Kromium Mangan dan Besi 1 2 3 Monica

Kromium, Mangan dan Besi 1. 2. 3. Monica Indah N Sri Hayati Bella Febriyani Disusun oleh: (4301415049) (4301415054) (4301415083)

KROMIUM

Kromium merupakan unsur yang berwarna perak atau abu-abu baja, berkilau, dan keras. Kromium tidak ditemukan sebagai logam bebas di alam. Kromium berhasil diisolasi oleh seorang ilmuwan Prancis, L. N Vauquelin pada tahun 1778. Pada tahun 1797 L. N Vauquelin menemukan oksida unsur baru dalam suatu mineral dari Siberia yaitu krokoit (crocoite) yang kemudian dikenal sebagai Pb. Cr. O 4. Kromium di alam berada dalam bentuk senyawa : kromik sulfat, kromik oksida, kromik klorida, kromik trivalent, kalsium kromat, timbale kromat, kalium dikromat, natrium dikromat, seng kromat.

Nomor Atom : 24 Massa Atom : 51, 9961 g/mol Golongan, periode, blok : VI B, 4, d Konfigurasi elektron : [Ar] 3 d 5 4 s 1 Jumlah elektron tiap kulit : 2, 8, 13, 1 Afinitas electron : 64, 3 k. J / mol -1 Ikatan energi dalam gas : 142, 9 ± 5, 4 k. J / mol -1 Panjang Ikatan Cr-Cr : 249 pm Senyawa beracun dan mudah terbakar

Massa Jenis Titik Lebur Titik Didih Entalpi Peleburan Panas Penguapan Entalpi Atomisasi Kapasitas Kalor (250 C) Konduktivitas Termal Koefisien ekspansi termal linier Kepadatan Volum Molar Sifat Resistivitas listrik : 7, 15 g/cm 3 (250 C) : 2180 K, 1907 o. C, 3465 ° F : 2944 K, 2671 o. C, 4840 ° F : 20, 5 k. J mol -1 : 339 k. J mol -1 : 397 k. J mol -1 : 23, 25 J/mol. K : 94 W m -1 K -1 : 4, 9 x 10 -6 K -1 : 7, 140 kg m -3 : 7, 23 cm 3 : 12, 7 10 -8 Ω m

Sifat logam Kromium: 1. Logam berwarna putih, keras. 2. Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses elektroplating). 3. Larut dalam asam-asam mineral (HCl, H 2 SO 4) 4. Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen, belerang silikon, boron, nitrogen, karbon dan oksigen.

Pembuatan Logam Cr Logam krom dapat di buat menurut proses Goldschmidt, yaitu menggunakan bijih Chromite (Cr 2 O 3. Fe. O), direduksi oleh C. Kemudian mereduksi Cr 2 O 3 dengan Aluminium (proses aluminothermy). Persamaan reaksinya: 4 Fe. Cr 2 O 4 + 8 Na 2 CO 3 + 7 O 2 8 Na 2 Cr. O 4 + 2 Fe 2 O 3 + 8 CO 2 (memisahkan Fe dengan Cr) 2 Na 2 Cr. O 4+ H 2 SO 4 Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O Na 2 Cr 2 O 7+ 2 C Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO Cr 2 O 3 + 2 Al 2 O 3 + 2 Cr Pada proses ini menghasilkan Kromium dengan kemurnian 9799%.

Senyawa – Senyawa Kromium 1. 2. 3. 4. 5. 6. Senyawaan biner Kromium (III) garam Kromium (IV) Kromium (VI)

Reaksi Logam Kromium 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Reaksi kromium dengan udara. Reaksi kromium dengan air Reaksi kromium dengan halogen Reaksi kromium dengan asam Reaksi kromium dengan oksida Reaksi kromium dengan sulfida Reaksi kromium dengan nitrida Reaksi kromium dengan karbonil

Manfaat 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Krom digunakan untuk mengeraskan baja Industri refraktori menggunakan khromit untuk membentuk batu bata Beberapa senyawa kromium digunakan sebagai katalis pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan Perpaduan Kromium dengan besi dan nikel menghasilkan baja tahan karat Kromium (IV) oksida digunakan untuk pembuatan pita magnetik Larutan K 2 Cr 2 O 7 atau Cr. O 3 dalam asam sulfat pekat digunakan untuk mencuci peralatan laboratorium.

Dampak dari Kromium 1. 2. 3. Kekurangan kromuim (III) dapat menyebabkan gangguan dari metabolisme dan diabetes. Kromium (VI) bahaya bagi kesehatan manusia, terutama bagi orang-orang yang bekerja di industri baja dan tekstil. Efek dari kromium terhadap kesehatan yakni bisa mengalami gangguan pernapasan dan juga mengganggu alat pencernaan.

MANGAN Mangan adalah suatu unsur kimia yang mempunyai nomor atom 25 dan memiliki simbol Mn. Mangan ditemukan oleh Johann Gahn pada tahun 1774 di Swedia. Logam mangan berwarna putih keabu-abuan. Mangan termasuk logam berat dan sangat rapuh tetapi mudah teroksidasi. Logam dan ion mangan bersifat paramagnetik. Hal ini dapat dilihat dari obital d yang terisi penuh pada konfigurasi electron. Mangan mempunyai isotop stabil yaitu 55 Mn.

MANGAN Mangan termasuk golongan transisi . Memiliki titik lebur yang tinggi kira-kira 1250 °C. Ia bereaksi dengan air hangat membentuk mangan (II) hidroksida dan hidrogen. Mangan cukup elektropositif, dan mudah melarut dalam asam bukan pengoksidasi

MANGAN Mangan membuat sampai sekitar 1000 ppm (0, 1%) dari kerak bumi, sehingga ke-12 unsur paling berlimpah di sana. Tanah mengandung mangan 7 -9. 000 ppm dengan rata-rata 440 ppm. air laut yang hanya 10 ppm mangan dan suasana mengandung 0, 01 μg / m 3. Mangan terjadi terutama sebagai pyrolusite (Mn. O 2), braunite, (Mn 2 + Mn 3 + 6) (Si. O 12), psilomelane (Ba, H 2 O ) 2 Mn 5 O 10, dan ke tingkat yang lebih rendah sebagai rhodochrosite (Mn. CO 3).

MANGAN Pyrolusite bijih mangan (Mn. O 2) merupakan bentuk mangan yang paling pentiing yang tersedia di alam. Lebih dari 80% dari sumber daya Bijih mangan penting biasanya menunjukkan yang erat kaitannya dengan bijih besi.

SIFAT FISIKA Mangan merupakan unsur yang dalam keadaan normal memiliki bentuk padat. Massa jenis mangan pada suhu kamar yaitu sekitar 7, 21 g/cm 3, sedangkan massa jenis cair pada titik lebur sekitar 5, 95 g/cm 3. Titik lebur mangan sekitar 1519 o. C, sedangkan titik didih mangan ada pada suhu 2061 o. C. Kapasitas kalor pada suhu ruang adalah sekitar 26, 32 J/mol. K.

SIFAT KIMIA Selain bereaksi dengan flourin membentuk mangan (II) flourida, juga menghasilkan mangan (III) flourida sesuai reaksi: 2 Mn(s) + 3 F 2 → 2 Mn. F 3(s) • Reaksi dengan asam Logam mangan bereaksi dengan asam-asam encer secara cepat menghasilkan gas hidrogen sesuai reaksi: Mn(s) + H 2 SO 4 → Mn 2+(aq) + SO 42 -(aq) + H 2(g)

• Reaksi dengan air Mangan bereaksi dengan air dapat berubah menjadi basa secara perlahan dan gas hidrogen akan dibebaskan sesuai reaksi: Mn(s) + 2 H 2 O → Mn(OH)2 +H 2 • Reaksi dengan udara Logam mangan terbakar di udara sesuai dengan reaksi: 3 Mn(s) + 2 O 2 → Mn 3 O 4(s) 3 Mn(s) + N 2 → Mn 3 N 2(s) • Reaksi dengan halogen Mangan bereaksi dengan halogen membentuk mangan (II) halida, reaksi: Mn(s) +Cl 2 → Mn. Cl 2 Mn(s) + Br 2 → Mn. Br 2 Mn(s) + I 2 → Mn. I 2 Mn(s) + F 2 → Mn. F 2

Mangan ditemukan di alam dalam bentuk: • • • Pyrolusite (Mn. O 2) Brounite (Mn 2 O 3) Housmannite (Mn 3 O 4) Mangganite (Mn 2 O 3. H 2 O) Psilomelane [(Ba. H 2 O)2. Mn 5 O 10) Rhodochrosite (Mn. CO 3)

Logam mangan dapat diperoleh dengan cara : • Mereduksi oksida mangan dengan natrium, magnesium, aluminium atau dengan proses elektrolisis • Proses aluminothermy dari senyawa MNO 2

KEGUNAAN MANGAN • Mangan dioksida (sebagai pirolusit) digunakan sebagai dipolariser dan sel kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan klorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Senyawa permanganate adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisi kuantitatif dan dalam pengobatan. • Mangan juga banyk tersebar dalam tubuh. Mangan merupakan unsur yang penting untuk penggunaan vitamin B 1.

Mangan sangat penting untuk produksi besi dan baja. Mangan dioksida juga digunakan sebagai katalis. Mangan merupakan salah satu mineral yang digunakan oleh beberapa orang untuk membantu mencegah keropos tulang dan mengurangi gejala yang mengganggu terkait dengan sindrom pramenstruasi (PMS). • Methylcyclopentadienyl mangan tricarbonyl digunakan sebagai aditif dalam bensin bebas timbel bensin untuk meningkatkan oktan dan mengurangi ketukan mesin. • Mangan (IV) oksida (mangan dioksida, Mn. O 2) digunakan sebagai reagen dalam kimia organik untuk oksidasi dari benzilik alkohol (yaitu bersebelahan dengan sebuah cincin aromatik). • Mangan juga penting dalam fotosintesis oksigen evolusi dalam kloroplas pada tumbuhan. • •

Efek mangan terjadi terutama di saluran pernapasan di otak. Gejala keracunan mangan adalah halusinasi, pelupa dan kerusakan saraf. Mangan juga dapat menyebabkan Parkinson, emboli paru-paru dan bronkitis. Ketika orang yang terkena mangan untuk jangka waktu lama mereka menjadi impoten. Suatu sindrom yang disebabkan oleh mangan memiliki gejala seperti skizofrenia, kebodohan, lemah otot, sakit kepala dan insomnia.

EFEK KESEHATAN Karena Mangan merupakan elemen penting bagi kesehatan manusia kekurangan mangan juga dapat menyebabkan efek kesehatan. Ini adalah efek berikut: - Kegemukan - Glukosa intoleransi - Darah pembekuan - Masalah kulit - Menurunkan kadar kolesterol - ganguan Skeleton - Kelahiran cacat - Perubahan warna rambut - Gejala Neurological

Besi ditemukan di alam dalam bentuk: 1. 2. 3. 4. Magnetit (Fe 3 O 4) Hematit (Fe 2 O 3) Limonit (Fe 2 O 3. H 2 O) Siderit (Fe 2 CO 3)

Sifat Fisik Besi sifat uraian Fase padat Masa jenis (sekitar suhu kamar) 7, 86 g/cm 3 Masa jenis cair pada titik lebur 6, 98 g/cm 3 Titik lebur 1811 K (1538 o. C, 2800 o. F) Titik didih 3134 K (2861 o. C, 5182 o. F) Kalor peleburan 3134 K Kalor penguapan 340 k. J/mol Kapasitas kalor (25 o. C)25, 10 J/(mol. K)

Sifat Kimia Besi Keterangan Umum Unsur Uraian Nama, Lambang, Nomor atom Besi, Fe, 26 Deret kimia Logam transisi Golongan, Periode, Blok 8, 4, d Penampilan mengkilap keabu-abuan Masa atom 55, 845 g/mol Konfigurasi elektron 3 d 6 4 s 2 Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 14, 2

Besi membentuk senyawa utama dalam tingkat oksidasi +2 dan +3. Senyawa besi (II) cenderung teroksidasi menjadi senyawa besii (III) di udara. Senyawa Biner Fero halide muncul dari pengolahan logam besi dengan asam halogen menghasilkan garam terhidrasi Fe + 2 HX Fe. X 2 + H 2 Besi bereaksi dengan halogen menghasilkan feri halide. Fe + 3 X 2 2 Fe. X 3

Proses pembuatan A. Penambangan dan Pengolahan Biji Besi Bahan baku awal dalam pembuatan besi adalah biji besi (iron core). Biji besi didapatkan dalam bentuk senyawa dan bercampur dengan kotoran-kotoran lainnya maka sebelum dilakukan peleburan biji besi tersebut terlebih dahulu dilakukan pemurnian. Proses pemurnian ini dilakukan dengan metode: crushing (penggempuran), screening (penyaringan), dan washing (pencucian).

B. Proses Reduksi: 1. Proses Reduksi Langsung Proses ini biasanya digunakan untuk merubah pellet menjadi besi spons (sponge iron). Gas reduktor yang dipakai biasanya berupa gas hidrogen atau gas CO yang dapat dihasilkan melalui pemanasan gas alam cair (LNG) dengan uap air didalam suatu reaktor yaitu melalui reaksi kimia berikut : CH 4 + H 2 O CO + 3 H 2 Dengan menggunakan gas CO atau hidrogen dari persamaan diatas maka proses reduksi terhadap pellet biji besi dapat dicapai melalui reaksi kimia berikut ini : Fe 2 O 3 + 3 H 2 Fe 2 O 3 + 3 CO 2 Fe + 3 H 2 O 2 Fe+3 CO 2 atau

2. Proses Reduksi Tidak Langsung Proses ini dilakukan dengan tanur tinggi (blast furnace). Bahan bakar yang digunakan adalah kokas. Untuk menimbulkan proses pembakaran maka ke dalam tanur tersebut ditiupkan udara dengan menggunakan blower sehingga terjadi proses oksidasi sebagai berikut : 2 C + O 2 2 CO + Panas Gas CO yang terjadi dapat menimbulkan reaksi reduksi terhadap biji yang dimasukkan ke dalam tanur tersebut menurut persamaan reaksi: • Fe 2 O 3 + CO 2 Fe. O + CO 2 • Fe. O + C Fe + CO Untuk mengurangi kotoran-kotoran (impuritas) dari logam cair, biasanya ditambahkan sejumlah batu kapur (limestone). Batu kapur tersebut akan membentuk terak (slag). Besi hasil proses tanur tinggi ini disebut besi kasar (pig iron).

Tanur Tinggi

Manfaat 1. Zat besi diperlukan dalam sintesis hemoglobin (Hb) 2. Untuk membuat mur, sekrup, keperluan umum dalam pembangunan, rel kereta, gergaji, alat – alat mesin, kunci rumah, peralatan dapur. 3. Fe 4(Fe[CN]6)3 digunakan untuk cetak biru.

Efek Negatif 1. Korosi Reaksi reduksi-oksidasi pada anoda: Fe(s) ↔ Fe 2+ (aq) + 2 e Reaksi reduksi-oksidasi pada katoda : O 2(g) + 2 H 2 O(l) + 4 e ↔ 4 OH-(aq) atau O 2(g) + 4 H+(aq) + 4 e ↔ 2 H 2 O(l) Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe 2 O 3. x. H 2 O. 2. Anemia

TERIMA KASIH

• Ika (055) : mekanisme penggunaan mangan sebagai zat aditif pada bensin dengan meningkatkan bilangan oktan? • Wildan (080) : • Dian (048): kadar mangan untuk konsumsi? mekanisme pembuatan mangan? • Tata : tranfusi darah • Evi: kadar kromium dalam tubuh? mengapa kekurangan krorium menyebabkan diabetes • Nur : fungsi penambahan

• Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl (MMT) adalah senyawaorganologam yang digunakan sebagai pengganti bahan aditif TEL, dan telah digunakan selam dua puluh tahun terakhir di Kanada, Amerika Serikat serta beberapa negara Eropa lainnya. RVP- nya rendah yaitu 2, 43 psi dan penggunaannya dibatasi hingga 18 mg Mn/liter bensin. Indeks pencampuran RVP yang rendah menguntungkan dalam proses pencampuran bensin karena mengurangi tekanan uap bahan bakar RVP sehingga emisi uap selama operasi dan penggunaan bahan bakar pada kendaraan bermotor berkurang.

• Penggunaan MMT hingga 18 mg Mn/liter bensin dapat meningkatkan angka oktan bensin sebesar 2 poin, namun masih kurangmenguntungkan jika dibandingkan dengan peningkatan angka oktan yang lebih tinggi yang dihasilkan senyawa oksigenat. Dalam penerapannya MMT memiliki tingkat toksisitas yang lebih rendah daripada TEL. MMT berdampak buruk pada mesin yaitu dapat merusak mesin. Pemakaian MMT cenderung meningkatkan konsentrasi gas buang dengan jumlah senyawa hydrocarbon yang tidak terbakar ( HC ), serta gas Karbon Monoksida ( CO ). Selain itu MMT menyebabkan gangguan kesehatan karena mengandung logam berat mangan yang bersifat neurotoksik. MMT merusak struktur kandungan air dalam tanah