TUGAS ANORGANIK

SOAL KIMIA ANORGANIK 2

1.      Tulis persamaan reaksi dari :

·         Kalium cair  +  padatan Alumunium klorida

·         Logam Alumunium + Ion hidroksida ( basa)

·         Logam Alumunium + Ion hidrohium (asam)

·         Larutan Talium (I) hidroksida + gas karbondioksida

2.      Mengapa Al ³⁺ tidak mungkin berada bebas?

3.      Jelaskan dengan singkat cara pengolahan Al dari bauksit ?

4.      Yang mana lebih stabi :

·         Talium (I) atau Talium (III)

Mengapa?

5.      Jika larutan mengandung ion Alumunium (III) ditambah tetes demi tetes ion OH^- hingga berlebihan ,apa yang akan terjadi ?

JAWABAN :

1.      Persamaan reaksi dari :

·         3K_(l) + AlCl_3(s)  → 3KCI_(aq)  +  Al³⁺ _(s)

·         Al(s) + 3OH^- (aq) → Al(OH)₃

·         Al_(s) + 3H₃O⁺ _(aq) → Al(OH)_{3 (aq)} + 3H_{2 (g)}

·         2Tl(OH) +2 CO₂ →  TlCO₃ + H₂

2.      Al³⁺ tidak mungkin bebas dialam karena Al³⁺  dialam berada dalam bentuk senyawa dan  walaupun tidak terdapat bebas dialam,tetapi senyawa aluminium tersebar luas dikerak bumi.Aluminium merupakan unsure dengan persentase terbesar ketiga dikerak bumi setelah oksigen dan silikon.Mineral (batuan) yang mengandung aluminium tersebar dikerak bumi sebagai aluminium silikat,bauksit,kriolit,dan korundum.

3.      Cara pengolahan Al dari bauksit ialah sebagai berikut :

Aluminium terdapat dikerak bumi dengan kandungan 7,5% dari massa kerak bumi. Sehingga aluminium menjadi unsure yang terbanyak dalam kerak bumi. Namun mineral yang mempunyai nilai ekonomis sebagai sumber aluminium adalah bauksit.

Untuk pengolahan alumiunium dari bauksit dilakukan dua tahap pengolahan  yaitu sebagai berikut :

Bauksit itu ditambang terlebih dahulu,Bauksit yang ditambang untuk keperluan industry mempunyai kadar alumunium sekitar 40% - 60 % setelah ditambang biji bauksit digiling dan dihancurkan supaya halus dan merata selanjutnya bauksit mengalami pemurnian.

Berikut block diagram pengolahan bauksit melalui proses SGA :

 

Secara umum untuk memperoleh aluminium murni dari bauksit dilakukan 2 tahapan proses, yaitu proses bayer dan proses Hall-Heroult. Pada proses Bayer, bauksit dimurnikan untuk mendapatkan aluminium oksida. Proses selanjutnya, proses Hall-Heroult, meleburkan aluminium dioksida untuk mendapatkan logam aluminium murni

a)      Secara umum proses Bayer terdiri dari 3 tahapan, yaitu : ekstraksi, presipitasi dan kalsinasi. Pada proses ekstraksi, bauksit dihancurkan secara mekanik dan kemudian dilarutkan dalam larutan natrium hidroksida panas pada suhu 175^oC, pelarutan ini akan melarutkan aluminium oksida menjadi aluminium hidroksida, Al(OH)₃.  Dengan OH^- berlebih akan menghasilkan [Al(OH)₄]^-.

Al₂O₃ + 2OH^- + 3H₂O à 2 [Al(OH)₄]^-

Komponen lain selain aluminium oksida (impuritis) tidak larut. Sehingga aluminium oksida dari bauksit akan dapat dipisahkan dari pengotornya seperti Fe₂. Pemisahan dapat dilakukan dengan penyaringan untuk pengotor padat yang tak larut yang disebut Red Mud.  Setelah dipisahkan dengan pengotornya yang tidak larut, masuk pada proses presipitasi yaitu dengan cara aluminium diendapkan dari filtrate dengan mengalirkan gas karbon dioksida dan pengenceran Larutan filtrat yang berisi aluminium hidroksida didinginkan, sehingga dihasilkan presipitat putih padat berbentuk seperti benang – benang.

2NaAl(OH)  _(aq) +  CO_2  (g)  à 2Al(OH)_3  (s)  +  Na₂CO_{3   (aq)}  + H₂O  _(l)

Tahapan selanjutnya yaitu kalsinasi, dimana padatan putih aluminium hidroksida dipanaskan hingga suhu ±1050^oC, pada proses pemanasan ini aluminium hidroksida akan mengalami dekomposisi menjadi alumina dan menghasilkan uap air pada prosesnya.

                                      2Al(OH)_{3  (s)}        Al₂O_{3  (s)}   +   3H₂O  _(g)

b)      Secara umum pada proses Hall-Heroult ini, digunakan sel elektrolis yang terdiri dari wadah dari besi berlapis grafit yang sekaligus sebagai katode (negative) dan anodenya terbuat dari lempeng atau silinder grafit. Campuran Al₂O₃ dengan kriolit dan aluminium flourida dipanaskan hingga mencair pada suhi 950^oC lalu dielektrolisis. Fungsi dari kriolit dan alumimium flourida adalah sebagai penurun titik leleh aluminium oksida karena aluminium oksida murni baru bisa meleleh pada suhu 2400^oC. reaksi elektrolisis ini akan menguraikan Al₂O₃ menjadi aluminium yang berada di katode dan oksigen berada di anode. Aluminium yang terbentuk berupa zat cait dan terkumpul didasar wadah kemudian dikeluarkan kedalam cetakan untuk mendapatkan aluminium batangan.

Reaksinya :

Al₂O₃(l) → 2Al³⁺(l) + 3O²⁻(l)

Katode:Al³⁺(l) + 3e → Al(l)

Anode: 2O²⁻(l) → O₂(g) + 4e

C(s) + 2O²⁻(l) → CO₂(g) + 4e

4.      Talium (I) lebih stabil dibandingkan dengan Talium (III) karena kation Tl⁺ (Talium (I) ) ,dengan konfigurasi elektronik : [₃₆Kr] 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² yang kestabilan sistem konfigurasi ini sering pula dikaitkan dengan kenyataan “penuh”nya semua orbital yang terisi,yang secara khusus dikenal sebagai sistem konfigurasi elektronik “18 + 2” atau dengan istilah spesies dengan pasangan elektronk inert.

5.      Jika larutan mengandung ion aluminium (III) ditambah tetes demi tetes ion OH- hingga berlebihan yang akan terjadi

·         Penambahan ion OH^- pada larutan mengandung aluminium (III) ditambah tetes demi tetes  akan membentuk endapan  putih Al(OH)₃.

Reaksinya :

Al³⁺_(l) + 3 OH^-_(l)  →  Al(OH)₃

·         Dan apabila endapan Al(OH)₃ ditambahkan dengan basa berlebih, maka menyebabkan hidroksida yang terbentuk melarut kembali (larutan menjadi bening), dengan persamaan reaksi :

Al(OH)₃ + OH^- à [Al(OH)₄]^-