Besi dan tembaga merupakan benda yang sering kita jumpai di sekeliling kita. Kita sudah tak asing lagi dengan istilah mereka. Baik besi maupun tembaga sama-sama merupakan unsur golongan transisi? Tetapi pernahkah anda bertanya-tanya bagaimana karakteristik besi dan tembaga jika ditinjau dari sisi kimia? Sebagai golongan transisi apakah mereka memiliki warna lebih dari satu? Apa yang terjadi jika besi dan tembaga bereaksi dengan zat lain dan bagaimanakah reaksinya?  Mari kita bahas semuanya dalam artikel ini.

(Baca juga Air dengan Kadar Besi Tinggi, Bagaimana Mengenalinya? )

1. Besi

Besi merupakan logam yang paling melimpah di kerak bumi setelah alumunium, sekitar 6,2 persen. Unsur ini banyak ditemukan dalam bentuk bijih. Diantaranya beberapa yang penting adalah hematit (Fe₂O₃), siderit (FeCO₃), dan magnetit (Fe₃O₄). Besi yang murni mempunyai wujud logam berwarna abu-abu dan tidak terlalu keras. Logam ini menjadi suatu elemen penting dalam sistem kehidupan. Dapat kita lihat hampir seluruh peralatan di dunia ini sebagian besar bahannya terbuat dari besi.  Jika suatu besi bereaksi dengan asam klorida, maka akan menghasilkan gas hidrogen. Reaksinya :

Fe_(s) + 2H⁺_(aq) → Fe²⁺_(aq) + H_2(g)

Asam sulfat pekat akan mengoksidasi besi menjadi Fe³⁺, tetapi asam nitrat pekat hanya akan membuat logam ini “pasif” sehingga membentuk lapisan tipis Fe₃O₄ diatas permukaannya. Reaksi besi yang paling terkenal bagi kita adalah reaksi pengkaratan atau terbentuknya karat.

Bilangan oksidasi besi adalah +2 dan +3. Senyawa besi dengan biloks +2 diantaranya FeO (hitam), FeSO₄.7H₂O (hijau), FeCl₂ (kuning), dan FeS(hitam). Jika bertenu dengan oksigen, ion Fe2+ akan teroksidasi menjadi Fe³⁺. Fe₂O₃ mempunyai warna coklat kemerahan, dan FeCl₃ berwarna hitam kecokelatan.

2. Tembaga

Tembaga merupakan salah satu logam yang termasuk langka di bumi, sekitar 0,0068 persen dari total massa kerak bumi. Unsur ini banyak ditemukan di alam dalam bentuk bijih serta kebanyakan dari mereka tak terkombinasi seperti kalkoprit (CuFeS₂). Warna khas dari tembaga, yaitu coklat kemerahan, didapatkan dari pemanggangan bijih untuk mendapatkan CuS dan kemudian logam tembaga, dengan reaksi :

2CuFeS_2(s) + 4O_2(g) → Cu₂S_(s) + 2FeO_(s) + 3SO_2(g)

Cu₂S_(s) + O_2(g) → 2Cu_(l) + SO_2(g)

Tembaga tidak murni yang dihasilkan dapat dimurnikan dengan proses elektrolisis. Tembaga memiliki konduktivitas yang tinggi. Ia juga merupakan konduktor termal yang baik. Hal ini menjadikan tembaga merupakan bahan yang mahal untuk penggunaan dalam skala besar setelah perak. Karena sifat konduktivitasnya ini, tembaga digunakan dalam berbagai campuran logam, kabel listrik, pipa ledeng, dan koin.

Tembaga hanya dapat bereaksi jika dengan asam sulfat dan asam nitrat pekat. Unsur ini memiliki dua bilangan oksidasi yang penting yaitu +1 dan +2. Kondisi biloks +1 pada tembaga memiliki keadaan yang kurang stabil dan akan tidak proporsional dalam larutan :

2Cu⁺_(aq) → Cu_(s) + Cu²⁺_(aq)

Semua senyawa dari Cu⁺ bersifat diamagnetik dan tak memiliki warna, kecuali Cu₂O yang berwarna merah. Senyawa Cu²⁺ diantaranya adalah CuO (hitam), CuSO₄.5H2O (biru), dan CuS (hitam).

Demikianlah penjelasan secara kimia mengenai logam besi dan tembaga. Semoga bermanfaat 🙂

 

Sumber : Chang, R. 2015. Chemistry, 12th edition. New York. McGraw-Hill Education