BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Letak unsur stannum dan plumbum berada digolongan IVA. Unsur golongan IVA merupakan unsur yang sangat penting, seperti karbon yang merupakan basis dari kehidupan di bumi dan  silikon yang sangat vital bagi struktur fisik bagi lingkungan dalam bentuk kerak bumi.Golongan IVA pada tabel sistem periodik disebut pula golongan karbon karena unsur pertama dan umum ditemukan.Diantara unsur-unsur Golongan IVA adalah karbon (C), silikon (Si), germanium (Ge), timah (Sn), dan timbal (Pb) yang menunjukkan keanekaragaman yang patut dipertimbangkan dalam hal sifat kimia dan fisiknya.

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi, akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti perak.

Timah putih dan timbal merupakan logam yang dapat menghantarkan listrik. Hal itu merupakan kecenderungan sifat konduktivitas karbon sebagai intan yang berupa non-logam, dan timah putih dan timbal yang merupakan logam.Hal itu merupakan kecenderungan sifat konduktivitas karbon sebagai intan yang berupa non-logam, dan timah putih dan timbal yang merupakan logam.

Agar lebih memahami mengenai unsur stannum dan plumbum, maka dibuatnya makalah mengenai unsur stannum dan plumbum.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari disusunya makalah mengenai unsur-unsur golongan alkali tanah yakni:1. Sebagai sarana menambah ilmu pengetahuan mengenai unsur Stannum

dan Plumbum2. Sebagai pemenuhan tugas dari tim dosen kimia anorganik 23. Dapat mengetahui sumber dan kelimpahan dari unsur Stannum dan

Plumbum4. Dapat mengetahui sifat-sifat fisika dan kimia dari unsur Stannum dan

Plumbum5. Dapat mengetahui bagaimana cara isolasi atau pembuatan unsur Stannum

dan Plumbum6. Dapat mengetahui Reaktivitas unsur Stannum dan Plumbum7. Dapat mengetahui senyawaan dan reaksi-reaksi yang terjadi dalam unsur

Stannum dan Plumbum8. Dapat mengetahui jenis ikatan yang terbentuk pada Stannum dan

Plumbum

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sumber dan Kelimpahan

a. Timah (Sn)

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti perak.Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau. Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya deposit sekunder. Diperkirakan untuk mendapatkan 1 Kg Cassiterite maka sekitar 7 samapi 8 ton biji timah/alluvial harus ditambang disebabkan konsentrasi cassiterite sangat rendah.Dibumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat dalam satu daerah geografi dimana sumber penting terdapat di Asia tenggara termasuk china,

Myanmar, Thailand, Malaysia, dan Indonesia. Hasil yang tidak sebegitu banyak diperoleh dari Peru, Afrika Selatan, UK, dan Zimbabwe.

b. Timbal (Pb)

Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral timbal yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb dengan proses pemanggangan, “Cerussite (PbCO3)”, dan “Anglesite” (PbSO4). Kandungan timbal dikerak bumi adalah 14 ppm, sedangkan dilautan adalah:

Permukaan samudra atlantik         : 0,00003 ppm Bagian dalam samudra atlantik : 0,000004 ppm Permukaan samudra pasifik            : 0,00001 ppm Bagian dalam samudra pasifik    : 0,000001 ppm

Galena

Galena adalah mieral timbal yang amat penting dan paling banyak tersebar di penjuru belahan bumi dan umumnya berasosiasi dengan mineral lain seperti sphalerite, calcite, dan flourite. Deposit galena biasanya mengandung sejumlah tertentu perak dan juga terdapat seng, kadmium, antimoni, arsen, dan bismuth, sehingga umumnya produksi timbal dari galena menghasilkan juga logam-logam tersebut. Warna galena adalah abu-abu mengkilap dan formulanya adalah PbS. Struktur kristalnya kubik dan oktahedral dan spesifik graviti 7,2 – 7,6.

Cerrusite

Cerrusite merupakan salah satu mineral timbal yang mengandung timbal karbonat dan menjadi sumber timbal yang utama setelah galena. Mineral ini juga terdapat dalam bentuk granular yang padat atau benbentuk fibrous. Warnanya umumnya tidak berwarna, hingga putih, abu-abu, biru, atau hijau dengan penampakan dari transparan hingga translusen. Mineral ini bersifat tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam encer seperti asam nitrat. Dan spesifik gravitinya 6,53-6,57.

Anglesite

Anglesite merupakan mineral timbal yang mengandung timbal sulfat PbSO4. Mineral ini terjadi sebagai hasil oksidasi mineral gelena akibat pengaruh cuaca. Warna mineral ini dari putih, abu-abu, hingga kuning, jika tidak murni maka warnanya abu-abu gelap. Mineral ini memiliki spesifik graviti 6,3 dengan kandungan timbal sekitar 73%.

2.2 Sifat-Sifat Fisika dan Kimia2.3 Cara Isolasi atau Pembuatan

2.4 Reaktivitas

2.5 Senyawaan dan Reaksinya dengan Unsur Lain

a. Senyawaan Timah

Senyawaan timah yang penting adalah organotin, SnO2, Stanat, timah klorida, timah hidrida, dan timah sulfide.

Senyawaan Organotin

Seperti yang telah dijelaskan diatas senyawa organotin adalah senyawa yang dibangun dari timah dan substituen hidrokarbon sehingga terdapat ikatan C-Sn. Contoh beberapa senyawa organotin ini adalah:

Tetrabutiltimah, dipakai sebagai material dasar untuk sintesis senyawaan di- dan tributil.

Dialkil atau monoalkil-timah, dipakai sebagai stabilisator panas dalam pembuatan PVC.

Tributil-Timah oksida, dipakai untuk pengawetan kayu.

Trifenil-Timah asetat, merupakan kristal putih yang dipakai untuk insektisida dan fungisida.

Trifenil-timah klorida dipakai sebagai biosida Trimetil-timah klorida, dipakai sebagai biosida dan sintesis senyawa

organic. Trifenil-timah hidroksida, untuk fungisida dan engontrol serangga. dllSenyawa organotin dibuat dari reagen Grignard dengan timahtetraklorida. Metode yang lain adalah dengan menggunakan reaksi Wurtz seperti senyawaan alkil natrium dengan tmah halide ataupun dengan menggunakan reaksi pertukaran antara timah halide dengan senyawaan organo-aluminium.

Timah Oksida

Merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia SnO2. Oksida timah ini merupakan oksida timah yang paling penting dalam pebuatan logam timah. SnO2 memiliki struktur kristal rutile dimana setiap 1 atom Sn berkoordinasi dengan 6 atom oksigen. SnO2 tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam dan basa kuat. SnO2 larut dalam asam halide membentuk heksahalostanat seperti:

SnO2 + 6HI  → H2SnI6 + 2 H2O

Atau jika dilarutkan dalam asam maka:

SnO2 + 6 H2SO4 → Sn(SO4)2 + 2 H2O

SnO2 larut dalam basa membentuk stanat dengan rumus umum Na2SnO3. SnO2 digunakan bersama dengan vanadium oksida sebagai katalis untuk oksidasi senyawa aromatic, dipakai sebagai pelapis, ataupun sebagai bahan pembuatan organotin.

Timah(II) Klorida

SnCl2 berupa padatan kristal berwarna putih, dapat membentuk dihidrat yang stabil. SnCl2 dipakai sebagai reduktor dalam larutan asam, dan juga dalam cairan electroplating. SnCl2 dibuat dengan cara reaksi gas HCl kering dengan logam Sn.

Sn + 2HCl  ->  SnCl2  + H2

SnCl2 memiliki satu pasangan electron bebas. Dalam bentuk fasa gas maka molekul SnCl2 berbentuk bengkok, sedangkan pada bentuk padatan SnCl2 membentuk rantai yang saling terhubung dengan jembatan klorida. Selain dipakai sebagai reduktor SnCl2 juga dipakai sebagai katalis, reagen analisis untuk raksa, dan juga dipakai sebagai aditif makanan untuk mempertahankan warna dan sebagai antioksidan.

Timah(IV) Klorida

Disebut juga stani klorida atau timah tetraklorida merupakan senyawaan kimia dengan rumus SnCl4. Pada suhu kamar SnCl4 ini merupakan cairan yang tidak berwarna dan akan membentuk kabut jika terjadi kontak dengan udara. SnCl4 dipergunakan sebagai senjata kimia dalam perang dunia ke-1, dipakai untuk memperkuat gelas, dan sebagai bahan dasar pembuatan organotin.

Timah Sulfida

Senyawaan timah dengan belerang terdapat sebagai SnS yaitu timah(II)sulfide dan ada dialam sebagai mineral herzenbergite. Pebuatan SnS adalah dibuat dengan mereaksikan belerang, SnCl2 dan H2S.

Sn + S → SnS

SnCl2 + H2S →SnS + 2HCl

Sedangkan timah(IV) sulfide memiliki rumus SnS2 dan terdapat dialam sebagai mineral berndtite. Senyawa ini mengendap sebagai padatan berwarna coklat dengan penambahan H2S pada larutan senyawa timah(IV) dan banyak dipakai sebagai ornament dekoratif karena warnanya mirip emas.

Timah Hidrida

Hidrida dari timah disebut sebagai stannan dan rumus formulanya adalah SnH4. Hidrida timah ini dapat dibuat dengan cara mereaksikan antara SnCl4 dengan LiAlH4. Stannan terdekomposisi secara lambat menghasilkan loga timah dan gas hydrogen. Hidrida timah ini sangat analog dengan gas metana CH4.

b. Senyawaan Timbal

Persenyawaan timbal yang umum adalah Tetra Etil Lead (TEL), PbO2, Timbal(II) Klorida (PbCl2), Timbal tetroksida(Pb3O4), dan Timbal(II) Nitrat.

Tetra Etil Lead (TEL)

Tetra etil lead disingkat sebagai TEL adalah senyawa organometalik yang memiliki rumus Pb(CH3CH2) . Senyawa ini disintesis dengan mereaksikan antara alloy NaPb dengan etil klorida dengan reaksi sebagai berikut :

4 NaPb + 4 CH3CH2Cl       →       (CH3CH2)4Pb + 4 NaCl + 3 Pb

TEL yang dihasilkan berupa cairan kental tidak berwarna, tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam benzena, petroleum eter, toluena, dan gasoline. TEL dipakai sebagai zat “antiknocking” pada bahan bakar. TEL jika terbakar tidak hanya menghasilkan CO2 akan tetapi juga Pb.

(CH3CH2)4Pb + 13 O2    →           8 CO2 + 10 H2O + Pb

Pb akan terakumulasi dalam mesin sehingga dapat merusak mesin. Oleh sebab itu ditambahkan 1,2-dibromoetana dan 1,2-dikloroetana bersamaan dengan TEL sehingga akan dapat dihasilkan PbBr2 dan PbCl2 yang dapat dibuang dari mesin. Karena efek racun terhadap manusia maka TEL sekarang tidak boleh dipergunakan.

Timbal(II) Klorida (PbCl2)

PbCl2 merupakan salah satu reagen berbasis timbal yang sangat penting disebabkan dari senyawa ini dapat dibuat berbagai macam senyawa timbale. Banyak digunakan sebagai bahan untuk mensintesis timbal titanat dan barium-timbaltitanat, untuk produksi kaca yang menstransimisikan inframerah, dipakai untuk memproduksi kaca ornament, untuk bahan cat dan sebagainya. PbCl2 dibuat dari beberapa metode yaitu dengan proses

pengendapan senyawa Pb2+ dengan garam klorida, atau dengan mereaksikan PbO2 dengan HCl.

PbO2 (s) + 4 HCl         →      PbCl2 (s) + Cl2 + 2 H2O

Atau dibuat dari logam Pb yang direaksikan dengan gas Cl2

Pb + Cl2       →        PbCl2

PbO2

Nama kimianya adalah Plumbi oksida atau Timbal(IV) oksida merupakan oksida timbal dengan biloks 4. PbO2 ada dialam sebagai mineral plattnerite. PbO2 bersifat amfoter dimana dapat larut dalam asam maupun basa. Jika dilarutkan dalam basa kuat akan terbentuk ion plumbat dengan rumus Pb(OH)6

2-. Dalam kondisi asam maka biasanya tereduksi menjadi ion Pb2+. Ion Pb4+tidak pernah ditemukan dalam larutan. Penggunaan PbO2 yang utama adalah sebagai katoda dalam accu.

Timbal tetroksida (Pb3O4)

Dikenal dengan nama timbal tetroksida, minium, atau triplumbi tetroksida. Berupa zat padat berwarna merah atau jingga. Rumus umumnya adalah Pb3O4 atau 2PbO.PbO2. Memiliki titik leleh 500oC dimana pada suhu ini Pb3O4 terdekomposisi menjadi PbO dan oksigen. Pb3O4 ini banyak dipergunakan oleh industri penghasil baterai, kaca timbal, dan cat anti korosi. Senyawa timbal ini tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam HCl, asam asetat glacial, dan campuran antara asam nitrat dan hidrogen peroksida. Pb3O4dibuat dari proses kalsinasi dari PbO2 dengan kehadiran oksigen pada suhu 450-4800C.

Timbal(II) Nitrat

Memiliki rumus kimia Pb(NO3)2. Timbal(II) nitrat umumnya merupakan kristal yang tidak berwarna atau berbentuk bubuk putih, dibandingkan dengan garam timbal yang lain maka gram timbal ini sangat mudah larut dalam air. Timbal(II) nitrat sangat bersifat racun terhadap manusia dan merupakan oksidator.

Cara membuat timbal nitrat adalah dengan melarutkan logam Pb pada larutan asam nitrat atau dengan melarutkan PbO dalam asam nitrat.

3 Pb (s) + 8 H+ (aq) + 2 NO3 (aq)   → 3 Pb2+ (aq) + 2 NO (g) + 4 H2O (l)

PbO (s) + 2 H+ (aq)   →  Pb2+ (aq) + H2O (l)

Larutan Pb(NO3)2 bereaksi dengan KI mebentuk PbI2 yang berwarna kuning. Intensitas warna kuning ini tergantung dari banyaknya jumlah reaktan yang digunakan.

Pb(NO3)2 (s) + 2 KI (s)  →PbI2 (s) + 2 KNO3 (s)

Reaksi yang Melibatkan Unsur Timbal

Unsur Timbal mudah melarut dalam asam nitrat yang sedang kepekatannya (8 M), dan terbentuk juga nitrogen oksida :

3Pb + 8HNO3 (pekat)  ——>  3Pb(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Gas nitrogen(II) oksida yang tak berwarna itu, bila bercampur dengan udara, akan teroksidasi menjadi nitrogen dioksida yang merah:

2NO(g)  (tidak berwarna) + O2(g) ——>   2NO2(g)  (merah)

Dengan asam nitrat pekat terbentuk lapisan pelindung berupa timbal nitrat pada permukaan logam, yang mencegah pelarutan lebih lanjut. Asam klorida encer atau asam sulfat encer mempunyai pengaruh yang hanya sedikit, karena terbentuknya timbal klorida atau timbal sulfat yang tak larut pada permukaan logam itu.

Endapan timbal sulfida terurai bila ditambahkan asam nitrat pekat, dan unsur belerang yang berbutir halus dan berwarna putih akan mengendap :

3PbS (s) + 8HNO3(pekat) ——->  3Pb(NO3)2(aq) + 3S(s)   + 2NO(g)  + 4H2O(l)

2.6 Jenis Ikatan yang Terbentuk

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan