LAPORAN PRAKTIKUM PREPARASI KALIUM NITRAT DAN NATRIUM KLORIDA

LAPORAN PRAKTIKUM

PREPARASI KALIUM NITRAT DAN NATRIUM KLORIDA

 

A.                A. Tujuan 

                        Membuat kalium nitrat dan natrium klorida dan menguji tingkat kemurnian kalium nitrat             dan  kalium klorida.

 

B.                B.  Dasar Teori

Salah satu jenis reaksi yang umumnya berlangsung dalam larutan berair adalah reaksi pengendapan yang cirinya adalah terbentuknya produk yang tak larut, atau endapan. Endapan adalah padatan tak larut yang terpisah dari larutan. Reaksi pengendapan biasanya melibatkan senyawa-senyawa ionik. (Chang, R. 2004)

Terbentuk atau tidaknya endapan suatu garam apabila larutan-larutan reaktan dicampurkan tergantung dari konsentrasi-konsentrasi ion-ion yang membentuk garam tersebut. Apabila konsentrasi ionnya cukup banyak untuk membuat campuran reaksi menjadi lewat jenuh terhadap kelarutan garam tersebut, maka akan terbentuk endapan. Umumnya, suatu garam dikatakan tidak larut apabila endapan tetap terbentuk walaupun konsentrasi ion-ion yang membentuk garam tersebut sangat kecil. Akan tetapi, apabila hasil rekasinya merupakan zat yang kelarutannya cukup lumayan, konsentrasi dari ion-ionnya harus besar agar tercapai tingkat lewat jenuh dari garam tersebut. Jadi, reaksi dapat kita perhatikan apabila konsentrasi dari larutan reaktannya cukup tinggi. (Brady, J. 2002)

Ketika suatu zat membeku atau dibuat berdasarkan suatu reaksi pengendapan  maka akan terbentuk kristal-kristal yang mempunyai susunan yang teratur dan bentuk simetris. Kalium Nitrat merupakan garam anorganik dengan rumus kimia KNO₃. Kalium Nitrat termasuk senyawa ionik yang disusun oleh kation K⁺ dan NO₃⁻ dan merupakan  sumber  nitrogen  paling  penting  dialam. Kalium  nitrat  bersifat  polar yang dapat larut di dalam air, 133 g/L (0 ⁰C) dan 316 g/L (20 ⁰C). Senyawa ini bersifat elektrolit kuat dan merupakan suatu sumber nitrogen paling penting di alam dan biasanya kalium nitrat sering disebut sebagai sendawa chili. Karena bersifat elektrolit kuat yang mudah terionisasi menjadi ion-ion, kalium nitrat memiliki kelarutan yang tinggi di dalam air, dengan keadaan 0 ⁰C dalam 1 L air kalim nitrat yang larut dapat mencapai 133 g namun kelarutannya tidak sebesar NaNO₃ dengan kondisi yang sama. Kalium Nitrat dapat larut dalam air, gliserol, amonia, dan bersifat Oxidizer atau Oksidator. Kalium Nitrat diantaranya dapat digunakan sebagai Pupuk, Oksidator, pengawetan dan pembuatan makanan, serta dalam dunia Farmakologi. Selain itu, Kalium Nitrat juga dapat digunakan sebagai bahan dalam roket dan pasta gigi anti sensitif.  (Nurfadilah, K. 2019)

Kristalisasi merupakan metode pemisahan dengan cara pembentukan kristal sehingga campuran dapat dipishakan. Suatu zat gas atau cair dapat mendingin atau memadat serta membentuk kristal karena mengalami proses kristalisasi. Kristal-kristal juga akan terbentuk dari suatu larutan yang akan dijenuhkan dengan pelarut tertentu. Semakin banyak jumlah kristalnya maka semakin baik, karena semakin kecil kemungkinan tercemar oleh kotoran (Arsyad. 2001)

Kristalisasi dikategorikan sebagai salah satu proses pemisahan yang efisien. Pada umumnya tujuan dari proses kristalisasi adalah untuk pemisahan dan pemurnian. Adapun sasaran dari proses kristalisasi adalah menghasilkan produk kristal yang mempunyai kualitas dan kemurnian tinggi seperti yang diinginkan. (Setyopratomo, P. 2003)

Sebuah Kristal jumlah partikelnya sangat banyak. Struktur dasar yang berulang pada padatan Kristal disebut sel satuan. Setiap bola mewakili satu atom, ion, atau molekul yang disebut titik kisi. Tiga macam kisi-kisi yang umum dapat dikenal dan sel unit berbebntuk kubus. Paling sederhana dinamakan sel unit kubus sederhana, tiitk-titik kisi hanya terdapat pada sudut-sudut kubus. Sel unit kubus pusat badan (body-centered cubic) selain mempunyai titik-titik ksii di sudut-sudut,  juga memiliki sebuah titik kisi di pusat sel. Sel unit kubus pusat muka (face-centered cubic) adalah kubus yang mukanya terpusat, selain mempunyai titik-titik kisi pada delapan sudutnya, juga mempunyai satu titik pada pusat dari keenam mukanya. (Brady, J. 2002)

 

C.                    C.  Alat dan Bahan

1.      Alat

a.       Gelas  piala 400 ml

b.      Gelas piala 600 ml

c.       Corong

d.      Mikroskop

e.       Pemanas spirtus

f.       Pipet tetes

g.      Kawat mikrom untuk uji nyala

h.      Tabung reaksi

i.        Penjepit tabung reaksi

2.      Bahan

a.       Kristal Kalium Klorida (KCl)

b.      Kristal Natrium Nitrat (NaNO₃)

c.       HNO₃ 6M

d.      AgNO₃ 0,1 M

e.       FeSO₄

f.       H₂SO₄

 

D.                   D.  Tabel Cara Kerja dan Pengamatan

NO.	Cara Kerja	Pengamatan
1.	Sintesis Kristal a.       Dilarutkan 15 gram KCl dalam 30 ml akuades panas. b.      Dilarutkan 17 gram NaNO₃ dalam 30 ml akuades panas. c.       Dicampurkan kedua larutan diatas. d.      Diuapkan larutan sampai volumenya kurang lebih 30 ml dan terbentuk kristal (x). e.       Dipisahkan kristal (x) dari filtratnya. f.       Diuapkan kembali filtrat yang dihasilkan sampai volume kurang lebih 15 ml dan terbentuk kristal (y). g.      Dipisahkan kristal (y).	m KCl = 15,0088 gram m NaNO₃ = 17,0509 gram v KCl = 30,00 ml v NaNO₃ = 30,00 ml pada suhu 380 ⁰C terbentuk kristal (endapan putih) terbentuk kristal x kristal dalam kertas saring terbentuk kristal  y
2.	Pemurnian Kristal a.       Disiapkan 2 gelas kimia dan diberi label (x) dan (y). b.      Dilarutkan masing-masing kristal dengan 15 ml akuades dengan pemanasan. c.       Didinginkan kristal (x) dan kristal (y) dalam penangas es sampai ada kristal. d.      Dipisahkan kristal (x) dan kristal (y) dengan cara didekantir dan disaring. e.       Dikeringkan kristal (x) dan kristal (y) dengan oven pada suhu 80-90 ⁰C. f.       Ditimbang kristal (x) dan (y).   g.      Dihitung rendemen kristal.	kristal larut     Terbentuk Kristal (x) dan  (y)     Dalam kertas saring kristal (x) dan kristal (y) Selama ± 20  menit     Kristal (x) = 11,214 gram Kristal (y) = 6,9987 gram Rendemen kristal (x)  = 55,51% Rendemen kristal (y) = 59,82%
3.	Uji Kemurnian Kristal a.       Dilakukan tes nyala kristal (x) dan kristal (y) dengan kawat nikrom b.      Uji ion klorida dengan 2 ml akuades diasamkan dengan 2 tetes HNO₃ 6M kristal (x) dan kristal (y) 0,01 gram dilarutkan kemudian ditetesi dengan AgNO₃ c.       Uji ion nitrat dengan cara kristal (x) dan kristal (y) dilarutkan dengan 2 ml akuades ditambah 2 ml FeSO₄ larutan jenuh dan  1 ml H₂SO₄ d.      Bentuk kristal dipanaskan dengan mikroskop e.       Senyawa kristal (x) dan (y) ditentukan   f.       Ditentukan kemurnian Kristal (x) dan (y)	Kristal (x) = ungu Kristal (y) = kuning   Kristal (x) = muncul endapan putih Kristal (y) =  muncul endapan putih     Kristal (x) = muncul banyak cincin coklat Kristal (y) = muncul sedikit cincin coklat Kristal (x) = Ortorombik Kristal (y) = FCC Kristal (x) = KNO3 Kristal (y) =  NaCl   Kristal (x) dan Kristal (y) tidak murni

  

E. Pembahasan

            Percobaan ini berjudul Preparasi Kalium Nitrat dan Natrium Klorida yang bertujuan untuk membuat kalium nitrat dan natrium klorida serta menguji tingkat kemurnian kalium nitrat dan kalium klorida. Prinsip kerja percobaan ini ialah kristalisasi, rekistalisasi dan uji kristal. Kristalisasi ialah pemisahan bahan padat berbentuk kristal dari suatu larutan atau suatu lelehan. Rekristalisasi ialah proses pemisahan bahan padat berbentuk kristalin atau permurnian kristal untuk menghilangkan dari pengotornya. Pada percobaaan ini dilakukan tahap sintesis kristal, pemunian kristal dan uji kemurnian. Tahap pertama ialah sintesis kristal dengan langkah melarutkan 15 gram KCl dalam 30 ml akuades panas dan melarutan 17 ggram NaNO₃ dalam 30 ml akuades panas.

Reaksi yang terjadi KCl larut dalam air :

KCl(s) + H₂O(l) → K⁺(aq) + Cl⁻(aq)

Reaksi yang terkjadi NaNO₃ larut dalam air :

NaNO₃(s) + H₂O(l) → Na⁺(aq) + NO₃⁻(aq)

Kedua larutan dipanaskan dengan tujuan agar larutannya dalam keadaan jenuh, dikarenakan dalam konsentrasi yang tinggi akan memperoleh kristal yang maksimal. Kemudian kedua larutan yaitu larutan KCl dengan larutan NaNO₃ dicampurkan untuk mengkasilkan produk berupa Kalium Nitrat dan Natrium Klorida. Seperti reaksi dibawah ini:

KCl(aq) + 2NaNO₃(aq) → KNO₃(s) + NaCl(s)

K⁺(aq) + Na⁺(aq) + Cl⁻(aq) + NO₃⁻(aq) → KNO₃(s) + NaCl(s)

Kemudian diupkan hingga volumenya menjadi setengahnya dari volume total pencampuran ini bertujuan untuk menghilangkan kelebihan air (pelarut) dan terbentuklah kristal. Filtrat dan kristal dipisahkan. Endapan kristal tersebut disebut kristal (x) sedangkan pada filtratnya masih dilakukan kristalisasi hingga terbentuk Kristal (y).

Terbentuk kristal KNO3 (Kristal X):

K⁺(aq) + NO₃⁻(aq) → KNO₃(s)

Terbentuk kristal NaCl (Kristal Y):

Na⁺(aq) + Cl⁺(aq) → NaCl(s)

Tahap kedua ialah pemurnian kristal dimana masing-masing kristal dilarutkan dengan 15 ml akuades dengan pemanasan, agar menghilangkan pengotor yang larut dalam air. Kemudian didinginkan dalam penangas es hingga ada kristal. Setelah itu Kristal (x) dan Kristal (y) dipisahkan dengan cara didekantir dan disaring. Lalu dikeringkan kedua kristal dalam oven pada suhu 80-90 ⁰C. Kristal (x) ditimbang dan didapatkan kristal (x) 11,214 gram dan kristal (y) bermassa 6,9987 gram. Sehingga dihasilkan rendemen Kristal (x) yaitu 55,51% dan Kristal (y) yaitu 59,82%.

            Tahap uji kemurnian kristal. Kristal masing-masing dilakukan uji nyala, uji ion klorida, uji ion nitrat dan uji mikroskop. Pada uji nyala kristal (x) dihasilkan warna ungu yang membuktikan kristal tersebut ialah KNO₃ karena ungu adalah warna khas dari logam K, sedangkan kristal (y) berwarna kuning yang menunjukan kristal tersebut ialah NaCl karena warna kuning adalah warna khas dari logam Na. Lalu uji ion klorida dilakukan dengan melarutkan masing-masing kristal ke dalam akuades yang bertujuan menguraikan ion-ion penyusun kristal tersebut.

Reaksi yang terjadi pada kedua kristal saat dilarutkan dengan akuades:

NaCl(s) + H₂O(l) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)

KNO₃(s) + H₂O(l)  → K⁺(aq) + NO₃⁻(aq)

Ditambahkan 2 tetes HNO₃ 6 M yang berfungsi untuk menambah suasana asam, setelah itu ditetesi dengan AgNO₃ dimana ion Ag⁺ akan bereaksi dengan ion Cl⁻ membentuk AgCl berupa endapan yang berwarna putih. Kristal (x) maupun kristal (y) menunjukkan hasil positif pada uji ini yaitu terbentuk endapan putih pada kedua larutan.

Reaksi yang terjadi kristal ditambah HNO3 dan AgNO3:

NaCl(s) + HNO₃(aq) + AgNO₃(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq) + HNO₃(aq)

KNO₃(s) + HNO₃(aq) + AgNO₃(aq) → AgNO₃(aq) + KNO₃(aq) + HNO₃(aq)

Uji ion nitrat dengan dilarutkan kristal (x) dan kristal (y) dengan 2 ml akuades, fungsinya yaitu agar terurai sebagai penyusunnya. Lalu ditambahkan 2 ml FeSO₄ dan 1 ml H₂SO₄ untuk memberi suasana asam. Pada kristal (x) muncul banyak cincin coklat sedangkan kristal (y) berwarna coklat dan terbentuk cincin sedikit yang membuktikan bahwa kristal (x) ialah KNO₃ sedangkan kristal (y) ialah kristal NaCl.

Uji mikroskop pada kristal (x) berbentuk jarum sedangkan kristal (y) berbentuk kubus. Dari hasil tersebut dapat dikatehui bahwa kristal (x) yang diperoleh adalah KNO₃ dan kristal (x) dan kristal (y) adalah NaCl. Adapun bentuk kristal NaCl yaitu fcc (face centered cubic) dan bentuk kristal KNO₃ yaitu Ortorombik.

 

F. Kesimpulan

Kristal NaCl dibuat dengan cara mereaksikan KCl dengan NaNO₃ melalui kristalisasi danpemurnian kristal. Lalu diujikan dengan uji kemurniannya. Pada uji nyala, kristal (x) memancarkan warna ungu, uji ion klorida terbentuk endapan, uji ion nitrat larutannya muncul banyak cincin coklat, serta pada uji mikroskop berbentuk jarum. Maka kristal (x) tersebut adalah KNO₃. Sedangkan pada kristal (y) ketika diuji nyala berwarna kuning, uji ion klorida terbentuk endapan, uji ion nitrat mrmbentuk cincin coklat sedikit, serta pada uiji mikroskop berbentuk kubus. Maka kristal (y) tersebut adalah NaCl.  Adapun bentuk Kristal KNO3 adalah Orthorombik dan bentuk Kristal NaCl adalah fcc (face-centered cubic)

 

      G. Daftar Pustaka

Arsyad, M. (2001). Kamus Kimia Arti dan Penjelasan Istilah. Jakarta : Gramedia

Brady, J. (2002). Kimia Universitas Asas & Struktur Jilid 1. Jakarta: Binapura Aksara 

Chang, R. (2004). Kimia Dasar Jilid 1. Jakarta: Erlangga 

Nurfadilah, K. K., & Zainul, R. (2019). Kalium Nitrat (KNO3): Karakteristik Senyawa dan Transpor Ion. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/U4ZXA

Setyopratomo, P. (2003). Studi Eksperimental Pemurnian Garam NaCl dengan Cara Rekristalisasi. Unitas. (11)2. ISSN:  0854-3097