Contoh Soal Pembuatan Natrium, Kegunaan unsur dan Senyawanya
Contoh Soal Pembuatan Natrium, Kegunaan unsur dan Senyawanya - Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang kelimpahan unsur-unsur di alam serta kecenderungan sifat fisik maupun kimianya. Pada topik ini, kalian akan belajar tentang pembuatan dan pemanfaatan unsur-unsur tersebut, tepatnya unsur natrium.
Natrium merupakan unsur yang senyawanya banyak ditemukan di alam, contohnya natrium klorida. Lalu, apa kegunaan senyawa natrium tersebut?
Kalian telah memahami bahwa natrium merupakan salah satu unsur dalam golongan alkali. Golongan alkali bersifat reaktif, sehingga sulit ditemukan dalam bentuk bebas di alam. Demikian pula dengan natrium. Di alam, natrium banyak ditemukan sebagai senyawa mineral di tanah. Untuk mendapatkan natrium murni, harus dilakukan pemisahan natrium dari senyawanya.
Natrium merupakan unsur yang stabil terhadap pemanasan, sehingga oksidanya tidak dapat diperoleh melalui pemanasan. Oleh karena natrium juga merupakan pereduksi kuat, maka natrium tidak dapat dihasilkan melalui reduksi oksidanya. Elektrolisis larutan natrium halida dalam air tidak akan menghasilkan logam natrium karena potensial reduksi natrium lebih besar daripada air, sehingga yang akan tereduksi adalah air. Oleh karena itu, dikembangkan altenatifnya berupa elektrolisis lelehan/ leburan. Elektrolisis lelehan/ leburan garam natrium menggunakan prinsip Down Cell.
Natrium dapat diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl2 melalui proses Down Cell. Penambahan CaCl2 bertujuan untuk menurunkan titik leleh NaCl dari 801o C menjadi 580o C. Proses ini dilakukan dalam sel silinder menggunakan anoda grafit dan katoda besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion Na+ bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan menempel di katoda, sedangkan ion Cl- membentuk gas Cl2 di anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl adalah sebagai berikut.
Natrium merupakan unsur yang stabil terhadap pemanasan, sehingga oksidanya tidak dapat diperoleh melalui pemanasan. Oleh karena natrium juga merupakan pereduksi kuat, maka natrium tidak dapat dihasilkan melalui reduksi oksidanya. Elektrolisis larutan natrium halida dalam air tidak akan menghasilkan logam natrium karena potensial reduksi natrium lebih besar daripada air, sehingga yang akan tereduksi adalah air. Oleh karena itu, dikembangkan altenatifnya berupa elektrolisis lelehan/ leburan. Elektrolisis lelehan/ leburan garam natrium menggunakan prinsip Down Cell.
Natrium dapat diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl2 melalui proses Down Cell. Penambahan CaCl2 bertujuan untuk menurunkan titik leleh NaCl dari 801o C menjadi 580o C. Proses ini dilakukan dalam sel silinder menggunakan anoda grafit dan katoda besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion Na+ bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan menempel di katoda, sedangkan ion Cl- membentuk gas Cl2 di anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl adalah sebagai berikut.
Katoda: 2 Na+ + 2e- → 2Na(l)
Anoda: 2Cl- → Cl2(g) + 2e-
Reaksi elektrolisis: 2Na+ 2Cl- → 2Na(l) + Cl2(g)
Natrium cair yang terbentuk di katoda, selanjutnya dialirkan dan ditampung dalam wadah berisi minyak tanah agar tidak bersinggungan dengan udara. Hasil samping elektrolisis ini adalah gas klorin.
📖 Penggunaan Unsur Natrium
Logam natrium yang diperoleh melalui proses di atas biasanya digunakan sebagai pendingin (coolant) pada reaktor nuklir. Natrium akan menyerap panas dari reaktor nuklir. Kemudian, natrium panas mengalir melalui saluran menuju reservoir yang berisi air. Selanjutnya, air dalam reservoir menguap dan uapnya dialirkan menuju pembangkit listrik tenaga uap. Sebagai reduktor kuat, natrium bisa dimanfaatkan untuk hal-hal berikut.
a. Pengolahan logam Li, K, Zr, dan logam alkali lain yang lebih berat.
b. Proses reduksi titanium (IV) klorida menjadi logam Ti.
c. Pembuatan senyawa natrium yang tidak dapat dibuat dari NaCl, seperti natrium peroksida.
d. Natrium yang mengeluarkan warna kuning saat dipijarkan, biasa digunakan sebagai lampu untuk penerangan jalan.
📖 Penggunaan Senyawa Natrium
Selain unsurnya, senyawa natrium juga banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini penggunaannya.
🔷 Natrium hidroksida (NaOH)- Digunakan untuk membuat beberapa senyawa natrium, seperti NaOCl, NaClO3, dan NaCO3.
- Digunakan dalam industri pulp, kertas, sabun, tekstil, pengolahan bauksit, detergen, pemurnian minyak bumi, serta untuk rayon dan serat lainnya.
- Sebagai bahan baku pembuatan natrium, klor, dan senyawa-senyawa natrium lain.
- Digunakan dalam industri susu, pengawetan ikan dan daging, dan pengolahan kulit.
- Untuk mencairkan salju.
- Sebagai bumbu masak (garam dapur).
- Bahan baku pembuatan kaca.
- Bahan baku pembuatan bahan-bahan kimia.
- Bahan baku industri pulp dan kertas.
- Bahan pelunak air sadah.
Digunakan sebagai soda kue dalam industri kue dan makanan.
🔷 Natrium glutamat
Digunakan sebagai penyedap makanan.
🔷 Natrium benzoat
Digunakan sebagai pengawet makanan.
📺 Contoh soal
Pembuatan unsur natrium dari senyawanya dilakukan dengan metode ....
A. elektrolisis larutan garamnya
B. elektrolisis lelehan garamnya
C. dialisis larutan garamnya
D. destilasi bertingkat
E. penyaringan dari larutannya
Penyelesaian:
Unsur natrium diperoleh melalui proses elektrolisis lelehan garamnya. Elektrolisis larutan garamnya hanya akan menghasilkan gas hidrogen ddan basa.
S1
Natrium tidak dapat dibuat dengan mereduksi oksidanya karena ....
S2
Pembuatan natrium dapat dilakukan melalui proses ....
S3
Tujuan penambahan kalsium klorida (CaCl2) pada proses pembuatan natrium adalah ....
S4
Reaksi pembuatan natrium adalah ....
S5
Setelah terbentuk, natrium dialirkan dan ditampung dalam wadah berisi minyak tanah. Hal ini bertujuan untuk ....
S6
Natrium, sebagaimana unsur golongan alkali yang lain, mempunyai warna nyala yang khas ketika dibakar/ dipijarkan. Warna nyala kuning dari natrium biasa dimanfaatkan untuk ....
S7
Natrium dipilih sebagai pendingin (coolant) pada reaktor nuklir karena ....
S8
Akhir-akhir ini, sering beredar makanan yang mengandung bahan pengawet berupa formalin. Formalin merupakan senyawa aldehid yang membahayakan bagi kesehatan. Sebenarnya ada senyawa natrium yang aman digunakan sebagai bahan pengawet dengan dosis tertentu. Senyawa tersebut adalah ....
S9
Perhatikan tabel berikut.
Hubungan yang tepat antara kegunaan dan sifat koligatif untuk senyawa natrium klorida ditunjukkan oleh huruf ....
Hubungan yang tepat antara kegunaan dan sifat koligatif untuk senyawa natrium klorida ditunjukkan oleh huruf ....
S10
Air sadah adalah air yang mengandung ion-ion Ca2+ dan Mg2+. Senyawa yang digunakan untuk menghilangkan kesadahan air adalah ....