MAKALAH MANGAN DAN FERRUM

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kepada kehadirat Allah SWT. Yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan Makalah in tepat pada waktunya.

            Makalah ini memuat tentang informasi mengenai “Mata Kuliah Kimia Kimia Anorganik 2”. Informasi didalam makalah ini dikutip dari berbagai sumber informasi yang ada.

            Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, dan masih belum lengkap. Oleh karena itu, diharapkan Kritik dan Saran yang membangun untuk makalah ini.

            Akhir kata, kami ucapkan Terima kasih kepada pembaca, yang telah menyisihkan waktunya untuk membaca Makalah ini.

                                                                                                          

           

Palu, 03 Mei 2018

      Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR i

DAFTAR ISI ii

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang 1

B. Rumusan Masalah 2

C. Tujuan 2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Mangan. 13

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan. 18

B. Saran. 19

DAFTAR PUSTAKA.. iii

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi merupakan logam transisi yang berada pada golongan VIII B dan periode 4. Besi adalah logam paling melimpah nomor dua setelah alumunium. Besi adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi, dan jarang dijumpai dalam keadaan unsur bebas.

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:

1. Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar

2. Pengolahannya relatif mudah dan murah

3. Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn dengan nomor atom 25. Unsur kimia adalah zat kimia yang tidak dapat dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan cara biasa dan tidak dapat dipisah menjadi zat yang lebih kecil. Unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel ditampilkan dalam bentuk tabel periodik unsur-unsur kimia. Nomor atom adalah angka yang menunjukkan jumlah proton dalam inti atom. Yang berarti bahwa Mangan memiliki 25 jumlah proton dalam inti atomnya. Mangan ditemukan sebagai unsur bebas dalam sifat dasarnya dan sering dicampur dengan besi, seperti mineral-mineral lainnya. Sebagai unsur bebas, Mangan adalah logam yang penting dalam penggunaan dengan campuran logam-logam industri, terutama di dalam baja-baja anti karat.

Mangan fosfat sering digunakan sebagai perawatan dalam pencegahan karat dan kerusakan dibesi. Ion Mangan mempunyai banyak warna, tergantung dalam keadaan oksida mereka, dan sering digunakan sebagai zat-zat warna dalam industri. Oksida-oksida dari sodium, kalium, dan barium adalah oksidasi-oksidasi untuk bahan bakar yang sangat kuat. Dioksida mangan digunakan sebagai materi penangkap elektron dalam standar dan komponen kimia bersifat alkali yang mempunyai kelembaban uap air rendah dan bisa dibuang, dan juga baterai-baterai, keramik, gelas, kimia, dan lain-lain.

Ion-ion dari mangan berfungsi sebagai faktor-faktor penunjang untuk beberapa enzim-enzim dalam makhluk hidup bertingkat tinggi, dimana mereka berfungsi sebagai hal-hal penting dalam detoksifikasi radikal-radikal bebas. Elemen tersebut adalah jejak mineral yang diperlukan untuk semua makhluk-makhluk hidup bertingkat tinggi yang diketahui. Dalam kwantitas besar, dan rupanya dengan aktivitas-aktivitas dengan cara penghirupan, mangan dapat menyebabkan sindrom peracunan dalam binatang-binatang menyusui, dengan kerusakan sistem deteksi detak jantung yang kadang-kadang tidak dapat diubah.

Berdasarkan wacana diatas, maka akan lebih baik jika banyak orang yang mengetahui unsur mangan mengingat banyaknya manfaat yang dapat diperoleh dari aplikasi unsure mangan itu sendiri. Oleh karena itu, pada makalah kami kali ini, kami akan memberikanbeberapa informasi yang berkaitan dengan mangan.

B.   Rumusan Masalah

1. Bagaimana sifat umum dari Mangan dan Ferrum ?
2. Bagaimana sifat fisika dan sifat kimia dari Mangan dan Ferrum?
3. Bagaimana proses mengekstraksi Mangan dan Ferum?
4. Apa saja senyawa-senyawa dari Mangan dan Ferum?
5. Bagaimana penggunaan Mangan dan Ferum dalam kehidupan sehari-hari ?

C.   Tujuan

1. Untuk mengetahui sifat umum dari Mangan dan Ferum.
2. Untuk mengetahui sifat fisika dan sifat kimia dari Mangan dan Ferum.
3. Untuk mengetahui proses mengekstraksi Mangan dan Ferum.
4. Untuk mengetahui senyawa-senyawa dari Mangan dan Ferum.
5. Untuk mengetahui penggunaan Mangan dan Ferum dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    MANGAN

1.      Pengertian Mangan (Mn)

Mangan adalah suatu unsur kimia yang mempunyai nomor atom 25 dan memiliki symbol Mn. Mangan ditemukan oleh Johann Gahn pada tahun 1774 di Swedia. Logam mangan berwarna merah metalik. Logam dan ion mangan bersifat paramagnetic. Hal ini dapat dilihat dari obital d yang terisi penuh pada konfigurasi electron. Mangan mempunyai isotop stabil yaitu ₅₅Mn. Mangan adalah elemen pertama pada golongan 7 dari tabel periodik. Mangan merupakan unsure ke 12 paling berlimpah dikerak bumi (sekitar 0,1%) yang terjadi secara alamiah.

Mangan merupakan logam keras dan sangat rapuh, sulit untuk meleleh, tetapi mudah teroksidasi. Mangan bersifat reaktif ketika murni dan sebagai bubuk akan bereaksi dengan oksigen, bereaksi dengan air dan larut dalam asam encer. Mangan termasuk golongan transisi. Ia bereaksi dengan air hangat membentuk mangan(II) hidroksida dan hidrogen. Mangan terdapat sekitar 1000 ppm (0,1%) dari kerak bumi. Tanah mengandung mangan 7-900 ppm dengan rata-rata 440 ppm.

Pyrolusite bijih mangan (MnO₂) merupakan bentuk mangan yang paling penting yang tersedia di alam. Mangan merupakan logam yang penting sebagai aditif pada baja. Mangan dengan mudah membentuk senyawa dengan beragam bilangan oksidasi yang begitu luas dari pada yang terdapat pada logam-logam umum yang lain. Ion permanganate (MnO₄)^- atau tetraoksomanganat(VII) merupakan pengoksidasi yang sangat kuat dalam larutan asam.

2.      Sifat Umum Mangan

    Mangan berwarna putih merah metalik, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi dan akan terurai perlahan-lahan bila direaksikan dengan air dingin. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan dan  kemampuan pengerasan. Dengan alumunium dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy yang bersifat ferromagnetik. Logam mangan bersifat ferromagnetik setelah diberi perlakuan. Logam murninya terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Salah satunya adalah jenis alfa. Jenis alfa stabil pada suhu luar biasa tinggi. Sedangkan mangan jenis  gamma akan berubah menjadi alfa pada suhu tinggi. Hal ini dikatakan fleksibel, mudah dipotong dan ditempa.

3.      Sifat Fisika dan Sifat Kimia Mangan (Mn)

a.       Sifat Fisika Mangan

      Mangan merupakan unsur yang dalam keadaan normal memiliki bentuk padat dan warna merah metalik.

v  Simbol                                    : Mn

v  Radius Atom                          : 1.35 Å

v  Volume Atom                        : 7.39 cm3/mol

v  Massa Atom                           : 54.938

v  Titik Didih                             : 2235 K

v  Radius Kovalensi                   : 1.17 Å

v  Struktur Kristal                      : bcc

v  Massa Jenis                            : 7.44 g/cm3

v  Konduktivitas Listrik             : 0.5 x 106 ohm-1cm-1

v  Elektronegativitas                  : 1.55

v  Konfigurasi Elektron             : [Ar] 3d5 4s2

v  Formasi Entalpi                      : 14.64 kJ/mol

v  Konduktivitas Panas              : 7.82 Wm-1K-1

v  Potensial Ionisasi                   : 7.435 V

v  Titik Lebur                             : 1518 K

v  Titik Didih                             : 2061^oC

v  Bilangan Oksidasi                  : 7,6,4,2,3

v  Kapasitas kalor                       : 26,32 J/mol.K.

v  Entalpi Penguapan                 : 219.74 kJ/mol

b.      Sifat Kimia Mangan

v  Reaksi dengan air

Mangan bereaksi dengan air dapat berubah menjadi basa dan gas hidrogen akan dibebaskan sesuai reaksi:

            Mn(s) + 2H₂O → Mn(OH)₂ +H₂

v  Reaksi dengan udara
Logam mangan terbakar di udara sesuai dengan reaksi:
           3Mn(s)+2O₂→Mn₃O₄(s)
           3Mn(s) + N₂ → Mn₃N₂(s)

v  Reaksi dengan halogen

Mangan bereaksi dengan halogen membentuk mangan (II) halida, reaksi:
           Mn(s)+Cl₂→MnCl₂
           Mn(s)+Br₂→MnBr₂
           Mn(s)+I₂→MnI₂
           Mn(s)+F₂→MnF₂
Selain bereaksi dengan flourin membentuk mangan (II) flourida, juga menghasilkan mangan (III) flourida sesuai reaksi:

           2Mn(s) + 3F₂ → 2MnF₃(s)

v  Reaksi dengan asam
 Logam mangan bereaksi dengan asam-asam encer secara cepat menghasilkan gas hidrogen sesuai reaksi:
             Mn(s) + H₂SO₄ → Mn₂+(aq) + SO₄^2-(aq) + H₂(g)

4.      Ekstraksi Mangan

Mangan diperoleh dengan ekstraksi oksida-oksidanya dari tambang bijihnya. Prosesnya ada beberapa cara antara lain:

a)      Reduksi dengan karbon

Oksida mangan yang telah diekstraksi dicampur dengan karbon lalu dipanaskan,sehingga terjadi reaksi:
Mn₃O₄ + 4C → 3Mn + 4CO
MnO + 2C → Mn + 2CO

b)      Proses alumino thermic

Bijih dicuci dengan mengalirkan air dan dipanggang dengan dialiri udara lalu dipanaskan terus sampai pijar(merah) dimana MnO2 akan berubah menjadi Mn3O4. Oksida yang terbentuk dicampur dengan bubuk aluminium dalam krus, lalu ditimbuni dengan bubuk magnesium dan barium peroksida. Reduksi terjadi dalam pemanasan dengan reaksi :

3Mn3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Mn

c)      Metode elektrolisa

Mangan secara besar-besaran diproduksi dengan cara ini. Bijih digiling dan dipekatkan dengan proses gravity. Bijih yang sudah dipekatkan dipanggang (elumino proses) sampai terbentuk Mn₃O₄. Mn₃O₄ diubah menjadi MnSO₄ dengan cara Mn₃O₄ dipanaskan bersama H₂SO₄ encar maka akan terbentuk MnSO₄ (larut) dan MnO₂ (tak larut). MnO₂ yang tidak larut dapat dipijarkan lagi menjadi Mn₃O₄ dan proses diulang seperti diatas. Larutan MnSO₄ dielektrolisa menggunakan katoda merkuri. Mangan dibebaskan pada katoda ini dan membentuk amalgam. Selanjutnya amalgam didestilasi menggunkan Hg, dimana Hg akan menguap lebih dulu dan tinggallah mangan murni.

5.      Senyawa Mangan

Mangan dengan konfigurasi elektronik terluar 3d⁵ 4s², mampu membentuk senyawa mulai dengan tingkat oksidasi terendah +2 hingga tertinggi +7. Bilangan oksidasi mangan yang paling stabil adalah +2. Mangan merupakan logam yang paling banyak variasi tingkat oksidasinya. Oleh karena itu, dapat dipahami bahwa sifat terpenting dalam senyawa mangan yaitu yang berkenaan dengan reaksi reduksi oksidasi (redoks). Semakin besar nilai potensial reduksi (semakin positif), semakin mudah reaksi reduksi berlangsung, dan sebaliknya. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa :

Dalam suasana asam ion Mn³⁺ bersifat tidak stabil, mudah mengalami auto redoks, atau disproporsionasi, artinya mengalami oksidasi (menjadi MnO₂) dan reduksi (menjadi Mn²⁺) secara serentak oleh dirinya  sendiri. Demikian juga ion manganat, MnO₄^2-, tidak stabil dan dalam suasana asam mengalami disproporsionasi secara spontan. Namun demikian dalam suasana basa, sifat disproporsionasi ini hanya menghasilkan nilai E^o_cellyang sangat kecil (+ 0,04 V). Oleh karena itu ion manganat MnO₄^2-, dapat diperoleh dalam suasana basa. Berikut beberapa senyawa mangan :

v  Oksida, Hidroksida, dan Garam Mangan

Karakteristik oksida, hidroksida mangan dan beberapa turunannya yang penting dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tingkat oksidasi	Oksida	Hidroksida	Sifat	Ion	Nama	Warna Ion
+ 2	MnO	Mn(OH)2	Basa moderat	Mn2-	Mangan(II)	Pink
+ 3	Mn2O3	Mn(OH)3	Basa lemah	Mn3-	Mangan (III)	Violet
+ 4	MnO2	MnO(OH)2 atau H2MnO3	Amfoter Asam lemah	MnO32-	Manganit	Coklat
+ 6	MnO3	H2MnO4	Asam moderat	MnO42-	Manganat	Hijau
+ 7	Mn2O7	HMnO4	Asam kuat	MnO4	Permanganat	Ungu

Bila setiap mangan oksida atau hidroksida dipanaskan pada 1000^oC, Kristal hitam dari MnO₄ haussmannite terbentuk. Bila Mn(OH)₂ dibiarkan teroksidasi dalam udara, terbentuklah oksida hidrat yang pada pengeringan memberikan MnO(OH).

v  Mangan (II)

Berdasarkan nilai potensial reduksinya, mangan (II) merupakan spesies yang paling stabil, dan mungkin dapat dikaitkan dengan konfigurasi setengah penuh, 3d⁵. Mangan (II) dalam senyawa garamnya seperti garam klorida, sulfat dan nitrat dalam larutan dapat dinyatakan sebagai ion Mn²⁺, atau dalam perspektif ion kompleks sebagai [Mn(H₂O)₆]²⁺ yang berwarna pink pucat.

v  Mangan (III)

Mangan (III) terdapat sebagai oksidanya yaitu Mn₂O₃ dan MnO(OH) yang terjadi secara alamiah di alam, tetapi ion Mn³⁺ dalam larutan tidak stabil, mudah tereduksi menjadi Mn²⁺ sebagaimana dinyatakan oleh nilai potensial reduksinya. Garam MnCl₃ (hitam) misalnya, dapat diperoleh dalam larutannya dari reaksi MnO₂ dengan asam klorida pada temperature rendah, tetapi akan terurai pada temperature diatas 40^oC.

v  Mangan (IV)

Mangan (IV) terdapat sebagai oksidanya yaitu MnO₂. Oksida ini sesungguhnya bersifat amfoterik namun relative inert terhadap asam maupun basa, dalam arti perannya sebagai Mn⁴⁺ atau Mn (IV) tidak dapat dipertahankan. Hal ini terlihat nyata dari hasil reaksinya dengan asam klorida pekat dalam keadaan dingin, yaitu larutan hijau yang mengandung dari ion Mn⁴⁺ adalah bersifat tidak stabil, dan berubah menjadi larutan yang berwarna pink karena terbentuk ion Mn²⁺. Mn(SO₄)₂ juga bersifat tidak stabil karena dengan asam sulfat pekat akan menghasilkan MnSO_4.

Hidroksida dari Mangan (IV) bersifat asam lemah, oleh karena itu tiap molekul hidroksidanya dapat melepaskan  satu molekul H₂O hingga rumus molekulnya menjadi MnO(OH)₂ atau lebih tepatnya ditulis sebagai H₂MnO₃. Adanya spesies MnO₃^2- ini ditunjukkan dari reaksi lelehan MnO₂ dan CaO yang menghasilkan kalsium manganit, CaMnO₃ yang berwarna coklat.

v  Mangan (VI)

Mangan (VI) hanya dikenal sebagai spesies stabil dalam ion manganat, MnO₄^2-, dengan bangun tetrahedrondan berwarna hijau gelap. Kalium manganat misalnya, dapat diperoleh dari reaksi lelehan MnO₂ dan basa alkali dengan hadirnya oksidator (misalnya udara/KNO₃).

Dalam larutan, ion manganat hanya stabil dalam suasana basa, dalam air dan dalam suasana asam akan mengalami disproporsianasi menjadi ion permanganate dan MnO₂. Dalam suasana asam ion Mno₄^2-  bersifat sebagai oksidator.

v  Mangan (VII)

Hanya satu senyawa Mn (VII) yang dikenal penting, yaitu yang mengandung mangan(VII) kalium permanganate, KMnO₄, yang berwarna ungu. Senyawa ini stabil dalam larutannya, dan peran utamanya adalah sebagai oksidator yang sangat kuat baik dalam suasana asam netral, maupun basa.

Salah satu senyawa mangan yang terkenal adalah kalium permanganat (KmnO₄). Secara komersial kalium permanganat dibuat dari oksidasi kalium manganat oleh klor dalam suasana alkalin, Kristal ungu akan diperoleh pada pemekatan larutan yang bersangkutan.

6.      Kegunaan Mangan

Berikut beberapa kegunaan mangan, antara lain :

a)      Penggunaan mangan dalam produksi baja

Kegunaan mangan yang paling penting adalah dalam produksi baja, dan untuk keperluan ini biasanya digunakan campuran besi mangan, yaitu feromangan. Feromangan diproduksi dengan mereduksi campuran besi dan oksida mangan dengan karbon. Bijih mangan yang paling utama adalah pirolisit, MnO_2.

Pada produksi baja, Mn berpartisipasi pada pemurnian besi melalui reaksi dengan belerang dan oksigen dan memindahkannya melalui pembentukan kerak. Fungsi yang lain adalah untuk meningkatkan kekerasan baja. Baja mengandung Mn dengan proporsi yang besar, sangat keras dan tahan lama, digunakan sebagai bahan pembuat kereta api dan mesin-mesin buldoser^.

b)      Penggunaan kalium manganat(VII) sebagai agen pengoksidasi dalam kimia organic

Kalium manganat(VII) biasa digunakan dalam larutan netral atau larutan yang bersifat basa dalam kimia organik. Pengasaman kalium manganat(VII) cenderung untuk lebih meningkatkan kekuatan destruktif agen pengoksidasi, memecah ikatan-ikatan karbon-karbon.
Larutan kalium manganat(VII) biasa dibuat sedikit basa dengan larutan natrium karbonat, dan perubahan warna yang khas adalah sebagai berikut:

c)      Pada pengujian untuk ikatan rangkap C=C

Kalium manganat(VII) mengoksidasi ikatan rangkap karbon-karbon, dan berlangsung melalui perubahan warna diatas. Sebagai contoh, etana dioksidasi menjadi etana-1,2-diol.

d)     Penggunaan kalium manganat(VII) sebagai agen pengoksidasi dalam titrasi

Larutan kalium manganat(VII) digunakan untuk menentukan konsentrasi semua agen pengoksidasi yang dipilah. Kalium manganat(VII) selalu digunakan dalam larutan asam. Sebagai contoh, kalium manganat(VII) mengoksidasi :

Ø  Ion besi(II) menjadi ion besi(III)

Fe2+ → Fe3+ + e-

Ø  Larutan hidrogen peroksida menjadi oksigen

H2O2 → O2 + 2H+ + 2e-

Ø  Asam etandioat (asam oksalat) menjadi karbon dioksida (reaksi ini berlangsung dalam kondisi panas).

Ø  Ion sulfit (ion sulfat(IV)) menjadi ion sulfat (ion sulfat(VI))

Pada setiap kasus, persamaan setengah reaksi untuk ion manganat(VII) daalm larutan asam adalah:

e)      Melakukan titrasi

Larutan kalium manganat(VII) selalu dimasukkan ke dalam buret, dan larutan yang lain ditempatkan dalam labu yang diasamkan dengan asam sulfat encer terlebih dahulu. Larutan kalium manganat(VII) menetes kedalam labu dan menjadikannya tidak berwarna. Titik akhir adalah warna merah muda permanen yang muncul pertama kali dalam larutan yang menunjukkan adanya sedikit ion manganat(VII) berlebih.

B.     FERUM

1.        Pengertian Ferrum

Ferrum adalah unsur kimia dengan simbol Fe (dari bahasa Latin: ferrum) dan nomor atom 26. Merupakan logam dalam deret transisi pertama. Ini adalah unsur paling umum di bumi berdasarkan massa, membentuk sebagian besar bagian inti luar dan dalam bumi. Kelimpahannya dalam planet berbatu seperti bumi karena melimpahnya produksi akibat reaksi fusi dalam bintang bermassa besar, di mana produksi nikel-56 (yang meluruh menjadi isotop besi paling umum) adalah reaksi fusi nuklir terakhir yang bersifat eksotermal. Akibatnya, nikel radioaktif adalah unsur terakhir yang diproduksi sebelum keruntuhan hebat supernova. Keruntuhan tersebut menghamburkan prekursor radionuklida besi ke angkasa raya. Seperti unsur golongan 8 lainnya, besi berada pada rentang tingkat oksidasi yang lebar, −2 hingga +6, meskipun +2 dan +3 adalah yang paling banyak. Unsur besi reaktif dengan oksigen dan air. Permukaan besi segar tampak berkilau abu-abu keperakan, tetapi teroksidasi dalam udara normal menghasilkan besi oksida hidrat, yang dikenal sebagai karat. Tidak seperti logam lain yang membentuk lapisan oksida pasivasi, oksida besi menempati lebih banyak tempat daripada logamnya sendiri dan kemudian mengelupas, mengekspos permukaan segar untuk korosi.

2.        Sifat Umum Ferrum (Fe)

Logam besi telah digunakan sejak zaman purba, meskipun paduan tembaga, yang memiliki titik lebur lebih rendah, yang digunakan lebih awal dalam sejarah manusia. Besi murni relatif lembut, tetapi tidak bisa didapat melalui peleburan. Materi ini mengeras dan diperkuat secara signifikan oleh kotoran, karbon khususnya, dari proses peleburan. Dengan proporsi karbon tertentu (antara 0,002% dan 2,1%) menghasilkan baja, yang lebih keras dari besi murni, mungkin sampai 1000 kali. Logam besi mentah diproduksi di tanur tinggi, dimana bijih direduksi dengan batu bara menjadi pig iron, yang memiliki kandungan karbon tinggi. Pengolahan lebih lanjut dengan oksigen mengurangi kandungan karbon sehingga mencapai proporsi yang tepat untuk pembuatan baja. Baja dan paduan besi berkadar karbon rendah bersama dengan logam lain (baja paduan) sejauh ini merupakan logam yang paling umum digunakan oleh industri, karena lebarnya rentang sifat-sifat yang didapat dan kelimpahan batuan yang mengandung besi.

3. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Ferrum (Fe)

Adapun sifat fisika dan kimia ferrum, yaitu :

a.         Sifat Fisika Ferrum(Fe)

v  Pada suhu kamar berwujud padat, mengkilap dan berwarna keabu-abuan

v  Merupakan logam feromagnetik karena memiliki empat electron tidak berpasangan pada orbital d

v  Merupakan penghantar panas yang baik

v  Kation logam besi berwarna hijau (Fe²⁺) dan jingga (Fe³⁺). Hal ini disebabkan oleh adanya electron tidak berpasangan dan tingkat energy orbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, electron mudah tereksitasi ketingkat energy lebih tinggi menimbulkan warna tertentu

v  Besi bersifat keras dan kuat

v  Nomor atom         : 26

v  Nomor massa       : 57

v  Massa atom                      : 55,85 g/mol

v  Titik lebur             : 1536^oC

v  Titik didih                        : 2861^oC

v  Isotop                   : 8

b.        Sifat Kimia

v  Unsur besi bersifat elektropositif yaitu mudah melepas electron. Karena sifat inilah bilangkan oksidasi besi tertanda positif

v  Besi dapat memiliki biloks +2, +3, +4, +5 dan +6. Hal ini disebabkan karena perbedaan energy electron pada subkulit 4s dan 3d cukup kecil, sehingga electron pada subkulit 3d juga terlepas ketika terjadi ionisasi selain electron pada subkulit 4s

v  Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya diudara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu

v  Besi memiliki bentuk allotroik ferit, yaitu alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700^oC, 928^oC dan  1530^oC. Bentuk alfa bersifat magnetic, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah

v  Mudah berreaksi dengan unsure-unsur nonlogam seperti sulfur, fosfor, boron, karbon dan siliconLarut dalam asam-asam mineral encer/ Oksidanya bersifat amfoter, yaitu oksida yang menunjukkan sifat-sifat asam sekaligus basa

4.      Ekstraksi Ferrum

Besi diekstraksi dari bijih besi yang mengandung senyawa besi seperti hematite (Fe₂O₃), limonit (2Fe₂O_3.3H₂O), magnetit (Fe₃O₄), dan siderit (FeCO₃). Proses ekstraksi dilakukan dalam tungku yang disebut tanur tiup (blast furnace) dengan menggunakan metode reduksi. Simak proses ekstraksinya berikut ini. Berikut tahapan ekstraksi Fe dari bijih besi:

v  Bijih besi, batu kapur (CaCO₃), dan karbon (C) dimasukkan dari bagian atas tanur.

v  Kemudian, udara panas ditiupkan ke bagian bawah tungku agar C bereaksi dengan O₂ membentuk CO₂.

C_(s)  + O_2(S) " CO_2(S)

Gas CO₂ yang terbentuk selanjutnya akan bergerak ke atas dan lebih lanjut dengan C untuk membentuk CO. Reaksi ini bersifat endotermik, sehingga terjadi sedikit penurunan suhu proses.

CO_2(g) + C_(s) " 2CO_(S)

Produk reaksi yakni gas CO kemudian bergerak naik dan mulai  mereduksi senyawa-senyawa besi pada bijih besi.

3Fe₂O_3(s) + CO_(g) " 4 2Fe₃O_4(s) + CO_2(g)

Fe₃O_4(s) + CO_(g) " 3FeO_2(s) + CO_2(g)

FeO(s) + CO_(g)  "  Fe_(s) + CO_2(g)

Reaksi keseluruhannya dapat ditulis sebagai berikut:

Fe₂O_3(s) + 3CO(s)  "   2Fe_(l) + 3CO_2(g)

Fe yang terbentuk akan mengalir dan berkumpul di bawah. Karena suhu di bawah tinggi sekitar 2000°C, Fe akan berada dalam bentuk lelehannya. Sementara itu, CaCO₃ dalam tanur akan terurai menjadi CaO.

CaCO_3(s) "  CaO_(s) + CO_2(g)

CaO yang terbentuk akan bereaksi dengan pengotor yang bersifat asam yang ada dalam bijih besi, seperti pasir silika. Reaksi ini menghasilkan senyawa dengan titik didih rendah yang disebut terak (slag).

CaO_(S) + SiO_2(s)  "  CaSiO_3(l)

Lelehan terak kemudian akan mengalir ke bagian bawah tanur. Karena kerapatan lelehan terak yang lebih rendah dibandingkan lelehan besi, maka lelehan terak berada di atas lelehan besi sehingga keduanya dapat dikeluarkan secara terpisah. (Secara tidak langsung, lelehan terak ini melindungi lelehan besi dari teroksidasi kembali).

5.      Senyawa-Senyawa Ferrum

a. Tingkat oksidasi < 2

Umumnya membentuk senyawa-senyawa dengan ligan-ligan. Berinteraksi dengan hidrogen dengan ikatan M-H

Contoh : H2Fe(PF3)4.   

b. Tingkat Oksidasi 2

Biasanya membentuk senyawaan biner dengan sifat :

a)    Biasanya bersifat ionic

b)   Oksidanya(contoh : FeO), bersifat basa

c)    Mampu membentuk kompleks Aquo, dengan jalan mereaksikan logam,oksida, karbonat dalam larutan asam dan melalui reduksi katalitik. Kompleks aquo dari logam besibiasanya memberikan warnayang khas.

d)   Garam-garam terhidrat dengan anion biasanya mengandung [M(H2O)6]^2-,  contoh FeF2.8H2O.

c. Tingkat Oksidasi 3

Contohnya senyawa klorida, bromida, iodida dari besi yang bersifat kovalen, sedangkan senyawa oksidanya, seperti Fe₂O₃ bersifat ionic.

d. Tingkat Oksidasi 4

Umumnya dikenal sebagai komplek fluoro, dananion okso.

e. Tingkat Oksidasi ≥5

Dikenal dalam kompleks flouro, amin okso, misalnya : CrF5 dan K₂FeO₄ yang semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat.

6.      Kegunaan Ferrum

Senyawa kimia besi memiliki banyak manfaat. Besi oksida dicampur dengan serbuk aluminium dapat dipantik untuk membuat reaksi termit, yang digunakan dalam pengelasan dan pemurnian bijih. Besi membentuk senyawa biner dengan halogen dan kalsogen. Senyawa organologamnya antara lain ferosen, senyawa sandwich pertama yang ditemukan.

Besi memainkan peranan penting dalam biologi, membentuk kompleks dengan oksigen molekuler dalam hemoglobin dan myoglobin; kedua senyawa ini adalah protein pengangkut oksigen dalam vertebrata. Besi juga logam pada bagian aktif sebagian besar enzim redoks yang berperan dalam respirasi seluler serta oksidasi dan reduksi dalam tumbuhan dan hewan.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Mangan adalah suatu unsur kimia yang mempunyai nomor atom 25 dan memiliki symbol Mn. Mangan ditemukan oleh Johann Gahn pada tahun 1774 di Swedia. Logam mangan berwarna merah metalik. Mangan termasuk logam berat dan sangat rapuh tetapi mudah teroksidasi. Logam dan ion mangan bersifat paramagnetic. Sifat Umum Mangan yaitu Mangan berwarna merah metalik, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai perlahan-lahan bila direaksikan dengan air dingin. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan,dan  kemampuan pengerasan.

Besi adalah unsur kimia dengan simbol Fe dan nomor atom 26. Merupakan logam dalam deret transisi pertama. Ini adalah unsur paling umum di bumi berdasarkan massa, membentuk sebagian besar bagian inti luar dan dalam bumi. Kelimpahannya dalam planet berbatu seperti bumi karena melimpahnya produksi akibat reaksi fusi dalam bintang bermassa besar, di mana produksi nikel-56 (yang meluruh menjadi isotop besi paling umum) adalah reaksi fusi nuklir terakhir yang bersifat eksotermal. Logam besi telah digunakan sejak zaman purba, meskipun paduan tembaga, yang memiliki titik lebur lebih rendah, yang digunakan lebih awal dalam sejarah manusia. Besi murni relatif lembut, tetapi tidak bisa didapat melalui peleburan. Materi ini mengeras dan diperkuat secara signifikan oleh kotoran, karbon khususnya, dari proses peleburan. Dengan proporsi karbon tertentu (antara 0,002% dan 2,1%) menghasilkan baja, yang lebih keras dari besi murni, mungkin sampai 1000 kali. Logam besi mentah diproduksi di tanur tinggi, dimana bijih direduksi dengan batu bara menjadi pig iron, yang memiliki kandungan karbon tinggi. Pengolahan lebih lanjut dengan oksigen mengurangi kandungan karbon sehingga mencapai proporsi yang tepat untuk pembuatan baja.

B. Saran

Saran yang dapat kami berikan yaitu untuk dapat lebih baik dari makalah yang kami buat ini ialah dengan mencari lebih banyak referensi dari berbagai sumber, baik dari buku maupun dari internet, sehingga dapat menambah pengetahuan dan wawasan anda yang tidak terdapat dalam makalah ini. Mungkin hanya ini saran yang dapat kami berikan semoga dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian.

DATAR PUSTAKA

Cotton, F. A dan Wilkinson, G. 2014. Kimia Annorganik Dasar. Jakarta: UI-Press

Sugiarto, Kristian. H dan Retno D. Suyanti. 2010. Kimia Anorganik. Yogyakarta: Graha Ilmu

Utami, Budi. Dkk. 2009. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Pembukuan Departemen Pendidkan Nasional

Walanda, Daud. K. 2008. Kimia Anorganik II. Palu: Universitas Tadulako Press.