Kimia Anorganik I1.docx

Kimia Anorganik II IKATAN METALIK, IKATAN IONIK, DAN METALURGI DOSEN PENGAMPU: NUR ASBIRAYANI LIMATAHU S.Pd.,M.Si

OLEH:

NAMA

: SITI RACHMAWATI TENG

NPM

: 03291711040

KELAS

:A

SEMESTER

:IV (Empat)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS KHAIRUN TERNATE 2019

BAB I IKATAN METALIK A. Pengertian Ikatan Metalik (Ikatan Logam) Menurut wikipedia, ikatan logam adalah suatu jenis ikatan kimia yang melibatkan gaya tarik elektrostatik di antara elektron konduksi yang dikumpulkan di dalam suatu awan elektron (disebut juga "lautan elektron") dan ion logam bermuatan positif. Dipahami sebagai kemitraan elektron "bebas" di antara satu kisi ion bermuatan positif (kation), ikatan logam biasanya dibandingkan dengan ikatan di dalam garam lebur. Namun, pandangan ini hanya tepat untuk beberapa jenis logam saja. Dalam pandangan yang lebih ke arah mekanika kuantum, elektron konduksi membagi kepadatan mereka di antara semua atom yang berfungsi sebagai entitas netral (tidak bermuatan). Ikatan logam memainkan peran dalam berbagai sifat fisik yang dimiliki oleh sesuatu logam seperti kekuatan, duktilitas, konduktivitas termal dan listrik, serta kilauan. Pada umumnya logam mempunyai sifat dapat menghantarkan listrik dan panas dengan baik, mengkilap, titik didih dan titik leleh tinggi, mempunyai sifat dapat ditempa,dibengkokan, dan dapat membentuk paduan dengan logam lainnya. Sifatsifat logam tersebut tidak dapat menjelaskan menggunakan ikatan ionik dan ikatan kovalen. Logam tersusun secara teratur dalam suatu kisi kristal yang terdiri dari ion – ion positif logam di dalam lautan elektron. Lautan elektron tersebut merupakan elektron valensi dari masing – masing atom yamg saling tumpang tindih. Masing – masing elektron valensi tersebut dapat bergerak bebas mengelilingi inti atom yang ada dalam Kristal tersebut dan tidak hanya terpaku pada salah satu inti atom. Gaya tarik inti atom – atom logam dengan lautan elektron mengakibatkan terjadinya ikatan logam. Skema ikatan logam ditunjukkan pada gambar dibawah ini

ANORGANIK II

Page 1

B. Teori Ikatan Logam 1. Teori Elektron Bebas Teori logam pertama kali dikembangkan oleh Drude (1902), kemudian diperkuat oleh Lorentz (1916), dan dikenal sebagai teori ikatan bebas dari DrudeLorentz. Menurut teori ini elektron-elektron yang berada dalam logam ada 2 jenis yaitu elektron pada kulit bagian dalam yang dekat inti dan terikat pada kisi ion-ion positif logam dan elektron-elektron valensi atau elektron konduksi yang bergerak bebas dan mengisi ruang antar kisi logam. Elektron-elektron valensi di pengaruhi oleh medan listrik atau panas. Jadi menurut teori ini, kristal logam terdiri dari kumpulan ion-ion logam yang bermuatan positif di dalam lautan elektron bermuatan negatif yang bebas bergerak dalam seluruh kristal logam. Ikatan logam terbentuk antara kation-kation logam dan elektron valensi Teori elektron bebas disebut juga teori lautan elektron. Teori ini dapat menjelaskan beberapa sifat fisika logam cukup memuaskan. Konduktivitaslistrik tinggi diterangkan dengan aliran elektron valensi dibawah gradien potensial yang diterapkan. Konduktivitas termal dianggap terjadi akibat distribusi elektronelektron dalam medan termal yang mempunyai energi termal. Beberapa sifat yang dimiliki oleh logam adalah mengkilap, sebagai konduktor listrik dan panas, serta bersifat lentur. a. Sifat mengkilap logam Pada umumnya logam mengkilap. Sifat mengkilap pada logam dapat diterangkan sebagai berikut. Jika cahaya tampak (visible) jatuh pada permukaan logam, sebagian elektron valensi pada logam tereksitasi. Ketika elektron yang tereksitasi itu kembali ke keadaan dasaar, maka akan disertai dengan pembebasan energi dalam bentuk cahaya atau kilap. Peristiwa ini menimbulkan sifat mengkilap pada logam. b. Konduktor listrik dan panas Hampir semua logam bersifat konduktor (penghantar) listrik dan panas dengan baik. Sifat konduktor listrik dan panas ini dapat diterangkan sebagai berikut. Daya hantar listrik pada logam disebabkan oleh adanya elektron valensi yang mudah bergerak. Elektron-elektron valensi ini dapat bergerak keseluruh kristal logam.

ANORGANIK II

Page 2

Jika listrik dialirkan melalui logam, maka elektron-elektron valensi ini akan membawa muatan-muatan listrik keseluruh logam dan bergerak menuju potensial yang lebih rendah, sehingga terjadi aliran listrik pada logam. Jika sejumlah kalor (panas) diserap oleh logam, maka elektronelektron valensi logam akan bergerak lebih cepat (memiliki rata-rata energi kinetik lebih besar) dan elektron-elektron tersebut mengandung sejumlah kalor yang diserap. Akibatnya dapat didistribusikan oleh logam ke area yang lain.

c. Sifat lentur Logam mempunyai sifat lentur (mudah ditempa, dibengkokkan, tetapi tidak mudakh patah). Sifat lentur ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Kisikisi kation bersifat kaku sedangkan elektron valensi bergerak bebas. Ketika logam ditempa atau dibengkokkan terjadi pergeseran kation-kation, tetapi pergeseran tersebut tidak menyebabkan patah sebab selalu dikelilingi dengan lautan elektron.

Sebagai perbandingan tinjauan kristal non-logam, misalnya NaCl. Dalam NaCl, baik kisi kation maupun elektron valensi tidak bergerak (berada pada posisinya). Pada saat kristal NaCl ditekan terjadi pergeseran kisi, dimana kisi-kisi kation akan bersinggungan deng kisi-kisi kation lainnya, yang menyebabkan baku-tolak. Akibat baku-tolak antarkisi ini menimbulkan perpecahan kisi, sehingga kristal pecah. 2. Teori Pita Valensi (Teori Orbital Molekul) Kristal logam dipandang sebagai molekul raksasa dengan sejumlah orbital molekul melingkupi seluruh kristal logam. Jadi, logam dapat dianggap sebagai ANORGANIK II

Page 3

ikatan terdelokalisasi ekstrim. Untuk menyederhanakan masalah, logam dapat dipandang sebagai larik inti atom bermuatan positif yang beraturan dikelilingi oleh lautan elektron dari kulit valensi. Elektron-elektron ini bebas bergerak keseluruh kristal logam. Teori orbital molekul dapat memberi gambaran secara rinci ikatan terdelokalisasi. Karena tingkat energi logam dipenuhi elektron menjadikan banyak tingkat-tingkat energi seolah-olah membentuk pita, sehingga teori orbital molekul logam sering disebut teori pita. Sebagai contoh tinjau kristal logam natrium yang dibangun oleh atom-atom natrium melalui tumpang tindih orbital-orbital molekul dengan tingkat energi yang terasosiasi. Sifat simetri dan energi relatif orbital atom menentukan bagaimana mereka berinteraksi untuk membentuk orbital molekul. Orbital molekul ini kemudian diisi dengan elektron tersedia sesuai dengan aturan yang sama yang digunakan untuk orbital atom, dan energi total elektron dalam orbital molekul dibandingkan dengan total awal energi elektron dalam orbital atom. Jika energi total elektron dalam molekul orbital kurang dari dalam orbital atom, molekul stabil dibandingkan dengan atom; jika tidak, molekul tidak stabil dan senyawa tidak terbentuk. Kami akan pertama menggambarkan ikatan (atau kurangnya itu) di sepuluh pertama molekul diatomik homonuclear dan kemudian memperluas pengobatan untuk heteronuklir molekul diatomik dan molekul yang memiliki lebih dari dua atom. Dalam kasus orbital atom, persamaan Schrodinger dapat ia ditulis untuk elektron dalam molekul. Perkiraan solusi untuk persamaan Schrodinger molekul ini dapat dibangun dari kombinasi linear orbital atom (LCAO), yang jumlah dan perbedaan fungsi gelombang atom. Untuk molekul diatomik seperti H2. seperti fungsi gelombang memiliki bentuk Ψ = ca Ψa + cb Ψb Dimana Ψ adalah fungsi gelombang molekul, Ψa, dan Ψb adalah fungsi atom gelombang, dan ca, dan cb adalah koefisien disesuaikan. Koefisien bisa sama atau tidak sama, positif atau negatif, tergantung pada orbital individu dan energi mereka. Sebagai jarak antara dua atom menurun, orbital mereka tumpang tindih, probabilitas signifikan Wilh untuk elektron dari kedua atom di wilayah tumpang tindih. Akibatnya, orbital molekul terbentuk. Elektron dalam ikatan orbital

ANORGANIK II

Page 4

molekul menempati ruang antara inti, dan gaya elektrostatik antara elektron dan dua inti positif terus atom bersama-sama. Orbital molekul ikatan memiliki energi yang lebih rendah dan kestabilan yang lebih rendah dibandingkan orbital-orbital atom pembentuknya. Orbital molekul antiikatan memiliki energi yg lebih tinggi dan kestabilan yang lebih rendah dibandingkan orbital-orbital atom pembentuknya. Di dalam OM menunjukkan permukaan dengan kerapatan elektron tetap/konstan sehingga elektron memiliki kemungkinan untuk berada didalamnya. Sehingga sebuah elektron dalam sebuah OM seperti dalam gambar akan berada dalam dalam daerah ikatan. Sebuah elektrondalam orbital ikatan cenderung untuk bersama dalam inti positif, sehingga mengikatnya bersama secara elektrostatik dan meningkatkan kestabilan molekul. Meningkatnya kestabilan berhubungan dengan rendahnya energi, sehingga energi ikatan lebih rendah dibanding energi orbital atom awal Sebuah elektron pada antiikatan sebagian besar waktunya diluar inti. Elektron di antiikatan cenderung mengurangi kestabilan molekul dengan menarik inti menjauh. Sebuah elektron antiikatan memiliki energi lebih tinggi dibandingkan elektron pada orbital awal. Sehingga Elektron ikatan memiliki energi lebih rendah, sedangkan orbital antiikatan memiliki energi lebih tinggi dibandingkan orbital awal. Orbital ikatan dicirikan dengan menumpuknya kerapatan elektron diantara inti dan sepanjang ikatan yang menghubungkan inti. Sebuah orbital yang kerapatan utamanya berada sepanjang inti ini dikenal sebagai orbital sigma.

1. Tipe orbital molekular

ANORGANIK II

Page 5

Ketika dua orbita 1s bergabung, menghasilkan fungsi gelombang orbital molekul bonding (ikat) Ψb dan non bonding (anti ikat) Ψa maka dihasilkan persamaan sebagai berikut: Ψb = ΨA + ΨB dan Ψa = ΨA – ΨB Densitas (rapatan) untuk mendapatkan elektron didapatkan dari besaran amplitudo dimana yaitu kuadrat fungsi gelombang. Fungsi ikat dan fungsi anti ikat dapat dilihat dari persamaan berikut: Ψb2 = ΨA2 + ΨB2 + 2 ΨA ΨB dan Ψa2 = ΨA2 + ΨB2 - 2 ΨA ΨB Persamaan diatas akan mendapatkan elektron dalam segi besarannya adalah +2 ΨA ΨB. Dapat disimpulkan bahwa besaran tumpang tindih pada orbital ikat bernilai positif yang artinya rapatan elektron kedua inti atom membesar, sedangkan pada orbital non ikat bernilai negatif ini berarti rapatan elektron kedua inti atom akan mengecil. 2. Konstruksi Diagram Molekuler Logam Pada bagian ini didapatkan contoh misalnya dua atom Li yang berada dalam fase gas sehingga akan membentuk molekul Li2. Jika terdapat 4 orbital atom 2s yang berasal dari 4 atom litium maka akan menghasilkan Li4, maka akan dihasilkan 4 orbital molekuler 𝜎2s yaitu 2 orbital ikat (bonding) dan 2 orbital non ikat(non bonding). Konstruksi diagram molekuler Li4dapat digambarkan seperti gambar dibawah ini.

ANORGANIK II

Page 6

3. Pita Energi dan Pita Konduksi Pita valensi adalah pita yang memiliki energi tertinggi yang berisi penuh dengan elektron. Pita konduksi adalah pita yang juga memiliki energi tertinggi tempat dimana elektron dapaat bergerak bebas sebagai penghantar listrik. Pada pita konduksi terdapat elektron yang memiliki energi yang memadai sehingga tidak dapat ditarik kembali oleh ion positif. Ada juga pada pita konduksi memiliki elektron yang tingkat energinya lebih rendah sehingga elektron-elektron tersebut membutuhkan energi yang lebih tinggi untuk mencapai pita kosong. Ketika dalam pengaruh medan listrin elektron induksi ini dipercepat kearah medan listrik dan menghasilkan aliran elektron.pita konduksi ada yang tidak berisi elektron sama sekali atau kosong, ada yang berisi penuh dengan elektron dan ada yang setengah penuh yang sering ditemukan pada logam. Pada zat padat, elektron-elektron valensi menghuni pita valensi yang terisi penuh dengan sempurna, dan pita valensi ini terpisah (gap) dari pita konduksi yang tidak terhuni dengan energi gap tertentu. Struktur pita untuk ketiga zat yaitu intan, silikon, dan germaniumditunjukkan pada gambar dibawah. Energi gapdari masing-masing zat padat tersebut adalah intan (511 kJ/mol), silikon( 111 kJ/mol), dan germanium ( 63 kJ/mol). Dengan demikian, makin besar energi gap makin tinggi tahanan listriknya. Sehingga intah bersifat insulator, silikon dan germanium bersifat semikonduktor. Semikonduktor adalah zat padat yang memiliki sifat hantara listrik yang kurang baik tetapi akan menjadi penghantar listrik yang baik pada suhu tinggi. C. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Ikatan Logam

1. Titik Didih dan Titik Leleh Logam-logam cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena kekuatan ikatan logam. Kekuatan ikatan berbeda antara logam yang satu dengan logam yang lain. Titik leleh dan titik didih logam berkaitan langsung dengan kekuatan ikatan logamnya. Titik didih dan titik leleh logam makin tinggi bila ikatan logam yang dimiliki makin kuat. Contohnya pada logam alkali semakin kebawah titik didih semakin rendah sehingga ikatan logamnya akan semakin lemah. Logam ANORGANIK II

Titik lebur (°C)

Titik didih (°C) Page 7

Li

180

1330

Na

97,8

892

K

63,7

774

Rb

38,9

688

Cs

29,7

690

Titik didih dan titik leleh berhubungan dengan sifat periodik unsur yaitu sifat jarijari atomnya. Semakin besar jari-jari atomnya maka semakin kecil titik didih dan titik lelehnya sehingga mengakibatkan ikatan lebih lemah. 2. Jari-Jari Atom Dalam sistem periodik unsur, pada satu golongan dari atas kebawah, ukuran kation logam dan jari-jari atom logam makin besar. Hal ini menyebabkan jarak antara pusat kation-kation logam dengan awan elektronnya semakin jauh, sehingga gaya tarik elektrostatik antara kation-kation logam dengan awan elektronnya semakin lemah. Logam

Jari-Jari Atom Logam Kation Logam

Jari-Jari

Atom

(pm)

Kation

Logam

(pm) Li

157

Li+

106

Na

191

Na+

132

K

235

K+

165

Rb

250

Rb+

175

Cs

272

Cs+

188

3. Jumlah Elektron Valensi Logam-logam golongan I seperti natrium dan kalium memiliki ikatan logam yang relatif rendah karena tiap atomnya hanya memiliki satu elektron untuk dikontribusikan pada ikatan. Sedangkan pada logam golongan II seperti magnesium memiliki dua elektron untuk dikontribusikan pada ikatan sehingga logam golongan II memiliki ikatan yang relatif lebih kuat dibanding logam golongan I. 4. Bilangan Koordinasi Logam natrium dikelilingi oleh delapan logam natrium yang lainnya, sedangkan logam magnesium dikelilingi oleh dua belas logam magnesium ANORGANIK II

Page 8

lainnya. Hal ini menyebabkan ikatan logam pada magnesium lebih besar dibandingkan dengan ikatan logam pada natrium. SOAL 1. Terangkan prinsip dasar yang diterapkan untuk menjelaskan ikatan pada logam menurut teori elektron bebas secara klasik! 2. Mengapa logam dapat ditempa dan dibengkokkan sedangkan karbon tidak, tetapi pecah? JAWABAN 1. Dalam pendekatan ini elektron-elektron dapat dipandang seperti partikel gasideal. Sebagai contoh, perhatikan logam natrium (11Na). Atom natrium memilikikonfigurasi elektron : 1s2-2s2-2p6-3s1.Elektron-elektron pada orbitan 1s sampaidengan 2p membentuk struktur kulit penuh. Elektron-elektron ini bersama dengan intiatom membentuk teras atom. 2. a.

Karena

karbon

bukan

logam

b. Karena bukan logam, maka ikatan antara atom karbon satu dg atom karbon yang laun adalah ikatan kovalen dan bukan ikatan logam

ANORGANIK II

Page 9

BAB II IKATAN IONIK A. Pengertian Ikatan Ionik Ikatan ionik adalah sebuah gaya elektrostatik yang mempersatukan ion-ion dalam suatu senyawa ionik. Ion-ion yang diikat oleh ikatan kimia ini terdiri dari kation dan juga anion. Kation terbentuk dari unsur-unsur yang memiliki energi ionisasi rendah dan biasanya terdiri dari logam-logam alkali dan alkali tanah. Sementara itu, anion cenderung terbentuk dari unsur-unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi, dalam hal ini unsur-unsur golongan halogen dan oksigen. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa ikatan ion sangat dipengaruhi oleh besarnya beda keelektronegatifan dari atom-atom pembentuk senyawa tersebut. Semakin besar beda keelektronegatifannya, maka ikatan ionik yang dihasilkan akan semakin kuat. Ikatan ionik tergolong ikatan kuat, dalam hal ini memiliki energi ikatan yang kuat sebagai akibat dari perbedaan keelektronegatifan ion penyusunnya. Pembentukan ikatan ionik dilakukan dengan cara transfer elektron. Dalam hal ini, kation terionisasi dan melepaskan sejumlah elektron hingga mencapai jumlah oktet yang disyaratkan dalam aturan Lewis. Sifat-sifat ikatan ionik bersifat polar, memiliki titik leleh yang tinggi, baik larutan maupun lelehannya bersifat elektrolit. B. Pembentukkan Ikatan Ionik Perkembangan munculnya teori ionisasi mendorong pemahaman adanya senyawa ionic dan senyawa kovalen atau nonionic. Senyawa ionik sederhana terbentuk hanya antara unsure-unsur metalik dan nonmetalik yang keduanya sangat aktif. Dua persyaratan penting, yaitu energy ionisasi untuk membentuk kation dan afinitas elektron untuk membentuk anion, harus lebih menguntungkan (favourable) ditinjau dari pertimbangan energy. Ini bukan berarti kedua reaksi pembentukan ionion tersebut harus eksotermik, tetapi lebih berarti bahwa reaksi tidak membutuhkan energy yang terlalu besar. Jadi, persyaratan untuk membentuk ikatan ionic adalalah salah satu atom unsur harus mampu melepas satu atau dua electron (jarang tiga electron) tanpa memerlukan banyak energy, dan atom unsure lain harus mampu menerima satu atau dua electron(hampir tidak pernah tiga elektron) tanpe memerlukan banyak energy. Oleh karena itu ikatan ionic banyak dijumpai pada senyawa pada logam golongan 1,2 sebagian 3 dan beberapa logam transisi dengan bilangan oksidasi rendah, dan non logam golongan halogen,oksigen dan nitrogen. Semua energy

ANORGANIK II

Page 10

ionisasi adalah endotermik, dan afinitas electron untuk halogen adalah eksotermik, tetapi unruk oksigen dan nitrogen sedikit endotermik. Jenis ikatan atom-atom dengan contoh unsure-unsur periode ketiga, dan senyawaannya dapat dipahami dengan mudah menurut model “segitiga ikatan” (segitiga Van Arkel-Ketelaar). Pada garis dasr segitiga, dari kiri kekanan (dari Na ke Cl) atom-atom unsure tersusun dari sifat dominasi iatan metalik kesifat ikatan kovalen. Sifat paling logam dimiliki oleh unsure paling kiri (Na) dan sifat paling kovalen atau nonlogam dimiliki oleh unsure paling kanan dalam periode, sedangkan diantaranya memberikan sifat logam amfoterik dan semikonduktor. Ikatan antara kedua atom unsure paling ujung ini menghasilkan senyawa dengan ikatan ionic yang digambarkan sebagai titik puncak segitiga. Senyawa diantarana menghasilkan sifat ikatan dari sifat metalik kesifat ionic yaitu unsure senyawa NaX(X= Mg,Al,Si,P,S) dan dari sifat kovalen kesifat ionic yaitu untuk senyawa XCl(X=S,P,Si,Al,Mg), yang keduanya digambarkan sebagai sisi-sisi miring segitiga. Akhirnya dapat dipahami bahwa MgS dan AlP merupakan senyawa yang mempunyai karakteristika ketiga macam ikatan secara serentak. Dari model segitiga ikatan ini dapat dipahami banyaknya senyawa yang mempunyai karakter ionic dan kovalen secara serentak dengan derajat ionic-kovalen yang berbeda-beda. C. Sifat-Sifat Senyawa Ionik Pada temperatur kamar, senyawa kovalen dapat berwujud padat,cair, dan gas, tetapi senyawa ionik berwujud padat dan mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: 1. Senyawa ionic cenderung mempunyai konduktivitas listrik sangat rendah dalam bentuk padatan, tetapi penghantar listrik sangat baik pada keadaan leburnya. Daya hantar listrik ini diasosiasikan dengan adanya ion-ion positif dan negative yang bergerak bebaskarena pengaruh listrik. Dalam keadaan padat, ion-ion ini diikat kuat dalam kisi, tidak mengalami migrasi atau perpindahan, dan juga tidak membawa arus listrik. 2. Senyawa ionic cenderung mempunyai titik leleh tinggi, ikatan ionic biasanya sangat kuat dan terarah kesegala arah. Ini bukan berarti bahwa ikatan ionic lebih kuat dari pada ikatan kovalen, melaikan karena sebaran arah ikatan kesegala arah,

ANORGANIK II

Page 11

dan inilah yang merupakan faktor penting dalam kaitannya dengan titik leleh yang tinggi. 3. Senyawa ionic biasanya sangat keras tetapi rapuh.kekerasan senyawa ionic sesuai dengan argumen diatas, sekalipun perlakuannya melalui pemisahan secara mekanik ketimbang pemisahan secara termal terhadap gaya-gaya tarik-menarik antar ion. Kecenderungan kerapuhan merupakan akibat sifat alami ikatan ionik. Jika cukup gaya untuk menggeser sedikit ion-ion (misalnya dalam unit sel NaCl, panjang ikatan menjadi memendek separohnya), maka gaya yang semula tarikmenarik akan berubah menjadi gaya tolak-menolak karena kontak antar anion dan antar kation menjadi lebih signifikan. Akibatnya, Kristal menjadi mudah terpecahbelah, dan hal inilah yang banyak ditemui pada banak mineral. 4. Senyawa ionic biasanya larut dalam pelarut polar dengan permitivitas (tetapan dielektrikum) tinggi. Energy interaksi dua partikel bermuatan dinyatakan dengan rumus E= , dalam hal ini q+ dan q– adalah muatan listrik partikel, r adalah jarak pisah kedua partikel dan = permitivitas atau tetapan dielektrikum medium; untuk mediu hampa, o=8,85x 10-12 C2m-1J-1. Pelarut polar umumnya memiliki tetapan dielektrikum tinggi, misalnya untuk air =7,25 x 10-10 C2m-1J-1,asetonitril =2,9 x 10-10 C2m-1J-1 dan untuk ammonia =2,2 x 10-10 C2m-1J-1, atau (H2O) = 82 o , (CH3CN) = 33 o , (NH3) = 25 o . Oleh karena permitivitas amonia 25 kali permitivitas hampa, maka dapat dimengerti bahwa gaya tarik ion-ion terlarut dalam amonia hanyalah sebesar 4% daripada gaya yang sama tanpa pelarut; semakin tinggi tinggi permitivitas pelarut semakin besar pengaruhnya.

ANORGANIK II

Page 12

SOAL 1. Jelaskan Pengertian Ikatan Ionik! 2. Sebutkan sifat-sifat ikatan ionik! JAWABAN 1. Ikatan ionik adalah sebuah gaya elektrostatik yang mempersatukan ion-ion dalam suatu senyawa ionik. Ion-ion yang diikat oleh ikatan kimia ini terdiri dari kation dan juga anion. Kation terbentuk dari unsur-unsur yang memiliki energi ionisasi rendah dan biasanya terdiri dari logam-logam alkali dan alkali tanah. Sementara itu, anion cenderung terbentuk dari unsur-unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi, dalam hal ini unsur-unsur golongan halogen dan oksigen. 2. Senyawa ionic cenderung mempunyai konduktivitas listrik sangat rendah, Senyawa ionic cenderung mempunyai titik leleh tinggi, Senyawa ionic biasanya sangat keras tetapi rapuh, dan Senyawa ionic biasanya larut dalam pelarut polar dengan permitivitas (tetapan dielektrikum) tinggi.

ANORGANIK II

Page 13

BAB III METALURGI A. Pengertian Metalurgi Menurut Wikipedia, metalurgi adalah salah satu bidang ilmu dan teknik bahan yang mempelajari tentang perilaku fisika dan kimia dari unsur-unsur logam, senyawasenyawa antarlogam, dan paduan-paduan logam yang disebut aloi atau lakur. Metalurgi juga adalah teknologi logam, yakni penerapan sains dalam produksi logam dan rekayasa komponen-komponen logam untuk digunakan pada produk-produk yang ditujukan bagi konsumen dan industri-industri manukfaktur. Produksi logam meliputi kegiatan mengolah bijih untuk mengekstrasi kandungan logamnya, dan kegiatan memadu logam, kadang-kadang dengan unsur-unsur nonlogam, untuk menghasilkan aloi. Istilah

"metalurgi"

berasal

dari kata Yunani

Kuno: μεταλλουργός,

metallourgós, "pekerja logam", gabungan dari kata μέταλλον, métallon, "logam", dan kata ἔργον, érgon, "kerja".

Mula-mula kata "metalurgi" adalah istilah yang digunakan dalam ilmu alkimia sebagai sebutan bagi kegiatan mengekstraksi logam dari mineral, akhiran -urgi bermakna suatu proses, khususnya proses manufaktur: makna metalurgi ini dibahas dalam Encyclopædia Britannica 1797. Pada penghujung abad ke-19, lingkup makna metalurgi meluas hingga mencakup pula kajian ilmiah yang lebih umum tentang logam-logam, logam-logam paduan, dan proses-proses yang berkaitan dengannya. B. Ruang Lingkup Metalurgi Metalurgi adalah ilmu, seni, dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi: 

pengolahan mineral (mineral dressing)



ekstraksi logam dari konsentrat mineral (metalurgi ekstraksi)



proses produksi logam (metalurgi mekanik)



perekayasaan sifat fisik(metalurgi fisik)



Pengolahan mineral (mineral dressing) adalah pengolahan mineral secara fisik. Tujuan dari pengolahan mineral adalah meningkatkan kadar logam berharga dengan cara membuang bagian-bagian dari bijih yang tidak diinginkan. Secara umum, setelah proses mineral dressing akan dihasilkan tiga kategori produk.

ANORGANIK II

Page 14



Konsentrat, dimana logam-logam berharga terkumpul dan dengan demikian kadarnya menjadi tinggi.



Tailing, dimana bahan-bahan tidak berharga (bahan ikutan, gangue mineral) terkumpul.



Middling, yang merupakan bahan pertengahan antara konsentrat dan tailing.

C. Teknik Metalurgi Teknik Metalurgi adalah bidang ilmu yang menggunakan prinsip-prinsip keilmuan fisika, matematika dan kimia serta proses enjiniring untuk menjelaskan secara terperinci dan mendalam fenomena-fenomena proses pengolahan mineral (termasuk pengolahan batubara), proses ekstraksi logam dan pembuatan paduan, hubungan perilaku sifat mekanik logam dengan strukturnya, fenomena-fenomena proses penguatan logam serta fenomena-fenomena kegagalan dan degradasi logam. Ketiga ilmu dasar sains digunakan dalam mengembangkan tiga sektor dasar dalam Body Knowledge Metalurgi yang meliputi Metalurgi Kimia, Metalurgi Fisika dan Engineering Proses. D. Mineral Dressing Mineral dressing adalah pengolahan mineral secara fisik. Tujuan dari mineral dressing adalah meningkatkan kadar logam berharga dengan cara membuang bagianbagian dari bijih yang tidak diinginkan. Secara umum, setelah proses mineral dressing akan dihasilkan tiga kategori produk. 1.

Konsentrat, dimana logam-logam berharga terkumpul dan dengan demikian kadarnya menjadi tinggi.

2.

Tailing, dimana bahan-bahan tidak berharga (bahan ikutan, gangue mineral) terkumpul.

3.

Middling, yang merupakan bahan pertengahan antara konsentrat dan tailing. Teknik mineral dressing bermacam-macam. Pengaplikasiannya sangat tergantung

pada

jenis

bijih

atau

mineral

yang

akan

ditingkatkan

konsentrasinya. Pemilihan teknik didasarkan pada perbedaan sifat-sifat fisik dari mineral-mineral yang ada dalam bijih tersebut. Teknik-teknik yang digunakan dalam proses mineral dressing di antaranya adalah: a. Konsentrasi Gravitasi Teknik ini memanfaatkan perbedaan berat jenis antara mineralmineral. Mineral-mineral dipisahkan dengan peralatan yang berprinsip

ANORGANIK II

Page 15

pada pemisahan berat jenis seperti jigging, rake classifier, spiral classifier, vibrating table, dll. b. Flotasi Teknik ini memanfaatkan perbedaan sifat permukaan mineralmineral. Dengan menambahkan reagen kimia yang bisa membuat permukaan salah satu mineral menjadi hidrofil sementara bagian reagen itu sendiri memiliki sifat hidrofob, maka mineral bersangkutan dapat diangkat oleh gelembung yang ditiupkan ke permukaan untuk dipisahkan. Biasnya mineral-mineral sulfida dipisahkan dengan cara ini. c. Magnetik Separation Cara ini memanfaatkan sifat magnet dari mineral-mineral. Mineral yang bersifat feromagnetik dipisahkan dari mineral yang bersifat diamagnetik. Dan teknik-teknik lainnya, seperti electric separator, dll. d. Metalurgi Ekstraktif Pada bagian mineral dressing, konsentrat yang mengandung logam berharga

dipisahkan

dari

pengotor

(gangue

mineral)

yang

menyertainya. Sedangkan ilmu extractive metallurgy adalah untuk memisahkan logam berharga dalam konsentrat dari material lain. E. Cabang-cabang Metalurgi Adapun cabang-cabang ilmu metalurgi antara lain sebagai berikut : 1. Cabang pengolahan mineral dan metalurgi ekstraksi biasanya sangat ditekankan pada pendidikan metalurgi di jurusan Teknik Pertambangan. 2. Cabang metalurgi mekanik biasanya sangat ditekankan pada pendidikan metalurgi di jurusan Teknik Mesin dan Teknik Industri. 3. Cabang metalurgi fisik biasanya diajarkan secara merata di berbagai perguruan tinggi sebagai fundamen dari ilmu logam. Metalugi Fisik adalah pengetahuan-pengetahuan mengenai fisika dari logam-logam dan paduanpaduan umpamanya tentang sifat-sifat mekanik, sifat-sifat teknologi serta pengubahan-pengubahan sifat-sifat tersebut yang umumnya menyangkut segisegi pengembangan atau development, pada penggunaan dan pengolahan atau teknologi logam-logam dan paduan-paduan. 4. Cabang metalurgi serbuk menggunakan bahan serbuk logam dan non logam yang di kompaksi dalam cetakan kemudian dilakukan proses sinter. ANORGANIK II

Page 16

Metalurgi serbuk Fe-Al banyak digunakan untuk industri elektronik, permesinan dan otomotif. Pemakaian metalurgi serbuk Fe-Al dapat meningkatkan karakteristikdan sifat mekaniknya jika dibandingkan dengan pembentukan paduan Fe-Al melalui proses lainnya. Proses ini melalui tahapan penimbangan serbuk dengan komposisi Al 40%, 50% dan 60%, kemudian serbuk dikompaksi dengan variasi tekanan kompaksi 7, 8, 9 ton, setelah itu dilakukan proses sintering pada sampel dengan temperatur 400°C dan waktu tahan

120

menit.

Setelah

proses

sintering

selesai

sampel

didinginkan dengan media udara dan dilakukan pengujian yang meliputi: pengujian

kekerasan

dan

pengamatan

struktur

mikro.

Dari hasil penelitian diperoleh adanya peningkatan sifat mekanik pada komposisi serbuk Al 50% dengan tekanan 8 ton. Hal ini disebabkan terjadinya ikatan antara atom-atom Al dan Fe yang larut membentuk fasa FeAl3, sehingga kerapatan dan kepadatan butir semakin meningkat seiring dengan meningkatnya kekerasan.

ANORGANIK II

Page 17

Soal 1. Jelaskan Pengertian Metalurgi! 2. Apa saja yang termasuk dalam ruang lingkup metalurgi? Jawaban 1. salah satu bidang ilmu dan teknik bahan yang mempelajari tentang perilaku fisika dan kimia dari unsur-unsur logam, senyawa-senyawa antarlogam, dan paduan-paduan logam yang disebut aloi atau lakur. 2. - pengolahan mineral (mineral dressing) - ekstraksi logam dari konsentrat mineral (metalurgi ekstraksi) - proses produksi logam (metalurgi mekanik) - perekayasaan sifat fisik(metalurgi fisik) - Pengolahan mineral (mineral dressing) adalah pengolahan mineral secara fisik. Tujuan dari pengolahan mineral adalah meningkatkan kadar logam berharga dengan cara membuang bagian-bagian dari bijih yang tidak diinginkan. Secara umum, setelah proses mineral dressing akan dihasilkan tiga kategori produk. Konsentrat, dimana logam-logam berharga terkumpul dan dengan demikian kadarnya menjadi tinggi. -Tailing, dimana bahan-bahan tidak berharga (bahan ikutan, gangue mineral) terkumpul. -Middling, yang merupakan bahan pertengahan antara konsentrat dan tailing.

ANORGANIK II

Page 18

DAFTAR PUSTAKA Cotton dan Wilkinson.1976.Kimia Anorganik Dasar.Jakarta:UI Press Syrifuddin,Nuraini.1994.Ikatan Kimia.Yogyakarta:Gadjah Mada University Press Oxtoby,David,W.dkk.2004.Prinsip-Prinsip Kimia Modern.Jakarta:Erlangga Keenan,Charles,W.dkk.1986.Ilmu Kimia Untuk Universitas.Jakarta:Erlangga Sunarya,Yayan.2010.Kimia Dasar 1.Bandung:Yrama Widya

ANORGANIK II

Page 19