themistry.blogspot.com TIMBAL (Pb) Sejarah

Go to Top

TIMBAL (Pb)

Sejarah Logam timbale telah dipergunakan oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu (sekitar 6400 BC) hal ini disebabkan logam timbale terdapat diberbagai belahan bumi, selain itu timbale mudah di ekstraksi dan mudah dikelola. Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai “Lead” dengan symbol kimia “Pb”. Simbol ini berasal dari nama latin timbal yaitu “Plumbum” yang artinya logam lunak. Timbal memiliki warna putih kebiruan yang terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi warna ini akan segera berubah menjadi putih kotor atau abu-abu gelap ketika logam Pb yang baru dipotong tersebut terekspos oleh udara. Timbal merupakan logam yang lunak, tidak bisa ditempa, memiliki konduktifitas listrik yang rendah, dan tergolong salah satu logam berat seperti halnya raksa timbale dapat membahayakan kesehatan manusia. Karena logam timbale berifat tahan korosi maka container dari timbale sering dipakai untuk menampung cairan yang bersifat korosif ataupun sebagai lapisan kontroksi bangunan. Timbal memiliki empat isotop yang stabil yaitu

204 Pb, 206 Pb, 207 Pb,

dan

208 Pb.

Standar massa atom Pb rata-rata adalah 207,2. Sekitar 38 isotop pb telah diketemukan termasuk isotop sintesis yang bersifat tidak stabil. Isotop timbale dengan waktu paruh yang terpanjang dimiliki oleh 205Pb yang waktu paruhnya adalah 15,3 juta tahun dan 202Pb yang memiliki waktu paruh 53.000 tahun.

themistry.blogspot.com

(Anglo-saxon: lead, Latin: plumbum). Unsur ini telah lama diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturn. Timbal alami, walau ada jarang ditemukan di bumi.

SUMBER ATAU KEBERADAAN DI ALAM Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral timbale yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb, “Cerussite (PbCO3)”, dan “Anglesite (PbSO4). Kandungan timbale dikerak bumi adalah 14 ppm, sedanngkan dilautan adalah: ● Permukaan samudra atlantik

: 0,00003 ppm

● Bagian dalam samudra atlantik

: 0,000004 ppm

● Permukaan Samudra pasifik

: 0,00001 ppm

● Bagian dalam samudra pasifik

: 0,000001 ppm

Timbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbal yang lazim ditemukan. Galena Galena adalah mieral timbal yang amat penting dan paling banyak tersebar di penjuru belahan bumi dan umumnya berasosiasi dengan mineral lain seperti sphalerite, calcite, dan flourite. Deposit galena biasanya mengandung sejumlah tertentu perak dan juga terdapat seng, cadmium, antimoni,arsen, dan bismuth, sehingga umumnya produksi timbal dari galena menghasilkan juga logam-logam tersebut. Warna galena adalah abu-abu mengkilap dan formulanya adalah PbS. Struktur kristalnya kubik dan oktahedral dan spesifik graviti 7,2 – 7,6.


Cerrusite Cerrusite merupakan salah satu mineral timbal yang mengandung timbal karbonat dan menjadi sumber timbal yang utama setelah galena. Mineral ini juga terdapat dalam bentuk granular yang padat atau benbentuk fibrous. Warnanya umumnya tidak berwarna, hingga putih, abu-abu, biru, atau hijau dengan penampakkan darai transparan hingga translusen. Mineral ini bersifat getas tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam encer seperti asam nitrat. Dan spesifik gravitinya 6,53-6,57. Anglesite Anglesite merupakan mineral timbal yang mengandung timbal sulfat PbSO4. Mineral ini terjadi sebagai hasil oksidasi mineral gelena akibat pengaruh cuaca. Warna mineral ini dari putih, abu-abu, hingga kuning, jika tidak murni maka warnanya abu-abu gelap. Mineral ini memiliki spesifik grafiti 6,3 dengan kandungan timbal sekitar 73%. Timbal (Pb) terdapat di alam sebagai senyawa sulfat (PbSO4 ), karbonat (PbCO3 ), dan sulfida (PbS). Biji timbalyang utama adalah galena yang mengandung PbS. Jika biji ini dipanaskan dengan kuat dalam udara, akan terbentuk PbO. 2PbS + 3O2

2PbO + 2SO2

kemudian PbO direduksi dengan karbon, 2PbO + C

2Pb + CO2

biasanya dalam proses ini didapat timbal dikotori sedikit perak, emas, dan logam lain. Untuk memdapatkan timbal murni, campuran itu dielektrosis, seperti pemurnian timah dan tembaga. Penyulingan timbal memerlukan beberapa tahap karena adanya sejumlah pengotor. Mula-mula timbal diletakkan dan dipertahankan pada suhu dibawah titik tembaga. Cu mengkristalkan dan kemudian dipisahkan dari permukaan timbal cair. Sekarang udara ditiupkan kedalam cairan, terbentuk timbal arselnal dan timbal anti monal dipermukaan yang selanjutnya dapat dipisahkan. Akhirnya 1 sampai 2% Zn (c). Aloy Zn – Ag mengkristal dipermukaan dan dibuang. Timbal diperoleh dengan reduksi oksida atau sulfidanya dengan karbon. Timbal melarut dalam beberapa asam dan diserang cepat oleh halogen. Timbal diserang secara lambat oleh alkali dingin, secara diserang oleh alkali panas membentuk timbal dan plumbum.


Timbal seringkali tampak lebih mulia dan tidak reaktif daripada yang akan ditujukan oleh harga potensial standarnya sebesar -0,13 V kereaktifan yang rendah ini dapat dikaitkan dengan overvoltage yang tinggi terhadap hidrogen, dan juga dalam beberapa hal kepada pelapisan permukaan yang tidak larut. Jadi timbal tidak terlarut oleh H2 SO4 encer dan HCl pekat.

Sifat-sifat Timbal merupakan logam putih kebiru-biruan dengan pancaran yang terang. Ia sangat lunak, mudah dibentuk, ductile, dan bukan konduktor listrik yang baik. Ia memiliki resistasi tinggi terhadap korosi. Pipa-pipa timbal dari jaman Romawi masih digunakan sampai sekarang. Unsur ini juga digunakan dalam kontainer yang mengandung cairan korosif seperti asam sulfur dan dapat dibuat lebih kuat dengan cara mencampurnya dengan antimoni atau logam lainnya.

Beberapa sifat yang terdapat pada timbal adalah sebagai berikut: ● jenis unsur

: logam

● bentuk

: padat

● kekerasan

: 1,5

● warna

: putih perak (bila tidak kena udara)

● rapat massa

: 11,34

● kolor jenis

: 0,0293 kolori/gro C

● kalor lebur

: 5,4 kal/gr

● koefisien muai panjang

: 0,000029/o C

● berat jenis

: 11,3 gr/cm3

● titik lebur

: 327,5 o C

● titik didih

: 1620 o C

● konfigurasi elektron

: [Xe] 4f 10 5d 10 6s2 6p2

● bilangan energi ionisasi

: +2, +4

Sifat Fisika ●

fasa pada suhu kamar

: padatan


: 11,34 g/cm3

●

densitas

●

titik leleh

: 327,50 C

●

titik didih

: 17490 C

●

panas fusi

●

panas penguapan

: 179,5 kJ/mol

●

kalor jenis

: 26,650 kJ/mol

: 4,77 kJ/mol

Sifat Kimia ●

bilangan oksidasi

: 4,2,-4

●

elektronegatifitas

: 2,33 (skala pauli)

●

energi ionisasi 1

: 715,6kJ/mol

●

energi ionisasi 2

: 1450,5 kJ/mol

●

eergi ionosasi 3

:3081,5 kJ/mol

●

jari-jari atom

: 175 pm

●

radius ikatan kovalen

: 146 pm

●

jari-jari Van Der Waals

: 202 pm

●

sifat kemagnetikan

: diamagnetik

sifat timbal yang lain Berbagai macam timbal oksida mudah direduksi menjadi logamya. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan reduktor glukosa, atau mencampur antara PbO dengan PbS kemudian dipanaskan.

PbO + PbS

3Pb + SO2

Logam Pb tahan terhadap korosi, jika kontak dengan udara maka akan segera terbentuk lapisan oksida yang akan melindungi logam Pb dari proses oksidasi lebih lanjut. Logam Pb tidak larut dalam asam nitratdengan membentuk gas NO dan timbal nitrat yang larut. 3Pb + 8H+ + 8NO3 -

2Pb+2 + 6NO3- + 2NO + 4HO

Bila dipanaskan dengan nitrat dari logam alkali maka logam timbal akan membentuk PbO yang umumnya disebut sebagai litharge. PbO larut dalam asm nitrat dan asam asetat. PbO


juga larut dalam larutan basa membentuk garam plumbit. PbO + 2OH- + H2 O

Pb(OH)2 4-

Klorinasi terhadap larutan di atas mengahasilkan timbal dengan biloks 4. Pb(OH)2 4- + Cl2

PbO2 + 2Cl- + 2H2 O

PbO2 adalah representasi dari timbal dengan biloks 4 dan merupakan agen pengoksidasi yang kuat. Karena PbO larut dalam asam dan basa maka PbO bersifat amfoter. Senyawa timbal dengan dua macam biloks juga ada yaitu PbO4 yang dikenal dengan nama minium.

Bentuk Timbal alami adalah campuran 4 isotop: (22.6%) dan

208 Pb

radioaktif alami:

204 Pb

(1.48%),

206 Pb

(23.6%),

207 Pb

(52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur

206 Pb

untuk seri uranium,

207 Pb

untuk seri aktinium, dan

208 Pb

untuk seri

torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif. Campuran logam timbal termasuk solder dan berbagai logam antifriksi. Jumlah timbal yang banyak digunakan sebagai logam dan dioksida dalam baterai. Logam ini juga digunakan sebagai selimut kabel, pipa, amunisi dan pembuatan timbal tetraetil.

SENYAWA TIMBAL Dari keempat unsur, hanya timbal yang mempunyai kimiawi kation yang dapat ditetapkan secara baik. Ion plumbo, Pb2+, terhidrolisis sebagian dalam air. Dalam larutan perklorat Pb2+ + H2 O = PbOH+ + H+

log K ฀ - 7,9

Dalam larutan pekat dan dengan penambahan basa, ion-ion polimer yang mengandung 3, 4, dan 6 atom Pb akan terbentuk. Garam kristal “yang bersifat basa” [Pb6 O(OH)6 ]4+(ClO4 -)4 . H2 O atom O terletak di pusat dari tengah-tengah tetrahedron, sedang gugus OH terletak pada bidang di luar tetrahedron. Penambahan lebih banyak basa akhirnya memberikan oksida terhidrat yang larut jika basanya berlebihan menghasilkan ion plumbat. Kebanyakan garam timbal hanya larut dalam air dan beberapa diantaranya, misalnya,


PbSO4 atau PbCrO4 tidak larut. Garam larut yang umum adalah Pb(NO3 )2 dan Pb(CO2 Me)2 .2H2 O yang terionisasi tidak sempurna didalam air. Halidanya selalu anhidrat dan dalam larutan membentuk spesies kompleks PbX+, PbX- dan sebagainya, kecuali untukfluorida dimana hanya PbF+ yang ada. Senyawaan yang terpenting adalah (CH3 )4 Pb dan (C2 H5 )4 Pb yang dibuat dalam jumlah yang sangat besar untuk digunakan sebagai zat “antiknock” dalam bahan bakar. Kenaikan timbal dilingkungan yang paling besar sehunungan dengan pembakaran bahan bakar yang mengandung timbal, dan hal ini sangat sering penggunaannya pada akhirnya akan dihapuskan.

● Senyawa oksigen Selain PbO (oksida timbal kuning), terdapat dua oksida lain yaitu PbO2 , timbal dioksida coklat dan Pb2 O4 “timbal merah”. Pb2 O4 diperoleh melalui oksidasi PbO dengan udara pada suhu 400o C, tetapi pada suhu lebih tinggi terjadi reaksi sebaliknya 6PbO (p) + O2 (g)

Pb3 O4 (p)

Pb3 O4 mengandung timbal dengan dua bilangan oksidasi, Pb (II) dan Pb(IV), mungkin sebagai Pb2 PbO4 . jika direaksikan dengan HNO3 (aq), Pb (III) membentuk Pb(NO3 ) (aq) sedabgkan Pb(IV) mengendap sebagai PbO2 (P) Pb3 O4 (p) + 4 HNO3 (aq)

2 Pb(NO3 )(aq) + PbO2 (p) + 2 H2 O

Hidroksida sederhana dari timah dan timbal tak pernah dijumpai sifat asam basa dijelaskan dari oksidasinya. SnO dan pbO, karena membentuk garam sebagai reaksinya dengan asam, menunjukkan sifatnya yang basa, tetapi keduanya juga mempunyai sifat asam. Keduanya larut dalam NaOH (aq). SnO (p) + Oh (aq) + H2 O

[Sn(OH)3 ]- (aq)

PbO membentuk [Pb(OH)3 ] oksida yang lebih tinggi, SnO2 dan PbO2 , juga bersifat amfoter, karena mnunjukkan difat asam [ larutan NaOH (aq) ] SnO2 (p) + 2 OH (aq) + 2 H2 O

[Sn(OH)6 ]2- (aq)

● Senyawa kompleks Anion yang mempunyai Pb sebagai atom pusat lebih tepat dinamakan ion kompleks, tetapi senyawa ini sering dinamakan (azoanion). Jika atom pusat mempunyai bilangan


oksidasi +2, digunakan akhiran _it, jika bilangan oksidasi +4, akhiran _at, terdapat banyak spesies it dan at, beberapa berada dalam larutan dan sebagian kagi berbentuk padatan. Ciri yang terbaik ialah: Ion plumbit [ Pb(OH)3 ] -

(juga ditulis [ Pb(OH)4 ] 2-)

Ion plumbat [ Pb(OH)6 ] -

(dan juga ditulis PbO4 4- dan PbO3 2-)

Pada karboksilat, timbal tetra asetat adalah yang paling penting dan digunakan dalam kimia organik sebagai zat pengoksidasi yagn kuat namun selektif. Ia dibuat dengan melarutkan Pb3 O4 dalam asam asetat glasial panas atau dengan oksidasi elektrolitik Pb(II) dalam asam asetat. Dalam oksidasi, spesies yang menyerang mungkin adalah Pb(OOCMe)3 +, yang isoelektronik dengan pengoksidasi yang mirip, Ti(OOCMe)3 , namun ini tidak selalu demikian dan beberapa oksidasi pada hakekatnya adalah radikal bebas.

REAKSI-REAKSI TIMBAL Timbal dapat oleh pengoksidasi, seperti HNO3 3Pb + 8HNO3

3Pb(NO3 )2 + 2NO + 4H2 O

Timbal dengan klor memebentuk PbCl2 : Pb + Cl2

PbCl2

Dari reaksi diatas ternyata bahwa bilangan oksidasi timbal adalah +2. timbal dapat larut dalam basa membentuk ion plumbat. Pb + 2OH- + 2H2 O

Pb(OH)4 2- + H2(g)

Senyawa timbal yang terpenting adalah PbO, suatu padatan berwarna kuning yang dipakai sebagai bahan bakar tembikar. Jika PbO dipanaskan hati-hati diudara, akan teroksidasi menjadi Pb3 O4 , yang merupakan campuran Pb(II) dan Pb(IV). Campuran ini dipakai sebagai bahan cat anti korosi. PbO2 akan dapat terbentuk bila ion plumbat dioksidasi. Pb(OH)4 2- + OCl-

PbO2 + H2 O + 2OH- + Cl-

Kini telah diketahui bahwa timbal adalah logam yang beracun sehingga pemakaian untuk bahan cat dibatasi. Cat yang mengandung timbal akan menghitam bila kena H2 S, karena membentuk PbS yang hitam.Reaksi timbal dengan HCl (aq) dan H2 SO4 (aq) encer terhenti tidak lama setelah reaksi dimulai sebab hasilnya, yaitu PbCl2 (p) dan PbSO4 (p), melindungi logam dari serangan lebih jauh. Tetapi PbCl2 (p) lama kelamaan larut dalam HCl (aq) pekat dengan pembentukan ion kompleks [PbCl3 ]. Setelah itu, timbal dapat larut


seluruhnya. [PbCl3 ] (aq) + H+ (aq) + H2 (g)

Pb (p) + 3 HCl (aq pekat)

Timbal tidak diserang oleh H2 SO4 (aq) pada suhu dibawah 200o C. hasil reaksi dengan HNO3 (aq) ialah Pb(NO3 )2 dan bermacam-macam oksida nitrogen, bergantung dari keadaan reaksinya oksida timbal dengan udara, menghasilkan PbO (p) timbal bereaksi dengan Cl2 (q) membentuk PbCl2 , jika dipanaskan dengan S, logam tersebut menghasilkan sulfida yaitu PbS.

KEGUNAAN TIMBAL Oksida timbal digunakan dalam industri aki (accu), gelas, pemoles keramik, semen (PbO), cat pelindung logam (Pb3 O4 ), korek api (PbO2 ), dan peledak (PbO2 ). Oksida timbal juga menjadi bahan baku bagi senyawa timbal lainnya. Reaksi PbO dengan asam asetat (CH3 COOH) menghasilkan timbal (II) asetat, Pb(CH3 COO)2 . timbal (II) asetat adalah senyawa kovalen kelarutannya dalam air sangat tinggi dan senyawa ini digunakan bilamana diperlukan kosentrasi timbal yang tinggi. Reaksi antara Pb3 O4 dan asaetat menghasilkan timbal (IV) asetal atautimbal tetraasetat. Pb(CH3 COO)4 yang merupakan senyawa pengoksidasi penting dari kimia organik. Penambahan CrO4 2- (aq) kepada Pb(NO3 )2 (aq) mengendapkan PbCrO4 (p) yang tidak larut, yaitu pigmen cat yang dikenal sebagai krom kuning (chrom yellow). Pigmen berdasar timbal yang digunakan sebagai pemoles keramik dan pernah digunakan secara luas dalam industri cat adalah timbal karbonat yang bersifat basa, 2 PbCO3 .Pb(OH)2 , yang dikenal juga sebagai timbal [utih (white lead). Sebagai catatan semua senyawa Pb (timbal) yang ada bersifat racun. Tinbal dipakai sebagai elektrode batere berupa Pb dan PbO2 . senyawa Pb(C2 H5 )4 (timbal tetraetil) ditambahkan pada bahan bakar minyak untuk anti ketok mesin. Beberapa senyawa timbal dipakai sebagai bahan cat. Karena timbal dapat menyerap sinar gelombang pendek, maka juga digunakandalam reaktor nuklir dan bahan pelindung sinar X.

Manfaat Timbal Lainnya ● Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif. ● Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama


untuk warna kuning dan merah. ● Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik. ● Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan. ● Lembaran timbale dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik ● Timbal

dipakai

untuk

pelindung

alat-alat

kedokteran,

laboratorium

yang

menggunakan radiasi misalnya sinar X. ● Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang menggunakan timbale sebagai pendingan. ● Kaca timbale mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi. ● Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis. ● Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik. ● Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi air dalam kabel. ● Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan biasanya digunakan dalam peralatan permesinan. ● Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket. ● Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruksi. ● Dalam bentuk senyawaan maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan bakar. ● Semikonduktor berbahan dasar timbale banyak seperti Timbal telurida, timbale selenida, dan timbale antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan detector inframerah.


Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang

DAFTAR PUSTAKA

Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI Press H. Kristian, Sugiyarto, 2003, Dasar-Dasar Kimia Anorganik,Yogyakarta; Universitas Negeri Yogyakarta Vogel. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi MakroEdisi Kelima. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka Suminar, Patrucci H Ralph. 1993. Kimia Dasar Prinsipdan Terapan Modern edisi keempat jilid 3. Jakarta: Erlangga


belajarkimia.com/timbal-pb belajarkimia.com/timah-sn http://eddysyahrizal.blogspot.com/2008_10_19_archive.html http://www. Chem-is-try.org/index,php http://najmi156.blogspot.com/2009/04/material-teknik.html http://www.tekemira.csdm.go.id/data/timah/ulasan.asp?xdit=timah dan cammid = 31 dancom = timah http://www.timah.com/fungsi.asp. metal-hamzah.blog.friendster.com http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/timah/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/unsur-unsur_golongan_4/kecender ungan_keadaan_oksidasi_golongan_4/ ● http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/timbal/karena pertimbangan lingkungan.


themistry.blogspot.com TIMBAL (Pb) Sejarah

Recommend Documents