reaksi-reaksi Anorganik

1.       Persamaan reaksinya adalah  :

·         3 K_{2 (l)} + 2 AlCl_{3 (s)} à 6 KCl_(s) + 2 Al_(s)

·         2 Al_(S)  +  2 OH^ˉ _(aq)  + 2 H₂O                        2 AlOˉ_(aq)  +  3 H_2(g)

·         Al_(s) + 3 H₃O à Al(OH)_3(aq)  + 3 H_2(g)

·         2TlOH_(aq) + CO_2(g) à TI₂CO_3(aq) + H₂O_(l)

2.       Sebab pada udara bebas Al³⁺ unsur tersebut tidak stabil sehingga mudah teroksidasi menjadi lapisan tipis oksida (Al₂O₃) yang tahan terhadap korosi.

Aluminium murni adalah logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan, tidak beracun (sebagai logam), nonmagnetik dan tidak memercik. Aluminium sangat lunak dan kurang keras. Aluminium adalah logam aktif seperti yang ditunjukkan pada harga potensial reduksinya dan tidak ditemukan dalam bentuk unsur di alam.

Aluminium, apabila pertama kali ditemui, adalah amat sukar untuk diasingkan daripada bijihnya. Aluminium merupakan logam yang paling sukar untuk ditulenkan, sungguhpun ia merupakan salah satu unsur yang paling biasa di Bumi. Sebab utama ialah aluminium teroksida dengan sangat cepat dan oksidanya merupakan sebagian yang sangat stabil, sehinggakan, berbeda daripada karat pada besi, ia tidak akan mengelupas. Inilah juga merupakan sebab mengapa ia digunakan dalam berbagai jenis aplikasi.

Aluminium itu:

·      Ringan (massa jenis 2,7 g/cm3)

·      Lunak dan kurang keras

·      Mengkilap

·      Tidak beracun

·      Mudah ditempa

·      Tahan terhadap korosi (bahasa gaulnya mah… tak karatan)

·      Mudah bereaksi, sehingga tidak terdapat dalam bentuk unsur bebas di alam.

Sifat aluminium yang mudah bereaksi inilah yang membuat bentuk bebasnya tidak ada di alam. Selain itu, dikarenakan berada di kerak Bumi dalam jumlah yang banyak. Unsur aluminium terdapat pada kulit bumi dalam bentuk senyawa oksida, seperti bauksit dan tanah liat.

3.       Tahapan pemurnian Al dari bauksit :

·         Bauksit dihancurkan dan Al₂O₃ dipisahkan dari zat pengotor lainnya dalam bauksit dengan melarutkannya dalam NaOH pekat. Campuran ini dipanaskan dalam tangki bertekanan dan menghasilkan NaAl (OH)₄.

                                                                      

Al2O_3(S)  +  2NaOH_(aq)  +  3H₂O   ^{panas, tekanan}             2NaAl (OH)_4(aq)

Tidak seperti NaAl(OH)₄ yang larut dalam air, kebanyakan zat pengotor tidak larut termasuk Fe(III) oksida, sehingga produk reaksi perlu disaring.

·         NaAl(OH)₄ diencerkan dengan air atau gas CO₂ dilewatkan melalui larutan NaAl(OH)₄ untuk mendapatkan endapan Al(OH)₃.

NaAl(OH)_4(aq)            Al(OH)_3(S)  +  NaOH_(aq)

Selanjutnya produk reaksi disaring untuk memperoleh Al(OH)₃ yang kemudian dipanaskan untuk mendapatkan bubuk Al2O3.

2Al(OH)_3(S)                    Al₂O_3(S)  +  3H₂O_(g)

·         Al₂O₃ kemudian dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na₃AlF₆) dimana Al₂O₃ terdisosiasi menjadi Al³⁺ dan O^2-. Proses elektrolisis dilakukan pada suhu 950 ⁰C dan Campuran ini dimasukkan kedalam sel elektrolisis dimana reaksi elektrolisis berikut terjadi :

Katode (grafit)  : Al³⁺  +  3^e-                       Al_(l)

Anode (grafit)   :              2O^2-                    O2_(g)   +  4e^-

                                                                                                               ⁺

                              Sel                        : 4Al³⁺ +  6O^2-                  4Al_(l)  +  3O2_(g)

                             

Lelehan Al yang terbentuk pada katode membentuk lapisan di dasar sel yang berupa zat cair dan kemudian dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakan untuk mendapat aluminium batangan (ingot). Jadi, selama elektrolisis anode grafit terus menerus dihabiskan karena bereaksi dengan O2 sehingga harus diganti dari waktu ke waktu.

4.       Atom pada unsur -unsur ini mempunyai tiga elektron valensi, 2 di subkulit s dan 1 di sub kulit p, sehingga semua unsur mempunyai tingkat oksidasi 3. Secara umum, tingkat oksidasi yang ditemukan pada unsur-unsur golongan III adalah +3 dan +1. Kestabilan tingkat oksidasi +1 berurutan yaitu dari Ga<In<Tl. Kecuali boron dan aluminium, unsur-unsur yang lain menunjukkan tingkat oksidasi +1. Tingkat oksidasi +1 makin stabil dari B ke Tl.

Talium memiliki dua valensi Tl(I) dan Tl(III), dan Tl(II) adalah juga senyawa valensi campuran Tl monovalen dan trivalen. Pada Talium hampir semua senyawaannya mempunyai bilangan Oksidasi +1. Bilangan oksidasi +3 relatif kurang stabil dibandingkan +1.

Yang lebih stabil antara Talium (I) atau Talium (II) adalah talium (I) karena kation Tl⁺ (Talium (I) ) ,dengan konfigurasi elektronik : [₃₆Kr] 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² yang kestabilan sistem konfigurasi ini sering pula dikaitkan dengan kenyataan “penuh”nya semua orbital yang terisi,yang secara khusus dikenal sebagai sistem konfigurasi elektronik “18 + 2” atau dengan istilah spesies dengan pasangan electron inert.

5.       Pada mulanya larutan yang mengandung ion Al3+ jika ditambahkan dengan basa kuat seperti NaOH akan terjadi endapan setelah bereaksi, dengan persamaan reaksinya :

[Al(H₂O)₆]³⁺ _(aq)  +  3OHˉ_(aq)                                [Al(OH)₃ (H₂O)₃]_(S)  +  3H₂O_(l)

Dan jika terjadi reaksi OHˉ secara berlebih maka Al yang semula mengalami endapan akan melarut kembali, dengan reaksi :

[Al(OH)₃ (H₂O)₃]_(S)  +  OHˉ_(aq)                               [Al(H₂O)₂ (OH)₄]ˉ _(aq)  +  H₂O_(l)