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 SO₄^2- 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 Na₂S­₂O₃.5H₂O        = 248 gram/mol

       Ditanyakan : a. Massa Na₂S₂O₃.

                          b. % rendeman ……?

       Penyelesaian :

       8Na₂SO_3(s) + 5H₂O_(l) + S_8(s)                       8Na₂S₂O_3.5H₂O_(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.

     8Na₂SO_3(s) + 5H₂O_(l) + S_8(s)                       8Na₂S₂O_3.5H₂O_(s)  

    

B.  Sifat – sifat kimia natrium tiosulfat

1.    Pengaruh pemanasan

    a). Na₂S₂O₃.H₂O_(s)                      Na₂S₂O_3(aq) + H₂O_(l)

    b). Na₂S₂O₃.5H₂O_(s)                   Na₂S₂O_3(s)  +  H₂O_(g)

      

2.     Reaksi dengan Iod

          Reduksi  : I_2(aq)  + 2e^-                 2I^-_(aq)

            Oksidasi : 2S₂O₃^2-_(aq)                      S₄O₆^2-_(aq)  + 2e^-

     Redoks  : I_2(aq)  + 2S₂O₃^2-_(aq)                       2I^-_(aq)  + S₄O₆^2-_(aq)

                             Atau

                 I_2(aq) + 2Na₂S₂O_3(aq)                      2NaI_(aq)  + Na₂S₄O_6(aq)

3.    Reaksi dengan  klor

     a). Na₂S₂O_3(aq)  + 2HCl_(aq)                       H₂S₂O_3(s)  + 2NaCl_(aq)

     b). H₂S₂O_3(aq) + BaCl_2(aq)                  BaS₂O_3(s) + HCl_(aq)

_4.      Pemgaruh  asam encer

Na₂S₂O_3(aq)  + HCl_(aq)                2NaCl_(aq)  + S_(s)  + SO_2(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.H_2­O 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 2S₂O₃^2- mengalami oksidasi menjadi S₄O₆^2-, dan biloksnya meningkat dari -4 menjadi -2. Dalam hal ini I₂ sebagai oksidator sedangkan S₂O₃^2- 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 I_2. Sedangkan yang berperan sebagai pengoksidasi yaitu S₂O₃^2-.

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.

          http://aboutchemistry21.blogspot.com.

          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  : I_2(aq)  + 2e^-                 2I^-_(aq)

            Oksidasi : 2S₂O₃^2-_(aq)                        S₄O₆^2-_(aq)  + 2e^-

     Redoks  : I_2(aq)  + 2S₂O₃^2-_(aq)                        2I^-_(aq)  + S₄O₆^2-_(aq)

                             Atau

                 I_2(aq) + 2Na₂S₂O_3(aq)                      2NaI_(aq)  + Na₂S₄O_6(aq)

b). Reaksi dengan  klor

     1). Na₂S₂O_3(aq)  + 2HCl_(aq)                        H₂S₂O_3(s)  + 2NaCl_(aq)

     2). H₂S₂O_3(aq) + BaCl_2(aq)                   BaS₂O_3(s) + HCl_(aq)

c). Pemgaruh  asam encer

     Na₂S₂O_3(aq)  + HCl_(aq)                 2NaCl_(aq)  + S_(s)  + SO_2(g)  + H₂O_(l)