TUGAS AKHIR MODUL 6 PARTIKEL MATERI, LARUTAN DAN SIFATNYA, SENYAWA ORGANIK DAN ANORGANIK, ZAT ADITIF DAN ZAT ADIKTIF Instructions Pada bagian terakhir dari rangkaian modul IPA 6 yang telah Anda pelajari, Anda akan diminta untuk memecahkan persoalan dan secara kritis menjawab pertanyaan yang diberikan. Jawablah sesuai dengan pemahaman yang telah Anda dapatkan. Dalam sebuah gelas kimia terdapat campuran yang berwujud padatan terdiri dari naftalena, garam dapur, dan batu kapur. Warna dari ketiga zat tersebut adalah putih. Tugas anda sekarang adalah mencari prosedur yang tepat sehingga ketiga zat tersebut dapat dipisahkan dengan sempurna. Pada bagian tugas ini, Anda akan diberikan strategi dalam memecahkan persoalan. 1. Identifikasi sifat-sifat fisika dan kimia dari masing-masing zat tersebut. a. NAFTALENA Naftalena merupakan senyawa organic dengan rumus molekul C10H8. Naftalena merupakan senyawa hidro karbon polisikli karomatik sederhana, berbentuk Kristal padat berwarna putih dengan bau yang khas dan terdeteksi oleh indra penciuman pada konsentrasi serendah 0.08 ppm. Sebagai senyawa aromatik, struktur naftalena terdiri dari sepasang gugus arena atau cincin benzena yang bersatu. Naftalenta dikenal sebagai bahan utama penyusun kapur barus tradisional Sifat Fisika Naftalena: Wujud zat : Kristal padat Warna : putih Perubahan wujud : dapat menyublim Kelarutan : tidak larut dalam pelarut air yang bersifat polar Daya hantar listrik : kurang baik Kemagnetan : non magnetic Titik leleh : 80,26 OC Titik didih : 218 OC Massa molar : 128, 17052 g Kepadatan : 1, 14 g / cm ³ Titik lebur : 80, 26 ° C, 353 K, 176 ° F Titik didih : 218 ° C, 491 K, 424 ° F Kelarutan dalam air : 30 mg / L
Sifat Kimia Naftalena: Senyawa ini bersifat volatil, mudah menguap walau dalam bentuk padatan. Uap yang dihasilkan bersifat mudah terbakar. Naftalena adalah salah satu komponen yang termasuk benzena aromatik hidrokarbon, tetapi tidak termasuk polisiklik b. Garam Dapur Garam dapur adalah sejenis mineral yang dapat membuat rasa asin. Biasanya garam dapur yang tersedia secara umum adalah Natrium klorida (NaCl) yang dihasilkan oleh air laut. Garam dalam bentuk alaminya adalah mineral kristal yang dikenal sebagai batu garam atau halite. Garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Sifat Fisika Garam Dapur: Wujud Zat : Kristal padat Warna : cerah dan transparan, terkadang buram Perubahan wujud : dapat menguap Kelarutan : mudah larut dalam air Daya hantar listrik : kurang baik dalam bentuk padatan, sangat baik dalam bentuk larutan Kemagnetan : diamagnetic Titik leleh : 801 OC Titik didih : 1465 OC Densitas : 2,16 g/cm3 Titik lebur : 801 oC (1074 K) Titik Didih : 1465 oC (1738 K) Kelarutan dalam air :35,9 g/100 mL (25oC) Sifat Kimia Garam Dapur NaCl adalah garam yang terbentuk sebagai hasil dari interaksi basa dan asam. Natrium klorida adalah elektrolit yang kuat. Ion-ion menarik satu sama lain dengan sangat kuat, dan daya tarik di antara mereka hanya bisa dipatahkan oleh pelarut polar. Pada H₂O kisi kristal mudah berantakan. Anion dan kation dari ikatan dibebaskan (Na⁺, Cl⁻). Ini menjelaskan konduktivitas listrik yang baik dari natrium klorida. c. Batu Kapur Batu kapur atau limestone adalah sebuah batuan sedimen dengan rumus kimia CaCO3. Terdiri dari mineral Calcium Carbonate. Sifat Fisika Batu Kapur
Kapur dianggap semi hard rock dari tipe keras. Kekuatan mineral ini ditentukan oleh kelembaban. Saat terpapar dengan air, karakteristik kekuatan kapur berkurang. Perubahan sering terjadi pada kelembaban 2%. Pada kelembaban 35%, kekuatan tekan meningkat sekitar 2-3 kali, kapur menjadi plastik. Sifat fisik ini membuatnya sulit untuk memproses zat. Mel mulai aktif menempel pada bagian-bagian mesin yang berfungsi. Viskositas dan plastisitas kapur sering tidak memungkinkan untuk ditambang dari cakrawala bawah. Wujud Zat : keras dan padat Warna : putih Perubahan wujud : tidak dapat menguap dan menyublim Kelarutan : sulit larut dalam air Daya hantar listrik : kurang baik Kemagnetan : non magnetic Densitas : 2, 711 g/cm3 (kalsit) 2, 83 g/cm3 (aragonit) Titik lebur : 825 oC (aragonit) 1339 oC (kalsit) Titik Didih : Mengurai Kelarutan dalam air : 0,0013 g/100 mL (25oC) Sifat Kimia Batu Kapur Komposisi kimia dari kapur ditentukan oleh tingginya kandungan kalsium karbonat dengan penambahan magnesium karbonat. Kapur juga mengandung bagian non-karbonat, termasuk oksida logam. Dianggap bahwa formula kimia dari zat ini sesuai dengan formula kalsium karbonat (CaCO3) yang diketahui. Tetapi komposisi kapur sebenarnya lebih rumit. Mineral ini mengandung sekitar setengah dari kalsium oksida. Hingga 43% komposisi kapur adalah karbon dioksida; dia dalam kondisi terikat. Sekitar 2% dari total massa zat adalah magnesium oksida. Inklusi kuarsa wajib, meskipun tidak terlalu signifikan. Kapur dengan kandungan silikon yang relatif tinggi memiliki kepadatan yang lebih tinggi. Kapur mengandung sejumlah kecil aluminium oksida, dan oksida besi cukup sering melukis lapisan kapur berwarna merah. Batu kapur bersifat basa. Batu gamping bersifat reaktif, terutama terhadap air hujan yang mengandung CO3 dari udara maupun dari hasil pembusukan zat-zat organik di permukaan tanah. 2. Identifikasi adakah zat yang mudah menyublim, zat yang mudah larut dalam air, dan zat yang sukar larut dalam air. Zat yang mudah menyublim adalah naftalen (kapur barus) dengan rumus molekul C10H8 dengan dua cincin benzena yang bersatu. Senyawa ini bersifat volatil, mudah menguap walau dalam bentuk padatan. Oleh karena itu naftalena digunakan pada percobaan pengamatan titik leleh karena mudah menguap sehingga tidak
memerlukan waktu yang lama untuk menyublim. Kemudian hasil lelehan naftalena tidak berwarna atau bening, sehingga lebih mudah diamati titik awal lelehnya. Zat yang mudah larut dengan air adalah garam, karena pada saat NaCl larut dalam air akan membentuk ion Na+ dan Cl-. Sedangkan air akan terionisasi menjadi H3O+ dan O2-, sehingga ion hidrogen memiliki muatan cenderung positif (tidak benarbenar positif) sehingga dapat menstabilkan ion klorida. Sementara ion oksigen cenderung bermuatan negatif, sehingga dapat menstabilkan ion natrium. Sedangkan zat yang sukar larut dalam air yaitu batu kapur (CaCO3) dan naftalena (C10H8). Batu kapur adalah senyawa kovalen polar, terdiri dari ion Ca2+ dan ion CO32-, tetapi sukar larut dalam air. Hal itu terjadi karena ion-ion dalam di batu kapur bertarikan dengan sangat kuat, sehingga air tidak mampu melarutkannya. Sedangkan naftalena termasuk dalam golongan hidrokarbon ikan kimia yang terjadi pada atom H dan C adalah ikatan kovalen non polar sehingga naftalena tidak dapat larut dalam air. 3. Cari prosedur yang tepat untuk memisahkan zat yang mudah menyublim! Naftalena Naftalen mudah menyumbil, jadi metode pemisahan yang tepat adalah sublimasi. Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran sesame zat padat berdasarkan perubahan wujud zat. Zat padat yang menyublim (berubah wujud menjadi gas atau sebaliknya) dapat dipisahkan dengan campurannya dengan zat padat yang tidak dapat menyublim menggunakan metode sublimasi. Suatu campuran antar beberapa zat dapat terpisah dengan metode sublimasi apabila salah satu zat/ benda dapat menyublim sedangkan yang lain tidak. Alat: Bahan: Kaki tiga Padatan naftalena, garam dapur dan batu kapur Pembakar spiritus Esbatu Kawat kassa Gelas kimia Gelas arloji
Prosedurnya sebagai berikut: a. Rangkai alat seperti pada gambar di atas b. Masukkan padatan yang padatan terdiri dari naftalena, garam dapur, dan batu kapur ke dalam gelas kimia
c. Panaskan padatan tersebut di atas pembakar spiritus, sehingga mulai menguap. d. Tutup gelas kimia dengan gelas arloji dan letakkan es batu di atas gelas arloji e. Hentikan pemanasan ketika uap naftalena sudah mencapai bagian bawah gelas arloji. f. Matikan api g. Gas naftalen didinginkan dengan es yang berada di atas gelas arloji. h. Terbentuk Kristal naftalena yang menempel di bagian bawah gelas arloji. 4. Pertimbangkan kelarutan kedua zat terakhir dalam pelarut air. Dari ketiga zat garam dapur, batu kapur dan naftalena yang paling larut dengan air adalah garam dapur. Sedangkan dua zat terakhir yaitu naftalena dan batu kapur merupakan zat yang tidak dapat larut dalam air karena pada dasarnya pemisahan kimia adalah like dissolve likedi mana suatu zat hanya akan larut pada pelarut yang sejenis. Dengan kata lain, zat yang bersifat polar akan larut pada pelarut polar dan zat non polar pun akan larut pada pelarut yang non polar. Pada naftalena tidak dapat larut dengan baik dengan air karena naftalena anatar atom karbonnya berikatan secara kovalen non polar sehingga air yang bersifat polar tidak dapat melarutkan naftalen. Yang kedua Batu kapur CaCO3 yang berikatan kuat kovalen polar tapi air yang juga bersifat polar tidak dapat melarutkannya hal ini karena atom Ca, C dan O dalam di batu kapur bertarikkan dengan sangat kuat, sehingga air tidak mampu melarutkannya Sehingga ketika dua zat tersebut tidak larut dalam air maka diperlukan suatu metode pemisahan yang lainnya yaitu berdasarkan titik didihnya dan sifat zat naftalena yang volatil (mudah menguap), dimana naftalena memiliki titik didih rendah 80ºC dan batu kapur titik didihnya diatas 800ºC telah memenuhi syarat untuk dilakukan pemisahan dengan cara sublimasi. Sedangkan zat yang larut dalam air yaitu garam dapur di pisahkan dengan cara kristalisasi sehingga dihasilkan kristal NaCl kembali. 5. Cari prosedur yang tepat untuk memisahkan zat-zat tersebut berdasarkan kelarutannya dalam air. JAWAB Prosedur yang tepat untuk memisahkan zat berdasarkan kelarutan dalam air adalah dengan kristalisasi. Kristalisasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasar metode ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut dan perbedaan titik beku. Kristalisasi ada dua cara yaitu kristalisasi penguapan dan kristalisasi pendinginan. Alat: Bahan: Gelas kimia Air Corong saring Kertas saring Labu Erlenmeyer Gelas arloji Kawatassa Kaki tiga
Bunsen
Tahapan proses kristalisasi adalah:
Larutan garam
Endapan garam
Panaskan larutan garam
Gambar proses kristalisasi 1. Melarutkan padatan yang terdiri dari naftalena, garam dapur dan batu kapur dengan air. 2. Jika garam dapur sudah larut semuanya, maka campuran tadi disaring menggunakan kertas saring. Air garam akan lolos dari kertas saring membentuk larutan garam. Yang tidak lolos dari kertas saring adalah residu (yaitu naftalen dan batu kapur) 3. Larutan garam yang lolos kertas saring tadi kemudian dipanaskan sampai air habis menguap, dan yang tertinggal adalah garam yang mengkristal. Zat apakah yang pertama kali Anda dapatkan sebagai hasil dari proses pemisahan. JAWABAN: Metode pemisahan campuran pertama yang digunakan untuk memisahkan padatan yang terdiri dari naftalena, garam dapur dan batu kapur adalah metode kristalisasi.
Dari hasil pemisahan campuran dengan metode kristalisasi, akan diperoleh larutan garam (air garam yang lolos dari penyaringan)dan residu berupa campuran naftalen dan batu kapur, kemudian larutan garam tadi dipanaskan sampai airnya habis menguap, maka zat yang diperoleh pertama kali sebagai hasil dari proses pemisahan adalah garam. Zat apakah yang terakhir kali Anda dapatkan sebagai hasil dari proses pemisahan. JAWABAN: Setelah garam dilarutkan pada tahap kristalisasi, akan diperoleh residu berupa campuran naftalen dengan batu kapur. Langkah pemisahan selanjutnya yang dilakukan adalah sublimasi. Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran sesama zat padat berdasarkan perubahan wujud zat. Campuran yang terdiri dari naftalena dan batu kapur ini kemudian dipanaskan, maka naftalen menyublim. Hentikan pemanasan ketika uap naftalena sudah mencapai bagian bawah gelas arloji. Gas naftalen didinginkan dengan es yang berada di atas gelas arloji. Terbentuk Kristal naftalena yang menempel di bagian bawah gelas arloji. Jika seluruh naftalen yang tercampur tadi sudah menyublim maka yang tertinggal adalah batu kapur. Batu kapur adalah zat yang terakhir kali didapatkan. Tulis kesimpulan yang Anda peroleh JAWABAN Pemisahan campuran dapat dilakukan dengan melihat sifat fisis suatu zat, misalnya kelarutan dalam air dan kemampuan menyublim. Metode pemisahan campuran yang tepat untuk memisahkan padatan yang terdiri dari naftalena, garam dapur dan batu kapur adalah kristalisasi dan sublimasi. Metode pemisahan campuran kristalisasi akan menghasilkan endapan Kristal garam, sedangkan metode sublimasi akan menghasilkan Kristal naftalena yang menempel pada dinding gela sarloji dan batu kapur yang tertinggal di dasar gelas kimia.
http://errenscorner.blogspot.com/2016/07/sifat-sifat-fisik-dari-zat.html https://sainskimia.com/sifat-sumber-dan-reaksi-natrium-klorida-garam-meja-dapur/ https://ind.topbrainscience.com/3372676-chemical-and-physical-properties-of-chalk