I. Tujuan
Untuk Mengetahui dan Mengidentifikasi Pembuatan Gas Hidrogen
II. Dasar Teori
Hidrogen (bahasa Latin: hydrogenium, dari bahasa
Yunani: hydro: air, genes: membentuk) adalah unsur kimia pada tabel periodik
yang memiliki simbol H dan nomor atom 1.
Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat
non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah
terbakar. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia.
Hidrogen juga adalah unsur paling melimpah
dengan persentase kira-kira 75% dari
total massa unsur alam semesta. Kebanyakan
bintang dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan plasma. Senyawa hidrogen relatif
langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara
industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana. Hidrogen juga dapat
dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara
komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.
Hidogen adalah gas yang tidak berwarna, tdak berbau dan tidak berasa.
Dikenal tiga isotophidrogen, yaitu : 1H, 2H
(deutrium atau D), 3H (tritium atau T). Walaupun isotop efek
paling besar bagi hidrogen, untuk membenarkan penggunaan nama yang berlainan
bagi dua isotop yang lebih berat, maka sifat H, D dan T pada hakikatnya serupa,
kecuali dalam hal seperti laju dan tetapan kesetimbangan reaksi. Bentuk normal
unsurnya adalah molekul diatom, berbagai kemungkinannya adalah H2, D2,
T2, HD, HT.
Hidrogen merupakan unsur yang sangat aktif secara kimia, sehingga jarang
sekali ditemukan dalam bentuk bebasnya. Dialam, hidrogen terdapat dalam bentuk
senyawa dengan unsur lain, seperti dengan oksigen dalam air atau dengan karbon
dalam metana.Sehingga untuk dapat memanfaatkannya, hidroen harus dipisahkan
terlebih dahulu dari senyawanya agar dapat digunakan sebagai bahan bakar.
Hidrogen terdapat dialam mengandung 0,0156 % deutrium. Sedangkan tritium
(terbentuk secara terus menerus di lapisan atas atmosfer pada reaksi inti yang
direduksi oleh sinar kosmik) terdapat dialam hanya dalam jumlah yang sangat
kecil, kira-kira sebanyak 1 per 1017, dan bersifat radioaktif (B-,
12,4 tahun).
Hidrogen merupakan unsur yang paling ringan dan paling sederhana yaitu
mengandung 1 proton dan 1 elektron. Hidrogen dalam keadaan bebas berbentuk
molekul gas diatomik, yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak dapat
dirasakan. Hidrogen adalah unsur yang terdapat dialam dalam kelimpahan terbesar
yaitu 93% tetapi hanya sedikit yang terdapat dibumi. Hidrogen merupakan
penyusun utama (75%) atmosfer matahari. Dibumi, hidrokarbon dan senyawa organik
lainnya. Molekul hidrogen merupakan gas yang paling ringan. Hidrogen cair
mempunyai titik didih ─253°C dan titik beku ─259°C.
Sifat kimia
Kelarutan dan karakteristik hidrogen dengan berbagai macam logam merupakan
subjek yang sangat penting dalam bidang metalurgi dan dalam riset pengembangan
cara yang aman untuk menyimpan hidrogen sebagai bahan bakar. Hidrogen sangatlah
larut dalam berbagai senyawa yang terdiridari logam tanah nadir dan logam
transisi dan dapat dilarutkan dalam larutan kristal maupun logam amorf.
Kelarutan hidrogen dalam logam disebabkan oleh distorsi setempat ataupun
ketidakmurnian dalam ke kisi hablur logam. Hidrogen bereaksi secara langsung
dengan unsur – unsur oksidator lainnya. Hidrogen bereaksi dengan spontan dan
hebat pada suhu kamar dengan klorin dan flourin menghasilkan hidrogen halida
berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida.
Hidrogen
memiliki tiga isotop alami, ditandai dengan 1H, 2H,
dan 3H.
1H
adalah isotop hidrogen yang paling melimpah , memiliki persentase 99,98% dari
jumlah atom hidrogen.
2H
(deutrium) mengandung satu proton dan satu neutron pada intinya. Deutrium tidak
bersifat radioaktif dan tidak memberikan bahaya keracunan yag signifikan. Air
yang atom hidrogennya merupakan isotop deutrium dinamakan air berat.
3H
dikenal dengan nama tritium dan mengandung satu proton dan dua neutron pada
intinya. Tritium memiliki sifat radioaktif. Sejumlah kecil tritium dapat
dijumpai dialam , oleh karena interaksi sinar kosmos dengan atmosfer bumi.
Hidrogen
mempunyai skala keelektronegatifitas tengahan sehingga mempunyai sifat yang
bersifat ionisasi, yaitu bersenyawa dengan unsur :
1. Sangat
elektronegatif (misalnya halogen) membentuk senyawa polar dengan karakter fisik
positif pada atom hidrogen.
2. Tetapi
juga dengan unsur lain yang sangat elektronegatif (misalnya alkali) membentuk
senyawa ionik hidrida dengan karakter negatif pada atom hidrogen.
3. Demikian
juga dengan intermediet (misalnya karbon) membentuk senyawa nonpolar.
III. Metode Praktikum
a. Alat Dan Bahan
Alat
·
Labu Erlenmeyer
·
Gelas Ukur
·
Balon/Sarung Tangan
·
Timbangan Analitik
·
Penggaris
·
Karet Gelang
Bahan
·
Aluminium Foil
·
NaOH padat
·
Aquadest
b. Prosedur Kerja
- Dilarutkan Beberapa gram NaOH padat pada volume aquadest yang berbeda-beda.
- Berat NaOH yang ditimbang yaitu 3, 4, dan 7 gram
- Berat balon dan sarung tangan ditimbang
- Aluminium foil dipotong menjadi beberapa bagian kecil, dan dibagi sama rata untuk membandingkan mana aluminium yang cepat larut dengan NaOH
- Setelah jadi larutan NaOH maka dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer dan dimasukkan lagi dengan aluminium foil
- Balon dipasangkan pada mulut Labu Erlenmeyer, kemudian ditunggu sampai semua aluminium foil larut dalam NaOH/KOH dan diamati apa yang terjadi
IV. Data Pengamatan
Data Pengamatan
Berat NaOH padat yang digunakan:
1.
3 gram, maka dilarutkan aquadest sebanyak 25 ml
2.
4 gram, maka dilarutkan aquadest sebanyak 50 ml
3.
7 gram, maka dilarutkan aquadest sebanyak 25 ml
Maka didapatkan konsentrasi masing-masing yaitu 2M, 3M, dan
3,5 M
Berat KOH padat yang digunakan: 28 gram dilarutkan pada
aquadest 250 ml.
Berat Balon dan Sarung Tangan
1.
Balon=1,09 gram
2.
Sarung Tangan 1=5,77 gram
3. Sarung
Tangan 2=4,78 gram
V. Pembahasan
Dalam keadaan normal di bumi, unsur hidrogen
berada dalam keadaan gas diatomik, H2. Namun, gas hidrogen sangatlah
langka di atmosfer bumi (1 ppm berdasarkan volume) oleh karena beratnya yang
ringan yang menyebabkan gas hidrogen lepas dari gravitasi bumi. Walaupun
demikian, hidrogen masih merupakan unsur paling melimpah di permukaan bumi ini.
Kebanyakan hidrogen bumi berada dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain
seperti hidrokarbon dan air. Gas hidrogen dihasilkan oleh beberapa jenis
bakteri dan ganggang.
Pada praktikum pertama akan dibuat gas
hidrogen dengan volume yang kecil. Setelah alumium larut dengan NaOH maka akan
menghsilkan gelembung gas, dan gas tersebut merupakan gas hidrogen. Hal itu
dibuktikan dengan akan membesarnya balon dan sarung tangan karena terisi oleh
gas hidrogen. Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada
konsentrasi serendah 4% H2 di udara bebas. Entalpi pembakaran
hidrogen adalah -286 kJ/mol. Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286
kJ/mol)
Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan,
hidrogen meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri pada
temperatur 560 °C. Lidah api hasil pembakaran hidrogen-oksigen murni memancarkan
gelombang ultraviolet dan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang. Oleh
karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran hidrogen secara
visual.
H2 bereaksi secara langsung dengan
unsur-unsur oksidator lainnya. Ia bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu
kamar dengan klorin dan fluorin, menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen
klorida dan hidrogen fluorida.
Dari sekian banyak aluminium yang kami
larutkan, hanya beberapa saja yang dapat membesarkan volume balon dan sarung
tangan, hal ini dikarenakan beberapa sarung tangan tidak terlalu rapat pada
saat ditaruh di mulut labu erlenmeyer.
Pada percobaan pertama menggunakan NaOH volume gas hidrogen yang dihasilkan
hanya sedikit dikarenakan aluminium yang digunakan juga sangat sedikit. Namun
pada percobaan kedua dengan menggunakan KOH, volume gas hidrogen yang
dihasilkan lebih banyak dari sebelumnya. Volume balonpun juga lebih besar dari
percobaan sebelumnya yang menggunakan NaOH.
Dalam keadaan normal di bumi, unsur hidrogen
berada dalam keadaan gas diatomik, H2. Namun, gas hidrogen sangatlah
langka di atmosfer bumi (1 ppm berdasarkan volume) oleh karena beratnya yang
ringan yang menyebabkan gas hidrogen lepas dari gravitasi bumi. Walaupun
demikian, hidrogen masih merupakan unsur paling melimpah di permukaan bumi ini.
Kebanyakan hidrogen bumi berada dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain
seperti hidrokarbon dan air. Gas hidrogen dihasilkan oleh beberapa jenis
bakteri dan ganggang.
Pada praktikum pertama akan dibuat gas
hidrogen dengan volume yang kecil. Setelah alumium larut dengan NaOH maka akan
menghsilkan gelembung gas, dan gas tersebut merupakan gas hidrogen. Hal itu
dibuktikan dengan akan membesarnya balon dan sarung tangan karena terisi oleh
gas hidrogen. Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada
konsentrasi serendah 4% H2 di udara bebas. Entalpi pembakaran
hidrogen adalah -286 kJ/mol. Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286
kJ/mol)
Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan,
hidrogen meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri pada
temperatur 560 °C. Lidah api hasil pembakaran hidrogen-oksigen murni memancarkan
gelombang ultraviolet dan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang. Oleh
karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran hidrogen secara
visual.
H2 bereaksi secara langsung dengan
unsur-unsur oksidator lainnya. Ia bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu
kamar dengan klorin dan fluorin, menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen
klorida dan hidrogen fluorida.
Dari sekian banyak aluminium yang kami
larutkan, hanya beberapa saja yang dapat membesarkan volume balon dan sarung
tangan, hal ini dikarenakan beberapa sarung tangan tidak terlalu rapat pada
saat ditaruh di mulut labu erlenmeyer.
Pada percobaan pertama menggunakan NaOH volume gas hidrogen yang dihasilkan
hanya sedikit dikarenakan aluminium yang digunakan juga sangat sedikit. Namun
pada percobaan kedua dengan menggunakan KOH, volume gas hidrogen yang
dihasilkan lebih banyak dari sebelumnya. Volume balonpun juga lebih besar dari
percobaan sebelumnya yang menggunakan NaOH.
VI. KESIMPULAN
Gas
Hidrogen dapat dihasilkan dari mereaksikan antara aluminium dengan basa kuat.
Semakin banyak berat aluminium yang dipakai, dan semakin besar konsentrasi basa
kuat maka volume gas hidrogen yang terbentuk juga semakin besar
VII. Daftar Pustaka
·
Muliawati, Neni.
2008. Hidrogen Sebagai Sel Bahan Bakar Sumber Energi Masa Depan. Jurusan
Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Lampung. Lampung
http://myblogsains.blogspot.com/2012/02/praktikum-kimia-anorganik.html
Bat
NaOH yang ditimbang yaitu 3, 4, dan 7 gram
Tidak ada komentar:
Posting Komentar