ALUMINIUM DAN SENYAWA-SENYAWANYA
Shifi Syarifa F, Nur Mei S, Zulfah Ukhti S, Dewi Ikmah
Laboratorium Kimia Anorganik
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang
ABSTRAK
Aluminium adalah senyawa logam yang terletak pada golongan III A, dengan lambang unsur Al dan memiliki nomer atom 13. Logam aluminium merupakan logam yang memiliki kelimpahan terbesar di bumi. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari sifat-sifat logam aluminium dan senyawa-senyawanya. Metode yang digunakan adalah pereaksian logam aluminium dengan asam, basa, dan oksigen. Aluminium bersifat amfoter tetapi lebih cepat bereaksi dengan basa daripada asam. Hal ini dikarenakan aluminium termasuk asam lewis. Aluminium yang ditetesi larutan HgCl2 membentuk aluminium amalgama dan ion-ion aluminium melarut. Larutan HgCl2 dapat membersihkan lapisan permukaan aluminium secara efektif karena larutan tersebut dapat melepaskan lapisan oksida dari aluminium. Reaksi logam aluminium dengan oksigen menghasilkan serabut seperti jarum.
Kata kunci: aluminium, amalgama, amfoter, asam lewis.
PENDAHULUAN
Logam aluminium adalah logam yang mempunyai sifat ringan yang pemanfaatannya sangat luas. Selain ringan juga memiliki kelebihan lain seperti pengantar panas yang baik. Aluminium ditemukan pertama kali oleh Sir Humprey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu unsur,d an pertama kali direduksi oleh HC Oersted tahun 1825. Penggunaan logam aluminium sebagai logam setiap tahunnya pada urutan kedua setelah besi dan baja, yang tertinggi di antara logam non fero. Produksi aluminium tahunan di dunia mencapai 15 juta ton per tahun pada tahun1981. Material ini dipergunakan di dalam bidang yang luas bukan saja untuk peralatan rumah tangga tetapi juga dipakai untuk keperluan material pesawat terbang, mobil, kapal laut, dan konstruksi.
Aluminium mempunyai beberapa sifat-sifat karakter fisis antara lain memiliki berat jenis sekitar 2,65-2,8 kg/dm3, mempunyai daya hantar listrik dan panas yang baik, tahan terhadap korosi, dalam beberapa bahan, titik lebur 6580C dan susunan atom face centered cubic. Aluminium murni mempunyai beberapa kekurangan seperti merniliki sifat mampu cor dan mekanik kurang baik, sehingga jarang dipergunakan untuk kebutuhan teknik yang memerlukan ketelitian dan persyaratan kekuatan bahan yang tinggi.
Bila terkena udara objek-objek aluminium akan teroksidasi pada permukaannya. Tetapi lapisan oksidasi inilah yang nantinya akan melindungi logam aluminium dari oksidasi lanjutannya. Asam klorida encer dapat dengan mudah melarutkan logam ini. Pelarutan lebih lambat jika dengan suasana asam sulfat encer atau asam nitrat encer.
2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2
Proses pelarutan ini dapat dipercepat dengan menambahkan merkurium II clorida pada campuran. Asam klorida pekat juga melarutkan aluminium :
2Al + 6HCl 2Al3+ + 3H2 + 6Cl-
Asam sulfat pekat melarutkan aluminium dengan membebaskan belerang dioksida.
2Al + H2SO4 2Al3+ + 3 SO42- + 3SO2 + 6H2O
Asam klorida pekat membuat aluminium menjadi pasif, dengan hidroksida-hidroksida alkali membentuk larutan tetrahidroksoaluminat.
2Al + OH- + 3H2O 2[Al(OH)]- + 3H2
(Svehla, G. 1985 : 226 )
Reaksi aluminium klorida dengan air merupakan reaksi yang hebat dan menarik. Ketika meneteskan air pada aluminium klorida pekat, maka terjadi reaksi hebat yang menghasilkan uap dari gas hidrogen klorida. Jika ditambahkan aluminium klorida padat ke dalam air berlebih, selain mendapatkan awan hidrogen, kita juga mendapatkan larutan yang sama. Suatu larutan aluminium klorida normal memiliki pH antara 2-3. Larutan yang lebih pekat akan memiliki pH yang lebih rendah lagi. Aluminium klorida sendiri ketika bereaksi dengan air lebih dari sekedar larut. Sebagai contoh ion heksakuoaluminium terbentuk bersama ion klorida
AlCl3(s)+ 6H2O(l) [Al(H2O)6]3+(aq)+3Cl- (aq)
METODE PERCOBAAN
Alat. tabung reaksi, gelas kimia, penjepit tabung dan pembakar spirtus.
Bahan. HCl encer, beberapa potongan logam Al, larutan HgCl2 0,1M (dalam pelarut etanol), dan larutan NaOH 0,1M.
Percobaan ini terdiri atas tiga eksperimen, yaitu eksperimen 1, eksperimen 2, dan eksperimen 3.
Eksperimen yang pertama yaitu mereaksikan logam aluminium dengan HCl. Langkah pertama yang dilakukan adalah memasukkan 2 ml HCl encer dalam tabung reaksi. Kemudian memasukkan 3 keping logam Al ke dalamnya dan mengamati perubahan yang terjadi. Jika logam Al belum larut setelah 5 menit, campuran dipanaskan dengan hati-hati.
Eksperimen yang kedua yaitu mereaksikan logam aluminium dengan NaOH 0,1M. Mula-mula 2 ml NaOH dimasukkan dalam tabung reaksi dan ditambahkan 3 keping logam Al ke dalamnya. Setelah itu mengamati perubahan yang terjadi. Jika logam Al belum larut setelah 5 menit, campuran dipanaskan dengan hati-hati.
Eksperimen yang ketiga yaitu mereaksikan logam aluminium dengan oksigen. Langkah awal yang dilakukan adalah meletakkan sepotong aluminium foil ke dalam gelas kimia dan ditetesi dengan larutan HgCl2. Setelah itu dibiarkan beberapa menit, dan aluminium foil tersebut dicuci dengan aquades. Langkah selanjutnya yaitu membiarkan aluminium foil tersebut di udara terbuka dan mengamati serta mencatat perubahan yang terjadi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Table 2. Data Pengamatan Percobaan Aluminium dan Senyawa-Senyawanya.
No
Eksperimen
Kel.
Pengamatan
Persamaan Reaksi
1
Reaksi dengan HCl
1
Sebelum pemanasan: tidak terbentuk gelembung, reaksinya lambat.
Setelah pemanasan: terbentuk gelembung.
2Al(s)+6HCl(aq) 2AlCl3(aq) + 3H2(g)
2
Sebelum pemanasan: tidak terjadi reaksi, logam Al tenggelam.
Setelah pemanasan: timbul gelembung-gelembung gas, terbentuk gas H2.
3
Sebelum pemanasan: tidak terjadi reaksi, logam Al tenggelam.
Setelah pemanasan: timbul gelembung-gelembung gas, terbentuk gas H2.
4
Sebelum pemanasan: tidak terbentuk gelembung.
Setelah pemanasan: gelembung yang terbentuk sedikit dan reaksinya pun lambat.
5
Sebelum pemanasan: terdapat sedikit gelembung.
Setelah pemanasan: terdapat gelembung jauh lebih banyak sebelum dipanaskan.
6
Sebelum pemanasan: timbul sedikit gelembung.
Setelah pemanasan: terbentuk gelembung tetapi tidak larut.
7
Sebelum pemanasan: tidak terjadi perubahan.
Setelah pemanasan: timbul gelembung gas.
8
Sebelum pemanasan: belum ada perubahan.
Setelah pemanasan: timbul gelembung gas.
2
Reaksi dengan NaOH
1
Sebelum pemanasan: terbentuk gelembung sedikit, reaksi lebih cepat dari pada eksperimen 1.
Setelah pemanasan: gelembung gas semakin banyak.
2Al (s)+ 2OH- (aq) + 3H2O(l) 2[Al (OH)4]- (aq) + H2 (g)
2
Sebelum pemanasan: timbul gelembung - gelembung gas di sekitar logam alumunium.
Setelah pemanasan: gelembung gas yang timbul bertambah banyak, terbentuk gas H2.
3
Sebelum pemanasan: terbentuk sedikit gelembung pada logam Al.
Setelah pemanasan: terbentuk gelembung lebih banyak, timbul gas H2, NaOH bereaksi hebat dengan logam Al.
4
Sebelum pemanasan: terbentuk sedikit gelembung.
Setelah pemanasan: banyak gelembung, reaksinya berjalan cepat.
5
Sebelum pemanasan: terdapat gelembung.
Setelah pemanasan: terdapat gelembung jauh lebih banyak.
6
Sebelum pemanasan: terbentuk gelembung cukup banyak.
Setelah pemanasan: terbentuk lebih banyak gelembung seperti busa.
7
Sebelum pemanasan: timbul gelembung-gelembung meskipun hanya sedikit.
Setelah pemanasan: terbentuk gelembung yang lebih banyak.
8
Sebelum pemanasan: timbul gelembung yang relatif cepat.
Setelah pemanasan: gelembung semakin cepat.
3
Reaksi dengan oksigen.
1
Setelah ditetesi HgCl2, Al yang semula berwarna mengkilat berubah menjadi kusam karena lapisannya mengelupas.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: timbul Al2O3 tebentuk serabut putih seperti jarum.
Al2O3(s) + HgCl2(aq) 2Al3+(s) + 6Cl-(aq) + 3HgO(g)
Al3+(s) + 4H2O(l) [Al(H2O)4]3+(aq)
4[Al(H2O)4]3+(aq) + 3O2(g) 2Al2O3(s) + 16 H2O(l)
2
Setelah ditetesi HgCl2, permukaan logam Al lebih mengkilap.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: terjadi pertumbuhan serabut (putih) pada permukaan logam alumunium seperti jarum.
3
Setelah ditetesi HgCl2, lapisan oksida dari aluminium foil terkelupas.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: terbentuk serabut-serabut seperti jarum.
4
Setelah ditetesi HgCl2, terbentuk lapisan berwarna merah seperti karat di permukaan aluminium foil.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: aluminium foil berwarna keperakan seperti pada awalnya. Ketika diuapkan di udara terbuka, terbentuk serabut-serabut putih seperti jarum.
5
Setelah ditetesi HgCl2, aluminium foil mengelupas pada lapisan luarnya.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: dihasilkan serabut-serabut seperti jarum.
6
Saat ditetesi HgCl2, alumunium foil mengelupas pada lapisan luarnya.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: terbentu serabut-serabut putih.
7
Saat ditetesi HgCl2, selapaut-selaput yang melapisi logam Al perlahan mengelupas dan timbul gelembung-gelembung.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: timbul kristal jarum di sekeliling logam Al tersebut.
8
Saat ditetesi HgCl2, aluminium foil mengelupas.
Setelah Al dicuci dan didiamkan di udara terbuka: terbentuk serabut-serabut putih seperti jarum.
Eksperimen 1
Pada eksperimen ini, logam aluminium direaksikan dengan HCl encer. Menurut teori yang ada, saat keduanya direaksikan timbul sedikit gelembung atau tidak terlihat gelembungnya. Hal ini terjadi karena aluminium kurang reaktif, disebabkan oleh adanya lapisan oksida yang melapisinya sehingga menyebabkan reaksi berlangsung lambat. Untuk menaikkan laju reaksi agar reaksi dapat berjalan cepat, maka dilakukan pemanasan. Setelah dilakukan pemanasan terbentuk gelembung yang lebih banyak apabila dibandingkan dengan sebelum pemanasan. Gelembung ini merupakan gas hidrogen (H2).
Reaksinya yaitu:
2Al(s) + 6HCl(aq) 2AlCl3(aq) + 3H2(g)
Dari data di atas dapat diketahui bahwa percobaan yang dilakukan oleh semua kelompok sudah sesuai dengan teori yang ada.
Eksperimen 2
Pada eksperimen yang kedua, logam aluminium direaksikan dengan NaOH 0,1M. Menurut teori, hasilnya yaitu terbentuk gelembung yang lebih banyak daripada eksperimen 1(sebelum dipanaskan). Setelah dilakukan pemanasan, gelembung yang terbentuk juga semakin banyak dan reaksinya berjalan dengan cepat. Hal ini dikarenakan logam aluminium lebih bereaksi dengan basa. Sifat kereaktifan logam aluminium terhadap basa disebabkan oleh sifat aluminium sebagai asam lewis.
Reaksi yang terjadi:
2Al (s)+ 2OH-(aq)+3H2O(l) 2[Al(OH)4](aq) + H2 (g)
Dari data di atas dapat diketahui bahwa percobaan yang dilakukan oleh semua kelompok sudah sesuai dengan teori yang ada, yaitu timbul gelembung gas yang lebih banyak apabila dibandingkan dengan eksperimen 1 (sebelum pemanasan) dan setelah dipanaskan gelembung yang timbul semakin banyak.
Eksperimen 3
Pada eksperimen ketiga, logam aluminium direaksikan dengan larutan HgCl2 dan didiamkan di udara terbuka. Hasil percobaan menurut teori yaitu logam aluminium mengelupas dan terlihat lebih mengkilap setelah ditetesi larutan HgCl2. Setelah itu dibilas dengan aquades untuk membuang lapisan oksidanya dan didiamkan di udara terbuka. Setelah beberapa menit muncul serabut putih seperti jarum dari logam aluminium. Penambahan HgCl2 bertujuan untuk membersihkan lapisan oksida pada permukaan alumunium foil secara efektif karena HgCl2 tersebut dapat melepaskan lapisan oksida dari alumunium.
Reaksi yang terjadi yaitu:
Al2O3(s) + HgCl2(aq) 2Al3+(s) + 6Cl-(aq) + 3HgO(g)
Al3+(s) + 4H2O(l) [Al(H2O)4]3+(aq)
4[Al(H2O)4]3+(aq) + 3O2(g) 2Al2O3(s) + 16 H2O(l)
Dari data di atas dapat diketahui bahwa percobaan yang dilakukan oleh kelompok 1-8 sudah sesuai dengan teori yang ada. Aluminium akan berekasi dengan oksigen yang ditandai dengan adanya serabut putih seperti jarum (teroksidasi).
SIMPULAN
Logam aluminium dilapisi dengan oksidanya (Al2O3), sehingga logam aluminium bersifat kurang reaktif.
Logam aluminium bersifat amfoter, dapat bereaksi dengan asam maupun basa.
Logam aluminium lebih reaktif apabila bereaksi dengan basa daripada dengan asam dikarenakan logam aluminium lebih cenderung bersifat asam yaitu asam lewis sehingga logam aluminium lebih mudah bereaksi dengan basa.
Penambahan HgCl2 dapat mengikis lapisan oksida pada Aluminium sehingga aluminium dapat bereaksi dengan oksigen.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, Hiskia. 1992. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti.
Cotton dan wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarata: UI.
Sugiyarto, Kristian H. 2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Svehla, G. 1985. Analisis Kuantitatif Anorganik Makro dan Semi Mikro. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka.
Tim Dosen Kimia Anorganik. 2014. Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik. Semarang: Laboratorium Kimia FMIPA UNNES.
