anor 2
Click here to load reader
-
Upload
rizki-suci-asih -
Category
Documents
-
view
20 -
download
7
description
Transcript of anor 2
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tembaga, perak dan emas sering disebut logam “mata uang” karena menurut sejarahnya,
ketiganya merupakan bahan utama untuk pembuatan mata uang logam. Empat alasan utama
yaitu ketiga logam ini terdapat langsung sebagai logamnya, bersifat dapat ditempa sehingga
mudah dibentuk sesuai desain yang dikehendaki, bersifat tidak reaktif secara kimiawi, dan
menjadi sangat berharga khususnya karena kelimpahan yang sangat jarang untuk perak dan
emas. Kelimpahan ketiga unsur ini dalam kerak bumi, Cu~68 ppm, Ag~0,08 ppm, dan Au~0,004
ppm. Tembaga terdapat terutama sebagai sulfida, oksida atau karbonat, seperti biji tembaga pirit,
kalkopirit (chalcholite) yaitu tembaga (I), besi (III), sulfida, CuFeS2 , tembaga glance kalkosit
(chalcorite), Cu2S, kuprit (Cuprite), Cu2O, dan malasit (malacite), Cu2CO3(OH)2. Mineral yang
lebih jarang yaitu turkuis (turquoise) batu permata biru, CuAl6(PO4)4(OH)8.4H2O. Perak terdapat
banyak sebagai bijih sulfida, dan yang paling penting adalah perak glance (argentit), Ag2S,
tanduk perak (horn silver), AgCl, yang diduga berasal dari reduksi bijih sulfida oleh air garam,
banyak ditemui di Chile dan New South Wales.
B. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Memenuhi tugas mata kuliah kimia anorganik 2.
2. Mengetahui sifat, sumber, cara pembuatan logam, senyawaan, reaktifitas, dan ikatan yang
terbentuk ada golongan I B.
3. Berdiskusi, bertukar pikiran dalam membahas golongan IB.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sumber Dan Kelimpahan
Tembaga
Tembaga memiliki bentuk menyerupai kristal kubik, dan banyak ditemui dengan warna kuning
dalam keadaan yang lunak dan liat. Sebenarnya unsur tembaga itu sangat banyak tetapi hanya
sedikit saja yang namanya dikenal orang. Contoh yang paling familiar adalah kalkopirit
(CuFeS2).
Tembaga merupakan salah satu logam yang banyak dalam keadaan bebas dan mempunyai
potensial pengion pertama yang lebih tinggi daripada golongan alkali. Selain itu logam Cu ini ini
tidak reaktif, sehingga tidak mudah terkena korosi dan sebagainya. Tembaga juga adalah logam
yang berdaya hantar listrik tinggi dan baik, maka dari itu tembaga sering dipakai untuk kabel
listrik.
Perak
Perak muncul secara alami dan dalam bijih-bijih argentite (Ag2S) dan horn silver (AgCl). Bijih-
bijih timah, timbal-timah, tembaga, emas dan perunggu-nikel merupakan sumber-sumber penting
untuk menambang perak. Di dunia belahan barat Meksiko, Kanada, Peru dan Amerika Serikat
merupakan negara-negara penghasil perak (Mohsin, 2006).
Emas
Di kerak bumi : 0,004 ppm
Emas ditemukan Logam ini banyak terdapat di Nuget emas atau serbuk di bebatuan dan
seringnya dipisahkan dari bebatuan dan mineral - mineral lainnya dengan proses penambangan.
Sekitar dua pertiga produksi emas dunia berasal dari Afrika Selatan. Emas terkandung pula di air
laut sekitar 0.1 sampai 2 mg/ton, tergantung dimana sampel air lautnya diambil. Di kerak bumi :
0,004 ppm Emas ditemukan Logam ini banyak terdapat di Nuget emas atau serbuk di bebatuan
dan seringnya dipisahkan dari bebatuan dan mineral - mineral lainnya dengan proses
penambangan. Sekitar Dua pertiga produksi emas dunia berasal dari Afrika Selatan.
Emas terkandung pula di air laut sekitar 0.1 sampai 2 mg/ton, tergantung dimana sampel air
lautnya diambil.
B. Sifat Fisika dan Sifat Kimia
Karakterisatika 29Cu 47Ag 79Au
Konfigurasi
electron
[Ar]
3d10 4
s1
[Kr]
4d10 5
s1
[Xe]
4f14 5
d106s1
Elektronegativit
as 1,9 1,9 2,4
Jari-jari metalik
/ pm(koordinasi
12) 128 144 144
Jari-jari ionik /
pm
73
(+2);
77
(+1)
115
(+1) 137 (+1)
Energi ionisasi
pertama /
kj.mol-1 745,3 730,8 889,9
Titik leleh / 0C 1083 961 1064
Titik didih / 0C 2570 2155 2808
Densitas
(20 0C) / g cm-3 8,95 10,49 19,32
Tembaga
Logam tembaga, perak dan emas ketiganyamengadopsi struktur kubus pusat muka, fcc, dengan
elektron valensi satu. Paduan logam ini dengan logam-logam disebelah kanannya dalam tabel
periodik unsur, misalnya zn, akan menaikkan konsentrasi elektron menurut metode W.Hume-
Rothery dalam paduan utama fase-a yang dapat dilukiskan sebagai larutan padatan fcc logam M
dalam Cu, Ag, atau Au. Jika konsentrasi elektron mendekati 1,5 struktur fcc menjadi kurang
stabil dari pada struktur bcc sehingga paduan mengkristal sebagai fase-b, misalnya kuningan-b,
CuZn. Kenaikkan konsentrasi elektron lebih lanjut menghasilkan struktur yang lebih kompleks,
kuningan fase-g, dengan formula Cu5Zn8. Paduan logam ini mempunyai konsentrasi electron.
Perak
Perak murni memiliki warna putih yang terang. Unsur ini sedikit lebih keras dibanding emas
dan sangat lunak dan mudah dibentuk, terkalahkan hanya oleh emas dan mungkin
palladium. Perak murni memiliki konduktivitas kalor dan listrik yang sangat tinggi diantara
semua logam dan memiliki resistansi kontak yang sangat kecil.
Sifat Fisika
Fasa :padatan
Densitas : 10,49 g/cm³
Titik lebur : 1234,93 K(961,78 °C, 1763,2 °F)
Titik didih : 2435 K(2162 °C, 3924 °F)
Sifat Kimia
Bilangan oksidasi : 1 (oksida amfoter)
Nomor atom :47
Nomor massa :107,87
Elektronegatifitas :1,93 (skala pauling)
Energi ionisasi 1 :731,0 kj/mol
Energi ionisasi 2 : 2070 kJ/mol
Energi ionisasi 3 : 3361 kJ/mol
Jari-jari atom :160 ppm
Jari-jari ikatan kovalen :153 ppm
Jari-jari van der waals :172 ppm
Struktur kristal :kubus berpusat muka
Emas
Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Au dan nomor
atom 79. Sebuah logam transisi (trivalen dan univalen) yang lembek, mengkilap, kuning,
berat, malleable, dan "ductile". Emas tidak bereaksi dengan zat kimia lainnya tapi bisa
terserang oleh klorin, fluorin dan aqua regia. Logam ini banyak terdapat di nugget emas
atau serbuk di bebatuan dan di deposit alluvial dan salah satu logam coinage.
Sifat Fisika
Fasa :padat
Densitas :19,3 gr/cm3
Titik didih : 2856 oC
Titik lebur :1064,18 oC
Sifat Kimia
Bilangan oksidasi :3 1 (oksida amfoter)
Nomor atom :79
Nomor massa :107,87
Elektronegatifitas :2,54 (skala pauling)
Energi ionisasi 1 : 890.1 kJ/mol
Energi ionisasi 2 : 1980 kJ/mo
Jari-jari atom :135 ppm
Jari-jari ikatan kovalen :144 ppm
Jari-jari van der waals :166 ppm
Struktur kristal :kubus berpusat muka
C. Cara Pembuatan / Isolasi
Tembaga
Pembuatan tembaga
Tembaga adalah salah satu jenis mineral dari hasil suatu pertambangan. Dari hasil tambang
itulah dilakukan pemisahan antara tembaga dan tanah yang disebut bijih. Dari bijih Cu mulailah
awal proses pembuatan tembaga. Biasanya bijih yang paling banyak ditemukan di alam adalah
bijih tembaga-besi sulfida(CuFeS2). Besi inilah yang membuat proses tembaga menjadi
susah.Dalam tahap pembuatan tembaga pertama-tama dilakukanflotasi/pengapungan. Dari flotasi
inilah dihasilkan bijih pekat dengan kandungan sekitar 20-40% dari 0,5% Cu. Kemudian
dipanggang agar besi sulfida berubah menjadi besi oksida. Setelah melalui proses pemanggangan
bijih terlebih dahuludileburkan sehingga mencair dan terpisah menjadi 2 lapisan. Salah satu dari
lapisan yang terdri dari Cu2S dan besi cair ini dipindahkan lalu tiupkan udara sehingga reaksi
redoks terjadi dan menghasilkan tembaga yang mengandung gelembung SO2 beku (tembaga
lepuh). Dari proses ini terbentuklah tembaga yang mengandung 98-99% Cu disertai berbagai
jenis pengotor sehingga harus dibersihkan dulu melalui proses elektrolisis.
Proses pembersihan dilakukan dengan menggunakan tembaga lepuh di anoda dan tembaga murni
di katoda, dengan larutan CuSO4. Selama berlangsungnya elektrolisis Cu dipindahkan dari
anoda ke katoda dengan potensial tertentu sehingga Cu murni bisa didapatkan.
Perak
1. Sebuah metode yang disebut sianida, atau resapan tumpukan, proses telah memperoleh
penerimaan dalam industri pertambangan karena merupakan cara murah pengolahan tingkat
rendah bijih perak. Namun, bijih digunakan dalam metode ini harus memiliki karakteristik
tertentu: partikel perak harus kecil; perak harus bereaksi dengan solusi sianida; bijih perak harus
relatif bebas dari kontaminasi mineral lainnya dan / atau benda asing yang mungkin mengganggu
sianidasi yang proses, dan perak harus bebas dari mineral sulfida. Ide untuk sianidasi sebenarnya
tanggal kembali ke abad kedelapan belas, ketika penambang Spanyol percolated larutan asam
melalui tumpukan besar bijih tembaga oksida. Proses ini berkembang menjadi bentuknya yang
sekarang selama abad kesembilan belas. Proses sianida dijelaskan di sini.
Mempersiapkan bijih
* 1 bijih Perak dihancurkan menjadi potongan-potongan, biasanya dengan 1-1,5 dalam (2,5-3,75
cm) diameter, untuk membuat bahan berpori. Sekitar 3-5 lb (1,4-2,3 kg) kapur per ton bijih perak
ditambahkan untuk menciptakan lingkungan basa.
2. Bijih harus benar-benar teroksidasi sehingga logam mulia tidak terbatas dalam mineral sulfida.
Dimana denda atau tanah liat ada, bijih diaglomerasi untuk menciptakan tumpukan resapan
seragam. Proses ini terdiri dari menghancurkan bijih, menambahkan semen, pencampuran,
menambahkan air atau larutan sianida, dan menyembuhkan di udara kering selama 24-48 jam.
* Broken atau bijih dihancurkan ditumpuk di bantalan kedap untuk menghilangkan kerugian
dari solusi sianida perak. Bahan Pad mungkin aspal, plastik, lembaran karet, dan / atau tanah liat.
Bantalan ini adalah miring dalam dua arah untuk memfasilitasi drainase dan koleksi solusi.
Menambahkan solusi sianida dan menyembuhkan
* Suatu larutan air dan sodium sianida ditambahkan ke bijih. Solusi dikirim ke timbunan oleh
sistem sprinkler atau metode penggenangan, termasuk selokan, injeksi, atau rembesan dari
kapiler.
Memulihkan perak
* Perak pulih dari tumpukan solusi resapan di salah satu dari beberapa cara. Paling umum adalah
Merrill-Crowe curah hujan, yang menggunakan debu seng baik untuk mengendapkan logam
mulia dari solusi. Endapan perak kemudian disaring, meleleh, dan dibuat menjadi bar bullion.
* Metode lain pemulihan diaktifkan penyerapan karbon, di mana solusi yang dipompa melalui
tangki atau menara yang mengandung karbon aktif, dan penambahan solusi sulfida natrium, yang
membentuk endapan perak. Dalam metode lain, solusinya dilewatkan melalui bahan resin yang
menarik dibebankan perak. Metode pemulihan umumnya ditetapkan berdasarkan faktor
ekonomi.
Emas
Pengolahan bijih emas umumnya harus dilakukan secara bertahap, yaitu dari bijih yang baru
digali dari tambang dengan kadar sangat rendah sekitar beberapa gram/ton saja masih perlu
ditingkatkan menjadi bijih emas berkadar tinggi mencapai kadar diatas sepuluh gram/ton dengan
cara pengayaan atau konsentrasi sehingga menjadi layak untuk diekstraksi emasnya secara kimia
misalnya dengan metode sianidasi dan lain-lainnya. Terkecuali untuk bijih emas berkadar tinggi
atau bijih emas yang secara alami berukuran butir besar, sehingga butirannya dapat dilihat
dengan kasat mata atau tanpa mikroskop, bijih jenis ini dengan mudah dapat dipisahkan dengan
cara pendulangan/palong berkarpet dan atau dilanjutkan dengan amalgamasi air raksa, sehingga
membentuk amalgam emas dan setelah itu cukup melalui penggarangan bisa didapat emas
bullion yang mengandung perak (Anonymous, 2009).
Kembali ke bijih emas yang ditambang, terdapat berbagai jenis bijih yang sifat-sifatnya
tergantung dari lingkungan keterdapatannya, misalnya emas alluvial terdapat sebagai butiran
emas kasar ataupun halus sebagai hasil pelapukan, tranportasi dan pengendapan dari aliran
sungai; bijih emas sulfida adalah emas yang terdapat di lingkungan bijih yang mengandung
belerang tinggi atau bersama bijih sulfida lainnya seperti sulfida tembaga, sulfida besi, sulfida
timah hitam dll; bijih emas manganis adalah emas yang terdapat bersama bijih yang mengandung
unsur mangan dst.
Oleh karenanya, jalur proses pengolahannya tidak sama bagi masing-masing jenis bijih emas
tersebut; ada yang dapat langsung dipisahkan dari mineral pengotor lainnya berdasarkan
perbedaan berat jenisnya, ada yang harus digiling halus agar bisa memisahkan bagian mineral
yang berkadar emas tinggi dari bagian lainnya yang bersifat mengotori bijih atau ukuran halus itu
diperlukan agar kontak dengan bahan pelarut dapat berlangsung efektif, ada pula yang harus
dipanggang dahulu karena mengandung unsur logam lain yang mengurangi efektifitas kerja
bahan pelarut emas. Untuk bisa memahami penggolongan jenis bijih tersebut, diperlukan kajian
mineralogi dan analisis unsur total dari bijih tersebut; sedangkan untuk menguji sifat
kelarutannya dapat diawali dengan pengujian standar sianidasi. Hasil pengujian sianidasi tersebut
akan mengungkapkan mudah atau sulitnya kelarutan emas dalan larutan sianid, sehingga dapat
dilanjutkan dengan pengujian lainnya, misalnya dengan melakukan penambahan reagen dsb.
Bijih emas yang terdapat bersama bijih logam lainnya, seperti tembaga, seng, timah hitam dsb,
biasanya tidak
D. Reaktivitas
Logam alkali ( IA) dan logam mata uang (IB) sama-sama merupakan golongan I pada tabel
berkala Mendeleev, tetapi kesamaan diantara keduanya hanyalah pada electron s tunggal pada
kulit electron atom-atomnya. Kombinasi meningkatnya muatan inti dan menurunnya efektivitas
electron d (dan f) melindungi electron kulit terluar menyebabkan electron ns1 diikat lebih kuat
pada atom-atom IB daripada IA. Lepasnya electron ini diukur dengan energy ionisasi, dua kali
lebih sulit untuk atom IB dibanding atom IA. Berdasarkan istilah potensial elektrodenya, logam
IB kurang reaktif dibanding hydrogen dan diantara logam-logam merupakan yang paling sulit
dioksidasi (potensial reduksinya positif). Sulitnya oksidasi ini yang memberikan “kemuliaan”
bagi logam IB.
E. Senyawaan dan Reaksi dengan yang lain
Persenyawaan
Tembaga(II)
Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga(II)
yang stabil dan mendominasi dalam larutan air. Dalam larutan air, hampir semua garam
tembaga(II) berwana biru, yang karakteristik dari warna ion kompleks koordinasi 6,
[Cu(H2O)6)]2+. Kekecualian yang terkenal yaitu tembaga(II) klorida yang berwarna kehijauan
oleh karena ion kompleks [CuCl4]2-yang mempunyai bangun geometri dasar tetrahedral atau
bujursangkar bergantung pada kation pasangannya (Sugiyarto, 2003: 266).
Dalam larutan encer ia menjadi berwarna biru oleh karena pendesakan logam Cl- oleh ligan
H2O. Oleh karena itu, jika warna hijau ingin dipertahankan, kedalam larutan pekat CuCl2 dalam
air tambahkan ion senama Cl- dengan menambahkan padatan NaCl pekat atau gas.
[CuCl4]2- (aq) + 6H2O (l) [Cu(H2O)6]2+ (aq) + 4Cl (aq)
Tembaga(I)
Pada dasarnya tembaga bukanlah logam reaktif, namun logam ini dapat diserang oleh asam-asam
pekat, secara khusus, asam bereaksi dengan asam hidroklorida pekat mendidih dan menghasilkan
larutan tak berwarna dan gas hidrogen. Ion tembaga(I) yang terjadi, dengan ion klorida segera
membentuk ion kompleks tak berwarna diklorokuprat(I), [CuCl2]-. Tahap reaksi ke dua inilah
yang diduga berlangsung sangat cepat sehingga memicu tahap reaksi pertama seperti berikut ini:
Cu (s) + H3O+ (aq) Cu+ (aq) + H2 (g) + 2H2O (l)
Cu (aq) + 2Cl- (aq) [CuCl2]- (aq)
Jika larutan ini dituangkan ke dalam air suling bebas udara, diperoleh
endapan putih tembaga(I) klorida menurut persamaan reaksi (Sugiyarto, 2003: 267): [CuCl2]- (aq) → CuCl (s) + Cl-
(aq)
Tembaga klorida harus segera dipisahkan, dicuci dan disimpan bebas udara, sebab interaksi
dengan udara uap air akan menghasikan tembaga(II).
Dalam kimia organik, diklorokuprat(I) digunakan untuk mengubah benzena dianzonium klorida
menjadi klorobenzena menurut reaksi sandmayer :
[C6H5N2]+ Cl- (aq) C6H5Cl (l) + N2 (g)
Pada umumnya, senyawa tembaga(I) tidak berwarna atau putih, karena ion ini mempunyai
konfigurasi elektronik penuh, 3d10. Dalam larutan air, ion tembaga(I) terhidrat tidak stabil dan
mengalami disproporsional menjadi ion tembaga(II) sesuai dengan ramalan diagram potensial
reduksi frost.
2Cu+ (aq) Cu2+ (aq) + Cu (s)
Perak
Dalam hampir semua senyawaan perak sederhana (non kompleks), logam ini mempunyai
tingkat oksidasi +1 dan ion Ag+ adalah satu-satunya ion perak yang stabil dalam larutan air.
Senyawa yang penting yaitu perak nitrat, satu-satunya garam perak yang sangat mudah larut
dalam air dan tak berwarna. (Sugiyarto, 003:269).
Sifat sukar larut AgCl, AgBr, dan AgI dijelaskan berdasarkan karakter kovalensi, tetapi AgF
padatan putih yang telah larut dalam air dipertimbangkan mempunyai karakter ionik baik
padatan maupun dalam larutan. Perak klorida, Perak bromida dan perak iodida sangat sensitif
terhadap cahaya, dan sifat mudah tereduksi ion Ag+ menjadi logam Ag mengakibatkan padatan
menjadi berwarna gelap. Itulah sebabnya senyawaan perak disimpan dan larutannya disimpan
dalam botol gelap (Sugiyarto, 2003: 270).
Pembentukan senyawa kompleks perak dimana perak (Ag) sebagai atom pusat dan CN - sebagai
ligan [Ag (CN)2]- didasarkan atas asas energetika, tingkat energi dari kompleks tersebut adalah
paling rendah apabila tolakan antara dua ligan CN- minimal. Hal ini terjadi apabila dua ligan CN
posisinya berlawanan sehingga kompleks [Ag (CN)2]- memiliki struktur linier. Fakta secara
eksperimen membuktikan bahwa [Ag (CN)2]- bersifat diamagnetik oleh karena itu hibridisasi
kompleks ini melibatkan hibridisasi sp (Effendy,2007: 106-107)
Salah satu senyawa emas yang paling umum dikenal yaitu emas(III) klorida, AuCl3 yang dapat
dibuat dengan meraksikan secara langsung kedua unsur bersama menurut persamaan reaksi
berikut (Sugiyarto, 2003: 271):
2Au (s) + 3Cl2 (g) → 2AuCl3 (s)
Senyawa ini dapat larut dalam asam hidroklorida pekat menghasilkan ion tetrakloroaurat(III),
[AuCl4]-, suatu ion yang merupakan salah satu komponen dalam “emas cair”, yaitu suatu
campuran spesies emas dalam larutan yang akan mengendapkan suatu film logam emas jika
dipanaskan (Sugiyarto, 2003: 271).
Permukaan logam yang halus dan bersih akan memberikan kilau tertentu. Kilau dari logam
adalah tampak sama meskipun dilihat dari berbagai sudut sinar pantul. Hal ini memungkinkan
untuk dapatnya sebagian logam digunakan sebagai pemantul sinar tampak, misalnya logam perak
pada cermin perak. Logam natrium dan kalium juga dapat berkilau, akan tetapi kilaunya cepat
sekali memudar karena terbentuknya oksida pada permukaan logam akibat reaksinya dengan
oksigen dari udara. Kilau logam berbeda dengan kilau dari nonlogam seperti kilau dari belerang
dan iodin. Nonlogam baru tampak berkilau apabila dilihat dengan sudut pandang yang kecil.
F. Ikatan yang Terbentuk
Au mempunyai ikatan kovalen dengan atom lain, membentuk spesies kompleks dengan bilangan
oksidasi +3, misalnya [AuCl4]-. Selain itu karena merupakan unsure logam maka Au , Cu dan Ag
akan berikatan logam dengan unsure logam dan akan berikatan ionic dengan unsure non logam.
BAB III
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang didapat dari makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Logam golongan IB kurang reaktif dibanding hydrogen dan diantara logam-logam merupakan
yang paling sulit dioksidasi (potensial reduksinya positif). Sulitnya oksidasi ini yang
memberikan “kemuliaan” bagi logam IB.
2. Empat alasan utama yaitu ketiga logam ini terdapat langsung sebagai logamnya, bersifat dapat
ditempa sehingga mudah dibentuk sesuai desain yang dikehendaki, bersifat tidak reaktif secara
kimiawi, dan menjadi sangat berharga khususnya karena kelimpahan yang sangat jarang untuk
perak dan emas
3. Au , Cu dan Ag akan berikatan logam dengan unsure logam dan akan berikatan ionic dengan
unsure non logam.
4. Unsur logam maka Au , Cu dan Ag akan berikatan logam dengan unsur logam dan akan
berikatan ion dengan unsur non logam.