tgas kimia anorganik

of 52 /52
Tugas kimia anorganik ii Unsur aluminium(Al), Timbal(Sn), dan Timbal(Pb) Oleh : DIAN AGUS SETYAWATI A1C111051 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI

Author: fitry-wahyuni

Post on 05-Dec-2014

152 views

Category:

Documents


0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kimia

TRANSCRIPT

Tugas kimia anorganik ii Unsur aluminium(Al), Timbal(Sn), dan Timbal(Pb)

Oleh : DIAN AGUS SETYAWATI A1C111051

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2013

KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahuwataala atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berisi penjelasan tentang logam Alumunium (Al), Timah (Sn), dan Timbal (Pb) . Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Anorganik II Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Program Studi Kimia Universitas Jambi. Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyelesaikan makalah ini dengan baik. Apabila dalam makalah ini masih terdapat banyak kesalahan, hal itu karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan dalam menghasilkan makalah pada masa yang akan datang. Penulis berharap makalah sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri maupun bagi pembaca pada umumnya.

Jambi, Maret 2013

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Masalah ............................................................................... 1 1.2.Rumusan Masalah.......................................................................................... 1 1.3.Tujuan Penulisan ........................................................................................... 2 BAB II. PEMBAHASAN 2.1. Logam Timbal (Pb) ............................................................................................. 3 Pengertian ...................................................................................................... 3 Sumber dan Pembuatan.................................................................................. 3 Sifat - Sifat ..................................................................................................... 6 Persenyawaan Timbal .................................................................................... 8 Manfaat ......................................................................................................... 11 2.2. Logam Timah(Sn) ...............................................................................................13 Pengertian ..................................................................................................... 13 Sumber dan Pembuatan................................................................................ 13 Sifat - Sifat ................................................................................................... 15 Isotop Timah ................................................................................................ 18 Manfaat ........................................................................................................ 19 Persenyawaan ............................................................................................... 20 2.3. Logam Aluminium (Al) .................................................................................... 22 Pengertian .................................................................................................... 22 Sejarah.......................................................................................................... 23 Sumber dan Pembuatan................................................................................ 23 Sifat - Sifat ................................................................................................... 25 Manfaat ........................................................................................................ 29 Persenyawaan ............................................................................................... 30

BAB III. PENUTUP 3.1. Kesimpulan ...................................................................................................... 33 3.2 Saran ................................................................................................................. 34 DAFTAR PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami. Apabila timbal terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam tubuh, ia akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan disimpan di dalam tulang dan gigi. Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain terutama seng dan tembaga. Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan. Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses pengendapan residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian mineral bahan galian di tempat. Aluminium merupakan suatu metal reaktif, dan tidak terjadi secara alami.

1.2 RUMUSAN MASALAH Apa itu logam timbal, timah, dan alumunium ? Apa sumber penghasil logam timbal, timah, dan aluminium ? Bagaimana proses pembuatan logam logam tersebut ? Bagaimana sifat fisik dan sifat kimia logam tersebut ? Bagaimana persenyawaan logam tersebut ? Apa manfaat dari logam logam tersebut ?

1.3 TUJUAN PENULISAN Mengetahui apa itu logam timbal, timah, dan alumunium Mengetahui apa sumber penghasil logam timbal, timah, dan aluminium Mengetahui bagaimana proses pembuatan logam logam tersebut Mengetahui bagaimana sifat fisik dan sifat kimia logam tersebut Mengetahui bagaimana persenyawaan logam tersebut Mengetahui apa manfaat dari logam logam tersebut

BAB II PEMBAHASAN

2.1 LOGAM TIMBAL (Pb) I. PENGERTIAN TIMBAL Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami. Apabila timbal terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam tubuh, ia akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan disimpan di dalam tulang dan gigi. Manusia menyerap timbal melalui udara, debu, air dan makanan. Salah satu penyebab kehadiran timbal adalah pencemaran udara. Yaitu akibat kegiatan transportasi darat yang menghasilkan bahan pencemar seperti gas CO3, NOx, hidrokarbon, SO2,dan tetraethyl lead, yang merupakan bahan logam timah hitam (timbal) yang ditambahkan ke dalam bahan bakar berkualitas rendah untuk menurunkan nilai oktan. Timbal di udara terutama berasal dari penggunaan bahan bakar bertimbal yang dalam pembakarannya melepaskan timbal oksida berbentuk debu/partikulat yang dapat terhirup oleh manusia. Mobil berbahan bakar yang mengandung timbal melepaskan 95 persen timbal. Sedangkan dalam air minum, timbal dapat berasal dari kontaminasi pipa, solder dan kran air. Kandungan timbal dalam air sebesar 15mg/l. Dalam makanan, timbal berasal dari kontaminasi kaleng makanan dan minuman dan solder yang bertimbal. Kandungan timbal yang tinggi ditemukan dalam sayuran terutama sayuran hijau. II. SUMBER DAN PEMBUATAN TIMBAL 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, Cerussite (PbCO3), dan Anglesite (PbSO4). Kandungan timbal dikerak bumi adalah 14 ppm, sedanngkan dilautan adalah: 1. Permukaan samudra atlantik 2. Bagian dalam samudra atlantik 3. Permukaan Samudra pasifik 4. Bagian dalam samudra pasifik : 0,00003 ppm : 0,000004 ppm : 0,00001 ppm : 0,000001 ppm

Cara Memproduksi Timbal Pada umumnya biji timbal mengandung 10% Pb dan biji yang memiliki kandungan

timbal minimum 3% bisa dipakai sebagai bahan baku untuk memproduksi timbal. Biji timbal pertama kali dihancurkan dan kemudian dipekatkan hingga konsentrasinya mencapai 70% dengan menggunakan proses froth flotation yaitu proses pemisahan dalam industri untuk memisahkan material yang bersifat hidrofobik dengan hidrofilik. Kandungan sulfide dalam biji timbal dihilangkan dengan cara memanggang biji timbal sehingga akan terbentuk timbal oksida (hasil utama) dan campuran antara sulfat dan silikat timbal dan logam-logam lain yang ada dalam biji timbal. Pemanggangan ini dilakukan dengan menggunakan aliran udara panas. Timbal oksida yang terbentuk direduksi dengan menggunakan alat yang dinamakan blast furnace dimana pada proses ini hampir semua timbal oksida akan direduksi menjadi logam timbal. Hasil timbal dari proses ini belum murni dan masih mengandung kontaminan seperti Zn, Cd, Ag, Cu, dan Bi. Timbal oksida yang tidak murni ini kemudian dicairkan dalam furnace reverberatory dan di treatment menggunakan udara, uap, dan belerang dimana kontaminan akan teroksidasi kecuali perak, emas, dan bismuth. Kontaminan ini akan terapung pada bagian atas sehingga dapat dipisahkan. Logam silver dan emas dipisahkan dengan menggunakan proses Parkes, dan bismuthnya dihilangkan dengan menggunakan logam kalsium dan magnesium. Hasil logam yang dihasilkan dari keseluruhan proses ini adalah logam timbal. Logam timbal yang sangat murni diperoleh dengan cara elektrolisis meggunakan elektrolit silica flourida. Ekstraksi Timbal Pada proses ekstraksi, bijih galena dipekatkan dengan teknik flotasi buih kemudian ditambahkan sejumlah kwarsa SiO2, dilanjutkan dengan proses pemanggangan terhadap campuran ini. Persamaan reaksi pada proses ini : 2PbS(s)+ 3O2(g) 2PbO(s)+ 2SO2(s) Proses reduksi dilaksanakan dengan batu bara (C) dan air kapur:

PbO(s)+ C(s) Pb (l) + CO(g) PbO(s)+ CO(g) Pb(l) + CO2(g) Proses pemanggangan dengan temperature tinggi akan mengubah galena menjadi PbSO4, sehingga diperlukan 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 PbO (tereduksi oleh batubara) dan kalsium silikat sebagai kerak atau ampas. PbSiO3(s)+ CaO(s) PbO + CaSiO3(s) Alternatif lain pada proses reduksi yaitu pemakaian reduktor bijih bakar dari galena segar sebagai penganti batubara: PbS(s) + 2PbO(s) Pb(s)+ SO2(g) Tahap I Pemurnian logam timbel :melelehkan dibawah titik leleh tembaga sehingga tembaga mengkristal dan dapat dipisahkan Tahap II : meniupkan udara diatas permukaan lelehan timbel, pengotor arsen dan antimon akan berubah menjadi arsenat dan antimonat. Atau oksidanya termasuk bismuth sebagai buih atas permukaan dapat diambil keluar. Tahap III : menambahkan 1-2% seng agar perak atau emas pengotor akan lebih mudah larut dalam lelehan seng. Campuran didinginkan secara perlahan dengan suhu 4200C 4800C. logam perak dan emas akan terbawa dalam seng yang telah mengkristal sehinga dapat dipisahkan dari lelehan timbal., kelebihan sen dapat pula dipisahkan dengan teknik penyulingan vakum (tekanan rendah) Tahap IV :melakukan teknik elektrolisis metode Betts, menggunakan elektrolit larutan timbal heksafluoro silikat (PbSiF6) dan asamnya (H2SiF6). Lembaranpengotor

lembaran tebal timbal dipasang sebagai katoda dan plat-plat timbel belum murni dipasangkan sebagai anoda. Anoda timbel akan mengalami oksidasi menjadi larutan Pb2+ yang kemudian akan tereduksi menjadi logam Pb. Timbel (II) relatif lebih stabil dan lebih banyak ditemui daripada timbel (IV). Timbel (II) bukan reduktor yang baik bila dibandingkan dengan timah (II) dan timbal (IV) merupakan oksidator yang baik bila dibandingkan timah (IV). III. SIFAT - SIFAT TIMBAL (Pb) Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain terutama seng dan tembaga. Sifat-sifat khusus logam timbal, yaitu : a) Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat di bentuk dengan mudah b) Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat sehingga logam Pb dapat digunakan sebagai bahan coating c) Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logamlogam biasa kecuali emas dan merkuri d) Merupakan penghantar listrik yang tidak baik. Timbal (Plumbum) beracun baik dalam bentuk logam maupun garamnya. Garamnya yang beracun adalah timbal karbonat (timbal putih), timbal tetraoksida (timbal merah), timbal monoksida, timbal sulfide, timbale asetat (merupakan penyebab keracunan yang paling sering terjadi). Nilai ambang toksisitas timbal (total limit values atau TLV) adalah 0,2 miligram/m3. 1. Sifat-sifat Fisika Ciri-ciri Fisik Keadaan benda Massa jenis (sekitar suhu kamar) Massa jenis cair pada titik lebur Titik lebur Padat 11.34 g/cm 10.66 g/cm 600.61 K (327.46 C, 621.43 F)

Titik didih Titik leleh Kalor peleburan Kalor penguapan Kapasitas kalor Massa jenis (sekitar suhu kamar) Massa jenis cair pada titik lebur Titik lebur Konduktivitas termal Skala kekerasan Mohs

2022 K (1749 C, 3180 F) 327oC 4.77 kJ/mol 179.5 kJ/mol (25 C) 26.650 J/(molK) 11.34 g/cm 10.66 g/cm 600.61 K (327.46 C, 621.43 F) (300 K) 35.3 W/(mK) 1.5

1. Sifat-sifat Kimia Ciri-Ciri Kimia Nomor atom Nomor massa Konfigurasi electron Tingkat oksidasi Struktur kristal Bilangan oksidasi Elektronegativitas Energi ionisasi (detil) 82 207,2 [54Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 +2(lebih stabil) dan +4 cubic face centered 4, 2 (Amphoteric oxide) 2.33 (skala Pauling) ke-1: 715.6 kJ/mol ke-2: 1450.5 kJ/mol ke-3: 3081.5 kJ/mol Jari-jari atom Jari-jari atom (terhitung) Jari-jari kovalen Jari-jari Van der Waals Struktur kristal 180 pm 154 pm 147 pm 202 pm cubic face centered

Isotop Timbal alami adalah campuran 4 isotop: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%)

dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur radioaktif alami: 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif. Pengenalan timbal dengan warna endapan Karakteristik adanya timbel (II) dalam larutan membentuk endapan putih, bila direaksikan dengan ion sulfat SO42-. Membentuk endapan kuning direaksikan dengan ion kromat, CrO42-. Membentuk endapat hitam bila direaksikan dengan ion sulfide. IV. PERSENYAWAAN TIMBAL Senyawaan timbal yang umum adalah PbN6 timbal azida, timbal bromat Pb(BrO3)2.2H2O, timbal klorida PbCl2, timbal(II)oksida PbO, Pb(NO3)2, Pb3O4, Pb(C2H5)4, dan Pb(CH3)4. Tetra Etil Lead (TEL) Tetra etil lead disingkat sebagai TEL adalah senyawa organometalik yang memiliki rumus Pb(CH3CH2). Senyawa ini disintesis dengan mereaksikan antara alloy NaPb dengan etil klorida dengan reaksi sebagai berikut: 4NaPb + 4 CH3CH2Cl (CH3CH2)4Pb + 4 NaCl + 3 Pb TEL yang dihasilkan berupa cairan kental tidak berwarna, tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam benzena, petroleum eter, toluena, dan gasoline. TEL dipakai sebagai zat antiknocking pada bahan bakar. TEL jika terbakar tidak hanya menghasilkan CO2 akan tetapi juga Pb. (CH3CH2)4Pb + 13O2 8CO2 + 10H2O + Pb Pb akan terakumulasi dalam mesin sehingga dapat merusak mesin. Oleh sebab itu ditambahkan 1,2-dibromoetana dan 1,2-dikloroetana bersamaan dengan TEL sehingga akan

dapat dihasilkan PbBr2 dan PbCl2 yang dapat dibuang dari mesin. Karena efek racun terhadap manusia maka TEL sekarang tidak boleh dipergunakan. Timbal(II) Klorida PbCl2 PbCl2 merupakan salah satu reagen berbasis timbal yang sangat penting disebabkan dari senyawa ini dapat dibuat berbagai macam senyawa timbal. Banyak digunakan sebagai bahan untuk mensintesis timbal titanat dan barium-timbaltitanat, untuk produksi kaca yang menstransimisikan inframerah, dipakai untuk memproduksi kaca ornament, untuk bahan cat dan sebagainya. PbCl2 dibuat dari beberapa metode yaitu dengan proses pengendapan senyawa Pb2+ dengan garam klorida, atau dengan mereaksikan PbO2 dengan HCl. PbO2(s)+ 4HCl PbCl2(s)+ Cl2 + 2H2O Atau dibuat dari logam Pb yang direaksikan dengan gas Cl2 Pb + Cl2 PbCl2 Timbal membentuk berbagai macam kompleks dengan klorida. PbCl2 jika dilarutkan dalam HCl berlebih akan membentuk kompleks PbCl42-. PbCl2 larut juga dalam air panas. Pb2+ + Cl- PbCl+ PbCl+ + Cl- PbCl2 PbCl2 + Cl- PbCl3PbCl3- + Cl- PbCl42PbO2 Nama kimianya adalah Plumbi oksida atau Timbal(IV) oksida merupakan oksida timbal dengan biloks 4. PbO ada dialam sebagai mineral plattnerite. PbO2 bersifat amfoter dimana dapat larut dalam asam maupun basa. Jika dilarutkan dalam basa kuat akan terbentuk ion plumbat dengan rumus Pb(OH)62-. Dalam kondisi asam maka biasanya tereduksi menjadi ion Pb2+. Ion Pb4+ tidak pernah diketemukan dalam larutan. Penggunaan PbO2 yang utama adalah sebagai katoda dalam accu.

Pb3O4 Dikenal dengan nama timbal tetroksida, minium, atau triplumbi tetroksida. Berupa zat padat berwarna merah atau oranye. Rumus umumnya adalah Pb3O4 atau 2PbO.PbO2. Memiliki titik leleh 500oC dimana pada suhu ini Pb3O4 terdekomposisi menjadi PbO dan oksigen. Pb3O4 ini banyak dipergunakan oleh industri penghasil baterai, kaca timbal, dan cat anti korosi. Senyawa timbal ini tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam HCl, asam asetat glacial, dan campuran antara asam nitrat dan hydrogen peroksida. Pb3O4 dibuat dari proses kalsinasi dari PbO2 dengan kehadiran oksigen pada suhu 450-4800C. Pb3O4 diperoleh dari oksidasi PbO dalam udara terbuka dengan pemanasan pada temperatur sekitar 4000C-5000C 6PbO(s)+ O2(s) 2Pb3O4(s) Kuning Timbal(II) Nitrat Memiliki rumus kimia Pb(NO3)2. Timbal(II) nitrat umumnya merupakan kristal yang tidak berwarna atau berbentuk bubuk putih, dibandingkan dengan garam timbal yang lain maka gram timbal ini sangat mudah larut dalam air. Timbal(II) nitrat sangat bersifat racun terhadap manusia dan merupakan oksidator. V. MANFAAT TIMBAL 1. Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif. 2. Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama untuk warna kuning dan merah. 3. Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik. 4. Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbal memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan. 5. Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik. 6. Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan radiasi misalnya sinar X. merah

7. Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang menggunakan timbal sebagai pendingan. 8. Kaca timbal mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi. 9. Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis. 10. Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik. 11. Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi air dalam kabel. 12. Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan biasanya digunakan dalam peralatan permesinan. 13. Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket. 14. Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruksi. 15. Dalam bentuk senyawaan maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan bakar. 16. Semikonduktor berbahan dasar timbal banyak seperti Timbal telurida, timbal selenida, dan timbal antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan detector inframerah. 17. Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang karena pertimbangan lingkungan. 18. Sebagai bingkai kaca-kaca berwarna sebagai lukisan kaca jendela, campuran bahan atap, dan pipa saluran air. 19. Campuran dengan timah sebagai bahan solder untuk perekat/pematri barang-barang elektronik. 20. Sebagai pelindung bahan radioaktif 21. Senyawa timbel banyak digunakan sebagai pigment (perwarna), misalnya PbCrO4- kuning pewarna cat jalan atau bahan plastik, PbMoO4- merah orange, PbO-kuning kenari, 2PbCO3.Pb(OH)2- putih. 22. Dalam industri keramik, PbSi2O5 (PbO.2SiO2) dipakai untuk pelapis glatsir. Pewarna PbO-merah-orange-kuning (bergantung model pembuatannya) dan senyawa tribasa timbel sulfat (2PbO.PbSO4.H2O) dipakai untuk memperoleh gelas dengan kerapatan tinggi, penghantar panas rendah, indeks bias tinggi dan stabilitas tinggi. 23. Pb3O4 dipakai sebagai cat dasar terhadap baja, besi dan kayu untuk menghambat terjadinya korosi dan dipakai untuk pewarnaan pada bahan karet serta plastik.

24. Sebagai pelat-pelat katida PbO2 (berwarna merah cokelat) pada aki dan anode berbentuk bunga karang (busa) yang terbuat dari logam Pb (dipadu dengan antimon, Sb) dan elektrolit H2SO4. 25. Tetraetiltimbel (TEL), (C2H5)4, Pb dipakai sebagai bahan antiketuk (antiknocking) dalam bahan bakar bensin. TEL dapat mengakibatkan polusi udara, senyawa ini sangat beracun jika masuk dalam tubuh manusia, melekat pada katoda sehingga diperoleh Pb dengan kemurnian 99,9%.

2.2

LOGAM TIMAH (Sn) I. PENGERTIAN Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan symbol kimia Sn. Kata Tin

diambila dari nama Dewa bangsa Etruscan Tinia. 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. Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan. II. SUMBER DAN CARA PENGOLAHAN TIMAH Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya deposit sekunder. Diperkirakan untuk mendapatkan 1 Kg Cassiterite maka sekitar 7 samapi 8 ton biji timah/alluvial harus ditambang disebabkan konsentrasi cassiterite sangat rendah. Di bumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat dalam satu daerah geografi dimana sumber penting terdapat di Asia tenggara termasuk china, Myanmar, Thailand, Malaysia, dan Indonesia. Cassiterite Cassiterite adalah mineral timah oksida dengan rumus SnO2. Berbentuk kristal dengan banyak permukaan mengkilap. Cassiterite adalah sumber mineral untuk menghasilkan

logam timah yang utama dan biasanya terdapat dialam di alluvial atau aluvium. Stannite Stannite adalah mineral sulfida dari tembaga, besi dan timah. Rumus kimianya adalah Cu2FeSnS4 dan merupakan salah satu mineral yang dipakai untuk memproduksi timah. Stannite mengandung sekitar 28% timah, 13% besi, 30% tembaga, dan 30% belerang. Stannite berwarna biru hingga abu-abu. Cylindrite Cylindrite merupakan mineral sulfonat yang mengandung timah, timbal, antimon, dan besi. Rumus mineral ini adalah Pb2Sn4FeSb2S14. Cylindrite membentuk kristal pinakoidal triklinik dimana biasanya berbentuk silinder atau tube dimana bentuk nyatanya adalah gulungan dari lembaran kristal ini. Warna cylindrite adalah abu-abu metalik dengan spesifik gravity 5,4. Cara Memproduksi Timah1) Ekstraksi Timah Prinsip pengolahan menjadi logamnya yaitu proses reduksi dari bijih oksida tersebut (SnO2). pada zaman kuno , reduksi bijih SnO2 dilakukan dengan batubara panas (glowing). SnO2(s) +2C(s) Sn(l) +CO2(g) Pada tahap awal biji timah harus dipekatkan dan ini dilakukan dalam wadah dengan proses flotasi-buih; dalam proses ini serbuk bijih timah dibuat suspensi dengan air kemudian ke dalamnya disemprotkan udara melalui saluran yang berlubang-lubang dan berputar akan terjadi gelembunggelembung udara yang naik kepermukaan. Penambahan zat aditif tertentu seperti minyak pinus dan natrium etil santat, akan membentuk buih/busa yang menyelimuti bijih timah sehingga terbawa keatas bersama dengan gelembung udara untuk kemudian dikumpulkan dengan penumpahan keluar; sedangkan bijih pengotor tidak dipengaruhi zat aditif tersebut melainkan jatuh ke bagian dasar bak. Bijih timah yang sudah pekat kemudian dipanggang, karena bijih timah sudah dalam bentuk oksidanya, maka proses pemanggangan ini bertujuan untuk mengoksidasi logam pengotor dan menghilangkan belerang dan arsen sebagai oksidanya yang mudah menguap. Proses selanjutnya yaitu reduksi dengan karbon. Lelehan timah yang belum murni dari hasil reduksi dengan karbon dipisahkan dari logam-logam lain yang tidak meleleh, diaduk secara kuat dan kemudian kontak dengan oksigen atmosfer agar terjadi oksidasi pengotor-pengotor yang terlarut dapat

dilakukan dengan menggunakan uap air panas. Oksida-oksida pengotor ini pada pengadukan biasanya membentuk film yang mengambang diatas permukaan sehingga dapat dipisahkan dari logam timahnya. Cara Lain untuk Memproduksi Timah Berbagai macam metode dipakai untuk membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis biji dan kandungan impuritas dari biji timah. Bijih timah yang biasa digunakan untuk produksi adalah dengan kandungan 0,8-1% (persen berat) timah atau sedikitnya 0,015% untuk biji timah berupa bongkahan-bongkahan kecil. Biji timah dihancurkan dan kemudian dipisahkan dari material-material yang tidak diperlukan, adakalanya biji yang telah dihancurkan dilewatkan dalam floating tank dan titambahkan zat kimia tertentu sehingga biji timahnya bisa terapung sehingga bisa dipisahkan dengan mudah. Biji timah kemudian dikeringkan dan dilewatkan dalam alat pemisah magnetik sehingga kita dapat memisahkan biji timah dari impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar dari proses ini memiliki konsentrasi timah antara 70-77% dan hampir semuanya berupa mineral Cassiterite. Cassiterite selanjutnya diletakkan dalam furnace bersama dengan karbon dalam bentuk coal atau minyak bumi. Adakalanya juga ditambahkan limestone dan pasir untuk menghilangkan impuritasnya kemudian material dipanaskan pada suhu 1400 C. Karbon bereaksi dengan CO2 yang ada didalam furnace membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi dengan cassiterite membentuk timah dan karbondioksida. Logam timah yang dihasilkan dipisahkan melalui bagian bawah furnace untuk diproses lebih lanjut. Untuk memperoleh timah dengan kemurnian yang tinggi maka dapat dilakukan dengan menggunakan proses elektrolisis. Dengan cara ini kemurnian timah yang diperoleh bisa mencapai 99,8%. III. SIFAT FISIS DAN KIMIA 1. Sifat fisika Ciri-ciri Fisik Keadaan benda Titik lebur Titik didih Padat 505.08 K (449.47 F) 2875 K (4716 F)

Titik leleh Volume molar Kalor penguapan Kalor peleburan Kalor jenis Tekanan uap Kecepatan suara Densitas

232 oC 16.29 10-6 m3/mol 295.8 kJ/mol 7.029 kJ/mol 27,112 J/molK 5.78 E-21 Pa at 505 K 2500 m/s pada 293.15 K 7,365 g/cm3 (Sn putih); 5,769 g/cm3 (Sn abu-abu)

TABEL 2.1 Ciri-ciri fisik Timah Berdasarkan tabel, titik leleh timah (232OC) lebih rendah dibandingkan dengan timbal dikarenakan timah membentuk struktur koordinasi 12 yang terdistorsi, bukan murni. Ada 3 macam bentuk timah yang dikenal yaitu timah abu-abu, timah putih-lunak, dan timah rapuh masing-masing berurutan mempunyai massa jenis 5,75:7,28 dan 6,97 gram/cm3. Timah putih paling stabil pada temperatur kamar, dan pada temperatur bawah 13,2OC berubah secara perlahan menjadi serbuk abuabu amorf. Jika dipanaskan lagi hingga diatas 161OC, timah akan berubah menjadi timah rapuh. Unsur ini memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal, yaitu timah alfa dan beta. Timah alfa biasa disebut timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan kovalen seperti diamond. Sedangkan timah beta berwarna putih dan bersifat logam, stabil pada suhu tinggi, dan bersifat sebagai konduktor. 1. Sifat Kimia Ciri-Ciri Kimia Nomor atom Nomor massa Elektronegatifitas Energi ionisasi 1 50 118,71 1,96 (skala pauli) 708,6 kJ/mol

Energi ionisasi 2 Energi ionisasi 3 Elektronegatifitas Jari-jari atom Jari-jari kovalen Jari-jari van der Waals Konfigurasi elektron Elektron per tingkat energi Bilangan oksidasi (Oksida)

1411,8 kJ/mol 2943,0 kJ/mol 1,96 (skala pauli) 145 (145) pm 141 pm 217 pm [Kr]4d10 5s2 5p2 2, 8, 18, 18, 4 4, 2 Tetragonal (Sn putih); kubik diamond (Sn abu-abu) 66,8 W/mK

Struktur Kristal

Konduktifitas termal TABEL 2.2 Ciri-ciri kimia Timah

Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhadap korosi disebabkan terbentuknya lapisan oksida timah yang menghambat proses oksidasi lebih jauh. Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh asam kuat, basa, dan garam asam. Proses oksidasi dipercepat dengan meningkatnya kandungan oksigen dalam larutan. Jika timah dipanaskan dengan adanya udara maka akan terbentuk SnO2. Timah ada dalam dua alotrop yaitu timah alfa dan beta. Timah alfa biasa disebut timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan kovalen seperti diamond. Sedangkan timah beta berwarna putih dan bersifat logam, stabil pada suhu tinggi, dan bersifat sebagai konduktor. Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4, dan beberapa pelarut organic seperti asam asetat asam oksalat dan asam sitrat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH dan KOH.

Timah umumnya memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4. Timah(II) cenderung memiliki sifat logam dan mudah diperoleh dari pelarutan Sn dalam HCl pekat panas. Timah bereaksi dengan klorin secara langsung membentuk Sn(IV) klorida. Hidrida timah yang stabil hanya SnH4.IV. ISOTOP TIMAH Timah adalah unsur dengan jumlah isotop stabil yang terbanyak dimana jangkauan isotop ini mulai dari 112 hingga 126. Dari isotop-isotop tersebut yang paling banyak jumlahnya adalah isotop 120Sn dimana komposisinya mencapai 1/3 dari jumlah isotop Sn yang ada, 116Sn, dan 118Sn. Isotop yang paling sedikit jumlahnya adalah 115Sn. Beberapa isotop bersifat radioaktif dan beberapa yang lain bersifat metastabil (dengan lambang m). Berkut beberapa isotop Sn dan kelimpahannya di alam. Timah memiliki nomor atom 50 dan nomor massa rata-rata adalah 118,71. Dengan nomor atom tersebut maka timah memiliki konfigurasi elektron [Kr] 5s2 4d10 5p2. Dalam sistem tabel periodik timah berada pada golongan utama IVA (atau golongan 14 untuk sistem periodik modern) dan periode 5 bersama dengan C, Si, Ge, dan Pb. Timah menunjukkan kesamaan sifat kimia dengan Ge dan Pb seperti pembentukan keadaan oksidasi +2 dan +4.

V. MANFAAT UNSUR TIMAH Data pada tahun 2006 menunjukkan bahwa logam 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%). Logam Timah dan Paduannya

Logam timah banyak manfaatnya baik digunakan secara tunggal maupun sebagai paduan logam (alloy) dengan logam yang lain terutama dengan logam tembaga. Logam timah juga sering dipakai sebagai container dalam berbagai macam industri. Contoh-contoh paduan antara tembaga dan timah adalah: Pewter, merupakan paduan antara 85-99% timah dan sisanya tembaga, antimony, bismuth, dan timbale. Banyak dipakai untuk vas, peralatan ornament rumah, atau peralatan rumah tangga. Bronze adalah paduan logam timah dengan tembaga dengan kandungan timah sekitar 12%. Fosfor Bronze adalah paduan bronze yang ditambahkan unsur fosfor. Plating Logam timah banyak dipergunakan untuk melapisi logam lain seperti seng, timbale dan baja dengan tujuan agar tahan terhadap korosi. Aplikasi ini banyak dipergunakan untuk melapisi kaleng kemasan makanan dan pelapisan pipa yang terbuat dari logam. Superkonduktor Timah memiliki sifat konduktor dibawah suhu 3,72 K. Superkonduktor dari timah merupakan superkonduktor pertama yang banyak diteliti oleh para ilmuwan contoh superkonduktor timah yang banyak dipakai adalah Nb3Sn. Solder Solder sudah banyak dipakai sejak dahulu kala. Timah dipakai dalam bentuk solder merupakan campuran antara 5-70% timah dengan timbale akan tetapi campuran 63% timah dan 37% timbale merupakan komposisi yang umum untuk solder. Solder banyak digunakan untuk menyambung pipa atau alat elektronik VI. Pembuatan Senyawaan Kimia Untuk Berbagai Keperluan Logam timah juga dipakai untuk membuat berbagai maca senyawaan kimia. Salah satu senyawa kimia yang sangat penting adalah SnO2 dimana dipakai untuk resistor dan dielektrik, dan digunakan untuk membuat berbagai macam garam timah. Senyawa SnF2 merupakan aditif yang banyak ditambahkan pada pasta gigi. Senyaan timah, tembaga, barium, kalsium dipakai untuk pembuatan kapasitor.

Senyawaan Organotin Senyawa organotin adalah senyawa yang dibangun dari timah dan substituen hidrokarbon sehingga terdapat ikatan C-Sn. Contoh beberapa senyawa organotin ini adalah: Tetrabutiltimah, dipakai sebagai material dasar untuk sintesis senyawaan di- dan tributil. Dialkil atau monoalkil-timah, dipakai sebagai stabilisator panas dalam pembuatan PVC. Tributil-Timah oksida, dipakai untuk pengawetan kayu. Trifenil-Timah asetat, merupakan kristal putih yang dipakai untuk insektisida dan fungisida. Trifenil-timah klorida dipakai sebagai biosida Trimetil-timah klorida, dipakai sebagai biosida dan sintesis senyawa organic. Trifenil-timah hidroksida, untuk fungisida dan engontrol serangga. Senyawa organotin dibuat dari reagen Grignard dengan timahtetraklorida. Metode yang lain adalah dengan menggunakan reaksi Wurtz seperti senyawaan alkil natrium dengan tmah halide ataupun dengan menggunakan reaksi pertukaran antara timah halide dengan senyawaan organo-aluminium. Timah Oksida Merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia SnO2. Oksida timah ini merupakan oksida timah yang paling penting dalam pebuatan logam timah. SnO2 memiliki struktur kristal rutile dimana setiap 1 atom Sn berkoordinasi dengan 6 atom oksigen. SnO2 tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam dan basa kuat. SnO2 larut dalam asam halida membentuk heksahalostanat seperti: SnO2 + 6HI H2SnI6 + 2 H2O Atau jika dilarutkan dalam asam maka: SnO2 + 6 H2SO4 Sn(SO4)2 + 2 H2O SnO2 larut dalam basa membentuk stanat dengan rumus umum Na2SnO3. SnO2 digunakan bersama dengan vanadium oksida sebagai katalis untuk oksidasi senyawa aromatic, dipakai sebagai pelapis, ataupun sebagai bahan pembuatan organotin.

Timah(II) Klorida SnCl2 berupa padatan kristal berwarna putih, dapat membentuk dihidrat yang stabil. SnCl 2 dipakai sebagai reduktor dalam larutan asam, dan juga dalam cairan electroplating. SnCl 2 dibuat dengan cara reaksi gas HCl kering dengan logam Sn. Sn + 2HCl SnCl2 + H2 SnCl2 memiliki satu pasangan electron bebas. Dalam bentuk fasa gas maka molekul SnCl2 berbentuk bengkok, sedangkan pada bentuk padatan SnCl2 membentuk rantai yang saling terhubung dengan jembatan klorida. Selain dipakai sebagai reduktor SnCl2 juga dipakai sebagai katalis, reagen analisis untuk raksa, dan juga dipakai sebagai aditif makanan untuk mempertahankan warna dan sebagai antioksidan. Timah(IV) Klorida Disebut juga stani klorida atau timah tetraklorida merupakan senyawaan kimia dengan rumus SnCl4. Pada suhu kamar SnCl4 ini merupakan cairan yang tidak berwarna dan akan membentuk kabut jika terjadi kontak dengan udara. SnCl4 dipergunakan sebagai senjata kimia dalam perang dunia ke-1, dipakai untuk memperkuat gelas, dan sebagai bahan dasar pembuatan organotin. Timah Sulfida Senyawaan timah dengan belerang terdapat sebagai SnS yaitu timah(II)sulfide dan ada dialam sebagai mineral herzenbergite. Pebuatan SnS adalah dibuat dengan mereaksikan belerang, SnCl2 dan H2S. Sn + S SnS SnCl2 + H2S SnS + 2HCl Sedangkan timah(IV) sulfide memiliki rumus SnS2 dan terdapat dialam sebagai mineral berndtite. Senyawa ini mengendap sebagai padatan berwarna coklat dengan penambahan H2S pada larutan senyawa timah(IV) dan banyak dipakai sebagai ornament dekoratif karena warnanya mirip emas. Timah Hidrida Hidrida dari timah disebut sebagai stannan dan rumus formulanya adalah SnH4. Hidrida timah ini dapat dibuat dengan cara mereaksikan antara SnCl4 dengan LiAlH4. Stannan terdekomposisi secara lambat menghasilkan loga timah dan gas hydrogen. Hidrida timah ini sangat analog dengan gas metana CH4.

Stanat Dalam ilmu kimia stanat berkoporasi dengan senyawaan: Ortostanat yang memiliki rumus kimia SnO44- contoh senyawaannya adalah K4SnO4 atau Mg2SnO4. Metastanat yaitu MSnO3 atau M2SnO3 yaitu campuran oksida atau polimerik anoin. Perlu dicatat bahwa asam stanit yang merupakan precursor stanat sebenarnya tidak terdapat dialam dan ini sebenarnya merupakan hidrat dari SnO2. Istilah stanat juga dipakai untuk sufiks penamaan senyawa misalnya SnCl62- hesaklorostanat.

2.3

LOGAM ALUMINIUM (Al) I. PENGERTIAN Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma

asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses pengendapan residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian mineral bahan galian di tempat. Aluminium merupakan suatu metal reaktif, dan tidak terjadi secara alami. Oleh karena itu, aluminium tak dikenal sebagai unsur terpisah sampai tahun 1820-an, walaupun keberadaan nya telah diramalkan oleh beberapa ilmuwan yang telah belajar aluminum campuran. Aluminium pertama kali diproduksi dengan bebas oleh ahli kimia dan ahli ilmu fisika yang berasal dari Denmark, Hans Oersted Kristen, dan ahli kimia Jerman, Frederich Wohler, pada pertengahan tahun1820-an. Nama aluminum diperoleh dari bahasa latin: alumen, yang berarti tawas tawas ( suatu aluminium sulfate mineral). II. SEJARAH Pada tahun 1761 de Morveau mengajukan nama alumine untuk basa alum dan Lavoisier, pada tahun 1787, menebak bahwa ini adalah oksida logam yang belum ditemukan. Wohler yang biasanya disebut sebagai ilmuwan yang berhasil mengisolasi logam ini pada 1827, walau aluminium tidak murni telah berhasil dipersiapkan oleh Oersted dua tahun sebelumnya. Pada 1807, Davy memberikan proposal untuk menamakan logam ini aluminum

(walau belum ditemukan saat itu), walau pada akhirnya setuju untuk menggantinya dengan aluminium. Nama yang terakhir ini sama dengan nama banyak unsur lainnya yang berakhir dengan ium. Aluminium juga merupakan pengejaan yang dipakai di Amerika sampai tahun 1925 ketika American Chemical Society memutuskan untuk menggantikannya dengan aluminum. Untuk selanjutnya pengejaan yang terakhir yang digunakan di publikasi-publikasi mereka. III. SUMBER DAN PENGOLAHAN ALUMINIUM Metoda untuk mengambil logam aluminium adalah dengan cara mengelektrolisis alumina yang terlarut dalam cryolite. Metoda ini ditemukan oleh Hall di AS pada tahun 1886 dan pada saat yang bersamaan oleh Heroult di Perancis. Cryolite, bijih alami yang ditemukan di Greenland sekarang ini tidak lagi digunakan untuk memproduksi aluminium secara komersil. Penggantinya adalah cariran buatan yang merupakan campuran natrium, aluminium dan kalsium fluorida. Aluminium terdapat melimpah dalam kulit bumi, yaitu sekitar 7,6 %. Dengan kelimpahan sebesar itu, aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon, serta merupakan unsur logam yang paling melimpah. Namun, Aluminium tetap merupakan logam yang mahal karena pengolahannya sukar. Mineral aluminium yang bernilai ekonomis adalah bauksit yang merupakan satu-satunya sumber aluminium. Kriloit digunakan pada peleburan aluminium, sedang tanah liat banyak digunakan untuk membuat batu bata, keramik. Di Indonesia, bauksit banyak ditemukan di pulau Bintan dan di tayan (Kalimantan Barat). Pengolahan Alumininum Aluminium dibuat menurut proses Hall-heroult yang ditemukan oleh Charles M. Hall di Amerika Serikat dan Paul Heroult tahun 1886. Pengolahan aluminium dan bauksit meliputi 2 tahap : 1. Pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni. 2. Peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis

Pemurnian bauksit melalui cara : a. Ba direaksikan dengana NaOH(q) . Aluminium oksida akan larut membentuk NaCl(OH)4. b. Larutan disaring lalu filtrat yang mengandung NaAl(OH)4 diasamkan dengan mengalirkan gas CO2, Al mengendap sebagai Al(OH)3. c. Al(OH)3 disaring lalu dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 tak berair. d. Bijih bijih Aluminium yang utama antara lain: - bauksit - mika - tanah liat Peleburan Alumina Peleburan ini menggunakan sel elektrolisis yang terdiri atas wadah dari besi berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-) sedang anode (+) adalah grafit. Campuran Al2O3 dengan kriolit dan AlF3 dipanaskan hingga mencair dan pada suhu 9500C kemudian dielektrolisis . Al yang terbentuk berupa zat cair dan terkumpul di dasar wadah lalu dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakan untuk mendapat aluminium batangan (ingot). Anode grafit terus menerus dihabiskan karena bereaksi dengan O2 sehingga harus diganti dari waktu ke waktu. Untuk mendapat 1 Kg Al dihabiskan 0,44 anode grafit. 2Al2O3 +3C 4Al + 3CO2 Beberapa nijih Al yang utama : 1. Bauksit (Al2O3. 2H2O) 2. Mika (K-Mg-Al-Slilkat) 3. Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O) Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida, yaitu antara lain : - sebagai silikat misal feldspar, tanah liat, mika - sebagai oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril)

- sebagai hidrat misal bauksit - sebagai florida misal kriolit. IV. SIFAT-SIFAT Aluminium murni, logam putih keperak-perakan memiliki karakteristik yang diinginkan pada logam. Ia ringan, tidak magnetik dan tidak mudah terpercik, merupakan logam kedua termudah dalam soal pembentukan, dan keenam dalam soal ductility. Sifat Fisik Aluminium Nama, Simbol, dan Nomor Wujud Massa jenis Massa jenis pada wujud cair Titik lebur Titik didih Kalor jenis (25 oC) Resistansi listrik (20 oC) Konduktivitas termal (300 K) Pemuaian termal (25 oC) Modulus Young Modulus geser Poisson ratio Kekerasan skala Mohs Kekerasan skala Vickers Aluminium, Al, 13 Padat 2,70 gram/cm3 2,375 gram/cm3 933,47 K, 660,32 oC, 1220,58 oF 2740 K, 2467 oC, 4472,6 oF 24,2 J/mol K 28.2 n m 237 W/m K 23.1 m/m K 70 Gpa 26 Gpa 0,35 2,75 167 Mpa

Kekerasan skala Brinnel Radius Atom Volume Atom Massa Atom Radius Kovalensi Struktur Kristal Konduktivitas Listrik Formasi Entalpi Konduktivitas Panas Potensial Ionisasi Kapasitas Panas Entalpi Penguapan

245 Mpa 1.43 10 cm3/mol 26.9815 1.18 Fcc 37.7 x 106 ohm-1cm-1 10.7 kJ/mol 237 Wm-1K-1 5.986 V 0.9 Jg-1K-1 290.8kJ/mol

Sifat Kimia Aluminium Aluminium merupakan logam yang aktif karena mudah teroksidasi menjadi ion +3. Logam ini sebagai agen pereduksi yang baik. Sifat sebagai agen pereduksi ini menjadikan aluminium sering digunakan dalam produksi logam-logam tertentu untuk mendapatkan logam bebas. Reaksi seperti yang diuraikan ini disebut dengan reaksi thermit. Al(s)+ Fe2O3(s) Al2O3(l)+ Fe(l) H= -852 kJmol-1

Aluminium apabila beraksi dalam suasana asam menghasilkan H2 2Al(s)+ 6H+(aq) 2Al3+(aq) + 3H2(g) Aluminium juga dapat bereaksi dalam suasana basa. 2Al(s)+ 2OH-(aq) + 6H2O 2[Al(OH)4]-(aq) + 3H2(g)

Serbuk aluminium mudah teroksidasi oleh udara atau oksidan lainnya menghasilkan panas yang tinggi. Dengan sifat ini aluminium sering digunakan pada bahan bakar roket dan proses peledakan. 2Al(s)+ 3/2 O2(g) Al2O3(s) Ciri-ciri Kimia Aluminium Ciri-Ciri Kimia Nomor atom Oksida (utama) Sifat oksida Hidroksida Kekuatan basa Senyawa dengan Klorida Senyawa dengan hidrogen Ikatan Reaksi dengan air Golongan, periode,blok Bilangan oksidasi Elektronegativitas Energi ionisasi (lebih lanjut) 13 1,96 (skala pauli) Amfoter Al(OH)3 Basa Lemah AlCl3 AlH3 Ion menghasilkan bau dan gas H2 13, 3, p 3, 2 [1], 1 [2] (oksida amfoter) 1,61 (Skala Pauling) 1st: 577,5 kJmol1 2nd: 1816,7 kJmol1 3rd: 2744,8 kJmol1 Jari-jari atom Jari-jari atom (perhitungan) Jari-jari kovalen Struktur kristal 125 pm 118 pm 118 pm kubus berpusat muka 0,40494 nm H = -1.676 kJ

Aluminium oksida dapat bereaksi dalam suasana asam dan basa (amfoter), tetapi tidak dalam suasana netral. Al2O3(s)+ 5H+(aq) 2A13+(aq) + 3H2O

A12O3(s)+ 2OH-(aq) 2[A1(OH)4]-(aq) Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik. Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau -aluminum oksida. Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong, karena sifat kekerasannya. Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara. Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara. Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida, yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium. Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut. Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi. Beberapa alloy (paduan logam), seperti perunggu aluminium,

memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf, namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin, yang meningkatkan kekerasannya. Oksida aluminium dapat diperoleh dari pemanasan hidroksida dibawah 600C larut dalam asam maupun basa, dengan kata lain bersifat amfoter. V. KEGUNAAN Beberapa penggunaan aluminium antara lain: 1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor. 2. untuk membuat badan pesawat terbang. 3. Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela. 4. Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk. 5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan. 6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api. Beberapa senyawa Aluminium juga banyak penggunaannya, antara lain:

1. Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O) Tawas mempunyai rumus kimia KSO4.Al2.(SO4)3.24H2O. Tawas digunakan untuk menjernihkan air pada pengolahan air minum. 2. Alumina (Al2O3) Alumin dibedakan atas alfa-allumina dan gamma-allumina. Gamma-alumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 di bawah 4500C. Gamma-alumina digunakan untuk pembuatan aluminium, untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri gelas. Alfa-allumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 pada suhu diatas 10000C. Alfa-allumina terdapat sebagai korundum di alam yang digunakan untuk amplas atau grinda. Batu mulia, seperti rubi, safir, ametis, dan topaz merupakan alfa-allumina yang mengandung senyawa unsur logam transisi yang memberi warna pada batu tersebut. Warna-warna rubi antara lain: Rubi berwarna merah karena mengandung senyawa kromium (III) Safir berwarna biru karena mengandung senyawa besi(II), besi(III) dan titan(IV) Ametis berwarna violet karena mengandung senyawa kromium (III) dan titan (IV) Topaz berwarna kuning karena mengandung besi (III)

VI. SENYAWA Senyawa yang memiliki kegunaan besar adalah aluminium oksida, sulfat, dan larutan sulfat dalam kalium. Oksida aluminium, alumina muncul secara alami sebagai ruby, safir, corundum dan emery dan digunakan dalam pembuatan kaca dan tungku pemanas. Senyawa organo-aluminum Senyawa-senyawa organoaluminum digunakan dalam jumlah besar untuk polimerisasi olefin, dan di industri dihasilkan dari logam aluminum, hidrogen, dan olefin seperti reaksi berikut:

Senyawa ini berupa dimer kecuali yang mengandung gugus hidrokarbon yang meruah. Misalnya, trimetilaluminum, Al2(CH3)6, adalah dimer dengan gugus metil

menjembatani atom aluminum dengan ikatan tuna elektron (Gambar 5.2). Senyawa

organoaluminum sangat reaktif dan terbakar secara spontan di udara. Senyawa-senyawa ini bereaksi dengan hebat dengan air dan membentuk hidrokarbon jenuh, dengan aluminium berubah menjadi aluminium hidroksida sesuai reaksi berikut:

Oleh karena itu, senyawa-senyawa ini harus ditangani di laboratorium dalam atmosfer yang inert sempurna.

Katalis Ziegler-Natta, yang terdiri atas senyawa organoaluminium dan senyawa logam transisi membuat fenomena dalam katalisis polimerisasi, katalis ini dikembangkan tahun 1950-an, dan dianugerahi Nobel tahun 1963. Senyawa alkil logam transisi terbentuk bila senyawa organoaluminum bereaksi dengan senyawa logam transisi. Senyawa alkil logam transisi yang terbentuk dapat diisolasi bila ligan penstabil terkordinasi dengan atom logam pusat. Gallium, Ga, di antara logam yang ada galium memiliki perbedaan titik leleh dan titik didih terbesar. Karena galium meleleh sedikit di atas suhu kamar, rentang suhu keberadaan cairan galium sangat lebar dan galium digunakan dalam termometer suhu tinggi. Dalam tahun-tahun terakhir ini, galium digunakan untuk produksi senyawa semikonduktor galium arsenida, GaAs dan galium fosfida, GaP. Indium adalah logam lunak dan juga memiliki titik leleh rendah. Indium digunakan sebagai bahan baku pembuatan senyawa semikonduktor InP, InAs, dsb. Indium memiliki dua keadaan stabil, In (I) atau In (III), dan senyawa In (II) dianggap senyawa valensi campuran indium monovalen dan trivalen.

Talium juga memiliki dua valensi Tl(I) dan Tl(III), dan Tl(II) adalah juga senyawa valensi campuran Tl monovalen dan trivalen. Karena unsur ini sangat beracun logam dan senyawa ini harus ditangani dengan sangat hati-hati. Karena senyawa ini adalah reduktor lemah dibandingkan Na(C5H5), talium siklopentadiena, Tl(C5H5), kadang digunakan untuk preparasi senyawa siklopentadienil, dan merupakan reagen yang bermanfaat dalam kimia organologam.

BAB III PENUTUP 3.1 KESIMPULAN 1. Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami. Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. 2. Timbal alami adalah campuran 4 isotop: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%) dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur radioaktif alami: 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif. 3. Karakteristik adanya timbel (II) dalam larutan membentuk endapan putih, bila direaksikan dengan ion sulfat SO42-. Membentuk endapan kuning direaksikan dengan ion kromat, CrO42-. Membentuk endapat hitam bila direaksikan dengan ion sulfide. 4. Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan. 5. Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses pengendapan residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian mineral bahan galian di tempat. Aluminium merupakan suatu metal reaktif, dan tidak terjadi secara alami. 6. Aluminium terdapat melimpah dalam kulit bumi, yaitu sekitar 7,6 %. Dengan kelimpahan sebesar itu, aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon, serta merupakan unsur logam yang paling melimpah.

3.2 SARAN Dengan keterbatasan dan kekurangan dari makalah, penulis banyak berharap para pembaca yang budiman sudi memberikan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.Aluminium. Diunduh pada 16 Maret 2013 http://masteropik.blogspot.com/2010/05/logam-aluminium.html Anonim. Logam.Diunduh pada 17 Maret 2013 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-logamgolongan-utama/logam-golongan-13-dan-14/ Anonim.Aluminium.Diakses pada 17 Maret 2013 http://ashar-redland.blogspot.com/2011/07/makalah-logam-aluminium.html Anonim.Timah.Diakses pada 17 Maret 2013 http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/timah/ Christoph Schmitz, Josef Domagala, Petra Haag.2006. Handbook of aluminium recycling: fundamentals, mechanical preparation, metallurgical processing, plant design. Vulkan-Verlag GmbH. Polmear, I. J. 1995. Light Alloys: Metallurgy of the Light Metals. Arnold. __________. 2006. Light alloys from traditional alloys to nanocrystals. Oxford:

Elsevier/Butterworth-Heinemann