyawa beberapa gas.
c. Metoda spektometri massa
Metoda ini merupakan cara yang paling teliti dalam penentuan massa atom
relative. Dengan metoda ini dapat diperlukan dua data yaitu :
1) Kelimpahan Isotop
2) Massa isotop relative
Istilah massa molar
relatif mencakup massa molekul relative, massa unsur rumus relative dan massa
atom relative. Oleh karena itu, massa atom relative tidak mempunyai satuan maka
sering digunakan massa molar.
2. Penentuan Rumus Suatu
hidrat
Air dapat berada dalam
keadaan bebas sebagai zat cair atau padat. Ada zat dalam air terikat secara
kimia dipermukaan. Sebagai contoh silika gel dan selilosa, dan ada zat lain
yang mengikat air membentuk Kristal hidrat. Misalnya CuSO4, 5H2O dan Na2SO4,
10H2O. Hidrat-hidrat ini adalah zat murni dengan rumus-rumus tertentu dan
stabil pada suhu tertentu serta kelembapan atmosfer. Garam hidrat ini dapat
kehilangan air dan membentuk garam hidrat. Pada percobaan ini akan ditentukan
jumlah air Kristal pada garam BaCl2.xH2O. Air kristal dapat
dihilangkan jika garam dipanaskan pada suhu 1000C. Dari berat hidrat
yang diketahui dan jumlah garam anhidrat yang terbentuk maka harga X dapat
dihitung. (Modul Praktikum Kimia Dasar : 2014)
Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa molekul air sebagai bagian dari
struktur kristalnya, hidrat juga merupakan padatan yang tersusun oleh molekul
senyawa tertentu dan molekul air. Jumlah molekul air
biasanya tertentu dan terikat pada kation melalui atom oksigen (o) atau pada
amion atau species kaya electron melalui atom oksigen. Jika suatu senyawa
hidrat dipanaskan, maka ada sebagian atau seluruh air kristalnya dapat dilepas
(menguap). Jika suatu hidrat dilarutkan dalam air, maka air kristalnya akan
lepas. Ada macam-macam rumus yang dikenal dalam kimia. Pengolahan
rumus menurut banyaknya informasi yang dapat diberikan oleh rumus-rumus, yaitu
:
a. Rumus empiris
yaitu rumus yang menggunakan perangkat terkenal subskripsi bilangan bulat untuk
menyatakan banyak relative atom-atom tiap unsur yang ada dalam suatu satuan
rumus. Contohnya : NaCl, H2O, dan CH2.
b. Rumus molekul
yaitu rumus yang menyatakan jumlah sebenarnya dari tiap jenis atom yang dijumpai dalam sebuah molekul. Contohnya :
H2O. Senyawa Hidrat adalah senyawa
yang mengikat molekul air. Molekul air yang terikat tersebut dinamakan molekul
hidrat. Berikut beberapa senyawa yang mengandung molekul hidrat. Cr2O7.3H2O (mengikat
3 molekul hidrat) (Joan S. 1997).
D. Alat dan Bahan
1. Alat-alat
No
|
Nama Alat
|
Gambar Alat
|
Fungsi Alat
|
||
1.
|
Pembakar Bunsen
(Kategori II)
|
Berfungsi untuk atau
memanaskan krus beserta isinya.
|
|||
2.
|
Kaki Tiga
(Kategori I)
|
Berfungsi sebagai penyangga dan tempat meletakkan segitiga perselin
ketika melakukan pembakaran krus.
|
|||
3.
|
Desikator
(Kategori I)
|
Berfungsi menurunkan suhu atau mendinginkan krus setelah melakukan
pembakaran.
|
|||
4.
|
Segitiga Perselin
(Kategori I)
|
Berfungsi sebagai tempat mendudukkan krus. Krus diletakkan di atas
segitiga perselin pada saat dilakukan pembakaran.
|
|||
5.
|
Krus
(Kategori I)
|
Berfungsi sebagai wadah atau tempat memasukkan magnesium.
|
|||
6.
|
Penjepit krus / krustang
(Kategori I)
|
Berfungsi sebagai penjepit krus, pembuka tutup krus dan mengangkat krus
yang panas setelah melakukan pembakaran.
|
|||
7.
|
Neraca Analitik
(Kategori II)
|
Berfungsi untuk menimbang berat Magnesium dan Barium Klorida sebelum dan
sesudah dilakukan pembakaran, serta menimbang berat krus.
|
|||
2. Bahan-bahan
No
|
Nama Bahan
|
Sifat Kimia
|
Sifat Fisik
|
1.
|
Pita Magnessium
(kategori khusus)
|
- Dapat bereaksi dengan
air.
- MgO + H2O Mg(OH)2.
- Tidak bereaksi
terhadap hidrogen.
|
- Nomor atom = 12.
- Memiliki titik didih
yang lebih besar dibandingkan dengan titik lelehnya.
|
2.
|
Kertas Lakmus
(kategori umum)
|
- Kertas lakmus
merupakan alat ukur
pH yang murah dan akurat.
|
- Digunakan untuk
pengukuran pH.
|
3.
|
BaCL2
(kategori khusus)
|
- Stabil dalam udara
kering.
- Dapat bereaksi dengan
air dalam udara lembab.
- Membentuk Oksida atau
Hidroksida.
|
- Merupakan logam putih
perak.
- Dapat ditempa dan
dilihat.
|
E. Prosedur Kerja
1. Ekperimen I : Penentuan massa atom relatif Mg
Magnesium
|
- Menimbang krus kosong ± 0,1 gr
- Menimbang 2 gr Magnesium
- Memasukkan 2 gr Mg ke dalam krus kosong
- Memanaskan krus yang telah diisi 2 gr Mg di atas api pembakaran dengan
menggunakan segitiga perselin
- Mendinginkan krus setelah menjadi putih
- Memberi beberapa tetes air sampai uap yang keluar tidak membirukan kertas
lakmus
- Memijarkan krus sampai beratnya konstan
- Mendinginkan krus
-
Berat Magnesium (Mg) menjadi berkurang.
|
Menimbang krus
2. Ekperimen II : Penentuan rumus suau hidrat
2 gr hidrat barium klorida
(BaCl2)
|
- Menimbang krus kosong ± 0,1 gr
- Menimbang 2 gr BaCl2
- Memasukkan ke dalam krus
- Mendinginkan krus di udara.
- Memanaskan krus yang telah di isi 2 gr BaCl2 pada api pembakar dengan bantuan segitiga perselin
- Membesarkan nyala pembesar api sehingga krus menjadi merah pijar selama
lebih dari 20 menit, sampai beratnya konstan
- Mendinginkan krus di udara
- Memasukkan krus ke dalam desikator
-
Berat hidrat barium klorida (BaCl2)
menjadi berkurang
|
Menimbang krus dengan isinya secara teliti
F. Hasil Pengamatan dan
Perhitungan
1. Ekperimen I : Penentuan massa atom relatif Mg
a. Pengamatan
1) Sebelum pemijaran
Berat krus +
Mg = 45,76 gr
Berat Krus kosong
= 45,66 gr (-)
Berat
Magnesium = 0,1 gr misal
(a)
2) Sesudah pemijaran
Berat krus +
Mg = 45,95 gr
Berat krus
kosong = 45,91 gr
(-)
Berat
magnesium = 0,04 gr misal
(b)
b. Perhitungan
Dik : a. Berat Mg sebelum
pemijaran = 0,1 gr
b. Berat Mg setelah
pemijaran = 0,04 gr
Dit : Ar Mg = ......... ?
Penye :
Rumus Ar Mg = 32 x
a Rumus
c = Ia – bI
2 x
c =
0,1 – 0,04
= 32 x
0,1 =
0,06
2 x 0,06
= 3,2
0,12
= 26,6 gr
2. Ekperimen II : Penetuan rumus suatu hidrat
a. Pengamatan
1) Sebelum pemijaran
Berat krus +
BaCl = 45,76 gr
Berat krus
kosong = 45,66 gr
(-)
Berat
BaCl = 0,1 gr misal
(a)
2) Sesudah pemijaran
Berat krus +
BaCl = 45,95 gr
Berat krus
kosong = 45,91 gr
(-)
Berat
BaCl = 0,04 gr misal
(b)
b. Perhitungan
Dik : a. B erat BaCl sebelum
pemijaran = 0,1 gr
b.
Berat BaCl setelah
pemijaran = 0,04 gr
Dit : Rumus hidrat = ......... ?
Penye :
Rumus Ar Mg = 32 x
a Rumus
c = Ia – bI
2 x
c =
0,1 – 0,04
= 32 x
0,1 =
0,06
2 x 0,06
= 3,2
0,12
= 26,6 gr
G. Pertanyaan dan
Jawaban Pertanyaan
a) Ekperimen I : Penentuan massa atom relatif unsur
Soal !!!
1. Apa gunanya penambahan air ?
2. Dengan menggunakan pengertian massa ekuivalen, hitung massa atom relatif Mg
tanpa menggunakan persamaan reaksi ?
Jawaban :
1. Air diteteskan pada Mg yang telah dipijarkan, hal ini bertujuan untuk
mengeluarkan uap air yang keluar sebagai indicator pada kertas lakmus. Selain
itu, secara singkat kata berguna untuk mengetahui uap agar tidak memerahkan
lakmus.
2. Ar = massa ekuivalen x valensi
Ar (kira-kira) =
Valensi =
Ar =
massa ekivalen x valensi
=
78,249
b) Ekperimen II : Penentuan rumus suatu hidrat
Soal !!!
1. Apa sebabnya krus tersebut harus ditutup ?
2. Jika setelah pemijaran, krus dibiarkan terbuka sehingga isinya kena udara,
maka beratnya akan kembali seperti semula, apa sebabnya ?
3. Apa yang dinamakan anhidrat dan higraskopis ?
Jawaban :
1. Karena apabila krus dibiarkan terbuka maka isinya akan terkontaminasi
dengan udara dan beratnya akan kembali seperti semula.
2. Sebabnya yaitu uapnya keluar setelah diberikan beberapa tetes air, udara
yang masuk bersamaan dengan Mg ke dalam krus dalam proses pemijaran terjadi
reaksi antara magnesium dengan oksigen.
3. Anhidrat merupakan suatu istilah umum, sebuah substansi jika tidak mgandung
air, sedangkan higraskopis adalah kemampuan suatu zat untuk menyerap molekul
air dari lingkungannya baik melalui absorbs atau adsorpsi.
H. Pembahasan
1. Penentuan Massa Atom
Relatif Mg
Dalam praktikum ini,
pertama-tama yang kami lakukan adalah kami menimbang krus kosong beserta
penutupnya dan menghasilkan berat krus setelah ditimbang adalah 45,66 gr.
Disisi lain krus yang berisi magnesium ditimbang dengan menggunakan neraca
analitik menghasilkan berat sebesar 45,76 gr. Tujuan kami menimbang krus kosong
yaitu untuk mengetahui ketelitian dari krus tersebut dan menimbang magnesium
(Mg) yang akan kami cari adalah massa atom relatifnya. Krus disini berfungsi
sebagai tempat untuk melakukan pemisahan magnesium, kemudian krus yang berisi
magnesium tadi dipanaskan dengan menggunakan alat kaki tiga dan segitiga
perselin diatas api pembakar. Segitiga perselin berfungsi sebagai penyangga
krus dan diletakkan diatas kaki tiga agar tidak mudah jatuh, dan tepat berada
diatas api pembakar, menunggu sampai 30 menit sampai magnesium
berubah menjadi berwarna putih.
Apabila magnesium
menjadi warna putih, yang menyebabkan pita magnesium menjadi warna
putih adalah titk leleh dan tingkat oksidasi yang tinggi serta sifat diantara
suhu 1000 sehinggamudah terbakar. Setelah itu krus diangkat dan
didinginkan sampai krus tersebut tidak terlalu panas dan dimasukkan kedalam
eksikator. Setelah krus tersebut dingin kami mengeluarkan dari dalam
eksikator,kemudian kami menimbang kembali dengan neraca analitik sehinngga
manghasilkan berat 49.0213, dan krus kosong menghasilkan berat 48,9922. Jadi
berat krus sebelum pemijaran lebih kecil dari pada berat krus setelah pemijar.
2. Penentuan rumus suatu
hidrat
Pertama-tama krus kosong
ditimbang beserta penutupnya dan menghasilkan berat sebesar 44 gr. Selain itu
barium klorida ditimbang seberat 2 gr, kemudian BaCl tersebut dimasukan kedalam
krus yang ditimbang tadi. Selanjutnya krus tersebut dipanaskan diatas pembakar
dengan menggunakan kaki tiga dan segitiga perselin selama lebih dari 30 menit.
Setelah mencapai waktu tesebut krus diangkat dan diangin-angikan sampai dingin,
setelah itu krus yang telah dingin tadi dimasukan kedalam eksikator untuk
mengetahui berat konstan dari krus tersebut dan menghasilkan berat sebesar
46,3427 gr. Kemudian langkah terakhir kami menimbang ulang krus yang tadi
dengan BaCl dikeluarkan dari krus tersebut dan mengahasilkan berat sebesar
44,6129 gr. Dalam percobaan ini kami mengetahui bahwa berat dari BaCl mengalami
penurunan, yang dimana sebelum pemijaran berat BaCl sebesar 2 gr setelah
melewati proses pemijaran beratnya berkurang menjadi 1,7298 gr.
I. Kesimpulan
Dari hasil pengamatan
yang kami lakukan, maka kami dapat menyimpulkan bahwa suatu bahan Mg dan BaCl2 setelah
dilakukan pemijaran massa atom relatif yang terdapat 45,07 gr dan secara
teoritis bahwa massa atom relatif Mg adalah 24 gr yang didapat dari ekperimen
lebih besar dari pada massa atom relatif Mg secara teoritis.
Bahan Mg dan BaCl2 setelah
dilakukan pemijaran ternyata sangat berpengaruh terhadap berat bahan. Sebelum
melakukan pemijaran berat bahan masih memiliki berat sekian, namun setelah
melakukan pemijaran selam waktu yang ditentukan berat bahan berubah. Dalam
perubahan bahan tidak menunjukan secara cepat perubahannya. Setelah melakukan
praktikum kedua, dapat menyelesaikan rumus suatu hidrat yang diperoleh dari
ekperimen dengan prosedur-prosedur yang ada.
J. Kemungkinan kesalahan
yang dilakukan
1. Kurangnya ketepatan waktu dalam memanaskan senyawa.
2. Kurangnya ketelitian dalam mereaksikan suatu unsur.
3. Kurangnya keterampilan dalam menggunakan alat ukur untuk menimbang suatu
senyawa
DAFTAR PUSTAKA
Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Asas &
Struktur. Jakarta : Binapura Aksara.
Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar. Jakarta
: Erlangga.
Fessenden, Joan S. 1997. Dasar – Dasar
Kimia. Jakarta : Binapura Aksara.
H. Sugiarto, kristian. 2004. Kimia
anorganik. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-sma-ma/menentukan-rumus-kimia-hidrat/ Online (diakses pada tanggal 19 November 2014 pukul 20.00 WITA)
JurnalPdf. 2012. Menentukan
Rumus Suatu Hidrat. Dapat di akses dihttp://jurnalpdf.info/pdf/menentukan-rumus-suatu-hidrat.html (diakses pada tanggal 19 November 2014 pukul 19.45 wita)
Oxtoby, David W. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Edisi Keempat Jilid 1.
Jakarta: Erlangga
Syukri. 1999.kimia dasar 1. Bandung: ITB
Team Teaching Kimia Dasar 1. 2014. Modul
Praktikum. Gorontalo : Universitas Negeri Gorontalo
Tidak ada komentar:
Posting Komentar