Makalah Kromium (Cr)

MAKALAH

KROMIUM

Makalah ini Disusun guna Memenuhi

Salah Satu Tugas Mata Pelajaran Kimia

Oleh

Neneng Ajijah

Kelas :XII ipa 3

SMA NEGERI 2 MAJALENGKA

2012-2013

 

  

 

BAB I

PENDAHULUAN

           

Pada tahun 1797, analis dari Prancis, yang bernama Louis-Nicholas Vauquelin menemukan “kromium“. Namun sebelumnya, Vauquelin menganalisis zamrud dari Peru dan menemukan bahwa warna hijau adalah karena adanya unsur baru, yaitu kromium.

Bahkan, nama kromium berasal dari kata Yunani “kroma” yang berarti “warna”, dinamakan demikian karena banyaknya senyawa berwarna berbeda yang diperlihatkan oleh kromium Satu atau dua tahun kemudian seorang kimiawan dari Jerman, Tassaert yang bekerja di Paris menemukan kromium dalam bijih Kromit, Fe(CrO₂)₂, yang merupakan sumber utama kromit hingga sekarang.

Pada pertengahan abad ke-18 seorang analisis dari Siberia menunjukkan bahwa kromium terdapat cukup banyak dalam senyawa PbCrO₄, tetapi juga terdapat dalam senyawa lain. Ini akhirnya diidentifikasi sebagai kromium oksida. Kromium oksida ditemukan pada 1797 oleh Louis-Nicholas Vauquelin.

BAB 2

KROMIUM

A.  PENGENALAN KROMIUM

Kromium merupakan unsur yang berwarna perak atau abu-abu baja, berkilau, dan keras. Kromium tidak ditemukan sebagai logam bebas di alam. Kromium ditemukan dalam bentuk bijih kromium, khususnya dalam senyawa PbCrO₄ yang berwarna merah. PbCrO₄ dapat digunakan sebagai pigmen merah untuk cat minyak.

Semua senyawa kromium dapat dikatakan beracun. Meskipun kromium berbahaya, tetapi kromium banyak digunakan dalam berbagai bidang. Misalnya dalam bidang biologi kromium memiliki peran penting dalam metabolisme glukosa. Dalam bidang kimia, kromium Digunakan sebagai katalis, seperti K₂Cr₂O₇ merupakan agen oksidasi dan digunakan dalam analisis kuantitatif. Dalam industri tekstil, kromium digunakan sebagai mordants. Kromium memiliki beberapa istop. Diantara isotop-isotop kromium, ada beberapa isotop kromium yang digunakan untuk aplikasi medis, seperti Cr-51 yang digunakan untuk mengukur volume darah dan kelangsungan hidup sel darah merah.

B.  SUMBER KROMIUM dan EKSTRAKSINYA

Di alam kromium tidak ditemukan sebagai logam bebas. Selain ditemukan dalam bijih kromit, kromium juga dapat ditemukan dalam PbCrO₄, yang merupakan mineral kromium dan banyak ditemukan di Rusia, Brazil, Amerika Serikat, dan Tasmania. Selain itu, kromium juga dapat ditemukan di matahari, meteorit, kerak batu dan air laut.

Kromium juda dapat di hasilkan dari proses isolasi dilabolatorium, karena kromium begitu mudah tersedia secara komersial. Seperti telah disebutkan sebelumnya, bahwa sumber yang paling berguna dari komersial kromium adalah bijih kromit, FeCr₂O_4. Oksidasi bijih ini melalui udara dalam cairan alkali memberikan natrium kromat, Na₂CrO ₄ di mana kromium dalam oksidasi 6 negara. Ini dikonversi menjadi Cr (III) oksida, Cr₂O₃ dengan ekstraksi ke dalam air, curah hujan, dan reduksi dengan karbon. Oksida kemudian dikurangi lagi dengan aluminium atau silikon untuk membentuk logam kromium. Isolasi jenis lain yang dapat digunakan untuk menghasilkan krom adalah dengan proses elektroplating. Ini melibatkan pembubaran Cr₂O₃ dalam asam sulfat untuk memberikan suatu elektrolit yang digunakan untuk elektroplating krom.

                                          

 Ekstraksinya

Kromium dihasilkan dalam dua bentuk: ferrokromium dan kromium murni, tergantung untuk apa kromium itu digunakan. Ferokromium merupakan sebuah paduan yang mengandung Fe, Cr, dan C. Cara memperolehnya adalah kromit direduksi oleh C menjadi aliasi (paduan) ferrokromium yang mengandung karbon. Ferrokromium banyak digunakan dalam pembuatan stainless steel.

            Kromium murni berada dalam bentuk persenyawaan kromit. Apabila diperlukan, ada beberapa cara untuk mendapatkannya. Pertama, kromit direaksikan dengan lelehan NaOH dan O₂ untuk mengubah Cr^III menjadi CrO₄^2-. Selanjutnya lelehan dilarutkan dalam air dan natrium bikromat kemudian diendapkan  lalu direduksi. Reaksi yang terjadi adalah:

Fe₂O₃ tidak larut akan tetapi natrium kromat larut, oleh karena itu natrium kromat dihilangkan dengan cara dilarutkan dalam air kemudian diasamkan untuk menghasilkan natrium dikromat. Natrium dikromat kurang larut dan dapat diendapkan. Natrium dikromat direduksi terhadap Cr₂O₃ dengan dipanaskan menggunakan C. Langkah terakhir yakni Cr₂O₃ direduksi terhadap logam menggunakan Al.

Oleh karena itu logam tersebut rapuh, maka logam (murni) tersebut jarang digunakan. Logam itu digunakan untuk membentuk paduan bukan besi. Dengan demikian, Cr₂O₃ dilarutkan dalam H₂SO₄ dan diletakkan secara elektrolitik pada permukaan logam. Keduanya melindungi logam dari korosi dan memberikan tampilan yang mengkilat.

Cara yang kedua tidak jauh berbeda dengan cara yang di atas, yaitu dengan mereduksi Cr₂O₃ dengan silikon. Tahapan-tahapan ekstraksinya adalah: tahap pertama, bijih kromit dalam lelehan alkali karbonat dioksidasi dengan udara untuk memperoleh natrium kromat, Na₂CrO­₄. Tahap kedua, peluluhan dan pelarutan Na₂CrO­₄ dalam air yang dilanjutkan dengan pengendapan sebagai dikromat, Na₂CrO₇. Tahap ketiga adalah reduksi dikromat yang diperoleh dengan karbon menjadi oksidanya, Cr₂O₃. Tahap terakhir, adalah reduksi Cr₂O₃ dengan silikon. Persamaan reaksinya adalah:

   Kromium oksida, seperti halnya kromium(III) oksida, Cr₂O₃, dapat diperoleh dari dekomposisi termal amonium dikromat menurut persamaan berikut:

Kromium(III) oksida merupakan oksida kromium yang paling stabil mengadopsi struktur corundum, dan digunakan untuk pigmen hijau. Oksida ini menunjukkan sifat semikonduktor dan antiferomagnetik pada temperatur di bawah 35 ^oC (Sugiyarto dan Suyanti, 2010).

            Kromium(IV) oksida, CrO₂, dapat diperoleh dari reduksi CrO₃ secara hidrotermal menurut persamaan reaksi berikut:

 Kromium(VI) oksida, CrO₃, dapat diperoleh dari penambahan asam sulfat pada larutan pekat alkali dikromat

C. SIFAT FISIK dan KIMIA KROMIUM

1)     Sifat Fisik Kromium

Massa Jenis	7,15 g/cm3 (250C)
Titik Lebur	2180 K, 19070C, 3465 ° F
Titik Didih	2944 K, 26710C, 4840 ° F
Entalpi Peleburan	20,5 kJ mol -1
Panas Penguapan	339 kJ mol -1
Entalpi Atomisasi	397 kJ mol -1
Kapasitas Kalor (250C)	23,25 J/mol.K
Konduktivitas Termal	94 W m -1 K -1
Koefisien ekspansi termal linier	4,9 x 10 -6 K -1
Kepadatan	7,140 kg m -3
Volum Molar	7,23 cm 3
Sifat Resistivitas listrik	12,7 10 -8 Ω m

Karakteristik	24Cr
Massa atom relatif	51,996
Jari-jari atom (nm)	0,117
Jari-jari ion(pm) M+2, M+3, M+4, M+5, M+6  (Bilangan koordinasi 6)	73, 61.5, 55, 49, 44
Keelektronegatifan	1,6
Energi ionisasi (IE) kJ/mol-1	659
Kelimpahan (ppm)	122
Densitas (g cm-3)	7, 14
Potensial elektroda M+2(aq)  +  2e             M(s) M3+(aq)  +  e               M+2(aq)	-0,56 -0,41

           

 Konfigurasi elektronik untuk kromium menyimpang dari diagram Aufbau. Dibandingkan molibdenum dan wolfram, kromium lebih mudah bereaksi dengan asam non oksidator menghasilkan Cr(II), tetapi dengan asam oksidator reaksinya menjadi terhambat dengan terbentuknya lapisan kromium(III) oksida (Sugiyarto dan Suyanti, 2010). Kromium mempunyai variasi tingkat oksidasi yang paling banyak, sehingga logam kromium lebih banyak membentuk persenyawaan.Hal ini disebabkan oleh kecenderungan logam golongan 6 pada tingkat oksidasi rendah tidak stabil dengan naiknya nomor atom.

            Senyawa-senyawa oksida kromium, seperti Cr₂O₃ dan Cr(OH)₃ bersifat amfoterik. Hal ini disebabkan oleh karena sifat basa oksida dan hidroksida kromium menurun (atau sifat asam naik) dengan naiknya tingkat oksidasi. Sama seperti CrO₃ yang mempunyai tingkat oksidasi lebih tinggi bersifat asam. Hal ini dapat dipahami bahwa Cr(VI) mempunyai jari-jari ionik lebih pendek dan rapatan muatan lebih tinggi sehingga spesies ini mempunyai kecenderungan yang lebih besar sebagai akseptor pasangan elektron. Karakteristik beberapa oksida kromium ditunjukkan dala Tabel 2.2.

karakteristik beberapa oksida kromium

Tingkat oksidasi	Oksida (a)	Hidroksida	Sifat	Ion	Nama	Warna
+2	CrO	Cr(OH)2	Basa	Cr2+      (b)	Kromo kromium(II)	Biru muda
+3	Cr2O3 (hijau)	Cr(OH)3(c)	amfoterik	Cr2+ atau [Cr(H2O)6]3+ [Cr(OH)3](d)	Kromi atau kromium(III)	Violet hijau
+6	Cr2O3 (merah tua)	CrO2(OH)2 Cr2O5(OH)2	Asam	CrO42- Cr2O72-	Kromat dokromat	Kuning oranye

Kromium trioksida bersifat sangat asam dan bereaksi dengan basa menghasilkan kromat, CrO₄^-. Penurunan pH, dengan penambahan asam ke dalam larutan kromat pada mulanya mengakibatkan kondensasi unit-unit tetahedron CrO₄ menjadi ion dikromat Cr₂O₇^2-, dan kondensasi lebih lanjut menghasilkan endapan CrO₃

2)   Sifat Kimia Kromium

Nomor Atom	24
Massa Atom	51,9961 g/mol
Golongan, periode, blok	VI B, 4, d
Konfigurasi elektron	[Ar] 3d5 4s1
Jumlah elektron tiap kulit	2, 8,13, 1
Afinitas electron	64,3 kJ / mol -1
Ikatan energi dalam gas	142,9 ± 5,4 kJ / mol -1.
Panjang Ikatan Cr-Cr	249 pm
Senyawa beracun dan mudah terbakar

MANFAAT LOGAM KROMIUM

a.       Digunakan untuk mengeraskan baja, untuk pembuatan stainless steel, dan untuk membentuk paduan

b.      Digunakan dalam plating untuk menghasilkan permukaan yang indah dan keras, serta untuk mencegah korosi

c.       Digunakan untuk memberi warna hijau pada kaca zamrud

d.      Digunakan sebagai katalis. seperti K₂Cr₂O₇ merupakan agen oksidasi dan digunakan dalamanalisis kuantitatif dan juga dalam penyamakan kulit

e.       Merupakan suatu pigmen, khususnya krom kuning

f.       Digunakan dalam industri tekstil sebagai mordants

g.      Industri yang tahan panas menggunakan kromit untuk membentuk batu bata dan bentuk, karenamemiliki titik lebur yang tinggi, sedang ekspansi termal, dan stabil struktur Kristal

h.      Dibidang biologi kromium memiliki peran penting dalam metabolisme glukosa

i.        Digunakan untuk aplikasi medis, seperti Cr-51 yang digunakan untuk mengukur volume darah dan kelangsungan hidup sel darah merah

j.        Digunakan sebagai pigmen merah untuk cat minyak, khususnya senyawa PrCrO₄

k.      Digunakan dalam pembuatan batu permata yang berwarna. Warnanya kerap digunakan adalah warna merah, yang diperoleh dari kristal aluminium oksida yang kedalamnya dimasukkan kromium

l.        Bahan baku dalam pembuatan kembang api. Hal ini diperoleh dari Hasil pembakaran amoniumdikromat, (NH₄)₂Cr₂O₇, yang berisi pellet dari raksa tiosianat (HgCNS).

DAMPAK LOGAM KROMIUM

Efek Kesehatan Krom

      Logam krom (Cr) adalah salah satu jenis polutan logam berat yang bersifat toksik, dalamtubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion Cr3+. Krom dapat menyebabkankanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal. Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasidan jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah. Usaha-usaha yang dilakukan untukmengurangi kadar pencemar pada perairan biasanya dilakukan melalui kombinasi proses biologi,fisika dan kimia. Pada proses fisika, dilakukan dengan mengalirkan air yang  tercemar ke dalambak penampung yang telah diisi campuran pasir, kerikil serta ijuk. Hal ini lebih ditujukan untukmengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar dan penyisihan lumpur. Pada proseskimia, dilakukan dengan menambahkan bahan-bahan kimia untuk mengendapkan zat pencemarmisalnya persenyawaan karbonat.

      Kromium (III) adalah esensial bagi manusia dan kekurangan dapat menyebabkan kondisijantung, gangguan dari metabolisme dan diabetes. Tapi terlalu banyak penyerapan kromium (III)dapat menyebabkan efek kesehatan juga, misalnya ruam kulit.

      Kromium (VI) adalah bahaya bagi kesehatan manusia, terutama bagi orang-orang yangbekerja di industri baja dan tekstil. Orang yang merokok tembakau juga memiliki kesempatanyang lebih tinggi terpapar kromium.

      Kromium (VI) diketahui menyebabkan berbagai efek kesehatan. sebuah senyawa dalamproduk kulit, dapat menyebabkan reaksi alergi, seperti ruam kulit. Pada saat bernapas ada krom(VI) dapat menyebabkan iritasi dan hidung mimisan.

Dampak Lingkungan

      Ada beberapa jenis kromium yang berbeda dalam efek pada organisme. Kromiummemasuki udara, air dan tanah di krom (III) dan kromium (VI) bentuk melalui proses-prosesalam dan aktivitas manusia. kegiatan utama manusia yang meningkatkan konsentrasi kromium(III) yang meracuni kulit dan manufaktur tekstil. Kegiatan utama manusia yang meningkatkankromium (VI) konsentrasi kimia, kulit dan manufaktur tekstil, elektro lukisan dan kromium (VI)aplikasi dalam industri. Aplikasi ini terutama akan meningkatkan konsentrasi kromium dalamair. Melalui kromium pembakaran batubara juga akan berakhir di udara dan melalui pembuanganlimbah kromium akan berakhir di tanah.

     

         BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Kromium logam masif, berwarna putih perak, dan jika murni dengan titik leleh kira-kira 1900^oC dan titik didih kira-kira 2690^oC. Logam ini sangat tahan terhadap korosi, karena reaksi dengan udara menghasilkan lapisan Cr₂O₃ yang bersifat nonpori sehingga mampu melindungi logam yang terlapisi dari reaksi lebih lanjut. Dengan sifat logam yang tahan korosi, manfaat utama kromium yaitu sebagai pelapis logam atau baja.