A. JUDUL PERCOBAAN
Aluminium
dan Senyawanya
B. TUJUAN PERCOBAAN
Untuk
mempelajari sifat-sifat aluminium dan persenyawaannya.
C. KAJIAN TEORI
Aluminium
berasal dari bahasa Latin alumen, alum orang-orang Yunani dan Romawi
kuno menggunakan alum sebagai cairan penutup pori-pori dan bahan penajam proses
pewarnaan. Pada tahun 1761 de Morveau mengajukan nama alumine untuk basa alum
dan Lavoisier, pada tahun 1787, menebak bahwa ini adalah oksida logam yang
belum ditemukan. Wohler yang biasanya disebut sebagai ilmuwan yang berhasil
mengisolasi logam ini pada 1827, walau aluminium tidak murni telah berhasil
dipersiapkan oleh Oersted dua tahun sebelumnya. Pada 1807, Davy memberikan
proposal untuk menamakan logam ini aluminum (walau belum ditemukan saat itu),
walau pada akhirnya setuju untuk menggantinya dengan aluminium. Nama
yang terakhir ini sama dengan nama banyak unsur lainnya yang berakhir dengan
“ium”. Aluminium juga merupakan pengejaan yang dipakai di Amerika sampai tahun
1925 ketika American Chemical Society memutuskan untuk menggantikannya dengan
aluminum. Untuk selanjutnya pengejaan yang terakhir yang digunakan di
publikasi-publikasi mereka (Mohsin, 2006).
Aluminum,
Al, merupakan anggota golongan 13 berada sebagai aluminosilikat di kerak bumi
dan lebih melimpah daripada besi. Mineral aluminum yang paling penting
dalam metalurgi adalah bauksit, AlOx (OH)3-2x (0 < x <1). Walaupun
Al adalah logam mulia yang mahal di abad ke-19, harganya jatuh bebas setelah
dapat diproduksi dengan jumlah besar dengan elektrolisis alumina, Al2O3,
yang dilelehkan dalam krolit, Na3AlF6. Logam
aluminum digunakan dengan kemurnian lebih dari 99%, dan logam atau paduannya
(misalnya duralium) banyak digunakan. Logam aluminum melarut dalam asam
mineral, kecuali asam nitrat pekat, dan dalam larutan hidroksida akan
menghasilkan gas hidrogen. Aluminum membentuk senyawa dengan alkali sebagian
besar non logam dan menunjukkan sifat kimia yang beragam, tetapi tidak seperti
boron, tidak ditemukan hidrida kluster aluminum (Saito, 2009).
Aluminium
merupakan unsur logam abu-abu mangkilat, lembek, dan kurang kuat tetapi ringan.
Logam ini reaktif dan segera bereaksi dengan oksigen di udara membentuk lapisan
oksidanya yang membungkus badan logam sehingga menghalangi oksidasi selanjutnya
dan logam menjadi tahan karat. Campurannya dengan logam-logam seperti Ni, Cu,
Zn, Si, dsb, menghasilkan alloy yang ringan dengan kegunaan yang luas, misalnya
untuk pesawat terbang, kapal, blok mesin, alat-alat rumah tangga, kerangka
bangunan, dll. Oksidanya sebagai alumina (Al2O3) yang
ditemukan di alam antara lain berupa merah delima, safir, korundum dan emeri
yang digunakan untuk pembuatan gelas dan bahan tahan panas (Mulyono, 2007).
Aluminium
adalah ogam putih yang liat dan dapat ditempa, melebur pada 659oC.
Bila terkena udara, obejk-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi
lapisan oksida ini melindungi objek dari oksida lebih lanjut. Asam klorida
encer dengan mudah melarutkan logam ini, pelarutan lebih lambat dalam asam
sulfat encer atau asam nitrat encer (Svehla, 1990).
Logam
aluminium dapat bereaksi dengan asam klorida dan asam sulfat, baik yang encer
maupun yang pekat menghasilkan garamnya. Dengan asam nitrat, logam aluminium
tidak bereaksi karena permukaan menjadi pasif, tetapi dalam keadaan tidak murni
akan bereaksi dengan asam nitrat dalam sembarang kepekatan. Larutan alkali
kaustik panas bereaksi dengan aluminium membentuk aluminat dan gas hidrogen
(Tim Dosen Kimia Anorganik, 2010).
Aluminium
dengan kanfigurasi elektronik [10Ne] 3s2 3p1
dikenal mempunyai tingkat oksidasi +3 dalam senyawanya. Logam aluminium tahan
terhadap korosi udara karena reaksi antara logam aluminium dengan oksigen
membentuk lapisan nonpori dan membungkus permukaan logam hingga tidak terjadi
reaksi lanjut (Sugiyarto, 2003).
Endapan
putih seperti gelatin, yaitu aluminium hidroksida Al(OH)2 yang larut
sedikit dalam reagensia berlebihan. Kelarutan berkurang dengan adanya
garam-garam ammonium disebabkan oleh efek ion sekutu. Sebagian kecil endapan
masuk ke dalam larutan sebagai aluminium hidroksida koloid (sol aluminium
hidroksida); sol ini berkoagulasi pada pendidihan atau pada penambahan
garam-garam yang larut (misalnya aluminium klorida), dengan menghasilkan
endapan aluminium hidroksida yang dikenal sebaai gel aluminium hidroksida.
Untuk menjamin pengendapan yang sempurna, dengan larutan amonia. Larutan
amonium itu ditambahkan dengan sedikit berlebihan dan campuran dididihkan
sampai larutan sedikit berbau amonia. Bila baru diendapkan, ia mudah melarut
dalam asam kuat, tetapi setelah dididihkan ia menjadi sangat sedikit larut :
Al3+
+ NH3 + H2O → Al(OH)3 + 3NH4+
(Svehla, 1990).
D. ALAT DAN BAHAN
1.
Alat
a. Tabung
reaksi 8 buah dan rak tabung 1 buah
b. Gelas
ukur 10 mL 1 buah
c. Pipet
tetes 6 buah
d. Corong
biasa 1 buah
e. Batang
pengaduk 2 buah
f. Pembakar
spiritus 1 buah
g. Klem
kayu 1 buah
h. Labu
semprot 1 buah
i. Neraca
analitik 1 buah
2.
Bahan
a.
Larutan aluminium klorida (AlCl3)
b.
Aluminium klorida anhidrat (AlCl3)
c.
Larutan natrium hidroksida (NaOH)
d.
Larutan ammonium hidroksida (NH4OH)
e.
Larutan asam klorida encer (HCl)
f.
Magnesium klorida anhidrat (MgCl2)
g.
Magnesium oksida (MgO)
h.
Aluminium oksida (Al2O3)
i.
Aquadest (H3O+)
j.
Indikator universal
k.
Larutan metil violet
l.
Kertas saring
E. PROSEDUR KERJA
a.
Sifat
Aluminium Hidroksida
1. Memasukkan
2 mL garam aluminium (AlCl3) ke dalam suatu tabung reaksi dan
menambahkan beberapa tetes NH4OH. Mengamati apa yang terjadi.
2. Menambahkan
NH4OH sampai berlebih dan mengamati perubahan.
3. Memasukkan
2 mL garam aluminium (AlCl3) ke dalam tabung reaksi yang lain dan
menambahkan beberapa tetes larutan NaOH.
4. Endapan
yang terbentuk dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama diteruskan penambahan
NaOH hingga berlebih, bagian kedua ditambahkan asam klorida. Mengamati
perubahan yang terjadi.
5. Menyaring
endapan putih Al(OH)3 yang terbentuk. Endapan pada kertas saring
dcuci dengan air dingin selanjutnya dengan metil violet. Mengamati apa yang
terjadi.
b.
Membandingkan
Aluminium Klorida dengan Magnesium Klorida
1. Memanaskan
kristal AlCl3 anhidrat dalam suatu tabung reaksi. Mengamati apa yang
terjadi. Melakukan hal yang sama dengan menggunakan MgCl2 anhidrat
dan mengamati apa yang terjadi.
2. Memasukkan
kristal AlCl3 ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan air
setetes demi setetes. Mengamati dan mengukur pH larutan dengan menggunakan
indikator universal. Melakukan hal yang sama dengan menggunakan MgCl2
anhidrat.
c.
Membandingkan
Sifat Asam-Basa Al2O3 dan MgO
1. Memasukkan
0,1 gram Al2O3 dan 0,1 gram MgO dalam tabung reaksi yang
berbeda, kemudian ditambahkan dengan 3 mL air dan dikocok. Mengamati dan
mengukur pH-nya.
2. Memasukkan
0,1 gram Al2O3 dan 0,1 gram MgO dalam tabung reaksi yang
berbeda, kemudian ditambahkan dengan 3 mL larutan HCl encer. Mengamati apa yang
terjadi. Mengulangi percobaan dengan menggunakan larutan NaOH.
d.
Membandingkan
Sifat Basa Ion Aluminium dan Magnesium
1. Memasukkan
3 mL larutan garam aluminium (AlCl3) ke dalam suatu tabung reaksi.
Memeriksa pH larutan dengan indikator universal.
2. Menambahkan
larutan NaOH encer ke dalam larutan sehingga endapan yang terbentuk larut.
3.
Mengulangi percobaan dengan mengganti
larutan garam aluminium dengan larutan garam magnesium (MgCl2)
F.
HASIL
PENGAMATAN
a.
Sifat
Aluminium Hidroksida
1) 2
mL AlCl3 (bening) + NH4OH beberapa tetes (bening) → larutan
bening + NH4OH berlebih (bening) → larutan keruh
2) 2
mL AlCl3 (bening) + NaOH 2 M (bening) → larutan keruh, endapan putih
- endapan
(putih) + NaOH berlebih (bening) → larutan bening, endapan putih
- endapan
putih + HCl (bening) → larutan keruh, endapan putih
3) larutan
bening (endapan putih)
endapan putih
> endapan putih + metil violet (ungu)
→ endapan ungu
b.
Membandingkan
Aluminium Klorida dengan Magnesium Klorida
1)
Kristal
AlCl3 (putih) → tidak meleleh sempurna (2 menit/120 detik)
↑
Kristal MgCl2
putih) → meleleh (54 detik)
↑
2) Kristal
AlCl3 (putih) + air (bening) → larutan keruh (pH = 3)
Kristal
MgCl2 (putih) + air (bening) → larutan bening (pH = 4)
c.
Membandingkan
Sifat Asam-Basa Al2O3 dan MgO
1) 0,1
gram Al2O3 (serbuk putih) + 3 mL H2O (bening)
→ larutan bening, endapan putih
larutan keruh, pH = 8
0,1
gram MgO (serbuk putih) + 3 mL H2O (bening) → larutan bening,
endapan putih
larutan keruh, pH = 10
2) 0,1
gram Al2O3 (serbuk putih) + 3 mL HCl encer (bening) →
larutan bening, endapan putih, pH = 7
0,1
gram Al2O3 (serbuk putih) + NaOH (bening) → larutan
bening, endapan putih, pH = 14
0,1
gram MgO (serbuk putih) + 3 mL HCl encer (bening) → larutan keruh, endapan
putih, pH = 10
0,1
gram MgO (serbuk putih) + NaOH (bening) → larutan keruh, endapan putih, pH = 14
d.
Membandingkan
Sifat Basa Ion Aluminium dan Magnesium
1) 3
mL AlCl3 (bening), pH = 3 + NaOH 2 N (bening) → larutan bening,
endapan putih
2) 3
mL MgCl2 (bening), pH = 7 + NaOH 2 N (bening) → larutan keruh
G. PEMBAHASAN
a.
Sifat Aluminium Hidroksida
Percobaan
ini dilakukan untuk mengetahui sifat Al(OH)3. Pada percobaan ini,
larutan AlCl3 0,1 M ditambahkan dengan beberapa tetes larutan NH4OH menghasilkan larutan bening dan
terdapat sedikit endapan. Ketika diteruskan penambahan NH4OH hingga
berlebih, maka endapan itu larut kembali dikarenakan kelarutan
berkurang dengan adanya garam-garam ammonium
disebabkan oleh efek ion sekutu dan hal ini menunjukkan Al(OH)3 yang
terbentuk telah menjadi ion kompleks tetrahidroksoaluminat [Al(OH)4]-.
Adapun reaksinya:
AlCl3
+ 3NH4OH → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
Al(OH)3↓
+ NH4OH → [Al(OH)4]-
+
NH4+
Untuk percobaan selanjutnya, ke dalam larutan garam aluminium AlCl3 0,1 M
ditambahkan beberapa tetes larutan NaOH 0,1 M maka akan diperoleh larutan yang
tidak berwarna. Kemudian larutan tersebut dibagi menjadi 2 bagian, bagian pertama ditambahkan dengan
larutan NaOH 0,1 M berlebih dan
tidak
terjadi perubahan. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa
apabila larutan garam aluminium ditambahkan basa maka akan diperoleh endapan
putih-gelatin menurut persamaan reaksi:
AlCl3 +
3
NaOH → Al(OH)3↓
+ 3NaCl
Kemudian endapan Al(OH)3
melarut dalam reagensia berlebihan, di mana ion tetrahidroksoaluminat terbentuk:
Al(OH)3 +
NaOH → [Al(OH)4]-
+ Na+
Kemudian untuk bagian kedua, ditambahkan beberapa tetes HCl
0,1 M menghasilkan larutan keruh
dan endapan putih. Hal ini sesuai dengan teori bahwa jika suatu garam aluminium
ditambahkan dengan larutan asam berlebih menyebabkan hidroksida yang terbentuk
melarut kembali dengan persamaan reaksi:
Al(OH)3↓ + 3HCl
→ AlCl3 + 3H2O
Pada percobaan selanjutnya, penambahan NaOH 0,1 M ke dalam larutan
AlCl3 akan menghasilkan endapan Al(OH)3. Hal
ini telah sesuai dengan teori dimana bila ke dalam larutan garam aluminium
ditambahkan basa maka akan diperoleh endapan putih-gelatin menurut persamaan
reaksi:
AlCl3 +
3NaOH → Al(OH)3↓
+ 3NaCl
Endapan yang terbentuk kemudian
disaring dan dicuci dengan aquadest. Setelah itu ditambahkan dengan metal
violet (ungu) menghasilkan serbuk berwarna ungu. Metil ungu memiliki trayek pH
sekitar 0,5-1,5. Jika pH<0,5 akan menunjukkan perubahan menjadi warna kuning
sedang jika pH>1,5 maka akan menunjukkan perubahan menjadi ungu. Dengan
demikian dapat disimpulkan bahwa endapan Al(OH)3 bersifat asam
dengan pH>1,5.
b.
Membandingkan
Aluminium Klorida dengan Magnesium Klorida
1. Kristal AlCl3 anhidrat
yang dipanaskan akan lebih cepat meleleh dibandingkan dengan MgCl2 anhidrat. Hal ini disebabkan karena menurut
aturan Fajans,
kation dengan muatan yang besar
(Al3+), memilki daya mempolarisasi lebih
besar dibandingkan
Mg2+, sehingga
MgCl2 anhidrat lebih bersifat ionik sedangkan AlCl3 anhidrat
lebih bersifat kovalen. Kovalensi yang dimilki oleh AlCl3 anhidrat
menyebabkan titik lelehnya rendah (terikat lemah) sedangkan untuk MgCl2 anhidrat
yang cenderung ionik (terikat kuat) titik lelehnya tinggi. Adapun
reaksi
yang terjadi yaitu:
2AlCl3
+
3/2O2
→ Al2O3
+
3Cl2↑
2MgCl2
+
O2
→ 2MgO
+
2Cl2↑
2. Pengujian selanjutnya adalah
mengukur pH atau sifat senyawa dari AlCl3 dan MgCl2 dan
membandingkan kelarutannya, di mana kedua senyawa anhidrat tersebut dilarutkan
dengan air setetes demi setetes. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa MgCl2
lebih cepat larut (54 detik) dibandingkan AlCl3, disebabkan
karena MgCl2 lebih bersifat ionik dan interaksi antara ion polar
dengan muatan ion Mg2+ lebih kuat sehingga ion Mg2+ dalam
air lebih cepat larut dalam air dan mempunyai pH = 4. Hal
ini telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa jika MgCl2 anhidrat diteteskan dengan air
berlebih akan menghasilkan larutan asam lemah sebab MgCl2 terbuat
dari basa kuat dan asam kuat yang sama kuatnya sehingga tertarik sama kuat,
oleh karena itu MgCl2 berada pada pH asam lemah. Adapun persamaan reaksinya yaitu:
MgCl2
+ 2H2O →
Mg(OH)2↓ + 2HCl
Mg(OH)2↓ + 6H2O
[Mg(H2O)6]2+
+ 2OH-
Sedangkan pada AlCl3, di
mana Al jika direaksikan dengan air lebih lama larut
(2 menit/120 detik) dan diperoleh
larutan keruh dengan pH=3.
Hal ini telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa AlCl3 jika
dilarutkan dalam air banyak energi solvasi dibebaskan untuk membuat larutan
ionik. Struktur yang diobservasi dalam kasus padatan ionik, terutama jika ada
dalam ikatan kovalen.Hasil
ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa jika AlCl3 anhidrat diteteskan dengan air
berlebih akan menghasilkan larutan asam dengan pH 2-3 atau lebih rendah jika
larutan yang diperoleh lebih pekat, sebab AlCl3 terbuat dari basa
kuat dan asam kuat sehingga yang lebih mendominasi adalah asam kuatnya, oleh
karena itu AlCl3 berada pada pH asam. Adapun reaksinya yaitu:
AlCl3 +
3H2O → Al(OH)3↓
+ 3HCl
Al(OH)3↓ + 6H2O
[Al(H2O)6]3+
+ 3OH-
[Al(H2O)6]3+ + H2O
[Al(H2O)5(OH)]2+
+ H3O+
[Al(H2O)5(OH)]2+ + H2O
[Al(H2O)4(OH)2]2+
+ H3O+
c.
Membandingkan
Sifat Asam-Basa Al2O3 dan MgO
1. Kristal Al2O3
yang direaksikan dengan air tidak terlarut, menunjukkan bahwa Al2O3
tidak bereaksi dengan air walaupun masih mengandung ion oksida, tetapi
terlalu kuat berada dalam kisi padatan untuk bereaksi dengan pH=8. Adapun persamaan reaksinya adalah:
Al2O3 + H2O
Hal
ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa jika Al2O3 ditambahkan dengan air
berlebih akan menghasilkan larutan asam, sebab Al2O3
terbuat dari basa kuat dan asam kuat sehingga yang lebih mendominasi adalah
asam kuatnya, oleh karena itu berada pada pH
yang asam. Adapun persamaan
reaksi yang terjadi yaitu:
Al2O3
+ 3H2O → 2Al(OH)3↓
Al(OH)3↓
+ 6H2O
[Al(H2O)6]3+ + 3OH-
[Al(H2O)6]3+ +
H2O
[Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+
[Al(H2O)5(OH)]2+ + H2O
[Al(H2O)4(OH)2]2+
+ H3O+
Pada MgO, setelah
ditambahkan dengan aquadest menghasilkan larutan keruh dan endapan putih dengan
pH=10. Hal ini telah sesuai dengan teori yang
menyatakan bahwa jika MgO ditambahkan dengan air berlebih akan menghasilkan
larutan basa yaitu Mg(OH)2 yang sedikit larut. Adapun persamaan
reaksinya yaitu:
MgO
+ H2O → Mg(OH)2↓
2. Pada pengujian ini, Al2O3
ditambahkan dengan HCl 0,1 M menghasilkan larutan bening dengan pH=7. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa
Al2O3 dapat larut dalam medium asam yang menunjukkan sisi
asam dari sifat amfoternya (dapat larut dalam medium asam maupun basa). Adapun
persamaan reaksinya yaitu:
Al2O3 +
6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Pada penambahan NaOH ke dalam kristal Al2O3
menghasilkan larutan bening
dan terdapat endapan putih dengan pH=14. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa
Al2O3 dapat larut dalam medium basa yang menunjukkan sisi
basa dari sifat amfoternya. Adapun persamaan reaksinya yaitu:
Al2O3 + 2NaOH → 2
NaAlO2 + H2O
Untuk MgO, setelah ditambahkan HCl 0,1 M menghasilkan
larutan keruh
dan endapan putih dengan
pH=10. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan
bahwa MgO dapat larut dalam HCl menghasilkan larutan MgCl2. Adapun
persamaan reaksinya yaitu:
MgO + HCl → MgCl2 + H2O
Pada penambahan NaOH ke dalam kristal MgO
larutan keruh dan endapan putih dengan
pH=14. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa
MgO tidak dapat bereaksi dengan NaOH walaupun dalam reagensia berlebihan.
MgO + NaOH
d.
Membandingkan
Sifat Basa Ion Aluminium dan Magnesium
1. Pada
percobaan ini, larutan AlCl3 ditambahkan dengan NaOH menghasilkan larutan bening dan terdapat endapan
putih dengan pH=3. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa apabila
larutan garam aluminium ditambahkan basa maka akan diperoleh endapan putih
menurut persamaan reaksi:
AlCl3 + 3NaOH
→ Al(OH)3↓ + 3NaCl
Endapan Al(OH)3
melarut dalam reagensia berlebihan, di mana ion tetrahidroksoaluminat
terbentuk:
Al(OH)3 + NaOH → [Al(OH)4]- + Na+
2.
Ke dalam larutan MgCl2
dengan ditambahkan dengan NaOH
menghasilkan larutan keruh dengan pH=7. Hal ini sesuai dengan teori yang
menyatakan bahwa MgCl2 tidak dapat larut dalam NaOH walaupun dalam
reagensia berlebihan dan menghasilkan endapan putih Mg(OH)2. Adapun
persamaan reaksinya yaitu:
MgCl2
+ 2NaOH
→ Mg(OH)2↓ + 2NaCl
Mg(OH)2↓
+ NaOH
H. KESIMPULAN DAN SARAN
a.
Kesimpulan
1. Aluminium merupakan senyawa yang
bersifat amfoter yang dapat bersifat asam atau basa dan bereaksi dengan asam
atau basa.
2. Aluminium hidroksida dapat larut
dalam larutan asam ataupun basa sedangkan dengan ammonia akan membentuk endapan
sempurna.
3. Kovalensi yang dimilki oleh AlCl3
anhidrat menyebabkan titik lelehnya
rendah (terikat lemah) sedangkan untuk MgCl2
anhidrat yang cenderung ionik (terikat
kuat) titik lelehnya tinggi.
4. Ion magnesium lebih bersifat basa
dibandingkan dengan ion aluminium.
b.
Saran
Diharapkan kepada praktikan
selanjutnya agar melakukan percobaan dengan teliti dan sesuai dengan prosedur
dan menggunakan bahan-bahan yang masih baik agar hasil yang diperoleh sesuai
dengan yang diinginkan dan sesuai dengan teori.
DAFTAR PUSTAKA
Mohsin, Yulianto. 2006.
Aluminium dan Senyawanya. Online
(http://club-kimia-
nk.blogspot.com/logam-utama-golongan-iiia.html). Diakses pada tanggal 2
Mei 2011
Mulyono.
2007. Kamus Kimia. Jakarta: Bumi
Aksara
Sugiarto,
Kristian H. 2003. Kimia
Anorganik II. Yogyakarta: UNJ-Press
Svehla, G. 1990. Buku
Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro Bagian I. Jakarta: PT Kalman Media
Pustaka
Tim
Dosen Kimia Anorganik. 2011. Penuntun
Praktikum Kimia Anorganik. Makassar: Laboratorium Kimia FMIPA UNM
Description: laporan praktikum Aluminium dan Senyawanya
Reviewer: Unknown
Rating: 4.0
ItemReviewed: laporan praktikum Aluminium dan Senyawanya
Reviewer: Unknown
Rating: 4.0
ItemReviewed: laporan praktikum Aluminium dan Senyawanya
terimaksih, sangat membantu kak
BalasHapus