Reduksi Ion Besi (III) secara Fotokimia
1. Preparasi
Kertas Peka
Ø Hasil
Percobaan :
NO
|
Prosedur/Perlakuan
|
Hasil Percobaan
|
1
|
Di dalam ruangan gelap :
50 ml FeCl3 0,1 M + 10 ml
(NH4)2PO4 0,1 M kemudian dikocok
|
Larutan berwarna kuning muda
|
2
|
Larutan (1) + 50 ml H2C2O4
0,1 M
|
Larutan tetap berwarna kuning muda
|
3
|
Kertas saring dicelupkan pada larutan
(2) selama 20 menit
|
Warna pada kertas saring yang awalnya
putih berubah menjadi putih
|
Ø Reaksi
yang terjadi :
FeCl3(aq) à Fe3+(aq) + 3Cl-(aq)
(NH4)2PO4 (aq) à 2NH4+(aq) + HPO42-(aq)
Sehingga reaksinya
menjadi :
2 Fe3+(aq) + 3HPO42-(aq) à Fe2(HPO4)3(aq)
Pada
percobaan ini tidak terjadi reaksi reduksi ion Fe(III) dari larutan FeCl3,
jika reaksi terkena sinar, maka Fe3+
bereaksi dan tereduksi menjadi Fe2+ sehingga pasokan Fe3+ untuk reaksi reduksi pada fotokimia akan
semakin berkurang. Kegunaan dari senyawa FeCl3 adalah sebagai
penyedia ion Fe3+ yang
nantinya akan direduksi menjadi ion Fe2+
Fungsi
dari penambahan larutan (NH4)2PO4 adalah untuk
menghambat peristiwa reduksi ion Fe3+ yang cepat diman ion HPO42-
akan mengikat ion Fe3+
Setelah
3 menit, larutan (1)
ditambahkan 50 ml H2C2O4 0,1 M,
reaksinya adalah sebagai berikut :
Fe2(HPO4)3(aq) à 2 Fe3+(aq) + 3HPO42-(aq)
H2C2O4(aq) à 2H+(aq) + C2O42-(aq)
Maka reaksinya menjadi :
Fe3+(aq) + e à
Fe2+(aq)
C2O42-(aq) à 2CO2(g) + 2e
2 Fe3+(aq) + C2O42-(aq) à2 Fe2+(aq) + 2CO2(g)
Fungsi dari penambahan larutan H2C2O4
adalah sebagai larutan yang mereduksi (reduktor kuat) ion Fe3+nmenjadi
ion Fe2+
Selanjutnya, disiapkan beberapa helai
kertas saring yang telah diberi batas kira-kira 1Cm dari ujung kertas, lalu
kertas saring tersebut dicelupkan kedalam larutan kuning lalu dibiarkan mongering. Dengan mencelupkan kertas ke dalam
larutan membuat warna kertas saring yang awalnya berwarna putih berubah warna
menjadi kuning.
Semua proses kerja penyiapan kertas peka
ini dilakukan dalam ruang gelap untuk menghindari reduksi oleh cahaya yang
dapatmempengaruhi hasil reaksi.
2. Reduksi
ion besi (III) secara fotokimia dan proses cetak biru
Ø Hasil
percobaan
NO
|
Prosedur/perlakuan
|
Hasil percobaan
|
1
|
Kertas kalkir diberi tulisan (lambing
unsur) dan kemudian disinari cahaya lampu selama 4-6 menit
|
Tidak ada perubahan pada kertas kalkir
|
2
|
Menyediakan :
Gelas kimia I : 50 ml K3Fe(CN)6
0,1 M
Gelas kimia II : 50 ml K2Cr2O7
0,1 M
Gelas kimia III : 50 ml HCl 0,1 M
|
Gelas kimia I : larutan kuning
Gelas kimia II : larutan orange
Gelas kimia III: larutan bening
|
3
|
Kertas kalkir yang sudah disinari
dicelupkan kedalam larutan gelas kimia I, II, III
|
Kertas berwarna biru basah
|
4
|
Kertas kalkir dicuci dan dikeringkan
|
Terbentuk lambing/tulisan pada kertas
kalkir
|
Ø Reaksi
yang terjadi :
Fe2(HPO4)3(aq) à 2 Fe3+(aq) + 3HPO42-(aq)
K3Fe(CN)6(aq) à 3K+(aq) + Fe(CN)63-(aq)
Maka,
Fe3+(aq) + Fe(CN)63-(aq) à Fe3+(aq) + Fe(CN)64-(aq) à Fe4[Fe(CN)6]3-(aq)
Reaksi K2Cr2O7
yang mengoksidasi Fe2+
Reduksi : Cr2O72-
+ 14 H+ + 6e à 2Cr3+
+ 7H2O ()
Oksidasi : Fe2+ à
Fe3+ + e ()
Redoks : 6 Fe2+ + Cr2O72-
+ 14 H+ à
2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2O
Pembuatan
objek pada kertas kalkir menggunakan spidol hitam dan dibuat tebal bertujuan
supaya hasil cetakannya dapat diserap oleh kertas peka (kertas saring) dan
hasil cetakannya terlihat jelas. Keping kaca bertujuan untuk menyerap panas
sehingga reduksi ion besi dapat terjadi di dalam kertas untuk tidak mereduksi keluar keeping kaca. Fungsi
pencelupan kertas peka (kertas saring) yang telah disinari sinar ke dalam
masing-masing larutan adalah :
·
K3Fe(CN)6 : Untuk mereduksi ion besi (III) menjadi ion
besi (II)
·
K2Cr2O7 : Untuk mengoksidasi ion Fe3+
yang tidak bereaksi menjadi Fe(CN)63- sehingga mudah
larut dalam HCl
·
HCl :
Untuk melarutkan semua ion yang tidak dibutuhkan selain ion kompleks. Dengan
terbentuknya ion kompleks maka hasil cetak biru dapat diperoleh.
Faktor-faktor yang
mempengaruhi hasil cetak biru antara lain :
a)
Keadaan bahan
b)
Lamanya waktu penyinaran
c)
Ketebalan gambar unsur yang dibuat pada
kertas kalkir
d) Kesalahan
teknik pencelupan kertas peka (kertas saring) pada ketiga macam larutan
Kertas
kalkir dan kertas peka yang telah dijepit dengan kaca kemudian disinari dengan
sinar OHP bertujuan untuk memutuskan ikatan antara ion Fe3+ dengan H2PO42-
dalam reaksi sebagai berikut :
Fe2(HPO4)3(aq) à 2 Fe3+(aq) + 3HPO42-(aq)
Penggunaan
besi (III) pada fotokimia :
Sesuai
dengan bunyi hukum fotokimia yaitu :
Perubahan
yang ditimbulkan cahaya yang diserap menggunakan sinar dan hal ini sesuai
dengan proses reduksi ion besi (III) menjadi ion besi (II) akibat dari
penyinaran karena reaksi reduksi ion besi (III) untuk cetak biru.
Prinsip
yang digunakan dalam percobaan ini adalah reaksi reduksi ion besi (II)
dipengaruhi oleh cahaya. Metode dalam percobaan ini adalah fotokimia yang
merupakan proses reaksi kimia yang diinduksi oleh sinar secara langsung
menggunakan kertas kalkir yang transparan.