Kamis, 31 Mei 2012

PEMBUATAN NATRIUM TIOSULFAT


NAMA : PUTRAWAN BAHRIUL
STAMBUK : A 251 10 006


PERCOBAAN III
PEMBUATAN NATRIUM TIOSULFAT
I.     TUJUAN
           Adapun tujuan dari percoban ini adalah untuk mempelajari cara pembuatan garam natrium tiosulfat dan sifat-sifat kimianya.
II.  DASAR TEORI
                   Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang, dimana garis d pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali. Sifat Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius. Di antara banyak senyawa-senyawa natrium yang memiliki kepentingan industrial adalah garam dapur (NaCl), soda abu (Na2CO3), baking soda (NaHCO3), caustic soda (NaOH), Chile salpeter (NaNO3), di- dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat pentahydrat ( Na2S2O3 . 5H20) and borax (Na2B4O7 . 10H2O) (Alson, 1989).
            Natrium Tiosulfat berupa hablur besar, tidak berwarna, atau serbuk hablur kasar. Mengkilap dalam udara lembab dan mekar dalam udara kering pada suhu lebih dari 33°C. Larutannya netral atau basa lemah terhadap lakmus. Sangat mudah larut dalam air dan tidak larut dalam etanol. Natrium tiosulfat juga berperan sebagai antidot untuk keracunan sianida. Sodium tiosulfat merupakan donor sulfur yang mengkonversi sianida menjadi bentuk yang lebih nontoksik, tiosianat, dengan enzyme sulfurtransferase, yaitu rhodanase. Tidak seperti nitrit, tiosianat merupakan senyawa nontoksik, dan dapat diberikan secara empiris pada keracunan sianida. Penelitian dengan hewan uji menunjukkan kemampuan sebagai antidot yang lebih baik bila dikombinasikan dengan hidroksokobalamin (Puput, 2010).
                   Natrium tiosulfit (Na2SO3) dapat dibuat dari H2SO4. H2SO4 adalah asam yang sangat penting yang digunakan dalam induksi kimia. H2SO4 mencair pada suhu 10,50C membentuk cairan kental. H2SO4 berikatan dengan hydrogen dan tidak bereaksi dengan logam di dalam air untuk menghasilkan H2. H2SO4 menyerap air dan dapat menghasilkan gas. Ion SO42- adalah tetrahedral, mempunyai panjang ikatan 1,49 Å, mempunyai rantai pendek. Ikatan S – O memiliki 4 ikatan σ antar S dan O dan 2 ikatan π yang didelokalisasi S dan 4 atom O. Asam tiosulfat H2SO3 .tidak dapat dibentuk dengan menambahkan asam ke dalam tiosulfat karena pemisahan asam bebas dalam air ke dalam campuran S, H2S, H2Sn, SO2 dan H2SO3.
H2S + SO3 → H2S2O3
Garam yang biasa disebut tiosulfat stabil dan berjumlah banyak. Tiosulfat dibuat dengan memanaskan alkali/larutan sulfit dengan S dan juga dengan mengoksidasi polisulfida dengan air seperti reaksi berikut :
Na2S2O3 + S → Na2S2O3
2NaS3 + 3O2 → 2Na2S2O3 +2S
Banyak sekali reaksi yang digunakan dalam analisis anorganik kualitatif melibatkan pembentukkan endapan. Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan. Endapan mungkin berupa kristal (kristalin) atau koloid, dan dapat dikeluarkan dari larutan dengan penyaringan atau pemusingan (sentrifuge), seperti yang dilakukan pada percobaan ini yakni pembuatan natrium tiosulfat, dimana natrium tiosulfat ini dihasilkan dengan mereaksikan Natrium sulfit dengan belerang melalui beberapa tahapan reaksi sampai akhirnya menghasilkan endapan (Puput, 2010).

III.   Alat dan Bahan
                Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut :
a.    Alat
1.    Gelas ukur                          10.  Ember
2.    Pipet tetes                           11.  Desikator
3.    Neraca digital                     12.  Penjepit tabung       
4.    Penagans listrik                   13.  Rak dan tabung reaksi
5.    Spatula                                14.  Kertas saring
6.    Kertas                                 15.  Gelas kimia
7.    Alat refluks
8.    Cawan penguap
9.    Corong

b.    Bahan
1.    Padatan Na2S2O3.5H2O (natrium tiosulfat pentahydrat)
2.    Serbuk belerang (sulfur)
3.    Aquades
4.    Larutan BaCl2
5.    Es batu
6.    Padatan NaSO3
7.    Larutan HCl 0,1 M
8.    Larutan Iod








IV.   Prosedur Kerja
            Adapun prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

A.  Pembuatan Natrium Tiosulfat
1.    Menyiapkan alat dan  bahan yang digunakan pada percobaan ini.
2.    Menimbang 12,5 gram natrium sulfit dan memasukkannya ke dalam labu refluks.
3.    Menambahkan 50 mL aquades dan 3,0 gram serbuk belerang kemudian merefluks selama 70 menit. Setelah itu, mendinginkan larutan tersebut.
4.    Menyaring larutan tersebut dengan menggunakan kertas saring kemudian memindahkan filtrate ke dalam cawan penguap dan menguapkannya hingga volume 10 mL
5.    Mendinginkan filtrate tersebut di dalam alat pendingin hingga membentuk kristal selama 1 hari kemudian menyaring kristal yang telah terbentuk tersebut. Setelah itu, memindahkannya ke atas cawan penguap.
6.    Menimbang kristal tersebut dengan mengggunakn neraca digital kemudian mendiamkannya hingga mencair.

B.  Mempelajari Sifat-Sifat Kimia Natrium Tiosulfat
1.    Pengaruh pemanasan
a.    Memasukkan sejumlah kristal Na2S2O3.5H2O ke dalam cawan penguap kemudian menimbangnya dengan menggunakan neraca digital.
b.    Memanaskan kristal tersebut kemudian mendinginkannya. Setelah itu, memasukkannya ke dalam desikator selama beberapa menit.




2.    Reaksi dengan Iod
     Memasukkan 1 mL larutan natrium tiosulfat buatan ke dalam tabung reaksi dan menambahkan 1 mL larutan iod kemudian mengamati perubahan yang terjadi.
3.    Reaksi dengan Klor
                 Memasukkan 1 mL larutan natrium tiosulfat buatan ke dalam tabung reaksi dan menambahkannya 1 mL larutan HCl 0,1 M. Setelah itu, menambahkannya lagi 1 mL larutan BaCl­2  dan mengamati perubahan yang terjadi.
4.    Pengaruh asam encer
     Memasukkan 3 mL larutan natrium tiosulfat buatan ke dalam tabung reaksi dan menambahkannya 3 mL larutan HCl 0,1 M kemudian mengamati perubahan dan bau larutan tersebut.
      













V.  Hasil Pengamatan
            Adapun hasil pengamatan yang diperoleh pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

No
Perlakuan
Hasil
A.





B.
Pembuatan natrium tiosulfat hidrat.
 12,5 gram Na2SO3 + 50 mL H2O +3,0 gram serbuk belerang,
direfluks selama ±70 menit,
didinginkan,  disaring, diuapkan,
didinginkan, dan disaring.
Sifat-sifat kimia natrium tiosulfat.
1.     Pengaruh pemanasan.
     a). Na2S2O3 buatan
     b).Na2S2O.5H2O
             (sebelum  dipanaskan)
     c). Na2S2O3 .5H2O
            (sesudah dipanaskan)
2.   Reaksi dengan Iod
   Na2S2O3.H2O  1 mL  + 1  mL I2
3.   Reaksi dengan Klor
a). Na2S2O3.H2O 1 mL +
      1 mL HCl 0,1 M
b). Na2S2O3.H2O  1 mL +
     1 mL HCl  0,1 M +
     1 mL BaCl2
4.    Pengaruh asam encer
   Na2S2O3.H2O 3 mL +
   3 mL HCl 0,1 M


21,42 gram kristal Na2S2O3






Mencair
Padatan/kristal 1,16 gram

Mencair kemudian mengkristal kembali, dengan berat 0,77 gram.

Larutan bercampur

Larutan bercampur dan bening

Terbentuk endapan



Larut dan berbau sulfur
VII.Perhitungan
       Diketahui : Massa Na2SO3                  = 12,5 gram
                          Massa serbuk belerang =   3,0 gram
                          Mr Na2SO3                    = 126 gram/mol
                          Mr S8                             =  256 gram/mol
                          Mr Na22O3.5H2O        = 248 gram/mol
       Ditanyakan : a. Massa Na2S2O3.
                          b. % rendeman ……?
       Penyelesaian :
       8Na2SO3(s) + 5H2O(l) + S8(s)                       8Na2S2O3.5H2O(s)  
b.   
                                     =
                                     = 0,09 mol

c.   
                               =
                   = 0,01 mol
           
                                       =
                                       = 0,08 mol

            massa Na2S2O3.5H2O = mol Na2S2O3.H2O x Mr Na2S2O3.5H2O
                                                             = 0,08 mol x 248 gram/mol
                                                             = 19,84 gram
d. 
                                       =
                                       = 154,63 %


























VI.   Persamaan Reaksi
A.  Pembuatan natrium tiosulfat hidrat.
     8Na2SO3(s) + 5H2O(l) + S8(s)                       8Na2S2O3.5H2O(s)  
    
B.  Sifat – sifat kimia natrium tiosulfat
1.    Pengaruh pemanasan
    a). Na2S2O3.H2O(s)                      Na2S2O3(aq) + H2O(l)
    b). Na2S2O3.5H2O(s)                   Na2S2O3(s)  +  H2O(g)
      
2.     Reaksi dengan Iod
          Reduksi  : I2(aq)  + 2e-                 2I-(aq)
            Oksidasi : 2S2O32-(aq)                      S4O62-(aq)  + 2e-
     Redoks  : I2(aq)  + 2S2O32-(aq)                       2I-(aq)  + S4O62-(aq)
                             Atau
                 I2(aq) + 2Na2S2O3(aq)                      2NaI(aq)  + Na2S4O6(aq)

3.    Reaksi dengan  klor
     a). Na2S2O3(aq)  + 2HCl(aq)                       H2S2O3(s)  + 2NaCl(aq)
     b). H2S2O3(aq) + BaCl2(aq)                  BaS2O3(s) + HCl(aq)

4.      Pemgaruh  asam encer
Na2S2O3(aq)  + HCl(aq)                2NaCl(aq)  + S(s)  + SO2(g)  + H2O(l)
 







VII.     Pembahasan
               Natrium Tiosulfat berupa hablur besar, tidak berwarna, atau serbuk hablur kasar. Mengkilap dalam udara lembab dan mekar dalam udara kering pada suhu lebih dari 33°C. Larutannya netral atau basa lemah terhadap lakmus. Sangat mudah larut dalam air dan tidak larut dalam etanol. Natrium tiosulfat juga berperan sebagai antidot untuk keracunan sianida (Puput, 2010).
          Pada perlakuan pertama yaitu pembuatan natrium tiosulfat hidrat. Langkah pertama yang dilakukan yaitu menimbang 12,5 gram padatan Na2SO3 kemudian memasukkannya ke dalam gelas kimia. Setelah itu, menambahkan 3 gram serbuk belerang dan 50 ml aquades  kemudian diaduk. Adapun  tujuan pencampuran dilakukan dalam gelas kimia yaitu agar serbuk sulfur dapat larut dan  tidak mengapung sebelum dimasukkan ke dalam alat refluks. Langkah selanjutnya yaitu merefluks larutan tersebut selama ±70 menit sambil memanaskannya di atas penangas listrik. Adapun fungsi pemanasan pada perlakuan ini adalah untuk mempercepat terjadinya reaksi dimana pada suhu yang tinggi energi kinetik dari molekul-molekul zat terlarut akan meningkat sehingga tumbukan antar partikel juga meningkat yang menyebabkan reaksi berjalan dengan cepat. Proses merefluks akan dihentikan ketika larutan yang semula berwarna kuning  telah berubah membentuk 2 lapisan yang di bawahnya ada endapan, dimana endapan yang terbentuk tersebut berasal dari natrium sulfit dan serbuk belerang sedangkan warna kuning yang ada pada larutan tersebut berasal dari warna sulfur. Adapun  tujuan merefluks adalah agar struktur molekul sulfur yang membentuk cincin yang mengandung 8 atom (S8) dapat diputuskan,  sehingga dapat bereaksi dengan natrium sulfit. Langkah selanjutnya yaitu menyaring larutan dalam keadaan panas untuk memisahkan filtrat dan residu. Adapun tujuan penyaringan dalam keadaan panas yaitu agar larutan tidak membentuk Kristal, karena jika larutan disaring dalam keadaan dingin maka akan membentuk kristal. Setelah itu, filtratnya diuapkan di atas penangas listrik hingga volumenya mencapai 10 mL kemudian larutan tersebut didinginkan dengan cara dimasukkan ke dalam bongkahan es lalu dimasukkan ke dalam lemari pendingin. Tujuan penguapan adalah untuk menghilangkan molekul air yang masih terdapat pada larutan yang bukan pentahidrat, sedangkan tujuan pendinginan dalam lemari es yaitu agar larutan dapat berbentuk kristal. Setelah kristalnya sudah terbentuk larutan kemudian disaring dan ditimbang sehingga diperoleh berat kristal sebesar 30,68 gram (Svehla, 1990).
          Berdasarkan perhitungan, diperoleh massa natrium tiosulfat pentahidrat yang digunakan yaitu 19,84 gram sedangkan massa natrium tiosulfat hidrat yang diperoleh dari percobaan yaitu 30,68 gram. Berdasarkan data tersebut, dapat ditentukan persen rendemen dari natrium tiosulfat hidrat. Dimana persen rendemen adalah perbandingan massa yang diperoleh dengan massa sampel dikali 100%. Adapun persen rendemen yang diperoleh yaitu 154,63%, hal ini berarti dalam kristal tersebut masih terdapat zat pengotor atau molekul air sehingga mempengaruhi massa kristal yang dihasilkan. Hasil yang diperoleh tersebut masih berbeda dengan literatur, dimana sehurusnya diperoleh persen rendemen lebih kecil atau sama dengan 100%. Perbedaan ini terjadi karena adanya kesalahan pada saat praktikum, misalnya kesalahan dalam, memanaskan, menimbang, merefluks ataupun menyaring (Sukardjo, 1984).
          Pada tahap kedua yaitu untuk mengetahui sifat-sifat kimia natrium tiosulfat, pada perlakuan pertama adalah pengaruh pemanasan. Pertama-tama padatan natrium tiosulfat pentahidrat ditimbang kemudian dipanaskan di atas penangas listrik. Pada saat pemanasan, padatan tersebut mencair dean lama-kelamaan membentuk padatan kembali. Hal ini terjadi karena terjadi pelepasan hidrat dalam bentuk molekul H2O ke udara. Adapun kestabilan termal antara Na2S2O3.5H2O dengan Na2S2O3.HO yaitu natrium tiosulfat pentahidrat lebih stabil dibandingkan natrium tiosulfat dikarenakan polarisasi ion-ion pada natrium tiosulfat pentahidrat lebih besar. Hal ini dapat terlihat pada saat natrium tiosulfat pentahidrat berada pada suhu kamar tidak mencair  sedangkan natrium tiosulfat hidrat mencair sebagian. Adapun pada saat dipanaskan natrium tiosulfat pentahidrat akan mencair namun membentuk padatan kembali, sedangkan natrium tiosulfat hidrat mencair semuanya (Puput, 2010).
          Pada langkah kedua yaitu mereaksikan natrium tiosulfat hidrat dengan larutan iodin sehigga menghasilkan larutan bening. Pada perlakuan ini terjadi reaksi redoks. Reaksi redoks adalah suatu reaksi dimana keadaan oksidasi berubah, dan disertai pertukaran elektron antara pereaksi. Dalam hal ini I2 mengalami reduksi menjadi I-, dan biloksnya mengalami penurunan dari 0 menjadi -1. Sedangkan 2S2O32- mengalami oksidasi menjadi S4O62-, dan biloksnya meningkat dari -4 menjadi -2. Dalam hal ini I2 sebagai oksidator sedangkan S2O32- bertindak sebagai reduktor.  Adapun penyebab larutan menjadi bening karena ion tiosulfat merupakan pengoksidator yang kuat sehingga dapat mereduksi I2 menjadi I- yang meyebabkan larutan tersebut menjadi bening (Anonim, 2010).
              Pada langkah ketiga yaitu menambahkan natrium tiosulfathidrat dengan larutan HCl 0,1 M dan BaCl2  sehingga menghasilkan larutan yang menyatu dan terbentuk endapan BaS2O3. Pada perlakuan ini HCl berfungsi sebagai pelarut yang dapat melarutkan natrium tiosulfat hidrat.
           Pada langkah selanjutnya yaitu larutan natrium tiosulfat hidrat ditambahkan dengan larutan HCl 0,1 M dan menghasilkan larutan yang bening dan berbau sulfur. Hal ini terjadi karena pada saat natrium tiosulfat hidrat direaksikan dengan HCl, akan terbentuk gas SO2 yang menyebabkan larutan berbau sulfur (Anonim, 2010).­
         







VIII.  Kesimpulan
          Berdasarkan tujuan dan hasil pengamatan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1.    Kristal natrium tiosulfat pentahidrat dapat dibuat dengan cara merefluks natrium sulfit yang ditambahkan dengan serbuk belerang dan aquades, kemudian menyaringnya, menguapkan dan mendingikan hingga berbentuk kristal natrium tiosulfat hidrat.
2.    Natrium tiosulfat pentahidrat lebih stabil dibandingkan natrium riosulfat hidrat yang disebabkan polarisasi ion natrium tiosulfat pentahidrat lebih besar dari pada polarisasi ion natrium tiosulfat hidrat.
3.    Natrium tiosulfat pentahidrat mempunyai sifat yaitu :
a.    Pada saat dipanaskan natruim tiosulfat hidrat mencair, sedangkan natrium tiosulfat pentahidrat ketika dipanaskan akan mencair namun akan membentuk kristal kembali
b.    Reaksi iodine dengan natrium tiosulfat terjadi reaksi redoks, dimana yang berperan sebagai pereduksi yaitu I2. Sedangkan yang berperan sebagai pengoksidasi yaitu S2O32-.
c.    Natrium tiosulfat dicampur dengan HCl larutan menyatu. Setelah dicampur dengan larutan BaCl2 larutan membentuk endapan BaS2O3.
d.   Natrium tiosulfat dicampurkan dengan larutan HCl menghasilkan larutan yang menyatu dan berbau sulfur.










DAFTAR PUSTAKA

Alson. 2007. Pembuatan Natrium Tiosulfat. http://chem-is-try.org.
          diakses 12 November 2011.

Anonim. 2010. Sifat-Sifat Natrium Tiosulfat.
          http://cosmo done.blog.frienster.com/natrium tiosulfat.
          diakses 12 November 2011.

Puput. 2010.  Pembuatan Natrium Tiosulfat.
          diakses 12 November 2011.

Staf Pengajar Kimia Anorganik. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik I. Universitas Tadulako. Palu.

Svehla, G. 1990. Analisi Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimakro.
          Kalman Media Pustaka. Jakarta.

















LAMPIRAN


1.    Apakah ion tiosulfat berfungsi sebagai oksidator, reduktor, atau oksidator dan reduktor ?jelaskan.
2.    Bandingkan kestabilan termal antara ion tiosulfat dan ion sulfit. Tuliskan reaksinya !
3.    Tuliskan reaksi yang terjadi pada B2, B3, dan B4 !
Jawab :
1.    Ion sulfat berfungsi sebagai pengoksidator , dimana ion ini merupakan pengoksidator yang kuat sehingga dapat mereduksi I2 menjadi I-.
2.    Ion tiosulfat memiliki kestabilan termal yang tinggi karena memiliki kekuatan pengoksidator yang besar dibandingkan ion sulfit. Dan ion tiosulfat juga memiliki daya melarut yang tinggi dalam air.
3.     a). Reaksi dengan Iod
         Reduksi  : I2(aq)  + 2e-                 2I-(aq)
            Oksidasi : 2S2O32-(aq)                        S4O62-(aq)  + 2e-
     Redoks  : I2(aq)  + 2S2O32-(aq)                        2I-(aq)  + S4O62-(aq)
                             Atau
                 I2(aq) + 2Na2S2O3(aq)                      2NaI(aq)  + Na2S4O6(aq)

b). Reaksi dengan  klor
     1). Na2S2O3(aq)  + 2HCl(aq)                        H2S2O3(s)  + 2NaCl(aq)
     2). H2S2O3(aq) + BaCl2(aq)                   BaS2O3(s) + HCl(aq)

c). Pemgaruh  asam encer
     Na2S2O3(aq)  + HCl(aq)                 2NaCl(aq)  + S(s)  + SO2(g)  + H2O(l)