BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Kobalt Cobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27. Cobalt merupakan unsur transisi yang terletak pada golongan 9 pada periode keempat. Cobalt merupakan logam metalik yang berwarna sedikit berkilauan dan keabu-abuan. Cobalt selalu terdapat bergabung dengan Nikel dan biasa juga dengan Arsen. Sumber utama cobalt adalah ‘ speisses “, yang merupakan sisa dalam peleburan bijih Arsen dari Ni, Cu, Pb. Cobalt relatif tidak
reaktif,
meskipun
ia
larut
lambat
sekali
dalam
asam
mineral
encer.
Unsur kimia Cobalt juga merupakan suatu unsur dengan sifat rapuh agak keras dan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Unsur kimia Cobalt adalah batu bintang. Deposit bijih Cobalt-60 (60Co) adalah suatu isotop yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar (radiasi energi tinggi). unsur kimia Cobalt mewarnai gelas kaca serta memiliki suatu keindahan
warna
kebiruan.
Stabilitas dari ion cobalt mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatif lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III, sesuai dengan deret unsur periode pertama, Ti, V, Cr, Mn, dan Fe, terakhir Co. Tingkat oksidasi tertinggi dari ion cobalt adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal. Untuk senyawaan ion cobalt (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan
untuk
ion
cobalt
(I)
biasanya
dengan
ligan-ligan
phi-aseptor.
Cobalt tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. Salah satu makanan yang kita konsumsi bersumber vitamin B12 yang merupakan suatu campuran yang berisi unsur Cobalt, adalah marmite, tetapi unsur yang dikandung didalamnya tergolong unsur lebih lemah dan lembut. Di Australia dikenal dengan Vegemite, sedangkan di Amerika,
Marmite
dicampur
dengan
pindakas.
Banyak bijih berisi unsur kimia cobalt tetapi tidak memiliki arti penting untuk ekonomi, meliputi sulfid dan arsenides linnaeite, Co3S4, cobalttit, Coass, dan smaltite, Coas2. Cobalt juga digunakan untuk industri, secara normal diproduksi sebagai by product dari produksi tembaga, nikel bijih yang dibakar secara normal membentuk suatu campuran oksida metal. Perawatan dengan cuka sulphuric dapat
meninggalkan
tembaga
metalik
sebagai
residu
dan
disolves.
1.2 Sejarah Kobalt Manusia telah menggunakan senyawa kobalt setidaknya sejak 1400 SM Senyawa digunakan untuk kaca warna dan glasir biru. analyzed a dark blue pigment found in copper ore." Pada tahun 1735, ahli kimia Swedia Georg Brandt (1694-176 menganalisa pigmen biru tua ditemukan dalam
bijih tembaga. Brandt menunjukkan bahwa pigmen mengandung unsur baru, yang kemudian dinamai kobalt. Cobalt adalah logam transisi, salah satu dari beberapa unsur yang ditemukan pada Baris 4 sampai 7 antara Grup 2 dan 13 dalam tabel periodik. Tabel periodik adalah suatu bagan yang menunjukkan bagaimana unsur-unsur kimia yang terkait satu sama lain. Cobalt terletak antara besi dan nikel dan kimia saham banyak dan sifat fisik dengan dua elemen. Kata kobalt mungkin telah pertama kali digunakan di dekat akhir abad kelima belas. Di Jerman, kata Kobold berarti "goblin" atau "roh jahat." Istilah ini digunakan oleh para penambang untuk menggambarkan mineral yang sangat sulit untuk menambang dan merusak kesehatan mereka. Ketika mineral dipanaskan, melepaskannya gas ofensif yang menyebabkan penyakit.
BAB II ISI
2.1 Sumber Unsur cobalt di alam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik. Mineral cobalt terpenting antara lain Smaltite (CoAs2), cobalttite (CoAsS) dan Lemacite ( Co3S4 ). Sumber utama cobalt disebut “Speisses” yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, dan Pb. 2.2 Karakteristik Unsur Kobalt
Nama
: Kobalt
Lambang
: Co
Nomor atom
: 27
Deret kimia
: Logam transisi
Golongan
:9
Periode
:4
Blok
:d
Berat atom standard
: 58.933195(5) g·mol−1
Konfigurasi elektron
: [Ar] 4s2 3d7
Elektron per kelopak
: 2, 8, 15, 2
Warna
: abu-abu metalik
Massa jenis(mendekati suhu kamar)
: 8.90 g·cm−3
Massa jenis cairanpada titik didih
: 7.75 g·cm−3
Titik lebur
: 1768 K(1495 °C, 2723 °F)
Titik didih
: 3200 K(2927 °C, 5301 °F)
Kalor peleburan
: 16.06 kJ·mol−1
Kalor penguapan
: 377 kJ·mol−1
: (25 °C) 24.81 J·mol−1·K−1
Kapasitas kalor
Tekanan uap P/Pa pada T/K
1 1790
10 1960
100 2165
1k 2423
10 k 2755
100 k 3198
Sifat atom Struktur kristal
: hexagonal
Bilangan oksidasi
: 5, 4 , 3, 2, 1, -1[1] (oksida amfoter)
Elektronegativitas :
: 1.88 (Skala Pauling)
Energi ionisasi(lebih lanjut)
: 1st: 760.4 kJ·mol−1 2nd: 1648 kJ·mol−1 3rd: 3232 kJ·mol−1
Jari-jari atom
: 125 pm
Jari-jari kovalen
: 126±3 (low spin), 150±7 (high spin) pm Isotop tertentu
Artikel utama: Isotop dari Kobalt iso NA 56 Co syn 57 Co syn 58 Co syn 59
Co
60
Co
100% syn
Umur paruh 77.27 d 271.79 d 70.86 d Co stabil dengan 32 neutron 5.2714 years
DM ε ε ε
DE (MeV) 4.566 0.836 2.307
β−, γ, γ
2.824
2.3 Sifat – Sifat Logam Cobalt 2.3.1 Sifat Fisika logam Cobalt : • Logam berwarna abu – abu • Sedikit magnetis • Melebur pada suhu 14900C dan mendidih pada suhu 35200C • Memiliki 7 tingkat oksidasi yaitu -1, 0, +1, +2, +3, +4 dan +5 2.3.2 Sifat Kimia logam Cobalt : • Mudah larut dalam asam – asam mineral encer • Kurang reaktif
DP Fe 57 Fe 58 Fe 56
60
Ni
• Dapat membentuk senyawa kompleks • Senyawanya umumnya berwarna • Dalam larutan air, terdapat sebagai ion Co2+ yang berwarna merah • Senyawa – senyawa Co(II) yang tak terhidrat atau tak terdisosiasi berwara biru. • Ion Co3+ tidak stabil, tetapi kompleks – kompleksnya stabil baik dalam bentuk larutan maupun padatan. • Kompleks-kompleks Co (II)dapat dioksidasi menjadi kompleks – kompleks cobalt (III) • Bereaksi dengan hidogen sulfida membentuk endapan hitam • Tahan korosi 2.4 Stabilitas ion Cobalt Stabilitas dari ion cobalt mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatif lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III, sesuai dengan deret unsur periode pertama, Ti, V, Cr, Mn, dan Fe, terakhir Co. Tingkat oksidasi tertinggi dari ion cobalt adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal. Untuk senyawaan ion cobalt (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion cobalt (I) biasanya dengan ligan-ligan phi-aseptor. Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa cobalt seperti terlihat pada tabel dibawah : 2.5 Kesenyawaan Unsur Kobalt 1. OKSIDA Cobalt (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam, cobalt karbonat, atau nitrat pada suhu 11000C. Cobalt(II)oksida mempunyai struktur NaCl. Pada pemanasan 400 – 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4. beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3, CoO2 dan oksocobalttat (II) merah Na10[Co4O9]. 2. HALIDA. Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2. Halida klor berwarna biru terang. Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada cobalt halida pada temperatur 300 – 4000C menghasilkan cobalt(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi. Cobalt(III) flourida dapat direduksi oleh air. 3. SULFIDA
Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam. 4. GARAM Bentuk garam cobalt(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat. Semua garam hidrat cobalt berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral. Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan cobalt(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya. Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil. Cobalt(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2-. Bentuk garam cobalt(III) sangat sedikit, garam flourida hidrat berwarna hijau CoF3.5H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)3.18H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40% HF dan H2SO4 8M. 2.6 Kompleks-Kompleks dari Cobalt(II) dan Cobalt (III) Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks cobalt(II) paling sederhana. Struktur dari komplek cobalt(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral. Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama, mungkin berbeda dalam kesetimbangan. Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru. Tanpa adanya ligan lain, oksidasi dari ion [Co(H2O)6]2+ sangat tidak disukai dan ion Co3+ dapat direduksi oleh air. Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+. Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion Co (III). Dengan adanya ion OH-, cobalt(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam. Ion cobalt(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3, en, EDTA, NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam. Semua kompleks cobalt (III) yang dikenal berstruktur oktahedral. Kompleks cobalt(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan, oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut : Kedua isomer cis dan trans dari [Co(en)2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi. Senyawa [Co(en)2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan.
2.7 Cara Memproduksi Cobalt Unsur cobalt diproduksi ketika hidroksida hujan, akan timbul hipoklorit sodium ( NaOCl) . Berikut reaksinya : 2Co2+(aq) + NaOCl(aq) + 4OH-(aq) + H2O 2Co(OH)3(s) + NaCl(aq) Trihydroxide Co(OH)3 yang dihasilkan kemudian dipanaskan untuk membentuk oksida dan kemudian ditambah dengan karbon sehingga terbentuklah unsur kobalt metal. Berikut reaksinya : 2Co(OH)3 (panas) Co2O3 + 3H2O 2Co2O3 + 3C 4Co(s) + 3CO2(g) 2.8 Manfaat Cobalt Adapun manfaat – manfaat dari logam cobalt adalah sebagai berikut : 1) Dapat dicampur dengan besi, nikel dan batang-batang rel lain untuk membuat Alnico, suatu campuran logam memiliki kekuatan magnetis yang banyak digunakan mesin jet dan turbin gas mesin/motor. 2) Digunakan sebagai bahan baja tahan-karat dan baja magnit 3) Digunakan di dalam campuran logam untuk turbin gas generator dan turbin pancaran 4) Digunakan di dalam menyepuh listrik oleh karena penampilannya, kekerasan, dan perlawanan ke oksidasi 5) Digunakan untuk produksi warna biru permanen dan brilian untuk porselin, gelas/kaca, serta barang tembikar, pekerjaan ubin,dll 6) Cobalt-60, merupakan artifical isotop, dimana sebagai suatu sumber sinar penting, dan secara ekstensif digunakan sebagai suatu pengusut serta agen radiotherapeutic. Sumber 60Co yang ringkas dan mudah 7) Digunakan sebagai campuran pigmen cat
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Kestabilan Berdasarkan NAE (Nomor Atom Efektif) Contoh: [Co(CN)6]3Co3+ : 24
No. Atom Co
: 27
Konfigurasi e- Co
: 1s22s22p63s23p63d74s2
Konfigurasi e- Co3+
: 1s22s22p63s23p63d44s2
Co3+
: 24
6CN
: 12 e-
NAE
: 36 e-
Sama dengan Kr (36 e-) dan bersifat stabil 3.2 Kestabilan Berdasarkan Hibridisasi Contoh: [Co(CN)6]3Co3+ : 24
No. Atom Co
: 27
Konfigurasi e- Co
: 1s22s22p63s23p63d74s2
Konfigurasi e- Co3+
: 1s22s22p63s23p63d6
Co3+
: 24
[↑↓] [↑↓] [↑↓ ↑↓ ↑↓] [↑↓] [↑↓ ↑↓ ↑↓] [↑↓ ↑ ↑ 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
4p
Hibridisasi : s p3 d2 Ada 4 e- bebas yang tidak berpasangan
[↑↓ ↑↓ ↑↓ L L ] [ L ] [ L L L ] 3d
4s
Hibridisasi : d2 s p3 Semua elektron berpasangan
4p
↑]
3d6
[↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ] [ L ] [ L L L ] [ L L 3d
↑
] 4d
Kesimpulan: Hibridisasi: d2 s p3 lebih stabil karena semua elektron berpasangan dibandingkan dengan Hibridisasi: s p3 d2 (memiliki 4 e- bebas) 3.3 Kestabilan Berdasarkan Medan Ligan Contoh: [Co(CN)6]3-
↑
[CoF6]3-
↑
↑↓
↑↓
↑
↑
↑
↑
↑
Medan ligan lemah
↑↓
↑↓
↑↓
Medan ligan kuat
Kesimpulan: Medan ligan kuat lebih stabil dibandingkan dengan medan ligan lemah. Karena medan ligan dipengaruhi oleh suatu ligan yaitu CN- (ligan kuat) sedangkan F- (ligan lemah). Untuk mengetahui suatu ligan itu lemah ataupun kuat dapat dibandingkan dengan deret spektrokimia. Deret spektrokimia adalah daftar-daftar ligan yang disusun berdasarkan perbedaan energi Δ yang dihasilkan (disusun dari Δ yang kecil ke Δ yang besar): I− < Br− < S2− < SCN− < Cl− < NO3− < N3− < F− < OH− < C2O42− < H2O < NCS− < CH3CN < py < NH3 < en < 2,2'-bipiridina < phen < NO2− < PPh3 < CN− < CO
DAFTAR PUSTAKA
Cotton, F.A dan Geoffrey Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : Universitas Indonesia ( UI-Press ) Martoyo,dkk. 1996. Terampil Menguasai dan Menerapkan Konsep Kimia untuk Kelas 3 SMU. Jakarta : Tiga Serangkai Oxford. 2005. Kamus Kimia Lengkap. Jakarta : Erlangga Svehla, G. 1985. Vogel I Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro. Jakarta : PT. Kalman Media Pusaka http://www.chem-is-try.org/?sect=belajar&ext=anorganik08_06 http://id.wikipedia.org/wiki/Kobal
