Triade Besi

TRIADE BESI (BESI, KOBALT, NIKEL)

Kelompok                   : 13 (tiga belas)

Nama                           :

1.         Atiya Kamila      (1313023009)

2.         Nisa Ul Fitri       (1313023059)

Program Studi / Kelas : Pendidikan Kimia / A

Mata Kuliah                : Kimia Anorganik II

Dosen                          :

1.         Dra. Nina Kadaritna, M.Si.

2.         M. Mafudz Fauzi S, S.Pd, M.Sc.

PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Dalam sistem periodik Mendeleev, sembilan unsur, Fe-Ru-Os, Co-Rh-Ir, dan Ni-Pd-Pt, terletak pada golongan VIII. Tiga logam kelompok pertama, kedua, dan ketiga masing-masing terletak dalam golongan 8,9, dan 10 menurut sistem penomoran IUPAC. Kesembilan unsur ini sering dibicarakan menurut lajur horizontal oleh karena kemiripan sifatnya, khususnya untuk Fe-Co-Ni. Keenam unsur yang lain dikenal sebagai kelompok logam-logam platina, yang terbagi dalam dua set triad horizontal. Namun seiring dengan kemajuan penemuan senyawa-senyawa dari kesembilan unsur ini, pembahasan berdasarkan lajur golongan lebih tepat dibandingkan dengan dengan pembahasan berdasarkan lajur horizontal.

Berbeda dengan golongan unsur-unsur yang lain, golongan VIII B dalam sistem periodik terdiri atas unsur yang terbagi atas 3 sub golongan secara vertikal yang disebut triad transisi. Dalam sistem periodik modern, ketiga triad transisi ini diberi masing-masing penggolongan baru yaitu nomor 8, 9, dan 10. Namun kecenderungan sifat terutama sifat kimia mereka secara horizontal lebih banyak memiliki kemiripan dibanding sifatnya secara vertikal. Sehingga sering dikelompokan kembali dalam 3 kelompok mendatar yang masing-masing beranggotakan 3 unsur. Kelompok pertama pada periode keempat disebut triade besi (Fe, Co, Ni), triade platina ringan (Ru, Rh, Pd) dan triade platina (Os, Ir,Pt).Pada makalah ini akan dibahas mengenai golongan triade besi, yaitu besi (Fe), kobalt (Co), dan nikel (Ni). Logam besi terletak pada golongan 8, kobalt golongan 9, dan nikel golongan 10.

Besi mempunyai kelimpahan terbesar ke empat di kulit bumi,setelah O,Si dan Al. Besi menyusun 62.000 atau 6,2% dari berat kulit bumi. Dunia memproduksi biji besi 970 miliyar ton di tahun 1988. Sumber terbesar adalah USSR 26%, China 17%, Brazil 15%, Australia 10%, USA 6%, India 5% dan Kanada 4%. Ini menghasilkan 538 miliyar ton besi cor ditahun 1988.Kobalt merupakan logam yang jarang ditemukan, diperkirakan meliputi 20 ppm dalam kerak bumi. Sedangkan nikel menduduki urutan ke-24 dalam jumlah kandungannya di kerak bumi. Ketiga unsur logam ini dikelompokkan secara horizontal dalam golongan triade besi dikarenakan kemiripan sifatnya. Oleh karena itu, dalam makalah ini akan dibahas lebih lanjut mengenai ketiga unsur ini, berkaitan dengan sumber dan kelimpahannya, sifat fisika dan kimia, cara isolasi, reaksi-reaksi dan senyawaan, serta kegunaan unsur-unsur logam transisi golongan triade besi (Fe, Co, Ni) atau golongan 8, 9, dan 10.

1.2    Tujuan

Adapun tujuan penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Mengetahui sumber dan kelimpahan unsur  Fe, Co, dan Ni.

2.      Mengetahui sifat fisika dan kimia unsur Fe, Co, dan Ni.

3.      Mengetahui cara pembuatan atau isolasi unsur Fe, Co, dan Ni.

4.      Mengetahui reaksi dan senyawaan pada unsur Fe, Co, dan Ni.

5.      Mengetahui kegunaan dari unsur Fe, Co, dan Ni.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Sumber dan Kelimpahan

Logam-logam triade besi terdiri atas besi (Fe), kobalt (Co), dan Nikel (Ni).

2.1.1   Besi (Fe)

Besi merupakan salah satu unsur kimia yang merupakan logam transisi dan terletak pada golongan VIIIB. Dalam tabel periodik unsur, besi dilambangkan dengan Fe, memiliki nomor atom 26, dan massa atom relatif 55,847 sma. Besi telah dikenal sejak ~4000 BC dan sangat banyak digunakan untuk berbagai macam keperluan industri. Besi merupakan unsur terbanyak keempat setelah oksigen, silikon dan aluminium. Besi ditemukan tesebar luas di seluruh kerak bumi dengan jumlah sekitar 4,7%, atau kelimpahannya dalam batuan kerak bumi adalah ~62000 ppm. Di alam, besi terdapat dalam bentuk senyawa-senyawa antara lain sebagai hematit (Fe₂O₃), magnetit (Fe₂O₄), pirit (FeS₂), dan siderit (FeCO₃).

Logam besi terdapat dalam tiga bentuk, yaitu α-iron (alpha-iron), ɣ-iron (gamma-iron), dan δ-iron (delta-iron). Perbedaan dari tiap bentuk besi tersebut adalah dari susunan atom-atom pada kisi kristalnya. Secara kimia, besi merupakan logam yang cukup aktif, hal ini karena besi dapat bersenyawa dengan unsur-unsur lain, seperti unsur-unsur halogen (fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin), belerang, fosfor, karbon, oksigen, dan silikon.

2.1.2   Kobalt (Co)

Kobalt merupakan salah satu unsur kimia yang terdapat dalam tabel periodik unsur dengan lambang Co. Kobalt memiliki nomor atom 27 dan massa atom relatif 58,9332 sma. Sumber warna biru pada kobalt dikenali pertama kali oleh Georg Brandt (ahli kimia Swedia) pada tahun 1735 yang mengisolasi logam tak murni yang diberi nama cobalt rex. Pada tahun 1780, T.O Bergman menunjukkan bahwa cobalt rex adalah unsur baru yang kemudian diberi nama turunan dari kata kobold (bahasa Jerman) yang artinya globin atau roh hantu.

Kobalt merupakan logam yang jarang ditemukan, diperkirakan meliputi 20 ppm dalam kerak bumi. Kobalt ditemukan dalam cadangan yang mengumpul sehingga produksi tahunannya mencapai jutaan pon. Di alam, kobalt terdapat pada lapisan-lapisan batuan sebagai smaltit (CoAs₂), kobalt sulfarsenid (CoAsS), kobaltit dan erithrit.

2.1.3   Nikel (Ni)

Nikel merupakan salah satu logam transisi. Dalam tabel periodik unsur terletak pada golongan VIIIB dengan lambang Ni. Nikel memiliki nomor atom 28 dan massa atom relatif 58,6934 sma. Nikel ditemukan oleh William Wollaston pada tahun 1804. Logam paduan nikel telah dikenal di Cina lebih dari 2000 tahun yang lalu, dan penambang-penambang Saxon telah terbiasa dengan bijih NiAs yang berwarna kemerahan, yang secara sekilas mirip dengan Cu₂O. Para penambang tersebut tidak mampu mengekstrak “tembaga” dari bijihnya dan memberi nama kupfernikel, artinya tembaganya pak tua Nick. Pada tahun 1751, A.F. Constedt mengisolasi logam tak murni dari bijih yang berasal dari Swedia, dan mengidentifikasinya dengan komponen logam kupfernikel sebagai logam baru dengan nama nikel. Akhirnya pada tahun 1804, J.B Richter berhasil mengisolasi logam nikel dengan hasil yang lebih murni dan mengidentifikasi sifat-sifatnya.

Nikel menduduki urutan ke-24 dalam jumlah kandungannya di kerak bumi. Bijih-bijih nikel yang utama ialah sulfida, oksida, dan arsenida. Cadangan nikel yang besar ditemukan di Kanada. Di alam, nikel terdapat dalam bentuk senyawa, misalnya pentlandite (FeS.NiS), nickeliferous pyrrhotite dan lain-lain. Bijih nikel yang penting dalam perdagangan ada dua tipe yaitu (1) laterit, yang merupakan bijih oksida-silikat seperti garnerit (Ni,Mg)₆Si₄O₁₀(OH)₈ dan nikeliferos limonit (Fe,Ni)O(OH).nH₂O, dan (2) sulfida seperti pentladit (Ni,Fe)₉S₈ yang tercampuri tembaga dan kobalt hingga bijih mengandung ~1,5% Ni.

2.2    Sifat Fisika dan Sifat Kimia

2.2.1        Sifat Fisika

Untuk data sifat-sifat fisik logam-logam golongan tride besi (Fe, Co, Ni) ini dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Karakteristik	26Fe	27Co	28Ni
Konfigurasi elektronik	[18Ar] 3d6 4s2	[18Ar] 3d7 4s2	[18Ar] 3d8 4s2
Kelimpahan / ppm (dalam kerak bumi)	62000	29	99
Densitas / g cm-3 (20ºC)	7,874	8,9	8,908
Titik leleh / ºC	1535	1495	1455
Titik didih / ºC	2750	3100	2920
Jari-jari atomik / pm (bilangan koordinasi 12)	126	125	124
Jari-jari ionik / pm (bilangan koordinasi 6 ; * = bilangan koordinasi 4)	25*  - Fe6+ 58,5 - Fe4+ 55    - Fe3+ (ls) 64,5 - Fe3+ (hs) 61    - Fe2+ (ls) 78    - Fe2+ (hs)	53 - Co4+ 54,5 – Co3+ (ls) 61 - Co3+ (hs) 65 - Co2+ (ls) 74,5 - Co2+ (hs)	48 - Ni4+ 56 - Ni3+ (ls) 60 - Ni3+ (hs) 69 - Ni2+
Energi ionisasi (Kj / mol) Pertama Kedua Ketiga	762.5 1561.9 2957	760.4 1648 3232	737.1 1753.0 3395
Elektronegativitas	1,8	1,8	1,8
Potensial reduksi standar / V (M2+ +2e →M) (M3+ + 3e → M)	−0.44 −0.04	−0.28	−0.25
Bilangan oksidasi utama (p)	+2, +3	+2, +3	+2, +3
Bentuk (warna logam)	Putih keperakan dan berkilauan	Mengkilat keperakan sedikit kebiru-biruan	Putih perak mengkilat
Fase	Padat	Padat	Padat
Warna ion M2+ Warna ion M3+	Hijau muda Kuning	Merah muda Biru	Hijau -
Sifat kemagnetan	Feromagnetik	Feromagnetik	Feromagnetik
Struktur kristal	α-besi = bcc (body centered cube) (25ºC) ɣ-besi = fcc (face centered cube) (910ºC) δ-besi = bcc (body centered cube) (1390ºC)	fcc (face centered cube)	fcc (face centered cube)

Golongan logam triade besi terdapat dalam fase padat. Densitas dari kiri ke kanan (dari Fe ke Ni) semakin besar. Densitas atau rapatan massa merupakan perbandingan massa atom dengan volume. Jika volume dianggap tetap, sedangkan massa atom dari Fe ke Ni semakin bertambah maka menyebabkan densitasnya dari Fe ke Ni semakin besar.Jari-jari atom dari kiri ke kanan (dari Fe ke Ni) semakin kecil, hal ini dikarenakan Dari kiri ke kanan, jumlah kulit tetap tetapi muatan inti (nomor atom) dan jumlah elektron pada kulit bertambah. Hal tersebutmengakibatkan gaya tarik-menarik antara inti dengan kulit elektron semakin besar sehingga jari-jari atom makin kecil.

Bilangan oksidasi pada unsur-unsur triade besi beragam. Tetapi keberagaman bilangan oksidasi ini tidak sebesar unsur-unsur transisi yang lain, seperti vanadium dan mangan. Bilangan oksidasi +2 umunya ditemukan pada ketiga unsur. Untuk kobalt dan nikel bilangan oksidasi +2 paling mantap, tetapi untuk besi, yang paling mantap adalah bilangan oksidasi +3.

                                                                                                       3d

Fe²⁺                        [Ar]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  3d

Fe³⁺                        [Ar]

Konfigurasi dimana elektron subkulit orbital d telah separuh terpenuhi, dimana seluruh elektron tidak berpasangan, mempunyai kemantapan khusus. Kenyataan ini menunjukkan bahwa Fe(II) dapat dioksidasi dengan mudah menjadi Fe(III).

Untuk Co(II) dan Ni(II) kehilangan sebuah elektron tambahan tidak menyebbkan terbentuknya konfigurasi elektron dengan orbital d separuh terpenuhi.

                                                                                                       3d

Co³⁺                        [Ar]

                                                                                                                                                                       3d

Ni³⁺                        [Ar]

Akibatnya perubahan Co(II) menjadi Co(III) dan Ni(II) menjadi Ni(III) tidak semudah pada besi.

Sifat kemagnetan pada unsur-unsur triade besi adalah feromagnetik. Feromagnetik, yaitu kondisi yang sama dengan paramagnetikhanya saja dalam keadaan padat. Walaupun ion-ion Fe²⁺, Co²⁺, dan Ni²⁺ semuanya memiliki elektron tidak berpasangan, sifat feromagnetisme bukan hanya karena sifat paramagnetisme semata-mata.Feromagnetik memiliki momen magnetik permanen tanpa adanya medan magnet yang diberikan dari luar. Magnetisasi maksimum atau magnetisasi jenuh (saturation magnetization) Ms dari bahan feromagnetik mepresentasikan besarnya magnetisasi yang dihasilkan oleh  dwikutub magnetik yang secara keseluruhan sejajar dengan medan dari luar serta akan berhubungan dengan besarnya kerapatan fluks (Bs).

2.2.2        Sifat Kimia

a)        Besi (Fe)

1.        Besi lebih reaktif daripada logam-logam lainnya di golongan VIIIB.

2.        Besi bereaksi dengan asam nonoksidator maupun asam oksidator.

3.        Unsur besi  bersifat elektropositif (mudah melepaskan elektron) sehingga bilangan oksidasinya bertanda positif.

4.        Fe dapat memiliki biloks +2, +3, +4, dan +6. Hal ini disebabkan karena perbedaan energi elektron pada subkulit 4s dan 3d cukup kecil, sehingga elektron pada subkulit 3d juga terlepas ketika terjadi ionisasi selain electron pada subkulit 4s.

5.        Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu.

6.        Memiliki bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengansuhu transisi 700, 928, dan 1530ºC. Bentuk alfa bersifat magnetik, beta, sifat tapi ketika berubah menjadi magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah.

7.        Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen, sulfur, pospor, boron, karbon dan silikon.

8.        Larut dalam asam- asam mineral encer.

9.        Oksidanya bersifat amfoter.

b)       Kobalt (Co)

1.        Mudah larut dalam asam-asam mineral encer.

2.        Kurang reaktif.

3.        Dapat membentuk senyawa kompleks.

4.        Senyawanya umumnya berwarna.

5.        Dalam larutan air, terdapat sebagai ion Co²⁺ yang berwarna merah.

6.        Senyawa-senyawa Co(II) yang tak terhidrat atau tak terdisosiasi berwara biru.

7.        Ion Co³⁺ tidak stabil, tetapi kompleks – kompleksnya stabil baik dalam bentuk larutan maupun padatan.

8.        Kobalt (II) dapat dioksidasi menjadi kobalt(III).

9.        Bereaksi dengan hidogen sulfida membentuk endapan hitam.

10.    Tahan korosi.

c)        Nikel (Ni)

1.        Pada suhu kamar, reaksi dengan udara lambat.

2.        Jika dibakar, reaksi berlangsung cepat membentuk oksida NiO.

3.        Dengan Cl₂ membentuk Klorida (NiCl₂).

4.        Dengan steam H2O membentuk Oksida NiO.

5.        Dengan HCl encer dan asam sulfat encer, reaksi berlangsung lambat.

6.        Dengan asam nitrat dan aquaregia, Ni segera larut

Ni  + HNO₃                Ni(NO₃)₂ + NO + H₂O

7.        Tidak beraksi dengan basa alkali.

8.        Bereaksi dengan H₂S menghasilkan endapan hitam dalam larutan akuatik Ni[H₂O]₆²⁺.

2.3    Cara Pembuatan / Isolasi

2.3.1   Besi (Fe)

Dalam bentuk murni, besi adalah merupakan logam yanglunak dan hampir tidak mempunyai kegunaan samasekali. Tetapi alloynya, khususnya baja, adalahmerupakan faktor yang sangat penting dalam peradabanindustri. Besi diekstraksi dari bijih besi yang mengandung senyawa besi seperti hematit (Fe₂O₃), limonit (2Fe₂O₃.3H₂O), magnetit (Fe₃O₄), dan siderit (FeCO₃). Proses ekstraksi dilakukan dalam tungku yang disebut tanur tiup (blast furnace) dengan menggunakan metode reduksi. Bahan mentah untuk preparasi besi adalah bijih besi yang telah dipekatkan, kokas (C), dan batu kapur (CaCO₃). Bijih besi yang digunakan biasanya mengandung SiO₂dan CaCO₃ berperan sebagai fluks. Ketiga bahan mentah tadi dimasukkan kedalam tanur lewat bagian atas tanur. Kemudian, udara panas ditiupkan dengan kuat (kecepatan ~350 mph) melalui bagian bawah tanur. Udara panas yang ditiupkan bereaksi dengan kokas membentuk gas CO₂.Hembusan udara panas pada dasar tanur terjadi pada temperatur hingga 1300ºC.

C_(S)              +          O_2(g)              CO_2(g)

Gas CO₂ yang terbentuk selanjutnya akan bergerak ke atas dan bereaksi lebih lanjut dengan kokas (C) membentuk gas CO yang kemudian berperan sebagai agen pereduksi.

CO_2(g)          +          C_(s)                  2 CO_(g)

Reaksi ini bersifat endotermik, sehingga terjadi sedikit penurunan suhu proses.

Karbon monooksida yang terbentuk ini secara progressif mereduksi oksida-oksida besi ke bentuk oksida-oksida yang lebih rendah dan akhirnya menjadi logam. Mula-mula uap air akan terdesak ke luar, kemudian sebagian bijih mulai tereduksi ole karbon monoksida.

3 Fe₂O_3(s)     +          CO_(g)                        2 Fe₃O_4(s)         +          CO_2(g)

Fe₃O_4(s)        +          CO_(g)                         3 FeO_(s)            +          CO_2(g)

FeO_(s)          +          CO_(g)                         Fe_(l)                  +          CO_2(g)

Reaksi keseluruhannya dapat ditulis sebagai berikut:

Fe₂O_3(s)        +          3 CO_(g)                      2 Fe_(l)   +          3 CO_2(g)

Fe yang terbentuk akan mengalir dan berkumpul di bawah. Karena suhu di bawah tinggi sekitar 2000°C, Fe akan berada dalam bentuk lelehannya. Sementara itu, CaCO₃ dalam tanur akan diuraikan oleh panas dari tanur menjadi CaO.

CaCO_3(s)               CaO_(s)  + CO_2(g)

CaO yang terbentuk akan bereaksi dengan pengotor yang bersifat asam yang ada dalam bijih besi, seperti pasir silika. Reaksi ini menghasilkan senyawa dengan titik didih rendah, yaitu kerak kalsium silikat yang berupa liquid yang disebut terak (slag).

Lelehan terak kemudian akan mengalir ke bagian bawah tanur. Karena kerapatan lelehan terak yang lebih rendah dibandingkan lelehan besi, maka lelehan terak berada di atas lelehan besi sehingga keduanya dapat dikeluarkan secara terpisah. Secara tidak langsung, lelehan terak ini melindungi lelehan besi dari teroksidasi kembali.

Besi yang dihasilkan dari tanur pembakaran disebut cast iron atau pig iron atau besi gubal, yang mengandung pengotor sebagai berikut:

C=2,0 – 4,5 % , Si=0,7 – 3,0 %, S=0,1 – 0,3 %, P=0 - 3,0%, Mn=0,2 – 1,0 %. Akibat adanya pengotor-pengotor ini, pig iron bersifat rapuh dan hanya cocok untuk memproduksi besi tuang yang tidak tahan terhadap kejutan. Reduksi kandungan karbon menjadi 0,05 – 2,0 % dan penghilangan hampir semua pengotor non-logam lainnya menghasilkan baja, yaitu alloy dengan kualitas yang lebih diinginkan tentang fleksibilitas, kekerasan, kekuatan, dan ke-dapattempaannya. Dan ini normalnya dapat dicapai dalam suatu tungku pembakaran, yang terdiri dari kutub dangkal dari leburan besi yang dipanaskan oleh nyala gas di atas permukaan. Tungku pembakaran dihubungkan dengan magnesium oksida atau campuran magnesium dengan oksida-oksida kalsium. Oksida-oksida besi yang cukup ditambahkan untuk mengoksidasi belerang, fosfor, dan sebagian besar karbon.

Proses reduksi pada ekstraksi besi ini bersifat dapat balik / reversibel, dan reduksi sempurna hanya terjadi jika karbon dioksida yang terbentuk dihilangkan. Hal ini dapat dilakukan dengan penambahan kokas berlebihan yang akan mereduksi karbon dioksida menjadi karbon monoksida.

2.3.2   Kobalt (Co)

Produksi logam kobalt umumnya mengandalkan kepada fakta bahwa Co sering terdapat dalam mineral-mineral logam-logam lainnya (misalnya, Ni, Cu, dan Ag) dan proses akhir meliputi reduksi Co₃O₄ dengan Al atau C yang diikuti oleh electrolytic refining.

2.3.3   Nikel (Ni)

Ekstraksi logam Ni dapat dilakukan melalui proses Mond. Proses Mond yang kadang-kadang dikenal sebagai proses karbonil adalah teknik yang diciptakan oleh Ludwig Mond pada tahun 1890 untuk mengekstrak dan memurnikan nikel. Proses ini digunakan secara komersial sebelum akhir abad ke-19. Hal ini dilakukan dengan mengkonversi oksida nikel (nikel dikombinasikan dengan oksigen) ke nikel murni.Proses Mond ini didasarkan pada fakta bahwa Ni membentuk derivatif karbonil lebih cepat dibanding logam lainnya.Dalam proses ini mula-mula dilakukan pembakaran mineral Ni di udara yang akan menghasilkan nikel oksidayang kemudian direduksi dengan menggunakan karbon untuk menghasilkan logam Ni.Kemudian logam direfining secara elektrolisis atau dengan cara pengubahan menjadi Ni(CO)₄lalu diikuti oleh peruraian termal.

Tahapan reaksinya adalah sebagai berikut:

Logam nikel mentah bereaksi dengan karbon monoksida membentuk nikel tetrakarbonil:

Ni_(s)             +          4 CO_(g)                   Ni(CO)_4(g)

Senyawa atsiri ini dapat dipisahkan dengan mudah dari zat pengotor yang semula ada dalam logam mentah. Pemanasan yang tinggi akhirnya menguraikan Ni(CO)₄ dan diperoleh logam nikel murni.

Ni(CO)_4(g)                                Ni_(s)      +     4 CO_(g)

2.4  Reaksi-reaksi dan Senyawaan

2.4.1   Reaksi-reaksi Unsur Fe, Co, Ni

A.  Besi (Fe)

Besi yang murni adalah logam warna putih-perak, yang kukuh dan liat. Ia melebur pada 1535 ^oC. Jarang terdapat besi yang murni; biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfida, dan sulfida dari besi, serta sedikit grafit. Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi. Besi dapat dimagnitkan. Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer melarutkan besi, pada mana dihasilkan garam-garam besi (II) dan gas hidrogen.

        Fe + 2H⁺ ® Fe²⁺ + H₂ ­

        Fe + 2HCl ® Fe²⁺ + 2Cl^- + H₂ ­

Asam sulfat pekat yang panas, menghasilkan ion-ion besi(III) dan belerang dioksida:

        2Fe + 3H₂SO₄ +6H⁺ ® 2Fe³⁺ + 3SO₂ ­ + 6H₂O

Dengan asam nitrat encer dingin, terbentuk ion besi(II) dan amonia:

        4Fe + 10H⁺ + NO₃^- ® 4Fe²⁺ + NH₄⁺ + 3H₂O

Asam nitrat pekat, dingin, membuat besi menjadi pasif; dalam keadaan ini, ia tak bereaksi dengan asam nitrat encer dan tak pula mendesak tembaga dari larutan air suatu garam tembaga. Asam nitrat 1+1 atau asam nitrat pekat yang panas melarutkan besi dengan membentuk gas nitrogen oksida dan ion besi(III):

        Fe + HNO₃ +3H⁺ ® Fe³⁺ + NO ­ + 2H­₂O

Garam-garam besi(II) (atau ferro) diturunkan dari besi(II) oksida, FeO. Dalam larutan, garam-garam ini mengandung kation Fe²⁺ dan berwarna sedikit hijau. Ion-ion gabungan dan kompleks-kompleks sepit yang berwarna tua adalah juga umum. Ion besi(II) dapat mudah dioksidasikan menjadi besi(III), maka merupakan zat pereduksi yang kuat. Semakin kurang asam larutan itu, semakin nyatalah efek ini; dalam suasana netral atau basa bahkan oksigen dari atmosfer akan mengoksidasikan ion besi(II). Maka larutan besi(II) harus sedikit asam bila ingin disimpan untuk waktu yang agak lama.

Garam-garam besi(III) (atau ferri) diturunkan dari oksida besi(III), Fe₂O₃. Mereka lebih stabil daripada garam besi(II). Dalam larutannya, terdapat kation-kation Fe³⁺ yang berwarna kuning muda; jika larutan mengandung klorida, warna menjadi semakin kuat. Zat-zat pereduksi mengubah ion besi(III) menjadi besi(II).

1.         Larutan natrium hidroksida

a.    Besi(II)

Endapan putih besi(II) hidroksida, Fe(OH)₂, bila tak terdapat udara sama sekali. Endapan ini tak larut dalam reagensia berlebihan, tetapi larut dalam asam. Bila terkena udara, besi(II) hidroksida dengan cepat dioksidasikan, yang pada akhirnya menghasilkan besi(III) hidroksida yang coklat-kemerahan. Pada kondisi biasa, Fe(OH)₂, nampak sebagai endapan hijau kotor; dengan penambahan hidrogen peroksida, ia segera dioksidasikan menjadi besi(III) hidroksida:

                     Fe²⁺ + 2OH^- ® Fe(OH)₂ ¯

     4Fe(OH)₂ +2H₂O +O₂ ® 4Fe(OH)₃ ¯

            2Fe(OH)₂ + H₂O₂ ® 2Fe(OH)₃ ¯

b.    Besi(III)

Endapan coklat kemerahan besi(III) hidroksida, yang tak larut dalam reagensia berlebihan:

     Fe³⁺ + 3OH^- ® Fe(OH)₃ ¯

2.         Larutan amonia

a.    Besi(II)

Terjadi pengendapan besi(II) hidroksida. Tetapi jika ada ion amonium dalam jumlah yang lebih banyak, disosiasi amonium hidroksida tertekan, dan konsentrasi ion hidroksil menjadi semakin rendah, sampai sedemikian, sehingga hasil kali kelarutan besi(II) hidroksida, Fe(OH)₂, tak tercapai, dan pengendapan tak terjadi.

b.    Besi(III)

Endapan coklat merah seperti gelatin dari besi(III) hidroksida, yang tak terlarut dalam reagensia berlebihan, tetapi larut dalam asam.

     Fe³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O ® Fe(OH)₃ ¯ + 3NH₄⁺

Hasil kali kelarutan besi(III) hidroksida begitu kecil(3,8x10^-38), sehingga terjadi pengendapan sempurna, bahkan dengan adanya garam-garam amonium.

Pengendapan tak terjadi jika ada serta asam-asam organik tertentu. Besi(III) hidroksida diubah pada pemanasan yang kuat menjadi besi(III) oksida; oksida yang dipijarkan dapat larut dengan sukar dalam larutan asam encer, tetapi melarut setelah dididihkan dengan keras bersama asam klorida pekat.

     2Fe(OH)₃ ¯ ® Fe₂O₃ + 3H₂O

     Fe₂O₃ + 6H⁺ ® 2Fe³⁺ + 3H₂O

3.         Hidrogen sulfida

a.    Besi(II)

Tak terjadi pengendapan dalam larutan asam, karena konsentrasi ion sulfida, [S^2-], tak cukup untuk melampaui hasil kali kelarutan besi(II) sulfida. Jika konsentrasi ion hidrogen jadi berkurang dan konsentrasi ion sulfida bertambah dengan sesuai, dengan penambahan larutan natrium asetat, maka terjadi pengendapan sebagian besi(II) sulfida, FeS, yang hitam.

b.    Besi(III)

Dalam larutan asam mereduksi ion-ion besi(III) menjadi besi(II) dan terbentuk belerang sebagai endapan putih-susu:

     2Fe³⁺ + H₂S ® 2Fe²⁺ + 2H⁺ + S ¯

Jika suatu larutan netral besi(III) klorida ditambahkan pada larutan hidrogen sulfida jenuh yang baru saja dibuat, timbul mula-mula pewarnaan kebiruan, diikuti dengan pengendapan belerang. Warna biru ini disebabkan oleh larutan koloid belerang yang ukuran partikelnya sangat kecil. Reaksi ini bisa dipakai untuk menguji baru atau tidaknya larutan-larutan hidrogen sulfida.

Belerang yang berbentuk halus itu tak dapat disaring dengan mudah dengan kertas saring biasa. Dengan mendidihkan larutan bersama beberapa potong sobekan kertas saring, endapan berkoagulasi dan bisa disaring.

4.         Larutan amonium sulfida

a.    Besi(II)

Endapan hitam besi(II) sulfida, FeS, yang larut dengan mudah dalam asam, dengan melepaskan hidrogen sulfida. Endapan yang basah, akan menjadi coklat setelah terkena udara, karena dioksidasikan menjadi besi(III) sulfat basa, Fe₂O(SO₄)₂.

           Fe²⁺ + S^2- ® FeS ¯

      FeS ¯ + 2H⁺ ® Fe²⁺ + H₂S ­

     4FeS ¯ + 9O₂ ® 2Fe₂O(SO₄)₂ ¯

b.    Besi(III)

Terbentuk endapan hitam, yang terdiri dari besi(II) sulfida dan belerang:

     2Fe³⁺ + 3S^2- ® 2FeS ¯ + S ¯

Dalam asam klorida, endapan besi(II) sulfida hitam itu melarut dan warna putih dari belerang menjadi nampak jelas:

     FeS ¯ + 2H⁺ ® H₂S ­ + Fe²⁺

Dari larutan basa, kita memperoleh besi(III) sulfida hitam:

     2F³⁺ + 3S^2- ® Fe₂S₃ ¯

Dengan diasamkan dengan asam klorida, ion besi(III) direduksi menjadi besi(II), dan terbentuk belerang:

     Fe₂S₃ ¯ + 4H⁺ ® 2Fe²⁺ + 2H₂S ­ + S¯

Endapan besi(II) sulfida yang lembab, bila terkena udara, perlahan-lahan dioksidasikan menjadi besi(III) hidroksida yang coklat:

     4FeS ¯ + 6H₂O + 3O₂ ® 4Fe(OH)₃ ¯ + 4S ¯

Reaksi ini eksotermal. Pada kondisi-kondisi tertentu, mungkin begitu banyak panas dilepaskan sehingga endapan menjadi kering, dan kertas saring, dengan belerang yang halus di atasnya, terbakar. Maka endapan-endapan sulfida tak boleh sekali-kali dibuang ke dalam tempat sampah, tetapi lebih baik dihanyutkan dengan air mengalir; hanya kertas saringnya saja yang boleh dibuang dengan melemparkan.

5.         Larutan kalium sianida (RACUN)

a.    Besi(II)

Endapan coklat kekuningan, besi(II) sianida, yang larut dalam reagensia berlebihan, berlebihan, pada mana kita memperoleh larutan kuning muda dari ion heksasianoferat(II) (ferosianida) [Fe(CN)­₆]^4-:

                 Fe²⁺ + 2CN^- ® Fe(CN)₂ ¯

       Fe(CN)₂ ¯ + 4CN^- ® [Fe(CN)₆]^4-

Karena ion heksasianoferat(II) adalah ion kompleks, tidak memberi reaksi-reaksi besi yang khas. Besi yang ada dalam larutan demikian, bisa dideteksi dengan menguraikan ion kompleks itu dengan mendidihkan larutan dengan asam sulfat pekat dalam kamar asam yang mempunyai ventilasi yang baik, pada mana terbentuk gas karbon monoksida(bersama-sama dengan hidrogen sianida, jika kalium sianida terdapat berlebihan):

     [Fe(CN)₆]^4- + 6H₂SO₄ + 6H₂O ® Fe²⁺ + 6CO ­ + 6NH₄⁺ + 6SO₄^2-

Cuplikan kering yang mengandung alkali heksasianoferat(II), terurai sewaktu dipijarkan menjadi besi karbida, alkali sianida, dan nitrogen.

b.    Besi(III)

Bila ditambahkan perlahan-lahan, menghasilkan endapan coklat kemerahan besi(III) sianida:

     Fe³⁺ + 3CN^- ® Fe(CN)₃ ¯

Dengan reagensia berlebihan, endapan melarut menghasilkan larutan kuning, pada mana terbentuk ion heksasianoferat(III):

     Fe(CN)₃ ¯ + 3CN^- ® [Fe(CN)₆]^3-

Reaksi-reaksi ini harus dilaksanakan dalam kamar asam, karena asam bebas yang terdapat dalam larutan besi(III) klorida membentuk gas hidrogen sianida dengan reagensia:

     H⁺ + CN^- ® HCN­

6.         Larutan kalium heksasianoferat(II)

a.    Besi(II)

Dalam keadaan tanpa udara sama sekali, terbentuk endapan putih kalium besi(II) heksasianoferat:

     Fe²⁺ + 2K⁺ + [Fe(CN)₆]^4- ®K₂Fe[Fe(CN)₆] ¯

Pada kondisi atmosfer biasa, diperoleh suatu endapan biru muda

b.    Besi(III)

Endapan biru tua, besi(III) heksasianoferat (biru Prusia):

     4Fe³⁺ + 3[Fe(CN)₆]^4- ® Fe₄[Fe(CN)₆]₃

Endapan tak larut dalam asam encer, tetapi terurai dalam asam klorida pekat. Reagensia yang sangat berlebihan melarutkannya sebagian atau seluruhnya, pada mana diperoleh larutan yang berwarna biru tua. Natrium hidroksida mengubah endapan menjadi merah, karena terbentuk besi(III) oksida dan ion heksasianoferat(II):

     Fe₄[Fe(CN)₆]₃ ¯ + 12OH^- ® 4Fe(OH)₃ ¯ + 3[Fe(CN)₆]^4-

Asam oksalat yang juga melarutkan Biru Prusia, membentuk larutan biru; proses ini pernah dipakai untuk membuat tinta tulis berwarna biru.

Jika besi(III) klorida ditambahkan pada kalium heksasianoferat(II) yang berlebihan, terbentuk produk dengan komposisi Kfe[Fe(CN)₆]. Zat ini cenderung membentuk larutan koloid (‘Biru Prusia Yang Larut’) dan tak dapat disaring.

7.         Larutan kalium heksasianoferat(III)

a.    Besi(II)

Diperoleh endapan biru tua. Mula-mula ion heksasianoferat(III) mengoksidasikan besi(II) menjadi besi(III), pada mana terbentuk heksasianoferat(II):

     Fe²⁺ + [Fe(CN)₆]^3- ® Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^4-

dan ion-ion ini bergabung menjadi endapan yang disebut Turnbull:

     4Fe³⁺ + 3[Fe(CN)₆]^4- ® Fe₄[Fe(CN)₆]₃

Endapan ini diuraikan oleh larutan natrium atau kalium hidroksida, pada mana besi(III) hidroksida mengendap.

b.    Besi(III)

Dihasilkan pewarnaan coklat, oleh pembentukan kompleks yang tak terdisosiasi, yaitu besi(III) heksasianoferat(III):

     Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^3- ® Fe[Fe(CN)₆]

Dengan menambahkan hidrogen peroksida atau sedikit larutan timah(II) klorida, bagian heksasianoferat(III) dari senyawa ini direduksi, dan mengendaplah biru Prusia.

8.         Larutan amonium tiosianat

a.    Besi(II)

Tak diperoleh pewarnaan denagn garam-garam besi(II) yang murni.

b.    Besi(III)

Dalam larutan yang sedikit asam, dihasilkan pewarnaan merah-tua, yang disebabkan karena pembentukan suatu kompleks besi(III) tiosianat yang tak terdisosiasi:

     Fe³⁺ + 3SCN^- ® Fe(SCN)₃

Molekul yang tak bermuatan ini dapat diekstraksi oleh eter atau amil alkohol. Selain ini, terbentuk pula serangkaian ion-ion kompleks, seperti: [Fe(SCN)]²⁺, [Fe(SCN)₂]⁺, [Fe(SCN)₄]^-, [Fe(SCN)₅]^2-, dan [Fe(SCN)₆]^3-.

9.         Larutan dinatrium hidrogen fosfat

a.    Besi(III)

Terbentuk endapan putih kekuningan besi(III) fosfat:

     Fe³⁺ + HPO₄^2- ® FePO₄ ¯ + H⁺

Reaksi ini reversibel, karena terbentuk suatu asam kuat yang melarutkan endapan. Sebaiknya tambahan sedikit natrium asetat, yang akan bertindak sebagai buffer tehadap asam kuat itu:

     CH₃COO^- + H⁺  CH₃COOH

Asam asetat, yang terbentuk dalam reaksi ini, tak melarutkan endapan. Reaksi keseluruhan, dengan ada sertanya natrium asetat, dapat ditulis:

     Fe³⁺ + HPO₄^2- + CH₃COO^- ® FePO₄ ¯ + CH₃COOH

10.     Larutan natrium asetat

a.    Besi(III)

Diperoleh pewarnaan coklat kemerahan, yang disebabkan oleh pembentukan ion kompleks dengan komposisi [Fe(OH)₂(CH₃COO)₆]⁺. Reaksi:

     3Fe³⁺ + 6CH₃COO^- + 2H₂O  [Fe₃(OH)₂(CH₃COO)₆]⁺ +2H⁺

menuju ke kesetimbangan, karena terbentuk asam kuat, yang menguraikan kompleks tersebut. Jika reagensia ditambahkan berlebihan, natrium asetat bertindak sebagai buffer, dan reaksi berjalan sampai selesai.

Jika larutan diencerkan dan dididihkan, terbentuk endapan coklat-kemerahan, besi(III) asetat basa:

     [Fe₃(OH)₂(CH₃COO)₆]⁺ + 4H₂O ® 3Fe(OH)₂CH₃COO ¯ +

3CH₃COOH + H⁺

11.     Reduksi ion besi(III) menjadi besi(II)

Dalam larutan asam, ini bisa dicapai dalam berbagai zat. Logam zink atau kadmium, atau amalgamnya (yakni aliase dengan merkurium) boleh dipakai:

            2Fe³⁺ + Zn ® Zn²⁺ + 2Fe²⁺

            2Fe³⁺ + Cd ® Cd²⁺ + 2Fe²⁺

Larutan akan mengandung masing-masing ion zink atau kadmium setelah reduksi. Dalam larutan asam, logam-logam ini akan larut lebih lanjut dengan membebaskan hidrogen; karena itu logam-logam ini harus dikeluarkan dari larutan setelah reduksi tercapai.

Timah(II) klorida, kalium iodida, hidroksilamina hidroklorida, hidrazina sulfat, atau asam askorbat dapat juga dipakai:

            2Fe³⁺ + Sn²⁺ ® 2Fe²⁺ + Sn⁴⁺

            2Fe³⁺ + I^- ® 2Fe²⁺ + I₂

            4Fe³⁺ + 2NH₂OH ® 4Fe²⁺ + N₂O + H₂O + 4H⁺

            4Fe³⁺ + N₂H₄ ® 4Fe²⁺ + N₂ + 4H⁺

            2Fe³⁺ + C₆H₈O₆ ® 2Fe²⁺ + C₆H₆O₆ + 2H⁺

dimana produk reduksinya dengan asam askorbat adalah asam dehidroaskorbat.

Hidrogen sulfida dan gas belerang dioksida, juga mereduksi ion besi(III):

            2Fe³⁺ + H₂S ® 2Fe²⁺ + S ¯ + 2H⁺

            2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O ® 2Fe²⁺ + SO₄^2- + 4H⁺

12.  Oksidasi ion besi(II) menjadi besi(III)

Oksidasi terjadi dengan lambat, ketika terkena udara. Oksidasi yang cepat dihasilkan oleh asam nitrat pekat, hidrogen peroksida, asam klorida pekat dengan kalium klorat, air raja, kalium permanganat, kalium dikromat, dan serium(IV) sulfat dalam larutan asam.

            4Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺ ® 4Fe³⁺ + 2H₂O

            3Fe²⁺ + HNO + 3H⁺ ® NO ­ + 3Fe³⁺ + 2H₂O

            2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ ® 2Fe³⁺ + 2H₂O

            6Fe²⁺ + ClO₃^- + 6H⁺ ® 6Fe³⁺ + Cl^- + 3H₂O

            2Fe²⁺ + HNO₃ + 3HCl⁺ ® 2Fe³⁺ + NOCl ­ + 2Cl^- + 2H₂O

            5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺ ® 5Fe³⁺ + Mn² + 4H₂O

            Fe²⁺ + Ce⁴⁺ ® Fe³⁺ + Ce³⁺

B.  Kobalt (Co)

Kobalt adalah logam berwarna abu-abu seperti baja, dan bersifat sedikit magnetis. Ia melebur pada 1490^oC. Logam ini mudah larut dalam asam-asam mineral encer:

        Co + 2H⁺ ® Co²⁺ + H₂ ­

Pelarutan dalam asam nitrat disertai dengan pembentukan nitrogen oksida:

        3Co + 2HNO₃ + 6H⁺ ® 3Co²⁺ + 2NO ­ + 4H₂O

Dalam larutan air, kobalt secara normal terdapat sebagai ion kobalt(II), Co²⁺; kadang-kadang, khususnya dalam kompleks-kompleks, dijumpai ion kobalt(III), Co³⁺. Kedua ion ini masing-masing diturunkan dari oksida CoO dan Co₂O₃. Oksida kobalt(II) – kobalt(III), Co₃O₄, juga diketahui.

Dalam larutan air dari senyawa-senyawa kobalt(II), terdapat ion Co²⁺ yang merah. Senyawa-senyawa kobalt(II) yang tak-terhidrat atau tak terdisosiasi, berwarna biru. Jika disosiasi dari senyawa-senyawa kobalt ditekan, warna larutan berangsur-angsur berubah menjadi biru.

Ion kobalt(III), Co³⁺, tidak stabil, tetapi kompleks-kompleksnya stabil, baik dalam larutan maupun dalam bentuk kering. Kompleks-kompleks kobalt(II) dapat dioksidasikan dengan mudah menjadi kompleks-kompleks kobalt(III).

1.    Larutan natrium hidroksida

Dalam keadaan dingin, mengendap suatu garam basa berwarna biru:

   Co²⁺ + OH^- + NO₃^-® Co(OH)NO₃ ¯

Pada pemanasan dengan alkali berlebihan (atau kadang-kadang hanya dengan menambahkan reagensia berlebihan), garam basa itu diubah menjadi endapan kobalt(II) hidroksida yang berwarna merah jambu:

   4Co(OH)NO₃ ¯ + OH^- ® Co(OH)₂ ¯ + NO₃^-

Tetapi, sedikit endapan melarut ke dalam larutan.

Hidroksida ini perlahan-lahan berubah manjadi kobalt(II) hidroksida yang hitam kecoklatan, ketika terbuka terhadap udara:

   4Co(OH)₂ ¯ + O₂ + 2H₂O ® 4Co(OH)₃ ¯

Perubahan akan  terjadi dengan lebih cepat jika ditambahkan suatu pengoksid seperti natrium hipoklorit atau hidrogen peroksida:

             2Co(OH)₂ ¯ + H₂O₂ ® 2Co(OH)₃ ¯

   2Co(OH)₂ ¯ + OCl^- + H₂O ® 2Co(OH)₃ ¯ + Cl^-

Endapan kobalt(II) hidroksida mudah larut dalam amonia atau larutan garam-garam amonium pekat, asalkan cairan induk bersifat basa:

   Co(OH)₂ ¯ + 6NH_­3 ® [Co(NH₃)₆]²⁺ + 2OH^-

   Co(OH)₂ ¯ + 6NH₄⁺ 4OH^- ® [Co(NH₃)₆]²⁺ + 6H₂O

Larutan ion heksaaminakobaltat(II) yang coklat-kekuningan perlahan-lahan berubah menjadi merah-kecoklatan jika terkena udara; hidrogen peroksida lebih cepat mengoksidasikan ion kompleks itu menjadi ion heksaaminakobaltat(III):

   4[Co(NH₃)₆]²⁺ + O₂ +2H₂O ® 4[Co(NH₃)₆]³⁺ + 4OH^-

           2[Co(NH₃)₆]²⁺ + H₂O₂ ® 2[Co(NH₃)₆]³⁺ + 2OH^-

Bila ada serta garam-garam amonium, alkali hidroksida tidak mengendapkan kobalt(II) hodroksida sama sekali. Demikian pula halnya jika larutan mengandung sitrat atau tatrat.

2.    Larutan amonia

Jika terdapat garam-garam amonium, sedikit amonia akan mengendapkan garam basa seperti dalam reaksi:

   Co²⁺ + NH₃ + H₂O + NO₃^- ® Co(OH)NO₃ ¯ + NH₄⁺

Kelebihan reagensia melarutkan endapan, pada mana ion-ion heksaaminakobaltat(II) terbentuk:

   Co(OH)NO₃ ¯ + 6NH₃ ® [Co(NH₃)₆]²⁺ + NO₃^- + OH^-

Pengendapan garam basa tak terjadi sama sekali jika ada serta ion amonium dalam jumlah yang lebih banyak, melainkan, kompleks tersebut akan terbentuk dalam satu tahap. Pada kondisi-kondisi demikian, kesetimbangan

   Co²⁺ + 6NH₄⁺  [Co(NH₃)₆]²⁺ + 6H⁺

bergeser ke arah kanan karena pengikatan ion hidrogen oleh amonia:

   H⁺ + NH₃ ® NH₄⁺

3.    Larutan amonium sulfida

Sulfida endapan hitam kobalt(II) sulfida dari larutan netral atau basa:

   Co²⁺ + S^2- ® CoS ¯

Endapan tak larut dalam asam klorida encer atau asam asetat (meskipun tak akan terjadi pengendapan dari larutan-larutan demikian). Asam nitrat pekat, panas, atau air raja, melarutkan endapan, sementara belerang putih tetap tertinggal:

   3CoS ¯ + 2HNO₃ +6H⁺ ® 3Co²⁺ + 3S ¯ + 2NO ­ + 4H₂O

   CoS ¯ + HNO₃ + 3HCl ® Co²⁺ + S ¯ + NOCl ­ + 2Cl^- + 2H₂O

Pada persamaan lebih lama, campuran menjadi jernih karena belerang teroksidasi menjadi sulfat:

                S ¯ + 2HNO₃ ® SO₄^2- + 2H⁺ + 2NO ­

   S ¯ + 3HNO₃ + 9HCl ® SO₄^2- + 6Cl^- + 3NOCl ­ + 8H⁺ + 2H₂O

4.    Larutan kalium sianida

Endapan coklat-kemerahan kobalt(II) sianida:

   Co²⁺ + 2CN^- ® Co(CN)₂ ¯

Endapan melarut dalam reagensia berlebihan; terbentuk larutan coklat heksasianokobaltat(II):

   Co(CN)₂ ¯ + 4CN^- ® [Co(CN)₆]^4-

Dengan mengasamkan dalam keadaan dingin dengan asam klorida encer, endapan muncul lagi:

   [Co(CN)₆]^4- + 4H⁺ ® Co(CN)₂ ¯ + 4HCN ­

Eksperimen ini harus dikerjakan dalam kamar asam dengan ventilasi yang baik.

Jika larutan coklat dididihkan lebih lama dalam udara, atau jika ditambahkan sedikit hidrogen peroksida dan larutan dipanaskan, larutan akan berubah menjadi kuning karena terbentuk ion heksasianokobaltat(III):

   4[Co(CN)₆]^4- + O₂ + 2H₂O ® 4[Co(CN)₆]^3- + 4OH^-

            2[Co(CN)₆]^4- + H₂O₂ ® 2[Co(CN)₆]^3- + 2OH^-

5.    Larutan kalium nitrit

Endapan kuning kalium heksanitritokobaltat(III), K₃[Co(NO₂)₆].3H₂O:

   Co²⁺ + 7NO₂^- + 2H⁺ + 3K⁺ ® K₃[Co(NO₂)₆] ¯ + NO ­ + H₂O                    (a)

Reaksi ini berlangsung dalam dua tahap. Mula-mula, nitrit mengoksidasikan kobalt(II) menjadi kobalt(III):

   Co²⁺ + 7NO₂^- + 2H⁺ ® Co³⁺ + NO ­ + H₂O                                                 (b)

lalu ion kobalt(III) bereaksi dengan ion nitrit dan kalium:

        Co³⁺ + 6NO₂^- + 3K⁺ ® K₃[Co(NO₂)₆]                                                           (c)

Reaksi ini juga khas untuk ion-ion kalium dan nitrit. Ion nikel tak bereaksi jika ada serta asam asetat.

6.    Larutan amonium tiosianat:

Dengan menambahkan beberapa butir krital amonium tisoanat kepada larutan kobalt(II) yang netral atau asam, muncul warna biru  karena terbentuk ion tetratiosianattokobaltat(II):

        Co²⁺  +  4SCN^- ® [Co(SCN)₄]^2-

C.  Nikel (Ni)

Nikel adalah logam putih perak yang keras. Nikel bersifat liat, dapat ditempa dan sangat kukuh. Logam ini melebur pada 1445^oC, dan bersifat sedikit magnetis.

Asam klorida encer (maupun pekat) dan asam sulfat encer, melarutkan nikel dengan membentuk hidrogen:

        Ni + 2H⁺ ® Ni²⁺ + H₂ ­

        Ni + 2HCl ® Ni²⁺ + 2Cl^- + H₂ ­

Reaksi-reaksi ini dipercepat jika larutan dipanaskan. Asam sulfat, panas, melarutkan nikel dengan membentuk belerang dioksida:

        Ni + H₂SO₄ + 2H⁺ ® Ni²⁺ + SO₂ ­ + 2H₂O

Asam nitrat encer dan pekat melarutkan nikel dengan mudah dalam keadaan dingin:

        3Ni + 2HNO₃ + 6H⁺ ® 3Ni²⁺ + 2NO ­ + 4H₂O

Garam-garam nikel(II) yang stabil, diturunkan dari nikel(II) oksida, NiO, yang merupakan zat berwarna hijau. Garam-garam nikel yang terlarut, berwarna hijau, disebabkan oleh warna dari kompleks heksakuonikelat(II), [Ni(H₂O)₆]²⁺; tetapi untuk singkatnya, dianggap sebagai ion nikel(II) Ni²⁺. Nikel(III) oksida, NiO₃, yang hitam-kecoklatan, juga ada, tetapi zat ini melarut dalam asam dengan membentuk ion nikel(II). Dengan asam klorida encer reaksi ini menghasilkan gas klor:

        Ni₂O₃ + 6H⁺ + 2Cl^- ® 2Ni²⁺ + Cl₂ ­ + 3H₂O

1.    Larutan natrium hidroksida

Endapan hijau nikel(II) hidroksida:

   Ni²⁺ + 2OH^- ® Ni(OH)₂ ¯

Endapan tak larut dalam reagensia berlebihan. Tak terjadi endapan jika ada serta tatrat atau sitrat, karena terbentuk kompleks. Amonia melarutkan endapan; dengan adanya alkali hidroksida berlebihan, garam-garam amonium akan juga melarutkan endapan:

                      Ni(OH)₂ ¯ + 6NH­₃ ® [Ni(NH₃)₆]²⁺ + 2OH^-

        Ni(OH)₂ ¯ + 6NH₄⁺ + 4OH^- ® [Ni(NH₃)₆]²⁺ + 6H₂O

Larutan ion heksamaminanikelat(II) ini berwarna biru tua; ion ini dapat dengan mudah disangka sebagai ion tembaga(II) yang membentuk ion tetraaminakuprat(II) biru dalam suatu reaksi yanga analog. Larutan tak teroksidasi pada pendidihan yang terbuka terhadap udara, atau pada penambahan hidrogen peroksida.

Endapan nikel(II) hidroksida yang hijau, dapat dioksidasikan menjadi nikel(III) hidroksida hitam dengan larutan natrium hipoklorit:

   2Ni(OH)₂ + ClO^- + H₂O ® 2Ni(OH)₃ ¯ + Cl^-

Namun larutan hidrogen peroksida tidak mengoksidasikan nikel(III) hidroksida, tetapi endapan itu mengkatalis penguraian hidrogen peroksida menjadi oksigen dan air

   2H₂O₂  2H₂O + O₂ ­

tanpa perubahan apa-apa lainnya yang nampak.

2.    Larutan amonia

Endapan hijau nikel(II) hidroksida:

   Ni²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O ® Ni(OH)₂ ¯ + 2NH₄⁺

yang larut dalam reagensia berlebihan:

        Ni(OH)₂ ¯ + 6NH₃ ® [Ni(NH₃)₆]²⁺ + 2OH^-

larutan berubah menjadi biru tua. Jika ada serta garam amonium, tak terjadi pengendapan, tetapi kompleks tersebut langsung terbentuk dengan segera.

3.    Larutan amonium sulfida

Endapan hitam nikel sulfida dari larutan netral atau sedikit basa:

   Ni²⁺ + S^2- ® NiS ¯

Jika reagensia ditambahkan berlebihan, terbentuk larutan koloid coklat tua, yang akan mengalir menembus kertas saring. Jika larutan koloid ini dididihkan atau jika ia dijadikan sedikit asam asetat dan dididihkan, larutan koloid (hidrosol) itu akan berkoagulasi dan lalu bisa disaring. Adanya amonium klorida dalam jumlah banyak biasanya mencegah terbentuknya sol. Nikel sulfida praktis tak larut dalam asam klorida encer dingin dan dalam asam asetat, tetapi larut dalam asam nitrat pekat panas dan dalam air raja disertai pemisahan belerang:

   3NiS ¯ + 2HNO₃ + 6H⁺ ® 3Ni²⁺ + 2NO ­ + 3S ¯ + 4H₂O

     NiS ¯ + HNO₃ + 3HCl ® S ¯ + NOCl ­ + 2Cl^- + 2H₂O

Dengan memanaskan lebih lama, belerang melarut dan larutan menjadi jenuh:

                S ¯ + 2HNO₃ ® SO₄^2- + 2H⁺ + NO ­

   S ¯ + 3HNO₃ + 9HCl ® SO₄^2- + 6Cl^- + 3NOCl ­ + 8H⁺ + 2H₂O

4.    Hidrogen sulfida (gas atau larutan air jenuh)

Hanya sebagian dari nikel mengendap perlahan-lahan sebagai nikel sulfida dari larutan netral; tak terjadi endapan dari larutan yang mengandung asam mineral atau banyak asam asetat. Namun, pengendapan sempurna terjadi dari larutan yang dijadikan basa dengan larutan amonia, atau dari larutan yang mengandung asetat alkali berlebihan yang sedikit diasamkan dengan asam asetat.

5.    Larutan kalium sianida (RACUN)

Endapan hijau nikel(II) sianida

   Ni²⁺ + 2CN^-  ® Ni(CN₂) ¯

Endapan mudah larut dalam reagensia berlebihan, pada mana timbul larutan berwarna kuning yang disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks tetrasiaonikelat(II):

        Ni(CN)₂ ¯ + 2CN^- ® [Ni(CN)₄]^2-

Asam klorida encer menguraikan kompleks ini dan endapan muncul lagi:

        [Ni(CN)₄]^2- + 2H⁺ ® Ni(CN)₂ ¯ + 2HCN ­

Jika larutan tetrasianonikelat(II) dipanaskan dengan larutan  natrium hipobromit (yang dibuat ditempat (in situ) dengan menambahkan air brom pada larutan natrium hidroksida), kompleks itu terurai dan terbentuk endapan nikel(III) hidroksida hitam:

   2[Ni(CN)_4­]^2- + OBr ^- + 4OH^- + H₂O ® 2Ni(OH)₃ ¯ + 8CN^- + Br ^–

Kalium sianida berlebihan dan/atau air brom berlebihan harus dihindarkan karena ini bereaksi dengan membentuk sianogen bromida, yang beracun dan menyebabkan mata berair:

   CN^- + Br₂ ® BrCN ­ + Br ^-

6.    Larutan kalium nitrit

Tak dihasilkan endapan dengan adanya asam asetat.

2.4.2    Senyawaan Unsur Fe, Co, dan Ni

A.  Besi (Fe)

Besi membentuk 2 macam senyawa – yaitu senyawa ferro, yang mana valensinya dua; dan senyawa ferri, yang mana valensi tiga. Larutan dari senyawa ini masing-masing menghasilkan ion ferro (Fe²⁺) dan ion ferri (Fe³⁺). Senyawa ferri lebih stabil, karena pada umumnya senyawa ferro mungkin dapat dengan mudah teroksidasi ke tingkat valensi yang lebih tinggi, seringkali dilakukan oleh oksigen dari udara.

Penambahan larutan hidroksida ke larutan yang mengandung ion ferro berakhir pada pembentukan endapan hijau pucat dari ferro hidroksida. Senyawa tersebut mudah teroksidasi oleh oksigen dari udara dan segera setelah pengendapan (kecuali oksigen dikeluarkan) oksidasi menjadi ferri oksida terhidrat terjadi. Ferri hidroksida terhidrat mengendap sebagai padatan merah kecoklatan dari penambahan larutan dasar ke larutan yang mengandung ion ferri. Baik ferro hidroksida maupun ferri hidroksida keduanya tidak bersifat amfoter, dan keduanya tidak larut dalam kelebihan basis.

Senyawa besi dengan alkali sianida membentuk 2 jenis garam kompleks, ferrosianida, yang menyediakan ion Fe(CN)₆^4- dalam larutan; dan ferrisianida, yang menyediakan ion Fe(CN)₆^3-. Potassium ferrosianida [K₄Fe(CN)₆] dihasilkan dari pemanasan bersama bahan organik, potassium karbon, dan potongan besi. Garam dihasilkan sebagai kristal kuning dari penguapan larutan yang diperoleh dalam pelarutan campuran. Potassium ferrisianida diperoleh sebagai kristal merah gelap dari oksidasi potassium ferro sianida dengan klorin. Kedua senyawa ini penting dalam menguji kadar ion ferro dan ferri. Ion ferri bereaksi dengan ferrosianida untuk membentuk endapan biru yang khas dari ferri ferrosianida, yang disebut Biru Prussia.

        4Fe³⁺ + 3Fe(CN)₆^4- ® Fe₄[Fe(CN)₆]₃

Ion ferro bereaksi dengan ion ferrisianida untuk membentuk ferro ferrisianida, senyawa larutan biru yang disebut Biru Turnbull.

                        3Fe²⁺ + 2Fe(CN)₆ ® Fe₃[Fe(CN)₆]₂

Prussia dan Turnbull merupakan biru yang identik, dan terlihat sama bahwa kedua senyawa tersebut mempunyai komposisi yang sama, karena penyusunan kembali intramolekul. Namun, adanya ion ferro dan ferri mungkin dapat dideteksi dalam sampel bahkan di hadapan satu sama lain. Pembentukan endapan biru dari penambahan ferrosianida ke dalam larutan harus menunjukkan adanya ion ferri, dan pembentukan endapan biru dari penambahan ferrisianida harus menunjukkan bahwa ion ferro ada. Tentu saja, pembentukan endapan biru dari penambahan kedua ferrosianida dan ferrisianida dapat menunjukkan bahwa kedua ion ferro dan ferri ada dalam sampel.

Jika besi melebur dalam asam sulfat encer dan larutan diuapkan sampai kering, kristal hijau terang dari ferro sulfat heptahidrat (FeSO₄.7H₂O), kadang-kadang disebut asam belerang hijau atau copperas, diperoleh. Garam ini adalah garam besi yang lebih banyak digunakan, dan paling banyak diperoleh dari pengendapan “pengasinan” larutan, diperoleh sebagai produk dari pembersihan ion dengan mencelupkan ke dalam asam sulfat sebelum galvanisasi.

1.    Besi(III)

Ion besi(III) berukuran relatif kecil dengan rapatan muatan 349 C mm^-3 untuk low-spin dan 232 C mm^-3 untuk high-spin, sehingga mempunyai daya mempolarisasi yang cukup untuk menghasilkan ikatan berkarakter kovalen. Sebagai contoh, besi(III) kloridaberwarna merah-hitam, berupa padatan dengan struktur jaringan kovalen. Pada pemanasan hingga fase gas terbentuk spesies dimerik, Fe₂Cl₆. Besi(III) klorida dapt dibuat dari pemanasan langsung besi dengan klorin menurut persamaan reaksi:

        2Fe_(s) + 3Cl_{2 (g)}  3FeCl_{3 (s)}

Besi(III) bromida mirip dengan besi(III) klorida, tetapi besi(III) iodida tidak dapat diisolasi sebab ion iodida mereduksi besi(III) menjadi besi(II):

        2Fe³⁺ _(aq) + 2I^- _(aq) + ® 2Fe²⁺ _(aq) + I_{2 (aq)}

Besi(III) klorida anhidrat bereaksi dengan air menghasilkan gas HCl karena reaksinya bersifat eksotermik, kontras dengan padatan kuning kekemasan garam heksahidrat, FeCl₃.6H₂O, yang larut begitu saja dalam air menghasilkan ion heksahidrat, [Fe(H₂O)₆]³⁺:

        FeCl_{3 (s)} + 3H₂O _(l) ® Fe(OH)_{3 (s)} + 3HCl _(g) + kalor

Ion heksaakuobesi(III), [Fe(H₂O)₆]³⁺, berwarna agak ungu pucat, seperti halnya warna besi(III) nitrat nanohidrat. Warna kekuningan untuk senyawa kloridanya dapat dikaitkan dengan terjadinya transfer muatan Fe³⁺ - C^- ® Fe²⁺ - Cl⁰ dalam ion [Fe(H₂O)₅Cl]²⁺.

Semua garam besi(III) larut dalam air menghasilkan larutan asam. Rapatan muatan kation yang relatif tinggi (232 C mm^-3) mampu mempolarisasikan molekul air ligan dengan cukup kuat, sehingga molekul air pelarut dapat berfungsi sebagai basa dan memisahkan proton dari air ligan tersebut menurut persamaan reaksi:

         [Fe(H₂O)₆]³⁺ _(aq) + H₂O _(l)  H₃O⁺ _(aq) + [Fe(H₂O)₅(OH)]²⁺ _(aq)

[Fe(H₂O)₅(OH)]²⁺ _(aq) + H₂O ­_(l)  H₃O⁺ _(aq) + [Fe(H₂O)₄(OH)₂]^+­ _(aq)

Kesetimbangan reaksi tersebut sangat bergantung pada pH. Penambahan ion hidronium tentu akan menggeser kesetimbangan kekiri, menghasilkan ion [Fe(H₂O)₆]^3+­­ yang hampir tak berwarna. Sebaliknya, penambahan ion hidroksida akan menggeser kesetimbangan kekanan, menghasilkan larutan kuning dan lebih lanjut endapan gelatin besi(III) oksida hidroksida, FeO(OH) yang berwarna karat.

Walaupun biasanya spesies besi(III) mengadopsi geometri oktahedron, tetapi ligan ion klorida dapat menghasilkan geometri tetrahedron ion tetrakloroferat(III), [FeCl₄]^-. Ion kompleks ini berwarna kuning dan dapat diisolasi dengan penambahan HCl pekat ke dalam larutan ion heksaakuobesi(III) menurut persamaan reaksi:

   [Fe(H₂O)₆]³⁺ _(aq) + 4Cl^- _(aq)   [FeCl₄]^- _(aq) + 6H₂O _(l)

Uji terhadap adanya ion besi(III) dapat dilakukan dengan penambahan larutan ion heksasianoferat(II), [Fe(CN)₆]^4-, yang menyebabkan terjadinya endapan biru Prusian besi(III) heksasianoferat(II), Fe₄[Fe(CN)₆]₃.

   4Fe³⁺ _(aq) + 3[Fe(CN)₆]^4- _(aq) ® Fe₄[Fe(CN)₆]_{3 (s)}.

Selain itu, uji paling sensitif adanya ion besi(III) adalah dengan penambahan larutan ion tiosianat ke dalam larutan fe(III); terjadinya warna merah darah oleh karena terbentuk ion pentaaquotiosianatobesi(III), sebagai indikasi adanya ion Fe³⁺ dalam larutan.

        [Fe(H₂O)₆]³⁺ _(aq) + SCN^- _(aq) ® [Fe(H₂O)₅(SCN)]²⁺ _(aq) + H₂O _(l)

2.    Besi(II)

Besi(II) klorida anhidrat, FeCl­₂, dapat dibuat dengan mengalirkan gas HCl kering pada logam besi panas. Karena gas H₂ yang dihasilkan bersifat reduktor, maka oksidasi lanjut Fe(II) menjadi besi(III) dapat dicegah:

   Fe _(s) + 2HCl _(g) ® FeCl_{2 (s)} + H_{2 (g)}

Besi(II) klorida anhidrat tak berwarna demikian juga tetrahidratnya, tetapi heksahidratnya menjadi agak kehijauan. Baik besi(II) klorida anhidrat maupun terhidrat, keduanya adalh ionik. Hal ini dapat diasosiasikan dengan rendahnya densitas muatan besi(II) (~ 98 C mm^-3) yang jauh berbeda dengan rendahnya densitas muatan besi(III) (~ 232 C mm^-3). Semua garam besi(II) terhidrat mengandung ion [Fe(H­₂O)₆]²⁺ yang berwarna pucat kehijauan, jika sebagian teroksidasi menjnadi besi(III) warna menjadi kuning kecokalatan. Kristal garam besi(II) sulfat heptahidrat, FeSO₄.7H₂O, cenderung kehilangan beberapa molekul air (efleresense). Dalam fase padat, garam rangkap amonium besi(II) sulfat heksahidrat, (NH₄)₂Fe(SO₄)₂.6H₂O, atau lebih tepatnya amonium heksaakuobesi(II) sulfat, [(NH₄)₂Fe(H₂O)₆][SO₄]₂, atau disebut juga garam Mohr, menunjukka stabilitas kisi yang paling tinggi. Garam ini di udara terbuka tidak mengalami efluoresense dan juga tidak teroksidasi, sehingga sering dipakai sebagai larutan standarkhususnya pada titrasi redoks.

Penambahan ion hiroksida ke dalam larutan ion besi(II) pada awalnya menghasilkan endapan gelatin hijau besi(II) hidroksida. Tetapi, hadirnya oksidator misalnya dari udara, mengakibatkan terjadi perubahan warna menjadi kuning-coklat dari besi(III) oksida terhidrat menurut persamaan reaksi:

   Fe²⁺ _(aq) + 2OH^- _(aq) ® Fe(OH)_{2 (s)}

Sama seperti ion besi(III) yang dapat diidentifikasi dengan ion heksasianoferat(II), [Fe(CN)₆]^4-, ion besi(II) juga dapat dideteksi dengan ion heksasianoferat(III), [Fe(CN)₆]^3-, dengan menghasilkan produk yang sama dengan biru Prusian (yang pada mulanya disebut biru Turnbull ketika diduga merupakan produk berbeda):

   3Fe²⁺ _(aq) + 2[Fe(CN)₆]^3- _(aq) ® Fe₄[Fe(CN)₆]_{3 (s)} + 6CN^- ­_(aq)

3.    Oksida Besi

Ada tiga macam oksida besi yang umum dikenal yaitu besi(II) oksida, FeO, besi(III) oksida, Fe₂O₃, dan besi(II) besi(III) oksida, Fe­₃O₄. Besi(II) oksida yang berwarna hitam sesungguhnya merupakan senyawa nonstoikiometrik, selalu sedikit kekurangan ion besi(II). Besi(II) oksida bersifat basa, larut dalam air menghasilkan ion Fe²⁺.

Besi(III) oksida hanya dapat terbentuk dalam oksigen atmosfer, maka atmosfer planet bumi tentuylah sangat kaya akan oksigen oada waktu itu. Besi(III) oksida dapat dibuat di laboratorium yaitu dengan memanaskan (~ 200^oC) besi(III) oksida hidroksida, yang diperoleh dari penambahan ion hidroksida pada ion Fe³⁺.

Proses pengaratan besi

Oksidasi logam besi secara perlahan oleh dioksigen udara dikenal sebagai proses pengaratan. Dengan menggunakan indikator dapat ditunjukkan adanya kenaikan pH di sekitar permukaan besi yang berkarat. Proses pengaratan besi merupakan pembentukan oksida terhidrat, Fe(OH)₃ atau FeO(OH), secara elektrokimia dan ini hanya terjadi oleh karena hadirnya dioksigen, air dan suatu elektrolit. Jika salah satu dari ketiga zat tersebut absen, proses pengaratan akan terhambat. Di suatu titik permukaan besi yang mengandung konsentrasi dioksigen lebih besar terjadilah proses reduksi menjadi ion hidroksida:

   O_{2 (g)} + 2H₂O _(l) + 4 e ® 4OH^- _(aq)

Batang besi bertindak seperti kawat (kabel) penghubung baterai yang mengangkut elektron dari titik permukaan besi yang lain yang mempunyai konsentrasi dioksigen lebih rendah tempat terjadinya proses oksidasi:

        Fe _(s) ® Fe²⁺ _(aq) + 2 e

Kedua ion tersebut terdifusi dan bertemu menghasilkan endapan besi(II) hidroksida, Fe(OH)₂, yang teroksidasi lebih lanjut dalam suasana basa menjadi besi(III) oksida hidroksida. Jadi, secara ringkas persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:

Katode        : O_{2 (g)} + 2H₂O _(l) + 4e              4OH^- _(aq)

Anode         : Fe _(s) + 3OH^- _(aq)                     FeO(OH) _(s) + H₂O _(l) + 4 e

Redoks        : Fe _(s) + O_{2 (g)} + H₂O _(l)            FeO(OH) _(s) + OH^-_(aq)

B.  Kobalt (Co)

1.    Senyawa Oksida

Beberapa oksida logam kobalt adalh kobalt(II), CoO, campuran Co(II) dan Co(III) – Co₃O₄. Satu-satunya oksida logam divalen, CoO yang berupa serbuk hijau, dapat diperoleh dari pemanasan logamnya dalam udara atau dengan uap air, atau pemanasan hidroksida, karbonat atau nitrat dalam kondisi tanpa udara. CoO mempunyai struktur NaCl alam, dan stabil; pemanasan 600 -700 ^oC mengakibatkan terbentuknya Co₃O₄-hitam. Oksidasi Co(OH)₂ atau penambahan larutan alkali ke dalam kompleks kobalt(III) diperoleh kobalt(III) hidroksida,CoO(OH).

2.    Kobalt(III)

Semua senyawa kompleks kobalt(III) mengadopsi geometri oktahedron, misalnya ion heksaaminakobalt(III), [Co(NH₃)₆]³⁺, dan heksasianokobaltat(III), Co[CN]₆]^3-. Ion kompleks heksanitrokobaltat(III), [Co(NO₂)₆]^3-, yang berwarna kuning dan biasanya dibuat sebagai garam natriumnya, menunjukkan sifat yang tak lazim. Seperti lazimnya garam-garam alkali, Na₃[Co(NO₂)₆] larut dalam air, tetapi garam kaliumnya sangat sukar larut dalam air, demikian juga garam-garam rubidium maupun sesiumnya. Hal ini dikaitkan dengan ukuran ion relatif. Ion kalium mempunyai ukuran relatif jauh lebih dekat dengan ukuran anion kompleksnya, sehingga kristalnya memiliki energi kisi yang lebih tinggi dan kelarutan lebih rendah. Sifat ini merupakan salah satu reaksi penunjuk kualitatif adanya ion kalium:

3K+ _(aq) + [Co(NO₂)₆]^3- _(aq) ® K₃[Co(NO₂)₆] _(s)

                                                          Kuning

3.    Kobalt(II)

Gaeam kobalt(II) berwarna pink jika ion logam ini mengadopsi geometri oktahedral, misalnya sebagai [Co(H₂O)₆]²⁺, tetapi berwarna biru jika mengadopsi geometri tetrahedral, misalnya sebagai [CoCl₄]^2-. Kristal CoCl₂.6H₂O berwarna pink (demikian juga dalam larutan air), namun pada penambahan HCl pekat akan diperoleh larutan biru karena terbentuk ion tetrahedral [CoCl₄]^2- :

            [Co(H₂O)­₆]²⁺ _(aq) + 4Cl^- _(aq)  [CoCl₄]^2- _(aq) + 6H₂O _(l)

            Pink                                         biru

Hasil yang sama juga dapat diperoleh pada proses pelarutan kristal pink CoCl₂.6H₂O di daalam etanol absolut atau aseton; dalam hal ini, pelarut etanol/aseton berfungsi menarik ligan air dari sekeliling ion pusat Co²⁺, sehingga posisi ligan digantikan oleh ion Cl^- namun membentuk geometri yang berbeda. Kondid keseimbangan warna antara pink – biru dapat dibuat “tepat” dengan cara melarutkan kristal pink CoCl₂.6H₂O di dalam etanol absolut, kemudian menambahkan air secara tetes demi tetes sehingga larutan biru hampir tepat berubah menjadi pink. Larutan dalam kondisi keseimbangan seperti ini sangat sensitif terhadap perubahan temperatur, yaitu jika larutan dipanaskan maka warna larutan menjadi biru, tetapi jika larutan didinginkan (dalam air es) warna larutan menjadi pink.

Penambahan ion hidroksida ke dalam larutan ion kobalt(II) menghasilkan endapan kobalt(II) hidroksida yang berwarna biru pada awalnya, tetapi menjadi pink setelah dibiarkan beberapa lama:

            [Co(H₂O)₆]²⁺ + 2OH^- ® Ca(OH)₂  + H₂O

Secara perlahan, kobalt(II) hidroksida teroksidasi oleh oksigen udara menjadi kobalt(III) oksida hidroksida, CoO(OH).

Kobalt(II) hidroksida barangkali daapat dianggap sebagai hidroksida amfoterik, sebaba penambahan ion hidroksida pekat menghasilkan larutan biru ion tetrahidroksokobaltat(II):

            Co(OH)₂ + 2OH^- ® [Co(OH)₄]^2-

C.  Nikel (Ni)

Sebagian besar senyawa kompleks nikel mengadopsi struktur geometri oktahedron, hanya sedikit mengadopsi geomtrei tetrahedron dan bujursangkar. Ion heksaakuonikel(II) berwarna hijau; penambahan amonia menghasilkan ion biru heksaaminanikel(II):

                             [Ni(H₂O)₆]²⁺ _(aq) + 6NH_{3 (aq)} ® [Ni(NH₃)₆]²⁺ _(aq) + 6H₂O_(l)

                              hijau                                                   biru

Penambahan larutan ion hidroksida ke dalam larutan garam nikel(II) menghasilkan endapan gelatin hijau nikel(II):

                             [Ni(H₂O)₆]²⁺ _(aq) + 2OH^- _(aq) ® [Ni(OH)₂] _(s) + 6H₂O _(l)

Seperti halnya kobalt(II), kompleks yang lazim mengadopsi geometri tetrahedron adalah halida, misalnya ion tetrakloronikelat(II) yang berwarna biru. Senyawa kompleks ini terbentuk dari menambahan HCl pekat ke dalam larutan garam nikel(II) dalam air:

                             [Ni(H₂O)₆]²⁺ _(aq) + 4Cl^- _(aq) ® [NiCl₄]^2- _(aq) + 6H₂O _(l)

                             hijau                            biru

Senyawa kompleks nikel(II) bujursangkar yang umum dikenal adalah ion tetrasianonikelat(II), [Ni(CN)₄]^2-, yang berwarna kuning, dan bis (dimetilglioksimaton) nikel(II), [Ni(C₄N₂O₂H₇)₂] yang berwarna merah pink. Warna yang karakteristik pada kompleks yang kedua ini sering digunakan untuk reaksi uji terhadap ion nikel(II). Senyawa kompleks ini dapat diperoleh dari penambahan larutan dimetilglioksim (C₂N₂O₂H_8­ = DMGH) ke dalam larutan nikel(II) yang dibuat tepat basa dengan penambahan amonia:

     [Ni(H₂O)₆]²⁺ _(aq) + 2DMHG _(aq) + 2 OH^- ­_(aq) ® [Ni(DMG)₂] _(s) + 8H₂O _(l)

2.5    Kegunaan

A.  Besi (Fe)

1.    Digunakan sebagai campuran untuk membuat paduan logam, misalnya untuk membuat baja, besi tempa, besi tuang, dan lain-lain yang banyak digunakan sebagai bahan bangunan, peralatan-peralatan logam, rangka kendaraan dan lain-lain.

2.    Digunakan untuk membuat lembaran logam seperti lembaran logam berlapis seng.

3.    Besi(III)-a digunakan sebagai polishing and grinding agent dan pada pembuatan ferrit.

4.    Besi murni digunakan sebagai bahan elektromagnet.

5.    Senyawa-senyawa besi digunakan dalam bidang kedokteran untuk pengobatan anemia.

6.    Digunakan sebagai tonik.

7.    Besi mempunyai peranan yang sangat penting dalam sistem biologi, misalnya, dalam haemoglobin dan mioglobin (pembawa O2), ferredoksin dan sitokrom (proses redoks), ferritine (penyimpanan zat besi), asam fosfatase (hidrolisis fosfat), superoksida dismutase (dismutase O2), dan nitrogenase (fiksasi nitrogen). Kekurangan besi dalam tubuh menyebabkan anaemia dan kelebihan besi menyebabkan haemochromatosis.

B.  Kobalt (Co)

1.    Kobalt-60 digunakan dalam industri dan terapi radioisotop.

2.    Digunakan sebagai campuran paduan logam yang banyak dimanfaatkan dalam industri dan turbin gas pada mesin pesawat terbang.

3.    Baja-kobalt digunakan untuk membuat magnet permanen.

4.    Dengan wolfram (tungsten) karbida digunakan untuk membuat bahan yang sangat keras.

5.    Digunakan sebagai pengering keramik dan cat.

6.    Digunakan sebagai katalis pada beberapa reaksi kimia.

7.    Senyawa-senyawa kobalt secara luas digunakan sebagai pigment,misalnya, earna biru untuk porselen, enamel, dan kaca, katalis, dan sebagai zat additif pada pakan ternak.

C.  Nikel (Ni)

1.    Digunakan sebagai pelapis logam tahan karat.

2.    Digunakan untuk membuat aliasi logam seperti monel, nikrom, dan alniko.

3.    Serbuk nikel digunakan sebagai katalis pada hidrogenasi lemak dalam pembuatan margarin.

4.    Nikel(III) oksida digunakan pada sel Edison.

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Adapun kesimpulan dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.    Logam-logam triade besi terdiri atas besi (Fe), kobalt (Co), dan Nikel (Ni).

2.    Unsur besi sumber utamanya adalah mineral haematite, (α-Fe2O3), magnetite, (Fe3O4), siderite, (FeCO3), goethite, (α-Fe(O)OH), lepidocrocite, (γ-Fe(O)OH), pyrite, (FeS2), dan chalcopyrite, (CuFeS2), taconite, mengandung semua mineral-mineral besi lainnya, umumnya berwarna hijau, dan unsur terbanyak keempat dengan kelimpahan dalam batuan kerak bumi adalah ~62000 ppm.

3.    Kobalt merupakan logam yang jarang ditemukan, diperkirakan meliputi 20 ppm dalam kerak bumi. Kobalt ditemukan dalam cadangan yang mengumpul sehingga produksi tahunannya mencapai jutaan pon. Di alam, kobalt terdapat pada lapisan-lapisan batuan sebagai smaltit (CoAs₂), kobalt sulfarsenid (CoAsS), kobaltit dan erithrit.

4.    Nikel menduduki urutan ke-24 dalam jumlah kandungannya di kerak bumi. Bijih-bijih nikel yang utama ialah sulfida, oksida, dan arsenida. Di alam, nikel terdapat dalam bentuk senyawa, misalnya pentlandite (FeS.NiS), nickeliferous pyrrhotite dan lain-lain.

5.    Besi dapat diekstraksi menggunakan tanur tiup; kobalt diperoleh melalui reduksi Co₃O₄ dengan Al atau C yang diikuti oleh electrolytic refining; dan nikel diperoleh dengan ekstraksi melalui proses Mond.

DAFTAR PUSTAKA

King, J. Brooks dan Caldwell, William E. 1962. College Chemistry Fourth Edition. New

York: American Book Company.

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prisip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid 3.

Jakarta: Erlangga.

Sugiyarto, Kristian H. dan Suyanti Retno D. 2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta:

Graha Ilmu.

Suminar. 2003. Prinsip-Prinsip Kimia Modern Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Sunardi. 2006. 116 Unsur Kimia, Deskripsi dan Pemanfaatannya. Bandung: Penerbit Yrama

Widya.

Vogel. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT.

Kalman Media Pusaka.