Buku3

36
karbon dapat terbakar menjadi CO 2 dan CO dengan mengeluarkan banyak panas. C + O 2 CO 2 + a kal CO 2 + C 2 CO + b kal Karbon pijar dengan uap belerang dapat membentuk karbondisulfida. Reaksinya dengan hidrogen agak sukar, tetapi dapat juga membentuk senyawa-senyawa CH 4 (metana), C 2 H 2 (asetilen) dan sebagainya. Senyawa- senyawa ini tergolong senyawa-senyawa hidrokarbon. Dengan logam-logam pada temperatur tinggi reaksinya agak mudah dengan membentuk karbida- karbida. Yang penting diantaranya CaC 2 (kalsium karbida), Al 4 C 3 (aluminium karbida). Teristimewa dalam besi cair karbon sangat mudah larut karenanya kualitas baja banyak ditentukan oleh kadar karbon. Dalam teknik karbon banyak digunakan sebagai reduktor untuk memisahkan logam-logam dari bijih- bijihnya. Kokas terbakar dengan sedikit asap, sedikit jelaga, sedikit abu dan nyala kecil. Kokas dipakai sebagai bahan reduksi/bahan bakar dalam pembuatan beberapa logam, hidrogen, karbida, cuka, bensin, pupuk, dan lain-lain. E. ARANG KAYU Karena kayu terdiri dari sellulosa (suatu karbohidrat), maka jika kayu didestilasi kering akan dihasilkan kira-kira 25% arangkayu, 5 % teer, 45% pirolignin dan 25% gas yang dapat terbakar. Pirolignin terutama terdiri dari air, 10% asam cuka, 1 1-2% metanol dan 0,5% aseton. Dari hasil- hasil ini, hingga sekarang di Indonesia oleh rakyat hanya arang kayunya saja yang diperdagangkan. Arang kayu bersifat dapat menghisap (menyerap) gas-gas, zat-zat warna, dan lain-lain, oleh karena sifatnya inilah arangkayu digunakan dalam gasmasker, sebagai bahan pemutih tetes, anggur, lemak, air Kimia Anorganik 2 53

description

kimia anorganik 2

Transcript of Buku3

Page 1: Buku3

karbon dapat terbakar menjadi CO2 dan CO dengan mengeluarkan banyak panas.

C + O2 CO2 + a kalCO2 + C 2 CO + b kalKarbon pijar dengan uap belerang dapat membentuk

karbondisulfida. Reaksinya dengan hidrogen agak sukar, tetapi dapat juga membentuk senyawa-senyawa CH4 (metana), C2H2 (asetilen) dan sebagainya. Senyawa-senyawa ini tergolong senyawa-senyawa hidrokarbon.

Dengan logam-logam pada temperatur tinggi reaksinya agak mudah dengan membentuk karbida-karbida. Yang penting diantaranya CaC2 (kalsium karbida), Al4C3 (aluminium karbida). Teristimewa dalam besi cair karbon sangat mudah larut karenanya kualitas baja banyak ditentukan oleh kadar karbon.

Dalam teknik karbon banyak digunakan sebagai reduktor untuk memisahkan logam-logam dari bijih-bijihnya.

Kokas terbakar dengan sedikit asap, sedikit jelaga, sedikit abu dan nyala kecil. Kokas dipakai sebagai bahan reduksi/bahan bakar dalam pembuatan beberapa logam, hidrogen, karbida, cuka, bensin, pupuk, dan lain-lain.

E. ARANG KAYUKarena kayu terdiri dari sellulosa (suatu karbohidrat), maka jika

kayu didestilasi kering akan dihasilkan kira-kira 25% arangkayu, 5 % teer, 45% pirolignin dan 25% gas yang dapat terbakar. Pirolignin terutama terdiri dari air, 10% asam cuka, 1 1-2% metanol dan 0,5% aseton. Dari hasil-hasil ini, hingga sekarang di Indonesia oleh rakyat hanya arang kayunya saja yang diperdagangkan.

Arang kayu bersifat dapat menghisap (menyerap) gas-gas, zat-zat warna, dan lain-lain, oleh karena sifatnya inilah arangkayu digunakan dalam gasmasker, sebagai bahan pemutih tetes, anggur, lemak, air minum, sebagai obat sakit perut (norit); daya penyerapnya menjadi lebih kuat setelah diaktifkan. Cara mengaktifkannya ialah dengan jalan memanaskan tanpa udara dengan garam-garam tertentu seperti ZnCl2.

Selain dipakai untuk kepentingan rumahtangga, arangkayu selanjutnya dalam teknik digunakan juga sebagai reduktor dalam pembuatan logam dan untuk bahan pembuatan mesiu.

F. Arang darah dan arang tulangDigunakan sebagai bahan pemucat dalam pabrik-pabrik gula.Jelaga terutama digunakan sebagai bahan zcat untuk percetakan,

tinta, semir sepatu, untuk pemberi warna hitam pada karet, ebonit dan sebagainya.

Kimia Anorganik 2 53

Page 2: Buku3

27. PABRIK GAS

A. Pembuatan dan keguanaanDestilasi kering batubara untuk pem,buatan gas-penerangan dan

kokas dilakukan dalam retor-retor gas, yang dipanasi dengan nyala gas-gas generator pada temperatur 1200C (karbonisasi pada temperatur tinggi). Dari destilasi ini dihasilkan campuran gas-gas mentah dan kokas.

Gas-gas mentah terdiri dari;1. gas-gas yang berguna; H2, CO, CH4, C2H4, C2H2, C6H6

Tiga macam gas yang pertama pada pembakaran menimbulkan banyak panas, tetapi sedikit cahaya. Gas-gas lainnya terbakar dengan mengeluarkan banyak cahaya.

2. Gas-gas yang merugikan; NH3, H2S, HCN, (CN)2, CS2

NH3 dapat merusak pipa-pipa saluran, H2S dapat menimbulkan SO2, CS2 dapat menimbulkan SO2, HCN dan (CN)2 adalah gas beracun. Gas-gas ini tidak meberikan panas dan cahaya

3. Gas-gas yang tidak berguna, tetapi tidak merugikanN2 dan CO2, karena tidak dapat terbakar

4. Uap ter dan uap air

Untuk memurnikan, gas-gas mentah ini dialirkan melalui;

1. Pipa-pipa pendingin; teer dan air akan berkondensasi. Dalam airnya terlarut gas amoniak dan senyawa-senyawa ammonium. Dari larutan ini dihasilkan gas NH3

2. Pesawat pemisah ter; sisa-sisa ter yang masih melayang dalam gas-gas mentah akan terhisap dalam pesawat ini.

Kimia Anorganik 2 54

Gambar Bagan Pabrik Gas

Page 3: Buku3

3. Pesawat pencuci ammoniak; dalam pesawat ini gas-gas dingin dicampur dengan air secara sempurna, sehingga gas NH3 larut seluruhnya dalam air.

4. Bilik-bilik pembersih; Fe2O3 dari bilik-bilik ini mengikat H2S, HCN dan (CN)2.Fe2O3 + 3 H2S 2 FeS + S + 3 H2O

Jika gas-gas masih mengandung zat-zat semacam benzena, maka gas-gas itu dicuci dengan minyak dan akhirnya dikeringkan untuk menghilangkan sisa-sisa uap air.

Gas-gas yang telah dimurnikan disimpan dalam tanki-tanki besar.Adapun bagian-bagian dari gas-gas yang dapat terbakar adalah; H2

(50% vol.), CH4 (32% vol.), CO (7% vol.) dan kira-kira 4 % volume terdiri dari etena, benzena dan hidrokarbon-hidrokarbon lainnya, dan yang tidak dapat terbakar; N2 (5% vol.) dan CO2 (2% vol.)

B. Hasil-hasil tambahan1. Belerang yang dapatdigunakan dalam pabrik asamsulfat2. Ammonia yang dapat digunakan dalam pembuatan pupuk

amonium3. Ter mentah yang dapat digunakan untuk pembuatan benzena,

toluen, naftalena, zat-zat warna, karbol dan lainsebagainya. Sisa dari destilasi ter digunakan untuk pembuatan jalan, baterai, mengecat tanki, dll.

4. Kokas yang dpat digunakan untuk bahan bakar, dalam industri besi, pembuatan karbida, cuka, formaline, benzin, karet, plastik.

5. Gas-air (CO + H2 ) yang dapat digunakan untuk pembuatan hidrogen.

28. NYALA

Nyala adalah campuran gas-gas yang menjadi pijar karena reaksi-reaksi kimia. Reaksi-reaksi ini pada umumnya adalah proses-proses oksidasi dari senyawa-senyawa karbon.

Nyala bercahaya disebabkan ole hzat-zat padat halus yang pijar. Nyala lilin dan minyak tanah memberi cahaya karena karbon halus yang pijar.

Nyala lilin dapat dibagi dalam 3 bagian;a. inti-gelap yang terdiri dari zat-zat peruraian lilin yang tidak terbakarb. selubung bercahaya disebabkan karena hidrogen terbakar, tetapi

sebagian besar dari C hanya pijarc. selubung tak bercahaya berwarna kebiru-biruan, disini terjadi

pembakaran sempurna dan merupakan bagian yang terpanas.

Kimia Anorganik 2 55

Page 4: Buku3

Nyala ini mepunyai bagian-bagian yang sama dengan nyala lilin. Jika gasnya sebelum terbakar, dicampur lebih dulu dengan udara (oksigen), maka terjadilah pembakaran yang sempurna dengan sedikit cahaya dan banyak panas. Untuk keperluan pemanasan dalam laboratorium digunakan berbagai pesawat-pesawat gas, diantaranya yang banyak dipakai ialah pesawat

pembakar BUNSEN.Pengaliran udara dalam pesawat BUNSEN dapat diatur demikian rupa

hingga nyalanya tidak berwarna atau tidak bercahaya,. Tanpa udara nyalanya berwarna.

Dalam nyala yang tidak berwarna, beberapa garam karena peruraian dan penguapan dapat mengadakan berbagai macam warna seperti;

Garam-garam Na nyalanya kuning, garam-garam K nyalanya ungu, garam-garam Ca nyalanya merahbatu, garam-garam Ba nyalanya hijau.

Kadang-kadang dari warna nyala dapat dikenal logam yang bersangkutan.

29. BEBERAPA PERSENYAWAAN KARBON YANG PENTING

A. Karbondioksida (CO2)Persenyawaan ini terdapat bebas dalam alam atau terikat dalam

persenyawaan-persenyawaan lain. CO2 adalah gas, dinamakan juga gas asam-arang, meskipun nama ini tidak tepat.

Pada tiap-tiap pembakaran karbon dengan oksigen berlebihan selalu terjadi CO2.

C + O2 CO2 Senyawa-senyawa hidrokarbon jika dibakar selalu menghasilkan

CO2 dan airCH4 + 2 O2 CO2

+ 2 H2OPeruraian langsung dari garam-garam karbonat pada pemanasan

juga menghasilkan gas ini;CaCO3 CaO + CO2

2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2

Kalium dan natrium karbonat, jika dipanaskan tidak terjadi peruraian seperti diatas.

Untuk keperluan analisa dalam laboratorium CO2 juga dibuat dalam pesawat KIPP dari garam karbonat dan asam;

2 CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2O + CO2

Kimia Anorganik 2 56

a

c

b

gas

udara

Gambar Pesawat Pembakar

Page 5: Buku3

gas CO2 adalah tidak berwarna, menyebabkan rasa segar pada air, tidak terbakar bahkan mematikan nyala, larut dalam air, merupakan zat penting dalam penukaran zat-zat antara hewan dan tumbuh-tumbuhan.

CO2 dijual dalam keadaan cair dalam silinder-silinder baja dengan tekanan 50 atm. CO2 juga digunakan sebagai bahan pembuat air soda, limun, soda (Na2CO3), pemadam api.

B. Karbonmonoksida (CO)Karbonmonoksida dibuat dari uap air dan kokas pijar;H2O + C CO + H2

dan terjadi pada pembakaran karbon, dimana CO2 yang terjadi oleh karbon pijar direduksi menjadi CO

CO2 + C 2 CO CO adalah gas yang beracun keras, tidak berbau, dan sangat

membahayakan pernapasan, karena dengan hemaglobin dari darah mengadakan ikatan, hingga darah tidak dapat menyerap oksigen lebih lanjut. CO adalah bahan reduktor dalam tanur bijih-bijih besi, bahan bakar dalam gas generator ( 27% CO, 3 % CO2, 70% N2).

C. Karbondisulfida (CS2)Zat ini juga disebut karbonbelerang, dan terdapat bebas pada

pembusukan zat-zat putih telur.Secara besar-besaran CS2 dapat dibuat dari uap belerang dan

karbon pijar.CS2 adalah zat cair tidak berwarna, mudah menguap, daya

pembias cahayanya besar, bahan pelarut untuk jodium, fosfor, belerang, damar, lemak, dan adalah bersifat racun.

CS2 dalam teknik digunakan untuk pembuatan sutera tiruan, membebaskan lemak atau minyak yang terkandung dalam bijioh-bijih dengan jalan ektraksi, dalam vulkanisasi karet, untuk pembuatan CCl4.

D. Karbontetraklorida (CCl4) Zat ini juga disebut tetra, dibuat dengan mengalirkan klor kedalam

larutan CS2 dengan memakai katalisator AlCl3:CS2 + 3 Cl2 CCl4 + S2Cl2 AlCl3 (klor-belerang)

S2Cl2 dapat digunakan untuk vulkanisasi karet pada temperatur rendah. Tetra digunakan untuk zat pelarut lemak, damar, lilin, karet, bahan pemucat, pemadam api.

Kimia Anorganik 2 57

Page 6: Buku3

30. LEMPUNG

Lempung adalah istilah ukuran butir yang lebih kecil dari 1/256 mm (menurut ukuran Wentworth). Jika butir-butir tersebut sudah kompak maka disebut batu lempung. Dalam masyarakat lempung sama pengertiannya dengan batu lempung. Lempung dikelompokkan menjadi 2 bagian besar yaitu;

1. Lempung residuSejenis lempung yang terbentuk karena proses pelapukan

(alterasi) batuan beku yang dijumpai disekitar batuan induknya. Mutu lempung ini umumnya lebih baik dibandingkan lempung sedimen. Komposisi lempung residu didominasi mineral ilit, umumnya digunakan untuk bahan pembuatan keramik, bata, genting dan gerabah.

2. Lempung sedimenBiasa disebut tanah liat. Penyebutan ini didasarkan pada sifatnya

yang liat jika terkena air. Tanah liat merupakan hasil desintegrasi, pelapukan kimia, terutama pengaruh H2O dan CO2 dibantu oleh mikroorganisme terhadap batuan induk. Hasilnya merupakan bagian yang halus dan tidak larut dalam air. Material ini diangkut oleh air sebagai suspensi dan akhirnya mengendap secara berlapis-lapis. Selama proses pengendapan/pengangkutan sangat dimungkinkan dikotori oleh mineral yang berukuran halus antara lain kuarsa, besi oksida dan bahan organis.

Sifat yang penting dari lempung adalah plastititasnya (keliatannya). Sifat ini dapat diperoleh bila ada air, dan karena sifatnya ini, maka lempung dapat dicetak.

Derajat keliatnnya tergantung pada;1. Susunan dan kehalusan dari butiran mineral2. Banyaknya air yang ada didalamnya3. Besarnya garam lain yang terlarut dalam air4. Besarnya bahan organis yang ada

Semakin banyak bagian-bagian kecil yang aktif (berukuran < 0,01 mm) makin tinggi sifat keliatannya. Sifat lain adalah bila tanah liat dipanaskan atau dibakar hingga sebagaian atau semua air yang dikandungnya menguap, maka sifat keliatannya menjadi kurang atau sama sekali hilang dan akan menjadi keras walaupun diberi air lagi. Sifat yang menguntungkan dari tanah liat digunkan sebagai bahan bangunan. Untuk menghilangkan air semuanya, tanah liat dibakar pada suhu 450-750C. Untuk menghiulangkan CO2 dari batuan karbonat dan gas SO3 dari gips maka suhu pembakaran ditingkatkan suhu pembakarannya sampai 950-1250C selama beberapa jam. Pada suhu tersebut FeO dapat berubah menjadi Fe2O3, karenanya

Kimia Anorganik 2 58

Page 7: Buku3

warnanya akan menjadi lebih merah, dan kekuatan mekanis dari bahan akan menjadi lebih tinggi. Perbaikan sifat yang terakhir ini disebabkan karena pada suhu tersebut ada beberapa mineral meleleh dan setelah dingin akan membeku kembali sehingga massa bahan akan menjadi lebih kompak dan keras.

Warna hasil produksi selain tergantung pada proses pembakaran, juga dipengaruhi perbandingan antara Fe2O3 dan (CaO + Al2O3). Semakin banyak Fe2O3 semakin merah dan sebaliknya akan semakin pucat warnanya. Bila tanah liat mengandung banyak bahan organis, hasilnya setelah dibakar akan memberikan struktur berlubang/berpori karena banyak gas terutama CO2 yang keluar. Bahan organis berasal dari tumbuhan atau binatang. Semua pengolahan bahan galian yang melalui proses pemanasan atau pembakaran yang mengubah sifat keliatan menjadi tetap keras disebut proses keramik.

Berdasarkan sifat fisiknya tanah liat dikelompokkan menjadi ;1. Tanah liat gemuk

Sebagaian besar tersususn oleh hidro aluminium silikat. Sifatnya liat sekali dan kompak dalam kedaan basah. Saat kering mengkerut dan dapat pecah, karenanya sukar diolah.

2. Tanah liat kurusMengandung pasir kuarsa selain hidro aluminium silikat. Tanah ini

memiliki sifat keliatan yang kurang dibandingkan dengan tanah liat gemuk, karenanya agak lebih mudah dikerjakan. Tanah liat jenis ini umumnya dimanfaatkan untuk pembuatan bahan bagunan.

Antara kedua golongan ini dapat dilakukan pencampuran sehingga diperoleh tanah liat yang sesuai. Untuk memperoleh hasil yang baik dari hasil pencampuran diperlukan latihan dan pengalaman.

Dalam masyarakat dikenal beberapa variasi tanah liat dengan pemanfaatannya, walaupun masing-masing istilah mengacu pada proses geologi sudah berbeda dan kehilangan sifat liatnya. 1. Tanah liat putih bersih

Disebut juga kaolin. Karena harganya relatif mahal, bahan ini jarang dimanfaatkan untuk membuat bahan bagunan kontruksi.

2. Napal = marl = mergelJenis ini mengandung mineral karbonat, terutama kalsium karbonat

lebih besar dari 60%, warnanya putih. Bata yang dibuat dari napal warnanya tetap putih, biasanya strukturnya berlubang-lubang karena gas CO2 yang menguap. Bata ini tidak disukai pengusaha karena warnanya putih dan relatif lebih rapuh.

3. LoasTanah liat kurus yang mengandung cukup banyak pasir kuarsa.

Banyak digunakan untuk membuat bahan bangunan kontruksi. Hasilnya

Kimia Anorganik 2 59

Page 8: Buku3

setelah dibakar susut lebih sedikit dan harapan untuk retak juga tidak banyak.

4. Tanah serpih = shalesTanah liat ini mudah mengeras, sifat keliatannya sudah rendah dan

tidak akan lebih liat walaupun diberi air. Tidak disenangi karena pengerjaanya relatif sulit.

5. Batu tulis = slateBatu tulis merupakan hasil metamorfose dari shale.

Kenampakannya sangat keras dan berlembar-lembar. Karena pengerjaannya sangat sulit, bahan ini tidak untuk dibuat bata, tetapi dapat dimanfaatkan sebagai batu tempel.

6. Tanah liat tahan api Sering disebut ball clay. Cukup baik untuk membuat bata tahan api

antara lain bata kaolinit titik leleh =1785C, bata bauksit titik leleh 1732-1850C diguinakan dalam tanur/dapur ketel. Bata ini tidak bereaksi dengan bahan dari abu asebagai sisa pembakaranbahan bakar.

A. Tempat ditemukanDi. Aceh, Sumatera Utara, Riau, Sumatera Barat, Jawa Barat,

Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimnantan Selatan, Kalimantan Barat, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Selatan.

B. Teknik penambanganUmumnya daerah ditemukannya tanah liat merupakan daerah

subur. Penambangan tanah liat diawali denganpengupasan tanah penutup dengan peralatan sederhana atau dengan peralatan berat. Proses selanjutnya, penambangan terbuka dengan bentukan undak-undak. Kegiatan ini dapat dilakukan dengan peralatan sederhana ataupun shovel/backhoe, yang selanjutnya siap untuk dipindahkan ketempat penimbunan. Untuk keperluan secara besar-besaran sebagai bahan baku semen, perlu dilakukan teknik penambangan dan pengangkutan dengan persyaratan ketat agar tidak mengganggu lingkungan.

C. Pengolahan dan pemanfaatan Pada lokasi penambangan tanah liat disortir, antara yang baik dan

yang kurang baik sesuai rencana pemanfaatan. Yang dianggap baik dapat langsung diolah dan yang kurang baik dicampur hingga sesuai. Kotoran yang ada harus dibuang baik mineral asing maupun sisa tumbuhan dan bahan organis. Bahan ini selanjutnya ditambah air dan dicampur sehingga tampak plastis dan merata, ditimbun berbentuk kerucut yang memungkinkan air berlebih akan mengalir. Bahan ini siap dicetak dan selanjutnya dikeringkan diudara bebas beberapa jam,

Kimia Anorganik 2 60

Page 9: Buku3

sebelum dimasukkan kedalam dapur pembakaran untuk menghemat kayu bakar.

Tanah liat dimanfaatkan untuk membuat bata merah, genting atau keramik. Persyaratan utama untuk genteng dan keramik adalah tingkat pengkerutan harus sedikit mungkin, tidak mengandung bahan organik yang menyebabkan genteng/keramik berpori. Dalam pembuatan bata merah masyarakat mencampur tanah liat dengan sekam padi dengan tujuan bata merah menjadi relatif ringan tetapi kuat tekannya menjadi berkurang. Tanah liat sebagai bahan baku semen portland harus memenuhi persyaratan tertentu (Boque, 1974)

Tabel Syaratan (Boque, 1974) tanah liat sebagai bahan baku semen portland yang harus dipenuhi.

Semen Persentasi (%)SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Loss Insol

Tipe ITipe IITipe IIITipe IvTipe VPutihPozzolan

21,322,320,424,325,025,526,0

6.04.75.94.33.45.96.9

2.74.33.14.12.80.63.6

63.263.164.362.264.165.052.3

2.92.52.01.81.91.14.2

1.81.72.31.91.60.11.8

1.30.81.20.90.9n.d4.8

0.20.10.20.2n.dn.d9.4

31. PASIR KUARSA

Pasir kuarsa umumnya dijumpai berwarna putih, berbeda pengertian dengan pasir putih. Pasir kuarsa terdapat sebagai endapan sedimen, berasal dari perombakan batuan yang mengandung silikon dioksida (kuarsa-SiO2) seperti granit, riolit, granodiorit. Endapan pasir kuarsa terjadi setelah melalui proses transfortasi, sortasi dan sedimentasi. Karenanya endapan pasir kuarsa dialam tidak pernah didapatkan dalam keadaan murni. Butir kuarsa dialam umumnya bercampur dengan lempung, feldspar (K,Na,Ca,Al,Silikat), magnetit (Fe3O4), ilmenit (FeO,TiO2), limonit [FeO(OH)n

H2O], pirit (FeS2), mika (gabungan mineral), biotit [K(Mg,Fe)3(AlSiO3O10)(OH)2], hornblende [Ca2Na(Mg.Fe(II))4.(Al,Fe(III),Ti)3.Si8O22(O.OH)2], zirkon (ZrSiO4), dan bahan organik dari tumbuhan dan sebagainya. Proses tranfortasi oleh air menyebabkan butiran pasir menjadi bertambah halus dan relatif menjadi lebih murni. Material pengotor umumnya memberi warna pasir kuarsa sehingga darinya dapat diperkirakan derajat kemurniannya. Umumnya pasir kuarsa diendapkan dalam penyebarab melebar, dengan ukuran butir yang berbeda mulai dari fraksi halus (0,06 mm) sampai dengan fraksi ukuran kasar (2mm).

Kimia Anorganik 2 61

Page 10: Buku3

Secara individu sifat fisik mineral kuarsa antara lain;1. Berwarna putih bening tetapi kadang-kadang berwarna lain tergantung

pada oksida pengotornya, misal kuning mengandung Fe-oksida, warna merah mengandung Cu-Oksida.

2. Kekerasan : 7 skal Mohs, bentuk kristal hexagonal.3. Kekersan : 2,654. Titik lebur : 1715C5. Konduktivitas 12-100C

Secara umum pasir kuarsa Indonesia memiliki komposisi;a. SiO2 : 55,30 – 99,97 %b. Fe2O3 : 0,01 – 9,14 %c. TiO2 : 0,01 – 0,49 %d. Al2O3 : 0,01 – 10,00 %e. CaO : 0,01 – 0,26 %f. MgO : 0,01 – 0,26 %g. K2O : 0,01 – 17,00 %

Dalam perhitungan cadangan endapan pasir kuarsa dilakukan dengan cara perkalian antara luas penyebaran dengan ketebalan rata-rata, sedang ketebalan rata-rata dapat diketahui dengan cara pemboran tangan, sumur uji atau parit uji. Selain itu untuk menentukan kualitas endapan dilakukan pengambilan contoh endapan untuk keperluan analisa laboratorium baik analisa kimia maupun mikroskopik.

A. Tempat ditemukan1. Di. Aceh, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Sumatera

Selatan,Jambi, Bengkulu, Riau, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, Sulawesi Selatan , Irian Jaya

2. Kalimantan Timur; Kuaro Kab. Pasir; Longiram Kab. Kutai, S. Nihin, Kec. Barang Tongbak Kutai, Pantai Timur Samarinda.

B. Teknik penambanganPenambangan pasir kuarsa dilakukan secara tambang terbuka

berbentuk jenjang. Tahapan kegiatan meliputi ; pengupasan lapisan penutup, pembongkaran, pemuatan dan pengangkutan, dengan uraian sebagai berikut;1. Pengupasan lapisan penutup

Bertujuan memindahkan tanah penutup endapan pasir ketempat yang tidak mengganggu kegiatan penambangan. Tanah ini nantinya untuk reklamsi. Peralatan yang digunakan antara lain cangkul, sekop dan lain-lain atau peralatan mekanis seperti

Kimia Anorganik 2 62

Page 11: Buku3

scrapper, shovel dan lain-lain. Pemilihan alat ini tergantung pada kondisi lapangan dan skala produksi yang diinginkan.

2. PembongkaranKegiatan ini dimaksudkan untuk melepas endapan pasir

kuarsa dari batuan induknya. Umumnya endapan pasir kuarsa merupakan endapan lepas/lunak yang mudah dibongkar. Karenanya dapat digunakan peralatan tradisional seperti cangkul, sekop atau alat mekanis seperti bulldozer, wheel loader, backhoe atau power showel bila diinginkan produksi banyak.

3. Pemuatan dan pengangkutanMaterial hasil pembongkaran dimuat dan diangkut ke unit

pengolahan/penampungan (stock pile). Pemuatan dapat menggunakan alat muat wheel loader, back hoe atau dredging. Pengangkutan menggunakan alat angkut truck ungkit, gerobak lori, pikulan dan lain-lain.

C. Pengolahan dan pemanfaatan Dasar pengolahan/pencucian pasir kuarsa bertujuan untuk

menghilangkan zat pengotor, meningkatkan kadar SiO2 atau memisahkan/mengubah ukuran butir untuk memperoleh spesifikasi yang diinginkan. Tingkat pengolahan pasir kuarsa ditentukan dari jenis penggunaannya. Bagan alir pengolahan pasir kuarsa dapat dilihat dibawah ini.

Adapun pemanfaatan pasir kuarsa adalah;1. Industri keramik, sebagai bahan baku pembuatan tegel, mosaik

dan enamel.2. Indiustri cat sebagai bahan pengisi (filler)3. Industri karet sebagai bahan pengeras4. Industri gerenda sebagai bahan ampelas5. Industri logam sebagai bahan penghilang karat6. Industri penjernihan air sebagai bahan penyaring (filter)7. Pembuatan fero silikon dan silikon karbit dengan persyaratan; SiO2

(min) 98%, besi oksida (maks) 0,3% dan bebas dari pirit (FeS2) 8. Industri semen portland; merupakan bahan baku penolong untuk

pembuatan semen portlan sebagai pengontrol kandungan silika (kadar silika sekitar 21,3%). Untuk 1 ton semen diperlukan 66,5 kg pasir kuarsa.

9. Industri gelas/kaca. 10. Dalam industri gelas/kaca pasir kuarsa digunakan sebagai bahan

baku utama. Untuk memperoleh produk gelas/kaca yang diinginkan dalam proses pembuatannya kadang-kadang ditambahkan oksida-oksida seperti;a. Al2O3 dan B2O3 untuk menambah ketahan terhadap proses

kimia

Kimia Anorganik 2 63

Page 12: Buku3

b. Oksida krom, kobalt, besi atau nikel sebagai bahan pewarnac. Oksida belerang untuk memperbaiki proses peleburan dan

pelembuatan gelas yang dicairkan

Jenis produk industri gelas/kaca antara lain;1. Kaca lembaran, digunakan dibidang kontruksi bangunan2. Gelas kemasan, untuk pengemasan produk pada industri

makanan, minuman, dan farmasi.3. Gelas keperluan rumah tangga, piring, cangkir, gelas.4. Gelas untuk keperluan teknik, ilmu pengetahuan dan industri gelas

optik, gelas laboratorium, kaca penghantar listrik, gelas isolator listrik, kaca laminasi, fiber glass dan lain-lain.

Tabel spesifikasi pasir kuarsa untuk industri gelas/kaca

Kimia Anorganik 2 64

Scrubbing (pencucian) dengan kekentalan tinggi; 60-70% padatan

Pencucian dengan siklon/classifier

Pemisahan magnetis (magnetic separator)

pengayakan

Gambar Bagan alir pengolahan pasir kuarsa

Sisa lempung/ senyawa

besi

Pencucian dengan air untuk menghilangkan lempung yang dikandung dengan meng-gunakan siklon/classifier/ washer

Pasir kuarsa dari tambang

Lempung dan material pengotor

Pasir kuarsa murni dengan Spesifikasi tertentu

Air

Air

Page 13: Buku3

Analisis

SpesifikasiKaca

lembaran (%)Gelas kemasan

dan rumah tangga (%)

Gelas optik (%)

Komposisi kimiaSiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO+MgOCr2O3

Distribusi ukuran butir(+ 20-200 mesh)25 mesh36 mesh-120 meshHilang pijar pada 1000CKelembaban

99.00 (min)0.50 (maks)0.10 (maks)0.5 (maks)0.5 (maks)

1 (maks)5 (maks)5 (maks)0.5 (maks)5 (maks)

98.50 (min) 0.30* (maks) 0.30 (maks) 0.20 (maks) 0.0006 (maks)

0.5 (maks) 1.5 (maks) -- 0.5 (maks)

5 (maks)

99.80 (min) 0.10 (maks) 0.02 (maks) 0.10 (maks) 0.0002 (maks)

-- -- 95 (maks) 95 (maks)

0.5 (maks)*) untuk menghasilkan gelas kemasan yang tak berwarna

5. Industri bata tahan apiPasir kuarsa merupakan bahan utama, persyaratannya adalah;

Tabel Spesifikasi pasir kuarsa untuk bata tahan api.Analisis Spesifikasi

Komposisi kimiaSiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO+MgOCr2O3

Distribusi ukuran butirKasarSedangHalusBentuk butiran

95 % (min) 1 % (maks) 0.30 % (maks) 0.3 % (maks) 0.3 % (maks)

3.35--0.50 mm0.50—0.18 mm<0.18 mm

agak bersudut

6. Industri pengocoran Dalam industri ini pasir kuarsa terutama digunakan sebagai

pasir cetak. Spesifikasi pasir kuarsa yang disyaratkan sebagai berikut.

Tabel Spesifikasi pasir kuarsa untuk pengocoran.

Kimia Anorganik 2 65

Page 14: Buku3

Analisis SpesifikasiKomposisi kimiaSiO2

Na2O + K2OFe2O3

Distribusi ukuran butirKasar ( -30 + 70 mesh)Sedang ( 70 mesh )Halus ( -70 + 200 mesh )Bentuk butiran

90 % (min) 2 % (maks) 1.5 % (maks) 35 %30 %35 %

sub-angular

31. BOR

Dalam alam bor atau borium terutama terdapat sebagai asam borat H3BO3 dan borax, Na2B4O7.10H2O.

Asam borat terdapat dalam sumber-sumber air panas di Toscane. Dari air sumber ini asm borat dihasilkan dengan jalan penguapan. Kristal-kristalnya berbentuk keping-keping, mengkilap, sedikit larut dalam air dingin. Garam-garam ini tidak dikenal.

Dalam kedokteran, larutan 3% asam borat digunakan sebagai obat cuci mata (boorwater), dan asam borat dicampur dengan vaselin menjadi bor-salep.

Asam borat banyak digunakan dalam pabrik kaca dan email. Pada penyamakan kulit digunakan untuk mengikat kapur dalam kulit-kulit.

Borax adalah garam dari Na2B4O7 (asam tetraborat), terdapat terlarut dalam danau-danau di california, dan dapat diusahakan dengan jalan penguapan.

Berdasarkan atas sifat bahwa oksida-oksida logam dapat larut dalam borax tak berair yang leleh, maka borax dipakai dalam industri kaca dan pada pengerjaan solder logam.

Natrium-perborat, NaBO3.4H2O yang dengan air menimbulkan oksigen yang aktif, sehingga digunakan sebagai zat pemucat dalam beberapa macam serbuk sabun (Radion, Persil, dll).

32. PUPUK BUATAN

Kimia Anorganik 2 66

Page 15: Buku3

Dalam pertumbuhannya, tumbuh-tumbuhan membutuhkan unsur-unsur dari golongan metalloid diantaranya H, O, C, N, S, P, Cl dan Si, dan dari golongan logam K, Na, Ca, Fe, Mg. Sebagian kecil dari unsur-unsur ini diperoleh dari udara melalui assimilasi (CO2). Unsur-unsur N, P, K dan Ca yang terdapat dalam tanah perkebunan kebanyakan tidak mencukupi kebutuhan tumbuh-tumbuhan yang ditanam didalamnya. Karena itu dgunakan pupuk atau rabuk berupa pupuk alam (kotoran binatang dan pupuk hijau) dan jauh lebih banyak adalah pupuk buatan.

Menurut unsur yang menjadi intinya, pupuk buatan dibagi atas 4 golongan;

1. yang mengandung nitrogen2. yang mengandung fosfor3. yang mengandung kalium4. yang mengandung kalsium

A. PUPUK BUATAN YANG MENGANDUNG NITROGENGolongan ini pada umumnyaa mengandung N dalam bentuk

gugusan nitrat (-NO3) atau gugus ammonium (NH4-). Yang mengandung gugus –NO3 bekerja cepat, karena hanya

dalam bentuk ini nitrogen dapat diserap oleh tumbuh-tumbuhan dengan seketika, sedangkan gugus NH4- lebih dahulu harus berubah menjadi nitrat dengan pengaruh bakteri nitrifikasi; proses perubahan ini memakan waktu lama.1. Sendawa Cili, NaNO3.

Pupuk ini mengandung 16% N, bekerja cepatPembuatan; Garamnya yang masih bercampur dengan bermacam-macam kotoran (caliche) dilarutkan dalam air panas, natrium nitratnya dapat diperoleh kembali dengan penghabluran (penguapan).

2. Sendawa natron, NaNO3.Pupuk NaNO3 dibuat pula secara sintesis dari N2, O2 dari udara dan NaOH aatau soda. Hasil sintesa ini dinamakan sendawa natron (natronsalpeter) untuk membedakan dengan hasil alamnya.

3. Sendawa kapur, Ca(NO3)2 juga disebut sendawa norge.Pupuk ini mengandung 15,5% N, bersifat higroskopis, sehingga cara pembungkusan dan pengangkutannya harus dilakukan dengan baik.Keuntungan pupuk ini adalah karena mengandung kalsium.Pembuatan;2 HNO3 + CaCO3 Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Sendawa kapur juga dapatr diubah menjadi sendawa natron dengan perantaraan kalsiumpermutit.

4. Ammoniumnitrat, NH4NO3

Kimia Anorganik 2 67

Page 16: Buku3

Pupuk ini mengandung 35% N, sangat higroskopis, sehingga tidak dapat disimpan lama. Untuk mengurangisifat yang kurang baik ini, pupuk tersebut dicampur dengan CaCO3, sehingga kadar N menjadi 20,5% (separuh bekerja cepat dan separuh lambat), disamping35% kapur.Pembuatan;NH3 + HNO3 NH4NO3

5. Ammoniumsulfat, (NH4)2SO4, biasanya disebut Z. A.(zwavelzure ammoniak).Pupuk ini mengandung 20-21% N dan bekerja lambat.Pembuatan:a. 2 NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4,

gas ammoniak diperoleh secara sintesis menurut proses HABERCaSO4 + 2 NH3 + CO2 + H2O (NH4)2SO4 + CaCO3

(NH4)2 CO3

b. Senyawa-senyawa dari ammoniak dalam tanah dioksidasi ole hberbagai bakteri menjadi senyawa-senyawa nitrat, kemudian dihisap oleh tumbuh-tumbuhan.

6. Sendawa ammoniumsulfat, (NH4)2SO4 . (NH4)2NO3 Pupuk ini mengandung 26% N.Keuntungan pupuk ini; gugusan nitrat menyebabkan bekerja cepat, sedangkan gugusan NH4 merupakan persediaan N.Pembuatan;(NH4)2SO4 dicampur dengan NH4NO3 menjadi pupuk tersebut.

7. Kalsium-sianida, CaCN2 Pupuk ini berwarna abu-abu, hampir hitam, mengandung 20% N.Pembuatan;Nitrogen dialirkan melalui karbida pijar;CaC2 + N2 CaCN2 + C pijar

Didalam tanah terjadi perubahan-perubahan kimia, hingga kemudian dihasilkan urea, dan akhirnya amoniak;CaCN2 + 3 H2O CaCO3 + 2 NH3

8. Urea, CO(NH2)2.Urea adalah zat organik, tetapi dapat dibuat secara sintesis,

mengandung 45-48% N. Karena sangat higroskopis, maka garam ini harus lekas-lekas diguinakan atau diikat dengan pertolongan asamnitrat. Didalam tanah terjadi perubahan-perubahan kimia sebagaui berikut; CO(NH2)2 + 2 H2O NH4CO3.Kemudian bekerja seperti (NH4)2SO4

Pembuatan;Ammoniak cair dalam autoklaf direaksikan dengan CO2;

Kimia Anorganik 2 68

Page 17: Buku3

2 NH3 + CO2 CO(NH2)2 + H2OSelanjutnya masih terdapat pula serbuk buatan yang

mengandung nitrogen yang berasal dari zat-zat organik yaitu; 9. Bungkil (ampas kacang tanah, biji kapas, kedele, kopra, dll) Pupuk

ini mengandung 3-7,7% N dan 1,5% P.10. Serbuk darah, serbuk daging, serbuk ikan, serbuk kulit, yang

mengandung kadar N; 6-12% dan kadar P; 1-3%.

B. PUPUK BUATAN YANG MENGANDUNG FOSFOR.Kadar fosfor dihitung menurut persentasi P2O5 yang terdapat dalam

pupuk-pupuk tersebut.1. Superfosfat, [ Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4 ]

Pupuk ini mengandung 13% P2O5

Fosfor hanya dapat diserap oleh tumbuh-tumbuhan dalam bentuk garam yang larut, sedangkan persenyawaan-persenyawaan fosfor yang terdapat dalam alam berupa garam yang tidak larut yaitu Ca3(PO4)2, sehingga garam ini harus diubah lebih dahulu menjadi garam-garam yang larut menurut reaksi pembuatan dibawah ini.

Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4

2. Monokalsiumfosfat atau dubbelsuperfosfat, biasanya dikenal dengan nama pupuk D.S., Ca(H2PO4)2.H2O.

Pupuk ini mengandung 38-40% P2O5, dan merupakan pupuk fosfor yang terpenting dan di impor.Pembuatan;

Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 2 H3PO4 + 3 CaSO4

Asamfosfat yang terbentuk dipisahkan dan direkasikan lebih lanjut dengan kalsiumfosfat;

CaSO4 + 4 H3PO4 + 3 H2O 3 Ca(H2PO4)2. 2H2O3. Tepung kerak Thomas

Pupuk ini mengandung 12% P2O5 dan 40-60% kapur.Pembuatan;

Tepung Thomas diperoleh sebagai hasil tambahan pada pembuatan besi kasar menurut proses Thomas. Sebelum diperdagangkan pupuk ini terlebih dahulu digiling samapi halus. Pupuk ini bekerja lambatkarena fosfornya terdapat dalam bentuk kalsiumfosfat-tertier yang hanya dapat larut dalam asam-asam kuat.

4. GuanoPupuk ini berasal dari kotoran-kotoran burung-burung dari

keluarga pelikan (Peru, Afrika Barat-daya, Mesir), dan terdiri dari zat-zat yang larut danyang tidak larut dalam air. Guano adalah campuran pupuk fosfor dan pupuk nitrogen.

Kimia Anorganik 2 69

Page 18: Buku3

Didaerah yang banyak hujannya kadarnya adalah; 15% P2O5, 3% K, 3 %N. Didaerah yang kurang hujannya kadarnya adalah; 14% P2O5, 2% K, 7% N.

C. PUPUK BUATAN YANG MENGANDUNG KALIUM.Kadar kalium dihitung menurut persentasi K2O yang terdapat dalam

pupuk-pupuk tersebut.Dari berbagai senyawa-senyawa kalium yang terbanyak

diusahakan untuk pupuk-kali ialah;1. karnalit, KCl.MgCl2. 6H2O; mengandung 15% K2O.2. kainit, KCl.MgSO4. 3H2O; mengandung 13% K2O

kainit terutama dipakai untuk tanaman-tanaman yang menghasilkan zat tepung dan gula, seperti gandum, tebu, ubi-gula, kentang, dan lain-lain.

3. sylvin, 30% KCl dan sisanya NaCl, mengandung 15% K2O.4. patent-kali, garam rangkap K-Mg-sulfat, mengandung 26% K2O

dan 20% MgSO4, mengandung pula sedikit klor, dipakai untuk tanaman tembakau.

5. kaliumsulfat-asam mengandung 48% K2O.Garam-garam kali yang diperoleh langsung dari tambang-tambang dinamakan garam-garam kali-mentah. Jika garam-garam kali ini dimurnikan akan diperoleh pupuk-pupuk kali murni.

D. PUPUK BUATAN YANG MENGANDUNG KALSIUM.Pupuk ini adalah penting karena banyak tumbuhan membutuhkan

kalsium dan dapat pula mengurangi sifat asam dari tanah.Dari jenis pupuk kalsium yang banyak digunakan adalah;

1. Napal kapur (kalkmergel), terdapat dalam alam, mengandung 65% CaCO3, 5 % MgCO3.

2. Napal dolomot, (Ca-Mg-karbonat), terdapat dalam alam, mengandung 63% CaCO3 + MgCO3.

3. Napal padam ( Ca(OH)2-mentah ) meng-andung 70% Ca(OH)2.4. Napal Silika, mengandung kapur yang terikat pada silikat.

32. GAS MULIA

Letak dalam sistem periodik; Periode 1 s/d 6, golongan VIII A (0).

A. Terdapatnya di alam1. Semua unsur gas mulia terdapat dalam udara.2. Kecuali Rn terdapat sebagai radioisotp berumur pendek (semua

isotop Rn bersifat radioaktif).

Kimia Anorganik 2 70

Page 19: Buku3

3. Helium (helios = komponen matahari) ditemukan RAMSAY dan NORMAN LOCKYER ( 1895/1868)

4. Neon (=baru) ditemukan WILLIAM RAMSAY (1898)5. Argon (argos = malas) ditemukan LORD RALEIGH dan WILLIAM

RAMSAY (1894)6. Kripton (kryptos = tersembunyi) ditemukan WILLIAM RAMSAY

(1898)7. Xenon (xenos = asing) ditemukan WILLIAM RAMSAY (1898)8. radon ditemukan WILLIAM RAMSAY (1904) (radius = sinar)

Tabel: Kelimpahan unsur gas mulia dalam udara

ppm( parts per million) = bagian per sejuta 1ppm = 0,0001%

B. Sifat-sifat 1. Sifat Fisik

a. semua unsur-unsur golongan VIII A berbetuk gasb. tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa.c. Sedikit larut dalam air, kecualia He dan Ne hampir tidak larut

(lihat tabel)d. Titik didih dan titik leleh gas mulia sangat kecil.e. He dan Ne, memiliki titik didih dan tititk leleh rendah, ini

menunjukkan bahwa; daya tarik antar atom-atom dalam fasa cair hampir tidak berbeda dengan dalam fasa gas.

f. Titik beku He dapat dicapai dibawah tekanan 26 atm (dibawah tekanan tinggi), ini menunjukkan bahwa; 1) Gaya tarik (gaya London) antar atom-atom He sangat

lemah2) Gaya London He paling lemah, sebab He hanya memiliki

2 elektrong. Titik didih dan titik leleh dari He Rn naik sebab jumlah

elektronnya semakin banyak.h. Helium I (helium cair > 2,2K), bersifat normal

Kimia Anorganik 2

Gas mulia Rumus Volume % dari udara

Kelimpahan (ppm/volume)*

HeliumNeon ArgonKriptonXenonradon

HeNeArKrXeRn

0,0005240,001820,93400,0001140,0000087

-

5,2418,283401,14

0,037-

71

Page 20: Buku3

Helium II (helium cair < 2,2K), bersifat cairan aneh tanpa viskositas mampu mengalir tanpa gesekan pada dinding wadah.

2. Kelarutan dalam airGas mulia larut dalam air disebabkan; atom-atom gas mulia

terperangkap diantara rongga kisi-kisi molekul air, struktur ini disebut Klatrat.

Dalam golongan VIIIA dari barah ke atas; kelarutan makin berkurang karena ukuran atom semakin kecil, sehingga atom-atom gas semakin mudah lolos dari perangkap klarat.

3. Energi ionisasi dan affinitas elektronSulitnya atom gas mulia membentuk kation disebabkan karena

tingginya energi ionisasi dan nilai affinitas elektron yang negatif.Tetapi ke arah bawah golongan ( NA bertambah) energi

ionisasi makin berkurang, berarti ada kecenderungan kereaktifan bertambah. Hal ini terbukti ditemukannya senyawa unsur Xe, Kr (1962).

4. Susunan elektronHe memiliki susunan duplet, sedang Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn

memiliki susunan oktet, ini berarti;a. Tidak memiliki kecenderungan melepas/menerima atau

menggunakan bersama elektron.b. Tidak bisa membentuk ikatan dengan atom lain.

Sehingga atom-atom gas mulia berdiri sendiri (bebas =stabil) di alam sebagai gas monoatomik.

Tabel sifat fisik unsur gas mulia

Unsur He Ne Ar Kr Xe RnNomor atom (NA) 2 10 18 36 54 86Massa atom (Ar) 4 20 40 84 131 222Konfigurasi elektron 1s2 [He]2s2

2p6[Ne]3s23p6 [Ar]4s2

4p6[Kr]5s2

5p6[Xe]6s2

6p6

Titik didih (Tb) C -268,9 -246,05 -185,7 -152,3 -107,1 -61,8Titik leleh/cair (Tl/Tc) C

-272,2 -248,67 -189,2 -156,6 -111,9 -71

Energi ionisasi (kJ/mol)

2374 2088 1520 1356 1176 1042

Jari-jari atom (ra ) A 0.93 1.12 1.54 1.69 1.90 2.20Affinitas elektron -54 -99 ....? ....? ....? ....?Kerapatan (kg/m3) 0.81 0.9 1.8 3.75 5.89 9.91Kelarutan pada 0C cm3/m3 air

2.18 5.71 12.3 24.3 53.2 112

Entalpi peleburan (kJ/mol)

0.01 0.32 1.1 1.5 2.1 -

Kimia Anorganik 2 72

Page 21: Buku3

Entalpi penguapan (kJ/mol)

0.08 1.8 6.3 5.5 13.6 17.9

Jumlah isotop di alam

2 3 3 6 9 3

5. Sifat Kimiaa. He, Ne dan Ar tidak reaktifb. Xenon bereaksi dengan flour;

Xe(g) + F2(g) XeF2(s)

Xe(g) + 2F2(g) XeF4(s) paling banyak terbentuk

dan cukup stabil

Xe(g) + 3F2(g) XeF6(s)

Senyawa gas mulia yang pertama disintesis di Universitas British-Columbia oleh NEIL BARTLETT dan LOHMANN (1962) yaitu Xe+PtF6

-

Reaksi : Xe(g) + PtF6 XePtF6(s)(Kuning) Xenonhexafluoroplatinat (V)

c. Kripton bereaksi dengan flourKr(g) + F2(g) KrF2(s)

d. Radon bereaksi dengan flourRn(g) + F2(g) RnF4(s)

Karena Rn bersifat radioaktif dengan waktu paruh beberapa hari, reaksinya sukar dipelajari.

6. Senyawa Gas Muliaa. XeF2, XeF4 dan XeF6 bereaksi dengan air (hidrolisa)

2 XeF4 + 2 H2O 2Xe + O2 + 4HF6 XeF4 + 12 H2O 2XeO3 + 4 Xe + 3O2 + 24 HFXeF6 + H2O XeOF4 + 2 HFXeF6 + 2H2O XeO2F2 + 4 HFXeF6 + 3H2O XeO3 + 6 HF

b. XeF6 dapat bertindak sebagai donor ion F- untuk membentuk ion (XeF5

+) (PtF6-)

c. XeF6 sebagai akseptor ion F- dan berekasi dengan fluorida logam alkali heptafluro atau oktafluoroxenat.CsF + XeF6 CsXeF7

2CsXeF7 XeF6 + CsXeF8

d. XeF2 perekasi yang baik untuk fluorinasi hidrokarbon, reaksinya cepat.XeF2 + C6H6 C6H5F + Xe + HF

e. XeO3 (xenon trioksida) :1) Oksidator kuat, sangat eksplosif dalam keadaan kering.2) Dengan air membentuk asam xenat, bersifat oksidator.

Kimia Anorganik 2 73

Page 22: Buku3

XeO3 + H2O H2XeO4 Larutan H2XeO4 dapat mengoksidasi ion Mn2+ menjadi MnO4-.

3) Dengan NaOH, dipanaskan terbentuk xenat, perxenat dan gas xenon.XeO3 + NaOH NaHXeO4

(Na-xenat)

4 NaHXeO4 + 8 NaOH 3 Na4XeO6 + Xe + 6 H2O (reaksi disproporsionasi)

f. Data sifat pengoksidasi senyawa xenonH4XeO6 + 2H+ + 2e- XeO3 + 3 H2O, Eo = 2,36 VXeO3 + 6H+ + 6e- Xe + 3 H2O, Eo = 2,12 VXeF2 + 2H+ + 2e- Xe + 2 HF(aq), Eo = 2,60 V

g. Telah diketahui ikatan atom-atom gas mulia kuat, seperti CH3Xe+, ArH+, He2

+ dan Ar2+

He2+ He + He+ , Edissosiasi = 60 kkal/mol

ArH+ Ar + H+ , Edissosiasi = 93 kkal/mol

Tabel senyawa gas mulia

Bilangan oksidasi

Senyawa Hf Bentuk Titik leleh

Struktur

+2 XeF2

KrF2

-30-

Kristal tak berwarnaKristal putih

140-

Linier-

+4 XeF4

XeOF2

-69-

Kristal tak berwarnaKristal tak berwarna

11490

Planar-

+6 XeF6

XeOF4

XeO3

-96-

96

Kristal tak berwarnaCairan tak berwarnaKristal tak berwarna

47,7-28

-

OktahedronPiramidaTrigonal-piramida

+8 XeO4 - Gas tidak berwarna - Tetrahedron

C. Struktur molekul senyawa gas mulia1. XeF2 xenon difluorida

54Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s 2 5p 6 atau [Kr] 4d10 5s 2 5p 6

Atom Xe (keadaan dasar)

5s 5p 5d

Atom Xe (tereksitasi)

Kimia Anorganik 2 74

Xe

F

FHybridisasi yang terbentuk : sp3dBentuk geometri : LINIER

Page 23: Buku3

XeF2 elektron atom F

2. XeF4 xenon tetrafluorida54Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s 2 5p 6 atau [Kr] 4d10 5s 2 5p6

Atom Xe (keadaan dasar)

5s 5p 5d

Atom Xe (tereksitasi)

XeF4

elektron atom F

3. XeF6 xenon hexafluorida54Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s 2 5p 6 atau [Kr] 4d10 5s 2 5p6

Atom Xe (keadaan dasar)

5s 5p 5d

Atom Xe (tereksitasi)

XeF6

elektron atom F

D. Kegunaan unsur gas mulia

Kimia Anorganik 2 75

F

FF

F

Xe

Hybridisasi yang terbentuk : sp3d2

Bentuk geometri : BUJURSANGKAR (Planar)

F

F

F

F

Xe

F

FHybridisasi yang terbentuk : sp3d3

Bentuk geometri : OKTAHEDRON BUJURSANGKAR Hybridisasi yang terbentuk : sp3d3

Bentuk geometri : OKTAHEDRON (Planar)

Page 24: Buku3

1. Heliuma. He cair sebagai refrigerant (pendingin) pada reaktor nulkir.b. Sebagai atmosfer inert (pencegah oksidasi) pada penyepuhan

logam, pengelasan Al, pembuatan kristal germanium dan silikon (superkonduktor).

c. Pengganti gas H2 pada pesawat balon, karena sangat ringan dan tidak dapat terbakar.

d. Campuran 80% dan 20% O2 digunakan untuk pernafasan penyelam laut dalam ; pekerja tambang dan terowongan.

2. NeonBahan pengisi lampu TL, rekalame memberi warna merah.

Bila dicampur merkuri memberi warana hijau dan semakin terang benderang.

3. Argona. Pengisi lampu pijar karena gas argon :

Tidak bereaksi dengan wolfram pijar. Menghantar panas dari kawat pijar. Dapat menghambat penguapan kawat pijar.

b. Sebagai atmosfer inert untuk pengelasan logam.c. Medium aktif pembangkit sinar laser untuk mengukur jarak

bumi-bulan. Kesalahan pengukuran 10 cm.d. Pengisi lampu TL, memberi warna merah muda pada tekanan

rendah, biru pada tekanan tinggi.4. Xenon

a. Membuat sinar matahari tiruan, 3 kali kesilauan sinar matahari yang mencapai bumi.

b. Dalam fotografi berkecepatan tinggi dan pengisi tabung gambar TV.

c. Pengisi lampu TL, memberi warna biru.5. Kripton

Standar ukuran panjang, 1 m = 1.650.763, 73 x panjang gelombang merah jingga spektrum yang dihasilkan isotop Kripton-86.

6. Radon Sebagai sumber radiasi dalam pengobatan penyakit kanker.

Kimia Anorganik 2 76

Page 25: Buku3

DAFTAR PUSTAKA

1. Ahmad, Hiskia, 1977., Struktur Atom, Struktur Molekul dan Susunan Berkala, Departemen Kimia, Fakultas MIPA, ITB, Bandung.

2. Brady, J.E., & Humiston, G.E., 1986., General Chemistry; Prinsiple and Structure, Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc., New York.

3. Cotton, F.A., and G. Wilkinson, 1988, Advanced Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons, Inc., New York.

4. Eyring, H., Walter, 1944., Quantum Chemistry, John Wiley & Sons, Inc., New York.

5. George, D.V., 1972., Principle of Quantum Chemistry., Dean of Studies, Norte Dame University of Nelson, Pergamon Press Inc. New York.

6. Huheey, J.E., Keitler, E.A., and Keitler, R.L., 1993., Inorganic Chemistry, Fourth Edition, Harper Collins Collage Publisher.

7. J.E. Brady & G.E. Humiston, 1975., General Chemistry; Prinsiple and Structure, John Wiley & Sons, Inc., New York.

8. Moore, J.W., S. Ramamoorthy, 1980, Heavy Metals in Natural Water, Spinger Verlag, New York.

9. Pauling, L., & Pauling, P., 1975., Chemistry., W.H.Freeman Company, San Francisco, Toppan Company, Ltd, Tokyo, Japan.

10. Petrucci, R.H., 1985., General Chemistry, Prinsiple and Modern Aplication., FourthEdition, Macmilan, London and New York.

11. Shriver, D.F., Atkins, P.W., Langford,C.H., 1990, Inorganic Chemistry, First Published, Oxford Univercity Press, Oxford.

12. Sum, W., and Morgan, J.J., 1981., Aquatic Chemistry, John Wiley and Sons, New York.

13. Williams, D.H., and Fleming, I., 1980., Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, Third edition, Mc.Graw-Hill Book Company (UK) Limited, London.

Kimia Anorganik 2 77