MATERI:PEMBUATAN BEBERAPA UNSUR NONLOGAM DAN SENYAWANYA

1.      Karbon dan Senyawa Karbon

Grafit, intan, fuleren, dan karbon amorf adalah aloptrop karbon. Biasanya atom karbon membentuk empat ikatan dengan menggunakan empat elektron valensi yang dimilikinya.

a.           Grafit

Grafit berstruktur lapisan yang terdiri atas cincin atom karbon beranggotakan 6 yang mirip cincin benzen yang terkondensasi tanpa atom hidrogen (Gambar 4.4). Jarak karbon-karbon dalam lapisan adalah 142 pm dan ikatannya memiliki karakter ikatan rangkap analog dengan senyawa aromatik. Karena jarak antar lapisan adalah 335 pm dan lapis-lapis tersebut diikat oleh ikatan yang relatif lemah yakni gaya van der Waals, lapisan-lapisan ini dengan mudah akan saling menggelincir bila dikenai gaya. Hal inilah yang merupakan asal mula sifat lubrikasi grafit. Berbagai molekul, seperti logam alkali, halogen, halida logam, dan senyawa organik dapat menginterkalasi lapisan grafit dan membentuk senyawa interkalasi. Grafit memiliki sifat semi-logam, konduktivitasnya (10-3Ω cm paralel dengan lapisan dan hantarannya sekitar 100 kali lebih kecil dalam arah tegak lurus lapisan).

Dalam kehidupan sehari grafit digunakan sebagai anode dalam baterai, pensil, bahan kosmetik, bahan pelumas, dan komponen pembuatan komposit.

            b. Intan

Strukturnya disebut struktur intan (Gambar 4.5). Sel satuan intan terdiri atas 8 atom karbon dan setiap atom karbon berkoordinasi 4 berbentuk tetrahedral. Intan adalah zat terkeras yang dikenal, dengan kekerasan 10 Mhos. Intan dengan hantaran panas sangat tinggi walaupun secara listrik bersifat insulator. Walaupun dulunya sumber padatan yang berharga ini hanya yang terbentuk secara alami, intan industrial kini secara komersial banyak dihasilkan dengan proses pada suhu tinggi (1200o C atau lebih tinggi) dan tekanan tinggi (5 GPa atau lebih) dari grafit dengan katalis logam. Akhir-akhir ini, lapis tipis intan telah dibuat dengan pirolisis hidrokarbon pada suhu relatif rendah (sekitar 900oC) dan tekanan yang juga relatif rendah (sekitar 102 Pa), dan digunakan untuk penggunaan sebagai pelapis, dsb.

Dalam kehidupan sehari-hari. intan biasanya digunakan untuk perhiasan, pemotong kaca gerindra, dan mata bor, bubuk intan digunakan sebagai ampelas, dan untuk memoles benda yang sangat keras.

MATERI:PEMBUATAN DAN MANFAAT BEBERAPA UNSUR LOGAM DAN SENYAWANYA

NATRIUM

A.    Pembuatan Natrium

Logam alkali pada umumnya diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan garam kloridanya atau NaCl. Misalnya logam natrium dibuat dengan mengelektrolisis campuran lelehan NaCl dan CaCl2. Fungsi CaCl2 pada proses ini adalah menurunkan titik leleh NaCl.

Reaksi yang terjadi:

Katoda : Na⁺ _(l) + e^- à Na _(l)

Anoda  : 2Cl^- _(l) à Cl_2 (g) + 2e^-

Hasil     : 2Na⁺ _(l) + 2Cl^- à 2Na _(l) + Cl_2 (g)               

Dua senyawa natrium yang penting untuk kita pelajari adalah NaOH dan Na₂CO₃.

NaOH dibuat dengan elektrolisis larutan NaCl.

Katoda : 2H₂O_(l) + 2e à 2OH^–_(aq) + H_2(g)

 Anoda  : 2Cl^–_(aq) à Cl_2(g) + 2e

Hasil     : 2H₂O_(l) + 2Cl^–_(aq) à 2OH^–_(aq) + H_2(g) + Cl_2(g)

Na⁺ dalam larutan bergabung dengan OH^– di katoda membentuk NaOH.

Na₂CO₃ dibuat dengan proses Solvay

Metode pembuatan Na₂CO₃ ini dikembangkan oleh Ernest Solvay (1838–1922) dari Belgia sebagai bahan bakunya adalah batu kapur CaCO₃. Batu kapur dipanaskan untuk memperoleh gas CO₂

CaCO_3(s) à CaO_(s) + CO_2(g)  (panas)

CO_2(g) + H₂O_(l) à H₂CO_3(aq)

H₂CO_3(aq) + NH_3(g) à NH₄HCO_3(aq) NH₄HCO_3(aq) + NaCl_(aq) àNaHCO_3(s) + NH₄Cl

Endapan NaHCO₃ dipisahkan dengan penyaringan kemudian dipanaskan

2 NaHCO_3(s) à Na₂CO_3(s) +H₂O_(g)+ CO_2(g)  (panas) 

B.     Penggunaan Natrium

1.      Natrium

Dewasa ini, penggunaan yang semakin penting dari natrium adalah sebagai cairan pendingin (coolant) pada reaktor nuklir. Selain itu, karena merupakan reduktor kuat, natrium digunakan pada pengolahan logam-logam tertentu seperti litium, kalium, zirkonium dan logam alkali yang lebih berat. Natrium juga digunakan untuk membuat senyawa natrium yang tidak dapat dibuat dari natrium klorida, seperti natrium peroksida (Na₂O₂). Sedikit natrium digunakan dalam lampu natrium yang banyak digunakan sebagai penerangan jalan raya.