penentuan berat atom magnesium

LAPORAN PRAKTIKUM

PENENTUAN BERAT ATOM MAGNESIUM (Mg)

Disusun Oleh :

Idham Ibnu Afakillah

(0621 11 072)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

BOGOR

2011

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik ALLAH SWT. Shalawat serta salam selalu tercurahkan kepada rasulullah SAW. Berkat limpahan dan rahmatnya kami mampu menyelesaikan tugas laporan ini untuk mata kuliah kimia dasar 1.

            Sesuai dengan kemajuan ilmu pengetahuan, ditemukan banyak bahan-bahan kimia dari alam yang bermanfaat dan sangat penting secara ekonomis dapat dibuat dimulai dari bahan-bahan baku yang lebih murah dan demikianlah caranya industry kimia mulai berkembang. Terutama dalam abad ini,ilmu pengetahuan dan teknologi telah mengembangkan cara-cara membuat bahan kimia yang baru yang sebelumnya belum pernah ada di bumi.

            Disamping keuntungan-keuntungan yang telah diperoleh dari ilmi kimia, kita ingin mengetahui lebih banyak tentang masalah-masalah yang disebabkannya. Sangat sering kita mendengar mengenai sisa sampah atau bahan-bahan kimia dalam makanan yang beracun dan lingkungan yang berpotensi sebagai penyebab kanker. Oleh sebab itu, diantara masalah-masalah yang disebabkan oleh ilmu kimia dan teknologi adalah menciptakan cara-cara untuk mengontrol dan mengelola limbah yang menyertai produksi dan penggunaan bahan-bahan yang baru dan berharga ini.

            Penyusunan laporan ini didasarkan pada hasil percobaan yang dilakukan selama praktikum serta literature-literatur yang ada baik dari buku maupun sumber lainnya.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1    Tujuan Percobaan

Mempelajari suatu cara sederhana penentuan berat atom suatu unsur (Mg), memalui penentuan dengan teliti berat zat-zat yang bereaksi.

1.2  Dasar Teori

Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".

Magnesium (Mg) diperoleh dengan beberapa cara. Salah satunya adalah dari batuan dolomite & air laut, yg mengandung 0,13% Mg. Pertama-tama dolomite dikalsinasi m’jadi campuran CaO/MgO dr mana kalsium akn dihilangkan dgn penukar ion menggunakan air laut. Kesetimbangannnya disukai krn kelarutan Mg(OH)2 lebih rendah daripada Ca(OH)2 :

Ca(OH)2.Mg(OH)2 + Mg2⁺ 2 Mg(OH)2 + Ca2⁺

Proses yang paling penting untuk mendapatkan logam adalah elektrrolisis leburan campuran halida (misalnya MgCl2 + CaCl2 + NaCl) dari logam yang paling kurang elektropositif, Mg, ditampung, kemudian reduksi MgO atau dolomite yang dikalsinasi (MgO.CaO). yang terakhir dipanaskan dengan ferosilikon :

CaO.MgO + FeSi = Mg + silikat Ca dan Fe

dan Mg didistilasi. MgO dapat dipanaskan dengan batu bara pada 20000 & logamnya ditampung dengan pencucian cepat dari kesetimbangan bersuhu tinggi yang berjalan ke kanan :

MgO + C Mg + CO

Beberapa kegunaan Magnesium (Mg) seperti pada Mg(OH)2 yaitu untuk mengobati penyakit maag dan menetralisir asam lambung, magnesium klorida (MgCl2.6H2O) digunakan dalam pembuatan kain katun, kertas, semen, dan keramik. Magnesium sulfat (MgSO4.7H2O) yang dikenal dengan garam Inggris (Epsom salt) dan magnesium oksida (MgO), digunakan pada pembuatan kosmetik dan obat pencuci perut. Sedangkan campuran Magnesium (Mg), aluminium dan baja digunakan padad bahan pembuatan bagian-bagian pesawat, kaki atau tangan buatan, vacuum cleaner, alat-alat optic & furniture.

Atom adalah partikel yang sangat kecil sehingga massa atom juga terlalu kecil bila dinyatakan dengan satuan gram. Karena itu, para ahli kimia menciptakan cara untuk mengukur massa suatu atom, yaitu dengan massa atom relatif. Massa atom relatif (A_r) adalah perbandingan massa rata-rata suatu atom dengan satu per dua belas kali massa satu atom karbon-12.

             Massa atom relatif unsur-unsur yang dijumpai di alam dapat diperoleh sebagai rata-rata dari massa isotop setiap unsur,ditimbang berdasarkan fraksi kelimpahannya. Jika suatu unsur terdiri atas n isotop , isotop ke-i mempunyai massa A_i dan kelimpahan fraksi P₁ , maka massa atom relatif rata-rata unsur tersebut di alam (massa atom relatif kimianya) ialah

A = A₁P₁+A₂P₂+...+A_nP_n

Massa atom relatif nuklida mendekati tetapi (kecuali ¹²C) tidak tepat sama dengan nomor massanya. Massa atom relatif tidak memiliki satuan karena angka ini merupakan nisbah dari dua massa yang diukur , apapun satuan yang kita gunakan (gram, kilogram ,pound dan seterusnya). Spektrometri massa merupakan metode paling akurat bagi kimiawan untuk menentukan massa atom dan molekul relatif. Dalam spektrometer satu atau beberapa elektron diambil dari setiap atom atau molekul. Spesies bermuatan positif yang dihasilkan dinamakan ion, dipercepat oleh medan listrik kemudian dilewatkan ke medan magnet. Kelengkungan lintasan partikel tergantung pada nisbah muatan terhadap massanya,sebagaimana pada eksperimen Thompson mengenai sinar katoda (elektron). Teknik ini menyebabkan spesies dengan massa yang berbeda dapat dipisahkan dan dideteksi. Sebagai contah , eksperimen  awal dalam spektrometri massa menunjukkan nisbah massa 16 : 1 untuk oksigen relatif terhadap hidrogen penegasan berdasarkan teknik fisik untuk reaksi yang semua dideduksi dengan landasan kimia (Oxtoby,2001:25-27).

              Menurut Dalton , massa atom adalah sifat utama unsur yang membedakan satu unsur dengan yang lainnya. Karena atom sangat ringan , maka tidsk dapat digunakan satuan gram dan kilogram untuk massa atom dan harus dicari massa atom sebagai standar . Perbandingan massa atom dengan satu macam atom standar disebut massa atom relatif. Pada mulanya digunakan hidrogen, dipilih sebagai standar karena merupakan atom yang ringan . Kemudian diganti dengan oksigen , karena dapat bersenyawa hampir dengan semua unsur . Salah satu syarat massa standar adalah stabil dan murni, tetapi karena oksigen terdapat dalam 3 isotop 0-16, 0-17, 0-18, akhirnya pada tahun 1960 ditetapkan C-12 sebagai standar dan C-12 ditetapkan mempunyai massa 12 sma , dengan 1 sma = 1,66 x 10^-24   gram dan massa atom relatif tidak memiliki satuan . Massa atom relatif sangat penting dalam ilmu kimia untuk mengetahui sifat unsur dan senyawa. Ada 3 cara penentuan massa atom relatif , yaitu dengan hukum Dulong dan Petit , analisis Cannizzaro, dan Spektroskopi massa (Syukri, 1999 : 33).

          Pada perhitungan kimia , sering kali perlu menghitung massa suatu unsur atau molekul  Perhitungan ini diselesaikan dengan melihat massa atom suatu unsur pada tabel berkala. Massa atom merupakan bilangan yang lebih besar dari dua bilangan yang diberikan pada setiap unsur . Bilangan yang lebih kecil yang menyatakan nomor atom. Massa molekul dihitung dengan mnjumlahkan massa atom dari unsur-unsur yang membentuk molekul. Salah satu kesalahan yang sering dibuat pada perhitungan massa molekul adalah kelalaian mengalikan dengan angka indeks (subcript) seperti yang tertera pada rumus molekul (Bresnick , 2002 : 3).

              Atom yang mempunyai jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda disebut isotop atom yang lain . Jumlah neutron tidak terlalu berpengaruh pada sifat-sifat kimianya , sehingga semua isotop dari sebuah unsur mempuyai sifat-sifat kimia yang sama. Meskipun demikian , masing-masing isotop yang berbeda mempunyai massa dan sifat nuklir tersendiri (Goldberg , 2004 : 13).

Massa atom untuk tiap atom tidak khas, dalam arti atom suatu unsur yang sama, mungkin memiliki massa yang berbeda Isotop adalah unsur yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi nomor massa yang berbeda.

      Perbedaan jumlah neutron yang terdapat dalam inti atom yang menyebabkan atom-atom dari unsur yang sama, bisa mempunyai nomor massa yang berbeda, karena massa atom lebih ditentukan dari jumlah massa proton + jumlah massa neutronnya, sementara jumlah massa elektronnya diabaikan. Massa dari isotop dapat ditentukan dengan alat yang diberi nama Spektograf Massa.

1.      Isotop : Atom yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi memiliki nomor massa yang berbeda disebut dengan isotop.
Contoh:

2.      Isoton : atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda), tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama. Karena nomor atomnya berbeda, maka sifat-sifatnya berbeda.

Contoh :

3.      Isobar : atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah nomor massa yang sama. Karena nomor atomnya berbeda, maka sifat-sifatnya berbeda.

Contoh :

Massa proton sekitar 1,67 x 10^–27 kg dan memiliki muatan positif, 1,60 x 10^–19 C (Coulomb). Muatan ini adalah satuan muatan listrik terkecil dan disebut muatan listrik elementer. Inti memiliki muatan listrik positif yang jumlahnya bergantung pada jumlah proton yang dikandungnya. Massa neutron hampir sama dengan massa proton, tetapi neutron tidak memiliki muatan listrik. Elektron adalah partikel dengan satuan muatan negatif, dan suatu atom tertentu mengandung sejumlah elektron yang sama dengan jumlah proton yang ada di inti atomnya. Jadi atom secara listrik bermuatan netral. Sifat partikel-partikel yang menyusun atom dirangkumkan.

BAB II

ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan penentuan berat atom magnesium antara lain:

·                  Krus

·                  Timbangan

·                  Pembakar Bunsen

·                  Segitiga Porselen

·                  Tanur

·                  Kertas Lakmus

·                  Logam Magnesium

·                  Aquades

BAB III

METODE KERJA

·      Timbang krus kosong dengan teliti

·      Timbang logam Mg dengan teliti dan masukkan dalam krus

·      Panaskan krus dengan isinya diatas api pembakaran bunsen dengan menggunakan segitiga porselen

·      Setelah menjadi putih, dinginkan krus, setelah dingin berikan beberapa tetes air (periksa denan kertas lakmus uap/gas yang keluar)

·      Pijarkan krus, dinginkan dan timbang

·      Hitung berat atom Mg

BAB IV

PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

Massa krus kosong                                 : 26,413 gram

Massa Magnesium (Mg)                         : 0,803 gram    +

Massa krus+Mg                                      : 27,216 gram

Massa krus setelah dibakar                    : 27,508 gram

Mg + ½ O₂à MgO

Massa krus+MgO                       : 27, 734

MgO                                           : 1,321

Berat atom Magnesium = x

Maka:

                 =

                 =

0,8x + 12,8  = 1,321 x

12,8            = 0,521 x

X                = 24,568 gram

Berat atom Magnesium adalah 24,568 gram/mol

BAB V

PEMBAHASAN

Pada percobaan ini logam magnesium (Mg) dipanaskan d atas api pembakaran bunsen dengan menggunakan segitiga porselen. Kemudian dipanaskan lagi di dalam tanur mulai dari suhu 100^oC sampai suhu 700^oC sehingga energi dari magnesium mengalami peningkatan dan mampu untuk bereaksi. Logam magnesium yang didiamkan beberapa saat pada suhu 100^oC-1000^oC akan berubah warna menjadi warna putih. Hal ini membuktikan bahwa logam magnesium mampu bereaksi atau berikatan dengan udara disekitarnya pada suhu tertentu dan abu yang berwarna putih merupakan persenyawaan kimia antara logam magnesium (Mg) dan oksigen (O₂).

Mg + ½ O₂à MgO

Pada saat logam magnesium telah berubah warna menjadi putih dan dikeluarkan dari dalam tanur menggunakan penjepit krus. Setelah itu logam magnesium ditetesi dengan air secara merata menggunakan pipet tetes, kemudian di masukkan kedalam open dan di diamkan selama beberapa hari. Setelah di masukkan kedalam open, logam magnesium di ambil mengguakan penjepit krus juga maka terbentuklah gas. Gas yang terbentuk ini dihadang uapnya menggunakan kertas lakmus netral. Ternyata uap gas yang dihasilkan mengubah warna kertas lakmus netral tersebut menjadi biru. Jadi dapat disimpulkan bahwa diudara terdapat 78,08% nitrogen, 20,95% oksigen, 0,93% argon dan 0,04% gas lainnya. Sehingga nitrogen sebanyak 78,08% inilah yang bereaksi dengan logam magnesium menghasilkan Mg₃N₂. Kemudian dengan penetesan air (H₂O) menyebabkan Mg₃N₂ bereaksi dengan H₂O membentuk Mg₃(OH₂) + 2NH₃. Penetesan air itulah yang menyebabkan kertas lakmus netral berubah warna menjadi biru dan membuktikan bahwa gas yang dihasilkan bersifat basa. Ini berarti bahwa senyawa nitrogen (N₂) dan hidrogen (H) yang bersifat basa dan berbentuk gas pada suhu kamar, tidak lain adalah amoniak (NH₃).

Pada analisis dapat didapatkan massa atom relatif (Ar) magnesium adalah 24,568 gr/mol. Jika dibandingkan dengan standar internasional bahwa massa atom relatif Mg adalah 24,31 gr/mol ini sedikit berbeda. Hal ini dapat disebabkan karena banyaknya unsur-unsur lain di udara terbuka yang dapat mempengaruhi reaksi dan akibat kurang lamanya logam magnesium yang telah ditetesi air (H₂O) sehingga pemijaran itu tidak menghilangkan seluruh atom hidrogen hilang dari persenyawaan tersebut.

BAB VI

KESIMPULAN

          

Berdasarkan percobaan diatas didapatkan bahwa massa atom relatif Mg adalah 24,568 gr/mol. Hasil ini didapat dengan menimbang massa Mg terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan pemanasan dan pemijaran di dalam tanur sehingga menghasilkan MgO. Kemudian hasilnya dihitung dengan menggunakan rumus

      Dengan a = massa Mg, b = massa MgO

Sehingga:

Massa atom relatif yang diperolah dari percobaan diatas adalah 24, 568 gr/mol.

DAFTAR PUSTAKA

Bresnick, Stephen . 1996 . Intisari Kimia Umum. Jakarta: Hipokrates.

Goldberg, David E. 2004. Kimia Untuk Pemula. Jakarta: Erlangga.

Oxtoby, David W.dkk. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: ITB         

www.chemistry.com