Laporan Penentuan Rumus Empiris Dan Hidrasi Air

BAB 1

Pendahuluan

1.1   Latar Belakang

Rumus paling sederhana dari suatu molekul dinamakan RUMUS EMPIRIS yaitu rumus molekul yang menunjukkan perbandingan atom-atom penyusun molekul paling sederhana dan merupakan bilangan bulat.

Rumus empiris dapat juga menunjukkan rumus molekul apabila tidak ada informasi tentang masa molekul relatif dari senyawa itu misalnya, NO₂ dapat dikatakan sebagai rumus molekul jika tidak ada informasi massa molekul relatifnya, tetapi jika massa molekulnya diketahui, misalnya 92 maka NO₂ merupakan rumus empiris karena rumus molekul senyawa tersebut adalah N₂O_4.

Untuk menetukan rumus empiris perlu terlebih dahulu  menentukan komposisi massa dari cuplikan senyawa yang ditentukan melalui percobaan seperti diuraikan diatas. Selanjutnya data tersebut bersama-sama dengan massa atom relatif unsur penyusun senyawa digunakan untuk menghitung nilai perbandingan yang paling sederhana dari atom-atom penyusun cuplikan senyawa itu.

Air hidrasi mempengaruhi struktur warna kristal dan bentuk. Sifat air entah bagaimana membantu pembentukan kristal . setelah menyelesaikan kristalisasi , sebagian kecil dari kadar air yang masih menjadi bagian dari struktur kristal dan dikenal juga sebagai kristalilsasi air atau air hidrasi

Pemahaman tentang hidrasi air sangat banyak kegunaannya dalam setiap aspek kehidupan . dalam bidang farmasi prinsip hidrasi air digunakan dalam pembuatan alkohol melalui hidrasi langsung alkena dan seperti yang diketahui bahwa alkohol merupakan bahan dasar dalam industri dan dunia farmasi. Masih banyak lagi manfaat yang dirasakan apa air hidrasi dalam berbagai aspek kehidupan.

Dari penjelasan yang sudah diuraikan diatas , maka kami akan melaksanakan pada percobaan kali ini mengenai “Rumus empiris senyawa dan hidrasi air” agar dapat mencari rumus empiris dari suatu senyawa dan menetapkan rumus molekul senyawa nya juga serta mempelajari sifat-sifat senyawa berhidrat.

1.2       Tujuan

1.      Mencari rumus empiris dari suatu senyawa dan menetapkan rumus molekul senyawa tersebut

2.      Mempelajari cara mendapatkan data percobaan dan cara memakai data untuk menghitung rumus empiris

3.      Mempelajari sifat-sifat senyawa berhidrat

4.      Mempelajari reaksi bolak balik hidrasi

5.      Menentukan persentase air di dalam ssuatu hidrat.

1.3       Pertanyaan pra praktek

1.      Apakah yang disebut dengan rumus empiris dan rumus molekul ?

2.      Jika dalam 5g tembaga klorida 2,35 g tembaga dan 2.65 g klorida. Tentukanlah rumus yang paling sederhana dari tembaga klorida tersebut .

3.      Definisikan apa yang dimaksud dengan hidrat.

4.      Suatu sampel di ketahui berupa hidrat yaitu zink sulfat (ZnSO₄). Bila 300 g sampel dipanaskan hingga bobotnya tetap, bobot yang tersisa adalah 1,692 g. bagaiman rumus hidrat ini?

Jawab

1.      Rumus molekul adalah : rumus kimia yang memberikan informasi secara tepat tentang jenis unsure pembentuk suatu molekul senyawa dan jumlah atom masing-masing unsure

Rumus empiris : rumus kimia yang menyatakan rasio perbandingan terkecil dari atom-atom pembentuk sebuah senyawa

2.      Massa Cu=2,35gr

  Ar=64

                        Massa Cl = 2,65 gr

                                     Ar = 35

                        Perbandingan mol =  :  = 0,04 : 0,08 = 1: 2

                        Rumus empiris : CuCl₂

3.      Hidrat adalah suatu larutan yang dapat bekerja dengan menggunakan air yang di uap kan hasil reaksi akan diisolasi membentuk padatan yang mengandung molekul air .

4.       ZnSO₄ =300 gr

ZnSO₄ . H₂O   ZnSO₄ . H₂O

Massa . H₂O                            =   . m ZnSO₄

1,3089                         =  . 3gr

1,3089. (161,35 + XH₂O )= 3. XH₂O

211,04+1,308 XH₂O   = 3. XH₂O

XH₂O                                      =   =

BAB II

Landasan Teori

Rumus empiris adalah rumus paling sederhana yang menyatakan perbandingan atom-atom dari berbagai unsur pada senyawa. Sementara rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom setiap unsur dalam suatu molekul zat. Misalkan rumus empiris glukosa adalah CH₂O, ini menyatakan bahwa jumlah atom karbon,hidrogen,dan oksigen memiliki perbandingan 1 : 2 : 1 . bila rumus molekul diketahui jelas akan lebih baik karena lebih banyak informasi yang didapatkan namun demikian dalam beberapa padatan dan cairan tidak ada molekul kecil yang benar-benar unik, sehingga rumus kimia bermakna adalah rumus empiris ( oxtoby, 2001 : 39-40 ) .

Rumus empiris merupakan rumus molekul yang diperoleh dari percobaan contoh , rumus molekul benzena adalah  C₂H₆ , rumus empirisnya adalah CH . rumus molekul hidrogen peroksida adalah H₂O₂ , Rumus empirisnya HO . Rumus empiris dapat juga menunjukkan rumus molekul apabila tidak ada informasi massa molekul relatifnya , tetapi jika massa molekulnnya diketahui misalnya 92, maka NO₂ merupakan rumus empiris karena rumus molekulnya adalah N₂O₄.

Untuk menentukan rumus empiris perlu terlebih dahulu menentukan komposisi massa dari cuplikan senyawa yang ditentukan melalui percobaan seperti diuraikan diatas. Selanjutnya, data tersebut bersama-sama dengan massa atom relatif untuk penyusun senyawa digunakan untuk menghitung nilai perbandingan yang paling sederhana dari atom-atom penyusun cuplikan senyawa itu ( Sunarya , 2010 : 82-83 ) .

Rumus empiris ditentukan dari data :

a)      Macam unsur dalam senyawa ( analisis kualitatif )

b)      Persen komposisi unsur ( analisis kuantitatif )

c)      Massa atom relatif unsur-unsur bersangkutan .

Cara menentukan rumus empiris suatu senyawa dapat dilakukan dalam tahap-tahap berikut :

1)      Tentukan massa persen tiap unsur , maka dapat diperoleh massa molekul relatif.

2)      Membagi massa tiap unsur denga massa atom relatif, sehingga dapat perbandingan mol  tiap unsur.

3)      Mengubah perbandingan mol menjadi bilangan sederhana.

Rumus molekul memberikan jumlah mol tiap atom dalam 1 mol molekul senyawa data untuk menentukan rumus molekul yaitu :

a)      Rumus empiris

b)      Massa molekul relatif

( ahmad , 1993 : 65-66 ) .

Banyak garam organik dan zat-zat lain merupakan hidrat, yaitu mengandung air kristal , artinya molekul-molekul zat tersebut bersama-sama dengan molekul air membentuk kristal . jumlah molekul air tidak tentu tapi untuk kristal tentu yang stabil ada perbandingan pasti antara jumlah molekul senyawa dan air contoh : kristal C₂SO_{4 .} 5H₂O . rumus ini menyatakan bahwa 1 molekul garan bersama-sama dengan 5 molekul air membentuk kristal yang stabil . bila kristal ini dikeringkan air dengan akibat bangunan kristal ambruk (kristal hancur) menjadi serbuk yang halus . jika sebuah air meninggalkan kristal, hidrat berubah menjadi antihidrat atau bebas air ( Harjadi , 1998 : 4 ) .

Suatu senyawa kimia disertai dengan rumusnya. Ada tiga rumus yaitu rumus empiris, rumus molekul, dan rumus struktur. Rumus empiris senyawa menunjukkan perbandingan sederhana dari atom unsur dalam senyawa itu. Jadi hanya menunjukkan jumlah relatif atom setiap unsur mula-mula rumus molekul hanya menunjukkan jumlah atom setiap unsur dalam molekul tetapi tidak menunjukkan bagaimana susunan atom dalam molekul. Rumus yang menunjukkan bagaimana atom-atom bergabung membentuk rumus molekul dalam rumus struktur .

a)      Rumus empiris

Rumus empiris hanya disusun untuk zat-zat yang terdiri dari molekul-molekul diskrit, seperti kalsium karbonat (CaCO₃) , natrium klorida (NaCl) . dari suatu rumus , massa setiap unsur dapat dihitung . karena rumus suatu senyawa menyatakan jumlah dan macam atom, sebaliknya dari massa setiap unsur dalam suatu cuplikan senyawa, dapat ditentukan rumus senyawa tersebut. Oleh karena itu untuk menentukan rumus empiris diperlukan yaitu keterangan tentang macam unsur dalam senyawa, persen komposisi unsur dan massa atom relatif .

b)      Rumus molekul

Suatu rumus molekul menyatakan jumlah atom yang sederhananya dari setiap unsur dalam unsur molekul. Rumus molekul dapat membedakan antara zat-zat yang berbeda tetapi mempunyai rumus empiris yang sama yaitu CH atau asetilena dan benzena , tetapi rumus molekul asetilena C₂H₂ dan rumus benzena adalah C₆H₆ jika suatu zat terbentuk molekulnya dapat ditentukan dari rumus empiris dan massa atom relatif ( Ahmad , 1993 : 66 ) .

Beberapa reaksi yang dilakukan dilaboratorium kimia selalu berkenaan dengan larutan, beberapa diantaranya bekerja denga menggunakan air sebagai pelarut . ketika air disiapkan, hasil reaksi dapat diisolasi, seringkali dalam bentuk padatan. Kadangkala , produk padatan ini mengandung molekul air sebagai bagian dari komposisinya . sebagai contoh , jika nikel (II) oksida (NO) dilarutkan dalam larutan H₂SO₄ encer , akan membentuk NiSO_{4 .}

Bila air diuapkan , terbentuklah kristal berwarna hijau gelap, ketika dianalisis kristal tersebut mengandung mol air untuk setiap mol nikel (II) sulfat . senyawa ini dinamakan hidrat atau garam hidrat dan air yang ada merupakan bagian penting dari komposisinya yang terbentuk dan disebut air hidrat.

Beberapa bahan akan menyerap sedikit air jika ditempatkan diatmosfer yang mengandung banyak uap air . penambahan air akan membentuk hidrat dan kehilangan air membentuk zat anhidrat. Dan proses ini dinamakan proses reaksi bolak-balik ( Tim penyusun , 2013 : 30-31 ) .

BAB III

Metode Kerja

3.1) Alat dan Bahan

Alat :

Cawan krus dan tutupnya

Timbangan

Kertas tisu

Kaki tiga

Segitiga porselen

Bunsen

Penjepit krus

Pipet tetes

Gelas arloji

Stopwatch

Tripod

Spatula

Bahan :

Pita Mg 3-4 cm

Air

Cu (pengganti Mg jika tidak ada)

0,5 gram logam tembaga

Asam nitrat

Deterjen

Larutan  hno₃

Tembaga (II) sulfat penta hidrat

Air

3.2       Prosedur Kerja

a)      Rumus empiris senyawa

 

Dasar krus dan ditimbang

ditimbang dengan ketelitian 0,01 g , diambil pita Mg digulung dan dimasukkan

                                                                          

Kaki tiga + segitiga poerselen + pembakar bunsen

Diambil

 

Setelah dipanaskan 20’                           Dibuka sedikit

 

                                                                  Dimatikan

	Tutup Krus (udara masuk)

 

                                                                 

Bunsen (api biru)

lanjut pemanasan 20 menit lagi                 Diambil

Cawan krus

Pipet Tetes

                                                                  Diambil

                                                                    Diambil 40 tetes

 

Bunsen

                                                                  Dipanaskan selama 5 menit hingga tidak ada lagi asap

                                                                  Dimatikan

                                                                  Diambil

	Krus

 

                                                                   Lanjut pemanasan selama 20 menit didinginkan dan

                                                                   Ditimbang krus dan tutupnya .

	Hasil

 

                                                              

b)      Hidrasi air

a.       Penentuan kuantitatif persentasi air dalam senyawa hidrat

	Cawan porselin dan tutupnya

 

 

Air suling +  hno3 6M + air suling

     Di cuci dibilas dengan deterjen dan air

Segitiga penyangga

Dikeringkan dan ditempatkan

Di atur

Ketinggian kaki tiga dibagian tengah cawan bagian panas pada pembakaran

*penutup sedikit terbuka

*panaskan cawan dengan

Pemanasan 5 menit

Dihentikan pemanasan dan ditimbang

Cawan + tutupnya

                                                                                                    

Dapatkan 1 sampel dari asisten

 

                                                                                    Ditimbang

	Cawan + tutupnya

 

                                                                                    Diletakkan

Segitiga + tutup sedikit terbuka

                                                                                          

 

                                                                                    Dipanaskan  lalu dihentikan  dan ditimbang

 

Hasil

Ulangi pemanasan sampai dapat bobot tetap

b.      Reaksi bolak balik hidrat

 

Kaca arloji

Dimasukkan ½ CuSO₄ lalu di amati sampel dan catat warnanya dan ditutup dengan

 

cawan

Kaca arloji

Kemudian dipanaskan ,setelah dipanaskan kemudian dinginkan dengan teteskan air , lalu diamati dengan

Hasil

                                                                                       Kedalam

BAB IV

Hasil dan Pembahasan

4.1  Data pengamatan

A.senyawa magnesium

	Bagaimana mendapatkannya	Ulangan 1
1.      Bobot cawan kurs + tutup	Menimbang	22,78
2.      Bobot cawan kurs + magnesium	Menimbang	22,85
3.      Bobot magnesium	2-1	0,07
4.      Bobot cawan kurs + tutup+ magnesium oksida	Menimbang	22,84
5.      Bobot magnesium oksida	4-1	0,06
6.      Bobot oksida	4-2	0,01
7.      Bobot atom magnesium	Table berkala	24,3
8.      Bobot atom oksida	Table berkala	16,0
9.      Jumlah mol atom oksida		6,25. 10-4
10.  Jumlah mol atom magnesium		28 . 10-4
11.  Rumus empiris magnesium oksida		Mg4O

Senyawa tembaga

·         Bobot cawan penguap                                             = 67,6 g

·         Bobot cawan penguap + tembaga                = 68,9 g

·         Bobot cawan penguap + oksigen tembaga   = 98,82 g

·         Bobot oksida tembaga yang di peroleh

·         Tulis reaksi antara logam tembaga dengan asam nitrat
Cu + 2HNO₂                            Cu(NO₂)₂ + H₂

·         Dari hasil percobaan buatlah perhitungan untuk menentukan rumus empiris oksida tembaga tersebut

B.Air hidrat

1.      Massa cawan kosong + tutup                                            = 101 g

2.      Massa cawan kosong + tutup + contoh                            = 102 g

3.      Massa cawan kosong + tutup + contoh pemanasan 1       = 101,6 g

4.      Massa cawan kosong + tutup + contoh pemanasan 2       = 101,6 g

5.      Massa cawan kosong + tutup + contoh pemanasan 3       = 101,6 g

6.      Massa contoh setah pemanasan (bobot tetap)                   = 0,6 g

7.      Massa contoh setah pemanasan                                        = 0,6 g

8.      Massa air yang hilang dari contoh                                    = 0,4 g

9.      Persentase air yang hilang dari contoh                              = 40%

10.   Massa molar senyawa anhidrat                                        = 159,5

11.   Rumus hidrat                                                                         = CuSO₄.6H₂O

12.   Jumlah zat anu                                                                             = 0,6 g

A.    Reaksi bolak-balik hidrasi

a.       Warna CuSO₄.₅H₂O : Biru

b.      Pada pemanasan CuSO₄.₅H₂O terdapat atau tidak terdapat air pada kaca arloji

c.       Warna contoh setelah pemanasan adalah putih

d.      Setelah pemanasan dan penambahan H₂O terjadi warna biru

e.       Persamaan reaksi:

CuSO₄.₅H₂O                     CuSO_4(s) + 5H2O_(S)

CuSO4+5H2O                  CuSO₄.₅H₂O

4.2   Pembahasan

Rumus senyawa empiris

Tujuan utama dari percobaan ini adalah untuk mencari rumus empiris dari seenyawa magnesium okida. Langkah pertama yang di lakukan pada percobaan ini adalah menimbang kurs dan tutunya sebesar 22,78 gram. Seanjutnya gulungan pita Mg di masukkan kedalam krus di timbang kembai sehingga memperoleh data 22,85  gram. Dari data tersebut di dapat bobobt magnesium dengan cara yaitu :

-          Bobot magnesium = data 2 – data 1
                                            = 22,85 – 22,78
                                            = 0,07

Setelah didapat data sebelumnya selanjutnya percobaan dengan memanaskan kurs yang berisi magnesium di atas segetiga porselin dengan pembakaran bunsen (api biru) .Pemanasan ini dilakukan selama 10 menit . seteah itu buka tutup kurs sedikit agar udara dapat masuk dan dipanaskan lagi selama 10 menit . Setelah itu matikan bunsen dan biarkan selama 5 menit . sehingga logam Mg bereaksi dengan nitrogen udara membentuk magnesium nitrit reaksinya adalah :

            Mg + O₂                         MgO

Setelah pemanasan selama 10 menit dan didinginkan . Selanjutnya masukan 20 tees air kedalam cawan krus dan panaskan panaskan kembal dengan api kecil selama 5 menit sehingga tidak ada asap yang timbul. Selanjutnya matikan bunsen dan dinginan kurs selama 5 menit lalu timbang hasilnya adalah 22,84 gr.

Jika bbot cawan kurs +tutup+magnesium oksida didapat maka bobot magnesium oksida dan bobot oksida dapat ditentukan dengan:

-          Bobot magnesium oksida  = data 4 – data 1

   = 22,84 – 22,78
   = 0,06 gram

-          Bobot oksida = data 4 – data 2

    = 22,84 – 22,85
    = 0,01 gram

-          Bobot magnesium diperoleh dari tabel berkala sebesar 24,3

-          Bobot ato oksida didapat dar tabel berkala sebesar 16,0

Setelah memperoleh data yang diperukan diketahui, kita dapat menghitung jumlah mol atom oksigen, jumlah mol atom magnesium dan mengetahui rumus empiris magnesium oksida

rumus empiris :

mol Mg : mol O₂

^28.10-4                : 6,25.10^-4

4: 1

Rumus empiris magnesium oksida adalah Mg₄O

Berdasarkan teori yang ada seharusnya rumus empirinya yaitu MgO , MgO₂ dst..

Tetapi disini kami mendapatkan rumus empirisnya Mg₄O . tidak sesuai dengan teori yang ada. Mungkin karena ketidaktelitian kami pada saat menimbang dan melakukan percobaan .

           

Hidrasi air

Berdasarkan data pengamatan di proleh bahwa massa cawan krus beserta tutupya setelah di timbang sebesar 101 gram dan mssa awan dan tutupnya setelah di masukan zat sampl( CuSO4.5H₂O) adalah 102 gram. Masa sampel adalh 1 gram . cawan porselin yang telah diisi sampel dipanaskan hingga bagian tengahnya terlihat membara stelah 5menit. Kemudian didinginkan pada suhu kamar selam 10 menit. Setelah didinginkan cawan + tutup + isinya ditimbang sehingga diperoleh hail sebesar 101,6 gram.

Setelah mendapat massa cawan porselin + tutup + sample dan massa setelah pemanasan, maka massa yang diperlukan untuk menetukan rumus hidrasi dapat di car melalu data pengamatan dengan rumus :

-          Massa samle setelah pemanasan = dat 3 – data 1

     = 101,6 – 101

     = 0,6 gram

-          Masa air yang hilang =massa sebelum pemanasan – massa setelah

=1 - 0,6
= 0,4

-          Persentase air yang hilang dari sampel yaitu

% air      =   X 100 %

= X 100 %
= 40 %

Setelah data-data di dapat maka perhitungan terakhir adalah menetuka rumus hidrat senyawa CuSO4 X 5H2O dengan menetukan terlebih dahulu mol CuSO4 mol H2O

-          Mol CuSO4 = = 0,04

-          Mol H2O  = = 0,02

Reaksi bolak balik

Berdasarkan data dari hasil pengamatan reaksi bolak balik hidrasi diproleh bahwa warna CuSO4 X 5H2O sebelum pemansan adalah biru setelah dilakukan pemanasan kaca arloji terdapat air. Air ini berasal dari ikatan CuSO4 X 5H2O . sehingga CuSO4 X 5H2O berubah warna dari biru menjadi putih . karna hidrat tersebut kehilangan air dan terbentuk senyawa anhidrat CuSO4 . jika CuSO4 didinginkan kemudian ditambahkan air kedalmnya maka akan terbentuk kembali menjadi hidrat CuSO4 X 5H2O yang berwarna biru . jadi penambahan air akan membentuk hidrat dan kehilangan air akan membentuk zat anhidrat . sehingga proses ini dinamakan reaksi bolak balik dimana hasil reaksiya dapat menjadi preaksi kembali.

CuSO₄ 5H₂O   CuSO_4(s) + 5H2O_(S)

(Biru )                          (Putih)

CuSO_4(s) + 5H2O_(S)                 CuSO₄ 5H₂O      

(putih )                                    (biru)

Kedua reaksi tersebut di tuliskan sebagai reaksi bolak balik

CuSO₄ 5H₂O   CuSO_4(s) + 5H2O_(S)

BAB V

Penutup

5.1       Kesimpulan

ü        Dalam menentukan molekul senyawa adalah dengan cara menentukan % masa tiap unsure hingga di dapat masa relatife unsure. Selanjunya masa unsure dibagi Mr sampai diproleh perbandingan mol lalu di sederhanakan manjadi bilangan bulat

ü  Untuk mendapatkan percobaan terlebih dahulu menimbang sampel.rumus empiris ditentukan oleh data :
- mancam unsure (analisis kuantitatif)
- komposisi unsure (analisis kuantitif)
- massa atom relative

ü  Hidrat adalah senyawa kimia yang Kristalnya mengandung air atau dapat pula dikatakan suatu larutan yang di uapkan hasil reaksi akan diisolasi membentuk padatan yang mengandung molekul air. Sebagai bagian dari kapasitasnya

ü  Persentase air yang terdapat pada suatu senyawa hidrad dapat di tentukan dengan rumus

% H₂O = X 100%

ü Reaksi bolak-balik bisa terjadi pada senyawa hidrat dalam senyawa ini penambahan air akan membentuk hidrat dan apabila pengurangan air akan 

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia , 2001 . KIMIA DASAR 1 . Jakarta : Depdikbud .

Achmad, Hushid , 1993 . KIMIA DASAR 1 . Bandung : ITB .

Harjadi, W , 1988 . KIMIA DASAR . Jakarta : Gramedia .

Oxtoby, dkk ,  2001 PRINSIP-PRINSIP KIMIA MODERN . Jakarta : Erlangga .

Sunarya, Yayan , 2010 . KIMIA DASAR 1 . Bandung : Yrama Widya .