Laporan Analisis Kation Golongan 4

I

A.    Tujuan Percobaan

Mengidentifikasi dan membedakan reaksi-reaksi kation golongan IV (1 hal. 10).

B.     Dasar Teori

Kation-kation golongan keempat, tidak bereaksi dengan asam klorida, hidrogen sulfida ataupun amonium sulfida; tetapi amonium karbonat (jika ada amonia atau ion amonium dalam jumlah yang sedang) membentuk endapan-endapan putih. Uji ini harus dijalankan dalam larutan netral atau basa. Jika tak ada amonia atau ion amonium, magnesium juga akan mengendap. Endapan-endapan putih yang terbentuk dengan reagensia golongan adalah barium karbonat BaCO₃, strontiumkarbonat SrCO₃, dan kalsium karbonat CaCO₃ (2 hal. 295).

Barium adalah logam putih perak, dapat ditempa dan liat, yang stabil dalam udara kering. Barium bereaksi dengan air dalam udara yang lembab, membentuk oksida atau hidroksida. Barium melebur pada 710^oC. Logam ini bereaksi dengan air pada suhu ruang, membentuk barium hidroksida dan hydrogen (2 hal. 295).

Ba + H₂O → Ba²⁺ + H₂↑ + 2OH^-

Asam encer melarutkan barium dengan mudah dengan mengeluarkan hidrogen. (2, hal.296)

Ba + 2H⁺ → Ba²⁺ + H₂↑

Barium adalah bivalen dalam garam-garamnya, membentuk kation barium (II), Ba²⁺. Klorida dan nitratnya larut, tetapi dengan menambahkan asam klorida pekat atau asam nitrat pekat kepada larutan barium, barium klorida atau nitrat mungkin mengedap sebagai akibat hukum kegiatan massa (2 hal. 296).

Strontium adalah logam putih-perak, yang dapat ditempa dan liat. Strontium melebur pada 771^oC. Sifat-sifatnya serupa dengan sifat-sifat barium (2 hal. 299).

Kalsium adalah logam putih perak, yang agak lunak. Ia melebur pada 845^oC. Ia terserang oleh oksigen atmosfer dan udara lembab; pada reaksi ini terbentuk kalsium oksida dan/atau kalsium hidroksida. Kalsium menguraikan air dengan membentuk kalsium hidroksida dan hidrogen (2 hal. 300).

Kalsium membentuk kation kalsium (II), Ca²⁺, dalam larutan-larutan air. Garam-garamnya biasanya berupa bubuk putih dan membentuk larutan yang tidak berwarna, kecuali bila anionnya berwarna. Kalsium klorida dan kalsium nitrat larut dengan mudah dalam etanol atau dalam campuran 1:1 dari etanol bebas air dan dietil eter (2 hal. 301).

Tabel Identifikasi Kation Golongan IV

Reagen	Kation
	Ba2+	Sr2+	Ca2+
1.       NH3	Tak ada endapan	Tak ada endapan	Tak ada endapan
2.       (NH4)CO3 + NH4Cl	Putih, BaCO3↓ Sedikit larut	Putih, SrCO3↓ Sedikit larut	Amorf putih, CaCO3 Sedikit larut
3.       (NH4)2C2O4 +CH3COOH +HCl	Putih, Ba(COO)2↓ Larut -	Putih, Sr(COO)2↓ Tidak larut larut	Putih, Ca(COO)2↓ Tidak larut larut
4.       H2SO4(encer) +(NH4)2SO4	Putih, BaSO4↓ Tidak larut	Putih, SrSO4↓ Tidak larut	Putih, CaSO4↓ Larut, [Ca(SO4)2]2-
5.       CaSO4(jenuh)	Putih, BaSO4↓	Putih, SrSO4↓	-
6.       K2CrO4 +CH3COOH +HCl	Kuning, BaCrO4↓ Tidak larut Larut	Kuning, SrCrO4↓ Larut -	- - -

(2, hal. 295-301)

C.    Alat dan Bahan

1.      Alat

a.       Botol semprot, 1 buah

b.      Rak tabng reaksi, 1 buah

c.       Pipet tetes, 12 buah

d.      Penjepit tabung reaksi, 1 buah

e.       Pembakar bunsen, 1 buah

f.       Tabung reaksi, 5 buah

2.      Bahan

a.       Larutan cuplikan

b.      Larutan H₂C₂O₄

c.       Larutan CH₃COOH 0,1 M

d.      Larutan NaOH 0,5 M dan 6 M

e.       Larutan NH₃

f.       Larutan K₂CrO₄

g.      Larutan HCl

(1 hal. 10)

D.    Prosedur Kerja

1.      Identifikasi menggunakan pereaksi H₂C₂O₄

a.       Disiapkan 3 tabung reaksi yang bersih dan kering, dan disiapkan juga 3 pipet tetes untuk sampel, dan 7 pipet tetes untuk pereaksi.

b.      Sampel a-c dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang masing-masing telahlabel a-c sebanyak 1 pipet.

c.       Ditambahkan H₂C₂O₄ ke dalam masing-masing tabung reaksi sebanyak ± 3 tetes, kemudian diamati. Apabila terdapat endapan ditambahkan CH₃COOH, kemudian diidentifikasi kembali dan dicatat yang terjadi.

2.      Identifikasi menggunakan pereaksi CH₃COOH 0,1 M

a.       Dilakukan hal yang sama pada percobaan 1 langkah a-b.

b.      Ditambahkan CH₃COOH 0,1 M ke dalam masing-masing tabung reaksi sebanyak ± 3 tetes, diamati apa yang terjadi dan dicatat.

3.      Identifikasi menggunakan pereaksi NaOH 6 M

a.       Dilakukan hal yang sama pada percobaan 1 langkah a-b.

b.      Ditambahkan NaOH 6 M ke dalam masing-masing tabung reaksi sebanyak ± 3 tetes, diamati apa yang terjadi, apabila ada perubahan larutan dipanaskan dan diberi lakmus merah pada mulut tabung (diusahakan lakmus tidak menyentuh mulut tabung) kemudian diamati perubahan warna pada kertas lakmus dan dicatat perubahannya.

4.      Identifikasi menggunakan pereaksi NH₃

a.       Dilakukan hal yang sama pada percobaan 1 langkah a-b.

b.      Ditambahkan NH₃ ke dalam masing-masing tabung reaksi sebanyak ± 3 tetes, diamati perubahan yang terjadi dan dicatat pada tabel. Uji dilanjutkan dengan penambahan reagen berlebih, diamati kembali perubahannya dan dicatat.

5.      Identifikasi menggunakan pereaksi K₂CrO₄ 0,1 M

a.       Dilakukan hal yang sama pada percobaan 1 langkah a-b.

b.      Ditambahkan K₂CrO₄ 0,1 M ke dalam masing-masing tabung reaksi sebanyak ± 3 tetes, diamati perubahan yang terjadi, larutan yang mengendap ditambahkan HCl 0,1 M. Apabila masih terbentuk endapan ditambahkan CH₃COOH 1 M dan diamati perubahan yang terjadi dan dicatat perubahan yang terjadi.

6.      Identifikasi menggunakan pereaksi NH₃ + HCl

a.       Dilakukan hal yang sama pada percobaan 1 langkah a-b.

b.      Ditambahkan NH₃ ke dalam masing-masing tabung reaksi a-e sebanyak ± 3 tetes, diamati perubahan yang terjadi kemudian uji dilanjutkan dengan menambahkan HCl pada larutan dan diidentifikasi kembali dan dicatat apa yang terjadi.

7.      Identifikasi menggunakan pereaksi NaOH 0,5 M

a.       Dilakukan hal yang sama pada percobaan 1 langkah a-b.

b.      Ditambahkan NaOH 0,5 M kedalam masing-masing tabung reaksi a-c sebanyak ±3 tetes, diamati perubahan yang terjadi dan dicatat apa yang terjadi.

(1 hal. 11-12)

E.     Hasil Pengamatan

1.      Tabel Pengamatan Identifikasi Kation Golongan IV

Tabel 5.1 Tabel Pengamatan Identifikasi Kation Golongan IV

Reagen	Sampel Kation
	A	B		C
1.      H2C2O­4 + CH3COOH	Endapan Putih Sedikit Larut	Endapan Putih Membentuk Larut		Endapan Larut Sedikit Larut
2.      CH3COOH	Tidak ada perubahan	Tidak ada perubahan		Tidak ada perubahan
3.      NaOH + dipanaskan +lakmus merah	Bening Tidak ada perubahan	Keruh, tidak ada ↓ Tidak berubah		↓putih susu Tidak berubah
4.      NH3 + reagen berlebih	Bening Keruh	Keruh Keruh		Bening Keruh
5.      K2CrO4 0,1M + HCl 0,1 M +CH3COOH	Kuning bening - -	↓ kuning, larutan kuning ↓ putih, larutan kuning Larutan kuning kehijauan		Larutan kuning bening - -
6.      NH3 + HCl 0,5 M	Larutan bening ↓ gel putih	Larutan keruh Putih susu		Larutan bening Larutan bening
7.      NaOH 0,5 M	Larutan bening, ↓ putih	Larutan bening, ↓ putih		Larutan bening
Hasil Uji	Ca2+		Ba2+	Sr2+

2.      Persamaan Reaksi

a.       Larutan cuplikan A (Ca²⁺)

Ca²⁺ + C₂O­₄^2- → CaC₂O­₄↓

Ca²⁺ + 2COO^- → tidak bereaksi

Ca²⁺ + 2OH^- → Ca(OH)₂

Ca²⁺ + (COO)₂^2- → Ca(COO)­₂

Ca²⁺ + CrO₄^2- → CaCrO₄^2-

Ca²⁺ + NH₃ + 2HCl → CaCl₂↓ + NH₄⁺ + H⁺↑

b.      Larutan cuplikan B

Ba²⁺ + C₂O­₄^2- → BaC₂O­₄↓

Ba²⁺ + 2COO^- → tidak bereaksi

Ba²⁺ + 2OH^- → Ba(OH)₂

Ba²⁺ + (COO)₂^2- → Ba(COO)­₂

Ba²⁺ + CrO₄^2- → BaCrO₄^2-↓

Ba²⁺ + NH₃ + 2HCl → BaCl₂↓ + NH₄⁺ + H⁺↑

c.       Larutan cuplikan C

Sr²⁺ + C₂O­₄^2- → SrC₂O­₄↓

Sr²⁺ + 2COO^- → tidak bereaksi

Sr²⁺ + 2OH^- → Sr(OH)₂↓

Sr²⁺ + (COO)₂^2- → Sr(COO)­₂

Sr²⁺ + CrO₄^2- → SrCrO₄^2-↓

Sr²⁺ + NH₃ + 2HCl → SrCl₂↓ + NH₄⁺ + H⁺↑

F.     Pembahasan

Percobaan ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan membedakan reaksi kation golongan IV. Adapun kation yang termasuk golongan IV yaitu Ba²⁺, Ca²⁺, dan Sr²⁺. Pereaksi yang digunakan yaitu H₂C₂O₄, CH₃COOH, NaOH 6 M, NH₃, K₂Cr₂O₄, NaOH 0,5 M, HCl 0,1 M, dan kertas lakmus merah.

Pada sampel A, terbentuk endapan putih ketika ditambahkan reagen H₂C₂O₄dan NaOH 6 M. Endapan yang terbentuk pada penambahan H₂C₂O₄ sedikit larut ketika ditambahkan larutan CH₃COOH. Pada penambahan larutan NaOH larutan berwarna bening, begitu juga pada penambahan NH₃. Larutan sampel yang ditambahkan reagen NH₃ berubah  menjadi keruh ketika ditambahkan reagen berlebih. Pada penambahan K₂CrO₄ larutan berwarna kuning bening. Pada penambahan NH₃, larutan tetap berwarna bening, namun ketika direaksikan lagi dengan NH₃, terbentuk endapan putih menyerupai gel. Dari hasil uji tersebut dapat disimpulkan bahwa cuplikan A merupakan kation Ca­²⁺.

Pada sampel B, terbentuk endapan putih ketika cuplikan direaksikan dengan H₂C₂O₄. Pada penambahan CH₃COOH tidak terjadi perubahan. Pada penambahan NaOH, larutan menjadi keruh dan tidak ada endapan, begitu juga ketika cuplikan ditambahkan NH₃. Penambahan reagen K₂CrO₄ pada cuplikan membentuk endapan berwarna kuning, namun endapan berubah warna menjadi putih ketika ditambahkan larutan HCl 0,1 M dan endapan larut ketika ditambahkan larutan CH₃COOH. Ketika cuplikan ditambahkan NH₃, larutan menjadi keruh, namun tidak ada endapan. Ketika ditambahkan NaOH 0,5 M terbentuk endapan berwarna putih. Dari hasil uji tersebut dapat disimpulkan bahwa cuplikan B merupakan kation Ba²⁺.

Pada sampel C, terbentuk endapan putih yang kemudian larut ketika cuplikan ditambahkan H₂C₂O₄. Pada penambahan CH₃COOH tidak terjadi perubahan. Pada penambahan NaOH terbentuk endapan berwarna putih susu. Cuplikan tidak mengalami perubahan (berwarna bening) ketika ditambahkan larutan NH₃ dan NaOH 0,5 M, namun pada penambahan NH₃ berlebih larutan berubah menjadi keruh. Dari hasil uji tersebut dapat disimpulkan bahwa cuplikan C merupakan kation Sr²⁺.

G.    Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa larutan cuplikan A merupakan kation Ca²⁺, cuplikan B merupakan Ba²⁺, dan cuplikan C merupakan Sr²⁺.