B. Tujuan Percobaan
Mempelajari cara pembuatan, cara pemurnian, dan karakterisasi ion kompleks [Ni(NH3)4CO3]+
C. Landasan Teori
Suatu ion kompleks
didefinisikan sebagai ion yang tersusun dari atom pusat yang mengikat
secara koordinasi sejumlah ion atau molekul netral. Ion atau molekul
netral sebagai spesies terikat pada atom pusat dalam suatu ion kompleks
biasanya dinamakan ”ligan”. Spesies ini memiliki satu pasang atau lebih
elektron bebas dan berperan sebagai donor pasangan elektron pada
pembentukan ikatan koordinasi (Tim Dosen Kimia Anorganik, 2010 : 22).
Dalam
Pelaksanaan analisis anorganik kualitatif, banyak digunakan
reaksi-reaksi yang menghasilkan pembentukan kompleks. Suatu ion (atau
molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan
yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Jumlah relatif
komponen-komponen ini dalam kompleks yang stabil nampak mengikuti
stoikiometri yang sangat tertentu, meskipun tidak dapat ditafsirkan
dalam lingkup konsep valensi yang klasik. Atom pusat ini ditandai oleh
bilangan koordinasi adalah 6 (Seperti dalam kasus Fe2+, Fe3+, Zn2+, Cr3+, Co3+, Cd3+), kadang-kadang 4 (Cu2+, Cu+, Pt2+), tetapi bilangan-bilangan 2(Ag+) dan 8 (beberapa ion dari golongan platinum) juga terdapat (Svehla, 1990 : 95).
Senyawa yang tersusun atas satu atom pusat, biasanya logam atau kelompok atom seperti VO, VO2,
dan TiO yang dikelilingi oleh sejumlah anion atau molekul disebut
senyawa kompleks. Anion atau molekul netral yang mengelilingi atom pusat
atau kelompok atom itu disebut ligan. Jika ditinjau dari sistem
asam-basa lewis, atom pusat atau kelompok atom dalam senyawa kompleks
tersebut bertindak sebagai asam Lewis, sedangkan linggannya bertindak
sebagai basa Lewis. Ikatan yang terjadi antara ligan dan atom pusat
merupakan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks disebut
juga senyawa koordinasi. Jumlah ligan yang mengelilingi atom pusat
menyatakan bilangan koordinasi. Jumlah muatan kompleks ditentukan dari
penjumlahan muatan ion pusat dan jumlah muatan yang membentuk kompleks
(Ramlawati, 2005 : 1).
Zat
padat dapat dibedakan antara zat padat kristal dan amorf. Dalam
kristal, ataom atau molekul penyusun memiliki struktur tetap (tetapi
dalam amorf tidak) dan titik leburnya pasti. Zat padat memiliki volume
dan bentuk tetap. Ini disebabkan karena molekul-molekul dalam zat padat
menduduki tempat yang gelap dalam kristal. Molekul-molekul zat padat
juga mengalami gerakan namun sangat terbatas (Anonim, 2010).
Ion-ion dan molekul-molekul anorganik sederhana seperti NH3, CN-, Cl-, H2O
membentuk ligan monodentat, yaitu satu ion atau molekul menempati salah
satu ruang yang tersedia di sekitar ion pusat dalam bulatan koordinasi,
tetapi ligan bidentat (seperti ion dipiridil). Rumus dan nama beberapa
ion kompleks adalah sebagai berikut :
[Fe(CN)6]4+ heksasianoferrat (II)
[Fe(CN)6]3- heksasianoferrat (III)
[Cu(NH3)4]2+ tetraamintembaga (II)
[Cu(NH3)4]3- tetraaminkuprat (III)
[Co(CO)4]3- tetrakarbonilkobaltat (III)
[Ag(CN)2]- disianoargentat (I)
[Ag(S2O3)2]3- ditiosulfatoargentat (I)
Dari contoh-contoh ini, kaidah tatanama nampak jelas (Oxtoby, 2007 ; 97).
Bilangan
koordinasi menyatakan jumlah ruangan yang tersedia sekitar atom atau
ion pusat dalam apa yang disebut bulatan koordinasi, yang masing-masing
dapat dihuni satu ligan (monodentat). Susunan logam-logam sekitar ion
pusat adalah simetris. Jadi, suatu kompleks dengan satu atom pusat
dengan bilangan koordinasi 6, terdiri dari ion pusat, dipusat suatu
oktahedron (Svehla, 1985 ; 56).
Karena
kebanyakan reaksi dimana kompleks terbentuk berlangsung larutan air,
salah satu reaksi yang sangat mendasar untuk dipelajari dan dipahami
adalah dimana molekul-molekul air disekeliling kation dalam larutan air
dipindahkan dari kulit koordinasi dan diganti oleh ligan lain masuk
disini adalah kasus dimana ligan yang baru semata-mata molekul lain,
yakni reaksi pertukaran air. Dengan beberapa pengecualian misalnya [Cr(H2O)6]3+, [Rh(H2O)6]3+ reaksi tersebut sangat cepat dan harus dipelajari dengan metode relaksasi (Cotton, 1989 : 168).
Molekul
ataupun ion yang bertindak sebagai ligan umumnya mengandung suatu ligan
atom elektronegatif, seperti nitrogen, oksigen, atau salah satu
halogen. Ligan yang hanya memiliki satu pasang elektron menyendiri
misalnya NH3 dikatakan unidentat. Ligan yang memiliki dua
gugus yang mampu membentuk dua ikatan dengan atom sentral disebut
bidentat. Salah satu contoh adalah etilendiamina, NH2CH2CH2NH2
dimana dua atom nitrogen ini memiliki pasangan elektron menyendiri. Ion
tembaga (II) membentuk suatu kompleks dengan dua molekul etilendiamina
cincin yang dibentuk oleh interaksi sebuah ion logam dengan dua gugus
fungsional dalam ligan yang sama disebut cincin sepit, molekul
organiknya adalah zat penyepit dan kompleks itu disebut senyawa sepit
D. Alat dan Bahan
a. Alat
1. Gelas kimia 100 mL 2 buah
2. Gelas Kimia 250 mL 2 buah
3. Gelas ukur 10 mL 1 buah
4. Gelas ukur 50 mL 1 buah
5. Batang pengaduk 2 buah
6. Lampu spiritus 1 buah
7. Kaki tiga dan kasa asbes 1 buah
8. Erlenmeyer 250 mL 1 buah
9. Corong biasa 1 buah
10. Botol semprot 1 buah
11. Kaca arloji 2 buah
12. Pipet tetes
13. Neraca analitik
14. Kulkas
b. Bahan
1. Ni(NO3)2.6H2O (nikel (II) nitrat heksahidrat) padat
2. (NH4)2CO3 (ammonium karbonat)
3. NH4OH (ammonium hidroksida) pekat
4. H2O2 30% (hidrogen peroksida)
5. H3O+ (aquadest)
6. Aluminium foil
7. Es batu
8. Kertas saring
9. Korek api
10. Tissu
E. Cara Kerja
1. Menimbang 7,5 gram kristal Ni(NO3)2.6H2O kemudian melarutkannya dalam 15 mL aquadest hingga diperoleh larutan nikel yang homogen.
2. Menimbang 10 gram kristal (NH4)2CO3 dan melarutkannya dengan 30 mL aquadet kemudian menambahkan 30 mL NH4OH pekat hingga terbentuk larutan homogen
3. Mencampurkan larutan (2) ke dalam larutan nikel
4. Menambahkan secara perlahan-lahan 4 mL H2O2 30% ke dalam larutan
5. Memanaskan larutan kemudian menambahkan 2,5 gram (NH4)2CO3 sedikit demi sedikit saat proses pemanasan.
6. Mengaduk larutan selama proses pemanasan dan menjaga larutan agar tidak mendidih
7. Menghentikan pemanasan saat volume larutan telah menjadi ± 50 mL
8. Menyaring larutan hasil pemanasan kemudian filtrat dibiarkan dalam air es
9. Menyaring larutan (jika terbentuk kristal) kemudian mencucinya dengan aquadest dan etanol.
F. Hasil Pengamatan
Ø 7,5 gram Ni(NO3)2.6H2O + 10 mL Aquadest è larutan 1 (hijau toska)
Ø 10 gram (NH4)2CO3 + 10 mL aquadest + 30 mL NH4OH pekat è larutan 2 (bening) (putih keruh)
Ø Larutan 1 (hijau) + larutan 2 (bening) è larutan biru + 4ml H2O2 diaduk dan dipanaskan larutan biru
Ø Larutan disimpan 5 hari è tidak terbentuk kristal dipanaskan tidak terbentuk kristal disimpan terbentuk endapan
G. Analisis Data
Dik : m Ni(NO3)2.6H2O = 7,5 gram
m (NH4)2CO3 = 12,5 gram
Mm Ni(NO3)2.6H2O = 290,71 g/mol
Mm (NH4)2CO3 = 96 g/mol
Mm [Ni(NH3)4CO3]+ = 249,71 g/mol
Dit : m [Ni(NH3)4CO3]+ ......?
Peny :
n
Ni3+ + (NH4)2CO3 è [Ni(NH3)4CO3]+
mula-mula : 0,026 mol 0,130 mol -
bereaksi : 0,026 mol 0,026 mol 0,026 mol
sisa : - 0,104 mol 0,026 mol
maka,
m [Ni(NH3)4CO3]+ = n x Mm
= 0,026 mol x 249,71 gram/mol
= 6,492 gram
H. Pembahasan
Pada
percobaan pembuatan ion kompleks tetraamin karbonato nikel (III)
digunakan Ni(N03)2.6H2O sebagai penyedia latom pusat yaitu Ni dan
(NH4)2CO3 sebagai penyedia ligan. Ketika direaksikan dengan H2O makan
ligan (NO3)2 akan terdesak oleh H20 sebab H2O merupakan ligan kuat.
Sedangkan
pada kristal Ammonium karbonat yang berfungsi sebagai penyedia ligan
amonium dan karbonat, sehingga ketika dilarutkan akan membentuk ion
(NH4)2CO3 + H2O 2NH4+ +CO32-
Dan
penambahan (NH4)OH berikutnya akan menghasilkan NH3 yang nantinya akan
mendesak ligan H2O pada saat pencampuran pada larutan nikel
2NH4+ +CO32- +NH4OH 4NH3 + H2CO3 + H2O
Pada saat pencampuran terjadi perubahan warna menjadi biru tua hal ini menandakan bahwa telah terjadi reaksi yakni reaksi penggantian H2O dengan ligan NH3 yang
lebih kuat sehingga akan membentuk senyawa (Ni(NH3)4CO3). Dimana
senyawa ini memiliki muatan =0 sehingga muatan Ni adaalah 2+
• Fungsi-fungsi perlakuan
• Penambahan H2O2 untuk mengoksidasi Ni2+ menjadi Ni3+
• Adapun fungsi pemanasan yakni untuk mempercepat terjadinya reaksi penguapan H20 agar ligan NH3 mudah berikatan dengan atom pusat Ni
• Pemanasan yang dilakukan tidak sampai mendidih sebab NH3 bersifat mudah menguap dan timbulnya gelembung gas yakni terjadinya pelepasan O2
Adapun struktur [Ni(NH3)4CO3]+ sebagai berikut
NH3
NH3 O
Ni3+ C = O
NH3 O
NH3
I. Kesimpulan dan Saran
a) Kesimpulan
a. Dari hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa ion kompleks [Ni(NH3)4CO3]+ dapat dibuat dari Ni(NO3)2.6H2O dan (NH4)2CO3. Kristal [Ni(NH3)4CO3]+ dapat dimurnikan dengan cara dicuci dengan air dan etanol.
b. Saran
Sebaiknya proses pemanasan dan pengadukan dilakukan dengan hati-hati agar diperoleh kristal yang diharapkan
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Interaksi Antar Bahan Terlarut. Http://benito.staff.ugm.ac.id/interaksi%20antar%20bahan%20terlarut.html diakses pada 18 Mei 2010.
Cotton, Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI-Press.
Oxtoby. 2001. Kimia Modern. Jakarta : Erlangga.
Ramlawati. 2005. Buku Ajar Kimia Anorganik Fisik. Makassar : Jurusan Kimia, FMIPA, UNM.
Svehla. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian 1. Jakarta : PT Kalman Media Pustaka.
Tim Dosen Kimia Anorganik. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Makassar : Laboratorium Kimia, FMIPA, UNM.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar