1. Judul Pembuatan Senyawa Mangan (VI) dan Mangan (III) 2. Tujuan Mempelajari pembuatan senyawa Mangan (VI), Mangan (III) dan sifat-sifatnya. 3. Dasar Teori Mangan relative melimpah dan terdapat dalam banyak deposit, terutama oksida,oksida hidrat atau karbonat. Logam dapat diperoleh dari padanya atau dari Mn 3 O 4 yang didapat dari cara pemanggangan melalui reaksi Al. Mangan cukup elektropositif dan mudah melarut dalam asam bukan pengoksidasi (Cotton dan Wilkinson, 2009: 459). Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn dengan nomor atom 25. Unsur kimia adalah zat kimia yang tidak dapat dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan cara biasa dan tidak dapat dipisah menjadi zat yang lebih kecil. Unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel ditampilkan dalam bentuk tabel periodik unsur-unsur kimia. Nomor atom adalah angka yang menunjukkan jumlah proton dalam inti atom. Yang berarti bahwa Mangan memiliki 25 jumlah proton dalam inti atomnya. Mangan ditemukan sebagai unsur bebas dalam sifat dasarnya dan 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1. Judul
Pembuatan Senyawa Mangan (VI) dan Mangan (III)
2. Tujuan
Mempelajari pembuatan senyawa Mangan (VI), Mangan (III) dan sifat-
sifatnya.
3. Dasar Teori
Mangan relative melimpah dan terdapat dalam banyak deposit, terutama
oksida,oksida hidrat atau karbonat. Logam dapat diperoleh dari padanya atau dari
Mn3O4 yang didapat dari cara pemanggangan melalui reaksi Al. Mangan cukup
elektropositif dan mudah melarut dalam asam bukan pengoksidasi (Cotton dan
Wilkinson, 2009: 459).
Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn dengan
nomor atom 25. Unsur kimia adalah zat kimia yang tidak dapat dapat diubah menjadi
zat kimia lain dengan cara biasa dan tidak dapat dipisah menjadi zat yang lebih kecil.
Unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel ditampilkan dalam bentuk tabel periodik
unsur-unsur kimia. Nomor atom adalah angka yang menunjukkan jumlah proton
dalam inti atom. Yang berarti bahwa Mangan memiliki 25 jumlah proton dalam inti
atomnya. Mangan ditemukan sebagai unsur bebas dalam sifat dasarnya dan sering
dicampur dengan besi, seperti mineral-mineral lainnya. Sebagai unsur bebas, Mangan
adalah logam yang penting dalam penggunaan dengan campuran logam-logam
industri, terutama di dalam baja-baja anti karat (Zilazulaiha ; 2011).
Dari konfigurasi electron 3d5 4s2 terlihat bahwa bilangan oksidasi tertinggi
adalah +7 yaitu sebagai permanganate (MnO4-) dan mangan heptosida. Senyawa-
senyawa ini adalah oksidator kuat dan dapat direduksi menjadi tingkat mangan (II).
Bilangan oksidasi +2 dengan struktur electron setengah penuh orbital d adalah tingkat
1
oksidasi yang paling stabil. Jika kalium permanganate dipanaskan dengan KOH 50%
maka diperoleh perubahan warna seperti yang ditunjukan pada tabel dibawah ini.
Zat yang terdapat
dalam larutan basa
Bilangan oksidasi Warna
MnO4-
MnO42-
MnO3-
MnO2
Mn(OH)3
Mn(OH)2
+7
+6
+5
+4
+3
+2
Ungu
Hijau
Biru
Coklat tua
Hijau
Merah muda (pink)
Biji mangan yang terpenting adalah pirosulit MnO2. Ektraksi mangan
dilakukan dengan cara memanaskan pirosulit menjadi Mn3O4 kemudian direduksi
dengan karbon dalam tungku listrik,
3MnO2 → Mn3O4 + O2
Mn3O4 + 4 C → 3 Mn + 4 CO
Mangan yang lebih murni terdapat diperoleh dengan cara reaksi thermit,
3 Mn3O4 + 8 Al → 4 Al2O3 + 9 Mn
Mangan dengan kemurnian yang tinggi dapat dapat diperoleh dengan
elektrolisis larutan MnSO4.
a. Senyawa Mangan (VII)
Kalium permanganate dapat dibuat dengan cara melebur kalium hidroksida
dengan kalium klorat dan Mangan (IV) oksida. Hasil yang diperoleh digerus,
2
tambahkan air, dipanaskan, lalu dialiri gas karbon dioksida. Reaksi yang terjadi
adalah,
3 MnO2 + 6 OH- + ClO3- → 3 MnO4
2- + 3 H2O + Cl-
3 MnO42- + 2 H2O ↔ MnO4
- + MnO2 + 4 OH-
Setelah disaring, kemudian filtrate diuapkan, maka akan diperoleh KMnO4.
b. Senyawa Mangan (VI)
Kalium manganat (VI) dapat dibuat dengan cara memanaskan campuran
KMnO4, MnO2, dan KOH padat.
c. Senyawa Mangan (IV)
Satu-satunya mangan (IV) yang penting adalah MnO2 yang terdapat dialam
sebagai pirosulit.
d. Senyawa Mnagan (III)
Suatu larutan yang mengandung mangan (III) dapat diperoleh dengan
mengoksidasi mangan (II) dengan KMnO4. Dilaboratorium KMnO4 dapat dibuat
dengan melebur kalium hidroksida, kalium klorat, dan MnO2. Garam KMnO4 tidap
dapat digunakan sebagai larutan baku primer, maka diperlukan larutan standar untuk
menentukan konsentrasi KMnO4. Untuk maksud ini dapat digunakan larutan besi (II)
ammonium sulfat, yang rumusnya dapat dinyatakan dengan (NH4)2SO4. FeSO4. n
H2O. Harga n dpat ditentukan dengan mereaksikan larutan garam ini dengan larutan
standar KMnO4 sesuai dengan persamaan reaksi,
MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
Setiap 1 mol KMnO4 bereaksi dengan 5 mol besi (II) ammonium sulfat. (Team
Teaching, 2014 : 48-49)
Konfigurasi elektron Mn adalah (Ar) 3d5 4s2 dengan menggunakan 2 elektron
4s dan kemudian kelima elektron 3d yang tidak berpasangan. Mn mempunyai
3
bilangan oksidasi antara +2 sampai +7. Reaksi kimia yang penting dari senyawa
mangan adalah reaksi oksidasi dan reduksi. Enam oksida mangan dikenal orang
MnO, Mn2O, MnO2, MnO3, Mn2O7 dan Mn3O4. Lima dari oksida ini mempunayai
keadaaan oksidasi masing-masing +2, +3, +4, +5 dan +7, sedangkan yang terakhir
Mn3O4, merupakan mangan (II) okisda, MnO, Mn2O3 (Annisan : 2008)
Mn3O4 adalah mineral berwarna hitam, yang dapat dibuat dari oksida mangan
dengan pemanasan hingga suhu 1000H C di udara. Semua mangan dioksida dapat
merduksi MnO2 dengan hydrogen membentuk oksida dengan tingkat oksidasi
terendah yang berwarna keabu-abuan kehijauan. MnO2 juga bersifat anti
ferromagnetic dibawah temperature 92 K, sedangkan Mn3O4 bersifat ferrimagnetik di
bawah temperature 43 K. Ion mangan (III) tidak stabil, tetapi ada kompleks yang
mengandung mangan dalam keadaan oksidasi +3. Mudah direduksi menjadi mangan
(II). Mangan (IV) oksida stabil dalam larutan basa dan berwarna hijau. Pada
penetralannya terjadi reaksi disproporsionasi, terbentuk endapan mangan dioksida
dan ion manganat (VII) atau permanganate. Jika mangan (IV) oksida diolah dengan
asam, terbentuk ion-ion mangan (II). Senyawa mangan (VII) mengandung ion MnO4-.
Permanganate alkali adalah senyawa stabil yang menghasilkan larutan warna
lembayung. Semuanya merupakan zat pengoksidasi kuat ( Shevla, 1990: 135).
Mangan dioksida, MnO2 sekalipun bukan oksida yang stabil karena dapat
terurai menjadi MnO3pada 530H C merupakan dioksida yang sangat penting karena
bermanfaat sebagai zat pengoksidasi. Asam sulfat dan asam hidroklorida pekat panas
akan mereduksi MnO2 menjadi Mn (II) (Sugiyarto, 2003).
Mangan mempunyai tingkat oksidasi +7 (oksidator kuat), +6,+4,+3, dan +2
(paling stabil). Reduksi mangan (VII) menjadi mangan (II) segera terjadi dengan
bermacam-macam reduktor, misalnya larutan kalium permanganat dalam suasana
asam akan dapat direduksi menjadi mangan (II) dengan menggunakan reduktor seng
amalgam. Senyawa mangan yang banyak dikenal adalah senyawa kalium
permanganat, KmnO4. Senyawa ini dapat diperoleh dengan cara melebur KOH
4
dengan KClO3 dan MnO2. Hasil yang diperoleh digerus, ditambah dengan air,
dipanaskan, lalu dialiri gas karbon dioksida. Setelah disaring lalu filtratnya diuapkan,
maka akan diperoleh kalium permanganat. Senyawa lain yang banyak kegunaannya
adalah mangan(IV) oksida, MnO2. Senyawa ini merupakan zat padat berwarna hitam
yang tidak larut dalam air. Mangan(IV) oksida mempunyai kemampuan sebagai
oksidator, misalnya dengan HCl dapat menghasilkan gas klor dan senyawa Mangan
Menyiapkan Tabung ReaksiMemasukkan 10 ml KmnO4 0,01 MMenambahkan 5 ml NaOH 2 MMenambahkan sedikit Mangan (IV) OksidaMengocok Selama 2 menitMenyaring Campuran ke dalam tabung reaksi yang bersihMengamati perubahan yang terjadi
Warna larutan berubah menjadi hijau
Menambahkan 5 ml larutan asam sulfat encer
Warna larutan kembali menjadi ungu pekat
Dalam larutan basa
13
Melarutkan ke dalam 2 ml asam sulfat encer dalam tabung reaksiMenambahkan 10 tetes asam sufat pekatMendinginkan tabung reaksi dengan air dinginMenambahkan 5 tetes kalium permanganat 0,1 M
0,5 gram MnSO4
Warna larutan adalah Hijau Kecoklatan
Warna larutan adalah Cokelat
5.2 Pembuatan senyawa Mangan III
14
- Memasukan larutan dalam 50 ml air
6. Hasil Pengamatan
Tabel 3
Hasil pengamatan
6.1 Pembuatan Seyawa Mangan VI
6.1.1 Dalam larutan Asam
No Perlakuan Hasil Pengamatan
1 Menyiapkan tabung reaksi Tabung reaksi bersih dan bening
2 Memasukan 10 ml KMnO4 0,01
M
KMnO4 berwarna ungu
3 Menambahkan 5 ml larutan asam
sulfat encer (H2SO4 1 M)
Larutan tetap berwarna ungu
Dengan reaksi H2SO4 + KMnO4 ;
8 H+ + MnO4- → Mn2+ + 4 H2O atau
H2SO4 + KMnO4 → MnSO4 + H2O
4 Menambahkan sedikit mangan
(IV) oksida (MnO2) kedalam
tabung kemudian dikocok selama
dua menit setelah itu disaring
kedalam tabung reaksi bersih
- Setelah disaring larutan
yang tersaring tidak
mengalami perubahan
warna atau tetap berwarna
ungu karena mangan VI
tidak dapat dibuat dengan
memperbesar konsentrasi
15
6.1.1 Dalam larutan Basa
No Perlakuan Hasil Pengamatan
1 Menyiapkan tabung reaksi Tabung reaksi bersih dan bening
2 Memasukan 10 ml KMnO4 0,01 M KMnO4 berwarna ungu
3 Menambahkan 5 ml larutan NaOH
2 M
Larutan tetap berwarna ungu
4 Menambahkan sedikit mangan (IV)
oksida (MnO2) kedalam tabung
kemudian dikocok selama dua
menit setelah itu disaring kedalam
tabung reaksi bersih
Setelah disaring larutan berubah
menjadi warna hijau. Karena dalam
suasana basa Mangan (VII) akan
terduksi menjadi Mangan (VI) dengan
rekasi ;
MnO4- + 4 OH- + MnO2 → MnO4
2- + 2
H2O
Mn7+ Mn6+
5 Menambahkan 5 tetes larutan asam
sulfat encer
Larutan menjadi warna ungu
kecoklatan. Karena penambahan asam.
Penambahan asam akan mengoksidasi
Mangan (VI) sehingga membentuk
Mangan (IV) yang berwarna ungu
kecoklatan dengan reaksi ;
3 H+ + MnO42- → MnO2 + 2 H2O
Mn (VI) Mn (IV)
16
6.2 Pembuatan Seyawa Mangan III
No Perlakuan Hasil Pengamatan
1 Menimbang 0,5 gram
MnSO4
MnSO4 berbentuk serbuk
2 Melarutkan 0,5 gram
MnSO4 kedalam 2 ml
asam sulfat encer (dalam
tabung reaksi)
Larutan MnSO4 berwarna bening
3 Menambahkan 10 tetes
asam sulfat pekat
kedalam tabung reaksi
Larutan berwarna bening tetapi lebih pekat dan
tabung reaksi menjadi panas
4 Mendinginkan tabung
reaksi dengan air dingin
kemudian menambahkan
5 tetes kalium
permanganate 0,1 M
Larutan berubah warna menjadi hijau kecoklatan.
Mangan (III) dapat diperoleh dengan mengoksidasi
Mangan (II) dengan Mangan (VII) (KMnO4).
Dengan rekasi ;
8 H+ + MnO4- → Mn2+ + 4 H2O
Mn2+ → Mn3+
5 Menambahkan 50 ml air
kedalam larutan
Larutan berubah menjadi coklat
17
7. Pembahasan
Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn dengan
nomor atom 25. Logam mangan berwarna putih keabu-abuan. Mangan termasuk
logam berat dan sangat rapuh tetapi mudah teroksidasi. Logam dan ion mangan
bersifat paramagnetic. Hal ini dapat dilihat dari orbital d yang terisi penuh pada
konfigurasi elektron.
Pada percobaan kali ini, bertujuan untuk mempelajari pembuatan senyawa
mangan (VI), mangan (III), dan sifat-sifatnya. Untuk itu, dilakukan 2 percobaan
utama, yaitu pembuatan mangan (VI) dan pembuatan mangan (III).
7.1 Pembuatan Mangan (VI)
Pertama-tama, memasukkan 10 ml KMnO4 0,01 M ke dalam dua tabung
reaksi yang telah diberi label 1 dan 2. Kemudian ditambahkan 5 ml larutan
H2SO4 encer ke dalam tabung 1 dan 5 ml larutan NaOH encer ke dalam tabung 2.
Dilakukan percobaan pada dua suasana (asam dan basa) untuk mengetahui reaksi
pembentukan senyawa mangan (VI), pada suasana asam dan basa serta untuk
mengetahui sifat dari mangan (VI) itu sendiri. Larutan KMnO4 yang awalnya
berwarna ungu pekat, setelah ditambahkan larutan H2SO4 dan NaOH kepekatannya
berkurang.
Setelah penambahkan asam dan basa, dimasukkan kembali sedikit serbuk
MnO2 ke dalam masing-masing tabung lalu dikocok selama ± 2 menit. Setelah
ditambahkan serbuk MnO2 warna larutan pada tabung 2 lebih pekat dibanding tabung
1. Dan setelah dikocok terdapat endapan berwarna abu kehitaman pada kedua tabung.
Kemudian dilakukan penyaringan terhadap kedua larutan. Ternyata, filtrat
pada tabung 1 berwarna ungu atau pink dan filtrat pada tabung 2 berwarna hijau. Hal
ini menunjukkan telah terbentuknya mangan (VI) pada tabung 2. Karena seperti yang
kita ketahui dalam teori, warna hijau merupakan warna khas mangan (VI). Senyawa–
18
senyawa mangan (VI) mengandung ion permanganat (VI) MnO42-. Senyawa ini stabil
dalam larutan basa dan mempunyai warna hijau. Pada penetralannya terjadi reaksi
disproporsionasi, terbentuk endapan mangan dioksida atau ion manganat (VII)
(permanganat). Berdasarkan persamaan reaksi:
Dalam suasana asam :
Reduksi : 2MnO4- +2 e- → 2MnO4
2-
Oksidasi : MnO2 + 2H2O → MnO42- + 4H+ + 2e- +
Reaksi : 2MnO42- + MnO2 + 2H2O → 3MnO4
2- + 4H+
Pada tabung reaksi 1 (yang ditambahkan asam) terbentuk mangan (II)
sehingga warna filtrat yang dihasilkan berwarna merah muda atau pink {sesuai
dengan warna khas mangan (II)}. Hal ini dikarenakan pada suasana asam senyawa-
senyawa mangan (VI) yang mengandung ion manganat akan mengalami
disproporsionasi menjadi ion permanganat dan MnO2. Selain itu, dalam suasana asam
ion MnO42-bersifat sebagai oksidator sehingga mangan mengalami reaksi reduksi
yang menyebabkan penurunan biloks dari +6 menjadi +2.