Praktikum Laboratorium: PEMBUATAN GAS AMONIAK (NH3)

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA ANORGANIK

PERCOBAAN VI

PEMBUATAN GAS AMONIAK (NH₃)

NAMA : YUNITA PARE ROMBE (H31112012)

NURHARDIANTI (H31112265)

HANUNG ROHANI (H31112001)

KELOMPOK/ REGU : III(TIGA)/III(TIGA)

HARI/TANGGAL PERC. : SELASA/22 APRIL 2014

ASISTEN : SARWINA HAFID

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang A

Amoniak adalah senyawa kimia dengan rumus NH₃. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Walaupun amoniak memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amoniak sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Amoniak bersifat gas yang tidak mudah terbakar dan digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup.

Gas amoniak dapat disintesis dengan beberapa cara. Salah satunya yaitu dengan metode sintesis dari bahan baku NH₄Cl dengan Ba(OH)_2.Cairan amonia mempunyai panas penguapan yang besar (1,37 kJ g ^-1 pada titik didinya) dan dapat ditangani dengan peralatan laboratorium yang biasa. Cairan NH₃ mirip air dalam perilaku fisiknya bergabung dengan sangat kuat melalui ikatan hidrogen. Tetapan dielektriknya (-22 pada -34˚C; kira-kira 81 untuk H₂O pada suhu 25 ˚C) cukup tinggi untuk membuatnya sebagai pelarut pengion yang baik. Pengionan dirinya.

Karena NH₃ mempunyai tetapan dielektrik yang jauh lebih rendah daripada air, NH₃adalah pelarut yang baik bagi senyawaan organik namum umunya adalah pelarut yang lebih buruk bagi senyawa organik ionik. Cairan NH₃ mempunyai kereaktifan lebih rendah daripada H₂O terhadap logam elektropositif.

Amoniak memiliki bau yang sangat pekat, apabila terhirup bias menyebabkan gangguan pernapasan, amoniak di alam dapat dibuat dalam skala industri dan laboratorium. Berdasarkan dari hal-hal diatas, maka dianggap perlu untuk melakukan percobaan cara pembuatan gas amoniak (NH₃).

1.2. Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk mengetahui dan mempelajari cara pembuatan gas amoniak (NH₃).

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dilakukan percobaan ini adalah :

1. Mensisntesis gas amoniak dari NH₄Cl padat dengan Ba(OH)₂ pada

2. Mengidentifikasi gas amoniak yang dihasilkan dengan indikator fenolftalein (PP).

1.3. Prinsip Percobaan

Prinsip dilakukannya percobaan ini adalah Membuat dan mengidentifikasi gas amoniak (NH₃) dengan mereaksikan padatan NH₄Cl yang ditambahkan dengan padatan Ba(OH)₂. Gas NH₃diidentifikasi dengan indikator PP. jika warna air berubah menjadi warna merah muda, berarti gas NH₃ telah dihasilkan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Hukum gas yang pertama, didapatkan oleh Robert Boyle tahun 1661. Pada temperatur tetap, volume dari sejumlah tertentu gas berbanding terbalik dengan tekannanya. Untuk jumlah gas tertentu pada temperatur yang tetap maka tekanan dan volume tetap. Gas yang umum terdapat dialam atau gas sejati seperti N₂, CO₂ agak menyimpang dari sifat-sifat ideal, namun mendekati sifat ideal pada tekanan sangat rendah atau temperatur tinggi, karena volume gas sangat dipengaruhi oleh temperatur dan takanan, maka untuk membandingkan volume dari gas-gas, temperatur dan takanan harus sama. Tekanan standar gas diambil 1 atm atau 76 cmHg sedang temperatur standar diambil 0 ^ᵒC atau 273 ^ᵒK (Sukardjo, 1985).

Menurut hukum Dalton, bila beberapa gas yang tidak dapat bereaksi dicampur maka tekanan total gas sama dengan jumlah tekanan parsialnya. Tekanan parsial adalah tekanan gas, bila gas tersebut sendirian ada dalam ruangan (Sukardjo, 1985).

Salah satu sifat-sifat gas adalah teori kinatik gas, gas yang terdiri dari partike-partikel diskrot yang disebut molekul yang selalu bergerak cepat, gerakannya melalui jalan yang lurus. Pada tumbuhan dengan molekul-molekul lain atau dengan dinding bejana, kecepatannya tidak berubah, kecuali bila tekanan sangat besar, jarak antara molekul-molekul sangat jauh dari volume masing-masing molekul sangat kecil bila dibandingkan dengan volume dari sistem dan molekul-molekul tidak mempunyai daya tarik satu terhadap yang lain (Sukardjo, 1985).

Hukum Henry tidak berlaku untuk gas yang larut dalam zat cair tetapi bereaksi dengan pelarutannya sepetrti NH₃ dan HCl dalam air. Bila Ada campuran gas, maka hukum Henry berlaku untuk masing-masing gas, sedang tekananya diambil tekanan parsial gas yang bersangkutan. menurut hukum Henry fraksi mol dari gas yang terlarut berbanding lurus dengan tekanan gas, ini berarti bila fraksi mol gas pada satu tekanan diketahui, dapat dihitung fraksi mol gas pada tekanan yang lain. Kelarutan gas dapat dinyatakan sebagai fraksi mol atau persen mol (Sukardjo, 1985).

Amonia adalah gas tajam yang tidak berwarna (titik didih -33,5˚C). Cairan mempunyai panas penguapan yang besar (1,37 kJ g ^-1 pada titik titinya) dan dapat ditangani dengan peralatan laboratorium yang biasa. Cairan NH₃ mirip air dalam perilaku fisiknya bergabung dengan sangat kuat melalui ikatan hidrogen. Tetapan dielektriknya (-22 pada -34 ˚C; kira-kira 81 untuk H₂O pada suhu 25 ˚C) cukup tinggi untuk membuatnya sebagai pelarut pengion yang baik. Pengionan dirinya cukup tinggi (Cotton dan Wilkinson, 1989).

Amoniak, memiliki tiga atom hidrogen yang dapat mengalami solvolisis dengan halida logam untuk menghasilkan tiga jenis umum deratives, dan nitrit. Banyak amida , atom hidrogen yang tersisa sudah terlebih dahulu telah diganti dengan kelompok organik, yang dapat membantu sintesis dengan mencegah solvolisis lanjut (Wulfsberg, 1991).

Cairan NH₃ mempunyai kereaktifan lebih rendah daripada H₂O terhadap logam elektropositif dan melarutkan banyak diantaranya. Karena NH₃ mempunyai tetapan dielektrik yang jauh lebih rendah daripada air, NH₃ adalah pelarut yang baik bagi senyawaan organik namum umunya adalah pelarut yang lebih buruk bagi senyawa organik ionik. Pengecualian terjadi bilamana pengompleksan dengan NH₃ menonjol daripada air. Tidak larut dalam air namun sangat larut dalam NH₃. Bilangan solvasi primer kation dalam NH₃ tampak mirip dengan dalam H₂O, misalnya, 5,0 ± 0,2 dan 6,0 ± 0,5 berturut-turut untuk Mg²⁺ dan Al³⁺ dan amoniak terbakar di udara (Cotton dan Wilkinson, 1989).

Gas sangat sensisitif terhadap perubahan temperatur dan tekanan. Gas mudah sekali ditekan dan dikembangkan, dapat mengisi semua bagian bejana yang ditempati, berapapun besarnya bejana tersebut. Berlainan dengan gas, cairan dan padatan hanya sedikit sekali dapat ditekan atau dikembangkan (Sukardjo, 1984).

Gas amoniak (NH₃) dapat terbentuk sebagai hasil penguraian/pembusukan protein yang terdapat dalam limbah atau sampah organik, baik yang berasal dari limbah rumah tangga maupun industri. Gas amoniak berbau busuk dan jika terhirup dalam pernafasan dapat berakibat mengganggu kesehatan, molekul amoniak (NH₃) biasanya membentuk ion amonium (NH₄⁺). Dengan demikian, kadar amoniak dalam air atau limbah cair selalu ditentukan sebagai ion ammonium (Banon dan Suharto, 2008).

Amonia dalam industri dibuat dengan proses haber dimana reaksinya berjalan pada 400 -500 ^ᵒC dan tekanan 102-103 atm dengan adanya katalis. Meskipun kesetimbangan lebih disukai pada suhu rendah, dan dengan adanya katalis terbaik, suhu yang tinggi diperlukan untuk laju yang memuaskan (Cotton dan Wilkinson, 1989).

Pembakaran gas dengan sistem pengolahan CO₂ berbasis amonia dari pembangkit listrik berbahan bakar superkritis dan kinerja dan biaya perkiraan yang dibandingkan dengan sistem ( Versteeg dan Rubin, 2011).

Untuk sistem amonia efisiensi absorben menangkap CO₂, NH₃ slip,
dievaluasi untuk perubahan konsentrasi larutan NH₃, rasio NH₃/CO₂, dan
suhu absorben. Penurunan NH₃Slip juga dinilai untuk perubahan suhu absorben. Untuk 90 % menangkap CO₂ biaya (Versteeg dan Rubin, 2011).

Amonia sangat larut dalam air, NH₃ cair merupakan pelarut yang sangan mirip dengan air kecuali bahwa otodisosiasinya, otodisosiasinya adalah zat terlarut yang tidak bertabrakan dan bahkan nilainya sangat lebih kecil. Meskipun larutan dalam air umumnya berkaitan dengan larutan basa lemah NH₄OH disebut amonium hidroksida. Garam amnium umumnya mirip dengan garam kalium dengan rubidium dalam hal kelarutan dan struktur karena ketiga ion tersebut jari-jarinya sebanding NH₄⁺ (Cotton dan wilkinson, 1989).

Ion-ion amonium diturunkan dari amonia, NH₃dan ion H⁺. Ciri khas dari ion ini adalah serupa dengan ciri khas ion logam alkali. Dengan elektrolisis memakai katoda dari merkurium dapat dibuat amonium amalgam yang serupa dengan amalgam dari natrium atau kalium (Svehla, 1979).

Garam-garam amonium umumnya adalah senyawa-senyawa yang larut dalam air, dengan membentuk larutan tidak berwarna (kecuali bila anoinnya berwarna). Dengan pemanasan, semua garam amonium terurai menjadi amonia dan asam yang sesuai. Kecuali jika asamnya tidak mudah menguap, gaaram amonium dapat dihilangkan secara kuantitatif dari campuran kering dengan pemanasan (Svehla, 1979).

Identifikasi amonium dapat dilakukan dengan menggunakan reagensia Nessler (larrutan basa dari kalium tetraiodomerkurat(II). Endapan coklat atau pewarna coklat atau kuning dihasilkan sesuai dengan jumlah amonia atau ion amonium yang terdapat (Svehla, 1979).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah serbuk NH₄Cl, serbuk Ba(OH)₂, Indikator fenolftalein (PP), dan akuades, tissue roll, aluminium foil.

3.2. Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah erlenmeyer 50 mL, prop karet, pipet tetes, selang, heating mantle, dan neraca analitik.

3.3 Prosedur Percobaan

Dua buah erlenmeyer 50 mL di siapkan, erlenmeyer pertama dimasukkan serbuk NH₄Cl sebanyak 2,5 g dan ditambahkan serbuk Ba(OH)₂ sebanyak 0,92 g, kemudian dihomogenkan dan ditutup rapat menggunakan prop karet. Erlenmeyer kedua dimasukkan akuades 50 mL dan ditambahkan 4 tetes indikator fenolftalein (PP). Duah buah erlenmeyer tersebut dihubungkan menggunakan selang. Erlenmeyer pertama dipanaskan sampai terbentuk warna merah muda dan keluar gelembung gas pada erlenmeyer kedua. Setelah itu amati perubahan warna yang terbentuk. Gas amoniak yang terbentuk akan bereaksi dengan air membentuk basa dengan indikator PP, warna larutan akan berubah menjadi merah muda.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 1. Pengamatan Terhadap Gas Amoniak

No.	Zat yang bereaksi	Pengamatan
1.	NH₄CL (s) + Ba(OH)₂ (s)	Warna putih
2.	NH₄CL (s) + Ba(OH)₂(s) dipanaskan	Padatan BaCl₂ Terbentuk air dan gas Amoniak
3.	Gas amoniak + indikator fenolftalein (PP) dalam air	Air menjadi warna merah mudah

4.2 Reaksi

2NH₄Cl (s) + Ba(OH)₂ (s) 2 NH₃+ BaCl₂+ 2H₂O

4.3 Perhitungan

Mol NH₄Cl =

= 0,0467 mol

Mol Ba(OH)₂=

= 0,0053 mol

2NH₄Cl _(s) + Ba(OH)₂ _(s) → 2NH_{3 (g)} + BaCl_2
(s) + 2H₂O _(l)

M : 0,0467 0,0053

T : 0,0053 0,0053 0,0106 0,0053 0,0106

S : 0,0361 mol - 0,0106 mol 0,0053 mol 0,0106 mol

Mol NH₃ = 0,0106 mol

Massa NH₃ = mol NH₃ x Mr NH₃

= 0,0106 mol x 17 g/mol

= 0.1802 g

4.3 Pembahasan

Amoniak adalah senyawa yang mempunyai bau yang khas. Disamping dua komponen tersebut campuran juga berisi inlet dan gas-gas yang dibatasi kandungannya, seperti Argon (Ar) dan Methan (CH₄).

Pada percobaan ini, sintesis amoniak dibuat dengan pencampuran antara garam NH₄Cl dan Ba(OH)₂. Caranya yaitu, dengan mencampurkan serbuk NH₄Cl dan serbuk Ba(OH)₂,kemudian dipanaskan secara perlahan di atas elektromantle karena prinsip kerja heating mantle ini, pemanasannya tidak boleh langsung pada suhu tinggi.

Pada saat serbuk NH₄Cl dicampur dengan Ba(OH)₂, campuran serbuk tersebut tetap berwarna putih. Campuran serbuk itu lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer pertama, kemudian dihubungkan dengan erlenmeyer kedua menggunakan selang. Setelah itu, campuran serbuk tersebut dipanaskan dengan menggunakan heating mantle, hingga timbul gelembung gas dan warna merah muda pada labu erlenmeyer kedua. Sebelum pemanasan campuran tersebut agak sulit bereaksi, karena masing-masing memiliki bilangan oksidasi 0. Setelah beberapa menit dipanaskan maka timbullah gas amoniak. Untuk membuktikan adanya gas tersebut, maka di dalam labu erlenmeyer yang berisi akuades, ditambahkan beberapa tetes indikator fenolftalein (PP).

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa telah terbentuk gas amoniak sebanyak 0,812 g setelah mereaksikan NH₄Cl padat dengan Ba(OH)₂ padat.

5.2 Saran

5.2.1 Saran Untuk Laboratorium

Alat yang digunakan sudah memadai sehingga pratikum dapat berjalan lancar.

5.2.2 Saran Untuk Percobaan

Adapun saran saya adalah sebaiknya pada percobaan sintesis gas ini dilakukan sintesis gas yang lain, bukan hanya sintesis gas amoniak agar pengetahuan praktikan dapat bertambah.

DAFTAR PUSTAKA

Banon, C., dan Suharto T.E., 2008, Adsorpsi Amoniak Oleh Adsorben Zeolit Alam Yang Diaktivasi Dengan Larutan Amonium Nitrat, Jurnal Gradien, (Online),

4 (2): 354-360.

Cotton, F.A. dan Wilkinson, G., 1989, Kimia Anorganik Dasar, Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Sukardjo, 1985, Kimia Organik, Bina Aksara, Yogyakarta.

Svehla, G., 1979, Analisis Anorganik Kualitatif Anorganik Makro dan Semimakro, PT Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Versteeg, P., dan Rubin, E.S., 2011, A Technical and Economic Assessment of Ammonia-Based Post-Combustion CO₂ Capture at Coal-fired Power Plants, International Journal of Greenhouse Gas Control, (Online), 5 (1): 1596–1605.

Wulfsberg, G., 1991, Principle Of Descriptive Inorganic Chemistry, University Science Books, California.