LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK
PERCOBAAN 6
FOTOKIMIA
REDUKSI ION BESI (III)
DISUSUN O L E H
NAMA : MUFRIDATUL HUSNA
NIM : 4301412001
KELOMPOK : 3
PRODI
/ ROMBEL : PEND.KIMIA / 2
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS NEGERI
SEMARANG
2014
LAPORAN
PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK
PERCOBAAN
6
FOTOKIMIA
REDUKSI ION BESI (III)
A. JUDUL
PRAKTIKUM
Fotokimia reduksi ion besi (III)
B. TANGGAL
PRAKTIKUM
Jumat, 25 April 2014
C. TUJUAN
PRAKTIKUM
Mempelajari reaksi reduksi ion besi (III)
secara fotokimia dan mempelajari pemanfaatannya untuk cetak biru.
D. LANDASAN
TEORI
Besi merupakan jenis logam yang kelimpahannya
di alam nomor dua setelah aluminium. Sebagian besar besi berada dalam bentuk
hematit, Fe2O3, magnetit, Fe3O4,
lemonit, FeO(OH) dan siderit, FeCO3. Logam besi mudah larut dalam
asam-asam mineral encer. Dengan asam-asam non oksidator dan bebas udara, besi
akan larut menjadi ion besi (II), sedangkan jika ada udar atau digunakan
asam-asam oksidator akan dihasilkan ion besi (III) (Petunjuk Praktikum, 2014).
Besi yang murni adalah logam
berwarna putih – perak, yang kukuh dan liat. Ia melebur pada 15350c. jarang
terdapat besi komersial yang murni, biasanya besi mengandung sejumlah kecil
karbida, silisida, fosfida dan fulfida dari besi, serta sedikit grafit. Zat-zat
pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi.
Besi dapat di magnitkan. Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer
melarutkan besi, pada mana di hasilkan garam-garam besi (II) dan gas hydrogen.
Fe + 2 H+ Fe2+ + H2
Fe + 2 HCl Fe2+ + 2 Cl-
+ H2
Asam sulfat pekat yang panas,
menghasilkan ion-ion besi (III) dan belerang dioksida :
2 Fe + 3 H2SO4 + 6 H+ 2 Fe3+ + 3 SO2
+ 6 H2O
Dengan asam nitrat encer dingin, terbentuk ion besi
(II) dan ammonia :
4 Fe + 10 H+ + NO3- 4 Fe2+ + NH4+
+ 3 H2O
Asam nitrat pekat, dingin,
terbentuk ion besi menjadi pasif, dalam keadaan ini, ia tidak bereaksi dengan
asam nitrat encer dan tidak pula menderak tembaga dan larutan air suatu garam
tembaga (Svehla. 1985 : 257 ).
Ion besi (III) berukuran relative kecil dengan rapatan
muatan 349 cm3 untuk lowspin dan 232 C mm 3 untuk high spin hingga mempunyai
daya mempolarisasi yang cukup untuk menghasilkan ikatan berkarakter kovalen.Sebagai
contoh besi (III) klorida berwarna merah hitam,berupa padatan kovalen dengan
struktur yang kovalen.Pada pemanasan hingga fase gas terbentuk spenes dinamik
Fe2Cl6. Besi (III) klorida dapat
dibuat dari pemanasan langsug besi dengan klorin menurut persamaan reaksi
2 Fe(s) + 3Cl2(g) dipanaskan
3 FeCl3(s)
Besi (III) bromida mirip dengan besi (III) klorida,
tetap besi III iodide tidak dapat diisolasi sebab ion – ion iodide mereduksi
besi III menjadi besi II
2 Fe3+(aq) + 2 I-(aq) 2 Fe2+(aq)
+ I2(aq)
Besi III klorida anhidrat
bereaksi dengan air secara ekotermik menghasilkan gas HCl kontras dengan dahan
kuning emas garam heksohidrat, FeCl3.6H2O, yang larut begitu saja dalam air menghasilkan ion
heksahidrat, [Fe(H2O)6]2+
FeCl3(s) + 3 H2O(l) Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq)
Ion heksaakuabesi
(III) [Fe(H2O)6]3+ berawarna agak
ungu sangt pucat,seperti halnya warna besi (III)nitrat anhidrat
warna kekuningan dari senyawa klosidanya dapat dikaitkan dengan terjadinya transfer muatan dalam ion [Fe(H2O)3Cl]2+
( Sugiyarto.2003:342).
Besi (II)klosida
anhidrat dapat dibuat dengan mengeluarkan
gas HCl kering pada logam besi panas. Gas H2 yang
dihasilkan berpesan sebagai reduktor dan oleh karena itu mencega oksidasi
lanjut menjadi besi (III).
Fe(s) + 2 HCL(g) FeCl2(s) + H2(g)
Besi (II) klosida anhidrat tak berwarna (putih), demikikian juga tetrah hidratnya. Baik besi (II) klorida anhidrat maupun terhidrat
kuduanya adalah ion. Diasosikan dengan rendahnya densitar besi (II) dengn besi
(II) semua garam besi (II) teridrat mengandung ion [Fe(H2O)6]3+
(sugiarto.2003:244).
Penetapan besi dalam besi
merupakan salah satu penerapan paling penting (dalam titrasi permanganat), biji besi yang utama adalah oksida atau oksida
terhidrasi, hematite, magnetit, gentit, limonit. Sebelum titran dengan
permanganat besi (III), reduksi ini dapat dilakukan dengan reduktor atau dengan
timah (II) klorida. Jika larutan itu mengandung asam klorida, seperti sering
kali memang demikian, reduktor dengan timah (II) klorida akan nyaman.Timah
klorida itu ditambahkan kedalam larutan sampel yang panas majunya reduksi
diikuti dengan menghilangnya warna kuning dari ion besi (III).
Sn2+
+ 2 Fe3+ Sn4+ + 2 Fe2+
Ditambahkan timah (II) klorida
sedikit setelah berlebih untuk memanfaatkan lengkapnya reduksi.Kelebihan ini
harus disingkirkan agar tidak bereaksi dengan permnganat dalam timah nanti.
2 HgCl2 + Sn2+ HgCl2 + Sn4+
+ 2 Cl- (Underwood. 1986 :296)
Fotokimia adalah bagian dari
ilmu kimia yang mempelajari interaksi antara atom, molekul kecil dan cahaya
atau radiasi elektromagnetik. Sebagaimana disiplin ilmu lainnya , fotokimia
menggunakan system satuan SI atau metric. Unit dan konstanta yang sering
dipergunakan antara lain adalah meter, detik, hertz, joule, mol, konstanta gas
R serta konstanta boltzman. Semua unit ini dan konstanta ini juga merupakan
bagian dari bidang kimia (Anonim. 2010)
Fotokimia banyak
dipublikasikan pada biodang fotografi, televise, chip dan aplikasi lain yang
menyangkut sinar dan warna. Fotokimia menjadi industri yang menyajikkan karena
industri fotokimia relative memerlukan biaya yang relative lebih rendah
dibandingkan dengan industry nonfotokimia untuk bidang gerak jenis. Beberapa
fenomena dialam terjadi secara fotokimia , salah satunya adalah perubahan kimia
yang disebabkan karena penyerapan cahaya (Anonim. 2010).
E. ALAT
DAN BAHAN
1.
Alat-alat
a.
Ruang
gelap
b.
Keping
kaca/kaca penjepit
c.
Pinset
d.
Petridish
2.
Bahan-bahan
a.
Larutan
campuran besi (III) klorida, diamonium hidrofosfat, dan asam oksalat
b.
Kertas
HVS dan kertas kalkir
c.
Larutan
asam klorida
d.
Larutan
K3Fe(CN)6
e.
Larutan
K2Cr2O7
f.
Kertas.
F. CARA
KERJA
1. Menyiapkan larutan campuran yang
terdiri dari larutan Besi (III) Klorida, Diamonium Hidrofosfat, dan asam oksalat
dan meletakkan di ruang gelap (almari)
G. DATA
PENGAMATAN
1.
Warna
larutan Besi (III) klorida mula-mula : kuning pekat.
2.
Warna
larutan Diamonium hidrofosfat mula-mula : bening.
3.
Warna
larutan campuran : kuning bening.
4.
Warna
larutan campuran ditambah asam oksalat : coklat bening
5.
Warna
kertas setelah dicelupkan dalam larutan :
6.
Hasil
cetakan :
Objek
yang diamati
|
Jenis
kertas
|
Waktu
penyinaran
|
keterangan
|
Kertas no 1
|
kalkir
|
10 menit
|
Objek tercetak
|
Kertas no 2
|
karton
|
15 menit
|
Objek tidak tercetak
|
7.
Reaksi-reaksi
a.
Besi
(III) klorida + Diamonium hidrofosfat (campuran 1)
FeCl3 + (NH4)2HPO4 FePO4 + 2 NH4Cl
+ HCl
a.
Campuran
1 + asam oksalat
2 FePO4 + 3 H2C2O4 2 FeC2O4 + 2 H3PO4
+2 CO2
b.
Reaksi
ion :
Reduksi : 2Fe3+ + 2e- Fe2+
Oksidasi : C2O42- 2 CO2 + 2e-
Rx
total : 2 Fe3++ C2O42- 2 Fe2+ + 2 CO2
c.
Dicelupkan
dalam ion heksasiano ferrat (III)
Fe2+(aq)+ [Fe(CN)6]3-(aq) Fe3+(aq)
+ [Fe(CN)6]4-
d.
Dicuci
dengan kalium dikromat
3 K2Cr2O7 + 2 [Fe(CN)6]3- 2
K3[Fe(CN)6] + 3 Cr2O72-
e.
Cuci
dengan HCl
K2Cr2O7 + 2 HCl 2 KCl + H2Cr2O7
F. PEMBAHASAN
Praktikum kimia anorganik yang telah kami
lakukan ini adalah percobaan 6 yaitu Fotokimia Reduksi Ion Besi (III) dengan
tujuan mempelajari reaksi reduksi ion besi (III) secara fotokimia dan
mempelajari pemanfaatan untuk cetak biru. Pertama yang dilakukan adalah membuat
campuran larutan antara larutan besi (III) klorida dan diamonium hidrofosfat.
Fungsi pencampuran ini adalah untuk memperlambat reaksi reduksi Fe3+
menjadi Fe2+ yang terjadi sangat cepat oleh pengaruh cahaya. Reaksi
yang terjadi yaitu :
FeCl3 + (NH4)2HPO4 FePO4 + 2 NH4Cl
+ HCl
Selanjutnya dari campuran larutan tersebut
ditambah dengan asam oksalat. Fungsi dari penambahan asam oksalat ini adalah
asam oksalat sebagai reduktor yang akan mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+
dengan persamaan reaksi :
2 FePO4 + 3 H2C2O4 2 FeC2O4 + 2 H3PO4
+2 CO2
Reduksi : 2Fe3+ + 2e- Fe2+
Oksidasi : C2O42- 2 CO2 + 2e-
Rx total : 2 Fe3++ C2O42- 2 Fe2+ + 2 CO2
Proses pembuatan campuran larutan
ini dilakukan ditempat gelap (almari). Hal ini dilakukan di tempat gelap karena
adanya sinar akan mempengaruhi proses reduksi Fe3+ menjadi Fe2+
sebab energi yang berasal dari sinar matahari akan menyebabkan tumbukan anter
partikel dengan senyawa lebih cepat sehingga reaksi akan berlangsung lebih
cepat. Apabila reaksi ini berlangsung dengan cepat maka akan sulit untuk
mengamati proses reduksi yang terjadi. Namun, pada saat praktikum campuran
larutan tersebut sudah tersedia sehinngga kami tidak membuat sendiri.
Selanjutnya praktikan mengambil 2
kertas HVS dan mencelupkan kedalam larutan yang terdapat dalam almari.
pencelupan ini dilakukan selama 15 menit. Setelah 15 menit pencelupan selesai,
kertas HVS dikeringkan menggunakan kertas saring dimana kertas HVS diletakkan
di antara 2 kertas saring. Hal ini dilakukan karena daya serap dari kertas
saring yang kuat sehingga pengeringan dapat berlangsung dengan cepat.
Pengeringan ini dilakukakan selama 30 menit. Kemudian kita membuat pola pada
kertas kalkir dan kertas karton dengan menggunakan spidol. Kertas berpola ini
kita gunakan sebagai objek. Pada kertas kalkir kita membuat pola berbentuk
segiempat sedangkan pada kertas karton kita membuat pola berbentuk segitiga.
Setelah kertas HVS (kertas peka) kering, kertas peka ini mengandung ion Fe2+
yang merupakan hasil proses reduksi Fe3+ oleh asam oksalat kita
meletakkan kertas objek di atas kertas peka dan menjepitnya dengan 2 keping
kaca. Fungsi dari penjepit kaca adalah untuk menghindari pengaruh cahaya
(penyinaran) langsung pada objek dan kertas peka sehingga objek yang diuhasilkan pada hasil akhir dapat
nampak lebih jelas.
Setelah kertas objek dan kertas peka
diletakkan dengan benar, kemudian dilakukakan proses penyinaran dibawah sinar
matahari. Fungsi penyinaran ini adalah agar pemindahan cetakan antara kertas
peka dan kertas objek dapat berlangsung
dengan baik. Pada tahap inilah yang disebut dengan tahap fotokimia yaitu reaksi
kimia yang berlangsung dengan bantuan sinar matahari. Kami melakukan dua varian
waktu penyinaran yaitu 10 menit dan 15 menit. Waktu 10 menit digunakan untuk
penyinaran pada objek yang digambar di kertas kalkir sedangkan waktu 15 menit
pada kertas karton.
Selanjutnya masing-masing kertas
dicelupkan ke dalam larutan ion heksasianoferrat (III) yang berfungsi untuk
memperjelas tulisan yang ada pada kertas peka yang membentuk kompleks berwarna
biru prusian yang membuktikan adanya ion besi. Kemudian kertas peka dicuci
dengan kalium dikromat yang berfungsi untuk mengikat kotoran-kotoran dari ion
heksasianoferrrat (III) dan juga mengikat kelebihan ion heksasianoferrrat (III)
yang digunakan. Kemudian dicuci lagi dengan HCl yang berfungsi untuk mengikat
kotoran-kotoran yang tidak hilang dari pencucian kalium dikromat. Setelah itu,
dicuci dengan aquadest yang berfungsi untuk menghilangkan ion pengotor yang
tersisa serta kelebihan HCl yang digunakan agar didapatkan hasil yang maksimal.
Setelah itu, kertas dikeringkan. Banyaknya ion Fe3+ yang tereduksi menjadi Fe2+
oleh pengaruh cahaya ditunjukkan oleh kepekatan biru pada kertas.
Dari hasil yang diperoleh, hasil
objek/pola tercetak pada varian dengan kertas kalkir dan waktu penyinaran
10menit sedangkan objek/pola dikertas karton dengan waktu penyinaran 15 menit
tidak tercetak. Hal ini terjadi mungkin dikarenakan kertas karton yang lebih
tebal dari kertas kalkir sehingga objek sulit tercetak pada kertas peka.
Sebaiknya untuk memudahkan pola tercetak pada kertas peka, kita harus membuat
bentuk dari pola tersebut. Jadi objek yang kita buat tidak hanya digambar,
namun juga dipotong sesuai bentuk dari pola tersebut sehingga pola akan
tercetak pada kertas peka.
G.
SIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan
:
1.
Fotokimia
merupakan ilmu yang mempelajari reaksi kimia yang diinduksi oleh cahaya baik
secara langsung maupun tidak langsung.
2.
Dalam
proses pencampuran bahan harus dilakukan di tempat yang gelap agar tidak mempercepat
terjadinya reaksi reduksi oksidasi.
3.
Reduksi
ion besi dapat terjadi apabila terkena cahaya matahari.
4.
Reaksi
fotokimia dapat digunakan untuk mencetak warna biru.
5.
Lama
penyinaran dan jenis kertas objek dapat mempengaruhi tercetaknya pola pada
kertas peka.
G.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim. 2009. Fotokimia. http://annisanfushie.wordpress.com. Diakses pada tanggal 22 April 2009.
Anonim. 2009. Publikasi Fotokimia. http://annisanfushie.wordpress.com. Diakses pada tanggal 22 April 2009.
Day, R.A dan Underwood. 1986. Analisis Kimia
Kuantitatif. Jakarta : Erlangga
Sugiyarto,Kristian. 2003. Kimia Anorganik II.
Yogyakarta : UNY
Svehla,G. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik
Kuantitatif Makro dan Semimikro . Jakarta : PT. Kalman Media Pustaka
LAMPIRAN
1.
FOTO
HASIL PENGAMATAN