Judul : Membandingkan Kimia Aluminium Dengan Kimia Magnesium
Tujuan : Mempelajari kimia aluminium dengan kimia magnesium dan senyawanya.
Dasar Teori
Ilmu kimia aluminium sangat ditentukan oleh muatan yang besar dan jari-jari yang kecil dari ion Al3+, yaitu kerapatan muatan yang besar.
Kerapatan Muatan
Kation
Satuan Muatan
Jari-Jari ion (nm)
Muatan/Jari-Jari
Na+
Mg2+
Al3+
Zn2+
Cu2+
+1
+2
+3
+2
+2
0,098
0,065
0,048
0,074
0,069
10
31
63
27
29
Jika garam aluminium dilarutkan dalam air ion Al3+ segera membentuk [Al(H2O)6]3+ yang biasanya ditulis Al3+(aq). Di dalam larutan air, air yang bebas berfungsi sebagai basa dan dapat diperoleh kesetimbangan berikut.
[Al(H2O)6]3+ + H2O [Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+
Dalam basa yang kuat seperti NaOH terjadi reaksi.
[Al(H3O)6]3+ + 3OH-(aq) [Al(H2O)3(OH)3](s) + 3H2O(l)
Dalam larutan NaOH yang berlebih.
[Al(H2O)3(OH)3](s) + OH-(aq) → [Al(H2O)2(OH)4](aq) + 3H2O
Alat dan Bahan
Alat
Beker gelas 1000 ml Bahan: gelas borosilikat. Volume : 1000 ml. Berskala teratur dan permanen warna putih, tingkatan untuk percobaan siswa. Kegunaan Tempat untuk percobaan, proses difusi osmosis.
Batang pengaduk Batang gelas, dengan ujung bulat dan ujung yang lain pipih. Panjang 15 cm. Kegunaan Pengocok larutan
Pipet tetes Bahan:Gelas. Panjang: 150 mm dengan karet kualitas baik. Kegunaan Untuk meneteskan larutan dengan jumlah kecil.
Gelas ukur 100 ml Gelas dengan penutup. Dasar bundar, Tingkatan: untuk siswa. Kapasitas: 100 ml. Kegunaan Untuk mengukur volume larutan
Tabung reaksi Bahan: gelas borosilikat, Ukuran: 15 x 150mm. Per pak 50 buah. Kegunaan Untuk mereaksikan zat.
Rak tabung reaksi Bahan: Plastik , jumlah lubang: 40 , diameter: 16 mm Kegunaan Tempat tabung reaksi
Pembakar Bunsen Kapasitas 100 ml, bertutup untuk mencegah penguapan, bahan kaca. Kegunaan Untuk membakar zat atau memanasi larutan.
Bahan
Keping aluminium,Serbuk aluminium,pita magnesium,asam klorida encer, natrium hidroksida encer, larutan merkuri(II)klorida, tabung pengering CaCl2, aluminium klorida anhidrat, magnesium klorida anhidrat, magnesium klorida, aluminium oksida, larutan Al3+ 0,1 M, larutan Mg2+ 0,1 M.
Hasil Pengamatan
Perlakuan
Hasil Pengamatan
HCl + Al
NaOH + Al
NaOH + Mg
Tidak bereaksi, setelah dipanaskan terjadi reaksi antara HCl dengan Al dan menghasilkan gelembung gas dan larutan menjadi keruh
Al mulai bereaksi dgn NaOH, terbentuk gelembung gas. Setelah dipanaskan reaksinya lebih cepat dan gelembung gas yang dihasilkan lebih banyak.
Tidak terjadi reaksi, begitupun pada saat dipanaskan namun larutannya mendidih dan terbentuk gas.
Pembahasan
Aluminium (atau aluminum,alumunium,almunium,alminium) ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik. Terang dan kuat. Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang tahan korosi.
Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu dsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks.
Dewasa ini penggunaan alat-alat rumah tangga dengan bahan dasar aluminium semakin meluas di kalangan masyarakat, misalnya panci, rak piring, dan sendok. Selain itu aluminium juga digunakan untuk membuat antena televisi, pelindung siku pintu, lemari, peleg sepeda, bahkan sebagai pembungkus rokok dan makanan. Di pasaran, aluminium dapat diperoleh dalam bentuk lembaran dan lonjoran, sehingga dalam penggunaannya aluminium tersebut harus dipotong-potong sesuai dengan bentuk dan ukuran yang diinginkan. Pemotongan aluminium tersebut akan menghasilkan limbah berupa sisa-sisa potongan. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan penelitian agar limbah aluminium dapat diolah dan dimanfaatkan sebaik-baiknya, salah satunya adalah dengan membuat aluminium klorida.
Ada tiga bentuk AlCl3 yang terdapat di pasaran yaitu anhidrat, kristal, dan larutan.
1. Aluminium klorida anhidrat, AlCl3 atau Al2Cl6 dengan BM 133.34 atau 266.68 gr/mol, berupa padatan berwarna putih ketika dalam bentuk murni, tapi dalam produksi komersil, warnanya bervariasi antara lain abu-abu, hijau, kuning dan coklat. Bentuknya kristal dan bubuk dan biasanya mempunyai bau yang kuat. Ada beberapa metode komersial untuk pembuatan AlCl3 anhidrat. Bahan baku yang digunakan, antara lain : potongan-potongan aluminium, alumina, atau bauksit; klorin dan larutan HCl.
Pada umumnya, ada 3 proses pembuatan aluminium klorida anhidrat yaitu:
a.Penambahan klorin ke dalam campuran bauksit dan karbon.
Mula-mula bauksit dihaluskan, dicampur dengan batubara atau kokas (batu arang), bricket, dan diklorinasi pada 1600ºF. Bauksit jarang dipakai karena selalu terdapat FeCl3 di dalam produk.
b.Klorinasi aluminium. Sebagian besarAlCl anhidrat dibuat dengan cara mengklorinasi aluminium. Reaksinya adalah reaksi eksotermis:
2Al(s) + 3Cl(g) AlCl(s) ΔH = -1262 KJ/mol
Suhu dalam reaktor dijaga pada 670 – 850ºC dengan cara mengontrol laju alir klorin dan aluminium serta mendinginkan dinding reaktor dengan air. Kesulitan untuk mengontrol panas reaksi yang besar dapat diatasi dengan membagi proses menjadi beberapa unit - unit kecil.
c.Klorinasi aluminium oksida murni (alumina). Proses ini lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan menggunakan bauksit karena laju korosi dari reaktor lebih rendah dan menghasilkan produk yang lebih murni.
Hasil dari reaksi (AlCl3) disublimasi dan harus dikondensasi. Terdapat kesulitan-kesulitan mekanis dalam proses ini karena alat-alat yang digunakan sederhana. Produk yang dibuat dari logam aluminium kemurniannya paling tinggi, tetapi penggunaan bauksit atau alumina akan menghasilkan produk yang kemurniannya sesuai untuk berbagai kegunaan. Banyak sekali proses-proses dalam pembuatan AlCl3 anhidrat, tetapi mayoritas proses-proses ini tidaklah penting untuk dikomersilkan.
2. Aluminium klorida heksahidrat (AlCl3.6H2O) atau [Al(H2O)]Cl3 terdiri dari 55.23% AlCl3 dan berwarna putih kekuning-kuningan sampai kristal deliquescent tidak berwarna atau bubuk dengan bau HCl. Aluminium klorida heksahidrat dibuat dengan mereaksikan aluminium hidroksida atau logam aluminium dengan HCl. Reaksi yang terjadi :
2Al+ HCl+ 5H2O Al2(OH)5Cl+ 3H
Al2(OH)5Cl + 5HCl + 7H2O 2AlCl3 + 12 H2O
Kristal heksahidrat akan terbentuk ketika larutan didinginkan pada suhu sekitar 20°C
Pembuatan larutan aluminium klorida pada prinsipnya sama seperti pembuatan aluminium klorida heksahidrat. Larutan aluminium klorida mengandung AlCl sebanyak 18-35%. Larutan AlCl dengan 32°Be mengandung 35% AlCl dan merupakan cairan jernih ketika dalam keadaan murni tapi agak berwarna kuning jika mengandung besi dalam kadar tinggi.
Pada umumnya AlCl3 digunakan untuk antiperspirant dan deodorant yang berfungsi untuk melindungi baju dan kulit, digunakan pada pengolahan limbah cair yaitu sebagai floculant agent. Aplikasi lainnya dapat ditemukan pada bidang tekstil, bidang farmasi, bidang kosmetik, dan lain-lain.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembuatan AlCl3 antara lain :
1.Kemurnian logam aluminium yang direaksikan.
Semakin tinggi kemurnian aluminium dalam bahan baku yang digunakan, maka kandungan Al yang terdapat dalam logam semakin besar dan impuritis yang dapat menghalangi tumbukan antara logam aluminium dengan HCl akan semakin sedikit sehingga dapat diperoleh produk AlCl3 yang lebih besar.
2.Waktu reaksi
Semakin lama waktu reaksi, produk aluminium klorida yang diperoleh akan semakin banyak.
3.Suhu reaksi
Dengan meningkatnya suhu reaksi, berarti energi yang ditambahkan untuk tumbukan antara logam aluminium dengan HCl akan semakin banyak. Hal ini menyebabkan kecepatan reaksinya semakin besar. Pada umumnya kisaran suhu pada pembuatan AlCl3 adalah 67-97°C.
4.Konsentrasi larutan HCl yang digunakan
Semakin tinggi konsentrasi larutan HCl yang digunakan, maka AlCl3 yang terbentuk akan semakin banyak. Pada umumnya konsentrasi larutan HCl yang digunakan untuk membuat AlCl3 adalah 5-15% berat.
Kesimpulan
Pembuatan larutan aluminium klorida pada prinsipnya sama seperti pembuatan aluminium klorida heksahidrat. Larutan aluminium klorida mengandung AlCl sebanyak 18-35%. Larutan AlCl dengan 32°Be mengandung 35% AlCl dan merupakan cairan jernih ketika dalam keadaan murni tapi agak berwarna kuning jika mengandung besi dalam kadar tinggi.
Aluminium klorida heksahidrat dibuat dengan mereaksikan aluminium hidroksida atau logam aluminium dengan HCl. Reaksi yang terjadi :
2Al+ HCl+ 5H2O Al2(OH)5Cl+ 3H
Al2(OH)5Cl + 5HCl + 7H2O 2AlCl3 + 12 H2O
Kristal heksahidrat akan terbentuk ketika larutan didinginkan pada suhu sekitar 20°C
Refferensi
Shevla, G. 1990. Analisis Organik Kualitatif Makro Dan Semimakro. PT. Kalman Media Pustaka. Jakarta.
Herrick, Richard S. 1984. Rates of Halogen Atom Transfer to Manganese Carbonyl Radicals. http://www.google.com.
Cotton and Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. UI- Press : Jakarta.
Keenan, Kleinfelter,Wood. 1992. Kimia Untuk Universitas. Jilid 2. Edisi Keenam. Erlangga. Jakarta.
Petrucci, Ralph H, 1987, alih bahasa Suminar Ahmadi, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Jilid 3, Penerbit Erlangga : Jakarta.
0 komentar:
Posting Komentar