10 Pertanyaan Terkait Kimia Unsur
1. Bagaimana mekanisme proses pengkaratan besi?
Jawab:
Proses pengkaratan besi merupakan proses pembentukan oksida terhidrat, Fe(OH)3 atau FeO(OH) secara elektrokimia. Proses ini hanya terjadi dengan adanya oksigen, air dan suatu elektrolit. Pada permukaan besi yang mengandung konsentrasi oksigen lebih besar terjadi proses reduksi menghasilkan ion hidroksida.
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq)
Logam besi bertindak untuk mengangkut elektron dari permukaan besi lain yang konsentrasi oksigennya lebih kecil. Proses yang terjadi adalah oksidasi.
Jawab:
Proses pengkaratan besi merupakan proses pembentukan oksida terhidrat, Fe(OH)3 atau FeO(OH) secara elektrokimia. Proses ini hanya terjadi dengan adanya oksigen, air dan suatu elektrolit. Pada permukaan besi yang mengandung konsentrasi oksigen lebih besar terjadi proses reduksi menghasilkan ion hidroksida.
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq)
Logam besi bertindak untuk mengangkut elektron dari permukaan besi lain yang konsentrasi oksigennya lebih kecil. Proses yang terjadi adalah oksidasi.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e
Kelebihan hasil dietilzink dan gas etana dalam raungan dipompa keluar, dan raungan dicuci dengan aliran gas nitrogen dan udara, setelah itu buku-buku baru dapat dipindahkan. Prosedur ini relaitf lambat, memerlukan waktu sekitar 3-5 hari.
4. Apa penyebab munculnya sifat magnetik unsur-unsur/ senyawa kimia?
Setiap benda atau partikel yang berputar pada porosnya akan menghasilkan sifat magnet. Sebuah elektron, yang secara individu dipandang sebagai partikel solid bermuatan, juga berputar pada porosnya yang ditandai dengan bilangan kuantum spin, s, dengan nilai ±1/2. Dengan demikian, spin elektron menghasilkan magnet atau dengan kata lain elektron sendiri merupakan magnet elementer, dan inilah yang merupakan sumber munculnya sifat magnetik khususnya dalam senyawaan kimia. Sifat magnet demikian sering disebut sebagai sifat magnetik spin. Namun, jika dua elektron dalam satu orbital akan saling berpasangan, artinya keduanya memiliki arah spin yang anti paralel atau nilai spin yang saling berlawanan, +1/2 dan -1/2. Sehingga sifat magnetik yang dihasilkan akan saling meniadakan atau resultan sifat magnetiknya bernilai nol.
Sebenarnya perputaran elektron pada orbitalnya (revolusi) juga menghasilkan sifat magnetik, namun nilainya relatif sangat kecil dibanding sifat magnetik spin. Oleh karena itu, nilai ini hanya sebagai faktor koreksi saja terhadap sifat magnetik senyawa yang bersangkutan.
5. Mengapa digunakan titanium (IV) oksida sebagai pengganti “timbal putih” Pb3(CO3)2(OH)2 sebagai bahan cat?
Titanium (IV) oksida TiO2 tahan terhadap pelunturan oleh udara terpolusi, oleh karena itu digunakan sebagai pengganti timbal putih sebagai bahan cat. Titanium (IV) oksida sifat racunnya juga rendah, memiliki indeks bias tertinggi diantara senyawa-senyawa anorganik putih atau tak berwarna, bahkan lebih tinggi daripada intan. Sebagai akibat tingginya kemampuan memancarkan cahaya, senyawa ini dapat secara efektif menutupi atau menyembunyikan lapisan cat terdahulu dibawahnya.
6. Bagaimana pemanfaatan logam zirkonium dalam industri nuklir dan mengapa dipilih logam tersebut?
Logam vanadium dapat bergabung dengan karbon di dalam baja, membentuk senyawa V4C3 yang berupa butiran-butiran halus terdispersi dan membuat baja lebih tahan lama, tahan sobekan bahkan pada temperatur tinggi, sehingga menghasilkan baja yang berkualitas tinggi dibanding baja biasa. Dengan penambahan karbon kira-kira 10% pada baja ini mengakibatkan kenaikan titik leleh yang sangat mencolok, yaitu sekitar 2700oC.
Dengan sifat inilah, logam vanadium digunakan sebagai logam aditif pada baja, khususnya untuk keperluan baja yang tahan goncangan pada kecepatan tinggi.
8. Bagaimana pemanfaatan logam tantalum dalam kehidupan?
Kedua ion tersebut terdifusi menghasilkan endapan besi (II) hidroksida, Fe(OH)2, kemudian teroksidasi lebih lanjut menghasilkan besi (III) hidroksida, Fe(OH)3.
Persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq)
Fe(s) + 3OH-(aq) → FeO(OH)(s) + H2O(l) + 4e
Fe(s) + O2(g) + H2O(l) → FeO(OH)(s) + OH-(aq)
Fe(s) + 3OH-(aq) → FeO(OH)(s) + H2O(l) + 4e
Fe(s) + O2(g) + H2O(l) → FeO(OH)(s) + OH-(aq)
2. Mengapa logam aluminium yang termasuk logam reaktif tahan terhadap korosi udara?
Jawab:
Logam aluminium tahan terhadap korosi udara karena reaksi antara logam aluminium dengan oksigen dari udara menghasilkan oksidanya, Al2O3, yang membentuk lapisan nonpori dan membungkus permukaan logam hingga tidak terjadi reaksi lebih lanjut. Lapisan oksida dengan ketebalan 10-6-10-4 mm sudah cukup mencegah terjadinya kontak lanjut permukaan logam dengan oksigen. Hal ini dapat terjadi karena ion oksigen memiliki jari-jari ionik (124 pm) tidak jauh berbeda dengan jari-jari metalik atom aluminium (143 pm). Akibatnya, kemasan permukaan hampir tidak berubah, karena jari-jari ion aluminium (68 pm) tepat menempati rongga-rongga struktur permukaan oksida.
Hal ini berbeda dengan oksida besi yang bersifat berpori, tidak mampu melindungi bagian dalam logam besi sehingga korosi terus berlanjut.
3. Bagaimana proses pengawetan buku menggunakan senyawa organometalik dietilzink?
Jawab:
Dalam proses pengawetan buku menggunakan senyawa dietilzink, buku-buku yang akan diawetkan ditempatkan dalam suatu ruangan, kemudian udara dipompa keluar dan ruangan diisi kembali dengan gas nitrogen murni bertekanan rendah. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan oksigen karena senyawa dietilzink sangat mudah terbakar menurut persamaan reaksi:
Zn(C2H5)(g) + O2(g) → ZnO(s) + 4CO2(g) + 5H2O(l)
Kemudian uap dietilzink dipompakan ke dalam ruangan, meresap ke halaman-halaman buku, dan terjadilah reaksi dengan ion hidronium (asam) menghasilkan ion zink dan gas etana.
Zn(C2H5)(g) + 2H3O+(aq) → Zn2+(aq) + 2C2H6(g) + 2H2O(l)
Senyawa dietilzink juga berreaksi dengan uap air pada buku membentuk zink oksida.
Zn(C2H5)(g) + H2O(l) → ZnO(s) + 2C2H6(g)
Zink oksida lebih bersifat basa sehingga mampu berfungsi menjaga kemungkinan terjadinya asam lagi pada proses pembusukan lanjut.
Kelebihan hasil dietilzink dan gas etana dalam raungan dipompa keluar, dan raungan dicuci dengan aliran gas nitrogen dan udara, setelah itu buku-buku baru dapat dipindahkan. Prosedur ini relaitf lambat, memerlukan waktu sekitar 3-5 hari.
4. Apa penyebab munculnya sifat magnetik unsur-unsur/ senyawa kimia?
Jawab:
Setiap benda atau partikel yang berputar pada porosnya akan menghasilkan sifat magnet. Sebuah elektron, yang secara individu dipandang sebagai partikel solid bermuatan, juga berputar pada porosnya yang ditandai dengan bilangan kuantum spin, s, dengan nilai ±1/2. Dengan demikian, spin elektron menghasilkan magnet atau dengan kata lain elektron sendiri merupakan magnet elementer, dan inilah yang merupakan sumber munculnya sifat magnetik khususnya dalam senyawaan kimia. Sifat magnet demikian sering disebut sebagai sifat magnetik spin. Namun, jika dua elektron dalam satu orbital akan saling berpasangan, artinya keduanya memiliki arah spin yang anti paralel atau nilai spin yang saling berlawanan, +1/2 dan -1/2. Sehingga sifat magnetik yang dihasilkan akan saling meniadakan atau resultan sifat magnetiknya bernilai nol.
Sebenarnya perputaran elektron pada orbitalnya (revolusi) juga menghasilkan sifat magnetik, namun nilainya relatif sangat kecil dibanding sifat magnetik spin. Oleh karena itu, nilai ini hanya sebagai faktor koreksi saja terhadap sifat magnetik senyawa yang bersangkutan.
5. Mengapa digunakan titanium (IV) oksida sebagai pengganti “timbal putih” Pb3(CO3)2(OH)2 sebagai bahan cat?
Jawab:
Penggunaan “timbal putih” Pb3(CO3)2(OH)2 sebagai bahan cat sifatnya racun. Garam ini juga mengalami pelunturan warna dan mengubah atmosfir kota menjadi hitam dan tercemar oleh timbal (II) sulfida.
Titanium (IV) oksida TiO2 tahan terhadap pelunturan oleh udara terpolusi, oleh karena itu digunakan sebagai pengganti timbal putih sebagai bahan cat. Titanium (IV) oksida sifat racunnya juga rendah, memiliki indeks bias tertinggi diantara senyawa-senyawa anorganik putih atau tak berwarna, bahkan lebih tinggi daripada intan. Sebagai akibat tingginya kemampuan memancarkan cahaya, senyawa ini dapat secara efektif menutupi atau menyembunyikan lapisan cat terdahulu dibawahnya.
6. Bagaimana pemanfaatan logam zirkonium dalam industri nuklir dan mengapa dipilih logam tersebut?
Jawab:
Dalam industri nuklir, logam zirkonium digunakan sebagai kontainer (reaktor) atau wadah bahan bakar nuklir. Logam ini dipilih karena memiliki penampang lintang tangkapan neutron yang rendah, artinya tidak menyerap neutron yang terlibat dalam proses fisi.
Dalam industri nuklir, logam zirkonium digunakan sebagai kontainer (reaktor) atau wadah bahan bakar nuklir. Logam ini dipilih karena memiliki penampang lintang tangkapan neutron yang rendah, artinya tidak menyerap neutron yang terlibat dalam proses fisi.
7. Mengapa logam vanadium dipilih sebagai logam aditif pada baja?
Jawab:
Logam vanadium dapat bergabung dengan karbon di dalam baja, membentuk senyawa V4C3 yang berupa butiran-butiran halus terdispersi dan membuat baja lebih tahan lama, tahan sobekan bahkan pada temperatur tinggi, sehingga menghasilkan baja yang berkualitas tinggi dibanding baja biasa. Dengan penambahan karbon kira-kira 10% pada baja ini mengakibatkan kenaikan titik leleh yang sangat mencolok, yaitu sekitar 2700oC.
Dengan sifat inilah, logam vanadium digunakan sebagai logam aditif pada baja, khususnya untuk keperluan baja yang tahan goncangan pada kecepatan tinggi.
8. Bagaimana pemanfaatan logam tantalum dalam kehidupan?
Jawab:
Logam tantalum memiliki sifat yang sangat tahan terhadap korosi pada temperatur kamar. Oleh karena itu logam ini sangat ideal untuk digunakan sebagai material bedah (operasi) serta industri elektronik seperti kapasitor dan kawat filamen.
9. Bagaimana peranan senyawa dikromat dalam proses penyamakan kulit?
Jawab:
Dalam proses penyamakan kulit, kulit yang akan disamak dibasahi dengan larutan dikromat. Kemudian direduksi oleh gas SO2 hingga diperoleh kromi sulfat basa Cr(OH)SO4. Kolagen, yaitu jenis protein utama dalam kulit, akan berreaksi dengan kromi sulfat basa menghasilkan senyawa kompleks kromi. Senyawa inilah yang mengakibatkan kulit menjadi bersifat liat, lentur dan tahan terhadap kerusakan biologis.
10. Mengapa garam Mohr digunakan sebagai larutan standar dalam titrasi redoks dan tidak digunakan senyawa besi (II) sulfat?
Jawab:
Dalam fase padat, garam Mohr atau amonium besi (II) sulfat heksahidrat (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O atau lebih tepatnya amonium heksaaquo besi (II) sulfat [(NH4)2Fe(H2O)6](SO4)2 menunjukkan stabilitas kisi yang paling tinggi dibanding senyawa besi (II) yang lain. Garam ini di udara terbuka tidak mengalami efluoresence dan juga tidak teroksidasi sehingga digunakan sebagai larutan standar khususnya untuk titrasti redoks.
Sedangkan untuk besi (II) sulfat heptahidrat, FeSO4.7H2O cenderung kehilangan beberapa molekul air (efluoresence) sehingga tidak tepat untuk digunakan sebagai larutan standar.
Posting Komentar untuk "10 Pertanyaan Terkait Kimia Unsur"