Makalah Reaksi Pengenalan Gas

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR

REAKSI PENGENALAN GAS

OLEH

Nama :  MIRA SOFIA

NIM : D1A140967

Partner

1.      Nama  / NIM : GERI NUGRAHA

2.      Nama / NIM : IKA NURUL

 

LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS AL- GHIFARI

BANDUNG

2015

REAKSI PENGENALAN GAS

BAB I

PRINSIP DAN TUJUAN

1.1.PRINSIP PERCOBAAN

Berdasarkan reaksi pembentukan gas

1.2.TUJUAN PERCOBAAN

Mengetahui dan mengenal pembuatan gas

BAB II

TEORI PENUNJANG

2.1 Hidrogen (bahasa Latin: hydrogenium, dari bahasa Yunani: hydro: air, genes: membentuk) adalah unsur kimia pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia.

Hidrogen juga adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Kebanyakan bintang dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan plasma. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.

Hidrogen sangatlah mudah terbakar di udara bebas.

Bentuk monoatomik

Atom H, juga disebut hidrogen nasen atau hidrogen atomik, diklaim eksis secara fana namun cukup lama untuk menimbulkan reaksi kimia. Menurut klaim itu, hidrogen nasen dihasilkan secara in situ, biasanya reaksi antara seng dengan asam, atau dengan elektrolisis pada katode. Sebagai molekul monoatomik, atom H sangat reaktif dan oleh karena itu adalah reduktor yang lebih kuat dari H₂ diatomik, namun pertanyaan kuncinya terletak pada keberadaan atom H itu sendiri. Konsep ini lebih populer di bidang teknik dan di literatur-literatur lama.

Hidrogen nasen diklaim mereduksi nitrit menjadi ammonia atau arsenik menjadi arsina bahkan dalam keadaan lunak. Penelitian yang lebih mendetil menunjukkan lintasan alternatif lainnya dan bukanlah atom H.

Atom hidrogen dapat dihasilkan pada temperatur yang cukup tinggi (>2000 K) agar molekul H₂ dapat berdisosiasi. Selain itu, radiasi elektromagentik di atas 11 eV juga dapat diserap H₂ dan menyebabkan disosiasi.

Kadang kala, hidrogen yang terserap secara kimiawi pada permukaan logam juga dirujuk sebagai hidrogen nasen, walaupun terminologi ini sudah mulai ditinggalkan. Pandangan lainnya mengatakan bahwa hidrogen yang terserap secara kimiawi itu "kurang reaktif" dari hidrogen nasen disebabkan oleh ikatan yang dihasilkan oleh permukaan katalis logam tersebut.

2.2 Senyawa-senyawa

Senyawa kovalen dan senyawa organik

Walaupun H₂ tidaklah begitu reaktif dalam keadaan standar, ia masih dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur. Jutaan jenis hidrokarbon telah diketahui, namun itu semua tidaklah dihasilkan secara langsung dari hidrogen dan karbon. Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan unsur yang lebih elektronegatif seperti halogen (F, Cl, Br, I); dalam senyawa ini hidrogen memiliki muatan parsial positif.

Hidrida

Senyawa hidrogen sering disebut sebagai hidrida, sebuah istilah yang tidak mengikat. Oleh kimiawan, istilah "hidrida" biasanya memiliki arti atom H yang mendapat sifat anion, ditandai dengan H⁻. Keberadaan anion hidrida, dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis pada tahun 1916 untuk gologngan I dan II hidrida garam, didemonstrasikan oleh Moers pada tahun 1920 dengan melakukan elektrolisis litium hidrida cair (LiH) yang menghasilkan sejumlah hidrogen pada anode.

Proton dan asam

Oksidasi H₂ secara formal menghasilkan proton H⁺. Spesies ini merupakan topik utama dari pembahasan asam, walaupun istilah proton digunakan secara longgar untuk merujuk pada hidrogen kationik yang positif dan ditandai dengan H⁺.

Isotop

Protium, isotop hidrogen yang paling umum dijumpai, memiliki satu proton dan satu elektron. Keunikan isotop ini adalah ia tidak mempunya neutron

Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang memiliki tiga nama berbeda untuk isotopnya. (Dalam awal perkembangan keradioaktivitasan, beberapa isotop radioaktif berat diberikan nama, namun nama-nama tersebut tidak lagi digunakan). Simbol D dan T kadang-kadang digunakan untuk merujuk pada deuterium dan tritium, namun simbol P telah digunakan untuk merujuk pada fosfor, sehingga tidak digunakan untuk merujuk pada protium.

Aplikasi

Sejumlah besar H₂ diperlukan dalam industri petrokimia dan kimia. Penggunaan terbesar H₂ adalah untuk memproses bahan bakar fosil dan dalam pembuatan ammonia. Konsumen utama dari H₂ di kilang petrokimia meliputi hidrodealkilasi, hidrodesulfurisasi, dan penghidropecahan (hydrocracking). H₂ memiliki beberapa kegunaan yang penting. H₂ digunakan sebagai bahan hidrogenasi, terutama dalam peningkatan kejenuhan dalam lemak takjenuh dan minyak nabati (ditemukan di margarin), dan dalam produksi metanol. Ia juga merupakan sumber hidrogen pada pembuatan asam klorida. H₂ juga digunakan sebagai reduktor pada bijih logam.

Selain digunakan sebagai pereaksi, H₂ memiliki penerapan yang luas dalam bidang fisika dan teknik. Ia digunakan sebagai gas penameng di metode pengelasan seperti pengelasan hidrogen atomik. H₂ digunakan sebagai pendingin rotor di generator pembangkit listrik karena ia mempunyai konduktivitas termal yang paling tinggi di antara semua jenis gas. H₂ cair digunakan di riset kriogenik yang meliputi kajian superkonduktivitas. Oleh karena H₂ lebih ringan dari udara, hidrogen pernah digunakan secara luas sebagai gas pengangkat pada kapal udara balon.

Hidrogen mendatangkan beberapa bahaya kesehatan pada manusia, mulai dari potensi ledakan dan kebakaran ketika tercampur dengan udara, sampai dengan sifatnya yang menyebabkan asfiksia pada keadaan murni tanpa oksigen.^] Selain itu, hidrogen cair adalah kriogen dan sangat berbahaya oleh karena suhunya yang sangat rendah. Hidrogen larut dalam beberapa logam dan selain berpotensi kebocoran, juga dapat menyebabkan perapuhan hidrogen Gas hidrogen yang mengalami kebocoran dapat menyala dengan spontan. Selain itu api hidrogen sangat panas, namun hampir tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga dapat menyebabkan kasus kebakaran yang tak terduga.

Data wewanti keselamatan hidrogen dapat dikacaukan oleh beberapa sebab. Sifat-sifat fisika dan kimia hidrogen sangat bergantung pada nisbah parahidrogen/ortohidrogen yang memerlukan beberapa hari untuk mencapai kesetimbangan (biasanya data yang diberikan merupakan data pada saat hidrogen mencapai kesetimbangan). Parameter ledakan hidrogen, seperti tekanan dan temperatur kritis ledakan sangat bergantung pada geometri wadah penampung hidrogen

2.3 AMONIA

       Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH₃. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan amonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volumKontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di AS diatur sebagai gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500 galon (13,248 L) harus disertai surat izin

       Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat. Istilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. Karena amonia mendidih di suhu -33 °C, cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau temperatur amat rendah. Walaupun begitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi biasa di dalam sungkup asap. "Amonia rumah" atau amonium hidroksida adalah larutan NH₃ dalam air. Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baumé. Produk larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi biasanya memiliki konsentrasi 26 derajat baumé (sekitar 30 persen berat amonia pada 15.5 °C).^[7] Amonia yang berada di rumah biasanya memiliki konsentrasi 5 hingga 10 persen berat amonia.

       Amonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah (pKa=9.25).

        

        

2.4 Karbon dioksida

Karbon dioksida (rumus kimia: CO₂) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume  walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.

Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas.

Karbon dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm namun langsung menjadi padat pada temperatur di bawah -78 °C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida umumnya disebut sebagai es kering.

CO₂ adalah oksida asam. Larutan CO₂ mengubah warna lakmus dari biru menjadi merah muda.

Diagram fase tekanan-temperatur karbon dioksida yang memperlihatkan titik tripel karbon dioksida

Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ketika dihirup pada konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, ia akan terasa asam di mulut dan mengengat di hidung dan tenggorokan. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di membran mukosa dan saliva, membentuk larutan asam karbonat yang lemah. Sensasi ini juga dapat dirasakan ketika seseorang bersendawa setelah meminum air berkarbonat (misalnya Coca Cola). Konsentrasi yang lebih besar dari 5.000 ppm tidak baik untuk kesehatan, sedangkan konsentrasi lebih dari 50.000 ppm dapat membahayakan kehidupan hewan.

Pada keadaan STP, rapatan karbon dioksida berkisar sekitar 1,98 kg/m³, kira kira 1,5 kali lebih berat dari udara. Molekul karbon dioksida (O=C=O) mengandung dua ikatan rangkap yang berbentuk linear. Ia tidak bersifat dipol. Senyawa ini tidak begitu reaktif dan tidak mudah terbakar, namun bisa membantu pembakaran logam seperti magnesium.

Pada suhu −78,51° C, karbon dioksida langsung menyublim menjadi padat melalui proses deposisi. Bentuk padat karbon dioksida biasa disebut sebagai "es kering". Fenomena ini pertama kali dipantau oleh seorang kimiawan Perancis, Charles Thilorier, pada tahun 1825. Es kering biasanya digunakan sebagai zat pendingin yang relatif murah. Sifat-sifat yang menyebabkannya sangat praktis adalah karbon dioksida langsung menyublim menjadi gas dan tidak meninggalkan cairan. Penggunaan lain dari es kering adalah untuk pembersihan sembur.

Cairan kabon dioksida terbentuk hanya pada tekanan di atas 5,1 atm; titik tripel karbon dioksida kira-kira 518 kPa pada −56,6 °C (Silakan lihat diagram fase di atas). Titik kritis karbon dioksida adalah 7,38 MPa pada 31,1 °C.^[3]

Terdapat pula bentuk amorf karbon dioksida yang seperti kaca, namun ia tidak terbentuk pada tekanan atmosfer. Bentuk kaca ini, disebut sebagai karbonia, dihasilkan dari pelewatbekuan CO₂ yang terlebih dahulu dipanaskan pada tekanan ekstrem (40-48 GPa atau kira-kira 400.000 atm) di landasan intan. Penemuan ini mengkonfirmasikan teori yang menyatakan bahwa karbon dioksida bisa berbentuk kaca seperti senyawa lainnya yang sekelompok dengan karbon, misalnya silikon dan germanium. Tidak seperti kaca silikon dan germanium, kaca karbonia tidak stabil pada tekanan normal dan akan kembali menjadi gas ketika tekanannya dilepas.

Sejarah pemahaman manusia

Pada abad ke-17, seorang kimiawan Fleming, Jan Baptist van Helmont, menemukan bahwa arang yang dibakar pada bejana tertutup akan menghasilkan abu yang massanya lebih kecil dari massa arang semula. Dia berkesimpulan bahwa sebagian arang tersebut telah ditransmutasikan menjadi zat yang tak terlihat, ia menamakan zat tersebut sebagai "gas" atau spiritus sylvestre (Bahasa Indonesia: arwah liar).

Sifat-sifat karbon dioksida dipelajari lebih lanjut pada tahun 1750 oleh fisikawan Skotlandia Joseph Black. Dia menemukan bahwa batu kapur (kalsium karbonat) dapat dibakar atau diberikan asam dan menghasilkan gas yang dia namakan sebagai "fixed air". Dia juga menemukan bahwa gas ini lebih berat daripada udara dan ketika digelembungkan dalam larutan kapur (kalsium hidroksida) akan mengendapkan kalsium karbonat. Dia menggunakan fenomena ini untuk mengilustrasikan bahwa karbon dioksida dihasilkan dari pernapasan hewan dan fermentasi mikrob. Pada tahun 1772, seorang kimiawan Inggris Joseph Priestley mempublikasikan sebuah jurnal yang berjudul Impregnating Water with Fixed Air. Dalam jurnal tersebut, dia menjelaskan proses penetesan asam sulfat (atau minyak vitriol seperti yang Priestley sebut) ke kapur untuk menghasilkan karbon dioksida dan memaksa gas itu untuk larut dengan menggoncangkan semangkuk air yang berkontak dengan gas.

Karbon dioksida pertama kali dicairkan (pada tekanan tinggi) pada tahun 1823 oleh Humphry Davy dan Michael Faraday. Deskripsi pertama mengenai karbon dioksida padat dilaporkan oleh Charles Thilorier ketika pada tahun 1834 dia membuka kontainer karbon dioksida cair yang diberikan tekanan dan menemukan pendinginan tersebut menghasilkan penguapan yang menghasilkan "salju" CO₂ padat.

Isolasi

Karbon dioksida bisa kita dapatkan dengan distilasi udara. Namun cara ini hanya menghasilkan CO₂ yang sedikit. Berbagai jenis reaksi kimia dapat menghasilkan karbon dioksida, seperti reaksi pada kebanyakan asam dengan karbonat logam. Reaksi antara asam sulfat dengan kalsium karbonat adalah:

H₂SO₄ + CaCO₃ → CaSO₄ + H₂CO₃

H₂CO₃ kemudian terurai menjadi air dan CO₂. Reaksi ini diikuti dengan pembusaan atau penggelembungan.

Pembakaran dari semua bahan bakar yang mengandung karbon, seperti metana (gas alam), distilat minyak bumi (bensin, diesel, minyak tanah, propana), arang dan kayu akan menghasilkan karbon dioksida. Sebagai contohnya reaksi antara metana dan oksigen:

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

Besi direduksi dari oksida besi dengan kokas pada tungku sembur, menghasilkan pig iron dan karbon dioksida:

2 Fe₂O₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO₂

Khamir mencerna gula dan menghasilkan karbon dioksida beserta etanol pada proses pembuatan anggur, bir, dan spiritus lainnya:

C₆H₁₂O₆ → 2 CO₂ + 2 C₂H₅OH

Semua organisme aerob menghasilkan CO₂ dalam proses pembakaran karbohidrat, asam lemak, dan protein pada mitokondria di dalam sel. Reaksi-reaksi yang terlibat dalam proses pembakaran ini sangatlah rumit dan tidak bisa dijelaskan dengan mudah. (Lihat pula: respirasi sel, respirasi anaerob, dan fotosintesis).

Karbon dioksida larut dalam air dan secara spontan membentuk H₂CO₃ (asam karbonat) dalam kesetimbangan dengan CO₂. Konsentrasi relatif antara CO₂, H₂CO₃, dan HCO₃⁻ (bikarbonat) dan CO₃²⁻(karbonat) bergantung pada kondisi pH larutan. Dalam air yang bersifat netral atau sedikit basa (pH > 6,5), bentuk bikarbonat mendominasi (>50%). Dalam air yang bersifat basa kuat (pH > 10,4), bentuk karbonat mendominasi. Bentuk karbonat dan bikarbonat memiliki kelarutan yang sangat baik. Dalam air laut (dengan pH = 8,2 - 8,5), terdapat 120 mg bikarbonat per liter.

Produksi dalam skala industri

Karbon dioksida secara garis besar dihasilkan dari enam proses:

1. Sebagai hasil samping dari pengilangan ammonia dan hidrogen, di mana metana dikonversikan menjadi CO₂.
2. Dari pembakaran kayu dan bahan bakar fosil;
3. Sebagai hasil samping dari fermentasi gula pada proses peragian bir, wiski, dan minuman beralkohol lainnya;
4. Dari proses penguraian termal batu kapur, CaCO₃;
5. Sebagai produk samping dari pembuatan natrium fosfat;
6. Secara langsung di ambil dari mata air yang karbon dioksidanya dihasilkan dari pengasaman air pada batu kapur atau dolomit.

Di atomosfer bumi

Konsentrasi CO₂ yang diukur di observatorium Mauna Loa.

Informasi lebih lanjut: [[Karbon dioksida di atmosfer bumi]]

Karbon dioksida di atmosfer bumi dianggap sebagai gas kelumit dengan konsentrasi sekitar 385 ppm berdasarkan volume dan 582 ppm berdasarkan massa. Massa atmosfer bumi adalah 5,14×10¹⁸ kg, sehingga massa total karbon dioksida atmosfer adalah 3,0×10¹⁵ kg (3.000 gigaton). Konsentrasi karbon dioksida bervariasi secara musiman (lihat grafik di samping). Di wilayah perkotaan, konsentrasi karbon dioksida secara umum lebih tinggi, sedangkan di ruangan tertutup, ia dapat mencapai 10 kali lebih besar dari konsentrasi di atmosfer terbuka.

Oleh karena aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil dan penggundulan hutan, konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat sekitar 35% sejak dimulainya revolusi industri. Pada tahun 1999, 2.244.804.000 ton CO₂ dihasilkan di Amerika Serikat dari pembangkitan energi listrik. Laju pengeluaran ini setara dengan 0,6083 kg per kWh.

Lima ratus juta tahun yang lalu, keberadaan karbon dioksida 20 kali lipat lebih besar dari yang sekarang dan menurun 4-5 kali lipat semasa periode Jura dan secara lambat menurun sampai dengan revolusi industri.^[13][14]

Sampai dengan 40% dari gas yang dimuntahkan oleh gunung berapi semasa ledakan subaerial adalah karbon dioksida. Menurut perkiraan paling canggih, gunung berapi melepaskan sekitar 130-230 juta ton CO₂ ke atmosfer setiap tahun. Karbon dioksida juga dihasilkan oleh mata air panas, seperti yang terdapat di situs Bossoleto dekat Terme Rapolano di Toscana, Italia. Di sini, di depresi yang berbentuk mangkuk dengan diameter kira-kira 100 m, konsentrasi CO₂ setempat meningkat sampai dengan lebih dari 75% dalam semalam, cukup untuk membunuh serangga-serangga dan hewan yang kecil, namun menghangat dengan cepat ketika cahaya matahari memancar dan berbaur secara konveksi semasa pagi hari. Konsentrasi setempat CO₂ yang tinggi yang dihasilkan oleh gangguan air danau dalam yang jenuh dengan CO₂ diduga merupakan akibat dari terjadinya 37 kematian di Danau Moboun, Kamerun pada 1984 dan 1700 kematian di Danau Nyos, Kamerun. Namun, emisi CO₂ yang diakibatkan oleh aktivitas manusia sekarang adalah 130 kali lipat lebih besar dari kuantitas yang dikeluarkan gunung berapi, yaitu sekitar 27 miliar ton setiap tahun.

Di samudera

Terdapat sekitar 50 kali lebih banyak karbon yang terlarut di dalam samudera dalam bentuk CO₂ dan hidrasi CO₂ daripada yang terdapat di atmosfer. Samudera berperan sebagai buangan karbon raksasa dan telah menyerap sekitar sepertiga dari emisi CO₂ yang dihasilkan manusia." Secara umum, kelarutan akan berkurang ketika temperatur air bertambah. Oleh karena itu, karbon dioksida akan dilepaskan dari air samudera ke atmosfer ketika temperatur samudera meningkat.

Kebanyakan CO₂ yang berada di samudera berbentuk asam karbonat. Sebagian dikonsumsi oleh organisme air sewaktu fotosintesis dan sebagain kecil lainnya tenggelam dan meninggalkan siklus karbon. Terdapat kekhawatiran meningkatnya konsentrasi CO₂ di udara akan meningkatkan keasaman air laut, sehiggga akan menimbulkan efek-efek yang merugikan terhadap organisme-organisme yang hidup di air.

Peranan biologis

Karbon dioksida adalah hasil akhir dari organisme yang mendapatkan energi dari penguraian gula, lemak, dan asam amino dengan oksigen sebagai bagian dari metabolisme dalam proses yang dikenal sebagai respirasi sel. Hal ini meliputi semua tumbuhan, hewan, kebanyakan jamur, dan beberapa bakteri. Pada hewan tingkat tinggi, karbon dioksida mengalir di darah dari jaringan tubuh ke paru-paru untuk dikeluarkan. Pada tumbuh-tumbuhan, karbon dioksida diserap dari atmosfer sewaktu fotosintesis.

Peranan pada fotosintesis

Tumbuh-tumbuhan mengurangi kadar karbon dioksida di atomosfer dengan melakukan fotosintesis, disebut juga sebagai asimilasi karbon, yang menggunakan energi cahaya untuk memproduksi materi organik dengan mengkombinasi karbon dioksida dengan air. Oksigen bebas dilepaskan sebagai gas dari penguraian molekul air, sedangkan hidrogen dipisahkan menjadi proton dan elektron, dan digunakan untuk menghasilkan energi kimia via fotofosforilasi. Energi ini diperlukan untuk fiksasi karbon dioksida pada siklus Kalvin untuk membentuk gula. Gula ini kemudian digunakan untuk pertumbuhan tumbuhan melalui repirasi

Walaupun terdapat lubang angin, karbon dioksida haruslah dimasukkan ke dalam rumah kaca untuk menjaga pertumbuhan tanaman oleh karena konsentrasi karbon dioksida dapat menurun selama siang hari ke level 200 ppm. Tumbuhan memiliki potensi tumbuh 50 persen lebih cepat pada konsentrasi CO₂ sebesar 1.000 ppm.

Tumbuh-tumbuhan juga mengeluarkan CO₂ selama pernapasan, sehingga tumbuhan yang berada pada tahap pertumbuhan sajalah yang merupakan penyerap bersih CO₂. Sebagai contoh, hutan tumbuh akan menyerap berton-ton CO₂ setiap tahunnya, namun hutan matang akan menghasilkan CO₂ dari pernapasan dan dekomposisi sel-sel mati sebanyak yang dia gunakan untuk biosintesis tumbuhan. Walaupun demikian, hutan matang jugalah penting sebagai buangan karbon, membantu menjaga keseimbangan atmosfer bumi. Selain itu, fitoplankton juga menyerap CO₂ yang larut di air laut, sehingga mempromosikan penyerapan CO₂ dari atmosfer.

Toksisitas

Kandungan karbon dioksida di udara segar bervariasi antara 0,03% (300ppm) sampai dengan 0,06% (600 ppm) bergantung pada lokasi.

Menurut Otoritas Keselamatan Maritim Australia, "Paparan berkepanjangan terhadap konsentrasi karbon dioksida yang sedang dapat menyebabkan asidosis dan efek-efek merugikan pada metabolisme kalsium fosforus yang menyebabkan peningkatan endapan kalsium pada jaringan lunak. Karbon dioksida beracun kepada jantung dan menyebabkan menurunnya gaya kontraktil. Pada konsentrasi tiga persen berdasarkan volume di udara, ia bersifat narkotik ringan dan menyebabkan peningkatan tekanan darah dan denyut nadi, dan menyebabkan penurunan daya dengar. Pada konsentrasi sekitar lima persen berdasarkan volume, ia menyebabkan stimulasi pusat pernapasan, pusing-pusing, kebingungan, dan kesulitan pernapasan yang diikuti sakit kepala dan sesak napas. Pada konsentrasi delapan persen, ia menyebabkan sakit kepala, keringatan, penglihatan buram, tremor, dan kehilangan kesadaran setelah paparan selama lima sampai sepuluh menit."

Oleh karena bahaya kesehatan yang diasosiasikan dengan paparan karbon dioksida, Administrasi Kesehatan dan Keselamatan Kerja Amerika Serikat menyatakan bahwa paparan rata-rata untuk orang dewasa yang sehat selama waktu kerja 8 jam sehari tidak boleh melebihi 5.000 ppm (0,5%). Batas aman maksimum untuk balita, anak-anak, orang tua, dan individu dengan masalah kesehatan kardiopulmonari (jatung dan paru-paru) secara signifikan lebih kecil. Untuk paparan dalam jangka waktu pendek (di bawah 10 menit), batasan dari Institut Nasional untuk Kesehatan dan Keamanan Kerja Amerika Serikat (NIOSH) adalah 30.000 ppm (3%). NIOSH juga menyatakan bahwa konsentrasi karbon dioksida yang melebihi 4% adalah langsung berbahaya bagi keselamatan jiwa dan kesehatanAdaptasi terhadap peningkatan kadar CO₂ dapat terjadi pada manusia. Inhalasi CO₂ yang berkelanjutan dapat ditoleransi pada konsentrasi inspirasi tiga persen paling sedikit selama satu bulan dan empat persen konsentrasi insiparsi selama lebih dari satu minggu. Diajukan juga bahwa konsentrasi insipirasi sebesar 2,0 persen dapat digunakan untuk ruangan tertutup (seperti kapal selam) oleh karena adaptasi ini bersifat fisiologis dan reversibel. Penurunan kinerja atau pada aktivitas fisik yang normal tidak terjadi pada tingkat konsentrasi ini.

Gambaran-gambaran ini berlaku untuk karbon dioksida murni. Dalam ruangan tertutup yang dipenuhi orang, konsentrasi karbondioksida akan mencapai tingkat yang lebih tinggi daripada konsentrasi di udara bebas. Konsentrasi yang lebih besar dari 1.000 ppm akan menyebabkan ketidaknyamanan terhadap 20% penghuni dan ketidaknyamanan ini akan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi CO₂. Ketidaknyamanan ini diakibatkan oleh gas-gas yang dikeluarkan sewaktu pernapasan dan keringatan manusia, bukan oleh CO₂. Pada konsentrasi 2.000 ppm, mayoritas penghuni akan merasakan ketidaknyamanan yang signifikan dan banyak yang akan mual-mual dan sakit kepala. Konsentrasi CO₂ antara 300 ppm sampai dengan 2.500 ppm digunakan sebagai indikator kualitas udara dalam ruangan.

Keracunan karbon dioksida akut dikenal sebagai lembap hitam. Para penambang biasanya akan membawa sesangkar burung kenari ketika mereka sedang bekerja untuk memperingati mereka ketika kadar karbon dioksida mencapat tingkat yang berbahaya. Burung kenari akan terlebih dahulu mati sebelum kadar CO₂ mencapai tingkat yang berbahaya untuk manusia. Karbon dioksida menyebabkan kematian yang luas di Danau Nyos di Kamerun pada tahun 1996. Karbon dioksida yang lebih berat yang dikeluarkan mendorong oksigen keluar, menyebabkan kematian hampir 2000 orang.

Fisiologi manusia

CO₂ diangkut di darah dengan tiga cara yang berbeda:

• Kebanyakan (sekitar 70% – 80%) dikonversikan menjadi ion bikarbonat HCO₃⁻ oleh enzim karbonat anhidrase di sel-sel darah merah,^[28] dengan reaksi

CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻.

• 5% – 10% larut di plasma

• 5% – 10% diikat oleh hemoglobin sebagai senyawa karbaminoHemoglobin, molekul pengangkut oksigen yang utama pada sel darah merah, mengangkut baik oksigen maupun karbon dioksida. Namun CO₂ yang diangkut hemoglobin tidak terikat pada tempat yang sama dengan oksigen. Ia bergabung dengan gugus terminal-N pada empat rantai globin. Namun, karena efek alosterik pada molekul hemoglobin, pengikatan CO₂ mengurangi jumlah oksigen yang dapat diikat. Penurunan pengikatan karbon dioksida oleh karena peningkatan kadar oksigen dikenal sebagai efek Haldane dan penting dalam traspor karbon dioksida dari jaringan ke paru-paru. Sebaliknya, peningkatan tekanan parsial CO₂ atau penurunan pH akan menyebabkan pelepasan oksigen dari hemoglobin, dikenal sebagai efek Bohr

Karbon dioksida adalah salah satu mediator autoregulasi setempat suplai darah. Apabila kadar karbon dioksidanya tinggi, kapiler akan mengembang untuk mengijinkan arus darah yang lebih besar ke jaringan yang dituju.

Ion bikarbonat sangatlah penting dalam meregulasi pH darah. Laju pernapasan seseorang dipengaruhi oleh kadar CO₂ dalam darahnya. Pernapasan yang terlalu lambat akan menyebabkan asidosis pernapasan, sedangkan pernapasan yang terlalu cepat akan menimbulkan hiperventilasi yang bisa menyebabkan alkalosis pernapasan.

Walaupun tubuh memerlukan oksigen untuk metabolisme, kadar oksigen yang rendah tidak akan menstimulasi pernapasan. Sebaliknya pernapasan distimulasi oleh kadar karbon dioksida yang tinggi. Akibatnya, bernapas pada udara bertekanan rendah atau campuran gas tanpa oksigen (seperti nitrogen murni) dapat menyebabkan kehilangan kesadaran. Hal ini sangatlah berbahaya bagi pilot tempur. Ini juga adalah alasan mengapa penumpang pesawat diinstruksikan untuk memakai masker oksigen ke dirinya sendiri terlebih dahulu sebelum membantu orang lain ketika tekanan kabin berkurang, jika tidak maka terjadi risiko tidak sadarkan diri. Menurut salah satu kajian dari Departemen Pertanian Amerika Serikat, pernapasan orang pada umumnya menghasilkan kira-kira 450 liter (sekitar 900 gram) karbon dioksida perhari.

2.5. tekanan parsial sebuah gas seolah-olah tekanan gas ditimbulkan sendiri jika ia berada dalam wadah itu. Hukum Dalton  kemungkinan menyatakan bahwa tekanan total adalah jumlah tekanan parsial setiap gas. Hukum ini berlaku pada kondisi yang sama seperti hukum gas ideal itu sendiri dengan pendekatan Campuran gas : misalnya suatu campuran menempati sebuah wadah pada suhu tertentu. Kita dapat definisikan tekanan sedang,tetapi cermat jika tekananya diturunkan (Oxtoby, 2001:106)

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 .CARA KERJA

1.GAS HIDROGEN (H2)

·         Masukkan 2-3 butir logam Zn ke dalam tabung reaksi.

·         Tambahkan 5 ml H2SO4 6 N dan 5 tetes CuSO4 10 %,segera tutup dengan tabung reaksi lain (gambar 1 a)

·         Setelah reaksi berjalan kurang lebih satu menit,nyalakan korek api,angkat tabung reaksi yang berisi gas hidrogen (tutupnya)secara hati-hati.

·         Amati apa yang terjadi (bola terbentuk gas hidrogen akan terjadi letupan )

2. GAS AMONIAK  (NH3 )

·         NH4Cl kristal diimpan dalam kaca arloji

·         Tambahkan NaOH 6 N dan tutup dengan corong yang diletakkan terbalik

·         Ujung corong disumbat dengan kertas lakmus merah yang telah dibasahi aquadest

·         Tempatkan diatas penanganan air ( gambar 2 ), lakmus merah akan berubah menjadi biru

3. GAS KARBON DIOKSIDA  (CO2 )

·         Kedalam  tabung reaksi masukan HCl encer

·         Tambahkan CaCO3 , akan terbentuk gas CO2

·         Selidiki gas tersebut dengan cara mengalirkan ke dalam air barit atau Ba(OH)2, jika terjadi kekeruhan menandakan adanya gas CO2

3.2. ALAT ALAT YANG DIGUNAKAN

·         Tabung Reaksi

·         Kaca Arloji

·         Kawat Kassa

·         Bunsen

·         Beaker Glass

·         Kaki Tiga

·         Corong

·         Pipa Bengkok

3.3 BAHAN :

·         Logam Zn

·         NH4Cl

·         HCl

·         Lakmus Merah

·         H2SO4

·         CuSO4    10%

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

4.1. HASIL PERCOBAAN

1.Gas Hidrogen (H₂)

Terjadi letupan pada saat korek api didekatkan pada tabung tutup (yang berisi gas hidrogen).

2Zn _(s) + H₂SO_4(aq) +CuSO_4(aq)————          2ZnSO_4(aq)+Cu_(s) + H₂₍g)

2.Gas Amonia (NH₃)

Terjadi perubahan warna pada kertas lakmus dari merah menjadi biru.

NH₄Cl _(s) + NaOH _(aq)————          NH₄OH_(aq) + NaCl _(aq)

NH₄OH_(aq) NH_3(g) + H₂O _(I)

                                 

3.Gas Karbon Dioksida ( CO₂)

Terjadi kekeruhan pada tabung yang berisi air barit atau Ba (OH)₂

CaCO_{3 (aq)} + 2HCl _(aq)——— CaCl_{2 (aq)} + H₂CO₃ (aq)

Yaitu dari reaksi H₂CO₃ (aq) yang berisi H₂O _(l) dan CO_{2 (g)}

                                                                       

4.2. PEMBAHASAN

1.Gas Hidrogen

Penggabungan Logam Zn 5 ml , H₂SO₄ 5 tetes dan CuSO₄ 10 % ke dalam tabung reaksi mengakibatkan reaksi kimia.Keadaan awal setelah menambahkan,nampak pada tabung reaksi berbusa dan perubahan warna dari yang sebelumnya berwarna biru menjadi berwarna abu abu,selain itu terdapat gumpalan hitam menutup diameter tabung reaksi pada bagian atas.

Penutupan tabung reaksi diatas tabung reaksi yang lainnya dimaksudkan untuk menimbun gas yang ditimbulkan akibat reaksi tersebut.Hal ini jelas terbukti bahwa setelah kurang lebih 1 menit tabung ditutup dan ketika dibuka dan didekatkan pada api terdapat letupan kecil.

2.Gas Amonoak

Air yang dipanaskan akan menguap,uap tersebut akan mengenai kaca arloji yang diatasnya terdapat NH₄Cl dan NaOH kemudian kedua zat tersebut akan menguap dan terhalang oleh kertas lakmus.Hal ini mengakibatkan kertas lakmus yang awalnya berwarna merah menjadi berwarna biru.Perubahan tersebut dikarenakan reaksi yang ditimbulkan menimbulkan adanya gas amoniak didalamnya.

3.Gas Karbon Dioksida

Pada Saat HCl ditambahkan dengan CaCO₃ terjadi endapan.Endapan tersebut ditambahkan kembali dengan HCl dengan CaCO₃ dan dialirkan ke dalam air barit dengan menggunakan selang bengkok.

Percobaan Pertama tidak menimbulkan perubahan apapun pada air barit.Hal ini dikarenakan konsentrasi HCl yang terlalu pekat.Untuk itu percobaan ini diganti dengan menggunakan amoniak pekat dengan Ba (OH)₂.Setelah Penggantian dilakukan percobaan sama dengan percobaan pertama dan didapat hasil bahwa pada larutan air barit terjadi perubahan,dari awalnya bening menjadi keruh.Perubahan tersebut membuktikan bahwa terdapat karbondioksida didalam air barit yang berubah warna menjadi keruh.

BAB V

KESIMPULAN

Hasil dari pengenalan gas hidrogen adalah dengan menghasilkan letupan yang diakibatkan mereaksikan H₂SO₄ 6 N dan 5 tetes CuSO₄ 10 %,Hasil dari pengenalan gas amoniak adalah dengan adanya perubahan pada kertas lakmus yang sebelumnya berwarna merah menjadi biru,Hasil dari pengenalan karbondioksida adalah dengan terjadinya perubahan pada air barit yang sebelumnya jernih menjadi keruh.

DAFTAR  PUSTAKA

·         http://jasakalibrasi .net/alat-alat laboratorium

·         http://perpustakaancyber.blogspot.com/

·         http://arisudev.wordpress.com/berbagi-uji-Pengenalan-gas/

·         Inti Rahmania,S.Si/modul praktikum kimia dasar/Universitas Al-Ghifari/Fakultas MIPA/Jurusan Farmasi/Bandung/2008.

·         http://chem-is-try.org/

·         Brady, james E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jakarta : Binarupa Aksara.