golongan 12

18
GOLONGAN 12 ZINK, KADMIUM, DAN RAKSA 1. Kecenderungan Logam golongan 12 Logam-logam golongan 12 terdiri atas Zink (Zn), kadmium (Cd), dan merkuri atau raksa (Hg). Logam-logam golongan ini dan logam-logam golongan 2 (alkali tanah) mempunyai konfigurasi elektronik terluar yang sama yaitu elektron valensi ns 2 . Perbedaan antara kedua golongan ini adalah bahwa untuk periode yang sama, logam-logam golongan 12 mengandung elektron penuh (n-1)d 10 , tetapi logam-logam golongan 2 sama sekali tidak mengandung elektron (n-1)d 0 . Oleh karena itu dan beberapa hal, logam-logam golongan 12mempunyai kemiripan sifat kimiawi dengan logam-logam golongan 2, dan dengan demikian sering dipertimbangkan sebagai golongan unsur-unsur utama atau representatif. Konsisten dengan pandangan ini adalah, bahwa hampir semua senyawanya tidak berwarna (atau putih) kecuali jika anionnya berwarna. Zink dan kadmium sangat mirip sifat kimiawinya, dan mempunyai tingkat oksidasi +2 dalam semua senyawa sederhananya. Raksa mempunyai tingkat oksidasi +1 dan +2, namun ion Hg + tidak dijumpai melainkan Hg 2 2+ . Data sifat- sifat fisik golongan ini dapat diperiksa pada tabel (1.1). Kelompok logam ini secara dangkal sering nampak seperti termasuk dalam kelompok logam-logam transisi, tetapi kenyataannya sifat fisik logam-logam ini menunjukkan perbedaan-perbedaan yang mencolok dengan logam-logam transisi. Sebagai contoh, titik leleh zink dan kadmium masing-masing

Upload: rany-euracia-cieedira

Post on 15-Jan-2016

38 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

anorganik

TRANSCRIPT

Page 1: GOLONGAN 12

GOLONGAN 12

ZINK, KADMIUM, DAN RAKSA

1. Kecenderungan Logam golongan 12

Logam-logam golongan 12 terdiri atas Zink (Zn), kadmium (Cd), dan merkuri atau

raksa (Hg). Logam-logam golongan ini dan logam-logam golongan 2 (alkali tanah)

mempunyai konfigurasi elektronik terluar yang sama yaitu elektron valensi ns2. Perbedaan

antara kedua golongan ini adalah bahwa untuk periode yang sama, logam-logam golongan 12

mengandung elektron penuh (n-1)d10, tetapi logam-logam golongan 2 sama sekali tidak

mengandung elektron (n-1)d0. Oleh karena itu dan beberapa hal, logam-logam golongan

12mempunyai kemiripan sifat kimiawi dengan logam-logam golongan 2, dan dengan

demikian sering dipertimbangkan sebagai golongan unsur-unsur utama atau representatif.

Konsisten dengan pandangan ini adalah, bahwa hampir semua senyawanya tidak berwarna

(atau putih) kecuali jika anionnya berwarna. Zink dan kadmium sangat mirip sifat

kimiawinya, dan mempunyai tingkat oksidasi +2 dalam semua senyawa sederhananya. Raksa

mempunyai tingkat oksidasi +1 dan +2, namun ion Hg+ tidak dijumpai melainkan Hg22+. Data

sifat-sifat fisik golongan ini dapat diperiksa pada tabel (1.1).

Kelompok logam ini secara dangkal sering nampak seperti termasuk dalam kelompok

logam-logam transisi, tetapi kenyataannya sifat fisik logam-logam ini menunjukkan

perbedaan-perbedaan yang mencolok dengan logam-logam transisi. Sebagai contoh, titik

leleh zink dan kadmium masing-masing adalah 4190C dan 3210C, jauh lebih rendah daripada

titik leleh logam-logam transisi yang mendekati 10000C. Raksa pada temperatur kamar,

berupa cairan dan ini dapat dijelaskan secara memuaskan dengan efek elektron relativistik,

yaitu bahwa kontraksi atau kontraksi/penyusutan orbital-orbital atomik terluar mengakibatkan

unsur-unsur berperilaku lebih mirip “cairan mulia”. Kemiripan logam-logam golongan ini

dengan logam-logam transisi hanyalah terletak pada pembentukan senyawa-senyawa

kompleksnya, khususnya dengan ligan amonia, ion sianida, dan ion halida. Zink dan

kadmium, lebih-lebih raksa, cenderung membentuk senyawa kovalen daripada ionik.

Page 2: GOLONGAN 12

(tabel 1.1)

karakteristik 30Zn 48Cd 80Hg

konfigurasi elektronik [18Ar]3d104s2 [36Kr]4d105s2 [54xe]4f145d106s2

densitas/ g cm-3 7,14 8,65 13,534 (l)

titik leleh / 0C 419,5 320,8 38,9

titik didih / 0C 907 765 357

jari-jari atomik / pm (bilangan

koordinasi :12)

134 151 151

jari-jari ionik, M2+ / pm 74 95 102

energi ionisasi / KJ mol-1

I:

II:

906,1

1733

876,5

1631

1007

1809

elektronegativitas 1,6 1,7 1,9

potensial reduksi standar / V

(M2+ + 2e M)

-0,7619 -0,4030 +0,8545

1.1 Zink

1.1.1 Sifat-Sifat Kimiawi

Logam zink dan kadmium bersifat lunak dan sangat reaktif, misalnya bereaksi

dengan asam encer menghasilkan ion dipositif menurut persamaan reaksi berikut:

Zn(s) + 2H3O+

(aq) Zn2+(aq) + H2 (g) + 2H2O(l)

Logam ini juga terbakar jika dipanaskan secara perlahan dalam gas klorin

menghasilkan ZnCl2 :

Zn (s) + Cl2 (g) ZnCl2 (s)

Page 3: GOLONGAN 12

1.1.2 Ekstraksi Zink

Sumber utama logam Zink adalah bijih zink blende, ZnS, namun ekstraksi logam

ini tidak sederhana. Tahap pertama dalam ekstraksi ini adalah pemanggangan bijih zink

sulfida diudara pada suhu ~ 8000C untuk mengubah bijih menjadi oksidanya menurut

persamaan reaksi:

2 ZnS (s) + 3 O2 (g) 2 ZnO (s) +2 SO2 (g)

Tahap berikutnya adalah mereduksi oksida ini dengan kokas berlebihan pada suhu

~ 14000C untuk memperoleh logamnya menurut persamaan reaksi:

ZnO (s) + C (s) Zn (g) + CO (g)

Tujuan penggunaan kokas berlebihan adalah untuk mencegah terjadinya

reoksidasizink menjadi oksidanya oleh gas CO2 yang terbentuk pada proses reduksi

tersebut melainkan justru mereduksi gas CO2 menjadi gas CO menurut persamaan

reaksi:

CO2 (g) + C (s) 2 CO (g)

Selain itu, gas zink yang terbentuk sangat panas dan didinginkan secara tiba-tiba

dengan menyemprotkan timbel pada proses ini. Kedua jenis logam ini kemudian

dengan mudah dapat dipisahkan karena kedua cairan logam ini tidak bercampur, zink

dengan densitas lebih rendah, 7g cm-3, mengapung diatas timbel yang mempunyai

densitas lebih tinggi, 11g cm-3.

Zink terutama digunakan sebagai pelapis besi untuk mencegah terjadinya korosi.

Proses pelapisan ini dikenal sebagai proses galvanasi dan dilakukan berdasarkan pada

sifat elektrokimia proses yang bersangkutan. Logam zink sebenarnya tidak begitu

reaktif. Hal ini disebabkan oleh pembentukan lapisan pelindung pada permukaan

logamnya, pada awalnya sebgai oksidanya, tetapi kemudian oksida ini bereaksi lebih

lanjut dengan uap air dan gas karbondioksida dari udara membentuk karbonat basa,

Zn2(OH)2CO3. Pelapisan ini mempunyai keuntungan yaitu bahwa logam zink akan

teroksidasi lebih dulu bahkan sekalipun lapisan zink telah terkoyak, sehingga besinya

nampak keluar. Hal ini sebagai konsekuensi dari nilai potensial reduksi zink yang lebih

Page 4: GOLONGAN 12

negatif daripada besi, sehingga zink bertindak sebagai anode yang terkorbankan

menurut persamaan reaksi :

Anode : Zn (s) Zn2+ (aq) + 2e E0 = +0,76 V

Katode : Fe2+ (aq) + 2e Fe (s) E0 = -0,44 V

1.1.3 Garam Zink

Sebagian besar garam zink larut dalam air, dan larutan ini mengandung ion

kompleks tak berwarna heksaakuazink(II). Padatan garamnya umumnya terhidrat,

misalnya heksahidrat untuk zink nitrat, heptahidrat untuk zink sulfat, dan ini mirip

dengan magnesium kobalt(II). Struktur zink sulfat heptahidrat adalah [Zn(H2O)6]2+

[SO4.H2O]2-.

Larutan garam zink bersifat asam karena terjadi hidrolisis bertahap seperi halnya

garam aluminium menurut persamaan reaksi:

[Zn(H2O)6]2+ (aq) [Zn(H2O)3(OH)]+ (aq) + H3O+ (aq) + H2O (l)

Penambahan basa menyebabkan terjadinya endapan putih gelatin zink hidroksida:

[Zn(H2O)3(OH)+ (aq) + OH-(aq) Zn(OH)2 (s) + 3H2O(l)

Tetapi, endapan ini larut kembali dalam basa berlebihan oleh karena sifat

amfoterik dengan membentuk ion kompleks tetrahidroksozin(II):

Zn(OH)2(s) + 2 OH- [Zn(OH)4]+

(aq)

Endapan zink hidroksida juga larut dalam amonia membentuk ion kompleks

tetraaminzink(II),[Zn(NH3)4]2+, menurut persamaan reaksi:

Zn(OH)2(s) + 4NH3(aq) [Zn(NH3)4]2+(aq) + 2 OH-

(aq)

Zink klorida merupakan salah satu senyawa zink yang paling banyak digunakan.

Senyawa ini dapat diperoleh sebagai dihidrat, ZnCl2.2H2O, dan sebagai batangan-

batangan zink klorida anhidrat. Zink klorida anhidrat sangat mudah larut baik dalam air

maupun dalam pelarut-pelarut organik seperti alkohol dan aseton, dan sifat ini

menunjukkan adanya karakter kovalen dalam ikatannya. Zink klorida dapat digunakan

sebagai fluks dalam pengelasan, dan sebagai bahan pengawet kayu gelondongan.

Page 5: GOLONGAN 12

Kedua manfaat ini berkaitan dengan sifat senyawa ini sebagai asam lewis. Dalam

pengelasan, film oksidaa pada permukaan logam yang akan disambung harus

dihilangkan terlebih dahulu, jika tidak bahan solder tidak akan melekat (tidak

menyambung). Pada temperatur diatas ~ 275oC, zink klorida meleleh dan

menghilangkan film oksida dengan pembentukan senyawa kompleks melalui ikatan

kovalen dengan ion oksigen. Solder kemudian dapat melekat atau menempel pada

permukaan logam yang telah bersih. Apabila hal ini diperlakukan pada gelondongan

kayu, maka zink klorida membentuk ikatan kovalen dengan atom-atom oksigen dari

molekul-molekul selulose.akibatnya kayu terlapisi dengan lapisan zink klorida sebagai

senyawa yang beracun terhadap kehidupan organisme.

1.1.4 Zink Oksida

Zink oksida dapat diperoleh dari pembakaran logam zink diudara atau

dekomposisi termal dari zink karbonat menurut persamaan reaksi:

2 Zn (s) + O2(g) ZnO (s)

ZnCO3(s) ZnO (s) + CO2(g)

Zink oksida berupa padatan putih dan mempunyai struktur intan dengan jaringan

ikatan kovalen. Dalam kristalnya setiap atom zink dikelilingi oleh 4 atom oksigen

dalam geometri tetrahedron, dan demikian juga setiap atom oksigen dikelilingi oleh 4

atom zink dalam geometri tetrahedron. Tidak seperti oksida logam putih yang lain, zink

oksida menunjukkan perubahan warna menjadi kuning pada pemanasan dan kembali

menjadi putih pada pendinginan. Perubahan warna seperti yang terjadi oleh karena

perbedaan temperatur, dikenal sebagai sifat termokromik. Perubahan warna zink oksida

tersebut karena pada pemanasan beberapa atom oksigen hilang dari kisi kristalnya

sehingga meninggalkan kisi kristal dalam keadaan kelebihan muatan negatif dan ini

menghasilkan warna yang berbeda; kelebihan muatan negatif (elektron) dapat

dipindahkan via kisi kristal dengan perbedaan potensial. Jadi oksida zink ini bersifat

sebagai semikonduktor. Pada pendinginan atom-atom oksigen yang keluar dari kisi

kristal pada pemanasan tersebut kembali laagi keposisi semula sehingga diperoleh wara

semula.

Zink oksida merupakan senyawa zink yang paling penting. Senyawa ini

digunakan sebagai pigmen putih, sebagai filter dalam karet, dan sebagai komponen

Page 6: GOLONGAN 12

dalam berbagai glazes, enamels dan antiseptik. Kombinasi dengan kromium(III) oksida

digunakan sebagai katalisator dalam pabrik pembuatan metanol.

1.1.5 Pengawetan Buku

Sebagian besar kertas murah yang berkualitas rendah seperti kertas koran akan

menghitam dan membusuk oleh karena terjadi reaksi yang menghasilkan asam dalam

serat kertas yang bersangkutan. Tentu saja hal ini sangat merugikan khususnya untuk

keperluan penyimpanan arsip. Berbagai usaha untuk mendapatkan proses yang tidak

merusak kertas dan tinta telah dilakukan. Senyawa yang sangat menjanjikan untk

keperluan tersebut adalah senyawa organometalik dietilzink, Zn(C2H5)2, yang disintesis

pertama kali oleh Edward Frankland pada tahun 1849. Dalam proses pengawetan yang

diterapkan oleh library of congress, sekitar 9000 buku ditempatkan dalam suatu

ruangan, lalu udara dipompa keluar, dan ruangan diisi kembali dengan gas nitrogen

murni bertekanan rendah. Hal ini untuk menghilangkan oksigen karena dietilzink

sangat mudah terbakar menurut persamaan reaksi:

Zn(C2H5)2(g) + O2(g) ZnO (s) + 4CO2(g) + 5 H2O (l)

Kemudian uap dietilzink dipompakan kedalam ruangan, meresap kedalam

halaman-halaman buku, dan terjadilah reaksi dengan ion hidronium (asam)

menghasilkan ion zink dan gas etana menurut persamaan reaksi :

Zn(C2H5)2(g) + 2 H3O+ (aq) Zn2+(aq) + 2 C2H6 (g) 2 H2O(l)

Senyawa dietil zink juga bereaksi dengan uap air pada buku membentuk zink

oksida menurut persamaan reaksi:

Zn(C2H5)2(g) + H2O(l) ZnO(s) + 2 C2H6(g)

Zink oksida bersifat basa sehingga mampu berfungsi menjaga kemungkinan

terjadinya asam lagi pada proses pembusukan lebih lanjut.

Kelebihan dietilzink dan gas etana yang dihasilkan dalam ruangan dipompa

kembali keluar, dan ruangan dicuci dengan aliran gas nitrogen dan udara, setelah itu

buku-buku baru dapat dipindahkan, prosedur ini relatif lambat, memerlukan waktu 3-5

hari.

Page 7: GOLONGAN 12

1.1.6 Komparasi Zink dan Magnesium

Banyak kesamaan sifat-sifat fisika dan kimia unsur-unsur golongan 2 dngan

unsur-unsur golongan 12, terutama berkaitan dengan kemiripan karakter konfigurasi

elektron , ns2 untik golongan 2 dan (n-1)d10ns2 untuk golongan 12. Kedua golongan ini

membentuk kation dipositif dengan kehilangan elektron ns2. Tabel 1.2 mengungkap

perbandingansifat fisika dan kimia zink denagn magnesium.

Dalam beberapa hal logam zink juga mirip dengan aluminium, misalnya

kationnya bersifat asam lewis kuat dan terhidrolisis dalam air menghasilkan larutan

asam (seperti telah dibicarakan terlebih dahulu), dan logamnya bersifat amfoterik

Zn(s) + 2 H3O+(aq) + 2H2O(l) [Zn(H2O)4]2+

(aq) + H2 (g)

Zn(s) + 2 OH-(aq) + 2H2O (l) [Zn(OH)4]2-

(aq) + H2 (g)

(tabel 1.2)

karakteristik Zink Magnesium

jari-jari ionik 74 pm 72 pm

tingkat oksidasi +2 +2

warna ion tak berwarna tak berwarna

ion terhidrat [Zn(H2O)6]2+ [Mg(H2O)6]2+

garam-garam yang larut klorida, sulfat klorida, sulfat

garam sukar larut karbonat karbonat

klorida kovalen, higroskopik kovalen, hidroskopik

hidroksida Amfoterik basa

1.2 Kadmium

Kadmium terdapat dalam mineral “greenockite”, CdS yang relatif jarang da dalam

jumlah yang sangat kecil, kurang dari 1% dalam beberapa bijih zink. Sebagian besar

Page 8: GOLONGAN 12

kadmium diperoleh dari leburan zink dan endapan lumpur yang diperoleh dari

pemurnin elektrolitik zink. Dalam leburan bijih zink yang mengandung kadmium,

kedua logam direduksi secara bersamaan. Oleh karena kadmium lebih mudah menguap

daripada zink, keduanya dapat dipisahkan dengan destilasi fraksional. Pemisahan juga

dapat dilakukan dengan pengendapan elektrolitik selektif, kadmium dapat diendapkan

pada voltase yang lebih rendah, karena kurang aktif dibandingkan dengan zink.

Sebagian besar produksi kadmium dipakai untuk pelapisan seperti pada besi dan

baja untuk mencegah terjadinya korosi. Untuk keperluan ini dipakai elektrolit larutan

tetrasianokadmat(II), yang dapat dibuat dari reaksi kadmium sianida dengan natrium

sianida. Pada katode ion kadmium tereduksi menjadi logamnya yang menempel dan

melapisi katode (besi/baja). Pelapisan dengan kadmium tidak hanya lebih tahan

terhadap korosi, tetapi juga lebih mudah dipatri dan kelihatan lebih menarik daripada

pelapisan dengan zink. Kadmium juga banyak dipakai untuk logam paduan yang

memberikan sifat antiretak. Batangan kadmium juga dapat dipakai untuk absorbsi

neutron, dan dengan demikian mengendalikan terjadinya reaksi berantai.

Kadmium oksida berwarna coklat jika dihasilkan dari pembakaran kadmium

diudara. Alkali hidroksida bereaksi dengan garam kadmium menghasilkan endapan

putih Cd(OH)2 yang larut dalam amonia dengan membentuk ion kompleks

tetraaminkadmium(II), [Cd(NH3)4]2+. Penambahan ion klorida berlebihan pada

kadmium klorida akan membentk ion kompleks tetraklorokadmat(II) [CdCl4]2-. Kedua

ion kompleks ini seperti halnya ion zink, mengadsorbsi geometri tetrahedron. Kadmium

karbonat, fosfat, sianida, dan ferosianida, semuanya tidak larut dalam air. Semua

senyawa kadmium larut dalam larutan kalium iodida berlebihan oleh karena terbentuk

ion kompleks yang larut, tetraiodokadmat, [CdI4]2-.

Senyawa paling penting dalam perdagangan saat ini adalah kamium sulfida, CdS.

Zink sulfida tak berwarna, tetapi kadmium sulfida berwarna kuning legam, oleh karena

itu dapat dipakai sebagai pewarna. Kadmium sulfida dapat dibuat dari reaksi kationnya

dengan ion sulfida sebagai berikut:

Cd2+(aq) + S2- (aq) CdS (s)

Page 9: GOLONGAN 12

1.3 Raksa

Raksa merupakan logam dengan ikatan metalik terlemah diantara semua logam,

dan satu-satunya logam berfase cair pada temperatur kamar. Lemahnya ikatan metalik

mengakibatkan tingginya tekanan uap pada temperatur kamar, dan ini sangat berbahaya

karena raksa adalah racun dan jika terhisap oleh mahluk hidup dapat mengakibatkan

kematian. Raksa banyak digunakan dalam termometer, barometer, panel pengganti

listrik, dan lampu pijar raksa.

Larutan logam dalam raksa disebut amalgam. Sebagi contoh, natrium amalgam

dan zink amalgam digunakan sebagai bahan pereduksi dilaboratorium. Dental amalgam

yang mengandung campuran raksa, perak, timah, dan tembaga digunakan untuk pengisi

gigi yang berlubang. Pemakaian campuran bahan ini berifat sedikit mengembang pada

saat pembentukan amalgam sehingga mampu mengkait secara kuat pada permukaan

lubang gigi. Dental amalgam ini tidak mudah pecah oleh benturan-benturan atau

tekanan antar gigi, dan mempunyai koefisien ekspansi termal rendah sehingga tidak

mudah pecah jika terjadi kontak dengan makanan panas. Raksa digunakan terbanyak

dalam bidang pertanian dan holtikultura, misalnya sebagai senyawa organoraksa

digunakan untuk fungisida dan pengawet kayu.

1.3.1 Ekstraksi Raksa

Satu-satunya bijih raksa adalah mineral sinabar, raksa(II) sulfida-HgS kira-kira

75% logam ini didunia terdapat sebagai endapan di spanyol dan Italia. Banyak bijih

raksa mengandung kurang dari 1% HgS, sehingga menyebabkan mahalnya logam ini.

Raksa secara sederhana dapat diekstrak dengan pemanasan bijih raksa(II) sulfida

diudara. Logam raksa menguap dan terkondensasi sebagai cairan:

HgS(s) + O2(g) Hg(l) + SO2(g).

1.3.2 Senyawa-senyawa Raksa(II)

Sesungguhnya, semua senyawa raksa(II) mempunyai sifat ikatan kovalen.

Raksa(II) nitrat merupakan salah satu dari beberapa senyawa raksa yang larut dalam air,

dan diduga mengandung ion Hg2+. Raksa(II) klorida dapat terbentuk dengan

mereaksikan kedua unsur-unsurnya secara langsung menurut persamaan reaksi:

Hg(l) + Cl2(g) HgCl2(s)

Page 10: GOLONGAN 12

Senyawa ini larut didalam air hangat, tetapi bersifat bukan penghantar listrik dan

sifat ini menunjukkan bahwa dalam larutannya spesies ini berada sebagai molekul

HgCl2, bukan sebagai ion-ionnya. Kelarutan raksa(II) klorida bertambah dengan

penambahan ion klorida berlebihan oleh karena terbentuk ion kompleks

tetrakloromerkurat(II), [HgCl4]2-.

Raksa(II) klorida mudah tereduksi oleh timah(II) klorida menjadi endapan putih

raksa(I) klorida, dan kemudian tereduksi lebih lanjut menjadi logam raksa hitam, dan

ini merupakan uji konfirmasi untuk ion raksa(II) menurut persamaan reaksi:

HgCl2(aq) + SnCl2(aq) Hg2Cl2(s) + SnCl4(aq)

Hg2Cl2(s) + SnCl2(aq) 2 Hg(l) + SnCl4(aq)

Ion iodida mengendapkan ion Raksa(II) dari larutannya sebagai endapan merah

oranye HgI2, dan endapan ini larut dalam iodida berlebihan karena membentuk ion

kompleks tetraiodomerkurat(II) [HgI4].

Raksa(II)oksida berwarna merah yang dapat terbentuk ketika logam raksa

dipanaskan diudara pada suhu ~ 3500C dalam waktu yang cukup lama:

2 Hg(l) + O2 (g) 2 HgO(s)

Raksa(II) oksida tidak stabil terhadap panas, dan terurai kembali menjadi logam

raksa dan oksigen pada pemanasan yang lebih kuat. Reaksi dekomposisi ini cukup

menarik untuk kegiatan demonstrasi, sebab warna serbuk merah raksa(II)oksida pada

pemanasan menjadi hilang dan terbentuk butiran-butiran logam raksa dengan warna

keperakan. Namun, tentu saja demonstrasi ini cukup berbahaya dalam hubungannya

dengan kesehatan. Eksperimen inilah yang dilakukan oleh joseph priestly untuk

mendapatkan gas oksigen murni:

2 HgO (s) 2 Hg(l) + O2(g)

Hidrogen sulfida mengendapkan ion raksa(II) dari larutannya sebagai endapan

hitam HgS. Endapan yang terbentuk dari interaksi HgCl2 dengan gas H2S, pada

mulanya putih, kemudian kuning dan akhirnya hitam. Pada pemanasan, HgS berubah

menjadi merah terang karena terbentuknya isomer HgS hitam. HgS larut dalam larutan

Page 11: GOLONGAN 12

natrium sulfida dalam suasana basa berlebihan oleh karena pembentukan iion kompleks

tiomerkurat(II).

1.3.3 Senyawa Raksa

Hal yang menarik bagi kimia raksa adalah kemampuannya membentuk ion [Hg-

Hg]2+ dengan kedua atom raksa terikat oleh satu ikatan kovalen tunggal, dan dalam

kenyataannya tidak dikenal adanya senyawa sederhana ionik raksa(I). Senyawa raksa(I)

klorida dan raksa(I)nitrat telah dikenal, tetapi sulfidanya belum pernah berhasil

disintesis. Hal ini dapat dipahami melalui keseimbangan disproporsionasi sebagai

berikut:

Hg22+ (aq) Hg (l) + Hg2+ (aq)

Nilai tetapan keseimbangan, Kdis, sistem keseimbangan tersebut adalah ~ 6 x 10-3

pada 250C. Rendahnya nilai tetapan ini menunjukkan bahwa dalam kondisi normal

kecenderungan ion raksa(I) untuk terdisproporsionisasi sangat kecil. Tetapi anio sulfida

dengan raksa(II) membentuk senyawa HgS yang sangat sukar larut, sehingga

pembentukan endapan HgS (Ksp ~4 x 10-53) mendorong keseimbangan tersebut kearah

kanan. Akibatnya reaksi total raksa(I) dengan ion sulfida tidak menghasilkan

raksa(I)sulfida melainkan raksa(II) sulfida:

Hg22+ (aq) + S2-

(aq) Hg(l) + HgS(s)

1.4 Baterai

Penggunaan yang paling umum logam golongan 12 adalah untuk baterai dalam

berbagai tipe sel. Sayangnya sebagian besar bahan-bahan baterai cukup beracun

sehingga menimbulkan problem dalam membuang bahan-bahan bekasnya. Baterai

alkalin adalah yang paling populer untuk kebutuhan baterai rumah tangga. Baterai ini

terdiri atas pembungkus zink sebagai anode, batang katode dibagian tengah yang

terbuat dari campuran grafit dan mangan(IV) oksida yang dikompres, dan larutan

kalium hidroksidaa sebagai elektrolitnya. Reaksi sel yang terjadi pada proses

pemakaian arus listrik adalah:

Zn(s) + 2 OH-(aq) Zn(OH)2(s) + 2e

Page 12: GOLONGAN 12

2 MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

Persamaan reaksi tersebut menunjukkan bahwa 2 mol ion hidroksida dibutuhkan

dalam reaksi anode dan 2 mol ion hidroksida dihasilkan kembali dalam reaksi katode.

Dengan demikian, konsentrasi elektrolit relatif tetap dan konsekuensinya potensial sel

baterai juga relatif tetap dengan masa hidup yang tentu saja lebih panjang daripada sel

kering.

Baterai NiCad adalah baterai kering yang rechargeable , artinya dapat dimuati

atau diisi kembali jika habis. Baterai ini terdiri atas kadmium sebagai anode, nikel(III0

oksida hidroksida sebagai katode dan elektrolit ion hidroksida. Apada proses

pemakaian atau pengosongan terjadi reaksi sebagai berikut:

Anode : Cd(s) + 2 OH-(aq) Cd(OH)2 (s) + 2e

Katode : 2NiO(OH)(s) + 2H2O(l) + 2e 2 Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq)

Pada proses pengisian kembali terjadi reaksi sebaliknya. Perlu dicatat bahwa

nikel(III) hanya stabil dalam basa dan padatan-padatan tak larut kedua nikel-hidroksida;

ini berarti bahwa kation tidak mengalami migrasi yang terlalu jauh dari permukaan

logam, sehingga untuk keperluan pengisian kembali reaksi sebaliknya dapat

berlangsung ditempat yang sama. Pemakaiannya pada komputer portabel(notebook)

dengan changing memory memerlukan perhatian khusus. Fenomena yang tak umum ini

berarti bahwa jika baterai Nicad dikosongkan hanya sebagian atau tidak tuntas dan

kemudian diisi kembali, maka baterai ini hanya akan mengingat hingga tingkatan

semula ketika dikosongkan tidak tuntas. Akibatnya, baterai ini pada pemakaian atau

pengosongan akan berhenti pada tingkatan tersebut. Jadi sangat penting untuk

mengosongkan baterai ini hingga tuntas sebelum diisi kembali.