Kimia dasar I (Semester 1)

Tugas LEMBAR KERJA MAHASISWA(LKM)
Soal dan Jawaban Untuk Kimia dasar(Semester 1)

Tugas Kimia Dasar yang sangat bermanfaat bagi kalian.... semoga bisa berguna bagi kalian ^_^

1.      Mencermati proses pembuatan garam dapur yang dilakukan oleh petani garam Desa Teja Kula, jelaskan proses yang terjadi pada setiap tahapan dalam pembuatan garam dapur tersebut!

Jawaban :

Tahap I: Air laut dituangkan ke tanah tempat pemekatan. Tempat pemekatan yang berisi tanah ini  berfungsi untuk memekatkan air laut dengan tanah. Tanah pada tempat pemekatan ini bermanfaat sebagai media penyaring agar kotoran-kotoran yang terdapat pada air laut mengendap pada tanah.(kristalisasi)

Tahap II: kemudian dipanaskan dibawah sinar matahari sambil diaduk supaya tanahnya lekas kering. Sinar matahari merupakan media untuk memanasi air laut dan tanah pada tempat pemekatan. Sehingga akan membentuk campuran homogen yang padat.

Tahap III: tanah yang sudah kering ini ditaruh diatas penyaringan dan dikucur dengan air laut. Pada tahap ini terjadi proses filtrasi ( penyaringan ). Dimana dilakukan pemisahan garam dapur dengan tanah yang telah kering ditempat yang namanya tinjung. Penambahan air laut dimaksudkan untuk menambah kadar konsentrasi pada garam yang akan dihasilkan. (filtrasi)

Tahap IV: hasil saringan diuapkan dibawah sinar matahari. Ini merupakan proes kristalisasi. Dimana proses kristalisasi ini digunakan untuk memperoleh kristal-kristal garam.

2.      Mengapa petani garam Desa Teja Kula tidak melakukan penguapan air laut secara langsung dalam pembuatan garam dapur?

Jawaban :

Karena apabila petani garam menggunakan penguapan secara langsung selain prosesnya yang susah juga akan meningkatkan biaya produksi. Artinya biaya produksi akan lebih besar dari pada hasil yang didapat. Dan juga penguapan secara langsung akan mengurangi laju hasil garam yang didapat. Tingkat efisiensi akan kurang, maksudnya apabila kita akan menguapkan sekian are petak garam maka membutuhkan alat pemanas yang banyak. Akan tetapi apabila kita gunakan matahari maka semua petak akan tersinari merata.

3.      Garam dapur yang dihasilkan oleh petani garam Desa Teja Kula masih kotor. Bagaimanakah memurnikan garam dapur yang masih kotor tersebut?

Jawaban :

Rekristalisasi

Teknik pemisahan dengan rekristalisasi berdasarkan perbedaan titik beku komponenya . Perbedaan itu harus cukup besar dan sebaiknya komponen yang dipisahkan berwujud padat dan yang lainnya cair pada suhu kamar . Contohnya garam dapat dipisahkan dari air karena garam merupaan padatan . Air garam bila dipanaskan perlahan dalam bejana terbuka , maka air akan menguap sedikit . Pemanasan dihentikan saat larutan tepat jenuh .Jika dibiarkan akhirnya terbentuk kristal garam secara perlahan-lahan.

Pada percobaan percobaan sederhana ini akan mempelajari bagaimana memperoleh garam dapur bersih dari garam dapur kotor melalui kristalisasi dan rekristalisasi :

a. Melarutkan 25 gram garam dapur kotor kedalam 10 ml aquades dalam gelas kimia (jika belum larut menambahkan air).

b. Menyaring larutan garam tersebut beberapa kali dengan kertas saring (membasahi kertas saring sebelum digunakan). Menguapkan filtratnya hingga kering.

c.  Membandingkan kristal garam dengan garam sebelumnya.

4.      Jelas keunggulan dan kelemahan penggunaan sinar matahari untuk menguapkan air laut dalam proses pembuatan garam dapur?

Jawaban :

Keunggulan menguapkan air laut dengan menggunakan sinar matahari dalam proses pembuatan garam dapur adalah kristal-kristal garam akan cepat terbentuk, sehingga petani garam akan cepat mendapatkan hasil panen garam. Lalu garam yang dihasilkan akan baik kualitasnya karena banyak dipanaskan oleh sinar matahari.

Kelemahannya jika menggunakan sinar matahari dalam proses pembuatan garam dapur ialah, saat musim penghujan atau cuaca yang tak menentu garam tidak akan terbentuk dengan cepat dan banyak, sehingga petani garam merugi. Selain itu garam yang dihasilkan berkualitas buruk dan tidak laku dijual.

5.  Iyah, karena Dalam ilmu kimia, garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Komponen kation dan anion ini dapat berupa senyawa anorganik seperti klorida (Cl⁻), dan bisa juga berupa senyawa organik seperti asetat (CH₃COO⁻) dan ion monoatomik seperti fluorida (F⁻), serta ion poliatomik seperti sulfat (SO₄²⁻). Natrium klorida (NaCl), bahan utama garam dapur adalah suatu garam.
Ada banyak macam-macam garam. Garam yang terhidrolisa dan membentuk ion hidroksida ketika dilarutkan dalam air maka dinamakan garam basa. Garam yang terhidrolisa dan membentuk ion hidronium di air disebut sebagai garam asam. Garam netral adalah garam yang bukan garam asam maupun garam basa. Larutan Zwitterion mempunyai sebuah anionik dan kationik di tengah di molekul yang sama, tapi tidak disebut sebagai garam. Contohnya adalah asam amino, metabolit, peptida, dan protein.
Larutan garam dalam air (Misalnya natrium klorida dalam air) merupakan larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Cairan dalam tubuh makhluk hidup mengandung larutan garam, misalnya sitoplasma dan darah. Tapi, karena cairan dalam tubuh ini juga mengandung banyak ion-ion lainnya, maka tidak akan membentuk garam setelah airnya diuapkan.
6.  Sebutkan ion-ion dan molekul yang terdapat dalam air laut dan bagaimana komposisinya?

Jawaban :

Ion-ion dan molekul yang terdapat di air laut seperti :

khlor (Cl^-) 55%, Natrium (Na⁺) 31%, kemudian sisanya Magnesium (Mg²⁺), Belerang (S), dan Kalium (K⁺). dismping itu dalam jumlah kecil terdapat juga Bromiun (Br), Karbon (C), Strontium (Sr), Barium (Ba), Silikon (Si), Florium (F). Sulfat (8%), Magnesium (4%), kalsium(Ca²⁺),  (1%), potasium (1%) dan sisanya (kurang dari 1%) teridiri dari bikarbonat, bromida, asam borak, strontium dan florida..Molekulnya ialah H₂O.

7.      Jelaskan senyawa utama yang terdapat dalam garam dapur!

Jawaban :

Senyawa utama yang terdapat dalam garam dapur ialah NaCl atau disebut dengan Natrium Klorida. Natrium klorida, juga dikenal dengan garam dapur, atau halit, adalah senyawa kimia dengan rumus molekul NaCl. Senyawa ini adalah garam yang paling memengaruhi salinitas laut dan cairan ekstraselular pada banyak organisme multiselular. Sebagai komponen utama pada garam dapur, natrium klorida sering digunakan sebagai bumbu dan pengawet makanan. Suhu kritis (critical point) dari senyawa NaCl adalah 415^oC.

Natrium klorida
Nama IUPAC Natrium Klorida
Nama lain Garam dapur; halit
Identifikasi
Nomor CAS	[7647-14-5]
Sifat
Rumus molekul	NaCl
Massa molar	58.44 g/mol
Penampilan	Tidak berwarna/berbentuk kristal putih
Densitas	2.16 g/cm3
Titik leleh	801 °C (1074 K)
Titik didih	1465 °C (1738 K)
Kelarutan dalam air	35.9 g/100 mL (25 °C)
Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25°C, 100 kPa) Sangkalan dan referensi

Tabel 1.1 Sifat fisis dan chemist Natrium Klorida 
Sumber1:https://www.facebook.com/pages/Generation-Team-Creative-Of-SchoolGTCOS/353780024634773?ref=br_tf

Sumber 2 : http://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_klorida

8.      Jelaskan jenis ikatan kimia yang terdapat dalam satuan rumus dari senyawa utama dalam garam dapur dan jenis ikatan di dalam molekul yang terdapat dalam air laut!

Jawaban :

·                Jenis ikatan kimia yang terdapat dalam senyawa NaCl ialah Ikatan ionik, Ikatan ion terjadi akibat perpindahan elektron antara atom yang mudah melepas elektron (atom logam) dengan atom lain yang mudah menerima elektron (atom non logam ). Ikatan yang terbentuk disebabkan gaya elektrostatis antara muatan positif dan muatan negatif. Disini terjadi serah terima elektron, yaitu atom natrium melepaskan sebuah elektron valensinya sehingga terjadi ion natrium, Na⁺ dan elektron ini diterima oleh atom klor sehingga terjadi ion klorida, Cl^-Pada penjelasan di atas terlihat bahwa ikatan ion terjadi karena adanya gaya elektrostatis akibat adanya dua muatan yang berbeda (yaitu muatan positif dan negatif) dari masing-masing ion yang saling berikatan. Dimana atom yang mudah melepas elektron akan berubah menjadi ion bermuatan positif dan atom yang mudah menangkap elektron akan berubah menjadi ion bermuatan negatif. Pembentukan Ion Positif biasanya terjadi pada unsur-unsur golongan IA dan IIA (unsur-unsur logam) misalnya atom Na dengan nomor atom 11 akan menjadi setabil dengan melepaskan 1 elektronnya sehinga menjadi ion natrium dengan muatan +1.

·           Jenis ikatan di dalam molekul yang terdapat dalam air laut adalah ikatan kovalen H₂O, yaitu: ikatan penggabungan sesama atom dalam memperkuat pasangan elektron. Ikatan kovalen H₂ ini dikenal sebagai ikatan hidrogen, dan molekul yang bergabung dalam ikatan ini disebut molekul bipolar. Dengan micro-spectro-elektromagnetik ikatan kovalen-bipolar H₂ dapat diterka orbital atomnya terhadap Oksigen seperti Gambar berikut. Ikatan-ikatan Hidrogen dalam molekul H₂O menyebabkan penggabungan dalam bentuk multiform molekul yang lebih dikenal sebagai polimerisasi (dengan sifat ini air dapat ber-dipolemoment yang berarti air mampu untuk berorientasi sendiri dalam medan listrik yang artinya posisi proton menghadap dan tertarik ke posisi neutron tanpa bantuan senyawa lain). Sifat ini pula menyebabkan air ber-dielektrik konstan yang artinya air mampu menetralkan medan listrik (bersifat netralisasi, pelarut universal, dan penyangga atau buffer terhadap keadaan ekstrim). Ikatan Hidrogen dalam molekul H₂O dapat diatasi dengan agitasi termis (thermal agitation), hal ini karena air mempunyai titik beku dan titik didih yang lebih tinggi dari dari kebanyakan senyawa yang serupa air sendiri.

9.      Jelaskan partikel materi yang terdapat dalam senyawa utama dalam garam dapur!

Jawaban :

Ion adalah atom yang bermuatan listrik, ion yang bermuatan listrik disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif disebut anion. Kation dan anion dapat berupa ion tunggal hanya terdiri dari satu jenis atom atau dapat pula berupa ion poliatom mengandung dua atau lebih atom yang berbeda. Ion yang terdapat dalam senyawa garam adalah               ( Na⁺) dan (Cl^-).

10.      Apakah air laut termasuk unsur, senyawa, larutan, suspensi, atau koloid? Jelaskan!

Jawaban  :

Air laut merupakan larutan karena ada pelarut berupa air, dan zat terlarutnya adalah garam-garamnya. Dimana larutan adalah campuran homogen (komposisinya sama), serba sama (ukuran partikelnya), tidak ada bidang batas antara zat pelarut dengan zat terlarut (tidak dapat dibedakan secara langsung antara zat pelarut dengan zat terlarut), partikel- partikel penyusunnya berukuran sama (baik ion, atom, maupun molekul) dari dua zat atau lebih.

11.  Proses pemisahan dan pemurnian komponen-komponen campuran dapat dilakukan dengan berbagai cara, sebutkan dan jelaskan proses dan pemurnian tersebut!

Jawaban :

Ada beberapa yang lazim digunakan untuk memisahkan dan memurnikan campuran dari pengotornya antara lain : ekstraksi, kristalisasi dan rekristalisasi, kromatografi, destilasi.

A.                 Ekstraksi

Cara ini banyak digunakan dalam pemisahan dan didasarkan pada kelarutan suatu zat dalam suatu zat pelarut dibandingkan dengan pelarut yang lain . Kedalam suatu campuran ditambahkan pelarut yang mempunyai kemampuan melarutkan lebih besar dalam melarutkan senyawa yang dinginkan , tetapi pelarut ini tidak bercampur dengan pelarut sebelumnya.Misalnya campuran dua komponen (misal A dan B) dimasukan kedalam pelarut X dan Y . Syaratnya kedua pelarut ini tidak dapat bercampur , seperti air dan minyak semuanya dimasukan kedalam corong pipa yang dikocok agar bercampur sempurna dan kemudian didiamkan sampai pelarut X dan Y mamisah kembali . Kini zat A dan B berada dalam kedua pelarut X dan Y tetapi perbandinganya tidak sama . Jika pemisahan dilakukan berulang-ulang maka A dan B akan terpisah makin sempurna. Sering kali campuran bahan padat dan cair (misalnya bahan alami) tidak dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis. Misalnya saja karena komponennya saling bercampur secara sangat erat, peka terhadap panas, beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia dalam konsentrasi yang terlalu rendah. Dalam hal semacam itu, sering kali ekstraksi adalah satu-satunya proses yang dapat digunakan atau yang mungkin paling ekonomis. Adapun factor-faktor yang mempengaruhi laju ekstraksi antara lain: tipe persiapan sampel, waktu ekstraksi, kuantitas pelarut, suhu pelarut dan tipe pelarut. Ekstraksi dapat dilakukan berulang-ulang untuk kesempurnaan ekstraksi. Kemudian pelarut yang bersangkutan dipisahkan dengan destilasi. Ekstraksi dapat dilakukan terhadap zat padat maupun zat cair.

B.  Kristalisasi dan Rekristalisasi

 Kristalisasi merupakan proses untuk mmperoleh padatan dari larutannya melalui proses penguapan . Untuk lebih memurnikan padatan yang diperoleh dapat dilakukan rekristalisasi dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Teknik pemisahan dengan rekristalisasi berdasarkan perbedaan titik beku komponenya. Perbedaan itu harus cukup besar dan sebaiknya komponen yang dipisahkan berwujud padat dan yang lainnya cair pada suhu kamar . Contohnya garam dapat dipisahkan dari air karena garam merupaan padatan . Air garam bila dipanaskan perlahan dalam bejana terbuka , maka air akan menguap sedikit . Pemanasan dihentikan saat larutan tepat jenuh .Jika dibiarkan akhirnya terbentuk kristal garam secara perlahan-lahan.

C.  Kromatografi

Kromatografi merupakan cara paling modern dalam pemisahan dan pemurnian . Cara ini didasarkan pada perbedaan kemampuan fase gerak untuk mmbawa zat larut dalam fase diam . Tiap-tiap zat larut mempunyai laju yang berbeda dalam fase diam terhadap fase gerak yang sama.Pada kromatografi, komponen-komponenya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam dan fase gerak. Fase diam akan menahan komponen campuran sedangkan fase gerak akan melarutkan zat komponen campuran. Komponen yang mudah tertahan pada fase diam akan tertinggal. Sedangkan komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan bergerak lebih cepat. Cara ini dipakai jika campuran tidak dapat dipisahkan dengan cara lain .Cairan atau pelarut yang membawa komponen bergerak disebut eluen atau fase bergerak sedangkan padatan yang menyerap komponen disebut adsorben atau fase tetap.Komponen yang diserap paling kuat oleh adsorben akan mengalir paling lambat dan sebaliknya yang diserap paling lemah akan mengalir paling cepat. Semakin lama [roses mengalir semakin jauh jarak antara komponen dan semakin sempurna pemisahan. Komponen dapat dipisahkan dari komponen lain dengan mendorong adsorben keluar dan dipotong berdasarkan komponennya. Komponen dapat dipisahkan dari pelarut dengan teknik destilasi atau rekristalisasi. Berdasarkan jenisnya kromatografi dapat dibagi menjadi empat cara, yaitu kromatografi kolom, kertas, lempeng tipis, dan gas. Kromatografi kolom adalah kromatografi yang adsorbennya dimasukkan kedalam tabung kaca. Adsorben tersebut berupa padatan dalam bentuk tepung. Setelah pemisahan, masing-masing komponen terdapat di daerah tertentu dalam tabung. Kromatografi kertas adalah jenis kromatografi yang menggunakan kertas sebagai adsorbennya dan zat cair sebagai eluennya. Campuran komponen diteteskan pada kertas kromatografi dengan pipet kecil kemudian kertas terus dicelupkan dengan hati-hati, sampai garis yang dibuat sebelumya tidak terbenam. Kertas digantung supaya stabil dan dibiarkan agar eluennya naik perlahan sambil membawa komponen yang terdapat pada kertas. Akhirnya akan terlihat komponen yang terpisah satu sama lain karena perbedaan daya serap kertas.

D.  Destilasi

Destilasi adalah proses memisahkan dua atau lebih komponen cairan yang mempunyai titik didih berbeda . Cara ini didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponennya,dimana komponen yang mempunyai titik didih lebih rendah akan terpisah lebih dahulu. Destilasi sering digunakan dalam proses isolasi komponen, pemekatan larutan, dan juga pemurnian komponen cair. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap atau terpisah lebih dahulu . Misalnya untuk memisahkan dan memurnikan etanol dari air digunakan destilasi, dimana etanol mempunyai titik didih 78⁰C akan menguap dam mengembun setelah mengalami pendinginan.  Proses destilasi didahului dengan penguapan senyawa cair dengan pemanasan dengan dilanjutkan dengan pengembunan uap yang terbentuk dan ditampung dalam wadah yang terpisah untuk mendapatkan distilat. Dasar proses destilasi adalah dasar kesetimbangan senyawa volatil antara fase cair dan fase uap.  Pemisahan menggunakan destilasi  sederhana seringkali tidak memuaskan karena metode tersebut dikembangkan dengan suatu kolom fraksinasi diantara labu didih (labu bundar) dan kleisen (still head) dalam perangkat destilasi. Pengaruh dari penambahan kolom fraksinasi akan mempersingkat beberapa pekerjaan pemisahan dari destilasi biasa hanya menjadi satu pekerjaan. Metode baru ini dikenal sebagai destilasi fraksional (pada pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi), kolom fraksinasi mengandung beberapa plate yang setiap plate ekuvalen dengan satu kali destilasi biasa. Semakin banyak plate semakin baik suatu pemisahan komponen. Destilasi terhadap dua campuran senyawa organic dilakukan melalui beberapa tahapan sebagai berikut : setelah pengotor dengan titik didih yang lebih rendah ditampung di dalam labu penerima, labu penerima harus segera diganti dengan yang baru untuk destilat senyawa dengan titik didih dengan yang lebih tinggi.Bila campuran mengandung lebih dari dua, maka penguapan dan pengembunan dilakukan bertahap sesuai dengan jumlah komponen, dimulai dari titik didih yang lebih rendah. Akan tetapi, pemiasahan campuran ini sulit dan biasanya hasil yang didapat sedikit tercampur komponen lain yang titik didihnya saling berdekatan.

12.  Carilah informasi bagaimana cara pembuatan arak dari tuak wayah dan berem beras ketan yang dilakuakan oleh masyarakat Bali!

Jawaban :

a)      Pembuatan Arak dari tuak wayah

Proses pembuatan diawali dengan memasukkan sebanyak 150 liter tuak wayah yang baru dipanen ke dalam tabung penyulingan, selanjutnya disuling sekitar 5 jam untuk menghasilkan arak sebanyak 30 liter. Penggantian air pendingin dilakukan setelah proses penyulingan berlangsung sekitar 2,5 jam atau arak yang tertampung sekitar 15 liter. Penggantian air pendingin dilakukan karena air tersebut telah terasa panas.

b)      Pembuatan arak dari beras ketan

Prinsip pembuatan arak ini sama dengan pembuatan arak dari tuak tetapi bahan yang digunakan berbeda. Prosesnya diawali dari pembuatan tape dengan takaran 1 kg beras ketan ditambah ragi kemudian difermentasi selama 3 hari selanjutnya dimasukkan ke dalam gentong plastik dan ditambahkan 150 L air,15 kg gula serta sendok kiis (sejenis ragi) dan dicampur menjadi satu, diaduk secara merata, kemudian ditutup dan dibiarkan selama 21 hari. Campuran ini selanjutnya di suling sama seperti proses penyulingan tuak.

13.  Jelaskan proses pada setiap tahapan dalam pembuatan arak dari tuak dan dari beras ketan?

Jawaban :

antara arak dari beras ketan dengan arak dari tuak memiliki tahapan yang sama bedanya proses awalnya saja. Pada pembuatan arak dari tuak diawali dengan proses pemanasan akan tetapi beras ketan terjadi proses fermentasi, setelah itu sama-sama melewati proses penyulingan atau distilasi. Proses ditilasi ini dimaksudkan ntuk memperoleh arak yang memiliki tingkat kemurnian yang tinggi.

14.  Dalam proses penyulingan tuak wayah atau berem, zat apakah yang dihasilkan dari proses penyulingan tersebut ?

Jawaban :

Dalam penyulingan tuak atau berem akan dihasilkan alcohol ( etanol ). Biasanya hasil dalam proses ini dihasilkan alcohol dengan kadar 28 %.

15.  Apakah zat yang dihasilkan dalam proses penyulingan tuak wayah atau berem adalah senyawa murni? Mengapa ?

Jawaban :

Zat yang dihasilkan dalam proses pembuatan arak diballi ini bukanlah senyawa murni atau bukanlah alcohol murni , alcohol yang dihasilkan kadarnya sekitar 28%. Karena dalam pembuatan arak di bali ini dilakukan dengan sederhana , pada saat melakukan proses distilasi , suhu belum diatur secara tepat , sehingga mungkin saja air yang terkandung dalam tuak ikut menguap. Sehingga hasil dalam proses ini masih terkandung air , walaupun dalam jumlah yang sedikit.

16.  Jelaskan partikel materi dari zat yang dihasilkan dalam proses penyulingan (distilasi) tuak wayah atau berem!

Jawaban :

Partikel pada alkohol hanya terdiri dari molekul alkohol (etanol) C₂H₅OH dan air

17.  Bagaimanakan prinsip pemisahan secara distilasi?

Jawaban :

Prinsip pada destilasi biasa adalah pemisahan dua zat atau lebih yang mempunyai perbedaan titik didih. Jika zat-zat yang dipisahkan mempunyai perbedaan titik didih yang jauh berbeda, dapat digunakan metode isolasi biasa. Zat yang memiliki titik didih rendah akan cepat terdestilasi daripada zat yang bertitik didih tinggi. Uap zat yang bersifat volatil dan memiliki titik didih yang rendah akan masuk ke dalam pipa pada kondensator (terjadi proses pendinginan) sehingga akan turun berupa tetesan-tetesan yang turun ke dalam penampung  atau disebut juga destilat. Dalam hal ini alkohol yakni etanol dan methanol yang masing-masingnya dicampur dengan air, akan terdestilasi dahulu. Alat yang dipergunakan pada percobaan ini adalah seperangkat alat destilasi biasa dengan pendingin Liebig, corong dan gelas ukur.

18.  Apakah tuak dan berem berupa unsur, senyawa, larutan, koloid, atau suspensi? Jelaskan!

Jawaban :

Tuak dan berem merupakan koloid karena jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan (hasil penyaringan tetap keruh). Secara makroskopis campuran ini tampak homogen. Akan tetapi, jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata masih dapat dibedakan antar partikel.

19.  Carilah informasi bagaimana proses pembuatan pewarna alami dari tanaman tarum dan akar mengkudu yang dilakukan oleh masyarakat Desa Tenganan!

Jawaban :

Nama (Umum/Lokal/Ilmiah) Tumbuhan	Famili	Bagian yang digunakan	Cara Pengolahan	Warna yang dihasilkan
Tarum/Mangsi-mangsian/ Indigofera tinctoria L.	Papilionaceae	Daun	Warna biru indigo diperoleh dari rendaman daun (dalam jumlah banyak). Akar tarum atau tarum areuy yang juga sering dipakai orang adalah Marsdenia tinctoria. Warna biru dihasilkan dari perendaman daun selama semalam. Setelah semalam akan terbentuk lapisan di atas yang berwarna hijau atau biru. Cairan ini lalu direbus, lalu dijemur hingga kering.	Hijau Biru
Mengkudu/Pace/ Morinda citrifolia L.	Rubiaceae	Buah, Akar	Pertama-tama. Cabut pohon mengkudu hingga keakar-akarnya. Setelah itu cuci akar mengkudu dan potong-potong akar menjadi beberapa bagian. Setelah akar terpotong-potong maka masukkan potongan akar ke dalam panci yang sebelumnya telah diisi air sebanyak 6 liter. Lalu rebus diatas kompor pada suhu 100 derajat Celcius sampai sekitar 2 jam atau hingga volume air tinggal 2 liter. Setelah proses perebusan maka warna air akan berwarna merah kecoklatan sehingga telah dapat digunakan sebagai pewarna pada tekstil.	Krem, Merah

20.  Apakah warna biru kehitaman yang diperoleh dari tanaman tarum dan warna merah dari akar mengkudu hanya terdiri dari satu komponen warna? Jelaskan!

Jawaban :

Tidak, karena dapat dilihat warna-warna tersebut terdiri dari bebeapa kompnen warna. Cara untuk melihat komponen warnanya yaitu dengan melakukan percobaan kromatografi. Cara melakukan teknik ini adalah :

a.       Bahan dihaluskan( tanaman tarum dan akar mengkudu ) secara terpisah dan tambahkan sedikit air.

b.      Bahan yang dihaluskan tadi diteteskan pada kertas kromatografi menggunakan lidi.

c.       Berikan jarak antara ketiga bahan yang akan diteteskan.

d.      Kertas kromatografi dicelupkan sedikit kedalam akuades.

e.       Kemudian amatilah  perubahan yang terjadi.

Setelah melakukan percobaan di atas baru bisa kita lihat komponen warna yang terjadi.

21.  Apakah warna biru kehitaman yang diperoleh dari tanaman tarum dan warna merah dari akar mengkudu berupa unsur, senyawa, larutan, koloid, atau suspensi? Jelaskan!

Jawaban :

Warna biru kehitaman yang diperoleh dari tanaman tarum dan warna merah dari akar mengkudu berupa larutan. Karena pada umumnya hasil dari ekstrak adalah larutan

22.  Sebutkan lima pewarna alami yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari!

Jawaban :

a.       KAROTEN=wortel, menghasilkan warna jingga sampai merah

b.      BIKSIN=kunyit, memberikan warna kuning seperti mentega.

c.       KARAMEL=gula, berwarna coklat gelap

d.      KLOROFIL=daun suji, menghasilkan warna hijau

e.       ANTOSIANIN, penyebab warna merah, oranye, ungu dan biru

23.  Pewarna alami terdiri atas beberapa komponen warna. Bagaimanakah memisahkan komponen-komponen warna tersebut? Apakah keunggulan dan kelemahan pewarna alami di bandingkan pewarna sintetik ?

Jawaban :

Ø  Kromatografi merupakan cara paling modern dalam pemisahan dan pemurnian . Cara ini didasarkan pada perbedaan kemampuan fase gerak untuk membawa zat larut dalam fase diam . Tiap-tiap zat larut mempunyai laju yang berbeda dalam fase diam terhadap fase gerak yang sama.Pada kromatografi, komponen-komponenya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam dan fase gerak. Fase diam akan menahan komponen campuran sedangkan fase gerak akan melarutkan zat komponen campuran. Komponen yang mudah tertahan pada fase diam akan tertinggal. Sedangkan komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan bergerak lebih cepat.Cara ini dipakai jika campuran tidak dapat dipisahkan dengan cara lain .Cairan atau pelarut yang membawa komponen bergerak disebut eluen atau fase bergerak sedangkan padatan yang menyerap komponen disebut adsorben atau fase tetap.Komponen yang diserap paling kuat oleh adsorben akan mengalir paling lambat dan sebaliknya yang diserap paling lemah akan mengalir paling cepat. Semakin lama [roses mengalir semakin jauh jarak antara komponen dan semakin sempurna pemisahan. Komponen dapat dipisahkan dari komponen lain dengan mendorong adsorben keluar dan dipotong berdasarkan komponennya. Komponen dapat dipisahkan dari pelarut dengan teknik destilasi atau rekristalisasi.Berdasarkan jenisnya kromatografi dapat dibagi menjadi empat cara, yaitu kromatografi kolom, kertas, lempeng tipis, dan gas. Kromatografi kolom adalah kromatografi yang adsorbennya dimasukkan kedalam tabung kaca. Adsorben tersebut berupa padatan dalam bentuk tepung. Setelah pemisahan, masing-masing komponen terdapat di daerah tertentu dalam tabung. Kromatografi kertas adalah jenis kromatografi yang menggunakan kertas sebagai adsorbennya dan zat cair sebagai eluennya. Campuran komponen diteteskan pada kertas kromatografi dengan pipet kecil kemudian kertas terus dicelupkan dengan hati-hati, sampai garis yang dibuat sebelumya tidak terbenam. Kertas digantung supaya stabil dan dibiarkan agar eluennya naik perlahan sambil membawa komponen yang terdapat pada kertas. Akhirnya akan terlihat komponen yang terpisah satu sama lain karena perbedaan daya serap kertas.

No	Keunggulan Pewarna Alami	Kelemahan Pewarna Alami
1	tidak merusak lingkungan	Dalam proses pembuatan tidak praktis
2	Terbuat dari bahan-bahan alami yang tidak berbahaya	Variasi warnanya sedikit
3		Waranya tidak mencolok/ terang
4		Harganya relatif mahal
5		Ketersediaannya terbatas

No	Keunggulan Pewarna Sintetik	Kelemahan Pewarna Sintetik
1	memperbaiki variasi warna	Tidak ramah lingkungan, karena tidak bisa di proses oleh mikroorganisme.
2	Warna yang dihasilkan cantik dan indah.
3	mengimbangi pemudaran warna karena paparan cahaya, udara, perubahan suhu dan kelembaban
4	Harganya relatif murah
5	menguatkan warna yang terjadi secara alami

24.  Apakah air laut, arak, tuah wayah, ekstraks pewarna alami merupakan larutan, koloid, ataukah suspensi? Jelaskan

Jawaban :

a. Air laut termasuk kedalam larutan. Karena air laut merupakan air murni yang didalamnya terlarut beberapa zat padat dan gas. Secara makroskopis maupun mikroskopis campuran ini tampak homogen, tidak dapat dibedakan mana yang air dan mana garam(ion-ion penyusunya)

b. Arak termasuk kedalam larutan karena arak merupakan hasil penyulingan dari tuak wayah  atau berem (beras ketan) yang bersifat homogen.

c. Tuak merupakan koloid karena jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan (hasil penyaringan tetap keruh). Secara makroskopis campuran ini tampak homogen. Akan tetapi, jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata masih dapat dibedakan antar partikel.

d. Ekstraks  pewarna alami berupa larutan. Karena pewarna alami nampak homogen.

25.       Mengapa kapur barus yang digunakan untuk memberikan aroma arum pada pakaian dan mengindari masukkan kecoak pada lemari pakaian, ukurannya semakin kecil. Jelaskan proses yang terjadi!

Jawaban :

Karena kapur barus mengalami penyubliman atau sublimasi dari zat padat menjadi gas tanpa mencair terlebih dahulu dalam ruang terbuka (suhu kamar). Gas ini akan menempel pada serat kain sehingga kecoak akan pergi akibat gas yang menyengat.

26.       Kapur barus mempunyai sifat tertentu yang sama dengan iodium sehingga kapur barus dan iodium yang kotor dapat dimurnikan dengan cara tersebut. Jelaskan cara pemurnian yang dapat dilakukan!

Jawaban:

 SUBLIMASI

Pada umumnya perubahan tingkat wujud berlangsung menurut pola padat – cair – gas atau kebalikannya. Ada beberapa zat yang dapat berubah langsung dari keadaan uap ke keadaan padat yang disebut menyublim. Sifat demikian dimiliki oleh unsur yodium, kamfer, naftalen, belerang. Zat padat pada umumnya mempunyai bentuk kristal tertentu: Kubus, heksagonal, rombik, monoklin dan sebagainya. Unsur belerang dalam suhu biasa berwarna kuning dengan bentuk kristal rombik. Jika belerang rombik dipanaskan sampai 96° bentuk kristalnya berubah menjadi monoklin. Jika belerang cair didinginkan tiba-tiba pada 119° terjadi pula bentuk kristal monoklin (seperti bentuk jarum).

Sublimasi merupakan proses pemurnian suatu zat dengan jalan memanaskan campuran, sehingga dihasilkan sublimat (sublimat merupakan kumpulan materi pada tempat tertentu yang terbentuk pada pemanasan zat yang dapat berubah langsung dari fasa padat ke fasa gas dan kembali ke fasa padat.). Sublimasi adalah peristiwa penguapan secara langsung padatan kristalin kedalam fase uap. Contoh klasik sublimasi dapat digunakan sebagai metode pemurnian padatan kristalin. Beberapa senyawa kimia dapat menyumblim pada temperatur dan tekanan kamar, namun banyak yang baru dapat menyumblim apabila tekanan diturunkan.

27.  Proses pemisahan dan pemurnian komponen-komponen campuran dapat dilakukan dengan berbagai cara, sebutkan dan jelaskan minimal 5 proses pemisahan dan pemurnian komponen-komponen campuran tersebut!

Jawaban :

1.      Proses Pemisahan

a.      Memisahkan zat padat dari suatu suspensi

Suatu suspensi dapat dipisahkan dengan penyaringan (filtrasi) atau sentrifugasi (pemusingan).

1. Penyaringan

Penyaringan didasarkan pada perbedaan ukuran partikel. Penyaringan biasanya menggunakan kertas saring yaitu kertas yang porinya relatif kecil sehingga akan menahan partikel tersuspensi. Contoh menyaring suspensi kapur dalam air.

2. Sentrifugasi

Sentrfugasi dapat digunakan untuk memisahkan suspensi yang jumlahnya sedikit. Dalam hal ini yaitu suspensi tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian disentrifugasi (dipusingkan). Pemusingan sangat cepat dan menghasilkan gaya sentrifugal lebih besar dan gaya gravitasi sehingga partikel tersuspensi akan menggumpa di dasar tabung reaksi. Selanjutnya dapat didekantasi (dituang secara hati-hati) atau dipipet sehingga terpisah dan zat padat di bawahnya.

b. Memisahkan zat padat dari larutan

Larutan tidak dapat disaring atau disentrifugasi. Zat padat terlarut dapat dipisahkan dengan penguapan atau kristalisasi.

1. Penguapan

Pada penguapan, larutan dipanasakan sehingga arutannya menguap dan meninggalkan zat terlarut. Pemisahan terjadi karena zat terlarut memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada pelarutnya. Contohnya adalah pembuatan garam dari air laut.

2. Kristalisasi (pengkristalan)

Pada kristalisasi, larutan pekat didinginkan sehingga zat terlarut mengkristal. Hal itu terjadi karena kelarutan berkuran ketika suhu diturunkan. PAbila larutan tidak cukup pekat, dapat dipekatkan terlebih dahulu dengan jalan penguapan, kemudian dilanjutkan dengan pendinginan. Melalui kristalisasi diperoleh zat padat yang lebih murni karena komposisi larutan lainnya yang kadarnya lebih kecil tidak ikut mengkristal. Pemisahan gula dari tebu dan pemurnian berbagai macam zat dilakukan dengan kristalisasi. Pemurnian garam dapur dapat dilakukan dengan rekristalisasi. Dalam hal ini garam dilarutkan kedalam air bersih kemudian disaring, lalu filtratnya dikristalkan.

c. Memisahkan zat cair

Zat cair dapat dipisahkan dari campurannya memalui distilasi atau distilasi bertingkat. Campuran dua jenis cairan yang tidak saling melarutkan dapat dipisahkan dengan corong pisah.

1. Distilasi (penyulingan)

Distilasi atau penyulingan adalah proses penguapan yang diikuti pengembunan. Distilasi dilakukan untuk memisahkan suatu cairan dari campurannya apabila komponen lain tidak ikut menguap (titik didih komponen lain jauh lebih tinggi), Misalnya adalah pengolahan air tawar dari air laut

2. Distilasi bertingkat

Untuk memisahkan dua jenis cairan yang sama-sama mudah menguap atau sulit dimurnikanhingga mencapai tingkat kemurnian tinggi dilakukan dnegan distilasi bertingkat. Distilasi bertingkat sebenarnya adalah suatu proses distilasi berulang-ulang. Proses berulang ini terjadi pada kolom fraksionasi. Kolom raksionasi terdiri atas beberapa plat di mana pada setiap plat terjadi pengembunan. Uap yang naik ke plat yang lebih tinggi lebih banyak mengandung cairan yang lebih volatil(atsiri=mudah menguap) sedangkan cairan yang kurang volatil lebih banyak dalam kondensat.

Contoh distilasi bertingkat pemisahan campuran alkohol-air.

d. Memisahkan campuran dua jenis padatan

Campuran dua jenis padatan dapat dilakukan dengan sumbimasi atau pelarutan

a. Sublimasi

Sublimasi dapat dilakukan untuk meisahkan komponen yang dapat menyublim dari campurannya yang tidak dapat menyublim. Misalnya pemisahan iodin dari campurannya dengan pasir. Ketika campuran dipanasakan, iodin akan menguap sedangkan komponen campuran yang lain tidak. Dengan demikian didapatkan iodin murni.

b. Pelarutan

Campuran dua jenis padatan juga dapat dipisahkan dengan melarutkannya dapat suatu pelarut yang dapat melarutkan salah satu komponen. Komponen yang tidak larut kemudian dapat dipisahkan dengan penyaringan. Misalnya memisahkan campuran garam dengan gula. Mula-mula campuran dilarutkan dalam alkohol. Gula akan larut sedangkan garam tidak. Garam dapat dipisahkan dengan penyaringan. Sedangkan gula dapat diperolah dengan menguapkan filtrat

e. Kromatografi

Kromatografi adalah cara pemisahan di mana komponen yang akan dipisahkan didistribusikan diantara dua fase, salah satunya merupakan fase stasioner (fase tetap) dan lainnya berupa fase mobil (face bergerak). Fase mobil dialirkan menembus atau sepanjang fase stasioner. fase stasioner cenderung menahan komponen campuran, sedangkan face mobil cendering melarutkannya. Berdasarkan faktor keterikatannya suatu komponen pada fase stasioner dan perbedaan kelarutannya pada fase mobil,komponen-komponen suatu campuran dapat dipisahkan. Komponen yang kuran larut dalam fase mobil atau yang lebih kuat terjerap (teradsorbsi) pada fase stasioner akan tertinggal, sedangkan komponen yang lebih larut atau kurang terjerap akan bergerak lebih cepat.
Contoh kromatografi yang paling sederhana adalah kromatografi kertas yang dapat dibuat dari kertas saring biasa, bahkan dari kertas tisu. Kromatografi kertas dapat digunakan untuk memisahkan zat warna.

2.      Proses Pemurnian

A. Ekstraksi

Cara ini banyak digunakan dalam pemisahan dan didasarkan pada kelarutan suatu zat dalam suatu zat pelarut dibandingkan dengan pelarut yang lain . Kedalam suatu campuran ditambahkan pelarut yang mempunyai kemampuan melarutkan lebih besar dalam melarutkan senyawa yang dinginkan , tetapi pelarut ini tidak bercampur dengan pelarut sebelumnya .Misalnya campuran dua komponen (misal A dan B) dimasukan kedalam pelarut X dan Y . Syaratnya kedua pelarut ini tidak dapat bercampur , seperti air dan minyak semuanya dimasukan kedalam corong pipa yang dikocok agar bercampur sempurna dan kemudian didiamkan sampai pelarut X dan Y mamisah kembali . Kini zat A dan B berada dalam kedua pelarut X dan Y tetapi perbandinganya tidak sama . Jika pemisahan dilakukan berulang-ulang maka A dan B akan terpisah makin sempurna.Sering kali campuran bahan padat dan cair (misalnya bahan alami) tidak dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis. Misalnya saja karena komponennya saling bercampur secara sangat erat, peka terhadap panas, beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia dalam konsentrasi yang terlalu rendah. Dalam hal semacam itu, sering kali ekstraksi adalah satu-satunya proses yang dapat digunakan atau yang mungkin paling ekonomis. Adapun factor-faktor yang mempengaruhi laju ekstraksi antara lain: tipe persiapan sampel, waktu ekstraksi, kuantitas pelarut, suhu pelarut dan tipe pelarut.Ekstraksi dapat dilakukan berulang-ulang untuk kesempurnaan ekstraksi. Kemudian pelarut yang bersangkutan dipisahkan dengan destilasi. Ekstraksi dapat dilakukan terhadap zat padat maupun zat cair.

B. Rekristalisasi

Sebagai metoda pemurnian padatan, rekristalisasi memiliki sejarah yang panjang seperti distilasi. Walaupun beberapa metoda yang lebih rumit telah dikenalkan, rekristalisasi adalah metoda yang paling penting untuk pemurnian sebab kemudahannya (tidak perlu alat khusus) dan karena keefektifannya. Ke depannya rekristalisasi akan tetap metoda standar untuk memurnikan padatan.
Metoda ini sederhana, material padayan ini terlarut dalam pelarut yang cocok pada suhu tinggi (pada atau dekat titik didih pelarutnya) untuk mendapatkan larutan jenuh atau dekat jenuh. Ketika larutan panas pelahan didinginkan, kristal akan mengendap karena kelarutan padatan biasanya menurun bila suhu diturunkan. Diharapkan bahwa pengotor tidak akan mengkristal karena konsentrasinya dalam larutan tidak terlalu tinggi untuk mencapai jenuh.Walaupun rekristalisasi adalah metoda yang sangat sederhana, dalam praktek, bukan berarti mudah dilakukan.

C. Kristalisasi

adalah suatu teknik untuk mendapatkan bahan murni suatu senyawa. Dalam sintesis kimia banyak senyawa-senyawa kimia yang dapat dikristalkan. Untuk mengkristalkan senyawa-senyawa tersebut, biasanya dilakukan terlebih dahulu penjenuhan larutan kemudian diikuti dengan penguapan pelarut serta perlahan-lahan sampai terbentuk kristal. Pengkristalan dapat pula dilakukan dengan mendinginkan larutan jenuh pada temperatur yang sangat rendah di dlam lemari es atau freezer.