PEMBUATAN KAI(SO4)2.12H2O

LAPORAN PRAKTIKUM STRUKTUR SENYAWA ANORGANIK

PEMBUATAN KAI(SO₄)₂.12H₂O

PENYUSUN:

SHERLIN OKTAVIA/1301786

KELOMPOK 3

1.      SHERLIN OKTAVIA

2.      PINTA RIDA

3.      ADE AMELIA NASUTION

4.      MUHAMMAD FADLI

JUM’AT 27 NOVEMBER 2014

DOSEN:

1. Dra.Hj. Bayharti, M.Sc

2.Miftahul Khair, S.Si, M.Sc

3 .Eka Yusmaita, S.Pd, M.Pd

ASISTEN:

1. Riyan Setiawan

2. Gusfaria Palendra

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2014

PEMBUATAN KAI(SO₄)₂.12H₂O

A.  TUJUAN

1. Memahami beberapa aspek kimia tentang unsur Aluminium

2. membuat tawas

B.  TEORI DASAR

Sepanjang sejarah peradaban manusia, senyawa aluminium sudah digunakan di berbagai bidang. Tanah liat pada dasarnya adalah hidrat aluminium silikat dan tembikar sudah dikenal sejak 8000 tahun yang lalu.

Tawas (aluminium kalium sulfat), AlK(SO₄)₂ sudah digunakan dibidang obat-obatan dan pencelupan tekstil selama kurang lebih 4000 tahun. Aluminium adalah logam yang ringan, stabil di udara, mudah dibuat, kuat daan tahan terhadap korosi.

Di antara logam golongan III (Boron-Aluminium), aluminium adalah logam terpenting. Berdasarkan massa, aluminium menempati urutan ketiga diantara unsur yang terbesar kelimpahannya dikerak bumi. Bijih aluminium yang terpenting adalah bauksit yang mengandung Al₂O₃. Untuk ekstraksi aluminium, bauksit perlu dimurnikan berdasarkan sifat amfoter dari aluminium dan senyawanya. Mula-mula pada bauksit ditambahkan larutan NaOH pekat, yang akan melarutkan Al₂O₃, kemudian zat pengotor yang tidak melarut dapat dipisahkan dengan cara penyaringan.

Al₂O₃(s) + 2OH^-2Al O₂^- + H2O

Jika filtrat mengandung AlO2^-  diasamkan akan terbentuk endapan Al(OH)₃

AlO₂^- + H₃O⁺Al(OH)₃(s)

Setelah disaring, Al(OH)₃ dipijar dan hasil pemijarannya adalah Al₂O_3(s).

2 Al(OH)_3(s) Al₂O_3(s) + 3H2O_(s)

pada ekstraksi alumunium, Al₂O_3(s) dilarutkan dalam leburan kriolit Na₃AlF₆ kemudian

dielektrolisa.

Reaksi-reaksi ion Al ³⁺ dalam air

Bila garam alumunium dilarutkan ke dalam air ion Al3+ mengalami hidrasi

Al³⁺+ 6H₂O Al(H₂O)₆³⁺

Ion heksa aqua alumunium ( III ) atau disingkat Al_3+(aq)

Oleh karena kerapatan ion Al³⁺ sangat besar maka ion ini dapat menarik elektron dalam ikatan OH dari air ke dekatnya sehingga air merupakan donor proton.

Al(H₂O)₆³⁺ + H2O Al(H₂O)₅ (OH)²⁺ + H₃O⁺

Oleh karena itu larutan garam Al3+ bersifat asam asetat. Jika basa yang lebih kuat dari air seperti S^2- dan CO₃^2- ditambahkan pada larutan alumunium, ion H+ akan dilepaskan dari Al(H2O)₆³⁺

2 Al(H₂O)₆³⁺(aq) + 3S²2Al(H₂O)₃(OH)₃(s) + 3H₂S(g)

reaksi yang mirip terjadi jika basa kuat seperti NaOH(aq) ditambahn pada larutan garam

alumunium,

Al(H₂O)₆³⁺_(aq) + 3OH^-_(aq)Al(H₂O)₃(OH)_3(s) + 3H₂O_(l)

Dengan NaOH(aq) berlebih endapan akan melarut,

Al(H₂O)(OH)_3(s) + OH^-_(aq)Al(H₂O)₂ (OH)_4(aq) + H₂O

Meskipun tidak tepat reaksi antara ion alumunium dengan NaOH(aq), biasanya ditulis

sebagai berikut :

Al³⁺_(aq) + 3OH^-Al(OH)_3(s)

                                       Endapan putih

Al(OH)_3(s) + OH^-_(aq)Al(OH)^4-_(aq)

Larutan jernih

Alumunium hidroksida seperti halnya alumunium oksida adalah amfoter, melarut dalam membentuk aluminat dan dalam asam membentuk garam alumunium.Sesuai dengan harga potensial elektrodanya ( -1,66 volt ) dapat diramalkan bahwa alumunium lebih reaktif dari seng dan logam ini mudah bereaksi dengan oksigen, melarut asam encer dan membebaskan hidrogen. Meskipun tidak terklihat dengan jelas, sebenarnya alumunium bereaksi dengan oksigen. Namun setiap permukaan alumunium baru segera dilapisi oleh alumunium yang sangat tipis. Lapisan oksida yang hanya setebal 10^-8 m sangat keras, stabil dan tidak berpori itu melindungi alumunium dari reaksi dengan oksigen sehingga terhalang dari oksidasi selanjutnya.(Tim staff praktikum kimia anorganik, 2014)

Tawas adalah garam sulfat rangkap terhidrat dengan formula M+M3+ (SO4)2.12H2O. M+ merupakan kation univalen, umumnya Na+, Fe+, Cr+, Ti3+ atau Co3+, tawas biasa dikenal dalam kehidupan sehari-hari adalah amonium sulfat dodekahidrat.

Beberapa contoh tawas, cara membuat dan kegunaannya:

1.    Natrium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas natrium) dengan formula NaAl(SO4)2. 12h2O digunakan sebagai serbuk pengembang roti.

2.    Kalium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas kalium) dengan rumus KAl(SO4)2. 12H2O digunakan dalam pemurnian air, pengolahan limbah, dan bahan pemadam api. Tawas kalium dibuat dari logam aluminium dan kalium hidroksida. Logam aluminium bereaksi secara cepat dengan KOH panas menghasilkan larutan garam kalium aluminat.

2Al(s) + 2K+(aq) + 2OH-(aq) + 6H2O(l) ——> 2K+(aq) + 2Al(OH)4-(aq) + 3H2(g)

ion aluminium, Al(OH)4- yang bersifat ampoter jika direaksikan dengan asam sulfat, diendapkan sebagai aluminium hidroksida, tetapi larut pada pemanasan.

2K+(aq) + 2Al(OH)4-(aq) + 2H+(aq) + SO42-(aq) —–> 2Al(OH)3(s) + 2K+(aq) + SO42-(aq) + 2H2O(l)

2Al(OH)3(s) + 6H+(aq) + 3SO42-(aq) —–> 2Al3+(aq) + 3SO42-(aq) + 6H2O(l)

jika larutan kalium aluminium sulfat dodekahidrat yang hampir jenuh didinginkan maka akan terbentuk kristal-kristal yang berbentuk oktahedron.

3. Amonium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas amonium) dengan formula NH4Al(SO4)2.12H2O digunakan sebagai acar ketimun.

4. Kalium kromium(III) sulfat dodekahidrat (tawas kromium) dengan formula KCr(SO4)2.12H2O digunakan sebagai penyamak kulit dan bahan pembuat kain tahan api. tawas kromium dapat diperoleh dengan cara mereduksi ion dokronat dari kaliium dikromat K2Cr2O7, menjadi kromium(III) dalam larutan asam sulfat dengan reduktor etanol, C2H5OH.

8H+(aq) + CrO72-(aq) + 3C2H5OH(aq) —–> 3CH3CHO(aq) + 2Cr3+(aq) + 7H2O(l)

ion sulfat dari asam sulfat dan ion kalium dari kalium dikromat bergabung dengan ion kromium(III) membentuk kristal tawas kromium yang terbentuk oktahedron dan berwarna violet sampai hijau gelap jika larutan yang pekat didinginkan.

K+(aq) + Cr3+(aq) + 2O42-(aq) + 12H2O(l) —–> KCr(SO4)2. 12H2O(c)

5. Amonium besi(III) sulfat dodekahidrat (tawas besi(II)) dengan formula NH4Fe(SO4)2.12H2O digunakan untuk mordan pada pewarnaan tekstil. Tawas ini dibuat dengan mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III) dengan asam nitrat dalam larutan amonium sulfat.

2H+(aq) + NO3-(aq) +Fe2+(aq) —–> Fe3+(aq) + NO2(g) + H2O(l)

ion amonium dan ion sulfat dari amonium sulfat, (NH₄)SO₄, mengkristalkan ion besi(III) sebagai tawas besi(III).

NH₄⁺(aq) + Fe₃⁺(aq) + 2SO₄^2-(aq) + 12H₂O(l) —–> NH₄Fe(SO₄)₂. 12H₂O(c)

Untuk setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut mungkin perlu dikurangi dengan cara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh yang kemudian menghasilkan kristal tawas pada waktu didinginkan. Untuk mendapatkan kristal yang berukuran besar, pendinginan larutan jenuh harus dilakukan secara pelan-pelan. (Keenan, 1993)

       Tawas adalah senyawa kimia berupa garam sulfat yang memiliki banyak sekali ragamnya salah satunya yang paling populer adalah Aluminum Sulfat yang banyak digunakan oleh PDAM untuk memproses air sungai menjadi ari bersih (oleh karena itu disebut juga dengan nama populer Alum). Oh ya jangan tertukar dengan istilah Kaporit ya, yang digunakan untuk mematikan bakteri pada air. Jenis tawas lainnya adalah seperti Tawas Natrium untuk bahan pengembang roti, Tawas Kalium untuk pengolah limbah, Tawas Besi untuk penyamakan kulit dan bahan pewarna. (Cotton, 1989)

Sejumlah garam aluminium seperti golongan IIA, mengkristal dalam larutannya sebagai hidrat. Sebagian dari hidrat ini amat larut dalam air dan bersifat delikuesen, misalnya AlX₃.6H₂O, Al(NO₃)₃.9H₂O. selanjutnya segi-segi kimia tertentu dari senyawa aluminium dalam air diturunkan dari sifat ion aluminium trihidrat [Al(H₂O)₆]³⁺. Senyawa-senyawa aluminium, bentuk alami dari kebanyakan senyawa aluminium diturunkan dari oksida (Al₂O₃) dan bermacam-macam oksida terhidrat. Misalnya Al₂O₃.H₂O dan Al₂O₃.3H₂O. senyawa oksida jka direaksikan denganasam sulfat menghasilkan aluminium sulfat pekat panas.

Al₂O₃ + H₂O₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Senyawa ini mengkristal dari larutan sebagai Al₂(SO₄)₃.18H₂O.

Larutan berair yang mengandung jumlah molar yang sama dari Al₂(SO₄)₃ dan K₂SO₄ mengkristal sebagai kalium aluminium sulfat (KAl(SO₄)₂.12H₂O). garam ini yang dikenal dengan patas alum atau tawas, termasuk dalam golongan, termasuk dalam golongan senyawa dengan nama alum atau tawas. Alum mempunyai mempunyai rumus M(I) M(III) (SO₄)₂.12H₂O dimana M(I) dapat berupa kation apa saja kecuali Li⁺ dan M(III) adalah kation bermuatan positif tiga (Al³⁺, Ti³⁺, V³⁺, Cr³⁺, Mn³⁺, Fe³⁺, Co³⁺, Ga³⁺, In³⁺, Re³⁺, Ir³⁺). Alum mengandung ion [M(H₂O)₆]⁺, [M(H₂O)₆]³⁺ dan SO₄^2- dengan nisbah 1 : 1 : 2 alum yang umum mempunyai M(I) = K⁺ atau NH₄⁺ dan M(III) = Al³⁺. Li⁺ tidak membentuk alum karena ion ini terlalu kuat untuk memenuhi syarat sebuah kristal.

Alum mempunyai kegunaan yang sama dengan garam pembentuknya. Satu keguanan penting dari patas alum adalah sebagai zat pewarna. Alum atau tawas (AlK(SO₄)₂) dapoat dibuat dengan mereaksikan senyawa aluminium sulfat (Al₂(SO₄)₃) dengan kalium sulfat (K₂SO₄). Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

K₂SO₄ +Al₂(SO₄)₃ → 2KAl(SO₄)₂ (Sugiyarto, 2004)

Kalium Aluminum sulfat (tawas) mempunyai manfaat yang sangat penting antara lain adalah sebagai pewarna tekstil. Tekstil yang diwarnai, dicelupkan dalam larutan tawas dan dipanaskan dengan uap air, Hidrolisis dari Al(H2O)63+ mengendapkan Al(OH)3 ke atas serat tekstil dan kemudian zat warna diserap oleh Al(OH)3. Selain itu, tawas digunakan sebagai bahan penjernih air dan pengolahan air minum di PDAM dan air buangan industri sebagai koagulan

            Alum merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari dari molekul air dan dua jenis garam, salah satunya biasanya Al₂(SO₄)₃. Alum kalium, juga sering dikenal dengan alum, mempunyai rumus formula yaitu K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O. Alum kalium merupakan jenis alum yang paling penting. Alum kalium merupakan senyawa yang tidak berwarna dan mempunyai bentuk kristal oktahedral atau kubus ketika kalium sulfat dan aluminium sulfat keduanya dilarutkan dan didinginkan. Larutan alum kalium tersebut bersifat asam. Alum kalium sangat larut dalam air panas. Ketika kristalin alum kalium dipanaskan terjadi pemisahan secara kimia, dan sebagian garam yang terdehidrasi terlarut dalam air. Alum kalium memiliki titik leleh 900ºC

Aluminium, Al merupakan anggota golongan IIIA berada dialam sebadai aluminosilikat dikerak bumi dan lebih melimpah daripada besi. Mineral aluminium yang paling penting dalam metalrugi adalah bauksit AlOx(OH)3-2x (0<x<1). Walaupun Al adalah logam mulia yang mahal diabad ke-19 harganya jatuh bebas setelah dapat diproduksi dengan jumlah besar elektrolisis alumina, Al2O3 yang telah dilelehkan dalam krolit Na3AlF6. namun karena produksinya memerlukan sejumlah besar energi listrik, metalurgi aluminium hanya di Negara dengan harga energi listrik yang rendah. Sifat aluminium dikenal dengan baik dan aluminium banyak digunakan dalam keseharian, misalnya untuk koin, panic dan kusein. Logam aluminium digunakan dengan kemurnian lebih dari 99% dan logam atau paduannya (missal : duralium) banyak digunakan (Saito, 1996)

Tawas merupakan pengawasan garam kompleks yaitu yang mempunyai rumusan kimia K₂SO₄Al₂(SO₄)₃ dan Na₂SO₄ (SO₄)_3. 24H₂O. bahan galian ini banyak kegunaannya yaitu sebgai bahan untuk membershikan  air, bahan cat, bahan penyamak kulit, bahan persenyawaan kimia, sumber natrium dan kalium pada bahan-bahan antiseptic, pengawet minuman dan obat-obatan. Persenyawaaan kedua zat ini membutuhkan  media-media atau medium berasal dari kata lain”medium” yang berarti tengah atau antara.(Cotton, 1989)

           

Misalnya Al₂O₃.H₂O dan Al₂O₃.3H₂O. senyawa oksida di reaksikan dengan asam sulfat menghasilkan aluminium sulfat pekat panas.

      Al₂O₃ + H₂O₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Senyawa ini mengkristal dari larutan sebagai Al₂(SO₄)₃.18H₂O.

  Larutan berair yang mengandung jumlah molar yang sama dari Al₂(SO₄)₃ dan K₂SO₄ mengkristal sebagai kalium aluminium sulfat (KAl(SO₄)₂.12H₂O). garam ini yang dikenal dengan patas alum atau tawas, termasuk dalam golongan, termasuk dalam golongan senyawa dengan nama alum atau tawas.(Sugiyarto, 2004)

C.  ALAT DAN BAHAN

ALAT :

            1. Gelas kimia 100 m 2 buah

2. Cawan penguapan 1 buah

3. Bunsen, kaki tiga + kas ; 1 buah

4. Batang pengaduk 1 buah

5. Corong Buchner 1 buah

BAHAN :

1. Al₂(SO₄)₃. 18H₂O

2. K₂SO₄

D.    PROSEDUR KERJA

Dilarutkan 16,7 gram Al2(SO4)3 H2O dalam 12,5 ml air 80C

Dilarutkan  4,35 gram K2SO4 dalam  25 ml air

Dicampurkan kedua larutan. Pindahkan campuran ini ke dalam cawan penguap

Didinginkan pada suhu kamar sehingga terbentuk kristal

                        Dicuci  kristal dengan sedikit air dan keringkan dengan kertas saring

E.TABEL PENGAMATAN

Perlakuan	Pengamatan
·         Dilarutkan sebanyak 16.67 gr Al2(SO4)3 H2O dalam12,5 ml air 800C. ·         Dilarutkan sebanyak 4,3 gr K2SO4 dalam 25 ml air biasa. ·         Dicampurkan kedua larutan dan dipindahkan kedalam cawan penguap ·         Didinginkan pada suhu kamar lebih kurang 4 hari.	Cepat larut. Larutan bening Sukar larut dalam air, kelarutan tidak sempurna. Terbentuk Kristal. Dengan data 14,3 gram

PERHITUNGAN

PerhitunganRendemen

Diketahui:

Massa Kal(SO₄)_2.12H₂O  (percobaan) : 14,3 g

Massa Al₂(SO₄)₃.18H₂O                                  : 16,7 g

Massa K₂SO₄                                                   : 4,35 g

MrAl₂(SO₄)₃.18H₂O                                        : 665,96 g/mol

Mr K₂SO₄                                                        : 174 g/mol

MolAl₂(SO₄)₃.18H₂O =

Mol K₂SO₄=

Al₂(SO₄)₃.18H₂O _(aq) + K₂SO_{4 (aq)}        ®        2KAl(SO₄)_2.12H₂O _(s) +    6H₂O _(aq)

m:        0,025                           0,025                           -                                   -

r:          0,025                           0,025                           0,05                             0,025

s:          -                                   -                                   0,05                             0,025

molKAl(SO₄)_2.12H₂O = 0,025 mol

massaKAl(SO₄)_2.12H₂O          = 0,05 mol x 474 g/mol

                                                            = 23,7 g

RendemenKAl(SO₄)_2.12H₂O

% rendemen    =

=

=  60 %

G. PEMBAHASAN

           

Pada praktikum kali ini yaitu tentang pembuatan tawas KAl(SO₄)₂.12H₂O, tujuannya adalah memahami beberapa aspek kimia tentang unsur Aluminium dan membuat tawas. Tawas yang terbentuk merupakan garam rangkap yang berasal dari dua garam, yaitu K₂SO₄ dan Al₂(SO₄)3.H₂O. Reaksi yang terjadi adalah :

K₂SO₄ + Al(SO₄)₃ + 24H₂O  K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O

Pada percobaan ini langkah pertama yang dilakukan adalah melarutkan 16,67 gram Al₂(SO₄)₃.18H₂O dalam air panas dengan suhu 80⁰C, suhu ini tidak boleh melebihi 80⁰C karena akan terjadi hidrolisis, artinya air akan terurai menjadi H⁺ dan OH^- sehingga tidak akan terbentuk hidrat yang sesuia dengan rumus tawas. Dari hasil pengamatan, didapatkan Al₂(SO₄)₃.18H₂O tidak larut sempurna menjadi homogen.        

Reaksi yang terjadi adalah

Al³⁺ + 6H₂O → Al(H₂O)₆³⁺

Selanjutnya melarutkan 14,3 gram K₂SO₄dalam air biasa, ternyata K₂SO₄ sulit untuk larut dalam air biasa, sehingga harus dilakukan pengadukan yang lebih lama hingga larutannya bening,

Reaksi yang terjadi adalah

K₂SO₄ + H₂O →  H₂SO₄ + H₂O

Kemudian dicampurkan kedua larutan dalam cawan penguap sampai mengkristal.

Reaksi yang terjadi adalah

Al₂(SO₄)₃.18H₂O _(aq) + K₂SO_{4 (aq)}        ®        2KAl(SO₄)_2.12H₂O _(s) +    6H₂O _(aq)

Setelah proses pelarutan selesai, dilakukan proses penyaringan, proses penyaringan ini bertujuan untuk menyaring ion-ion pengganggu, dan yang tersisa hanya tinggal filtratnya

Menurut teori kristal tawas yang terbentuk adalah heksagonal yang berbentuk  polygon. Massa Kristal tawas yang didapatkan dari percobaan adalah sebesar 14.3  gram. Sedangkan menurut teori massa tawas yang seharusnya dihasilkan adalah 23.7 gram. Artinya massa yang didapatkan berlebih dari massa menurut teori, Hal ini mungkin terjadi karena kesalahan praktikan saat melakukan prktikan. Bertambahnya massa  yang didapat bisa jadi saja karena terlalu banyak penambahan air yang akan jadi pelarut pada praktikum ini sehingga membuat masssa juga bertambah. Selanjutnya dilakukan perhitungan rendemen dari  kristal tawas yang didapatkan adalah sebesar 60 %

  Setelah diperoleh tawas, praktikan melakukan pengetesan terhadap tawas tersebut dengan air yang keruh dan diperoleh bahwa air yang keruh tersebut menjadi bening, hal ini menunjukkan bahwa tawas yang dibuat itu berhasil.

H. KESIMPULAN

1. Suhu pemanasan tawas diatas 80⁰C dapat menyebabkan tawas terhidrolisis

2. Reaksi yang terjadi adalah :

Al₂(SO₄)₃.18H₂O _(aq) + K₂SO_{4 (aq)}        ®        2KAl(SO₄)_2.12H₂O _(s) +    6H₂O _(aq)

3. rendemen dari  kristal tawas yang didapatkan adalah sebesar 60 %

4. tawas tersebut dites menggunakan air yang keruh dan diperoleh bahwa air yang keruh tersebut menjadi bening

5.Tawas yang dihasilkan dapat mengendapkan partikel koloid dan suspensi didalam air selokan selama 1 hari.

KEPUSTAKAAN

Cotton, wilkinson dan. (1989). Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press.

Keenan, D. (1993). Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

Sugiyarto, K. (2004). Kimia Anorganik. Yogyakarta: JICA.

Saito, W. 1996. Kimia Anorganik. Yogyakarta : UGM Press

Tim staff praktikum kimia anorganik. (2014). Modul Praktikum Kimia Anorganik 1. Padang: Fmipa UNP.