Tampilkan postingan dengan label Materi X. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Materi X. Tampilkan semua postingan

Alkana

 

Alkana adalah senyawa kimia yang termasuk dalam golongan hidrokarbon alifatik jenuh yang mempunyai rumus umum CnH2n+2.

Alkana adalah senyawa organik yang terdiri dari atom karbon (C) dan hidrogen (H) yang terikat melalui ikatan tunggal. Senyawa ini termasuk dalam golongan hidrokarbon alifatik jenuh. "Jenuh" di sini berarti semua atom karbon dalam molekul telah terikat pada atom lain sebanyak mungkin, sehingga tidak ada ikatan rangkap atau rangkap tiga.

Ciri khas alkana
  1. Ikatan tunggal, semua ikatan antara atom karbon pada alkana adalah ikatan tunggal. Artinya, setiap atom karbon terikat pada empat atom lainnya dengan ikatan tunggal.
  2. Rantai terbuka, alkana memiliki rantai karbon yang terbuka, tidak membentuk cincin.
  3. Jenuh, karena semua ikatannya tunggal, alkana disebut sebagai senyawa jenuh.
Suku-suku Alkana

n= jumlah atom C

(suku ke)

Rumus Molekul

Nama Alkana

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

C6H14

C7H16

C8H18

C9H20

C10H22

metana

etana

propana

butana

pentana

heksana

heptana

oktana

nonana

dekana

Deret Homolog

Deret homolog adalah satu golongan senyawa yang suku-sukunya berurutan berbeda dengan CH2. Deret homolog mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

  1. sifat kimia mirip,
  2. rumus umum sama,
  3. suku-suku berurutan berbeda CH2,
  4. perbedaan Mr antara dua suku berurutan sebesar 14,
  5. makin panjang rantai karbon makin tinggi titik didih.
Isomeri

Isomeri adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul (jumlah atom C) sama tetapi berbeda rumus struktur.
Contoh
alkanaTata Nama Alkana

  1. Cari rantai C yang terpanjang sebagai rantai utama. Bila terdapat dua atau lebih, dipilih yang mempunyai cabang terbanyak.
  2. Lingkari cabang-cabang yang terikat pada rantai utama sebagai alkil (metil, etil, propil) dan seterusnya dengan simbol R.
  3. Atom C ujung yang paling dekat alkil diberi nomor urut 1, 2, 3 dan seterusnya.
  4. Jika penomoran sama dari kedua ujung rantai utama, maka harus dipilih sehingga cabang/alkil yang harus ditulis.terlebih dahulu mendapat nomor terkecil.
  5. Jika terdapat 2 atau lebih alkil yang sama, cukup ditulis satu alkil dengan diberi awalan (di = 2, tri = 3, tetra = 4, penta = 5 dan seterusnya).
  6. Alkil-alkil ditulis menurut urutan alfabetik ( etil – butil – isobutil – isopropil – metil – propil – sekunderbutil – tersierbutil)
  7. Penulisan namaalkana: (posisi + nama cabang/alkil) + nama rantai utama.

Contoh

alkana

Contoh
Cara penulisan nama IUPAC suatu senyawa

alkana

Gugus Alkil

Yang dimaksud dengan gugus alkil adalah alkana yang telah kehilangan satu atom H. Gugus alkil mempunyai rumus umum CnH2n+1.

Struktur

Nama

CH3-

CH2CH2-

CH3CH2CH-

CH3(CH2)2CH2-

CH3(CH2)3CH2-

metil

etil

propil

butil

pentil (amil)

 

Share:

Alkena

 


Alkena merupakan senyawa hidrokarbon dengan sebuah ikatan rangkap dua pada atom karbonnya (-C=C-). Jika alkena memiliki dua ikatan rangkap dua, disebut alkadiena. Jika alkena memiliki tiga ikatan rangkap dua disebut alkatriena.

Ikatan rangkap dua ini adalah karakteristik utama alkena. Ikatan rangkap dua ini membuat alkena lebih reaktif dibandingkan alkana karena elektron dalam ikatan rangkap lebih mudah diserang oleh berbagai jenis pereaksi.

Tidak jenuh karena adanya ikatan rangkap dua, alkena dikatakan tidak jenuh. Ini berarti alkena masih memiliki kapasitas untuk bereaksi dengan molekul lain untuk membentuk ikatan baru.

alkena

Rumus Umum Alkena

Berdasarkan tabel di atas, dapat dsimpilkan bahwa rumus umum alkena adalah CnH2n. Karena mengandung ikatan rangkap, termasuk hidrokarbon tak jenuh. Kadang-kadang alkena disebut olefin, berasal dari kata olefient gas (gas yang membentuk minyak), yaitu nama lama untuk etena (CH2=CH2).

Tata Nama Alkena
  1. Nama alkena didapat dengan mengganti akhiran ana pada senyawa alkana menjadi ena.

Rumus Molekul

Nama

Rumus Molekul

Nama

C2H4

etena

C6H12

heksena

C3H6

propena

C7H14

heptena

C4H8

butena

C8H16

oktena

C5H10

pentena

C9H18

nonena

  1. Rantai induk dipilih rantai yang mengandung ikatan rangkap dan terpanjang
  2. Penomoran atom C pada rantai induk dimulai dari salah satu ujung rantai sedemikian rupa sehingga atom C yang berikatan rangkap mendapat nomor sekecil mungkin.

alkena

  1. Posisi ikatan rangkap ditunjukkan dengan angka. Angka tersebut menunjukkan nomor atom karbon berikatan rangkap yang pinggir, yaitu karbon bernomor kecil.
alkena

 

  1. Penulisan rantai cabang sama dengan pada alkana.
alkena

 

Isomer Alkena
  1. Isomer Posisi
    Isomer posisi terjadi pada senyawa bergugus fungsi yang disebabkan oleh perbedaan posisi gugus fungsi dalam molekul. Misalnya, 1-butena berisomer posisi dengan 2-butena yang sama-sama memiliki rumus molekul C4H8.

  1. Isomer Geometri
    Senyawa yang memiliki isomer geometri memiliki rumus molekul dan struktur sama. Isomer ini terjadi karena perbedaan konfigurasi molekul, yaitu perbedaan susunan ruang atom-atom dalam molekul. Isomer geometri terjadi pada senyawa yang molekulnya memiliki bagian yang kaku, misalnya ikatan rangkap. Isomer geometri ditandai dengan cis dan trans. Cis untuk menandai gugus yang sama terletak dalam satu bidang, sedangkan trans menandai letak gugus yang sama berseberangan. Untuk memahami kedua jenis isomer ini, perhatikan kedua struktur berikut.  Tidak semua senyawa karbon yang berikatan rangkap (C=C) memiliki isomer cis-trans. Atom karbon berikatan rangkap yang memiliki cis-trans harus mengikat dua atom atau gugus yang berbeda. Akibatnya, perputaran gugus-gugus yang berbeda itu menyebabkan terbentuk senyawa berbeda.
Share:

Senyawa Hidrokarbon


Hidrokarbon adalah senyawa kimia organik yang terdiri dari dua unsur utama, yaitu karbon (C) dan hidrogen (H). Sederhananya, hidrokarbon adalah senyawa yang molekulnya hanya tersusun dari atom karbon dan hidrogen. Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri atas unsur karbon dan hidrogen. Adanya atom C dan H dalam senyawa dapat ditunjukkan dengan uji pembakaran. Pada pembakaran sempurna, karbon berubah menjadi CO2 yang dapat dikenali karena mengeruhkan air kapur, sedangkan hidrogen menhadi H2O yang dapat mengubah warna kertas kobal yang berwarna biru menjadi merah jambu. Contoh hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari adalah gas alam, bensin, minyak tanak, solar , parafin (lilin) dan lain-lain.

Kegunaan Hidrokarbon

Sumber utama hidrokarbon adalah gas alam dan minyak bumi. Hidrokarbon terutama digunakan untuk keperluan bahan bakar, baik sebagai bahan bakar minyak maupun bahan bakar gas. selain itu, tidak kalah pentingnya hidrokarbon digunakan sebagai pelarut, sumber hidrogen, pelumas, bahan baku senyawa organik lainnya, dan bahan baku industri, seperti plastik dan karet sintetik.

Perbedaan Sifat Senyawa Karbon Organik dan Anorganik
Senyawa OrganikSenyawa Anorganik
1. Sangat kurang stabil terhadap pemanasan1. Lebih staabil terhadap pemanasan
2. Mempunyai titik cair dan titik didih yang relatif rendah2. Mempunyai titik didih jauh lebih tinggi
3. Lebih mudah larut dalam pelarut non polar3. Lebih mudah larut dalam air
4. Reaksi umumnya berlangsung lambat4. Reaksi berlangsung lebih cepat
Kekhasan Atom Karbon

Atom karbon mempunyai kemampuan untuk membentuk empat ikatan kovalen. sesuai dengan nomor atom golongannya, karbon mempunyai 4 elektron valensi. Oleh karena itu untuk mencapai konfigurasi elektron oktet, karbon dapat membentuk 4 ikatan kovalen.

Selain itu, atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai. Rantai karbon yang terbentukpun bervariasi, yaitu lurus, bercabang, dan melingkar.

Atom karbon memiliki sifat khas yang membuatnya menjadi unsur paling penting dalam kehidupan di Bumi. Dengan memiliki empat elektron valensi, karbon mampu membentuk empat ikatan kovalen yang kuat dengan atom karbon lainnya atau dengan atom unsur lain seperti hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Kemampuan inilah yang memungkinkan karbon membentuk rantai karbon yang panjang, bercabang, atau bahkan membentuk struktur cincin. Fleksibilitas dalam membentuk ikatan inilah yang menjadi dasar terbentuknya jutaan senyawa organik yang kompleks, mulai dari molekul sederhana seperti metana hingga biomolekul kompleks seperti protein dan DNA.

Kedudukan Atom Karbon

Dalam senyawa organik kedudukan atom karbon dibedakan sebagai berikut:

  1. atom karbon primer, bila mengikat langsung 1 atom karbon lain
  2. atom karbon skunder, bila mengikat langsung 2 atom karbon lain
  3. atom karbon tersier, bila mengikat langsung 3 atom karbon lain
  4. atom karbon kuarterner, bila mengikat langsung 4 atom karbon lain

hidrokarbon

Share:

Kelarutan dan Hasilkali Kelarutan

Kelarutan
Kelarutan adalah banyaknya maksimal zat yang dapat membentuk larutan jenuhnya, kelarutan biasanya dinyatakan dalam mol/L atau g/L. Sedangkan hasil kali kelarutan (Ksp) adalah hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan yang dipangkatkan dengan koefisien reaksinya. Tiap-tiap senyawa mempunyai nilai Ksp tertentu dan harganya tergantung pada suhu. Nilai Ksp yang kecil menunjukkan senyawa tersebut sukar larut, sedangkan nilai Ksp yang besar menunjukkan senyawa tersebut mudah larut.

Secara umum persamaan kesetimbangan larutan AxBy yang sedikit larut adalah sebagai berikut:
AxBy(s) ⇌ xA+y(aq) + yB-x(aq)
Ksp AxBy = [A+y]x [B-x]y

Hubungan kelarutan (l) dan hasil kalikelarutan (Ksp) dirumuskan sebagai berikut:
kelarutan
Semakin besar nilai Ksp, semakin besar pula kelarutan senyawa tersebut. Ksp dapat dihitung dari nilai kelarutan, dan sebaliknya.

Pengaruh Ion Sejenis  terhadap Kelarutan

Adanya ion sejenis di dalam larutan akan memperkecil kelarutansuatu elektrolit. Kelarutanelektrolit dalam ion sejenis yang berindeks kecil akan semakin besar. Ion sejenis adalah ion yang sama dengan salah satu ion penyusun senyawa yang sukar larut. Ketika ion sejenis ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung senyawa tersebut, maka kelarutan senyawa itu akan berkurang. Ini adalah prinsip dasar dari efek ion sejenis.

Mengapa demikian? Mari kita perhatikan prinsip Le Chatelier. Prinsip ini menyatakan bahwa jika suatu sistem kesetimbangan mengalami gangguan, maka sistem akan berusaha mengurangi pengaruh gangguan tersebut.

Dalam konteks Ksp, penambahan ion sejenis dapat dianggap sebagai gangguan pada kesetimbangan pelarutan. Untuk mengurangi pengaruh gangguan ini, kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan endapan kembali. Dengan kata lain, lebih banyak senyawa yang sukar larut akan mengendap sehingga konsentrasi ion-ion dalam larutan berkurang dan sistem kembali mencapai kesetimbangan baru.

Fungsi Ksp

Harga Ksp suatu elektrolit dapat digunakan untuk memperkirakan apakah pencampuran dua macam elektrolit menghasilkan endapan atau tidak.
Bila Qsp AxBy > Ksp AxBy atau [A+y]x[B-x]y > Ksp AxBy maka AxBy mengendap

Jika kelarutanzat yang diketahui Kspnya dibandingkan,

  1. Untuk x + y sama, maka zat yang memiliki Ksp besar lebih mudah larut (kelarutannya juga besar)
  2. Untuk nilai Ksp yang sama atau hampir sama, maka zat yang memiliki indeks (x+y) besar mudah larut (kelarutannya besar)

Contoh Soal
Kelarutan Ca(OH)2 dalam air = 1 x 10-2 M. Tentukan hasilkalikelarutan Ca(OH)2
Jawab
Diketahui kelarutan(l) Ca(OH)2 = 1x10-2 M
Ca(OH)2(s) ⇌ Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)
         l                  l                  2l
Ksp Ca(OH)2 = [Ca2+][OH-]2 = (l)(2l)2
Ksp Ca(OH)2 = 4l3 = 4 (10-2)3
Maka Ksp Ca(OH)2 = 4 x 10-6

 

Share:

Pemurnian Logam

Pemurnian logam adalah langkah kritis dalam menghilangkan kontaminan dan mineral lainnya dari bijih logam mentah. Metode pemurnian logam melibatkan berbagai teknik, seperti elektrolisis, pemisahan kimia, dan pemurnian termal. Dengan pemurnian yang tepat, logam-logam tersebut dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari industri otomotif hingga pembuatan peralatan elektronik. Proses ini berperan penting dalam mendukung industri modern yang membutuhkan logam-logam dengan tingkat kemurnian yang tinggi untuk memenuhi standar kualitas dan keamanan yang ketat.

Selain manfaatnya dalam industri, pemurnian logam juga memiliki dampak lingkungan yang signifikan, karena seringkali melibatkan penggunaan energi dan bahan kimia yang dapat merusak alam. Oleh karena itu, pengembangan teknologi pemurnian logam yang lebih efisien dan ramah lingkungan menjadi prioritas dalam upaya menjaga keseimbangan antara industri logam dan perlindungan lingkungan.

Prinsip pemurnian logam dengan menggunakan reaksi elektrolisis larutan dengan elektrode yang bereaksi. Logam yang kotor ditempatkan di anode, sedangkan logam murni ditempatkan di katode. Larutan yang digunakan adalah yang mempunyai kation logam tersebut.

Contoh

Pemurnian Logam Tembaga

Untuk membuat kabel listrik diperlukan tembaga murni, sebab pengotor dapat mengurangi konduktivitas tembaga. Akibatnya akan timbul banyak panas dan dapat membahayakan pemakai.

Pada pemurnian logam tembaga, maka:

·         tembaga kotor dijadikan anode

·         tembaga murni dijadikan katode

·         larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan CuSO4

Reaksi         : CuSO4(aq) ® Cu2+(aq) + 2e

Katode        : Cu2+(aq) + 2e ® Cu(s)

Anode         : Cu(s) ®  Cu2+(aq) + 2e

Akhir : Cu(s) ® Cu(s)

           Anode           Katode

          (Cu kotor) (Cu murni)

Proses

Selama elektrolisis, tembaga dari anode terus-menerus dilarutkan kemudian diendapkan pada katode (menunjukkan bahwa terjadi perpindahan dari anode ke katode), sedangkan zat pengotor tembaga seperti perak, platina, emas, besi, nikel, dan seng tetap pada anode, yaitu:

·         dengan mengatur tegangan selama elektrolisis, logam perak, platina, dan emas yang mempunyai potensial lebih positif daripada tembaga tidak larut, sehingga ketiga logam tersebut akan terdapat pada lumpur anode.

·         besi, nikel, dan seng yang mempunyai potensial elektrode lebih negatif dari pada tembaga akan ikut larut. Akan tetapi, ion Fe2+ dan Zn2+ lebih sukar diendapkan, jadi tidak ikut mengendap di katode.

Penyepuhan/pelapisan Logam (Elektroplating)

Penyepuhan logam adalah suatu proses di mana lapisan tipis logam, seperti emas, perak, nikel, atau krom, ditempatkan di atas permukaan logam atau bahan lainnya untuk memberikan lapisan pelindung, estetika, atau sifat fungsional tertentu. Proses ini bertujuan untuk meningkatkan penampilan dan ketahanan korosi logam dasar, atau bahkan untuk memberikan sifat konduktivitas listrik yang lebih baik. Penyepuhan logam biasanya dilakukan dengan metode elektroplating, electroless plating, atau plating kimia, yang melibatkan penggunaan elektrokimia atau kimia untuk mentransfer logam lapisan ke permukaan bahan dasar. Penyepuhan logam sering digunakan dalam pembuatan perhiasan, perlengkapan rumah tangga, industri otomotif, dan dalam berbagai aplikasi teknik dan manufaktur untuk meningkatkan tampilan dan kinerja produk.

Selain meningkatkan estetika dan perlindungan terhadap korosi, penyepuhan logam juga memiliki peran penting dalam industri elektronik dengan meningkatkan konduktivitas listrik pada komponen elektronik. Ini juga digunakan dalam pembuatan peralatan medis dan ilmiah untuk menciptakan permukaan yang tahan terhadap reaksi kimia dan memiliki karakteristik steril yang baik. Proses penyepuhan logam menjadi integral dalam berbagai sektor industri yang membutuhkan lapisan logam tambahan untuk menghadapi tantangan khusus dalam perubahan fungsi, penampilan, atau kinerja material logam dasar.

Penyepuhan (electroplating) bertujuan melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperindah tampilan. Prinsip penyepuhan logam secara elektrolisis adalah sebagai berikut:

·         logam yang akan disepuh dijadikan katode

·         logam penyepuh sebagai anode

·         kedua elektrode itu dicelupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh.

contoh

1.  Penyepuhan sendok besi (baja) dengan perak.

Penyepuhan sendok besi (baja) dengan perak menggukan larutan perak nitrat.

·         sendok digunakan sebagai katode

·         perak murni sebagai anode

·         larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan AgNO3

Reaksi                   : AgNO3(aq) ® Ag+(aq) + NO3-(aq)

Katode (Fe)  : Ag+(aq) + e  ® Ag(s)

Anode (Ag)   : Ag(s) ®  Ag+(aq) + e

 

Proses

Pada katode terjadi endapan perak, sedangkan anode perak terus-menerus larut. Konsentrasi ion Ag+ dalam larutan tidak berubah.

 

2.  Penyepuhan sendok besi (baja) dengan emas

Penyepuhan sendok besi (baja) dengan emas digunakan larutan AgCl3.

Reaksi               : AuCl3(aq) ® Au3+(aq) + 3Cl-(aq)

Katode ( Fe)                : Au3+(aq) + 3e ® Au(s)

Anode (Au)                 : Au(s) ® Au3+(aq) + 3e

 

Proses

Pada katode akan terjadi endapan emas, sedangkan anode emas terus-menerus larut. Konsentrasi ion Au3+ dalam larutan tidak berubah.

 

Pemisahan Logam dari Bijihnya (Electrowinning)

Pemisahan logam dari bijihnya adalah proses pemurnian yang melibatkan ekstraksi dan isolasi logam-logam dari bijih mineral mentah. Bijih mineral adalah bahan alam yang mengandung konsentrasi logam yang dapat bervariasi. Proses ini penting karena logam dalam bijih seringkali terkandung dalam campuran dengan berbagai mineral dan kontaminan lain yang tidak diinginkan.

 

Ada berbagai metode yang digunakan untuk memisahkan logam dari bijihnya, dan pilihan metode bergantung pada jenis bijih, komposisi kimianya, serta tujuan pemisahan. Beberapa metode pemisahan melibatkan penggunaan reaksi kimia, seperti pemurnian elektrolitik, sedangkan metode lainnya melibatkan eksploitasi perbedaan sifat fisik atau kimia antara logam dan mineral lainnya, seperti metode flotasi atau proses pengapungan. Pemisahan logam dari bijihnya adalah langkah kunci dalam industri metalurgi untuk menghasilkan logam dengan tingkat kemurnian yang tinggi, yang kemudian dapat digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan manufaktur.

Proses pemisahan logam dari bijihnya juga memiliki signifikansi ekonomis yang besar, karena membantu meningkatkan efisiensi sumber daya alam dan memungkinkan pengolahan bijih mineral menjadi produk bernilai tinggi. Selain itu, pemisahan logam juga dapat berkontribusi pada upaya perlindungan lingkungan dengan mengurangi dampak ekstraksi bijih dan penggunaan sumber daya alam. Dalam konteks penelitian dan eksplorasi mineral, pemisahan logam dari bijihnya penting untuk mengevaluasi potensi ekonomi suatu deposit mineral dan memahami sifat dan kualitas bijih yang ada.

Proses pemisahan logam dengan elektrolisis yang paling penting adalah produksi aluminium. Cara memperoleh aluminium pada proses elektrokimia yaitu dengan mereduksi aluminium (Al2O3) dicampur dengan lelehan kreolit (Na3AlF3 = heksafluoro aluminat) dan fluorpar (CaF2). Campuran tiga zat tersebut menyebabkan titik leleh Al2O3 menjadi lebih rendah dan akan menjadi bahan yang akan dielektrolisis.

 

Sel elektrolisis terdiri dari tangki besi yang dinding sebelah dalamnya dilapisi karbon. Karbon ini digunakan katode. Anode terdiri dari batang-batang karbon yang dirangkai.

Proses elektrolisis ini ditemukan oleh Hall sehingga proses ini disebut proses Hall.

 

Reaksi     : Al2O3(aq) ® Al3+(aq) + AlO33-(aq) ....... x 4

Katode     : 4Al3+(aq) + 12e ® 4Al(l)

Anode      : 4AlO33-(aq) ® 2Al2O3(aq) + 3O2(g) + 12e

Akhir       : 2Al2O3(aq) ® 4Al(l) + 3O2(g)

 

Zat-zat yang dihasilkan pada elektrolisis antara lain:

a.    Cairan logam aluminium (titil leleh 660,2oC) mengendap di dasar tangki dan dialirkan keluar sebagai produk selama elektrolisis.

b.   Gas oksigen (O2) yang terbentuk bereaksi dengan karbon di anode (pada suhu yang memang memungkinkan) membentuk gas karbon monooksida (CO) atau karbondioksida (CO2)

Share:

Korosi / Perkaratan

Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat yang ada di lingkungannya sehingga menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak diinginkan. Dalam bahasa sehari-hari dikenal sebagai peristiwa perkaratan logam. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat.

 

1. Korosi Besi

Besi merupakan logam yang mudah berkarat sehingga dapat menimbulkan kerugian yang sangat banyak. Apabila besi telah berkarat maka besi akan berubah warna menjadi coklat-merah dengan rumus kimia Fe2O3 xH2O.

Faktor-faktor yang dapat menyebabkan atau mempercepat terjadinya korosi, antara lain:

a. Keaktifan logam sendiri

Makin aktif logam (makin negatif harga potensial elektrodenya), makin mudah berkarat Akan tetapi, beberapa logam seperti seng (Zn) dan aluminium (Al), yang sebenarnya lebih aktif daripada besi, ternyata tahan karat. Hal ini disebabkan karat pada logam aluminium dan seng melekat kuat pada permukaan sehingga merupakan lapisan tipis yang dapat melindungi bagian bawahnya terhadap korosi selanjutnya. Lain halnya dengan karat besi yang sangat berpori dan selalu mengelupas sehingga menyebabkan permukaannya selalu terbuka dan berkarat sampai tuntas.

Logam-logam mulia atau setengah mulia mempunyai potensial elektrode yang bertanda positif, berarti sukar teroksidasi dan sukar berkarat.

b. Adanya oksigen dan air

Adanya oksigen dan air dapat mempercepat terjadinya korosi. Oleh karena itu, untuk menghindarkan kontak dengan air maka besi disimpan di tempat yang kering (jangan lembab) dan diberi salut dengan oli.

c. Tingkat keasaman

Di daerah industri atau daerah-daerah yang tingkat keasamaan tinggi, udara yang banyak mengandung oksida asam seperti CO2 dan SO2 dapat larut dalam air membentuk larutan H2CO3, dan H2SO4, pada permukaan logam (sel volta mini pada logam). Akibatnya, proses perkaratan besi akan dipercepat.

d. Kontak dengan elektrolit

Kontak dengan elektrolit dapat mempercepat perkaratan karena elektrolit dapat memberi pengaruh seperti peranan jembatan garam pada sel volta.

e. Adanya pengantar atau kontak dengan logam lain yang kurang aktif, serta keadaan logam seperti kerapatan atau kasar/halus permukaan

Pengantar atau kontak dengan logam lain yang berbeda potensialnya akan mendorong berlangsungnya reaksi redoks.

misalnya: Logam untuk komersil biasanya dibuat tidak murni, seperti besi dan baja yang banyak mengandung karbon. Karbon ini bukannya tersebar tidak merata dalam besi dan baja, melainkan tertumpuk pada bagian-bagian tertentu. Akibatnya. timbul potensial listrik antara atom-atom logam dengan atom-atom zat yang dicampurkan (dalam hal ini karbon) sehingga mudah terjadi perkaratan. 

Proses perkaratan besi termasuk proses elektrokimia, di mana logam besi yang teroksidasibertindak sebagai anode dan oksigen yang terlarut dalam air yang berada pada permukaanbesi bertindak sebagai katode.

Anode         : Fe(s) ® Fe2+(aq) + 2e

Katode        : O2(g) +2H2O(l) + 4e ® 4OH(aq)

atau

  O2(g) + 4H+(aq) +4e ® 2H2O(l)

Reaksi         : 2Fe(s) + O2(g) + 4H+(aq) ® 2Fe2+(aq) + 2H2O(l)

Ion Fe2+ yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion Fe3+ yang kemudian membentuk senyawa oksidasi terhidrasi, Fe2O3.xH2O, yaitu karat besi. Mengenai bagian besi yang bertindak sebagai katode tergantung dari berbagai faktor, seperti zat pengotor, perbedaan kerapatan logam, dan lain sebagainya.

2. Kerugian Korosi

Besi yang terkena korosi akan bersifat rapuh dan keropos sehingga tidak ada kekuatan. Hal ini sangat berbahaya, bayangkan apa yang akan terjadi seandainya besi tersebut digunakan sebagaipondasi bangunan atau jembatan. Selain itu, besi yang terkorosi juga berbahaya bagi kesehatan,terutama bila besi semacam itu digunakan sebagai alat-alat masak, alat-alat industri makanan,atau farmasi. Oleh karena itu, usaha pencegahan korosi perlu dilakukan.

3. Pencegahan Korosi

Pencegahan korosi dapat dilakukan dengan berbagai cara, yang intinya mencegah agar besitidak bersinggungan dengan udara dan air, antara lain:

a.  Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Apabila salah satu dari dua unsur itu tidak adamaka tidak terjadi korosi. Oleh karena itu, korosi dapat dicegah dengan:

(1)  Pengecatan

Melapisi besi dengan cat mempunyai fungsi sebagai pelindung dan keindahan. Akantetapi, cat hanya melindungi besi selama lapisan masih utuh. Bila cat itu tergores, ber-lubang, atau terkelupas hingga besinya terlihat maka proses perkaratan akan terbentuk.

(2)  Melapisi besi dengan logam lain

Untuk melindungi besi terhadap korosi dengan cara melapisi besi dengan logam lainmaka harus diperhatikan harga potensial reduksi (Eo) dari logam yang akan dilindungi (besi) dan logam pelindung. Logam yang baik sebagai pelindung harus mempunyai Eo lebih kecil daripada Eo besi. Sebab bila terjadi goresan pada logam pelindung makalogam pelindung akan menjadi anode pada "sel volta mini" yang terjadi sehingga logam besi tidak akan teroksidasi selama logam pelindung masih ada. Jadi, untuk melindung besi ( Eo = 0,44 volt) lebih baik menggunakan pelapis seng (Eo = -0,76 volt) dari pada pelapis timah (Eo = -0,14 volt).

Contoh

1.   Besi dilapisi seng (Zn) atau krom (Cr)

Misalkan terjadi goresan atau terkelupasnya logam pelindung (Zn/Cr) hingga kedua logam akan muncul di permukaan. Dengan adanya uap air, gas oksigen dan gas CO2 di udara, serta partikel-partikel lainnya, terjadilah sel volta mini dengan Zn/Cr menjadi anode dan Fe sebagai katode karena Eo Zn /Cr lebih kecil daripada E° Fe, sehingga Zn/Cr akan teroksidasi lebih dahulu maka korosi tidak terjadi.

Anode      : Zn(s) ® Zn2+(aq) + 2e

Katode     : O2(g) + 4H+(aq) + 4e ® 2H2O(l)

Pelapisan besi dengan seng disebut proses galvanisasi.

 

2.   Besi dilapisi dengan timah (Sn) atau tembaga (Cu)

Misalkan terjadi goresan atau terkelupasnya logam pelindung (Sn/Cu) hingga kedua logam akan muncul di permukaan. Dengan adanya uap air, gas oksigen dan gas CO2 di udara, serta partikel-partikel lainnya maka terjadilah sel volta mini dengan Fe menjadi anode dan Sn/Cu sebagai katode karena E° Fe lebih kecil daripada Eo Sn/Cu, sehingga Fe akan teroksidasi lebih dahulu dan proses korosi terjadi.

Anode      : Fe(s) ® Fe2+(aq) + 2e

Katode     : O2(g) +4H+(aq) ® H2O(l)

Prinsip ini digunakan pada pembuatan kaleng. Kaleng adalah besi yang dilapisi dengantimah (Sn). Timah akan mempercepat korosi pada kaleng-kaleng bekas sehinggalebih cepat hancur.

 

b.  Memberi perlindungan katode atau pengorbanan anode

Perlindungan terhadap besi dilakukan dengan menghubungkannya dengan logam yang lebih aktif (mempunyai E° lebih negatif) sehingga membentuk sel elektrokimia (sel volta raksasa) dengan besi sebagai katode dan logam lain sebagai anode. Dengan demikian, yang akan teroksidasi adalah logam lain, sedangkan besi hanya berfungsi sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen. Jadi, besi terlindung karena dijadikan katode, sedangkan logam pelindungnya dikorbankan. Perlindungan katode banyak digunakan untuk melindungi:

(1)  Pipa bawah tanah: pipa tersebut dihubungkan dengan logam magnesium sehingga mag- nesium akan teroksidasi dan perlu diganti secara berkala.

(2)  Menara raksasa, bagian kaki menara dihubungkan dengan lempeng magnesium yang ditanam dalam tanah.

(3)  Baling-baling kapal yang terbuat dari besi yang berada di bawah permukaan air.

 

c.  Pada pembuatan logam dalam industri diusahakan agar zat-zat yang dicampurkan tersebar sehomogen mungkin dalam logam tersebut.


Share:

FEATURED

Recent Posts

Tayangan Halaman