Unsur Logam dan Non Logam

3 Dilihat
Contoh unsur logam dan non logam
Paku besi salah satu contoh barang yang terbuat dari unsur logam besi

Kita akan membahas unsur logam dan non logam dengan ringkas meliputi pembuatan dan manfaatnya.

Unsur Logam

a. Natrium

Natrium merupakan unsur golongan IA (alkali) yang memiliki daya reduksi paling rendah. Pembuatan natrium dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya adalah dengan proses elektrolisis NaCl.

Dari air asin yang mengandung NaCl diuapkan sampai kering kemudian padatan yang terbentuk dihancurkan untuk kemudian dilelehkan kembali. Natrium juga digunakan untuk mengisi lampu penerangan di jalan maupun di kendaraan.

Baca juga: Sifat fisika dan kimia unsur

Hal ini dikarenakan emisi warna kuningnya yang mampu menembus kabut dan dapat digunakan juga sebagai cairan pendingin pada reaktor atom.

  • NaCl digunakan sebagai garam dapur, bahan baku pembuatan klorin dan senyawa-senyawa natrium yang lain. Dapat juga digunakan dalam industri susu, pengawetan ikan dan daging, pengolahan kulit, serta untuk mencairkan salju.
  • NaOH dihasilkan dari elektrolisis NaCl, NaOH merupakan basa kuat yang banyak digunakan dalam industri detergen, bahan baku sabun, kertas, serat rayon, dan sebagai bahan untuk memisahkan belerang dari minyak bumi.
  • NaHCO3 (soda kue) yang akan terurai oleh panas yang menghasilkan gas CO2 yang dapat menyebabkan kue mengembang dan dapat digunakan sebagai bahan pemadam kebakaran.
  •  NaCO3 dapat digunakan untuk pembuatan kaca, untuk menghilangkan kesadaha air, sebagai bahan baku natrium silikat pada pembuatan kertas dan detergen.
  • Na-glutamat digunakan sebagai penyedap makanan.
  • Na-benzoat digunakan sebagai pengawet makanan dalam kaleng.

b. Magnesium

Magnesium merupakan unsur yang sangat melimpah di kulit bumi, akan tetapi tidak mudah membuatnya dalam bentuk unsur. Sumber utama yang menghasilkan magnesium adalah air laut, 0,13% kadar Mg.

  • Magnesium dapat diperoleh melalui proses Downs:
  • Magnesium dapat diendapkan sebagai magnesium hidroksida dengan menambahkan Ca(OH)2 ke dalam air laut.
  • Tambahkan asam klorida untuk mendapatkan kloridanya, yang kemudian diperoleh kristal magnesium klorida (MgCl.6H2O).
  • Elektrolisis leburan kristal. Terlebih dahulu magnesium ditambahkan dengan magnesium klorida yang mengalami hidrolisis sebagian ke campuran leburan natrium dan kalsium korida. Hal ini dilakukan untuk menghindari terbentuknya MgO saaat kristal MgCl.6H2O dipanaskan.
  • Kegunaan magnesium antara lain:
  • Pencegah korosi pipa besi di tanah dan dinding kapal laut.
  • Dapat digunakan sebagai obat maag karena dapat menetralkan kelebihan asam lambung (HCl) dan juga sebagai bahan pasta gigi, senyawa yang terkandung adalah Mg(OH)2.
  • MgSO4 dapat digunakan sebagai obat pencahar (laktasif usus).
  • Magnalium dapat digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat terbang karena perpaduan ini kuat dan ringan, rudal, dan bak truk.
  • Magnesium digunakan sebagai bahan untuk membuat kembang api dan lampu penerangan pada fotografi (blitz).
  • Campuran 0,5% Mg, 95%Al, 4% Cu, dan 0,5% Mn atau dikenal dengan nama duralumin digunakan untuk konstrusi mobil.

c. Aluminium

Aluminium ialah unsur melimpah ketiga terbanyak yang ada di kerak bumi, sesudah oksigen dan silikon. Aluminium mencapai 8,2% dari massa total.

Bijih yang paling penting untuk diproduksi aluminium adalah bauksit, yaitu aluminium yang teroksida terhidrasi yang masih mengandung 50-60% Al2O3, 1-20% Fe2O3, 1-10% silika, dan sedikit logam transisi dan sisanya adalah air.

Pengolahan alumium dapat dilakukan dengan 2 cara sebgai berikut:

  • Tahap pemurnian

Pada tahap ini aluminium yang diproduksi dari bauksit yang mengandung besi oksida Fe2O3 dan silika dimurnikan denga melarutkan bauksit tersebut ke dalam NaOH. Besi okisida Fe2O3 ­yang bersifat basa tidak larut dalam larutan NaOH.

Dengan reaksi: Fe2O3 (s) + 2 NaOH (aq) → 2 NaAlO2 (aq) + H2O.

  •  Tahap elektrolisis

Al2O3­ dicampuran dengan kriolit (NaAIF6), larutan Al2O3­ dalam kriolit dielektrolisis menggunakan karbon sebagai katode dan anode.

Reaksi: anode : batang karbon

3 O2- (l) → O2 (g) + 6 e–

Katode: bejana besi yang dilapisi karbon

2 Al3+ (l) + 6 e–  → 2 Al (l)

Kegunaan aluminium, antara lain:

  • Dapat digunakan untuk peralatan rumah tangga, seperti sednok, panci, bingkai jendela, sampai kerangka bangunan karena sifatnya yang ringan.
  • Pelapis kemasan biskuit, cokelat, dan rokok.
  • Tawas (KAI (SO4)) dapat digunakan sebagai penjernih air dan zat anti keringat
  • Al(OH)3 dapat digunakan untuk menetralkan asam almbung yang berlebihan
  • Thermit (campuran Al dan Fe2O3) dapat digunakan sebagai pengelas logam.
  • Alumium sulfat dapat digunakan pada pewarnaan tekstil.  

d. Besi

Besi merupakan unsur keempat terbanyak di muka bumi. Di alam, besi terdapat dalam bentuk senyawa, antara lain sebagai hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), pirit (FeS2), dan siderit (FeCO3). Selain sangat reaktif yaitu cepat teroksidasi membentuk karat dalam udara lembap, besi murni bersifat lunak dan liat (Sri Lestari, 2004: 96).

 Proses pembuatan besi dilakukan melalui dua tahap.

  • Peleburan besi

Peleburan besi dilakukan dalam suatu alat yang disebut blast furnace (tungku sembur) tungku ini memiliki tinggi yang cukup besar sekitar 40 m dan lebar 14 m. Tengku ini terbuat dari batu bata yang tahan terhadap suhu panas yang tinggi.

Bahan yang dimasukkan dalam tanur ini ada 3 macam yaitu: biji beci yang dikotori pasir, batu kapur, untuk mengikat kotoran, karbon, dan sebagai zat pereduksi.

Reaksi : 2 FeO3 + 3C → 4 Fe + 3 CO2.

  • Peleburan ulang besi baja

Adapun proses pembuatan baja dapat dibagi menjadi beberapa tahap yaitu sebagai berikut.

  1. Menurunkan kadar karbon dalam besi gubal dengan mengoksidasi karbon dengan oksigen dari 3 – 4% menjadi 0 – 1,5%.
  2. Membuang atau mengihilangkan atom lain seperti: Si, Mn, dan P serta pengotor lain melalui pembentukan terak.
  3. Menambahkan logam aliase, seperti Cr, Ni, Mn, Mo, dan W sesuai dengan jenis baja yang diinginkan.

e. Tembaga

Tembaga merupakan unsur logam dengan karakteristik kemerahan yang terdapat secara bebas di alam maupun dalam bentuk senyawanya. Bijih tembaga yang terpenting adalah kalkopirit (CuFeS2, 34,5%Cu). Tembaga dapat diperoleh dengan dua cara antara lain:

  • Flotasi (pengapungan) busa, untuk memekatkan bijih tembaga.
  • Pemanggangan (roasting) reaksi yang terjadi adalah raaksi dengan udara pada suhu tinggi untuk mengkonversi besi menjadi oksidanya dan menyisakan tembaga sebagai sulfida.

Kegunaan tembaga, antara lain:

  • Tembaga merupakan penghantar panas dan listrik yang sangat baik, maka banyak digunakan pada alat-alat listrik.
  • Bahan pembuat uang logam seperti: kuningan (campuran antara tembaga dan seng), perunggu (campuran antara tembaga dan timah), monel, dan alniko.
  • Sebagai bahan pembuatan perhiasan yaitu campuran tembaga dan emas.
  • Tembaga sulfat (CuSO4)dalam air berwarna biru, banyak digunakan sebagai zat warna.
  • CuCl4 digunakan untuk menghilangkan kandungan belerang pada pengolahan minyak.

f. Timah

Timah adalah salah satu unsur kimi yang tegolong dalam unsur logam yang memiliki warna putih perak, relatif lunak, tahan karat, dan memiliki titik leleh yang rendah.

Timah biasanya terdapat dalam dua bentuk alotropi dengan karakteristik yang berbeda, yaitu timah putih  atau logam yang stabil hanya pada suhu di atas 14 °C dan timah abu-abu dalam bentuk non logam yang stabil pada suhu di bawah 13 °C.

Timah banyak digunakan dalam industri makanan, yaitu dalam pembuatan kaleng kemasan, seperti untuk roti, susu, cat, dan buah serta melapisi kaleng yang terbuat dari besi dari perkaratan.

Selain dalam industri makanan  timah juga digunakan untuk membuat logam campur, misalnya perunggu (campuran timah, tembaga, dan seng) dan solder (campuran timah dan timbal).

Unsur Non Logam

a. Carbon

Carbon terdapat di alam dalam keadaan bebas seperti intan dan grafit. Adapun dalam keadaan ikatan sebagai bahan bakar mineral, antrasit, batu bara, dan sebagai minyak tanah. Karbon awal mula terdapat di alam sabgai hasil pembuatan arang amorf, misalkan kokas dari penyulingan kering batu bara, arang kayu dari pembakaran kayu. Dampak negatif karbon:

  1. Karbon dioksida (CO2) terjadi karena pemakaian bahan bakar dari fosil. Adanya pembakaran ini menyebabkan terjadinya efekrumah kaca.
  2. Cloro fluoro carbon  (CFC). CFC memiliki dampak yang sangat besar yaitu dapat menyebabkan  menipisnya lapisan ozon dan berkrontibusi terhadap efek rumah kaca.
  3. Klorofrom (CCl4) menyebabkan kerusakan hati dan ginjal, bersifat racun jika di telan.

b. Silikon

Silikon merupakan unsur non logam yang bersifat semikonduktor sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku pada kalkulator, transitor, komputer dan batrei solar.

c. Nitrogen dan Fosfor

1) Nitrogen

Nitrogen banyak terdapat di alam dalam keadaan bebas sebagai N2, Nitrogen di udara terdapat kurang lebih 80 % dari volume udara.

Senyawa nitrogen di alam, antara lain seperti: Zat telur (protein), amonia, dan berbagai senyawa organik. Tumbuh-tumbuhan yang berasal dari keluarga leguminosa yang mengambil nitrogen dari udara.

2) Fosfor

Unsur ini tidak terdapat dalam keadaan bebas, karena daya gabungnya terhadap oksigen besar. Senyawa fosfor yang terdapat di alam antara lain adalah apatit dan fosfrit. Apitit merupakan senyawa yang banyak mengandung Ca3­ (PO4)2 selanjutnya mengandung kapur CaCl2, dan fosfrit (kalsium fosfat) terdapat dalam tulang binatang menyusui.  

d. Oksigen

Oksigen merupakan unsur yang paling banyak di bumi dan merupakan elemen paling penting dalam kehidupan. Semua makhluk hidup pasti membutuhkan oksigen untuk keberlangsungan hidupnya untuk proses respirasi (pernapasan). Oksigen terdapat di alam dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa.

Manfaat oksigen antara lain:

  1. Gas oksigen digunakan untuk pernapasan semua makhluk hidup.
  2. Gas oksigen diperlukan untuk proses pembakaran.
  3. Pada industri kimia, oksigen digunakan sebagai oksidator untuk membuat senyawa-senyawa kimia.
  4. Oksigen cair digunakan untuk bahan bakar roket.
  5. Campuran gas oksigen dan hidrogen digunakan sebagai bahan bakar pesawat ruang angkasa (sel bahan bakar).
  6. Bersama dengan asetilena digunakan untuk mengelas baja.
  7. Dalam industri baja digunakan untuk mengurangi kadar karbon dalam besi gubal.

e. Belerang

Belerang adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dengan nomor atom 16. Beleranga dihasilkan dari proses vulkanisme dengan bentuk nonmetal yang tak berasa, dan multivalensi.

Belerang merupakan unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino. Penggunaan pada umumnya terutama dalam fertilizer namun juga dalam bentuk mesiu, korek api, insektisida, dan fungisida.

Belerang banyak digunakan di bidang industri seperti: cat, kertas, plastik, bahan sintetis, minyak bumi,industri karet dan ban, belerang juga dapat dipakai sebagai obat pemberantas jamur dan untuk memasak getah karet dan getah perca. 

Kegunaan dari asam sulfat antara lain sebagai berikut:

  • Di laboratorium digunakan untuk pengering dan untuk kimia analisis.
  • Dalam teknik industri digunakan sebagai bahan pupuk terutama pupuk fosfat; cat dan pigmen terutama dalam produksi titanium oksida; pembuatan asam (HCl, HNO, H3PO).

Demikian pembahasan kita pada materi unsur logam dan non logam ini, semoga tulisan ini bisa memberi manfaat untuk teman-teman, adik- adik atau yang lainya. Apabila ada yang tidak kalian pahami atau ingin bertanya lebih lanjut bisa isi dolom komentar, terimakasih.

Referensi

Sukmawati Wening. (2009). Kimia Untuk SMA Dan Ma Kelas XII. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Utami Budi, dkk. (2009). Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII Program Ilmu Alam. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Suwardi, dkk. (2009).  Panduan Pembelajaran Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Pangajuanto T dan Rahmidi T. (2009). Kimia 3 Untuk MA Dan SMA Kelas 3. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Pos terkait