SENYAWA ION-KOVALEN-LOGAM

II.2. Sifat Senyawa Ion

Beberapa sifat senyawa ion yang penting adalah sebagai berikut: larutan atau leburannya dapat menghantarkan arus listrik, mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi, sangat keras dan getas, pada umumnya larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut non polar (Baroroh, 2004).

II.3. Sifat Senyawa Kovalen

Sifat-sifat senyawa kovalen antara lain kebanyakan menunjukkan titik leleh rendah, pada suhu kamar berbentuk cairan atau gas, larut dalam pelarut non polar dan sedikit larut dalam air, sedikit menghantarkan listrik, mudah terbakar dan banyak yang berbau (Syukri, 1999).

1. perbandingan titik leleh

Titik leleh senyawa ion jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan senyawa kovalen, hal ini disebabkan oleh ikatan antara ion-ion dengan gaya elektrostatis sangat kuat dengan susunan kristal yang tertentu dan teratur.

2. Perbandingan Kelarutan

Dari data perbandingan kelarutan antara senyawa ion dengan senyawa kovalen diperoleh bahwa urea larut dalam pelarutnya (air) tetapi dalam senyawa CCl₄ tidak larut. Begitu pula untuk senyawa-senyawa NaCl dan KI yang juga larut dalam air dan tidak larut dalam senyawa CCl₄. Hal ini menandakan bahwa senyawa-senyawa ion larut dalam pelarut polar karena dipol-dipolnya yang tidak saling meniadakan dan sukar larut dalam CCl₄ sebagai pelarut non polar akibat dari dipol-dipolnya yang saling meniadakan. Meskipun demikian, ada juga senyawa ion yang larut dalam pelarut non polar. Untuk senyawa kovalen pada umumnya larut dalam pelarut non polar dan sedikit yang larut dalam air, misalnya isopropil alkohol yang tampak keruh pada larutan CCl₄. Dari hasil pengamatan, naftalena tidak larut dalam air maupun tetapi larut hanya dalam CCl₄.

3. Perbandingan Daya Hantar Listrik

Dari data perbandingan daya hantar listrik antara senyawa ion dengan senyawa kovalen diperoleh bahwa air tidak dapat menghantarkan arus listrik sehingga lampu tidak menyala. Pada urea yang ditambahkan dengan akuades lampu juga tidak menyala. Perlakuan di atas juga dilakukan pada naftalena dan menghasilkan hasil yang sama yaitu lampu tidak dapat menyala. 

                   Dari data yang telah didapat di atas didapatkan hasil yang bervariasi yaitu lampu ada yang         menyala dan ada pula yang tidak menyala. Hal itu dikarenakan dalam senyawa kovalen tidak semuanya dapat menghantarkan arus listrik. Meskipun demikian, ada juga senyawa kovalen yang dapat menghantarakan arus listrik, contohnya : asam asetat. Isopropil alkohol dan naftalena merupakan senyawa kovalen. Urea, NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ion.

SIFAT SENYAWA IONIK 

1.Struktur/susunan kristal

Dalam keadaan padat, senyawa ionis terdapat dalam bentuk kristal dengan susunan tertentu. Penafsiran terhadap hasil difraksi sinar-X pada senyawa ion dapat memberi petunjuk mengenai susunan internal dari kristal ion tersebut. Misalnya pada kristal NaCl dapat diketahui bahwa setiap ion Na+ dikelilingi oleh 6 ion Cl-, dan setiap ion Cl- juga dikelilingi oleh 6 ion Na+.

2. Isomorf

Senyawa-senyawa ion yang mempunyai susunan yang mirip satu sama lain seperti NaCl dan KNO3 mempunyai bentuk kristal yang sama yang disebut isomorf. Di samping itu terdapat pula senyawa-senyawa yang mempunyai muatan ion berbeda, tetapi mempunyai susunan kristal yang sama, misalnya NaF dan MgO, CaCl2 dan K2S masing-masing mempunyai susunan kristal yang sama. Fakta tersebut dapat dijelaskan dengan meninjau konfigurasi elektron ion-ion penyusun kristal tersebut.

3. Daya hantar listrik

Baik dalam keadaan cair (meleleh) maupun dalam larutannya senyawa ionis dapat menghantarkan arus listrik.

Pada table 1.1 dapat dilihat daya hantar berbagai senyawa klorida dalam keadaan  cair (meleleh) pada suhu titik lelehnya.

4. Titik leleh dan titik didih

Ion positif dan ion negative pada senyawa ionis, terikat satu sama lain oleh gaya elektrostatis yang sangat kuat. Untuk memisahkan ion-ion tersebut baik yang terdapat dalam bentuk kristal maupun dalam bentuk cairnya, diperlukan energy yang cukup besar, yang mengakibatkan titik leleh dan titik didih senyawa ionis juga tinggi.
Pada table 1.2 dapat dilihat titik didih berbagai senyawa klorida.

5. Kelarutan

Pada umumnya senyawa ionis larut dalam pelarut yang mengandung gugs OH- seperti H2O dan C2H5OH yang merupakan senyawa kovalen polar, sedangkan senyawa kovalen larut dalam pelarut nonpolar.

6. Reaksi ion

Pada reaksi senyawa ionis, ion-ion tidak tergantung pada ion pasangannya, misalnya bila NaCl dan AgNO3 (dalam larutan) dicampurkan, maka segera terbentuk endapan AgCl. Reaksi yang terjadi adalah: 

 Ag+(aq) + Cl-(aq)  AgCl (s) 

7. Keras, kaku dan rapuh

 SENYAWA KOVALEN
A. Kovalen

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian bersama elektron. Ikatan ini terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang berikatan. Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah 1 atom yang akan berikatan untuk melepaskan elektron (terjadi pada atom-atom non logam). Ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion.

Daya Hantar Listrik Senyawa Kovalen

Senyawa kovalen terbagi menjadi senyawa kovalen non polar misalnya : F2, Cl2, Br2, I2, CH4 dan kovalen polar misalnya : HCl, HBr, HI, NH3.

Dari hasil percobaan, hanya senyawa yang berikatan kovalen polarlah yang dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimanakah hal ini dapat dijelaskan?

Kalau kita perhatikan, bahwa HCl merupakan senyawa kovalen di atom bersifat polar, pasangan elektron ikatan tertarik ke atom Cl yang lebih elektro negatif dibanding dengan atom H. Sehingga pada HCl, atom H lebih positif dan atom Cl lebih negatif.

Struktur lewis: .

Jadi walaupun molekul HCl bukan senyawa ion, jika dilarutkan ke dalam air maka larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas. HCl(g) + H2O(l) HCl(g) HCl(g) H3O+(aq) + Cl-(aq) H3O+ + Cl-(g) H+(aq) + Cl-(aq)

Apakah HCl dalam keadaan murni dapat menghantarkan arus listrik? Karena HCl dalam keadaan murni berupa molekul-molekul tidak mengandung ion-ion, maka cairan HCl murni tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Sudah pahamkah Anda dengan uraian di atas? Cobalah jawab pertanyaan-pertanyaan berikut.

Kelompokkan senyawa-senyawa berikut menjadi senyawa ion dan senyawa kovalen, buatlah reaksi ionisasinya di dalam kotak jawaban. a. Titih Didih Air, H2O merupakan senyawa kovalen. Ikatan kovalen yang mengikat antara atom hidrogen dan atom oksigen dalam molekul air cukup kuat, sedangkan gaya yang mengikat antar molekul-molekul air cukup lemah. Keadaan inilah yang menyebabkan air yang cair itu mudah berubah menjadi uap air bila dipanasi sampai sekitar 100o C, akan tetapi pada suhu ini ikatan kovalen yang ada di dalam molekul H2O tidak putus. Garam dapur, NaCl adalah senyawa ionik yang meleleh pada suhu 801oC dan mendidih pada suhu 1517oC. NaCl mempunyai titik didih tinggi karena mengandung ikatan ion yang sangat kuat, sehingga untuk memutuskan ikatan tersebut dibutuhkan panas yang sangat besar. Hampir semua senyawa kovalen mempunyai titik didih yang rendah (rata-rata di bawah suhu 200oC), sedang senyawa ion mempunyai titik didih yang tinggi (rata-rata di atas suhu 900oC). b. Kemudahan Menguap Banyak sekali berbagai bahan yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari merupakan senyawa kovalen seperti ditunjukkan pada gambar 18. Sebagian besar senyawa kovalen berupa cairan yang mudah menguap dan berupa gas. Molekul-molekul senyawa kovalen yang mudah menguap sering menghasilkan bau yang khas. Parfum dan bahan pemberi aroma merupakan senyawa kovalen. Hal ini tidak diperoleh pada sifat senyawa ionik. c. Daya hantar Listrik Senyawa ion dalam keadaan padatan tidak dapat menghantar arus listrik, tetapi bila padatan ionik dipanaskan sampai suhu tinggi sehingga diperoleh lelehannya maka dapat menghantar arus listrik. Larutan senyawa ionik yang dilarutkan ke dalam air juga dapat menghantar arus listrik. Pada keadaan lelehan atau larutan ionionnya dapat bebas bergerak. Senyawa kovalen pada berbagai wujud tidak dapat menghantar arus listrik. Hal ini disebabkan senyawa kovalen tidak mengandung ion-ion sehingga posisi molekulnya tidak berubah. d. Kelarutan Banyak senyawa ion yang dapat melarut dalam air. Misalnya, natrium klorida banyak diperoleh dalam air laut. Kebanyakan senyawa kovalen tidak dapat melarut dalam air, tetapi mudah melarut dalam pelarut organik. Pelarut organik merupakan senyawa karbon, misalnya bensin, minyak tanah, alkohol, dan aseton. Senyawa ionik tidak dapat melarut dalam pelarut organik. Namun ada beberapa senyawa kovalen yang dapat melarut dalam air karena terjadi reaksi dengan air dan membentuk ion-ion. Misalnya, asam sulfat bila dilarutkan ke dalam air akan membentuk ion hidrogen dan ion sulfat. SENYAWA LOGAM Struktur kristal logam Bila kita bayangkan atom logam sebagai bola keras, bila disusun terjejal di bidang setiap bola akan bersentuhan dengan enam bola lain (A).  Bila lapisan lain susunan 2 dimensi ini diletakkan di atas lapisan pertama, pengepakan akan paling rapat dan strukturnya akan paling stabil secara energetik bila atom-atom logamnya diletakkan di atas lubang (B) lapisan pertama.  Bila lapisan ke-3 diletakkan di atas lapisan ke-2, ada dua kemungkinan.  Yakni, lapisan ke-3 (A) berimpit dengan lapisan pertama (A) atau lapisan ke-3 (C) tidak berimpit baik dengan (A) atau (B).  Pengepakan jenis ABAB…- disebut heksagonal terjejal (hexagonally close-packed (hcp)) (Gambar 2.2), dan jenis ABCABC…-disebut kubus terjejal (cubic close-packed (ccp)) (Gambar 2.3).  Dalam kedua kasus, setiap bola dikelilingi oleh 12 bola lain, dengan kata lain berbilangan koordinasi 12.  Polihedral yang dibentuk dalam hcp adalah anti-kubooktahedral,  dan dalam ccp adalah kubooktahedral. DAYA HANTAR LISTRIK

Karena mereka memiliki sifat-sifat logam , unsur-unsur transisi yang juga dikenal sebagai logam transisi. These elements are very hard, with high melting points and boiling points. Elemen ini sangat keras, dengan titik leleh dan titik didih tinggi. Moving from left to right across the periodic table, the five d orbitals become more filled. Bergerak dari kiri ke kanan di tabel periodik, lima d orbital menjadi lebih diisi. The d electrons are loosely bound, which contributes to the high electrical conductivity and malleability of the transition elements. Elektron d terikat secara longgar, yang berkontribusi terhadap konduktivitas listrik tinggi dan kelenturan elemen transisi. The transition elements have low ionization energies. Unsur-unsur transisi memiliki energi ionisasi rendah. They exhibit a wide range of oxidation states or positively charged forms. Mereka menunjukkan berbagai oksidasi atau dibebankan bentuk positif. The positive oxidation states allow transition elements to form many different ionic and partially ionic compounds. Biloks positif memungkinkan unsur-unsur transisi untuk membentuk banyak senyawa ionik dan sebagian ion yang berbeda. The formation of complexes causes the d orbitals to split into two energy sublevels, which enables many of the complexes to absorb specific frequencies of light. Pembentukan kompleks menyebabkan d orbital untuk dipecah menjadi dua sublevels energi, yang memungkinkan banyak kompleks untuk menyerap frekuensi tertentu cahaya. Thus, the complexes form characteristic colored solutions and compounds. Dengan demikian, bentuk solusi kompleks berwarna karakteristik dan senyawa. Complexation reactions sometimes enhance the relatively low solubility of some compounds. kompleksasi reaksi kadang-kadang meningkatkan kelarutan relatif rendah dari beberapa senyawa.


Sifat fisis logam

Sifat fisis logam ditentukan oleh ikatan logamnya yang kuat, strukturnya yang rapat, dan keberadaan elektron-elektron bebas. Beberapa sifat fisis logam yang penting:

• Berupa padatan pada suhu ruang

Atom-atom logam bergabung oleh ikatan logam yang sangat kuat membentuk struktur kristal yang rapat. Hal ini menyebabkan atom-atom tidak memiliki kebebasan bergerak seperti halnya pada zat cair (pengecualiannya adalah Hg).

Raksa

• Bersifat keras tetapi lentur/tidak mudah patah jika ditempa

Ikatan logam yang kuat dan struktur logam yang rapat menyebabkan logam bersifat kuat, keras, dan rapat. Akan tetapi. Adanya elektron-elektron bebas menyebabkan logam bersifat lentur/tidak mudah patah. Hal ini dikarenakan sewaktu logam dikenakan gaya luar, maka elektron-elektron bebas akan berpindah mengikuti ion-ion positif yang bergeser. Kemudian, berikatan lagi dengan atom yang berada di sampingnya. Oleh karena itu, logam dapat ditempa, dibengkokkan, atau dibentuk sesuai keinginan.

• Mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi

Hal ini dikarenakan atom-atom logam terikat oleh ikatan logam yang kuat. Untuk mengatasi ikatan tersebut, diperlukan energi dalam jumlah yang besar.

• Menghantarkan listrik dengan baik

Di dalam ikatan logam, terdapat elektron-elektron bebas yang dapat membawa muatan listrik. Jika diberi suatu beda tegangan, maka elektron-elektron ini akan bergerak dari kutub negatif menjadi kutub positif.

• Menghantarkan panas dengan baik

Elektron-elektron yang bergerak bebas di dalam kristal logam memiliki energi kinetik. Jika dipanaskan, elektron-elektron akan memperoleh energi kinetik yang cukup untuk dapat bergerak/bervibrasi dengan cepat. Dalam pergerakannya, elektron-elektron tersebut akan bertumbukkan dengan elektron-elektron lainnya. Hal ini menyebabkan terjadinya transfer energi dari bagian bersuhu tingi ke bagian bersuhu rendah.

• Mempunyai permukaan yang mengkilap

Di dalam ikatan logam, terdapat elektron-elektron bebas. Sewaktu cahaya jatuh pada permukaan logam, maka elektron-elektron bebas akan menyerap energi cahaya tersebut. Elektron-elektron akan melepas kembali energi tersebut dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi cahaya awal. Oleh karena frekuensinya sama, maka kita melihatnyta sebagai pantulan cahaya yang datang. Pantulan cahaya tersebut memberikan permukaan logam tampak mengkilap.

• Memberikan efek fotolistrik dan efek termionik

Apabila elektron bebas pada ikatan logam memperoleh energi yang cukup dari luar, maka elektron tersebut dapat lepas dari logam. Elektron tersebut dapat ditarik keluar oleh suatu beda potensial positif. Jika energi yang diperoleh elektron bebas berasal dari berkas cahaya, maka fenomena pelepasan elektron dari logam disebut efek fotolistrik. Sedangkan jika energi tersebut berasal dari pemanasan, maka disebut efek termionik.Contoh gambar ikatan logam.

 Perbandingan Sifat Fisis Senyawa Logam dengan Senyawa Non Logam

Logam		Non Logam
1.	Padatan logam termasuk penghantar listrik yang baik	1.	Padatan non logam biasanya bukan penghantar listrik
2.	Mempunyai kilap logam	2.	Tidak mengkilap
3.	Kuat dan keras (apabila digunakan sebagai logam paduan)	3.	Kebanyakan non logam tidak kuat dan lunak
4.	Dapat dibengkokkan dan diulur	4.	Biasanya rapuh dan patah bila dibengkokkan atau diulur
5.	Penghantar panas yang baik	5.	Sukar menghantarkan panas
6.	Kebanyakan logam memiliki kerapatan yang besar	6.	Kebanyakan non logam memiliki kerapatan rendah
7.	Kebanyakan logam memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi	7.	Kebanyakan non logam memiliki titik didih dan titik leleh yang rendah

KELARUTAN

Metal adalah senyawa kompleks umumnya hidrofilik, tetapi ini tidak mengecualikan adsorpsi dan sifat adsorpsi berbeda antara spesies khelat. In natural aquatic conditions, adsorption is considered to be an important pathway of removal. Dalam kondisi perairan alami, adsorpsi ini dianggap sebagai jalur penting dari penghapusan. EDTA has been found in lake sediments [60] and differences of the extent of adsorption between metal complexes of EDTA have been observed [61]. EDTA telah ditemukan pada sedimen danau [60] dan perbedaan tingkat adsorpsi antara kompleks logam EDTA telah diamati [61]. Adsorption mechanisms of EDTA on iron and aluminium oxides have been investigated in detail [62, 63]. Mekanisme Adsorpsi EDTA pada oksida besi dan aluminium telah diteliti secara detail [62, 63]. In addition to natural conditions, adsorption of metal complexes may have a role during the bleaching process itself. Selain kondisi alam, adsorpsi kompleks logam mungkin memiliki peran selama proses pemutihan itu sendiri. An earlier investigation carried out in real bleaching lines nevertheless suggests that pulp has no significant ability to bind DTPA and EDTA [64]. Sebuah penyelidikan awal dilakukan di baris pemutihan nyata namun menunjukkan pulp yang tidak memiliki kemampuan yang signifikan untuk mengikat DTPA dan EDTA [64]. In this study, solubility of DTPA, EDTA and ADA under alkaline conditions was investigated [III]. Dalam studi ini, kelarutan DTPA, EDTA dan ADA di bawah kondisi alkali diselidiki [III]. The purpose was to compare the solubility of the different complex species. Tujuannya adalah untuk membandingkan kelarutan dari spesies kompleks yang berbeda. Chelating agents in the aqueous phase were analysed by GC from simulated hydrogen peroxide bleaching solutions. agen Chelating dalam fasa air dianalisis GC dari solusi pemutihan hidrogen peroksida simulasi. The conditions in all systems were as follows: pH 10-12, hydrogen peroxide concentration during simulation 3000-5000 mg/l, concentration of Mg 0.5-0.8 mmol/l. Kondisi di semua sistem adalah sebagai berikut: pH 10-12, hidrogen peroksida konsentrasi selama simulasi 3000-5000 mg / l, konsentrasi Mg 0,5-0,8 mmol / l. Otherwise, the samples could be divided into two groups; those with 0.015 – 0.025 mmol/l of iron and manganese, and those with absence of these metals. Jika tidak, sampel dapat dibagi menjadi dua kelompok, mereka dengan 0,015-0,025 mmol / l besi dan mangan, dan mereka dengan tidak adanya logam ini. An exact experimental description is presented in article III. Deskripsi eksperimen yang tepat disajikan dalam artikel III.
In the absence of the transition metals, soluble chelates were detected by GC to a limited extent. Dengan tidak adanya logam transisi, chelates larut terdeteksi oleh GC sampai batas tertentu. It could be shown by the species distribution calculations that ligands were totally present as magnesium complexes. Hal ini dapat ditunjukkan oleh distribusi jenis ligan perhitungan yang benar-benar hadir sebagai kompleks magnesium. Over 90% of magnesium existed as hydroxide, Mg(OH) ₂ , the rest being complexed by ligand. Lebih dari 90% dari magnesium ada sebagai hidroksida, Mg (OH) _2, sisanya yang dikomplekskan oleh ligan. It is quite possible that the magnesium complex adsorbed onto the magnesium hydroxide and hence was not found in the solution. Hal ini sangat mungkin bahwa teradsorbsi ke kompleks magnesium hidroksida magnesium dan karenanya tidak ditemukan dalam larutan.
When the iron and manganese were introduced to the systems, solubilities were observed to be enhanced considerably. Ketika besi dan mangan diperkenalkan dengan sistem, kelarutan diamati ditingkatkan jauh. Soluble ligand content increased up to 20-25%, 80% and 30% of the added amount for DTPA, EDTA and ADA, respectively. ligan konten larut meningkat menjadi 20-25%, 80% dan 30% dari nilai tambah bagi DTPA, EDTA dan ADA, masing-masing. This supports the conclusion on high chemical durability of EDTA presented in section 3.1. Ini mendukung kesimpulan terhadap durabilitas kimia tinggi EDTA disajikan dalam bagian 3.1. With regards to the species distribution calculation, for DTPA 45-60% of the added manganese was in the form of Mn-DTPA. Sehubungan dengan perhitungan distribusi spesies, untuk DTPA 45-60% dari ditambahkan mangan adalah dalam bentuk Mn-DTPA. The corresponding percentages for EDTA and ADA were 100 and 40, respectively. Persentase yang sesuai untuk EDTA dan ADA adalah 100 dan 40, masing-masing. Evidently, manganese formed a stable complex transporting ligands into solution. Jelas, mangan membentuk kompleks stabil transportasi ligan ke dalam larutan. Iron was calculated to exist totally as hydroxy species Fe(OH) ₄ -. Besi dihitung untuk eksis total sebagai spesies hidroksi Fe (OH) ₄ -.
In the experiments described above, EDTA was more soluble than the other two agents. Dalam percobaan yang dijelaskan di atas, EDTA lebih larut dibandingkan dengan dua agen lainnya. To confirm this conclusion, and to achieve better comparison between the three complexing agents, an experiment in which all the ligands were added was performed. Untuk mengkonfirmasikan kesimpulan ini, dan untuk mencapai perbandingan yang lebih baik antara tiga agen kompleks, suatu eksperimen di mana semua ligan yang ditambahkan dilakukan. The results of this experiment are presented in Fig. Hasil penelitian ini disajikan pada Gambar. 4. 4. in which chemical environment and the soluble chelating agent concentrations are presented as a function of experimental time. di mana lingkungan kimia dan konsentrasi agen chelating larut disajikan sebagai fungsi waktu percobaan. At first, when the transition metals were present, no DTPA, but almost all the EDTA, was in the solution. Pada awalnya, ketika logam transisi yang hadir, tidak ada DTPA, tapi hampir semua EDTA, adalah dalam larutan. This may indicate that complexation of Mn(II) was more rapid with EDTA than with DTPA. Hal ini mungkin menunjukkan bahwa kompleksasi Mn (II) lebih cepat dengan EDTA dibandingkan dengan DTPA. In the course of time, part of the DTPA was transported into the solution, probably as a manganese complex. Dalam perjalanan waktu, bagian dari DTPA diangkut ke dalam larutan, mungkin sebagai kompleks mangan. During the whole experiment, however, more EDTA was found in the aqueous phase as compared to the other two agents. Selama percobaan secara keseluruhan, bagaimanapun, EDTA lebih ditemukan dalam fase air dibandingkan dengan dua agen lainnya.
In summary, the solubility of the three chelating agents in an alkaline hydrogen peroxide bleaching environment is limited, but increases in the presence of iron and manganese. Secara ringkas, kelarutan dari tiga agen chelating dalam lingkungan hidrogen peroksida alkali pemutihan terbatas, namun peningkatan kehadiran besi dan mangan. A possible explanation for the limited solubility is that the complexes, particularly the magnesium complex, are adsorbed onto magnesium hydroxide precipitate. Sebuah penjelasan yang mungkin untuk kelarutan terbatas adalah bahwa kompleks, khususnya kompleks magnesium, yang teradsorbsi ke endapan magnesium hidroksida. Under the conditions investigated, manganese is well chelated especially by EDTA. Di bawah kondisi diselidiki, mangan baik chelated terutama oleh EDTA. Chelation of iron is thermodynamically difficult due to its strong self-hydrolysis. Chelation dari besi adalah termodinamika sulit karena diri yang kuat hidrolisis nya-.

 REAKSI SENYAWA LOGAM
Logam-logam alkali mempunyai beberapa sifat fisik antara lain semuanya lunak, putih mengkilat, dan mudah dipotong. Jika logam-logam tersebut dibiarkan di udara terbuka maka permukaannya akan menjadi kusam karena logam-logam tersebut mudah bereaksi dengan air atau oksigen, dan biasanya disimpan dalam minyak tanah.

Bersamaan dengan semakin bertambahnya nomor atom maka tingkat kelunakannya juga semakin bertambah. Tingkat kelunakan logam-logam alkali makin bertambah sesuai dengan bertambahnya nomor atom logam-logam tersebut. Sifat-sifat kimia logam alkali tanah dapat diamati antara lain dari reaksinya terhadap air. Reaksinya dengan air menghasilkan gas hidrogen dan hidroksida serta cukup panas. Reaktivitas terhadap air dingin semakin bertambah besar dengan bertambahnya nomor logam.


Logam-logam alkali tanah, kecuali berilium semuanya berwarna putih, mudah dipotong dan nampak semakin mengkilat jika dipotong, serta cepat menjadi kusam di udara. Reaktivitasnya terhadap air berbeda-beda. Berilium dapat bereaksi dengan air dalam keadaan pijar dan airnya dalam bentuk uap. Magnesium bereaksi dengan air dingin secara lambat dan semakin cepat bila makin panas, logam-logam alkali tanah yang lain sangat cepat bereaksi dengan air dingin menghasilkan gas hidrogen dan hidroksida serta menghasilkan banyak panas.

Senyawa klorida dari logam-logam alkali maupun alkali tanah larut dalam air membentuk ion hidrat sederhana. banyak klorida kovalen atau agak kovalen mengalami hidrolisis dan menghasilkan klorida dan oksida atau hidroksinya. Misalnya larutan aluminium klorida bereaksi dengan air membentuk aluminium hidroksida.

Aluminium dalam Tawas

 

ALUMINIUM DAN TAWAS

 

Aluminium (atau aluminum,alumunium,almunium,alminium) ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah.   Aluminium bukan merupakan jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi dan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan, antasida, buffered aspirin, astringents, semprotan hidung, antiperspirant, air minum, knalpot mobil, asap tembakau, penggunaan aluminium foil, peralatan masak, kaleng, keramik , dan kembang api. Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik. Terang dan kuat. Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan korosi. Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu dsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks. Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen, dengan rumus kimia Al₂O₃. Nama mineralnya adalah alumina, dan dalam bidang pertambangan, keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina.

Sifat-sifat

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. 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.

Proses fabrikasi

Secara alami, aluminium oksida terdapat dalam bentuk kristal corundum. Batu mulia rubi dan sapphire tersusun atas corundum dengan warna-warna khas yang disebabkan kadar ketidakmurnian dalam struktur corundum. Aluminium oksida, atau alumina, merupakan komponen utama dalam bauksit bijih aluminium yang utama. Pabrik alumina terbesar di dunia adalah Alcoa, Alcan, dan Rusal. Perusahaan yang memiliki spesialisasi dalam produksi dari aluminium oksida dan aluminium hidroksida misalnya adalah Alcan dan Almatis. Bijih bauksit terdiri dari Al₂O₃, Fe₂O₃, and SiO₂ yang tidak murni. Campuran ini dimurnikan terlebih dahulu melalui Proses Bayer:

Al₂O₃ + 3H₂O + 2NaOH + panas → 2NaAl(OH)₄

Fe₂O₃ tidak larut dalam basa yang dihasilkan, sehingga bisa dipisahkan melalui penyaringan. SiO₂ larut dalam bentuk silikat Si(OH)₆^2-. Ketika cairan yang dihasilkan didinginkan, terjadi endapan Al(OH)₃, sedangkan silikat masih larut dalam cairan tersebut. Al(OH)₃ yang dihasilkan kemudian dipanaskan

2Al(OH)₃ + panas → Al₂O₃ + 3H₂O

Al₂O₃ yang terbentuk adalah alumina.

Pada 1961, perusahaan General Electric mengembangkan Lucalox, alumina transparan yang digunakan dalam lampu natrium. Pada Agustus 2006, ilmuwan Amerika Serikat yang bekerja untuk 3M berhasil mengembangkan teknik untuk membuat alloy dari aluminium oksida dan unsur-unsur lantanida, untuk memproduksi kaca yang kuat, yang disebut alumina transparan.

Penggunaan

Setiap tahunnya, 65 juta ton alumina digunakan, lebih dari 90%-nya digunakan dalam produksi logam aluminium. Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat, polialuminium klorida, dan natrium aluminat. Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit, pelapisan pigmen titania dan pemadam api. Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr. Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal. Beberapa jenis ampelas, dan pembersih CD/DVD juga menggunakan aluminium oksida. Aluminium, Al merupakan anggota golongan IIIA berada dialam sebadai aluminosilikat dikerak bumi dan lebih melimpah daripada besi. Mineral aluminium yang paling penting dalam metalrugi adalah bauksit AlOx(OH)3-2x(0<x<1). Walaupun Al adalah logam mulia yang mahal diabad ke-19 harganya jatuh bebas setelah dapat diproduksi dengan jumlah besar elektrolisis alumina, Al2O3yang telah dilelehkan dalam krolit Na3AlF6. namun karena produksinya memerlukan sejumlah besar energi listrik, metalurgi aluminium hanya di Negara dengan harga energi listrik yang rendah. Sifat aluminium dikenal dengan baik dan aluminium banyak digunakan dalam keseharian, misalnya untuk koin, panic dan kusein. Logam aluminium digunakan dengan kemurnian lebih dari 99% dan logam atau paduannya (missal : duralium) banyak digunakan (saito, 1996: 112).  Aluminium dibuat dalam skala besar dari bauksit Al2O3.nH2O (n=1-3). Ia dimurnikan dengan pelarutan dalam NaOH akua dan diendapkan ulang sebagai Al(OH)3dengan mengunakan CO2. hasil dehidrasi dilarulkan dalam lelehan kriolit dan lelehannya pada suhu 800-1000oC di elektrolisis mesti sangat elektropositif, ia bagaimanapun juga tahan terhadap korosi karena lapisan oksidanya yang kuat dan liat yang terbentuk pada permukaannya. Aluminium larut dalam asam encer, tetapi dipasifkan oleh HNO3Pekat. Logamnya dapt bereaksi dengan NaOH panas, Halogen dan berbagai non logam (Cotton, 1989: 288).  Senyawa tawas merupakan senyawa Al yang memiliki rumus molekul AlK(SO4)2.12 H2O. Senyawa ini dapat dijumpai dengan mudah di pasaran, bermanfaat dalam proses penjernihan air dan industri pencelupan atau pewarnanAluminium sulfat dapat juga dipakai sebagai bahan pemadam kebakaran tipe busa jika dicampur dengan soda NaHCO3. dalam proses penjernihan air, biasanya tawas dicampur dengan air kapur Ca(OH)2dan persamaan reaksi yang terjadi adalah :

Al3+(aq) + SO42-(aq) + Ca2+(aq) + 3OH-(aq) → Al(OH)3 (s) + CaSO4 (s)

Produk reaksi berupa glatin yang mampu menyerap kotoran dan zarah bakteri untuk dibawa mengendap kedasr tempat air sehingga diperoleh air yang jernih. Kekeruhan air dapat dihilangkan dengan penambahan zat kimia yang disebut koagulan. Pada umumnya bahan seperti tawas (AlK(SO4)2), fero sulfat, polialmunium klorida (PAC) dan poli elektrolit organic dapat digunaka sebagai koagulan. Senyawa Al2(SO4)3atau tawas digunakan untuk menjernihkan air. Aluminium sulfat ini dengan kapu membentuk endapan glatin Al(OH)3. Senyawa ini dibuat dengan mereaksikan bauksit dengan asam sulfat dengan reaksi sebagai berikut :

Al2O3 (s) + 3H2SO4 (g) → Al2(SO4)3 (aq)H2O (l)

Dan bila mengkristal menjadi Al2(SO4)3.18H2O .Logam aluminium Al merupakan logam golongan IIIA pada system periodic. Logam ini memiliki sifat ringan, tahan panas dan cnderung inert karena adanya lapisan tipis Al2O3pada permukan logam tersebut (Sugiarto, 2003). Al sendiri dapat diproduksi dari bahan tambang bausit (Al2O3) dengan penambahan kriolit Na3(AlF6). Logam ini ini biasanya dialoikan dengan Cu atau Mg agar lebih Keras. Karena logam ini memiliki titik lebur yang tinggi maka digunakan pada bahan campuran pembuatan furnace.Salah stu senyawa aluminium yang sering dipakai adalah tawas AlK(SO4)2.  Senyawa ini merupakan agen koagulan untuk mengkoagulasi logam alkali tanah khususnya logam Ca, dimana Ca akan diendapkan berupa gelatin CaSO4. tawas sendiri dapat dibuat dengan mereaksikan Al2(SO4)3pada kondisi panas dan larutan lewat jenuh dengan penambahan senyawa K2SO4sebagaimana yang kita lakukan dalam praktikum.  Dalam proses pembuatan larutan Al2(SO4)3dilakukan dengan penambahan 33,7 g Al2(SO4)3dengan air panas 80oC dan susu tidak boleh lebih agar Al2(SO4)3 tidak terhidrolisis dan larutan dalam keadaan lewat jenuh sehingga lewat jenuh agar nantinya dapat dilakukan rekristalisasi untuk mendapatkan hasilnya. Saat pelarutan terjadi larutan Al2(SO4)3jika terdapat pada suhu yang lebih rendah akan membentuk larutan kental dan jika didiamkan akan menjadi mengkristal. Oleh karena itu sebaiknya di reaksikan dengan K2SO4dalam kondisi panas dan masih dalam keadaan cair. Larutn K2SO4ini juga berupa larutan jenuh, hal ini dilihat saat pelarutan sangat sulit sekali melarutkan 8,7 gr K2SO4dalam kondisi basa, sehingga harus sedikit dipanaskan agar dapat larut semuanya. Kedua larutan tersebut di buat lewat jenuh agar nantinya dapat di krislaisasi dengan mudah.  Tawas merupakan senyawa terhidrat maka dalam perhitungannya mol hasil percobaan harus menghitung juga Mr dari H2O. Senyawa-senyawa yang direaksikan juga berupa hidrat yaitu Al2(SO4)3.18H2O. saat pengendapan kedua larutan kita mendapatkan kristal putih yang mengendap di dasar gelas kimia. Endapan inilah yang dinamakan tawas yang selanjutnya disaring dengan kertas saring serta dilakukan pembilasan dengan aquadest . hal ini dimaksudkan untk menghilangkan ion K+dan Al3+atau SO42- yang tidak ikut bereaksi.

Tawas yang kami dapatkan sebesar 38,71 gr dan menurut perhitungan tawas

Secara teori memiliki berat sebesar 27,038 g. dari berat diatas kita dapat mencari nilai persentase rendemennya. Sesuai dengan analisa data persentase rendemen yang didapat sebesar 69,85 %. Persentase tersebut lebih besar dari teori yaitu sekitar 3/2 teori sehingga rendemennya yang besar. Hal ini disebabkan adanya kesalahan dalam penimbangan bahan atau saat penimbangan tawas yang belum benar-bemar kering sehingga air mempengaruhi hasil timbagan.

Dasar Teori
Tawas atau alum merupakan persenyawaan garam kompleks yaitu yang mempunyai rumusan kimia K 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 24H 2 O dan Na 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 24H 2 O. Bahan galian ini banyak kegunaannya yaitu sebagai bahan untuk membersihkan air, bahan cat, bahan penyamak kulit, bahan persenyawaan kimia, sumber natrium dan kalium pada bahan-bahan antiseptik, pengawet minuman dan obat-obatan.
Persenyawaan kedua zat kimia ini membutuhkan media. Media atau medium berasal dari kata latin “medius” yang berarti ‘tengah’ atau ‘antara’. Secara umum pengertian media simulasi adalah semua bentuk perantara yang dipakai orang menyebar ide, sehingga ide atau gagasan itu sampai pada penerima. Di lain pihak media simulasi pembelajaran adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk menyalurkan pesan (message) , merangsang pikiran, perasaan, perhatian dan kemauan siswa sehingga dapat mendorong proses belajar. Pembentukan stalaktit merupakan suatu model yang biasa digunakan sebagai media simulasi. Pembuatannya memerlukan bahan yang sederhana yaitu air, tepung boraks dan tepung tawas. Agar reaksi antara boraks dan tawas bisa menjadi tiruan stalaktit yang sempurna, maka harus mengkuti langkah-langkah seperti ini:
Menyediakan alat dan bahan yang diperlukan. Alat dan bahan tersebut berupa air suling, sendok, bejana (volume 1 liter), serbet kertas, tepung boraks, dan tepung tawas; menuangkan (menambahkan) tepung boraks ke dalam bejana lalu mengaduk hingga rata;
Melipat selembar serbet kertas dua kali di tengah-tengahnya;
Memasukkan sudut serbet kertas yang terlipat ke dalam bejana sampai ujungnya tercelup;
Membuka satu helai lipatan ke pinggir-pinggir sehingga membentuk corong;
Menuangkan tawas ke dalam corong. Tawas harus sampai ke dasar corong sehingga menyentuh cairan.
Stalaktit tiruan yang muncul adalah bangun ramping yang panjang dan halus bergantung pada kertas. Hal ini dapat terjadi diakibatkan di dalam corong kertas, tawas dan boraks bersatu membentuk bahan padat yang disebut alumunium boraks. Gravitasi menarik butir-butir kecil zat padat itu melewati lubang-lubang pada serbet kertas. Gaya tarik gravitasi ke bawah terhadap partikel renik memindahkan zat padat melalui cairan ke dasar bejana. Sebagian partikel terlalu besar sehingga tidak dapat ditarik melalui lubang diantara serat-serat kertas.
Media simulasi tersebut menggantung ke dalam cairan. Dalam keadaan sesungguhnya bahan padat yang berupa butir-butir kecil jatuh melalui lubang pada atap gua dan menempel pada kalsit (CaCO 3 ) yang disebut stalaktit. Pada awal pengendapannya, butir-butir tersebut bergerak lambat dan mudah menempel pada bentukan stalaktit yang sudah ada. Hal ini menyebabkan bagian atas struktur stalaktit menjadi lebih kecil daripada dasarnya sehingga daerah yang menempel pada atap gua lebih lebar dengan paku-paku panjang dan ramping menggantung ke bawah.
Percobaan dilakukan dalam 2 macam simulasi. Perlakuan yang sama hanya dibedakan pada jumlah tawas dan boraks yang direaksikan. Pada simulasi pertama, massa tawas tetap (10 gram), massa boraks bervariasi (10 gr dan 70 gr). Pada simulasi kedua massa tawas bervariasi (10 gr dan 30 gr), sedang massa boraks tetap (10 gr). Kesemua zat ini direaksikan dalam perhitungan waktu yang sama, 10 menit.
Berdasarkan data percobaan pengembangan hasil simulasi maka dapat dikatakan bahwa faktor konsentrasi boraks berpengaruh pada kecepatan pembentukan stalaktit tiruan, sedangkan konsentrasi tawas hanya mempengaruhi pada jumlah (banyaknya) stalaktit tiruan yang terbentuk. Hal ini menunjukkan bahwa faktor ion boraks yang tersedia di dalam larutan lebih berperanan besar dalam pembentukan alumunium borat dibanding ketersediaan kation Al 3+ (dari tawas).

Reaksi – reaksi ion Al3+ dalam air, dimana bila garam aluminium dilarutkan dalam air, ion Al3+ mengalami hidrasi
Al3+ + 6 H2O Al(H2O)63+
Atau disingkat Al3+ (aq)
Sesuai dengan harga potensial elektrodanya dapat diramalkan bahwa aluminium lebih reaktif dari seng dan logam ini lebih mudah bereaksi dengan oksigen, melarut dalam asam encer dan membebaskan hidrogen. Sebenarnya aluminium bereaksi dengan oksigen. Namun setiap permukaan aluminium yang baru segera dilapisi oleh aluminium bereaksi dengan oksigen. Namun setiap permukaan aluminium yang baru segera dilapisi oleh aluminium oksida yang sangat tipis.
Cara pembuatan tawas membuat larutan 33,4 Al2(SO4)3. 12 H2O + 25 ml H2O 80 0C dan melarutkan 8,7 gram K2SO4 dalam 50 ml air kemudian larutan tersebut dicampurkan dan didinginkan pada cawan penguapan.