CARA MENDAPATKAN LOGAM IIIA

3.5.1 Cara Mendapatkan Logam Aluminium

Read More

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

Unsur	Aluminium	Galium	Indium	Talium
Kerapatan (g/cm3)	2,70	5,90	7,30	11,85
Titik Leleh ( oC)	659	30	156	304
Titik Didih ( oC)	2447	2237	2047	1467

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

Unsur	Konfigurasi Elektron	Jari-jari Atom (Å)	Energi Ionisasi (Kj/mol)	Keelektronega tifan	Potensial Reduksi (Volt)
13Al	[Ne] 3s23p1	1,25	577	1,5	-1,66
31Ga	[Ar] 4s24p1	1,24	579	1,6	-0,56
49In	[Kr] 5s25p1	1,50	556	1,7	-0,34
81Ti	[Xe] 6s26p1	1,55	590	1,8	+0,72

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) + O_2(g) à Al₂O_3(s)

Ga_(s) + O_2(g) à Ga₂O_3(s)

In_(s) + O_2(g) à In₂O_3(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) + 1/2O_2(g) à Ti₂O_(s)

3.4.2 Reaksi dengan Halogen

Semua logam golongan IIIA dapat bereaksi halogen membentuk senyawa trihalida,fluoride,AI,Gad an In adalah ionik ,titik lelehnya tinggi (berturut turut 1290 C),sukar larut dalam air (energi kisinya tinggi); sedangkan klorida,brimida,dan iodidannya mempunyai titik lebih rendah,bersifat kovalen dengan bilangan kordinasi yang bervariasi .

Persamaan umum reaksi antara logam golongan IIIA dengan unsur halogen dapat di tuliskan sebagai berikut:

2M_(s) + 3X_2(g) à 2MX_3(s)

Contoh :

2Al_(s) + 3Cl_2(g) à 2AlCl_3(s)

2Al_(s) + 3Br_2(l) à 2AlBr_3(s)

2Al_(s) + 3I_2(l) à 2All_3(s)

Reaksi diatas juga ditulis sebagai berikut :

2Al_(s) + 3I_2(l) à 2Al₂l_6(s)

2Al_(s) + 3Cl_2(l) à 2Al₂Cl_3(s)

2Al_(s) + 3Br_2(l) à 2Al₂Br_6(s)

3.4.3 Reaksi dengan Hidrogen

Unsur- unsur golongan IIIA tidak dapat membentuk hidrida secara langsung dengan hydrogen. Senyawa hidridi hanya dapat dibentuk melalui reaksi senyawa hidrida dari logam ainnya. Seperti senyawa AIH₃ dibuat dengan mereaksikan LiH berlebih dengan AICI₃ dalam pelarut eter. Reaksinya.

LiH_(l) + AlCl_3(l) à (AlH₃)_n(s) + LiAlH_4(s)

Senyawa AlH₃ yang di hasilkan ada dalam bentuk polimer (AlH₃)n,antara atom Al di hubungkan dengan jembatan hidrogen

3.4.4 Reaksi Dengan Asam

Logam aluminium larut dalam larutan asam baik asam halide seperti HCl maupun asam oksi seperti H₂SO₄ membentuk larutan yang mengandung ion Al³⁺ dan gas hidrogen; Reaksinya: 2Al_(s) + 3H₂SO_4(aq) à AI³⁺_(aq) + 2SO₄^2-_(aq) + 3H_2(g)

2Al_(s) + 6HCl_(aq) à 2Al³⁺_(aq) + 2SO₄^2-_(aq) + 3H_2(g)

Gallium tidak dapat bereaksi secara langsung dengan asam,yang dapat bereaksi adalah gallium dalam bentuk senyawa oksidanya(Ge₂O₃)atau dalam bentuk senyawa basanya (Ge(OH)₃). Persamaan reaksi dalam bentuk ionnya sebagai berikut:

Ga₂O_3(s) + 6H⁺_(aq) à Ga₂O_3(s) + 3H_2(g)

Ga(OH)_3(s) + 3H⁺_(aq) à Ga³⁺_(aq) + 3H₂O_(aq)

Seperti halnya gallium,talium hanya bisa bereaksi dengan asam,dalam bentuk senyawanya.Reaksi ion kalium dari suatu senyawa dengan asam HNO₃ 15M dan HCl 6M berlangsung sebagai berikut .

In³⁺_(l) + 3HNO_3(l) à In(NO)_3(s) + 3H⁺_(aq)

In³⁺_(l) + 3HCl_(l) à InCl_3(s) + 3H⁺_(aq)

3.4.5 Reaksi Dengan Basa

Logam aluminium larut dalam larutan natrium hidroksida menghasilkan ion kompleks tetrahidrokso aluminat. Reaksinya:

2Al_(s) + 2NaOH_(aq) + 6H₂O_(l) à 2Na⁺_(aq) + 2[Al(OH)₄]_(aq) + 3H_2(g)

Seperti halnya dengan asam,gallium tidak dapat bereaksi secara langsung dengan basa,yang dapat bereaksi dengan basa adalah senyawa galiom oksida dan gallium hidroksida.Reaksi gallium oksida maupun gallium hidroksida dengan basa berlebih menghasilkan senyawa kompleks yang larut dalam air.persamaan reaksi dalam bentuk ionnya:

Ga₂O_3(s) + 2OH^-_(aq) à 2Ga(OH)₄^-_(aq)

Ga(OH)_3(s) + OH^-_(aq) à Ga(OH)₄^-_(aq)

Read More