laporan kimia anorganik sifat kimia senyawa klor

ABSTRAK

Telah dilakukan percobaan dengan judul “Sifat Kimia Senyawa Klor” yang bertujuan untuk mengetahui kelarutan dan stabilitas klorida, mengetahui pembentukan kompleks logam transisi dengan ion klorida serta mengetahui daya oksidasi ion ClO^-. Prinsip percobaan yaitu analisa kualitatif dengan melihat ada atau tidaknya reaksi berupa perubahan warna dan terbentuknya endapan. Hasil yang diperoleh yaitu uji kelarutan dan stabilitas garam klorida terbentuk endapan putih keruh, uji kompleks logam transisi dengan ion Cl^- terjadi perubahan warna dan terbentuk endapan, uji lakmus mengakibatkan perubahan warna lakmus merah menjadi biru dan lakmus biru tetap berwarna biru, reaksi dengan AgNO₃ terbentuk endapan putih dan uji daya oksidasi ion ClO^- terbentuk endapan coklat. Kesimpulan yang diperoleh yaitu Cl^- dan NaOCl positif bersifat basa dan OCl^- bersifat oksidator lebih kuat daripada Cl^-.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Limbah yang terkandung klorin dapat berupa padatan, cairan, maupun gas. Limbah ini dapat mencemari lingkungan apabila tidak diolah. Klorin bersifat sangat reaktif sehingga menyebabkan mudah bereaksi dengan senyawa lain mengahsilkan senyawa baru seperti organoklorin. Penggunaan klorin dapat digantikan dengan alternatif lain dalam industri-industri seperti pada pengolahan air minum yaitu klorinasi air digantikan dengan ozonisasi proses membran ultraviolet.

Pemanfaatan bahan kimia untuk kegiatan pertanian seperti penggunaan pestisida dapat mengakibatkan pencemaran klor. Kandungan klor dalam jumlah layak dibutuhkan sebagai desinfektan akan tetapi apabila diketahui dalam jumlah yang besar akan menyebabkan racun bagi tubuh. Apabila kandungan klor terdapat dalam air minum akan membahayakan kesehatan. Salah satu cara menghilangkan klor dari air minum yaitu menggunakan resin penukar anion.

Klor dapat diperoleh melalui elektrilisis air laut dengan menggunakan anoda air raksa. Klor oksida reaktif dan sangat tidak stabil sehingga cenderung meledak. Oksida klor merupakan pengoksidasi yang kuat dan digunakan secara komersial untuk memutihkan gugus kayu dan sebgainya. Percobaan ini penting dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat klor yang seperti kelarutan, stabilitas, pembentukan kompleks dan daya oksidasi ion ClO^-.

1.2     Tujuan Percobaan

 Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kelarutan dan stabilitas klorida, mengetahui pembentukan kompleks logam transisi dengan ion klorida serta mengetahui daya oksidasi ion ClO^-.

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

Klorida adalah ion yang terbentuk sewaktu unsur klor mendapatkan satu elektron untuk membentuk suatu anion (ion bermuatan negatif) Cl^-. Garam dari asam klorida (HCl) mengandung ion klorida, contohnya adalah garam dapur, yang disebut Natrium klorida dengan rumus kimia NaCl. Senyawa klorida didalam air terpecah menjadi ion Na⁺ dan Cl^-. Klorida dalam senyawa kimia memiliki satu atau lebih atom klornya memiliki ikatan kovalen dalam molekul, ini berarti klorida dapat berupa senyawa anorganik maupun organik. Contoh paling sederhana dari suatu klorida anorganik adalah asam klorida (HCl), sedangkan contoh sederhana senyawa organik (suatu atau organoklorida) adalah klorometana (CH₃Cl), sering disebut metil klorida. Klorida adalah ion dari unsur klor yang bermuatan negatif yang mudah berikatan dengan unsur lain. Klorida mudah diserap di usus kecil dan disingkirkan juga dengan mudah oleh organ ginjal. Apabila kondisi memerlukan klorida, ginjal dapat menyimpannya guna menjaga keseimbangan dan regulasi kadar keasaman tubuh. Klorida bersama potasium juga ditemukan dalam sistem pernafasan manusia. Berkeringat berlebihan yang bisa membuang potasium tubuh juga ternyata mengurangi kadar klorida secara signifikan. Hal ini bisa menyebabkan terjadinya defisiensi potasium dan klorida secara berbarengan. Klorida paling mudah ditemukan dalam bentuk garam yang kita konsumsi dari makanan ataupun tambahan garam waktu kita mengolah makanan. Garam dapur dan garam meja keduanya memiliki kandungan klorida yang sangat tinggi, sekitar 6 kali lebih besar dari kebutuhan minimal klorida manusia sudah dicukupi oleh keberadaan garam dalam pola makan normal sehari-hari (Rohman, 2007).

Klorin adalah bahan kimia yang penting untuk beberapa proses penurunan air, penjangkitan dan dalam pelunturan. Klorin merupakan salah satu zat desinfektan yang sering digunakan dalam pengolahan air minum. Zat kimia lain yang dapat digunakan sebagai desinfektan adalah ozon (O₃), klordioksidan, dan sebagainya. Dua faktor penting yang mempengaruhi proses desinfektan adalah waktu reaksi dan konsentrasi zat desinfektan. Klorin hanya memberikan efek pada konsentrasi tinggi. Kenyataannya, zat tersebut dibutuhkan karena alasan ini (Harjadi, 1989).

Unsur-unsur halogen dapat diidentifikasi melalui warna dan sifatnya. Misalnya Cl, berupa gas warna kuning kehijauan pada suhu kamar, nonpolar, kelarutan dalam air kecil dan larut dalam pelarut nonpolar seperti heksana. Semua halogen dapat mengoksidasi air menjadi gas O₂ dan bukan merupakan oksidator kuat. Larutan halogen tidak stabil karena cendrung mengalami autooksidasi dan autoreduksi, proses ini disebut dengan disproporsinasi:

Cl_2(aq) + H₂O_(l) → Cl^-_(aq) + HCl_(aq) + H⁺_(aq)

Pemutih klorin (bleaching agent) mengandung larutan hipoklorit (NaClO). Ion ClO merupakan suatu oksidator, daya oksidasinya sama dengan klorin namun ion ClO berbeda dengan Cl^- sebab asam hipoklorit. HClO adalah asam lemah dan ion ClO adalah basa yang cukup kuat sedangkan Cl^- mempunyai sifat netral dan merupakan basa konjugat dari HCl kuat. Ion klorida membentuk endapan dengan ion-ion Ag⁺, Pb²⁺ dan Hg²⁺, berperan sebagai ligan dalam pembentukan kompleks yang diamati melalui perubahan warna dan melarutnya endapan atau padatan Klorin secara alami berbentuk gas yang beracun yang larut oleh air, baik dalam alam maupun tubuh manusia, umumnya dalam wujud klorida. Kadar klorida dalam tubuh sekitar 0,15% dari berat total tubuh. Kurang dari 15% dari total klorida dalam tubuh berada di dalam sel dengan konsentrasi terbesar ada pada sel darah merah (Yadial, 2011).

Senyawa klorida umum digunakan dalam pengolahan limbah, produksi air minum maupun sebagai katalis, baik di industri maupun di laboratorium. Bila dilarutkan dalam air, Besi (III) klorida mengalami hidrolisis yang merupakan reaksi eksotermis (menghasilkan panas). Hidrolisis ini menghasilkan larutan yang coklat, asam, dan korosif, yang digunakan sebagai koagulan pada pengolahan limbah dan produksi air minum. Anhidrat dari besi (III) klorida adalah asam Lewis yang cukup kuat dan digunakan sebagai katalis dalam sintesis organik (Harjadi, 1989).

Garam klorida umumnya larut dalam air, oleh karena itu klorida biasanya hanya ditemui di kawasan beriklim kering, atau bawah tanah. Klorida biasanya dihasilkan melalui elektrolisis Natrium klorida yang terlarut dalam air. Bersama dengan klorin, proses kloral kali ini menghasilkan gas Hidrogen dan Natrium hidroksida. Klor berasal dari gas Cl₂, NaOCl, Ca(OCl)₂ atau larutan kaporit atau larutan HOCl (asam hipoklorit). Dalam konsentrasi yang wajar, klorida tidak akan membahayakan bagi manusia. Rasa asin terhadap air merupakan pengaruh dari klorida dalam jumlah konsentrasi sebesar 250 mg/L. Oleh karena itu, penggunaan klorida dibatasi untuk kebutuhan manusia (Alaerts, 1998).

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1  Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu  tabung reaksi, pipet tetes, dan rak tabung reaksi.

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu NaCl 0,1 M, AgNO₃ 0,1 M, NH₃ 6 M, HNO₃ 6 M, CuS0₄ 0,1 M, NaOCl 5%, NaOH 6 M, KLO 6 M, KBr 0,1 M, Heksana dan HCl pekat.

3.2  Konstanta Fisik

Tabel 3.1 Konstanta Fisik dan Tinjauan Keamanan

No			Bahan	Berat Molekul (g/ mol)	Titik Didih (oC)	Titik Leleh (oC)		Tinjauan Keamanan
1			NaCl	85,5	1465	800		Aman
2			AgNO3	170	444	209		Beracun
3			NH3	17	-33	-78		Beracun
4			HNO3	63	86	-47		Beracun
5			CuS04	249,9	150	110		Iritasi
6			NaOCl	74,5	40	-		Iritasi
7			NaOH	40	1390	322		Korosif
8		KLO		49,9	-		560	Iritasi
9		KBr		119	1435		730	Iritasi
10		Heksana		86,18	68		-95	Korosif
11	HCl pekat			36	-85		-112	Korosif

3.3  Skema Kerja

3.3.1  Ion Klorida

a.       Kelarutan dan kestabilan garam klorida

Dimasukkan 1 mL NaCl 0,1 M ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan mL AgNO₃ 0,1 M. Diaduk hingga larutan merata dan ditambahkan sejumlah volume yang sama NH₃ 6 M. Diaduk campuran agar endapan yang terbentuk larut kembali kemudian ditambahkan HNO₃ 6 M sedikit lebih dan diaduk. Diamati  reaski yang terjadi.

b.   Kompleks logam transisi dengan Cl^-

Dimasukkan 2 mL CuSO₄ 0,1 M ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 2 mL HCl pekat kemudian diencerkan campuran dengan 5 mL aquades. Diamati perubahan warna yang terjadi. Ke dalam 1 mL AgNO₃ 0,1 M ditambahkan 3 mL HCl pekat dan diaduk beberapa menit agar endapan larut kembali. Diencerkan larutan dengan 5 mL aquades dan dicatat perubahan yang terjadi.

3.3.2  Ion ClO^-       

a.    Reaksi Lakmus

Diteteskan larutan NaOCl 5% pada kertas lakmus merah dan biru, diamati perubahan warna yang terjadi.

b.   Reaksi dengan AgNO₃

Ke dalam 3 mL larutan NaOCl ditambahkan 1 mL AgNO₃ 0,1 M. Diamati endapan yang  terbentuk kemudian ditambahkan HNO₃ 0,1 M. Diamati perubahan yang terjadi.

c.    Daya oksidasi

Dicampurkan 2 mL KI dan 1 mL helsana dalam tabung reaksi (dikerjakan dalam ruang asam), kemudian ditambahkan beberapa tetes larutan NaOCl 5% sambil diaduk. Dicatat perubahan yang terjadi pada lapisan heksana. Dihindarkan kelebihan NaOCl karena dapat menghilangkan warna I₂ yang terbentuk dan produk awal akan teroksidasi menjadi ClO₃^- yang tidak berwarna.

Diulangi percobaan diatas, digunakan 2 mL KBr 0,1 M sebagai pengganti KI. Diamati perubahan warna yang terjadi pada lapisan heksana. Diasamkan larutan uji dngan HCl 6 M, diaduk dan dicatat perubahan warna yang terjadi pada lapisan heksana. Dibandingkan daya oksidasi ClO^- terhadap larutan KI, KBr serta larutan yang telah diasamkan.

BAB IV

DATA HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1    Data Hasil Pengamatan

Tabel 4.1.1 Data hasil pengamatan Ion Cl^-

No.	Reaksi	Pengamatan
1.	Kelarutan dan kestabilan garam klorida - NaCl + AgNO3                                        à - NaCl + AgNO3 + NH3                  à - NaCl + AgNO3 + NH3  + HNO3   à	Endapan putih Endapan hilang Terbentuk endapan putih kembali
2.	Kompleks logam transisi dengan ion Cl- - CuSO4 + HCl                                à - CuSO4 + HCl + H2O                     à - AgNO3 + HCl                                à - AgNO3 + HCl + H2O                    à	Terbentuk 2 lapisan (Atas berwarna kuning, bawah berwarna biru) Biru berflourensi Putih susu dan terbentuk endapan Endapan hilang

Tabel 4.1.2 Data hasil pengamatan Ion ClO^-

No.	Reaksi	Pengamatan
1.	Lakmus - NaClO + Lakmus merah                à - NaClO + Lakmus biru                   à	Warna lakmus menjadi biru Warna lakmus menjadi biru
2.	Reaksi dengan AgNO3 - NaClO + AgNO3                                    à - NaClO + AgNO3 + HNO3                à - NaOH + AgNO3                                     à - NaOH + AgNO3 + HNO3                 à	Putih susu dan terbentuk endapan Bening dan terbentuk endapan Coklat pekat dan terbentuk endapan Coklat muda
3.	c. Daya oksidasi ion ClO- - KI + C6H14 + NaClO                     à - KBr + C6H14 + NaClO                  à - KI + C6H14 + HCl                          à - KBr + C6H14 + HCl                       à	Terbentuk 2 lapisan (Atas berwarna violet, Bawah berwarna kuning) Kuning kehijauan Bening Bening

2.2 Pembahasan

Klor (Cl) adalah unsur kimia yang memiliki nomor atom 17 dan terletak pada golongan VII A atau golongan Halogen. Cl cenderung untuk membentuk anion sebab Cl memiliki satu elektron terluar sebagai elektron valensi. Anionnya adalah Cl^-. Dalam bentuk ion klorida elektron senyawa ini membentuk garam dan senyawa lain yang tersedia kelimpahannya di alam. Dalam bentuk gas klorin berwarna kuning kehijauan dan sangat beracun. Dalam bentuk cair atau padat klorin dapat digunakan sebagai oksidan, pemutih, atau disinfektan.

Ion klorida mampu membentuk ikatan dengan ion Pb²⁺, Ag²⁺, dan Hg²⁺ yang berperan sebagai ligan dalam pembetukan kompleks. Sampel yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan NaOCl, NaCl, dan HCl. Lalu diamati pengaruhnya berdasarkan analisa kualitatif. Percobaan pertama yaitu uji klor dengan melihat kelarutan dan stabilitas garam klorida. NaCl direaksikan dengan AgNO_­3 membentuk endapan AgCl dengan reaksi:

NaCl _(aq) + AgNO_{3 (aq)} " AgCl _(s) + NaNO_{3 (aq)}

Penambahan NH₃ yang bersifat basa memperbesar kelarutan dari AgCl sehingga sebagian endapan AgCl larut dalam NH₃. Reaksinya sebagai berikut:

AgCl_(s) +NH_3(aq) " [Ag(NH₃)₂]⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Pencampuran AgCl dan NH₃ membentuk [Ag(NH₃)₂]⁺ atau Diamin argentat. Kemudian dari tahap ini ditambahkan ammonia dan HNO₃ menyebabkan larutan membentuk endapan kembali. Hal ini terjadi kesetimbangan pada penambahan HNO₃ dimana AgCl dihasilkan kembali. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa garam klorida merupakan garam dengan kelarutan yang tidak stabil.

Uji kedua pada ion Cl^- adalah terhadap pembentukan ion kompleks dengan mereaksikan ion Cl^- dengan logam transisi, Cu dan Ag. Untuk mereaksikan Cl^- dengan logam transisi, asam klorida masing-masing direaksikan dengan CuSO₄ dengan AgNO₃. Pencampuran CuSO_4­ dan HCl menghasilkan dua lapisan yaitu kuning dan biru. Adanya perubahan warna menandakan terjadinya reaksi kimia. Campuran CuSO₄ dan HCl kemudian ditambahkan H₂O. Tujuan ditambahkannya H₂O adalah untuk terbentuknya kompleks dengan ligan hidrat. Hal ini dapat diamati secara visual karena terbentuknya perubahan warna menjadi biru berflourensi. Sedangkan pencampuran AgNO₃ dan HCl menghasilkan endapan dan warna larutan putih susu. Kemudian penambahan H₂O pada campuran AgNO₃ dan HCl menghasilkan endapan berwarna kuning, menandakan terbentuknya senyawa kompleks oleh penambahan ligan hidrat.

Percobaan selanjutnya adalah identifikasi ion ClO^- yang mencakup uji lakmus, uji reaksi dengan AgNO₃, dan uji daya oksidasi ion ClO^‑. Uji lakmus bertujuan untuk menentukan keasaman ion ClO^‑ yang diperoleh dari sampel pemutih, NaClO. Hasil dari uji ini adalah ion ClO^- yang bersifat basa karena ketika diteteskan pada lakmus merah terjadi perubahan warna menjadi biru yang mengindikasikan sifat basa. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa NaClO^‑ bersifat basa.

Uji selanjutnya adalah identifikasi ion ClO^- dengan pereaksi AgNO₃ menghasilkan larutan putih susu dengan endapan. Penambahan HNO₃ pada campuran AgNO₃ dan NaClO menghasilkan larutan yang kembali bening dan endapan. Sedangkan pencampuran AgNO₃ dan NaOH menghasilkan larutan coklat pekat dan endapan. Penambahan HNO₃ pada campuran AgNO₃ dan NaOH mengurangi kepekatan warna coklat dan endapan. Saat NaClO direaksikan dengan AgNO₃ akan menghasilkan AgClO dan NaNO₃ yang keduanya mengendap. Reaksi tersebut menghasilkan suatu zat pemutih baru sehingga larutan berwarna putih, sedangkan reaksi perak nitrat dan NaOH berwarna coklat menandakan tidak terbentuknya zat pemutih lainnya.

Uji terakhir yang dilakukan pada percobaan ini adalah daya oksidasi ion ClO^- dengan mereaksikan KI dengan benzena dan NaClO menghasilkan larutan berwarna pada dua lapisan berbeda yaitu violet (lapisan atas) dan kuning (lapisan bawah). Sedangkan ion ClO^- yang direaksikan dengan KBr dan Benzena menhasilkan warna kuning. Sedangkan masing-masing KI dan KBr yang dicampurkan dengan benzena kemudian direaksikan dengan HCl menghasilkan larutan berwarna kuning pucat dan bening. Perubahan warna pada campuran KI lebih cepat dibandingkan KBr, menandakan KI lebih mudah untuk dioksidasi. Sedangkan perbandingan NaClO dan HCl menunjukkan bahwa ion ClO^- merupakan oksidator yang lebih kuat dibandingkan Cl^- dikarenakan reaksi yang lebih cepat berlangsung.

BAB V

PENUTUP

5.1  Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.         Garam klorida (AgCl) umumya memiliki kelarutan yang tidak stabil.

2.         Garam klorida (CuCl₂ dan AgCl) mampu membentuk kompleks dengan ligan hidrat.

3.         Ion ClO^- cenderung bersifat basa.

4.         Reaksi NaClO dan AgNO₃ mampu membentuk zat pemutih baru.

5.         ClO­^- memiliki daya oksidasi yang lebih kuat dibandingkan ion Cl^-.

5.2  Saran

            Sebaiknya bahan pada percobaan ini dijaga dari kontaminasi sehingga hasil yang didapat akan lebih akurat dan sesuai dengan teori.

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Alaerts, G dan Sumetri, S. (1987). Metode Penelitian Air. Usaha Nasional. Surabaya.

Harjadi, W. 1989. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Erlangga. Jakarta.

Rohman. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Pustaka Pelajar. Yogyakarta.

Yadial C, Sri. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. UIN Syarif Hidayatullah. Jakarta.