MAKALAH KIMIA ANORGANIK 2 (Timah dan Timbal)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.   Latar Belakang

Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan simbol kimia Sn. Nama latin dari timah adalah “Stannum” dimana kata ini berhubungan dengan kata “stagnum” yang dalam bahasa inggris bersinonim
dengan kata “dripping” yang artinya menjadi cair/basah. Penggunaan kata ini dihubungkan dengan logam timah yang artinya mudah mencair. Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat fleksibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan. Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi, akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi.

Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami. Unsur ini beracun dan sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Efek dari racun ini dapat bersifat karsinogenik (pemicu kanker), menurunkan daya ingat otak, juga menghambat perkembangan intelegensi (IQ) anak-anak.

Unsur ini tersebar luas dibanding logam toksik lainnya. Unsur yang termasuk logam berat terbanyak di dunia ini akan meningkat kadarnya dalam lingkungan karena penambangan, peleburan, dan berbagai kegunaannya dalam sektor industri. Logam berat ini biasa digunakan dalam industri percetakan, industri baterai, juga dalam industri kimia berbentuk tetraetiltimbal (tetraethyllead, TEL) yang dipakai sebagai campuran dengan bahan bakar minyak untuk melindungi mesin supaya lebih awet, namun mengakibatkan polusi udara yang sangat beracun jika masuk ke dalam tubuh manusia. Oleh sebab itu, untuk memahami dan mendalami lebih lanjut, maka penting dibuatnya makalah ini

1.2.  Rumusan Masalah

         Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut.

1.         Bagaimanakah kelimpahan di alam unsur timah dan timbal?

2.         Bagaimanakah cara isolasi atau pembuatan unsur timah dan timbal?

3.         Apa sajakah sifat fisika maupun kimia dari unsur timah dan timbal?

4.         Bagaimanakah senyawaan yang dapat terbentuk dari unsur timah dan timbal dengan unsur lainnya?

5.         Bagaimanakah jenis ikatan yang terbentuk pada unsur timah dan timbal?

1.3.  Tujuan

         Adapun tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut.

1.         Untuk mengetahui kelimpahan di alam unsur timah dan timbal.

2.         Untuk mengetahui cara isolasi atau pembuatan unsur timah dan timbal.

3.         Untuk mengetahui sifat fisika maupun kimia dari unsur timah dan timbal.

4.         Untuk mengetahui senyawaan yang dapat terbentuk dari unsur timah dan timbal dengan unsur lainnya.

5.         Untuk mengetahui jenis ikatan yang terbentuk pada unsur timah dan timbal.

BAB II

PEMBAHASAN

                                                                              

2.1       TIMAH (Sn)

2.1.1    Kelimpahan di alam

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya di bumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO₂, dengan kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu₂FeSnS₄) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn₄FeSb₂S₁₄) merupakan mineral kompleks dari timbal-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti perak.

Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit alluvial/ alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau. Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya deposit sekunder. Diperkirakan untuk mendapatkan 1 Kg Cassiterite maka sekitar 7 sampai 8 ton biji timah/ alluvial harus ditambang disebabkan konsentrasi cassiterite sangat rendah. Di bumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat dalam satu daerah geografi dimana sumber penting terdapat di Asia tenggara termasuk China, Myanmar, Thailand, Malaysia, dan Indonesia. Hasil yang tidak sebegitu banyak diperoleh dari Peru, Afrika Selatan, UK, dan Zimbabwe.

2.2.2    Cara Isolasi/ Pengadaan Timah

Pengolahan Biji Timah

Secara garis besar, pengolahan biji timah menjadi logam dapat dilihat pada gambar di bawah.Pengolahan terdiri operasi konsentrasi/mineral dressing, dan ekstraksi yaitu peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining.

Ø  Tahap Konsentrasi

Tahap konsentrasi bijih timah merupakan operasi peningkatan kadar timah dengan menggunakan peralatan seperti Jig Concentrator, palong dan meja goyang. Bijih timah yang diolah memiliki kadar awal sekitar 30 sampai 65% Sn.

Setelah melalui proes pemisahan, kadar timah minimum yang harus tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar 70% Sn.

Ø  Tahap Smelting

Proses smeltimg merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah pada temperatur tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral kasiterit. Reduktor yang digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama proses smleting adalah:

SnO₂ + CO   =  SnO + CO₂

SnO + CO    =  Sn + CO₂

Pada proses smelting akan terbentuk lelehan terak dan timah yang tidak saling larut. Slag akan mengikat pengotor-pengotor yang terdapat di dalam konsentrat. Pengotor yang paling banyak terdapat di dalam konsentrat timah adalah unsur Fe.

Proses smelting ini terdiri dari dua tahapan.Peleburan tahap pertama adalah peleburan konsentrasi timah yang mengahsilkan timah kasar atau crude tin dan terak I (slag).Kadar timah dalam terak I ini adalah sekitar 20 persen. Tahap ini juga dikenal dengan sebutan  peleburan konsentrat timah karena umpan yang dilebur adalah konsentrat bijih timah.

Terak I kemudian dilebur kembali di peleburan tahap kedua. Peleburan pada tahap dua ini menghasilkan senyawa Fe-Sn yang disebut hardhead  dan terak II dengan kadar Snkurang daripada1 persen. Hardhead menjadi bahan baku untuk peleburan tahap satu.

Ø  Tahap Refining

Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses selanjutnya yaitu proses pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin adalah Sn > 90 persen dan sisanya adalah pengotor seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu, dan Sb.

Pemurnian timah dari pengotornya dapat dilakukan dengan kettle refining, eutectic refining, serta electrolytic refining. Pemilihan teknologi untuk proses pemurnian adalah berdasarkan tingkat kemurnian logam timah yang diinginkan. Setelah melewati tahap refining ini, kemurnian logam timah dapat mencapai 99,93 persen.

2.2.3    Sifat-Sifat Fisika Timah

       Berikut ini adalah sifat-sifat fisika dari timah:

1.         Timah merupakan logam perak keputih-putihan,

2.         Ductile dan memilki struktur kristal yang tinggi,

3.         Dalam keadaan normal (13 – 160 °C), logam ini bersifat mengkilap dan mudah dibentuk.

4.         Timah juga tidak mudah teroksidasi dalam udara sehingga tahan karat.

5.          Ditemukan dalam banyak alloy, dan digunakan untuk melapisi logam lainnya untuk mencegah karat.

6.         Keadaan benda         : Padat

7.         Titik lebur                  : 505.08 K (449.47 °F)

8.         Titik didih                  : 2875 K (4716 °F)

9.         Densitas                    : 7,365 g/cm3 (Sn putih) 5,769 g/cm3 (Sn abu-abu)

10.     Volume molar            : 16.29 ×10-6 m3/mol

11.     Kalor penguapan       : 295.8 kJ/mol

12.     Kalor peleburan         : 7.029 kJ/mol

13.     Kalor jenis                 : 27,112 J/molK

14.     Panas fusi                  : 7,03 kJ/mol

15.     Tekanan uap             : 5.78 E-21 Pa at 505 K

16.     Kecepatan suara       : 2500 m/s pada 293.15 K

2.2.4    Sifat-Sifat Kimia Timah

Berikut ini adalah sifat-sifat kimia dari timah:

1.         Bobot atom                             : 118.710 sma

2.         Berat jenis                                : 7,3 g/cm3

3.         Jari-jari atom                           : 145 (145) pm

4.         Jari-jari kovalen                       : 141 pm

5.         Jari-jari van der Waals             : 217 pm

6.         Konfigurasi elektron                : [Kr]4d10 5s2 5p2

7.         Elektron per tingkat energi      : 2, 8, 18, 18, 4

8.         Bilangan oksidasi                    : 4,2, -4

9.         Nomor atom                            : 50

10.     Nomor massa                          : 118,71

11.     Elektronegatifitas                    : 1,96 (skala pauli)

12.     Energi ionisasi 1                      : 708,6 kJ/mol

13.     Energi ionisasi 2                      : 1411,8 kJ/mol

14.     Energi ionisasi 3                      : 2943,0 kJ/mol

15.     Jari-jari atom                           : 140 pm

16.     Jari-jari ikatan kovalen            : 139 pm

17.     Jari-jari van der waals             : 217 pm

18.     Struktur kristal                        : tetragonal (Sn putih) kubik diamond (Sn abu-abu)

19.     Konduktifitas termal               : 66,8 W/Mk

2.2.5    Senyawaan atau Reaksinya dengan Unsur Lain

           Timah larut dalam HCl (aq) ,lambat dalam asam encer dan lebih cepat jika asamnya pekat.

                     Sn_(s) + 2 HCl _(aq)        à     Sn⁺ _(aq) + 2Cl^-_(aq) + H_{2 (g)}

              Dalam HNO₃ (aq) , pekat , timah teroksidasi menjadi SnO_{2 (s)}

        Sn_(s) + 2 HCl _(aq)        à    Sn⁺ _(aq) + 2Cl^-_(aq) + H_{2 (g)}

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Senyawaan tersebut antara lain :

a.         Timah Oksida :

Merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia SnO₂. Oksida timah ini merupakan oksida timah yang paling penting dalam pebuatan logam timah. SnO₂ memiliki struktur kristal rutile dimana setiap 1 atom Sn berkoordinasi dengan 6 atom oksigen. SnO₂ tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam dan basa kuat. SnO₂ larut dalam asam halide membentuk heksahalostanat seperti:

SnO₂ + 6HI     à    H₂SnI₆ + 2H₂O

Atau jika dilarutkan dalam asam maka:

SnO₂ + 6H₂SO₄    à    Sn(SO₄)₂ + 2H₂O

SnO₂ larut dalam basa membentuk stanat dengan rumus umum Na₂SnO₃.

b.         Timah (II) Klorida :

SnCl₂ berupa padatan kristal berwarna putih, dapat membentuk dihidrat yang stabil. SnCl₂ dipakai sebagai reduktor dalam larutan asam, dan juga dalam cairan electroplating. SnCl₂dibuat dengan cara reaksi gas HCl kering dengan logam Sn.

Sn + 2HCl    à    SnCl₂  + H₂

SnCl₂ memiliki satu pasangan electron bebas.Dalam bentuk fasa gas maka molekul SnCl₂ berbentuk bengkok, sedangkan pada bentuk padatan SnCl₂ membentuk rantai yang saling terhubung dengan jembatan klorida.Selain dipakai sebagai reduktor SnCl₂ juga dipakai sebagai katalis, reagen analisis untuk raksa, dan juga dipakai sebagai aditif makanan untuk mempertahankan warna dan sebagai antioksidan.

c.         Timah(IV) Klorida :

Disebut juga stani klorida atau timah tetraklorida merupakan senyawaan kimia dengan rumus SnCl₄. Pada suhu kamar SnCl₄ ini merupakan cairan yang tidak berwarna dan akan membentuk kabut jika terjadi kontak dengan udara. SnCl₄ dipergunakan sebagai senjata kimia dalam perang dunia ke-1, dipakai untuk memperkuat gelas, dan sebagai bahan dasar pembuatan organotin.

d.        Timah Sulfida :

Senyawaan timah dengan belerang terdapat sebagai SnS yaitu timah(II)sulfide dan ada dialam sebagai mineral herzenbergite. Pebuatan SnS adalah dibuat dengan mereaksikan belerang, SnCl2 dan H2S.

Sn + S    à   SnS

SnCl₂ + H₂S      à    SnS + 2HCl

Sedangkan timah(IV) sulfide memiliki rumus SnS2 dan terdapat dialam sebagai mineral berndtite. Senyawa ini mengendap sebagai padatan berwarna coklat dengan penambahan H2S pada larutan senyawa timah(IV) dan banyak dipakai sebagai ornament dekoratif karena warnanya mirip emas.

e.         Timah Hidrida :

Hidrida dari timah disebut sebagai stannan dan rumus formulanya adalah SnH₄. Hidrida timah ini dapat dibuat dengan cara mereaksikan antara SnCl₄ dengan LiAlH₄. Stannan terdekomposisi secara lambat menghasilkan loga timah dan gas hydrogen.Hidrida timah ini sangat analog dengan gas metana CH₄.

  2.2.6     Jenis Ikatan yang Terbentuk

Timah (Sn) merupakan suatu logam, jadi ikatan yang terbentuk adalah ikatan logam, Timah umumnya memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4, tetapi biloks yang paling mantapnya adalah +4.

Selain itu, Jenis ikatan yang terbentuk antara timah dengan unsur lain pada umumnya ikatan ionik. Sebagai contoh, larutan yang mengandung ion timah(II) (misalnya larutan timah(II) klorida) akan mereduksi larutan iod menjadi ion iodida. Pada proses tersebut, ion timah(II) dioksidasi menjadi ion timah(IV).

Ion timah(II) juga mereduksi ion besi(III) menjadi ion besi(II). Sebagai contoh larutan timah(II) klorida akan mereduksi larutan besi(III) klorida menjadi larutan besi(II) klorida. Pada proses ini, ion timah(II) dioksidasi menjadi ion timah(IV) yang lebih stabil.

Ion timah(II) juga, tentu saja, mudah dioksidasi oleh agen pengoksidasi yang sangat kuat seperti larutan kalium mangan(VII) (larutan kalium permanganat) dalam kondisi asam. Reaksi ini dapat digunakan dalam titrasi untuk menentukan konsentrasi ion timah(II) dalam suatu larutan.

Contoh lainnya yaitu SnCl₂, SnO, SnO₂ dan lainnya.Terhadap sesama unsur timah (Sn) membentuk ikatan logam.Sn yang dapat menghantarkan arus listrik.

2.1.7                               Manfaat dan Bahaya Unsur Timah

            Adapun manfaat atau kegunaan dari unsur timah adalah sebagi berikut :
            1.  Untuk membuat kaleng (tim plate) berbagai macam produk,

            2.  Melapisi kaleng yang tebuat dari besi yang akan melindungi besi dari perkaratan,

3.  Bahan baku logam pelapis,

4.    Solder(52%),

5.    Industri plating (16%),

6.    Bahan dasar kimia (13%)

7.    Kuningan & perunggu (5,5%)

8.    Industri gelas (2%)

9.    Berbagai macam aplikasi lain (11%).

Adapun bahaya dari unsur timah adalah sebagai berikut:

Bahaya pada Kesehatan

a.       Efek akut adalah:

1.      Mata dan kulit iritasi

2.      Sakit kepala

3.      Sakit perut 

4.      Sesak napas 

5.      Masalah buang air kecil 

b.      Efek jangka panjang adalah: 

1.    Depresi 

2.    Kerusakan hati

3.    Gangguan fungsi sistem kekebalan 

4.    Kerusakan kromosom 

5.    Kekurangan sel darah merah 

6.    Kerusakan otak (menyebabkan kemarahan, gangguan tidur, pelupa dan sakit kepala).

2.2       Timbal (Pb)

2.2.1    Kelimpahan di alam

Timbal tidak ditemukan bebas di alam, akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral timbal yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb dengan proses pemanggangan, “Cerussite (PbCO₃)”, dan “Anglesite” (PbSO₄). Kandungan timbal di kerak bumi adalah 14 ppm, sedangkan dilautan adalah:

·         Permukaan samudra atlantik         : 0,00003 ppm

·         Bagian dalam samudra atlantik      : 0,000004 ppm

·         Permukaan samudra pasifik          : 0,00001 ppm

·         Bagian dalam samudra pasifik       : 0,000001 ppm

·         Galena

Galena adalah mineral timbal yang amat penting dan paling banyak tersebar di penjuru belahan bumi dan umumnya berasosiasi dengan mineral lain seperti sphalerite, calcite, dan flourite. Deposit galena biasanya mengandung sejumlah tertentu perak dan juga terdapat seng, kadmium, antimoni, arsen, dan bismuth, sehingga umumnya produksi timbal dari galena menghasilkan juga logam-logam tersebut. Warna galena adalah abu-abu mengkilap dan formulanya adalah PbS. Struktur kristalnya kubik dan oktahedral dan spesifik graviti 7,2 – 7,6.

·         Cerrusite

Cerrusite merupakan salah satu mineral timbal yang mengandung timbal karbonat dan menjadi sumber timbal yang utama setelah galena. Mineral ini juga terdapat dalam bentuk granular yang padat atau benbentuk fibrous. Warnanya umumnya tidak berwarna, hingga putih, abu-abu, biru, atau hijau dengan penampakan dari transparan hingga translusen. Mineral ini bersifat tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam encer seperti asam nitrat. Dan spesifik gravitinya 6,53-6,57.

·         Anglesite

Anglesite merupakan mineral timbal yang mengandung timbal sulfat PbSO₄. Mineral ini terjadi sebagai hasil oksidasi mineral gelena akibat pengaruh cuaca. Warna mineral ini dari putih, abu-abu, hingga kuning, jika tidak murni maka warnanya abu-abu gelap. Mineral ini memiliki spesifik graviti 6,3 dengan kandungan timbal sekitar 73%.

2.2.2    Cara Isolasi/ Pengadaan Timbal

           

10% Pb dan biji yang memiliki kandungan timbal minimum 3% bisa dipakai sebagai bahan baku untuk memproduksi timbal. Biji timbal pertama kali dihancurkan dan kemudian dipekatkan hingga konsentrasinya mencapai 70% dengan menggunakan proses “froth flotation” yaitu proses pemisahan dalam industri untuk memisahkan material yang bersifat hidrofobik dengan hidrofilik.

Kandungan sulfida dalam biji timbal dihilangkan dengan cara memanggang biji timbal sehingga akan terbentuk timbal oksida (hasil utama) dan campuran antara sulfat dan silikat timbal dan logam-logam lain yang ada dalam biji timbal. Pemanggangan ini dilakukan dengan menggunakan aliran udara panas. Reaksi yang terjadi adalah:

MSn + 1.5nO₂      à    MOn + nSO₂.

Timbal oksida yang terbentuk direduksi dengan menggunakan alat yang dinamakan “blast furnace” dimana pada proses ini hampir semua timbal oksida akan direduksi menjadi logam timbal. Hasil timbal dari proses ini belum murni dan masih mengandung kontaminan seperti Zn, Cd, Ag, Cu, dan Bi. Timbal oksida yang tidak murni ini kemudian dicairkan dalam “furnace reverberatory” dan ditreatment menggunakan udara, uap, dan belerang dimana kontaminan akan teroksidasi kecuali perak, emas, dan bismuth. Kontaminan ini akan terapung pada bagian atas sehingga dapat dipisahkan. Logam perak dan emas dipisahkan dengan menggunakan proses Parkes, dan bismuthnya dihilangkan dengan menggunakan logam kalsium dan magnesium. Hasil logam yang dihasilkan dari keseluruhan proses ini adalah logam timbal. Logam timbal yang sangat murni diperoleh dengan cara elektrolisis meggunakan elektrolit silica flourida.

  

2.2.3    Sifat-Sifat Fisika Timbal

       Berikut ini adalah sifat-sifat fisika dari timbal:

1.         Berwarna putih kebiru-biruan dan mengkilap.

2.         Lunak sehingga sangat mudah ditempa.

3.         Tahan asam, karat dan bereaksi dengan basa kuat.

4.         Daya hantar listrik kurang baik. (Konduktor yang buruk)

5.         Massa atom relative 207,2

6.         Memiliki Valensi 2 dan 4.

7.         Tahan Radiasi

8.         Fasa pada suhu kamar      : padatan

9.         Densitas                           : 11,34 g/cm3

10.     Titik leleh                         : 327,5 0C

11.     Titik didih                         : 17490C

12.     Panas Fusi                       : 4,77 kJ/mol

13.     Panas Penguapan             : 179,5 kJ/mol

14.     Kalor jenis                       : 26,650 J/molK

2.2.4    Sifat-Sifat Kimia Timbal

            Berikut adalah sifat-sifat kimia timba l:

1.         Bilangan oksidasi                      : 4,2,-4

2.         Elektronegativitas                      : 2,33 (skala pauli)

3.         Energi ionisasi 1                        : 715,6 kJ/mol

4.         Energi ionisasi 2                        : 1450,5 kJ/mol

5.         Energi ionisasi 3                        : 3081,5 kJ/mol

6.         Jari-jari atom                            : 175 pm

7.         Radius ikatan kovalen               : 146 pm

8.         Jari-jari Van Der Waals            : 202 pm

9.         Struktur Kristal                        : kubik berpusat muka

10.     Sifat kemagnetan                      : diamagnetic

11.     Resistifitas termal                      : 208 nohm.m

12.     Konduktifitas termal                  : 35,3 W/mK

13.     Timbal larut dalam beberapa asam

14.     Bereaksi secara cepat dengan halogen

15.  Bereaksi lambat dengan alkali dingin tetapi bereaksi cepat dengan alkali panas menghasilkan plumbit.

Timbal sering kali memiliki sifat tampak seperti gas mulia yaitu  tidak reaktif, ditunjukkan oleh harga potensial standarnya sebesar – 0,13 V. kereaktifan yang rendah ini dikaitkan dengan overvoltage yang tinggi terhadap hidrogen, dan juga dalam beberapa hal tidak terlarutkan oleh H₂SO₄ pekat dan HCl pekat.

2.2.5        Senyawaan atau Reaksinya dengan Unsur Lain

Persenyawaan timbal yang umum adalah Tetra Etil Lead (TEL), PbO_2, Timbal(II) Klorida (PbCl₂), Timbal tetroksida(Pb₃O₄), dan Timbal(II) Nitrat.

a.      Tetra Etil Lead (TEL)

Tetra etil lead disingkat sebagai TEL adalah senyawa organometalik yang memiliki rumus Pb(CH₃CH₂). Senyawa ini disintesis dengan mereaksikan antara alloy NaPbdengan etil klorida dengan reaksi sebagai berikut: 

4 NaPb + 4 CH₃CH₂Cl       à     (CH₃CH₂)₄Pb + 4 NaCl + 3 Pb

TEL yang dihasilkan berupa cairan kental tidak berwarna, tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam benzena, petroleum eter, toluena, dan gasoline. TEL dipakai sebagai zat “antiknocking” pada bahan bakar. TEL jika terbakar tidak hanya menghasilkan CO₂ akan tetapi juga Pb.

(CH₃CH₂)₄Pb + 13 O₂        à     8 CO₂ + 10 H₂O + Pb

Pb akan terakumulasi dalam mesin sehingga dapat merusak mesin. Oleh sebab itu ditambahkan 1,2-dibromoetana dan 1,2-dikloroetana bersamaan dengan TEL sehingga akan dapat dihasilkan PbBr₂ dan PbCl₂ yang dapat dibuang dari mesin. Karena efek racun terhadap manusia maka TEL sekarang tidak boleh dipergunakan.

b.      Timbal (II) Klorida (PbCl₂)

PbCl₂ merupakan salah satu reagen berbasis timbal yang sangat penting disebabkan dari senyawa ini dapat dibuat berbagai macam senyawa timbale.Banyak digunakan sebagai bahan untuk mensintesis timbal titanat dan barium-timbaltitanat, untuk produksi kaca yang menstransimisikan inframerah, dipakai untuk memproduksi kaca ornament, untuk bahan cat dan sebagainya. PbCl₂ dibuat dari beberapa metode yaitu dengan proses pengendapan senyawa Pb²⁺ dengan garam klorida, atau dengan mereaksikan PbO₂ dengan HCl.

PbO₂ (s) + 4 HCl      à         PbCl₂ (s) + Cl₂ + 2 H₂O

Atau dibuat dari logam Pb yang direaksikan dengan gas Cl₂

               Pb + Cl₂      à         PbCl₂

c.       PbO₂

Nama kimianya adalah Plumbi oksida atau Timbal(IV) oksida merupakan oksida timbal dengan biloks 4. PbO₂ ada dialam sebagai mineral plattnerite.PbO₂ bersifat amfoter dimana dapat larut dalam asam maupun basa. Jika dilarutkan dalam basa kuat akan terbentuk ion plumbat dengan rumus Pb(OH)₆^2-. Dalam kondisi asam maka biasanya tereduksi menjadi ion Pb²⁺.Ion Pb⁴⁺tidak pernah ditemukan dalam larutan.Penggunaan PbO₂ yang utama adalah sebagai katoda dalam accu.

d.      Timbal tetroksida (Pb₃O₄)

Dikenal dengan nama timbal tetroksida, minium, atau triplumbi tetroksida. Berupa zat padat berwarna merah atau jingga.Rumus umumnya adalah Pb₃O₄ atau 2PbO.PbO₂. Memiliki titik leleh 500^oC dimana pada suhu ini    Pb₃O₄  terdekomposisi menjadi PbO dan oksigen. Pb₃O₄ ini banyak dipergunakan oleh industri penghasil baterai, kaca timbal, dan cat anti korosi. Senyawa timbal ini tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam HCl, asam asetat glacial, dan campuran antara asam nitrat dan hidrogen peroksida. Pb₃O₄dibuat dari proses kalsinasi dari PbO₂ dengan kehadiran oksigen pada suhu 450-480⁰C.

e.       Timbal (II) Nitrat

Memiliki rumus kimia Pb(NO₃)₂. Timbal(II) nitrat umumnya merupakan kristal yang tidak berwarna atau berbentuk bubuk putih, dibandingkan dengan garam timbal yang lain maka gram timbal ini sangat mudah larut dalam air. Timbal(II) nitrat sangat bersifat racun terhadap manusia dan merupakan oksidator.

Cara membuat timbal nitrat adalah dengan melarutkan logam Pb pada larutan asam nitrat atau dengan melarutkan PbO dalam asam nitrat.

3 Pb (s) + 8 H⁺ (aq) + 2 NO₃ (aq)   à  3 Pb²⁺ (aq) + 2 NO (g) + 4 H₂O (l)

PbO (s) + 2 H⁺ (aq)                         à  Pb²⁺ (aq) + H₂O (l)

Larutan Pb(NO₃)₂ bereaksi dengan KI mebentuk PbI₂ yang berwarna kuning. Intensitas warna kuning ini tergantung dari banyaknya jumlah reaktan yang digunakan.

Pb(NO₃)₂ (s) + 2 KI (s)                   à   PbI₂ (s) + 2 KNO₃ (s)

Reaksi timbal dengan HCl (aq) dengan HCl(aq) an H₂SO₄(aq) encer berhenti tidak lama setelah reaksi dimulai sebab hasilnya adalah PbCl_2(s) dan PbSO_4(s) Melindungi logam dari serangan lebih jauh. Tetapi PbCl₂ lama kelamaan larut dalam HCl pekat dengan pembentukan ion kompleks [PbCl₃]^- . Setelah itu timbal dapat larut seluruhnya.

Pb_(s) + 3HCl _{(aq, pekat)}                      à   [PbCl₃]^-_(aq) + H⁺_(aq)  + H_2(aq)

2.2.6    Jenis Ikatan yang Terbentuk

Timbal (Pb) merupakan suatu logam, jadi ikatan yang terbentuk adalah ikatan logam, timbal (Pb) juga dapat terionisasi membentuk ikatan ion.

Keadaan oksidasi timbal(II) lebih stabil, dan senyawa timbal(IV) mempunyai kecenderungan yang kuat untuk bereaksi dan menghasilkan senyawa timbal(II).

Timbal(IV) klorida, sebagai contoh, terurai pada temperatur kamar menghasilkan timbal(II) klorida dan gas klor.

Timbal(IV) oksida terdekomposisi pada pemanasan menghasilkan timbal(II) oksida dan oksigen.Timbal(IV) oksida juga bereaksi dengan asam klorida pekat, mengoksidasi beberapa ion klorida dari asam menjadi gas klor. Sekali lagi, timbal direduksi dari +4 menjadi +2 yang lebih stabil.
Contoh liannya yaitu PbCl₂, PbCl₄, PbO dan lainnya.

2.2.7                               Manfaat dan Bahaya Unsur Timbal

Timbal memiliki manfaat yang sangat besar bagi kesejahteraan hidup manusia apabila dikelola secara bijaksana, adapun berbagai kegunaan dari timbal antara lain:

1.      Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif.

2.    Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama untuk warna kuning dan merah.

3.      Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.

4.   Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan.

5.      Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik.

6.  Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan radiasi misalnya sinar X.

7.  Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang menggunakan timbale sebagai pendingan.

8.    Kaca timbal mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi.

9.      Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis.

10.  Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.

11.  Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi air dalam kabel.

12.  Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan biasanya digunakan dalam peralatan permesinan.

13.  Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket.

14.  Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruksi.

15.   Dalam bentuk senyawaan maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan bakar.

16.  Semikonduktor berbahan dasar timbal banyak seperti Timbal telurida, timbale selenida, dan timbale antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan detektor inframerah.

17.  Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang karena pertimbangan lingkungan.

18.  Digunakan sebagai aditif bahan bakar (TEL), berfungsi untuk mengurangi knock pada mesin.

Mengenai kegunaan point terakhir, bensin yang mengandung TEL (Tetra Ethyl Lead) di Indonesia dikenal sebagai bensin premium dengan angka oktan bernilai lebih dari 80, sedangkan yang bernlai oktan 98 lebih dikenal sebagai bensin super. Semakin tinggi angka oktan berarti mutu suatu bensin menjadi semakin baik dan efisiensinya semakin tinggi (Jarak yang ditempuh persatuan volume semakin jauh) serta bagus untuk mesin.

Namun ternyata bensin Bertimbal atau yang mengandung TEL menyebabkan ancaman bagi umat manusia. Menurut sebuah penelitian, kadar timbal (Pb) di udara dibeberapa kota besar Indonesia telah melebihi ambang batas yang ditetapkan oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), yaitu sebesar 10 mikrogram per desiliter udara. Diam-diam menghanyutkan, itulah peribahasa yang cocok untuk timbal.Logam timbal adalah silent epidemic yang dampaknya baru diketahui 5-15 tahun kedepan.

Lebih jauh lagi tentang bahaya timbal, ternyata timbal menyebabkan kerugian lainnya yakni:

1.      Dapat memicu turunnya IQ seseorang.

2.      Perilaku anti social

3.      Beringas

4.      Kesulitan dalam bernalar

5.      Anemia

6.      Gangguan fungsi reproduksi

7.      Memicu cacat pada janin.

8.      Sistem pencernaan , di mana Pb dapat menyebabkan kolik dan konstipasi.

9.      Bersifat karsinogenik dalam dosis tinggi

BAB III

PENTUP

3.1       Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan dalam makalah ini, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1.         Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya di bumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Sedangkan Timbal tidak ditemukan bebas di alam, akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga.

2.         Pengolahan bijih timah terdiri operasi konsentrasi/mineral dressing, dan ekstraksi yaitu peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining.Pada produksi timbal digunakan bahan baku10% Pb dan biji yang memiliki kandungan timbal minimum 3% .

3.         Timah dan timbal memiliki memiliki sifat kimia dan sifat fisika unag berbeda yang membuat timah dan timbal memiliki ciri khas masing-masing.

4.         Timah dapat larut dalam HCl dan HNO₃. Selain itu, timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Senyawaan tersebut antara lain: timah oksida, timah(ii) klorida, timah(iv) klorida, timah sulfida, serta timah hidrida. Sedangkan,persenyawaan timbal yang umum adalah Tetra Etil Lead (TEL), PbO_2, Timbal(II) Klorida (PbCl₂), Timbal tetroksida(Pb₃O₄), dan Timbal(II) Nitrat.

5.         Jenis ikatan yang terbentuk pada timah maupun timbal dengan unsur lainnya adalah ikatan kovalen dan ikatan ion.

DAFTAR PUSTAKA

Alchester. 2011. Timbal. Diunduh di (http://alchemistterrible.blogspot.com/2011/11/v-behaviorurldefaultvmlo.html) pada tanggal 07 April 2014 pukul 21:16 WIB.

Anonim. 2011. Timah dan Paduannya. Diunduh di (http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/timah-dan-paduannya.html) pada tanggal 24 April 2014. Pukul 7:32 WIB.

Anonim. 2014. Makalah Timah dan Selenium. Diundih di (http://putrarajawali76.blogspot.com/2013/04/makalah-timah-dan-selenium.html 12) pada tanggal 24 april 2014 pukul 12:10 WIB.

Ardraviz.2013. Tahap Proses Pengolahan Bijih Timah.Diunduh di (ardra.biz/sain-teknologi/mineral/pengolahan-mineral/pengolahan-bijih-timah/) pada tanggal 07 April 2014 pukul 19:54 WIB.

Anonim. 2011. Timah dan Paduannya. Diunduh di (http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/timah-dan-paduannya.html) pada tanggal 11 April 2104 pukul 20:05 WIB.

Petrucci, Ralph H. 1987. Prinsip dan Terapan Kimia Modern Edisi Keempat-Jilid 3. Jakarta: Erlangga.