ALUMUNIUM DAN SENYAWANYA

I. Tujuan : Mempelajari kimia alumunium dan senyawanya, serta membandingkan dengan kimia magnesium dan senyawanya.

II. Landasan teori Nama aluminium diturunkan dari kata yang menunjuk pada senyawa garam rangkap KAl (SO4)2.12H2O ; kata ini berasal dari bahasa latin alumen yang artinya garam pahit. Oleh Humphry Davy, logam dari garam rangkap ini diusulkan dengan nama aluminum dan kemudian berubah menjadi aluminium. Namun, nama ini pun segera termodifikasi menjadi aluminium yang menjadi popular diseluruh dunia kecuali di Amerika Utara dimana American Chemical Society (Himpunan Masyarakat Kimia Amerika) pada tahun 1925 memutuskan tetap menggunakan istilah aluminium di dalam publikasinya. Aluminium dengan konfigurasi elektronik [10Ne] 3s2 3p1 dikenal mempunyai tingkat oksidasi +3 dalam senyawanya. Logam aluminium tahan terhadap korosi udara, karena reaksi antara logam aluminium dengan oksigen udara menghasilkan oksidanya (Kristian H. Sugiarto. 2005 ; 123).Metoda untuk mengambil logam aluminium adalah dengan cara mengelektrolisis alumina yang terlarut dalam cryolite. Metoda ini ditemukan oleh Hall di AS pada tahun 1886 dan pada saat yang bersamaan oleh Heroult di Perancis. Cryolite, bijih alami yang ditemukan di Greenland sekarang ini tidak lagi digunakan untuk memproduksi aluminium secara komersil. Penggantinya adalah cariran buatan yang merupakan campuran natrium, aluminium dan kalsium fluorida.Aluminium adalah unsur logam yang biasa dijumpai dalam kerak bumi dan terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Kandungan yang mudah diperoleh adalah oksida terhidrat seperti bauksit, Al2O3.nH2O, dan kryolit, Na3AlF6. Satu-satunya oksida aluminium adalah alumina, Al2O3. meskipun demikian, kesederhanaan ini diimbangi dengan adanya bahan-bahan polimorf dan terhidrat yang sifatnya bergantung kepada kondisi pembuatannya. Terdapat dua bentuk anhidrat, Al2O3 yaitu Al2O3 dan Al2O3. Al2O3 stabil pada suhu tinggi dan juga metastabil tidak terhingga pada suhu rendah. Ia terdapat di alam sebagai mineral korundum dan dapat dibuat dengan pemanasan Al2O3 atau oksida anhidrat apapun di atas 1000oC. Al2O3 diperoleh dengan dehidrasi oksida terhidrat pada suhu rendah (~450oC). Al2O3 keras dan tahan terhadap hidrasi dan penyerangan asam, sedangkan Al2O3 mudah menyerap air dan larut dalam asam. Alumina yang digunakan untuk kromatografi dan diatur kondisinya untuk berbagai kereaktifan adalah Al2O3(Hiskia. 1992:63).Adapun sifat-sifat alumunium yang lain :1. Bereaksi dengan oksigen membentuk lapisan tipis oksida yang melindungi dari oksidasi lebih lanjut.2. Bereaksi dengan asam membebaskan gas hidrogen.3. Bila dipanaskan kuat di udara, Al terbakar membentuk oksida dan sedikit nitrida.4. Alumunium larut dalam larutan NaOH encerAl (s) + OH- (aq) + 3H2O (l) Al(OH)4- + 3/2 H2 (g)5. Dapat mereduksi Fe2O3 disertai pelepasan panas yang besar (dipakai untuk mengelas baja). 6. Senyawa hidroksidanya bersifat amfoterAl(OH)3 + 3 HCl AlCl3 + 3 H2OAl(OH)3 + NaOH NaAlO3 + 2 H2O

(wilkinson. 1989:90).Pembuatan alumuniumAluminium dibuat dalam skala yang sangat besar, dari bauksit. Ia dimurnikan dengan pelarutan dalam NaOH (aq) dan diendapkan ulang sebagai Al(OH)3 dengan menggunakan CO2. Hasil dehidrasinya dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6)., dan lelehannya pada 800 sampai 1000oC dielektrolisis. Aluminium adalah logam yang keras, kuat dan berwarna putih. Meskipun sangat elektropositif, ia bagai manapun juga tahan terhadap korosi karena lapisan oksida yang tebal seringkali dilapiskan secara elektrolitik pada aluminium, yaitu proses yang disebut anodisasi; lapisan-lapisan segar dapat diwarnai dengan pigmen.Alumunium dapat dibuat dari elektrolisis Al2O3 cair dengan larutan elektrolit kriolit (Na3AlF6)Reaksi: Al2O3 2 Al3+ +3 O2-Katode: Al3+ (l) + 3 e Al (l)x 4Anode: 2 O2- (l) O2 (g) + 4ex 3 4 Al3+ (l) + 6 O2- (l) 4 Al (l) + 3 O2 (g)Aluminium adalah logam terpenting brdasarkan massa, aluminium menempati urutan ke 3 diantara unsure yang terbesar kelimpahannya dikerak bumi. Bijih Aluminium yang terpenting adalah bauksit yang mengandung Al2O3. Sepanjang sejarah peradaban manusia, senyawa aluminium sudah digunakan diberbagai-bagai bidang. Tanah liat pada dasarnya adalah hidrat aluminium silkikat dan tembikar sudah sejak 8000 tahun yang lampau. Aluminium adalah logam yang ringan, stabil di udara, mudah dibuat, kuat dan tahan terhadap korosi

(Syukri. 1999:129).

III. Prosedur percobaan

3.1 Alat dan Bahan

Alat : Tabung reaksi Pipa penyalur Gelas kimia 100 ml Pembakar Bunsen Gelas piala 50 ml

Bahan : Keeping alumunium Pita magnesium Natrium hidroksida encer Larutan Mg2+ 0,1 M Serbuk alumunium Asam klorida encer Larutan Al3+ 0,1 M

3.2 Skema kerja 1. Percobaan 1. Reaksi dengan asam klorida5 ml asam klorida encer dan logam alumunium

dicampurkan dalam tabung reaksidipanaskan bila belum bereaksidilakukan hal yang sama dengan pita magnesiumHasil pengamatan

2. Percobaan 2. Reaksi dengan larutan natrium hidroksida

dicampurkan dengan keeping alumunium5 ml natrium hidroksida encer

dipanaskan bila belum bereaksi Hasil pengamatan

3. Percobaan 3. Membandingkan sifat asam basa ion Al3+ dan Mg3+ yang terhidrasi

dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berbeda 3 ml Al3+ dan 3 ml Mg3+

diperiksa PH setiap larutan dengan kertas indikator

Hasil pengamatan

IV. Pembahasan dan Hasil 4.1 Data Pengamatan 1. reaksi dengan asam klorida Perlakuan Hasil pengamatan

0,5 gr serbuk Al + 5 ml HCl encer Serbuk Al meleleh namun tidak larut dalam HCl dinding tabung reaksi hangat

5 ml HCl encer + pita MgPita Mg meleleh dan menghasilkan gelembung udara serta gas

2. reaksi dengan larutan natrium hidroksidaPerlakuan Hasil pengamatan

5 ml NaoH + 0,3 gram serbuk AlDinding tabung reaksi panas, serbuk Al tidak larut dan terdapat gelembung udara serta gas

5 ml NaOH + pita MgPita Mg tidak larut, setelah 5 menit dipanaskan dan timbul gelembung udara pada larutan dan gas.

3. Membandingkan sifat asam basa ion Al3+ dan Mg2+ yang terhidrasiPerlakuan Hasil pengamatan

3 ml larutan Al3+ diperiksa PH dengan kertas lakmus PH=4 Ditambahkan NaOH terdapat gelembung udara dan butiran halus pada larutan

3 ml larutan Mg2+ diperiksa PH dengan kertas lakmus PH=7Ditambahkan NaOH tidak terjadi reaksi apa pun

4.2 Pembahasan Aluminium adalah logam yang sangat melimpah di alam. Meskipun demikian, besi masih bisa lebih banyak digunakan daripada aluminium, karena ongkos pembuatan aluminium terlalu tinggi. Aluminium terdapat sebagai silikat, lempung, batu serpih, batu tulis, dsb. Dalam bauksit, Al2O3.2H2O, kriolit, Na3AlF6; alunit atau/ alum ston, KaI(SO4).2Al(OH)3 dll.Pembuatan aluminium dari senyawa-senyawa tersebut di atas memerlukan ongkos terlalu tinggi. Lagi pula, aluminium yang masih mengandung besi dan silikon tidak berguna sama sekali, untungnya di alam terdapat juga bauksit, Al2O3.2H2O,. Aluminium yang murni diperoleh dari zat ini dengan cara elektrolisa. Sebelum elektrolisa dapat dikerjakan, bijihnya yang masih mengandung silikon dan besi, harus dibersihkan lebih dahulu. Untuk maksud tersebut, dipergunakan sifat amfoter dari aluminium. Aluminium oksida yang kotor dicampur dengan larutan natrium hidroksida panas sehingga larut berupa ion Aluminat Al(OH)4- :Al2O3.2H2O + 2 OH- + H2O > Al(OH)4- Bilamana Aluminium dibakar dalam udara, akan ditutup oleh selaput tipis dari senyawa oksidanya, Al2O3. Lapisan ini juga terbakar jika logam aluminium dibiarkan dalam udara.Logam aluminium dapat menghasilkan hidrogen dengan asam maupun basa :Dengan asam, 2Al + 6H+ > 2 Al3+ + 3H2Dengan basa, 2 Al + 2 OH- 6H2O > 2Al(OH)4- + 3H2Magnesium merupakan logam yang ringan, putih keperak-perakan dan cukup kuat. Ia mudah ternoda di udara, dan magnesium yang terbelah-belah secara halus dapat dengan mudah terbakar di udara dan mengeluarkan lidah api putih yang menakjubkan.Magnesium digunakan di fotografi, flares, pyrotechnics, termasuk incendiary bombs. Ia sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan dalam campuran logam digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat dan missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik, fabrikasi dan las aluminium ketika digunakan sebagai alloying agent. Magnesium digunakan dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan conventional propellants. Ia juga digunakan sebagai agen pereduksi dalam produksi uranium murni dan logam-logam lain dari garam-garamnya. Hidroksida (milk of magnesia), klorida, sulfat (Epsom salts) dan sitrat digunakan dalam kedokteran. Magnesite digunakan untuk refractory, sebagai batu bata dan lapisan di tungku-tungku pemanas.Pada praktikum kali ini dilakukan 3 eksperimen yang berbeda untuk mengetahui sifat-sifat dan reaksi dari aluminium.Eksperimen 1. Rekasi dengan HClPada percobaan pertama yaitu memasukkan 0,5 serbuk Aluminium kedalam 5 ml larutan HCl encer, tabung reaksi hangat dan serbuk Al meleleh namun tidak larut dalam HCl. Reaksinya berjalan cepat, sehingga tidak memerlukan pemanasan .Reaksi yang terjdai : Al3+(s) + 3 HCl AlCl3(aq) + 3 H+(g)Pada dasarnya logam Al kurang reaktif karena terlindung oleh oksidanya, sehingga perlu pemanasan. Pada saat aluminium bereaksi dengan asam maka akan menghasilkan gas hidrogen. Sedangkan untuk pita Mg dilakukan dengan cara memasukkan 5 ml larutan HCl encer dan ditambahkan pita Mg menghasilkan serbuk pita Mg meleleh dan menghasilkan gelembung udara dan gas. reaksi berjalan cepat sehingga tidak perlu melakukan pemansan. pita Mg sangat mudah bereaksi dengan mereduksi ion H+ menjadi H2 dan menghasilkan garam MgCl2.Reaksi yang terjadi : Mg2+(s) + 2 HCl MgCl2 (aq) + 2H+(g). Dilihat dari potensial elektroda masing-masing :Al(s ) Al3+ + 3e E = + 1,67 V3 H+ + 3e 3/2 H2 E = 0 VAl(s) + 3H+ Al3+ + 3/2 H2 E = + 1,67 V

Mg(s) Mg2+ + 2e E = + 2,34 V2 H+ + 2e H2 E = 0 VMg (s) + 2H+ Mg2+ + H2 (g) E = + 2,34 V

Dari harga potensial elektroda di atas dapat diketahui bahwa Mg lebih besar potensial elektroda dibandingkan potensial elektroda Al. Dengan kata lain walaupun Al dan Mg sama-sama bisa bereaksi dengan HCl encer, tetapi Mg lebih mudah bereaksi dari pada Al.Eksperemen 2 : Reaksi dengan Larutan Natrium HidroksidaPada percobaan ini, saat 0,3 serbuk logam Almuium dimasukkan kedalam 5 ml NaOH encer dinding tabung realsi panas, serbuk Al tidak larut dan terlihat ada gelembung udara dan gas. Namun reaksi ini berlangsung agak lambat karena pada Aluminium terdapat lapisan oksida yang melapisinya. Sehingga dilakukan pemanasan agar mempercepat reaksi.Reaksi yang terjadi adalah:Al2O3 (s) + 2OH- (aq) + 3H2O 2[Al (OH)4]- (aq) + H2 (g)Pada perlakuan berikutnya yaitu memasukkan pita Mg dalam 5 ml NaOH encer selama 5 menit tidak menghasilkan reaksi kemudian dilakukan pemanasan dan menghasilkan gelembung udara dan gas dalam jumlah sedikit. Bila dibandingkan dengan Aluminium, maka jumlahnya lebih sedikit, lalu dilakukan pemanasan, reaksi ini berlangsung lambat. 3MgO (s) + 3OH- + 5H2O 3 [Mg(OH)3]- + 2H2 (g) + 2O2 (g)Mungkin akan timbul pertanyaan, mengapa reaksi aluminium dengan basa jauh lebih cepat dibandingkan magnesium terhadap reagent yang sama? Hal ini dapat direlasikan terhadap sifat logamnya. Kita ketahui bahwa magnesium jauh lebih bersifat logam daripada aluminium, walaupun keduanya sama-sama berada pada periode 3 dalam system periodic. Dalam hal ini, terdapat perbedaan yang menyolok, dimana magnesium akan bereaksi lebih cepat terhadap suatu asam dan lebih lambat terhadap basa, sebaliknya aluminium akan bereaksi lebih cepat dalam basa dan lebih lambat terhadap asam. Sekali lagi, sifat logam kedua unsur ini sangat berpengaruh, semakin ke kiri kedudukan suatu unsure dalam system periodic, maka sifat logamnya makin kuat.Eksperimen 3 : Membandingkan Sifat Asam Basa ion Al3+ dan Mg2+ yang terhidrasi.Pada percobaan ketiga, dimana ketika 3 ml larutan Al3+ tersebut diperiksa dengan kertas indikator, pHnya = 4 hal ini menunjukkan bersifat asam. Kemudian ketika larutan Mg2+ diperiksa dengan kertas indikator pH = 7, yang menunjukkan Mg2+ tersebut bersifat netral , namun sebenarnya Mg2+ bersifat basa. Hal ini mungkin dikarenakan kesalahan praktikan dalam mengamati warna dalam kertas indikator.Untuk Mg2+ ketika ditambahkan NaOH tidak terjadi apa-apa. Sedangkan Untuk Al3+ ketika ditambahkan NaOH encer larutan berwarna putih susu dan terdapat gelembung udara dan butiran halus pada larutan, kemudian endapan melarut saat penambahan NaOH 3 mL, karena Al3+ juga bersifa basa (amfoter), sehingga ion akan menjadi ion negatif. Reaksinya :Al3+ (aq) + 3NaOH- Al(0H)3 + 3Na+

Karena [Al(H2O)2]- larut dalam air dan [Al(OH)3(H2O)3] tidak melarut sebab [Al(H2O)2]- ion yang tentunya akan melarut, sedangkan [Al(OH)3(H2O)3] tidak dapat mengion sebagai donor akseptor elektron dalam air karena air bukan basa kuat.Reaksi dalam basa kuat : [Al(H2O)6]3+ + 3 OH [Al(H2O)3(OH)3] (s) + H2O (l)

Reaksi dalam larutan NaOH berlebih : [Al(H2O)3(OH)3] (s) + OH (aq) [Al(H2O)2(OH)4]- (aq) + H2O (aq)

V. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat diambil beberapa simpulan diantaranya adalah:1. Reaksi logam Aluminium dalam HCl encer berjalan lambat dan memerlulkan pemanasan. Reaksi berjalan lambat karena logam Aluminium memiliki lapisan oksida Aluminium yang bersifat melindungi logamnya. Sedang pada reaksi Pita Mg dengan HCl encer berlangsung dengan cepat tanpa ada pemanasan.1. Logam aluminium lebih mudah terlarut dalam larutan NaOH dibandingkan dengan Magnesium1. Larutan HgCl2 dapat membersihkan permukaan aluminium foil.1. Ion Al3+ bereaksi dengan basa kuat menghasilkan endapan, penambahan NaOH selanjutnya dapat melerutkan kembali endapan, sedangkan untuk ion Mg2+ endapannya tidak dapat larut.

5.2 Saran Berdasarkan hasil percobaan dan praktikum yang telah dilakukan, maka saran-saran yang dapat kami berikan yaitu: 1. Dalam melakukan praktikum hendaknya lebih hati-hati dan teliti terutama dalam melakukan prosedur kerja dan pengamatan terhadap hasil reaksi. 2. Agar praktikum berjalan lancar sebaiknya alat dan bahan sudah disediakan

VI. Daftar pustaka

Ahmad, Hiskia. 1992. Kimia Unsur dan Radiokimia.Bandung: PT.Citra Aditya Bakti. Cotton dan wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarata: UI Kristian H. Sugiarto. 2005 Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro Bagian I. Penerbit Kalman Media Pustaka.Jakarta. Syukri. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung : ITB

LAMPIRANPertanyaan Uraikan dan jelaskan apa yang terjadi dan tulis reaksinya! Apa sebabnya Al(OH)4(H2O)2 melarut dalam air sedangkan Al(OH)3(H2O)3 tidak melarut. Ulangi percobaan untuk larutan Mg2+(aq) 0,1 M sebagai pengganti larutan Al3+(aq) 0,1 M. Uraikan dan jelaskan apa yang terjadi! Apakah sebabnya endapan tidak melarut dalam larutan Natrium Hidroksida berlebih? Dimanakah letak perbedaan utama antara sifat kimia dari alumunium dan Magnesium? Jawab : Karena [Al(H2O)2]- larut dalam air dan [Al(OH)3(H2O)3] tidak melarut sebab [Al(H2O)2]- ion yang tentunya akan melarut, sedangkan [Al(OH)3(H2O)3] tidak dapat mengion sebagai donor akseptor elektron dalam air karena air bukan basa kuat.Reaksi dalam basa kuat : [Al(H2O)6]3+ + 3 OH [Al(H2O)3(OH)3] (s) + H2O (l)Reaksi dalam larutan NaOH berlebih : [Al(H2O)3(OH)3] (s) + OH (aq) [Al(H2O)2(OH)4]- (aq) + H2O (aq)Ketika larutan Mg2+ 0,1M tidak melarut dalam NaOH berlebih karena Mg2+(aq) tidak bersifat amfoter seperti Al3+(aq), sehingga tidak dapat berbalik sifat untuk menyesuaikan dengan larutannya, karena endapan basa tidak bisa larut dalam basa.Perbedaannya : Al bersifat amfoter, sehinnga kurang reaktif. Sedangkan Mg bersifat basa,sehingga lebih reaktif.

5