Pembuatan dan Manfaat Berbagai Unsur Logam dan Senyawanya

ByNurmisari W. Muhammad

MAN 9 Jakarta

XII IPA 2

Pembuatan Natrium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan NatriumLogam alkali pada umumnya diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan garam kloridanya. Contoh : - logam natrium dibuat denganmengelektrolisis campuran lelehan NaCl dan CaCl2. Fungsi CaCl2 pada proses ini adalah menurunkan titik leleh NaCl.

Reaksi yang terjadi:Katoda : Na+ (l) + e- Na (l)

Anoda : 2Cl- (l) Cl2 (g) + 2e-

Hasil : 2Na+ (l) + 2Cl- 2Na (l) + Cl2 (g)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Pembuatan Natrium

Timah

BesiPembuatan Senyawa Natrium

- Sebagai cairan pendingin (coolant) pada reaktor nuklir.- Digunakan pada pengolahan logam-logam seperti litium,

kalium, zirkonium dan logam alkali yang lebih berat- Untuk membuat senyawa natrium yang tidak dapat dibuat dari

natrium klorida, seperti natrium peroksida (Na2O2)- Digunakan dalam lampu natrium yang banyak digunakan

sebagai penerangan jalan raya.Emas

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

1. Natrium

Close

Pembuatan Natrium

Timah

Besi2. Natrium klorida (NaCl)-Dibuat dari air laut atau dari garam batu-Sebagai bahan baku untuk membuat natrium, klorin, dan senyawa-senyawa natrium seperti NaOH dan natrium karbonat (Na2CO3); dalam industri .-Mengawetkan ikan dan daging. -Mencairkan salju di jalan raya.-Regenerasi alat pelunak air.-Pengolahan kulit.-Sebagai bumbu masak (garam dapur)

Emas

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Pembuatan Natrium

Timah

Besi3. Natrium Hidroksida (NaOH)- Dihasilkan melalui elektrolisis larutan

natrium klorida.- Digunakan dalam industri sabun,

detergen, pulp, dan kertas.- Pengolahan bauksit untuk

pembuatan aluminium, tekstil, plastik.

- Pemurnian minyak bumi.- Pembuat senyawa natrium lainnya

seperti natrium hipoklorit (NaClO).

Emas

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Pembuatan Natrium4. Natrium karbonat (Na2CO3)-Berasal dari sumber alam, yaitu trona, yang terdapat melimpah di Wyoming, Amerika Serikat.-Dibuat dari NaCl > proses Solvay, reaksi :NaCl(aq) + CO2(g) + NH3(aq) + H2O(l) → NaHCO3(s) + NH4Cl(aq) -Untuk pembuatan kaca (terutama kaca bejana).

2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan Natrium5. Natrium Bikarbonat (NaHCO3)

-Disebut juga soda kue.- Baking powder adalah campuran serbuk natrium bikarbonat dengan suatu zat yang bersifat asam.

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan MagnesiumMagnesium diperoleh dari air laut menurut proses Dow melalui tahap-tahap1. Mencampurkan air laut dengan (CaO) sehingga

magnesium mengendapCaO (s) + H2O (l) Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)

Mg2+ (aq) + 2OH- (aq) Mg(OH)2 (s)

Mg2+(aq) + H2O(l) + CaO(s ) Mg(OH)2(s) + Ca2+

(aq)

2. Mg(OH)2 yang terbentuk disaring, dicuci dan direaksikan dengan larutan HCl pekat.

Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + 2H2O(l)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan Magnesium3. Larutan MgCl2 yang diperoleh diuapkan sehingga

diperoleh Kristal MgCl2

4. Kristal MgCl2 dielektrolisis terhadap lelehan MgCl2 yang dicampur CaCl2.

MgCl2 (l) Mg2+ (l) + 2Cl- (l)

Katoda : Mg2+(l) + 2e Mg(l)

Anoda : 2Cl- (l) Cl2(g) + 2eHasil : Mg2+ (l) + 2Cl–(l) Mg(l) + Cl2(g)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Manfaat MagnesiumPemanfaatan Mg dan senyawanya , yaitu :-Untuk membuat logam campuran (aliase).- Sedikit magnesium digunakan pada pengolahan logam tertentu.-Pembakaran magnesium menghasilkan cahaya yang sangat terang.-Pencegah korosi pipa besi di tanah dan dinding kapal laut.

Senyawa magnesium yang penting antara lain adalah:1. Mg(OH)2 untuk antasida (obat maag) dapat menetralkan

kelebihan asam lambung (HCl) dan juga sebagai bahan pasta gigi

2. MgSO4.7H2O (garam inggris untuk zat pencahar)/laktasif usus.

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan AlumuniumAluminium diperoleh dengan elektrolisis lelehan bauksit Al2O3 dalam kriolit cair Na3AlF6 pada proses Hall melalui 2 tahap, yaitu:

1. Pemurnian Al2O3 dari bauksit (alumina)Ke dalam bauksit ditambahkan larutan NaOH pekat sehingga Al2O3 larut, sedangkan zat lain tidak larut. Dipisahkan melalui penyaringan.Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) 2NaAlO2 (aq) + H2O (l)

Larutan NaAlO2 diasamkan.NaAlO2 (aq) + H2O (l) + HCl (aq) Al(OH)3 (s) + NaCl (aq)

Endapan Al(OH)3 disaring & dipanaskan sehingga terurai.Al(OH)3 (s) Al2O3 (s) + 3H2O (g) (panas)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan Alumunium2. Elektrolisis Al2O3 dengan kriolit cair-Al2O3 murni dicampur dengan kriolit Na3AlF6 .-Larutan Al2O3 dalam kriolit dimasukkan ke dalam sel Hall-Heroult, kemudian dialiri listrik. Ion Al3+ direduksi di katoda menjadi Al cair dan ion O2- dioksidasi di anoda menjadi gas oksigen.**Reaksi yang terjadi: Al2O3(l) 2Al3+

(l) + 3O2-(l)

Katoda : Al3+(l) + 3e Al(l) × 4

Anoda : 2O2-(l) O2(g) + 4e × 3

Hasil : 4Al3+(l) + 6O2-

(l) 4Al(l) + 3O2(g)

Gas oksigen yang terbentuk dapat bereaksi dengan anoda karbon >> CO2 sehingga anoda habis dan harus diganti.

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pemanfaatan Alumunium1. Sebagai aliose (bahan campuran)

Duralium (95% Al, 4% Cu, 0,5%Mg dan 0,5% Mn)

Magnalium (70 – 95% Al, dan 30 – 0,5% Mg)Alnico (20% Al, 50%, 20%Ni, dan 10% Cu)Thermit (Al + Fe2O3) untuk mengelas logam

2. Tawas, KAl(SO4)2 12H2O untuk penjernihan air.3. Aluminium sulfat Al2(SO4)3 untuk industri kertas dan

mordan.4. Zeolit Na2O Al2O3 2SiO2 untuk melunakkan air sadah.5. Aluminium Al2O3 untuk pembuatan aluminium, pasta

gigi, industry keramik, dan industri gelas.6. Al(OH)3 untuk menetralkan asam lambung yang

berlebihan

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pemanfaatan Alumunium7. Al2O3 (Alfa-Alumina) untuk meruntuhkan bangunan yang

terbuat dari besi atau baja. 8. Meningkatkan ketahanan korosi.9. Meningkatkan adhesi cat.10. Sebagai alat untuk pelapisan lebih lanjut.11. Memperbaiki penampilan.12. Meningkatkan isolasi listrik.13. Memungkinkan penggunaan lithografi dan photografi.14. Memperbesar emisivitas.15. Meningkatkan ketahanan abrasi.16. Mendeteksi daerah peka retakan.

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan TembagaTembaga diperoleh dari bijih kalkopirit CuFeS2 melalui beberapa tahap, yaitu:

1. Pengapungan (flotasi)Bijih diserbukkan > masuk ke dalam campuran air dan minyak. Bijih yang mengandung tembaga akan diselaputi oleh minyak & yang lainnya terbawa oleh air. Udara ditiupkan ke dalam campuran dan bijih yang diselaputi minyak dibawa ke permukaan mengapung, sedangkan zat lain diendapkan.

2. PemangganganBijih pekat hasil pengapungan selanjutnya dipanggang dan terjadi reaksi4Cu2FeS2(s) + 9O2(g) 2Cu2S(s) + 2Fe2O3(s) + 6SO2(g)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan Tembaga3. ReduksiCu2S yang terjadi dipisahkan dari Fe2O3 dan dipanaskan,dialiri udara (terjadi reduksi) menjadi logam tembaga lepuh (blister copper)2Cu2S(s) + 3O2(g) 2Cu2O(s) + 2SO2(g)

Cu2S(s) + 2Cu2O(s) 6Cu(s) + SO2(g)

4. Elektrolisis (pemurnian)Katoda : Cu2+

(aq) + 2e Cu(s)

Anoda : Cu(s) Cu2+(aq) + 2e

Hasil : Cu(s) Cu(s)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pemanfaatan Tembaga1. Merupakan penghantar panas dan listrik yang sangat

baik, maka banyak digunakan pada alat-alat listrik.2. Sebagai perhiasan, campuran antara tembaga dan

emas.3. Sebagai bahan pembuat uang logam.4. Sebagai bahan pembuat logam lain, seperti kuningan

(campuran antara tembaga dan seng), perunggu (campuran antara tembaga dan timah.

5. CuSO4 dalam air berwarna biru, banyak digunakan sebagai zat warna.

6. Campuran CuSO4 dan Ca(OH)2, disebut bubur boderiux banyak digunakan untuk mematikan serangga atau hama tanaman, pencegah jamur pada sayur dan buah.

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pemanfaatan Tembaga7. CuCl2, digunakan untuk menghilangkan kandungan

belerang pada pengolahan minyak.

8. Cu(OH)2 yang larut dalam larutan NH4OH membentuk ion kompleks cupri tetramin (dikenal sebagai larutan schweitser), digunakan untuk melarutkan selulosa pada pembuatan rayon (sutera buatan).

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan BesiProses yang terjadi pada pembuatan besi:1. Bahan-bahan (biji besi, batu kapur,&kokas) dimasukkan ke

dalam tungku.2. Udara panas dialirkan melalui dasar tanur yang mengoksidasi

karbon jadi gas CO2.C (s) + O2(g) CO2(g) ΔH = -394 kJ

3. Kemudian gas CO2 bergerak naik dan bereaksi lagi dengan kokas manjadi CO.

CO2(g) + C(s) 2CO(g) ΔH = +173 kJ4. Gas CO yang terjadi mereduksi bijih besi secara bertahap

menjadi besi. 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 (pada suhu 500 °C)Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (pada suhu 850 °C)FeO + CO Fe + CO2 (pada suhu 1000 °C)

Reaksi total dapat di tuliskan sebagai berikut:Fe2O3 (s) + 3CO (g) 2Fe (l) + 3CO2 (g)

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Pemanfaatan Besi1. Dalam penggunaanya, besi digunakan bukan sebagai

besi murni, tapi berupa logam campur (baja). 2. Dipergunakan sebagai mainan anak-anak, perkakas

dapur, industri kendaraan, konstruksi bangunan, jembatan, rel kereta api, dll.

3. Baja tahan karat digunakan untuk membuat perkakas seperti gunting, obeng dan kunci serta perkakas dapur seperti sendok dan panci.

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan BajaLogam-logam campur dari besi disebut baja. Perubahan yang harus dilakukan pada pembuatan baja dari besi gubal, yaitu:1. Menurunkan kadar karbon dari 3-4% menjadi 0-1,5%,2. Menghilangkan pengotor seperti Si, Mn, dan P,3. Menambahkan logam-logam campur seperti Ni dan Cr,

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan Timah** Timah adalah logam yang relatif lunak, berwarna putih

perak dan tahan karat. Timah terutama digunakan untuk membuat kaleng kemasan, seperti untuk roti, susu, cat, dan buah. Kegunaan lain dari timah adalah untuk membuat logam campur, misalnya perunggu (paduan timah, tembaga, dan zink) dan solder (paduan timah dan timbel).

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

Pembuatan Emas** Emas tergolong logam mulia, berwarna kuning

mengkilap, tahan karat, mudah ditempa dan dapat diukur. Pada umumnya, emas ditemukan sebagai unsur bebas. Emas mempunyai massa jenis yang relatif besar, sehingga pemisahannya dilakukan dengan mengayak. Butiran emas dapat dipisahkan dengan menggunakan raksa. Emas selanjutnya dapat dipisahkan dengan pemanasan sehingga raksa menguap dan dapat digunakan kembali.

Natrium

Aluminium

Tembaga

Magnesium

Timah

Besi

Emas

24

Thank YouThank YouThank You