BAB I
PENDAHULUAN
Barang kali tidak mudah untuk menjumpai logam mangan, karena logam ini biasanya memang tidak digunakan dalam keadaan murni melainkan sebagai campurannya. Mangan bersifat metalik dengan titik leleh kiar-kira 1244 oC dan titik didih 1962 oC. dalam keadaan murni, logam mangan bersifat keras, mudah patah, dan berwarna putih-perak. Mangan mudah teroksidasi oleh udara, bereaksi lambat dengan air, dan membentuk berbagai macam senyawa dengan tingkat oksidasi yang paling bervariasi yaitu dari +2 hingga +7.
Seperti halnya logam vanadium dan kromium, hasil produksi logam mangan sebagian besar (kira-kira 95 %) digunakan untuk membuat baja paduan, misalnya feromangan yang mengandung kira-kira 80 % Mn. Baja demikian ini sangat kuat. Misalnya digunakan untuk rel kereta api (mengandung -12 % Mn), dan untuk mesin-mesin berat. Pada proses pembuatanlogam paduan, mangan juga mampu mengikat oksigen, nitrogen, dan sulfur dari campuran logamnya sehingga paduan yang dihasilkan menjadi lebih kkuat. Paduan manganin teridiri dai Cu (84 %), Mn (12 %), dan Ni (4 %), bersifat terhadap tahan terhadap pengaruh listrik dan terhadap perubahan temperature sehingga sangat cocok untuk bahan pembuatan alat-alat ukur. Sebagai senyawanya, misalnya KMnO4, karena sifat oksidatornya dapat digunakan untuk disenfektan, penghapus kuman (germicide) seperti pada campuran air mandi bagi penderita penyakit kulit, dan juga sebagai deodorant.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sumber dan Ekstraksi
Karena logam mangan reaktif terhadap oksigen maka unsure ini tidak ditemui dalam keadaan bebas di alam. Batu-batuan kerakm bumi mengandung mangan kira-kira 0,11 % massa
1. Pirolusit
2. Braunit
3. Franklinit
4. Psilomelan
5. Hausmanit
6. Mannganit
7. Rhodochorosite
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 Fe2O3 dengan batubara-kokas dalam tanur listrik meennghasilkan feromangan, yang mengandung kira-kira 80 % Mn.
Sebagian besar baja mengandung logam mangan. Terlibatnya logam ini dalam proses pembuatan baja sangat menguntungkan karena mangan dapat mengikat belerang, sehingga mencegah terjadinya FeS yang dapat merapuhkan baja. Selain itu, mangan juga mampu mengikat oksigen sehingga dapat mencegah terjadinya rongga-rongga (gelembung) pada baja yang terbentuk setelah proses pendinginan dilakukan.
Table 13.1 Karekteristika Unsur-unsur (Transisi) Golongan 7
| Karakteristika | 25Mn | 43Tc | 75Re |
| Kelimpahan/ppm (dalam kerak bumi) | 1050 | Sangat rendah | 0.0007 |
| Densitas / g cm-3 (20 oC) | 7,43 | 11,5 | 21,0 |
| Titik leleh / oC | 1244 | 2200 | 3180 |
| Titik didih / oC | 2060 | 4567 | 5650 |
| Jari-jari atomic / pm (bilangan koordinasi 12) | 127 | 136 | 137 |
| Jari-jari ionic / pm (bilangan koordinasi 6) M7+; M6+; M5+; M4+; M3+; M2+ (* bilangan koordinasi 4) | 46; 25,5*; 33*; 53 (58-ls, 64,5-hs); 67 | 56; -; 60; 64,5; - ; - | 53; 55; 58; 63; - ; - |
| Konfigarasi elektronik | [18Ar] 3d6 5s1 | [36Kr] 4d6 5s1 | [54Xe] 4f14 5d5 6s2 |
| Elektronegativas | 1,5 | 1,9 | 1,9 |
B. Kecenderungan Golongan 7
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.
C. Senyawaan Mangan, Teknesium, dan Renium
a) Oksida Mangan –Teknesium– Renium.
Mn, Te dan Re ketiganya membentuk heptoksida, Mn2O7. Heptoksida teknesium dan renium terbentuk sebagai produk terakhir pada pembakaran kedua logam yang bersangkutan dalam oksigen berlebihan. Tetapi pembentukan Mn2O7 memerlukan oksidasi lebih dulu hingga +7. Mangan heptoksida berupa minyak hijau dengan titik leleh 5,9ºC, mudah meledak dan diperoleh dari reaksi garam manganat (VII) dengan H2SO4 pekat.
Teknosium heptoksida dan renium heptosida, keduanya berupa padatan kuning; Tc2O7 mempunyai titik leleh 119,5ºC dan titik didih 310,6 C, dan Re2O7 mempunyai titik leleh 300C dan titik didih 360,3 C.
Ketiga logam Mn, Tc, dan Re membentuk dioksida dengan tingkat oksidasi +4, dan TcO2 paling stabil diantara ketiganya..Dari ketiga logam ini, oksida dengan tingkat oksidasi dibawah +4 hanya dikenal pada mangan .Reduksi dengan hydrogen terhadap oksida mangan apa saja akan menghasilkan oksida dengan tingkat oksidasi terendah MnO yang berwarna abu – abu kehijauan .
b) Beberapa Senyawaan Mangan
Mangan mampu membentuk senyawa mulai dengan tingkat oksidasi terendah +2 hingga tertinggi +7 , Jadi merupakan logam yang paling banyak variasi tingkat oksidasinya. Oleh karena itu dapat di pahami bahwa sifat terpenting dalam senyawa mangan yaitu berkenaan dengan reaksi redoks.
c) Hidroksida, anion-okso dan garam mangan
Oksida –oksida mangan dengan tingkat oksidasi lebih rendah bersifat basa dan bereaksidengan asam membentuk garam kation Mn(II) dan Mn(III).Oksida-oksida lebih tinggi sebaliknya bersifat asam dan bereaksi dengan alkalis menghasilkan garam- garam anion-okso.
Mangan (II) .Berdasarkan nilai potensialnya Mn(II) merupakan spesies Mn yang paling stabil, dan ini mungkin dapat dikaitkan dengan konfigurasi elektronik setengah penuh, 3d5.
Mangan (III). Terdapat sebagai oksidanya , yaitu Mn2O3 dan MnO(OH) yang terjadi secara almiah di alam, Tetapi ion Mn3+ dalam larutan air tidak stabil, mudah terduksi menjadi Mn2+ sebagaimana dinyatakan oleh nilai potensial reduksinya.
Mangan (IV). Terdapat sebagai oksidanya yaitu MnO2 yang bersifat antiferomagnetik dibawah temperatur 92K. Oksida ini sesungguhnya juga bersifat amfoterik namun relative inert terhadap asam maupun basa, dalam arti perannya sebagai Mn (IV) tidak dapat di pertahankan.
Mangan (VI). Hanya dikenal stabil sebagai spesies manganat MnO4 2-, dengan bangun tetrahedron dan berwarna hijau gelap.
Mangan (VII). Mangan heptoksida, MnO7 berupa minyak hijau yang mudah meledak dan diperoleh dari reaksi garam manganat(VII) dengan H2SO4 pekat. Mn2O7 secara perlahan melepaskan oksigen dan membentuk MnO2 yang bersifat eksplosif mengoksidasi hamper semua material organik.
d) Anion – Okso, dan Garam Teknesium dan Renium
Semua anion – okso [MnO4] n- mempunyai bangun tetrahedron dengan pajang ikatan Mn-O 162,9 pm dalam MnO4 – dan 165,9 pm dalam MnO4 -. Tetapi anion okso tetrahedron bagi Tc dan Re hanya ditemui pada teknetat(VII) atau perteknetat, TcO4 – dan renat(VII) atau perenat, ReO4 -. HTcO4 dan HReO4 keduanya termasuk asam kuat seperti halnya HMnO4, dan diperoleh dari pelarutan heptoksidanya dalam [TcO4]- dan [ReO4]- diperole dari oksidasi senyawa –Tc dan –Re dengan oksidator asam nitrat atau hydrogen peroksida. Daya oksidasi perteknetat dan perenat keduanya lebih lemah dari pada permanganate meskipun keduanya(dalam larutannya) tereduksi oleh SnII, FeIII, TiIII dan I-, kedua anion- okso ini stabil dalam larutan basa dan tidak berwarna.
Lampiran
Jawaban Soal latihan Mn – Tc - Re
13.1 - Logam mangan sangat baik untuk campuran baja aliasi (paduan) karena mangan dapat mengikat belerang, sehingga mencegah terjadinya FeS yang dapat merapuhkan baja. Selain itu, mangan juga mampu mengikat oksigen sehingga dapat mencegah terjadinya rongga-rongga (gelembung) pada baja yang terbentuk setelah proses pendinnginan dilakukan.
- Salah satu peran atau manfaat MnO2 dalam baterai-sel sering kering yaitu sebagai oksidator
13.2. Lima
1. MnO2 (pirolusit)
2. Mn2O3 (braunit)
3. (franklinit)
4. BaMn9O16(OH)4 psilomelan
5. Mn3O4 / MnOMn2O3 (hausmanit)
13.3. – Ekstraksi mangan sebagai mangan bebas
Pirolusit diolah menurut proses termit. Dalam proses ini, pirolusit-MnO2 dipanaskan agar menngalami reduksi sebagaian menjadi Mn3O4. Reduksi lebih lanjut dengan logam aluminium menghasilkan logam mangan yang dapat dipisahkan sebagian lelehannya (mengingat bahwa Al2O3 merupakan titik leleh yang jauh lebih tinggi ~2045 oC). pemurnian logam mangan lebih lanjut dilakukan secara destilasi.
- Ekstraksi Mn sebagai bahan aliasi (paduan)
Reduksi pirolusit yang biasanya bercampur dengan oksida besi Fe2O3 dengan batubara kokas dalam tanur listrik menghasilkan feromangan yang mengandung kira-kira 80 % Mn.
MnO2 (S) + Fe2O3 (s) + 5 C(s) Mn(s) + 2 Fe(s) + 5v CO(g) Jika mineral pirolusit mengandung silicon, maka unsure ini dapat dihilangkan dengan penambahan air kapur Ca(OH)2 dalam hal ini silicon akan diubah menjadi nkalsium silikot.
13.4. 1) MnO
Sifat : basa moderat
Ion : Mn2+
Karakteristik warna : pink
2) Mn2O3
Sifat : basa lemah
Ion : Mn3+
Karakteristik warna : violet
3) MnO2
Sifat : amfoterik / asam lemah
Ion : MnO32-
Karakteristik warna : coklat
4) MnO3
Sifat : asam moderat
Ion : MnO42-
Karakteristik warna : hijau
5) Mn2O7
Sifat : asam kuat
Ion : MnO4-
Karakteristik warna : ungu
13.5. Dari harga potensial reduksi setengah reaksi dapat disimpulkan bahwa ion manganat (MnO42-) lebih stabil dari pada ion permanganate (MnO4-) karena Eo MnO42- lebih besar dari pada Eo MnO4-.
13.6. Persamaan reaksi pembakaran Mn dalam :
a) Oksigen : 3 Mn(s) + 2 O2(g) kalor Mn3o4 (S) b) Nitrogen : 3 Mn(s) + N2(G) kalor Mn3N2(s) c) Klorin : 3 Mn(s) + 2 Cl(g) kalor MnCl2(s) d) Fluorin : 3 Mn(s) + 4 F2(g) kalor MnF2(s) + 2 MnF3(s)13.7. Reaksi pemanasan logam teknisium dan renium dalam :
a) Oksigen
4 Tc(s) + 7 O2(g) kalor 2 Tc2O7(s) 4 Re(s) + 7 O2(g) kalor 2 Re2O7 b) fluorin
Tc(s) + 3 F2(_g) TcF6(s) 3 Re(s) + 10 F2(g) ReF6(s) + 2 ReF7(s)
13.8. 2 Tc (s) + 2 H2SO4(l) 2 HTcO4(l) + H2S 
2 Re(s) + 2 H2SO4(l) 2 HReO4(l) + H2S13.9. Formula oksida mangan yang memiliki struktur spinel yaitu (Mn2+) (2 Mn3+) (O2-) atau (Mn2+)t (2 Mn3+)o (O2-)4; ion-ion Mn2+ menempati rongga tetrahedral dan Mn3+ menempati rongga oktahedra dari suatu kemas rapat kubus pusat muka (fcc) anion O2+. Campuran Mn(II) – Mn(III) oksida terdapat sebagai Mn3O4 mineral berwarna hitam, yang terbentuk jika mangan oksida apa saja dipanaskan hingga ~1000oC dalam udara.
13.10.
| Nama | Ion | Tingkat Oksida | Warna Ion |
| Mangan (II) | Mn2+ | +2 | Pink |
| Mangan (III) | Mn3+ | +3 | Violet |
| Manganit | MnO2-3 | +4 | Coklat |
| Manganat | MnO42- | +6 | Hijau |
| Permanganat | MnO4- | +7 | ungu |
15 Desember 2011 pukul 13.48
terimakasih mb,,
info ini,, sangat membantu sekali,,
:)
salam kenal aja ya mb
...