BELERANG

I. Tujuan1. Mempelajari modofikasi belerang2. Mempelajari sifat H2SO4

II. Landasan TeoriBelerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate.(Budevsky, 1979)Belerang adalah unsur yang ditemukan dalam keadaan bebas dan sebagian dalam senyawa logam sulfida. Pada mulanya unsur ini disebut brimstone yang berarti batu yang mudah terbakar. Belerang juga terdapat dalam gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Atom belerang membutuhkan dua elektron agar stabil dan dalam keadaan batas adalah alotropi (mempunyai beberapa bentuk kristal) dengan struktur dan sifat yang kompleks dan belum sepenuhnya dipahami. Ada dua kristal yang umum, yaitu ortorombik dan monklin bermolekul S8, yang berstruktur cincin. Pada suhu 250C belerang berbentuk ortorombik bewarna kuning, dan pada suhu 95,20C, berubah menjadi monoklin(Syukri, 1999)Belerang mempunyai beberapa alotropi yang cukup rumit, tetapi yang terpenting adalah berbentuk rombik dan monoklin yang berbeda satu sama lain dalam sietri kristalnya. Dalam bentuk rombik yang stabil pada suhu kamar, atom-atom belerang terikat satu sama lain membentuk cincin beranggotakan delapan atom, yang posisi atom kesatu diatas atom berikutnya dibawah secara selang-seling sehingga terdapat empat atom yang diatas dan empat atom yang dibawah. Kecenderungan terjadinya katonasi dalam bentuk molekul belerang adalah tinggi dan menghasilkan pembentukan baik cincin-cincin dalam berbagai ukuran maupun rantai-rantai. Alotropi dari struktur yang dikenal meliputi siklik S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S18, dan S20. Alotropi yang penstabilan adalah belerang rombik (yaitu bentuk dan keadaan standar unsur) dan terdapat secara lamah sebagai kristal besar bewarna kuning didaerah gunung berapi.(Sutresna, 2003)Berdasarkan hubungan berkala dan konfigurasi elektron, diharapkan ada persamaan anatara S dan O. Kedua unsur ini membentuk senyawa ionik dengan logam aktif dan keduanya membentuk senyawa kovalen yang serupa, H2S dan H2O, CS2dan CO2, SCl2dan Cl2O. Tetapi ada faktor faktor yang membedakan senyawa oksigen dan belerang. Atom O mempunyai satu ikatan tunggal kovalendengan jari- jari 74 pm. Sedangkan atom S = 104 pm. Elektronegativitasnya 3,44 untuk O dan 2,58 untuk S. Ikatan hidrogen dalam senyawa belerang tidak senyatadalam senyawa oksigen. Dibandibngkan O, kapasitas atom S lebih besar berikatan dengan atom-atom lain secara serentak karena tersedi orbital 3d.Ada ada beberapa allotropi belerang, yaitu:1. Belerang rombik (S)2. Belerang monoklinik (S)3. Belerang cair (S)4. Belerang cair (S) yang memiliki warna gelap5. Uap belerang, S86. Belerang plastic(Petrucci, 1985)Belerang berwarna kuning pucat, padatan yang rapuh, yang tidak larut dalam air tapi mudah larut dalam CS2 (karbon disulfida). Dalam berbagai bentuk, baik gas, cair maupun padat, unsur belerang terjadi dengan bentuk alotrop yang lebih dari satu atau campuran. Dengan bentuk yang berbeda-beda, akibatnya sifatnya pun berbeda-beda dan keterkaitan antara sifat dan bentuk alotropnya masih belum dapat dipahami. Zat ini memiliki sifat elektris dan optik yang tidak biasa.Belerang dengan kemurnian 99.999+% sudah tersedia secara komersial. Belerang amorf atau belerang plastik diperoleh dengan pendinginan dari kristal secara mendadak dan cepat. Studi dengan sinar X menunjukkan bahwa belerang amorf memiliki struktur helik dengan delapan atom pada setiap spiralnya. Kristal belerang diduga terdiri dari bentuk cincin dengan delapan atom belerang, yang saling menguatkan sehingga memberikan pola sinar X yang normal.(Ranawijaya, 1985)Belerang koloid diperoleh dari:a. Mencampurkan larutan hydrogen sulfide dingin dan belerang dioksida2H2S + SO22H2O + Sb. Mereaksikan larutan natrium thiosulfat dengan asam klorida pekatS2O32- + 2H+ H2O + SO2 + S(Tim kimia anorganik I, 2014)H2SO4murni adalah cairan pada suhu kamar yang membeku pada 100C , dalam banyak hal H2SO4cair mirip air. Misalnya, ia penghantar istrik lemah, kemungkinan karena seperti air. Mengalami disosiasinya menjadi ion 2H2SO4H3SO4+ HSO4. Lebih lanjut, seperti air ia dapat melarutkan banyak senyawa, sekalipun padatan ionik. Akan tetapi H2SO4mampu memaksa proton kedalam zat terlarut. H2SO4mmpunyai afinitas besar terhadap air dan membentuk beberapa senyawa, atau hidrat, dengan air seperti : H2SO4.H2O dan H2SO4.2H2O. asam sulfat pekat yang biasa bersedia secara komersial kira-kira H2SO493% berat dan dianggap sebagai larutan H2SO4dan HSO4.H2O. monohidratnya kemungkinan H3O+dan H2SO4-dan panas tinggi yang dibebeaskan ketika asam sulfat pekat ditambahkan ke dalam air kemungkinan karena pembentukan H3O+dan dilanjutkan dengan hidrasi terhadapnya dan terhadap HSO4-. Seringkali H2SO4pekat digunakan sebagai dehydrator, seperti misalnya daam desikator untuk menjaga zat tetap kering.(Brady, 1984)

III. Prosedur PercobaanA. Alat dan Bahan1. Alata. Pembakarb. Gelas ukurc. Sendok plastic kecild. Gelas kimia 250 mLe. Tabungf. Penjepit tabung reaksig. Kaca arlojih. Cawan penguapi. Corongj. Rak tabung reaksi

2. Bahana. Belerangb. Pb 1 Mc. Gula pasir C2H5OHd. BaCl2e. K2Cr2O7f. H2SO4 pekatg. CH3COOHh. Na2SO3i. CS2

B. Skema Kerja1. 0,5 gr serbuk belerangModifikasi Belerang

Dilarutkan dalam 5 mL CS2Dituangkan larutan dalam kaca arlojiDitutup dengan kertas saring, tetapi dibiarkan sedikit terbukaDibiarkan CS2 menguap

Hasil Diperhatikan Kristal yang terbentuk

1 sendok serbuk belerang

Dileburkan dalam cawan penguapDipanaskan dengan hati-hati, jangan sampai belerang cair berwarna coklatDihentikan pemanasan setelah semua meleburDibiarkan hingga membeku

HasilDiperhatikan dari garis-garis Kristal yang terbentuk

Serbuk belerang

Dipanaskan perlahan-lahan dalam tabung reaksi sambil digoyang-goyangDiamati warna viskositas belerang sejak meleleh hingga mendidih

HasilDituangkan ke dalam gelas kimia yang berisi air sampai terbentuk batang yang panjang dan tipis

2. Parafin + belerang + asbesHydrogen Sulfida

Dipanaskan dalam tabung reaksiDiperiksa gas yang keluar dengan kertas timbale asetat

HasilDicatat pengamatan

FeS dan HCl

HasilDireaksikan dalam tabung reaksi yang dilengkapi dengan pipa yang ujungnya lancip

3. Sekeping tembaga dengan 1 mL asam sulfat pekatSifat Asam Sulfat

Dipanaskan hati-hati tidak sampai mendidih

K2Cr2O7 yang diasamkanDicatat pengamatan

Dibasahi kertas saring yang diletakan dimulut tabung reaksi

HasilDicatat pengamatan

Gula

Ditambahkan beberapa tetes asam sulfat pekat

HasilDicatat pengamatan

2 mL asam asetat dan 2 mL alkohol

2 mL asam sulfat pekatDimasukkan kedalam tabung reaksi

DitambahkanDipanaskan dengan cara dimasukkan tabung reaksi kedalam air panas yang terdapat dalam gelas kimia

HasilDiamati

Sedikit Na2SO3

Barium klorida + beberapa tetes HCl encerDilarutkan dalam air

Ditambahkan

Air BromDisaring endapan (kemungkinan terbentuk endapan karena pengotoran Na2SO3 oleh SO42-)

HasilDitambahkan pada filtrate sehingga warna kuning tidak hilang lagi

IV. Hasil dan PembahasanA. Data PengamatanNo Perlakuan Pengamatan

1Modifikasi Beleranga. 0,5 gr belerang + 5 mL CS2 dituangkan ke kaca arloji, ditutup dengan kertas saring yang sebagiannya terbukab. 1 sendok belerang dileburkanDidiamkan sehingga membekuc. Serbuk belerang yang dipanaskan dalam tabung reaksi

Lelehan belerang yang panas dimasukkan ke dalam gelas kimia yang berisi aira. CS2 menguap, terbentuk keeping-keping Kristal berwarna kuning seperti Kristal saljub. Warna belerang menjadi kuning kecoklatanTerbentuk garis-garis Kristal yang banyakc. Warna viskositasnya saat meleleh berwarna orange dan saat mendidih berwarna coklat tuaTerbentuk batang yang panjang dan tipis pada dinding tabung reaksi

Hidrogen Sulfidaa. Paraffin + belerang + asbes dipanaskan

Diperiksa gas yang keluar dengan kertas saringb. Sebutir FeS dan HCl encer direaksikana. Timbul gas dengan bau yang menyengat dan larutan menjadi warna coklat kehitamanPada kertas saring menjadi warna kuningb. Pada tetesan keenam timbul gelembung-gelembung gas disekitar butiran FeS, berwarna keruh dan menimbulkan bau yang menyengat. FeS mulai larut dan menimbulkan endapan, disekitar tabung terdapat bintik-bintik seperti uap airFeS + HCl FeCl2 +H2S

Sifat Asam Sulfata. Sekeping tembaga + 1 mL H2SO4 pekatPanaskan tidak sampai mendidih

Kertas saring + K2Cr2O7 diletakkan dimulut tabung reaksi

b. Gula + beberapa tetes H2SO4 pekat

c. 2 mL asam asetat + 2 mL alkohol + 2 mL asam sulfatDipanaskan campuran dengan air panasa. Keping tembaga menjadi warna hitamKeping tembaga larut dan larutan berubah warna menjadi hitamCu + H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2K2Cr2O7 yang ada di kertas saring berubah warna dari kuning menjadi biru keabu-abuanCr2O72- + SO2 + 5H+ 2Cr3+ + SO42- + 5H2Ob. Berubah warna menjadi coklat seperti caramelC6H12O6 + H2SO4 6C + 6H2O + H2SO4c. Timbul gelembung-gelembung gasBerubah warna menjadi lebih bening dan menimbulkan bau yang menyengatCH3COOH + C2H5OH H2SO4 CH3COOC2H5 + H2O

B. PembahasanBelerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfida dan sulfat.Dalam pratikum kali ini terdiri dari 3 macam percobaan. Dari percobaan ini bertujuan untuk mempelajari beberapa modifikasi belerang dan untuk memepelajari sifat asam sulfat. Belerang yang digunakan dalam percobaan ini berupa serbuk berwarna kuning.1. Modifikasi BelerangPada percobaan modifikasi belerang ini kita mengamati macam-macam bentuk kristal dari belerang yang dilakukan dengan beberapa perlakuan.Perlakuan pertama melarutkan belerang 0,5 gram ke dalam 5 mL CS2, lalu dituangkan larutan tersebut ke kaca arloji yang ditutup sebagian permukaannya dengan kertas saring. CS2 dibiarkan menguap. Setelah dibiarkan beberapa saat, terbentuk kristal belerang yang bentuknya agak memanjang dan berwarna kuning.Kristal belerang yang dihasilkan ini merupakan belerang rombik atau disebut juga belerang terdiri dari molekul S8. Belerang rombik larut dalam alkohol. Eter dan karbon disulfida dan hasil penguapan perlahan-lahan dari larutan belerang dalam ini menghasilkan kristal oktahedral.Perlakuan kedua meleburkan satu sendok belerang yang dimasukkan ke dalam cawan menguap, kemudian dipanaskan perlahan-lahan jangan sampai belerang cair berwarna coklat. Setelah semua belerang melebur, pemanasan dihentikan dan dibiarkan hingga membeku. setelah belerang membeku, terdapat garis-garis Kristal yang memanjang dan berwarna kuning.belerang yang dipanaskan perlahan-lahan akan meleleh dan menjadi cairan kuning terdiri dari molekul S8. Titik leleh S 113oC dan titik leleh 119oC dan suhu transisi kedua modifikasi adalah 95,6oC, dan titik leleh yang diamati bergantung pada kecepatan pemanasan. Kristal yang diperoleh dari percobaan kedua ini merupakan belerang monoklin. Belerang monoklin disebut juga belerang . Beleramg bentuk ini mengkristal dari leburan belerang di atas 95,6oC, berbentuk jarum-jarum. molekul belerang terdiri dari cincin S8.Perlakuan ketiga memanaskan perlahanlahan serbuk belerang dalam tabung reaksi sambil menggoyanggoyang tabung. Viskosital warna belerang diamati sejak meleleh sampai mendidih. Viskositas warna belerang dari meleleh sampai mendidih, dari berwarna orange sampai berwarna coklat.Pada perlakuan terakhir, belerang yang mendidih tadi dimasukkan ke dalam gelas kimia yang berisi air. Pada saat menuangkannya, leburan belerang tadi membeku didinding tabung reaksi membentuk batang yang panjang dan tipis.

2. Hidrogen SulfidaPada percobaan ini hidrogen sulfida ini, dilakukan dengan dua perlakuan.Perlakuan pertama yaitu memanaskan campuran paraffin, belerang dan asbes. Pada saat pemanasan serbuk paraffin mencair dan timbul gas dengan bau yang menyengat. Campuran tersebut menjadi warna coklat kehitaman.Kemudian diperiksa gas yang keluar dengan kertas saring. Pada saat kertas saring diletakkan pada mulut tabung reaksi, kertas saring menjadi warna kuning.Perlakuan kedua yaitu mereaksikan sebutir FeS dan HCl encer. Pada perlakuan ini, pada tetesan keenam timbul gelembung-gelembung gas disekitar butiran FeS, menjadi warna yang keruh dan berbau menyengat. Ketika FeS mulai larut, timbul endapan dan disekitar dinding tabung terdapat bintik-bintik seperti uap air.Reaksi yang terjadi :FeS + HCl FeCl2 +H2S

3. Sifat Asam SulfatPada percobaan sifat asam sulfat ini, dilakukan beberapa perlakuan.Perlakuan pertama memanaskan sekeping tembaga dengan 1 mL asam sulfat pekat. Sebelum melakukan pemanasan, pada saat keeping tembaga berada dalam larutan H2SO4, sebagian dari tembaga menjadi hitam dan larutan menjadi keruh. Saat dipanaskan larutan berubah menjadi warna hitam dan keping tembaga larut dalam H2SO4 serta warna keping tembaga menjadi hitam semuanya.Reaksi yang terjadi :Cu + H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2Perlakuan kedua meletakkan kertas saring yang telah dibasahi oleh K2Cr2O7 pada mulut tabung reaksi pada perlakuan pertama. K2Cr2O7 yang ada di kertas saring berubah warna dari kuning menjadi biru keabu-abuan.Reaksi yang terjadi :Cr2O72- + SO2 + 5H+ 2Cr3+ + SO42- + 5H2OWarna biru keabu-abuan yang dihasilkan disebabkan oleh pembentukan ion kromium (III)Perlakuan ketiga menambahkan beberapa tetes asam sulfat pekat pada gula. Gula berubah warna menjadi coklat dan lama kelamaan menjadi hitam seperi karamel.Reaksi yang terjadi :C6H12O6 + H2SO4 6C + 6H2O + H2SO4Dalam reaksi ini H2SO4 bertindak sebagai dehidrator untuk gula. Reaksi ini akan menghasilkan karbon dan air yang terserat dalam asam sulfat (yang akan mengencerkan asam sulfat). Adanya karbon yang dihasilkan dari reaksi ini dapat dilihat dengan terbentuknya warna hitam pada campuran.Perlakuan keempat yaitu memanaskan 2 mL asam asetat dan 2 mL alkohol kemudian ditambahkan 2 mL asam sulfat pekat. Pemanasan dilakukan dengan cara memasukkan tabung reaksi ke dalam air panas yang terdapat dalam gelas kimia. Pada saat pencampuran timbul gelembung-gelembung gas dan tabung reaksi menjadi panas. Pada saat pemanasan larutan menjadi lebih bening dan menimbulkan bau yang menyengat. Bau yang menyengat ini menandakan bahwa terbentuk ester dari hasil reaksi.Reaksi yang terjadi :CH3COOH + C2H5OH H2SO4 CH3COOC2H5 + H2OBerdasarkan reaksi dan hasil pengamatan tersebut, menunjukkan bahwa terbentuk produk ester, dimana H2SO4bertindak sebagai katalisator atau pengaktifasi reaksi yang menyebabkan CH3COOH ditambah C2H5OH terurai menjadi CH3COOC2H5 dan H2O.Perlakuan kelima yaitu melarutkan Na2SO3 dalam air yang kemudian ditambahkan barium klorida serta beberapa tetes asam klorida encer. Pada perlakuan ini tidak dilakukan, karena bahan yang akan digunakan tidak ada. Secara literatur, percobaan ini akan menghasilkan endapan berwarna putih.Reaksi yang terjadi :Na2SO3 + BaCl2BaSO3 + 2NaCl

V. Kesimpulan dan SaranA. KesimpulanDari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan :1. Belerang dapat mengalami beberapa bentuk modifikasi kristal yang berwarna kuning, seperti kristal rombik dan kristal monoklin2. Bentuk Kristal yang terbentuk dan viskositas belerang dapat dipengaruhi oleh suhu3. Hidrogen sulfida dapat dihasilkan dari reaksi antara asam dan logam sulfide4. Asam sulfat dapat mengoksidasi logam tembaga menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida (SO2)5. H2SO4 dapat bereaksi dengan gula. Dalam reaksi ini, asam sulfat bertindak sebagai dehidrator. Hasil reaksi yang diperoleh yaitu karbon dan air yang terserat dalam asam sulfat.6. Sifat-sifat kimia asam sulfat adalah sebagai berikut :a. Bersifat asamb. Bersifat sebagai oksidatorc. Bersifat sebagai dehidratord. Bersifat katalisator

B. SaranPada percobaan ini, percobaan dilakukan tidak maksimal karena alat yang digunakan tidak cukup dan juga ada percobaan yang tidak dilakukan karena bahan yang digunakan tidak ada. Untuk itu praktikan menyarankan agar menyediakan alat dan bahan dengan lengkap agar praktikum dapat berjalan dengan efektif dan praktikan dapat lebih memahami percobaan yang akan dilakukan.

VI. Daftar PustakaBrady, J. 1984.Kimia Untuk Universitas. Jakarta: ErlanggaD, Budevsky. 1979.Poundation of Chemical Analysis. London : Eliss HorwoodPetrucci, Ralph H. 1985. Kimia Dasar. Jakarta : ErlanggaRanawijaya, Jahja. 1985.Ilmu Kimia 2. Jakarta : DepdikbudSutresna, N. 2003.Kimia. Jakarta: P. G. M. PratamaSyukri. 1999.Kimia Dasar. Bandung: ITBTim Kimia Anorganik I. 2014. Penuntun Kimia Anorganik I. Jambi: Universitas Jambi15