Asam Sulfat

ASAM SULFAT

TUJUAN PERCOBAAN

• Mampu melakukan pengenceran asam sulfat pekat.
• Memahami sifat asam sulfat pekat sebagai oksidator dan dehidrator.
• Mampu mereaksikan asam sulfat dengan Fe,Zn dan Cu
• Mengetahui perubahan dari asam sulfat encer

DASAR TEORI

Istilah asam (acid) berasal dari bahasa latin acetum yang berarti cuka serta merupakan terjemahan dari istilah yang digunakan untuk hal yang sama dalam bahasa-bahasa Eropa sepertizuur (bahasa Belanda), atau Säure (bahasa Jerman). Di alam, asam ditemukan dalam buah-buahan, misalnya asam sitrat dalam buah jeruk berfungsi untuk memberi rasa limun yang tajam. Cuka mengandung asam asetat, dan asam tanak dari kulit pohon digunakan untuk  menyamak kulit. Asam mineral yang lebih kuat telah dibuat sejak abad pertengahan, salah satunya adalah aquan fortil (asam nitrat) yang digunakan oleh para peneliti untuk memisahkan emas dan perak.

Dalam industri besar ataupun industri rumahan, banyak proses- proses industri bergantung pada tingkat keasaman mediumnya. Misalnya pada pembuatan tahu, kualitas pembentukan tahu (proses pengendapan) ditentukan keasaman larutan medianya. Dengan demikian, kimia asam penting dipelajari karena aplikasinya yang sangat beragam dalam kehidupan sehari-hari.

Asam sulfat, H₂SO₄, merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia.

Asam Sulfat merupakan senyawa kimia yang termasuk asam kuat. Senyawa dengan rumus kimia H₂SO₄ ini, dapat larut dalam air dalam berbagai perbandingan. Asam sulfat merupakan salah satu produk utama dalam industri kimia dan termasuk yang paling banyak diproduksi dibandingkan dengan senyawa kimia lainnya. Senyawa ini banyak dipergunakan dalam berbagai proses reaksi kimia. Penggunaan asam sulfat banyak terdapat dalam kegiatan pemrosesan bijih mineral, proses sintesis kimia, pemrosesan air buangan (limbah) dan dalam industri kilang minyak. Selain itu asam sulfat juga biasa dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan pupuk, bahan peledak, detergen, zat pewarna, insektisida, medisinal atau obat-obatan, plastik, baja dan baterai.

Asam sulfat murni yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan secara alami di bumi oleh karena sifatnya yang higroskopis. Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini sangat asam dan disebut sebagai air asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan logam-logam yang ada dalam bijih sulfida, yang akan menghasilkan uap berwarna cerah yang beracun.

Senyawa asam sulfat dapat diproduksi melalui belerang, oksigen dan air melalui proses kontak. Proses ini terdiri dari 3 tahapan, yakni :

1. Pembakaran belerang untuk memperoleh belerang dioksida.
2. Oksidasi belerang dioksida dengan gas oksigen, dapat juga digunakan katalis vanadium(V)oksida.
3. Penggabungan belerang trioksida dengan air.

 

Reaksi asam sulfat dengan air (reaksi hidrasi) sangat eksotermik, yakni menghasilkan panas yang cukup banyak. Sehingga apabila asam sulfat direaksikan dengan air, akan terasa hangat atau panas disekitar tempat berlangsungnya reaksi. Selain itu dalam mereaksikan asam sulfat dengan air penting untuk diketahui bahwa pencampurannya selalu dengan cara menambahkan asam sulfat ke dalam air daripada air ke asam sulfat. Air memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan asam sulfat dan cenderung mengapung di atasnya, sehingga apabila air ditambahkan ke dalam asam sulfat, maka dapat mendidih ataupun bereaksi dengan keras, terlebih apabila asam sangat pekat. Pada hal ini terjadi reaksi pembentukan ion hidronium, yakni :

Hal tersebut berlaku juga dalam proses pengenceran asam sulfat. Disamping itu asam sulfat juga bertindak sebagai dehidrator yang baik, karena afinitas asam sulfat terhadap air sangatlah kuat sehingga senyawa ini mampu memisahkan atom hidrogen dan oksigen pada suatu senyawa (menarik air/ ). Sebagai contoh, mencampurkan pati (C₆H₁₂O₆)_n dengan asam sulfat pekat akan menghasilkan karbon dan air yang terserap dalam asam sulfat (yang akan mengencerkan asam sulfat).

Asam sulfat bersifat oksidator sebagai oksidator kuat, Asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan logam via reaksi penggantian tunggal, menghasilkan gas hidrogen dan logam sulfat. H₂SO₄ encer menyerang besi, aluminium, seng, mangan, magnesium dan nikel. Namun reaksi dengan timah dan tembaga memerlukan asam sulfat yang panas dan pekat. Timbal dan tungsten tidak bereaksi dengan asam sulfat. Reaksi antara asam sulfat dengan logam biasanya akan menghasilkan hidrogen seperti yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini. Namun reaksi dengan timah akan menghasilkan sulfur dioksida daripada hidrogen.

 

• ALAT DAN BAHAN

1. Alat :

• Alat-alat gelas
• Tabung reaksi
• Gelas beker

1. Bahan :

• H₂SO₄ pekat
• CuSO₄.5H₂O
• Gula pasir
• Kayu (korek api)
• Logam Zn, dan logam Cu

PROSEDUR KERJA

1. Percobaan Reaksi pengenceran asam sulfat pekat
2. Asam sulfat pekat diambil sebanyak 2 mL dan dimasukkan kedalam tabung reaksi.
3. Air dingin sebanyak 25 mL dimasukkan kedalam gelas beker
4. Tambahkan asam sulfat pekat secara perlahan kedalam air dingin lalu aduk.
5. Perubahan suhu yang terjadi dirasakan pada gelas beker

Percobaan II. Reaksi dehidrasi

1. 3 buah tabung reaksi disiapkan masing-masing 2mL dan diisi dengan asam sulfat pekat.
2. 1 gram CuSo₄.5H₂O dimasukkan kedalam tabung reaksi yang diisi asam sulfat pekat sebanyak 2 mL. Perubahan yang terjadi sampai diatas 30 menit dicatat dan diamati.
3. 1 gram gula dimasukkan kedalam tabung reaksi yang diisi asam sulfat pekat sebanyak 2 mL. Perubahan yang terjadi diamati dan dicatat.
4. Batang korek api dimasukkan kedalam tabung reaksi yang diisi asam sulfat pekat sebanyak 2 mL. Perubahan yang terjadi diamati dan dicatat.
5. Tabung reaksi yang berisi garam CuSO₄ dan tabung reaksi yang berisi kayu diambil. Asam sulfat dari tabung reaksi tersebut dituangkan kedalam tempat asam sulfat pekat. CuSo₄, kayu dari tabung reaksi dikeluarkan secara berhati-hati. CuSo₄ dan kayu dimasukkan kedalam gelas beker yangberisi 50 mL. Perubahan yang terjadi diamati dan dicatat.
6. Percobaan III. Reaksi oksidasi
7. Sepotong logam : Zn, Fe, Cu dimasukkan kedalam masing masing tabung reaksi.
8. Larutan asam sulfat encer ditambahkan sebanyak 2 mL kedalam logam lalu amati. Gas yng timbul diamati dan tulis reaksi kimia yag terjadi.
9. 3 tabung reaksi yang lain diambil dan asam sulfat pekat dimasukkan sebanyak 1 mL kedalam tabung reaksi. Sepotong logam Zn, Fe, Cu dimasukkan kedalam masing-masing tabung reaksi dan panaskan. Perubahan yang terjadi diamati.
10. Perbedaan reaksi asam sulfat pekat dengan logam Cu dan Zn dijelaskan dan dibandingkan dengan reaksi asam sulfat encer dengan logam-loga tersebut.
11. HASIL PENGAMATAN

• Percobaan 1. Reaksi Pengenceran Asam Sulfat Pekat

Asam sulfat pekat	Air	Perubahan suhu
2 ml	20 ml	Terasa hangat (panas)

 

• Percobaan 2. Reaksi Dehidrasi

No.	Bahan kimia	Dehidrator	Pengamatan dan hasil
1	CuSO4.5H2O	H2SO4 pekat	Perubahan warna dari biru menjadi putih Timbul endapan putih
2	Gula pasir	H2SO4 pekat	Perubahan warna dari putih menjadi hitam kecoklatan Bentuknya menjadi lebih mengkerut
3	Kayu (korek api)	H2SO4 pekat	Kayu menjadi hitam (arang) Larutannya berubah warna menjadi hitam
4	Hasil no. 1	Air	Endapan putih melarut perlahan sampai habis Warna berubah menjadi biru bening
5	Hasil no. 3	Air	Dari warna hitam gosong lalu perlahan warna berubah menjadi warna kayu semula Bentuknya menjadi lebih mengkerut

 

• Percobaan 3. Reaksi Oksidasi

No	Bahan	Oksidator	Pengamatan dan Hasil
1.	Zn	Asam sulfat encer	Timbulnya banyak gelembung gas Reaksi : Zn(s) + H2SO4(aq)    ZnSO4(aq) + H2(g)
	Fe	Asam sulfat encer	Terdapat geelembung gas
3	Cu	Asam sulfat encer	Tidak bereaksi Reaksi : Cu(s) + H2SO4(aq)     tidak bereaksi
4	Zn	Asam sulfat pekat dan dipanaskan	Terjadi reaksi dengan cepat, timbulnya banyak gelembung gas Reaksi : Zn(s) + 2H2SO4(aq)    ZnSO4(aq) + 2H2O(l) + SO2(g)
5.	Fe	Asam sulfat pekat dan dipanaskan	Terjadi reaksi timbul gelembung gas
6.	Cu	Asam sulfat pekat dan dipanaskan	Terjadi reaksi, ada gelembung gas Reaksi : Cu(s) + 2H2SO4(aq)    CuSO4(aq) + 2H2O(l) + SO2(g)

 

1. PEMBAHASAN

Dari percobaan asam sulfat ini, sesuai dengan prosedur kerja yang ada dalam pedoman praktikum kimia dasar II, didapatkan data seperti yang telah dijabarkan dalam data pengamatan.

Pada percobaan pertama, yakni dalam reaksi pengenceran asam sulfat pekat, ketika 2 ml H₂SO₄ pekat dicampurkan dengan 20 ml air dengan memasukkan asam sulfat ke dalam gelas beker yang telah berisi air. Dapat diamati bahwa gelas menjadi terasa hangat, artinya dalam reaksi ini ada panas yang ditimbulkan. Panas ini merupakan reaksi eksotermik antara asam sulfat dengan air.

Pada percobaan kedua, yakni reaksi dehidrasi, disiapkan 2ml asam sulfat encer ke dalam 3 buah tabung reaksi, kemudian dimasukkan CuSO₄.5H₂O ke tabung pertama, gula pasir ke tabung kedua, dan kayu (batang korek api) ke tabung terakhir. Pada saat CuSO₄.5H₂O yang berwarna biru dan dicampurkan dengan H₂SO₄ pekat terjadi perubahan warna, warna birunya memudar lama-kelamaan menjadi putih. Ini terjadi akibat air yang terdapat pada CuSO₄.5H₂O terdehidrasikan oleh H₂SO₄ sehingga yang tersisa adalah CuSO₄ berwarna putih yang tak lagi mengandung air (anhidrous). Lalu pada percobaan gula ditambahkan kedalam H₂SO₄ pekat perubahan yang dapat dilihat adalah gula pasir yang awalnya berwarna putih berubah menjadi gumpalan berwarna coklat kehitaman dan strukturnya terlihat lebih mengkerut. Ini mengindikasikan bahwa terdapat reaksi antara gula pasir dan H₂SO₄, perubahan warna menjadi coklat kehitaman menjelaskan bahwa gula telah bereaksi membentuk karbon(karamel), ini berarti terjadi pelepasan ikatan H dan O (air) dari molekul gula yang terdiri dari C, H dan O. Hal tersebut diperjelas dengan adanya pengkerutan, artinya terjadi perubahan struktur dalam gula. Reaksi ini merupakan reaksi dehidrasi. Kemudian pada percobaan kayu atau batang korek api yang dimasukkan kedalam larutan H₂SO₄ pekat, perubahan yang terjadi adalah batang korek tersebut berubah warna dari yang semula coklat keputihan menjadi hitam (arang/karbon) ini disebabkan oleh pengikatan air pada batang korek tersebut oleh H₂SO₄ pekat tadi. Pada batang korek api ini, perubahan yang terjadi hampir serupa dengan perubahan yang terjadi pada gula, terjadi perubahan struktur juga, batang korek api menjadi lebih mengkerut, artinya juga terdapat perubahan struktur, yakni menjadi karbon(arang).

Setelah itu CuSO₄ hasil dari CuSO₄.5H₂O + H₂SO₄ pekat tadi di masukkan kedalam air dan perubahan yang terjadi adalah dari endapan CuSO₄ yang berwarna putih melarut menjadi larutan yang berwarna biru. Dan batang korek yang berwarna hitam tadi dimasukkan kedalam air maka hasil yang dapat dilihat adalah perubahan warna hitam yang larut dalam air sehingga didapatkan batang korek kembali tapi komponen yang menyusun korek api tersebut sudah rusak terihat pada batang korek yang sudah tidak bagus seperti semulanya.

Pada percobaan ketiga, yakni reaksi oksidasi dengan bahannya adalah logam Zn, dan Cu serta oksidatornya adalah H₂SO₄ pekat dan H₂SO₄ pekat H₂SO₄ encer yang diperoleh dari percobaan pertama tadi. Saat logam Zn dicampurkan dengan H₂SO₄ encer perubahan yang terjadi adalah timbulnya banyak gelembung gas dan telah terjadi reaksi : Zn_(s) + H₂SO_4(aq)    ZnSO_4(aq) + H_2(g) sedangkan pada H₂SO₄ pekat yang dipanaskan perubahan yang terjadi adalah terjadi reaksi, timbulnya banyak gelembung gas dan reaksinya : Zn_(s) + 2H₂SO_4(aq)    ZnSO_4(aq) + 2H₂O_(l) + SO_2(g). Lalu pada logam Cu yang dicampurkan dengan H₂SO₄ encer tidak terjadi reaksi, tidak ada gelembung gas dan Cu_(s) + H₂SO_4(aq)     tidak ada hasil reaksi, ini disebabkan karena logam Cu tidak reaktif terhadap asam-asam encer seperti HCl dan H₂SO₄ encer kecuali dengan H₂SO₄ pekat yang dipanaskan. Apabila dipanaskan akan menghasilkan gelembung gas dengan reaksi : Cu_(s) + 2H₂SO_4(aq)    CuSO_4(aq) + 2H₂O_(l) + SO_2(g).

 

• KESIMPULAN

1. Asam sulfat pekat mengalami reaksi eksotermik dengan air sehingga menimbulkan panas.
2. Asam sulfat, H2SO4, merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Serta dapat larut dalam air pada semua perbandingan.
3. Asam sulfat dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan pupuk bahan peledak, detergen, plastik baterai dan lain-lain.
4. Asam sulfat pekat memiliki sifat dehidrator, yakni dapat melepas kandungan air dalam suatu senyawa.
5. Asam sulfat dapat bereaksi dengan logam, namun pada beberapa logam tertentu asam sulfat harus berada dalam kondisi pekat dan panas.
6. Asam sulfat yang encer, cenderung menghasilkan gas hidrogen dan logam sulfat, sedangkan asam sulfat yang pekat dan panas cenderung menghasilkan gas hidrogen, logam sulfat dan gas sulfur dioksida.
7. Asam sulfat juga bersifat sebagai oksidator yaitu mereduksi senyawa lain, sifat oksidator menguat jika asam sulfat semakin pekat dan panas.

DAFTAR PUSTAKA

Tim Kimia Dasar. 2014.Penuntun Praktikum Kimia Dasar I1.FMIPA Jurusan Kimia

Takeuchi, Yoshito.2006. Buku Teks Pengantar Kimia Terjemahan Ismunandar. Iwanami Shotens:Tokyo.

Sutresna, Nana. 2007. Cerdas Belajar Kimia. Grafindo:Bandung

Deta Lusiyanti, Elizabeth.2009. Aktif Belajar Kimia. Pusat Perbukuan Nasional:Jakarta

https://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat ( Diakses tanggal 8 Maret 2014 )