BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Pengertian Kobalt

Transkripsi

1 1.1 Pengertian Kobalt BAB I PENDAHULUAN Cobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27. Cobalt merupakan unsur transisi yang terletak pada golongan 9 pada periode keempat. Cobalt merupakan logam metalik yang berwarna sedikit berkilauan dan keabu-abuan. Cobalt selalu terdapat bergabung dengan Nikel dan biasa juga dengan Arsen. Sumber utama cobalt adalah speisses, yang merupakan sisa dalam peleburan bijih Arsen dari Ni, Cu, Pb. Cobalt relatif tidak reaktif, meskipun ia larut lambat sekali dalam asam mineral encer. Unsur kimia Cobalt juga merupakan suatu unsur dengan sifat rapuh agak keras dan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Unsur kimia Cobalt adalah batu bintang. Deposit bijih Cobalt-60 ( 60 Co) adalah suatu isotop yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar (radiasi energi tinggi). unsur kimia Cobalt mewarnai gelas kaca serta memiliki suatu keindahan warna kebiruan. Stabilitas dari ion cobalt mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatif lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III, sesuai dengan deret unsur periode pertama, Ti, V, Cr, Mn, dan Fe, terakhir Co. Tingkat oksidasi tertinggi dari ion cobalt adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal. Untuk senyawaan ion cobalt (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion cobalt (I) biasanya dengan ligan-ligan phi-aseptor. Cobalt tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. Salah satu makanan yang kita konsumsi bersumber vitamin B 12 yang merupakan suatu campuran yang berisi unsur Cobalt, adalah marmite, tetapi unsur yang dikandung didalamnya tergolong unsur lebih lemah dan lembut. Di Australia dikenal dengan Vegemite, sedangkan di Amerika, Marmite dicampur dengan pindakas. Banyak bijih berisi unsur kimia cobalt tetapi tidak memiliki arti penting untuk ekonomi, meliputi sulfid dan arsenides linnaeite, Co 3 S 4, cobalttit, Coass, dan smaltite, Coas2. Cobalt juga digunakan untuk industri, secara normal diproduksi sebagai by product dari produksi tembaga, nikel bijih yang dibakar secara normal membentuk suatu campuran oksida metal. Perawatan dengan cuka sulphuric dapat meninggalkan tembaga metalik sebagai residu dan disolves. 1.2 Sejarah Kobalt Manusia telah menggunakan senyawa kobalt setidaknya sejak 1400 SM Senyawa digunakan untuk kaca warna dan glasir biru. analyzed a dark blue pigment found in copper ore." Pada tahun 1735, ahli kimia Swedia Georg Brandt ( menganalisa pigmen biru tua ditemukan dalam

2 bijih tembaga. Brandt menunjukkan bahwa pigmen mengandung unsur baru, yang kemudian dinamai kobalt. Cobalt adalah logam transisi, salah satu dari beberapa unsur yang ditemukan pada Baris 4 sampai 7 antara Grup 2 dan 13 dalam tabel periodik. Tabel periodik adalah suatu bagan yang menunjukkan bagaimana unsur-unsur kimia yang terkait satu sama lain. Cobalt terletak antara besi dan nikel dan kimia saham banyak dan sifat fisik dengan dua elemen. Kata kobalt mungkin telah pertama kali digunakan di dekat akhir abad kelima belas. Di Jerman, kata Kobold berarti "goblin" atau "roh jahat." Istilah ini digunakan oleh para penambang untuk menggambarkan mineral yang sangat sulit untuk menambang dan merusak kesehatan mereka. Ketika mineral dipanaskan, melepaskannya gas ofensif yang menyebabkan penyakit.

3 BAB II ISI 2.1 Sumber Unsur cobalt di alam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik. Mineral cobalt terpenting antara lain Smaltite (CoAs 2 ), cobalttite (CoAsS) dan Lemacite ( Co 3 S 4 ). Sumber utama cobalt disebut Speisses yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, dan Pb. 2.2 Karakteristik Unsur Kobalt Nama : Kobalt Lambang : Co Nomor atom : 27 Deret kimia : Logam transisi Golongan : 9 Periode : 4 Blok : d Berat atom standard : (5) g mol 1 Konfigurasi elektron : [Ar] 4s 2 3d 7 Elektron per kelopak : 2, 8, 15, 2 Warna : abu-abu metalik Massa jenis(mendekati suhu kamar) : 8.90 g cm 3 Massa jenis cairanpada titik didih : 7.75 g cm 3 Titik lebur : 1768 K(1495 C, 2723 F) Titik didih : 3200 K(2927 C, 5301 F) Kalor peleburan : kj mol 1 Kalor penguapan : 377 kj mol 1

4 Kapasitas kalor 1 : (25 C) J mol 1 K Tekanan uap P/Pa k 10 k 100 k pada T/K Sifat atom Struktur kristal Bilangan oksidasi Elektronegativitas : Energi ionisasi(lebih lanjut) : hexagonal : 5, 4, 3, 2, 1, -1 [1] (oksida amfoter) : 1.88 (Skala Pauling) : 1st: kj mol 1 2nd: 1648 kj mol 1 3rd: 3232 kj mol 1 Jari-jari atom Jari-jari kovalen : 125 pm : 126±3 (low spin), 150±7 (high spin) pm Artikel utama: Isotop dari Kobalt Isotop tertentu iso NA Umur paruh DM DE (MeV) DP 56 Co syn d ε Fe 57 Co syn d ε Fe 58 Co syn d ε Fe 59 Co 100% Co stabil dengan 32 neutron 60 Co syn years β, γ, γ Ni 2.3 Sifat Sifat Logam Cobalt Sifat Fisika logam Cobalt : Logam berwarna abu abu Sedikit magnetis Melebur pada suhu C dan mendidih pada suhu C Memiliki 7 tingkat oksidasi yaitu -1, 0, +1, +2, +3, +4 dan Sifat Kimia logam Cobalt : Mudah larut dalam asam asam mineral encer Kurang reaktif

5 Dapat membentuk senyawa kompleks Senyawanya umumnya berwarna Dalam larutan air, terdapat sebagai ion Co 2+ yang berwarna merah Senyawa senyawa Co(II) yang tak terhidrat atau tak terdisosiasi berwara biru. Ion Co 3+ tidak stabil, tetapi kompleks kompleksnya stabil baik dalam bentuk larutan maupun padatan. Kompleks-kompleks Co (II)dapat dioksidasi menjadi kompleks kompleks cobalt (III) Bereaksi dengan hidogen sulfida membentuk endapan hitam Tahan korosi 2.4 Stabilitas ion Cobalt Stabilitas dari ion cobalt mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatif lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III, sesuai dengan deret unsur periode pertama, Ti, V, Cr, Mn, dan Fe, terakhir Co. Tingkat oksidasi tertinggi dari ion cobalt adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal. Untuk senyawaan ion cobalt (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion cobalt (I) biasanya dengan ligan-ligan phi-aseptor. Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa cobalt seperti terlihat pada tabel dibawah : 2.5 Kesenyawaan Unsur Kobalt 1. OKSIDA Cobalt (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam, cobalt karbonat, atau nitrat pada suhu C. Cobalt(II)oksida mempunyai struktur NaCl. Pada pemanasan C dalam udara dihasilkan senyawa Co 3 O 4. beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co 2 O 3, CoO 2 dan oksocobalttat (II) merah Na 10 [Co 4 O 9 ]. 2. HALIDA. Halida anhidrat CoX 2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF 2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl 2. Halida klor berwarna biru terang. Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada cobalt halida pada temperatur C menghasilkan cobalt(iii) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi. Cobalt(III) flourida dapat direduksi oleh air. 3. SULFIDA

6 Dibentuk dari larutan Co 2+ yang direaksikan dengan H 2 S membentuk endapan CoS berwarna hitam. 4. GARAM Bentuk garam cobalt(ii) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat. Semua garam hidrat cobalt berwarna merah atau pink dari ion [Co(H 2 O) 6 ] 2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral. Penambahan ion hidroksida pada larutan Co 2+ menghasilkan cobalt(ii) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya. Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil. Cobalt(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH) 4 ] 2-. Bentuk garam cobalt(iii) sangat sedikit, garam flourida hidrat berwarna hijau CoF 3.5H 2 O dan hidrat sulfat berwarna biru Co 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co 2+ dalam larutan 40% HF dan H 2 SO 4 8M. 2.6 Kompleks-Kompleks dari Cobalt(II) dan Cobalt (III) Ion akuo (Co(H 2 O) 6 ] merupakan kompleks cobalt(ii) paling sederhana. Struktur dari komplek cobalt(ii) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral. Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama, mungkin berbeda dalam kesetimbangan. Penambahan Cl - terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru. Tanpa adanya ligan lain, oksidasi dari ion [Co(H 2 O)6] 2+ sangat tidak disukai dan ion Co 3+ dapat direduksi oleh air. Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O 3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO 4 ) 2 menghasilkan ion akuo[co(h 2 O) 6 ] 3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H 2 O) 5 ] 2+. Dengan adanya ligan lain seperti NH 3 dapat memperbaiki stabilitas ion Co (III). Dengan adanya ion OH -, cobalt(ii) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam. Ion cobalt(iii) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH 3, en, EDTA, NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam. Semua kompleks cobalt (III) yang dikenal berstruktur oktahedral. Kompleks cobalt(iii) dapat dibuat melalui oksidasi Co 2+ dengan adanya ligan, oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut : Kedua isomer cis dan trans dari [Co(en) 2 Cl 2 ] + bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi. Senyawa [Co(en) 2 Cl 2 ] + bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan.

7 2.7 Cara Memproduksi Cobalt Unsur cobalt diproduksi ketika hidroksida hujan, akan timbul hipoklorit sodium ( NaOCl). Berikut reaksinya : 2Co 2 +(aq) + NaOCl(aq) + 4OH - (aq) + H 2 O 2Co(OH) 3 (s) + NaCl(aq) Trihydroxide Co(OH) 3 yang dihasilkan kemudian dipanaskan untuk membentuk oksida dan kemudian ditambah dengan karbon sehingga terbentuklah unsur kobalt metal. Berikut reaksinya : 2Co(OH) 3 (panas) Co 2 O 3 + 3H 2 O 2Co 2 O 3 + 3C 4Co(s) + 3CO 2 (g) 2.8 Manfaat Cobalt Adapun manfaat manfaat dari logam cobalt adalah sebagai berikut : 1) Dapat dicampur dengan besi, nikel dan batang-batang rel lain untuk membuat Alnico, suatu campuran logam memiliki kekuatan magnetis yang banyak digunakan mesin jet dan turbin gas mesin/motor. 2) Digunakan sebagai bahan baja tahan-karat dan baja magnit 3) Digunakan di dalam campuran logam untuk turbin gas generator dan turbin pancaran 4) Digunakan di dalam menyepuh listrik oleh karena penampilannya, kekerasan, dan perlawanan ke oksidasi 5) Digunakan untuk produksi warna biru permanen dan brilian untuk porselin, gelas/kaca, serta barang tembikar, pekerjaan ubin,dll 6) Cobalt-60, merupakan artifical isotop, dimana sebagai suatu sumber sinar penting, dan secara ekstensif digunakan sebagai suatu pengusut serta agen radiotherapeutic. Sumber 60 Co yang ringkas dan mudah 7) Digunakan sebagai campuran pigmen cat

8 BAB III PEMBAHASAN 3.1 Kestabilan Berdasarkan NAE (Nomor Atom Efektif) Contoh: [Co(CN) 6 ] 3- No. Atom Co : 27 Co 3+ : 24 Konfigurasi e - Co : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 Konfigurasi e - Co 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 4 4s 2 Co 3+ : 24 6CN : 12 e - NAE : 36 e - Sama dengan Kr (36 e - ) dan bersifat stabil 3.2 Kestabilan Berdasarkan Hibridisasi Contoh: [Co(CN) 6 ] 3- No. Atom Co : 27 Co 3+ : 24 Konfigurasi e - Co : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 Konfigurasi e - Co 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 Co 3+ : 24 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 [ ] [ L ] [ L L L ] [ L L ] 3d 4s 2 4p 4d Hibridisasi : s p 3 d 2 Ada 4 e - bebas yang tidak berpasangan [ L L ] [ L ] [ L L L ] 3d 4s 4p Hibridisasi : d 2 s p 3 Semua elektron berpasangan

9 Kesimpulan: Hibridisasi: d 2 s p 3 lebih stabil karena semua elektron berpasangan dibandingkan dengan Hibridisasi: s p 3 d 2 (memiliki 4 e - bebas) 3.3 Kestabilan Berdasarkan Medan Ligan Contoh: [Co(CN) 6 ] 3- [CoF 6 ] 3- Medan ligan lemah Medan ligan kuat Kesimpulan: Medan ligan kuat lebih stabil dibandingkan dengan medan ligan lemah. Karena medan ligan dipengaruhi oleh suatu ligan yaitu CN - (ligan kuat) sedangkan F - (ligan lemah). Untuk mengetahui suatu ligan itu lemah ataupun kuat dapat dibandingkan dengan deret spektrokimia. Deret spektrokimia adalah daftar-daftar ligan yang disusun berdasarkan perbedaan energi Δ yang dihasilkan (disusun dari Δ yang kecil ke Δ yang besar): I < Br < S 2 < SCN < Cl < NO 3 < N 3 < F < OH 2 < C 2 O 4 < H 2 O < NCS < CH 3 CN < py < NH 3 < en < 2,2'-bipiridina < phen < NO 2 < PPh 3 < CN < CO

10 DAFTAR PUSTAKA Cotton, F.A dan Geoffrey Wilkinson Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : Universitas Indonesia ( UI-Press ) Martoyo,dkk Terampil Menguasai dan Menerapkan Konsep Kimia untuk Kelas 3 SMU. Jakarta : Tiga Serangkai Oxford Kamus Kimia Lengkap. Jakarta : Erlangga Svehla, G Vogel I Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro. Jakarta : PT. Kalman Media Pusaka