PERCOBAAN II
PERBANDINGAN SIFAT
SENYAWA ION DAN SENYAWA KOVALEN
I. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan percobaan ini adalah agar dapat mengetahui dan menjelaskan pengaruh jenis ikatan suatu senyawa terhadap sifat fisis dan sifat kimia dari senyawa tersebut.
II. TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Ikatan Kimia
Ikatan kimia adalah daya tarik-menarik antara atom yang menyebabkan suatu senyawa kimia dapat bersatu. Kekuatan daya tarik-menarik antara ion ini menentukan sifat-sifat kimia dari suatu zat, dan cara untuk ikatan kimia dapat berubah jika suatu zat bereaksi yang digunakan untuk mengetahui jumlah energi yang dilepas atau diabsorpsi selam terjadinya reaksi. Macam-macam ikatan kimia dibentuk oleh atom tergantung dari struktur elektron atom. Misalnya, energi ionisasi dan kontol afinitas elektron dimana atom menerima atau melepaskan elektron. Ikatan kimia dapat dibagi menjadi dua kategori besar: ikatan ion dan ikatan kovalen. Ikatan ion terbentuk jika terjadinya perpindahan elektron antara atom untuk membentuk partikel yang bermuatan listrik dan mempunyai daya tarik-menarik. Daya tarik-menarik diantara ion-ion yang bermuatan berlawanan merupakan suatu ikatan ion. Ikatan kovalen terbentuk dari terbaginya (sharing) elektron diantara atom-atom. Dengan kata lain, daya tarik-menarik inti atom pada elektron yang terbagi diantara elektron itu merupakan suatu ikatan kovalen (Brady,1999).
Ikatan kimia terjadi karena kecenderungan atom mempunyai konfigurasi elektron seperti gas mulia. Kecenderungan ini melahirkan beberapa ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan hidrogen, ikatan logam dan gaya van der waals . Kebanyakan akan tidak berada dalam keadaan bebas tapi menyatu dengan atom lain membentuk senyawa. Ini merupakan bukti bahwa atom yang bergabung, lebih stabil daripada yang menyendiri. Berdasarkan teori atom modern, cara terbentuknya ikatan kimia terjadi karena adanya elektron pada kulit terluar. Gas mulia lebih stabil dalam keadaan monoatom sedangkan unsur lain lebih stabil apabila membentuk ikatan. Jadi elektron akan stabil apabila elektron valensinya terisi penuh. Untuk semua atom berlaku hukum oktet, yaitu suatu atom cenderung mempunyai elektron valensi delapan kecuali gas mulia (Soemadji, 1981).
II.2 Sifat Senyawa Ion
Ikatan ion adalah ikatan antara ion positif dan ion negatif. Atom yang melepaskan elektron akan menjadi ion positif, sebaliknya yang menerima akan menjadi ion negatif. Senyawa ion yang terbentuk dari ion positif dan negatif tersusun selang seling membentuk molekul raksasa. Ikatan ion terbentuk melalui proses serah terima elekron. Supaya jumlah elektron yang diberikan suatu atom sama dengan yang diterima atom lain, maka koefesien reaksinya harus disamakan pada umumnya, bila suatu unsur logam bersenyawa dengan suatu unsur non logam, elektron-elektron dilepaskan oleh ato-atom logam dan diterima oleh atom-atom non-logam. Mudah atau sukarnya senyawa ion terbentuk ditentukan oleh ionisasi potensial afnitas elektron dari atom unsur pembentuk senyawa ion dan energi kisi senyawa ion tersebut (Syukri, 1999).
Senyawa ion yang berwujud padat tidak menghantarkan listrik karena ion positif dan ion negatif terikat kuat satu sama lain. Akan tetapi senyawa ion yang yang berupa cairan akan menghantarkan listrik karena ion-ionnya yang lepas dan bebas.Senyawa ion juga dapat menghantarkan listrik bila dilarutkan dalam pelarut polar, misalnya air karena terionisasi. Karena kuatnya ikatan antara ion positif dan ion negatif, maka senyawa ion banyak berupa padatan dan berbentuk kristal. Permukaan kristal itu tidak mudah digores maupun di geser. Selain itu sifat-sifat yang telah disebutkan, senyawa ion juga memiliki sifat hampir tidak terbakar (Syukri,1999).
II.3 Sifat Senyawa Kovalen
Ikatan kovalen terjadi karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron antara atomm-atom yang bergabung. Ikatan kovalen hanya melibatkan sepasang elektron disebut ikatan kovalen tunggal, sedangkan yang melibatkan lebih dari sepasang elektron disebut ikatan kovalen rangkap (Keenan, 1984).
Salah satu sifat ikatan kovalen yang penting adalah bervibrasi atau bergetar sehingga jarak antara kedua atom bertambah dan berkurang secara berulang-ulang. Frekuensi getaran suatu ikatan berbeda dari ikatan lain bergantung pada jenis atom yang berikatan. Untuk atom yang sejenis, frekuensi dipengaruhi oleh ordenya. Molekul di atom hanya ada gerakan lurus, sedangkan molekul triatom akan mempunyai gerakan lurus dan membengkok. Frekuensi vibrasi senyawa ini berguna dalam analisis baik secara kualitatif maupun kuantitatif, yang dibicarakan dalam kimia analisis sifat-sifat senyawa kovalen antara lain menunjukkan titik leleh rendah, pada suhu kamar berbentuk cairan atau gas, larut dalam pelarut non polar dan sedikit larut dalam air, sedikit menghantarkan listrik, mudah terbakar dan banyak yang berbau (Syukri, 1999).
Natrium Chlorida merupakan salah satu bahan yang banyak digunakan oleh masyarakat dalam pengolahan makanan dan bahan baku dalam berbagai industri kimia. Industri kimia yang paling banyak menggunakan Natrium Chlorida sebagai bahan bakunya adalah industri Chlor Alkali. Produk utama dari industri ini adalah chlorine (Cl2) dan Natrium Hidroksida (NaOH), yang banyak dibutuhkan oleh industri lain, seperti industri pulp dan kertas, tekstil, deterjen, sabun dan pengolahan air limbah (Dina dan Istikomah, 2009).
III. ALAT DAN BAHAN
A. Alat – alat
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, termometer, gelas piala, elektroda karbon, lampu spritus, sudip kaca dan pipet tetes.
B. Bahan – bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah urea, naftalena, krista NaCl, KI, MgSO4 dan isopropil alkohol.
IV. PROSEDUR KERJA
A. Perbandingan Titik Leleh
1. Sejumlah kecil urea (± 1-2 sudip) dimasukkan ke dalam tabung reaksi, dimasukkan termometer ke dalam tabung reaksi tersebut.
2. Tabung reaksi dipanaskan dengan menggunakan lampu spritus, diamati perubahan yang terjadi pada sampel urea di dalam tabung reaksi.
3. Suhu tepat pada saat urea mulai meleleh dicatat, dan dicatat suhu pada saat seluruh sampel urea dalam tabung reaksi meleleh. Kisaran suhu ini merupakan kisaran titik l eleh dari sampel urea.
4. Dilakukan percobaan ini sebanyak 3 kali.
5. Dilakukan prosedur yang sama untuk senyawa naftalena.
6. Prosedur diatas tidak dapat dilakukan untuk senyawa NaCl, Kl, dan MgSO4. Cari data titik leleh dari senyawa-senyawa tersebut berdasarkan buku refrensi.
B. Perbandingan Kelarutan
1. Sebuah tabung reaksi diisi dengan air (Tabung 1) dan tabung reaksi lain dengan karbon tetraklorida (Tabung 2).
2. Ditambahkan sedikit urea kedalam masing-masing tabung, kocok campuran dalam setiap tabung.
3. Diamati apakah urea larut dalam tabung 1 maupun tabung 2.
4. Dilakukan prosedur yang sama untuk naftalena, isopropil alkohol, NaCl, Kl dan MgSO4.
5. Diamati kelarutan dari setiap senyawa dalam masing-masing tabung.
C. Perbandingan Daya Hantar
1. Gelas piala diisi dengan 50 mL akuades.
2. Elektroda karbon dihubungkan dengan arus listrik dan lampu.
3. Elektroda yang telah dihubungkan tersebut dimasukkan ke dalam gelas piala berisi akuades. Amati perubahan yang terjadi.
4. Prosedur 1 – 3 diulangi, kali ini dengan ditambahkan beberapa tetes isopropil alkohol. Diamati perubahan yang terjadi
5. Dilakukan prosedur yang sama, masing-masing dengan menambahkan urea, naftalena, NaCl, Kl dan MgSO4.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
1. Perbandingan Titik Leleh
| NO | Langkah Percobaan | Hasil Pengamatan |
| 1. | Dimasukkan sejumlah urea [NH2)2CO] kedalam tabung reaksi. Dimasukkan termometer kedalamnya. | Urea T1 = 380 – 600 T2 = 390 – 580 T3 = 390 – 540 Naftalena T1 = 390 – 590 T2 = 410 – 580 T3 = 390 – 620 |
| 2. | Dipanaskan tabung reaksi di atas nyala api spritus. Dicatat suhu saat sampel urea telah meleleh dan suhu saat seluruh contoh urea telah meleleh. | |
| 3. | Diulangi untuk Naftalena. | |
| 4. | Dicatat kisaran titik leleh untuk tiap senyawa. Diulangi pengamatan dua kali. | |
| 5. | Dicari data titik leleh dari buku acuan, membandingkan hasil pengamatan. |
2. Perbandingan Kelarutan
| NO | Percobaan | Hasil Pengamatan |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. | Tabung I | Dalam Air |
| Aquades + Urea Aquades + Naftalena Aquades + NaCl Aquades + KI Aquades + MgSO4 Aquades + Isopropil Alkohol | Larut Tidak Larut Tidak Larut Tidak Larut Tidak Larut/Terpisah Bening | |
| | Tabung II | Dalam CCl4 |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. | CCl4 + Urea CCl4 + Naftalena CCl4 + Isopropil Alkohol CCl4 + NaCl CCl4 + KI CCl4 + MgSO4 | Tidak Larut Larut Berubah Warna (Putih Susu) Larut/ Berbusa Larut Larut |
3. Perbandingan Daya Hantar
| NO | Percobaan | Hasil Pengamatan |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. | Akuades Akuades + Isopropil Akuades + Urea Akuades + Naftalena Akuades + NaCl Akuades + KI Akuades + MgSO4 | Tidak Nyala/ Tidak Ada Perubahan Tidak Nyala/ Tidak Ada Perubahan Tidak Nyala/ Tidak Ada Perubahan Tidak Nyala/ Tidak Ada Perubahan Tidak Nyala/ Tidak Ada Perubahan Tidak Nyala/ Tidak Ada Perubahan Tidak Nyala/ Tidak Ada Perubahan |
B. Pembahasan
1. Perbandingan Titik Leleh
Dari hasil percobaan perbandingan titik leleh senyawa kovalen, dengan memanaskan senyawa seperti urea dan naftalena, maka didapatkan beberapa perbedaan pada perbandingan titik leleh, sehingga dari nila-nilai tersebut didapatkan besaran titik leleh urea antara 380 – 600 C. Adapun untuk Naftalena, kisaran titik lelehnya yaitu antara 390 – 590 C. Perbedaan perbandingan titik leleh hasil percobaan dengan literatur titik leleh disebabkan: ketidaktepatan penelitian yang dilakukan saat percobaan, ketidaktepatan data hasil percobaan, saat pencucian tabung reaksi yang akan digunakan masih ada zat yang tersisa (belum benar-benar bersih). Titik leleh senyawa ion jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan senyawa sangat kuat dengan susunan kristal yang tertentu dan teratur.
Berdasarkan buku referensi, titik leleh urea sebesar 132 °C – 133 °C, titik leleh naftalena sebesar 80-82 °C, titik leleh NaCl sebesar 801 °C, titik leleh KI sebesar 681 °C dan titik leleh MgSO4 sebesar 1124 °C. Untuk data titik didihnya yaitu pada urea sebesar 102 °C, titik didih naftalena sebesar 218 °C, titik didih NaCl 1465 °C (1738 K), titik didih KI sebesar 1330 °C , dan titik didih MgSO4 sebesar 1100 °C .
Walaupun terdapat perbedaan antara data hasil pengamatan dengan titik leleh yang telah diketahui melalui tinjauan pustaka, perbedaan tersebut tidak terlalu jauh. Perbedaan ini terjadi kemungkinan disebabkan oleh adanya beberapa faktor, seperti ketidaktepatan penelitian yang dilakukan saat percobaan, ketidaktepatan data hasil percobaan, saat pencucian tabung reaksi yang akan digunakan masih ada zat yang tersisa (belum benar-benar bersih). Dari percobaan ini kita dapat mengetahui bahwa ikatan molekul pada ikatan kovalen lebih lemah dibandingkan ikatan molekul pada ikatan ionik. Hal ini ditinjau dari titik leleh ikatan kovalen yang lebih kecil daripada titik leleh pada ikatan ionik. Karena titik leleh ikatan kovalen relatif kecil maka atom-atom yang saling berikatan mudah lepas atau terurai, dapat dikatakan bahwa ikatan molekulnya lemah sehingga mudah meleleh. Sebaliknya ikatan ion yang memiliki titik leleh yang tinggi dikarenakan ikatan antar atom pada ikatan ion sangat kuat sehingga sulit untuk diuraikan atau dilelehkan.
2. Perbandingan Kelarutan
Dari data perbandingan kelarutan antara senyawa ion dengan senyawa kovalen diperoleh pada urea larut dalam pelarutnya (air) tetapi dalam senyawa CCl4 tidak larut. Hal ini menandakan bahwa senyawa-senyawa ion larut dalam pelarut polar karena dipol-dipolnya yang tidak saling meniadakan dan sukar larut dalam CCl4 sebagai pelarut non polar akibat dari dipol-dipolnya yang saling meniadakan. Meskipun demikian, ada juga senyawa ion yang larut dalam pelarut non polar dan sedikit yang larut dalam air, misalnya isopropil alkohol yang tampak keruh seperti putih susu pada larutan CCl4, NaCl tidak larut dalam air dan larut tetapi berbusa pada pelarut CCl4. Pada Naftalena dan KI tidak larut dalam air dan larut pada pelarut CCl4. Senyawa yang dapat larut pada pelarut air maupun karbon tetraklorida disebabkan karena senyawa tersebut bersifat ionik terhadap pelarutnya dimana pelarut tersebut termasuk dalam pelarut polar. Sedangkan senyawa yang tidak larut pada pelarut tersebut dikarenakan senyawa tersebut menjadi bersifat kovalen sehingga sangat sulit untuk senyawa tersebut berinteraksi dengan pelarut yang sifatnya polar. Walaupun begitu, tidak semua senyawa kovalen bersifat non polar, ada beberapa senyawa kovalen yang bersifat polar sehingga mudah larut dalam pelarut polar. Dengan ini dapat disimpulakan, larut atau tidaknya suatu senyawa tergantung pada sifat dari senyawa yang akan dilarutkan dengan sifat pelarutnya (polar dan nonpolar).
3. Perbandingan Daya Hantar Listrik
Dari data perbandingan daya hantar listrik antara senyawa ion dengan senyawa kovalen diperoleh bahwa air tidak dapat menghantarkan arus listrik sehingga lampu tidak menyala. Terbukti dalam percobaan yang kami lakukan tidak ada satu pun percobaan terhadap senyawa yang dapat menghantarkan arus listrik.
VI. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:
1. Sifat fisika dan kimia senyawa ion dan kovalen bisa dilihat berdasarkan titik leleh dan titik leburnya, wujud senyawa, kelarutan, daya hantar listrik, kemudahan terbakar serta dengan menguji bau dari tiap-tiap senyawa.
2. Senyawa yang dapat larut dalam air adalah urea dan isopropil alkohol.
3. Senyawa yang dapat larut dalam CCl4 adalah naftalena, isopropil alkohol, NaCl, KI dan MgSO4.
4. Titik didih pada MgSO4 adalah 1100 °C, titik didih pada KI adalah 1330 °C, titik didih pada NaCl adalah 1465 °C (1738 K), titik didih pada Urea adalah 102 °C., dan titik didih pada Naftalena adalah 218 °C.
5. Titik leleh pada MgSO4 adalah 1124 °C , titik leleh pada KI adalah 681 °C, titik leleh pada NaCl adalah 801 °C (1074 K), titik leleh pada Urea adalah 132 – 133 °C (406 K), dan titik leleh pada Naftalena adalah 80 - 82 °C.
DAFTAR PUSTAKA
Brady, J. E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Binarupa Aksara, Jakarta.
Keenan, C. W, dkk. 1984. Kimia Untuk Unuversitas Jilid I. Erlangga, Jakarta.
Lesdantina, D dan Istikomah. 2009. Pemurnian Nacl Dengan Menggunakan Natrium Karbonat. Siminar Tugas Akhir S1 Teknik Kimia UNDIP, Semarang.
Soemadji. 1981. Zat dan Energi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Syukri, S.1999. Kimia Dasar Jilid I. ITB. Bandung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar