Contoh Soal Pembuatan Aluminium, Kegunaan Unsur dan Senyawanya

Contoh Soal Pembuatan Aluminium, Kegunaan Unsur dan Senyawanya - Aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak di kerak bumi, setelah oksigen dan silikon. Logam aluminium diperoleh melalui pengolahan bijih bauksit, yaitu aluminium oksida terhidrasi yang mengandung 50 – 60% Al2O3, 1 – 20% Fe2O3, 1 – 10% silika, sedikit logam transisi, dan air. Proses pengolahan bijih bauksit menjadi aluminium dikenal dengan nama Hall-Heroult. Nama itu diambil dari nama penemunya, yaitu Charles M. Hall (USA) dan Paul Heroult (Perancis) pada tahun 1886. Pengolahan ini meliputi dua tahap, yaitu sebagai berikut.

🍣 Tahap Pemurnian

1. Bijih bauksit (Al2O3) dimurnikan menggunakan larutan NaOH. Lalu, Al2O3 akan larut dalam NaOH, sedangkan Fe2SO3 dan silika tidak larut sehingga dapat dipisahkan. Berikut ini reaksinya.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
{\rm{A}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + 2NaO}}{{\rm{H}}_{{\rm{(aq)}}}}{\rm{ }} \to {\rm{ 2NaAl}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}_{{\rm{(aq)}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{{\rm{(l)}}}}\
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

2. Kemudian, larutan NaAlO2 diasamkan untuk mengendapkan Al(OH)3. Al2O3 murni dapat dihasilkan melalui pemanasan Al(OH)3. Berikut ini reaksinya.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
{\rm{NaAl}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}_{{\rm{(aq)}}}{\rm{ + HC}}{{\rm{l}}_{{\rm{(aq)}}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{{\rm{(l)}}}}{\rm{ }} \to {\rm{ Al(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + NaC}}{{\rm{l}}_{{\rm{(aq)}}}}\

{\rm{2Al(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ }} \to {\rm{ A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{{\rm{(l)}}}}\
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

🍣 Tahap Elektrolisis

Elektrolisis aluminium oksida tidak dilakukan melalui leburannya karena titik lelehnya sangat tinggi (lebih dari 2000o C). Elektrolisis dilakukan dengan cara mencampurkan padatan Al2O3 ke dalam kriolit (Na3AlF6) cair agar titik lelehnya berkurang, sehingga reaksi dapat berlangsung pada suhu yang lebih rendah. Elektrolisis leburan Al2O3 dalam kriolit, memanfaatkan batang karbon sebagai anoda dan bejana berlapis karbon sebagai katoda. Terjadi reaksi berikut ini.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
{\rm{A}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{{\rm{3(l)}}}}{\rm{ }} \to {\rm{ 2A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}_{{\rm{(l)}}}{\rm{ + 3}}{{\rm{O}}^{{\rm{2 - }}}}_{{\rm{(l)}}}\
Anoda: {\rm{2}}{{\rm{O}}^{{\rm{2 - }}}}_{{\rm{(l)}}}{\rm{ }} \to {\rm{ }}{{\rm{O}}_{{\rm{2(g)}}}}{\rm{ + 4}}{{\rm{e}}^{\rm{ - }}}\
Katoda: {\rm{A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}_{{\rm{(l)}}}{\rm{ + 3}}{{\rm{e}}^{\rm{ - }}}{\rm{ }} \to {\rm{ A}}{{\rm{l}}_{{\rm{(s)}}}}\
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

Untuk memproduksi 1 kg aluminium rata-rata dibutuhkan 0,44 kg anoda karbon.

🍣 Kegunaan Unsur Aluminium

a. Untuk membuat barang-barang keperluan rumah tangga, misalnya panci dan sendok.

b. Aluminium foil untuk pembungkus makanan.

c. Untuk kaleng minuman bersoda.

d. Untuk membuat bingkai jendela, kusen, dan kerangka ruang perkantoran.

e. Sebagai bahan cat aluminium (serbuk aluminium dengan minyak cat).

f. Membentuk paduan logam:

• magnalium (aluminium dan magnesium), untuk pembuatan pesawat terbang;
• duraluminium (aluminium dengan Cu, Mn, Mg), digunakan dalam industri pesawat terbang dan mobil;
• alnico (aluminium, nikel dan tembaga); dan
• campuran 20% Al, 50% Fe, 20% Ni, dan 10% Co dapat digunakan sebagai magnet yang sangat kuat.

g. Untuk membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi(III) oksida yang digunakan untuk mengelas baja.

🍣 Kegunaan Senyawa Aluminium

a. Tawas (KAl(SO4)2.12H2O) digunakan sebagai deodoran dan penjernih air.

b. Aluminium sulfat (Al2(SO4)3) digunakan dalam industri pembuatan kertas dan pewarna tekstil.

c. Zeolit (Na2O.Al2O3.2SiO2) digunakan untuk melunakkan air sadah.

d. Aluminium hidroksida (Al(OH)3) digunakan untuk menetralkan asam lambung berlebih.

e. Aluminium oksida (Al2O3) digunakan untuk membuat aluminium, pasta gigi, keramik, dan gelas.

f. Korundum, merupakan kristal Al2O3 di alam, digunakan sebagai pengampelas.

g. Jika Al2O3 bercampur dengan logam transisi, akan terbentuk permata berwarna-warni, yang dapat digunakan sebagai perhiasan.

• Rubi, yaitu permata berwarna merah yang terbentuk dari Al2O3 dan Cr3+.
• Safir, yaitu permata berwarna biru yang terbentuk dari Al2O3, Fe2+, Fe3+ dan Ti4+.
• Topaz, yaitu permata berwarna kuning yang terbentuk dari Al2O3 dan Fe2+.
• Ametis, yaitu permata berwarna cokelat-keunguan yang terbentuk dari Al2O3 dan Mn3+.

📖 Contoh soal

Bahan utama yang digunakan untuk membuat aluminium adalah ....

A. bauksit

B. pirit

C. kalsiderit

D. dolomit

E. karnalit

Penyelesaian:

Aluminium diolah dari bijih aluminium yang disebut bauksit melalui proses Hall-Heroult

S1

Proses pembuatan aluminium disebut ....

S2

Dalam bijih bauksit, Al2O3 bercampur dengan Fe2O3, silika, dan zat-zat pengotor lainnya. Pemisahannya dilakukan dengan cara ....

S3

Aluminium oksida merupakan senyawa yang memiliki titik leleh lebih dari 2000o C. Untuk menurunkan titik lelehnya---sebelum dilakukan elektrolisis---harus ditambahkan ....

S4

Elektroda yang digunakan dalam elektrolisis aluminium oksida adalah ....

S5

Reaksi yang terjadi di katoda pada elektrolisis pembuatan aluminium adalah ....

S6

Berikut ini yang bukan alasan penggunaan aluminium sebagai peralatan memasak adalah ....

S7

Campuran antara serbuk aluminium dan serbuk Fe2O3 yang digunakan untuk mengelas baja disebut ....

S8

Tawas merupakan salah satu senyawa aluminium yang banyak dipakai dalam penjernihan air. Rumus kimia tawas adalah ....

S9

Jika Al2O3 bercampur dengan logam transisi, maka akan terbentuk permata berwarna-warni. Rubi merupakan permata berwarna merah yang terbentuk dari Al2O3 dan ....

S10

Korundum merupakan kristal Al2O3 yang bersifat keras. Korundum dapat dimanfaatkan untuk ....

Share this post