Senin, 13 Desember 2010

Pembuatan mangan VI dan mangan III

PERCOBAAN VI

A. JUDUL
PEMBUATAN MANGAN (VI) DAN MANGAN (III)

B. SASARAN PERCOBAAN
Mempelajari Pembuatan Senyawa Mangan (VI), Mangan (III) dan Sifat-sifatnya

C. DASAR TEORI
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 di besi. Ion di 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-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. http://www.pam-gruop.com/pamh.htm
Mangan termasuk golongan transisi yang merupakan logam berwarna putih abu-abu yang penampilannya serupa dengan besi tuang. Memiliki titik lebur yang tinggi kira-kira 1250 °C. Ia bereaksi dengan air hangat membentuk mangan (II) hidroksida dan hidrogen. Cahaya photogenerasi pada Mn(CO)4L radikal (L= CO, L) dari 1,2-diax-Mn2(CO)5L2 kehadiran halida organik atau campuran fisik dari Mn2(CO)3L2. (L = PR3) dan solusi halida organik hasil Mn(CO)5-yLyX sebagai hasil satu-satunya.
Tingkat oksidasi tertinggi bagi mangan sesuai dengan jumlah total elektron 3d dan 4s, tetapi hanya terjadi dalam senyawa okso MnO4-, Mn2O7, dan MnO3F. Senyawa-senyawa ini menunjukkan beberapa kemiripan dengan senyawa halogen yang sesuai. Mangan relatif melimpah, dan terdapat dalam banyak deposit, terutama oksida, oksida hidrat, atau karbonat. Logam dapat diperoleh daripadanya atau dari Mn3O4 yang didapat dengan memanggangnya, melalui reduksi dengan Al. Mangan cukup elektropositif, dan mudah melarut dalam asam bukan pengoksidasi.
Selain titik cairnya yang tinggi, daya hantar listrik merupakan sifat-sifat mangan yang lainnya. Selain itu, mangan memiliki kekerasan yang sedang akibat dari cepat tersedianya elektron dan orbital untuk membentuk ikatan logam.
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, MnO2
MnO2 + Fe2O3 + 5C Mn + 2Fe + 5CO
Pada produksi baja, Mn berpartisipasi pada pemurnian besi melalui reaksi dengan belerang dan oksigen dan memindahkannya melalui pembentukan kerak. Fungsi yag lain adalah untuk meningkatkan kekerasan baja. Baja mengandung Mn dengan proporsi yang besar, sangat keras dan tahan lama, digunakan sebagai kereta api dan mesin-mesin buldoser.
Konfigurasi elektron Mn adalah (Ar) 3d5 4s2 dengan menggunakan 2 elektron 4s dan kemudian kelima elektron 3d yang tidak berpasangan. Mn mempunyai bilangan oksidasi antara +2 sampai +7. Reaksi kimia yang penting dari senyawa mangan adalah reaksi oksidasi dan reduksi.
Enam oksida mangan dikenal orang MnO, Mn2O, MnO2, MnO3, Mn2O7 dan Mn3O4. Lima dari oksida ini mempunayai keadaaan oksidasi masing-masing +2, +3, +4, +5 dan +7, sedangkan yang terakhir Mn3O4, merupakan mangan (II) okisda, (MnO, Mn2O3).
Sumber utama senyawa mangan adalah MnO2. Jika MnO2 dipanaskan dengan penambahan alkali dan zat pengoksidasi, garam permanganat dapat terbentuk.
3MnO2 + 6KOH + KClO3 3K2MnO4 + KCl + 3H2O
K2Mn4 diekstraksi dari bahan campuran dalam air dan dapat dioksidasi menjadi KMnO4 (misalnya dengan Cl2 sebagai zat pengoksidasi). Alternatif lain, jika MnO4 diasamkan dihasilkan MnO4-. KMnO4 merupakan zat pengoksida yang penting. Untuk analisa kimia biasanya digunakan pada larutan asam, dimana senyawa tersebut direduksi menjadi Mn2+ .
Kation mangan (II) diturunkan dari mangan (II) oksida. Ia membentuk garam-garam tak berwarna, meskipun jika senyawa itu mengandung air kristal dan terdapat dalam larutan, warnyanya agak merah jambu, ini disebabkan oleh adanya ion heksa kuomanganat (II) (MnO(H2O)6)2+ ion mangan (III) tidak stabil, tetapi ada kompleks yang mengandung mangan dalam keadaan oksidasi +3 dikenal orang. Mudah direduksi menjadi ion mangan (II). Senyawa mangan (II) dengan kekecualian mangan (IV) oksida adalah tidak stabil, karena ion mangan (IV) ini mudah direduksi menjadi mangan (II). Senyawa mangan (VI) stabil dalam larutan basa dan berwarna hijau. Pada penetralannya tejadi reaksi disproporsionasi, tebentuk endapan mangan dikosida dan ion manganat (VII) atau permanganat. Jika mangan (VI) oksida diolah dengan asam, terbentuk ion-ion mangan (II). Senyawa mangan (VII) mengandung ion manganat (VII) atau permangantat MNO4-. Permanganat alkali adalah senyawa yang stabil yang menghasilkan larutan warna lembayung. Semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat.
Mangan mempunyai warna putih-kelabu dan menyerupai besi. Mangan berkilap metalik sampai submetalik, kekerasan 2 – 6, berat jenis 4,8, reniform, massif, botriodal, stalaktit, dan kadang-kadang berstruktur radial dan berserat. Mangan adalah logam keras dan sangat rapuh, bisa dileburkan dan disatukan walaupun sulit, tetapi sangat mudah untuk mengoksid mangan. Logam mangan dan ion-ion biasa beliau mempunyai daya magnet yang kuat.
Mangan diperlukan untuk produksi besi dan baja dari kebaikan pembetulan belerangnya (sulfur-fixing), proses penghilangan oksigennya (deoxidizing) dan campuran properti-propertinya. Pembuatan baja, termasuk komponen pembuatan besinya, terhitung sebagai permintaan terbesar, yang sekarang ada dalam jarak 85% s/d 90% dari total permintaan. Dari beragam-ragam penggunaannya, mangan adalah kunci komponen dari perumusan anggaran rendah baja tahan karat.
Kwantitas kecil dari mangan memajukan kemungkinan baja untuk bekerja pada suhu tinggi, karena membentuk pelelehan sulfida yang tinggi dan kemudian mencegah pembentukan sulfida besi yang cair pada batas uratnya. Jika kadar mangan mencapai 4%, proses perapuhan bajanya menjadi fitur yang menonjol. Proses perapuhan berkurang pada konsentrasi mangan lebih tinggi dan mecapai tingkat yang dapat diterima pada 8%. Kenyataan bahwa baja mengandung 8% - 15% mangan adalah dingin mengeraskan, bisa memiliki kekuatan tinggi yg dapat diregangkan dari / sampai dengan 863 MPa, baja dengan 12% mangan dahulu kala digunakan untuk helem-helem baja di Inggris. Komposisi baja ini pertama kali ditemukan pada tahun 1882 oleh Robert Hadfield, yang sekarang masih diketahui sebagai baja Hadfield.
Pemakaian terbesar ke dua untuk mangan adalah sebagai agen untuk aluminium. Aluminium dengan kadar mangan sekitar 1.5% mempunyai tingkat perlawanan yang lebih tinggi melawan karatan dan kerusakan disebabkan oleh pembentukan urat yang menyerap kotoran yang dapat mengakibatkan karatan galvanis. Perlawanan anti-karat campuran aluminium 3004 dan 3104 dengan kadar mangan dari 0.8% -1.5% adalah campuran yang digunakan untuk sebagian besar sebagai kaleng-kaleng minuman. Untuk tahun-tahun s/d 2000, lebih dari 1,6 juta metrik ton telah digunakan untuk campuran-campuran tersebut, dengan 1% kadar mangan, kwantitas ini memerlukan 16,000 metrik mangan ton.
• Kwantitas besar dari dioksida mangan diproduksikan sebagai depolarisasi di baterai-baterai zat besi karbon, dan dalam baterai bersifat alkali. Pada tahun 2002, lebih dari 230,000 mangan dioksida ton digunakan untuk maksud ini. Mangan dioksida tersebut dikurangi sampai ke oksid-hidroxida mangan MnO(OH) selama decharging, untuk mencegah pembentukan hidrogen pada elektron positif di baterai.
• Logam ini jarang digunakan sebagai koin, tetapi negara seperti Amerika Serikat pernah menggunakan logam mangan sebagai nekel selama masa perang pada tahun 1942-1945. Tetapi akibat dari kekurangan bahan mentah selama perang, nekel campuran tersebut (75% tembaga dan 25% nekel) yang digunakan untuk membuat nekel sebelumnya digantikan dengan logam perak yang tidak segenting, dan mangan (56% tembaga, 35% perak dan 9% mangan). Sejak tahun 2000 koin-koin dolar, contohnya Sacagawea dolar dan koin Presidential $1, dibuat dari kuningan yang terdiri dari 7% mangan dengan inti tembaga murni.
• Gabungan mangan telah digunakan sebagai pigmen dan zat warna keramik-keramik dan gelas untuk waktu yang lama, dan warna coklat dari keramik kadang-kadang masih didasarkan dari gabungan-gabungan mangan. Dalam industri gelas, dua pengaruh dari gabungan-gabungan mangan masih digunakan. Mangan bereaksi dengan besi. Reaksi ini menimbulkan warna hijau terang dalam gelas dengan membentuk besi dengan sedikit warna dan sedikit magan berwarna dadu, mengganti peninggalan warna besi tersebut. Kwantitas lebih besar dari mangan dipergunakan untuk menghasilkan gelas berwarna dadu.
Gabungan-gabungan mangan tidak mengandung racun sebanyak logam-logam tersebar lainnya seperti nekel dan tembaga. Tetapi, pendekatan ke debu-debu dan asap mangan semestinya tidak melebihi nilai langit-langit 5 mg/m3 walaupun untuk waktu-waktu singkat karena tingkat kandungan racunnya. Mangan memberikan resiko khusus untuk anak-anak yang disebabkan oleh kecondongan akan terjepit ke penerima-penerima CH-7. Keracunan mangan pernah di hubungkan ke kerusakan ketrampilan-ketrampilan motor dan penyakit kognitif.
Racun permanganate menunjukkan tingkat lebih tinggi daripada gabungan-gabungan mangan. Beberapa bencana keracunan pernah terjadi, walaupun dosis bencana sekitar 10g. Efek proses pernafasan yang kuat ke arah necrosis di mucous membrane. Contohnya, kerongkongan terpengaruh jika racun permanganate ditelan. Hanya jumlah kecil diserap oleh usus besar tetapi kwantitas kecil ini menunjukkan efek parah ke ginjal dan ke hati.
Di tahun 2005, sebuah studi menyarankan adanya hubungan antara penghirupan mangan dan keracunan sistem saraf pusat pada tikus-tikus. Pernah dihipotesakan bahwa adanya pembeberan mangan jangka panjang dalam air mandi memberikan resiko kesehatan kepada jutaan penduduk.
Sejenis penyakit neurodegeneration yang mirip dengan Parkinson's Disease bernama "Manganism" pernah dihubungkan ke pembeberan mangan terhadap buruh-buruh tambang dan buruh-buruh pencair mangan sejak awal abad ke 19. Dugaan-dugaan akan "Manganism" yang disebabkan oleh penghirupan pernah dinyatakan mengenai industri penyambungan bahan logam tersebut. Pembeberan mangan di negara-negara maju pada umumnya diatur oleh Administrasi keselamatan pekerjaan dan kesehatan. http://www.pam-gruop.com/pamh.html


D. ALAT DAN BAHAN


Pipet Tetes Rak Tabung Reaksi Gelas Kimia Corong





Tabung Reaksi Gelas Ukur

Bahan-bahan yang digunakan antara lain:
- KMnO4 0,1 M
- KMnO4 0,01 M
- NaOH 2 M
- H2SO4 1 M
- MnO2
- MnSO4
E. PROSEDUR KERJA
1. Pembuatan Senyawa Mangan (VI)
2. Pembuatan Senyawa Mangan (III)



F. HASIL PENGAMATAN

Eks Perlakuan Pengamatan
1. - 5 mL larutan KMnO4 + 2,5 mL larutan H2SO4 encer
- ditambahkan sedikit mangan oksida dan dikocok
- disaring - H2SO4 larut dalam KMnO4 dan larutan berwarna ungu
- larutan berwarna ungu gelap

• Filtrate tidak berubah warna, terdapat residu
- 5 mL larutan KMnO4 0,01 M + 2,5 mL larutan NaOH encer
- ditambahkan sedikit Mangan Oksida dan di kocok
- disaring
- Filtrat + 2,5 mL H2SO4 encer - NaOH larutan dalam KMnO4 dan larutan berwarna ungu
- Filtrat berubah warna yang semula ungu menjadi hijau tua, terdapat residu
- larutan berubah warna menjadi merah bata, dan terdapat endapan. Suhu larutan bertambah
II - 0,5 gr MnSO4 + 2 mL H2SO4 encer
- ditambahkan 10 tetes H2SO4 pekat, didinginkan
- ditambahkan ± 5 tetes KMnO4 0,1 M
- dicelupkan larutan yang terakhir kedalam 50 mL air - MnSO4 laru dalam H2SO4, membentuk larutan yang berwarna merah muda, agak bening
- larutan berubah warna menjadi merah muda, agak kecoklatan
- warna larutan menjadi merah bata



G. PEMBAHASAN
1. Pembuatan Senyawa Mangan (VI)
Pertama-tama disiapkan dua tabung reaksi, yang kemudian diisi dengan 2,5 ml KMnO4 0,01 M dalam setiap tabung. Dicampurkan larutan dengan 5 ml H2SO4 0,1 M untuk tabung satu, dan 5 ml larutan NaOH encer untuk tabung dua. Kemudian diberi sedikit Mn (IV) oksida, lalu dikocok. Hasil dari percobaan pertama warna larutan pada tabung satu sebelum ditambahkan Mn (IV) oksida adalah ungu. Warna larutan pada tabung dua sebelum ditambahkan Mn (IV) oksida adalah ungu. Setelah diberi Mn (IV) oksida pada tabung reaksi satu terjadi reaksi pembentukan yang ditandai dengan adanya padatan hijau dan warna larutan berubah lagi menjadi ungu kehitaman. Pada tabung reaksi dua setelah penambahan Mn (IV) oksida terjadi reaksi pembentukan padatan hijau tapi pada tabung dua tidak terjadi perubahan warna lagi. Hal tersbut menunjukkan reaksi pembentukan mangan (VI). Senyawa–senyawa mangan (VI) mengandung ion permanganat (VI) MnO42-. Senyawa ini stabil dalam larutan basa dan mempunyai warna hijau. Pada penetralannya terjadi reaksi disproporsionasi, terbentuk endapan mangan dioksida atau ion manganat (VII) (permanganat).
Reaksi yang terjadi adalah:
3MnO42- + 2H2O MnO2 + 2MnO4- + 4OH-
Pada tabung raksi I yang suasananya asam, ion pemanganat mengalami reduksi menjadi ion manan (II), persamaan reaksina yaitu :
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
Senyawa-senyawa mangan (VI) yang mengandung ion manganat hanya stabil pada suasana basa, sedangkan pada suasana asam akan mengalami disproporsionasi menjadi ion permanganat dan MnO2. Dalam suasana asam ion MnO4 bersifat sebagai oksidator :
MnO42-(aq) + 8H3O+ + 4e Mn2+ (aq) + 12H2O(l)
Pada tabung raksi II diperoleh ion manganat atau mangan (VI), karena ion ini stabil pada suasana basa, persamaan reaksinya yaitu :
2MnO4- + MnO2 + 4OH- 3MnO42- + 2H2O
Senyawa yang diperoleh ini stabil pada larutan basadan mempunyai warna hijau.
Pada raksi ini, mangan mengalami reduksi atau penurunan bilangan oksidasi, dari +7 menjadi +6. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari persamaan berikut :
2MnO4- + MnO2 + 4OH- 3MnO42- + 2H2O
Pembuatan senyawa mangan VI dapat juga diramalkan dengan menggunakan potensial elektroda. Dengan potensial elektroda ini, dapat diramalkan bahwa Mn (VI) tidak dapat dibuat dengan mereaksikan mangan (VII) dan Mn (IV) dalam larutan asam.
MnO4- + 2e MnO42- E = +0,56 V
4H+ + MnO42- + 2e¬¬¬ MnO2 2H2O E = +2,26 V
Dari potensial elektroda reaksi diatas dapat dilihat bahwa potensial elektroda reaksi pembentukan mangan (IV) lebih besar atau lebih positif dari reaksi pembentukan mangan (VI) dan dapat disimpulkan bahwa reaksi penguraian mangan (VI) lebih mudah terjadi dibandinkan dengan reaksi pembentukannya sehingga pembuatan senyawa mangan (VI) tidak dapat dilakukan dalam larutan asam, karena senyawa mangan (VI) tidak stabil dalam suasana asam.
Dalam penambahan konsentrasi MnO4 atau H+ tidak akan memperbesar kemungknan untuk membuat mangan (VI).
2. Pembuatan Senyawa Mangan (III)
Mangan (III) terdapat sebagai oksida yaitu Mn2O3, dan MnO(OH) yang terjadi scara alamiah dialam, tetapi ion Mn3+ dalam larutan air tidak stabil, mudah tereduksi menjadi Mn2+ sebagaimana dinyatakan oleh nilai potensial reduksinya.
Dalam membuat mangan (III), pertama-tama dilarutkan 0,5 gram MnSO4 ke dalam 2 ml H2SO4 0,1 M kemudian ditambahkan 10 tetes H2SO4 pekat. Didinginkan dalam air dingin, kemudian ditambahkan 5 tetes KMnO4 0,1 M. Hasil dari percobaan kedua didapatkan warna larutan hasil pencampuran MnSO4 dan H2SO4 encer adalah bening dengan endapan putih di bawah. Setelah H2SO4 pekat dan KMnO4 ditambahkan maka warna larutan berubah menjadi cokelat agak tua. Hal tersebut menunjukkan reaksi pembentukan mangan (III). Senyawa ini bersifat basa. Ion mangan (III) bersifat tidak stabil dnegan bilangan oksidasi +3. Senyawa ini mudah dioksidasi menjadi ion mangan (II). Meskipun dapat diturunkan dari mangan (III) oksida, yang terakhir ini bila direaksikan dengan asam mineral, menghasilkan ion mangan (II).
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
KMnO4 + 2 KOH 2 KMnO3 + H2O


H. KESIMPULAN

Kesimpulan dari percobaan yang dilakukan. Percobaan pembuatan mangan (VI), ditandai dengan adanya perubahan warna larutan dari ungu menjadi padatan hijau, hal tersebut menunjukkan reaksi positif dari pembentukan mangan (VI). Percobaan pembuatan mangan (III), ditandai dengan adanya perubahan warna dari bening dengan endapan putih di bawah menjadi cokelat agak tua, hal tersebut menunjukkan reaksi positif dari pembentukan mangan (III). Kedua reaksi pembentukan yang tejadi berada dalam keadaan larutan bersifat basa. Percobaan pembuatan senyawa mangan (VI) dan senyawa mangan (III), diketahui larutan bersifat stabil pada pembuatan senyawa mangan (VI), dan larutan bersifat tidak stabil pada pembuatan senyawa mangan (III).
Mangan mempunyai blangan oksidasi yang terpenting yaitu +7, +6, +5, +4, +3, dan +2. Ion MnO42- dapat mengalami disproporsionasi menjadi ion MnO4- dan MnO2 dalam larutan netral, atau larutan asam. Ion MnO42- dapat stabil dalam larutan basa, karena sifat disproporsionasi hanya menghasilkan nilai Eo yang sangat kecil (+0,04 V). oleh karena itu, ion manganat (MNO42-) dapat diperoleh dalam suasana basa. Ion MnO42- dapat dibuat dengan cara mengoksidasi MnO2 dan ClO3- pada suasana basa. Mn2+ dapat dioksidasi dengan ion bismut dalam suasana asam menjadi MnO4-. KMnO4 adalah oksidator kuat, dapat mengoksidasi.




DAFTAR PUSTAKA

Shevla, G. 1990. Analisis Organik Kualitatif Makro Dan Semimakro. PT. Kalman Media Pustaka. Jakarta.
Herrick, Richard S. 1984. Rates of Halogen Atom Transfer to Manganese Carbonyl Radicals. http://www.google.com. Diakses, 14 November 2009
Cotton and Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. UI- Press : Jakarta.
Keenan, Kleinfelter,Wood. 1992. Kimia Untuk Universitas. Jilid 2. Edisi Keenam. Erlangga. Jakarta.
Petrucci, Ralph H, 1987, alih bahasa Suminar Ahmadi, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Jilid 3, Penerbit Erlangga : Jakarta.
Sugiarto, Kristian.2003. Kimia Anorganik II. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta.
Team teaching .2009. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Gorontalo : UNG.
http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/16/kimia-mangan/

1 komentar: