LAPORAN HASIL PENGAMATAN NYALA API UNSUR ALKALI TANAH

A. TUJUAN PENGAMATAN

Menyelidiki warna nyala berbagai senyawa logam alkali 

B.   ALAT DAN BAHAN

Alat : 

 Tabung reaksi

 Sendok spatula

 Kaca arloji

 Cawan porselin

 Lampu spiritus

 Asam klorida (HCl) pekat

Bahan :

 Kalium klorida (KCl)

 Natrium klorida (NaCl)

 Barium klorida (BaCl2)

 Kalsium klorida (CaCl2) 

 Stronsium klorida (SrCl2)

 Tembaga (II) sulfat (CuSO4)

C.   DASAR TEORI

Teori Atom Mekanika Kuantum

Teori atom mekanika kuantum merupakan penyempurnaan dari teori atom Bohr. Oleh karena itu,pembahasan subbab ini diawali dengan penjelasan teori atom Bohr dengan teori kuantum radiasi Planck. Kemudian, diikuti dengan penjelasan hipotesis de Broglie dan prinsip ketidakpastian Heisenberg. Kedua hal ini yang menjadi dasar teori atom mekanika kuantum.

1. Penjelasan Teori Atom Bohr dengan Teori Kuantum Radiasi Planck

Mac Planck mendemonstrasikan bahwa semua radiasi elektromagnet berkelakuan sebagaimana radiasi tersusun dari satuan energy kecil yang disebut kuantum. Ia menunjukkan bahwa masing-masing kuantum memiliki energy yang sebanding dengan frekuensi (ʋ) sinar.

       Efoton = h ʋ ……………………………………………………………………………….……………..(1.1)

Efoton = energy foton

Һ disebut tetapan Planck (berharga 6,625 x 10-34 J s)

ʋ =  …………………………………………………………………….………………..………(1.2)

  = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (3 x 108 m s-1)

ƛ = panjang gelombang (m)

Efoton =  ………………………………………………………………………(1.3)

Persamaan (1.3) menunjukkan bahwa jika radiasi elektromagnet memiliki panjang gelombang tunggal,energy foton juga harus memiliki satu harga tunggal karena h dan c merupakan suatu tetapan. Bohr berpendapat jika electron dalam suatu atom berpindah dari satu satuan tingkat energy ke tingkat energy yang lebih rendah,atom tersebut diharapkan melepaskan sinar energy tunggal yang berarti satu panjang gelombang. Dengan teori kuantum tersebut,Bohr dapat menjelaskan sejumlah spectrum garis hidrogenseperti ditunjukkan dalam Gambar 1.1

Menurut teori atom Bohr, terjadinya spectrum garis pada hydrogen disebabkan adanya perpindahan electron dari lintasan sebelah luar (n2)  ke lintasan yang lebih dalam (n1). Banyaknya energy yang dipancarkan selama terjadinya perpindahan electron dari tingkat energy yang tinggi (n2) ke tingkat energy yang lebih rendah (n1) atau banyaknya energy yang diserap selama terjadinya perpindahan electron dari tingkat energy yang rendah (n1) ke tingkat energy yang lebih tinggi (n2) sesuai dengan teori kuantum seperti tertulis dalam persamaan (1.4)

E = E2 – E1 = h(ʋ2- ʋ1) = …………………………..…………………………….…………(1.4)

Gambar 1.1 Spektrum atom hidrogen

Jika electron menyerap energy dan berada dalam keadaan tereksitasi (tingkat energy yang lebih tinggi),kemudian kembali ke tingkat energy yang lebih rendah akan dihasilkan spectrum garis seperti diilustrasikan pada Gambar 1.2 

Gambar 1.2 Spektrum garis hydrogen

Ada lima deret spectrum garis hydrogen yaitu:

Deret	n1	n2
Lyman	1	2,3,4,…
Balmer	2	3,4,5,…
Paschen	3	4,5,6,…
Brackett	4	5,6,7,…
Pfund	5	6,7,8,…

Kelima deret spectrum atom hydrogen tersebur berkaitan dengan persamaan Rydberg,persamaan (1.5).

 = Rn …………………………………………………………………………………………..(1.5)

Rn = tetapan Rydberg 1,10 x 107 m-1

n1 = lintasan electron ke-n1

n2 = lintasan electron ke-n2

Garis-garis spectrum atom hydrogen yang tampak pada Gambar 1.2 misalnya deret Balmer (656 nm,486 nm,434 nm,410 nm) adalah hasil dari energy dengan panjang gelombang yang dipancarkan electron atom hydrogen yang tereksitasi dari n = 3,4,5,… ke n = 2(seri Balmer). Jika dihitung dengan rumus persamaan (1.5) panjang gelombang energy yang dipancarkan electron atom hydrogen yang tereksitasi dari n = 4 ke n = 2 adalah 486,3 nm. Demikian pula garis-garis spectrum lain juga dihasilkan dari energy yang dipancarkan elekttron atom hydrogen yang tereksitasi dari n  yang tingkat energinya lebih tinggi ke n yang tingkat energinya lebih rendah.

D. Cara Kerja

1. Tempelkan rumus senyawa logam pada kaca arloji dan tempatkan setengah spatula kristal senyawa-senyawa diatas pada setiap kaca arloji.

2. Masukkan HCl pekat kedalam dua tabung reaksi,setiap tabung diisi  ml.

3. Celupkan ujung kawat nikrom kedalam HCl pekat dalam tabung I,kemudian masukkan kedalam nyala api yang panas.

4. Ulangi langkah nomor 3 sampai kawat nikrom bersih (tidak lagi memberikan warna nyala lain).

5. Celupkan ujung kawat nikrom yang sudah bersih ke dalam HCl pekat dalam tabung II,kemudian masukkanke dalam senyawa logam yang diperiksa. Selanjutnya,masukkan ujung kawat tersebut ke dalam pinggiran nyala apu yang panas. Catat warna nyala dalam table yang di sediakan.

6. Dengan cara yang sama,periksa warna nyala senyawa lain.

E. Data Pengamatan

Senyawa Logam	Warna Nyala
Natrium Klorida                  (NaCl)	Kuning
Kalsium Klorida                  (CaCl2)	Jingga kemerahan
Kalium Klorida                    (KCl)	Ungu
Barium Klorida                    (BaCl2)	Hijau
Stronsium Klorida                (SrCl2)	Merah
Tembaga (II) Sulfat              (CuSO4)	Hijau Kebiruan

F. Pertanyaan

1. Mengapa senyawa-senyawa logam memberikan warna nyala yang khas ?

2. Berikan contoh penggunaannya yang menggunakan dasar warna nyala khas tersebut !

G. Jawaban

1. Senyawa  logam memberikan warna yang khas karena pemanasan atau sebab yang lain memancarkan radiasi elektromagnetik yang disebut spectrum emisi. Spectrum emisi sebagai pancaran cahaya dengan warna tertentu yang member kekhasan tersendiri sehingga digunakan untuk mengenali unsur.

2. Garam-garam Stronsium memberikan warna merah pada kembang api dan digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.   

H. Kesimpulan

1. Kita dapat mengetahui warna nyala pada beberapa unsur alkali tanah

2. Tiap-tiap senyawa logam memberikan warna nyala yang berbeda :

a. NaCl, memberikan warna nyala kuning

b. CaCl2, memberikan warna nyala jingga kemerahan

c. KCl, memberikan warna nyala ungu

d. BaCl2, memberikan warna nyala hijau

e. SrCl2, memberikan warna nyala merah

f. CuSO4, memberikan warna nyala hijau kebiruan