TUGAS INDIVIDU MATA KULIAH KIMIA UNSUR UNSUR KOBALT. Disusun Oleh : Indah Ar ( )

(1)

TUGAS INDIVIDU

MATA KULIAH KIMIA UNSUR

UNSUR KOBALT

Disusun Oleh :

Indah

Ar

(0610920028)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2009

(2)

I.

PERTANYAAN

1. Bagaimana kelimpahan Co di alam, serta sebutkan beberapa mineral kobalt di alam ? 2. Bagaimana kobalt murni diperoleh dari mineralnya?

3. Bagaimana keberadaan Co dengan tingkat oksidasi rendah (-1, 0 dan +1) ?

4. Co(+II) merupakan tingkat oksidasi Co yang stabil dalam persenwaannya di alam, tetapi dalam persenyawannya Co(+III) tidaklah sestabil Co(+II). Namun pada senyawa kompleks, kompleks Co(+III) lebih stabil dari pada kompleks Co(+II). Mengapa demikian?

(3)

FeS CoS FeS Fe₂O₃ Na₃AsO₄ SiO₂ Co3O4 Co SiO₂ Fe₂O₃ Na₃AsO₄ CoAsS pemanasan dalam udara

NaNO₃ dan Na₂CO₃

pemanasan dalam udara

reduksi Logam Al (kobaltite)

II.

JAWABAN

1. Bagaimana kelimpahan Co di alam, serta sebutkan beberapa mineral kobalt di alam ?

Di alam, kobalt terdapat dilapisan kerak bumi yaitu sekitar 0,004% (Heslop,1961) dari berat kerak bumi atau sekitar 30 ppm (Lee, 1991) dari kerak bumi. Terdapat banyak bijih logam yang mengandung kobalt (mineral kobalt), diantaranya yang dikomersilkan yaitu Kobaltite (CoAsS), Smaltite (CoAs2) dan Linneaite (CO3S2). Persenyawaan kobalt yang

terdapat di alam selalu ditemukan dengan bijih logam nikel, terkadang juga bersamaan dengan bijih tembaga serta bijih timbal. Negara – negara yang secara komersil memproduksi logam murni kobalt dari mineralnya di alam antara lain : Zaire (32,5%), Zambia(16%), Australia (11%), USSR (10%) dan kanada (9%).

2. Bagaimana kobalt murni diperoleh dari mineralnya?

Secara umum untuk mendapatkan kobalt murni dilakukan reduksi termal terhadap Co3O4

dengan menggunakan logam Aluminium. Namun untuk mendapatkan kobalt oksida itu sendiri sebelumnya dilakukan beberapa tahapan proses, baik untuk memisahkan pengotor – pengotornya maupun logam lain yang biasanya terdapat dengan persenyawaan kobalt di alam.

(4)

3. Bagaimana keberadaan Co dengan tingkat oksidasi rendah (-1, 0 dan +1) ?

Kobalt dengan tingkat oksidasi rendah (-1,0,+1) hanya terdapat sedikit di alam, yaitu pada beberapa senyawa kompleks kobalt yang mengandung ligan dengan ikatan , misalnya CO, NO dan juga CN. Dengan tingkat oksidasi (-1) terdapat pada kompleks tetrahedral [Co(CO)4]- dan [Co(CO)3NO]. Co2(CO)8 merupakan kompleks kobalt dengan

tingkat oksidasi 0, K4[Co(CN)4] dan [Co(PMe3)4] juga merupakan kompleks Co dengan

tingkat oksidasi nol. Co(CNPh)5ClO4merupakan kompleks kobalt dengan muatan +1.

Kompleks kobalt dengan tingkat oksidasi rendah hanya terjadi dengan ligan – ligan yang kuat dan mempunyai ikatan seperti CO, NO dan juga CN, karena ligan – ligan tersebut cukup kuat untuk menyebabkan terjadinya pasangan spin pada atom pusat kobalt sehingga tidak terjadi eksitasi elektron keluar orbital yang menyebabkan atom kobalt mempunyai tingkat oksidasi yang lebih tinggi.

Struktur Co2(CO)8, terdapat 2 isomer di alam (Lee,1991):

Co C C C C O O O O Co C CC C O _O O O Co C C C C O O O O Co CC C C O O O O

4. Co(+II) merupakan tingkat oksidasi Co yang stabil dalam persenwaannya di alam, tetapi dalam persenyawannya Co(+III) tidaklah sestabil Co(+II). Namun pada senyawa kompleks, kompleks Co(+III) lebih stabil dari pada kompleks Co(+II). Mengapa demikian?

Kation Co2+ dengan anion seperti Cl-, Br- , SO42-, CO32- dan NO32- akan membentuk

persenyawaan dalam bentuk garam – garam dari asam yang umumnya larut dalam air. Selain itu juga terdapat CoO, Co(OH)2 dan CoS yang juga senyawa yang cukup stabil,

(5)

dalam arti senyawa – senyawa tersebut tidak mempunyai kecenderungan untuk tereduksi serta tahan terhadap oksidasi karena hara potensialnya yang negatif (Heslop,1961):

Co2+ à Co3+ + e- E0Co3+/Co2+ = - 1,84 V • E0Co3+/Co2+ = - 1,84 V

• E0Co2+/Co = + 0,28 V

Berdasarkan harga potensial tersebut, Co3+ akan lebih muda mengalami reduksi. Sehingga seringkali disebutkan bahwa garam kobaltik sederhana Co(+III) merupakan agen pengoksidasi yang kuat. Maka dikatakan persenyawaan Co2+ lebih stabil dibandingkan Co3+.

Jika pada persenyawaan biasa (misalnya kovalen atau ionik diatas) Co2+ lebih stabil dibandingkan Co3+, maka akan berlaku sebaliknya pada persenyawaan kompleks kedua tingkat oksidasi Co tersebut. Yaitu, kompleks Co3+akan lebih stabil dibanding dengan kompleks Co2+ . Sebagian besar kompleks kobalt dengan kedua tingkat oksidasi tersebut merupakan kompleks oktahedral low spin. Gambaran splitting orbital d dari kompleks tersebut sebagai berikut (Lee,1991) :

Co3+ Co2+

Sebagai contoh kompleks Co oktahedral adalah [CoII(CN)6]4-. Co2+ kompleks oktahedral

low spin akan mempunyai konfigurasi elektron t2g6 eg1, karena ligan CN merupakan

akseptor maka ia akan menerima elektron dari logam melalui -back bonding. Sehingga

o akan semakin besar, dan eg akan semakin jauh serta memiliki energi yang tinggi. Pada

kompleks Co3+ dengan konfigurasi d6, orbital eg tidak terisi elektron sehingga kompleks

yang terbentuk akan stabil. Namun kompleks Co2+ dengan konfigurasi d7, orbital eg akan

terisi 1 elektron, sehingga kompleks yang terbentuk akan sangat tidak stabil dan cenderung untuk melepaskan 1 elektron pada orbital egtersebut ( kompleks Co2+tersebut

(6)

Jika ditinjau dari energi penstabilan medan ligannya, kan didapatkan bahwa kompleks Co3+ dengan konfigurasi d6 mempunyai LSFE sebesar - o. Sedangkan

kompleks Co2+ dengan konfigurasi d7 mempunyai LSFE sebesar - o(Miessler,1991).

Dengan kata lain energi stabilisasi medan ligan dari kompleks (LSFE) Co3+ dengan konfigurasi d6 low spin akan lebih besar dibanding LSFE kompleks Co2+ dengan konfigurasi d7 low spin. Sehingga dalam senyawa kompleks (khususnya kompleks dengan struktur oktahedral) Co3+ akan lebih stabil dibandingkan Co2+.

5. Sebutkan beberapa kegunaan Co dan senyawa Co ? Beberapa kegunaan kobalt antara lain :

• Kobalt digunakan sebagai aloy dengan baja yang biasanya digunakan pada mesin turbin gas, dan juga pada baja berkecepatan tinggi sebagai pemotong pada mesin alat bubut.

• Kobalt digunaan sebagai pewarna untuk keramik, gelas dan industri cat.

• Kobalt yang merupakan logam feromagnetik, bersama dengan nikel dan besi dibuat suatu campuran logam yang dinamakan alnico. Dimana aloy tersebut merupakan magnet permanen yang sangat kuat.

• Sejumlah kecil garam kobalt dari asam lemak digunakan sebagai pengering untuk mempercepat pengeringan cat minyak (untuk menngambar).\

• 60

Co merupakan suatu unsur radioaktif, unsur ini mengalami peluruhan patikel , disisi lain akan memancarkan sinar , yang dapat digunakan sebagai radioterapi untuk kanker dan tumor.

(7)

III. KESIMPULAN

Di alam, kobalt terdapat dilapisan kerak bumi yaitu sekita 0,004% dari lapisan kerak bumi atau sekitar 30 ppm dari berat permukaan kerak bumi. Bijih logam yang mengandung kobalt di alam, diantranya Kobaltite (CoAsS), Smaltite (CoAs2) dan Linneaite (CO3S2). Persenyawaan kobalt

yang terdapat di alam selalu ditemukan dengan bijih logam nikel, terkadang juga bersamaan dengan bijih tembaga serta bijih timbal. Secara umum untuk mendapatkan kobalt murni dilakukan reduksi termal terhadap Co3O4 dengan menggunakan logam Aluminium. Namun

untuk mendapatkan kobalt oksida itu sendiri sebelumnya dilakukan beberapa tahapan proses, baik untuk memisahkan pengotor – pengotornya maupun logam lain yang biasanya terdapat dengan persenyawaan kobalt di alam.Kobalt dengan tingkat oksidasi rendah (-1,0,+1) hanya terdapat sedikit, yaitu pada beberapa senyawa kompleks kobalt yang mengandung ligan dengan ikatan , misalnya CO, NO dan juga CN. Pada persenyawaan biasa (misalnya kovalen atau ionik diatas) Co2+ lebih stabil dibandingkan Co3+, maka akan berlaku sebaliknya pada persenyawaan kompleks kedua tingkat oksidasi Co tersebut. Karena pada persenyawaannya Co3+ akan cenderung tereduksi menjadi Co2+ karena E0 Co3+/Co2+ yang negatif (kecil). Pada kompleks LSFE Co3+ lebih besar dibanding Co2+ yang akan menyebabkan kompleks Co3+ akan lebih stabil daripada Co2+. Secara garis besar kobalt baik dalam persenyawaan maupun logamnya biasanya digunakan sebagai pewarna, magnet, keramik, alloy magnetik, campuran baja, peralatan gelas, katalis pada isndustri kimia maupun petroleum, serta radio terapi.

(8)

DAFTAR PUSTAKA

Gould, Edwin S., 1955, Inorganic Reaction and Structure, Holt Reinehart and Winstone : New York

Heslop L.B.dan P L. Robinson, 1961, Inorganic Chemistry, a guide to advance study, Elsevier Publishing Company : London

Lee,J.D.,1991,Concise Inorganic Chemistry, Capmann&Hall: London

Miessler, G. T. dan Donaltd A. T., 1991, Inorganic Chemistry, Prentice Hall International Inc : London

Anonim, 2009, Facts about Cobalt - Element included on the Periodic Table ,online,(http://www.facts-about.org.uk/science-element-cobalt.htm), diakses tanggal 17 Mei 2009