85

PERCOBAAN V

ALUMINIUM DAN SENYAWANYA

I. Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini yaitu mempelajari kimia almunium dan seyawanya,

serta membandingkannya dengan kimia magnesium dan senyawanya.

II. Landasan Teori

(Latin: alumen, alum) Orang-orang Yunani dan Romawi kuno menggunakan

alum sebagai cairan penutup pori-pori dan bahan penajam proses pewarnaan. Pada

tahun 1761 de Morveau mengajukan nama alumine untuk basa alum dan Lavoisier,

pada tahun 1787, menebak bahwa ini adalah oksida logam yang belum ditemukan.

Wohler yang biasanya disebut sebagai ilmuwan yang berhasil mengisolasi

logam ini pada 1827, walau aluminium tidak murni telah berhasil dipersiapkan oleh

Oersted dua tahun sebelumnya. Pada 1807, Davy memberikan proposal untuk

menamakan logam ini aluminum (walau belum ditemukan saat itu), walau pada

akhirnya setuju untuk menggantinya dengan aluminium. Nama yang terakhir ini sama

dengan nama banyak unsur lainnya yang berakhir dengan ium.

Aluminium juga merupakan pengejaan yang dipakai di Amerika sampai tahun

1925 ketika American Chemical Society memutuskan untuk menggantikannya

dengan aluminum. Untuk selanjutnya pengejaan yang terakhir yang digunakan di

publikasi-publikasi mereka.

Metoda untuk mengambil logam aluminium adalah dengan cara

mengelektrolisis alumina yang terlarut dalam cryolite. Metoda ini ditemukan oleh

Hall di AS pada tahun 1886 dan pada saat yang bersamaan oleh Heroult di Perancis.

Cryolite, bijih alami yang ditemukan di Greenland sekarang ini tidak lagi digunakan

untuk memproduksi aluminium secara komersil. Penggantinya adalah cariran buatan

yang merupakan campuran natrium, aluminium dan kalsium fluorida.

86

Aluminium adalah unsur logam yang biasa dijumpai dalam kerak bumi dan

terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Kandungan yang mudah diperoleh

adalah oksida terhidrat seperti bauksit, Al2O3.nH2O, dan kryolit, Na3AlF6.

Satu-satunya oksida aluminium adalah alumina, Al2O3. meskipun demikian,

kesederhanaan ini diimbangi dengan adanya bahan-bahan polimorf dan terhidrat yang

sifatnya bergantung kepada kondisi pembuatannya. Terdapat dua bentuk anhidrat,

Al2O3 yaitu Al2O3 dan Al2O3. Al2O3 stabil pada suhu tinggi dan juga

metastabil tidak terhingga pada suhu rendah. Ia terdapat di alam sebagai mineral

korundum dan dapat dibuat dengan pemanasan Al2O3 atau oksida anhidrat

apapun di atas 1000oC. Al2O3 diperoleh dengan dehidrasi oksida terhidrat pada

suhu rendah (~450oC). Al2O3 keras dan tahan terhadap hidrasi dan penyerangan

asam, sedangkan Al2O3 mudah menyerap air dan larut dalam asam. Alumina

yang digunakan untuk kromatografi dan diatur kondisinya untuk berbagai kereaktifan

adalah Al2O3.

(Umi Fadilah. 2010)

Aluminium adalah unsur logam yang biasa dijumpai dalam kerak bumi dan

terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Kandungannya yang mudah diperoleh

adalah oksida terhidrat seperti bauksit, Al2O3.nH2O, dan kryolit, Na3AlF6.

Aluminium dibuat dalam skala besar, dari bauksit, Al2O3.nH2O. Ia dimurnikan

dengan pelarutan dalam NaOH akua dan diendapkan ulang sebagai Al(OH)3 dengan

menggunkan CO2. Hasil dehidrasinya dilarutkan dalam lelehan kryolit, dan

lelehannya pada 800 sampai 1000 dielektrolisis. Aluminium adalah logam yang

keras, kuat dan berwarna putih. Meskipun sangat elektropositif, ia bagaimanapun juga

tahan terhadap korosi karena lapisan oksida yang kuat dan liat terbentuk pada

permukaannya. Lapisan lapisan oksida yang tebal seringkali dilapiskan secara

elektrolitik pada aluminium, yaitu proses yang disebut anodisasi; lapisan lapisan

yang segar dapat diwarnai dengan pigmen. Aluminium larut dalam asam mineral

encer, tetapi dipasifkan oleh HNO3 pekat. Bila pengaruh perlindungan lapisan

oksida dirusakkan, misalnya dengan penggoresan atau dengan amalgamasi,

87

penyerangan cepat meskipun oleh air sekalipun dapat terjadi. Logamnya mudah

bereaksi oleh larutan NaOH panas, halogen, dan berbagai nonlogam.

(F. Albert Cotton. 2009:287)

Hanya unsur aluminium dan golongan IIIA yang diproduksi secara besar

besaran. Aluminium dibuat melalui proses Hall-Haroult. Suatu metode komersial

pembuatan aluminium melalui elektrolisis aluminium oksida yang dilarutkan dalam

lelehan kriolit, , Na3AlF6. Campuran kriolit dielektrolisis pada sekitar 950 .

Walaupun reaksi elektrolisis sangat rumit, tetapi reaksi bersih dapat dinyatakan

seperti berikut:

4Al3+

+(aq) + 12e-

4Al (katoda)

6O2-

(aq) + 3C 3CO2(g) _ 12e- (anoda)

2[2Al3+

+ 302-

] + 3C(s) elektrolisis

4Al(l) +3CO2(g)

(reaksi keseluruhan)

Al2O3

(Yayan Sunarya. 2012: 398)

Bila garam aluminium dilarutkan ke dalam air, ion Al3+

mengalami hidroksi.

Al3+

+ H2 [Al(H2O)6]3+

Ion hesa aquao aluminium (III) / (Al3+

(aq))

Oleh karena kerapatan ion sangat besar maka ion ini dapat menarik elektron

dalam ikatan OH- dari air dekatnya, sehingga air merupakan donor proton.

[ Al(H2O)6)]3+

+ H2O [Al(H2O)5(OH)2+

] + H3O

Oleh karena itu larutan garam Al3+

bersifat asam, asam-asam asetat. Jika basa

yang lebih kuat dari air seperti S2-

dan CO22-

ditambahkan pada larutan aluminium,

ion H+ akan dilepaskan dari [ Al(H2O)6)]

3+ .

[Al(H2O)6]3+

+ 3 S- [Al(H2O)3(OH)3] + 2 H2S

Reaksi yang mirip terjadi jika basa kuat seperti NaOH (aq) ditambahkan pada

larutan garam Al.

[Al(H2O)6]3+

+ 3OH- (aq) [Al(H2O)3(OH)3] + (H2O)3

Dengan NaOH (aq) berlebih endapan akan melarut.

[Al(H2O)3(OH)3] (s) + OH- [Al(H2O)3(OH)3] + H2O

88

Meskipun tidak tepat, reaksi antara ion aluminium dengan NaOH(aq),

biaasanya ditulis sebagai berikut :

Al3+

(aq) + 3OH-(aq) Al(OH)3 (s)

Al(OH)3(s) + OH-(aq) Al(OH)4

- (aq)

(Umi Fadilah. 2010)

89

III. Prosedur Kerja

3.1 Alat dan Bahan

Alat

1. Tabung reaksi

2. Pipa penyalur

3. Gelas kimia 100 mL

4. Pembakar bunsen

5. Gelas piala 50 mL

Bahan

1. Keping aluminium

2. Pita magnesium

3. NaOH encer

4. Larutan Mg2+ 0,1 M

5. Serbuk Aluminium

6. HCl encer

7. Larutan Al3+ 0,1 M

3.2 Skema Kerja

3.2.1 Percobaan 1 Reaksi Dengan HCl

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi

Ditambahkan keping logam

aluminium

Diamati reaksi yang terjadi

Dipanaskan jika belum bereaksi

Diulangi percobaan dengan mengganti

logam aluminium dengan magnesium

3.2.2 Percobaan 2 Reaksi dengan NaOH

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi

5 mL HCl encer

HASIL

5 mL NaOH

90

Ditambahkan keping atau serbuk

aluminium

Dipanaskan jika selama 5 menit tidak

terjadi reaksi

Diulangi percobaan, dengan

mengganti aluminium dengan

magnesium

3.2.3 Percobaan 3 Membandingkan sifat asam basa ion Al3+ dan Mg2+

yang terhidrasi

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi

Diperiksa pH larutan dengan kertas

indikator

Ditambahkan NaOH encer 0,1 M,

sehingga endapan larut kembali

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi

Diperiksa pH larutan

HASIL

3 mL larutan Al3+

3 mL larutan

Mg2+

HASIL

91

IV. Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil

Perlakuan Hasil Pengamatan

Reaksi dengan HCl

5 mL HCl + 0,5 gr serbuk Al serbuk Al tidak larut dan menyatu

dalam HCl, terbentuk dua lapisan,

lapisan bawah larutan HCl dan lapisan

atas Al yang membentuk padatan

seperti plastik, serta dinding tabung

reaksi terasa hangat

5 mL HCl + pita Mg pita Mg meleleh dan menghasilkan

gelembung udara dan gas

Reaksi dengan NaOH

5 mL NaOH + 0,5 gr Al Dinding tabung reaksi terasa panas,

terdapat gelembung udara serta gas,

setelah didiamkan lama kelamaan

serbuk Al memenuhi tabung reaksi

5 mL NaOH + Pita Mg Pita Mg tidak beraksi, setelah 5 menit

dilakukan pemanasan timbul

gelembung udara yang menempel

pada pita Mg

Membandingkan Sifat Asam Basa Al3+

dan Mg2+

yang Terhidrasi

- 3 mL larutan Al3+ diperikasa pH

dengan indikator universal

- Ditambahkan NaOH

pH larutan 4

terdapat gelembung udara dan pada

dinding tabung reaksi terbentuk serbuk

serbuk Al

- 3 mL larutan Mg2+ diuji pH dengan

indikator universal

- Ditambahkan NaOH

pH larutan 7

tidak terjadi reaksi

92

4.2 Pembahasan

Aluminium adalah unsur paling melimpah ketiga dalam kerak bumi.

Umumnya digunakan di rumah tangga, dalam kerajinan seperti pencelupan dan

tembikar, dan juga dalam konstruksi untuk membuat paduan. Aluminium dapat

bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan senyawa ion, serta dapat bereaksi

dengan halida, asam serta basa.

Pada percobaan Aluminium dan Senyawanya ini kita dapat melihat reaksi

antara senyawa aluminium dengan asam dan basa, serta dapat membandingkan sifat

keasaman dan kebasaan aluminium dengan magnesium. Pada percobaan ini ,

praktikan dapat melihat perbedaan antara logam aluminium dan magnesium

walaupun keduanya terletak pada periode yang sama yaitu periode ketiga. Berikut

penjelasan dari percobaan yang telah dilakukan.

4.2.1 Reaksi dengan Asam Klorida

Pada pengamatan ini kita dapat melihat reaksi yang terjadi ketika keping

aluminium dimasukkan ke dalam larutan HCl encer. Seperti yang kita ketahui, HCl

merupakan asam kuat yang bersifat korosif, disini kita dapat mengetahui apakah HCl

dapat mengikis aluminium. Pada percobaan ini, praktikan tidak menggunkan keping

aluminium tetapi menggunakan serbuk aluminium.

Logam aluminium dapat larut dengan mudah dalam larutan asam sulfat encer

untuk membentuk larutan yang mengandung ion Al (III) dan gas hidrogen, H2. Hasil

yang sama juga ditunjukkan ketika direaksikan dengan asam klorida encer yang juga

memberikan persamaan ion Al (III). Aluminium bereaksi dengan asam klorida encer

membentuk aluminium klorida dan gas hidrogen.

2Al(s) + 6H+

(aq) 2Al3+

(aq) + 3H2(aq)

Disini ketika serbuk aluminium dimasukkan ke dalam aluminium yang terjadi

adalah serbuk Al tidak larut dan menyatu dalam HCl, terbentuk dua lapisan, lapisan

bawah larutan HCl dan lapisan atas Al yang membentuk padatan seperti plastik, serta

dinding tabung reaksi terasa hangat. Disini tidak dilakukan pemanasan, tetapi ketika

larutan aluminium didiamkan, serbuk aluminium yang tercampur dalam HCl lama

kelamaan terus memenuhi tabung reaksi sehingga melimpah keluar. Reaksi yang

93

terjadi antara aluminium dengan HCl terbilang lambat. Berbeda ketika pita

magnesium dimasukkan ke dalam larutan HCl, pita magnesium dengan segera

melarut dalam larutan HCl dan terbentuk gelembung gelembung gas. Dari sini

dapat diketahui bahwa reaksi Al dengan HCl lambat dibandingkan Mg. Reaksi yang

terjadi pada percobaan ini adalah:

1. Reaksi antara Al dan HCl

2Al(s) + 6HCl (aq) 2AlCl3 (aq) + 3H2(g)

2. Reaksi antara Mg dan HCl

3Mg (s) + 6HCl (aq) 3MgCl2 (aq) + 3H2 (g)

4.2.2 Reaksi dengan Larutan Natrium Hidroksida

Pada percobaan ini dapat dilihat reaksi antara aluminium dengan larutan basa.

Larutan basa yang digunakan adalah NaOH, dimana NaOH merupakan basa kuat dan

larutan alkali. Disini serbuk Al dan pita Mg ditambahkan ke dalam larutan NaOH.

Penggunaan NaOH sebagai untuk mengidentifikasi ada atau tidaknya aluminium

dalam bentuk Al3+

. Hasil positif ditunjukan dengan adanya endapan putih, jika

dilakukan penambahan NaOH berlebih maka endapan yang terbentuk akan melarut

kembali, hal ini dapat disebabkan endapan putih Al(OH)3 larut dalam basa

membentuk Al(OH)4- menurut reaksi seperti berikut :

Al(OH)3(s) + (aq) Al

(aq)

Aluminium larut dalam natrium hidroksida dengan evolusi gas hidrogen, H2,

dan pembentukan aluminat dari jenis [Al(OH)4] -. Pada percobaan ini ketika serbuk

Al dimasukkan ke dalam larutan NaOH dinding tabung reaksi terasa panas, terdapat

gelembung udara serta gas, setelah didiamkan lama kelamaan serbuk Al memenuhi

tabung reaksi, serta reaksi berjalan cepat.

Reaksi yang terjadi yakni:

2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H2O 2Na+(aq) + 2[Al(OH)4]- + 3H2(g)

Sedangakn ketika pita Mg dimasukkan ke dalam larutan NaOH, pita Mg tidak

beraksi, karena tidak terjadi reaksi maka dilakukan pemanasan, setelah pemanasan

timbul gelembung udara yang menempel pada pita Mg.

94

Reaksi yang terjadi adalah :

3MgO (s) + 3OH- + 5H2O 3 [Mg(OH)3]

- + 2H2 (g) + 2O2 (g)

Dari reaksi yang tejadi dapat diketahui bahwa logam Mg tidak dapat bereaksi dengan

larutan alkali encer.

4.2.3 Membandingkan sifat Asam-Basa ion Al3+ dan Mg2 yang terhidrasi.

Sifat asam berkaitan dengan sifat non logam, sedangkan sifat basa berkaitan

dengan logam. Sifat basa atau sifat asam dari suatu unsur bergantung pada

konfigurasi elektron dan harga ionisasi unsur unsur tersebut. Dari kiri ke kanan,

unsur unsur periode ketiga memiliki harga ionisasi semakin besar sehingga semakin

sukar melepas elektron. Penyebabnya elektron dari unsur tersebut akan kurang

tertarik ke arah oksigen sehingga kecendrungan untuk membentuk ion OH menjadi

berkurang.

Sedangkan sifat keasaman unsur yang terletak pada periode ketiga semakin

kekanan, sifat asam semakin kuat, hal ini dikarenakan energi ionisasi unsur periode

ketiga dari kiri ke kanan semakin besar sehingga semakin mudah menarik elektron

dari atom oksigen. Sehingga dapat diketahui logam Al lebih bersifat asam

dibandingkan dengan logam Mg. walaupun keduanya merupakan basa lemah.

Untuk mengetahui keasaman antara logam Al dan Mg dilakukan pengukuran

dengan menggunakan indikator universal. Larutan Al3+

memiliki pH 4 sedangkan

larutan Mg2+

memiliki pH 7. Dari pH yang diperoleh ini dapat diketahui bahwa

larutan Al3+

bersifat asam dan Mg2+

, hasil yang diperoleh sesuai dengan teori dimana

sifat keasaman logam periode ketiga, semakin kekanan sifat asam semakin kuat.

Sehingga dapat diketahui Al3+

tergolong asam Bronsted Lowry. Karena sifat

keasamaan dari Al maka Al kurang reaktif sedangkan Mg bersifat basa sehingga

menyebabkan Mg lebih reaktif.

Setelah pemeriksaan dengan indikator universal, kemudian larutan Al3+

dan

Mg2+

ditambahkan larut NaOH. Untuk Al3+

ketika ditambahkan NaOH encer larutan

berwarna putih susu dan terdapat endapan putih, kemudian endapan melarut saat

95

penambahan NaOH 3 mL, karena Al3+

juga bersifa basa (amfoter), sehingga ion akan

menjadi ion negatif.

Reaksinya :

Al3+

(aq) + 2OH- + 3H2O 6 Al(OH)4

-

Ketika larutan Mg2+

ditambahkan larutan NaOH tidak terjadi reaksi.

96

V. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

1. Reaksi logam Aluminium dalam HCl encer berjalan lambat dan

memerlulkan pemanasan. Sedang pada reaksi Pita Mg dengan HCl encer

berlangsung dengan cepat tanpa ada pemanasan

2. Logam aluminium lebih mudah terlarut dalam larutan basa NaOH

dibandingkan dengan Magnesium

3. Sifat keasaman unsur yang terletak pada periode ketiga semakin kekanan,

sifat asam semakin kuat, hal ini dikarenakan energi ionisasi unsur periode

ketiga dari kiri ke kanan semakin besar sehingga semakin mudah menarik

elektron dari atom oksigen

5.2 Saran

Disarankan untuk percobaan reaksi dengan HCl, digunkan keping logam Al

sehingga lebih mudah mengamati reaksi yang terjadi, dan melengkapi peralatan

dalam percobaan ini sehingga percobaan dapat berjalan dengan lancar.

97

VI. Daftar Pustaka

Cotton, F. Albert. 2009. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI Press

Sunarya, Yayan. 2012. Kimia Dasar Jilik 2. Bandung : Yrama Widya

Umi Fadilah. 2010. Percobaan VI-Al dan Senyawanya. Diakses Pada 26 Mei 2014.

https://alchemist08.files.wordpress.com/.../percobaan-vi-al-dan-senyawan...

98

Pertanyaan

1. Uraikan dan jelaskan apa yang terjadi dan tulis reaksinya!

Jawab:

1) Reaksi dengan HCl

a. Al + HCl

Serbuk Al tidak larut dan menyatu dalam HCl, terbentuk dua lapisan,

lapisan bawah larutan HCl dan lapisan atas Al yang membentuk padatan

seperti plastik, serta dinding tabung reaksi terasa hangat

Reaksi yang terjadi:

2Al(s) + 6HCl (aq) 2AlCl3 (aq) + 3H2(g)

b. Mg + HCl

pita Mg meleleh dan menghasilkan gelembung udara dan gas

reaksi yang terjadi:

3Mg (s) + 6HCl (aq) 3MgCl2 (aq) + 3H2 (g)

Baik Al maupun Mg dapat bereaksi dengan HCl membentuk suatu garam dan

gas H2.

2) Reaksi dengan NaOH

a. Al + NaOH, inding tabung reaksi terasa panas, terdapat gelembung udara

serta gas, setelah didiamkan lama kelamaan serbuk Al memenuhi tabung

reaksi

Reaksi :

2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H2O 2Na+(aq) + 2[Al(OH)4]- + 3H2(g)

b. Mg + NaOH Pita Mg tidak beraksi, setelah 5 menit dilakukan pemanasan

timbul gelembung udara yang menempel pada pita Mg

Reaksi yang terjadi:

3MgO (s) + 3OH- + 5H2O 3 [Mg(OH)3]

- + 2H2 (g) + 2O2 (g)

3) Membandingkan sifat asam basa

a. Larutan Al3+ bersifat asam dengan pH 4

b. Larutan Mg2+ bersifat basa dengan pH 7

99

2. Apa sebabnya Al(OH)4(H2O)2 melarut dalam air sedangkan Al(OH)3(H2O)3 tidak

melarut?

Jawab :

[Al(H2O)2]- melarut sedangkan [Al(OH)3(H2O)3] tidak melarut, karena

[Al(H2O)2]- merupakan ion kompleks yang tentunya melarut, sedangkan

[Al(OH)3(H2O)3] tidak dapat mengion sebagai donor akseptor elektron dalam air

3. Perbedaan utama antara sifat kimia dari Al dan Mg.

Jawab:

1) Baik Al dan Mg dapat bereaksi dengan Asam

2) Al dapat bereaksi dengan larutan basa, sedangkan Mg tidak dapat bereaksi

dengan basa

3) Al bersifat amfoter sehingga sehinnga kurang reaktif, sedangkan Mg bersifat

basa,sehingga lebih reaktif.

4. Apa yang menyebabkan panci aluminium tidak boleh dicuci dengan Natrium

Karbonat?

Jawab:

Karena natrium karbonat bereaksi dengan Al sehingga dikhawatirkan jika dicuci

dengan natrium karbonat panci aluminium lama kelamaan akan terkikis

5. Manakah asam Bronsted Lowry terkuat? Jelaskan!

Jawab:

Al3+

karena asam melepaskan Ion H+ bila dilarutkan dalam air , sedangkan Mg

2+

bersifat basa.