Tugas kimia anorganik ii

Unsur aluminium(Al), Timbal(Sn),

dan Timbal(Pb)

Oleh :

DIAN AGUS SETYAWATI

A1C111051

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahuwata’ala atas rahmat dan

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berisi penjelasan tentang

logam Alumunium (Al), Timah (Sn), dan Timbal (Pb) . Makalah ini disusun untuk memenuhi

tugas mata kuliah Kimia Anorganik II Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Program

Studi Kimia Universitas Jambi.

Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyelesaikan makalah ini dengan

baik. Apabila dalam makalah ini masih terdapat banyak kesalahan, hal itu karena

keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis. Oleh karena itu penulis mengharapkan

kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan dalam menghasilkan makalah

pada masa yang akan datang. Penulis berharap makalah sederhana ini dapat bermanfaat bagi

penulis sendiri maupun bagi pembaca pada umumnya.

Jambi, Maret 2013

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I. PENDAHULUAN

1.1........................................................................................................Latar Belakang Masalah

.......................................................................................................................... 1

1.2.............................................................................................................Rumusan Masalah

.......................................................................................................................... 1

1.3..............................................................................................................Tujuan Penulisan

.......................................................................................................................... 2

BAB II. PEMBAHASAN

2.1. Logam Timbal (Pb).............................................................................................3

Pengertian...................................................................................................... 3

Sumber dan Pembuatan..................................................................................3

Sifat - Sifat......................................................................................................6

Persenyawaan Timbal.....................................................................................8

Manfaat..........................................................................................................11

2.2. Logam Timah(Sn)...............................................................................................13

Pengertian......................................................................................................13

Sumber dan Pembuatan................................................................................ 13

Sifat - Sifat................................................................................................... 15

Isotop Timah.................................................................................................18

Manfaat.........................................................................................................19

Persenyawaan...............................................................................................20

2.3. Logam Aluminium (Al).....................................................................................22

Pengertian.....................................................................................................22

Sejarah..........................................................................................................23

Sumber dan Pembuatan................................................................................23

Sifat - Sifat....................................................................................................25

Manfaat.........................................................................................................29

Persenyawaan...............................................................................................30

BAB III. PENUTUP

3.1. Kesimpulan....................................................................................................... 33

3.2 Saran.................................................................................................................. 34

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat yang

terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui

proses alami. Apabila timbal terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam tubuh, ia akan

beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan disimpan di

dalam tulang dan gigi.

Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat dalam

kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain terutama seng dan tembaga.

Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat

flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan. Timah

tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya.

Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi.

Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma

asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses

pengendapan residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian mineral bahan

galian di tempat. Aluminium merupakan suatu metal reaktif, dan tidak terjadi secara alami.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Apa itu logam timbal, timah, dan alumunium ?

Apa sumber penghasil logam timbal, timah, dan aluminium ?

Bagaimana proses pembuatan logam – logam tersebut ?

Bagaimana sifat fisik dan sifat kimia logam tersebut ?

Bagaimana persenyawaan logam tersebut ?

Apa manfaat dari logam – logam tersebut ?

1.3 TUJUAN PENULISAN

Mengetahui apa itu logam timbal, timah, dan alumunium

Mengetahui apa sumber penghasil logam timbal, timah, dan aluminium

Mengetahui bagaimana proses pembuatan logam – logam tersebut

Mengetahui bagaimana sifat fisik dan sifat kimia logam tersebut

Mengetahui bagaimana persenyawaan logam tersebut

Mengetahui apa manfaat dari logam – logam tersebut

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 LOGAM TIMBAL (Pb)

I. PENGERTIAN TIMBAL

Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat

yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil

melalui proses alami. Apabila timbal terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam tubuh,

ia akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan

disimpan di dalam tulang dan gigi.

Manusia menyerap timbal melalui udara, debu, air dan makanan. Salah satu penyebab

kehadiran timbal adalah pencemaran udara. Yaitu akibat kegiatan transportasi darat yang

menghasilkan bahan pencemar seperti gas CO3, NOx, hidrokarbon, SO2,dan tetraethyl lead,

yang merupakan bahan logam timah hitam (timbal) yang ditambahkan ke dalam bahan bakar

berkualitas rendah untuk menurunkan nilai oktan.

Timbal di udara terutama berasal dari penggunaan bahan bakar bertimbal yang dalam

pembakarannya melepaskan timbal oksida berbentuk debu/partikulat yang dapat terhirup oleh

manusia. Mobil berbahan bakar yang mengandung timbal melepaskan 95 persen timbal.

Sedangkan dalam air minum, timbal dapat berasal dari kontaminasi pipa, solder dan kran air.

Kandungan timbal dalam air sebesar 15mg/l. Dalam makanan, timbal berasal dari

kontaminasi kaleng makanan dan minuman dan solder yang bertimbal. Kandungan timbal

yang tinggi ditemukan dalam sayuran terutama sayuran hijau.

II. SUMBER DAN PEMBUATAN TIMBAL

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, “Cerussite (PbCO3)”,

dan “Anglesite (PbSO4). Kandungan timbal dikerak bumi adalah 14 ppm, sedanngkan

dilautan adalah:

1. Permukaan samudra atlantik         : 0,00003 ppm

2. Bagian dalam samudra atlantik     : 0,000004 ppm

3. Permukaan Samudra pasifik         : 0,00001 ppm

4. Bagian dalam samudra pasifik      : 0,000001 ppm

Cara Memproduksi Timbal

Pada umumnya biji timbal mengandung 10% Pb dan biji yang memiliki kandungan

timbal minimum 3% bisa dipakai sebagai bahan baku untuk memproduksi timbal. Biji timbal

pertama kali dihancurkan dan kemudian dipekatkan hingga konsentrasinya mencapai 70%

dengan menggunakan proses “froth flotation” yaitu proses pemisahan dalam industri untuk

memisahkan material yang bersifat hidrofobik dengan hidrofilik.

Kandungan sulfide dalam biji timbal dihilangkan dengan cara memanggang biji

timbal sehingga akan terbentuk timbal oksida (hasil utama) dan campuran antara sulfat dan

silikat timbal dan logam-logam lain yang ada dalam biji timbal. Pemanggangan ini dilakukan

dengan menggunakan aliran udara panas.

Timbal oksida yang terbentuk direduksi dengan menggunakan alat yang dinamakan

“blast furnace” dimana pada proses ini hampir semua timbal oksida akan direduksi menjadi

logam timbal. Hasil timbal dari proses ini belum murni dan masih mengandung kontaminan

seperti Zn, Cd, Ag, Cu, dan Bi. Timbal oksida yang tidak murni ini kemudian dicairkan

dalam “furnace reverberatory” dan di treatment menggunakan udara, uap, dan belerang

dimana kontaminan akan teroksidasi kecuali perak, emas, dan bismuth. Kontaminan ini akan

terapung pada bagian atas sehingga dapat dipisahkan. Logam silver dan emas dipisahkan

dengan menggunakan proses Parkes, dan bismuthnya dihilangkan dengan menggunakan

logam kalsium dan magnesium. Hasil logam yang dihasilkan dari keseluruhan proses ini

adalah logam timbal. Logam timbal yang sangat murni diperoleh dengan cara elektrolisis

meggunakan elektrolit silica flourida.

Ekstraksi Timbal

Pada proses ekstraksi, bijih galena dipekatkan dengan teknik flotasi buih kemudian

ditambahkan sejumlah kwarsa SiO2, dilanjutkan dengan proses pemanggangan terhadap

campuran ini.

Persamaan reaksi pada proses ini :

2PbS(s)+ 3O2(g)   2PbO(s)+ 2SO2(s)

Proses reduksi dilaksanakan dengan batu bara (C) dan air kapur:

PbO(s)+ C(s) Pb (l) + CO(g)

PbO(s)+ CO(g)    Pb(l) + CO2(g)

Proses pemanggangan dengan temperature tinggi akan mengubah galena menjadi PbSO4,

sehingga diperlukan penambahan kwarsa (SiO2) untuk mengubah sulfat menjadi silikat.

PbO4(g) + SiO3(g) PbSiO3(s)+ SO3(g)

Silikat dalam proses reduksi akan diubah oleh air kapur, CaO menjadi PbO (tereduksi oleh

batubara) dan kalsium silikat sebagai kerak atau ampas.

PbSiO3(s)+ CaO(s) PbO + CaSiO3(s)

Alternatif lain pada proses reduksi yaitu pemakaian reduktor bijih bakar dari galena segar

sebagai penganti batubara:

PbS(s) + 2PbO(s)    Pb(s)+ SO2(g)

Pemurnian logam timbel

Tahap I :melelehkan dibawah titik leleh tembaga  sehingga tembaga pengotor

mengkristal dan dapat dipisahkan

Tahap II : meniupkan udara diatas permukaan lelehan timbel, pengotor arsen dan

antimon akan berubah menjadi arsenat dan antimonat. Atau oksidanya

termasuk bismuth sebagai buih atas permukaan dapat diambil keluar.

Tahap III : menambahkan 1-2% seng agar perak atau emas pengotor akan lebih

mudah larut dalam lelehan seng. Campuran didinginkan secara perlahan 

dengan suhu 4200C – 4800C. logam perak dan emas akan terbawa dalam

seng yang telah mengkristal sehinga dapat dipisahkan dari lelehan timbal.,

kelebihan sen dapat pula dipisahkan dengan teknik penyulingan vakum

(tekanan rendah)

Tahap IV :melakukan teknik elektrolisis metode Betts, menggunakan elektrolit larutan

timbal heksafluoro silikat (PbSiF6) dan asamnya (H2SiF6).  Lembaran-

lembaran tebal timbal dipasang sebagai katoda dan plat-plat timbel belum

murni dipasangkan sebagai anoda. Anoda timbel akan mengalami oksidasi

menjadi larutan Pb2+ yang kemudian akan tereduksi menjadi logam Pb.

Timbel (II) relatif lebih stabil dan lebih banyak ditemui daripada timbel (IV). Timbel (II)

bukan reduktor yang baik bila dibandingkan dengan timah (II) dan timbal (IV) merupakan

oksidator yang baik bila dibandingkan timah (IV).

III.SIFAT - SIFAT TIMBAL (Pb)

Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat

dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain terutama seng dan

tembaga.

Sifat-sifat khusus logam timbal, yaitu :

a) Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan

menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat di bentuk dengan

mudah

b) Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat

sehingga logam Pb dapat digunakan sebagai bahan coating

c) Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logamlogam

biasa kecuali emas dan merkuri

d) Merupakan penghantar listrik yang tidak baik.

Timbal (Plumbum) beracun baik dalam bentuk logam maupun garamnya. Garamnya

yang beracun adalah timbal karbonat (timbal putih), timbal tetraoksida (timbal merah), timbal

monoksida, timbal sulfide, timbale asetat (merupakan penyebab keracunan yang paling sering

terjadi). Nilai ambang toksisitas timbal (total limit values atau TLV) adalah 0,2 miligram/m3.

1. Sifat-sifat Fisika

1. Si

fat

-

sifat Kimia

Ciri-ciri Fisik

Keadaan benda Padat

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 11.34 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 10.66 g/cm³

Titik lebur 600.61 K (327.46 °C, 621.43 °F)

Titik didih 2022 K (1749 °C, 3180 °F)

Titik leleh 327oC

Kalor peleburan 4.77 kJ/mol

Kalor penguapan 179.5 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 26.650 J/(mol·K)

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 11.34 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 10.66 g/cm³

Titik lebur 600.61 K (327.46 °C, 621.43 °F)

Konduktivitas termal (300 K) 35.3 W/(m·K)

Skala kekerasan Mohs 1.5

Ciri-Ciri Kimia

Nomor atom 82

Nomor massa 207,2

Konfigurasi electron [54Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2

Tingkat oksidasi +2(lebih stabil) dan +4

Struktur kristal cubic face centered

Bilangan oksidasi 4, 2 (Amphoteric oxide)

Elektronegativitas 2.33 (skala Pauling)

Energi ionisasi (detil) ke-1: 715.6 kJ/mol

ke-2: 1450.5 kJ/mol

ke-3: 3081.5 kJ/mol

Jari-jari atom 180 pm

Jari-jari atom (terhitung) 154 pm

Jari-jari kovalen 147 pm

Jari-jari Van der Waals 202 pm

Struktur kristal cubic face centered

Isotop

Timbal alami adalah campuran 4 isotop: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%)

dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur

radioaktif alami: 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri

torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif.

Pengenalan timbal dengan warna endapan

Karakteristik adanya timbel (II) dalam larutan membentuk endapan putih, bila

direaksikan dengan ion sulfat SO42-. Membentuk endapan kuning direaksikan dengan ion

kromat, CrO42-. Membentuk endapat hitam bila direaksikan dengan ion sulfide.

IV. PERSENYAWAAN TIMBAL

            Senyawaan timbal yang umum adalah PbN6 timbal azida, timbal bromat

Pb(BrO3)2.2H2O, timbal klorida PbCl2, timbal(II)oksida PbO, Pb(NO3)2, Pb3O4, Pb(C2H5)4,

dan Pb(CH3)4.

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:

4NaPb + 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 + 13O2 8CO2 + 10H2O + 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 timbal. 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)+ 4HCl PbCl2(s)+ Cl2 + 2H2O

Atau dibuat dari logam Pb yang direaksikan dengan gas Cl2

Pb + Cl2 PbCl2

Timbal membentuk berbagai macam kompleks dengan klorida. PbCl2 jika dilarutkan dalam

HCl berlebih akan membentuk kompleks PbCl42-. PbCl2 larut juga dalam air panas.

Pb2+  + Cl-     PbCl+

PbCl+  + Cl-    PbCl2

PbCl2  + Cl-  PbCl3-

PbCl3-  + Cl-     PbCl42-

PbO2

Nama kimianya adalah Plumbi oksida atau Timbal(IV) oksida merupakan oksida timbal

dengan biloks 4. PbO 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)62-. Dalam kondisi asam maka biasanya tereduksi menjadi ion

Pb2+. Ion Pb4+ tidak pernah diketemukan dalam larutan. Penggunaan PbO2 yang utama adalah

sebagai katoda dalam accu.

Pb3O4

Dikenal dengan nama timbal tetroksida, minium, atau triplumbi tetroksida. Berupa zat padat

berwarna merah atau oranye. 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 hydrogen peroksida. Pb3O4 dibuat dari proses kalsinasi dari

PbO2 dengan kehadiran oksigen pada suhu 450-4800C.

Pb3O4 diperoleh dari oksidasi PbO dalam udara terbuka dengan pemanasan pada temperatur

sekitar 4000C-5000C

6PbO(s)+ O2(s) 2Pb3O4(s)

Kuning                            merah

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.

V. MANFAAT TIMBAL

1. Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif.

2. Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama untuk

warna kuning dan merah.

3. Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.

4. Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing

untuk pemberat disebakan timbal memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan

mudah untuk digunakan.

5. Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik.

6. Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan

radiasi misalnya sinar X.

7. Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang

menggunakan timbal sebagai pendingan.

8. Kaca timbal mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah

karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi.

9. Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis.

10. Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.

11. Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi air

dalam kabel.

12. Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan

biasanya digunakan dalam peralatan permesinan.

13. Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket.

14. Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruksi.

15. Dalam bentuk senyawaan maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan

bakar.

16. Semikonduktor berbahan dasar timbal banyak seperti Timbal telurida, timbal selenida,

dan timbal antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan

detector inframerah.

17. Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang

karena pertimbangan lingkungan.

18. Sebagai bingkai kaca-kaca berwarna sebagai lukisan kaca jendela, campuran  bahan atap,

dan pipa saluran air.

19. Campuran dengan timah sebagai bahan solder untuk perekat/pematri barang-barang

elektronik.

20. Sebagai pelindung bahan radioaktif

21. Senyawa timbel banyak digunakan sebagai pigment (perwarna), misalnya PbCrO4- kuning

pewarna cat jalan atau bahan plastik, PbMoO4- merah orange, PbO-kuning kenari,

2PbCO3.Pb(OH)2- putih.

22. Dalam industri keramik, PbSi2O5 (PbO.2SiO2) dipakai untuk pelapis glatsir. Pewarna

PbO-merah-orange-kuning (bergantung model pembuatannya) dan senyawa tribasa

timbel sulfat (2PbO.PbSO4.H2O) dipakai untuk memperoleh gelas dengan kerapatan

tinggi, penghantar panas rendah, indeks bias tinggi dan stabilitas tinggi.

23. Pb3O4 dipakai sebagai “cat dasar” terhadap baja, besi dan kayu untuk menghambat

terjadinya korosi dan dipakai untuk pewarnaan pada bahan karet serta plastik.

24. Sebagai pelat-pelat katida PbO2 (berwarna merah cokelat) pada aki dan anode berbentuk

bunga karang (busa) yang terbuat dari logam Pb (dipadu dengan antimon, Sb) dan

elektrolit H2SO4.

25. Tetraetiltimbel (TEL), (C2H5)4, Pb dipakai sebagai bahan antiketuk (antiknocking) dalam

bahan bakar bensin. TEL dapat mengakibatkan polusi udara, senyawa ini sangat beracun

jika masuk dalam tubuh manusia, melekat pada katoda sehingga diperoleh Pb dengan

kemurnian 99,9%.

2.2 LOGAM TIMAH (Sn)

I. PENGERTIAN

Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan symbol kimia Sn. Kata “Tin”

diambila dari nama Dewa bangsa Etruscan “Tinia”. Nama latin dari timah adalah “Stannum”

dimana kata ini berhubungan dengan kata “stagnum” yang dalam bahasa inggris bersinonim

dengan kata “dripping” yang artinya menjadi cair / basah.

Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat

flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan.

II. SUMBER DAN CARA PENGOLAHAN TIMAH

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari

senyawaannya. 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. 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.

Di bumi 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.

Cassiterite

Cassiterite adalah mineral timah oksida dengan rumus SnO2. Berbentuk kristal dengan

banyak permukaan mengkilap. Cassiterite adalah sumber mineral untuk menghasilkan

logam timah yang utama dan biasanya terdapat dialam di alluvial atau aluvium.

Stannite

Stannite adalah mineral sulfida dari tembaga, besi dan timah. Rumus kimianya adalah

Cu2FeSnS4 dan merupakan salah satu mineral yang dipakai untuk memproduksi timah.

Stannite mengandung sekitar 28% timah, 13% besi, 30% tembaga, dan 30% belerang.

Stannite berwarna biru hingga abu-abu.

Cylindrite

Cylindrite merupakan mineral sulfonat yang mengandung timah, timbal, antimon, dan

besi. Rumus mineral ini adalah Pb2Sn4FeSb2S14. Cylindrite membentuk kristal

pinakoidal triklinik dimana biasanya berbentuk silinder atau tube dimana bentuk

nyatanya adalah gulungan dari lembaran kristal ini. Warna cylindrite adalah abu-abu

metalik dengan spesifik gravity 5,4.

Cara Memproduksi Timah

1) Ekstraksi Timah

Prinsip pengolahan  menjadi logamnya yaitu proses reduksi dari bijih  oksida tersebut (SnO2).

pada zaman kuno , reduksi bijih SnO2 dilakukan dengan batubara panas (glowing).

SnO2(s) +2C(s) → Sn(l) +CO2(g)

Pada tahap awal biji timah harus dipekatkan dan ini dilakukan dalam wadah dengan proses

flotasi-buih; dalam proses ini serbuk bijih timah dibuat suspensi dengan air kemudian ke dalamnya

disemprotkan udara melalui saluran yang berlubang-lubang dan berputar akan terjadi gelembung-

gelembung udara yang naik kepermukaan. Penambahan zat aditif tertentu seperti minyak pinus dan

natrium etil santat, akan membentuk buih/busa yang menyelimuti bijih timah sehingga terbawa keatas

bersama dengan gelembung udara untuk kemudian dikumpulkan dengan penumpahan keluar;

sedangkan bijih pengotor tidak dipengaruhi zat aditif tersebut melainkan jatuh ke bagian dasar bak.

Bijih timah yang sudah pekat kemudian dipanggang, karena bijih timah sudah dalam bentuk

oksidanya, maka proses pemanggangan ini bertujuan untuk mengoksidasi logam pengotor dan

menghilangkan belerang dan arsen sebagai oksidanya yang mudah menguap.

Proses selanjutnya yaitu reduksi dengan karbon. Lelehan timah yang belum murni dari hasil

reduksi dengan karbon dipisahkan dari logam-logam lain yang tidak meleleh, diaduk secara kuat dan

kemudian kontak dengan oksigen atmosfer agar terjadi oksidasi pengotor-pengotor yang terlarut dapat

dilakukan dengan menggunakan uap air panas. Oksida-oksida pengotor ini pada pengadukan biasanya

membentuk film yang mengambang diatas permukaan sehingga dapat dipisahkan dari logam

timahnya.

Cara Lain untuk Memproduksi Timah

Berbagai macam metode dipakai untuk membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis

biji dan kandungan impuritas dari biji timah. Bijih timah yang biasa digunakan untuk produksi adalah

dengan kandungan 0,8-1% (persen berat) timah atau sedikitnya 0,015% untuk biji timah berupa

bongkahan-bongkahan kecil. Biji timah dihancurkan dan kemudian dipisahkan dari material-material

yang tidak diperlukan, adakalanya biji yang telah dihancurkan dilewatkan dalam “floating tank” dan

titambahkan zat kimia tertentu sehingga biji timahnya bisa terapung sehingga bisa dipisahkan dengan

mudah.

Biji timah kemudian dikeringkan dan dilewatkan dalam alat pemisah magnetik sehingga kita

dapat memisahkan biji timah dari impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar dari

proses ini memiliki konsentrasi timah antara 70-77% dan hampir semuanya berupa mineral

Cassiterite.

Cassiterite selanjutnya diletakkan dalam furnace bersama dengan karbon dalam bentuk coal

atau minyak bumi. Adakalanya juga ditambahkan limestone dan pasir untuk menghilangkan

impuritasnya kemudian material dipanaskan pada suhu 1400 C. Karbon bereaksi dengan CO2 yang

ada didalam furnace membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi dengan cassiterite membentuk timah

dan karbondioksida. Logam timah yang dihasilkan dipisahkan melalui bagian bawah furnace untuk

diproses lebih lanjut. Untuk memperoleh timah dengan kemurnian yang tinggi maka dapat dilakukan

dengan menggunakan proses elektrolisis. Dengan cara ini kemurnian timah yang diperoleh bisa

mencapai 99,8%.

III. SIFAT FISIS DAN KIMIA

1. Sifat fisika

TABEL 2.1 Ciri-ciri

fisik Timah

Berdasarkan

tabel, titik leleh timah

(232OC) lebih rendah

dibandingkan dengan timbal dikarenakan timah membentuk struktur koordinasi 12 yang terdistorsi,

bukan murni. Ada 3 macam bentuk timah yang dikenal yaitu timah abu-abu, timah putih-lunak, dan

timah rapuh masing-masing berurutan mempunyai massa jenis 5,75:7,28 dan 6,97 gram/cm3. Timah

putih paling stabil pada temperatur kamar, dan pada temperatur bawah 13,2OC berubah secara

Ciri-ciri Fisik

Keadaan benda Padat

Titik lebur 505.08 K (449.47 °F)

Titik didih 2875 K (4716 °F)

Titik leleh 232 oC

Volume molar 16.29 ×10-6 m3/mol

Kalor penguapan 295.8 kJ/mol

Kalor peleburan 7.029 kJ/mol

Kalor jenis 27,112 J/molK

Tekanan uap 5.78 E-21 Pa at 505 K

Kecepatan suara 2500 m/s pada 293.15 K

Densitas 7,365 g/cm3 (Sn putih); 5,769 g/cm3 (Sn abu-abu)

perlahan menjadi serbuk abu-abu amorf. Jika dipanaskan lagi hingga diatas 161OC, timah akan

berubah menjadi timah rapuh.

Unsur ini memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal, yaitu timah alfa dan beta. Timah

alfa biasa disebut timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan kovalen

seperti diamond.  Sedangkan timah beta berwarna putih  dan bersifat logam, stabil pada suhu tinggi,

dan bersifat sebagai konduktor.

1. Sifat Kimia

TABEL 2.2 Ciri-

ciri kimia Timah

Timah

tidak

mudah

dioksidasi

dan tahan

Ciri-Ciri Kimia

Nomor atom 50

Nomor massa 118,71

Elektronegatifitas 1,96 (skala pauli)

Energi ionisasi 1 708,6 kJ/mol

Energi ionisasi 2 1411,8 kJ/mol

Energi ionisasi 3 2943,0 kJ/mol

Elektronegatifitas 1,96 (skala pauli)

Jari-jari atom 145 (145) pm

Jari-jari kovalen 141 pm

Jari-jari van der Waals 217 pm

Konfigurasi elektron [Kr]4d10 5s2 5p2

Elektron per tingkat energi 2, 8, 18, 18, 4

Bilangan oksidasi (Oksida) 4, 2

Struktur KristalTetragonal (Sn putih); kubik diamond

(Sn abu-abu)

Konduktifitas termal 66,8 W/mK

terhadap korosi disebabkan terbentuknya lapisan oksida timah yang menghambat

proses oksidasi lebih jauh. Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan

tetapi dapat diserang oleh asam kuat, basa, dan garam asam. Proses oksidasi

dipercepat dengan meningkatnya kandungan oksigen dalam larutan.

Jika timah dipanaskan dengan adanya udara maka akan terbentuk SnO2.

Timah ada dalam dua alotrop yaitu timah alfa dan beta. Timah alfa biasa disebut timah

abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan kovalen seperti

diamond.  Sedangkan timah beta berwarna putih  dan bersifat logam, stabil pada suhu

tinggi, dan bersifat sebagai konduktor.

Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4, dan beberapa pelarut organic seperti asam

asetat asam oksalat dan asam sitrat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH

dan KOH.

Timah umumnya memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4. Timah(II) cenderung

memiliki sifat logam dan mudah diperoleh dari pelarutan Sn dalam HCl pekat panas.

Timah bereaksi dengan klorin secara langsung membentuk Sn(IV) klorida.

Hidrida timah yang stabil hanya SnH4.

IV. ISOTOP TIMAH

Timah adalah unsur dengan jumlah isotop stabil yang terbanyak dimana jangkauan isotop ini

mulai dari 112 hingga 126. Dari isotop-isotop tersebut yang paling banyak jumlahnya adalah

isotop 120Sn dimana komposisinya mencapai 1/3 dari jumlah isotop Sn yang ada, 116Sn, dan 118Sn.

Isotop yang paling sedikit jumlahnya adalah 115Sn. Beberapa isotop bersifat radioaktif dan beberapa

yang lain bersifat metastabil (dengan lambang m).  Berkut beberapa isotop Sn dan kelimpahannya di

alam. Timah memiliki nomor atom 50 dan nomor massa rata-rata adalah 118,71. Dengan nomor atom

tersebut maka timah memiliki konfigurasi elektron [Kr] 5s2 4d10 5p2. Dalam sistem tabel periodik

timah berada pada golongan utama IVA (atau golongan 14 untuk sistem periodik modern) dan periode

5 bersama dengan C, Si, Ge, dan Pb. Timah menunjukkan kesamaan sifat kimia dengan Ge dan Pb

seperti pembentukan keadaan oksidasi +2 dan +4.

V. MANFAAT UNSUR TIMAH

Data pada tahun 2006 menunjukkan bahwa logam timah banyak dipergunakan untuk

solder(52%), industri plating (16%), untuk bahan dasar kimia (13%), kuningan & perunggu

(5,5%), industri gelas (2%), dan berbagai macam aplikasi lain (11%).

Logam Timah dan Paduannya

Logam timah banyak manfaatnya baik digunakan secara tunggal maupun sebagai

paduan logam (alloy) dengan logam yang lain terutama dengan logam tembaga. Logam timah

juga sering dipakai sebagai container dalam berbagai macam industri. Contoh-contoh paduan

antara tembaga dan timah adalah:

Pewter, merupakan paduan antara 85-99% timah dan sisanya tembaga, antimony,

bismuth, dan timbale. Banyak dipakai untuk vas, peralatan ornament rumah, atau

peralatan rumah tangga.

Bronze adalah paduan logam timah dengan tembaga dengan kandungan timah sekitar

12%.

Fosfor Bronze adalah paduan bronze yang ditambahkan unsur fosfor.

Plating

Logam timah banyak dipergunakan untuk melapisi logam lain seperti seng, timbale dan baja

dengan tujuan agar tahan terhadap korosi. Aplikasi ini banyak dipergunakan untuk melapisi

kaleng kemasan makanan dan pelapisan pipa yang terbuat dari logam.

Superkonduktor

Timah memiliki sifat konduktor dibawah suhu 3,72 K. Superkonduktor dari timah merupakan

superkonduktor pertama yang banyak diteliti oleh para ilmuwan contoh superkonduktor

timah yang banyak dipakai adalah Nb3Sn.

Solder

Solder sudah banyak dipakai sejak dahulu kala. Timah dipakai dalam bentuk solder

merupakan campuran antara 5-70% timah dengan timbale akan tetapi campuran 63% timah

dan 37% timbale merupakan komposisi yang umum untuk solder. Solder banyak digunakan

untuk menyambung pipa atau alat elektronik

VI. Pembuatan Senyawaan Kimia Untuk Berbagai Keperluan

Logam timah juga dipakai untuk membuat berbagai maca senyawaan kimia. Salah

satu senyawa kimia yang sangat penting adalah SnO2 dimana dipakai untuk resistor dan

dielektrik, dan digunakan untuk membuat berbagai macam garam timah. Senyawa SnF2

merupakan aditif yang banyak ditambahkan pada pasta gigi. Senyaan timah, tembaga,

barium, kalsium dipakai untuk pembuatan kapasitor.

Senyawaan Organotin

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.

Senyawa 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. SnO 2 tidak larut

dalam air akan tetapi larut dalam asam dan basa kuat. SnO2 larut dalam asam halida

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.

Stanat

Dalam ilmu kimia stanat berkoporasi dengan senyawaan:

Ortostanat yang memiliki rumus kimia SnO44- contoh senyawaannya adalah K4SnO4 atau

Mg2SnO4.

Metastanat yaitu MSnO3 atau M2SnO3 yaitu campuran oksida atau polimerik anoin.

Perlu dicatat bahwa asam stanit yang merupakan precursor stanat sebenarnya tidak terdapat

dialam dan ini sebenarnya merupakan hidrat dari SnO2. Istilah stanat juga dipakai untuk

sufiks penamaan senyawa misalnya SnCl62- hesaklorostanat.

2.3 LOGAM ALUMINIUM (Al)

I. PENGERTIAN

Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma

asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses

pengendapan residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian mineral bahan

galian di tempat.

Aluminium merupakan suatu metal reaktif, dan tidak terjadi secara alami. Oleh karena

itu, aluminium tak dikenal sebagai unsur terpisah sampai tahun 1820-an, walaupun

keberadaan nya telah diramalkan oleh beberapa ilmuwan yang telah belajar aluminum

campuran. Aluminium pertama kali diproduksi dengan bebas oleh ahli kimia dan ahli ilmu

fisika yang berasal dari Denmark, Hans Oersted Kristen, dan ahli kimia Jerman, Frederich

Wohler, pada pertengahan tahun1820-an. Nama aluminum diperoleh dari bahasa latin:

alumen, yang berarti tawas tawas ( suatu aluminium sulfate mineral).

II. SEJARAH

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.

III.SUMBER DAN PENGOLAHAN ALUMINIUM

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.

Aluminium terdapat melimpah dalam kulit bumi, yaitu sekitar 7,6 %. Dengan

kelimpahan sebesar itu, aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan

silikon, serta merupakan unsur logam yang paling melimpah. Namun, Aluminium tetap

merupakan logam yang mahal karena pengolahannya sukar. Mineral aluminium yang bernilai

ekonomis adalah bauksit yang merupakan satu-satunya sumber aluminium. Kriloit digunakan

pada peleburan aluminium, sedang tanah liat banyak digunakan untuk membuat batu bata,

keramik. Di Indonesia, bauksit banyak ditemukan di pulau Bintan dan di tayan (Kalimantan

Barat).

Pengolahan Alumininum

Aluminium dibuat menurut proses Hall-heroult yang ditemukan oleh Charles M. Hall di

Amerika Serikat dan Paul Heroult tahun 1886. Pengolahan aluminium dan bauksit meliputi 2

tahap :

1. Pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni.

2. Peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis

Pemurnian bauksit melalui cara :

a. Ba direaksikan dengana NaOH(q) . Aluminium oksida akan larut membentuk

NaCl(OH)4.

b. Larutan disaring lalu filtrat yang mengandung NaAl(OH)4 diasamkan dengan

mengalirkan gas CO2, Al mengendap sebagai Al(OH)3.

c. Al(OH)3 disaring lalu dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 tak

berair.

d. Bijih –bijih Aluminium yang utama antara lain:

- bauksit

- mika

- tanah liat

Peleburan Alumina

Peleburan ini menggunakan sel elektrolisis yang terdiri atas wadah dari besi berlapis

grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-) sedang anode (+) adalah grafit. Campuran

Al2O3 dengan kriolit dan AlF3 dipanaskan hingga mencair dan pada suhu 9500C kemudian

dielektrolisis . Al yang terbentuk berupa zat cair dan terkumpul di dasar wadah lalu

dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakan untuk mendapat aluminium batangan (ingot).

Anode grafit terus menerus dihabiskan karena bereaksi dengan O2 sehingga harus diganti dari

waktu ke waktu. Untuk mendapat 1 Kg Al dihabiskan 0,44 anode grafit.

2Al2O3 +3C 4Al + 3CO2

Beberapa nijih Al yang utama :

1. Bauksit (Al2O3. 2H2O)

2. Mika (K-Mg-Al-Slilkat)

3. Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O)

Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida, yaitu antara lain :

- sebagai silikat misal feldspar, tanah liat, mika

- sebagai oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril)

- sebagai hidrat misal bauksit

- sebagai florida misal kriolit.

IV. SIFAT-SIFAT

Aluminium murni, logam putih keperak-perakan memiliki karakteristik yang diinginkan pada

logam. Ia ringan, tidak magnetik dan tidak mudah terpercik, merupakan logam kedua

termudah dalam soal pembentukan, dan keenam dalam soal ductility.

Sifat Fisik Aluminium

Nama, Simbol, dan Nomor Aluminium, Al, 13

Wujud Padat

Massa jenis 2,70 gram/cm3

Massa jenis pada wujud cair 2,375 gram/cm3

Titik lebur 933,47 K, 660,32 oC, 1220,58 oF

Titik didih 2740 K, 2467 oC, 4472,6 oF

Kalor jenis (25 oC) 24,2 J/mol K

Resistansi listrik (20 oC) 28.2 nΩ m

Konduktivitas termal (300 K) 237 W/m K

Pemuaian termal (25 oC) 23.1 µm/m K

Modulus Young 70 Gpa

Modulus geser 26 Gpa

Poisson ratio 0,35

Kekerasan skala Mohs 2,75

Kekerasan skala Vickers 167 Mpa

Kekerasan skala Brinnel 245 Mpa

Radius Atom 1.43 Å

Volume Atom 10 cm3/mol

Massa Atom 26.9815

Radius Kovalensi 1.18 Å

Struktur Kristal Fcc

Konduktivitas Listrik 37.7 x 106 ohm-1cm-1

Formasi Entalpi 10.7 kJ/mol

Konduktivitas Panas 237 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi 5.986 V

Kapasitas Panas 0.9 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan 290.8 kJ/mol

Sifat Kimia Aluminium

Aluminium merupakan logam yang aktif karena mudah teroksidasi menjadi ion +3.

Logam ini sebagai agen pereduksi yang baik. Sifat sebagai agen pereduksi ini menjadikan

aluminium sering digunakan dalam produksi logam-logam tertentu untuk mendapatkan

logam bebas. Reaksi seperti yang diuraikan ini disebut dengan reaksi thermit.

Al(s)+ Fe2O3(s)    Al2O3(l)+ Fe(l)                              ΔH°= -852 kJmol-1

Aluminium apabila beraksi dalam suasana asam menghasilkan H2

2Al(s)+ 6H+(aq) 2Al3+(aq) + 3H2(g)

Aluminium juga dapat bereaksi dalam suasana basa.

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

Serbuk aluminium mudah teroksidasi oleh udara atau oksidan lainnya menghasilkan panas

yang tinggi. Dengan sifat ini aluminium sering digunakan pada bahan bakar roket dan proses

peledakan.

2Al(s)+ 3/2 O2(g) Al2O3(s)             ∆H = -1.676 kJ

Ciri-ciri Kimia Aluminium

Aluminium oksida

dapat bereaksi dalam suasana asam dan basa (amfoter), tetapi tidak dalam suasana netral.

Al2O3(s)+ 5H+(aq)       2A13+(aq) + 3H2O

A12O3(s)+ 2OH-(aq) 2[A1(OH)4]-(aq)

Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik. Umumnya

Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida. Al2O3

dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong, karena sifat

kekerasannya.

Ciri-Ciri Kimia

Nomor atom 13

Oksida (utama) 1,96 (skala pauli)

Sifat oksida Amfoter

Hidroksida Al(OH)3

Kekuatan basa Basa Lemah

Senyawa dengan Klorida AlCl3

Senyawa dengan hidrogen AlH3

Ikatan Ion

Reaksi dengan air menghasilkan bau dan gas H2

Golongan, periode,blok 13, 3, p

Bilangan oksidasi 3, 2 [1], 1 [2] (oksida amfoter)

Elektronegativitas 1,61 (Skala Pauling)

Energi ionisasi (lebih lanjut) 1st: 577,5 kJ·mol−1

2nd: 1816,7 kJ·mol−1

3rd: 2744,8 kJ·mol−1

Jari-jari atom 125 pm

Jari-jari atom (perhitungan) 118 pm

Jari-jari kovalen 118 pm

Struktur kristalkubus berpusat muka 0,40494

nm

Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan

dengan udara. Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara.

Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida, yang terbentuk sebagai

lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium. Lapisan ini melindungi

logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut. Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui

proses anodisasi. Beberapa alloy (paduan logam), seperti perunggu aluminium,

memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan

ketahanan terhadap korosi.

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf, namun beberapa proses oksidasi

seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk

kristalin, yang meningkatkan kekerasannya.

Oksida aluminium dapat diperoleh dari pemanasan hidroksida dibawah 600°C larut dalam

asam maupun basa, dengan kata lain bersifat amfoter.

V. KEGUNAAN

Beberapa penggunaan aluminium antara lain:

1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor.

2. untuk membuat badan pesawat terbang.

3. Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela.

4. Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk.

5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan.

6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida,

digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api.

Beberapa senyawa Aluminium juga banyak penggunaannya, antara lain:

1. Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)

Tawas mempunyai rumus kimia KSO4.Al2.(SO4)3.24H2O. Tawas digunakan untuk

menjernihkan air pada pengolahan air minum.

2. Alumina (Al2O3)

Alumin dibedakan atas alfa-allumina dan gamma-allumina. Gamma-alumina

diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 di bawah 4500C. Gamma-alumina digunakan

untuk pembuatan aluminium, untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri

gelas. Alfa-allumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 pada suhu diatas 10000C.

Alfa-allumina terdapat sebagai korundum di alam yang digunakan untuk amplas atau

grinda. Batu mulia, seperti rubi, safir, ametis, dan topaz merupakan alfa-allumina

yang mengandung senyawa unsur logam transisi yang memberi warna pada batu

tersebut. Warna-warna rubi antara lain:

♣ Rubi berwarna merah karena mengandung senyawa kromium (III)

♣ Safir berwarna biru karena mengandung senyawa besi(II), besi(III) dan

titan(IV)

♣ Ametis berwarna violet karena mengandung senyawa kromium (III) dan titan

(IV)

♣ Topaz berwarna kuning karena mengandung besi (III)

VI. SENYAWA

Senyawa yang memiliki kegunaan besar adalah aluminium oksida, sulfat, dan larutan sulfat

dalam kalium. Oksida aluminium, alumina muncul secara alami sebagai ruby, safir,

corundum dan emery dan digunakan dalam pembuatan kaca dan tungku pemanas.

Senyawa organo-aluminum

Senyawa-senyawa organoaluminum digunakan dalam jumlah besar untuk polimerisasi olefin,

dan di industri dihasilkan dari logam aluminum, hidrogen, dan olefin seperti reaksi berikut:

Senyawa ini berupa dimer kecuali yang mengandung gugus hidrokarbon yang meruah. 

Misalnya, trimetilaluminum, Al2(CH3)6, adalah dimer dengan gugus metil menjembatani atom

aluminum dengan ikatan tuna elektron (Gambar 5.2). Senyawa organoaluminum sangat

reaktif dan terbakar secara spontan di udara. Senyawa-senyawa ini bereaksi dengan hebat

dengan air dan membentuk hidrokarbon jenuh, dengan aluminium berubah menjadi

aluminium hidroksida sesuai reaksi berikut:

Oleh karena itu, senyawa-senyawa ini harus ditangani di laboratorium dalam atmosfer yang

inert sempurna.

Katalis Ziegler-Natta, yang terdiri atas senyawa organoaluminium dan senyawa logam

transisi membuat fenomena dalam katalisis polimerisasi, katalis ini dikembangkan tahun

1950-an, dan dianugerahi Nobel tahun 1963.

Senyawa alkil logam transisi terbentuk bila senyawa organoaluminum bereaksi dengan

senyawa logam transisi. Senyawa alkil logam transisi yang terbentuk dapat diisolasi bila ligan

penstabil terkordinasi dengan atom logam pusat.

Gallium, Ga, di antara logam yang ada galium memiliki perbedaan titik leleh dan titik didih

terbesar.  Karena galium meleleh sedikit di atas suhu kamar, rentang suhu keberadaan cairan

galium sangat lebar dan galium digunakan dalam termometer suhu tinggi. Dalam tahun-tahun

terakhir ini, galium digunakan untuk produksi senyawa semikonduktor galium arsenida,

GaAs dan galium fosfida, GaP.

Indium adalah logam lunak dan juga memiliki titik leleh rendah.  Indium digunakan sebagai

bahan baku pembuatan senyawa semikonduktor InP, InAs, dsb.  Indium memiliki dua

keadaan stabil, In (I) atau In (III), dan senyawa In (II) dianggap senyawa valensi campuran

indium monovalen dan trivalen.

Talium juga memiliki dua valensi Tl(I) dan Tl(III), dan Tl(II) adalah juga senyawa valensi

campuran Tl monovalen dan trivalen. Karena unsur ini sangat beracun logam dan senyawa ini

harus ditangani dengan sangat hati-hati.  Karena senyawa ini adalah reduktor lemah

dibandingkan Na(C5H5), talium siklopentadiena, Tl(C5H5), kadang digunakan untuk preparasi

senyawa siklopentadienil, dan merupakan reagen yang bermanfaat dalam kimia organologam.

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

1. Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat yang

terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil

melalui proses alami. Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya

ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan

tembaga.

2. Timbal alami adalah campuran 4 isotop: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%)

dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur

radioaktif alami: 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri

torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif.

3. Karakteristik adanya timbel (II) dalam larutan membentuk endapan putih, bila

direaksikan dengan ion sulfat SO42-. Membentuk endapan kuning direaksikan dengan ion

kromat, CrO42-. Membentuk endapat hitam bila direaksikan dengan ion sulfide.

4. Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat

flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan.

5. Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma asam

yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses pengendapan

residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian mineral bahan galian di

tempat. Aluminium merupakan suatu metal reaktif, dan tidak terjadi secara alami.

6. Aluminium terdapat melimpah dalam kulit bumi, yaitu sekitar 7,6 %. Dengan kelimpahan

sebesar itu, aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon,

serta merupakan unsur logam yang paling melimpah.

3.2 SARAN

Dengan keterbatasan dan kekurangan dari makalah, penulis banyak berharap

para pembaca yang budiman sudi memberikan saran yang membangun kepada

penulis demi sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan –

kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya

juga para pembaca yang budiman pada umumnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.Aluminium. Diunduh pada 16 Maret 2013

http://masteropik.blogspot.com/2010/05/logam-aluminium.html

Anonim. Logam.Diunduh pada 17 Maret 2013

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-logam-

golongan-utama/logam-golongan-13-dan-14/

Anonim.Aluminium.Diakses pada 17 Maret 2013

http://ashar-redland.blogspot.com/2011/07/makalah-logam-aluminium.html

Anonim.Timah.Diakses pada 17 Maret 2013

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/timah/

Christoph Schmitz, Josef Domagala, Petra Haag.2006. Handbook of aluminium recycling:

fundamentals, mechanical preparation, metallurgical processing, plant design.

Vulkan-Verlag GmbH.

Polmear, I. J. 1995. Light Alloys: Metallurgy of the Light Metals. Arnold.

__________. 2006. Light alloys from traditional alloys to nanocrystals. Oxford:

Elsevier/Butterworth-Heinemann