Untuk menghilangkan kesadahan tetap dari air dapat ditambahkan larutan

Menghilangkan Kesadahan

Ada beberapa cara untuk menghilangkan kesadahan air, diantaranya :

1. Pemanasan.

Pemanasan dapat menghilangkan kesadahan sementara.

Pada suhu tinggi, garam hidrogen karbonat Ca(HCO3)2 dapat terurai, sehingga ion Ca2+ akan mengendap sebagai CaCO3. Reaksinya :

Ca(HCO3)2(aq) → CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)

2. Penambahan ion karbonat.

Soda Na2CO3.10H2O yang ditambahkan dalam air sadah dapat mengendapkan ion Ca+2 menjadi endapan CaCO3. Reaksinya :

Na2CO3.10H2O(s) → 2Na+ (aq) + CO32-(aq) + 10H2O(l)

CaCl2(aq) → Ca+2 (aq) + 2Cl-(aq)

Na2CO3.10H2O(s) + CaCl2(aq) → 2NaCl (aq) + CaCO3(aq) + 10H2O(l)

3. Menggunakan zat pelunak air.

Natrium heksametafosfat [Na2(Na4(PO3))] dapat digunakan untuk menghilangkan air sadah yang mengandung ion Ca2+ dan Mg2+ . Kedua ion ini akan diubah menjadi ion kompleks yang mudah larut sehingga tidak dapat bergabung dengan ion dari sabun.

Na2[Na4(PO3)6](s) → 2Na+ (aq) + [Na4(PO3)6]2-(aq)

CaCl2(aq) → Ca+2 (aq) + 2Cl-(aq)

Na2[Na4(PO3)6](s) + CaCl2(aq) → 2NaCl (aq) + Ca[Na4(PO3)6](aq)

4. Menggunakan resin penukar ion

Resin berfungsi mengikat semua kation atau anion yang ada di dalam air sadah.

2.6 CARA PEMBUATAN

Unsur-unsur logam alkali dapat diperoleh dari senyawanya melalui proses ekstraksi yaitu pemishan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam alkali tanah dapat diekstraksi dari senyawanya. Ada dua cara melakukan proses ekstraksi yaitu Metode Reduksi dan Metode Elektrolisis.

1) Ekstraksi Berilium (Be)

Metode Reduksi

Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF2. Sebelum mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril [Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF­6 hingga 700 0C. Karena beril adalah sumber utama berilium.

BeF2(l) + Mg(s) → MgF2 (l) + Be(s)

Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan berilium juga kita dapat mengekstraksi dari lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl­2 tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah :

Ionisasi : BeCl2(l) → Be2+ (l) + 2Cl- (l)

Katoda : Be2+ (l) + 2e- → Be (l)

Anoda : 2Cl-(l) → Cl2(g) + 2e-

BeCl2(l) → Be (l) + Cl2(g)

2) Ekstraksi Magnesium (Mg)

Metode Reduksi

Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari dolomit [MgCa(CO3)2] karena dolomite merupakan salah satu sumber yang dapat menhasilkan magnesium. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO. lalu MgO.CaO. dipanaskan dengan FeSi sehingga menghasilkan Mg. Reaksinya

[MgCa(CO3)2 ](s) → MgO.CaO(s) + CO2(g)

2[MgO.CaO](s) + FeSi(s) → 2Mg(s) + Ca2SiO4(s) + Fe(s)

Metode Elektrolisis

Selain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi :

CaO(s) + H2O(l) → Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)

Ion OH- yang dihasilkan kemudian bereaksi dengan ion Mg2+ yang ada didalam air laut . Reaksinya:

Mg2+(aq) + 2OH(aq)- → Mg(OH)2(s)

Selanjutnya Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl2

Mg(OH)2(s) + 2HCl(l) → MgCl2(l) + 2H2O(l)

Setelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan magnesium. Reksinya :

Ionisasi : MgCl2(l) → Mg2+(l) + 2Cl-(l)

Katode : Mg2+(l) + 2e- → Mg(s)

Anode : 2Cl-(l) → Cl2(g) + 2e-

MgCl2(l) → Mg(s) + Cl2(g)

3) Ekstraksi Kalsium (Ca)

Metode Elektrolisis

Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi :

CaCO3(s) + 2HCl(l) → CaCl2(l) + H2O(l) + CO2(g)

Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :

Ionisasi ; CaCl2(l) → Ca+2(l) + 2Cl-(l)

Katoda ; Ca+2(l) + 2e- → Ca(s)

Anoda ; 2Cl-(l) → Cl2(g) + 2e-

CaCl2(l) → Ca(s) + Cl2(g)

Metode Reduksi

Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl2­ oleh Na.

Reduksi CaO oleh Al : 6CaO(s) + 2Al(s) → 3Ca + Ca3Al2O6(s)

Reduksi CaCl2 oleh Na : CaCl2(l) + 2Na(s) → Ca(s) + 2NaCl(s)

4) Ekstraksi Strontium (Sr)

Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan Strontium (Sr), Kita bisa mendapatkannya dengan elektrolisis lelehan SrCl2­. Lelehan SrCl2­ bisa didapatkan dari senyawa selesit [SrSO4]. Karena Senyawa selesit merupakan sumber utama Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi ;

Ionisasi : SrCl2(l)­ → Sr2+(l)­ + 2Cl-(l)­
Katode : Sr2+(l)­ + 2e- → Sr(s)­

Anoda : 2Cl-(l)­ →­ Cl2(g)­ + 2e-

SrCl2­(l) → Sr(s)­ + Cl2(g)­

5) Ekstraksi Barium (Ba)

Metode Elektrolisis

Barit (BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Setelah diproses menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis lelehan BaCl2. Reaksi yang terjadi :

Ionisasi : BaCl2(l)­ → Ba2+(l) + 2Cl-(l)­

Katoda : Ba2+(l) + 2e- → Ba(s)­

Anoda : 2Cl-(l)­ →­ Cl2(g)­ + 2e-

BaCl2­(l) → Ba(s)­ + Cl2(g)­

Metode Reduksi

Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi :

6BaO + 2Al → 3Ba + Ba3Al2O6.

2.7 MANFAAT LOGAM DAN SENYAWA LOGAM ALKALI TANAH

2.7.1 Manfaat Berilium (Be) dan Senyawanya

Logam Berilium memiliki beberapa manfaat, diantaranya :

a. Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuatakan tetap bermasa lebih ringan. Biasanya paduan inidigunakan pada kemudi pesawat Zet. 

b. Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.

c. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir 

d.Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alatlistrik, maka Berilium sangat penting sebagai komponentelevisi.

2.7.2 Manfaat Magnesium (Mg) dan Senyawanya

a. Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang padakembang api dan pada lampu Blitz. 

b. Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karenasenyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.

c. Senyawa Mg(OH)2digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencagahterjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.

2.7.3 Manfaat Kalsium (Ca) dan Senyawanya

a. Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kuedan plastik. 

b. SenyawaCaSO4 digunakan untuk membuat Gips yang berfungsiuntuk membalut tulang yang patah.

c. Senyawa CaCO3biasa digunakan untuk bahan bangunan sepertikomponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.

d. Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikatKarbondioksida pada cerobong asap.

e. Ca(OH2 digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan jugasebagai sumber basa yang harganya relatif murah.

f. Kalsium Karbida (CaC2) disebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk pengelasan.

g. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsisebagai pembentuk tulang dan gigi.

2.7.4 Manfaat Stronsium (Sr) dan Senyawanya

a. Stronsium dalam senyawa Sr(NO3)2 memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.

b. Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televise berwarna dan computer

c. Untuk pengoprasian mercusuar yang mengubah energi panas menjadi listrik dalam batrai nuklir RTG (Radioisotop Thermoelectric Generator)

2.7.5 Manfaat Barium (Ba) dan Senyawanya

a. BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karenamampu menyerap sinar X meskipun beracun. 

b. BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.

c. Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api

BAB III

LOGAM GOLONGAN IIIA (GOLONGAN ALUMUNIUM)

3.1 PENDAHULUAN

Unsur-unsur pada golongan IIIA menunjukkan perbedaan sifat yang cukup bervariasi. Boron merupakan unsur nonlogam, alumunium merupakan unsur logam namun menunjukkan banyak kemiripan sifat kimia dengan boron dan unsur sisanya seluruhnya memiliki karakteristik sebagai unsur logam (Sharpe, 1992).

Meskipun keadaan oksidasi positif tiga (+3) merupakan karakteristik utama untuk semua unsur golongan IIIA, namun keadaan positif satu (+1 atau + saja) terdapat dalam senyawaan kimia semua unsur golongan IIIA kecuali boron, dan untuk thallium keadaan tersebut merupakan keadaan oksidasi yang stabil

3.2 SIFAT FISIKA

Alumunium murni merupakan logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diperlukan. Sedangkan gallium sangat sulit ditemukan dalam keadaan melainkan hanya bias ditemukan sebagai biji gallium yang terdapat bersama-sama logam-logam yang lain. Sementara itu indium merupakan logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil didalam udara dan air tetapi larut dalam asam.

Pada tabel 3.1 berikut ini disajikan ringkasan beberapa sifat penting dari unsur-unsur golongan IIIA.

Tabel 3.1 Sifat Fisika Unsur-unsur logam golongan IIIA

Pada tabel diatas tampak sesuai dengan massa atomnya, dari aluminium ke talium yang makin besar, maka kerapatan atom massa jenis talium (11,85 g/mL) > indium (7,30 g/mL) > gallium (5,90 g/mL) > alumunium (2,70g.mL).

Seperti halnya pada unsur logam golongan alkali (golongan IA), maka titik didih unsur logam golongan IIIA sangat dipengaruhi oleh kekuatan ikatan logam sehingga titik didihnya dari alumunium ke gallium kemudian ke indium dan talium semakin kecil.

Namun pada titik leleh unsur logam golongan IIIA terjadi anomaly. Massa atom dan massa jenis alumunium < galium < indium < talium. Demikian juga dengan jari-jari atom alumunium < gallium < indium < talium. Jika titik leleh sangat dipengaruhi oleh massa atom seharusnya titik leleh aluminium paling rendah dan titik leleh talium paling rendah. Tetapi faktanya, titiki leleh aluminium dan titik leleh gallium paling rendah. Ini kemungkinan yang sangat berpengaruh terhadap titik leleh aluminium ikatan logam. Sedangakan pada gallium, indium dan talium yang palinng berpegaruh adalah massa jenis. Oleh karena itu titik leleh < gallium < indium <talium.

3.3 SIFAT PERIODIK

Seperti halnya logam alkali dan alkali tanah, sifat periodik dan sifat kimia logam golongan IIIA sangat di tentukan oleh konfigurasi elektronnya yang memeliki tiga elektron pada kulit terluarnya. Perbedaan sifat unsur yang satu dengan yang lain menunjukan keteraturan, seperti terlihat pada tabel di bawah tabel 3.2 di bawah ini. Pada tabel tersebut tampak kecenderungan sifat logam golongan IIIA sebagai berikut ::

· Jari jari atom cenderung bertambah besar dari Ga ke Tl, kecuali jari jari atom logam Al lebih besar dari pada Ga.

· Energi ionisasi pertama cenderung makin kecil dari Al ke Tl

· Keelektronegatifan cenderung bertambah dari Al ke Tl

Tabel 3.2 Sifat Periodik logam golongan IIIA

Potensial reduksi berhaga negatif menyatakan bahwa unsur lebih mudah melepaskan dari pada menerima elektron karena melepaskan elektron merupakan sifat khas dari pada logam. Aluminium memiliki potensial reduksi negatif yang paling besar di antara kation golongan IIIA.

Ini menunjukan bahwa Al adalah logam yang paling aktif berubah menjadi Al+3. Energi ionisasi logam golongan IIIA hamper sama satu sama lain, kecuali energi hidrasi Al+3. merupakan yang terbesar diantara kation golongan IIIA.

Ada sifat menarik dari unsur Ga,In,dan Tl yang tidak terdapat pada Al,yaitu kemampuannya membentuk ion bermuatan satu. Kemampuan ini menunjukan adanya pasangan elektron lembam, nS2 ,dalam unsur paska peralihan (Post-transition). Jadi, sebuah atom Ga dapat kehilangan elektron pada 4P dan mempertahankan 4s untuk membentuk ion Ga+, dengan dangan konsfigurasi elektron [Ar]3d104s2. Kemungkinan ini lebih mudah terjadi pada atom yang lebih berat dalam golongan. Dalam kenyataannya, kalium dengan bilangan oksidasi +1lebih mantap dalam larutan berair dibanding kalium dengan bilangan oksidasi+3.

Ukuran ion yang kecil dan muatan ion yang besar (+3) serta tingginya energi ionisasi menyebabkan golongan IIIA umumnya memiliki sifat kovalen yang tinggi (ion Al+3 tidak di jumpai dalam ALF3 padat).dalam larutan berair, ion Al+3 berada dalam bentuk ion terhidrat Al (H2O)3+6 atau dalam bentuk kompleks lainnya. Al sangat stabil terhadap udara, karena membentuk lapisan oksida pada permukaannya yang digunakan untuk melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut.

3.4 SIFAT KIMIA

3.4.1 Reaksi Dengan Oksigen

Semua unsur logam golongan IIIA hanya bisa bereaksi dengan oksigen pada suhu temperatur ruang atau melalui pemanasan. Reaksi logam IIIA dengan gas oksigen menghasilkan senyawa oksida. Reaksinya :

Al(s) + O2(g) à Al2O3(s)

Ga(s) + O2(g) à Ga2O3(s)

In(s) + O2(g) à In2O3(s)

Berbeda dengan logam golongan IIIA lainnya,Talium bereaksi dengan oksigen menghasilkan TI2O3 yang berwarna hitam coklat akibat terkomposisi menjadi TI2O pada suhu 100 C.Reaksinya :

2TI(s) + 1/2O2(g) à Ti2O(s)

Page 2