PENENTUAN KADAR Ca2+ DALAM BATU GAMPING YANG BERADA DI DAERAH TASANGKAPURA DENGAN CARA PERMANGANOMETRIPROPOSAL KIMIA BAHAN GALIANDiajukan sebagai Salah Satu Persyaratan Akademik Guna Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Kimia

Oleh :RICHARDUS NGABUTNIM. 010 014 0530

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIAJURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS CENDERAWASIHJAYAPURA2013A. JUDUL PENELITIANPenentuan Kadar Ca2+ Dalam Batu Gamping Yang Berada Di Daerah Tasangkapura Dengan Cara Permanganometri.B. RUANG LINGKUP PENELITIAN DAN BIDANG ILMU1. Ruang Lingkup Penelitian a. Penelitian akan dilakukan di laboratorium kimia, jurusan P.MIPA, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Cenderawasih Jayapura.b. Sampel yang diteliti adalah batu gamping yang berada di daerah Tasangkapura.c. Objek penelitian ini adalah kadar kalsium pada batu gamping yang berada di daerah Tasangkapura.0. Bidang Ilmua. Bidang Ilmu : Kimiab. Sub Bidang Ilmu : Kimia Bahan Galian

C. LATAR BELAKANGBatu gamping merupakan salah satu golongan batuan sedimen yang paling banyak jumlahnya. Batu gamping sendiri terdiri dari dua jenis yaitu batu gamping non-klastik dan batu gamping klastik. Batu gamping non-klastik merupakan koloni dari binatang laut antara lain dari Coeleterata, Moluska dan Protozoa serta Foraminifera, jenis batu gamping ini sering disebut sebagai batu gamping koral karena penyusun utamanya adalah Koral yang merupakan anggota dari Coeleterata. Batu gamping ini merupakan pertumbuhan / perkembangan koloni Koral, oleh sebab itu di lapangan tidak menunjukkan perlapisan yang baik dan belum banyak mengalami pengotoran mineral lain. Secara kimia batu gamping terdiri atas kalsium karbonat (CaCO3) yang jika terurai membentuk Ca2+ dan CO3-.Kalsium adalah unsur kimia dengan simbol dan Ca nomor atom 20. Kalsium adalah logam alkali tanah yang lunak berwarna abu-abu, dan merupakan unsur yang paling berlimpah kelima massa di kerak bumi. Unsur kelima paling berlimpah dalam kerak bumi adalah kalsium. Analisis kadar kalsium biasa dilakukan dengan cara titrasi reduksi oksidasi permanganometri dan gravimetri.Prinsip titrasi redoks permanganometri berdasarkan larutan KMnO4 sebagai larutan baku dan dilakukan dalam suasana asam. Titik akhir titrasi ditandai denga timbulnya warna rose dari KMnO4 yang berlebih. Dalam reaksi/titrasi redoks ini, KMnO4 direduksi menurut persamaan reaksi : MnO4- + 10 H+ + 5e Mn2+ + 4H2O.Berdasarkan latar belakang di atas, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul Penentuan Kadar Ca2+ Dalam Batu Gamping Yang Berada Di Daerah Tasangkapura Dengan Cara Permanganometri.D. RUMUSAN MASALAH DAN BATASAN MASALAH1. Rumusan Masalaha. Berapa kadar Ca2+ dalam batu gamping yang berada di daerah Tasangkapura?0. Batasan Masalaha. Penelitian ini menggunakan batu gamping.b. Objek penelitian ini adalah kadar Ca2+ dalam batu gamping yang berada di daerah Tasangkapura.E. TUJUAN PENELITIANAdapun tujuan penelitian yang ingin dicapai yaitu :1. Untuk mengetahui kadar Ca2+ dalam batu gamping yang berada di daerah Tasangkapura.F. MANFAAT PENELITIANManfaat dari penelitian ini adalah :1. Untuk memberikan informasi kepada masyarakat tentang kadar Ca2+ dalam batu gamping yang berada di daerah Tasangkapura.2. Untuk menambah wawasan dan keterampilan bagi peneliti.G. TINJAUAN PUSTAKA1. Batu GampingBatu gamping merupakan salah satu golongan batuan sedimen yang paling banyak jumlahnya. Batu gamping itu sendiri terdiri dari batu gamping non-klastik dan batu gamping klastik. Batu gamping non-klastik, merupakan koloni dari binatang laut antara lain dari Coelentrata, Moluska, Protozoa dan Foraminifera atau batu gamping ini sering juga disebut batu gamping. Koral karena penyusun utamanya adalah Koral.Batu gamping Klastik, merupakan hasil rombakan jenis batu gamping non-klastik melalui proses erosi oleh air, transportasi, sortasi, dan terakhir sedimentasi. Selama proses tersebut banyak mineral-mineral lain yang terikut yang merupakan pengotor, sehingga sering kita jumpai adanya variasi warna dari batu gamping itu sendiri. Seperti warna putih susu, abu-abu muda, abu-abu tua, coklat, merah bahkan hitam.Secara kimia batu gamping terdiri atas Kalsium karbonat (CaCO3). Di alam tidak jarang pula dijumpai batu gamping magnesium. Kadar magnesium yang tinggi mengubah batu gamping dolomitan dengan komposisi kimia CaCO3MgCO3.Adapun sifat dari batugamping adalah sebagai berikut : Warna : Putih, putih kecoklatan, dan putih keabuan Kilap : Kaca, dan tanah Goresan : Putih sampai putih keabuan Bidang belahan : Tidak teratur Pecahan : Uneven Kekerasan : 2,7 3,4 skala mohs Berat Jenis : 2,387 Ton/m3 Tenacity : Keras, Kompak, sebagian berongga.

Adapun pemanfaatan dari kapur diantaranya adalah :a. Bahan BangunanBahan bangunan yang dimaksud adalah kapur yang dipergunakan untuk plester,adukan pasangan bata, pembuatan semen tras ataupun semen merah.

Bahan Penstabilan Jalan RayaPemaklaian kapur dalam bidang pemantapan fondasi jalan raya termasuk rawa yang dilaluinya. Kapur ini berfungsi untuk mengurangi plastisitas, mengurangi ppenyusutan dan pemuaian fondasi jalan raya.b. Sebagai Pembasmi HamaSebagai warangan timbal (PbAsO3) dan warangan kalsium (CaAsO3) atau sebagai serbuk belerang untuk disemprotkan.c. Bahan Pupuk dan Insektisida Dalam PertanianApabila ditaburkan untuk menetralkan tanah asam yang relatife tidak banyak air, sebagai pupuk untuk menambah unsur kalsium yang berkurang akibat panen, erosi serta untuk menggemburkan tanah. Kapur ini juga dipergunakan sebagai disinfektan pada kandang unggas, dalam pembuatan kompos dan sebagainya.d. Penjernihan AirDalam penjernihan pelunakan air untuk industri , kapur dipergunakan bersama-sama dengan soda abu dalam proses yang dinamakan dengan proses kapur soda.

0. KalsiumKalsium adalah unsur kimia dengan simbol dan Ca nomor atom 20. Ini memiliki massa atom 40,078 Amu. Kalsium adalah logam alkali tanah yang lunak berwarna abu-abu, dan merupakan unsur yang paling berlimpah kelima massa di kerak bumi. Kalsium dengan kerapatan 1,55 g / cm3, adalah yang paling ringan dari logam alkali tanah; magnesium (gravitasi spesifik 1,74) dan berilium (1,84) lebih padat, meskipun lebih ringan dalam massa atom. Dari seterusnya strontium, logam-logam alkali menjadi lebih padat dengan massa atom meningkat. Kalsium sangat penting untuk organisme hidup, terutama dalam fisiologi sel, di mana pergerakan ion kalsium Ca2+ ke dalam dan keluar dari fungsi sitoplasma sebagai sinyal untuk banyak proses seluler.Sebagai bahan utama yang digunakan dalam mineralisasi tulang dan kerang, kalsium adalah logam paling berlimpah di kebanyakan hewan. Garam kalsium tidak berwarna dari setiap kontribusi kalsium dan solusi ion kalsium (Ca2+) berwarna. Banyak garam kalsium yang tidak larut dalam air. Kalsium adalah unsur paling berlimpah kelima dalam tubuh manusia, di mana umumnya berupa ionik dengan banyak fungsi, dan berfungsi juga sebagai elemen struktural dalam tulang. Ini adalah kalsium bernomor atom relatif tinggi dalam kerangka yang menyebabkan tulang menjadi radio-opak.Kalsium tidak secara alami ditemukan dalam keadaan unsurnya. Kalsium terdapat pada batuan sedimen pada kalsit mineral, dolomit dan gipsum. Hal ini juga terjadi pada batuan beku dan metamorf terutama dalam mineral silikat : plagioklas, amphiboles, pyroxenes dan garnet.

0. Titrasi PermanganometriTitrasi permanganometri adalah titrasi berdasarkan prinsip oksidasi reduksi dan digunakan untuk menetapkan kadar reduktor dalam suasana asam sulfat encer. Larutan baku yang digunakan adalah larutan KmnO4 (Raymond : 2001). Metode permanganometri didasarkan atas reaksi oksidasi ion permanganat. Oksidasi in i dapat dijalankan dalam suasana asam, netral, ataupun alkalis. Jika titrasi dilakukan dalam lingkungan asam, maka akan terjadi reaksi :MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2ODimana potensial oksidasinya sangat dipengaruhi oleh adanya kepekaan ion hidrogen, akan tetapi konsentrasi ion mangan (II) pada persenyawaan diatas tidak terlalu berpengaruh terhadap potensial redoks, karena konsentrasi ion mangan (II) sendiri mampu mereduksikan permanganat dengan membentuk ion mangan (III) dan mangan oksida (MnO2). Dalam suasana asam reaksi diatas berjalan sangat lambat, tetapi masih cukup cepat untuk memucatkan warna dari permanganat setelah reaksi sempurna. Jadi umumnya titrasi dilakukan dilakukan dalam susana encer lebih mudah mengamati titik akhirnya. Oksidasi dengan permanganat dalam lingkungan asam lemah, netral, atau alkali dengan reaksi sebagai berikut :MnO4 + 4H+ + 3e MnO2 + 2H2ODisini dapat dilihat bahwa pengaruh konsentrasi ion hidrogen agak kurang dibandingkan dalam suasana asam (W. Harjadi. 1985). Kalium permanganat jika digunakan sebagai oksidator dalam larutan alkalis kuat, maka ada dua kemungkinan bagian reaksi , yaitu pertama : reaksi yang berjalan relatif cepat :MnO4- + e- MnO42-Dan reaksi kedua yang berlangsunng relatif lambat :MnO42- + 2H2O + 2e- MnO2 + 4 OH-Potensial standar rekasi yang pertama adalah E0 = 0,56 volt, sedangkan reaksi yang kedua sebesar E0 = 0,60 volt. Dengan mengatur suasana sebaik-baiknya (misalnya menambah ion barium yang dapat membentuk endapan barium magnet) maka reaksi pertama dapat berjalan baik sekali. Didalam suasana alkalis, permanganat secara kuantitatif direduksi menjadi mangan dioksida menurut reaksi berikut dengan nilai potensial standar E0 = 0,59 volt.MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4 OH-Dari uraian di atas maka untuk membuat larutan baku kalium permanganat harus dijaga faktor-faktor yang dapat menyebapkan penurunan yang besar dari kekuatan larutan baku tersebut, antara lain dengan pemanasan dan penyaringan untuk menghilangkan zat-zat yang mudah dioksidasi.Dalam Farmakope Indonesia Edisi IV, larutan baku kalium permanganat hanya digunakan untuk menetapkan kadar hidrogen proksida dengan cara sebagai berikut : Timbang saksama lebih kurang 1 ml hidrogen proksida dalam labu terukur ( labu takar) yang telah ditara sebelumnya dan encerkan dengan air secukupnya hingga 100ml. Pada 20.0 ml larutan ini tambahan 20 ml asam sulfa 2 N, titrasi dengan kalium permagnat 0,1 N sampai terbentuk warna pink permanen pertama kali. Tapi ml larutan kalium permanganat 0,1 N setara dengan 1,701 mg hidrogen peroksida. Pada penetapan kadar di atas, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :MnO4- + 6H+ + 5H2O2 + e- 2Mn2+ + 5O2 + 4H2OKarena 5 mol H2O2 setara dengan 10 elektron, maka valensinya adalah 2 sehingga berat ekivalen (BE) sama dengan berat molekul dibagi 2 atau BE = BM/2. Untuk titrasi dengan baku kalium permaganat yang encer maka didasarkan untuk menggunakan hidrogen ferroin. (Ibnu Gholib. 2007).Pada permanganometri, titran yang digunakan adalah kalium permanganat. Kalium permanganat mudah diperoleh dan tidak memerlukan indikator kecuali digunakan larutan yang sangat encer serta telah digunakan secara luas sebagai pereaksi oksidasi selama seratus tahun lebih. Setetes permanganat memberikan suatu warna merah muda yang jelas kepada volume larutan dalam suatu titrasi. Warna ini digunakan untuk menunjukkan kelebihan pereaksi.Kalium Permanganat distandarisasikan dengan menggunakan natrium oksalat atau sebagai arsen (III) oksida standar-standar primer. Reaksi yang terjadi pada proses pembakuan kalium permanganat menggunakan natrium oksalat adalah :5C2O4- + 2MnO4- + 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2OAkhir titrasi ditandai dengan timbulnya warna merah muda yang disebabkan kelebihan permanganat.Penetapan kadar zat dalam praktek ini berdasarkan reaksi redoks dengan KMnO4 atau dengan cara permanganometri. Hal ini dilakukan untuk menentukan kadar reduktor dalam suasana asam dengan penambahan asam sulfat encer, karena asam sulfat tidak bereaksi terhadap permanganat dalam larutan encer.Pembakuan KMnO4 dibuat dengan melarutkan KMnO4 dalam sejumlah air, dan mendidihkannya selama beberapa jam dan kemudian endapan MnO2 disaring. Endapan tersebut dibakukan dengan menggunakan zat baku utama, yaitu natrium oksalat. Larutan KMnO4 yang diperoleh dibakukan dengan cara mentitrasinya dengan natrium oksalat yang dibuat dengan pengenceran kristalnya pada suasana asam. Pada pembakuan larutan KMnO4 0,1 N, natrium oksalat dilarutkan kemudian ditambahkan dengan asam sulfat pekat, kemudian dititrasi dengan KMnO4 sampai larutan berwarna merah jambu pucat. Setelah didapat volume titrasi, maka dapat dicari normalitas KMnO4.Pada permanganometri, titran yang digunakan adalah kalium permanganat. Kalium permanganat mudah diperoleh dan tidak memerlukan indikator kecuali digunakan larutan yang sangat encer serta telah digunakan secara luas sebagai pereaksi oksidasi selama seratus tahun lebih.. Setetes permanganat memberikan suatu warna merah muda yang jelas kepada volume larutan dalam suatu titrasi. Warna ini digunakan untuk menunjukkan kelebihan pereaksi (Day, 1980).Kalium permangatat sukar diperoleh secara sempurna murni dan bebas sama sekali dari mangan oksida. Lagipula, air suling yang biasa mungkin mengandung zat-zat pereduksi yang akan bereaksi dengan kalium permanganat dengan membentuk mangan dioksida serta bukanlah suatu larutan standar primer.Dalam larutan asam, permanganate (VII) akan tereduksi sehingga tidak berwarna dan bilangan oksidasinya menjadi +2 ( ion mangan (II) (Mn2+)).8 H+ + MnO4 + 5e Mn2+ + 4H2ODalam larutan basa kuat, permanganate (VII) akan tereduksi, warnanya menjadi hijau, dengan bilangan oksidasi +6 (manganat MnO42).MnO4 + e MnO42Dalam larutan netral, ion ini akan tereduksi sehingga bilangan oksidasinya menjadi +4, warnanya hijau (mangan dioksida MnO2).2H2O + MnO4 + 3e MnO2 + 4OHZat organik air dioksidasikan dengan KMNO4 direduksikan oleh asam oksalat . Kelebihan asam oksalat dititrasi dengan KMNO4.

H. RUMUSAN ANGGAPAN DASAR1. Batu Gamping yang berada di daerah Tasangkapura mengandung Ca2+.I. METODOLOGI PENELITIAN1. Jenis PenelitianPenelitian ini bersifat eksperimen dengan menggunakan data hasil percobaan.0. Lokasi PenelitianPenelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Kimia, Jurusan P.Kimia, FKIP, Universitas Cenderawasih Jayapura.0. Populasi dan Sampela. PopulasiPopulasi dari penelitian ini adalah batu gamping yang berada di daerah Tasangkapura.b. SampelSampel yang digunakan bersifat heterogen, maka pengambilan sampel menggunakan teknik purposive sampling yang disesuaikan dengan keperluan analisis.

0. Teknik Pengumpulan Dataa. Alat dan bahan yang digunakan1. Alata. Gelas arlojib. Labu ukur 1000 mLc. Gelas piala 500 mLd. Corong buchnere. Kaki tigaf. Kawat kasag. Hot plateh. Anak timbangani. Neraca analitikj. Gelas piala 400 mLk. Gelas ukur 100 mLl. Pengaduk kacam. Thermometern. Kertas saringo. Buret 50 mL0. Bahana. Kristal KMnO4b. Glass woolc. Akuades d. Kristal CaCO3e. Indikator metil merahf. Ammonium oksalatg. Ammonia (1 : 1)h. H2SO4 4 N (1 :1)

b. Pembuatan larutan standar1. Pembuatan Larutan Baku KMnO4 0,1 Na. Menimbang gelas arloji menggunakan neraca analitik.b. Menimbang sebanyak 1,6 gram Kristal KMnO4 pada gelas arloji yang telah ditimbang.c. Memindahkan ke dalam gelas piala 500 mL lalu bilas gelas arloji dengan akuades.d. Menambahkan akuades hingga volume larutan 500 mL lalu mengaduk dengan pengaduk kaca hingga KMnO4 melarut.e. Menutup wadah wadah dengan gelas arloji dan panaskan larutan hingga mendidih selama 15 - 20 menit.f. Mendinginkan larutan lalu saring melalui pompa vakum dan corong buchner yang diberi glass wool sebagai penyaringg. Menyimpan filtrate dalam botol berwarna gelap.0. Larutan ammonia (1 : 1)a. Menambahkan 1 mL larutan HCl kedalam gelas piala 200 mL dan tambahkan 100 mL akuades.b. Memasukkan campuran larutan ke dalam labu ukur 200 mL lalu menghomogenkan larutan dengan cara menggonjok.0. Penentuan Ca2+ dalam batu gampinga. Menimbang gelas arloji menggunakan neraca analitik.b. Menimbang 0,8 gram batu gamping pada gelas arloji yang telah ditimbang.c. Memasukkan ke dalam gelas piala 400 mLd. Menambahkan 20 mL akuadese. Menambahkan HCl (1 : 1) hingga Kristal CaCO3 melarut.f. Mengencerkan larutan tersebut dengan akuades hingga volume larutan menjadi 200 mL, lalu menambahkan beberapa tetes indikator metal merah. g. Memanaskan larutan hingga suhu 75 dan tambahkan larutan yang terdidiri dari 1,5 gram ammonium oksalat yang telah dilarutkan dalam 25 mL akuades dengn cara diaduk sampai terjadi pengendapan kalsium oksalat yang berlebihan.h. Memanaskan larutan hingga suhu 75, lalu tambahkan beberapa tetes ammonia (1 : 1).i. Mengaduk larutan hingga hingga bersifat netral atau basa lemah (ditandai dengan perubahan warna dari merah menjadi kuning). Kemudia saring endapan kalsium oksalat menggunakan kertas saring.j. Mencuci endapan dengan air suling (filtrat dibuang), dan larutkan kalsium oksalat dalam erlenmeyer dengan menambahkan H2SO4 4 N (1 : 8). Bilas kertas saring dengan air panas dan masukkan bilasan air ke dalam Erlenmeyer. Lalu mengaduk larutan hingga seluruh endapan melarut.k. Menitrasi larutan dengan larutan baku KMnO4 0,1 N sampai warna larutan berubah dari tak berwarna menjadi biru muda.l. Mentitrasi larutan sebanyak 3 kali pengulangan..0. Perhitungan kadar kalsiumKadar kalsium dalam 0,8 gram sampel batu gamping dihitung menggunakan persamaan berikut :Kadar Ca2+=Normalitas KMnO4 x Volume KMnO4 x Ar CaMassa sampel x 100%

0. Teknik Analisis DataData yang diperoleh dari hasil eksperimen akan diolah dengan menggunakan perhitungan kadar kalsium dalam bentuk persen.