ASSALAMU’ALAIKUM ALUMMINIUM (Al), TIMAH (Sn), DAN

TIMBAL (Pb)OLEH :

FERA FAJRIN F1C112011

ALUMINIUMa. pengertianAluminium berada dalam golongan IIIA pada sistem periodik dengan elektron valensi ns np, dan mempunyai bilangan oksidasi +3.

Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual.

ALUMINIUMb. Keberadaan di Alam Aluminium merupakan unsur ketiga kelimpahan dalam kerak bumi setelah oksigen dan silikon

Aluminium merupakan elemen berlimpah dalam kerak bumi dengan persentase sekitar 7,5 % - 8,1 %.

Di Guinea Dan Australia Austria mempunyai sekitar satu setengah cadangan dunia. Negara-negara lain dengan cadangan utama meliputi Brazil, Jamaica, dan India.

ALUMINIUMc. Sifat-sifat Unsur

Logam yang reaktif ,Cepat teroksidasi,Nonmagnetik

Ringan, tahan korosi dan tidak beracun maka banyak digunakan

untuk alat rumah tangga seperti panci, wajan dan lain-lain.

Reflektif, dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagai

pembungkus makanan, obat, dan rokok.

Daya hantar listrik dua kali lebih besar dari Cu maka Al

digunakan sebagai kabel tiang listrik.

Paduan Al dengan logam lainnya menghasilkan logam yang kuat

seperti Duralium (campuran Al, Cu, mg) untuk pembuatan badan

peswat.

Al sebagai zat reduktor untuk oksida MnO2 dan Cr2O3.

ALUMINIUM• Nomor atom : 13• Massa atom : 26,98154 g/mol• Elektronegativitas menurut Pauling : 1,5• Kepadatan : 2,7 g/cm-3 pada 20 °C• Titik lebur : 660,4 °C• Titik didih : 2467 °C• Radius Vanderwaals : 0,143 nm• Radius ionik : 0,05 nm• Isotop : 3• Isotop buatan: 16• Energi ionisasi pertama : 577,4 kJ/mol• Energi ionisasi kedua : 1.816,1 kJ/mol• Energi ionisasi ketiga : 2.744,1 kJ/mol• Potensial standar : – 1,67 V

ALUMINIUMd. PembuatanPembuatan Aluminium terjadi dalam dua tahap:

1.) Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untuk memperoleh aluminium oksida (alumina), dan

2.) Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan aluminium oksida untuk menghasilkan aluminium murni.

ALUMINIUM1.      Proses BayerBauksit yang dihasilkan dari tambang dihancurkan kemudian dihaluskan menjadi serbuk menggunakan alat-alat tertentu, biasanya Ballmil. Setelah halus ditambahkan larutan NaOH pekat untuk melarutkan Al2O3 yang ada dalam bauksit sedangkan zat lain tidak larut.Al2O3(s) + 2NaOH(aq) ―→ 2NaAlO2(aq) + H2O(l)

Setelah dilakukan pemisahan larutan, NaAlO2 diasamkan sehingga terbentuk endapan Al(OH)3.NaAlO2(aq) + H2O(l) + HCl(aq) ―→ Al(OH)3(s) + NaCl(aq)

Endapan Al(OH)3 disaring kemudian dipanaskan pada suhu sekitar 1150°C sehingga terurai menjadi Al2O3 dan uap air.Al(OH)3(s) ―→ Al2O3(s) + 3H2O(g)

Al2O3 inilah yang akan direduksi menjadi aluminium secara elektrolisis dalam suatu bejana yang disebut sel Hall-Heroult.

ALUMINIUM2. Proses Hall-Heroult

Setelah diperoleh Al2O3 murni, maka proses selanjutnya adalah

elektrolisis leburan Al2O3. Pada elektrolisis ini Al2O3

dicampur dengan CaF2 dan  2-8% kriolit (Na3AlF6) yang

berfungsi untuk menurunkan titik lebur Al2O3 (titik lebur

Al2O3 murni mencapai 2000 0C), campuran tersebut akan melebur

pada suhu antara 850-950 0C. Anode dan katodenya terbuat dari

grafit. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:Al2O3 (l) → 2Al3+ (l) + 3O2- (l)

 Anode (+) :      3O2-

(l)    → 3/2 O2 (g) + 6e−

Katode (-) :      2Al3+ (l) + 6e-  →  2Al (l)

Reaksi sel :       2Al3+ (l) + 3O2- (l)  →    2Al (l) + 3/2 O2

ALUMINIUMe. Kegunaan• Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor.

• untuk membuat badan pesawat terbang.• Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela.

• Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk.

• Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan.

• Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api.

TIMAHa. Pengertian

Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan symbol kimia Sn. Nama latin dari timah adalah “Stannum” dimana kata ini berhubungan dengan kata “stagnum” yang dalam bahasa inggris bersinonim dengan kata “dripping” yang artinya menjadi cair / basah, penggunaan kata ini dihubungkan dengan logam timah yang mudah mencair.

TIMAHb. Keberadaan dialamTimah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone.

Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi.

Dibumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat di Asia tenggara termasuk china, Myanmar, Thailand, Malaysia, dan Indonesia. Hasil yang tidak sebegitu banyak diperoleh dari Peru, Afrika Selatan, UK, dan Zimbabwe.

TIMAHc. Sifat timahSifat

Fisik

a

Timah (Sn)

Fasa 

   

Padatan

 Dens

itas

7,365 g/cm3 (Sn

putih)

5,769 g/cm3 (Sn

abu-abu)

Titik

leleh

231,93 C

Titik

didih

2602 C

Panas

fusi 

 

7,03 kJ/mol

Kalor

jenis

27,112 J/molK

Sifat kimia Timah (Sn)

Bilangan

oksidasi  

4,2, -4

Elektronegatifi

tas 

1,96 (skala

pauli)

Energi ionisasi

1

708,6 kJ/mol

Energi ionisasi

2

1411,8 kJ/mol

Energi ionisasi

3

2943,0 kJ/mol

Jari-jari atom 140 pm

Radius ikatan

kovalen

139 pm

Jari-jari Van

Der Waals

217 pm

Struktur

Kristal

tetragonal (Sn

putih)

kubik diamond (Sn

abu-abu)

Konduktifitas

termal

66,8 W/mK

TIMAHlogam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat fleksibel

memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan

memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan

Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhadap korosi disebabkan terbentuknya lapisan oksida timah yang menghambat proses oksidasi lebih jauh.

TIMAHd. Proses pembuatan timah

TIMAH1.Tahap kosentrasi

Tahap konsentrasi bijih timah merupakan operasi peningkatan kadar. Bijih timah yang diolah memiliki kadar awal sekitar 30 sampai 65 persen Sn. Setelah melalui operasi pemisahan, kadar timah minimum yang harus tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar 70 persen Sn.

TIMAH2. Tahap smelting• Proses smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah pada temparatur tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral kasiterit. Reduktor yang digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama proses smelting adalah:SnO2 + CO → SnO + CO2

SnO + CO → Sn + CO2

• Pada proses smelting akan terbentuk lelehan terak dan timah yang tidak saling larut. Slag akan mengikat pengotor-pengotor yang terdapat di dalam konsentrat.

TIMAH3. Tahap refining• Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses selanjutnya yaitu proses pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin adalah Sn >90 persen dan sisanya adalah pengotor seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu, dan Sb.

• Pemurnian timah dari pengotornya dapat dilakukan dengan kettle refining, eutectic refining, serta electrolytic refining. Pemilihan teknologi untuk proses pemurnian adalah berdasarkan tingkat kemurnian logam timah yang diinginkan. Setelah melewati tahap refining ini, kemurnian logam timah dapat mencapai 99,93 persen.

TIMAHe. Kegunaan timahLogam timah banyak dipergunakan untuk solder(52%),

industri plating (16%), untuk bahan dasar kimia (13%), kuningan & perunggu (5,5%),industri gelas (2%), dan berbagai macam aplikasi lain (11%).

TIMBALa.Pengertian

Timbal adalah suatu unsur kimia yang terdapat pada golongan IV A dan periode ke enam pada tabel periodik. Timbal yang diberi lambang Pb yang merupakan singkatan dari bahasa Latinnya, yaitu plumbum. Timbal memiliki nomor atom 82 dan nomor massa 207,2.

TIMBALb. Keberadaan dialam• Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga.

• Sumber mineral timbal yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb dengan proses pemanggangan, “Cerussite (PbCO3)”, dan “Anglesite” (PbSO4). Kandungan timbal dikerak bumi adalah 14 ppm, sedangkan dilautan adalah:

Permukaan samudra atlantik          : 0,00003 ppmBagian dalam samudra atlantik      : 0,000004 ppmPermukaan samudra pasifik           : 0,00001 ppmBagian dalam samudra pasifik     : 0,000001 ppm

TIMBALc. Sifat timbal

Sifat kimia Timah (Sn)

Bilangan

oksidasi  

4,2, -4

Elektronegatifi

tas 

1,96 (skala

pauli)

Energi ionisasi

1

708,6 kJ/mol

Energi ionisasi

2

1411,8 kJ/mol

Energi ionisasi

3

2943,0 kJ/mol

Jari-jari atom 140 pm

Radius ikatan

kovalen

139 pm

Jari-jari Van

Der Waals

217 pm

Struktur

Kristal

tetragonal (Sn

putih)

kubik diamond (Sn

abu-abu)

Konduktifitas

termal

66,8 W/mK

Sifat Fisika Timbal (Pb)

Bilangan

oksidasi  

4,2,-4

Elektronegatifita

s 

2,33 (skala

pauli)

Energi ionisasi 1 715,6 kJ/mol

Energi ionisasi 2 1450,5 kJ/mol

Energi ionisasi 3 3081,5 kJ/mol

Jari-jari atom 175 pm

Radius ikatan

kovalen

146 pm

Jari-jari Van Der

Waals

202 pm

Struktur Kristal kubik berpusat

muka

Konduktifitas

termal

35,3 W/mK

TIMBALmemiliki warna putih kebiruan yang terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi warna ini akan segera berubah menjadi putih kotor atau abu-abu gelap ketika logam Pb yang baru dipotong tersebut terekspos oleh udara

logam yang lunak, tidak bisa ditempa, memiliki konduktifitas listrik yang rendah,

tergolong salah satu logam beratbersifat tahan korosi

TIMBALd. Proses pemuatanPada proses ekstraksi, bijih galena dipekatkan

2PbS(s)+ 3O2(g) →  2PbO(s)+ 2SO2(s)Proses reduksi dilaksanakan dengan batu bara (C) dan

air kapurPbO(s)+ C(s) →   Pb (l) + CO(g)PbO(s)+ CO(g)    →   Pb(l) + CO2(g)

Proses pemanggangan dan penambahan kwarsa (SiO2) untuk mengubah sulfat menjadi silikat.

PbO4(g) + SiO3(g) →  PbSiO3(s)+ SO3(g)Silikat dalam proses reduksi akan diubah oleh air

kapur, CaO menjadi PbOPbSiO3(s)+ CaO(s) →  PbO + CaSiO3(s)

Alternatif lain pada proses reduksi yaitu pemakaian reduktor bijih bakar dari galena segar sebagai pengganti batubara:

PbS(s) + 2PbO(s)   →    Pb(s)+ SO2(g)

TIMBALe. Kegunaan 1. Aki2. bingkai-bingkai kaca-kaca berwarna yang dibentuk sebagai

lukisan suatu jendela kaca, sebagai campuran bahan atap, dan pipa saluran air

3. campuran timbal dan timah digunakan sebagai bahan solder untuk perekat atau pematri barang-barang elektronik.

4. sebagai pelindung bahan radioaktif5. sebagai pigmen (pewarna), misalnya PbCrO4 – kuning

(untuk pewarna cat jalan atau bahan plastik), PbMoO4 – merah oranye, PbO – kuning kenari, 2PbCO3.Pb(OH)2 – putih.

6. industri keramik, PbSi2O5 (atau PbO.2SiO2) yang tidak berwarna dipakai untuk pelapis glasir.

7. Tetraetiltimbal (tetraethyllead – TEL), (C2H5)4Pb, yang telah lama dipakai sebagai antiketuk (antiknock) dalam bahan bakar mesin.

Terima Kasih