LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA ANORGANIK II
Nama : Nurmalina Adhianti (08121003018)
Almira Rizki (08121003034)
Apria Damayanti (08121003044)
Ihsan Rihsansah (08121003062)
Wulandari (08121003064)
Kelompok : VI (Enam)
PERCOBAAN: WARNA KELARUTAN DAN KESETIMBANGAN ION
KOMPLEKS Ni (II) DALAM AIR
LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2014
LAPORAN PENGESAHAN
PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK II
D
I
S
U
S
U
N
OLEH
NAMA : NURMALINA ADHIYANTI (08121003018)
ALMIRA RIZKI (08121003034)
APRIA DAMAYANTI (08121003044)
IHSAN RIHSANSAH (08121003062)
WULANDARI (08121003064)
KELOMPOK : KIMIA/VI
JUDUL PERCOBAAN : WARNA KELARUTAN DAN KESETIMBANGAN
ION Ni (II) DALAM AIR
MENGETAHUI,
ASISTEN PRAKTIKAN
( ADI SAPUTRA ) ( NURMALINA )
KO-AS
( AHMAD NUR SIDIQ)
LAPORAN PENDAHULUAN
PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK II
I. NOMOR PERCOBAAN : V (lima)
II. NAMA PERCOBAAN :
Warna kelarutan dan kesetimbangan ion kompleks Ni (II) dalam air
III. TUJUAN PERCOBAAN :
Mempelajari pembuatan warna kelarutan dan kesetimbangan ion kompleks Ni
(II) dalam air.
IV. DASAR TEORI
IV.1. Senyawa Kompleks
Senyawa kompleks adalah senyawa yang mengandung paling tidak satu ion
kompleks. Ion kompleks terdiri dari satu atom pusat(central metal cation)berupa
logam transisi ataupun logam pada golongan utama, yang mengikat anion atau
molekul netral yang disebut ligan dengan ikatan koordinasi. Warna nyala yang
dimiliki pada setiap senyawa kompleks mempunyai warna nyala yang berbeda.
senyawa kompleks memiliki 2 ikatan valensi, yaitu valensi primer dan valensi
sekunder, valensi sekunder memengaruhi bentuk geometri sneyawa kompleks. Reaksi
pembentukan senyawa kompleks merupakan reaksi Asam Basa lewis, dengan logam
sebagai asam dan ligan sebagai basanya. Agar senyawa kompleks dapat bermuatan
netral, maka ion kompleks dari senyawa tersebut, akan bergabung dengan ion lain
yang disebut counter ion. Jika ion kompleks bermu-atan positif, maka counter ion
pasti akan bermuatan negative dan sebaliknya. Ion kompleks dideskripsikan sebagai
ion logam dan beberapa jenis ligan yang terikat olehnya. Struktur dari ion kompleks
tergantung dari 3 karakteristik, yaitu bilangan koordinasi, geometri dan banyaknya
atom penyumbang setiap ligan.
Bilangan koordinasi adalah jumlah dari ligan-ligan yang terikat langsung oleh
atom pusat. Bilangan koordinasi dari Co3+ dalam senyawa [Co(NH3)6]3+ adalah 6,
karena enam atom ligan (N dari NH3) terikat oleh atom pusat yaitu Co3+. Umumnya,
bilangan koordinasi yang paling sering muncul adalah 6, tetapi terkadang bilangan
koordinasi 2 dan 4 juga dapat muncul dan tidak me-nutup kemungkinan bilangan
yang lebih besar pun bisa muncul.
Bentuk (geometri) dari ion kompleks tergantung pada bilangan koordinasi dan
ion logam itu sendiri. beberapa contohnya. Sebuah ion kompleks yang mana ion
logamnya mem-iliki bilangan koordinasi 2, seperti [Ag(NH3)2]+, memiliki bentuk
yang linier.
Tidak semua logam membentuk senyawa kompleks. hanya logam-logam yang
memiliki orbital kosong untuk menampung donor dari ligan. Atom Pusat adalah atom
yang menyediakan tempat bagi elektron yang didonorkan. Biasanya berupa ion
logam, terutama logam golongan transisi (Fe2+, Fe3+, Cu2+, Co3+) yang memiliki orbital
(d) yang kosong. Ligan adalah molekul/ion yang mengelilingi logam dalam ion
kompleks. harus memiliki PEB. interaksi antar atom logam dan ligan dapat
dibayangkan bagaikan reaksi asam basa-lewis (Pandini, 2012).
IV.2. Warna Kelarutan Kristal Ni (II)
Jika kristal Ni(NO3)2 dilarutkan dalam air maka zat tersebut terionisasi
menghasilkan ion kompleks . Molekul air yang terkoordinasi (disebut ligan) dalam
kesetimbangan dinamik dengan molekul air yang tidak terkoordinasi dapat diganti
oleh ligan-ligan lain dalam larutan yang dapat terikat lebih kuat. Sebagai contoh
penukaran H2O oleh NH3.
Dengan adanya kelebihan dalam penukaran ini akan menghasilkan ion
kompleks . Perubahan warna larutan kompleks dari hijau ke biru menunjukkan
adanya perubahan kimia. Ion unsur transisi dapat mengikat ion-ion atau molekul
netral yang memiliki pasangan elektron bebas (ligan) dengan ikatan kovalen
koordinasi yang membentuk ion kompleks. Ion kompleks adalah gabungan ion (atom
pusat) dengan ion lain (ligan) membentuk ion baru atau gabungan ion dengan
molekul netral membentuk ion baru.
Berdasarkan ligan yang diikat oleh atom pusat dalam ion kompleks, maka ada
2 macam ion kompleks ion kompleks positif dan ion ion kompleks negative. Ion
kompleks positif terbentuk apabila ion logam transisi (atom pusat) berikatan dengan
aligan yang merupakan molekul netral seperti atau sehingga ion kompleks yang
terbentuk bermuatan positif.sedangkan ion kompleks negative terbentuk apabila ion
atom pusat berikatan dengan ligan yang merupakan ion negatif (Suryanto, 2012).
IV.3. Iodinasi Ni(II) dalam Air
Jika Kristal Ni(NO3)2 dilarutkan dalam air maka zat tersebut terionisasi
menghasilkan ion kompleks [Ni(H2O)6]2+. Molekul air yang terkoordinasi
(disebutligan) dalam kesetimbangan dinamik dengan molekul air yang
tidakterkoordinasi (molekul air yang bebas).Enam molekul air yang terkoordinasi
dapat diganti oleh ligan-ligan lain dalam larutan yang dapat terikat lebih kuat.Sebagai
contoh penukaran H2O oleh NH3
[Ni(H2O)6]2+ + NH3 [Ni(H2O)5(NH3)]2+
[Ni(H2O)5(NH3)] 2+ + NH3 [Ni(H2O)4(NH3)2]2+
[Ni(H2O)4(NH3)2] 2+ + NH3 [Ni(H2O)3(NH3)3]2+
[Ni(H2O)3(NH3)3] 2+ + NH3 [Ni(H2O)2(NH3)4]2+
[Ni(H2O)2(NH3)4] 2+ +NH3 [Ni(H2O)(NH3)5]2+
[Ni(H2O)(NH3)5] 2+ + NH3 [Ni(NH3)6]2+
Dengan adanya kelebihan NH3 dalam penukaran ini akan menghasilkan ion
kompleks [Ni(NH3)6]2+. Perubahan warna larutan kompleks [Ni(H2O)6]2+ dari hijau
kebiru menunjukkan adanya perubahan kimia. Warna karakteristik ion nikel dan ion
logam transisi lain (ion-ion dengan tingkat elektron d terisi sebagian) diterangkan
dengan istilah energy relative electron dalam tingkat elektron d yang terisi sebagian.
Kelima orbital d (dx2-y2, dz2, dxy, dyz dan dxz) dalam ion logam bentuk gas mempunya
itingkat energi yang sama, karena mempunyai kesamaan kemungkinan yang sama
untuk mendapatkan electron dalam kelima orbital tersebut.
Dalam teori medan kristal,ligan –ligan direduksi menjadi titik yang
bermuatan. Interaksi muatan – muatan titik ini dengan electron dalam orbital d ion
logam akan menaikkan energy semua orbital d, tetapi mereka tidak lagi memiliki
energi yang sama. Elektron-elektron dalam orbital dz2dan dx2-y2 akan mengalami
interaksi yang lebih besar dengan muatan – muatan ligan yang mendekatinya
daripada elektron-elektron dalam orbital dxy, dxz, dyz. Pertimbangan simetri juga
menghasilkan kesimpulan yang sama terhadap orbital-orbital d lainnya.
Bila pemisahan tersebut berlaku untuk semua ion kompleks yang
terkoordinasi secara octahedral.0 (didefinisikan sebagai 10 Dq) menunjukkan
perbedaan energy antara tiga orbital setingkatdxy, dyz, dxzdengan dua orbital setingkat
dx2-y2, dz2. Ligan yang berbeda berinteraksi secara berbeda dengan orbital-orbital d ion
logam pusat. 0, merupakan ukuran interaksi yang dapat membedakan komplek-
komplek yang berbedadari ion logam.Sebagaicontoh, telah diteliti bahwa 0
umumnya bertambah menurut urutan Cl- < H2O < NH3 < CN-, ini merupakan ukuran
spektrokimia sejumlah ligan. Jika 0 bertambah, absorbs maksimum akan memiliki
panjang gelombang yang lebih pendek. Sesuai bertambahnya energi orbital dxy, dyz,
atau dxz untuk menaikkannya ke orbital dx2-y2 atau dz2, makin pendek absorbs
maksimum panjang gelombang, makin besar perbedaan energy antara tingkat energy
awal dan akhir. (Susanto, 2012).
V. ALAT DAN BAHAN
Alat :
Beaker gelas 500 ml 8 buah
Pengaduk magnet
Gelas ukur
Bahan :
Larutan NiSO4 1 M
Larutan NH3 5 M
Larutan 25 % etilen diamin
Larutan 1 % dimetil glioksin
Larutan KCN 1 M
SIFAT FISIK DAN KIMIA
Kalium Sianida (KCN)
- Sangat berbahaya jika terjadi kontak kulit (permeator)
- Padatan korosif dan beracun
- Titik Didih: 1625 ° C (2957 ° F)
- Titik lebur : 634,5 o C (1174,1 o F)
- Mudah larut dalam air panas
- Sangat reaktif terhadap reagen oksida
Etilen diamin
- Berwujud cairan kental berwrna kuning
- Mudah terbakar
- Titik Didih: 117,2 ° C (243 ° F)
- Titik lebur : 8,5 o C (47,3 o F)
- Mudah larut dalam air dingin
- Cairan berbahaya dan beracun
Nikel Sulfat (NiSO4)
- Berwujud cairan berwarna hijau
- Berbahaya dan beracun
- Stabil pada suhu kamar
Ammonia (NH3)
- Berwujud cairan
- Titik lebur – 7,5oC
- Titil lelehnya -33,7oC
- Larut di dalam air
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
a) Percobaan I
Siapkan gelas beaker A - F
Diamati perubahan warnanya
B : 3 mL (A) + 2 mL NH3
E : 3 mL (A) + 0,75 mL etilen diamin 25 %
F : 3 mL (A) + 1,25 mL dimetil glioksin
A : 15 ml Aquadest + 10 ml NiSO4
C : 3 mL (A) + 0,25 mL Etilen diamin 25 %
D : 3 mL (A) + 0,5 mL Etilen diamin 25 %
b) Percobaan II
Diaduk dan diamati
A : 4 mL NiSO4 + 56 mL H20
B : 40 mL (A) + 3 mL NH3
C : 32,5 mL (B) + 1,5 mL etilen diamin
D : 13,5 mL (C) + 1,5 mL dimetil glioksin
VII. DATA HASIL PENGAMATAN
Percobaan I
No. Bahan Pengamatan
1. (A) 15 mL H2O + 15 mL NiSO4 Hijau Tua
2. (B) 3 mL (A) + 2 mL NH3 Hijau Muda
3. (C) 3 mL (A) + 0,25 mL etilen diamin 25% Biru Muda
4. (D) 3 mL (A) + 0,5 mL etilen diamin 25% Biru Tua
5. (E) 3 mL (A) + 0,75 mL etilen diamin 25% Ungu
6. (F) 3 mL (A) + 1,25 mL dimetil glioksin Merah Keruh
Percobaan II
No. Bahan Pengamatan
1. (A) 4 mL NiSO4 + 56 mL H2O Hijau Muda
2. (B) 40 mL (A) + 3 mL NH3 Hijau Muda
3. (C) 32,5 mL (B) + 1,5 mL etilen diamin 25 % Biru
4. (D) 13,5 mL (C) + 1,5 mL dimetil glioksin Coklat
VIII. REAKSI DAN PERHITUNGAN
Reaksi :
6H2O + NiSO4 [Ni(H2O)6]2+ + SO42-
[Ni(H2O)6]2+ + 4NH3 [Ni(NH3)4]2++ 6H2O
[Ni(NH3)4]2+ + 2(NH2CH2CH2NH2) NH2 – CH2 CH2 - NH2 2+
Ni + 4NH3
NH2 – H2C CH2 - NH2
NH2 – CH2 CH2 - NH2 2+
Ni + 2
NH2 – H2C CH2 - NH2
2+
+ 4KCN (NiCCN)42+ +
H3 – C – C = N – OH
H3 – C – C = N – OH
CH3 CH3
HO – N = C C = N – OH
Ni
HO – N = C C = N – OH
CH3 CH3
2
IX. PEMBAHASAN
Pada percobaan kali ini membahas mengenai warna kelarutan dan
kesetimbangan ion kompleks nikel (II) dalam air. Dimana percobaan ini bertujuan
untuk mempelajari mengenai pembuatan warna kelarutan kesetimbangan ion
kompleks nikel (II) di dalam air. Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan
berupa nikel sulfat sebagai penyedia atom pusat, kemudian amonia, etilen diamin,
dan dimetil glioksin sebagai ligan. Adapun warna awal dari nikel sulfat berupa hijau,
amonia berwarna bening kekuning-kuningan, etilen diamin dan dimetil glioksin
berwarna bening.
Dilakukan dua perlakuan pada percobaan ini. Yang pertama, nikel sulfat
ditambahkan dengan aquades menghasilkan warna hijau tua. Dari larutan ini,
ditambah dengan amonia menjadi warna hijau muda atau warna lebih memudar dari
warna sebelumnya. Pada saat sampel tersebut ditambah dengan etilen diamin warna
berubah menjadi biru muda. Semakin banyak ditambah etilen diamin, warna akan
semakin pekat hingga akhirnya menjadi berwarna ungu. Tetapi, saat sampel ditambah
dengan dimetil glioksin, akan menghasilkan warna merah pekat dengan tekstur yang
kental.
Lalu yang kedua dilakukan dengan menambahkan nikel sulfat dengan banyak
air, maka warna larutan akan berubah menjadi hijau muda. Begitu pula ketika
ditambahkan dengan amonia. Ketika larutan ini ditambah dengan etilen diamin akan
H3 – C – C = N – OH
H3 – C – C = N – OH
menghasilkan warna biru, dan ketika ditambah dengan dimetil glioksin akan
menghasilkan warna coklat.
Dapat disimpulkan bahwa, warna kelarutan ion kompleks dipengaruhi atau
bergantung pada kekuatan ligannya. Semakin kuat ligan, maka warna yang dihasilkan
akan semakin pekat dan kelarutannya akan semakin setimbang. Kekuatan suatu ligan
ditentukan oleh kemampuan ligan tersebut untuk membelah orbital d. Sehingga
semakin jauh jarak orbital d yang terbentuk, maka akan semakin kuat suatu ligan.
Ligan yang kuat akan mencari orbital yang rendah. Dimana pada sampel yang
digunakan, urutan ligan dari yang paling kuat berupa dimetil glioksin, diikuti dengan
etilen diamin, amonia, dan terakhir air.
Sebab dari atom pusat berwarna dikarenakan atom pusat tergolong dalam
logan blok d dimana memiliki orbital yang kosong, sehingga mengalami eksitasi
elektron dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang tinggi. Pada tingkat energi
yang tinggi, elektron menjadi tidak stabil sehingga kembali lagi ke tingkat yang
rendah dengan memancarkan suatu spektrum cahaya yang beragam. Warna yang
terlihat berupa gelombang cahaya yang dipantulkan.
Analisa yang digunakan pada percobaan ini berupa analisa kualitatif. Dimana
melihat perubahan fisik yang dialami oleh sampel ketika bereaksi dengan sampel lain.
Hal ini dilihat dengan adanya perubahan warna pada sampel, kelarutan, dan hal-hal
lain yang memungkinkan.
X. KESIMPULAN
1. Nikel sulfat berfungsi sebagai atom pusat dimana amonia, etilen diamin, dan
dimetil glioksin sebagai ligan.
2. Urutan kekuatan ligan dari yang paling kuat berupa dimetil glioksin, diikuti dengan
etilen diamin, amonia, dan terakhir air.
3. Semakin kuat ligan, maka warna yang dihasilkan semakin pekat.
4. Nikel sulfat berwarna hijau karena merupakan unsur blok d, yang memiliki orbital
d yang kosong sehingga dapat mengalami eksitasi elektron.
5. Kekuatan ligan ditentukan dari kemampuan suatu ligan tersebut untuk membelah
orbital d, sehingga semakin jauh jarak orbital d maka semkin kuat ligan tersebut.
DAFTARPUSTAKA
Pandini. 2012. Senyawa Kompleks. (online). http://www.planetkimia.com//. Diakses 28 Maret 2014 pukul 19.00 WIB.
Suryanto. 2012. Kelarutan Kristal Ni. (online). http://www.himamia.ac.id//. Diakses 28 Maret 2014 pukul 19.00 WIB.
Susanto. 2012. Warna Kelarutan dan Kesetimbangan Ion Kompleks Ni (II) di dalam Air. (online). http://susanto.wordpress.com//. Diakses 28 Maret 2014 Pukul 19.00 WIB.
LITERATUR
Senyawa kompleks adalah senyawa yang mengandung paling tidak satu ion
kompleks. Ion kompleks terdiri dari satu atom pusat(central metal cation)berupa
logam transisi ataupun logam pada golongan utama, yang mengikat anion atau
molekul netral yang disebut ligan dengan ikatan koordinasi. Warna nyala yang
dimiliki pada setiap senyawa kompleks mempunyai warna nyala yang berbeda.
senyawa kompleks memiliki 2 ikatan valensi, yaitu valensi primer dan valensi
sekunder, valensi sekunder memengaruhi bentuk geometri sneyawa kompleks. Reaksi
pembentukan senyawa kompleks merupakan reaksi Asam Basa lewis, dengan logam
sebagai asam dan ligan sebagai basanya. Agar senyawa kompleks dapat bermuatan
netral, maka ion kompleks dari senyawa tersebut, akan bergabung dengan ion lain
yang disebut counter ion. Jika ion kompleks bermu-atan positif, maka counter ion
pasti akan bermuatan negative dan sebaliknya. Ion kompleks dideskripsikan sebagai
ion logam dan beberapa jenis ligan yang terikat olehnya. Struktur dari ion kompleks
tergantung dari 3 karakteristik, yaitu bilangan koordinasi, geometri dan banyaknya
atom penyumbang setiap ligan.
Bilangan koordinasi adalah jumlah dari ligan-ligan yang terikat langsung oleh
atom pusat. Bilangan koordinasi dari Co3+ dalam senyawa [Co(NH3)6]3+ adalah 6,
karena enam atom ligan (N dari NH3) terikat oleh atom pusat yaitu Co3+. Umumnya,
bilangan koordinasi yang paling sering muncul adalah 6, tetapi terkadang bilangan
koordinasi 2 dan 4 juga dapat muncul dan tidak me-nutup kemungkinan bilangan
yang lebih besar pun bisa muncul.
Bentuk (geometri) dari ion kompleks tergantung pada bilangan koordinasi dan
ion logam itu sendiri. beberapa contohnya. Sebuah ion kompleks yang mana ion
logamnya mem-iliki bilangan koordinasi 2, seperti [Ag(NH3)2]+, memiliki bentuk
yang linier.
Tidak semua logam membentuk senyawa kompleks. hanya logam-logam yang
memiliki orbital kosong untuk menampung donor dari ligan. Atom Pusat adalah atom
yang menyediakan tempat bagi elektron yang didonorkan. Biasanya berupa ion
logam, terutama logam golongan transisi (Fe2+, Fe3+, Cu2+, Co3+) yang memiliki orbital
(d) yang kosong. Ligan adalah molekul/ion yang mengelilingi logam dalam ion
kompleks. harus memiliki PEB. interaksi antar atom logam dan ligan dapat
dibayangkan bagaikan reaksi asam basa-lewis (www.planetkimia.com)
Warna Kelarutan dan Kesetimbangan Ion Kompleks Ni (II) didalam Air
Jika Kristal Ni(NO3)2 dilarutkan dalam air maka zat tersebut terionisasi
menghasilkan ion kompleks [Ni(H2O)6]2+. Molekul air yang terkoordinasi
(disebutligan) dalam kesetimbangan dinamik dengan molekul air yang
tidakterkoordinasi (molekul air yang bebas).Enam molekul air yang terkoordinasi
dapat diganti oleh ligan-ligan lain dalam larutan yang dapat terikat lebih kuat.Sebagai
contoh penukaran H2O oleh NH3
[Ni(H2O)6]2+ + NH3 [Ni(H2O)5(NH3)]2+
[Ni(H2O)5(NH3)] 2+ + NH3 [Ni(H2O)4(NH3)2]2+
[Ni(H2O)4(NH3)2] 2+ + NH3 [Ni(H2O)3(NH3)3]2+
[Ni(H2O)3(NH3)3] 2+ + NH3 [Ni(H2O)2(NH3)4]2+
[Ni(H2O)2(NH3)4] 2+ +NH3 [Ni(H2O)(NH3)5]2+
[Ni(H2O)(NH3)5] 2+ + NH3 [Ni(NH3)6]2+
Dengan adanya kelebihan NH3 dalam penukaran ini akan menghasilkan ion
kompleks [Ni(NH3)6]2+. Perubahan warna larutan kompleks [Ni(H2O)6]2+ dari hijau
kebiru menunjukkan adanya perubahan kimia. Warna karakteristik ion nikel dan ion
logam transisi lain (ion-ion dengan tingkat ristal d terisi sebagian) diterangkan dengan
istilah energy relative electron dalam tingkat ristal d yang terisi sebagian. Kelima
orbital d (dx2-y2, dz2, dxy, dyz dan dxz) dalam ion logam bentuk gas mempunya itingkat
rista yang sama, karena mempunyai kesamaan kemungkinan yang sama untuk
mendapatkan electron dalam kelima orbital tersebut.
Dalam teori medan ristal,ligan –ligan direduksi menjadi titik yang bermuatan.
Interaksi muatan – muatan titik ini dengan electron dalam orbital d ion logam akan
menaikkan (http//:susanto.wordpress.com//)
Kristal Ni di dalam Air
Jika kristal Ni(NO3)2 dilarutkan dalam air maka zat tersebut terionisasi
menghasilkan ion kompleks . Molekul air yang terkoordinasi (disebut ligan) dalam
kesetimbangan dinamik dengan molekul air yang tidak terkoordinasi dapat diganti
oleh ligan-ligan lain dalam larutan yang dapat terikat lebih kuat. Sebagai contoh
penukaran H2O oleh NH3.
Dengan adanya kelebihan dalam penukaran ini akan menghasilkan ion
kompleks . Perubahan warna larutan kompleks dari hijau ke biru menunjukkan
adanya perubahan kimia. Ion unsur transisi dapat mengikat ion-ion atau molekul
netral yang memiliki pasangan elektron bebas (ligan) dengan ikatan kovalen
koordinasi yang membentuk ion kompleks. Ion kompleks adalah gabungan ion (atom
pusat) dengan ion lain (ligan) membentuk ion baru atau gabungan ion dengan
molekul netral membentuk ion baru.
Berdasarkan ligan yang diikat oleh atom pusat dalam ion kompleks, maka ada
2 macam ion kompleks ion kompleks positif dan ion ion kompleks negative. Ion
kompleks positif terbentuk apabila ion logam transisi (atom pusat) berikatan dengan
aligan yang merupakan molekul netral seperti atau sehingga ion kompleks yang
terbentuk bermuatan positif.sedangkan ion kompleks negative terbentuk apabila ion
atom pusat berikatan dengan ligan yang merupakan ion negative
(www.himamia.ac.id).