Logam Golongan 14 dan 15 (Sn, Pb, dan Bi)

1. TUGAS RUTIN
LOGAM GOLONGAN 14 DAN 15 (Sn, Pb, Bi)
Tugas ini Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Logam
Dosen pengampu :Dr. Ir. Nurfajriani, M.Si
DISUSUN
OLEH :
NAMA KELOMPOK:
1. DEVITA SURI AIRINA (4171131009)
2. EZRA JULIANA HARIANJA (4172131015)
3. FRANS HARDI SAMOSIR (4172131016)
4. LINDA ROSITA (4173131020)
KELAS : KIMIA DIK B 2017
KELOMPOK : 2 (DUA)
JURUSAN : KIMIA
PROGRAM : S-1 PENDIDIDKAN KIMIA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2020

2. 1. Sifat dan Karakteristik Logam Golongan 14 dan 15
Jawab :
Sifat Logam golongan
14
Logam
golongan
15
Sn Pb Bi
Nomor atom 50 82 83
Berat atom 118,710 207,2 208,98
Titik leleh / °C 232 327 544
Titik didih / °C 2623 1751 1837
Struktur kristal tetragonal Fcc Heksagonal
Densitas (20°C) / g cm-3
5,769 11,342 9,8
Jari-jari atom / pm 141 175 155
Energi ionisasi pertama /
kJ mol-1
708,4 715,4 703,3
Energi ionisasi kedua / kJ
mol-1
1411,4 1450 1610
Keelektronegatifan 1,8 1,9 1,9
Tingkat oksidasi *tanda
kurung menunjukkan
lebih stabil
(+2,+4) (+2),+4 (+3), +5
Pada logam timbal energi ionisasinya lebih besar dari pada timah, hal ini
disebabkan karena adanya efek perisai yang buruk pada logam timbal, dimana pada logam
Pb memiliki konfigurasi elektron [54Xe] 4f14
5d10
6s2
6p2
sedangkan Sn memiliki
konfigurasi elektron [36Kr] 4d10
5s2
5p2
. Dari konfigurasi elektron tersebut dapat kita lihat
bahwasannya pada logam Pb memiliki konfigurasi elektron pada 4f14
dan seperti yang kita
ketahui bahwasanya orbital “f dan d” merupakan efek perisai yang sangat buruk. Namun
perlu kita tinjau kembali, bahwasanya pada logam Sn elektron tidak mengisi orbital hingga
pada orbital “f” dan Sn hanya mengisi hingga orbital “d” saja, sedangkan pada logam Pb
elektronnya mengisi hingga orbital “f” (efek perisai paling buruk).Pada timbal, elekron

3. pada orbital f kurang efektif melindungi elektron valensi dari tarikan inti, sehinggaelektron
valensi terikat lebih kuat dan sulit dilepaskan akibat semakin tertarik dengan inti, dan
energi ionisasi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron valensi semakin tinggi.
Timah merupakan logamlunak, tidak kuat, dan memiliki titik leleh yang rendah
(232°C) sehingga mudah ditempa menjadi bentuk piringan.Timah memiliki tiga alotrop
yaitu timah abu-abu yang memiliki bentuk kristal kubus, timah putih rapuh dengan bentuk
kristal rombik, dan timah putih lunak dengan bentuk kristal tetragonal. Pada temperatur
kamar, timah putih lunak dengan bentuk kristal tetragonal paling stabil, pada temperatur
dibawah 13,2°C berubah secara perlahan menjadi serbuk abu-abuamorf (timah abu-abu),
dan jika dipanaskan diatas 161°C berubah menjadi timah putih rapuh. Timah dengan
konfigurasi elektron [36Kr] 4d10
5s2
5p2
dalam senyawa-senyawanya dapat mempunyai
tingkat oksidasi +2 dan +4 dan keduanya stabil.
Bismut adalah logam golongan utama yang memiliki nomor atom tertinggi,
mempunyai sifat metallik paling rendah, rapuh, berwarna putih kemerahan. Bismut
memiliki beberapa alotrop, sruktur yang paling stabil pada temperatur kamar tersusun oleh
jaringan heksagonal berkerut dengan setiap atom terikat oleh tiga atom lain terdekat dan
tiga atom lain lebih jauh
1. Kegunaan Logam Golongan 14 dan 15
a. Sn (Timah)
Adapun kegunaan timah adalah sebagai berikut :
1. Dalam industry makanan, sebagai pembungkus bahan makanan dan minuman kaleng.
2. SnO2 digunakan sebagai bahan ampelas atau penggosok permata
3. SnS2 digunakan pada proses penyepuhan / industry pewarnaan
4. SnCl4 sebagai katalisator dalam reaksi-reaksi organic seperti pembuatan asam asetat
dan oksalat.
5. Digunakan sebagai campuran logam perunggu
6. Digunakan dalam industri aerospace
b. Pb (Timbal)
Adapun kegunaan timbal adalah sebagai berikut :
1. Dalam industri cat, senyawa timbal digunakan sebagai pewarna
2. Bahan pengisi baterai

4. 3. Pelapis kabel listrik
4. Digunakan dalam industry pipa, tank, dan alat sinar X
5. Pelindung bahan-bahan radioaktif
c. Bi (Bismut)
Adapun kegunaan bismut adalah sebagai berikut :
1. Bahan pengisi baterai
2. Pelapis kabel listrik
3. Digunakan dalam industry pipa, tank, dan alat sinar X
4. Pelindung bahan-bahan radioaktif
5. Digunakan pada alat fluoroskopi
6. Bahan obat-obatan
7. Bahan kosmetik
2. Sumber dan ekstraksi Logam –Logam Gol 14 dan 15 yaitu Sn, Pb, Bi
Jawab:
a. Sn (Timah)
Timah (atau timah putih) adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
simbol Sn (bahasa Latin: stannum) dan nomor atom 50. Timah termasuk logam pasca-transisi
di kelompok 14 dalam tabel periodik. Timah menunjukan kemiripan kimia
dengan Germanium dan Timbal yang juga berada di kelompok 14 dan memiliki dua
kemungkinan bilangan oksidasi, +2 dan +4 yang sedikit lebih stabil. Timbal dapat ditambang
dari bijih mineral tertentu; hal ini dilakukan sejak zaman prasejarah di Asia Kecil. Galena,
bijih timbal yang paling utama, sering mengandung perak, sehingga banyak ditambang dan
digunakan di Romawi Kuno.
Pengolahan biji timah menjadi logam timah terdiri dari operasi konsentrasi/mineral
dressing, dan ekstraksi yaitu peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining. Tahap
Konsentrasi merupakan operasi peningkatan kadar timah dengan menggunakan peralatas
seperti Jig Concentrator. Palog dan meja goyang, Biji timah yang diolah memiliki kadar awal
sekitar 30-65% Sn.Setelah memulai operasi pemisahan kadar timah minimum yang harus
tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar

5. 70% Sn. Tahap Smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat biji timah pada temperatur
tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah melepaskan ikatan oksigen yang terdapat
mineral kasiterit. Reduktor yang digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO, dengan reaksi :
SnO2 + CO  SnO + CO2
SnO + CO  Sn + CO2
Pada proses smeltinf aakan terbentuk lelehan terak dan timah yang tidak saling larut, Slag
akan mengikat pengotor-pengotor yang terdapat didalam konsntrat. Pengotor yang paling
banyak terdapat didalam konstrat timah atadah unsur Fe.Yang terakhir Tahap Refining dengan
kemurnian logam timah dapat mencapai 99,93%.
b. Pb (Timbal)
Toksisitas timbal garam timbal sangat beracun. Konsumsi memimpin larut garam dapat
menyebabkan keracunan akut, dan paparan jangka panjang untuk sumber logam (misalnya
pipa air tua, Pb berbasis cat) dapat mengakibatkan keracunan kronis. Dalam sepotong yang
relevan penelitian, analisis anggur yang diproduksi antara tahun 1962 dan 1991 dari anggur
tumbuh di kebun-kebun anggur di pinggir jalan telah menunjukkan beberapa korelasi antara
penurunan kadar Pb dan pengenalan bahan bakar tanpa timbal. agen eksekusi seperti [EDTA]
adalah digunakan untuk ion Pb2þ kompleks dalam tubuh, dan penghapusan mereka berikut
oleh ekskresi alami.
Salah satu metode untuk memisahkan timbal adalah flotasi. Flotasi merupakan metode
fisika kimia untuk memisahkan mineral dengan memanfaatkan sifat permukaan mineral yaitu
sifat hidrofilik dan hidrofobiknya (Rahayu, 2002). Pada proses flotasi diperlukan bahan kimia
tambahan berupa zat kolektor. Kolektor merupakan reagen yang memiliki permukaan selektif,
karena mempunyai gugus hidrofobik dan hidrofilik. Salah satu bahan kimia yang dapat
digunakan sebagai zat kolektor adalah bahan kimia yang mengandung surfaktan seperti
deterjen. Selain lebih ekonomis, deterjen memiliki kemampuan seperti zat kolektor yaitu dapat
mengubah sifat kompleks ion dari hidrofilik menjadi hidrofobik. Selain itu deterjen dapat juga
berfungsi sebagai pembuih. Oleh karena itu, metode flotasi dianggap lebih murah dan mudah.
Pemisahan timbal dalam galena dapat dilakukan menggunakan metode flotasi dengan deterjen
sebagai zat kolektor. 2. Konsentrasi optimal deterjen sebagai zat kolektor untuk pemisahan
timbal dalam galena adalah 15 gram dengan waktu optimal 6 jam yang menghasilkan

6. peningkatan kadar timbal sebesar 11%, dengan kadar awal sebelum flotasi sebesar 60%
meningkat menjadi 71% setelah diflotasi.
c. Bi (Bismut)
Dalam golongan V, hanya ada satu logam yaitu Bismut. Di alam, bismut terdapat sebagai
unsur, dan sebagai bijih bismutinit (Bi2S3) dan bismite (Bi2O3). Ekstraksi Bi dari sulfidanya
atau oksida bijih melibatkan reduksi dengan karbon (melalui oksida ketika bijih adalah Bi2S3),
tetapi logam juga diperoleh sebagai produk sampingan dari Pb, Cu, Sn, Ag dan Au proses
penyulingan.
Senyawa Bi seperti BiOCl yang terdapat dalam produk kosmetik (misalnya krim, pewarna
rambut dan tints). Kegunaan lain adalah sebagai katalis oksidasi dan dalam superkonduktor
suhu tinggi; Bi2O3 memiliki banyak kegunaan dalam kaca dan keramik industri, dan untuk
katalis dan magnet. Sejumlah aplikasi lain yang muncul di mana Bi pengganti untuk Pb,
misalnya dalam menembak bismut untuk permainan-berburu.
3. Oksida, hidroksida, dan garam timah
Jawab :
Oksida timah merupakan oksida timah yang paling penting dalam pebuatan logam timah.
SnO2 memiliki struktur kristal rutile dimana setiap 1 atom Sn berkoordinasi dengan 6 atom
oksigen. SnO2 tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam dan basa kuat. SnO2 larut
dalam asam halide membentuk heksahalostanat seperti:
SnO2 + 6HI H2SnI6 + 2H2O
Atau jika dilarutkan dalam asam maka:
SnO2 + 6H2SO4 Sn(SO4)2 + 2H2O
SnO2 larut dalam basa membentuk stanat dengan rumus umum Na2SnO3. SnO2 digunakan
bersama dengan vanadium oksida sebagai katalis untuk oksidasi senyawa aromatic, dipakai
sebagai pelapis, ataupun sebagai bahan pembuatan organotin.
Produk kompleks yang diperoleh melalui hidrolisis dari trialkiltimah halida dan senyawa
yang berikatan R3SnX, merupakan rute utama pada trialkiltimah oksida dan trialkiltimah
hidroksida. Prinsip tahapan intermediet ditunjukkan pada reaksi di bawah ini:

7. Timah(II) Klorida :
SnCl2 berupa padatan kristal berwarna putih, dapat membentuk dihidrat yang stabil. SnCl2
dipakai sebagai reduktor dalam larutan asam, dan juga dalam cairan electroplating.
SnCl2 dibuat dengan cara reaksi gas HCl kering dengan logam Sn.
Sn + 2HCl SnCl2+ H2
SnCl2 memiliki satu pasangan electron bebas. Dalam bentuk fasa gas maka molekul SnCl2
berbentuk bengkok, sedangkan pada bentuk padatan SnCl2 membentuk rantai yang saling
terhubung dengan jembatan klorida. Selain dipakai sebagai reduktor SnCl2 juga dipakai
sebagai katalis, reagen analisis untuk raksa, dan juga dipakai sebagai aditif makanan untuk
mempertahankan warna dan sebagai antioksidan.
Timah(IV) Klorida :
Disebut juga stani klorida atau timah tetraklorida merupakan senyawaan kimia dengan
rumus SnCl4. Pada suhu kamar SnCl4 ini merupakan cairan yang tidak berwarna dan akan
membentuk kabut jika terjadi kontak dengan udara. SnCl4 dipergunakan sebagai senjata
kimia dalam perang dunia ke-1, dipakai untuk memperkuat gelas, dan sebagai bahan dasar
pembuatan organotin.
4. Oksida, hidroksida, dan garam timbal
Jawab :
Ada tiga macam oksida timbel yang penting yaitu PbO yang berwarna kuning, PbO2 yang
berwarna coklat, dan Pb3O4 yang berwarna merah meni. Timbel (II) oksida yang
mempunya struktur sama dengan timah (II) oksida, dapat diperoleh dari pemanasan timbel
di udara :
Jadi bereda dengan pemanasan timah dengan udara yang menghasilkan timah (IV) oksida,
pemnasan timbel dengan udara di atas 500o
C akan menghasilkan Pb3O4.

8. Timbel (IV) oksida dapat diperoleh dari timbel (II) dalam larutan basa. Dengan oksidator
larutan natrium hipoklorit, NaClO, timbel (II) dapat diubah menjadi timbel (IV) menurut
persamaan reaksi sebagai berikut :
Timbel (IV) oksida merupakan oksidator yang baik dan dapat mengoksida asam klorida
menjadi gas klorin :
Pb3O4 dapat diperoleh dari oksidasi PbO dalam udara terbuka dengan pemanasan pada
temperature sekitar 400 – 500o
C menurut persamaan reaksi :
Dengan demikian, Pb3O4 dipandang sebagai hasil oksidasi tak sempurna dari PbO, dan oleh
karena itu dapat dipandang tersusun oleh campuran timbel dengan dua macam tingkat
oksidasi yaitu +2 dan +4. Dengan demikian, formula oksida ini mungkijj dapat dituliskan
sebagai PbO2.2PbO. Hal ini didukung oleh reaksinya dengan asam nitrat yang
menghasilkan timbel (II) nitrat dan endapan timbel (IV) oksida :
Sama seperti oksida-oksida alumunium dan timah, oksida-oksida timbel, PbO dan PbO2
juga bersifat amfoterik. Paralel dengan oksida-oksida timah, reaksi timbel dengan basa kuat
menghasilkan ion plumbit [Pb(OH)4]2-
dan plumbat [Pb(OH)6]2-
.
Apabila larutan basa alkali ditambahkan ke dalam timbel (II) diperoleh endapan putih
Pb(OH)2. Basa inipun bersifat amofoterik, oleh karena itu larut kembali dalam basa alkali
berlebihan dengan membentuk ion plumbit dan dapat juga bereaksi dengan menghasilkan
garam timbel (II). Ion stanit merupakan reduktor yang aktif, tetapi tidak demikian halnya
dengan ion plumbit yang bukan merupakan reduktor baik.
Timbel (II) Klorida (PbCl2) berupa padatan putih yang sukar larut dalam air, tetapi larut
dalam air panas. Garam ini diperoleh dari interaksi langsung unsur-unsurnya, berbeda
dengan logam timah yang menghasilkan timah (IV) klorida. Timbel (II) klorida juga dapat

9. diperoleh dari reaksi antara timbel (II) oksida dengan asam klorida, atau dari reaksi
pengendapan ion Pb2+
dan ion Cl-
. Ternyata, endapan timbel (II) klorida larut dalam larutan
klorida konsentrasi tinggi dengan membentuk ion kompleks tetrakloroplumbat (II) :
PERTANYAAN
1. Jelaskan mana yang lebih ionic Sn (II) atau Sn (IV)?
Jawab:
Sn (IV) lebih ionic dibandingkan Sn (II), karena Sn (IV) lebih stabil dibandingkaan Sn (II).
Sn (IV) menggunakan seluruh electron valensinya, yaitu 5s2
, 5p2
dalam mebentuk ikatan,
sedangkan Sn (II) hanya menggunakan electron valensi 5p2
saja.
2. Anion anion apa saja.yg sering dipakai sebagai uji adanya ion Timbel (II) tulis persamaan
reaksi dgn warna karakteristik senyawa yg terjadi.
Jawab :
Kedua SnO dan PbO adalah amfoter, tapi oxoanions terbentuk dari mereka, seperti dari
Geo, tidak baik ditandai. Dari kelompok 14 elemen, hanya menyebabkan membentuk
campuran keadaan oksidasi oksida; Pb3O4 (lead merah) diperoleh dengan PbO kelebihan
pemanasan di udara pada 720-770 K, dan lebih baik dirumuskan sebagai 2PbO PbO2.
Dalam keadaan padat, dua lingkungan Pb hadir. asam nitrat bereaksi dengan Pb3O4
(menurut persamaan 13,64), sedangkan pengobatan dengan hasil asam asetat glasial
campuran Pb(CH3CO2)2 dan Pb(CH3CO2)4, yang terakhir senyawa menjadi reagen penting
dalam kimia organik; dua garam asetat dapat dipisahkan dengan kristalisasi.
Pb3O4 + 4HNO3 PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O
Beberapa Pb (II) garam sangat larut dalam air. Timbal (II) klorida jauh lebih larut dalam
asam klorida dari dalam air karena pembentukan [PbCl4]2. Dalam padatan, PbCl2 memiliki
struktur yang rumit dengan 9-koordinat pusat Pb, tapi PbF2 memiliki struktur fluorit.Iodide
kuning mengadopsi kisi CdI2. anion iodoplumbate diskrit seperti [Pb3I10]4 (Gambar
13.17a), [Pb7I22]8, [Pb10I28]8 Dan [Pb5I16]6 serta polimer terkait iodoplumbates † dapat
dibentuk dengan mereaksikan PbI2 dan NaI dengan kehadiran kation besar seperti [R3N

10. (CH2) 4NR3] 2th (R¼Me, NBU) atau [P(CH2Ph)4] þ. Reaksi dapat didorong terhadap
produk tertentu dengan memvariasikan reaktan.

11. DAFTAR PUSTAKA
Cotton,F.A. dan Wilkinson,G.1989. Kimia Anorganik Dasar. Terjemahan Sahati Suharto. Jakarta:
UI Press.
Houscroft.C.E and Alan.G.S , 2005, Inorganic Chemistry second edition , Pearson Education
Idawati.N.,Annisa.T., dan Nelly .W.,(2013). Pemisahan Timbal (Pb) dalam Galena dengan Metode
Flotasi Menggunakan Deterjen .POSITRON . 3(1) : 1-5
Sugiyarto, KH dan Suyanti RD . 2010. Kimia Anorganik Logam. Graha Ilmu. Yogyakarta