Laporan Reaksi Deret Unsur Transisi pertama Mochamad Cahyoh Harianto
1. Mempelajari reaksi-reaksi garam logam transisi
2. Mengenal pembentukan kompleks ion logam transisi
3. Mengamati perubahan warna karena perubahan bilangan oksidasi dari senyawa logam transisi.
Unsur transisi deret
pertama adalah unsur – unsur logam transisi yang terletak pada periode paling
atas dalam kelompok logam transisi pada tabel periodik unsur. Unsur – unsur
tersebut antara lain Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, dan Zn. unsur ini
memiliki elektron valensi pada orbital d sehingga memiliki beberapa sifat
seperti katalis. Muatan inti efektif, jari–jari kation yang berbeda–beda
sehingga memiliki reaktifitas yang berbeda terhadap anion tertentu. Pada
beberapa kasus, reaktifitas ion – ion logam transisi berhubungan dengan sifat kekerasan
dan kelunakan dari kation dan anionnya. Reaktifitas suatu senyawa dapat diamati
dari adanya perubahan warna maupun terbentuknya endapan.
1. Sifat-sifat umum.
Unsur
transisi mempunyai siat-sifat khas yang membedakan dari unsure glongan utama,
antara lain :
a) Sifat logam,
semua unsure transisi tergolong logam dengan titk cair dan titik didih yang
relatif tinggi.
b) Bersifat paramegnetik
(sedikit tertarik ke dalam medan magnet).
c) Membentuk
senyawa-senyawa yang berwarna.
d) Mempunyai
beberapa tingkat oksidasi.
e) Membentuk
berbagai macam ion kompleks.
f) Berdaya katalitik,
banyak unsur transisi atau senyawanya yang berfungsi sebagai katalis, baik
dalam proses industri maupun dalam metabolisme.
Zink dan unsur-unsur golongan IIB lainnya (Cd dan Hg)
mempunyai titik leleh dan titik didih yang relatif rendah (raksa bahkan adalah
satu-satunya logam yang berupa cairan pada suhu kamar); tidak paramagnetik,
melainkan bersifat diamagnetik (sedikit ditolak keluar medan magnet); dan
senyawa-senyawa tidak berwarna (putih). Zink hanya mempunyai satu tingkat
oksidasi, yaitu 2+.
Sifat-sifat khas unsur transisi berkaitan dengan adanya
subkulit d yang terisi tidak penuh. Semua unsur transisi periode keempat
memenuhi definisi ini, kecuali zink. Pada tingkat oksidasi nol (sebagian unsur)
maupun pada tingkat oksidasi +2 (satu-satunya tingkat oksidasi zink), subkulit
3d-nya terisi penuh
UNSUR
|
21Sc
|
22Ti
|
23V
|
24Cr
|
25Mn
|
26Fe
|
27Co
|
28Ni
|
29Cu
|
30Zn
|
Konfigurasi Elektron
|
[Ar]
3d1 4s2
|
[Ar]
3d2 4s2
|
[Ar]
3d3 4s2
|
[Ar]
3d5 4s1
|
[Ar]
3d5 4s2
|
[Ar]
3d6 4s2
|
[Ar]
3d7 4s2
|
[Ar]
3d8 4s2
|
[Ar]
3d10 4s1
|
[Ar]
3d10 4s2
|
Massa jenis (g/mL)
keelektro-negatifan
|
Antara 3.4 - 8.92 (makin besar sesuai dengan arah
panah)
--------------------------------------------------------> Antara 1.3 - 1.9 (makin besar sesuai dengan arah panah) |
|||||||||
Bilangan oksidasi
|
0;3
|
0;2;
3;4
|
0;2;3;
4;5 |
0;2;
3;6
|
0;2;3;
4;6;7 |
0;2;3
|
0;2;3
|
0;2;3
|
0;1;2
|
0;2
|
Titik lebur
(oC) |
Di atas 1000oC (berbentuk padat)
|
|||||||||
Energi ionisasi (kJ/mol)
|
Antara 1872 - 2705 (sukar melepaskan
elektron terluarnya)
|
|||||||||
Jumlah elektron tunggal
|
Satu
|
Dua
|
Tiga
|
Enam
|
Lima
|
Empat
|
Tiga
|
Dua
|
Satu
|
-
|
Sifat para-magnetik/ fero-magnetik
|
Sifat yang disebabkan karena adanya
elektron yang tidak berpasangan
(=elektron tunggal)
Makin banyak elektron tunggalnya,
makin bersifat feromagnetik
|
diama-gnetik
|
||||||||
Warna ion M2+
|
-
|
-
|
Ungu
|
Biru
|
Merah muda
|
Hijau muda
|
Merah muda
|
Hijau
|
Biru
|
-
|
Warna ion M3+
|
Tak
ber-warna
|
Ungu
|
Hijau
|
Hijau
|
-
|
Kuning
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ion-ion tak berwarna
|
Sc3+ , Ti4+ ,
Cu+ , Zn2+
|
|||||||||
Catatan
:
MnO4- = ungu Cr2O72- = jingga |
2. Sifat logam.
Semua unsur
transisi periode keempat secara meyakinkan tergolong logam, baik dalam sifat
kimia maupun sifat fisis. Semua unsur transisi periode keempat mempunyai energi
ionisasi yang relatif rendah (kurang dari 1.000 kJ/mol) kecuali zink yang
energi ionisainya agak besar (906 kJ / mol). Sifat logam unsur transisi juga
dicerminkan oleh harga keelektronegatifannya yang rendah (kurang dari 2). Pada
kenyataannya, semua unsur transisi periode keempat membentuk kation tunggal
dengan bilangan oksidasi +1, +2, atau +3. pada tingkat oksidasi yang rendah,
senyawa unsur transisi bersifat ionik.
Sifat megnet
dari suatu zat dapat ditunjukkan dan diukur dengan neraca. Zat yang bersifat
diamagnetik akan menunjukkan berat kurang, sedangkan yang bersifat paramagnetik
menunjukkan berat lebih. Sifat magnet zat berkaitan dengan konfigurasi
elektronnya. Zat yang bersifat paramagnetik mempunyai setidaknya satu elektron
tak berpasangan. Semakin banyak elektron tak berpasangan, semakin bersifat
paramagnetik. Pengukuran sifat magnet dapat digunakan untuk menentukan jumlah
elektron tak berpasangan dalam satu spesi.
3.
Sifat Kemagnetan
Setiap unsur
transisi mempunyai sifat magnetik:
a. Paramagnetik,di mana atom, molekul,
atau ion sedikit dapat ditarik oleh medan magnet karena ada elektron yang tidak
berpasangan pada orbitalnya
contoh:
Logam Sc, Ti, V, Cr, dan Mn
b. Diamagnetik, di mana atom, molekul,
atau ion dapat ditolak oleh medan magnet karena seluruh elektron pada orbitnya
berpasangan.
contoh
Cu dan Zn.
c. Feromagnetik, yaitu kondisi yang
sama dengan paramagnetik hanya saja dalam keadaan padat contoh Fe, Co,
dan N
4. Ion Berwarna
Tingkat
energi elektron pada unsur-unsur transisi yang hampir sama menyebabkan
timbulnya warna pada ion-ion logam transisi. Hal ini terjadi karena elektron
dapat bergerak ke tingkat yang lebih tinggi dengan mengabsorpsi sinar tampak.
Pada golongan transisi, subkulit 3d yang belum terisi penuh menyebabkan
elektron pada subkulit itu menyerap energi cahaya, sehingga elektronnya
tereksitasi dan memancarkan energi cahaya dengan warna yang sesuai dengan warna
cahaya yang dapat dipantulkan pada saat kembali ke keadaan dasar
5. Ion Kompleks
a. Pengertian Ion Kompleks
Ion kompleks merupakan ion yang tersusun dari ion pusat
(atom pusat) yang dikelilingi oleh molekul atau ion (disebut ligan). Antara ion
pusat dengan ligan terjadi ikatan koordinasi. Jumlah ikatan koordinasi yang
terjadi antara ion pusat dengan ligan disebut bilangan koordinasi.
b. Sruktur Ion Kompleks
Terbentuknya ion kompleks disebabkan oleh adanya ikatan
koordinasi antara atom pusat dengan ligan. Atom pusat menyediakan orbital
kosong yang nantinya akan ditempati oleh pasangan electron dari ligan.
- IV. Alat dan Bahan :
a.
Alat
No
|
Nama Alat
|
Spesifikasi
|
Jumlah
|
1
|
Tabung Reaksi
|
Kaca
|
15
|
2
|
Pembakar Spiritus
|
1
|
|
3
|
Gegep
|
Besi
|
2
|
4
|
Batang Pengaduk
|
Kaca
|
1
|
5
|
Pipet Tetes
|
Kaca
|
5
|
6
|
Rak Tabung Reaksi
|
Kayu
|
1
|
7
|
Spatula
|
Besi
|
1
|
b.
Bahan
No
|
Nama Alat
|
Spesifikasi
|
Jumlah
|
1
|
Kromium (iii) Klorida
|
2 M
|
3 ml
|
2
|
Mangan (ii) Klorida
|
2 M
|
3 ml
|
3
|
Cobalt (ii) Klorida
|
2 M
|
3 ml
|
4
|
Tembaga (ii) Klorida
|
2 M
|
3 ml
|
5
|
Besi (ii) Klorida
|
2 M
|
3 ml
|
6
|
NaOH
|
2 M
|
10 ml
|
7
|
Na2CO3
|
2 M
|
10 ml
|
8
|
Amonium Hidroksida
|
2 M
|
10 ml
|
9
|
Hidrogen Peroksida
|
3 %
|
5 ml
|
A.
Reaksi Cromium (Cr)
1. Menyediakan
3 buah tabung reaksi yang masing-masing diisi dengan 1 ml larutan CrCl3.
2. Tabung
1, menambahkan 1.5 ml larutan Hidrogen Peroksida 3% dan memanaskan.
3. Tabung
2, menambahkan 1.5 ml larutan Natrium Carbonat 2 M.
4. Tabung
3, menambahkan 1.5 ml larutan Amonium Hidroksida 2 M.
5. Mengamati
reaksi yang terjadi pada masing-masing tabung.
B. Reaksi Mangan (Mn)
1. Menyediakan
3 buah tabung reaksi yang masing-masing diisi dengan 1 ml larutan mangan (ii)
klorida 2 M
2. Tabung
1, menambahkan 1,5 ml larutan Natrium Hidroksida 2 M
3. Tabung
2, menambahkan 1.5 ml larutan Natrium Carbonat 2 M
4. Tabung
3, menambahkan 1.5 ml larutan Amonium Hidroksida 2 M
5. Mengamati
reaksi yang terjadi pada masing-masing tabung.
C. Reaksi Besi (Fe)
1. Menyediakan
3 buah tabung reaksi yang masing-masing diisi dengan 1 ml larutan besi (ii)
klorida 2 M
2. Tabung
1, menambahkan 1,5 ml larutan Natrium Hidroksida 2 M
3. Tabung
2, menambahkan 1.5 ml larutan Natrium Carbonat 2 M
4. Tabung
3, menambahkan 1.5 ml larutan Amonium Hidroksida 2 M
5. Mengamati
reaksi yang terjadi pada masing-masing tabung.
D. Reaksi Cobalt (Co)
1. Menyediakan
3 buah tabung reaksi yang masing-masing diisi dengan 1 ml larutan Cobalt (ii)
klorida 2 M
2. Tabung
1, menambahkan 1,5 ml larutan Natrium Hidroksida 2 M
3. Tabung
2, menambahkan 1.5 ml larutan Natrium Carbonat 2 M
4. Tabung
3, menambahkan 1.5 ml larutan Amonium Hidroksida 2 M
5. Mengamati
reaksi yang terjadi pada masing-masing tabung.
E. Reaksi Tembaga (Cu)
1. Menyediakan
3 buah tabung reaksi yang masing-masing diisi dengan 1 ml larutan Tembaga (ii) sulfat
2 M
2. Tabung
1, menambahkan 1,5 ml larutan Natrium Hidroksida 2 M
3. Tabung
2, menambahkan 1.5 ml larutan Natrium Carbonat 2 M kemudian memanaskan
4. Tabung
3, menambahkan 1.5 ml larutan Amonium Hidroksida 2 M
5. Mengamati
reaksi yang terjadi pada masing-masing tabung.
VI. Data Pengamatan :
NO
|
Prosedur Kerja
|
Pengamatan
|
|||||
Sebelum
|
Sesudah
|
||||||
Warna
|
Gas
|
Wujud
|
Warna
|
Gas
|
Wujud
|
||
Cromium (Cr)
|
|||||||
1
|
Tabung 1
|
Hijau
|
-
|
Cair
|
Hijau Lumut
|
-
|
Cair
|
2
|
Penambahan H2O2
|
Hijau Lumut
|
-
|
Cair
|
Hijau Lumut
|
-
|
Cair
|
3
|
Pemanasan
|
Hijau Lumut
|
-
|
Cair
|
Hijau Lumut
|
endapan hijau
|
|
4
|
Tabung 2
|
Hijau
|
-
|
Cair
|
abu-abu
|
Endapan abu-abu
|
|
5
|
Tabung 3
|
Hijau
|
-
|
Cair
|
Ungu
|
-
|
Endapan abu-abu
|
Mangan (Mn)
|
|||||||
1
|
Tabung 1
|
Bening
|
-
|
Cair
|
Coklat Muda
|
-
|
Endapan Coklat
|
2
|
Tabung 2
|
Bening
|
-
|
Cair
|
Putih
|
-
|
Endapn Putih
|
3
|
Tabung 3
|
Bening
|
-
|
Cair
|
Coklat Muda
|
-
|
Endapan Coklat
|
Cobalt (Co)
|
|||||||
1
|
Tabung 1
|
Merah
|
-
|
Cair
|
Merah Jambu
|
-
|
Endapan Pink
|
2
|
Tabung 2
|
Merah
|
-
|
Cair
|
Ungu
|
-
|
Endapan Ungu
|
3
|
Tabung 3
|
Merah
|
-
|
Cair
|
Hijau Lumut
|
-
|
Endapan Biru
|
Cuprum (Cu)
|
|||||||
1
|
Tabung 1
|
Hijau
|
-
|
Cair
|
Biru
|
-
|
Endapan Biru
|
2
|
pemanasan
|
Biru
|
-
|
Endapan Biru
|
Biru Muda
|
Endapan Biru
|
|
3
|
Tabung 2
|
Hijau
|
-
|
Cair
|
Biru Muda
|
Endapan Biru
|
|
4
|
Pemanasan
|
Biru Muda
|
Endapan Biru
|
Hijau Muda
|
Endapan Hijau
|
||
5
|
Tabung 3
|
Hijau
|
-
|
Cair
|
Biru
|
-
|
Endapan Biru muda
|
Besi (Fe)
|
|||||||
1
|
Tabung 1
|
Merah Betadin
|
-
|
Cair
|
Coklat
|
-
|
Endapan Coklat Muda
|
2
|
Tabung 2
|
Merah Betadin
|
-
|
Cair
|
Coklat
|
-
|
Endapan Coklat
|
3
|
Tabung 3
|
Merah Betadin
|
-
|
Cair
|
Coklat
|
-
|
Endapan Coklat
|
keterangan :
VII. Pembahasan :
Pada praktkum kali ini terdapat 5 unsur dari transisi deret pertama yang praktikan identifikasi yaitu:
A. Cromium
Tabung
1,
ketika penambahan CrCl3 dengan NaOH terjadi reaksi:
CrCl3 + 3NaOH ↔
Cr(OH)3¯ + 3NaCl
Hijau bening
hijau bening
Reaksi
ini reversible, dalam penambahan reagen berlebih endapan melarut dengan mudah
dan memebentuk ion tetrahidroksokromat(III) (atau ion kromit):
Cr(OH)3
+ OH- ↔ [Cr(OH)4]-
Hijau
Penambahan hydrogen peroksida kepada
larutan tetrahidroksokromat yang bersuasana basa, menghasilkan larutan kuning
yang disebabkan oleh oksida kromium(III) menjadi kromat:
2[Cr(OH)4]-
+
3H2O2 + 2OH- → 2CrO4-↓ + 8H2O
Tabung
2,
penambahan Na2CO3 dalam larutan CrCl3 dengan reaksi:
2CrCl3 +
3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3¯ + 3CO2
Pada penambahan natrium karbonat
endapan akan berwarna hijau dan
terdapat gas CO2 yang
dihasilkan
Tabung 3,
penambahan NH4OH
2CrCl3 +
3NH3 + 3H2O → Cr(OH)3¯ + 3NH4+
Akan terdapat
endapan seperti gelatin yang berwarna hijau yaitu Cromium (III) hidroksida,
dalam keadaan dingin akan membentuk larutan lembayung atau merah jambu karena mengandung ion
kompleks heksaaminakromat (III) [Cr(NH3)6]3+.
B. Mangan
Tabung
1, denagan
penambahan NaOH kedalam 1 ml MnCl2 terjadi reaksi:
MnCl2 +
2NaOH → Mn(OH)2¯ +
2NaCl
Endapan
Mn(OH)2 cepat teroksidasi bila terkena udara menjadi mangan dioksida berhidrat
MnO(OH)2 yang berwarna coklat
Mn(OH)2¯ +
O2 + H2O → MnO(OH)2¯ +
2NaCl
Tabung 2, Penambahan Na2CO3
MnCl2 +
Na2CO3 + H2O → Mn(OH)2¯ +
2NaCl + CO2
Pada reaksi ini menghasilkan mangan
dioksida terhidrat yang berwarna coklat akibat oksidasi mangan (II) hidroksida dan
juga terdapat gas CO2 yang dihasilkan
Tabung 3, penambahan amina (NH4OH)
MnCl2 +
2NH3 + 2H2O ↔ Mn(OH)2¯ +
2NH4Cl
reaksi ini bersifat reversibel sehingga jika terdapat garam amonium maka pengendapan tak terjadi karna turunnya konsentrasi ion hidroksil, Setelah terkena udara mangan dioksida berhidrat akan mengendap dari larutan amoniakal ini.
C. Cobalt (Co)
Tabung
1,
Penambahan natrium Hidroksida (NaOH)
CoCl2
+ 2NaOH → Co(OH)2 + 2NaCl
Pada
pemanasan dengan alkali berlebih (atau adang hanya dengan penambahan reagensia
berlebih), garam basa itu diubah menjadi endapan kobalt (II) hidroksida yang
berwarna merah jambu.
Ion
hidroksida dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat
ke ion kobal. Setelah ion hidrogen
dihilangkan dari dua molekul air, maka akan diperoleh kompleks tidak
bermuatan - kompleks netral. Kompleks ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan [Co(H2O)6]2+.
![](file:///C:/Users/ACER/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg)
Tabung 2, Penambahan Natrium Carbonat (Na2CO3)
Na2CO3
+ CoCl2 + 2H2O = Co(OH)2 + H2CO3
+ 2NaCl
Pada penambahan natrium
karbonat, dalam reaksi akan terbentuk senyawa Co(OH)3 yang berwarna merah
jambu, dengan kelebihan reagensia warna larutan akan menjadi semakin tua.
dalam reaksi ini terbenruk asam karbonat dan juga NaCl yang berwarna bening.
Tabung 3, Penambahan Amonia (NH4OH)
[Co(H2O)6]2+ + 2NH3 → [Co(NH3)6]3+. + 2NH4+
Amonia dapat berperan sebagai basa maupun ligan.
Dengan jumlah kecil amonia, ion hidrogen
ditarik ion heksaaquo
dengan tepat seperti
pada kasus perubahan
ion hidroksida menjadi kompleks
netral. Endapan tersebut melarut jika kamu menambahkan amonia
berlebih. Amonia menggantikan air sebagai ligan untuk menghasilkan ion
heksaaminkobal(II) yang berwarna hijau tua [Co(NH3)6]3+.
D. Cuprum (Cu)
Tabung
1, Penambahan
Natrium Hidroksida (NaOH)
CuSO4
+ 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
akan
terbentuk endapan biru tak larut yang berasal dari Cu(OH)2, Bila
dipanaskan endapan diubah menjadi tembaga (II) oksida hitam oleh
dehidratasi, namun adanya asam sitrat akan membuat larutan menjadi biru membentuk ion kompleks [Cu(COO.CHO)]2-
Tabung 2, Penambahan Natrium Carbonat (Na2CO3)
dengan adanya asam sitrat dalam larutan tembaga (II) yang bersifat basa akan terbentuk larutan biru, biasa dikenal dengan larutan Fehling ia mengandung ion kompleks [Cu(COO.CHO)]2-
CuSO4
+ 2Na2CO3 + H2O → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + CO2↑
Akan
terbentuk endapan biru tak larut yang berasal dari Cu(OH)2, dan gas CO2 Bila
dipanaskan endapan diubah menjadi tembaga (II) oksida hitam oleh
dehidratasi,
Cu(OH)2
→ CuO + H2O
dengan adanya asam sitrat dalam larutan tembaga (II) yang bersifat basa akan terbentuk larutan biru, biasa dikenal dengan larutan Fehling ia mengandung ion kompleks [Cu(COO.CHO)]2-
Tabung 3, Penambahan Amonia (NH3)
2CuSO4
+ 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2.CuSO4↓ + 2NH4+
larutan
amonia bila ditambahkan ke dalam Cu2+ akan membentuk endapan biru suatu
garam (tembaga sulfat basa) yang larut dalam reagen berlebih, jika terjadi
warna biru tua maka kemungkinan disebabkan terbentuknya ion kompleks
tetraaminokuprat (II)
[Cu(NH3)4]2+Cu(OH)2.CuSO4↓ + 8NH3 → 2[Cu(NH3)4]2+ + SO4 +
2OH-
E. Besi (Fe)
Tabung
1, Penambahan
Natrium Hidroksida (NaOH)
Pada reaksi ini
terbentuk endapan coklat kemerahan besi (III) hidroksida yang tak larut
dalam reagensia berlebih.
Tabung
2, Penambahan
Natrium Carbonat (Na2CO3)
FeCl3 + Na2CO3 + H2O → Fe(OH)3↓ + NaCl + CO2↑
Pada penambahan ion carbonat akan membentuk endapan coklat akibat besi (III) hidroksida dan gas CO2
Tabung 3, Penambahan Amonia (NH4OH)
endapan coklat
merah seperti gelatin dari besi (III) hidroksida, yang tak larut dalam
reagensia berlebih, tetapi larut dalam asam hasil kali kelarutan Besi (III)
Hidroksida begitu kecil sehingga terjadi pengendapan sempurna, bahkan dengan
adanya garam-garam amonium.
IX. Kesimpulan :
Berdasarkan hasil pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :
1. Mempelajari reaksi – reaksi pada ion logam
transisi dapat dilakukan dengan mereaksikan garam logam transisi dengan NaOH,
NH3, dan Na2CO3 sehingga didapatkan perubahan bentuk fisik larutan seperti
terjadinya perubahan warna dan perubahan pada endapan yang menunjukkan adanya
reaksi antara garam logam transisi dengan pereaksinya dalam membentuk kompleks
dengan ligan, warna-warna yang khas dan terdapat endapan pada senyawa
tersebut,
2. Endapan yang terbentuk memiliki warna yang
berbeda-beda sesuai dengan jenis raksi dan muatan logam pusat senyawa kompleks.
3. Perubahan warna yang terjadi pada larutan dengan logam transisi di dalamnya dapat dikarenakan terjadinya perubahan bilangan oksidasi logam tersebut akibat adanya pengaruh masuknya ligan.
X. Daftar Pustaka :
Svehla,G. 1985.Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan SemiMikro.Jakarta:PT.Kalman Media Pusaka.
https://shinnypadelecki.blogspot.com/2009/12/sifat-sifat-unsur-transisi-periode.html
XI. Lampiran :
kumpulan foto-foto selama praktikum :
https://drive.google.com/folderview?id=1AibfMImO5kVIeUNGezg5asa73iWMUnef
Komentar
Posting Komentar