Bijih tambang yang terpenting dari aluminium adalah bauksit (aluminium oksida hidrat) dengan rumus molekul Al2O3.nH2O (padat). Bijih aluminium juga terdapat secara luas sebagai aluminium silikat (terkandung dalam tanah lempung), kriolit (Na3AlF6), dan bijih mika. BauksitKriolit

Logam Al mudah teroksidasi oleh udara membentuk aluminium oksida, Al2O3, padat yang merupakan lapisan tipis (film) dan transparan. Al2O3 dikenal juga dengan nama alumina. Dengan demikian, logam Al tidak teroksidasi lebih lanjut dan tetap terlihat metalik. Tebalnya lapisan tipis Al2O3 lebih kurang 106 cm.

Logam Al cepat bereaksi dengan asam membentuk gas H2 2 Al(s) + 6 H (aq) 2 Al (aq) + 3 H2(g)Logam Al juga bereaksi dengan basa kuat dalam keadaan panas.

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

Senyawa aluminium seperti Al(OH)3 dapat juga bereaksi dengan asam dan basa. Dalam asam kuat Al(OH)3 bersifat basa. Al(OH)3(s) + 3 H (aq) Al (aq) + 3 H2O(l)Dalam basa kuat Al(OH)3 bersifat asam. Al(OH)3(s) + OH (aq) AlO2 (aq) + 2 H2O(l)Al(OH)3 bersifat amfoter.

Proses pengolahan bijih aluminium dinamakan proses Hall-Heroult.Bahan dasar industri logam aluminium adalah bauksit, Al2O3.nH2O. Pengolahan aluminium berlangsung dalam dua tahap yaitu pemisahan Al2O3 dari bauksit dan elektrolisis dengan cara reduksi Al2O3.

Proses elektrolisis pembentukkan aluminium

Berdasarkan rapatan jenis aluminium 2,70 g/cm3, logam aluminium termasuk logam yang ringan, sehingga baja aluminium banyak digunakan untuk bahan konstruksi, misalnya bodi pesawat terbang, pelek (velg) roda mobil, dan kerangka sepeda motor.

Aluminium digunakan untuk peralatan memasak seperti panci dan wajan, karena sifatnya yang tahan karat dan murah. Demikian juga, karena logam aluminium merupakan konduktor listrik dan panas yang baik maka logam aluminium banyak digunakan sebagai alat pemanas, alat memasak, dan alat penghantar listrik.

Logam aluminium digunakan juga untuk antena televisi dengan model kerangka ataupun parabola. Hal itu disebabkan jari-jari atom logam aluminium lebih pendek daripada jari-jari atom logam Na dan Mg dan muatan ionnya (Al ) terbesar dibanding Na dan Mg , sehingga logam aluminium cepat menangkap gelombang elektromagnetik.

Hidrogen merupakan unsur nonlogam. Dalam tabel periodik, hidrogen terletak pada golongan 1A periode pertama. Hidrogen ditemukan oleh Hendry Cavendish (1731 1810) dan merupakan unsur yang atomnya paling kecil dan ringan.Hidrogen dalam keadaan bebas berupa molekul dwiatom yaitu berupa H2 dan terdapat juga dalam berbagai senyawa, seperti dalam air, H2O, dan berbagai asam, misalnya HNO3, H2SO4, dan HCl. Hidrogen di alam terdapat dalam tiga macam isotop, yaitu (hidrogen), (deuterium = D), dan (tritium = T).

Hidrogen mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah, karena gaya London antarmolekulnya sangat kecil.

Reaksi logam dengan asam kuat encer.

Contoh:

Mg(s) + 2 HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

Elektrolisis larutan garam alkali dan larutan garam alkali tanah.

Contoh:2 NaCl(aq) + 2 H2O(g) 2 NaOH(aq) + Cl2(g) + H2(g)

Pembuatan hidrogen di laboratorium

1.Untuk mengisi balon, karena gas hidrogen bersifat ringan. Akan tetapi karena sifatnya yang mudah terbakar, maka untuk mengisi balon lebih sering digunakan gas helium.

2.Bahan bakar yang tidak mengakibatkan polusi.2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(l)H = -572 kJ/mol

3.Bahan dasar pembuat metanol.CO(g) + 2 H2(g) CH3OH(aq)

4.Bahan dasar pembuatan amoniak.N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

Kelimpahan karbon di kulit bumi sekitar 0,08%. Sekitar 50% dari karbon tersebut terdapat sebagai karbonat, selebihnya terdapat sebagai senyawa organik, sebagai karbon dioksida dan sebagai senyawa karbon lainnya. Hanya sebagian kecil yang terdapat sebagai unsur.

Alotropi adalah keberadaan unsur dalam dua bentuk atau lebih.1. Intan

Intan adalah atom karbon yang sangat keras, mempunyai titik leleh di atas 3.500 C. Penyebab intan bersifat keras karena mempunyai struktur kristal tetrahedral, di mana setiap atom karbon terikat pada empat atom karbon lain melalui ikatan kovalen yang kuat.

2. Grafit

Dalam grafit, atom karbon tersusun dalam lapisan pada sistem heksagonal. Dalam setiap lapisan, setiap atom karbon diikat oleh tiga atom karbon lainnya melalui ikatan kovalen yang kuat dalam bentuk gelang heksagonal, sehingga titik didih dan titik lelehnya tinggi. Setiap lapisan terikat oleh gaya yang lebih lemah, yaitu gaya van der Waals. Panjang ikatan karbon dalam lapisan adalah 0,142 nm, sedangkan panjang ikatan antarlapisan 0,341 nm.

3. Karbon amorf

a.Kokas dan batu baraKokas adalah batu arang, didapatkan jika batu bara dipanaskan tanpa udara. Kokas digunakan sebagai bahan pereduksi utama dalam proses metalurgi masa kini. Batu bara digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.

b.Jelaga hitam (black carbon)Jelaga hitam merupakan bubuk karbon halus yang rapat didapatkan dari hasil pembakaran tidak sempurna hidrokarbon. Digunakan sebagai pengisi ban karet dan sebagai pigmen dalam tinta cetak.

c.Arang (chalcoal)Arang merupakan karbon berpori yang dihasilkan melalui penyulingan pemusnah (destruktif) bahan organik. Banyak digunakan sebagai bahan bakar dalam rumah tangga. Salah satu jenis arang adalah arang aktif, yaitu arang yang telah diaktifkan yang mempunyai kemampuan untuk mengabsorpsi senyawa-senyawa dari larutan cair atau keadaan gas. Arang aktif banyak digunakan sebagai obat sakit perut, yang diperdagangkan dengan nama norit.

1. Karbon monoksida

Karbon monoksida adalah senyawa gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Merupakan zat racun bagi pernapasan karena molekul CO dapat terikat dalam hemoglobin darah membentuk karbon monooksida-hemoglobin menggantikan molekul O2 yang biasa diangkut oleh hemoglobin. Hal tersebut menyebabkan darah tidak mengandung oksigen atau kandungan oksigen darah menjadi berkurang.

Kegunaan karbon monoksida adalah sebagai berikut.a.Untuk mensintesis sejumlah senyawa organik.b.Sebagai zat pereduksi pada industri metalurgi

Pembuatan karbon monoksida

Mengikat H2O dari asam formiat, HCOOH, atau asam oksalat (asam 1,2etanadionat, COOH-COOH) dengan katalis H2SO4 pekat. Persamaan reaksinya sebagai berikut. HCOOH H2O(l) + CO(g)(COOH)2 H2O(l) + CO2(g) + CO(g) Campuran CO2 dan CO dapat dipisahkan jika gas tersebut dialirkan melalui basa KOH atau Ca(OH)2, sehingga CO2-nya terikat membentuk endapan putih.H2SO4 pekatH2SO4 pekat

2. Karbon dioksida (CO2)

Gas CO2 memegang peranan penting pada proses fotosintesis tumbuhan hijau untuk membentuk karbohidrat (zat tepung) dengan bantuan sinar matahari.

Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh gas CO2 dikenal dengan efek rumah kaca (green house effect).

Pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi yang dilapisi kaca dapat meningkatkan temperatur di atmosfer.

Pembuatan karbon dioksida

Mereaksikan kalsium karbonat (batu pualam atau marmer), CaCO3, dengan HCl encer dalam pesawat Kipp (alat pembuat gas) atau secara sederhana dengan labu erlenmeyer.

Gas yang terbentuk dialirkan ke dalam gelas kimia yang telah diisi arutan Ca(OH)2 sebagai larutan pengidentifikasi adanya gas CO2. CaCO3(s) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)CO2(g) + Ca(OH)2(aq) CaCO3 (s)putih + 2 H2O(l)

Pembuatan gas CO2 di laboratorium

3. Karbon disulfida (CS2)

Karbon disulfida adalah zat cair yang tidak berwarna, encer, dan hanya sedikit larut dalam air, tetapi mudah bercampur dengan alkohol, eter, dan minyak tanah.

Digunakan sebagai zat pelarut untuk belerang, fosfor kuning, karet, kamper, dan damar. Dapat juga digunakan sebagai racun tikus dan binatang kecil lainnya. Selain itu digunakan juga untuk bahan dasar pada pembuatan karbon tetraklorida, CCl4.Persamaan reaksi pembuatan CCl4 sebagai berikut.CS2(l) + 3 Cl2(g) CCl4(l) + S2Cl2(l)

Silikon terdapat di alam dalam senyawa silika, SiO2 dan silikat (campuran dari silikon, oksigen, dan logam lainnya), misalnya KAlSi3O8 yang terdapat di kulit bumi. Silika dan silikat terdapat dalam beberapa mineral dan batuan sebagai pasir kuarsa dan lempung. Jumlah silikon di kulit bumi sekitar 25%, merupakan elemen terbanyak setelah oksigen. Sebanyak 95% dari bebatuan di kerak bumi merupakan senyawa silikat. Albit (atas) dan anortit (bawah) termasuk senyawa aluminosilikat, feldsparMuskovit merupakan salah satu contoh senyawa alumino silikat, mika

Silikon sukar bereaksi dengan zat lain karena sukar menerima dan sukar melepaskan elektron. Hal ini disebabkan karena afinitas elektronnya kecil, tetapi energi ionisasinya besar. Silikon dapat membentuk ikatan kovalen dengan unsurnya sendiri.

Silikon dapat diperoleh dari oksidanya dengan memanaskan pasir kuarsa dengan reduktor karbon atau magnesium (secara laboratoris dengan serbuk Mg).

Reaksinya adalah sebagai berikut.SiO2(s) + 2 Mg(s) Si(s) + 2 MgO(s) serbuk SiO2(s) + 2 C(s) Si(s) + 2 CO(g)

t = 2.000 K

Silikon digunakan sebagai semikonduktor untuk membuat transistor, kalkulator, baterai energi matahari, dan komputer.

Silikon juga dapat digunakan untuk membuat kaca, gelas, water proofing agent, pelumas, dan bahan untuk operasi plastik.

Lempung mengandung partikel-partikel silikat banyak digunakan untuk membuat porselen. Porselen Cina dibuat dengan pemanasan 1.300 oC 1.450 C dan hasilnya porselen tipis berkualitas tinggi. Semen Portland, dibuat dengan pemanasan lempung yang me-ngandung CaAl2Si2O8 dan CaCO3, pada temperatur 1.500 C. Semen yang terbentuk terdiri atas campuran kalsium silikat aluminat.

Silikat dapat digunakan untuk membuat gelas atau kaca. Misalnya gelas untuk botol dan kaca untuk jendela, dibuat dengan pemanasan bersama campuran CaCO3, Na2CO3, dan silika (SiO2). CaCO3(s) + Na2CO3 (s) + 2 SiO2 (s) Na2SiO2(l) + CaSiO2(l)+ 2 CO2(g)Gelas

Nitrogen merupakan komponen utama udara, keberadaannya di atmosfer 78,08% volume. Sumber nitrogen lain di alam terdapat dalam garam NaNO3 (sendawa chili).Gas nitrogen (N2) hanya dapat bereaksi dengan unsur lain pada temperatur tinggi. Misalnya gas nitrogen (N2) di udara dapat bereaksi dengan oksigen pada saat terjadi kilat atau bunga api listrik di udara. Penemu nitrogen adalah Daniel Rutherford seorang fisikawan bangsa Inggris pada tahun 1772 dan diakui sebagai elemen gas oleh Antoine Laurent Lavoisier, seorang ahli kimia Prancis pada tahun 1776.

Nitrogen merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa, dan bukan merupakan gas beracun.

Bilangan oksidasi atom unsur nitrogen bervariasi mulai dari 3 sampai dengan +5.

Di laboratorium

Nitrogen dapat dibuat dengan memanaskan garam amonium (biasanya NH4Cl) dan garam nitrit (biasanya NaNO2).

NH4 (aq) + NO2 (aq) N2(g) + 2 H2O(l)

Secara teknik Nitrogen juga dapat dibuat dengan pemisahan udara cair menjadi komponen-komponennya dengan distilasi bertingkat.

Penyulingan nitrogen dari udara

1.Digunakan sebagai bahan pembeku dalam industri pengolahan makanan.

2.Pengisi bola lampu pijar .

3.Untuk memproduksi senyawa nitrogen, terutama pembuatan gas amoniak dan pupuk nitrogen.

4.Unsur nitrogen berguna untuk merangsang pertumbuhan tanaman, khususnya batang, cabang, dan daun.

5.Unsur nitrogen diperlukan untuk pembentukan protein, lemak, dan berbagai senyawa organik lainnya dan juga untuk meningkatkan produktivitas pertanian, yang terkandung di dalam pupuk.

Amoniak adalah gas yang tidak berwarna, memiliki bau yang merangsang, dapat terbentuk bila senyawa organik yang mengandung nitrogen menjadi busuk.

Di dalam industri, amoniak dibuat dengan mereaksikan gas nitrogen dengan gas hidrogen.

Proses pembuatan amoniak, secara industri dipelopori oleh Fritz Haber pada tahun 1908, dengan menggunakan reaksi kesetimbangan.

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) H = 92 kJ

Diagram Proses Pembuatan Amoniak

1.Digunakan pada industri pupuk urea dan pupuk ZA (zwavelzuur ammoniak atau amonium sulfat).

2.Pada pembuatan gas NO dan asam nitrat.

3.Pada pembuatan bermacam-macam monomer yang mengandung nitrogen, industri nilon, polimer-polimer akrilat dan busa poliuretan.

4.Pada industri farmasi serta bahan organik dan anorganik, detergen, dan larutan pembersih.

Unsur fosfor di alam tidak terdapat dalam keadaan bebas, tetapi terikat dengan unsur-unsur lain dalam bentuk senyawa di dalam mineral.

Senyawa fosfor biasanya terdapat dalam bentuk fosfat yang merupakan penyusun utama dari faal makhluk hidup.

Fosfor putih Fosfor putih mempunyai sifat padat seperti lilin, titik lebur rendah ( 44 C), berupa unsur nonlogam, beracun, mempunyai struktur molekul tetrahedral, dan bersinar dalam keadaan gelap. Fosfor putih sangat baik disimpan di dalam botol cokelat dan di simpan di dalam air atau lemari yang gelap guna menghindari berubahnya fosfor putih menjadi fosfor merah apabila terkena sinar ultraviolet.

Fosfor merah

Fosfor merah terbentuk jika fosfor putih dipanaskan atau disinari dengan sinar UV yang mengakibatkan atom fosfor saling berikatan dalam bentuk tetrahedral. Fosfor merah biasanya digunakan untuk bahan peledak dan kembang api. Fosfor merah mempunyai sifat berupa serbuk, tidak mudah menguap, tidak beracun, dan tidak bersinar dalam gelap. Titik lebur fosfor merah 600 C.

Fosfor hitam

Fosfor hitam kurang reaktif dibanding fosfor merah. Atom fosfor tersusun dalam bidang datar melalui ikatan kovalen. Antarbidang terdapat gaya van der Waals yang lemah.

Sumber utama industri fosfor adalah Ca3(PO4)2. Dalam prosesnya, Ca3(PO4)2 dicampur dengan karbon dan silika, SiO2, pada temperatur 1.400 C1.500 C. Proses berlangsung pada temperatur 1.400C1.500 C (dengan bunga api listrik). SiO2 bereaksi dengan Ca3(PO4)2 pada temperatur tersebut menghasilkan P4O10 (g).

Reaksinya sebagai berikut.2 Ca3(PO4)2(l) + 6 SiO2(l) 6 CaSiO3(l) + P4O10(g)

P4O10(g) direduksi dengan karbon, reaksinya sebagai berikut. P4O10(g) + 10 C(s) 2 P4(g) + 10 CO2(g)

Proses pengolahan biji fosfat

Oksigen di alam terdapat dalam keadaan bebas merupakan molekul diatomik O2, bercampur dengan gas nitrogen dan gas lainnya di udara. Seperlima volume udara di atmosfer adalah oksigen.

Oksigen juga terdapat pada kulit bumi dan merupakan unsur terbanyak. Oksigen di atmosfer volumenya 21% dan beratnya 23,15%, kemudian 85,8% dari berat lautan, 46,7% dari berat kulit bumi, dan dalam tubuh manusia terdapat 60%.

Oksigen mempunyai dua bentuk alotrop, yaitu O2(g) dan O3(g).

Atom oksigen dapat bereaksi dengan atom logam maupun nonlogam membentuk oksida, misal-nya Na2O, MgO, dan SO3.

Dalam senyawa oksida normal bilangan oksidasi atom oksigennya 2, tetapi dalam senyawa peroksida bilangan oksidasi atom oksigennya 1.

1.Pemanasan garam2 KClO3(s) 2 KCl(s) + 3 O2(g)2 KNO3(s) 2 KNO2(s) + O2(g)

2.Elektrolisis air yang sedikit diasamkan. 2 H2O(l) 2 H2(g) + O2(g)

3.Distilasi bertingkat udara cair

Distilasi bertingkat gas oksigen (O2)

1.Untuk proses reaksi pembakaran.2.Untuk proses pengolahan baja dari besi tuang.3.Pada industri pulp dan kertas, serta industri plastik.4.Untuk aerasi pada proses pengolahan limbah.5.Untuk pembuatan gas ozon.6.Oksigen cair bersama-sama dengan hidrogen cair digunakan sebagai bahan bakar roket.7. Pengisi tabung pernapasan untuk penyelam dan astronot.8.Di rumah sakit untuk membantu pasien yang kekurangan oksigen.9.Nyala api dari campuran gas oksigen dan gas asetilen, C2H2, akan menimbulkan temperatur yang sangat tinggi, dapat digunakan untuk memotong dan mengelas logam. Pada saat memotong logam digunakan lebih banyak oksigen, sedangkan pada saat mengelas digunakan gas asetilen lebih banyak.

Belerang adalah salah satu unsur yang sangat penting dalam industri. Belerang di Indonesia banyak terdapat bebas di daerah gunung berapi (vulkanis).

Belerang juga terdapat dalam bentuk senyawa logam dalam bijih belerang. Contohnya pirit, FeS2; kalkopirit, CuFeS2; dan glance, PbS.ZnS.

Selain itu belerang juga terdapat sebagai sulfat, contohnya gypsum atau gips, CaSO4.2H2O; garam epson, MgSO4.7 H2O; dan barit, BaSO4.

Belerang adalah zat padat pada temperatur kamar, melebur pada temperatur 119 C, berwarna kuning dan rapuh.

Belerang mempunyai dua bentuk, yaitu belerang rombik dan belerang monoklin. Belerang rombik stabil di bawah temperatur 95,5 C. Di atas temperatur tersebut, belerang rombik berubah menjadi monoklin. Kristal belerang rombik mempunyai rumus S8.

Belerang yang terdapat dalam batuan dapat diperoleh melalui proses Frasch.Ke dalam batuan yang mengandung belerang dimasukkan 3 buah pipa yang diameternya berbeda.

Pada pipa yang besar dialirkan uap air bertekanan tinggi, sehingga belerang akan mencair.

Pada pipa kecil dipompakan udara bertekanan tinggi sehingga belerang cair akan keluar melalui pipa yang berukuran sedang. Selanjutnya belerang dibiarkan membeku.

Penambangan belerang dengan proses Frasch

1.Untuk membuat asam sulfat.

2.Untuk membuat gas SO2 yang biasa dipakai untuk mencuci bahan yang terbuat dari wool dan sutera.

3.Pada industri ban, belerang digunakan untuk vulkanisasi karet yang bertujuan agar ban bertambah ketegangannya serta kekuatannya.

4.Belerang juga banyak digunakan pada industri obat-obatan, bahan peledak, dan industri korek api yang menggunakan Sb2S3.

Senyawa unsur-unsur transisi pada umumnya berwarna.

Contoh:

CuSO4 padat berwarna biruK2Cr2O7 padat berwarna jinggaFe(SCN)3 berwarna merah cokelatFeSO4 berwarna hijau mudaKMnO4 berwarna ungu

Hubungan antara Bilangan Oksidasi dengan Warna Ion

Unsur-unsur transisi periode keempat merupakan unsur logam. Secara umum bilangan oksidasi atomnya selalu positif.

Bilangan oksidasi atom unsur transisi periode keempat sebagai berikut.

1.Kebanyakan memiliki bilangan oksidasi +2 atau +3, atau keduanya.

2.Apabila atom unsur logam transisi berikatan dengan oksigen, atom unsur tersebut menunjukkan variasi bilangan oksidasi karena atom unsur transisi dan oksigen mempunyai keelektronegatifan yang tinggi.

Bilangan Oksidasi Atom Unsur Transisi Periode Keempat yang Berikatan dengan Oksigen

Senyawa unsur transisi secara umum berwarna dan dapat membentuk senyawa kompleks, yang dapat terionisasi menjadi ion kompleks.

Contoh:

CuSO4(aq) + 4 NH3(aq) [Cu(NH3)4]SO4(aq)garam normal senyawa kompleks[Cu(NH3)4]SO4(aq) [Cu(NH3)4] (aq) + SO4 (aq) ion kompleks

Di alam banyak diperoleh senyawa kompleks yang merupakan hasil sintesis dalam tubuh makhluk hidup.

Misalnya hemoglobin dalam darah merupakan senyawa kompleks dari Fe-porfirin, Fe-C21H25O2N3 .Senyawa kompleks adalah senyawa yang molekul atau ionnya membentuk ikatan kovalen koordinasi dengan atom atau ion logam. Kompleks dapat berupa ion positif, ion negatif, atau molekul netral.

Alfred Werner merupakan pemenang hadiah Nobel pada tahun 1913 atas penelitiannya tentang senyawa kompleks yang terkenal dengan teori koordinasi. Dalam teori tersebut, ia menyatakan bahwa ion kompleks dapat berupa kation ataupun anion.

Contoh:

1.Kation kompleks:[Ag(NH3)4] , [Fe(NH3)6] ,

2.Anion kompleks:[Ag(CN)2] , [Cu(SCN)4]

Ion kompleks merupakan gabungan antara ion logam yang disebut atom pusat dengan molekul atau ion-ion lain yang disebut ligan.

Apabila dalam kompleks terdapat lebih dari satu ligan sejenis maka untuk menunjukkan jumlah ligan tersebut digunakan awalan di, tri, tetra, penta, heksa, dan seterusnya.

Jika ligan itu mempunyai awalan seperti etilenadiamina maka awalan yang digunakan adalah bis untuk 2, tris untuk 3, tetrakis untuk 4, pentakis untuk 5, heksakis untuk 6, dan seterusnya.

Nama ligan diletakkan dalam tanda kurung.

Contoh:

[Co(en)3]Br3= tris(etilenadiamina)kobalt(III) bromida

[Co(en)2 (H2O)(CN)]Cl2 = aquasianobis(etilenadiamina)kobalt(III) klorida

1.Ion kompleks bermuatan positif Pemberian nama ion kompleks yang bermutan positif adalah dimulai dengan nama ligan kemudian diikuti dengan nama ion logamnya (atom pusat) dan hanya satu kata. Bilangan oksidasi dari atom pusat ditulis dengan bilangan romawi dalam tanda kurung.Contoh:

[Ag(NH3)2] = ion diaminaperak(I)[Fe(NH3)6] = ion heksaminabesi(III)

[Fe(H2O)4Cl2]=ion tetraquodiklorobesi(III)[Co(NH3)4(CN)Br]=ion tetraminabromosianokobalt(III)

2.Ion kompleks bermuatan negatif Pemberian nama ion kompleks yang bermuatan negatif dimulai dengan nama ligannya kemudian diikuti oleh nama atom pusat yang ditambah dengan akhiran at dan hanya satu kata. Bilangan oksidasi dari atom pusat ditulis dengan bilangan romawi dalam tanda kurung.Contoh:[Ag(CN)2] = ion disianoargentat(I)[Cu(OH)4]= ion tetrahidroksokuprat(II) [Cr(H2O)2I4]= ion diaquatetraiodokromat(III)[Co(NH3)2(CN)4]= ion diaminatetrasianokobaltat(II)

3.Ion kompleks netral (nonionik)

Pemberian nama senyawa kompleks netral sama dengan pemberian nama senyawa kompleks negatif dan hanya satu kata.Contoh:[Co(NH3)3(NO3)3]= triaminatrinitrokobaltat(III)[Zn(H2O)2 Br2]= diaquadibromozinkat(II)

4.Garam kompleks

Pemberian nama garam-garam kompleks dimulai dengan menyebutkan kationnya, kemudian diikuti oleh anionnya, dan terdiri atas dua kata.Contoh:K4[Fe(CN6)= kalium heksasianoferat(II)Na3[CoBr6)]= natrium heksabromokobaltat(III)

Titanium banyak terdapat dalam mineral rutil, TiO2, dan ilmenit, FeTiO3, yang tersebar luas di alam. Ada dua bentuk allotrop dan lima isotop dari titanium.

Isotop tersebut adalah sebagai berikut.1. 8,0%: Ti stabil dengan 24 neutron2. 7,3%: Ti stabil dengan 25 neutron3. 73,8%: Ti stabil dengan 26 neutron (paling banyak terdapat di alam)4. 5,5%: Ti stabil dengan 27 neutron5. 5,4%: Ti stabil dengan 28 neutron

Titanium merupakan logam transisi yang ringan, kuat, tahan terhadap korosi, dan tahan tehadap air laut dan klorin, serta mempunyai warna metalik.

Titanium mempunyai sifat yang mirip dengan zink secara kimia maupun fisis.

Salah satu karakteristik titanium yang menonjol adalah titanium sama kuat dengan baja, tetapi lebih ringan 60% massa baja.

1.Mengubah bijih rutil yang mengandung TiO2 menjadi TiCl42.TiCl4 direduksi dengan magnesium pada temperatur tinggi yang bebas oksigen. TiO2(s) + C(s) + 2 Cl2(g) TiCl4(g) + CO2(g)TiCl4(g) + 2 Mg(s) Ti(s) + 2 MgCl2(g)

3.MgCl2 dipindahkan dan dielektrolisis menjadi Mg dan Cl2, keduanya kemudian didaurulangkan.

Ti didapatkan sebagai padatan yang disebut sepon. Sepon diolah lagi dan dicampur dengan logam lain sebelum digunakan.

1.Ti digunakan sebagai bahan konstruksi2.Ti digunakan sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonik, karena pada temperatur tinggi tidak mengalami perubahan kekuatan (strenght).3.Ti digunakan sebagai bahan katalis dalam industri polimer polietlen.4.Ti digunakan sebagai pigmen putih, bahan pemutih kertas, kaca, keramik, dan kosmetik.5.Ti digunakan untuk membuat jam tangan tahan karat dan bingkai kaca mata yang ringan.6.Ti digunakan untuk pengganti dan penyambung tulang atau lutut yang patah.

Titanium banyak terdapat dalam mineral rutil, TiO2, dan ilmenit, FeTiO3, yang tersebar luas di alam. Ada dua bentuk allotrop dan lima isotop dari titanium.

Isotop tersebut adalah sebagai berikut.1. 8,0%: Ti stabil dengan 24 neutron2. 7,3%: Ti stabil dengan 25 neutron3. 73,8%: Ti stabil dengan 26 neutron (paling banyak terdapat di alam)4. 5,5%: Ti stabil dengan 27 neutron5. 5,4%: Ti stabil dengan 28 neutron

Vanadium terdapat dalam bentuk senyawa vanadit Pb3(VO4)2.

Vanadium adalah logam abu-abu yang keras dan tersebar luas di kulit bumi sekitar 0,02% massa.

Vanadium dapat larut dalam asam klorida, HCl; asam sulfat, H2SO4; asam nitrat, HNO3; maupun dalam alkali, serta mudah larut dalam air raja (larutan campuran asam nitrat, HNO3, dengan asam klorida pekat, HCl, dengan perbandingan 1 : 3).

Fero vanadium mengandung 35% - 95% vanadium.

Fero vanadium dihasilkan dengan mereduksi V2O5 dengan pereduksi campuran silikon dan besi.

SiO2 yang dihasilkan direaksikan dengan CaO membentuk kerak CaSiO3(l). Reaksinya sebagai berikut.2 V2O5(s) + 5 Si(s) {4 V(s) + Fe(s)} + 5 SiO2(s) ferovanadiumSiO2(s) + CaO(s) CaSiO3(l)

1.Untuk membuat peralatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan yang tinggi seperti per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi.

2.Untuk membuat logam campuran.

3.Oksida vanadium, V2O5, digunakan sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat dengan proses kontak.

Kromium terdapat di kerak bumi dengan konsentrasi sekitar 122 bagian perjuta (bpj) atau part permillion (ppm). Bijih krom yang utama adalah kromit, Fe(CrO2)2 atau FeCr2O4.

Kromium sangat keras dan mempunyai titik lebur dan titik didih tinggi.

Bilangan oksidasi yang terpenting adalah +2, +3, dan +6. Dalam keadaan murni logam kromium melarut dengan lambat sekali dalam asam kuat encer membentuk garam kromium(II).

Senyawa kromium mempunyai warna yang sangat menarik, misalnya merah, ungu, hijau, kuning, dan oranye.

Beberapa senyawa kromium

Krom merupakan salah satu logam yang terpenting dalam industri logam.

Bijih krom utama yaitu kromit, Fe(CrO2)2, direduksi dan dihasilkan campuran Fe dan Cr yang disebut ferokrom.

Reaksinya sebagai berikut.Fe(CrO2)2(s) + 4C(s) Fe(s) + 2 Cr(s) + 4 CO(g)

Ferokrom ditambahkan pada besi untuk membentuk baja.

1.Logam kromium dapat dicampur dengan besi kasar (pig iron) membentuk baja yang sifatnya keras dan permukaannya tetap mengilap. 2.Ferrokrom dapat juga dicampur dengan besi kasar membentuk baja yang sifatnya tahan karat. 3.Larutan K2Cr2O7 atau kromium(III)oksida, CrO3, dalam asam sulfat pekat, adalah oksidator kuat yang biasanya digunakan untuk mencuci alat-alat laboratorium.4.Na2Cr2O7.2H2O digunakan dalam penyamakan kulit, menghasilkan kulit samakan kromium, kromium membentuk senyawa yang tidak melarut dengan protein dalam kulit. 5.Senyawa kromium dapat juga digunakan sebagai pigmen, yaitu PbCrO4 (kuning kromium) dan Cr2O3 (hijau kromium).

Electroplating adalah cara pelapisan suatu logam di atas logam lain dengan elektrolisis. Barang yang akan disepuh dibuat sebagai katode, sedangkan logam penyepuh sebagai anode.

Proses penyepuhan kromium ini, berbeda dari penyepuhan lainnya. Sebagai anode tidak digunakan logam kromium karena logam ini mudah melarut dalam larutan asam. Anode yang digunakan adalah aliasi Pb-Sn, yang tidak melarut dalam asam kromat. Reaksi pada elektrode adalah sebagai berikut.

Anode : 2 H2O(l) O2(g) + 4 H (aq) + 4e

Katode : Cr2O7 (aq) + 14 H (aq) + 12 e 2 Cr(s) + 7 H2O(l)

Aloi adalah paduan bahan-bahan yang terdiri dari dua logam atau lebih atau antara logam dengan nonlogam.

Aloi dapat berupa senyawa larutan padat atau campuran komponen.

Larutan padat adalah bahan kristalin yang merupakan campuran dari dua komponen atau lebih, dengan atom, ion, atau molekul dari satu komponen menggantikan atom, ion, atau molekul dari komponen lainnya dalam kisi kristal normal. Aloi lebih keras dari logam murni.

Daya hantar listrik aloi lebih kecil daripada daya hantar logam murni. Oleh karena itu, kabel listrik seperti tembaga, harus dibuat semurni mungkin.

Struktur Aloi

1.Larutan padat substitusiPada aloi ini terdapat dua logam yang atom-atomnya hampir sama besar dan tidak banyak berbeda dalam sifat kimia. Salah satu atom logam dapat mengganti kedudukan atom logam lain seperti dalam aloi perak-emas.

2.Larutan padat selitanMeskipun struktur logam itu sudah teratur, tetapi ada kemungkinan terdapat rongga di antara susunan atom-atomnya, sehingga rongga ini dapat diisi oleh atom-atom yang lebih kecil misalnya atom karbon.

Struktur larutan padat subtitusi (kanan) dan struktur larutan padat selitan (kiri)

Bijih besi ditemukan tersebar luas di seluruh kerak bumi antara lain berupa pirit, FeS2; hematit, Fe2O3; magnetit, Fe3O4; dan siderit, FeCO3.

Besi juga terdapat pada limonit. Limonit adalah istilah untuk golongan hidroksida besi berhidrat, berbentuk amorf (padatan yang bukan kristal). Zat-zat penyusun limonit adalah goetit, FeO.OH, dan hematit, Fe2O3, bersama dengan silika koloid, lempung, dan mangan oksida.

Pada makhluk hidup zat besi sangat penting untuk menghasilkan hemoglobin dalam darah dan klorofil pada tanaman.

Bahan dasar yang penting pada pembuatan besi ialah bijih besi, kokas, dan batu kapur.

Bijih besi mengandung hematit, Fe2O3, dan magnetit, Fe3O4. Bahan-bahan tersebut merupakan bijih besi tidak murni, kemungkinan mengandung silika, SiO2; Al2O3; dan P2O5.

Kokas (karbon C) dibuat dari batu bara, kemudian dibuat briket arang.

Kalsium karbonat, CaCO3, dan dolomit, MgCO3.CaCO3, merupakan pengikat kotoran dari bijih besi. Pengolahan bijih besi dilakukan di dalam tanur (tungku) tinggi yang dikenal dengan nama blast furnace. Tanur tinggi ada yang tingginya mencapai 30 m.

Tanur tinggi (blast furnace) tempat pengolahan bijih besi

CaSiO3, CaAl2O4, dan Ca3 (PO4)2 yang dinamakan terak, akan mengambang pada batas permukaan leburan besi sebagai pengotor (slag).

Besi cair yang diperoleh dari tanur tinggi dinamakan besi kasar atau besi gubal (pig iron) mengandung 95% besi, 4% karbon, dan sisanya pengotor berisi silikon, mangan, fosfor, belerang yang selanjutnya dialirkan keluar melalui dasar tanur.

Kegunaan utama dari besi adalah untuk membuat baja. Baja adalah istilah yang digunakan untuk semua aloi dari besi (aliase).

Baja aliase, yaitu baja spesial yang mengandung unsur tertentu sesuai dengan sifat yang diinginkan.

Salah satu contoh baja yang terkenal adalah stainless steel, yang merupakan baja tahan karat.

Besi kasar hasil reduksi tanur tinggi diolah kembali menjadi baja untuk memperoleh besi dengan kekerasan dan kekuatan tertentu karena mempunyai kadar karbon rendah. Pembuatan baja pada awalnya dengan proses Bessemer yang diperkenalkan oleh Henry Bessemer (18131898) dari Inggris pada tahun 1856.

Beberapa Jenis Baja dari Logam Campuran

Unsur tembaga di alam terdapat dalam bijih tembaga dan 80% diperoleh sebagai sulfida, misalnya kalkopirit, CuFeS2; glance, Cu2S; dan bornit, Cu5FeS4.

Kalkopirit dan bornit merupakan penghasil Cu yang utama.

Pada umumnya bijih tembaga mengandung 0,5% Cu, karena itu diperlukan pemekatan bijih tembaga.

1.2 CuFeS2(s) + 4 O2(g) Cu2S(l) + 2 FeO(s) + 3 SO2(g)

2.FeO(s) + SiO2(s) FeSiO3(l)

Cu2S(l) dan kerak FeSiO3(l) dioksidasi dengan udara panas. 2 Cu2S(l) + 3 O2(g) 2 Cu2O(l) + 2 SO2(g) 2 Cu2O(l) + Cu2S(s) 6 Cu(l) + SO2(g) 3 Cu2S(l) + 3 O2(g) 6 Cu(l) + 3 SO2(g) tembaga blister

Skema pengolahan bijih tembaga

1.untuk kabel listrik, 2.bahan uang logam, 3.untuk bahan mesin pembangkit tenaga uap, 4.dan untuk aloi (paduan logam). Beberapa paduan logam dari tembaga

*******************************************************************