Contoh Soal Pembuatan Krom, Kegunaan Unsur dan Senyawanya

Contoh Soal Pembuatan Krom, Kegunaan Unsur dan Senyawanya - Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang pembuatan berbagai unsur dan senyawa logam, yaitu natrium, magnesium, aluminium, dan besi. Pada topik ini, kalian masih akan belajar tentang pembuatan logam, yaitu nikel dan krom.

        Adakah di antara kalian yang hobi mengutak-atik otomotif? Untuk memperindah tampilan, beberapa pemilik motor menyepuh komponen motornya dengan krom. Krom dipilih karena tahan korosi dan mengilat. Bagaimana dengan nikel? Adakah yang sudah mengenal logam nikel? Untuk mempelajarinya lebih lanjut, simak ulasan berikut.

📹 Pembuatan Nikel dan Krom

Pada skala laboratorium, pembuatan nikel dilakukan dengan mengoksidasi bijih NiS menjadi NiO kemudian direduksi dengan unsur karbon. Berikut ini reaksinya.

{\rm{2NiS + 3}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ }} \to {\rm{ 2NiO + 2S}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\

{\rm{NiO + C }} \to {\rm{ Ni + CO}}\

Pada skala industri, proses untuk mendapatkan nikel murni dari bijih nikel harus melalui beberapa tahap.

a. Bijih nikel sulfida dipekatkan dengan cara floatasi (pengapungan), kemudian konsentrat dilebur menjadi matte (75% Ni, 5% Cu, 1% Fe, 0,5% Co, dan 22% ZnS).

b. Nikel dalam matte dilarutkan dalam larutan ammonia yang mengandung oksigen.

{\rm{Ni}}{{\rm{S}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}_{{\rm{(g)}}}{\rm{ + }}{\rm{6N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(aq)}}}{\rm{ }} \to {\rm{ [Ni(N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{6}}}{{\rm{]}}^{{\rm{2 + }}}}_{{\rm{(aq)}}}{\rm{ + S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{^{{\rm{2 - }}}_{{\rm{(aq)}}}}\

c. Setelah penyaringan, kompleks nikel ammonia direduksi dengan hidrogen.

{{\rm{[Ni(N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{6}}}{\rm{]}}^{{\rm{2 + }}}}_{{\rm{(aq)}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}_{{\rm{(g)}}}{\rm{ }} \to {\rm{ N}}{{\rm{i}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ + 2N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}_{{\rm{(aq)}}}{\rm{ + }}{\rm{4N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(aq)}}}\

Krom merupakan salah satu logam transisi yang paling penting. Logam ini sangat mengilap, keras, dan tahan karat. Dalam bidang industri, krom diperlukan dalam dua bentuk, yaitu krom murni dan paduan besi-krom yang disebut ferokromium. Unsur krom dapat diperoleh dengan cara mengekstraksi bijihnya. Langkah-langkah dalam ekstraksi unsur krom dari bijihnya adalah seperti berikut.

a. Cr (III) dalam bijih diubah menjadi Cr (VI).

{\rm{2FeO}}{\rm{.C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + 4NaO}}{{\rm{H}}_{{\rm{(aq)}}}}{\rm{ + 3}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}_{{\rm{(g)}}}{\rm{ }} \to {\rm{ 2Fe}}{{\rm{O}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ + 2N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{7}}}_{{\rm{(aq)}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{{\rm{(l)}}}}\

b. Reduksi Cr (VI) menjadi Cr (III).

{\rm{N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{7}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{C}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ }} \to {\rm{ C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + C}}{{\rm{O}}_{{\rm{(g)}}}}\

c. Reduksi kromium (III) oksida dengan aluminium (proses Goldschmidt).

{\rm{C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + 2A}}{{\rm{l}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ }} \to {\rm{ A}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + 2C}}{{\rm{r}}_{{\rm{(s)}}}}\

Ekstrasi ini menghasilkan logam krom dengan kemurnian 97% – 99%. Adapun ferokromium diperoleh dengan mereduksi bijih krom dengan kokas atau silikon dalam tanur listrik, dengan reaksi berikut.

{\rm{FeO}}{\rm{.C}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}_{{\rm{(s)}}}{\rm{ + }}{\rm{4}}{{\rm{C}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ }} \to {\rm{ FeC}}{{\rm{r}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ + 4C}}{{\rm{O}}_{{\rm{(g)}}}}\

📹 Kegunaan Unsur dan Senyawa Nikel dan Krom

Nikel merupakan logam keras, namun dapat dibentuk. Nikel bersifat fleksibel dan mempunyai karakteristik yang unik, seperti tidak berubah sifatnya saat terkena udara, tahan terhadap oksidasi, dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim.
        Oleh karena itu, nikel biasa digunakan dalam bidang komersial dan industri. Pemanfaatan nikel paling utama adalah untuk melapisi logam lain dan membuat aliase (paduan logam). Contoh paduan logam yang mengandung nikel antara lain baja stainless steel, nikrom, monel (65% Ni dan 35% Cu), alnico, invar, inconel, dan hastelloys. Kegunaan nikel yang lain meliputi:

⓵ Nikel yang sangat halus, digunakan sebagai katalis untuk menghidrogenasi minyak sayur menjadi margarin.

⓶ Alloy tembaga-nikel yang berbentuk tabung, biasa digunakan untuk membuat instalasi reversible osmosis atau proses penghilangan kadar garam dengan mengubah air laut menjadi air tawar.

⓷ Untuk bahan membuat uang koin.

⓸ Baja nikel untuk melapisi senjata dan ruangan besi (deposit di bank).

⓹ Digunakan dalam pembuatan keramik.

        Sepuhan krom (chrome plating) banyak digunakan pada peralatan sehari-hari. Lapisan kromium akan menghasilkan sensasi indah, tidak kusam, tahan panas, tahan pakai, tahan korosi, serta bersifat keras. Penyepuhan kromium banyak diaplikasikan pada kendaraan bermotor.
Dalam industri logam, krom digunakan dalam bentuk paduan dengan logam lain seperti nikel, besi, dan kobalt. Stainless steel merupakan salah satu jenis baja yang dihasilkan dari paduan antara nikel, besi, dan krom. Selain untuk pelapisan dan paduan logam, krom juga membentuk beberapa senyawa yang mempunyai kegunaan sebagai berikut.

⓵ Larutan K2Cr2O7 atau krom(III)oksida CrO3---di dalam asam sulfat pekat---berperan sebagai oksidator kuat yang digunakan untuk mencuci alat laboratorium.

⓶ Na2Cr2O7.2H2O dalam jumlah berlebih digunakan untuk menyamak dan menghasilkan kulit atau “samakan krom”.

⓷ PbCrO4 (kuning krom) dan Cr2O3 (hijau krom) dapat digunakan sebagai pigmen.

⓸ Jika ion kromium (III) menggantikan sebagian ion aluminium dalam mineral beril, Be3Al2(Si6O18), akan terbentuk batu permata berwarna hijau yang disebut jamrud atau emerald.

⓹ Ion Cr2O72- (berwarna jingga) dapat terreduksi oleh etanol menjadi ion Cr3+ (berwarna hijau), sehingga biasa digunakan dalam uji pernapasan untuk mendeteksi pemabuk.

⓺ CrO digunakan sebagai perwarna dalam percetakan, industri tekstil, dan keramik.

⓻ CrCl3 digunakan sebagai pewarna hijau dalam indutri pembuatan keramik.

🏫 Contoh soal

Bijih nikel yang digunakan untuk membuat logam nikel adalah ....

A. nikel sulfida

B. nikel oksida

C. nikel karbonat

D. nikel sulfat

E. nikel klorida

Jawaban: A

Penyelesaian:

Bijih nikel yang digunakan sebagai bahan untuk pembuatan nikel adalah nikel sulfida (NiS).

S1

Proses pembuatan logam nikel di laboratorium dilakukan dengan cara ....

S2

Perhatikan tahapan reaksi berikut.

1. Pengapungan

2. Pemanggangan

3. Pelarutan

4. Penyaringan

5. Reduksi

6. Pemurnian

Tahapan pembuatan nikel dalam skala pabrik ditunjukkan oleh nomor ....

S3

Dalam proses pembuatan nikel, matte nikel dilarutkan dalam ammonia yang mengandung oksigen. Ion kompleks yang terbentuk adalah ....

S4

Matte yang terbentuk pada proses pembuatan nikel akan tercampur dengan unsur berikut, kecuali ....

S5

Proses reduksi krom (III) oksida oleh logam aluminium disebut proses ....

S6

Dalam bijihnya, krom mempunyai bilangan oksidasi ....

S7

Setelah terpisah dari bijihnya, krom akan mengalami reduksi untuk mengembalikan biloks seperti semula. Reaksi yang terjadi adalah ....

S8

Paduan logam yang terdiri dari nikel dan krom dan sering digunakan sebagai peralatan di laboratorium adalah ....

S9

Logam nikel yang dijadikan serbuk berfungsi sebagai katalis dalam proses ....

S10

Saat ini, demam batu mulia sedang melanda Indonesia. Salah satu batu yang banyak diminati adalah beril dengan rumus kimia Be3Al2(Si6O18). Jika ion aluminium dalam batuan tersebut digantikan dengan ion Cr3+, maka akan terbentuk batu permata yang disebut ....

Share this post