KIMIA ANORGANIK II

TUGAS VI

TITANIUM DAN ZIRKONIUM

Oleh Kelompok:

Semester III/Reguler C

Ni Made Wahyu Cahyani NIM 1313031043

Bella Yuha Arinda NIM 1313030152

Ayu Eva Trisna Widianti NIM 1313031079

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA

2015

1. Sejarah singkat penemuan Titanium dan Zirkonium

a. Titanium

Unsur titanium pada mulanya ditemukan oleh William Gregor pada tahun 1791

dalam bijih ilmenit, FeTiO3, yang dapat dipisahkan dari unsur besinya dengan

penambahan asam hidroklorida untuk memperoleh oksidanya, TiO2. Empat tahun

kemudian M.H. Klaporth (jerman) secara terpisah juga menemukan unsur titanium

dalam bentuk oksidanya yang kemudian disebut rutil, TiO2.

b. Zirkonium

Pada tahun 1789 oleh Klaporth juga menemukan zirkon oksida, ZrO2, yang berhasil

dipisahkan dari bijih zirkon. ZrSiO4. Sebagai logam yang tidak murni, J.J Berzelius

telah berhasil mengisolasi zirkonium (1824) dan titanium (1825).

2. Keberadaan dan distribusi Titanium dan Zirkonium dalam persenyawaannya pada

lapisan kerak bumi

a. Titanium

Titanium merupakan unsur yang tersebar luas dalam kulit bumi (sekitar 0,6% massa

kulit bumi). Meskipun melimpah, titanium jarang ditemukan dalam logam murni,

kebanyakan ditemukan dalam bentuk mineral seperti rutile atau titanium dioksida

(TiO2), perovskite (CaTiO3), dan ilmenite (FeTiO3), yang terebar luas di seluruh

bumi. Mineral ilmenite mengandung hampir 53% rutile (TiO2) yang merupakan

mineral penting untuk pengolahan titanium. Kerapatan titanium relatif rendah,

bermassa ringan, kuat, tahan terhadap cuaca dan stabil pada suhu tinggi. Umumnya,

senyawa titanium digunakan sebagai pigmen warna putih. Di alam titanium

ditemukan di meteor dan di dalam matahari.

FeTiO3 digunakan sebagai sumber bijih titanium, sebagian kecil untuk bijih

besi, sebagai bahan furnace, penghalus dan sebagai mineral spesimen.

TiO2 digunakan sebagai bijih titanium, pigmen, dan sebagai batuan ornament

seperti quartz.

Adapun beberapa jenis mineral dari titanium di kerak bumi

b. Zirkonium

Zirkonium merupakan salah satu unsur penyusun kulit bumi. Zirkonium banyak

terdapat dalam alam mineral seperti Zircon (ZrSiO2) dan Zirconia/baddeleyite (ZrO2).

Baddeleyite sendiri merupakan oksida zirkonium yang tahan terhadap suhu luar biasa

tinggi sehingga digunakan untuk pelapis tanur tinggi.

3. Cara isolasi, sifat-sifat dan penggunaan Titanium dan Zirkonium

a. Cara isolasi titanium

1. Cara isolasi titanium menurut proses Wilhelm Kroll, yaitu pada awalnya

melibatkan pengubahan titanium (IV) oksida menjadi titanium (IV) klorida

melalui pemanasan dengan karbon dan diklorin menurut persamaan reaksi

berikut.

TiO2 (s)+2C(s)+2Cl2 (g)→TiCl4( g)+2CO(g)

Hasil gas titanium (IV) klorida ini dikondensasikan pada suhu 1370C.

Reduksi titanium (IV) klorida menjadi logamnya paling baik digunakan

logam magnesium. Reduksi ini dapat berlangsung pada suhu 8500C menurut

persamaan reaksi berikut.

TiCl4 (g)+2 Mg(l)→Ti(s)+2 MgCl2(g)

2. Cara Van Arkel De Boer

Dengan menggunakan proses Van Arkel dan De Boer, pembuatan logam

Titanium dari biji Titanium seperti Rutile, Anatase dan Ilminite dapat

dilakukan dengan cara reduksi dengan aluminium yang selanjutnya akan di

iodinasi dari produk yang diperoleh dari proses reduksi. Hasil iodinasi ini

direaksikan dengan Potassium Iodida pada suhu 100 – 200 °C. Kemudian

Titanium Tertraiodida dipisahkan dari Potassium Iodida sehingga akan

membentuk logam titanium melalui dekomposisi panas atau reduksi pada suhu

1.300 – 1.500 °C. Proses ini menggunakan titanium iodida dengan kemurnian

yang tinggi, tetapi harganya mahal sehingga membuat titanium melalui metose

ini sangat kurang ekonomis (Hard dkk, 1983).

3. Proses J. Meggy dan M.Prieto

Dengan menggunakan proses J. Meggy dan M.Priet, pembuatan logam

Titanium dari bijih Ilminite dapat dilakukan dengan cara Flourinasi. Bijih

Ilminite diflourinasi dengan garam flousilikat seperti K2SiF6, Na2SiF6 pada suhu

350–950 °C selama 6 jam. Selanjutnya besi dan Ti dikonversikan ke flourida

dengan cara dileaching dari bijih flourinasi dengan larutan encer seperti HF, HCl

dan H2SO4 pada suhu 60–95 °C selama 2jam. Setelah proses leaching, larutan

dapat dievaporasi dan didinginkan untuk mengendapkan floutitanat. Endapan

floutitanat dapat ini kemudian disaring dan dikeringkan pada suhu 110–150 °C.

Kemudian mereduksinya menjadi logam Ti. Metode ini merupakan pengontakan

floutitanat dengan campuran zinc–aluminium pada suhu 400–1.000°C. Sehingga

aluminium flourida akan terpisahkan sebagai produk samping dalam

bentuk cryolite. Campuran lelehan logam zinc–titanium dipisahkan dengan cara

destilasi pada suhu 800–1.000°C sehingga diperoleh zinc pada produk destilat

dan titanium sponge pada produk akhir (Hard dkk, 1983).

b. Cara isolasi zirkonium

1. Proses Klorinasi

Klorinasi Zirkon dilakukan dengan mengubah zirkon kedalam bentuk zirkonium

karbida dengan menggunakan graphite pada graphite lined arcfurnace dengan

temperatur proses 1800oC :

ZrSiO4 + 4C → ZrC + SiO + 3CO

Silicon monoxide menguap pada temperatur 1800oC. Setelah itu ZrC diubahmenjadi

ZrCl dengan cara klorinasi pada temperatur 500oC:

ZrC + 2Cl2 → ZrCl4+ C

Pada perkembangannya, Zirkon dan karbon dicampurkan dan diklorinasi

padatemperatur 1200oC dan menghasilkan ZrCl, pada satu proses saja.

ZrSiO4 + 4C + 4Cl2 → ZrCl4 + SiCl4 + 4CO

2. Proses Alkali Fusion

Dikembangkan oleh Ames Laboratory of the U.S. Atomic Energy Commission.

Proses ini cocok untuk memisahkan hafnium darizirkonium dengan menggunakan

solvent extraction dari suatu larutan aqueous.

Pertama, Pasir zirkon dengan fraksi 1 sampai 1.5 kali berat sodium hydroxide

dicampurkan. Kemudian dipanaskan pada suatu furnace pada temperatur 565oC.

Sodium hydroxide meleleh pada temperatur 318oC dan pada temperatur lebih tinggi

sodium hydroksida akan bereaksi dengan pasir zirkon.

4NaOH + ZrSiO4 → Na2ZrO3 + Na2SiO3 + 2H2O

Steam kemudian dilarutkan sehingga campuran menjadi berfasa viscous dan berubah

menjadi fragile-porous solid (“frit”) saat temperatur mencapai 530oC. Setelah

pendinginan, fragile-porous solid dipecah dandilakukan leaching menggunakan air,

dimana terjadiekstraksi Na2SiO3. Residu kemudian di-leaching dengan menggunakan

asam yang melarutkan Na2ZrO3.

3. Proses Fluosilicate Fusion

Digunakan di Uni Soviet untuk menghasilkan feed pada separasi hafnium dari

zirkonium dengan fractional crystallization dari K2MF6. Zirkon dihancurkan sampai

ukuran 200 mesh dandicampur dengan potassium flousilicate dan potassiumklorida.

Campuran tersebut disinter dalam sebuah rotary furnace pada temperatur 650 dan

700oC. Reaksi yang terjadi adalah :

ZrSiO4 + K2SiF6 → K2ZrF6 + 2SiO2

Produk hasil proses sinter tersebut didinginkandan dihancurkan sampai berukuran 100

mesh dan dilakukan proses leaching pada temperatur 85oC dengan HCl 1%. Hasilnya

di-filter pada temperature 80oC lalu didinginkan agar terbentuk kristal K2ZrF6 (serta

K2HfF6) yang kemudian disaring dan dicuci dengan air.

Terdapat tiga cara yang dapat digunakan dalam proses pembuatan zirconium, yaitu:

1. Proses Kroll, meliputi reduksi dari uap tethrachloride darileburan magnesium.

2. Proses hot wire, meliputi dekomposisi dari iodide.

3. Elektrolisis dari double potassium floride yang dilarutkankstraksi zirconium

dari zircon, yaitu dari lelehan garam.

Sifat-sifat unsur titanium dan zirkonium

Karakteristik 22Ti 40Zr

Kelimpahan/ppm

(dalam kerak bumi) 4400 220

Densitas/g cm-3 4,49 6,52

Titik leleh/ 0C 1667 1857

Titik didih/ 0C 3285 4200

Jari-jari atomik/pm 147 160

Jari-jari ionik/pm :

M4+ ; M3+ ; M2+

(bilangan koordinasi enam) 60,5 ; 67 ; 86 72 ; -; -

Konfigurasi elektronik [18Ar] 3d2 4S2 [36Kr] 4d2 5s2

elektronegativitas 1,5 1,4

Sifat Fisika Titanium

Titanium berwarna abu-abu putih keperakan. Titanium  bersifat ringan dan kuat.

Selain itu, titanium memiliki massa jenis yang rendah, keras, tahan karat, dan

mudah diproduksi. Titanium juga tidak larut dalam larutan asam kuat dan tidak

reaktif di udara karena memilki lapisan oksida dan nitrida sebagai pelindung.

Logamnya berstruktur hexagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan

nikel. Keras dan tahan panas dnegan titik leleh 16800C dan titik didih 32600C

Penghantar panas dan listrik yang baik, tahan terhadap korosi sehingga banyak

digunakan untuk mesin turbin, industry kimia, pesawat terbang, dan peralatan

laut.

Sifat kimia Titanium

1. Reaksi dengan air

Ti(s )+2 H 2 O(l)→ TiO2(s )+2 H 2 (g)

2. Reaksi dengan udara

Ketika titanium dibakar di udara akan menghasilkan titanium oksida dengan

nyala api putih yang terang dan ketika dibakar dengan nitrogen murni akan

menghasilkan titanium nitrida.

Ti(s )+O2(g)→ TiO2(s )

2 Ti(s)+N2 (g)→TiN (s)

3. Reaksi dengan halogen

Reaksi titanium dengan halogen akan menghasilkan titanium (IV) halida.

Ti(s )+2 X2(g )→ TiX 4 (s ) ( X )=halogen

4. Reaksi dengan asam

Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada suhu normal tetapi

dengan asam hidroflourik yang panas membentuk kompleks anion (TiF6)3-.

2 Ti(s)+2 HF(aq)→ 2 (TiF6 )(aq)3−¿+3 H 2 (g)+6 H (aq)

+¿ ¿¿

5. Reaksi dengan basa

Titanium tidak bereaksi dengan basa alkali pada temperatur normal, tetapi

pada keadaan panas.

Sifat Fisika Zirkonium

Zirkonium adalah logam kuat, bisa ditempa, ulet, dan berwarna perak abu-abu.

Zirkonium sangat tahan terhadap panas dan korosi. Zirkonium lebih ringan dari

baja dan kekerasannya mirip dengan tembaga.

Sifat Kimia Zirkonium

1. Reaksi dengan air

Zirkonium tidak bereaksi dengan air pada keadaan normal.

2. Reaksi dengan udara

Ketika zirkonium dibakar di udara akan menghasilkan zirkonium oksida

Zr(s)+O2 (g)→ZrO2 (s)

3. Reaksi dengan halogen

Reaksi zirkonium dengan halogen akan menghasilkan zirkonium (IV) halida.

Zr(s)+2 X 2(g)→ ZrX 4 (s ) ( X )=halogen

4. Reaksi dengan asam

Hanya terdapat sedikit kemungkinan logam zirkonium bereaksi dengan asam.

Zirkonium tidak dapat bercampur dengan asam hidrofluorik, HF, membentuk

kompleks fluoro.

Penggunaan unsur titanium

Digunakan untuk membuat peralatan perang (tank) dan untuk membuat

pesawat ruang angksa.

Titanium dioksida banyak digunakan sebagai pigmen putih dalam lukisan

outdoor karena memiliki sifat inert, daya pelapis mumpuni, serta tahan

terhadap paparan sinar UV matahari.

Titanium dialloykan dengan vanadium digunakan dalam kulit luaran pesawat

terbang, peralatan pendaratan, dan saluran hidrolik.

Titanium tetraklorida merupakan cairan yang tidak berwarna digunakan

untuk melapisi kaca.

Titanium dioksida digunakan dalam pelindung sinar matahari karena

ketahanannya terhadap sinar ultra.

Titanium digunakan untuk peralatan operasi.

Penggunaan unsur zirkonium

Zirkon juga digunakan sebagai penghias batu permata alami yang digunakan

pada intan.

Zirkonium dapat menyerap panas yang lebih rendah sehingga industri tenaga

nuklir menggunakan zirkonium dalam mengisi reaktor nuklir sebagai

pemantul.

Zirkonium digunakan secara meluas di industri kimia pada pipa yang terletak

di lingkungan korosif terutama pada temperatur tinggi.

Logam zirkonium digunakan dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi

dan tidak menyerap neutron.

4. Struktur dan sifat-sifat oksida, oksida campuran, dan sulfida titanium dan

zirkonium

a. Titanium Oksida

Titanium dioksida (TiO2) juga bisa disebut Titania atau Titanium (IV) oksida

merupakan bentuk oksida dari titanium secara kimia dapat dituliskan TiO2. Mineral

rutil, TiO2, banyakdijumpai tetapi tidak terlalu murni untuk langsung digunakan.

Senyawa ini dimanfaatkan secara luas dalam bidang anatas sebagai pigmen,

bakterisida, pasta gigi, fotokatalis dan elektroda dalam sel surya. Senyawa TiO2

bersifat amfoter, terlarut secara lambat dalam H2SO4(aq) pekat, membentuk kristal

sulfat dan menghasilkan produk titanat dengan alkali cair. Sifat senyawa TiO2 adalah

tidak tembus cahaya, mempunyai warna putih, lembam, tidak beracun, dan harganya

relatif murah. Titanium dioksida dapat dihasilkan dari proses sulfat ataupun klorin.

Titanium dioksida (TiO2) memiliki tiga fase struktur kristal, yaitu anatasa, rutil,

brokit.ketiganya mempunyai bilangan koordinasi enam untuk atom titanium dan tiga

untuk atom oksigen. Akan tetapi hanya anatasa dan rutil saja yang keberadaanya di

alam cukup stabil. Kemampuan fotoaktivitas semikonduktor TiO2 dipengaruhi oleh

morfologi, luas permukaan, kristanilitas dan ukuran partikel. Anatasa diketahui

sebagai kristal titania yang lebih fotoaktif daripada rutil.

Gambar 1. Struktur kristal anatase TiO2

Gambar 2. Struktur kristal rutile TiO2

Oksida campuran dari TiO2 yang banyak di perdagangkan antara lain perovskit,

CaTiO3, dan struktur yang sejenis yaitu SrTiO3 dan BaTiO3. Titanat lain yang

mempunyai struktur ilmenit (FeTiO3) yaitu MgTiO3, MnTiO3, CoTiO3, dan NiTiO3.

Sedangkan yang mempunyai struktur spinel yaitu Mg2TiO4, Zn2TiO4, dan Co2TiO4.

b. Zirkonium Oksida

Zirkonium oksida adalah logam berwarna putih keabu-abuan, berbentuk kristal

(amorf/struktur kristal yang tidak teratur), lunak, dapat ditempa dan diulur bila murni,

juga tahan terhadap udara bahkan api. Zirkonium oksida tergolong material yang

bersifat polimorfi yang memiliki tiga macam struktur kristal yaitu monoklinik

(<1170 °C), tetragonal (1170 - 2370 °C), kubus (>2370 °C). Zirkonium murni pada

suhu kamar memiliki struktur kristal monoklinik (m-ZrO2) dan bila terkena

pemanasan sampai 1000 - 1100 °C akan berubah struktur kristalnya menjadi

tetragonal (t-ZrO2). Karena pada kisaran suhu 1000 - 1100 °C masih tergolong fase

yang tidak stabil dan bila didinginkan kembali pada suhu ruang akan berubah

kembali menjadi monoklinik (m-ZrO2).

Gambar 3. Kristal ZrO2 monoklinik dengan ion Zr4+ ditunjukkan dengan bulatan

kecil berwarna kuning dan ion O2- bulatan besar berwarna biru di mana atom Zr

dikelilingi oleh lima atom oksigen. Perangkat lunak yang digunakan untuk

menggambar adalah program Ball and Sticks.

Gambar 4. Kristal ZrO2 tetragonal dengan ion Zr4+ ditunjukkan dengan bulatan kecil

berwarna ungu dan ion O2- bulatan besar berwarna merah dimana atom Zr dikelilingi

oleh lima atom oksigen. Perangkat lunak yang digunakan untuk menggambar adalah

program Balls and Sticks.

Oksida campuran dari ZrO2 yang disebut sebagai zirkonat dapat dibuat dari campuran

antara oksida, hidroksida, dan nitrat dari logam-logam lain, mirip senyawa zirkonium

yang dibakar pada ~1000-25000C. CaZrO3 bersifat isomorfi dengan perovskit.

Struktur spinel dari MIIZrO4 juga telah dikenal.

5. Sifat-sifat dan reaksi-reaksi halida titanium dan zirkonium

a. Halida dari titanium

Titanium halida dikenal sebagai Ti(II), Ti(III), dan TI(IV). TiF4 berupa padatan putih

dan dapat diperoleh dari reaksi TiCl4 dengan HF anhidrat, demikian juga reaksi

langsung logam titanium dengan F2 pada 2000C. Hadirnya HF berlebih dapat

mengakibatkan terbentuknya ion kompleks [TiF6]2-. TiF3 berupa padatan biru dapat

diperoleh dari hasil reaksi logam titanium dengan HF anhidrat pada ~7000C.

Titanium klorida dikenal sebagai seerbuk hitam TiCl2 padatan violet atau coklat

TiCl3, dan cairan tak berwarna TiCl4. Titanium (IV) klorida merupakan halida

terpenting, khususnya sebagai material awal untuk pembuatan senyawa-senyawa

titanium yang lain. Dalam udara lembab, TiCl4 menjadi berasap secara kuat dan

terhidrolisis menjadi TiO2, tetapi hadirnya HCL atau kurangnya H2O mengakibatkan

hidrolisi parsial menjadi senyawa okso klorida [TiO2Cl4]4- atau [TiOCl5]3-. Dalam

larutan yang dijuenuhkan dengan gas HCL dapat membentuk titanium ion kompleks

[TiCl6]2-. Reaksi TiCl4 dengan asam sulfat pekat membentuk titanium (IV) sulfat,

Ti(SO4)2 ataupun TiOSO4. Reaksi TiCl3 dengan asam sulfat encer juga menghasilkan

garam sulfatnya, Ti2(SO4)3.8H2O halida lain yang dikenal yaitu sebagai TiBr4, TiBr3,

TiI4, TiI3, dan TiI2.

b. Halida dari zirkonium

Zirkonium (IV) klorida, ZrCl4 berupa padatan putih yang menyublim pada ~3310C.

Dalam keadaan uap ia mempunyai struktur rantai zig-zag oktahedral –ZrCl6 yang

bersekutu pada salah satu sisinya. Dimana atom-atom klorin menyusun rangkaian

kemas rapat kubus ccpb(cubic closest packing). Senyawa ZrBr4, HfCl4, dan HfBr4

mempunyai tipe yang sama. Senyawaan Zr(III) terbatas pada pelarut bukan air. ZrCl3,

ZrBr3, dan ZrI3, dapat dipreparasi dari reduksi ZrX4 dengan H2atau Zr. Ketiga

senyawa ini mempunyai tipe yang sama dengan HfI3.

6. Sifat-sifat senyawa oksoanion dari titanium dan zirkonium

a. Titanium

Kompleks dari titan dapat berupa anion garam okso (bukan ion akua), perokso,

alkoksida, dan adduct dari TiX4. Kompleks anion [TiF6]2- yang dapat diisolasi sebagai

garam kristal diperoleh dengan melarutkan logam atau oksida dalam larutan hidrogen

florida akua. Dalam larutan asam klorida akua, TiCl4 memberikan kompleks okso yang

kuning dan dapat membentuk garam kompleks dengan anion [TiCl6]2- jika larutan

dijenuhi dengan HCl. Garam-garam okso biasanya berupa oksida terhidrat, misalnya

TiPSO4.H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)H2O. Dimana TiO2+ tidak diskrit melainkan dalam

bentuk rantai atau cincin (Ti-O-Ti-O-)x.

Salah satu reaksi yang paling khas bagi larutan titanium akua berupa timbulnya warna

jingga yang jelas pada penambahan H2O2. Spesies utama pada pH dibawah 1 adalah

[TI(O2)(OH)]+. Titanium tetraklorida bereaksi dengan senyawa-senyawa yang

mengandung atom-atom hidrogen aktif dengan melepaskan HCl. Penggantian klorida

biasanya tidak sempurna tanpa kehadiran akseptor HCl seperti amina. Alkoksida

biasanya berupa cairan atau padatan yang dapat didestilasi atau sublimasi. Alkoksida

larutan dalam pelarut organik seperti dalam benzena. Alkoksida sangat mudah

terhidrolisis (bahkan oleh runutan/trance air) menghasilkan polimer dengan jembatan -

OH- atau -O-

TiCl4+4 ROH+4 R' N H 2 →Ti(¿)O4+4 R ' NH3 Cl

Halida dari titanium membentuk adduct TiCl4L atau TiCl4L2 berupa padatan kristal

yang sering larut dalam pelarut organik. Adduct tersebut tetap oktahendral. Sebagai

contoh [TiCl4(OPCl3)]2 masing-masing adalah dimer dengan dua jembatan.

b. Zirkonium

Oxoanion yang terkenal seperti Zr(NO3)4.5H2O dan Zr(SO4)2.4H2O hanya dapat

diisolasi jika larutannya cukup asam, sementara garam dasar dan kompleks anion

diperoleh dengan mudah. Beberapa senyawa logamokso menjadi keadaan polimer

dalam keadaan padat. Lain titanium anhidrat nitrat dapat dibuat dengan aksi N2O5

pada MCl4. Ti(NO3)4 adalah menyublim putih dan senyawa yang sangat reaktif.

7. Sifat-sifat karbida dan nitrida titanium dan zirkonium

a. Titanium Carbida (TiC)

TiC merupakan kristal yang sangat keras dan tidak larut dalam air, larut dalam asam

dan air regia, meleleh pada suhu 3140 derajat Celcius. TiC digunakan dalam keramik

logam, elektroda pelelehan, dan alat tungsten-karbida.

Sifat Umum TiC:

Rumus molekul TiC

Massa molar 59,89 g/mol

Wujud Serbuk hitam

Kerapatan 4,93 g/cm3

Titik didih 48200C

Titik lebur 31600C

Kelarutan dalam air Larut dalam air

Struktur Kristal Kubik

Bentuk geometri Segi delapan

Konduktivitas Rendah

Fungsi:

1. Sebagai alat mesin untuk mesin material yang keras (biasanya baja dan baja

tuang) dan untuk memotong (melapisi alat potong) pada kecepatan lebih tinggi.

2. Bahan baku pembuatan keramik terutama pada cincin. Sifat yang umum dan

mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau

rapuh.

b. Zirkonium Karbida (ZrC)

ZrC keras, kristal abu-abu yang larut dalam air, larut dalam asam, seperti bubuk,

terbakar secara spontan di udara, meleleh pada 3400 derajat Celcius, mendidih pada

5100 derajat Celcius. Zirkonium karbida digunakan sebagai kelongsong abrasif,

refraktori, filamen lampu pijar, dan alat pemotong.

c. Titanium Nitrida (TiN)

Sifat Umum TiN:

Rumus molekul TiN

Massa molar 61,87 g/mol

Bau Tanpa bau

Kerapatan 5,22 g/cm3

Titik lebur 29300C

Kelarutan dalam air Larut

Struktur Kristal Kubik

Bentuk geometri Segi delapan

Titanium nitrida bersifat sangat keras, sering digunakan sebagai lapisan pada paduan

titanium, baja, karbida, dan aluminium kompenen untuk meningkatkan permukaan

substrat.

d. Zirkonium Nitrida

ZrN merupakan sebuah bubuk, keras yang larut dalam asam pekat, meleleh pada

suhu 2930 derajat Celcius. Zirconium nitrada digunakan dalam refraktori, sermet,

dan cawan lebur laboratorium.

8. Sifat-sifat kompleks titanium dan zirkonium dengan bilangan oksidasi IV dan III serta

bilangan-bilangan oksidasi lebih rendah

Senyawa terakhir titanium dan zirkonium yang akan dijelaskan adalah kompleks,

Kompleks umum pertama adalah kompleks yang dari bentuk titanium yang

memiliki 4 bilangan oksidasi. Titanium menunjukkan jumlah yang sangat besar dari

kompleks tersebut, yang biasanya memiliki bilangan koordinasi 6, tapi bilangan

koordinasi yang mungkin dimiliki juga adalah 7- dan 8-. TitaniumIV sebagian besar

membentuk kompleks dari halida, yaitu TiCl4 yang bisa menjadi adduct dengan O

atau ligan lain. Ada juga TiF4 yang adduct terutama dengan O- dan N-ligan donor dan

TiBr4 yang membentuk adduct terutama kuning untuk adisi merah [MX4L2] dan

[MX4L2] dengan ligan seperti eter, keton OPCL3, amina, imina, nitrlies, tiol dan tioeter.

Dalam larutan asam klorida akua, TiCl4 memberikan kompleks okso yang kuning dan

dapat membentuk garam kompleks dengan anion [TiF6]2- jika larutan dijenuhi dengan

HCl. Kompleks anion [TiF6]2- yang dapat diisolasi sebagai garam kristal diperoleh

dengan melarutkan logam atau oksida dalam larutan hydrogen florida akua. Ada juga

kompleks titanium yang terjadi, seperti titanium tartrat dan banyak lagi. Garam-garam

okso biasanya berupa oksida terhidrat, misalnya TiOSO4.H2O dan

(NH4)2TiO(C2O4).H2O, dimana TiO2+ tidak diskrit melainkan dalam bentuk rantai atau

cincin (Ti-O-Ti-O-)x. Salah satu reaksi yang paling khas bagi larutan titanium akan

berupa timbulnya warna jingga pada penambahan H2O2.Spesies utama pada pH dibawah

1 adalah [Ti(O2)(OH)]+.

Reaksi Solvolitik dari TiCl4: Alkoksida dan Senyawa Kaitannya. Titanium Tetraklorida

bereaksi dengan senyawa-senyawa yang mengandung atom-atom hydrogen aktif dengan

melepaskan HCl. Penggantian klorida biasanya tidak sempurnya tanpa kehadiran

akseptor HCl seperti amina. Alkoksida biasanya berupa cairan atau padatan yang dapat

didestilisasi atau sublimasi. Alkoksida larutan dalam pelarut organik seperti dalam

benzena. Alkoksida sangat mudah terhidrolisis menghasilkan polimer dengan jembatan –

OH- atau –O--.

TiCl4+4 ROH+4 R ' NH 2→Ti(¿)O4+4 R ' NH 3Cl

Bentuk kompleks zirkonium banyak. Zirkonium terutama membentuk struktur

oktahedral di kompleks anion. Na3ZrF7 merupakan anion yang memiliki 7-koordinat

struktur bipyramidal pentagonal; pada Li6[BeF4][ZrF8] anion zirkonium adalah 8-

koordinat dodecahedral (terdistorsi); pada Cu6[ZrF8].12H2O itu adalah 8-koordinat

antiprismatic persegi, dan pada Cu3[Zr2F14].18H2O dimerisasi oleh tepi-berbagi dua

antiprisms persegi mempertahankan 8-koordinasi. Ada juga monokarboksilat jenis

[Zr(carbox)4], [ZrO(carbox)3(H2O)x] dan [ZrO(OH)(carbox)-(H2O)x] yang sangat

terkenal, seperti dikarboksilat yang sesuai. Sangat menarik bahwa tetrakis (oksalat),

Na4[M(C2O4)4].3H2O, mengadopsi stereokimia dodecahedral berbeda dengan stereokimia

persegi antiprismatic dari [M(acac)4], mungkin karena lebih kecil “bagian" ion oksalat

dibandingkan dengan acac bentuk dodecahedral.