BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Tembaga, perak dan emas sering disebut logam “mata uang” karena menurut sejarahnya,

ketiganya merupakan bahan utama untuk pembuatan mata uang logam. Empat alasan utama

yaitu ketiga logam ini terdapat langsung sebagai logamnya, bersifat dapat ditempa sehingga

mudah dibentuk sesuai desain yang dikehendaki, bersifat tidak reaktif secara kimiawi, dan

menjadi sangat berharga khususnya karena kelimpahan yang sangat jarang untuk perak dan

emas. Kelimpahan ketiga unsur ini dalam kerak bumi, Cu~68 ppm, Ag~0,08 ppm, dan Au~0,004

ppm. Tembaga terdapat terutama sebagai sulfida, oksida atau karbonat, seperti biji tembaga pirit,

kalkopirit (chalcholite) yaitu tembaga (I), besi (III), sulfida, CuFeS2 , tembaga glance kalkosit

(chalcorite), Cu2S, kuprit (Cuprite), Cu2O, dan malasit (malacite), Cu2CO3(OH)2. Mineral yang

lebih jarang yaitu turkuis (turquoise) batu permata biru, CuAl6(PO4)4(OH)8.4H2O. Perak terdapat

banyak sebagai bijih sulfida, dan yang paling penting adalah perak glance (argentit), Ag2S,

tanduk perak (horn silver), AgCl, yang diduga berasal dari reduksi bijih sulfida oleh air garam,

banyak ditemui di Chile dan New South Wales.

B.  Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Memenuhi tugas mata kuliah kimia anorganik 2.

2.      Mengetahui sifat, sumber, cara pembuatan logam, senyawaan, reaktifitas, dan ikatan yang

terbentuk ada golongan I B.

3.      Berdiskusi, bertukar pikiran dalam membahas golongan IB.

 

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Sumber Dan Kelimpahan

Tembaga

   

Tembaga memiliki bentuk menyerupai  kristal kubik, dan banyak ditemui dengan warna kuning

dalam keadaan yang lunak dan liat. Sebenarnya unsur tembaga itu sangat banyak tetapi hanya

sedikit saja yang namanya dikenal orang. Contoh yang paling familiar adalah kalkopirit

(CuFeS2).

Tembaga merupakan salah satu logam yang banyak dalam keadaan bebas dan mempunyai

potensial pengion pertama yang lebih tinggi daripada golongan alkali. Selain itu logam Cu ini ini

tidak reaktif, sehingga tidak mudah terkena korosi dan sebagainya. Tembaga juga adalah logam

yang berdaya hantar listrik tinggi dan baik, maka dari itu tembaga sering dipakai untuk kabel

listrik.

Perak

Perak muncul secara alami dan dalam bijih-bijih argentite (Ag2S) dan horn silver (AgCl). Bijih-

bijih timah, timbal-timah, tembaga, emas dan perunggu-nikel merupakan sumber-sumber penting

untuk menambang perak. Di dunia belahan barat Meksiko, Kanada, Peru dan Amerika Serikat

merupakan negara-negara penghasil perak  (Mohsin, 2006).

Emas

Di kerak bumi : 0,004 ppm

Emas ditemukan Logam ini banyak terdapat di Nuget emas atau serbuk di bebatuan dan

seringnya dipisahkan dari bebatuan dan mineral - mineral lainnya dengan proses penambangan.

Sekitar dua pertiga produksi emas dunia berasal dari Afrika Selatan. Emas terkandung pula di air

laut sekitar 0.1 sampai 2 mg/ton, tergantung dimana sampel air lautnya diambil. Di kerak bumi :

0,004 ppm Emas ditemukan Logam ini banyak terdapat di Nuget emas atau serbuk di bebatuan

dan seringnya dipisahkan dari bebatuan dan mineral - mineral lainnya dengan proses

penambangan. Sekitar Dua pertiga produksi emas dunia berasal dari Afrika Selatan.

Emas terkandung pula di air laut sekitar 0.1 sampai 2 mg/ton, tergantung dimana sampel air

lautnya diambil.

B.       Sifat Fisika dan Sifat Kimia

Karakterisatika 29Cu 47Ag 79Au

Konfigurasi

electron

[Ar]

3d10 4

s1

[Kr]

4d10 5

s1

[Xe]

4f14 5

d106s1

Elektronegativit

as 1,9 1,9 2,4

Jari-jari metalik

/ pm(koordinasi

12) 128 144 144

Jari-jari ionik /

pm

73

(+2);

77

(+1)

115

(+1) 137 (+1)

Energi ionisasi

pertama /

kj.mol-1 745,3 730,8 889,9

Titik leleh / 0C 1083 961 1064

Titik didih / 0C 2570 2155 2808

Densitas

(20 0C) / g cm-3 8,95 10,49 19,32

Tembaga

Logam tembaga, perak dan emas ketiganyamengadopsi struktur kubus pusat muka, fcc, dengan

elektron valensi satu. Paduan logam ini dengan logam-logam disebelah kanannya dalam tabel

periodik unsur, misalnya zn, akan menaikkan konsentrasi elektron menurut metode W.Hume-

Rothery dalam paduan utama fase-a yang dapat dilukiskan sebagai larutan padatan fcc logam M

dalam Cu, Ag, atau Au. Jika konsentrasi elektron mendekati 1,5 struktur fcc menjadi kurang

stabil dari pada struktur bcc sehingga paduan mengkristal sebagai fase-b, misalnya kuningan-b,

CuZn. Kenaikkan konsentrasi elektron lebih lanjut menghasilkan struktur yang lebih kompleks,

kuningan fase-g, dengan formula Cu5Zn8. Paduan logam ini mempunyai konsentrasi electron.

Perak

Perak murni memiliki warna putih yang terang. Unsur ini sedikit lebih keras dibanding  emas 

dan  sangat  lunak  dan  mudah  dibentuk,  terkalahkan  hanya  oleh emas dan mungkin

palladium. Perak murni memiliki konduktivitas kalor dan listrik yang  sangat  tinggi  diantara 

semua  logam  dan  memiliki  resistansi  kontak  yang sangat kecil.

Sifat Fisika

Fasa                                         :padatan

Densitas                                  : 10,49 g/cm³

Titik lebur                               : 1234,93 K(961,78  °C, 1763,2  °F)

Titik didih                               : 2435 K(2162  °C, 3924  °F)

Sifat Kimia

Bilangan oksidasi                    : 1 (oksida  amfoter)

Nomor atom                            :47

Nomor massa                          :107,87

Elektronegatifitas                   :1,93 (skala pauling)

Energi ionisasi  1                     :731,0 kj/mol

Energi ionisasi 2                      : 2070 kJ/mol

Energi ionisasi 3                      : 3361 kJ/mol

Jari-jari atom                           :160 ppm

Jari-jari ikatan kovalen            :153 ppm

Jari-jari van der waals             :172 ppm

Struktur kristal                        :kubus berpusat muka

Emas

Emas  adalah   unsur  kimia  dalam   tabel  periodik  yang  memiliki  simbol  Au dan  nomor

atom 79.  Sebuah   logam  transisi  (trivalen dan  univalen)  yang lembek, mengkilap, kuning,

berat, malleable, dan "ductile". Emas tidak bereaksi dengan zat kimia  lainnya  tapi  bisa 

terserang  oleh   klorin,  fluorin  dan   aqua  regia.  Logam ini banyak terdapat di  nugget emas

atau serbuk di bebatuan dan di  deposit alluvial dan salah satu  logam coinage.

Sifat Fisika

Fasa                                         :padat

Densitas                                  :19,3 gr/cm3

Titik didih                               : 2856 oC

Titik lebur                               :1064,18 oC

Sifat Kimia

Bilangan oksidasi                    :3 1 (oksida amfoter)

Nomor atom                            :79

Nomor massa                          :107,87

Elektronegatifitas                   :2,54 (skala pauling)

Energi ionisasi  1                     : 890.1 kJ/mol

Energi ionisasi 2                      : 1980 kJ/mo

Jari-jari atom                           :135 ppm

Jari-jari ikatan kovalen            :144 ppm

Jari-jari van der waals             :166 ppm

Struktur kristal                        :kubus berpusat muka

C.  Cara Pembuatan / Isolasi

Tembaga

Pembuatan tembaga

Tembaga adalah salah satu jenis mineral dari hasil suatu pertambangan. Dari hasil tambang

itulah dilakukan pemisahan antara tembaga dan tanah yang disebut bijih. Dari bijih Cu mulailah

awal proses pembuatan tembaga. Biasanya bijih yang paling banyak ditemukan di alam adalah

bijih tembaga-besi sulfida(CuFeS2). Besi inilah yang membuat proses tembaga menjadi

susah.Dalam tahap pembuatan tembaga pertama-tama dilakukanflotasi/pengapungan. Dari flotasi

inilah dihasilkan bijih pekat dengan kandungan sekitar 20-40% dari 0,5% Cu. Kemudian

dipanggang agar besi sulfida berubah menjadi besi oksida. Setelah melalui proses pemanggangan

bijih terlebih dahuludileburkan sehingga mencair dan terpisah menjadi 2 lapisan. Salah satu dari

lapisan yang terdri dari Cu2S dan besi cair ini dipindahkan lalu tiupkan udara sehingga reaksi

redoks terjadi dan menghasilkan tembaga yang mengandung gelembung SO2 beku (tembaga

lepuh). Dari proses ini terbentuklah tembaga yang mengandung 98-99% Cu disertai berbagai

jenis pengotor sehingga harus dibersihkan dulu melalui proses elektrolisis.

Proses pembersihan dilakukan dengan menggunakan tembaga lepuh di anoda dan tembaga murni

di katoda, dengan larutan CuSO4. Selama berlangsungnya elektrolisis Cu dipindahkan dari

anoda ke katoda dengan potensial tertentu sehingga Cu murni bisa didapatkan.

Perak

1.    Sebuah metode yang disebut sianida, atau resapan tumpukan, proses telah memperoleh

penerimaan dalam industri pertambangan karena merupakan cara murah pengolahan tingkat

rendah bijih perak. Namun, bijih digunakan dalam metode ini harus memiliki karakteristik

tertentu: partikel perak harus kecil; perak harus bereaksi dengan solusi sianida; bijih perak harus

relatif bebas dari kontaminasi mineral lainnya dan / atau benda asing yang mungkin mengganggu

sianidasi yang proses, dan perak harus bebas dari mineral sulfida. Ide untuk sianidasi sebenarnya

tanggal kembali ke abad kedelapan belas, ketika penambang Spanyol percolated larutan asam

melalui tumpukan besar bijih tembaga oksida. Proses ini berkembang menjadi bentuknya yang

sekarang selama abad kesembilan belas. Proses sianida dijelaskan di sini.

Mempersiapkan bijih

* 1 bijih Perak dihancurkan menjadi potongan-potongan, biasanya dengan 1-1,5 dalam (2,5-3,75

cm) diameter, untuk membuat bahan berpori. Sekitar 3-5 lb (1,4-2,3 kg) kapur per ton bijih perak

ditambahkan untuk menciptakan lingkungan basa.

2.    Bijih harus benar-benar teroksidasi sehingga logam mulia tidak terbatas dalam mineral sulfida.

Dimana denda atau tanah liat ada, bijih diaglomerasi untuk menciptakan tumpukan resapan

seragam. Proses ini terdiri dari menghancurkan bijih, menambahkan semen, pencampuran,

menambahkan air atau larutan sianida, dan menyembuhkan di udara kering selama 24-48 jam.

*  Broken atau bijih dihancurkan ditumpuk di bantalan kedap untuk menghilangkan kerugian

dari solusi sianida perak. Bahan Pad mungkin aspal, plastik, lembaran karet, dan / atau tanah liat.

Bantalan ini adalah miring dalam dua arah untuk memfasilitasi drainase dan koleksi solusi.

Menambahkan solusi sianida dan menyembuhkan

*  Suatu larutan air dan sodium sianida ditambahkan ke bijih. Solusi dikirim ke timbunan oleh

sistem sprinkler atau metode penggenangan, termasuk selokan, injeksi, atau rembesan dari

kapiler.

Memulihkan perak

* Perak pulih dari tumpukan solusi resapan di salah satu dari beberapa cara. Paling umum adalah

Merrill-Crowe curah hujan, yang menggunakan debu seng baik untuk mengendapkan logam

mulia dari solusi. Endapan perak kemudian disaring, meleleh, dan dibuat menjadi bar bullion.

*  Metode lain pemulihan diaktifkan penyerapan karbon, di mana solusi yang dipompa melalui

tangki atau menara yang mengandung karbon aktif, dan penambahan solusi sulfida natrium, yang

membentuk endapan perak. Dalam metode lain, solusinya dilewatkan melalui bahan resin yang

menarik dibebankan perak. Metode pemulihan umumnya ditetapkan berdasarkan faktor

ekonomi.

Emas

Pengolahan bijih emas umumnya harus dilakukan secara bertahap, yaitu dari bijih yang baru

digali dari tambang dengan kadar sangat rendah sekitar beberapa gram/ton saja masih perlu

ditingkatkan menjadi bijih emas berkadar tinggi mencapai kadar diatas sepuluh gram/ton dengan

cara pengayaan atau konsentrasi sehingga menjadi layak untuk diekstraksi emasnya secara kimia

misalnya dengan metode sianidasi dan lain-lainnya. Terkecuali untuk bijih emas berkadar tinggi

atau bijih emas yang secara alami berukuran butir besar, sehingga butirannya dapat dilihat

dengan kasat mata atau tanpa mikroskop, bijih jenis ini dengan mudah dapat dipisahkan dengan

cara pendulangan/palong berkarpet dan atau dilanjutkan dengan amalgamasi air raksa, sehingga

membentuk amalgam emas dan setelah itu cukup melalui penggarangan bisa didapat emas

bullion yang mengandung perak (Anonymous, 2009).

Kembali ke bijih emas yang ditambang, terdapat berbagai jenis bijih yang sifat-sifatnya

tergantung dari lingkungan keterdapatannya, misalnya emas alluvial terdapat sebagai butiran

emas kasar ataupun halus sebagai hasil pelapukan, tranportasi dan pengendapan dari aliran

sungai; bijih emas sulfida adalah emas yang terdapat di lingkungan bijih yang mengandung

belerang tinggi atau bersama bijih sulfida lainnya seperti sulfida tembaga, sulfida besi, sulfida

timah hitam dll; bijih emas manganis adalah emas yang terdapat bersama bijih yang mengandung

unsur mangan dst.

Oleh karenanya, jalur proses pengolahannya tidak sama bagi masing-masing jenis bijih emas

tersebut; ada yang dapat langsung dipisahkan dari mineral pengotor lainnya berdasarkan

perbedaan berat jenisnya, ada yang harus digiling halus agar bisa memisahkan bagian mineral

yang berkadar emas tinggi dari bagian lainnya yang bersifat mengotori bijih atau ukuran halus itu

diperlukan agar kontak dengan bahan pelarut dapat berlangsung efektif, ada pula yang harus

dipanggang dahulu karena mengandung unsur logam lain yang mengurangi efektifitas kerja

bahan pelarut emas. Untuk bisa memahami penggolongan jenis bijih tersebut, diperlukan kajian

mineralogi dan analisis unsur total dari bijih tersebut; sedangkan untuk menguji sifat

kelarutannya dapat diawali dengan pengujian standar sianidasi. Hasil pengujian sianidasi tersebut

akan mengungkapkan mudah atau sulitnya kelarutan emas dalan larutan sianid, sehingga dapat

dilanjutkan dengan pengujian lainnya, misalnya dengan melakukan penambahan reagen dsb.

Bijih emas yang terdapat bersama bijih logam lainnya, seperti tembaga, seng, timah hitam dsb,

biasanya tidak

D.  Reaktivitas

Logam alkali ( IA) dan logam mata uang (IB) sama-sama merupakan golongan I pada tabel

berkala Mendeleev, tetapi kesamaan diantara keduanya hanyalah pada electron s tunggal pada

kulit electron atom-atomnya. Kombinasi meningkatnya muatan inti dan menurunnya efektivitas

electron d (dan f) melindungi electron kulit terluar menyebabkan electron ns1 diikat lebih kuat

pada atom-atom IB daripada IA. Lepasnya electron ini diukur dengan energy ionisasi, dua kali

lebih sulit untuk atom IB dibanding atom IA. Berdasarkan istilah potensial elektrodenya, logam

IB kurang reaktif dibanding hydrogen dan diantara logam-logam merupakan yang paling sulit

dioksidasi (potensial reduksinya positif). Sulitnya oksidasi ini yang memberikan “kemuliaan”

bagi logam IB.

E.  Senyawaan dan Reaksi dengan yang lain

Persenyawaan

Tembaga(II)

Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga(II)

yang stabil dan mendominasi dalam larutan air. Dalam larutan air, hampir semua garam

tembaga(II) berwana biru, yang karakteristik dari warna ion kompleks koordinasi 6,

[Cu(H2O)6)]2+. Kekecualian yang terkenal yaitu tembaga(II) klorida yang berwarna kehijauan

oleh karena ion kompleks [CuCl4]2-yang mempunyai bangun geometri dasar tetrahedral atau

bujursangkar bergantung pada kation pasangannya (Sugiyarto, 2003: 266).

Dalam larutan encer ia menjadi berwarna biru oleh karena pendesakan logam Cl- oleh ligan

H2O. Oleh karena itu, jika warna hijau ingin dipertahankan, kedalam larutan pekat CuCl2 dalam

air tambahkan ion senama Cl- dengan menambahkan padatan NaCl pekat atau gas.

[CuCl4]2-  (aq) + 6H2O (l)                 [Cu(H2O)6]2+  (aq) + 4Cl (aq)

Tembaga(I)

Pada dasarnya tembaga bukanlah logam reaktif, namun logam ini dapat diserang oleh asam-asam

pekat, secara khusus, asam bereaksi dengan asam hidroklorida pekat mendidih dan menghasilkan

larutan tak berwarna dan gas hidrogen. Ion tembaga(I) yang terjadi, dengan ion klorida segera

membentuk ion kompleks tak berwarna diklorokuprat(I), [CuCl2]-. Tahap reaksi ke dua inilah

yang diduga berlangsung sangat cepat sehingga memicu tahap reaksi pertama seperti berikut ini:

Cu (s) + H3O+  (aq) Cu+  (aq) + H2  (g) + 2H2O (l)

Cu (aq) + 2Cl-  (aq) [CuCl2]-  (aq)

Jika  larutan  ini  dituangkan ke  dalam  air suling  bebas udara, diperoleh

endapan putih tembaga(I) klorida menurut persamaan reaksi (Sugiyarto, 2003: 267): [CuCl2]- (aq) → CuCl (s) + Cl-

(aq)

Tembaga klorida harus segera dipisahkan, dicuci dan disimpan bebas udara, sebab interaksi

dengan udara uap air akan menghasikan tembaga(II).

Dalam kimia organik, diklorokuprat(I) digunakan untuk mengubah benzena dianzonium klorida

menjadi klorobenzena menurut reaksi sandmayer :

[C6H5N2]+  Cl-  (aq)         C6H5Cl (l) + N2  (g)

Pada umumnya, senyawa tembaga(I) tidak berwarna atau putih, karena ion ini mempunyai

konfigurasi elektronik penuh, 3d10. Dalam larutan air, ion tembaga(I) terhidrat tidak stabil dan

mengalami disproporsional menjadi ion tembaga(II) sesuai dengan ramalan diagram potensial

reduksi frost.

2Cu+   (aq)                  Cu2+  (aq) + Cu (s)

Perak

Dalam  hampir  semua  senyawaan  perak  sederhana  (non  kompleks),  logam ini mempunyai

tingkat oksidasi +1 dan ion Ag+ adalah satu-satunya ion perak yang stabil  dalam  larutan  air. 

Senyawa  yang  penting  yaitu  perak  nitrat,  satu-satunya garam perak yang sangat mudah larut

dalam air dan tak berwarna. (Sugiyarto, 003:269).

Sifat sukar larut AgCl, AgBr, dan AgI dijelaskan berdasarkan karakter kovalensi, tetapi AgF

padatan putih yang telah larut dalam air dipertimbangkan mempunyai karakter ionik baik

padatan maupun dalam larutan. Perak klorida, Perak bromida dan perak iodida sangat sensitif

terhadap cahaya, dan sifat mudah tereduksi ion Ag+ menjadi logam Ag mengakibatkan padatan

menjadi berwarna gelap. Itulah sebabnya senyawaan perak disimpan dan larutannya disimpan

dalam botol gelap (Sugiyarto, 2003: 270).

Pembentukan senyawa kompleks perak dimana perak (Ag) sebagai atom pusat dan CN - sebagai

ligan [Ag (CN)2]- didasarkan atas asas energetika, tingkat energi dari kompleks tersebut adalah

paling rendah apabila tolakan antara dua ligan CN- minimal. Hal ini terjadi apabila dua ligan CN

posisinya berlawanan sehingga kompleks [Ag (CN)2]- memiliki struktur linier. Fakta secara

eksperimen membuktikan bahwa [Ag (CN)2]- bersifat diamagnetik oleh karena itu hibridisasi

kompleks ini melibatkan hibridisasi sp (Effendy,2007: 106-107)

Salah satu senyawa emas yang paling umum dikenal yaitu emas(III) klorida, AuCl3 yang dapat

dibuat dengan meraksikan secara langsung kedua unsur bersama menurut persamaan reaksi

berikut (Sugiyarto, 2003: 271):

2Au (s) + 3Cl2  (g) → 2AuCl3  (s)

Senyawa ini dapat larut dalam asam hidroklorida pekat menghasilkan ion tetrakloroaurat(III),

[AuCl4]-, suatu ion yang merupakan salah satu komponen dalam “emas cair”, yaitu suatu

campuran spesies emas dalam larutan yang akan mengendapkan suatu film logam emas jika

dipanaskan (Sugiyarto, 2003: 271).

Permukaan logam yang halus dan bersih akan memberikan kilau tertentu. Kilau dari logam

adalah tampak sama meskipun dilihat dari berbagai sudut sinar pantul. Hal ini memungkinkan

untuk dapatnya sebagian logam digunakan sebagai pemantul sinar tampak, misalnya logam perak

pada cermin perak. Logam natrium dan kalium juga dapat berkilau, akan tetapi kilaunya cepat

sekali memudar karena terbentuknya oksida pada permukaan logam akibat reaksinya dengan

oksigen dari udara. Kilau logam berbeda dengan kilau dari nonlogam seperti kilau dari belerang

dan iodin. Nonlogam baru tampak berkilau apabila dilihat dengan sudut pandang yang kecil.

F.   Ikatan yang Terbentuk

Au mempunyai ikatan kovalen dengan atom lain, membentuk spesies kompleks dengan bilangan

oksidasi +3, misalnya [AuCl4]-. Selain itu karena merupakan unsure logam maka Au , Cu dan Ag

akan berikatan logam dengan unsure logam dan akan berikatan ionic dengan unsure non logam.

 

BAB III

KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang didapat dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Logam golongan IB kurang reaktif dibanding hydrogen dan diantara logam-logam merupakan

yang paling sulit dioksidasi (potensial reduksinya positif). Sulitnya oksidasi ini yang

memberikan “kemuliaan” bagi logam IB.

2.      Empat alasan utama yaitu ketiga logam ini terdapat langsung sebagai logamnya, bersifat dapat

ditempa sehingga mudah dibentuk sesuai desain yang dikehendaki, bersifat tidak reaktif secara

kimiawi, dan menjadi sangat berharga khususnya karena kelimpahan yang sangat jarang untuk

perak dan emas

3.      Au , Cu dan Ag akan berikatan logam dengan unsure logam dan akan berikatan ionic dengan

unsure non logam.

4.      Unsur  logam maka Au , Cu dan Ag akan berikatan logam dengan unsur logam dan akan

berikatan ion dengan unsur non logam.