Farahisa Reizka Putri ( ) Amalina Artani ( ) Jafrinta Irma Ruta Astari ( )

Vanadium dan Kromium

A. Vanadium 1. Sejarah Vanadium Pada tahun Ahli kimia Swedia (Niel Grabiol Sefstrom ) unsur baru dalam bijih besi Tahun 1865 Roscor dan Thorpe unsur ini berada bersama tembaga dan lapisan bawah batu pasir dari cheshire  Beberapa mineral vanadium yang menonjol adalah : Vanadite: 3 Pb3(VO4)2. PbCl2 Carnotite: K2O. 2UO3. V2O53H2O Patronite: V2S5. 3CuS2  Vanadium juga terdapat dalam tanah liat, batu-batuan, batu bara, dan minyak mentah dengan kadar kecil. Nomor atom:23 Massa atom: 50,9414 g/mol Densitas: 6,1 g/cm pada 20°C Titik lebur: 1910 °C Titik didih: 3407 °C Isotop: 5 Energi ionisasi pertama: 649,1 kJ/mol Energi ionisasi kedua: 1414 kJ/mol Energi ionisasi ketiga: 2830 kJ/mol Energi ionisasi keempat: 4652 kJ/mol

2. Sifat Fisik dan Kimia Vanadium  Vanadium adalah unsur langka, lunak, dan berwarna abu-abu putih yang ditemukan dalam mineral tertentu dan digunakan terutama untuk menghasilkan paduan logam.  Tahan terhadap korosi karena memiliki lapisan pelindung oksida di permukaannya.  Tidak pernah ditemukan secara murni di alam, melainkan terdapat bersenyawa pada sekitar 65 mineral yang berbeda.  Terbentuk pada endapan mengandung karbon seperti minyak mentah, batubara, dan pasir tar.  Dalam biologi, atom vanadium merupakan komponen penting beberapa enzim, terutama nitrogenase vanadium yang digunakan oleh beberapa mikroorganisme nitrogen.

3. Ekstraksi Vanadium Cara mendapatkan vanadium diantaranya dengan cara ekstraksi dari beberapa senyawa, yaitu : Dari vanadite Ekstraksi dari bijih ini melibatkan beberapa tahap : 1. Pemisahan PbCl2 2. Bijih direaksikan dengan HCl pekat, PbCl2 akan mengendap, dioxovandium chlotida (VO2Cl) tetap dalam larutan. 3. Pembuatan V2O5 Setelah PbCl2 dipisahkan, larutan ditambah NH4Cl dan dijenuhkan dengan NH3, sehingga terbentuk NH4VO3 yang bila dipanaskan akan terbentuk V2O5. 4. Reduksi V2O5 V2O5 direduksi dengan Ca pada 900 – 950 º C untuk memperoleh vanadium murni ( Mardenand – Rich, 1927 ). Dari carnotite 1. Pembuatan sodium orthovanadate Carnotite dicairkan dengan Na2CO3, masa cair yang diperoleh diekstraksi dengan air untuk mengendapkan Fe(OH)3, larutan dipekatkan dan didinginkan maka didapat Na3VO4. 2.Pembuatan V2O5 Larutan yang berisi Na3VO4 diberi NH4Cl dan dijenuhkan dengan NH3, sehingga terbentuk NH4VO3 (amonium metavanadate), yang dipanaskan untuk mendapatkan V2O5. 3. Reduksi V2O5 Dengan cara Mardenand-Rich diperoleh logam vanadium murni.

4. Pembuatan Logam Logam ini sangat sulit diperoleh dalam keadaan murni sebab titik cair yang tinggi dan reaktivitas terhadap O2, N2 dan C pada suhu tinggi. Vanadium ± 99 % dapat diperoleh dengan mereduksi V2O5 dengan Al (proses thermit). Vanadium murni diperoleh dengan mereduksi VCl 3 dengan Na atau dengan H2 pada suhu 900 º C. VCl3 diperoleh dari reaksi V2O5 dengan S2Cl2 pada 300 º C. Reduksi VCl4 dengan Mg dapat memperoleh 99,3 % vanadium.

5. Aliase Vanadium Ferro vanadium Cupro vanadium Keduanya dibuat dengan mereduksi vanadium oksida yang dicampur dengan oksida logam Fe atau Cu dengan karbon.dalam electric furnace. Nikelo vanadium, dibuat dengan pemanasan campuran V2O5 + NiO. Obalto vanadium, dibuat dengan mencampur endapan (dari reaksi larutan Na-vanadate dengan cobalto sulphate) dengan Na2CO3 dalam electric furnace.

6. Penggunaan Vanadium Sebagian besar vanadium (sekitar 80 %) digunakan sebagai ferrovanadium atau sebagai aditif baja. Campuran vanadium dengan aluminium dan titanium digunakan dalam mesin jet dan rangka pesawat. Paduan vanadium dengan baja digunakan dalam as roda, poros engkol, roda gigi, dan komponen penting lainnya. Paduan vanadium juga digunakan dalam reaktor nuklir karena logam ini memiliki kemampuan penyerapan neutron yang rendah. Vanadium oksida (V2O5) digunakan sebagai katalis dalam pembuatan asam sulfat dan anhidrida maleat serta dalam pembuatan keramik.

7. Senyawa-senyawa Vanadium Vanadium membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +5, +4, +3 dan +2. Senyawa dengan bilangan oksidasi rendah merupakan reducing agent, bersifat unik dan berwarna.

B. Kromium Louis Nicolas Vauquelin menemukan oksida unsur baru dalam suatu mineral dari Siberia yaitu krokoit yang kemudian dikenal Sebagai PbCrO 4, satu tahun kemudian unsur logam baru ini diisolasi melalui reduksi batubara atau charcoal dan diberi nama dengan bahasa Yunani kroma yang berarti warna.

2. Sifat Logam Kromium Sifak Fisik

Sifat Kimia

3. Sumber & Ekstraksi Logam Kromium Ada 2 macam cara ekstraksi krokmium berdasarkan penggunaannya, yaitu sebagai paduan ferokrom (Cr-Fe), dan sebagai logam murni kromium a. Sebagai paduan, ferokrom dibuat dari reduksi kromit dengan batubara coke dalam tanur listrik. Ferokrom dengan kandungan karbon rendah dapat diperoleh dari reduksi kromit dengan menggunakan ferosilikon sebagai ganti batubara coke. Hasil paduan Cr-Fe ini dapat digunakan langsung sebagai bahan aditif baja kromium stainless. Persamaan reaksinya yaitu : FeCr 2 O 4 + C → 2Cr + Fe + 4CO (g) ∆ ferokrom

b. Sebagai logamnya, kromium murni dapat diperoleh melalui tahap-tahap berikut. Pertama, bijih kromit dalam lelehan alkali karbonat dioksidasi dalam udara untuk memperoleh natrium kromat, Na 2 CrO 4. Kedua, peluluhan dan pelarutan Na 2 CrO 4 dalam air yang dilanjutkan penegndapan sebagai dikromat, Na 2 CrO 7. Ketiga, reduksi dikromat ini dengan karbon menjadi oksidanya, Cr 2 O 3. Keempat, reduksi Cr 2 O 3 dengan aluminium melalui proses alumino termik atau dengan silikon persamaan reaksi yang terlibat yaitu : FeCr 2 O Na 2 CO 3 + O 2(g) → 2 Na 2 CrO 4(aq) + 2CO 2(g) + Fe (s) 2 Na 2 CrO 4(aq) + H 2 O → Na 2 Cr 2 O 7(s) + 2 NaOH Na 2 Cr 2 O C → Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO (g) Cr 2 O Al → 2 Cr (l) + Al 2 O 3(s) 2Cr 2 O Si → 4 Cr (l) + 3 SiO 2(s)

4. Manfaat Kromium Digunakan untuk mengeraskan baja, untuk pembuatan stainless steel, dan untuk membentuk paduan Digunakan dalam plating untuk menghasilkan permukaan yang indah dan keras, serta untuk mencegah korosi. Digunakan untuk memberi warna hijau pada kaca zamrud. Digunakan sebagai katalis. seperti K 2 Cr 2 O 7 merupakan agen oksidasi dan digunakan dalam analisis kuantitatif dan juga dalam penyamakan kulit Merupakan suatu pigmen, khususnya krom kuning Digunakan dalam industri tekstil sebagai mordants Industri yang tahan panas menggunakan kromit untuk membentuk batu bata dan bentuk, karena memiliki titik lebur yang tinggi, sedang ekspansi termal, dan stabil struktur Kristal Dibidang biologi kromium memiliki peran penting dalam metabolisme glukosa digunakan untuk aplikasi medis, seperti Cr-51 yang digunakan untuk mengukur volume darah dan kelangsungan hidup sel darah merah.

5. Senyawaan Kromium 1. Oksida Kromium, Oksida kromium bersama ion yang penting seperti Cr2O3 (hijau), CrO3- (merah tua), CrO 2 (merah kehitaman) yang sangat bermanfaat karena bersifat feromagnetik sehingga sangat baik dalam pembuatan pita rekaman magnetik seperti pita kaset atau video. a. Kromium (III) Oksida, oksida kromium yang paling stabil mengadopsi struktur corundum dan digunakan untuk pigmen hijau. Oksida ini bersifat semikonduktor dan antiferomagnetik dibawah 35° C (NH 4 )2Cr 2 O 7 → Cr 2 O 3 (s) + N 2 (g) + 4H 2 O (g) b. Kromium (VI) Oksida, mengadopsi struktur rantai unit-unit tetrahedral CrO4 yang bersekutu pada salah satu sudutnya. Kromium (IV) oksida diperoleh dari penambahan asam sulfat pada larutan pekat alkali dikromat K 2 Cr 2 O 7 (aq) + H 2 SO 4 (aq) → 2 CrO 3 (s) + K 2 SO 4 (aq) + H 2 O (l)

c.Kromium (IV) Oksida, diperoleh dari reduksi CrO3 secara hidrotermal dengan persamaan reaksi sebagai berikut: CrO 3 (s) + H 2 (g) → CrO 2 (s) + H 2 O (l) 2. Garam Kromium a. Kromium (II) atau Kromo, Senyawa Cr (II) dapat diperoleh dari reaksi logam kromium dengan asam non oksidator seperti HCl atau asam sulfat encer. Cr (s) + 2HCl (aq) → Cr ² ⁺ (aq) + H 2 (g) b. Garam Kromium (III) atau Kromi, dalam larutan biasa dinyatakan sebagai ion[Cr(H 2 O)6]³ ⁺ berwarna violet. Beberapa senyawa garam kromium (III) yang terkenal diantaranya CrCl 3.6H 2 O, Cr 2 (SO 4 ) 2.18 H 2 O dan tawas kromium. Untuk CrCl 3.6H 2 O sebagai senyawa kompleks terdapat 3 macam isomer hidrat yang masing –masing mempunyai warna yang khas yaitu: Anhidrat violet [Cr(H 2 O) 6 ][Cl 3 ] Monohidrat hijau pucat [Cr(H 2 O)5Cl][Cl].H 2 O Dihidrat hijau tua [Cr(H 2 O)4Cl 2 ][Cl].2H 2 O dimana masing- masing mempunyai bilangan koordinasi enam

c. Garam Kromium (VI), turunan dari CrO3 yang dapat dijumpai dalam bentuk 2 macam senyawa yang sangat terkenal yaitu kromat kuning dengan struktur tetrohedron dan dikromat merah orange dengan struktur dua tetrohedron yang bersekutu pada salah satu titik sudutnya (atom O). Sebagai peranan oksidator dikromat merupakan oksidator kuat pada penambahan asam tetapi dikromat bukan oksidator yang baik dalam suasana basa. Cr 2 O 7 ²¯ (aq) + 14 H 3 O (aq) + 6e ↔ 2Cr³ ⁺ (aq) + 21 H 2 O (l) E °= +1,33 V CrO 4 ²¯ (aq) + 4 H 2 O (aq) + 3e ↔Cr (OH) 3 (s) + 5 OH (aq) E °= -0,13 V Ion kromat dalam larutannya diendapkan oleh ion-ion Ag†, Pb²† dan Ba²† sebagai garam kromat yang berwarna kuning. Ag ⁺ (aq) + CrO 4 ²¯ (aq) ↔ Ag 2 CrO 4 (s)

d. Garam Kromil Klorida, Reaksi antara CrO3 dengan HCl membentuk senyawa okso halida yaitu kromil klorida ( CrO 2 Cl 2 ) berupa cairan merah tua dengan titik didih 117° C. CrO 3 (s) + 2 HCl ( aq) → CrO 2 Cl 2 + H 2 O (l) Kromil klorida juga dapat langsung diperoleh dari kalium dikromat yang dicampur dengan natrium klorida kemudian mereaksikan campuran tersebut dengan asam sulfat. K 2 Cr 2 O 7 (s) + 4 NaCl (s) + 6 H 2 SO 4 (l) → 2CrO 2 Cl KHSO 4 (s) + 4NaHSO 4 (s) + H 2 O (l) Reaksi tersebut dapat dipakai untuk menguji adanya ion klorida karena bromida dan iodida tidak membentuk senyawa homolog. Pada pemanasan perlahan dan hati-hati uap merah tua kromil klorida yang beracun dapat dipisahkan dan ditampung kemudian akan terkondensasi sebagai cairan merah gelap. Jika cairan ini ditambahkan kedalam larutan basa akan terhidrolisis menjadi kromat kuning. CrO 2 Cl 2 (l) + 4 OH¯(aq) → CrO 4 ²¯(aq) + 2 Cl¯ (aq) + 2H 2 O (l)

1. Hanifah : vanadium dan kromium di indonesia dapat ditemukan dimana ? 2. Karomah : contoh senyawa dari kromium yang dibuat stainless stel dan kaca zamrud ? 3. Vera : bahaya vanadium dan kromium dalam tubuh ? 4. Diana : ferri vanadium bisa bereaksi apa enggak ? 5. Zerlinda : mordants itu apa ? Berbahaya apa tidak ? 6. Nindi : kromium dalam biologi kenapa bisa mempengaruhi metabolisme glukosa dan bagaimana prosesnya ? 7. Siwi : oksida kromium ada 3, perbedaannya gimana ?