View
1.639
Download
243
Category
Preview:
Citation preview
LAPORAN KIMIA ANALITIK
IDENTIFIKASI KATION DENGAN UJI NYALA
Oleh:
RATIH NOVIYANTI (1113031028)
NI MADE ERNA PURNAMA DEWI(1113031029)
NI KADEK ARI WENTARI(1113031035)
SEMESTER VI/KELAS C
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
2014/2015
I. Judul : Identifikasi Kation dengan Uji Nyala
II. Tujuan : Mengamati dan membedakan warna nyala dari beberapa jenis
kation
III. Landasan Teori :
Uji nyala pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion logam dalam
jumlah yang relatif kecil pada sebuah senyawa. Tidak semua ion logam menghasilkan warna
nyala. Analisis kualitatif sangat penting dilakukan untuk mengetahui komponen-komponen
yang terkandung pada suatu zat. Analisis kualitatif dapat dilakukan dengan dua cara yaitu
cara basah dan cara kering. Analisis cara kering merupakan penyelidikan bersifat orientasi,
sehingga dapat memberikan informasi yang bermanfaat dalam waktu singkat. (Dewa, dkk,
2001). Identifikasi cara kering umumnya dilakukan untuk zat-zat padat dengan mengamati
perubahannya baik fisika maupun kimia zat yang disebabkan oleh pengaruh faktor luar,
misalnya nyala api cuplikan saat dibakar dengan api bunsen.
Uji nyala dilakukan dengan menggunakan nyala api bunsen yang berwarna kebiruan
(Dewa,dkk, 2001). Dalam memahami operasi yang berhubungan dengan uji nyala, maka
diperlukan pemahaman tentang struktur nyala api bunsen. Bagian-bagian dari nyala api
bunsen dapat dilihat sebagai berikut (Vogel, 1985).
Keterangan:
a = daerah suhu rendah
b = daerah nyala paling panas
c = daerah oksidasi bawah
d = daerah oksidasi atas
e = daerah reduksi atas
f = daerah reduksi bawah
Secara garis besar nyala api Bunsen terdiri atas tiga bagian yaitu
1. Kerucut dalam ADB yang berwarna biru, di mana dalam kerucut dalam ini sebagian
besar terdiri atas gas-gas yang tidak terbakar.
2. Ujung terang D yang hanya tampak bila lubang udara sedikit ditutup
D
C
A B
3. Kerucut luar ACBD sebagai tempat terjadinya pembakaran sempurna.
Bagian-bagian dari nyala Bunsen secara terperinci dan fungsinya dapat diliht pada sebagai
berikut (Vogel, 1985):
Tabel 1. Bagian Daerah Nyala Api Bunsen dan Fungsinya
Bagian Daerah Nyala Api Bunsen Fungsinya
a: daerah temperatur rendah pada dasar
nyala api
Dipakai untuk menguji zat-zat yang mudah
menguap, untuk menentukan apakah zat
tersebut memberikan warna pada nyala api
b: daerah nyala paling panas /daerah
peleburan, letaknya kira-kira sepertiga
dari tinggi kerucut luar dan dalam pada
jarak yang sama
Digunakan untuk menguji sifat peleburan
suatu zat dan melengkapi daerah suhu
rendah dalam menguji kemudahan relatif
suatu zat untuk menguap
c: daerah oksidasi bawah terletak pada
batas luar b
Digunakan untuk mengoksidasi zat-zat yang
larut dalam mutu boraks, fosfat, dan
karbonat.
d: daerah oksidasi atas Digunakan untuk mengoksidasi zat-zat yang
tidak memerlukan suhu tinggi. Warna nyala
tidak berwarna dan nyalanya tidak sepanas
di daerah oksidasi bawah.
e: daerah reduksi atas, terletak pada
bagian kerucut berwarna biru
Digunakan untuk mengoksidasi oksida-
oksida berupa kerak menjadi logam. Pada
daerah ini banyak mengandung karbon
berpijar.
f: daerah reduksi bawah terletak di bagian
sudut dalam kerucut berdekatan dengan
kerucut yang berwarna biru
Digunakan untuk mereduksi boraks lelehan.
Uji nyala pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion logam dalam
jumlah yang relatif kecil pada sebuah senyawa. Tidak semua ion logam menghasilkan warna
nyala. Logam-logam golongan alkali dan alkali tanah merupakan logam-logam ringan karena
massa jenis atau rapatan logam golongan ini kecil. Semua golongan ini bereaksi baik dengan air
membebaskan gas hidrogen dan menghasilkan basa kuat. Pemanasan senyawa ini berawal dari
reaksi pembakaran . Reaksi pembakaran merupakan bereaksinya bahan yang mudah terbakar
dengan gas asam (Selamat,dkk, 2004). Salah satu sifat khas dari golongan alkali dan alkali tanah
adalah warna nyala dari garam-garam alkali dan alkali tanah ketika dibakar dengan pembakar
Bunsen. Masing-masing warna yang dihasilkan dari golongan IA dan IIA tersebut disebabkan
atom-atom dari unsur logam tersebut mampu menyerap sejumlah energi panas untuk membentuk
atom logam berenergi tinggi (keadaan tereksitasi). Pada keadaan berenergi tinggi atom logam
tersebut sifatnya tidak stabil sehingga mudah kembali keadaan semula (berenergi rendah) dengan
cara memancarkan energi yang diserapnya dalam bentuk cahaya (hv).
LX + q → L + X
L + q → L*
L* → L + hv
Besarnya energi yang dipancarkan oleh setiap atom unsur logam adalah khas, yang dapat
ditunjukkan dari warna nyala atom-atom logam yang berupa radiasi cahaya di daerah sinar
tampak. Dalam uji warna nyala, suatu sampel dibakar sampai dihasilkan radiasi cahaya di daerah
sinar tampak. Warna nyala khas dari beberapa atom unsur logam adalah sebagai berikut.
Tabel 2. Warna Nyala dari Beberapa Logam
Logam Warna Nyala
Tanpa Kaca Kobalt Dengan Kaca Kobalt
Natrium(Na) Kuning keemasan -
Kalium(K) Violet(ungu) Merah padam
Kalsium(Ca) Merah bata Hijau muda
Stronsium(Sr) Merah padam Ungu
Barium(Ba) Hijau kekuningan Hijau kebiruan
IV. Alat dan Bahan
V. Tabel 4. Alat dan Bahan
Alat Jumlah Bahan Keterangan
Kompor Gas 1 buah Natrium 1 gram
Kaca Arloji 1 buah Kalium 1 gram
Spatula 1 buah Stronsium 1 gram
Kaca Kobalt 1 buah Barium 1 gram
Gelas Kimia 100 mL 1 buah HCl pekat 50 mL
Pipet Tetes 1 buah 2 sampel unknown 1 gram
Plat Tetes 1 buah
VI. Prosedur Kerja dan Hasil pengamatan
No. Langkah Kerja Hasil Pengamatan
A. Identifikasi Kation
1. Membersihkan ujung spatula:
a) Memasukan ujung spatula
kedalam larutan HCl pekat.
b) Membakar ujung tersebut
dalam nyala api pada daerah
peleburan b.
c) Mengamati warna yang
dihasilkan dari pembakaran
kawat
Spatula digunakan sebagai pengganti kawat nikrom
Mula-mula spatula menghasilkan warna hijau saat
dibakar.
Setelah pencucian beberapa kali dengan HCl tidak
ada nyala yang timbul dari spatula
Bila ada gambar !!
2. a. Menempatkan sebanyak 1
gram sampel padat dari dari
pada plat tetes.
Sebanyak 1 gram sampel Na, K, Ca, Sr, dan Ba
ditempatkan pada plat tetes
Gambar 1. Sampel yang diuji
3. a. Menempelkan spatula
kedalam sampel.
b. Membakar pada nyala api
bunsen dan mengamati warna
sampel yang ditimbulkan
Warna yang ditimbulkan:
Na : kuning emas
K : ungu
Ca : merah bata
Sr : merah padam
Ba : hijau kekuningan
4. Menggunakan kaca kobalt untuk
menyerap polutan cahaya
Warna yang ditimbulkan:
Na : tidak terlihat warna nyala
K : ungu kemerahan
Ca : hijau kekuningan
Sr : merah kekuningan
Ba : hijau kekuningan
5. Untuk senyawa Unknown A dan
B
a. Menempelkan ujung kawat
platina kedalam sampel
unknown A dan B
Sampel A:
b. Membakar pada nyala api
Bunsen dan mengamati warna
sampel unknown yang
ditimbulkan
Warna uji nyala: merah bata
Warna nyala dari kaca kobalt : kuning kehijauan
Sampel B:
Warna uji nyala: kuning keemasan
Warna nyala dari kaca kobalt : tak terlihat nyala
VII. HASIL DAN PEMBAHASAN
No Logam Warna Nyala
Warna Nyala yang
Menembus Kaca
Kobal
Gambar
1. Natrium Kuning Keemasan Tidak terlihat nyala
2. Kalium Ungu Ungu kemerahan
3. Kalsium Merah bata Hijau kekuningan
4. Stronsium Merah padam Merah kekuningan
5. Barium Hijau Kekuningan Hijau kekuningan
6. Sampel A Kuning keemasan Tidak terlihat nyala
7. Sampel B Merah bata Kuning kehijauan
Pada praktikum ini dilakukan uji nyala terhadap beberapa jenis kation golongan alkali dan
alkali tanah, yaitu natrium, kalium, kalsium, stronsium,barium, sampel A, dan sampel B. Uji
dengan nyala dilakukan sesuai dengan prosedur kerja. Dalam uji nyala ini tidak menggunakan
nyala api bunsen melainkan menggunakan nyala api kompor gas. Secara teoritis seharusnya
dilakukan dengan menggunakan api bunsen dengan mengatur nyala bunsen melalui cincin
pengatur, sehingga didapatkan nyala api yang kebiruan atau tidak berwarna, hal ini dilakukan
untuk memudahkan pengamatan warna nyala terhadap kation-kation golongan alkali dan alkali
tanah selama pembakaran. Sebaliknya jika nyala bunsen menunjukkan warna lain seperti warna
merah maka akan mengganggu proses identifikasi kation golongan alkali dan alkali tanah.
Namun karena tidak ada lampu bunsen maka digunakan kompor gas. kompor gas dinyalakan
sampai api biru seperti nyala bunsen. Kompor gas dibandingkan dengan nyala api bunsen
cenderung melebar, sedangkan api bunsen cenderung mengerucut ke atas.sehingga sedikit sulit
menentukan daerah nyala api pada kompor gas. namun, nyala diasumsikan dapat dipergunakan
untuk percobaan uji nyala ini.
Sebelum dilakukan untuk uji nyala, spatula dibersihkan terlebih dahulu dengan
mencelupkan dalam larutan HCl pekat kemudian dibakar pada daerah peleburan atau daerah
nyala paling panas dari nyala kompor (daerah nyala yang berwarna biru) . Pembakaran pada
daerah nyala paling panas dan pemilihan menggunakan HCl pekat, dikarenakan HCl pekat dapat
melarutkan pengotor-pengotor atau kontaminan yang menempel pada spatula, dan pada saat
pembakaran pengotor-pengotor yang sudah larut dalam HCl pekat akan dapat diuapkan dengan
mudah, sehingga spatula menjadi benar-benar bersih. Hal itu dilakukan agar pada saat
pengamatan dalam uji nyala kation tertentu, karakteristik warna yang dimiliki oleh kation
tersebut dapat terlihat jelas dan tidak terganggu oleh pengotor-pengotor yang ada. Spatula
dikatakan bersih bila tidak memberikan warna pada nyala api kompor.
Pada dasarnya, apabila suatu reaksi senyawa kimia dipanaskan maka akan terurai menjadi
unsur-unsur penyusunnya dalam wujud gas. Atom-atom dari unsur logam tersebut mampu
menyerap sejumlah energi tinggi (keadaan tereksitasi(, sehingga atom logam tersebut sifatnya
tidak stabil dan mudah kembali ke keadaan semula (energi rendah) dengan cara memancarkan
energi yang diserapnya dalam bentuk cahaya. Besarnya energi yang diserap atau dipancarkan
oleh setiap atom unsur logam bersifat khas yang ditunjukkan dari warna nyala atom-atom logam
yang menyerupai radiasi cahaya di daerah sinar tampak. Oleh karena itu, nyala dari masing-
masing sampel memiliki perbedaan tersendiri dimana ada kekhasan pada warna nyala.
Ujung spatula yang telah berisi sampel secara teoritis seharusnya dibakar pada daerah
oksidasi bawah. Namun, karena nyala yang digunakan api kompor maka posisi daerah nyala
diperkirakan dimana untuk daerah peleburan agak sedikit ke dalam, sedangkan untuk daerah
oksidasi bawah letaknya agak lebih ke dalam dibandingkan daerah peleburan. Pembakaran
sampel dilakukan pada daerah oksidasi bawah karena pada daerah tersebut sampel dioksidasi
sehingga unsur logam penyusun sampel menguap dan dihasilkan warna nyala sesuai dengan
warna nyala unsur logam penyusun sampel tersebut. Pembakaran pada daerah oksidasi bawah
hanya digunakan untuk sampel yang mengandung unsur logam alkali. Sedangkan untuk sampel
yang mengandung unsur logam alkali tanah dipanaskan pada daerah peleburan agar lebih cepat
menguap. Namun dalam percobaan ini, ujung spatula yang telah berisi sampel dibakar pada
nyala api kompor yang berwarna biru, seperti halnya pada penggunaan nyala api bunsen.
Warna nyala dapat diamati dengan menggunakan kaca kobalt maupun tanpa kaca kobalt.
Kaca kobalt berfungsi untuk menyerap polutan cahaya. Berdasarkan tabel hasil pengamatan,
sampel yang digunakan dalam uji nyala ini adalah sampel yang mengandung unsur logam
golongan IA (natrium dan kalium) dan golongan IIA (calsium, stronsium, dan barium) serta
sampel unknown A dan B.
Jika dibandingkan dengan data yang diperoleh dari hasil pengamatan dengan teoritis
diperoleh warna nyala yang mirip dengan data teoritis terkait nyala dari masing-masing logam.
Warna nyala dari Na, K, Ca, Sr, dan Ba berturut-turut kuning keemasan, ungu, merah bata,
merah padam, dan hijau kekuningan. Warna nyala dari sampel hasil uji nyala tersebut sesuai
dengan warna nyala hasli eksperimen sebelumnya dan sesuai juga dengan warna nyala standar
untuk logam-logam alkali dan alkali tanah. Hal tersebut dapat membuktikan bahwa logam-logam
alkali dan alkali tanah memang memiliki karakteristik yang berbeda-beda, dimana setiap logam
dari golongan alkali dan alkali tanah memiliki spektrum warna yang berbeda-beda. Perbedaan
dari spektrum warna inilah yang memberikan ciri khas pada warna nyala logam tersebut. Warna
nyala dari kalium paling cepat hilang dibandingkan yang lainnya karena kalium merupakan
unsur yang paling reaktif diantara semua sampel yang diujicobakan. Sedangkan warna yang
terlihat dari kaca kobalt sedikit menyimpang. Hal ini terlihat pada K, Ca, Sr, dan Ba yang
berturut-turut warnanya ungu kemerahan, hijau kekuningan, merah kekuningan, dan hijau
kekuningan. Terjadi sedikit pergeran warna dari warna teoritisnya. Hal ini mungkin disebabkan
oleh panjang gelombang dari masing-masing warna yang saling berdekatan. Adapun rentangan
panjang gelombang dari tiap warna yaitu:
Warna Sinar Tampak Rentangan Panjang Gelombang λ (nm)
Merah 620-780
Jingga 585-620
Kuning 570-585
Hijau 490-570
Biru 440-490
Nila 420-440
Ungu 400-420
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa dengan menggunakan kaca kobalt seharusnya
warna serapan yang tampak dari Ba adalah hijau kekuningan, berdasarkan tabel panjang
gelombang diatas maka dapat disimpulkan dilihat bahwa panjang gelombang sinar tampak dari
warna merah dan kuning tidak terlalu jauh sehingga memungkinkan terjadinya pembiasan sinar
sehingga tampak warna hijau kekuningan seperti pada ekspperimen yang dilakukan. Selain itu
penyimpangan yang terjadi juga disebabkan karena pada saat melakukan pembakaran, warna
nyala api dari sampel tidak hanya ada pada daerah peleburan b tetapi ikut menyebar pada warna
dasar dari nyala api kompor sehingga warna yang diserap pada kaca kobalt tidak hanya warna
logam dari sampel tetapi kaca kobalt juga menyerap warna dari nyala api kompor.
Untuk sampel yang unsur logam penyusunnya belum diketahui (unknown) prosedur kerja
yang digunakan sama dengan prosedur kerja untuk sampel yang telah diketahui. Namun, pada
sampel unknown, perlu dilakukan analisis unsur logam penyusun sampel unknown tersebut dari
karakteristik warna nyala yang dihasilkan. Berdasarkan tabel hasil pengamatan, terlihat bahwa
untuk sampel A memberikan warna kuning keemasan pada uji nyala tanpa menggunakan kaca
kobalt dan dengan menggunakan kaca kobalt tidak terlihat warna nyala. Sedangkan untuk sampel
B menghasilkan warna merah bata untuk uji nyala tanpa menggunakan kaca kobalt, dan dengan
menggunakan kaca kobalt menghasilkan warna kuning kehijauan. Jika dibandingkan dengan
rujukan secara teoritis maka dapat diduga bahwa sampel A merupakan Ca sedangkan untuk
sampel B merupakan Na.
VIII. Kesimpulan
Berdasarkan data hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa pembakaran suatu unsur
logam alkali dan alkali tanah melalui uji nyala dapat mengakibatkan logam tersebut berada
dalam keadaan tereksitasi, karena logam tersebut menyerap energi panas ketika dibakar. Dalam
keadaan tereksitasi logam cenderung tidak stabil dan akan melepaskan energi itu dalam bentuk
radiasi cahaya sesuai dengan panjang gelombangnya masing-masing untuk mencapai keadaan
dasar (ground state).
Warna nyala yang dihasilkan oleh masing-masing logam berbeda-beda, karena setiap logam
memiliki spektrum warna yang berbeda-beda sesuai panjang gelompangnya, sehingga setiap
logam menunjukan warna yang berbeda ketika diamati dengan mata telanjang ataupun diamati
dengan menggunakan kaca kobalt. Warna radiasi cahaya yang dipancarkan untuk beberapa
logam alkali dan alkali tanah adalah sebagai berikut:
Logam Warna Nyala
Tanpa Kaca Kobalt Dengan Kaca Kobalt
Natrium(Na) Kuning keemasan Tak terlihat nyala
Kalium(K) Violet(ungu) Ungu kemerahan
Kalsium(Ca) Merah bata Hijau kekuningan
Stronsium(Sr) Merah padam Merah keunguan
Barium(Ba) Hijau kekuningan Hijau kekuningan
Sampel A
(diduga Na)
Kuning keemasan Tak terlihat nyala
Sampel B
(diduga Ca)
Merah bata Kuning kehijauan
DAFTAR PUSTAKA
Sastrawidana, I Dewa Ketut. 2001. Buku Penuntun Belajar Kimia Analitik Kualitatif. Singaraja :
Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan MIPA IKIP Negeri Singaraja
Selamat, I Nyoman. 2004. Penuntun Praktikum Kimia Analitik. Singaraja : Jurusan Pendidikan
Kimia Fakultas Pendidikan MIPA IKIP Negeri Singaraja
Vogel, A. I.. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi
Kelima. Jakarta : PT Kalman Media Pustaka
Recommended