Percobaan II

SIFAT KIMIA SENYAWA KLOR

 I. Tujuan

• Mengetahui kelarutan dan stabilitas garam klorida
• Mempelajari pembentukan senyawa kompleks logam transisi dengan ion klorida

II. Dasar Teori

     Unsur-unsur halogen dapat diidentifikasikan melalui warna dan sifatnya. Misalnya Cl: berupa gas kuning kehijauan pada suhu kamar, non polar, kelarutan dalam air kecil dan larut dalam pelarut non polar.

     Semua halogen dapat mengoksidasi air menjadi gas O2 dan bukan merupakan oksidator kuat. Larutan halogen tidak stabil karena cenderung mengalami auto-oksidasi atau auto-reduksi, proses ini disebut dengan disporposionasi:

2Cl₂ (aq) + 2H₂O ----> HClO (aq) +2HCl(aq)

     Pada reaksi tersebut Cl₂ mengalami reaksi reduksi dan reaksi oksidasi. Pemutih klorin (bleaching agent) mengandung larutan hipoklorit (NaOCl). Ion ClO merupakan suatu oksidator daya oksidasinya sama dengan klorin namun ion ClO^- adalah basa yang cukup kuat.

   Klor digunakan secara luas dalam pembuatan banyak produk sehari-hari. Klor digunakan untuk menghasilkan air minum yang aman hampir diseluruh dunia. Bahkan, kemasan air terkecil pun sudah terklorinisasi.

    Klor juga digunakan secara besar-besaran pada proses pembuatan kertas. zat perwarna, tekstil, produk olahan minyak bumi, obat-obatan, antiseptik, insektisida, makanan, pelarut, cat, plastik dan banyak produk lainnya.

    Ion Klorida membentuk endapan dengan ion-ion Ag⁺, Pb⁺, Hg⁺ berperan sebagai ligan dalam pembentukan kompleks yang diamati melalui perubahan warna dan melarutnya endapan atau padatan.

Kebanyakan klor diproduksi untuk digunakan dalam pembuatan senyawa klorin untuk sanitasi, pemutihan kertas, disinfektan, dan proses tekstil. Lebih jauh lagi, klor digunakan untuk pembuatan klorat, kloroform, karbon tetraklorida, dan ekstraksi brom.

  Pemutih Klorin (bleching agent) mengandung larutan hipoklorit (NaOCl), Ion ClO merupakan suatu oksidator, daya oksidasinya sama dengan klorin namun ion ClO^- berbeda dengan Cl^-sebab asam hipoklorit, HClO adalah asam emah dan ion ClO^- adalah basa yang cukup kuat, sedangkan Cl^- mempunyai sifat netral dan merupaka basa konjugat dari HCl kuat. Ion Klorida membentuk endapan dengan ionion Ag⁺, Pb⁺, dan Hg⁺, berperan sebagai ligan dalam pembentukan kompleks yang diamati melalui perubahan warna dan melarutnya endapan atau padatan

III. Alat dan Bahan

     Alat

• Pipet tetes
• Rak tabung reaksi
• Gelas ukur
• Tabung reaksi

    Bahan

• NaCl 0,1 M
• AgNO₃ 0,1 M
• NH₃  6 M
• CuSO₄ 0,1 M
• Lakmus meran dan biru
• NaOCl 5%
• NaOH 6 M
• KI 0,1 M
• KBr 0,1 M
• n-heksana atau petroleum eter
• HCl pekat

IV. Cara Kerja

1. Ion Klorida Cl^-

a. Kelarutan dan kestabilan gran klorida

• Dimasukkan 1 ml NaCl + 1 ml AgNO₃ kedalam tabung
• Diaduk larutan hingga merata dan ditambahkan sejumlah volume yang
• Diaduk campuran agar endapan yang terbentuk larut
• Ditambahkan HNO₃ 6 M sedikit berlebih dan diaduk

b. Kompleks logam transisi dengan ion Cl^-

• 2 ml CuSO₄ 0,1 M + 2 ml HCl pekat dimasukkan kedalam tabung reaksi
• Diencerkan campuran dengan 5 ml aquadest. diamati yang terjai
• Ditambahkan 3 ml HCl pekat kedalam AgNO₃ 0,1 M
• Diaduk beberapa menit agar endapan kembali
• Dimasukkan 1 ml NaCl + 1 ml AgNO₃ kedalam tabung reaksi
• Diencerkan campuran dengan 5 ml aquadest. Diamati yang terjadi

2. Ion Hipoklorit (CLO^-)
a. Reaksi Lakmus

• Diteteskan larutan NaOCl 5 % pada kertas lakmus merah dan biru
• Diamati perubahan warna yang terjadi

b. Reaksi dengan AgNO₃

• 1 ml AgNO₃ 0,1 M + 3 ml NaOCl
• Diamati endapan yang terbentuk
• Ditambahkan HNO₃ 6 M
• Dibandingkan dengan campuran NaOH 6 M dengan AgNO₃
• Diamati perubahan yang terjadi

c. Daya Oksidasi

• 2 ml KI 0,1 M dan 1 ml n-heksana (dikerjakan diruang asam)
• Dimasukkan kedalam tabung reaksi
• Ditambahkan beberapa tetes larutan NaOCl 5% sambil diaduk
• Dicatat perubahan warna yang terjadi pada lapisan heksana
• Dihindari kelebihan NaOCl karena dapat menghilangkan warna I2 yang terbentuk dan produk awal akan teroksidasi menjadi OCl- terhadap larutan KI, KBr serta larutan yang telah diasamkan

V. Hasil Pengamatan

1.    Ion klor (Cl^-)

a.    Kelarutan dan stabilitas garam klorida

(i)               NaCl + AgNO₃  → endapan putih

(ii)              (i) + NH₃ → endapan putih

(iii)             (ii) + HNO₃ → endapan putih + panas + gas

b.    Kompleks logam transisi dengan ion Cl^-

(i)               CuSO₄ + HCl → biru kehijauan

(ii)              (i) + H₂O → biru

(iii)             AgNO₃ + HCl → endapan putih

(iv)            (iii) + H₂O → endapan putih

2.    Ion Hipoklorit (ClO^-)

a.    Lakmus

(i)             NaClO + lakmus merah → biru

(ii)            NaClO + lakmus biru → merah

b.    Reaksi dengan AgNO3

(i)           NaOCl + AgNO₃ → endapan putih

(ii)           (i) + HNO₃ → endapan putih

(iii)           NaOH + AgNO₃ → endapan abu kehitaman

(iv)           (iii) + HNO₃ → kenaikan suhu

c.    Daya Oksidasi ion ClO^-

(i)        KI + C₆H₁₂ + NaClO → terbentuk dua lapisan yaitu pink dan kuning

(ii)     KBr + C₆H₁₂ + NaClO → bening, terbentuk dua lapisan yaitu bagian atas berminyak dan bagian bawah tidak

(iii)        (i) + HCl → terbentuk dua lapisan yaitu orange dan ungu

(iv)        (ii) + HCl → terbentuk dua lapisan yaitu bagian atas berminyak dan bagian bawah tidak

VI. Pembahasan

            Pada percobaan kali ini akan dibahas mengenai sifat kimia senyawa klor.  senyawa klor yang duijikan untuk mengetahui kelarutan dan stabilitas garam klorida serta senyawa kompleks logam transisi dengan ion klorida. Percobaan yang pertama yaitu mencampurkan 1 ml NaCl 0,1 M dan 1 ml AgNO₃ 0,1 M, reaksi tersebut menghasilkan endapan putih. Endapan tersebut berasal dari AgCl yang terbentuk melalui penambahan AgNO₃ kedalam NaCl. Persamaan reaksinya adalah:

AgNO3_(aq) + NaCl_(aq) → AgCl(s) + NaNO3_(aq)

Endapan yang terbentuk pada perak klorida dikarenakan hasil kali kepekatan ion-ion yang ada dalam larutan lebih besar daripada hasil kali kelarutannya.kesetimbangan antara endapan AgCl dan larutan jenuhnya dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut:

 AgCl_(s) ↔  Ag⁺ + Cl^-

Dalam reaksi tersebut perak klorida terbentuk solid, sehingga mempengaruhi endapan. Selanjutnya hasil campuran larutan tersebut ditambahkan NH₃ 6M sebanyak 1 ml. Penambahan amonia tidak mengubah apa pun. Endapan putih masih terbentuk. Seharusnya endapan tersebut larut. Karena penambahan amonia menyebabkan terbentuknya ion kompleks diaminaargentat.

AgCl    +   2NH₃ → [ Ag(NH₃)₂ ]⁺   +   Cl^-

Dimana, [ Ag(NH₃)₂ ]⁺  merupakan filtrat dari penambahan larutan amonia (NH₃) ke dalam endapan dari AgCl. Apabila filtrat tersebut diasamkan dengan asam nitrat (HNO₃), maka kesetimbangan pada reaksi penambahan larutan amonia akan kembali lagi.

Selanjutnya adalah mereaksikan antara tembaga(II)sulfat dengan asam klorida. Sebelum direaksikan warna larutan tembaga(II)sulfat adalah biru. Setelah ditambahkan asam klorida warna larutan menjadi biru kehijauan. Perubahan warna ini disebabkan karena di dalam larutan tembaga(II)sulfat mengandung ion heksaaquotembaga(II), setelah penambahan asam klorida, enam molekul air digantikan oleh empat ion klorida. Sehingga terbentuk ion kompleks Cu dengan klorida [CuCl₄]^2- yang memberikan pewarnaan biru kehijauan pada larutan. Reaksi yang terjadi berlangsung reversibel. Karena reaksi yang terjadi merupakan reaksi dua arah menyebabkan jika ke dalam larutan ini ditambahkan aquades warna larutan kembali menjadi warna biru.

Berikutnya adalah menguji pengaruh NaOCl bila diteteskan ke kertas lakmus merah maupun biru. Melalui hasil percobaan bahwa saat kertas lakmus biru dicelupkan ke dalam larutan natrium hipoklorit terjadi perubahan warna kertas lakmus menjadi berwarna merah, begitu pula saat kertas lakmus merah dicelupkan ke dalam larutan natrium hipoklorit terjadi perubahan warna menjadi warna biru. Hal ini menunjukkan bahwa natrium hipoklorit bersifat amfoter, memiliki sifat asam dan juga memiliki sifat sebagai basa.

Percobaan selanjutnya yaitu mereaksikan perak nitrat dengan natrium hipoklorit. Reaksi antara natrium hipoklorit dengan perak nitrat menghasilkan endapan putih perak klorida. Setelah dilakukan penambahan asam nitrat, tidak terjadi perubahan (masih terbentuk endapan putih). Sementara untuk reaksi antara perak nitrat dengan natrium hidroksida menghasilkan endapan berwarna abu-abu kehitaman dari perak oksida.

AgNO₃ + NaOH → AgOH↓ + NaNO₃ + H₂O

Endapan abu-abu kehitaman ini tidak larut saat ke dalam larutan ditambahkan asam nitrat, tetapi terjadi kenaikan suhu yang ditandai dengan tabung reaksi yang panas bila dipegang.

Percobaan yang terakhir  yaitu mengenai daya oksidasi dari ion ClO^-. Pertama praktikan mereaksikan antara larutan kalium iodida dengan larutan heksana, menghasilkan larutan yang heterogen dimana terdapat cincin berwarna pink pada bagian atas larutan. Setelah ditambahkan dengan natrium hipoklorit larutan berubah warna menjadi warna kuning dengan tetap terbentuk dua layer pada tabung reaksi, yaitu pada bagian atas berwarna pink dan bagian bawah berwarna kuning. Kemudian setelah ditambahkan asam klorida warna larutannya berubah menjadi warna orange dan ungu.

Berikutnya adalah mereaksiakan larutan kalium bromida dengan heksana serta natrium hipoklorit. Hasil dari reaksi tersebut terbentuk larutan yang heterogen, yang ditandai dengan terbentuknya dua lapisan. Lapisan atas berupa minyak dan lapisan yang bawah bening. Hal ini dapat terjadi mungkin karena perbedaan kepolaran serta massa jenis sehingga mempengaruhi hasil larutan. Kemudian setelah penambahan asam klorida, larutan tersebut tidak mengalami perubahan.

VII. Kesimpulan

1.   Senyawa klor dapat membentuk kompleks dengan logam transisi

2.  Ion klorida dapat mengalami reduksi maupun oksidasi

VIII. Daftar Pustaka

Chang, Raymond. 2003. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti. Edisi ketiga. Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jilid 1. Jakarta: Kalman Media   Pusaka

Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro .Jilid 2. Jakarta: Kalman Media Pusaka

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

IX. Lampiran

Pertanyaan:

1.      Tuliskan contoh-contoh senyawa klor dengan bilangan oksidasi Cl (-1, 0, +1, +3, +4, +5, +7) dan sebutkan kegunaannya kalau ada?

Biloks	Senyawa klor	Kegunaan
-1	NaCl	sebagai bahan pengamat dan bahan campuran
		untuk membuat es krim
0	Cl2	sebagai senjata perang pada perang dunia II
+1	NaOCl	sebagai pemutih pakaian
+3	NaClO2	sebagai pemutih dlam industri tekstil dan kertas
		digunakan pada pengolahan air sebagai desinfektan
		terdapat pada obat kumur dan pasta gigi
+4	NaClO3	sebagai herbisida
+5	NH4ClO4	sebagai campuran bahan bakar roket
+7	HClO4	Sebagai bahan desinfektan

2.       Bagaimana cara membuat larutan pemutih NaClO secara komersial. Tuliskan reaksinya !

Larutan pemutih dapat dibuat dengan mereaksikan NaOH dengan gas klor (Cl₂), gas klor dilewatkan ke dalam larutan dingin NaOH encer pada suhu < 40º C, jika suhu > dari 40 ^oC maka akan membentuk natrium klorat (NaClO₃)

2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaOCl + H₂O

3.      Bagaimana cara zat pemutih dapat membuat pakaian kelihatan lebih putih?

Zat pemutih bekerja dengan dua cara, yaitu :

a.       Mengubah molekul menjadi zat yang tidak mengandung kromofor atau masih mengandung kromofor yang tidak menyerap cahaya visible dengan cara memutuskan ikatan kimia kromofor oleh pemutih yang bersifat oksidator.

b.      Mengubah ikatan rangkap pada kromofor menjadi ikatan tunggal oleh pemutih yang bersifat rediktor. Pemutusan ikatan rangkap ini dapat mengurangi kemampuan kromofor menyerap sinar visible.

Berikut adalah gambar hasil percobaan:

keterangan gambar dari kiri ke kanan, yaitu kelarutan dan kestabilan garam klorida (NaCl+AgNO₃+HNO₃), NaCl+AgNO₃ +aquadest, HCl+AgNO₃ , NaOH+AgNO₃ , KI+n-heksana+NaOCl .