Laporan Kimia Dasar 1 Penentuan Berat Atom Magnesium
LAPORAN
PENENTUAN BERAT ATOM MAGNESIUM
PRAKTIKUM KIMIA DASAR I
Disusun
Oleh :
Fajar
Dwi Fauzi Hidayat
(0621
11 058)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PAKUAN
BOGOR
2011
BAB
1
PENDAHULUAN
1.1
Tujuan
Percobaan
Mempelajari
suatu cara sederhana penentuan berat atom suatu unsur (Mg), memalui penentuan
dengan teliti berat zat-zat yang bereaksi.
1.2 Dasar Teori
Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di
golongan IIA. Yang termasuk ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be),
Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di
sebut logam karena memiliki sifat sifat seperti logam. Disebut alkali karena
mempunyai sifat alkalin atau basa jika direaksikan dengan air. Dan istilah
tanah karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam
bebatuan di kerk bumi. Oleh sebab itu, istilah “alkali tanah” biasa digunakan
untuk menggambarkan kelompok unsur golongan II A.
Tiap logam memiliki kofigurasi elektron sama seperti gas
mulia atau golongan VIII A, setelah di tambah 2 elektron pada lapisan kulit S
paling luar. Contohnya konfigurasi elektron pada Magnesium (Mg) yaitu : 1s22s22p63s2
atau (Ne) 3s2. Ikatan yang dimiliki kebanyakan senyawa logam
alkali tanah adalah ikatan ionik. Karena, elektron paling luarnya telah siap
untuk di lepaskan, agar mencapai kestabilan.
Unsur alkali tanah memiliki reaktifitas tinggi, sehingga
tidak ditemukan dalam bentuk monoatomik , unsur ini mudah bereaksi dengan
oksigen, dan logam murni yang ada di udara, membentuk lapisan luar pada
oksigen.
Semua logam alkali
tanah merupakan logam yang tergolong reaktif meskipun kurang reaktif dibandingkan
unsur alkali, mempunyai kilap logam, relatif lunak dan dapat menghantar panas
dan listrik dengan baik, kecuali berilium. Logam alkali tanah memberikan warna
yang khas. Pada pembakaran senyawa logam alkali akan memberikan warna yang khas
yang dapat digunakan sebagai identifikasi awal adanya logam alkali dalam suatu
bahan. Be dan Mg memberikan warna spektrun pada daerah gelombang elektromagnet,
sehingga pada pembakaran magnesium hanya akan menimbulkan warna nyala yang
sangat terang. Ca memberikan warna merah jingga, Sr merah ungu dan Ba kuning
kehijauan.
Magnesium merupakan
unsur kimia di dalam sistem berkala yang mempunyai simbol Mg bernomor atom 12
dan mempunyai berat atom 24,31. Magnesium berasal dari bahasa Yunani untuk
sebuah daerah di Thessaly yang bernama Magnesia. Joseph Black dari Inggris yang
memperkenalkan magnesium sejenis unsur pada tahun 1755, Sir Humphry Davy
memisahkan logam magnesium secara elektrolisis pada tahun 1808 dari campuran
magnesia dan HgO, sementara A.A.B. Bussy telah menyediakan dalam bentuk koheren
pada tahun 1831. Magnesium merupakan unsur kedelapan paling banyak terdapat
dalam kerak Bumi sebesar 1,9 persen. (Thophick, 2008)
Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang
memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah
elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan
unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama
digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium
yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".
1.
Ciri Utama Magnesium
Magnesium berwarna putih keperakan dan mempunyai permukaan
pelindung lapisan tipis oksida serta merupakan logam yang agak kuat, ringan
(1/3 lebih ringan daripada aluminium). Jadi ia tidak bisa bersentuhan dengan
air meskipun kemungkinannya sangat kuat, kecuali bila amalgam. Meskipun
demikian, ia mudah larut dalam asam encer.
Nama: Magnesium Simbol: Mg Nomer atom: 12 Massa atom: 24.305
amu Titik leleh: 650.0 °C (923.15 K, 1202.0 °F) Titik didih: 1107.0 °C (1380.15
K, 2024.6 °F) Jumlah proton/elektron: 12 Jumlah neutron:12 Golongan: alkali
tanah Struktur kristal: heksagonal
Massa jenis (pada suhu 293 K): 1.738g/cm3 Warna: Grayish
Jumlah tingkat energi: 3
Konfigurasi elektron: 2 8 2
Ditemukan tahun: 1808
Penemu: Sir Humphrey Davy
Nama asli: dari nama kota Magnesia
Didapat dari: air laut
2.
Sejarah
Nama magnesium berasal dari bahasa Yunani untuk sebuah daerah
di Thessaly disebut magnesium oksida. Hal ini terkait dengan magnetite dan
mangan, yang juga berasal dari daerah ini, dan diperlukan diferensiasi sebagai
zat terpisah.
Magnesium merupakan unsur ketujuh paling berlimpah dalam
kerak bumi oleh massa dan kedelapan oleh molarity. Hal ini ditemukan dalam
jumlah besar dari deposito magnesite, dolomit, dan mineral, dan air mineral, di
mana magnesium ion yang larut. Joseph Black dari England mengenal pasti
magnesium sebagai sejenis unsur pada tahun 1755.
Kemudian pada tahun 1808, Sir Humphrey Davy mengasingkan
logam magnesium secara elektrolisis dari campuran magnesia dan HgO dan berhasil
menemukan unsur magnesium. Sementara A.A.B.Bussy telah juga berhasil
menyediakannya dalam bentuk koheren pada tahun 1831.
3.
Senyawa dari Magnesium
Magnesium di alam terdapat sebagai senyawa-senyawa berikut :
a. Sebagai
karbonat, magnesit (MgCO3), dolomit (MgCO3.CaCO3)
b. Sebagai
sulfat, kiserit (MgSO4.H2O), kainit (KCl. MgSO4. 3H2O) garam Epsom (MgSO4.
7H2O) (disebut juga garam Inggris)
c. Sebagai
silikat, olivine (Mg2SiO4), asbestos (CaMg2(SiO3)s)
4.
Pembuatan Magnesium
Cara yang paling murah untuk membuat magnesium adalah dengan
proses elektrolitik. Pada masa Perang Dunia II, magnesium dibuat juga dengan
dua proses lain, yaitu proses silikotermik atau proses ferosilikon dan proses
reduksi karbon. Proses reduksi karbon ternyata tidak pernah dapat beroperasi
secara memuaskan, sehingga sejak lama tidak lagi dipakai. Proses silikotermik
masih banyak digunakan saat ini.
a.
Elektrolisis Magnesium Klorida
Magnesium klorida yang diperlukan diperoleh dari air garam
dan reaksi magnesium hidroksida (dari air laut atau dolomit) dengan asam
klorida. Produsen perintis magnesium, yaitu Dow Chemical Co. di Freeport dan
Velasco, Texas, membuat magnesium dengan mengelektrolisis magnesium klorida
dari air laut, dimana gamping yang diperlukan diperoleh dari kulit kerang.
Kulit kerang yang seluruhnya terdiri dari kalsium karbonat yang hampir murni,
dibakar sehingga menjadi gamping, dijadikan slake, dan dicampur dengan
air laut sehingga magnesium hidroksida mengendap. Magnesium hidroksida ini
dipisahkan dengan menyaringnya dan direaksikan dengan asam klorida yang dibuat
dengan klor yang keluar dari sel. Dari sini terbentuk larutan magnesium klorida
yang lalu diuapkan menjadi magnesium klorida padat di dalam evaporator dengan
pemanasan langsung dan diikuti dengan pengeringan di atas rak. Klorida ini
cenderung terdekomposisi pada waktu pengeringan. Setelah dehidrasi (proses
penghilangan air), magnesium klorida tersebut diumpankan ke sel elektrolisis,
dimana bahan ini terdekomposisi menjadi logam dan gas klor.
b.
Proses Silikotermik atau Proses
Ferosilikon
Langkah-langkah proses silikotermik terdiri dari pencampuran
dolomit gilingan yang dijadikan slake dengan ferosilikon sebanyak 70-80% dan
fluorspar 1% dan kemudian dijadikan pelet. Pelet itu diumpankan ke dalam tanur.
Tanur kemudian divakumkan dan dipanaskan sampai 1170 derajat celsius. Kalsium
oksida (CaO) yang terdapat di dalam dolomit bakaran itu membentuk dikalsium
silikat yang tak melebur dan dikeluarkan dari reaktor pada akhir proses. Reaksi
pokok proses silikotermik ini adalah sebagai berikut.
2(MgO.CaO) + 1/6FeSi6 --> 2Mg +
(CaO)2SiO2 + 1/6Fe
Pada akhir proses, tanur didinginkan sedikit dan magnesium
dikeluarkan dari kondensor dengan suatu prosedur yang berdasarkan atas
perbedaan kontraksi antara magnesium dan baja.
5.
Kegunaan Mg dan Senyawa Mg
o Membuat
logam campur, misalnya paduan Mg dan Al yang sering disebut magnelium sebagai
komponen pesawat terbang, rudal, baik truk dan sebagainya.
o Membuat
kembang api dan lampu blitz.
o Melapisi
tanur dan pembakaran semen.
o Bahan
obat maag.
o Untuk
menghapus belerang dari besi dan baja.
o Untuk
memperbaiki titanium dalam proses Kroll.
o Untuk
photoengrave piring di industri percetakan.
o Untuk
menggabungkan di alloys, dimana logam ini sangat penting untuk pesawat dan
peluru konstruksi.
o Dalam
bentuk turnings atau kendali, untuk mempersiapkan Grignard reagents, yang
berguna dalam sintesis organik.
o Alloying
sebagai agen, meningkatkan mekanis, pemalsuan dan welding karakteristik
aluminium.
o Sebagai
tambahan agen di propellants konvensional dan produksi dalam grafit nodular
besi cor.
Magnesium ini digunakan sebagai bahan untuk membuat campuran
aluminium magnesium, yang biasanya dinamakan magnalium.
Gambar
2.1 Magnesium Padat
Magnesium murni tidak terdapat di alam sebagai unsur, namun
dalam bentuk senyawa dalam mineral. Sebagai contoh magnesium dalam bentuk
senyawa karbonat terdapat dalam mineral magnesit dan dolomit (MgCO3.CaCO3). Air
laut mengandung 0,13% magnesium, dan merupakan sumber magnesium yang tidak
terbatas. (Rhamandica, 2009)
Sumber garam magnesium
yang terpenting adalah air laut, sumur garam, bittern (cairan sisa penguapan)
dari air laut, air asin, dolomite, dan magnesit (MgCO3). Senyawa magnesium
banyak digunakan untuk refraktori dan bahan isolasi, disamping juga dalam
pembuatan karet, tinta cetak, obat-obatan, dan bahan kebersihan misalnya
magnesium oksida mulai banyak yang dipakai dalam sistem pengendalian pencemaran
udara untuk menyingkirkan sulfur dioksida dari gas cerobong asap.
BAB II
ALAT DAN BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan dalam
percobaan penentuan berat atom magnesium antara lain:
a) Krus
b) Timbangan
c) Pembakar
Bunsen
d) Segitiga
Porselen
e) Tanur
f) Kertas
Lakmus
g) Logam
Magnesium
h) Aquades
BAB
III
METODE
KERJA
1)
Timbang krus kosong
dengan teliti
2)
Timbang logam Mg dengan
teliti dan masukkan dalam krus
3)
Panaskan krus dengan
isinya diatas api pembakaran bunsen dengan menggunakan segitiga porselen
4)
Setelah menjadi putih,
dinginkan krus, setelah dingin berikan beberapa tetes air (periksa denan kertas
lakmus uap/gas yang keluar)
5)
Pijarkan krus, dinginkan
dan timbang
6)
Hitung berat atom Mg
BAB
IV
PENGAMATAN
DAN PERHITUNGAN
Massa krus kosong :
26,413 gram
Massa Magnesium (Mg) : 0,803
gram
+
Massa krus+Mg :
27,216 gram
Massa
krus setelah dibakar : 27,508 gram
Mg + ½ O2à
MgO
Massa krus+MgO : 27, 734
MgO : 1,321
Berat atom Magnesium = x
Maka:
=
=
0,8x
+ 12,8 = 1,321 x
12,8 = 0,521 x
X = 24,568 gram
Berat atom Magnesium adalah 24,568 gram/mol
BAB
V
PEMBAHASAN
Pada
percobaan kali ini dimaksudkan untuk mendapatkan massa atom Magnesium (Mg)
melalui percobaan masing-masing. Setelah Magnesium (Mg) ditimbang seberat 0,803
gram kemudian dibakar sampai Magnesium tersebut berubah warna dari yang
berwarna abu-abu tua menjadi putih. Sebelum menjadi putih biasanya Magnesium
tersebut berubah warna dulu menjadi hitam kemudian menjadi putih. Pembakaran
yang dilakukan pertama kali menggunakan pembakar spirtus sampai Magnesium
berubah menjadi hitam, kemudian setelah hitam Magnesium dimasukkan ke dalam
Tanur bersuhu tinggi untuk menjadikanya putih. Suhu yang dipakai pada percobaan
ini terus dinaikkan dari 200oC sampai dengan suhu terakhir 1000oC.
Magnesium yang berwarna putih membuktikan reaksi antara Mg dengan Oksigen (O2)
pada saat pembakaran. Seperti reaksi dibawah ini:
Mg
+ ½ O2 à MgO
Selain
daripada itu, maka Mg akan bereaksi dengan nitrogen (N2) diudara
akan membentuk Mg3N2,
seperti reaksi dibawah ini:
3 Mg + N2 à Mg3N2
Jika
pada hasil reaksi didapatkan Mg3N2 maka harus direaksikan
terlebih dahulu dengan air supaya membentuk Mg(OH)2 dan NH3,
seperti reaksi dibawah ini:
Mg3N2 + 6 H2O à 3 Mg(OH)2
+ 2 NH3
Setelah
pencampuran tersebut maka dimasukkan kembali kedalam oven untuk menguapkan
molekul NH3 dan mengubah Mg(OH)2 menjadi MgO dan H2O
supaya didapatkan hasil massa atom Mg yang akurat.
Mg(OH)2 à MgO + H2O
Pada
percobaan yang telah dilakukan didapatkan berat atom Magnesium (Mg) 24,568 gram/mol.
Jika dibandingkan dengan berat atom Mg yang seharusnya atau standar
internasional bahwa berat atom Magnesium (Mg) adalah 24,31gram/mol, pada
percobaan yang dilakukan terdapat perbedaan ± 0,258 gram/mol. Perbedaan tersebut membutikkan bahwa pada saat percobaan
terdapat banyak kekeliruan penimbangan atau terkontaminasi udara bebas serata
suhu yang tidak stabil pada saat pembakaran.
BAB
VI
KESIMPULAN
Dari hasil
kegitan praktikum baik dalam pengamatan, perhitungan serta pembahasan dapat
ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1.
Udara bebas
dapat mempengaruhi berat atom Magnesium, sebab dapat berikatan dengan Magnesium
yang sudah dibakar.
2.
Berat atom
Magnesium yang didapatkan adalah 24,568 berselisih 0,258 dengan berat atom Magnesium
seharusnya.
3.
Air yang
dicampurkan kedalam hasil pembakaran untuk memecah molekul Mg(OH)2
menjadi MgO dan H2O yang menjadi uap air saat dioven.
DAFTAR PUSTAKA
Belajar Kimia.Net » Blog Archive » Unsur Magnesium (Mg).mht
Cotton, Albert. Wilkinson, Geofrey. 1989. Kimia Anorganik Dasar.
Jakarta : Universitas Indonesia.
Keenan. Kleinferter. Wood. 1993. Kimia
untuk Universitas. Jakarta : Erlangga.
Komentar
Posting Komentar