UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE PERTAMA (TiV Cr Mn Fe Co Ni dan Cu)
Darjito S Si MSi
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dann Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya
₪ Unsur-unsur transisi adalah a Terletak antara unsur golongan alkali tanah dan golongan boron b Merupakan unsur logam c Merupakan unsur-unsur blok d dalam sistem periodik
₪ Sifat-sifat yang khas dari unsur transisi
a Mempunyai berbagai bilangan oksidasi b Kebanyakan senyawaannya bersifat paramagnetik c Kebanyakan senyawaannya berwarna d Unsur transisi dapat membentuk senyawa kompleks
₪ Dalam bentuk logamnya umumnya bersifat a Keras tahan panas b Penghantar panas dan listrik yang baik c Bersifat inert
₪ Beberapa kekecualian a Tembaga (Cu) bersifat lunak dan mudah ditarik b Mangan (Mn) dan besi (Fe) bersifat sangat reaktip terutama dengan oksigen
halogen sulfur dan non logam lain (seperti dengan karbon dan boron)
₪ Beberapa sifat logam transisi secara lengkap dapat dilihat dalam tabel berikut
Tabel 1 Sifat ndash Sifat Logam Transisi Periode Pertama
Sifat Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Titik Leleh
0C 1668 1890 1875 1244 1537 1493 1453 1083
Sifat Keras tahan korosi
Keras tahan korosi
Rapuh tahan korosi
Putih rapuh
reaktip
Mengilap reaktip
Keras tahan korosi
Sangat tahan
Lunak mudah ditemp
a Berat jenis
g cm-3 451 611 719 718 787 890 891 894
E0 volt -119 -091 -118 -044 -028 -024 +034
Kelarutan dalam asam
HCl panas
HF
HNO3 HF
H2SO4(p)
HCl encer H2SO4
HCl encer H2SO4
HCl encer H2SO4
HCl encer
HCl encer H2SO4
HNO3 H2SO4
₪ Beberapa Tingkat oksidasi unsur-unsur transisi periode pertama
Tabel 2 Tingkat Oksidasi Unsur ndash unsur Transisi Periode Pertama
Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 0 d5 0 d6 0 d7 0 d8 0 d9 0 d10 1 d4 1 d5 1 d6 1 d7 1 d8 1 d9 1 d10
2 d2 2 d3 2 d4 2 d5 2 d6 2 d7 2 d8 2 d9
3 d1 3 d2 3 d3 3 d4 3 d5 3 d6 3 d7 3 d8
4 d0 4 d1 4 d2 4 d3 4 d4 4 d3 4 d6 5 d0 5 d1 5 d2 5 d3 5 d2 6 d0 6 d1 6 d2 7 d0
₪ Beberapa senyawa yang terbentuk sesuai dengan tingkat oksidasinya
a Tingkat oksidasi lt 2 umumnya membentuk senyawa-senyawa dengan ligan-ligan (1) Ligan-ligan π seperti CO NO PR CN- 22rsquobipyridin
6C = 1s22s22p2
8O = 1s22s22p4
π
σ
2p
σHOMO
LUMOππ
2pπ
σ
2s
2s
C O
σCO
(2) Berinteraksi dengan ligan-ligan organik membentuk senyawa organologam
(asetilene etilene benzena siklopentadienil siklobutadiene) Contoh (η6-C6H6)Cr(CO)3 (η5-C5H5)2TiIVCl2
(3) Berinteraksi dengan hidrogen dengan ikatan M-H Contoh H2Fe(PF3)4
b Tingkat Oksidasi 2 Biasanya membentuk senyawaan biner dengan sifat loz Biasanya bersifat ionik loz Oksidanya (MO) bersifat basa loz Memiliki struktur NaCl loz Mampu membentuk kompleks Aquo dengan jalan mereaksikan logam
oksida karbonat dalam larutan asam dan melalui reduksi katalitik loz Kompleks aquo dari logam-logam transisi biasanya memberikan warna yang
khas loz Garam-garam terhidrat dengan anion biasanya mengandung [M(H2O)6]2-
contoh Cr(ClO4)26H2O Mn(ClO4)26H2O FeF28H2O
loz Namun beberapa halida hidrat tertentu tidak mengandung ion aquo Contoh VCl24H2O trans -VCl2(H2O)4MnCl24H2O Cis ndash MnCl2(H2O)2
loz Ligan-ligan H2O dari kompleks aqou dapat disubtitusi oleh ligan-ligan seperti NH3 etilen diamin EDTA4- CN- asetil asetonat
loz Secara umum bentuk kompleksnya adalah oktahedral kecuali untuk ion Cu2+ dan Cr2+ biasanya terjadi penyimpangan akibat efek John-Teller
loz Penambahan OH- dalam larutan M2+ menghasilkan hidroksida dan ada yang diperoleh dalam bentuk kristal seperti Fe(OH)2 dan Ni(OH)2
loz Dengan HCO3- CO3
2- akan didapatkan endapan karbonat
c Tingkat Oksidasi 3 loz Beberapa senyawaan bersifat stabil terhadap air kecuali kompleks dari
logam Cu loz Flourida (MF3) dan oksidanya (M2O3) bersifat ionik loz Senyawaan klorida bromida iodida dan sulfida bersifat kovalen loz Unsur-unsur Ti ndash Co membentuk ion-ion oktahedral [M(H2O)]3+
o Ion Co3+ dan Mn3+ mudah direduksi oleh air o Ion Ti3+ dan V3+ teroksidasi oleh udara
loz Penambahan OH- dalam larutan menghasilkan oksida hidrat loz Dalam larutan halida cukup pekat terbentuk komplek-komplek ion seperti
[MCl(H2O)5]2+ [MCl(H2O)4]+ loz Garam-garam kristal dari V Fe dan Cr biasanya berasal dari jenis trans
[VCl2(H2O)4]+Cl-2H2O
loz Kebanyakan kompleks M3+ yang bersifat anion kation dan netral membentuk oktahedral
loz Halida MX3 berlaku sebagai asam Lewis loz Hal khusus mengenai ion M3+ ialah pembentukan karboksilat basa dimana
ion karboksilat bertindak sebagai jembatan anion
R
C
O O
LM ML O
M
L
d Tingkat oksidasi 4 loz Beberapa contoh senyawaannya antara lain TiO2 TiCl4 VCl4
VO2+(Vanadil) dapat berperilaku seperti M2+ loz Logam-logam dengan tingkat oksidasi 4 dapat membentuk senyawaan
kompleks yang bersifat kation netral dan anion tergantung ligannya loz Diluar unsur Ti dan V umumnya dikenal sebagai komplek fluoro dan anion
okso loz Beberapa kompleks tetrahedral dapat dibentuk dengan ligan - OR - NR2
- CR3 seperti Cr(OCMe3)4 e Tingkat oksidasi ge 5
Dikenal untuk unsur-unsur V Cr Mn dan Fe dalam kompleks flouro amin okso misal CrF5 KmnO4 dan K2FeO4 dan semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat
TITANIUM (Ti)
Titanium memiliki 4 (empat) elektron valensi 3d2 4s2 Tingkat oksidasi dari titanium -1 0 2 3 dan 4 Tingkat oksidasi 4 yang paling stabil untuk tingkat oksidasi rendah akan teroksidasi oleh udara air atau pereaksi-pereaksi yang lainnya
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Titanium
Bilangan oksidasi
Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Ti-1 6 Oktahedral Tibipy3-
Ti0 6 Oktahedral Tibipy3 Ti(CO)6
Ti2+ 4 Tetrahedral (η-C5H5)2Ti(CO)2
3 Planar Ti(N(SiMe3)2)3Ti3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP)
TiBr3(NMe3)2
4 Tetrahedral TiCl4
5 Tetrahedral K2Ti2O5
Ti4+
6 Oktahedral TiF62-
₪ Kelimpahan
Unsur titanium relatip melimpah pada kulit bumi plusmn 06 Mineral utama sumber titanium 1 FeTiO3 (Ilmenite)
loz Rumus Kimia FeTiO3 Iron Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Hematite loz Sub Kelompok Ilmenite loz Kegunaan Sebagian besar digunakan sebagai sumber bijih Titanium
sebagian kecil untuk bijih besi sebagai bahan furnace penghalus dan sebagai mineral specimen
2 TiO2 (rutil)
loz Rumus Kimia TiO2 Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Rutile loz Kegunaan Sebagai bijih titanium pigmen dan sebagai batuan
ornament seperti quartz
Informasi lebih lanjut dapat dilihat di wwwgalleriescommineralsoxides ₪ Beberapa Proses Untuk Memperoleh Logam Titanium
1 Proses Kroll Prinsip - Mineral Ti direaksikan dengan gas klor dan karbon pada nyala merah
TiCl4 - Didestilasi untuk menghilangkan FeCl3 - Direduksi dengan Mg pada 8000C dengan atmosfer Argon MgCl2
berlebih diuapkan pada 10000C 2 Proses van Arkel de Boer
Prinsip - Direaksikan sebagai TiI4- Proses pemurnian melalui evaporator - Skala laboratorium
₪ Beberapa Sifat Dari Logam Titanium
loz Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan nikel
loz Keras tahan panas (mp 16800C bp 32600C) loz Penghantar panas dan listrik yang baik loz Tahan terhadap korosi sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin industri
kimia pesawat terbang dan peralatan laut loz Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan unsur-unsur
non logam seperti hidrogen (H2) Halogen oksigen nitrogen karbon boron silikon dan sulfur pada temperatur tertentu
loz Contoh Nitrida (TiN) Karbida (TiC) Borida (TiB dan TiB2) Sifat dari senyawaan ini sangat stabil kerast tahan panasapi
loz Kelarutan tahan terhadap asam mineral (pada T kamar)
tahan terhadap larutan basa panas larut pada asam nitrat panas TiCl3 Ti oksida sedikit larut dalam asam dan basa Media pelarut yang baik HF
₪ Senyawaan Titanium Senyawaan titanium terpenting hampir semuanya berada pada biloks 4 Senyawa
Biner aHalida
TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230 bp 1360C) TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
Ti Br4 tidak stabil TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b Titanium oksida dan kompleks oksida Titanium oksida (TiO2)
Memiliki tiga bentuk kristal yaitu rutil anatase dan brookite Digunakan sebagai pigmen putih dalam cat dibuat melalui oksidasi TiCl4 dalam fase uap dengan oksigen
Kompleks Titanium 1 Garam okso biasanya didapatkan dalam bentuk spesies TiOSO4H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)2H2O 2 Kompleks Anion
Contoh - TiF62- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HF
- TiCl4 dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl - TiCl6
2- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl dengan penjenuhan dengan gas Cl2
Adduct dari TiX4 Biasanya kompleks halida dapat membentuk adduct TiX4L atau TiX4L2Contoh [TiCl4(OPCl3)]2
[TiCl4(MeCOORt)]2 [TiCl4(OPCl3)2]
Kompleks Perokso [Ti(O2)OH]+ digunakan dalam analisis kolorimetri
TiO2 + H2O2 Ti(O)2OH Warna jingga ₪ Senyawaan Titanium (III)
Senyawa Biner loz Titanium klorida memiliki bentuk α-(ungu) dan β-(coklat) dibuat dengan
mereduksi uap TiCl4 dengan gas H2 pada temperatur 500 ndash 12000C Untuk bentuk β dengan pereduksi aktip aluminium
loz Kompleks Titanium contoh [Ti(H2O)]3+ dan [TiCl(H2O)5]2+ diperoleh melalui reduksi larutan Ti(IV) dengan Zn
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
₪ Beberapa Tingkat oksidasi unsur-unsur transisi periode pertama
Tabel 2 Tingkat Oksidasi Unsur ndash unsur Transisi Periode Pertama
Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 0 d5 0 d6 0 d7 0 d8 0 d9 0 d10 1 d4 1 d5 1 d6 1 d7 1 d8 1 d9 1 d10
2 d2 2 d3 2 d4 2 d5 2 d6 2 d7 2 d8 2 d9
3 d1 3 d2 3 d3 3 d4 3 d5 3 d6 3 d7 3 d8
4 d0 4 d1 4 d2 4 d3 4 d4 4 d3 4 d6 5 d0 5 d1 5 d2 5 d3 5 d2 6 d0 6 d1 6 d2 7 d0
₪ Beberapa senyawa yang terbentuk sesuai dengan tingkat oksidasinya
a Tingkat oksidasi lt 2 umumnya membentuk senyawa-senyawa dengan ligan-ligan (1) Ligan-ligan π seperti CO NO PR CN- 22rsquobipyridin
6C = 1s22s22p2
8O = 1s22s22p4
π
σ
2p
σHOMO
LUMOππ
2pπ
σ
2s
2s
C O
σCO
(2) Berinteraksi dengan ligan-ligan organik membentuk senyawa organologam
(asetilene etilene benzena siklopentadienil siklobutadiene) Contoh (η6-C6H6)Cr(CO)3 (η5-C5H5)2TiIVCl2
(3) Berinteraksi dengan hidrogen dengan ikatan M-H Contoh H2Fe(PF3)4
b Tingkat Oksidasi 2 Biasanya membentuk senyawaan biner dengan sifat loz Biasanya bersifat ionik loz Oksidanya (MO) bersifat basa loz Memiliki struktur NaCl loz Mampu membentuk kompleks Aquo dengan jalan mereaksikan logam
oksida karbonat dalam larutan asam dan melalui reduksi katalitik loz Kompleks aquo dari logam-logam transisi biasanya memberikan warna yang
khas loz Garam-garam terhidrat dengan anion biasanya mengandung [M(H2O)6]2-
contoh Cr(ClO4)26H2O Mn(ClO4)26H2O FeF28H2O
loz Namun beberapa halida hidrat tertentu tidak mengandung ion aquo Contoh VCl24H2O trans -VCl2(H2O)4MnCl24H2O Cis ndash MnCl2(H2O)2
loz Ligan-ligan H2O dari kompleks aqou dapat disubtitusi oleh ligan-ligan seperti NH3 etilen diamin EDTA4- CN- asetil asetonat
loz Secara umum bentuk kompleksnya adalah oktahedral kecuali untuk ion Cu2+ dan Cr2+ biasanya terjadi penyimpangan akibat efek John-Teller
loz Penambahan OH- dalam larutan M2+ menghasilkan hidroksida dan ada yang diperoleh dalam bentuk kristal seperti Fe(OH)2 dan Ni(OH)2
loz Dengan HCO3- CO3
2- akan didapatkan endapan karbonat
c Tingkat Oksidasi 3 loz Beberapa senyawaan bersifat stabil terhadap air kecuali kompleks dari
logam Cu loz Flourida (MF3) dan oksidanya (M2O3) bersifat ionik loz Senyawaan klorida bromida iodida dan sulfida bersifat kovalen loz Unsur-unsur Ti ndash Co membentuk ion-ion oktahedral [M(H2O)]3+
o Ion Co3+ dan Mn3+ mudah direduksi oleh air o Ion Ti3+ dan V3+ teroksidasi oleh udara
loz Penambahan OH- dalam larutan menghasilkan oksida hidrat loz Dalam larutan halida cukup pekat terbentuk komplek-komplek ion seperti
[MCl(H2O)5]2+ [MCl(H2O)4]+ loz Garam-garam kristal dari V Fe dan Cr biasanya berasal dari jenis trans
[VCl2(H2O)4]+Cl-2H2O
loz Kebanyakan kompleks M3+ yang bersifat anion kation dan netral membentuk oktahedral
loz Halida MX3 berlaku sebagai asam Lewis loz Hal khusus mengenai ion M3+ ialah pembentukan karboksilat basa dimana
ion karboksilat bertindak sebagai jembatan anion
R
C
O O
LM ML O
M
L
d Tingkat oksidasi 4 loz Beberapa contoh senyawaannya antara lain TiO2 TiCl4 VCl4
VO2+(Vanadil) dapat berperilaku seperti M2+ loz Logam-logam dengan tingkat oksidasi 4 dapat membentuk senyawaan
kompleks yang bersifat kation netral dan anion tergantung ligannya loz Diluar unsur Ti dan V umumnya dikenal sebagai komplek fluoro dan anion
okso loz Beberapa kompleks tetrahedral dapat dibentuk dengan ligan - OR - NR2
- CR3 seperti Cr(OCMe3)4 e Tingkat oksidasi ge 5
Dikenal untuk unsur-unsur V Cr Mn dan Fe dalam kompleks flouro amin okso misal CrF5 KmnO4 dan K2FeO4 dan semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat
TITANIUM (Ti)
Titanium memiliki 4 (empat) elektron valensi 3d2 4s2 Tingkat oksidasi dari titanium -1 0 2 3 dan 4 Tingkat oksidasi 4 yang paling stabil untuk tingkat oksidasi rendah akan teroksidasi oleh udara air atau pereaksi-pereaksi yang lainnya
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Titanium
Bilangan oksidasi
Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Ti-1 6 Oktahedral Tibipy3-
Ti0 6 Oktahedral Tibipy3 Ti(CO)6
Ti2+ 4 Tetrahedral (η-C5H5)2Ti(CO)2
3 Planar Ti(N(SiMe3)2)3Ti3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP)
TiBr3(NMe3)2
4 Tetrahedral TiCl4
5 Tetrahedral K2Ti2O5
Ti4+
6 Oktahedral TiF62-
₪ Kelimpahan
Unsur titanium relatip melimpah pada kulit bumi plusmn 06 Mineral utama sumber titanium 1 FeTiO3 (Ilmenite)
loz Rumus Kimia FeTiO3 Iron Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Hematite loz Sub Kelompok Ilmenite loz Kegunaan Sebagian besar digunakan sebagai sumber bijih Titanium
sebagian kecil untuk bijih besi sebagai bahan furnace penghalus dan sebagai mineral specimen
2 TiO2 (rutil)
loz Rumus Kimia TiO2 Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Rutile loz Kegunaan Sebagai bijih titanium pigmen dan sebagai batuan
ornament seperti quartz
Informasi lebih lanjut dapat dilihat di wwwgalleriescommineralsoxides ₪ Beberapa Proses Untuk Memperoleh Logam Titanium
1 Proses Kroll Prinsip - Mineral Ti direaksikan dengan gas klor dan karbon pada nyala merah
TiCl4 - Didestilasi untuk menghilangkan FeCl3 - Direduksi dengan Mg pada 8000C dengan atmosfer Argon MgCl2
berlebih diuapkan pada 10000C 2 Proses van Arkel de Boer
Prinsip - Direaksikan sebagai TiI4- Proses pemurnian melalui evaporator - Skala laboratorium
₪ Beberapa Sifat Dari Logam Titanium
loz Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan nikel
loz Keras tahan panas (mp 16800C bp 32600C) loz Penghantar panas dan listrik yang baik loz Tahan terhadap korosi sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin industri
kimia pesawat terbang dan peralatan laut loz Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan unsur-unsur
non logam seperti hidrogen (H2) Halogen oksigen nitrogen karbon boron silikon dan sulfur pada temperatur tertentu
loz Contoh Nitrida (TiN) Karbida (TiC) Borida (TiB dan TiB2) Sifat dari senyawaan ini sangat stabil kerast tahan panasapi
loz Kelarutan tahan terhadap asam mineral (pada T kamar)
tahan terhadap larutan basa panas larut pada asam nitrat panas TiCl3 Ti oksida sedikit larut dalam asam dan basa Media pelarut yang baik HF
₪ Senyawaan Titanium Senyawaan titanium terpenting hampir semuanya berada pada biloks 4 Senyawa
Biner aHalida
TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230 bp 1360C) TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
Ti Br4 tidak stabil TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b Titanium oksida dan kompleks oksida Titanium oksida (TiO2)
Memiliki tiga bentuk kristal yaitu rutil anatase dan brookite Digunakan sebagai pigmen putih dalam cat dibuat melalui oksidasi TiCl4 dalam fase uap dengan oksigen
Kompleks Titanium 1 Garam okso biasanya didapatkan dalam bentuk spesies TiOSO4H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)2H2O 2 Kompleks Anion
Contoh - TiF62- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HF
- TiCl4 dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl - TiCl6
2- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl dengan penjenuhan dengan gas Cl2
Adduct dari TiX4 Biasanya kompleks halida dapat membentuk adduct TiX4L atau TiX4L2Contoh [TiCl4(OPCl3)]2
[TiCl4(MeCOORt)]2 [TiCl4(OPCl3)2]
Kompleks Perokso [Ti(O2)OH]+ digunakan dalam analisis kolorimetri
TiO2 + H2O2 Ti(O)2OH Warna jingga ₪ Senyawaan Titanium (III)
Senyawa Biner loz Titanium klorida memiliki bentuk α-(ungu) dan β-(coklat) dibuat dengan
mereduksi uap TiCl4 dengan gas H2 pada temperatur 500 ndash 12000C Untuk bentuk β dengan pereduksi aktip aluminium
loz Kompleks Titanium contoh [Ti(H2O)]3+ dan [TiCl(H2O)5]2+ diperoleh melalui reduksi larutan Ti(IV) dengan Zn
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
(2) Berinteraksi dengan ligan-ligan organik membentuk senyawa organologam
(asetilene etilene benzena siklopentadienil siklobutadiene) Contoh (η6-C6H6)Cr(CO)3 (η5-C5H5)2TiIVCl2
(3) Berinteraksi dengan hidrogen dengan ikatan M-H Contoh H2Fe(PF3)4
b Tingkat Oksidasi 2 Biasanya membentuk senyawaan biner dengan sifat loz Biasanya bersifat ionik loz Oksidanya (MO) bersifat basa loz Memiliki struktur NaCl loz Mampu membentuk kompleks Aquo dengan jalan mereaksikan logam
oksida karbonat dalam larutan asam dan melalui reduksi katalitik loz Kompleks aquo dari logam-logam transisi biasanya memberikan warna yang
khas loz Garam-garam terhidrat dengan anion biasanya mengandung [M(H2O)6]2-
contoh Cr(ClO4)26H2O Mn(ClO4)26H2O FeF28H2O
loz Namun beberapa halida hidrat tertentu tidak mengandung ion aquo Contoh VCl24H2O trans -VCl2(H2O)4MnCl24H2O Cis ndash MnCl2(H2O)2
loz Ligan-ligan H2O dari kompleks aqou dapat disubtitusi oleh ligan-ligan seperti NH3 etilen diamin EDTA4- CN- asetil asetonat
loz Secara umum bentuk kompleksnya adalah oktahedral kecuali untuk ion Cu2+ dan Cr2+ biasanya terjadi penyimpangan akibat efek John-Teller
loz Penambahan OH- dalam larutan M2+ menghasilkan hidroksida dan ada yang diperoleh dalam bentuk kristal seperti Fe(OH)2 dan Ni(OH)2
loz Dengan HCO3- CO3
2- akan didapatkan endapan karbonat
c Tingkat Oksidasi 3 loz Beberapa senyawaan bersifat stabil terhadap air kecuali kompleks dari
logam Cu loz Flourida (MF3) dan oksidanya (M2O3) bersifat ionik loz Senyawaan klorida bromida iodida dan sulfida bersifat kovalen loz Unsur-unsur Ti ndash Co membentuk ion-ion oktahedral [M(H2O)]3+
o Ion Co3+ dan Mn3+ mudah direduksi oleh air o Ion Ti3+ dan V3+ teroksidasi oleh udara
loz Penambahan OH- dalam larutan menghasilkan oksida hidrat loz Dalam larutan halida cukup pekat terbentuk komplek-komplek ion seperti
[MCl(H2O)5]2+ [MCl(H2O)4]+ loz Garam-garam kristal dari V Fe dan Cr biasanya berasal dari jenis trans
[VCl2(H2O)4]+Cl-2H2O
loz Kebanyakan kompleks M3+ yang bersifat anion kation dan netral membentuk oktahedral
loz Halida MX3 berlaku sebagai asam Lewis loz Hal khusus mengenai ion M3+ ialah pembentukan karboksilat basa dimana
ion karboksilat bertindak sebagai jembatan anion
R
C
O O
LM ML O
M
L
d Tingkat oksidasi 4 loz Beberapa contoh senyawaannya antara lain TiO2 TiCl4 VCl4
VO2+(Vanadil) dapat berperilaku seperti M2+ loz Logam-logam dengan tingkat oksidasi 4 dapat membentuk senyawaan
kompleks yang bersifat kation netral dan anion tergantung ligannya loz Diluar unsur Ti dan V umumnya dikenal sebagai komplek fluoro dan anion
okso loz Beberapa kompleks tetrahedral dapat dibentuk dengan ligan - OR - NR2
- CR3 seperti Cr(OCMe3)4 e Tingkat oksidasi ge 5
Dikenal untuk unsur-unsur V Cr Mn dan Fe dalam kompleks flouro amin okso misal CrF5 KmnO4 dan K2FeO4 dan semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat
TITANIUM (Ti)
Titanium memiliki 4 (empat) elektron valensi 3d2 4s2 Tingkat oksidasi dari titanium -1 0 2 3 dan 4 Tingkat oksidasi 4 yang paling stabil untuk tingkat oksidasi rendah akan teroksidasi oleh udara air atau pereaksi-pereaksi yang lainnya
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Titanium
Bilangan oksidasi
Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Ti-1 6 Oktahedral Tibipy3-
Ti0 6 Oktahedral Tibipy3 Ti(CO)6
Ti2+ 4 Tetrahedral (η-C5H5)2Ti(CO)2
3 Planar Ti(N(SiMe3)2)3Ti3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP)
TiBr3(NMe3)2
4 Tetrahedral TiCl4
5 Tetrahedral K2Ti2O5
Ti4+
6 Oktahedral TiF62-
₪ Kelimpahan
Unsur titanium relatip melimpah pada kulit bumi plusmn 06 Mineral utama sumber titanium 1 FeTiO3 (Ilmenite)
loz Rumus Kimia FeTiO3 Iron Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Hematite loz Sub Kelompok Ilmenite loz Kegunaan Sebagian besar digunakan sebagai sumber bijih Titanium
sebagian kecil untuk bijih besi sebagai bahan furnace penghalus dan sebagai mineral specimen
2 TiO2 (rutil)
loz Rumus Kimia TiO2 Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Rutile loz Kegunaan Sebagai bijih titanium pigmen dan sebagai batuan
ornament seperti quartz
Informasi lebih lanjut dapat dilihat di wwwgalleriescommineralsoxides ₪ Beberapa Proses Untuk Memperoleh Logam Titanium
1 Proses Kroll Prinsip - Mineral Ti direaksikan dengan gas klor dan karbon pada nyala merah
TiCl4 - Didestilasi untuk menghilangkan FeCl3 - Direduksi dengan Mg pada 8000C dengan atmosfer Argon MgCl2
berlebih diuapkan pada 10000C 2 Proses van Arkel de Boer
Prinsip - Direaksikan sebagai TiI4- Proses pemurnian melalui evaporator - Skala laboratorium
₪ Beberapa Sifat Dari Logam Titanium
loz Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan nikel
loz Keras tahan panas (mp 16800C bp 32600C) loz Penghantar panas dan listrik yang baik loz Tahan terhadap korosi sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin industri
kimia pesawat terbang dan peralatan laut loz Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan unsur-unsur
non logam seperti hidrogen (H2) Halogen oksigen nitrogen karbon boron silikon dan sulfur pada temperatur tertentu
loz Contoh Nitrida (TiN) Karbida (TiC) Borida (TiB dan TiB2) Sifat dari senyawaan ini sangat stabil kerast tahan panasapi
loz Kelarutan tahan terhadap asam mineral (pada T kamar)
tahan terhadap larutan basa panas larut pada asam nitrat panas TiCl3 Ti oksida sedikit larut dalam asam dan basa Media pelarut yang baik HF
₪ Senyawaan Titanium Senyawaan titanium terpenting hampir semuanya berada pada biloks 4 Senyawa
Biner aHalida
TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230 bp 1360C) TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
Ti Br4 tidak stabil TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b Titanium oksida dan kompleks oksida Titanium oksida (TiO2)
Memiliki tiga bentuk kristal yaitu rutil anatase dan brookite Digunakan sebagai pigmen putih dalam cat dibuat melalui oksidasi TiCl4 dalam fase uap dengan oksigen
Kompleks Titanium 1 Garam okso biasanya didapatkan dalam bentuk spesies TiOSO4H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)2H2O 2 Kompleks Anion
Contoh - TiF62- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HF
- TiCl4 dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl - TiCl6
2- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl dengan penjenuhan dengan gas Cl2
Adduct dari TiX4 Biasanya kompleks halida dapat membentuk adduct TiX4L atau TiX4L2Contoh [TiCl4(OPCl3)]2
[TiCl4(MeCOORt)]2 [TiCl4(OPCl3)2]
Kompleks Perokso [Ti(O2)OH]+ digunakan dalam analisis kolorimetri
TiO2 + H2O2 Ti(O)2OH Warna jingga ₪ Senyawaan Titanium (III)
Senyawa Biner loz Titanium klorida memiliki bentuk α-(ungu) dan β-(coklat) dibuat dengan
mereduksi uap TiCl4 dengan gas H2 pada temperatur 500 ndash 12000C Untuk bentuk β dengan pereduksi aktip aluminium
loz Kompleks Titanium contoh [Ti(H2O)]3+ dan [TiCl(H2O)5]2+ diperoleh melalui reduksi larutan Ti(IV) dengan Zn
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
loz Kebanyakan kompleks M3+ yang bersifat anion kation dan netral membentuk oktahedral
loz Halida MX3 berlaku sebagai asam Lewis loz Hal khusus mengenai ion M3+ ialah pembentukan karboksilat basa dimana
ion karboksilat bertindak sebagai jembatan anion
R
C
O O
LM ML O
M
L
d Tingkat oksidasi 4 loz Beberapa contoh senyawaannya antara lain TiO2 TiCl4 VCl4
VO2+(Vanadil) dapat berperilaku seperti M2+ loz Logam-logam dengan tingkat oksidasi 4 dapat membentuk senyawaan
kompleks yang bersifat kation netral dan anion tergantung ligannya loz Diluar unsur Ti dan V umumnya dikenal sebagai komplek fluoro dan anion
okso loz Beberapa kompleks tetrahedral dapat dibentuk dengan ligan - OR - NR2
- CR3 seperti Cr(OCMe3)4 e Tingkat oksidasi ge 5
Dikenal untuk unsur-unsur V Cr Mn dan Fe dalam kompleks flouro amin okso misal CrF5 KmnO4 dan K2FeO4 dan semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat
TITANIUM (Ti)
Titanium memiliki 4 (empat) elektron valensi 3d2 4s2 Tingkat oksidasi dari titanium -1 0 2 3 dan 4 Tingkat oksidasi 4 yang paling stabil untuk tingkat oksidasi rendah akan teroksidasi oleh udara air atau pereaksi-pereaksi yang lainnya
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Titanium
Bilangan oksidasi
Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Ti-1 6 Oktahedral Tibipy3-
Ti0 6 Oktahedral Tibipy3 Ti(CO)6
Ti2+ 4 Tetrahedral (η-C5H5)2Ti(CO)2
3 Planar Ti(N(SiMe3)2)3Ti3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP)
TiBr3(NMe3)2
4 Tetrahedral TiCl4
5 Tetrahedral K2Ti2O5
Ti4+
6 Oktahedral TiF62-
₪ Kelimpahan
Unsur titanium relatip melimpah pada kulit bumi plusmn 06 Mineral utama sumber titanium 1 FeTiO3 (Ilmenite)
loz Rumus Kimia FeTiO3 Iron Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Hematite loz Sub Kelompok Ilmenite loz Kegunaan Sebagian besar digunakan sebagai sumber bijih Titanium
sebagian kecil untuk bijih besi sebagai bahan furnace penghalus dan sebagai mineral specimen
2 TiO2 (rutil)
loz Rumus Kimia TiO2 Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Rutile loz Kegunaan Sebagai bijih titanium pigmen dan sebagai batuan
ornament seperti quartz
Informasi lebih lanjut dapat dilihat di wwwgalleriescommineralsoxides ₪ Beberapa Proses Untuk Memperoleh Logam Titanium
1 Proses Kroll Prinsip - Mineral Ti direaksikan dengan gas klor dan karbon pada nyala merah
TiCl4 - Didestilasi untuk menghilangkan FeCl3 - Direduksi dengan Mg pada 8000C dengan atmosfer Argon MgCl2
berlebih diuapkan pada 10000C 2 Proses van Arkel de Boer
Prinsip - Direaksikan sebagai TiI4- Proses pemurnian melalui evaporator - Skala laboratorium
₪ Beberapa Sifat Dari Logam Titanium
loz Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan nikel
loz Keras tahan panas (mp 16800C bp 32600C) loz Penghantar panas dan listrik yang baik loz Tahan terhadap korosi sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin industri
kimia pesawat terbang dan peralatan laut loz Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan unsur-unsur
non logam seperti hidrogen (H2) Halogen oksigen nitrogen karbon boron silikon dan sulfur pada temperatur tertentu
loz Contoh Nitrida (TiN) Karbida (TiC) Borida (TiB dan TiB2) Sifat dari senyawaan ini sangat stabil kerast tahan panasapi
loz Kelarutan tahan terhadap asam mineral (pada T kamar)
tahan terhadap larutan basa panas larut pada asam nitrat panas TiCl3 Ti oksida sedikit larut dalam asam dan basa Media pelarut yang baik HF
₪ Senyawaan Titanium Senyawaan titanium terpenting hampir semuanya berada pada biloks 4 Senyawa
Biner aHalida
TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230 bp 1360C) TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
Ti Br4 tidak stabil TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b Titanium oksida dan kompleks oksida Titanium oksida (TiO2)
Memiliki tiga bentuk kristal yaitu rutil anatase dan brookite Digunakan sebagai pigmen putih dalam cat dibuat melalui oksidasi TiCl4 dalam fase uap dengan oksigen
Kompleks Titanium 1 Garam okso biasanya didapatkan dalam bentuk spesies TiOSO4H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)2H2O 2 Kompleks Anion
Contoh - TiF62- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HF
- TiCl4 dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl - TiCl6
2- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl dengan penjenuhan dengan gas Cl2
Adduct dari TiX4 Biasanya kompleks halida dapat membentuk adduct TiX4L atau TiX4L2Contoh [TiCl4(OPCl3)]2
[TiCl4(MeCOORt)]2 [TiCl4(OPCl3)2]
Kompleks Perokso [Ti(O2)OH]+ digunakan dalam analisis kolorimetri
TiO2 + H2O2 Ti(O)2OH Warna jingga ₪ Senyawaan Titanium (III)
Senyawa Biner loz Titanium klorida memiliki bentuk α-(ungu) dan β-(coklat) dibuat dengan
mereduksi uap TiCl4 dengan gas H2 pada temperatur 500 ndash 12000C Untuk bentuk β dengan pereduksi aktip aluminium
loz Kompleks Titanium contoh [Ti(H2O)]3+ dan [TiCl(H2O)5]2+ diperoleh melalui reduksi larutan Ti(IV) dengan Zn
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
TITANIUM (Ti)
Titanium memiliki 4 (empat) elektron valensi 3d2 4s2 Tingkat oksidasi dari titanium -1 0 2 3 dan 4 Tingkat oksidasi 4 yang paling stabil untuk tingkat oksidasi rendah akan teroksidasi oleh udara air atau pereaksi-pereaksi yang lainnya
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Titanium
Bilangan oksidasi
Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Ti-1 6 Oktahedral Tibipy3-
Ti0 6 Oktahedral Tibipy3 Ti(CO)6
Ti2+ 4 Tetrahedral (η-C5H5)2Ti(CO)2
3 Planar Ti(N(SiMe3)2)3Ti3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP)
TiBr3(NMe3)2
4 Tetrahedral TiCl4
5 Tetrahedral K2Ti2O5
Ti4+
6 Oktahedral TiF62-
₪ Kelimpahan
Unsur titanium relatip melimpah pada kulit bumi plusmn 06 Mineral utama sumber titanium 1 FeTiO3 (Ilmenite)
loz Rumus Kimia FeTiO3 Iron Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Hematite loz Sub Kelompok Ilmenite loz Kegunaan Sebagian besar digunakan sebagai sumber bijih Titanium
sebagian kecil untuk bijih besi sebagai bahan furnace penghalus dan sebagai mineral specimen
2 TiO2 (rutil)
loz Rumus Kimia TiO2 Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Rutile loz Kegunaan Sebagai bijih titanium pigmen dan sebagai batuan
ornament seperti quartz
Informasi lebih lanjut dapat dilihat di wwwgalleriescommineralsoxides ₪ Beberapa Proses Untuk Memperoleh Logam Titanium
1 Proses Kroll Prinsip - Mineral Ti direaksikan dengan gas klor dan karbon pada nyala merah
TiCl4 - Didestilasi untuk menghilangkan FeCl3 - Direduksi dengan Mg pada 8000C dengan atmosfer Argon MgCl2
berlebih diuapkan pada 10000C 2 Proses van Arkel de Boer
Prinsip - Direaksikan sebagai TiI4- Proses pemurnian melalui evaporator - Skala laboratorium
₪ Beberapa Sifat Dari Logam Titanium
loz Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan nikel
loz Keras tahan panas (mp 16800C bp 32600C) loz Penghantar panas dan listrik yang baik loz Tahan terhadap korosi sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin industri
kimia pesawat terbang dan peralatan laut loz Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan unsur-unsur
non logam seperti hidrogen (H2) Halogen oksigen nitrogen karbon boron silikon dan sulfur pada temperatur tertentu
loz Contoh Nitrida (TiN) Karbida (TiC) Borida (TiB dan TiB2) Sifat dari senyawaan ini sangat stabil kerast tahan panasapi
loz Kelarutan tahan terhadap asam mineral (pada T kamar)
tahan terhadap larutan basa panas larut pada asam nitrat panas TiCl3 Ti oksida sedikit larut dalam asam dan basa Media pelarut yang baik HF
₪ Senyawaan Titanium Senyawaan titanium terpenting hampir semuanya berada pada biloks 4 Senyawa
Biner aHalida
TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230 bp 1360C) TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
Ti Br4 tidak stabil TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b Titanium oksida dan kompleks oksida Titanium oksida (TiO2)
Memiliki tiga bentuk kristal yaitu rutil anatase dan brookite Digunakan sebagai pigmen putih dalam cat dibuat melalui oksidasi TiCl4 dalam fase uap dengan oksigen
Kompleks Titanium 1 Garam okso biasanya didapatkan dalam bentuk spesies TiOSO4H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)2H2O 2 Kompleks Anion
Contoh - TiF62- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HF
- TiCl4 dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl - TiCl6
2- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl dengan penjenuhan dengan gas Cl2
Adduct dari TiX4 Biasanya kompleks halida dapat membentuk adduct TiX4L atau TiX4L2Contoh [TiCl4(OPCl3)]2
[TiCl4(MeCOORt)]2 [TiCl4(OPCl3)2]
Kompleks Perokso [Ti(O2)OH]+ digunakan dalam analisis kolorimetri
TiO2 + H2O2 Ti(O)2OH Warna jingga ₪ Senyawaan Titanium (III)
Senyawa Biner loz Titanium klorida memiliki bentuk α-(ungu) dan β-(coklat) dibuat dengan
mereduksi uap TiCl4 dengan gas H2 pada temperatur 500 ndash 12000C Untuk bentuk β dengan pereduksi aktip aluminium
loz Kompleks Titanium contoh [Ti(H2O)]3+ dan [TiCl(H2O)5]2+ diperoleh melalui reduksi larutan Ti(IV) dengan Zn
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
2 TiO2 (rutil)
loz Rumus Kimia TiO2 Titanium Oxide loz Kelas Oxides and Hydroxides loz Kelompok Rutile loz Kegunaan Sebagai bijih titanium pigmen dan sebagai batuan
ornament seperti quartz
Informasi lebih lanjut dapat dilihat di wwwgalleriescommineralsoxides ₪ Beberapa Proses Untuk Memperoleh Logam Titanium
1 Proses Kroll Prinsip - Mineral Ti direaksikan dengan gas klor dan karbon pada nyala merah
TiCl4 - Didestilasi untuk menghilangkan FeCl3 - Direduksi dengan Mg pada 8000C dengan atmosfer Argon MgCl2
berlebih diuapkan pada 10000C 2 Proses van Arkel de Boer
Prinsip - Direaksikan sebagai TiI4- Proses pemurnian melalui evaporator - Skala laboratorium
₪ Beberapa Sifat Dari Logam Titanium
loz Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan nikel
loz Keras tahan panas (mp 16800C bp 32600C) loz Penghantar panas dan listrik yang baik loz Tahan terhadap korosi sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin industri
kimia pesawat terbang dan peralatan laut loz Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan unsur-unsur
non logam seperti hidrogen (H2) Halogen oksigen nitrogen karbon boron silikon dan sulfur pada temperatur tertentu
loz Contoh Nitrida (TiN) Karbida (TiC) Borida (TiB dan TiB2) Sifat dari senyawaan ini sangat stabil kerast tahan panasapi
loz Kelarutan tahan terhadap asam mineral (pada T kamar)
tahan terhadap larutan basa panas larut pada asam nitrat panas TiCl3 Ti oksida sedikit larut dalam asam dan basa Media pelarut yang baik HF
₪ Senyawaan Titanium Senyawaan titanium terpenting hampir semuanya berada pada biloks 4 Senyawa
Biner aHalida
TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230 bp 1360C) TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
Ti Br4 tidak stabil TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b Titanium oksida dan kompleks oksida Titanium oksida (TiO2)
Memiliki tiga bentuk kristal yaitu rutil anatase dan brookite Digunakan sebagai pigmen putih dalam cat dibuat melalui oksidasi TiCl4 dalam fase uap dengan oksigen
Kompleks Titanium 1 Garam okso biasanya didapatkan dalam bentuk spesies TiOSO4H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)2H2O 2 Kompleks Anion
Contoh - TiF62- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HF
- TiCl4 dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl - TiCl6
2- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl dengan penjenuhan dengan gas Cl2
Adduct dari TiX4 Biasanya kompleks halida dapat membentuk adduct TiX4L atau TiX4L2Contoh [TiCl4(OPCl3)]2
[TiCl4(MeCOORt)]2 [TiCl4(OPCl3)2]
Kompleks Perokso [Ti(O2)OH]+ digunakan dalam analisis kolorimetri
TiO2 + H2O2 Ti(O)2OH Warna jingga ₪ Senyawaan Titanium (III)
Senyawa Biner loz Titanium klorida memiliki bentuk α-(ungu) dan β-(coklat) dibuat dengan
mereduksi uap TiCl4 dengan gas H2 pada temperatur 500 ndash 12000C Untuk bentuk β dengan pereduksi aktip aluminium
loz Kompleks Titanium contoh [Ti(H2O)]3+ dan [TiCl(H2O)5]2+ diperoleh melalui reduksi larutan Ti(IV) dengan Zn
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
tahan terhadap larutan basa panas larut pada asam nitrat panas TiCl3 Ti oksida sedikit larut dalam asam dan basa Media pelarut yang baik HF
₪ Senyawaan Titanium Senyawaan titanium terpenting hampir semuanya berada pada biloks 4 Senyawa
Biner aHalida
TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230 bp 1360C) TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
Ti Br4 tidak stabil TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b Titanium oksida dan kompleks oksida Titanium oksida (TiO2)
Memiliki tiga bentuk kristal yaitu rutil anatase dan brookite Digunakan sebagai pigmen putih dalam cat dibuat melalui oksidasi TiCl4 dalam fase uap dengan oksigen
Kompleks Titanium 1 Garam okso biasanya didapatkan dalam bentuk spesies TiOSO4H2O dan (NH4)2TiO(C2O4)2H2O 2 Kompleks Anion
Contoh - TiF62- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HF
- TiCl4 dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl - TiCl6
2- dibuat dari logamoksidanya dilarutkan dalam HCl dengan penjenuhan dengan gas Cl2
Adduct dari TiX4 Biasanya kompleks halida dapat membentuk adduct TiX4L atau TiX4L2Contoh [TiCl4(OPCl3)]2
[TiCl4(MeCOORt)]2 [TiCl4(OPCl3)2]
Kompleks Perokso [Ti(O2)OH]+ digunakan dalam analisis kolorimetri
TiO2 + H2O2 Ti(O)2OH Warna jingga ₪ Senyawaan Titanium (III)
Senyawa Biner loz Titanium klorida memiliki bentuk α-(ungu) dan β-(coklat) dibuat dengan
mereduksi uap TiCl4 dengan gas H2 pada temperatur 500 ndash 12000C Untuk bentuk β dengan pereduksi aktip aluminium
loz Kompleks Titanium contoh [Ti(H2O)]3+ dan [TiCl(H2O)5]2+ diperoleh melalui reduksi larutan Ti(IV) dengan Zn
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
VANADIUM (V)
Maksimum bilangan oksidasi dari unsur vanadium adalah (V) sedikit memiliki kemiripan sifat dengan unsur-unsur golongan pospor Beberapa spesies kationik yang dikenal dengan baik antara lain [V(II)(H2O)6]2+ [V(III)(H2O)6]3+ V(IV)O2
2+(aq)
V(V)O2+
(aq) Beberapa contoh tingkat oksidasi dan stereokimia dari unsur vanadium dapat dilihat dalam tabel dibawah ini
Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Unsur Vanadium
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
V-1 6 Oktahedral V(CO)6- Li(V(bipy)3)4C4H8O
V0 6 Oktahedral V(CO)6 V(bipy)3
V1 6 Oktahedral [V(bipy)3]+
V2+ 6 Oktahedral [V(H2O)6]2+ [V(CN)6]4+
6 Oktahedral [V(NH3)6]3+
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VCl3(NMe3)2
4 Tetrahedral [VCl4]-
V3+
3 Planar V(N(SiMe3)2)3
6 Oktahedral VO2(rutile) K2VCl6
5 Tetragonal Piramidal (TP) PCl4
+ VCl5-
V4+
4 Tetrahedral VCl4
6 Oktahedral VF6- V2O5
5 Trigonal Bipiramid (TBP) VF5
V5+
4 Tetrahedral VOCl3
₪ Kelimpahan
Vanadium melimpah dialam plusmn 002 Mineral sumber utama unsur vanadium 1 Patronite (kompleks sulfida)
Rumus Molekul VS4
Sistem Kristal Monoclinic
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
2 Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl] Rumus Kimia Pb5(VO4)3Cl Timbal klorovanadate Kelas Mineral Phospat Kelompok Apatite
Kegunaan Bijih mineral Timbal dan spesimen mineral
Informasi lebih lanjut di wwwgalleriescommineralsphosphatvanadini
3 Carnotite [K(VO2)VO434H2O]
Rumus Kimia K2(UO2)2(VO4)2- 1-3H2O Kalium Uranil Vanadate Hidrat Kelas Phospat Kelompok Vanadium garam oksi Kegunaan Sebagai sumber bijih dari uranium dan vanadium sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut wwwgalleriescommineralsphosphatcarnotitcarnotithtm
4 Bijih Uranium Unsur vanadium murni sangat jarang dialam karena sangat reaktip terhadap oksigen nitrogen dan karbon Untuk memperoleh logam murni vanadium dapat disintesis melalui metoda de Boer Van Arkel lihat sintesis titanium (Ti)
Beberapa sifat dari logam vanadium
1 Keras tahan terhadap korosi 2 Pada keadaan massive tahan terhadap udara air basa asam non oksidator 3 Larut dalam asam nitrat dan aquaregia 4 Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan
nitrogen nitrida (VN) ₪ Senyawaan Vanadium
Senyawa Biner i Halida halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna
(titik leleh 480C) VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2) pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
ii Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam
larutan amonium vanadat 2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
iii Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH V2O5 + NaOH VO4
3- + Na+
iv Vanadium oxo halida
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
Contoh VOX3 (X = F Cl Br) VO2F VO2Cl VOF3 dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu
v Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO4
3- + H+ VO2+ (VO2(H2O)4]+
Beberapa proses sintesis halida vanadium
PCl3 150 H2 + HF VF5 VF4 VF3 VF2
Tidak berwarna hijau muda Δ kuning Δ 1150 Biru Mp 1950 bp 480 subl gt 1500 kehijauan HF 250 dalam 6000C HF(g) 6000C HF(g) CClF3 Cl2 gt4500
VCl4 VCl3 VCl2 Merah refluk Violet Δ hijau pucat Kecoklatan Bp 1540C gt-230 gt1800 VBr4 VBr3 VBr2 Megenta Br2 hitam merah kecoklatan gt2800
VI4(g) VI3 VI2Brown Dark Violet
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
KROMIUM (Cr)
Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s yaitu enam (6) Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3 CrO4
2- dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah Tabel 1 Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Cr2- Na2[Cr(CO)5] Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10] Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6 [CrCO5I]-
Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+
4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2 CrI2(OPPh3)3Cr2+
6 Oktahedral CrF2 CrCl2
3 Planar Cr(NPr2)3
4 Tetrahedral PCl4+CrCl4
-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2
Cr3+
6 Oktahedral [Cr(NH3)6]3+
4 Tetrahedral Ba2CrO4Cr4+
6 Oktahedral K2CrF6
4 Tetrahedral CrO43-
5 CrF5
Cr5+
6 Oktahedral K2[CrOCl5] Cr6+ 4 Tetrahedral CrO4
2- CrO3
₪ Kelimpahan
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4) Rumus Kimia Fe Cr2O4 Besi Kromium Oksida Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Kegunaan Utamanya sebagai bijih dari kromium Komponen refraktori sebagai pewarna dan
sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxideschromitechromitehtm
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan 1 Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III)
menjadi Cr(VI) H2O
FeCr2O4 + NaOH NaCr2O7 + Fe2+ + OH-
O2
2 Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO 3 Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2 Cr
₪ Beberapa sifat dari logam kromium 1 Logam berwarna putih keras (mp 19030C) 2 Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses
elektroplating) 3 Larut dalam asam-asam mineral (HCl H2SO4) 4 Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen
belerang silikon boron nitrogen karbon dan oksigen ₪ Senyawaan Kromium
1 Halida Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam
kromium dengan asam HF HCl HBr dan I2 pada temperatur 6000 ndash 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 ndash 6000C
Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui a Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida b Sublimasi dengan gas klor pada 6000C
Tabel 2 Halida dari krom
Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks gt (III)
F
CrF2
CrF3 Hijau mp 14040
CrF4 Hijau subl 1000
CrF5 Merah mp 300
CrF6 Kuning
Cl CrCl2CrCl3Violet mp 11500 CrCl4
Br CrBr2 CrBr3Hitam sublimasi CrBr4
I CrI2CrI3Hitam dekomposisi
2 Oksida
Oksida terpenting dari krom Cr2O3 CrO2 dan CrO3 Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen dekomposisi termal dari Cr(IV)
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
oksida CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3 CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan NaK dikromat
3 Senyawa biner dari krom yang lain loz Senyawaan sulfida Cr2S3
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
MANGAN (Mn)
Sama halnya dengan Ti V dan Cr tingkat oksidasi paling tinggi dari mangan
merupakan total jumlah elektron pada orbital 3d dan 4s Tingkat oksidasi VII hanya terbentuk dalam senyawaan okso MnO4
- Mn2O7 dan MnO3F dan senyawaan ini menunjukkan beberapa kesemaan dengan senyawaan halogen sejenis sebagai contoh dalam hal ketidak stabilan dari oksida Mn(VII) merupakan pereaksi pengoksidasi kuat biasanya akan tereduksi menjadi Mn(II) Tingkat oksidasi menengah juga dapat dijumpai tetapi hanya sedikit senyawaan dari MnV yang dapat dikarakterisasi dikarenakan spesies MnV sering didapatkan sebagai suatu intermediet dalam reaksi permanganat Meskipun MnII merupakan keadaan oksidasi yang paling stabil MnII teroksidasi lebih cepat dalam larutan basa Tingkat oksidasi dan stereokimia dari Mn terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Mn-III 4 Tetrahedral Mn(NO)3CO Mn-II 4 atau 6 Square [Mn(phthalocyanin)]2-
5 TBP [Mn(CO)5]-[Mn(CO)4PR3]- Mn-I
46 Square [Mn(phthalocyanin)]-
Mn0 6 Oktahedral Mn2(CO)10
MnI 6 Oktahedral Mn(CO)5Cl K5(Mn(CN)6] 4 Tetrahedral MnCl4
2-MnBr2(OPR3)2
4 Square [Mn(H2O)4]SO4H2O 6 Oktahedral [Mn(H2O)6]2+ [Mn(SCN)6]4-
5 TBP [Mn(trenMe6)Br]Br 7 Pentagonal bypiramid MnX2(N5 Makrosiklis)
MnII
8 Dodekahedral (Ph4As)2Mn(NO3)4
5 SP [bipy H2][MnCl5] 6 Oktahedral Mn(acac)3[Mn ox3]3-
Mn(S2CNR2]3
MnIII
7 [Mn(EDTA)H2O]-
4 Tetrahedral Mn(1-norbornil)4MnIV
6 Oktahedral MnO2 Mn(SO4)2 MnCl62-
MnV 4 Tetrahedral MnO43-
MnVI 4 Tetrahedral MnO42-
MnVII 3 Planar MnO3+
4 Tetrahedral MnO4- MnO3F
Kelimpahan Isolasi Dan Sifat-Sifat Unsurnya
Mangan relatif melimpah dialam kulit bumi mengandung mangan kira-kira sekitar 0085 Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
mangan Meskipun tersebar secara luas mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida oksida hidrat atau karbonat Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni Cu dan Co Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C) Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi Mangan tidak terlalu reaktip terhadap unsur-unsur non logam pada temperatur kamar tetapi pada temperatur tinggi mangan bereaksi cepat dengan unsur-unsur non logam Sehingga bila mangan dibakar dalam gas klorine akan menghasilkan MnCl2 reaksi mangan dengan gas flour membentuk MnF2 dan MnF3 pembakaran dalam nitrogen diatas 12000C akan menghasilkan Mn3N2 dan reaksinya dengan oksigen membentuk Mn3O4 pada temperatur tinggi Mangan juga dapat bereaksi langsung dengan boron karbon sulfur silikon dan pospor tetapi tidak dengan hidrogen Senyawaan Mangan ₪ Mangan (II)
loz Sifat-Sifat Kimia Dari Mangan Divalen Biloks II merupakan keadaan paling penting dan umumnya merupakan tingkat oksidasi yang paling stabil dari mangan Dlam larutan netral atau asam mangan berada sebagai ion heksa akuo [Mn(H2O)6]2+ yang berwarna pink pucat bersifat agak tahan terhadap oksidasi seperti diperlihatkan dari harga potensialnya
16 V -118V MnO4
- Mn3+ Mn2+ Mn
15V Dalam media basa Mn dapat membentuk hidroksida Mn(OH)2 dan hidroksida ini dengan mudah dioksidasi oleh udara seperti ditunjukkan dari harga potensialnya
-01V -02V MnO2yH2O Mn2O3xH2O Mn(OH)2
loz Senyawa Biner
Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C Mangan oksida mempunyai struktur garam batuan dan tak larut dalam air Mangan (II) hidroksida dapat diendapkan dari larutan Mn2+ dengan hidroksida dari logam alkali sebagai gel berwarna putih yang dengan cepat menjadi berwarna hitam karena teroksidasi oleh oksigen diatmosfer Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa Mangan(II) sulfida mempunyai harga Ksp yang realtip tinggi (10-14) dan dapat dilarutkan kembali dengan mudah dalam asam encer
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
loz Garam Dari Mangan(II) Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion Garam mangan(II) larut dalam air walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat
Mangan (III) Senyawa Biner
Oksida merupakan senyawa terpenting mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 ndash 6000C membentuk Mn2O3 Pada 10000C Mn2O3 terdekomposisi sebagai Mn3O4 yang berwarna hitam Oksida hidrat berwarna coklat MnO(OH) dibuat dengan mengoksidasi Mn(OH)2 di udara
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air Senyawa triklorida yang berwarna hitam dapat dibuat dengan mereaksikan HCl dan Mn(III) asetat atau klorinasi dari MnO(OH) dalam CCl4 pada temperatur rendah Ion Mangan(III) ion akuo dapat dibuat dengan elektrolitik atau oksidasi peroksosulfat dari larutan Mn2+ atau reduksi dari MnO4
- Ion mangan (III) memegang peran utama dalam reaksi redoks dari larutan mangan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi Ion mangan(III) stabil dalam larutan asam dan sangat cepat terhidrolisis
Mn3+ + H2O MnOH2+ + H+
Mangan (Iv) Senyawa Biner
Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite Senyawa mangan dioksida dibuat dengan mereaksikan oksigen pada mangan pada suhu tinggi mempunyai struktur rutil dan didapatkan dalam oksida lain MO2 (seperti dengan RuMoWReOsIr dan Rh) Mangan dioksida umumnya dibuat dengan memanaskan Mn(NO3)26H2O diudara pada temperatur 5300C Bentuk hidrat dari mangan (IV) dapat dihasilkan dari reduksi dari larutan KMnO4 dalam basa
Mangan dioksida inert terhadap kebanyakan asam kecuali bila dipanaskan tetapi MnO2 dalam larutan tidak berbentuk ion Mn(IV) disamping itu MnO2 berfungsi sebagai zat pengoksidasi yang cara kerjanya tergantung pada asam Dengan HCl dilepaskan gas Cl2
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Tetraflourida MnF4 didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru
yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2 Mangan (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau
Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3 udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH Hanya ada dua garam yang dapat diisolasi dalam bentuk murni yaitu K2MnO4 dan beberpa bentuk hidrat Na2MnO4 yang berwarna hijau murni Ion manganat bersifat stabil dalam larutan yang sangat basa Dalam larutan asam netral atau sedikit basa ion manganat dengan mudah terdisproporsionasi menurut persamaan
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
3MnO42- + 4H+ 2MnO4
- + MnO2 + 2H2O
Mangan (VII) Senyawaan yang paling dikenal adalah garam dari ion manganat MnO4
- Na dan K permanganat dapat dibuat dalam skala besar dengan oksidasi elektrolitik dari larutan basa MnO4
2- Larutan dari MnO4- tidak stabil terdekomposisi
lambat tetapi dapat teramati dalam larutan asam 4MnO4
- + 4H+ 3O2(g) + 2H2O + 4MnO2(s)Dalam larutan netral atau sedikit basa dalam tempat gelap dekomposisi terjadi sangat lambat Dekomposisi ion permanganat dikatalis oleh cahaya jadi larutan standar permanganat harus disimpan dalam botol gelap Dalam larutan basa permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH- E0 = + 123V
Dalam larutan basa sangat kuat dan dengan ion permanganat berlebih dapat membentuk ion manganat
MnO4- + e MnO4
2- E0 = + 056V Dalam larutan asam ion permanganat teresuksi menjadi Mn2+ dengan adanya zat pereduksi berlebih
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = 151 V
Tetapi karena MnO4- mengoksidasi Mn2+ maka produk yang terdapat ion permanganat
berlebih adalah MnO2 2MnO4
- + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2(s) + 4H+ E0 = 046 V Mangan (VII) oksida dengan mereaksikan sedikit KMnO4 pada asam sulfat pekat menghasilkan larutan hijau jernih
KMnO4 + 3H2SO4 K+ + MnO3+ + H3O+ + 3HSO4
-
Dengan penambahan KMnO4 yang lebih besar dalam asam sulfat pekat akan dapat dipisahkan minyak Mn2O7 yang bersifat eksplosive Minyak Mn2O7 dapat diekstrak kedalam CCl4 atau karbon kloro flouro dimana Mn2O7 bersifat stabil didalamnya sehingga aman
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
BESI (Fe)
Bilangan oksidasi besi paling tinggi (VI) ini merupakan pengecualian dari unsur transisi dimana kecenderungan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongan (VIII) Senyawaan besi terpenting hanya pada bilangan oksidasi (II) dan (III) Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia dari unsur besi dapat dilihat pada tabel
Biloks Bilangan Koordinasi
Struktur Geometri Contoh
Fe2- 4 Tetrahedral Fe(CO)42-Fe(CO)2(NO)2
5 Trigonal Bipiramid (TBP) FeCO5 Fe(PF3)5
Fe0
6 Oktahedral FeCO5H+ FeCO4PPh3H+
4 Tetrahedral FeCl42- FeCl2(PPh3)2
5 Square piramid (SP) [Fe(ClO4)(OasMe3)4]ClO4
Fe2+
6 Oktahedral [Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4-
3 Trigonal Fe[Ni(SiMe3)2]3
4 Tetrahedral FeCl4-
5 Trigonal Bipiramid (TBP) Fe(N3)5
2- FeCl52-
Fe3+
6 Oktahedral Fe2O3 [Fe(C2O4)3]3-
4 Tetrahedral Fe(l-norbonyl)4Fe4+
6 Oktahedral [Fe(diars)2Cl2]2+
Fe6+ 4 Tetrahedral FeO42-
Kelimpahan
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel
Mineral sumber utama besi (Fe)
₪ Hematit (Fe2O3) Rumus Kimia Fe2O3 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Hematite Kegunaan Sangat penting sebagai bijih besi Sebagai pigmen dan sebagai mineral spesimen Informasi lebih lanjut
httpwwwgalleriescommineralsoxideshematitehematitehtm ₪ Magnetit (Fe3O4)
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
Rumus Kimia Fe3O4 Oksida Besi Klas Oksida dan Hidroksida Kelompok Spinel Penggunaan Utama sebagai bijih besi dan mineral specimen Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralsoxidesmagnetitmagnetithtm
₪ Limonit (FeO(OH))
Limonite is a hydrated iron(III) oxide-hydroxide of varying composition The generic formula is frequently written as FeO(OH)middotnH2O although this is not entirely accurate as limonite often contains a varying amount of oxide compared to hydroxideTogether with hematite it has been mined as ore for the production of iron Limonite is heavy and yellowish-brown It is a very common amorphous substance though can be tricky to find when mined with hematite and bog ore
It is not a true mineral but a mineraloid and it is composed by a mixture of similar hydrated iron oxide minerals mostly goethite with lepidocrocite jarosite and others Limonite forms mostly in or near oxidized iron and other metal ore deposits and as sedimentary beds Limonite may occur as the cementing material in iron rich sandstones Also known as the Lemon Rock It is never crystallized but may have a fibrous or microcrystalline structure and commonly occurs in concretionary forms or in compact and earthy masses sometimes mammillary botryoidal reniform or stalactitic The colour presents various shades of brown and yellow and the streak is always brownish a character which distinguishes it from hematite with a red or from magnetite with a black streak It is sometimes called brown hematite or brown iron ore Limonite has been known to form pseudomorphs after other minerals such as pyrite meaning that the chemical weathering transforms the crystal of pyrite into limonite but keeps the external shape of the pyrite crystal It has also been formed from other iron oxides hematite and magnetite the carbonate siderite and iron rich silicates like some garnets It is named from the Greek word for meadow in allusion to its occurrence as bog-ore in meadows and marshes
₪ Siderit (FeCO3)
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain
a Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat karbonat dan nitrat b Elektrodeposisi dari larutan garam besi c Dekomposisi termal dari besi karbonil
Beberapa sifat dari logam besi
₪ Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C) ₪ Tidak terlalu keras dan agak reaktip mudah teroksidasi ₪ Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen sulfur pospor
boron karbon dan silikon ₪ Kelarutan larut dalam asam-asam mineral encer
Senyawaan Besi
₪ Besi hidroksida dan Oksida
1 Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II)
udara Fe(OH)2 Fe(OH)3Hijau pucat [O] coklat NaOH Na4[FeII(OH)6] (kristal-kristal biru)
2 Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum
3 Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara a Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu b Oksidasi dari besi(II) hidroksida
4 Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C 5 Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C Oksida kristal berwarna hitam dialam didapatkan dalam mineral magnetit
₪ Halida umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
Contoh FeF3 FeCl3 FeBr3
FeF2 FeCl2 FeBr2 FeI2
1 Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi Halida dari iodium tidak ditemukan karena Fe(III) biasanya
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
bertindak sebagai oksidator yang kuat dan sebaliknya iodida juga bertindak sebagai reduktor yang baik dan bereaksi cepat sebagai berikut
Fe3+ + I- Fe2+ + 12I2
2 Halida besi (II)
loz FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya loz FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
KOBAL (Co)
Stabilitas dari ion kobal mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III sesuai dengan deret unsur periode pertama Ti V Cr Mn dan Fe terakhir Co Tingkat oksidasi tertinggi dari ion kobal adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal Untuk senyawaan ion kobal (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion kobal (I) biasanya dengan ligan-ligan π-aseptor Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa kobal seperti terlihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Co-1 4 Tetrahedral [Co(CO)4]- [Co(CO)3NO]-
Co0 4 Tetrahedral K4[Co(CN)4] Co(PMe3)4
4 Tetrahedral CoBr(PR3)3
5 TBP [Co(CO)3(PR3)2]+
5 S P [Co(NCPh)5]ClO4
Co1
6 Oktahedral [Co(bipy)3]+
2 Linier Co(N(SiMe3)2)2
4 Tetrahedral [CoCl4]2-
5 TBP [Co(Me6tren)Br]+
5 S P [Co(CN)5]3-
6 Oktahedral CoCl2 [Co(NH3)6]2+
CoII
8 Dodekahedral [Ph4As]2[Co(NO3)4] 4 Tetrahedral Dalam 12-heteropolitungstate 5 SP Co(corrole)PPh3
CoIII
6 Oktehedral [Coen2Cl2]+ CoF3 [CoF6]3-
4 Tetrahedral Co(1-norbonyl)4 CoIV 6 Oktahedral [CoF6]2-
CoV 4 Tetrahedral K3CoO4
Kelimpahan Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS) Sumber utama kobal disebut ldquoSpeissesrdquo yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni Cu dan Pb Senyawaan Kobal ₪ OKSIDA
Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam kobal karbonat atau nitrat pada suhu 11000C Kobal(II)oksida mempunyai struktur NaCl Pada pemanasan 400 ndash 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3 CoO2 dan oksokobaltat (II) merah Na10[Co4O9]
₪ HALIDA Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2 Halida klor berwarna biru terang Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada kobal halida pada temperatur 300 ndash 4000C menghasilkan kobal(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi Kobal(III) flourida dapat direduksi oleh air
₪ SULFIDA Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam
₪ GARAM Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan kobal(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil Kobal(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2- Bentuk garam kobal(III) sangat sedikit garam flourida hidrat berwarna hijau CoF35H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)318H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40 HF dan H2SO4 8M
₪ KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II)
Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana Struktur dari komplek kobal(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama mungkin berbeda dalam kesetimbangan
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6H2O ₪ SIFAT KIMIA KOBAL(III)
Tanpa adanya ligan lain oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion
Co3+ dapat direduksi oleh air Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+ Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII
[Co(NH3)6]3+ + e [Co(NH3)6]2+ E0 = 01 V Dengan adanya ion OH- kobal(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
CoO(OH)(s) + H2O + e Co(OH)2(s) + OH- E0 = 017 V Ion kobal(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3 en EDTA NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam Semua kompleks kobal (III) yang dikenal berstruktur oktahedral Kompleks kobal(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut
4Co2+ + 4NH4+ + 2 NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
4Co2+ + 8 en + 4 enH+ + O2 4[Coen3]3+ + 2H2O Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi
[Coen2Cl2]+ + H2O [Coen2ClH2O]2+ + Cl-
[Coen2ClH2O]2+ + H2O [Coen2(H2O)2]3+ + Cl-
Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan [Coen2Cl2]+ + 2NCS- [Coen2(NCS)2]+ + 2Cl-
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
NIKEL (Ni)
Kecenderungan stabilitas menurun dari bilangan oksidasi tinggi ke rendah hanya NiII yang kebanyakan ditemukan dalam senyawaan kimia Bilangan oksidasi 0 dan +1 hanya ditemukan pada kondisi tertentu Bilangan oksidasi lebih tinggi NiIII dan NiIV terdapat dalam beberapa senyawaan Nikel merupakan logam yang paling populer dan penting dalam senyawaan organologam
Tabel 1 Beberapa bilangan oksidasi dan stereokimia nikel
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
Ni-1 4 [Ni2(CO)6]2- 3 Ni[P(OC6H4-o-Me)3]3
4 Tetrahedral Ni(PF3)4[Ni(CN)4]4- NiCO4
Ni0
5 NiH[P(OEt)3]4+
NiI 4 Tetrahedral Ni(PPh3)3Br 4 Square NiBr2(PEt3)2 Ni(CN4)2-
4 Tetrahedral [NiCl4]2- NiCl2(PPh3)2
5 SP [Ni(CN)5]3-[Ni2Cl8]4-
5 TBP [Ni(CN)5]3- [NiX(QAS)]+
NiII
6 Oktahedral NiO [Ni(NCS)6]4-
5 TBP NiBr3(PR3)2 NiIII 6 Oktahedral [NiF6]3- (Ni(diars)2Cl2] NiIV 6 Oktahedral K2NiF6 [Ni(Se2C2(CN2))3]2-
₪ Terdapat dialam sebagai
loz Smaltite [FeCoNi]As
Rumus Kimia [Co Fe Ni]As2Unsur-unsurnya As Co Fe dan Ni
loz Nikolit [NiAs]
loz Pentlandite [NiCoFe]S
Rumus Kimia [FeNi]9S8 Besi Nikel Sulfida Klas Sulfida Kelompok Pentlandite Kegunaan Utama sebagai bijih nikel Minor bijih besi dan sebagai Mineral spesimen
Informasi lebih lanjut httpwwwgalleriescommineralssulfidespentland
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
loz Garnienite [NiMg]SiO3xH2O
Garnierite is the name for a green nickel ore which is found in pockets and fissures of weathered ultramafic rocks (serpentinite dunite peridotite) The name was given by Jules Garnier who firstly discovered it 1864 in New Caledonia It forms by lateritic weathering of ultramafic rocks and occurs in many nickel laterite deposits in the world
Garnierite consists of the Mg-rich phyllosilicates serpentine talc chlorite and smectite in which a high percentage of magnesium is substituted by nickel These minerals occur in garnierite ores as well individually as in intimate mixtures They contain mostly 20-40 Ni The lateritization of ultramafic rocks gives rise to a strong dissolution and removal of magnesium and silicium which leads to a strong residual concentration of iron and nickel in a goethite-rich surface layer (nickel limonite ore) A portion of the nickel is leached downwards and finally fixed in the underlying decomposed ultramafic rock This process gives rise on the one hand to a moderate nickel increase of the total decomposed rock (formation of nickel silicate ore) on the other hand relatively small amounts of nickel-rich garnierite ore are precipitated in hollow spaces Today nickel silicate ores with high garnierite amounts are depleted the economic relevance of garnierite is therefore relatively small
₪ Sifat Ni
loz Logam putih mengkilap
loz Pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
loz Larut dalam HNO3 encer
loz mp 14500C bp 28000C
loz Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
Ni2+ + H2S NiS + 2H+
loz Dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+
hijau
loz Membentuk oksida NiO
SENYAWAAN NIKEL (Ni) b Hidroksida [Ni(OH)2]
₪ Diperoleh dengan penambahan ion OH- (NH4OH NaOH)
Reaksi Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
₪ Larut dalam NH4OH gtgtgt
c Klorida [NiCl2]
₪ Diperoleh dengan mereaksikan tionil klorida pada logam klorida hidrat
Reaksi NiCl26H2O + 6SOCl2 NiCl2 + 12 HCl + 6SO2
kuning
₪ Larut dalam air dan alkohol
d Sulfat [NiSO47H2O]
₪ Diperoleh
Reaksi Ni(NO3)26H2O + H2SO4(encer) NiSO47H2O + 2NO2 + 12O2
₪ Isomorf dengan FeSO47H2O (hijau)
₪ Membentuk ldquodouble sulfatrdquo dengan tipe
(NH4)2MII (SO4)26H2O
e Senyawa Kompleks
₪ Komplek Anion Kalium Tetrasiano Nikelat (II) K2[Ni(CN)4]
Diperoleh dengan melarutkan garam Ni2+ dalam larutan KCN berlebih
Reaksi Ni2+ + 2KCNgtgtgt K2Ni(CN)4
hijau
₪ Komplek Kation Heksaamin Nikel (II) Ni(NH3)6
Dibuat dengan melarutkan Ni(OH)2 dalam NH4OH berlebih
₪ Komplek Netral Bisdimethilglioksim Nikel (II)
Reaksi OHO CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 + Ni2+ Ni + 2H+
CH3 - C = NOH H3C-C = N N = C ndash CH3 OOH Dimethilglioksim merah tua
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
Untuk memperoleh nikel (Ni) murni C + H2 CO 2000C
NiS + NiO Ni(crude) NiCO4 Ni 600C Δ
ΔO2NiS + FeS Pentalandite SiO2 FeO + SiO2
Mineral Methode
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
TEMBAGA (Cu)
Tembaga mempunyai elektron tunggal pada kulis s terluar dan kulit 3d yang terisi penuh dan tidak dapat dikelompokkan dengan golongan IA kecuali mempunyai stoikiometri formal bilangan oksidasi + 1 yang sama dengan unsur Alkali Kulit d yang terisi penuh jauh kurang efektip dibandingkan kulit gas mulia dalam melindungi elektron s dari muatan inti sehingga entalphi ionisasi pertama dari Cu lebih tinggi dibandingkan logam Alkali Karena elektron d juga terlibat dalam ikatan logam menyebabkan panas sublimasi dan titik leleh dari tembaga juga lebih tinggi dibandingkan unsur Alkali Faktor-faktor ini bertanggungjawab terhadap sifat tembaga dan terhadap senyawaan tembaga yang lebih bersifat kovalen dan memberikan energi kisi lebih tinggi dimana jari-jari ion unipositip tembaga lebih kecil dibanding unsur alkali Cu+ 093 Aring Na+ 095 Aring K+ 133 Aring
Entalphi ionisasi kedua dan ketiga dari Cu lebih rendah dibandingkan dengan unsur alkali dan diperhitungkan sebagai karakter dari unsur transisi yang ditunjukkan melalui keberadaan ions paramagnetik berwarna dan senyawaan kompleks dari bilangan oksidasi II III dan IV Tingkat Oksidasi dan stereokimia dari tembaga dapat dilihat pada tabel dibawah
Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh
2 Linier Cu2O KcuO CuCl2-
3 Planar K[Cu(CN)2] [Cu(SPMe3)3]ClO4
4 Tetrahedral CuI [Cu(CN)4]3-[Cu(MeCN)4]+
4 Dist Planar CuL
CuI
5 SP [CuLCO] 5 TBP [Cu(bpy)2I]+ [CuCl5]2-
5 SP [Cu(DMGH)2]2
6 Oktahedral K2CuF4 K2[CuEDTA] CuCl2
7 Pentagonal Bipyramidal [Cu(H2O)2dps]+
CuII
8 Dist Dodekahedron Ca[Cu(CO2Me)4]6H2O 4 Square Planar KcuO2 CuBr2(S2CNBr2) CuIII
6 Oktahedral K3CuF6
CuIV 6 Cs2CuF6
Kelimpahan
Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam dalam bentuk sulfida arsenida klorida dan karbonat Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2) Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas Tembaga sangat lambat teroksidasi diudara terbuka dan terkadang dapat
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
membentuk lapisan hijau dari hidrokso karbonat dan hidroksosulfat Tembaga melalui pemanasan merah bereaksi dengan oksigen membentuk tembaga oksida CuO dan pada temperatur yang lebih tinggi membentuk Cu2O dengan belerang menbentuk Cu2S Tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen Tembaga juga larut dalam larutan KCN atau ammonium karbonat amonia dengan adanya oksigen seperti ditunjukkan oleh harga potensialnya -012V -001V
Cu + 2NH3 [Cu(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ Senyawaan Tembaga ₪ Tembaga(I)
Senyawa tembaga(I) bersifat diamagnetik Stabilitas relatip dari tembaga(I) dan tembaga(II) ditunjukkan oleh harga potensialnya
Cu+ + e Cu E0 = 052 V Cu2+ + e Cu+ E0 = 0153 V
Dimana Cu + Cu2+ 2Cu+ E0= -037 V K = [Cu2+Cu+]2
asymp 106 Stabilitas relatip dari larutan CuI dan CuII tergantung dari kekuatan anion atau ligan lain dan dari pelarut serta atom tetangga dalam kristal
loz Senyawaan Biner Tembaga (I)
Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa CuII pada temperatur tinggi Cu2O merupakan serbuk berwarna kuning yang dibuat melalui reduksi larutan basa dari garam Cu2+ dengan hidrazin atau merupakan kristal merah yang diperoleh dari dekomposisi termal CuO Hidroksida merupakan endapan kuning yang dibentuk dari larutan Cu2O metastabil Cu2S merupakan padatan kristal hitam yang diperoleh dari pemanasan tembaga dan belerang dengan tidak adanya udara KCuO hampir tidak berwarna dibuat dengan pemanasan K2O dan Cu2O secara bersama-sama Tembaga(I) klorida dan bromida dibuat dengan pendidihan larutan asam dari garam tembaga (II) dengan tembaga berlebih Bila larutan tembaga(I) halida dilarutkan dihasilkan endapan CuCl2 berwarna putih CuBr2 berwarna kuning pucat Penambahan I- dalam larutan Cu2+ akan membentuk endapan yang cepat dan dihasilkan dekomposisi berupa CuI dan I2 Senyawaan CuF tidak dikenal Halida Cu(I) mempunyai struktur zinc blende CuCl dan CuBr dalam keadaan uap berbentuk polimer Senyawa Cu(I) halida tidak larut dalam air tetapi kelarutannya menjadi meningkat dikarenakan terbentuknya senyawaan CuCl2
- CuCl32- dan
CuCl43- sebagai akibat penambahan halida berlebihan
loz Komplek Tembaga(I)
Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral Beberapa
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
senyawa seperti K2CuCl3 berstruktur tetrahedral dengan memanfaatkan ion halida sebagai jembatan Tembaga(I) juga dapat membentuk kompleks polinuklir dimana keempat atom terletak pada sisi tetrahedron Dalam spesies Cu4I4L4(L =R3P R3As) terdapat atom I berjembatan tiga disetiap bidang tetrahedron Cu4 dan sebuah ligan L dikoordinasikan disetiap sisi atom Cu Seperti tampak pada gambar berikut
L Cu I
L I Cu
I Cu L
Cu I L ₪ Tembaga (II)
loz Kimiawi Tembaga (II) Kebanyakan senyawa Cu(I) mudah teroksidasi menjadi Cu(II) tetapi oksidasi selanjutnya menjadi Cu(III) sulit terjadi Terdapat beberapa larutan Cu2+ yang telah dikenal baik dan beberapa garam bersifat larut dalam air Ion Cu(II) mempunyai konfigurasi elektron d9 hal ini menyebabkan ion Cu(II) mengalami distorsi bila diletakkan pada bidang kubus Kekhasan dari distorsi oktahedral adalah terdapat empat ikatan Cu-L pendek dalam bidang dan dua ikatan panjang pada posisi trans Perpanjangan ikatan pada posisi trans suatu saat tidak dapat dibedakan dari koordinasi segi empat planar Beberapa kompleks Cu(II) terdistorsi seperti M2
ICuX4 catatan M merupakan logam berukuran besar seperti Cs (NH4)2CuCl4 juga memiliki anion planar
loz Senyawa Biner Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O Penambahan hidroksida alkali pada larutan tembaga akan membentuk endapan biru melimpah dari senyawa hidroksida tembaga Pemanasan larutan slurry dehidrat akan membentuk tembaga oksida Tembaga oksida bersifat larut dalam asam kuat dan juga hidroksida alkali pekat membentuk anion berwarna biru gelap yang mungkin mempunyai struktur [Cun(OH)2n+2]2- Dalam larutan amoniak akan membentuk kompleks tetraamin yang berwarna biru gelap
loz Halida CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning dan CuBr2 berwarna hitam CuCl2 dan CuBr2 bersifat larut dalam air dalam bentuk
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi
hidratnya akan terkristal bila dilarutkan dalam pelarut donor seperti aseton alkohol dan piridin
loz Kimiawi Ion Akuo Dan Larutan Akuo Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+ Dua dari molekul-molekul H2O terikat jauh pada logam dibandingkan keempat molekul-molekul H2O lainnya Diantara berbagai kristal hidrat lainnya CuSO45H2O yang paling dikenal CuSO45H2O biru dapat CuSO45H2O terhidrasi menjadi senyawa anhidrat yang berwarna putih Penambahan ligan pada larutan akuo akan menyebabkan pertukaran ligan akuo secara berturutan Dengan ligan NH3 misalnya membentuk spesies [Cu(NH3)(H2O)5]2+[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ dapat dibentuk secara normal namun penambahan ligan NH3 kelima dan keenam sulit dilakukan dan hanya dapat terjadi pada kondisi larutan NH3 berlebih Alasan untuk keadaan ini adalah sebagai pengaruh distorsi John Teller dimana ligan pada posisi lima dan enam terikat tidak kuat pada atom Cu hal ini juga dapat dilihat dari harga Tetapan K5 dan K6 yang sangat kecil Demikian pula pada kompleks etilen diamin dimana [Cuen3]2+ hanya dapat terbentuk pada konsentrasi en berlebihtinggi