Korosi dalam ilmu kimia

Mekanisme / Proses Terjadinya Korosi pada
Besi
Oleh karena besi merupakan bahan utama untuk
berbagai konstruksi maka pengendalian korosi
menjadi sangat penting. Untuk dapat
mengendalikan korosi tentu harus memahami
bagaimana mekanisme korosi pada besi. Korosi
tergolong proses elektrokimia.
Besi memiliki permukaan tidak halus akibat
komposisi yang tidak sempurna, juga akibat
perbedaan tegangan permukaan yang menimbulkan
potensial pada daerah tertentu lebih tinggi dari
daerah lainnya. Pada daerah anodik (daerah
permukaan yang bersentuhan dengan air) terjadi
pelarutan atom-atom besi disertai pelepasan
elektron membentuk ion Fe2+ yang larut dalam air.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e –
Elektron yang dilepaskan mengalir melalui besi,
sebagaimana elektron mengalir melalui rangkaian
luar pada sel volta menuju daerah katodik hingga
terjadi reduksi gas oksigen dari udara:
O2(g) + 2H2O(g) + 2e – → 4OH– (aq)
Ion Fe2+ yang larut dalam tetesan air bergerak
menuju daerah katodik, sebagaimana ion-ion
melewati jembatan garam dalam sel volta dan
bereaksi dengan ion-ion OH – membentuk Fe(OH)
2 . Fe(OH) 2 yang terbentuk dioksidasi oleh oksigen
membentuk karat.
Fe2+ (aq) + 4OH – (aq) → Fe(OH) 2 (s)
2Fe(OH)2 (s) + O2(g) → Fe2O3.nH 2O(s)
Reaksi keseluruhan pada korosi besi adalah sebagai
berikut (lihat mekanisme pada Gambar 2) :
4Fe(s) + 3O2(g) + n H 2O(l ) → 2Fe 2O3.nH 2O(s)
Karat
Akibat adanya migrasi ion dan elektron, karat sering
terbentuk pada daerah yang agak jauh dari
permukaan besi yang terkorosi (lubang). Warna
pada karat beragam mulai dari warna kuning hingga
cokelat merah bahkan sampai berwarna hitam.
Warna ini bergantung pada jumlah
molekul H2 O yang terikat pada karat.
Pengendalian / Cara Pencegahan Korosi
Korosi logam tidak dapat dicegah, tetapi dapat
dikendalikan seminimal mungkin. Ada tiga metode
umum untuk mengendalikan korosi, yaitu pelapisan
(coating), proteksi katodik, dan penambahan zat
inhibitor korosi.
a. Metode Pelapisan (Coating)
Metode pelapisan adalah suatu upaya
mengendalikan korosi dengan menerapkan suatu
lapisan pada permukaan logam besi. Misalnya,
dengan pengecatan atau penyepuhan logam.
Penyepuhan besi biasanya menggunakan logam
krom atau timah. Kedua logam ini dapat
membentuk lapisan oksida yang tahan terhadap
karat (pasivasi) sehingga besi terlindung dari
korosi. Pasivasi adalah pembentukan lapisan film
permukaan dari oksida logam hasil oksidasi yang
tahan terhadap korosi sehingga dapat mencegah
korosi lebih lanjut.
Logam seng juga digunakan untuk melapisi besi
(galvanisir), tetapi seng tidak membentuk lapisan
oksida seperti pada krom atau timah, melainkan
berkorban demi besi. Seng adalah logam yang lebih
reaktif dari besi, seperti dapat dilihat dari potensial
setengah reaksi oksidasinya:
Zn(s) → Zn2+ (aq) + 2e – E o = –0,44 V
Fe(s) → Fe 2+ (g) + 2e – E o = –0,76 V
Oleh karena itu, seng akan terkorosi terlebih dahulu
daripada besi. Jika pelapis seng habis maka besi
akan terkorosi bahkan lebih cepat dari keadaan
normal (tanpa seng). Paduan logam juga
merupakan metode untuk mengendalikan korosi.
Baja stainless steel terdiri atas baja karbon yang
mengandung sejumlah kecil krom dan nikel. Kedua
logam tersebut membentuk lapisan oksida yang
mengubah potensial reduksi baja menyerupai sifat
logam mulia sehingga tidak terkorosi.
b. Proteksi Katodik
Proteksi katodik adalah metode yang sering
diterapkan untuk mengendalikan korosi besi yang
dipendam dalam tanah, seperti pipa ledeng, pipa
pertamina, dan tanki penyimpan BBM. Logam
reaktif seperti magnesium dihubungkan dengan
pipa besi. Oleh karena logam Mg merupakan
reduktor yang lebih reaktif dari besi, Mg akan
teroksidasi terlebih dahulu. Jika semua logam Mg
sudah menjadi oksida maka besi akan terkorosi.
Penambahan Inhibitor
Inhibitor adalah zat kimia yang ditambahkan ke
dalam suatu lingkungan korosif dengan kadar
sangat kecil (ukuran ppm) guna mengendalikan
korosi. Inhibitor korosi dapat dikelompokkan
berdasarkan mekanisme pengendaliannya, yaitu
inhibitor anodik, inhibitor katodik, inhibitor
campuran, dan inhibitor teradsorpsi.
1) Inhibitor anodik
Inhibitor anodik adalah senyawa kimia yang
mengendalikan korosi dengan cara menghambat
transfer ion-ion logam ke dalam air. Contoh
inhibitor anodik yang banyak digunakan adalah
senyawa kromat dan senyawa molibdat.
2) Inhibitor katodik
Inhibitor katodik adalah senyawa kimia yang
mengendalikan korosi dengan cara menghambat
salah satu tahap dari proses katodik, misalnya
penangkapan gas oksigen (oxygen scavenger) atau
pengikatan ion-ion hidrogen. Contoh inhibitor
katodik adalah hidrazin, tannin, dan garam sulfit.
3) Inhibitor campuran
Inhibitor campuran mengendalikan korosi dengan
cara menghambat proses di katodik dan anodik
secara bersamaan. Pada umumnya inhibitor
komersial berfungsi ganda, yaitu sebagai inhibitor
katodik dan anodik. Contoh inhibitor jenis ini adalah
senyawa silikat, molibdat, dan fosfat.
4) Inhibitor teradsorpsi
Inhibitor teradsorpsi umumnya senyawa organik
yang dapat mengisolasi permukaan logam dari
lingkungan korosif dengan cara membentuk film
tipis yang teradsorpsi pada permukaan logam.
Contoh jenis inhibitor ini adalah
merkaptobenzotiazol dan 1,3,5,7–tetraaza–
adamantane.

Besi dalam kimia teori

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi
(tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan
manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai
dengan yang merusakkan. Besi mempunyai simbol
Fe dan nomor atom 26. 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, dan
3. Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan
dan mudah dimodifikasi.
Salah satu kelemahan besi adalah mudah
mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak
kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai
barang atau bangunan yang menggunakan besi atau
baja.

Perak dalam ilmu kimia

PERAK
Perak adalah suatu unsur kimia yang memiliki
lambang Ag dan nomor atom 47. Lambangnya
berasal dari bahasa Latin Argentum. Sebuah logam
transisi lunak, putih, mengkilap, perak memiliki
konduktivitas listrik dan panas tertinggi di seluruh
logam dan terdapat di mineral dan dalam bentuk
bebas. Logam ini digunakan dalam koin, perhiasan,
peralatan meja, dan fotografi. Perak termasuk
logam mulia seperti emas.

Mengenal emas dalam ilmu kimia

Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang
memiliki simbol Au (bahasa Latin: ‘aurum’) dan
nomor atom 79. Sebuah logam transisi (trivalen
dan univalen) yang lembek, mengkilap, kuning,
berat, “malleable”, dan “ductile”. Emas tidak
bereaksi dengan zat kimia lainnya tapi terserang
oleh klorin, fluorin dan aqua regia. Logam ini
banyak terdapat di nugget emas atau serbuk di
bebatuan dan di deposit alluvial dan salah satu
logam coinage. Kode ISOnya adalah XAU. Emas
melebur dalam bentuk cair pada suhu sekitar 1000
derajat celcius.
Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan
mudah ditempa, kekerasannya berkisar antara 2,5 –
3 (skala Mohs), serta berat jenisnya tergantung
pada jenis dan kandungan logam lain yang berpadu
dengannya. Mineral pembawa emas biasanya
berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue
minerals). Mineral ikutan tersebut umumnya
kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah
kecil mineral non logam. Mineral pembawa emas
juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah
teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari
emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlah
paduan dan senyawa emas dengan unsur-unsur
belerang, antimon, dan selenium. Elektrum
sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya
kandungan perak di dalamnya >20%.

Natrium dalam ilmu kimia

Sumber
Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang.
Garis D pada spektrum matahari sangat jelas.
Natrium juga merupakan elemen terbanyak
keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di
kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak
dalam grup logam alkali.
Jaman sekarang ini, sodium dibuat secara komersil
melalui elektrolisis fusi basah natrium klorida.
Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis
natrium hidroksida, seperti yang pernah digunakan
beberapa tahun lalu.
Sifat-sifat
Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak
pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium
adalah logam keperak-perakan yang lembut dan
mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah
oksida dan logam yang terkekspos pada air,
natrium dapat terbakar secara spontanitas.
Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu
dibawah 115 derajat Celcius.
Kegunaan
Logam natrium sangat penting dalam fabrikasi
senyawa ester dan dalam persiapan senyawa-
senyawa organik. Logam ini dapat di gunakan untuk
memperbaiki struktur beberapa campuran logam,
dan untuk memurnikan logam cair.
Campuran logam natrium dan kalium, NaK, juga
merupakan agen heat transfer (transfusi panas)
yang penting.
Senyawa-senyawa
Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah
natrium klorida (garam dapur), tapi juga
terkandung di dalam mineral-mineral lainnya
seperti soda niter, amphibole, zeolite, dsb.
Senyawa natrium juga penting untuk industri-
industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia
dan logam. Sabun biasanya merupakan garam
natrium yang mengandung asam lemak tertentu.
Pentingnya garam sebagai nutrisi bagi binatang
telah diketahui sejak zaman purbakala.
Di antara banyak senyawa-senyawa natrium yang
memiliki kepentingan industrial adalah garam dapur
(NaCl), soda abu (Na 2 CO3 ), baking soda (NaHCO 3 ),
caustic soda (NaOH), Chile salpeter (NaNO 3 ), di-
dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat (hypo,
Na 2 S 2 O3 . 5H 2 0) and borax (Na 2 B 4 O7 . 10H 2 O).

Aneka kalium dan kegunaannya

Apa saja yang tergolong kalium? Dan dimanfaatkan untuk apa?
Kalium Nitrat (KNO3) digunakan dalam
pembuatan korek api, bahan peledak, petasan dan pengawetan daging
Kalium Karbonat (K2CO3) digunakan dalam pembuatan kaca dan sabun
Kalium hydrogen tartrat (KHC4H4O6) yang
dikenal dengan krim tartar digunakan sebagai pengembang kue dan sebagai obat.
Kalium sulfat (K2SO4) dan kalium klorida (KCl) digunakan sebagai pupuk
Sekian catatan sekolahku tentang kalium
Sampai jumpa di post berikutnya
Semoga bermanfaat untuk teman - teman

Latihan soal - soal kimia kelas 12

Mari berlatih mengerjakan soal - soal kimia berikut ini
1. Pernyataan sifat-sifat unsur sebagai berikut :
1. bersifat logam
2. merupakan oksidator yang kuat
3. senyawanya berwarna
4. mempunyai beberapa bilangan oksidasi
5. dapat membentuk senyawa komplek
6. mempunyai orbital d penuh
7. mempunyai bilangan oksidasi
Sifat yang sesuai untuk unsur transisi adalah ….
A. 1, 2, 3, 4 D. 4, 5, 6, 7
B. 2, 3, 4, 5 E. 5, 4, 3, 1
C. 3, 4, 5, 6
2. Nama mineral yang mengandung unsur mangan
adalah ….
A. Bauksit D. kriolit
B. Kobaltit E. pirit
C. Pirolusit
Jawaban : C
Penyelesaian :
Bauksit Al 2 O3 (n. H 2 O) mengandung unsur Al
Pirit FeS 2 mengandung unsur Fe
Kriolit Na 3 AlF 6 mengandung unsur Na
Mineral yang mengandung unsur mangan adalah
Pirolusit
3. Senyawa seng dari unsur transisi tidak berwarna,
hal ini disebabkan oleh ….
A. orbital d telah penuh terisi elektron
B. tidak adanya elektron pada orbital d
C. orbital d telah terisi elektron setengah penuh
D. tidak adanya elektron pada orbital s
E. orbital s telah terisi elektron setengah penuh
4. Sifat-sifat berikut yang tidak dimiliki oleh logam
transisi periode keempat adalah ….
A. Bersifat paramagnetik
B. Dapat membentuk ion kompleks
C. Senyawa-senyawanya berwarna
D. Mempunyai titik lebur yang rendah
E. Memiliki beberapa bilangan oksidasi
Jawaban : D
Penyelesaian :
Sifat-sifat logam transisi perioda keempat :
1. Memiliki beberapa bilangan oksidasi
2. Mempunyai titik lebur yang tinggi
3. Paramagnetik
4. Membentuk ion kompleks
5. Senyawanya berwarna
5. Sifat-sifat unsur periode ke-3 sepanjang periode
dan Na sampai Cl berikut adalah benar, kecuali ….
A. sifat basa makin berkurang
B. sifat asam makin bertambah
C. afinitas elektron cenderung berkurang
D. energi ionisasi cenderung bertambah
E. elektronegatifitas unsur bertambah
Jawaban : C
Penyelesaian :
Sifat unsur periode 3 dari Na sampai Cl afinitas
elektron makin bertambah, sebab jumlah elektron
valensi makin banyak, sehingga makin mudah
menerima elektron.
Pada afinitas elektron makin mudah menerima
elektron, makin besar afinitas elektronnya.
6. 4 unsur periode ketiga yaitu P, Mg, Cl dan Na.
Urutan unsur-unsur tersebut dari yang paling kecil
pereduksinya ke yang paling besar ialah ….
A. Na, Cl, Mg, P D. P, Cl, Na, Mg
B. Cl, P, Mg, Na E. Na, Mg, P,
Cl
C. Cl, P, Na, Mg
Jawaban : B
Penyelesaian :
Dalam suatu periode dari kiri ke kanan :
- Jari-jari atom makin kecil
Sifat oksidatornya bertambah besar berarti sifat
reduktornya semakin kecil :
- Energi ionisasi makin besar lebih kecil.
Urutan Periode dari kiri ke kanan adalah : Na, Mg,
Al, Si, P, S, Cl, Ar
Jadi dalam soal di atas urutan pereduksi kecil ke
besar adalah Cl, P, Mg, Na.
7. Unsur-unsur periode ketiga yang bersifat
pereduksi paling kuat adalah ….
A. Na B. Cl C. Mg
D. Al E. Si
Jawaban : A
Penyelesaian :
urutan unsur periode = 3
Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar.
reduktor kuat
8. Pasangan senyawa berikut yang mengandung
aluminium adalah ….
A. bauksit dan kuarsa
B. fosforus dan fluoroapatit
C. mika dan kriolit
D. kriolit dan bauksit
E. bauksit dan fosforus
Jawaban : D
Penyelesaian :
Sumber mineral aluminium adalah kriolit : Na 3 AlF 6
dan bauksit : Al 2 O3 .2H 2 O
9. Setelah disimpan selama 40 hari, suatu unsur
radioaktif masih bersisa sebanyak 6,25 % dari
jumlah semula. Waktu paruh unsur tersebut
adalah ........
A. 20 hari
B. 16 hari
C. 10 hari
D. 8 hari
E. 5 hari
Jawaban : C
235
10. Suatu unsur 90 X dapat memancarkan 5 kali sinar
alpha, sehingga terbentuklah unsur Y. Maka
banyaknya netron unsur Y adalah ....
A. 123
B. 129
C. 132
D . 135
E. 215
Jawaban : D
11. Rumus senyawa besi (III) heksasiano ferat (II)
adalah …
A. Fe[Fe(CN)6]2
B. Fe2[Fe(CN)6]3
C. Fe3[Fe(CN)6]
D. Fe4 [Fe(CN)6]3
E. Fe3[Fe(CN)6]2
12. Diantara reaksi-reaksi tersebut di bawah
ini yang merupakan contoh reaksi redoks adalah …
A. AgNO3 (aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3 (aq)
B. 2KI(aq) + Cl2 (aq) → I2 (s) + 2KCl(aq )
C. NH3 (aq) + H2O(l) → NH4 + (aq) + OH – (aq)
D. NaOH(aq)+CH3COOH(aq)→CH3COONa(aq)+H2O
(l)
E. Al2O3 + 2NaOH(aq) → 2NaAlO2 (aq) + H2O(l)
13. Suatu ion kompleks yang disusun dari ion Co3+
denganligan terdiri dari 2 molekul NH3 dan empat
ion S2O3 2– maka rumus ion kompleks tersebut
adalah …
A. CO(NH3)4(S2O3)–
B. CO(NH3)4(S2O3)2+
C. CO(NH3)4(S2O3) 2 5+
D . CO(NH3)2(S2O3) 4 5–
E. CO(NH3)4(S2O3) 2 4+
14. Reaksi berikut :
3Br2 (g) + a OH–(aq) →b BrO3 – (aq) + c Br–
(aq) + d H2O (l)
Harga koefisien a , b, c , d supaya reaksi di atas
setara adalah …
A. 2, 2, 5 dan 1
B. 6, 1, 5 dan 3
C. 6, 5, 1 dan 3
D. 5, 6, 3 dan 1
E. 4, 1, 5 dan 2
15. Diketahui potensial elektroda :
Cr 3+ (aq) + 3e → Cr (s) Eo = –0,71 volt
Al 3+ (aq) + 3e → Al (s) Eo = –1,66 volt
Ag+ (aq) + e → Ag (s) Eo = +0,80 volt
Zn2+ (aq) + 2e → Zn (s) Eo = –0,74 volt
Pt 2+ (aq) + 2e → Pt (s) Eo = +1,50 volt
Reaksi-reakasi yang berlangsung adalah …
A. Zn2+(aq) + Pt (s) → Pt2+(aq) + Zn (s)
B. Ag (s) + Cr3+(aq) → Ag+(aq) + Cr(s)
C. Al3+(aq) + Cr (s) → Al (s) + Cr3+(aq)
D. Pt (s) + Ag+(aq) → Ag (s) + Pt2+(aq)
E. Cr3+(aq) + Al (s) → Al3+(aq) + Cr (s)
16. Berapakah waktu yang diperlukan untuk melapisi
suatu permukaan besi dengan 3,05 gram seng
dalam larutan ion seng yang dialirkan arus listrik
sebesar 5 ampere ?
A. 4 menit 2 detik
B. 15 menit 15 detik
C. 30 menit 0 detik
D. 60 menit 0 detik
E. 375 menit 2 detik
Jawaban
1e | 2c | 3a | 4d | 5c | 6b |7a | 8d | 9c | 10 d |11d | 12 b | 13d |15e …