KIMIA ANORGANIK II

TUGAS 4TIMAH DAN TIMBAL

OLEH

KELOMPOK 4 :

FIKRIATUL KHAIRAT

1313031051

IRMA MULYANI

1313031073

KOMANG AYU WIDIA ANTARI

1313031078

Kelas IV CJURUSAN PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA2015

4.1 Menjelaskan sejarah singkat penemuan Timah dan Timbal.Timah telah diketahui dan dimanfaatkan manusia selam ribuan tahun. Ia telah ditemukan oleh manusia sejak sebelum masehi. Dalam kitab suci agama hindu,Reg Vedayang ditulis sekitar 1000 tahun sebelum masehi telah menyebutkan adanya beberapa logam termasuk timah. Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin. KataTindiambil dari nama Dewa bangsa EtruscanTinia.Nama latin dari timah adalahStannumdimana kata ini berhubungan dengan katastagnumyang dalam bahasa inggris bersinonim dengan katadrippingyang artinya menjadi cair / basah, penggunaan kata ini dihubungkan dengan logam timah yang mudah mencair.

Logam timbal telah dipergunakan oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu (sekitar 6400 SM) hal ini disebabkan logam timbal terdapat diberbagai belahan bumi, selain itu timbal mudah di ekstraksi dan mudah dikelola. Unsur ini telah lama diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturnus.4.2 Menjelaskan keberadaaan dan distribusi Timah dan Timbal dalam persenyawaannya pada lapisan kerak bumi.Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya di bumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah di alam terutama terdapat sebagai mineral kasiterit atau batu timah (SnO2), inilah yang merupakan sumber utama dari logam timah. kasiterit merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan kandungan timah berkisar 78%. Kasiterit banyak ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau. Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya deposit sekunder. Contoh lain sumber biji timah adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang. Timbal juga tidak ditemukan bebas di alam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga.Timbal di alam terutama terdapat sebagai galena (PbS) yang mengandung 86,6% Pb dengan proses pemanggangan. Selain itu, bijih lain yang mungkin terbentuk sebagai akibat pengaruh iklim atau cuaca pada galena yaitu sebagai karbonat (kerusit PbCO3) dan sebagai sulfat (anglesit PbSO4).4.3 Menjelaskan cara-cara isolasi dan penggunaan Timah dan Timbal dari mineral-mineralnya.a. Timah (Sn)

IsolasiSumber utama dari unsur Sn adalah kasiterit (SnO2), dibuat melalui reduksi kasiterit dengan menggunakan karbon yang terlebih dahulu dipanggang dengan tujuan untuk memisahkan bahan-bahan pengotor yang terdapat dalam kasiterit seperti belerangdan arsen.

SnO2(s) + 2C(s) Sn(l) + 2CO(g)

Penggunaan

Untuk melapisi logam seperti logam besi untuk pengalengan atau penyimpanan makanan.

Untuk membuat logam campuran.

Sebagai solder yaitu campuran timah dengan timbal dengan perbandingan tertentu seperti fine solder (satu bagian Pb dengan dua bagian Sn), solt solder (satu bagian Pb dan satu bagian Sn).

b. Timbal (Pb)

Isolasi

Sumber utama dari Pb adalah galena (PbS) dan bahan untuk ekstraksi Pb adalah PbO. Untuk mendapatkan PbO mula-mula galena dipanggang denagn karbon sebagi pereduksi. Pada proses pemanggangan ini ditambahkan SiO2 dan CaCO3. SiO2 berfungsi untuk mengubah PbSO4 yang mungkin terjadi menjadi senyawa PbSiO3 dan dengan CaCO3 senyawa ini akan diubah menjadi CaSiO3. Pada proses ini akan terjadi reaksi :2PbS +3O2 2PbO +2SO2PbS + 2O2 PbSO4PbSO4 + SiO2 PbSiO3 + SiO3PbSiO3 + CaO PbO + CaSiO3PbO + C Pb + CO

PbO + CO Pb + CO2 Penggunaan

Timbal dapat digunakan untuk pembuatan baterai (sel aki), sebagai logam campuran, pembungkus kabel dan pembuatan Tetra Etyl Timbal yang digunakan sebagai aditif anti knock untuk bensin.4.4 Menjelaskan alotropi dan perubahan struktur timahTimah mempunyai tiga bentuk alotrop antara lain (timah kelabu), (timah putih) dan (timah rapuh). Timah abu-abu mempunyai bentuk kristal kubus, timah putih-lunak dengan bentuk kristal tetragonal, dan timah rapuh dengan bentuk kristal rombik. Masing-masing secara berurutan mempunyai rapatan 5,75 , 7,28 dan 6,97 g cm-3.Alotropi timah sebagai fungsi temperatur dapat diringkas sebagai berikut:

C 162

Sn Sn SnPada temperatur kamar timah putih yang paling stabil, pada temperatur dibawah 13,2 0C berubah secara perlahan menjadi serbuk abu-abu amorf, dan jika dipanaskan diatas 1610C berubah menjadi timah rapuh.4.5 Menjelaskan sifat-sifat Timah dan Timbal.a. Timah (Sn)

Sifat fisis

Timah merupakan unsur yang bersifat logam dalm golongannya, tetapi lunak tidak kuat, mempunyai titik leleh rendah yaitu 232 0C, titik didih 2270 0C, mudah dibuat menjadi bentuk piringan, dan tahan terhadap korosi. Memilik tiga macam alotrop yaitu timah abu-abu yang mempunyai bentuk kristal kubus, timah putih-lunak dengan bentuk kristal tetragonal, dan timah rapuh dengan bentuk kristal rombik. Masing-masing secara berurutan mempunyai rapatan 5,75 , 7,28 dan 6,97 g cm-3.Sifat kimia

1. Reaksi dengan asam klorida

Dengan asam klorida encer reaksinya lambat dan dengan asam klorida pekat reaksinya lebih cepat.

+ 2 + 2. Reaksi dengan asam sulfat panas

Bereaksi dengan asam sulfat pekat tetapi dalam asam sulfat encer tidak terjadi reaksi.

+ 2 + + 3. Reaksi dengan asam nitrat

Reaksi dengan asam nitrat encer.

+ + + Reaksi dengan asam nitrat pekat.

+ + + Reaksi dengan oksigen.

+ Dengan oksigen dari udara akan membentuk lapisan oksida yang kuat pada permukaannya yang dapat melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut.

4. Reaksi dengan klor

+ 5. Reaksi dengan belerang

+ b. Timbal (Pb)

Sifat fisisTimbal bersifat lembek-lemah dengan titik leleh 327 0C, titik didih 1620 0C, memiliki densitas (rapatan) yang sangat tinggi yaitu 11,34 g cm-3 nampak mengkilat/berkilauan ketika baru dipotong. Sama halnya dengan timah timbal juga tahan terhadap korosiSifat kimia1. Jika timbal direaksikan dengan asam klorida mula-mula terbentuk kemudian dengan asam klorida berlebih akan terbentuk ion kompleks .

Pb + 2HCl + + HCl + 2. Jika dibakar dengan udara akan terjadi sebagai berikut.

2Pb + 2PbO

2PbO +

2PbO + 2 6PbO + 3. Dengan gas klor akan terbentuk .

Pb + 4. Dengan belerang akan terbentuk PbS.

Pb + S PbS4.6 Menjelaskan sifat-sifat dan reaksi-reaksi senyawa-senyawa dari Timah dan Timbal.

a. Timah (Sn) Hidrida SnH4Hidrida dari timah disebut sebagai stannan dan rumus formulanya adalah SnH4, hanya SnH4 saja merupakan hidrida timah yang stabil. Stannan terdekomposisi secara lambat menghasilkan logam timah dan gas hidrogen. Hidrida timah ini sangat analog dengan gas metana CH4. Halida SnCl2 dan SnCl4Kedua senyawa ini banyak digunakan dalam industri. SnCl2 merupakan pereduksi yang baik, dalam laboratorium kimia banyak digunakan untuk mereduksi senyawa Fe3+ menjadi Fe2+, Hg2+ menjadi Hg+ dan Cu2+ menjadi Cu+. Senyawa SnCl2 lebih ionik dibanding dengan SnCl4. Senyawa Sn2+ cenderung membentuk kompleks dengan suatu anion misalnya dengan Cl-. Jika SnCl2 direaksikan dengan larutan Cl- dapat memebentuk ion kompleks SnCl3- atau SnCl42-.

Oksida SnO dan SnO2SnO berupa serbuk hitam atau hijau, sedangkan SnO2 berwarna kuning ketika panas dan menjadi putih setelah dingin. Oksida SnO kurang mantap, dan jika dipanaskan dalam udara akan berubah menjadi SnO2. Kedua oksida ini lebih bersifat oksida logam, tetapi oksida SnO lebih bersifat oksida logam dibanding dengan oksida SnO2. Kedua oksida ini bersifat amfoter dalam arti dapat bereaksi dengan asam maupun dengan basa alkalis.Reaksi dengan asam

SnO(s) + 2H+(aq) Sn2+(aq) + H2O(l)SnO2(s) + 2H+(aq) Sn4+(aq) + 2H2O(l)Bereaksi dengan basa alakalis

SnO(s) + 2OH-(aq) + 2H2O(l) Sn(OH)42- SnO22-. 2H2O(dengan konsentrasi yang tinggi dari NaOH akan terbentuk stannat).SnO2(s) + 2OH-(aq) + 2H2O(l) Sn(OH)62- SnO32- . 3H2O(l) Hidroksida Sn(OH)2 dan Sn(OH)4Kedua hidroksida ini bersifat amfoter.

Reaksi dengan asam :Sn(OH)2(s) + 2H+(aq) Sn2+(aq) + 2H2O(l)Sn(OH)4(s) + 4H+(aq) Sn4+(aq) + 4H2O(l)

Reaksi dengan basa alkalis :

Sn(OH)2(s) + 2OH-(aq) Sn(OH)42-(aq) SnO22-(aq) + 2H2O(l)

Sn(OH)4(s) + 2OH-(aq) Sn(OH)62-(aq) SnO32-(aq) + 3H2O(l) Sulfida SnS dan SnS2SnS tidak larut dalam larutan amonium sulfida, tetapi dapat larut dalam laruta amonium polisulfida. Sebaliknya SnS2 larut dalam larutan amonium sulfida, tetapi tidak laryt dalam larutan amonium polisulfida.

SnS(s) + (NH4)2S2(aq) (NH4)2SnS3(aq)SnS2(s) + (NH4)S(aq) (NH4)2SnS3(aq)Jika pada larutan ini ditambahkan suatu asam, akan terbentuk endapan kuning dari SnS2. Reaksinya :

(NH4)2SnS3(aq) + 2H+(aq) 2NH4+(aq) + H2S(g) SnS2(s)Reaksi-reaksi diatas dapat digunakan untuk membedakan senyawa Sn2+ dengan senyawa Sn4+.b. Timbal (Pb) Timbal (II) halida

PbCl2 merupakan endapan putih, PbBr2 putih kekuningan dan PbI2 kuning, ketiga halida ini sukar larut dalam air dingin, tetapi dalam air panas PbCl2 dan PbBr2 dapat larut sedangkan PbI2 sedikit larut.

Oksida timbal

Timbal dapat membentuk berbagai oksida antara lain PbO (kuning), PbO2 (coklat) dan Pb3O4 (merah meni). Oksida dimana Pb dalam keadaan bilangan oksidasi yang tinggi lebih bersifat asam. PbO dan PbO2 bersifat amfoter (bereaksi dengan asam maupun dengan asam alakalis)Reaksi dengan asam klorida

PbO + 2HCl PbCl2 + H2O

PbO2 + 4HCl PbCl2 + Cl2 + 2H2O

Bereaksi dengan basa alkalis

PbO + 2OH- + H2O Pb(OH)42- PbO22- + 2H2O

PbO2 + 2OH- + 2H2O Pb(OH)62- PbO32- + 3H2O

PbO2 merupakan zat padat putih yang sukar larut dan dapat berfungsi sebagai oksidator, dalam sel aki digunakan sebagai katoda. Timbal (II) oksida mempunyai dua bentuk kristal yaitu benruk rombik (kuning) dan tetragonal (merah). Pb3O4 merupakan oksida campuran dari PbO dan PbO2 dengan perbandingan dua bagian PbO dan satu bagian PbO2. Oksida ini dapat diperoleh melalui pemanasan PbO pada suhu 340 oC.6PbO + O2 2Pb3O4Jika direaksikan dengan asam nitrat pekat akan terbentuk PbO2 dan Pb(NO3)2 menurut reaksi :

Pb3O4 + 4HNO3 2Pb3O4 + PbO2 + 2H2O. Timbal (II) hidroksidaPb(OH)2 bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupun basa alkalis).

Reaksi dengan asam

Pb(OH)2 + 2H+ Pb2+ + 2H2OReaksi dengan basa

Pb(OH)2 + 2OH- Pb(OH)42- Timbal (II) sulfida

PbS dalam asam nitrat encer mendidih akan larut menurut reaksi :

3PbS + 8HNO3 3Pb(NO3)2 + 4H2O + 2NO + 3S

4.7 Menjelaskan cara-cara pembuatan senyawa-senyawa dari Timah dan Timbal.a. Timah (Sn) Hidrida SnH4Hidrida timah ini dapat dibuat dengan cara mereaksikan antara SnCl4 dengan LiAlH4. Halida SnCl2 dan SnCl4SnCl2 dapat diperoleh sebagai dihidrat SnCl2.2H2O, dibuat dengan penguapan larutan yang diperoleh dari reaksi antara oksidanya dengan asam hidroklorida.

SnO(s) 2HCl(aq) + H2O(l) SnCl2.2H2O(s)Selain itu stano klorida juga dapat diperoleh dari reaksi antara logam timah dengan asam hidroksida.

SnCl4 dapat diperoleh dari reaksi langsung antara logam timah dengan gas klorin berlebih.

Sn(s) + 2Cl2(g) SnCl4(l) Oksida SnO dan SnO2Oksida SnO dapat dibuat dengan mereaksikan larutan panas senyawa timah (II) dengan karbonat atau pemanasan timah (II) oksalat tanpa udara.Sn2+(aq) + CO32-(aq) SnO(s) + CO2(g)Sn(COO)2(s) SnO(s) + CO2(g) + CO(g)

Oksida SnO2 dapat terbentuk dari timah yang dibakar dalam udara yang mengalami oksida lanjut. Selain itu oksida ini bisa diperoleh dari reaksi timah dengan asam nitrat pekat.Sn(s) + O2(g) SnO2(s)Sn(s) + 4HNO3(l) SnO2(s) + 4NO2(g) + 2H2O(l)

Hidroksida

Sn(OH)2(s) dapat diperoleh dari reaksi antara timah dengan larutan basa kuat, menurut persamaan reaksi :

Sn2+(aq) + 2OH-(aq) Sn(OH)2(s) Sulfida SnS dan SnS2Sulfida ini dapat terbentuk dengan mengalirkan gas H2S kedalam larutan Sn2+ dan Sn4+. Reaksinya :

H2S(g) + Sn2+(aq) SnS(s) + 2H-(aq)H2S(g) + Sn4+(aq) SnS2(s) + 2H-(aq)b. Timbal (Pb) Timbal (II) halida

Timbal (II) halida dapat dibuat melalui reaksi larutan garam-garam Pb2+ dengan larutan senyawa halida (Cl-, Br-, dan I-). Secara umum dapat ditulis menurut reaksi berikut :

Pb2+ + 2X- PbX2 Oksida timbalTimbal (II) oksida dapat dapat diperoleh dari pemanasan timbal dengan udara :2Pb(s) + O2(g) 2PbO(s)Timbal (IV) oksida dapat diperoleh dari oksidasi timbal (II) dalam larutan basa. Dengan oksidator larutan natrium hipoklorit (NaClO), timbal (II) dapat diubah menjadi timbal (IV) oksida, persamaan reaksinya yaitu :

ClO-(aq) + H2O(l) + 2e Cl-(aq) + 2OH-(aq)Pb2+(aq) + 4OH- PbO2(s) + 2H2O(l) + 2e

+

Pb2+(aq) + 2OH-(aq) + ClO-(aq) PbO2(s) + Cl-(aq) + 2H2O(l)Sedangkan Pb3O4 dapat diperoleh dari oksida PbO dalam udara terbuka dengan pemanasan pada temperatur sekitar 400-500 oC, menurut persamaan reaksi :

6PbO(s) + O2(g) 2Pb3O4(s) Hidroksida timbal

Pb(OH)2 dapat diperoleh dari reaksi Pb (II) nitrat dengan basa alkalis

Pb(NO3)2 + 2NaOH 2NaNO3 + Pb(OH)2 Timbal (II) sulfida

Timbal (II) sulfida dapat diperoleh dengan mengalirkan gas H2S kedalam larutan Pb2+. Reaksinya:

Pb2+ + H2S PbS + 2H-

4.8 Menjelaskan kegunaan dari senyawa-senyawa Timah dan Timbal.a. Timah (Sn) SnF2 digunakan sebagai bahan penyehat gigi yang dibuat dalam tapal gigi.

SnO2 digunakan sebagai bahan ampelas atau penggosok permata, selain itu SnO2 juga digunakan pada industri keramik yaitu sebagai campuran glasir maupun pemberi warna kuning, biru, abu-abu dan pink. SnS2 dipakai pada industri pewarnaan serta proses penyepuhan atau bahan imitasi.

SnCl4 bersama-sama dengan SnO2 dipakai sebagai pelapis permukaan botol atau gelas agar lebih kuat dan tahan abrasi. Selain itu, SnCl4 juga dapat dipakai sebagai katalisator dalam reaksi-reaksi organik seperti pada pembuatan asam asetat, oksalat, oleat dan asam stearat.b. Timbal (Pb)

Dalam industri cat senyawa timbel banyak digunakan sebagai pigment (pewarna), misalnya PbCrO4 kuning (untuk pewarna cat jalan atau bahan plastik), PbMoO4 merah orange, PbO kuning kenari, 2PbCO3.Pb(OH)2 putih. Dalam industri keramik PbSi2O5 (atau PbO.2SiO2) yang tak berwarna dipakai untuk pelapisan glasir. Pb3O4 berfungsi untuk menghambat terjadinya korosi dan juga sebagai cat dasar, disamping itu juga dipakai untuk pewarnaan pada bahan karet dan plastik.

Tetraethyllead TEL, (C2H5)4Pb, yang memiliki titik didih rendah dipakai sebagai bahan anti letupan (antiknocking) oleh karena kenaikkan angka oktan dalam bahan bakar minyak (bensin), namun ternyata memberikan dampak polusi udara, karena senyawa ini sangat beracun jika masuk dalam tubuh manusia.Refrensi

Onggo, D. (2002). Kimia Anorganik II : Logam. Bandung: ITB.

Sudria, I. B., & Siregar, M. (2002). Kimia Anorganik II. Singaraja: Jurusan Pendidikan Kimia.

Sugiyarto, K. H. (2003). Kimia Anorganik II. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.5