A. JUDUL :
Penentuan Massa
Atom Relative Mg Dan Penentuan Rumus Suatu Hidrat
B. TUJUAN :
a.
Mempelajari
suatu cara sederhana penentuan massa atomj relative unsur
b.
Menentukan rumus
suatu hidrat
C. DASAR TEORI
1.
Teori Dalton
Satu nama
yang patut dikemukakan sebagai pencetus teori atom modern yang asli adalah guru
dan ahli kimia Inggris John Dalton (1776-1844), sumbangan Dalton merupakan
keunikan dari tori yang meliputi dua hal : Dia adalah orang pertama yang
melibatkan kejadian kimiawi seperti halnya kejadian fisis dalam merumuskan
gagasannya tentang atom. Juga mendasarkan asumsinya pada data kuantitatif,
tidak menggunakan pengamatan kualitatif atau untung-untungan (Ralph,1992).
Dasar teori Dalton ditunjang oleh dua percobaan dan
dua hukum alam. Dalam serangkaian percobaan pembakaran dan proses-proses yang
berhubungan dengannya, Antoine Lavoisier (1743-1794) menyatakan bahwa dalam
semua proses pembakaran bahan dengan oksigen dari udara, maka bahan tersebut
akan mengalami perubahan. Lavoisier
mengemukakan hukum kekelan massa : massa
bahan keseluruhan setelah reaksi kimia sama dengan sebelum reaksi (Goldberg, 2004).
2.
Hukum dasar
kimia
a.
Hukum susunan
tetap
Hukum susunan tetap (atau juga dikenal dengan hukum
perbandingan tetap). Suatu senyawa kimia entah darimana asalnya atau bagaimana
cara pembentukkannya, selalu mempunyai susunan yang sama, yaitu perbandingan
massa unsur-unsur yang menyusun tetap. Misalnya dalam tahun 1799 Joseph Proust
(1754-1826) menemukan bahwa tembaga karbonat, baik dari sumber alami maupun
dari sintesis dalam laboratorium mempunyai susunan tetap.
Contoh data berikut ini didapat dari pemanasan logam
magnesium dalam gas oksigen menghasilkan bubuk putih, magnesium oksida.
Perhatikan bahwa data tersebut mengikuti hukum susunan tetap.
|
Percobaan
ke :
|
Sebelum
pemanasan (g magnesium)
|
Setelah
pemanasan (g magnesium oksida)
|
Perbandingan
magnesium/ g magnesium oksida
|
|
1
|
0,62
|
1,02
|
0,62/1,02=0,61
|
|
2
|
0,48
|
0,79
|
0,48/0,79=0,60
|
|
3
|
0,36
|
0,60
|
0,36/0,60=0,60
|
Jawaban : menurut hukum susunan tetap, perbandingan
massa magnesium dan magnesium oksida memiliki nilai tetap, tidak tergantung
pada contoh awal. Kolom terakhir pada table membuktikan hal itu. dengan
ketepatan pengukuran yang digunakan (massa yang ditentukan sampai ±0,01 g) ,
hukum susunan tetap itu dijelaskan (Ralph,
1992).
b. Hukum penyatuan
volume
Hukum penyatuan volume yang dibuat oleh Gay Lussac :
volume gas-gas yang terlibat dalam suatu reaksi kimia pada suhu dan tekanan
yang sama berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana (Raymond, 2004).
c. Hukum Avogadro
Hipotesis Avogadro : pada suhu dan tekanan yang sama,
semua gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama (Raymond, 2004).
d.
Hukum
perbandingan setara
Bila
suatu unsur bergabung dengan unsur lain, maka perbandingan massa kedua unsur
tersebut sama dengan perbandidngan massa ekivalennya (Anonim, 2011).
3. Massa atom relatif
Atom yang mempunyai jumlah proton yang
sama tetapi jumlah neutron yang berbeda disebut isotop. Jumlah neutron tidak
terlalu berpengaruh pada sifat-sifat kimianya , sehingga semua isotop dari
sebuah unsur mempuyai sifat-sifat kimia yang sama (Goldberd, 2004).
Isotop-isotp suatu unsur selalu bersatu
dalam suatu materi yang tidak dapat di pisahkan satu sama lain, bahkan hingga
saat ini belum ada instrument yang dapat memisahkan isotop-isotop dari satu
senyawa . Di samping itu kelimpahan dari isotop-isotop tersebut berbeda
sehingga perlu kesepakatan penentuan massa atom suatu unsur untuk kepentingan
pengukuran zat dengan mempertimbangkan jenis dan jumlah isotop di dalam.
Menurut konversi IUPAC, massa atom suatu
unsur di tentukan berdasarkan massa isotop dan kelimpahan isotop dari
masing-masing isotop yang terdapat di alam. Penentuan dengan cara ini di
namakan massa atom relatif , di singkat Ar. Istilah relatif menunjukkan pada
kelimpahan isotop di alam yang sifatnya relative satu dengan yng lainnya(Yayan, 2010 ).
Menurut perjanjian internasional, massa
atom adalah Massa dari atom yang dinyatakan dengan satuan massa atom (sma). Satu satuan massa atom
di definisikan sebagai :
Massa
sebenarnya sama dengan 1/12 massa satu atom karbon-12.
Karbon-12 adalah isotop karbon yang
mempunyai enam karbon dan enam neutron. Kumpulan massa atom karbon-12 pada 12 sma
di tetapkan sebagai standar untuk pengukuran massa atom unsur lain (Lutfi, 2007)
Salah satu syarat massa standar adalah
stabil dan murni. Akhirnya pada tahun 1960 di tetapkan karbon-12 atau C-12
sebagai standar, sehingga :
Ar X =
Massa 1 atom X/1/12 massa atom C-12
Massa atom relative sangat penting dalam
ilmu kimia untuk mengetahui sifat unsure dan senyawa. Ada tiga cara penentuan
atom relatif, yaitu dengan hokum Dulog dan Petit, analisis cannizzaro, dan
spektroskopis massa (Syukri, 1999).
Pada dewasa ini, massa atom relatif
suatu unsur di tentukan dengan metode spektofhotometri massa. Di laboratorium,
dapat di tentukan massa atom relatif Mg. jika diketahui massa atom relatif
Oksigen=16, maka dari MgO yang terbentuk dapat di hitung massa atom relative Mg (Team
teaching, 2014).
Spektrometri massa merupakan metode
paling akurat bagi kimiawan untuk menentukan massa atom dan molekul relatif.
Dalam spektrometer satu atau beberapa elektron diambil dari setiap atom atau
molekul. Spesies bermuatan positif yang dihasilkan dinamakan ion, dipercepat
oleh medan listrik kemudian dilewatkan ke medan magnet. Kelengkungan lintasan
partikel tergantung pada nisbah muatan terhadap massanya,sebagaimana pada
eksperimen Thompson mengenai sinar katoda (elektron). Teknik ini menyebabkan
spesies dengan massa yang berbeda dapat dipisahkan dan dideteksi. Sebagai
contah , eksperimen awal dalam spektrometri massa menunjukkan nisbah
massa 16 : 1 untuk oksigen relatif terhadap hidrogen penegasan berdasarkan
teknik fisik untuk reaksi yang semua dideduksi dengan landasan kimia (Crys, 2008).
Pada perhitungan kimia , sering kali
perlu menghitung massa suatu unsur atau molekul . Perhitungan ini
diselesaikan dengan melihat massa atom suatu unsur pada tabel berkala. Massa
atom merupakan bilangan yang lebih besar dari dua bilangan yang diberikan pada
setiap unsur . Bilangan yang lebih kecil yang menyatakan nomor atom. Massa
molekul dihitung dengan mnjumlahkan massa atom dari unsur-unsur yang membentuk
molekul.
Sedangkan
Magnesium merupakan logam berwarna putih keperakan dan sangat ringan.Magnesium
dikenal untuk waktu lama sebagai logam ringan struktural dalam industri, karena
bobotnya yang ringan serta kemampuannya membentuk paduan logam kuat.Magnesium
sangat aktif secara kimia dengan sejumlah besar logam, dengan sebagian besar
unsur non-logam dan hampir setiap asam (Anonim,
2010)
4.
Rumus suatu hidrat
Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa molekul
air sebagai bagian dari struktur kristalnya. Senyawa hidrat adalah senyawa yang
mengikat molekul air. Molekul air yang terikat itu dinamakan molekul hidrat (Anwar, 2012).
Air dapat berada dalam keadaan bebas sebagai gas, cair
atau padat. Ada zat dalam air terikat secara kimia dipermukaan. Sebagai contoh,
silika gel dan selulosa. Ada zat lain yang mengikat air membentuk kristal
hidrat. Misalnya CuSO4.5H2O dan Na2SO4.10H2O. Hidrat – hidrat ini adalah zat
murni dengan rumus tertentu dan stabil pada suhu tertentu dan kelembaban
atmosfer (Team Teaching, 2014).
Secara umum rumus hidrat dapat ditulis sebagai :
|
Rumus senyawa kimia kristal padat
: xH2O
|
Sebagai contoh garam Kalsium Sulfat, memiliki rumus
kimia CaSO4.2H2O, artinya dalam setiap mol CaSO4
terdapat 2 mol H2O (Anonim, 2005).
D. ALAT DAN BAHAN
1.
Alat
|
No.
|
Nama Alat
|
Kategori
|
Gambar
|
fungsi
|
|
1
|
Pembakar
|
1
|
 |
Untuk
membakar zat atau memanaskan larutan.
|
|
2
|
Kaki tiga
|
1
|
 |
Kaki
tiga sebagai penyangga pembakar spirtus.
|
|
3
|
Eksikator
|
1
|
 |
Untuk
menyimpan bahan-bahan yang harus bebas air dan mengeringkan zat-zat dalam
laboratorium.
|
|
4
|
Segitiga perselin
|
1
|
 |
Untuk
menahan wadah, misalnya krus pada saat pemanasan ataau corong pada waktu
penyaringan.
|
|
5
|
Krus
|
1
|
 |
Terbuat
dari persolen dan bersifat inert, digunakan untuk memanaskan logam-logam.
|
|
7
|
Neraca analitik
|
2
|
 |
Digunakan untuk menimbang massa suatu zat dengan tingkat ketelitian
tinggi.
|
2.
Bahan
|
No.
|
Nama Bahan
|
Kategori
|
Sifat
|
|
|
Fisik
|
Kimia
|
|||
|
1
|
Magnesium
|
Khusus
|
-
Berbentuk
lempengan tipis
-
Berwarna
hitam
-
Jika
diamplas berwarna putih abu-abu mengkilap
|
-
Dapat
bereaksi dengan oksigen membentuk MgO.
-
Dapat
bereaksi dengan gas nitrogen, N2 di udara membentuk Mg3N2.
-
Dapat
bereaksi dengan asam kuat encer, menghasilkan gas hidrogen dan reaksinya
eksoterm.
-
Dapat
bereaksi dengan air, namun dengan sedikit pemanasan.
-
Mg
merupakan reduktor yang cukup kuat.
|
|
2
|
BaCl2
|
Khusus
|
-
Berbentuk
Kristal
-
Tidak
berwarna
|
-
Merupakan
garam organik
-
Mudah
larut dalam air
-
Digunakan
sebagai zat aditif untuk pelumas
-
Beracun
-
Tidak
bereaksi dengan udara
|
E. PROSEDUR KERJA
Ø Eksperimen 1
 |
Menimbang 0,1 gram
Memamasukkan kedalam krus
|
Memanaskan
diatas api pembakar dengan menggunakan segitiga perselin.Mendinginkan
krus
Memijarkan
sampai beratnya konstan.Mendinginkan di dalam eksikator
|
Menimbang
Ø Eksperimen 2
|
Menimbang 2 gram
Memasukkan
kedalam krus
|
Memanaskan
dengan isinya dan diberi tutupMemijarkan
sampai beratnya konstan selama 20 menitMendinginkan
di udaraMemasukkan
kedalam eksikatorMenimbang
|
F. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
1. Hasil pengamatan
Ø Eksperimen 1
·
Sebelum pemijaran
Berat
kurs + Mg = 45, 75 gram
Berat
krus kosong = 45,
65 gram -
Berat
Mg = 0,1
gram
·
Setelah pemijaran
Berat
kurs + Mg = 45, 95 gram
Berat
kurs kosong = 45, 91 gram -
Berat
Mg = 0,04
gram
Ø Eksperimen 2
·
Sebelum pemijaran
Berat
kurs + BaCl2 = 53,6797 gram
Berat
kurs kosong = 51, 6797 gram -
Berat
BaCl2 = 2,0
gram
·
Setelah pemijaran
Berat
kurs + BaCl2 = 53,3913 gram
Berat
kurs kosong = 51,6929 gram -
Berat
BaCl2 = 1,6984 gram
2. Perhitungan
a. Penentuan
massa atom relatif Mg
Dik : berat Mg sebelum pemijaran = 0,1
gr
berat Mg setelah pemijaran
= 0,04 gr
Dit
: : Ar Mg = ………….?
Penyelesaian:
Rumus Ar Mg 
rumus c = |a-b|
rumus c = |a-b|
= |0,1-0,04| =
= 0,06gram
b. Penentuan
rumus suatu hidrat
Dik : berat BaCl2
sebelum pemijaran = 2,0 gr
berat BaCl2
setelah pemijaran = 1,6984 gr
Dit : rumus hidrat..?
Penyelesaian:
Rumus : % H2O
: = 
C = |a-b|
C = |a-b|
= 
= |2,0-1,6984|
= |2,0-1,6984|
= 15,08
% = 0,3016
gr
%BaCl2 = 100% - % H2O
= 100% - 15,08 %
= 84,92
%
Perbandingan
dari BaCl2 dan H2O
Rumus = 
= 
=
0,4082% : 0,8377%
=
2 : 1
Jadi
rumus hidratnya = BaCl2 x 2H2O
G. PEMBAHASAN
Pada
praktikum ini kami membahas tentang penentuan massa atom relatif dan penentuan
rumus suatu hidrat. Dalam menentukannya kami melakukan percobaan dan
perhitungan.
a. Massa atom relatif
Massa atom
relatif adalah massa atom unsur itu dibandingkan dengan
massa atom lain yang dipakai sebagai standar.
Pada praktikum ini kami melakukan percobaan menggunakan hasil reaksi magnesium dan oksigen
yang diketahui massa atom oksigen adalah 16. Dari reaksi tersebut menghasilkan
MgO. Maka dari MgO yang telah terbentuk dapat dihitung massa atom relatif
magnesium.
Pertama,
kami menimbang krus yang diketahui beratnya adalah 45,65 gram. Krus adalah
tempat untuk memanaskan logam-logam. Krus ini terbuat dari porselen yang
bersifat inert atau tidak dapat bereaksi dengan zat lain. Kemudian ditimbang
kembali krus yang telah berisi magnesium
dan didapat hasilnya adalah 45,65 gram. Sehingga dihasilkan berat
magnesium = 0,1 gram. Setelah itu kami memanaskan magnesium di atas pembakar
spirtus. Pembakaran ini dilakukan agar oksigen yang masuk kedalam krus yang
berisi magnesium dapat lebih cepat bereaksi. Kami menggunakan kaki tiga sebagai
penyangga pembakar spirtus dan digunakan segitiga perselin untuk menahan krus.
Kemudian kami menghalangi sekitar pembakar menggunakan buku agar api yang
memberikan panas tidak goyah terkena angin. Karena jika api goyah, maka suhu
panasnya akan berubah-ubah sehingga akan membuat pemanasan berlangsung lama. Sekitar
3,5 jam kami pun mengangkat krus dari pembakar. Kami mengangkat menggunakan
penjepit krus karena krus sangat panas. Kami mendinginkan krus yang berisi
magnesium selama beberapa menit. Setelah agak hangat kami memasukannya didalam
eksikator. Eksikator membantu untuk mendinginkan krus dengan cepat.
Setelah
itu, kami menimbang kembali krus yang kemudian dihasilkan berat krus +
magnesium = 45,95 gram. Kemudian kami mengeluarkan magnesium dari krus kemudian
menimbang krus kosong dan menghasilkan berat 45, 91. Sehingga berat magnesium
setelah pemijaran = 0,04.
Dari hasil
percobaan dapat dilihat bahwa krus kosong seblum pemijaran dan sesudah
pemijaran memiliki kenaikan berat. Kemungkinan hal ini disebabkan karena
setelah pemijaran, magnesium yang dikeluarkan masih meninggalkan sisa-sisa
partikel didalam krus. Sehingga menyebabkan krus bertambah berat. Setelah itu
magnesium, sebelum pemijaran dan sesudah pemijaran mengalami penurunan berat.
Hal ini karena, magnesium telah bereaksi dengan oksigen. Sesuai dengan teori
dari buku Ralph H. Petrucci membahas tentang reaksi kimia pembakaran yaitu
suatu reaksi dimana suatu unsur bergabung dengan oksigen membentuk senyawa yang
mengandung oksigen sederhana. Maka ini dapat dikatakan bahwa magnesium
mengalami oksidasi. Oksidasi yaitu reaksi pengikatan oksigen dan pelepasan
electron.
Kemudian
kami melakukan perhitungan untuk mencari massa atom relatif magnesium. Dari
hasil perhitungan, massa atom relative Mg adalah 26,6. Sedangkan dalam teori
system peiodik unsur, massa atom relative Mg adalah 24,30. Kita dapat lihat
bahwa keduanya memiliki perbedaan. Menurut teori hukum susunan tetap suatu
senyawa kimia entah darimana asalnya atau bagaimana cara pembentukkannya,
selalu mempunyai susunan yang sama, yaitu perbandingan massa unsur-unsur yang
menyusun tetap. Dari hasil perhitungan massa atom relative memiliki sedikit
perbedaan. Jadi, sebenarnya massa atom relatif tetap sama. Akan tetapi
tergantung cara pengukurannya atau cara percobaannya. Kami menyimpulkan bawa,
ketika kita melakukan pemanasan, pemanasan itu kurang lama.
b. Rumus suatu hidrat
Hidrat
adalah zat padat yang mengikat beberapa molekul air sebagai bagian dari
struktur kristalnya. Pertama
ditimbang, berat krus kosong beratnya 51, 6797gram. Kemudian ditimbang krus +
BaCl2 beratnya 53,6797 gram. Selanjutnya prosedur kerjanya sama
dengan pemanasan magnesium. Hanya saja pemanasannya selama 20 menit. Kemudian
ditimbang setelah pemijaran dihasilkan berat krus + BaCl2 = 53,3913 gr dan krus kosong = 51,6929 gr
sehingga dihasilkan berat BaCl2 = 1,6984 gr.
Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa berat BaCl2
mengalami penurunan berat. Dapat disimpulkan bahwa proses pemijaran dapat
mengurangi berat. Kemudian kami melakukan perhitungan untuk menentukan rumus
dari BaCl2. Pada analisis perhitungan dicari terlebih
dahulu presentase dari H2O yang keluar sebagai uap air. Diketahui persen dari H2O dicari melalui
perhitungan mengasilkan 15,08% dan BaCl2 = 84,92%.
Perbandingan dari keduanya adalah 0,4082 dan 0,8377%
ini menjelaskan bahwa sebesar apaun persentase hidrat, itu akan berkurang pada
saat pemijaran. Menurut teori, rumus yang tepat adalah BaCl2.xH2O
dengan harga x = 2. Sehingga terbentuk rumus BaCl2.2H2O.
H. KESIMPULAN
a. Cara
sederhana untuk menentukan massa atom relatif unsur, pada percobaan ini
diwakili oleh Mg (magnesium). Eksperimen ini dapat memperoleh Mg, asalkan berat
diketahui. Dan juga massa atom relatif pereaksi
diketahui.
b. Rumus
suatu hidrat, dalam percobaan ini dapat ditentukan dengan percobaan dan
perlakuan yang sederhana. Apabila berat hidrat diketahui dan jumlah gram
anhidrat dikethui maka dengan penganalisaan yang sederhana dapat ditentukan rumus
hidrat dan harga hidrat.
c. Perbandingan
dari %BaCl2 dan %H2O adalah 1 : 2 sehingga dapat
ditentukan rumus hidratnya adalah BaCl2 : 2H2O
d. Proses pemijaran merupakan proses yang dapat
mengurangi suatu zat.
I. KEMUNGKINAN KESALAHAN
1. Kurang terampilnya praktikan dalam melakukan
praktikum.
2. Kurangnya konsentrasi praktikan saat praktikum.
3. Tidak tepat dalam mengukur
J. TUGAS PASCA PRAKTIKUM
a. Eksperimen 1
1. Apa gunanya
penambahan air ?
2. Dengan
menggunakan pengertian massa ekuivalen, hitung massa atom relatif Mg tanpa
menggunakan persamaan reaksi.
b.
Eksperimen 2
1.
Apa sebabnya kurs tersebut harus
ditutup?
2.
Jika setelah pemijaran, krus
dibiarkan terbuka sehingga isinya kena udara, maka beratnya akan kembali
seperti semuala, apa sebabnya?
3.
Apa yang dinamakan anhidrat dan
higraskopis?
Jawab
a. Eksperimen 1
1. Gunanya
penambahan air untuk membuktikan konstan tidaknya berat Mg yaitu dengan
mengamati uap airnya menggunakan kertas lakmus
2. Ar Mg = 23,82
b. Eksperimen 2
1. Karena jika
krus tersebut tidak ditutup maka krus akan dimasuki udara, apabila dimasuki
udara maka beratnya tidak akan konstan.
2. Karena
oksigen masuk ke dalam krus dan bercampur dengan Mg
3. Anhidrat
merupakan suatu istilah umu, sebuah substansi jika tidak mengandung air.
Higraskopis adalah kemampuan suatu zat untuk menyerap molekul air dari
lingkungannya baik melalui absorbs atau adsorpsi.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. STOIKIOMETRI. http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/pengantar_kimia/Bab_7.pdf. (Diakses tanggal 27 Oktober 2014).
Anonim. 2010. Cara
Menentukan Massa Atom. http://rehingprims.community.undip.ac.id/. (Diakses tanggal 30 Oktober 2014).
Anwar,
Saepol. 2012. Laporan Kimia. http://mico0355.webs.com/apps/blog/show/14839707-menentukan-rumus- kimia-hidrat. (Diakses tanggal 30 Oktober 2014).
Chang,
Raymond. 2004. Kimia Dasar. Jakarta : Erlangga
Goldberg, David
E. 2004. Kimia Untuk Pemula. Jakarta : Erlangga
Lutfi. 2007. Ipa Kimia. Jakarta : Erlangga
Petrucci,
Ralph. 1992. Kimia Dasar. Jakarta : Erlangga
Partana, Crys
Fajar. 2008. Kimia I. Bogor : Quadra
S,Syukri.1999. Kimia Dasar 1.Bandung: ITB
Team
teching. 2014. Penuntun Praktikum Kimia
Dasar 1. Gorontalo : Universitas Negeri
Gorontalo
