Tugas Akhir M6 Prof Dianto 2o5j27

TUGAS AKHIR MODUL 6 IPA PEMISAHAN CAMPURAN Disusun Sebagai Tugas Akhir Modul Pembelajaran Dalam Jaringan Program Profesi Guru Dalam Jabatan

Oleh : DIANTO 19032509710544

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA PENDIDIKAN PROFESI GURU PROGRAM STUDI ILMU PENGETAHUAN ALAM 2019

TUGAS AKHIR MODUL 6 PROFESIONAL Pada bagian terakhir dari rangkaian modul IPA yang telah Anda pelajari, Anda diminta untuk memecahkan persoalan dan secara kritis menjawab pertanyaan yang diberikan. Jawablah sesuai dengan pemahaman yang telah Anda dapatkan. Dalam sebuah gelas kimia terdapat campuran yang berwujud padatan terdiri dari kamper (naftalena), garam dapur, dan batu kapur. Warna dari ketiga zat tersebut adalah putih. Tugas anda sekarang adalah mencari prosedur yang tepat sehingga ketiga zat tersebut dapat dipisahkan dengan sempurna. Pada bagian tugas ini, Anda akan diberikan strategi dalam memecahkan persoalan. 1. Identifikasi sifat-sifat fisika dan kimia dari masing-masing zat tersebut. 2. Identifikasi adakah zat yang mudah menyublim, zat yang mudah larut dalam air, dan zat yang sukar larut dalam air. 3. Cari prosedur yang tepat untuk memisahkan zat yang mudah menyublim. 4. Pertimbangkan kelarutan kedua zat terakhir dalam pelarut air. 5. Cari prosedur yang tepat untuk memisahkan zat-zat tersebut berdasarkan kelarutannya dalam air. 6. Zat apakah yang pertama kali Anda dapatkan sebagai hasil dari proses pemisahan. 7. Zat apakah yang terakhir kali Anda dapatkan sebagai hasil dari proses pemisahan. 8. Tulis kesimpulan yang Anda peroleh Rubrik Penilaian Supaya tugas yang Anda kerjakan menjadi terarah dan Anda dapat menyelesaikan tugas tersebut dengan baik, maka gunakanlah rubrik penilaian berikut untuk mengukur keberhasilan Anda dalam memahami materi. Aspek

Bobot

Sifat-sifat fisika dan kimia dari masing-masing zat.

20%

Identifikasi Zat

10%

Prosedur Pemisahan Zat

60%

Kesimpulan

10%

JAWABAN 1. Identifikasi sifat-sifat fisika dan kimia dari masing-masing zat tersebut. Sifat fisika dan kimia dari masing-masing zat a. Naftalena  Sifat fisika Naftalena berupa padatan berwarna putih dengan rumus molekul C10H8 Berbentuk dua cincin benzena yang bersatu. Massa molar : 128, 17052 g Kepadatan : 1, 14 g / cm ³ Titik lebur : 80, 26 ° C, 353 K, 176 ° F Titik didih : 218 ° C, 491 K, 424 ° F Kelarutan dalam air : 30 mg / L  Sifat Kimia Senyawa ini bersifat volatil, mudah menguap meskipun dalam bentuk padatan. Uap yang dihasilkan bersifat mudah terbakar. Naftalena paling banyak dihasilkan dari destilasi tar batu bara, dan sedikit dari sisa fraksionasi minyak bumi. Naftalena merupakan suatu bahan keras yang putih dengan bau tersendiri, dan ditemui secara alami dalam bahan bakar fosil seperti batu bara danminyak. Naftalena adalah salah satu komponen yang termasuk benzena aromatik hidrokarbon, tetapi tidak termasuk polisiklik. Naftalena memiliki kemiripan sifat yang memungkinkannyamenjadi aditif bensin untuk meningkatkan angka oktan. Sifat-sifat tersebut antara lain: sifat pembakaran yang baik, mudah menguap sehingga tidak meninggalkan getah padat pada bagian-bagian

mesin.Sesuai

dengan

ikatan

valensinya,

napthalena

mempunyai tiga struktur resonansi yaitu: Seperti benzena, naftalena dapat mengalamisubstitusi aromatik elektrofilik. Pada sebagian besar reaksi substitusi aromatik elektrofilik, naftalena bereaksi dalam kondisi lebih ringandaripada benzena. Sebagai contoh, benzena ataupun napthalena bila beraksi dengan klorindengan menggunakan besi klorida atau aluminium klorida sebagai katalis, naftalena danklorin dapat bereaksi untuk membentuk 1-chloronaphthalena bahkan tanpa menggunakan katalis. b. Garam dapur  Sifat fisika Nama IUPAC

Natrium Klorida

Rumus kimia

NaCl



Massa molar

58,44 g/mol

Penampilan

Tidak berwarna/ berbentuk Kristal putih

Densitas

2,16 g/cm3

Titik lebur

801 °C (1074 K)

Titik didih

1465 °C (1738 K)

Kelarutan dalam air

35,9 g/100 mL (25 °C)

Sifat kimia Garam dapur merupakan senyawa ion, ikatan ion antara Na dan Clnya sangat kuat sehingga meleleh dan mendidih pada suhu yang tinggi. NaCl juga merupakan bagian dari larutan elektrolit kuat, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik karena ketika dalam bentuk lautan ia kembali menjadi ion-ionnya yang dapat bergerak bebas. Ion yang bergerak bebas inilah yang menghantarkan arus listrik. Karena merupakan senyawa ion, NaCl juga mudah larut dalam air dan pelarut polar lainnya. Dalam bentuk padat NaCl bersifat stabil dan hanya terurai ketika dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi menghasilkan asam yang beracun yang terdiri dari asam klorida (HCl) dan dinatrium oksida (Na2O).

c. Batu kapur  Sifat fisika Rumus kimia

CaCO3

Massa molar

100.0869 g/mol

Penampilan

Serbuk putih halus; rasa kekapuran

Bau

Tidak berbau

Densitas

2.711 g/cm3 (kalsit) 2.83 g/cm3 (aragonit)

Titik lebur

825 °C (aragonit) 1339 °C (kalsit)



Titik didih

Mengurai

Kelarutan dalam air

0.0013 g/100 mL (25 °C)

Sifat kimia Kalsium karbonat ini terdiri dari 2 unsur kalsium dan 1 unsur karbon dan 3 unsur oksigen. Setiap unsur karbon terikat kuat dengan 3 oksigen, dan ikatan ini ikatannya lebih longgar dari ikatan antara karbon

dengan kalsium pada satu senyawa. Kalsium karbonat bila dipanaskan akan pecah dan menjadi serbuk remah yang lunak yang dinamakan Kalsium oksida (CaO). Hal ini terjadi karena pada reaksi tersebut setiap molekul dari kalsium akan bergabung dengan 1 atom oksigen dan molekul lainnya akan berikatan dengan oksigen menghasilkan CO2 yang akan terlepas ke udara sebagai gas karbon dioksida. dengan reaksi sebagai berikut: CaCO3  CaO + CO2 Reaksi ini akan berlanjut apabila ditambahkan air, reaksinya akan berjalan dengan sangat kuat dan cepat apabila dalam bentuk serbuk, serbuk kalsium karbonat akan melepaskan kalor. Molekul dari CaCO3 akan segera mengikat molekul air (H2O) yang akan menbentuk kalsium hidroksida, zat yang lunak seperti pasta. Sebagaimana ditunjukkan pada reaksi sebagai berikut: CaCO3 + H2O  Ca(OH)2 + CO2 2. Identifikasi adakah zat yang mudah menyublim, zat yang mudah larut dalam air, dan zat yang sukar larut dalam air. Zat yang mudah menyublim adalah naftalen (kapur barus) dengan rumus molekul C10H8 dengan dua cincin benzena yang bersatu. Senyawa ini bersifat volatil, mudah menguap walau dalam bentuk padatan. Oleh karena itu naftalena digunakan pada percobaan pengamatan titik leleh karena mudah menguap sehingga tidak memerlukan waktu yang lama untuk menyublim. Kemudian hasil lelehan naftalena tidak berwarna atau bening, sehingga lebih mudah diamati titik awal lelehnya. Zat yang mudah larut dengan air adalah garam, karena pada saat NaCl larut dalam air akan membentuk ion Na+ dan Cl-. Sedangkan air akan terionisasi menjadi H3O+ dan O2-, sehingga ion hidrogen memiliki muatan cenderung positif (tidak benarbenar positif) sehingga dapat menstabilkan ion klorida. Sementara ion oksigen cenderung bermuatan negatif, sehingga dapat menstabilkan ion natrium. Artinya ion natrium akan dikelilingi oleh air pada (ion dipol) oksigen dan ion klorida akan dikelilingi (membentuk ikatan ion-dipol ) air pada ion hidrogen seperti ditunjukkan oleh gambar 1 berikut ini.

Gambar 1. Proses pelarutan NaCl pada H2O Sedangkan zat yang sukar larut dalam air yaitu batu kapur (CaCO3) dan naftalena (C10H8). Batu kapur adalah senyawa kovalen polar, terdiri dari ion Ca2+ dan ion CO32-, tetapi sukar larut dalam air. Hal itu terjadi karena ion-ion dalam di batu kapur bertarikan dengan sangat kuat, sehingga air tidak mampu melarutkannya. Sedangkan naftalena termasuk dalam golongan hidrokarbon ikan kimia yang terjadi pada atom H dan C adalah ikatan kovalen non polar sehingga naftalena tidak dapat larut dalam air. 3. Cari prosedur yang tepat untuk memisahkan zat yang mudah menyublim. Sublimasi adalah salah satu pemisahan zat-zat yang mudah menyublim. Perubahan zat padat menjadi gas atau dari gas ke padat. Bila partikel suatu zat diberikan kenaikan suhu maka partikel tersebut akan menyublim menjadi gas, sebaliknya jika suhu gas tersebut diturunkan maka gas akan segera berubah wujudnya menjadi panas. Gas yang dihasilkan ditampung lalu didinginkan kembali. Syarat pemisahan campuran pada sublimasi adalah partikel yang bercampur harus memiliki perbedaan titik didih yang besar sehingga kita dapat menghasilkan uap dengan tingkat kemurnian yang tinggi. Begitupun syarat sampel untuk sublimasi adalah dengan sifat kimia mudah menguap agar mudah proses sublimasinya. Jadi prosedur yabg tepat dalam memisahkan zat dengan cara menyublim terlebih dahulu harus memenuhi syarat zat tersebut adalah zat yang mudah menguap serta memiliki perbedaan titik didih yang tinggi sehingga zat dengan titik didih rendah akan menguap terlebih dahulu. Berikut Prosedur pemisahan naftalena dengan cara sublimasi

Naftalena adalah zat yang mudah menyublim. Jadi cara pemisahannya adalah dengan proses sublimisasi. prosesnya adalah sebagai berikut! a. Siapkanlah alat dan bahan yang dibutuhkan, kurang lebih sesuai dengan gambar di bawah ini,

Campuran naftalena, garam dapur, dan batu kapur

b.

Masukkan campuran kapur barus , garam dapur, dan batu kapur dalam gelas

kimia. c.

Tutuplah gelas kimia dengan cawan yang diisi air atau es seperti pada gambar

d.

Nyalakan pembakar spiritus dan panaskan campuran sampai terjadi penguapan.

e.

Setelah beberapa saat, amati zat yang menempel pada cawan bagian dalam. Zat yang menenpel itulah Naftalena.

4.

Pertimbangkan kelarutan kedua zat terakhir dalam pelarut air. Ketiga zat yaitu garam dapur, batu kapur dan naftalena yang paling larut dengan air adalah garam dapur. Naftalena sudah kita ketahui dapat pisahkan dengan cara sublimasi, sedangkan dua zat terakhir yaitu garam dapur dan batu kapur merupakan zat yang berbeda kelarutan dalam air karena pada dasarnya pemisahan kimia adalah like dissolve like di mana suatu zat hanya akan larut pada pelarut yang sejenis. Dengan kata lain, zat yang bersifat polar akan larut pada pelarut polar dan zat non polar pun akan larut pada pelarut yang non polar. Pada naftalena tidak dapat larut dengan baik dengan air karena naftalena anatar atom karbonnya berikatan secara kovalen non polar sehingga air yang bersifat polar tidak dapat melarutkan naftalen. Yang kedua Batu kapur CaCO3 yang berikatan kuat kovalen polar tapi air yang juga bersifat polar tidak dapat

melarutkannya hal ini karena atom Ca, C dan O dalam di batu kapur bertarikkan dengan sangat kuat, sehingga air tidak mampu melarutkannya Sehingga ketika dua zat tersebut tidak larut dalam air maka diperlukan suatu metode pemisahan yang lainnya yaitu berdasarkan titik didihnya dan sifat zat naftalena yang volatil (mudah menguap), dimana naftalena memiliki titik didih rendah 80ºC dan batu kapur titik didihnya diatas 800ºC telah memenuhi syarat untuk dilakukan pemisahan dengan cara sublimasi. Sedangkan zat yang larut dalam air yaitu garam dapur di pisahkan dengan cara kristalisasi sehingga dihasilkan kristal NaCl kembali. 5. Cari prosedur yang tepat untuk memisahkan zat-zat tersebut berdasarkan kelarutannya dalam air. Dari teori diatas maka dapat dilakuakn uji coba di laboratorium untuk memisahkan zat garam dapur, kapur barus dan naftalena yang telah tercampur dengan persiapan dan prosedur sebgai berikut : a. Persiapan alat dan Bahan  Alat – alat : 1. Set pembakaran (kaki tiga, pembakar spiritus, kasa asbes) 2. Gelas kimia 100 ml 3. Kaca arloji 4. Kertas saring 5. Corong kaca 6. Neraca Ohauss 7. Lumpang dan alu 8. Spatula kaca 9. Gelas ukur 50 ml 10. Penjepit kayu1 

Bahan : 1. Naftalena (Kapur Barus) 2. Garam dapur 3. Batu kapur 4. Air 5. Es batu secukupnya

(2 set) (4 buah) (4 buah) (2 buah) (1 buah) (1 buah) (1 buah) (1 buah) (1 buah) (1 buah) (3 gram) (3 gram) (3 gram) (50 ml)

Gambar 3. Alat-alat praktikum pemisahan campuran

Gambar 4. Bahan Pemisahan NaCl-C 8H10-CaCO3 

Langkah-langkah kerja 1 (Filtrasi dan Sublimasi) : 1. Menyiapkan alat dan bahan seperti gambar tersebut 2. Menumbuk kapur barus dan batu kapur dengan lumpang alu (secara terpisah) 3. Menimbang massa naftalena, batu kapur dan garam dapur masing-masing 3 4.

gram Mencampurkan ketiga zat yang telah dtimbang menjadi satu (naftalena, batu

7.

kapur, dan garam dapur. Menambahkan 50 ml air pada campuran tersebut Mengaduknya dengan spatula hingga tercampur rata campuran tersebut Proses filtrasi Menyaring larutan campuran tersebut. (melakukan 2 kali proses filtrasi agar

8.

filtrat yang dihasilkan benar-benar terpisah) Mengamati filtrat yang dihasilkan dari proses penyaringan (sisihkan terlebih

9.

dahulu) Hasil residu (tertinggal di kertas saring) berupa batu kapur dan naftalena yang

5. 6.

tidak dapat larut dalam air 10. Menyiapkan hasil residu hasil filtrasi Proses sublimasi 11. Menempatkannya pada gelas kimia 12. Memanaskan kedua zat tersebut diatas pembakar kaki tiga 13. Menutup gelas kimia dengan kaca arloji 14. Meletakkan es batu diatas kaca arloji 15. Mengamati perubahan pada bagian bawah kaca arloji 16. Mengamati perubahan pada gelas kimia 17. Mencatat hasi pengamatan Proses kristalisasi 18. Menyiapkan hasil filtrat hasil penyaringan 19. Memanaskan larutan filtrat pada kaki tiga 20. Mengamati hasil penguapan pada dasar gelas kimia

21. Membiarkan air menguap sampai habis 22. Mengamati zat yang tertinggal pada gelas kimia 23. Mencatat hasil pengamatan Langkah-langkah pemisahan NaCl-C10H8-CaCO 3

Gambar 6. Bahan yang sudah dihaluskan dan Gambar 5. Menghaluskan bahan

ditimbang masing-masing 3 gram

Gambar 7. Ketiga bahan dicampur ke dalam

Gambar 8. Campuran ditambah 50 ml air dan

gelas kimia dan ditambah 50 ml air

diaduk. Naftalen dan batu kapur tidak larut dalam air

Gambar 10. Dihasilkan filtrate jernih setelah 2 Gambar 9. Campuran disaring

kali penyaringan

Gambar 11. Residu yang tertinggal di kertas

Gambar 12. Kristal naftalen menempel bagian

saring di pindahkan ke dalam gelas kimia dan

bawah kaca arloji dan dinding gelas kimia,

di sublimasi

Gambar 13. Batu kapur mengeras dan

Gambar 14. Filtrate hasil penyaringan

menggumpal di dasar gelas kimia

dipanaskan sampai air menguap habis

Gambar 15. Hasil kristalisasi berupa Kristal

Gambar 16. Hasil ketiga bahan setelah

garam

dipisahkan

6. Zat apakah yang pertama kali Anda dapatkan sebagai hasil dari proses pemisahan.

Zat yang pertama kali di dapat dalam percobaan diatas adalah residu saat filtrasi yaitu naftalena dan batu kapur yang tidak dapat larut dalam air karena naftalena dengan rumus molekul C10H8 termasuk dalam senyawa organik hdrokarbon aromatik dengan struktur molekul dua cincin benzena sehingga naftalena tidak mudah larut dalam air. Sedangkan zat batu kapur (CaCO3) berikatan kovalen polar yang kuat sehingga saat ionion terionasisi dalam air menjadi Ca2+ dan CO32- berikatan sangat kuat sehingga air tidak mampu melarutkannya. Maka diperlukan metode pemisahan yang lain, yaitu sublimasi karena perbedaan titik didih antara naftalena dan batu kapur selisih sangat besara maka metode pemisahan yang tepat adalah dengan sublimasi. Saat sublimasi berlangsung zat naftalena menguap terlebih dahulu hal ini dikarenakan naftalena memilkiki titik didih yang rendah dan sifat fisikanya ynag mudah menguap sedangkan batu kapur akan tertinggal d dasar gelas kimia. 7.

Zat apakah yang terakhir kali Anda dapatkan sebagai hasil dari proses pemisahan. Saat pelarutan dengan air garam dapur melarut sempurna karena ion-ion Na + dan Cl- bergerak bebas dikelilingi oleh molekul air sehingga saat penyaringan larutan garam tidak dapat dipisahkan maka langkah selanjunya dilakukan pemisahan secara kristalisasi yaitu metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Titik didih air lebih rendah dari pada garam sehingga air akan menguap menjadi H2O(g) sedangkan garam NaCl(s) akan tertinggal didasar gelas kimia. Proses yang terjadi saat Kristalisasi larutan garam : NaCl(aq)  NaCl(s) + H2O(g)

8. Kesimpulan Pemisahan campuran naftalena, garam dapur dan batu kapur dilakukan dengan cara 3 tahap yaitu: 1. Filtrasi atau penyaringan merupakan metode pemisahan untuk memisahkan zat padat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring).Dasar pemisahan metode ini adalah perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan zat terlarutnya, dalam hal ini didapatkan naftalena dan batu kapur yang kemudain dipisahkan lagi dengan sublimasi 2. Sublimasi yaitu metode pemisahan campuran berdasarkan kemudahan salah satu zat untuk menyublim (berubah fase dari padat menjadi gas), dalam hal ini didapatkan butiran naftalena dari hasil sublimasi dan Kristal CaCO3 di dasar gelas.

3. Penguapan adalah metode pemisahan campuran larutan, antara zat terlarut dengan zat pelarutnya, dengan cara pemanasan. Hasil penguapan adalah butiran garam dapur. 4. Pemilihan teknik yang tepat dari ketiga teknik tersebut (filtrasi, sublimasi, dan penguapan) dapat digunakan untuk memisahkan campuran kapur barus, garam dapur, dan batu kapur.

RUJUKAN https://www.coursehero.com/file/p64qjq7/Sifat-fisik-dan-kimia-Naftalena-Berbentuk-duacincin-benzene-yang-bersatu/ diakses tanggal 22 juni 2019 http://kimia-master.blogspot.com/2011/11/definisi-naftalena-adalah-hidrokarbon.html diakses tanggal 22 Juni 2019 https://www.academia.edu/9809697/sifat_fisik_zat diakses tanggal 23 juni 2019 http://kimialarutan.blogspot.com/p/blog-page.html diakses tanggal 23 Juni 2019 http://pustakasains.com/kenapa-garam-larut-dalam-air/ diakses tanggal 23 Juni 2019 https://www.slideshare.net/085753889956/batu-kapur-61300745 diakses tanggal 23 Juni 2019 https://id.idoub.com/doc/136474170/MSDS-NaCl diakses tanggal 23 Juni 2019