kegunaan unsur dan senyawa kimia

16
KEGUNAAN UNSUR DAN SENYAWA KIMIA I. Kegunaan Unsur dan Senyawa a. Kegunaan Aluminium Logam aluminium merupakan logam yang ringan, kuat, tahan korosi, mudah dibentuk, dan tidak reaktif sehingga logam ini banyak digunakan dalam pembuatan alat-alat seperti berikut. 1) Alat-alat dapur, badan pesawat terbang, rangka bangunan, dan velg ban mobil. 2) Lembaran tipis aluminium (aluminium foil) yang banyak digunakan untuk kemasan makanan dan alat-alat bantu di laboratorium. 3) Jaringan transisi tegangan tinggi karena uluminium memiliki daya hantal listrik yang baik. 4) Selain itu, senyawa aluminium hidroksida (AL(OH) 3 ) digunakan sbagai obat sakit mag yang dapat menetralkan kelebihan asam lambung. b. Kegunaan Karbon Karbon bersifat sangat istimewa karena kemudahannya berkaitan dengan unsur-unsur lain. Keistimewaan karbon ini menyebabkan mampu membentuk banyak senyawa. 1) Unsur karbon Unsur karbon yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari merupakan karbon dalam bentuk intan, grafit, dan amorf. a) Intan Intam merupakan kristal karbon tetrahedral yang khas. Intan berwujud padatan yang sangat keras sehingga digunakan sebagai alat pemotong dan mata bor dalam penambangan minyak. Intan yang telah diasah ini dikenal sebagai berlian yang sering digunakan untuk berbagai jenis perihasan. b) Grafit Grafit memiliki struktur kristal karbon dengan pola berlapis-lapis dan berebntuk heksagonal simetrris. Dalam kehidupan sehari-hari, grafit memilki banyak kegunaan, diantaranya untuk bahan pembuatan pensil, zat warna untuk cat hitam, dan sebagai pelumas kering.

Upload: irfani-syafri

Post on 08-Apr-2016

791 views

Category:

Documents


9 download

DESCRIPTION

Kimia Unsur XII IPA semester 1

TRANSCRIPT

Page 1: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

KEGUNAAN UNSUR DAN SENYAWA KIMIA

I. Kegunaan Unsur dan Senyawaa. Kegunaan Aluminium

Logam aluminium merupakan logam yang ringan, kuat, tahan korosi, mudah dibentuk, dan tidak reaktif sehingga logam ini  banyak digunakan dalam pembuatan alat-alat seperti berikut.

1) Alat-alat dapur, badan pesawat terbang, rangka bangunan, dan velg ban mobil.2) Lembaran tipis aluminium (aluminium foil) yang banyak digunakan untuk

kemasan makanan dan alat-alat bantu di laboratorium.3) Jaringan transisi tegangan tinggi karena uluminium memiliki daya hantal

listrik yang baik.4) Selain itu, senyawa aluminium hidroksida (AL(OH)3) digunakan sbagai obat

sakit mag yang dapat menetralkan kelebihan asam lambung.

b. Kegunaan KarbonKarbon bersifat sangat istimewa karena kemudahannya berkaitan dengan

unsur-unsur lain. Keistimewaan karbon ini menyebabkan mampu membentuk banyak senyawa.1) Unsur karbon

Unsur karbon yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari merupakan karbon dalam bentuk intan, grafit, dan amorf.

a) IntanIntam merupakan kristal karbon tetrahedral yang khas. Intan berwujud padatan yang sangat keras sehingga digunakan sebagai alat pemotong dan mata bor dalam penambangan minyak. Intan yang telah diasah ini dikenal sebagai berlian yang sering digunakan untuk berbagai jenis perihasan.

b) GrafitGrafit memiliki struktur kristal karbon dengan pola berlapis-lapis dan berebntuk heksagonal simetrris. Dalam kehidupan sehari-hari, grafit memilki banyak kegunaan, diantaranya untuk bahan pembuatan pensil, zat warna untuk cat hitam, dan sebagai pelumas kering.

c) Bentuk AmorfKarbon dalam bentuk amorf, seperti arang, kokas, batubara, dan karbon hitam (black carbon) memiliki sifat yang rapuh. Karbon amorf ini, antara lain digunakan sebagai bahan bakar (batubara), zat warna hitam, tinta cetak, dan sebagai pereduksi pada pross peleburan logam.

2) Senyawa KarbonSenyawa karbon digolongkan menjadi dua, yaitu karbon organik dan karbon

anorganik.

Page 2: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

1. Senyawa karbon organik, antara lain karbohidrat, protein, lemak, bahan bakar hidrokarbon, dan polimer.

2. senyawa karbon anorganik, diantaranya kalsium karbonat (CaCO3) yang dapat digunakan untuk mengecat bangunan, kalsium karbida (CaC2) untuk membuat gas asetilena (C2H2) yang dapat digunakan untuk mengelas logam, dan soda kue yang digunakan sebagai bahan pengembang.

c. Kegunaan NitrogenNitrogen dapat digunakan dalam bentuk unsur maupun senyawanya.

1) Unsur NitrogenNitrogen ini bersifat inert (tidak reaktif) dan dapat digunakan dalam industri

farmasi untuk mengusir O2 dalam larutan injeksi. Nitrogen juga digunakan untuk mengusir O2 dalam makan berlemak atau berminyak agar tidak cepat tengik, ditambahkan dalam roti agat tidak cepat berjamur, serta digunakan untuk mengisi bola lampu.

2) Senyawa Nitrogen Senyawa-senyawa nitrogen di antaranya :

a. AmoniaAmonia sering digunakan sebagai pereaksi dan bahan baku pembuatan pupuk nitrogen, seperti amonium nitrat, amonium sulfat, amonium fosfat, dan pupuk urea).

b. Amonium NitratSenyawa ini digunakan sebagai pupuk nitrogen dengan kadar N 33%. Selain sebagai pupuk, amonium nitrat juga digunakan sebagai bahan peledak yang sangat diperlukan dalam dunia pertambangan.

c. Amonium SulfatSenyawa yang memiliki rumus kimia (NH4)2SO4 ini juga digunakan sebagai pupuk nitrogen.

d. Amonium fosfatAmonium fosfat merupakan pupuk sumber nitrogen dan fosfor yang bersifat mudah larut dalam air. Selain sebagai pupuk, amonium fosfat juga dapat digunakan untuk mencegah terbakarnya kayu yang keras.

e. UreaUrea merupakan pupuk sumber nitrogen dengan kadar N yang tinggi (46%). Urea dapat digunakan sebagai makanan tambahan untuk hewan pemamah biak, bahan tambahan dalam industri plastik melanin, resin, dan sebagai bahan antikerut pada tekstil.

f. Asam NitratSenyawa ini dapat digunakan sebagai plarut dan digunakan dalam proses fotografi.

Page 3: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

d. Kegunaan oksigen1) Gas Oksigen

Gas oksigen digunakan dalam pengolahan besi menjadi baja di tanur terbuka (tanur oksigen). Oksigen dalam bentuk oksiastilena (campuran gas karbida dan oksigen) digunakan untuk membersihkan kerak besi dan mengaluskan tonjolan-tonjolan pada produk baja.

      Selain itu, oksigen juga berperan dalam pembakaran logam, pengobatan di rumah sakit, dan aerasi limbah industri.

2) OzonLapisan ozon terdapat dalam atmosfer bumi sebagai pelindung dari radiasi

sinar ultraviolet. Dalam industri, ozon digunakan sebagai bahan pemutih dan pembunuh mikroorganisme. Industry pengolahan air minum dalam kemasan juga menyucihamakan produknya dengan menggunakan senyawa ozon.

e. Kegunaan Belerang1) Unsur Belerang

Unsur belerang terutama dapat digunakan dalam proses pembuatan asam sulfat. Selain itu, belerang juga digunakan dalam pembuatan bubuk mesiu, insektisida, dan proses vulkanisasi ban kendaraan bermotor, pembuatan pulp kertas, serta pembuatan obat penyakit kulit/jerawat.

2) Senyawa BelerangSenyawa belerang seperti belerang dioksida, natrium tiosulfat petahidrat, dan

asam sulfat banyak digunakan dalam industri.a. Belerang dioksida (SO2) digunakan sebagai fungisida (antijamur), fumigan

(antiserangga), dan dalam jumlah yang sangat kecil digunakan sebagai pengawet makanan.

b. Natrium tiosulfat pentahidrat (Na2S2O3. 5H2O) digunakan dalam proses pencucian film. Senyawa ini dikenal dengan merk hipo.

c. Asam sulafat (H2SO4) dipakai sebagai pelarut, pengisi aki, pembuatan garam sulfat, pembuatan pupuk, pengolahan minyak, dan pewarnaan tekstil.

f. Kegunaan SilikonSilikon murni digunakan sebagai semikonduktor dalam peralatan elektronik

seperti kalkulator, komputer, radio, dan sel solar (baterai energi matahari). Kegunaan silikon yang lain, yaitu sebagai silika gel yang berfungsi menyerap uap air karena bersifat higroskopis (mudah menyerap air). Polimer silikon yang terdiri atas monomer SiCH3 bersifat lentur sehingga digunakan untuk membuat jaringan tubuh palsu, seperti hidung palsu.

g. Kegunaan Besi

Page 4: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

1) Logam besiBesi digunakan untuk membuat kontruksi jembatan, badan kendaraan (kereta

api dan mobil), rel kereta api, dan kontruksi bangunan lainya. Kegunaan besi dalam bentuk logam campurannya, diantaranya sebagai berikut:a. Stainless Steel

Stainless Steel merupakan campuran 74% Fe, 185 Cr, dan 8% Ni. Stailess steel bersifat kuat dab tahab tehadap korosi sehingga sering digunakan untuk membuat peralatan industri, peralatan rumah tangga, dan komponen kendaraan bermotor.b. Baja Nikel

Baja nikel merupakan campuran 75% Fe dan 25%Ni. Baja nikel bersifat keras dan alot atau liat. Selain baja nikel, dikenal juga jenis baja lain, seperti baja mangan (campuran fe dan Mn) dan baja kromium (Campuran Fe dan Cr). Baja nikel bersifat sangan kuat sehingga dapat digunakan untuk membuat kawat dan senjata.

2) Senyawa BesiBesi memiliki dua jenis bilangan oksidasi, yaitu Fe2+ (ion fero) dan Fe3+(ion

feri). Kation besi ini mmudah berikatan dengan anion, seperti SO42- dan Cl-. Berikut

contoh senyawa yang mengandung unsur besi beserta kegunaanya.a. Besi (II) Sulfat (FeSO4)

Digunakan sebagai sumber mineral besi untuk terapi defisiensi atau kekurangan zat besi. Snyawa FeSO4 teknis (kurang murni) digunakan untuk membuat tinta bubuk.

b. Besi (III) SulfatSenyawa besi (III) sulfat ini digunakan dalam pewarnaan tekstil dan pengetsaan aluminium.

c. Besi (II) Oksida (FeO)Senyawa besi (II) oksida ini dikenal juga sebagai meni besi atau oker yang digunakan sebagai pewarna tegel atau ubin.

h. Kegunaan Kromium1) Logam Kromium

Logam kromium bersifat sangat tahan terhadap korosi. Oleh karna itu, kromium digunakan sebagai campuran besi dalam bentuk aloi (campuran logam). Campuran besi dan kromium ini menghasilkan stainless steel (baja tahan karat).

2) Senyawa KromiumLogam Kromium dapat bersenyawa dengan oksigen, klorin, dan ion sulfat,

berturut-turut membentuk CrO, CrCl3, dan (Cr2(SO4)3

a.  Kromium (II) Oksida (CrO)Senyawa ini banyak digunakan sebagai pearna dalam percetakan, industri tekstil, dan keramik.

b. Kromium (III) Klorida (CrCl3)

Page 5: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

Senyawa ini digunakan sebagai zat pewarna hijau dalam pembuatan keramik.c. Kromium (III) Sulfat (Cr2(SO4)3

Senyawa kromium (III) sulfat digunakan untuk keperluan pelapisan atau penyepuhan logam. Misalnya, penyepuhan logam untuk rangka atau mesin kendaraan bermotor. Senyawa ini juga digunakan sebagai pearna dalam industri tekstil dan keramik.

i. Kegunaan Tembaga1) Logam Tembaga

Tembaga dalam bentuk  campuran digunakan untuk membuat perunggu., dan monel. Logam tembaga bersifat mudah menghantarkan arus listrik sehingga digunakan sebagai kabel dan kompenn berbagai alat elektronik.

2) Senyawa TembagaBerikut contoh senyawa yang mengandung unsure tembaga beserta

kegunaanya.a) Tembaga (II) Oksida (CuO)

Senyawa CuO digunakan sebagai insektisida, bahan baterai, bahan penyepuh, dan bahan pewarna hitam untuk keramik, bahan gelas, porselen, dan rayon.

b) Tembaga (II) Sulfat (CuSO4)Senyawa ini digunakan sebagai antilumut dalam kolam renang dan memberikan warna biru pada air, pengawet kayu, penyepuhan, dan zat aditif dalam radiator.

c) Tembaga (II) Klorida (CuCl2)Senyawa ini digunakan sebagai pewarna keramik dan gelas, pabrik tinta dan fotografi, serta pengawet kayu, dan katalis.

II. Dampak Penggunaan Unsur dalam Kehidupan Sehari-hari

Jika pemutih dicampur dengan pembersih lantai yang mengandung asam, akan dihasilkan gas klorin yang membahayakan kesehatan. Efeknya berupa gangguan atau kerusakan saluran pernafasan bahkan dalam dosis tinggi gas ini dapat menimbulkan kematian. Setiap zat, baik unsure maupun senyawa, memiliki potensi sebagai zat yang dapat membahayakan kesehatan. Itulah sebabnya, anda perlu mengetahui dampak apa saja yang dapat ditimbulkan oleh unsure dan senyawa yang ada di sekitar kita.

a.      Dampak Penggunaan AluminiumAluminium merupakan logam yang stabil sehingga kaleng aluminium, pembungkus

aluminium ,dan benda-benda lain yang dibuat dari aluminium yang sudah tidak digunakan lagi sangat berpotensi mencemari lingkungan. Untuk menekan tingkat pencemaran aluminium ini, perlu dilakukan proses daur ulang. Proses daur ulang ini

Page 6: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

sangat menguntungkan karena dapat menekan lebih dari 75% biaya produksi dibandingkan jika aluminium dibuat langsung dari bijihnya.

Umunya, aluminium diproleh melalui proses elektrolisis. Dalam proses ini dihasilkan uap asam fluorida(HF) yang berasal dari pemanasan lelehan kriolit. Uap asam fluorida dapat menimbulkan kelumpuhan dan bahkan kematian. Masalah ini dapat diatasi dengan mengklorinasi aluminium klorida (AlCl3). Senyawa AlCl3 ini mudah dicairkan sehingga proses elektrolisis dalam pembuatan aluminium tidak perlu menggunakan klorit cair lagi.

b.      Dampak Penggunaan KarbonKepulan asap hitam yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil, kayu,

sampah, dan materi yang mengandung senyawa karbon lain, sebenarnya merupakan partikel-partikel karbon berbentuk padat yang larut dalam udara.

Selain asap hitam, pembakaran senyawa karbon juga manghasilkan gas karbon monoksida (CO) dan kabon dioksida (CO2). Gas CO merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Gas ini berbahaya karena mudah berikatan dengan hemoglobin. Akibatnya, tubuh menjadi kekeurangan oksigen. Kekurangan oksigen ini dapat menimbulkan sakit kepala, cepat lelah, sesak nafas, pingsan, bahkan kematian. Adapun gas CO2 tidak bersifat racun. Namun, jumlahnya yang semakin meningkat dari hari ke hari sehingga dapat mengancam keselamatan kehidupan di bumi karena menyebabkan pemanasan global.

c.      Dampak Penggunaan NitrogenSecara langsung, hamper tidak ada dampak negative nitrogen bagi lingkungan.

Namun, dengan adanya petir atau pada suhu tinggi, nitrogen akan bereaksi dengan oksigen menghasilkan nitrogen dioksida (NO2). Gas nitrogen dioksida ini dapat memerihkan mata dan menimbulkan gangguan pada saluran pernapsan. Gas ini juga merupakan oksida sam dimana dengan adanya air hujan dapat menyebabkan hujan asam.

Senyawa nitrogen lain yang terdapat dalam bentuk gas adalah amonia (NH3). Gas ini cukup menggangu karena baunya sangat menyengat dan menyesakkan pernafasan.

Pupuk nitrogen yang terlarut dalam air hujan dan memasuki badan-badan air, seperti sungai, danau, dan rawa-rawa akan menimbulkan eutrofikasi. Eutrofikasi merupakan suatu gejala yang ditimbulkan oleh berlebihnua zat-zat hara pada badan air. Akibatnya, pertumbuhan tanaman air ini mati, tubuhnya akan diuraikan oleh mikroorganisme. Penguraian tersebut memerlukan oksigen dalam jumlah besar yang mengakibatkan minimnya jumlah oksigen yang dapat digunakan oleh hewan air. Kondisi ini mengakibatkan banyak hewan air yang mati.

d.    Dampak Penggunaan BelerangBelerang bersifat mudah terbakar dan mengahsilkan gas belerang dioksida (SO2).

Gas ini dapat menyesakkan pernapasan dan menimbulkan gejala batuk. Dalam jumlah besar, belerang dioksida dapat merusak saluran pernapasan dan menimbulkan radang

Page 7: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

tenggorokan serta kerusakan paru-paru, bahkan dapat menyebabkan kematian. Pada tumbuhan, gas SO2 dapat menimbulkan noda cokelat pada daun sehinggamenyebabkan kerontokan. Di udara, gas SO2 dapat teroksidasi menjadi belerang trioksidasi (SO3) menurut reaksi berikut.

2SO2(g) + O2(g) →  2SO3(g)Belerang trioksida merupakan oksida asam yang dapat larut dalam air membentuk

asam sulfat. Aiir hujan yang mengandung asam sulfat ini menjadi bersifat asam sehingga dikenal sebagai hujan asam. Senyawa belerang lain yang berbahaya adalah gas hidrogen sulfida (H2S). Senyawa ini mudah dideteksi keberadaannya karena memiliki bau yang menyengat seperti bau telur busuk.

e.     Dampak Penggunaan SilikonSilicon, dalam bentuk senyawa unsure maupun senyawanya yang bersifat tidak larut

dalam air. Secara alami, keberadaan silicon di alam tidak memberikan dampak negative yang berarti bagi kesehatan dan lingkungan. Namun, Saat ini silikon banyak disalah gunakan oleh kaum wanita yang merasa tidak nyaman dngan kondisi fisiknya. Misalnya, polimer silikon (SiCH2)n, digunakan untuk mengubah bentuk jaringan  hidung. Bibir, dan payudara. Tindakan ini ibarat menanam bom waktu di tubuh sendiri karena lambat laun silikon akan merusak jaringan tubuh.

f.     Dampak Penggunan BesiBesi memiliki kelemahan mudah mengalami korosi atau mudah berkarat. Besi yang

berkarat bersifat rapuh dan berwarna kuning kecoklatan. Jika mengenai pakaian, noda koning dari karat besi akan mengotori pakian dan sulit dibersihkan. Air yang mengandung kadar besi melebihi ambang batas tersebut tidak baik digunakan sebagai air minum karena diduga kuat akan membebani fungsi ginjal.

g.     Dampak Penggunaan KromiumKrominium terdapat dalam limbah industri percetakan, limabah keramik, limbah

tekstil, dan limbah cat. Dampak negatif dapat timbul jika limbah industri ini tidak dikelola dengan baik, sehingga sangat berbahaya karena bersifat karsinogenik.

h.     Dampak Penggunaan TembagaAir yang mengandung tembaga dengan kadar melebihi batas maksimum yang

diperbolehkan dapat menimbulkan dampak berupa kerongkongan terasa kering, mual-mual, diare yang terus-menerus, dan iritasi pada lambung.

III. Pembuatan Unsur dan Senyawaa. Pembuatan Gas Oksigen

Page 8: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

Oksigen dapat dibuat dalam skala besar di industri dan dapat juga dalam skala kecil di laboratorium. Dalam skala besar di industri, pembuatan oksigen diperoleh dari destilasi bertingkat udara cair:

1) Pembuatan Gas Oksigen di LaboratoriumPembuatan gas oksigen di laboratorium dapat dilakukan dengan cara

memanaskan senyawa oksidanya.

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

2KClO2(s) 2KCl (s) + 3O2 (g) dipanaskan

2BaO(s) 2BaO (s) + O2 (g) dipanaskan

Selain itu, oksigen juga dapat diperoleh dengan cara mengelektrolisis larutan garam alkali nitrat atau alkali sulfat.

NaNO3 (aq) → Na+ (aq) + NO3- (aq)

Katoda (Pt) : 2H2O (l) + 2e- → 2OH- (aq) + 2H2 (q)Anoda (Pt) : 2H2O (l) →) 2e- + 4H+ (aq) + O2 (g)

Melalui cara elektrolisis ini, diperoleh gas oksigen di anode

2) Pembuatan Gas Oksigen di IndustriPembuatan gas oksigen untuk keperluan industri dilakukan dengan cara distilasi

udara cair seperti pada gambar dibawah ini.

Udara yang mengandung 21% oksigen dan 78% nitrogen didinginkan hingga suhu -200℃ dengan tekanan tinggi sehingga udara mencair. Kemudian, udara cair tersebut secara berangsur-angsur dipanaskan. Pada suhu -195,8 ℃, nitogen akan

Page 9: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

menguap, dan selanjutnya dipisahkan. Pada suhu -183 ℃, oksigen cair akan menguap sehingga dapat dipisahkan dari gas lainnya.

b. Pembuatan Gas Nitrogen1) Pembuatan Gas Nitrogen di Laboratorium

Dalam skala kecil (skala laboratorium), gas nitrogen dapat dibuat melalui pemanasan senyawa azida, seperti natrium azida (aN3) dan barium azida (Ba(N3)2). Pemanasan ini menghasilkan gas nitrogen dan logam natrium.

2 Na N3 ( s )Natrium azida

dipanaskan→ 2Na(s)

Natrium+ 3 N2(g)

Nitrogen

Selain diperoleh dari pemanasan senyawa azida, nitrogen juga dapat dihasilkan dari pemanasan secara perlahan-lahan larutan ammonium nitrit (NH4NO2).

NH 4 NO2 (aq ) dipanaskan→

2 H2 O (l )+N2(g)

Ammonium nitrit yang digunakan, dibuat dengan cara mereaksikan natrium nitrit dan amonium klorida menurut reaksi berikut.

NaNO2 (aq )+NH 4 Cl (aq ) dipanaskan→

NH 4 NO2 (aq )+NaCl(aq)

2) Pembentukan Gas Nitrogen di IndustriPembuatan gas nitrogen dilakukan bersamaan dengan pembuatan gas oksigen

karena sumbernya juga sama,yaitu udara. Udara yang mengandung 78% gas nitrogen, didinginkan sehingga diperoleh nitrogen dan oksigen cair.

Selanjutnya, cairan tersebut didistilasi pada suhu -195,8oC. Nitrogen cair akan menguap dan terpisah dengan oksigen cair. Uap nitrogen ini, kemudian ditampung dan dapat digunakan sesuai keperluan.

c. Pembuatan Amonia (NH3)1) Pembuatan Amonia di Laboratorium

Dalam skala laboratorium ammonia dibuat dengan cara mereaksikan garam amonium klorida dengan basa kuat atau oksida basa menurut reaksi berikut.

NH 4 ClAmoniumklorida

+¿¿

2 NH 4ClAmoniumklorida

+¿¿

Page 10: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

Gas yang dihasilkan dapat diketahui dengan cara mengujinya menggunakan kertas lakmus. Gas amonia bersifat basa sehingga akan mengubah warna lakmus merah menjadi biru.

2) Pembuatan Amonia di IndustriAmonia dibuat dalam skala industry melalui proses Haber Bosch. Proses

pembuatan ini menggunakan bahan baku gas nitrogen dan gas hidrogen yang direaksikan menurut persamaan reaksi berikut.

N 2 (g )+3 H 2 ( g ) ↔2 NH3 ( g ) ; H = -92,2 KJPerhatikan harga entalpi (H) reaksi. Entalpi pembentukan amonia ini berharga

negatif. Berarti, reaksi ini bersifat eksoterm (melepaskan kalor ke lingkungan).Sifat reaksi yang eksoterm ini perlu Anda perhatikan dalam proses pembuatan

amonia. Selain sifat eksoterm yang berhubungan dengan suhu, ada dua factor lain yang juga perlu Anda perhatikan untuk memperoleh amonia dengan jumlah maksimum, yaitu tekanan dengan penggunaan katalis.a) Suhu

Dalam suatu reaksi yang bersifat eksoterm, jika suhu dinaikkan, reaksi akan bergeser ke arah kiri. Sebaliknya, jika suhu diturunkan, reaksi akan bergeser ke arah kanan.

Reaksi pembentukan amonia yang dilakukan pada suhu rendah (200oC) akan menggeser reaksi ke arah kanan, namun reaksinya berjalan lambat. Oleh karena itu, suhu perlu ditingkatkan lagi hingga mencapai suhu ideal, yaitu 600oC.

b) TekananPada proses pembuatan amonia diperlukan tekanan yang tinggi. Jika reaksi dilakukan pada tekanan rendah, reaksi akan bergeser ke kiri sehingga produk yang diperoleh sedikit. Idealnya, agar reaksi berlangsung ke arah kanan, harus digunakan tekanan yang tinggi. Namun, masalah baru timbul karena reaksi yang harus dilangsungkan pada tekanan tinggi memerlukan peralatan dengan investasi yang besar. Melalui analisis, diperoleh tekanan ideal dengan investasi yang tidak terlalu mahal, yaitu 200-350 atm.

c) KatalisAnda tentu telah memahami fungsi katalis dalam suatu reaksi kimia. Katalis berfungsi menurunkan enerfi aktivasi sehingga semakin banyak pereaksi yang diubah menjadi produk. Dalam industri, penggunaan katalis ini sangat penting untuk memperoleh produk yang banyak dengan cepat. Pada pembuatan amonia dalam industri, digunakan katalis besi atau oksida besi.

d. Pengolahan AlumuniumPengolahan alumunium dilakukan dengan cara elektrolisis lelehan Al2O3 dalam

kriolit cair menggunakan elektroda grafit (karbon). Cara pengolahan ini disebut proses Hall Heroult karena ditemukan pada waktu yang hamper bersamaan (1886) oleh dua orang peneliti, yaitu Charles Martin Hall (Amerika) dan Paul T. Heoult (Prancis).

Page 11: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

Cara pengolahan alumunium ini dilakukan melalui beberapa tahapan proses, sebagai berikut.

1) Proses Pembuatan Alumina (Al2O3) Mula-mula, bijih bauksit dihaluskan sampai ukuran tertentu. Kemudian, bauksit

dipisahkan dari pengotornya dengan cara dilarutkan dalam larutan NaOH. Senyawa Al2O3 akan larut,sedangkan pengotornya yang berupa silika (SiO2), besi

oksida (Fe2O3), dan titanium (IV) oksida (TiO2) tidak larut sehingga dapat dipisahkan.

Al2 O3 ( s )+2OH−¿ ( aq)+3 H 2 O (l )→ 2 Al(OH )4−¿(aq) ¿¿

Larutan disaring, kemudian Al2O3 diendapkan dari larutannya dengan menambahkan sedikit seed (bubuk Al2O3) ke dalam larutan tersebut. Endapan Al2O3 yang terbentuk dipanaskan untuk menguapkan pelarutnya.

2) Proses Elektrolisis AluminaAlumina (Al2O3) kering diubah menjadi bentuk lelehannya dalam kriolit cair. Kekhasan proses Hall-Heroult terletak pada penggunaan kriolit cair ini. Kriolit berfungsi menurunkan titik leleh Al2O3 dari 2.000oC menjadi 1.000oC. selanjutnya, campuran dielektrolisis untuk menghasilkan alumunium dan gas oksigen melalui reaksi berikut.

Al2 O3 ( l ) →2 Al3+¿(aq)+3O2−¿ ( aq) ¿¿

Katoda : 2 Al3+¿ (aq )+6 e−¿→ 2 Al( l ) ¿¿

Anoda : 3 O2−¿ ( aq) → 3

2 O2 (g)+ 6 e−¿¿¿

__________________________________________

Reaksi sel : Al2 O3 (l ) →2 Al(l)+32

O2(g)

Proses pengolahan alumunium di Indonesia dilakukan di Sumatera Utara, yaitu ditepi sungai Asahan (Sumatera Utara) yang dikenal sebaga proyek Asahan.

3) Perhitungan Masa Alumunium Untuk memperkirakan jumlah alumunium yang dapat diperoleh dari sejumlah tertentu alumina murni (Al2O3), Anda dapat menerapkan prinsip stoikiometri, khususnya Hukum Faraday. Jika jumlah mol alumina diketahui, jumlah massa alumunium yang dihasilkan juga dapat diramalkan.

e. Pembuatan Asam Sulfat1) Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses Kontak

Proses ini dimulai dengan pembakaran belerang sehingga dihasilkan belerang dioksida (SO2). Selanjutnya, dilakukan pembuatan gas SO3 dengan mereaksikan gas SO2 dan O2 menggunakan katalis vanadium pentaoksida (V2O5). Gas SO3

tersebut, kemudian dilarutkan dalam asam sulfat pekat sehingga dihasilkan asam

Page 12: Kegunaan Unsur Dan Senyawa Kimia

pirosulfat (H2S2O7). Asam pirosulfat ini selanjutnya direaksikan dengan air sehingga terbentuk asam sulfat pekat dengan kadar 98% massa

Berikut persamaan reaksi yang berlangsung. S (s )+O2 ( g )→ SO2 (g )2 SO2 ( g )+O2 ( g )V 2 O5

⇔2SO3(g)

S O3 ( g )+H 2 S O4 (l )→ H 2 S2 O7(l)H 2 S2O7(l)+ H 2O ( l )→ 2H2 S O4(aq)

Pembuatan asam sulfat dengan metode proses kontak ini menguntungkan karena dapat menghasilkan jumlah produk yang tinggi dengan kemurnian yang tinggi pula. Namun, proses kontak ini memerlukan peralatan yang khusus dan biaya proses yang tinggi. Akibatnya, produk yang dihasilkan menjadi mahal harganya.

2) Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses Bilik TimbelProses pembuatan asam sulfat ini menggunakan wadah atau bilik berlapis

timbel. Bilik ini berfungsi menampung H2SO4 yang dihasilkan. Katalis yang digunakan dalam proses ini adalah nitrogen monoksida (NO).

Reaksi yang berlangsung selama proses pembuatan sebagai berikut. S (s )+O2 ( g )→ SO2 (g )

NO ( g )+ 12

O2

(g )→ NO2 (g )

SO2 ( g )+N O2 (g )→SO3 ( g )+NO ( g )S O3 ( g )+H 2 O (l ) → H 2 S O4 (aq )

Proses bilik timbel menghasilkan asam sulfat berkadar 77%. Keuntungan pembuatan sulfat menggunakan proses bilik timbel ini adalah peralatan yang digunakan cukup sederhana dan biaya produksi rendah sehingga harga produk dapat ditekan. Proses bilik timbel ini efektif untuk menghasilkan asam sulfat dengan kemurnian yang tidak terlalu tinggi.