Pembuatan dan Kegunaan Unsur/Senyawa Aluminium
3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur/Senyawa Aluminium
Aluminium dibuat melalui proses Hall H roult, suatu metode komersial pembuatan aluminium melalui elektrolisis aluminium oksida
yang dilarutkan dalam lelehan kriolit, Na 3 AlF 6 . Campuran kriolit
dielektrolisis pada suhu sekitar 950°C. Sel elektrolisis ditunjukkan pada Gambar 3.27 .
Anode grafit
Gambar 3.27 Sel Hall-Heroult untuk produksi
Al 2 O 3 t erlarut
aluminium
dalam lelehan
Alum inium oksida dielekt rolisis
dalam kriolit cair ( elektrolit ). Lelehan Lelehan alum inium
kri o l i t
Al terbentuk pada katode dan
Tungku karbon–besi
berkumpul di bawah sel, yang dikeluarkan secara berkala.
Sumber: Chemistry,2000
Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a
Walaupun reaksi pada elektrolisis sangat rumit, tetapi reaksi bersihnya dapat dituliskan seperti berikut.
Katode: 4Al 3+ (aq) + 12e – ⎯⎯ → 4Al( A ) Anode: 12O 2– (aq) + 3C(s) ⎯⎯ → 3CO 2 (g) + 12e –
Reaksi sel: 2[2Al 3+ + 3O 2– ] + 3C(s) ⎯⎯ → 4Al( A )+ 3CO 2 (g)
Al 2 O 3
Anode karbon dibuat dari karbonasi minyak bumi yang harus diganti secara kontinu sebab sering terkontaminasi oleh pengotor.
Sumber: Sougou Kagashi
Aluminium dibuat dalam jumlah besar untuk paduan logam. Logam
Gambar 3.28
aluminium murni bersifat lunak dan mudah terkorosi. Penambahan
Kaleng minuman umumnya
sejumlah kecil logam lain, seperti Cu, Mg, atau Mn, aluminium akan
dibuat dari alum inium .
menjadi keras dan tahan terhadap korosi.
Beberapa aluminium digunakan untuk mengekstraksi logam lain. Logam kromium diperoleh melalui reduksi oksidanya oleh serbuk aluminium. Reaksi Cr 2 O 3 dengan aluminium bersifat eksotermis.
DH°= –536 kJ Reaksi serupa diterapkan pada las listrik untuk menyambung besi,
Cr 2 O 3 (s) + 2Al( A ) ⎯⎯ → Al 2 O 3 ( A ) + 2Cr( A )
yaitu campuran dari serbuk aluminium dan besi(III) oksida, yang disebut termit ( lihat Gambar 3 . 2 9 ) . S ekali campuran ini dibakar, reaksi berlangsung terus menghasilkan pijar tinggi bertabur bunga api.
Senyawa aluminium yang penting adalah alumina atau aluminium oksida. Senyawa ini dibuat melalui pemanasan aluminium hidroksida yang diperoleh dari bauksit dan dilakukan pada 550°C. Alumina membentuk senyawa berpori atau berupa serbuk padat berwarna putih.
3 (s) ⎯⎯→ Al 2 O 3 (s) + 3H 2 O( A ) Alumina digunakan sebagai katalis, juga digunakan untuk memproduksi
2Al(OH) Δ
logam aluminium. Jika alumina diuapkan pada suhu tinggi (2.045°C), akan terbentuk corundum yang digunakan sebagai ampelas atau gerinda.
Sumber: Chemistry,2000
Gambar 3.29 Pembakaran termit
Jika alumina diuapkan dengan logam pengotor tertentu, akan diperoleh 2Al + Fe 2 O 3 → 2Fe + Al 2 O 3 permata safir atau ruby. Ruby sintesis mengandung 2,5% kromium oksida,
Cr 2 O 3 dalam alumina, dan digunakan terutama pada arloji dan sebagai asesoris permata.
Dalam air, ion aluminium membentuk kompleks hidrat, Al(H 2 O) 3+ 6
dan ion ini mudah terhidrolisis:
[Al(H 2 O) 6 ] 3+ (aq)+ H 2 O( A ) YZZ ZZX [Al(H 2 O) OH] 2+ 5 (aq)+ H O + 3 (aq) Aluminium sulfat oktadekahidrat, Al 2 ( SO 4 ) 3 .18H 2 O merupakan
garam aluminium yang dapat larut dalam air, dibuat melalui pelarutan bauksit dalam asam sulfat.
Aluminium sulfat digunakan dalam jumlah besar untuk perekat kertas. Pada proses ini, zat seperti lempung dari aluminium sulfat ditambahkan ke dalam fiber selulosa untuk menghasilkan material berpori
Sumber: Introductory Chemistry, 1997
menjadi halus.
Gambar 3.30
Aluminium sulfat juga digunakan untuk mengolah air limbah dari
Aluminium foil untuk memasak
pulp kertas dan untuk menjernihkan air limbah. Jika basa ditambahkan
m akanan dalam oven / m icrow ave .
kepada larutan garam aluminium ini, endapan seperti gelatin dari aluminium hidroksida terbentuk.
86 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII
Al 3+ (aq) + 3OH – (aq) ⎯⎯ → Al(OH) 3 (s)
Ion aluminium mengkoagulasi suspensi koloid yang selanjutnya menyerap endapan aluminium hidroksida. Aluminium hidroksida sering diendapkan ke dalam fiber untuk menyerap celupan tertentu.
Aluminium klorida heksahidrat, AlCl 3 .6H 2 O dapat dibuat melalui
pelarutan alumina dalam asam klorida. Garam ini digunakan sebagai penghilang bau keringat dan desinfektan (Gambar 3.31).
Sumber: Sougou Kagashi
Garam aluminium tidak berhidrat, AlCl 3 tidak dapat dibuat melalui
pemanasan hidrat sebab akan terurai menghasilkan HCl. Aluminium klorida Gambar 3.31
tak berhidrat diperoleh melalui reaksi serbuk aluminium dengan gas klorin. Taw as, AlK(SO 4 ) 2 .12H 2 O 2Al(s) + 3Cl digunakan untuk pengolahan air.
2 (g) ⎯⎯ → 2AlCl 3 (s)
Padatan AlCl 3 diyakini ionis, tetapi jika dipanaskan pada suhu titik
lelehnya akan terbentuk senyawa kovalen Al 2 Cl 6 . Aluminium klorida
menyublim pada titik lelehnya (180°C) dan molekul Al 2 Cl 6 terdapat dalam
uapnya. Struktur Al Cl Cl Cl
2 Cl 6 merupakan dimer dari AlCl 3 dengan klorin
Al Al
sebagai jembatannya.
Cl Cl Cl
Pada suhu lebih tinggi, molekul Al 2 Cl 6 berwujud uap akan terdisosiasi
menjadi molekul A lCl 3 dengan struktur molekul trigonal planar. St rukt ur dim er dari m olekul AlCl
3 Aluminium klorida tak berhidrat ini digunakan sebagai katalis, misalnya . pada pembuatan etilbenzena.
Contoh 3.4
Mengidentifikasi Senyawa Aluminium
Suatu larutan diduga mengandung NaCl(aq), MgCl 2 (aq), atau AlCl 3 (aq). Bahan uji
kimia apakah untuk mengidentifikasi larutan ini? Anda hanya dapat menggunakan satu zat.
Jawab
Tambahkan NaOH(s) tetes demi tetes ke dalam larutan. Jika NaOH(s) ditambahkan
pada AlCl 3 (aq), endapan putih Al(OH) 3 terbentuk.
Penambahan NaOH secara berlebih akan melarutkan kembali endapan yang terbentuk
menghasilkan aluminat yang larut, Na[Al(OH) 4 ]. Jika NaOH ditambahkan ke dalam larutan MgCl 2 , padatan putih Mg(OH) 2 terbentuk.
Penambahan NaOH berlebih tidak melarutkan endapan yang terbentuk. Larutan NaCl tidak memberikan endapan dengan ditambahkannya NaOH.
Tes Kompetensi Subbab E
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
1. Mengapa aluminium cenderung membentuk senyawa 3. Jelaskan secara ringkas proses Hall untuk pembuatan kovalen?
aluminium secara komersial. 2. Aluminium sulit diekstraksi dari bijihnya. Aluminium
5. Walaupun logam aluminium merupakan logam dihasilkan dari elektrolisis lelehan bauksit. Tuliskan
reaktif, tetapi mudah terkorosi di udara, mengapa? persamaan reaksinya.
Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a