CoReTaN_Sowel : LOGAM MANGAN (KIMIA ANORGANIK)

Unknown

LOGAM MANGAN (KIMIA ANORGANIK)

BAB II

PEMBAHASAN

A. KECENDERUNGAN GOLONGAN

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 putih keabu-abuan. Mangan termasuk logam berat dan sangat rapuh tetapi mudah teroksidasi. 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 termasuk golongan transisi . Memiliki titik lebur yang tinggi kira-kira 1250 °C. Ia bereaksi dengan air hangat membentuk mangan (II) hidroksida dan hidrogen. 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.[1]

Pada dasarnya, mangan lebih reaktif ketimbang teknisium dan renium. Dalam keadaan masif, mangan teroksidasi oleh udara terbuka pada bagian luarnya, tetapi akan terbakar dalam keadaan serbuk halus. Dengan unsur – unsur non metal tidak begitu reaktif tetapi sering bereaksi hebat pada pemanasan . Jadi Mn terbakar dalam oksigen , nitrogen, klorin dan fluorin.Mangan juga dapat bersenyawa secara langsung dengan B,C, Si, P, As dan S. Teknesium dan renium lebih kurang reaktif dari pada mangan sebagaimana umumnya logam – logam lebih berat lainnya. Dalam keadaan masif kedua logam ini tahan terhadap oksidasi dan hanya memudar secara perlahan oleh udara lembab. Namun dalam keadaan serbuk atau bangun bunga karang kedua logam ini lebih reaktif. Tc dan Re, keduanya tidak larut dalam asam hidrofluorida dan asam hidroklorida, tetapi larut dalam asam- asam oksidator seperti HNO3 dan H2SO4 pekat dan jugaair bromine membentuk asam asam perteknat dan perrenat(HMO4; M =Tc dan Re). Mn, Tc, dan Re membentuk senyawa dalam brbagai tingkat oksidasi, dan komparasi stabilitas relatif tingkat oksidasi ketiga logam ini dalam larutan air dan asam dicerminkan oleh nilai potensial reduksi.

B. SIFAT FISIKA DAN KIMIA

1. Sifat Fisika

Mangan merupakan unsur yang dalam keadaan normal memiliki bentuk padat. Massa jenis mangan pada suhu kamar yaitu sekitar 7,21 g/cm³, sedangkan massa jenis cair pada titik lebur sekitar 5,95 g/cm³. Titik lebur mangan sekitar 1519^oC, sedangkan titik didih mangan ada pada suhu 2061^oC. Kapasitas kalor pada suhu ruang adalah sekitar 26,32 J/mol.K.

2. Sifat Kimia

a). Reaksi dengan air
Mangan bereaksi dengan air dapat berubah menjadi basa secara perlahan dan gas hidrogen akan dibebaskan sesuai reaksi:

Mn(s) + 2H₂O → Mn(OH)₂ +H₂

b). Reaksi dengan udara

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

c). 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)

d). Reaksi dengan asam

Logam mangan bereaksi dengan asam-asam encer secara cepat menghasilkan gas hidrogen sesuai reaksi:[2]

Mn(s) + H₂SO₄ → Mn₂+(aq) + SO₄^2-(aq) + H₂(g)

kromium ← mangan → besi

-
↑
Mn
↓
Tc

25Mn

Tabel periodik

Penampilan

perak metalik

Description: A rough fragment of lustrous silvery metal

Ciri-ciri umum

Nama, lambang, Nomor atom

mangan, Mn, 25

Dibaca

/ˈ m æ ŋ ɡ ən iː z / MANG-gən-neez

Jenis unsur

logam transisi

Golongan, periode, blok

7, 4, d

Massa atom standar

54.938045(5)

Konfigurasi elektron

[Ar] 4s² 3d⁵
2, 8, 13, 2

Description: Kulit elektron dari mangan (2, 8, 13, 2)

Sifat fisika

Fase

solid

Massa jenis (mendekati suhu kamar)

7.21 g·cm⁻³

Massa jenis cairan pada t.l.

5.95 g·cm⁻³

Titik lebur

1519 K2275 °F 1246 °C, ,

Titik didih

3742 °F 2061 °C, 2334 K,

Kalor peleburan

12.91 kJ·mol⁻¹

Kalor penguapan

221 kJ·mol⁻¹

Kapasitas kalor

26.32 J·mol⁻¹·K⁻¹

Tekanan uap

P (Pa)	1	10	100	1 k	10 k	100 k
at T (K)	1228	1347	1493	1691	1955	2333

Sifat atom

Bilangan oksidasi

7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3
(oksida amfoter)

Elektronegativitas

1.55 (skala Pauling)

Energi ionisasi
(lebih lanjut)

pertama: 717.3 kJ·mol⁻¹

ke-2: 1509.0 kJ·mol⁻¹

ke-3: 3248 kJ·mol⁻¹

Jari-jari atom

127 pm

Jari-jari kovalen

139±5 (low spin), 161±8 (high spin) pm

Lain-lain

Struktur kristal

body-centered cubic

Pembenahan magnetik

paramagnetic

Keterhambatan elektris

(20 °C) 1.44 µΩ·m

Konduktivitas termal

7.81 W·m⁻¹·K⁻¹

Ekspansi termal

(25 °C) 21.7 µm·m⁻¹·K⁻¹

Kecepatan suara (batang ringan)

(20 °C) 5150 m·s⁻¹

Modulus Young

198 GPa

Bulk modulus

120 GPa

Kekerasan Mohs

6.0

Kekerasan Brinell

196 MPa

Nomor CAS

7439-96-5

Isotop paling stabil

Artikel utama: Isotop dari mangan

iso	NA	Waktu paruh	DM	DE (MeV)	DP
⁵²Mn	syn	5.591 d	ε	-	⁵²Cr
			β⁺	0.575	⁵²Cr
			γ	0.7, 0.9, 1.4	-
⁵³Mn	sisa	3.74 ×10⁶ y	ε	-	⁵³Cr
⁵⁴Mn	syn	312.3 d	ε	1.377	⁵⁴Cr
⁵⁴Mn	syn	312.3 d	γ	0.834	-
⁵⁵Mn	100%	Mn stabil dengan 30 neutron

C. SENYAWA-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.[3]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 redoks. Semakin besar nilai potensial reduksi (semakin positif), semakin mudah reaksi reduksi berlangsung, dan sebaliknya. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa:

1. 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.

2. Demikian juga ion manganat, MnO₄^2-,tidak stabil dan dalam suasana asam mengalami disproporsionasi secara spontan.

3. 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.

Oksida, Hidroksida, dan Garam Mangan

Karakteristik oksida, hidroksida mangan dan beberapa turunannya yang penting dapat dilihat pada tabel berikut ini.[4]

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

Bila setiap mangan oksid 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).[5]

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.

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.

Mangan (IV), mangan (IV) terdapat sebagai oksidanya yaitu MnO₂. Oksida ini sesungguhnya bersifat amfoterik namun relative inert terhadapasam 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.

Mangan (VI), mangan (IV) 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.

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).[6]Secara komersial kalium permanganat dibuat dari oksidasi kalium manganat oleh klor dalam suasana alkalin, Kristal ungu akan diperoleh pada pemekatan larutan yang bersangkutan.[7]

C. EKSTRAKSI DAN KEGUNAAN

Karena logam mangan reaktif terhadap oksigen maka unsur ini tidak ditemui dalam keadaan bebas di alam. Batu-batuan kerak bumi mengandung mangan kira-kira 0,11 % massa atau 1066 ppm. Mangan merupakan unsur terbanyak yang kedua belas, dan ketiga untuk unsur-unsur transisi setelah besi dan titanium. Karena tingkat oksidasinya sangat bervariasi, unsur ini terdistribusi di dalam lebih dari tiga ratus macam mineral, duabelas diantaranya merupakan mineral perdagangan yang penting. Beberapa diantaranya yaitu:

1. Pirolusit (MnO2)

2. Braunit (Mn2O3)

3. Franklinit (Fe,Mn,Zn,)O

4. Psilomelan (BaMn9O16(OH)4

5. Hausmanit (Mn3O4) atau (MnOMn2O3)

6. Manganit (Mn2O3H2O atau MnO(OH)

7. Rdochohorosite (MnCO3)

Mangan juga terdapat sebagai nodul, yaitu endapan mirip batuan dengan komposisi kira-kira 15-30 % Mn yang dalam bentuk oksidanya bersama-sama dengan oksida-oksida Fe, Co, Cu, dan Ni. Nodul ini berupa butiran-butiran bola dengan diameter beberapa millimeter sampai dengan 15 cm, dan terakumulasi dalam dasar lautan yang terbanyak terdapat di daerah bagian tenggara kepulauan Hawai.

Logam mangan dalam mineral pirolusit sudah dikenal sejak peradaban Mesir kuno (raja Firaun), merupakan mineral utama sebagai sumber mangan. Mangan pertama kali diisolasi pada tahun 1774 oleh C.W. Scheele dan J.G. Gahn (Swedia) dari pemanasan MnO₂ dengan batubara-charcoal dan minyak, meskipun kemurnian hasilnya masih rendah. Reduksi pirolusit yang biasanya bercampur dengan oksida besi Fe₂O₃dengan batubara-kokas dalam tanur listrik meennghasilkan feromangan, yang mengandung kira-kira 80 % Mn.

MnO2 (s) + Fe2O3 (s) + 5C (s ) Δ Mn (s) + 2Fe (s) + 5 CO2 (g)

feromangan

jika mineral pirolusit mengandung silikon, maka unsur ini dapat dihilangkan dengan penambahan air kapur Ca(OH)2, dalam hal ini silicon akan diubah menjadi kalsium silikat. Untuk memperoleh logam mangam murni, pirolusit diolah menurut proses termit. Dalam proses ini pirolusit- MnO2 dipanaskan agar mengalami reduksi sebagian menjadi Mn3O4. Reduksi lebih lanjut dalam logam alumunium menghasilkan logam mangan yang dapat dipisahkan dengan lelehannya ( Al2O3 mempunyai titik leleh yang jauh lebih tinggi ~ 2045 oC). Pemurnian logam mangan lebih lanjut dilakukan secara destilasi. Persamaan reaksi utama yang terjadi dalam proses ini yaitu :[8]

2 MnO2 (s) Δ Mn3O4 (s) + O2 (g)

3 Mn3O4 (s) + 8 Al (s) Δ 4 Al2O3 (s) + 9 Mn (l)[9]

Logam Mn dengan kemurnian tinggi (~ 99,9 %) mulai dapat diisolasi pada tahun 1930.

KEGUNAAN MANGAN (MN)

Sembilan puluh persen dari seluruh Mn di dunia digunakan dalam industri baja sebagai reagen untuk mereduksi oksigen dan sulfur. Mn juga digunakan pada produksi baterai sel kering dan produksi kalium permanganat serta senyawa-senyawa lainnya, sebagai pelapis elektroda batang-bantang las, senyawa-senyawa Mn digunakan sebagai pengering unutk minyak rami, pengelantang kaca dan tekstil, pewarna, penyamak kulit dan pembuatan pupuk. Senyawa-senyawa karbonil organik Mn digunakan sebagai bahan aditif minyak, bahan bakar, inhibitor asap, dan aditif antiknock dalam bahan bakar. [10]

Prospek market mangan sangat bergantung pada industri baja dunia. Saat ini 90 persen produksi mangan masih dikonsumsi industri 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

Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhbV_M6pB3eBya_dlz130V8UpOTC4jRAiEvc5b2zvL4LyATPjQda4xtYE7A8bjCEXpbT71lhU8d2SsE7lszl7gM_OMMMGvF3R_83bQ1Pcnuyao9B0lYhglppRr6w1NpwNGUVOMXiiFkxQfj/s1600/Mangan.png

Mangan sangat penting untuk produksi besi dan baja. Mangan adalah komponen kunci dari biaya rendah formulasi baja stainless dan digunakan secara luas tertentu. Mangan digunakan dalam paduan baja untuk meningkatkan karakteristik yang menguntungkan seperti kekuatan, kekerasan dan ketahanan.. Mangan digunakan untuk membuat agar kaca tdk berwarna dan membuat kaca berwarna ungu.

Mangan dioksida juga digunakan sebagai katalis. Selain itu Mangan digunakan dalam industri elektronik, di mana mangan dioksida, baik alam atau sintetis, yang digunakan untuk menghasilkan senyawa mangan yang memiliki tahanan listrik yang tinggi; di antara aplikasi lain, ini digunakan sebagai komponen dalam setiap pesawat televisi.

Mangan merupakan salah satu mineral yang digunakan oleh beberapa orang untuk membantu mencegah keropos tulang dan mengurangi gejala yang mengganggu terkait dengan sindrom pramenstruasi (PMS). Methylcyclopentadienyl mangan tricarbonyl digunakan sebagai aditif dalam bensin bebas timbel bensin untuk meningkatkan oktan dan mengurangi ketukan mesin. The mangan dalam senyawa organologam yang tidak biasa ini adalah dalam bilangan oksidasi 1.

Mangan (IV) oksida (mangan dioksida, MnO 2) digunakan sebagai reagen dalam kimia organik untuk oksidasi dari benzilik alkohol (yaitu bersebelahan dengan sebuah cincin aromatik). Mangan dioksida telah digunakan sejak jaman dahulu untuk menetralkan oksidatif kehijauan semburat di kaca disebabkan oleh jumlah jejak kontaminasi besi. MnO 2 juga digunakan dalam pembuatan oksigen dan klorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Dalam beberapa persiapan itu adalah cokelat pigmen yang dapat digunakan untuk membuat cat dan merupakan konstituen alam Umber. Mangan (IV) oksida digunakan dalam jenis asli sel kering baterai sebagai akseptor elektron dari seng, dan merupakan bahan kehitaman yang ditemukan saat membuka seng karbon-jenis sel senter. Mangan dioksida yang direduksi ke mangan oksida-hidroksida MnO (OH) selama pemakaian, mencegah pembentukan hidrogen pada anoda baterai. [11]

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

dapat dipahami bahwa sifat terpenting dalam senyawa mangan yaitu yang berkenaan dengan reaksi redoks. Semakin besar nilai potensial reduksi (semakin positif), semakin mudah reaksi reduksi berlangsung, dan sebaliknya. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa:

4. 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.

5. Demikian juga ion manganat, MnO₄^2-,tidak stabil dan dalam suasana asam mengalami disproporsionasi secara spontan.

6. 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.

DAFTAR PUSTAKA.

Brady, James.Kimia Universitas Asas dan Struktur . Tangerang: BINARUPA AKSARA

publisher

Cotton, F. Albert. (2007).Kimia Anorganik Dasar,Jakarta: Universitas Indonesia

Handoyo Sugiarto,Kristian . ( 2001). Kimia Anorganik 2. Jakarta: Universitas Terbuka

Kuswati, Maria.(2007). Sains Kimia. Jakarta: Bumi Aksara

Syukri.(1999). Kimia Dasar 3. Bandung: Penerbit ITB

http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/16/kimiamangan.html.

http://bataviase.co.id/detailberita-9829528.html

http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/mangan.

http://biografinanni.blogspot.com/2010/11/mangan-tecnesium renium.html

0 Responses

Total Pageviews

Labels

My Contact

Labels

Search This Blog

Popular Posts

Blogroll

Blogger templates

About Me

Blogger news

Blogroll

Post a Comment

Total Pageviews

Labels

Search This Blog

Popular Posts

About Me

Contact Me

Buku Tamu

Blog Archive