Mangan, Besi, dan Kobalt

BAB 1
PENDAHULUAN
    LATAR BELAKANG
Mangan, Besi, dan Kobal dalam sistem periodik berada dalam periode empat da termasuk unsur golongan transisi yang memiliki nomer atom berturut – turut yaitu 25, 26, dan 27 dengan lambang unsur Mangan (Mn), Besi (Fe), dan Kobal (Co). Ketiga unsur ini memiliki sifat yang berbeda – beda baik sifat fisika dan kimianya. Sifat – sifat masing – masing unsur akan dipelajari pada bab pembahasan secara lebih spesifik.
    Selain itu juga unsur ini pun memiliki manfaat yang banyak bagi kehidupan sehari-hari baik itu dalam bentuk unsur murni ataupun dalam bentuk senyawa atau ion. Tak hanya sifat dan manfaat yang akan kita pelajari dalam makalah ini, namun juga pembuatan, kelimpahan, dan persenyawaan masing – masing ketiga unsur ini.
    PERMASALAHAN
    Bagaimana sejarah penemuan unsur mangan, besi, dan Kobal?
    Bagaiamana sifat – sifat fisika yang dimiliki unsur mangan, besi, dan Kobal?
    Apa sifat – sifat kimia yang dimiliki unsur mangan, besi, dan Kobal?
    Bagaimana kelimpahan unsur mangan, besi, dan Kobal di permukaan bumi?
    Persenyawaan apa yang bisa dibentuk oleh unsur mangan, besi, dan Kobal?
    Bagaimana cara mengekstraksi unsur mangan, besi, dan Kobal?
    Apa manfaat unsur mangan, besi, dan Kobal bagi kehidupan sehari-hari?
    Adakah manfaat unsur mangan, besi, dan Kobal bagi tubuh manusia?

    TUJUAN
    Menjelaskan sejarah penemuan unsur mangan, besi, dan Kobal.
    Menjelaskan sifat fisika dari mangan, besi, dan Kobal.
    Menjelaskan sifat kimia dari unsur mangan, besi, dan Kobal.
    Mengetahui kelimpahan unsur mangan, besi, dan Kobal di permukaan bumi.
    Mengetahui persenyawaan yang dibentuk oleh unsur mangan, besi, dan Kobal.
    Menjelaskan cara mengekstraksi unsur mangan, besi, dan Kobal.
    Mengetahui manfaat unsur mangan, besi, dan Kobal bagi kehidupan sehari-hari.
    Mengetahui manfaat unsur mangan, besi, dan Kobal bagi tubuh manusia.

    MANFAAT
Mahasiswa
Adanya makalah ini dapat digunakan mahasiswa jurusan kimia yang mengambil mata kuliah kimia an-organik sebagai tambahan referensi dan ilmu pengetahuan tentang unsur – unsur transisi khususnya mangan, besi, dan Kobal.
Universitas
Adanya makalah ini diharapkan menjadi bukti bahwa Universitas adalah sumber ilmu pengetahuan.

Masyarakat
Adanya makalah ini diharapkn dapat digunakan acuan untuk mengeksploitasi manfaat lebih lanjut unsur mangan, besi, dan Kobalt
BAB II

PEMBAHASAN

MANGAN

    Sejarah
Asal usul nama mangan adalah kompleks. Pada zaman dahulu, dua mineral hitam dari Magnesia di tempat yang sekarang menjadi yunani modern sama-sama disebut Magnes, tetapi dianggap berbeda dalam gender. Magnes laki-laki tertarik besi, dan bijih besi yang sekarang kita kenal sebagai magnet atau magnetit, dan yang mungkin memberi kami istilah magnet. Magnes wanita tidak menarik bijih besi, tetapi digunakan untuk membuat tdk berwarna kaca. Magnes feminin ini kemudian disebut magnesia, yang dikenal sekarang di zaman modern sebagai pyrolusite atau mangan dioksida. Pada abad ke-16, mangan dioksida dipanggil mangaesum oleh glassmakers. Kaim Ignatius Gottfried (1770) dan Johann Glauber (abad ke-17) menemukan bahwa mangan dioksida dapat diubah menjadi permanganat, yang berguna reagen laboratorium.
Pada pertengahan abad ke-18 ahli kimia Swedia, Carl Wilhelm Scheele digunakan mangan dioksida untuk menghasilkan klorin. Pertama asam klorida, atau campuran encer asam sulfat dan natrium klorida itu bereaksi dengan mangan dioksida, kemudian asam klorida dari proses Leblanc digunakan dan mangan dioksida didaur ulang oleh proses Weldon. Produksi klorin dan hipoklorit mengandung bleaching agen adalah konsumen besar bijih mangan.Scheele dan kimia lainnya sadar bahwa dioksida mangan mengandung unsur baru, tapi mereka tidak bisa mengisolasi itu. Johan Gottlieb Gahn adalah orang pertama yang mengisolasi suatu sampel tidak murni logam mangan pada tahun 1774, dengan mengurangi yang dioksida dengan karbon.
Sekitar awal abad ke-19, mangan digunakan dalam pembuatan baja dan beberapa paten yang diberikan. Pada 1816, ia mencatat bahwa menambah mangan untuk besi membuatnya lebih keras, tanpa membuatnya lagi rapuh. Pada 1837, British akademik James Couper mencatat hubungan antara eksposur berat untuk mangan di pertambangan dengan bentuk penyakit Parkinson. Pada tahun 1912, konversi elektrokimia phosphating mangan lapisan untuk melindungi senjata api terhadap karat dan korosi yang dipatenkan di Amerika Serikat, dan telah melihat digunakan secara luas sejak saat itu.
Penemuan Leclanché sel pada tahun 1866 dan peningkatan berikutnya berisi baterai mangan dioksida sebagai katodik depolarizer meningkatkan permintaan mangan dioksida. Sampai pengenalan baterai nikel-cadmium dan lithium mengandung baterai, sebagian besar berisi baterai mangan. The seng-karbon baterai dan baterai alkali biasanya menggunakan mangan dioksida yang dihasilkan industri, karena terjadi alam mangan dioksida mengandung kotoran. Pada abad ke-20, mangan dioksida telah melihat komersial luas digunakan sebagai bahan katodik kepala sekali pakai komersial sel kering dan baterai kering dari kedua standar (seng-karbon) dan jenis basa.
    Sifat Fisika
Sifat-sifat Fisika    Mangan
 Simbol    Mn
Jari-jari (A°)    1,35
Volume atom (cm3/mol)    7,39
Massa Atom    54,938
Titik Didih (K)    2235
Massa Jenis (g/cm3)    7,44
Konduktivitas Listrik ohm-1 cm-1    0,5 x 106
Elektronegativitas    1,55
Konfigurasi  elektron    [Ar] 3d5 4s2
Formasi Entalphi  (Kj/mol)    14,64
Kondultifitas Panas (Wm-1 K-1)    7,82
Potensial Ionisasi (V)    7,435
Titik Lebur (K)    1518
Bilangan Oksidasi    7,6,4,2,3
Kapasitas Panas (J/g.K)    0,48
Entalphi Penguapam (KJ/mol)    219,74
Elektronegativitas    1,55

Kenampakan Mangan ( Mn )








Mangan berwarna putih keabu-abuan keperakan logam menyerupai besi, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Sulit untuk melebur tapi mudah untuk mengoksidasi, dan ion logam Mangan umum nya adalah paramagnetik . Logam murninya terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Mangan adalah logam keras dan sangat rapuh, bisa dileburkan dan disatukan walaupun sulit, tetapi sangat mudah untuk mengoksid mangan. Logam mangan dan ion-ion biasa beliau mempunyai daya magnet yang kuat.
Selain titik cairnya yang tinggi, daya hantar listrik merupakan sifat-sifat mangan yang lainnya. Selain itu, mangan memiliki kekerasan yang sedang akibat dari cepat tersedianya elektron dan orbital untuk membentuk ikatan logam. Konfigurasi elektron Mn adalah (Ar) 3d5 4s2 dengan menggunakan 2 elektron 4s dan kemudian kelima elektron 3d yang tidak berpasangan. Mn mempunyai bilangan oksidasi antara +2 sampai +7. Reaksi kimia yang penting dari senyawa mangan adalah reaksi oksidasi dan reduksi.
    Sifat Kimia
Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan,dan  kemampuan pengerasan. Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy yang bersifat ferromagnetik.
Reaksi kimia:
    Reaksi dengan air
Mangan bereaksi dengan air dapat berubah menjadi basa secara perlahan dan gas hidrogen akan dibebaskan sesuai reaksi:
Mn(s) + 2H2O → Mn(OH)2 +H2
    Reaksi dengan udara
Logam mangan terbakar di udara sesuai dengan reaksi:
3Mn(s) + 2O2 → Mn3O4(s)
3Mn(s) + N2 → Mn3N2(s)
    Reaksi dengan halogen
Mangan bereaksi dengan halogen membentuk mangan (II) halida, reaksi:
Mn(s) +Cl2 → MnCl2
Mn(s) + Br2 → MnBr2
Mn(s) + I2 → MnI2
Mn(s) + F2 → MnF2
Selain bereaksi dengan flourin membentuk mangan (II) flourida, juga menghasilkan mangan (III) flourida sesuai reaksi:
2Mn(s) + 3F2 → 2MnF3(s)
    Reaksi dengan asam
Logam mangan bereaksi dengan asam-asam encer secara cepat menghasilkan gas hidrogen sesuai reaksi:
Mn(s) + H2SO4 → Mn2+(aq) + SO42-(aq) + H2(g)
Reaksi ion mangan(II) dalam larutan:
Ion yang paling sederhana dalam bentuk mangan dalam larutan adalah ion heksaaquomangan(II) – [Mn(H2O)6]2+.
Reaksi ion heksaaquomangan(II) dengan ion hidroksida:
Ion hidroksida (dari, katakanlah, larutan natrium hidroksida) dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat pada ion mangan. Setelah ion hidrogen dihilangkan dari dua molekul air, kamu akan memperoleh kompleks tidak bermuatan kompleks netral. Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.

Dalam tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:


Sebenarnya  larutan aslinya berwarna merah muda yang pucat sekali, tetapi pada faktanya larutan tersebut sebenarnya tidak berwarna. Endapan coklat pucat di oksidasi menjadi mangan(II) oksida yang berwarna coklat lebih gelap pada saat bersentuhan dengan oksigen dari udara.
Reaksi ion heksaaquomangan(II) dengan larutan ammonia:
Amonia dapat berperan sebagai basa maupun sebagai ligan. Pada kasus ini, pada konsentrasi laboratorium yang biasa, amonia berperan sebagai basa – dapat menghilangkan ion hidrogen dari kompleks aquo.










Tidak terlihat perbedaan bentuk reaksi antara reaksi tersebut dengan reaksi yang terakhir.
    Kelimpahan
Mineral mangan tersebar secara luas dalam banyak bentuk; oksida, silikat, karbonat adalah senyawa yang paling umum. Penemuan sejumlah besar senyawa mangan di dasar lautan merupakan sumber mangan dengan kandungan 24%, bersamaan dengan unsur lainnya dengan kandungan yang lebih sedikit.
Kebanyakan senyawa mangan saat ini ditemukan di Rusia, Brazil, Australia, Afrika sSelatan, Gabon, dan India. Irolusi dan rhodokhrosit adalah mineral mangan yang paling banyak dijumpai. Logam ,mangan diperoleh dengan mereduksi oksida mangan dengan natrium, magnesium, aluminum atau dengan proses elektrolisis.
Ketersediaan :
Mangan ditemukan di alam dalam bentuk: Pyrolusite (MnO2), Brounite (Mn2O3), Housmannite (Mn3O4), Mangganite (Mn 2O3.H2O), Psilomelane [(BaH2O)2.Mn5O10], Rhodochrosite (MnCO3). Di Indonesia, mangan telah ditemukan sejak 1854, yaitu terdapat di Karangnunggal, Tasikmalaya (Jabar) tetapi baru dieksploitasi pada tahun 1930. daerah-daerah lain yang mempunyai potensi mangan adalah Kulonprogo (Yogya), pegunungan karang bolong (Kedu Selatan), Peg. Menoreh (magelang), Gunung Kidul, Sumatera Utara Pantai Timur, aceh, dll.

    Senyawa – senyawa Mangan
Enam oksida mangan dikenal orang MnO, Mn2O, MnO2, MnO3, Mn2O7 dan Mn3O4. Lima dari oksida ini mempunayai keadaaan oksidasi masing-masing +2, +3, +4, +5 dan +7. Oksida – oksida mangan dengan tingkat oksidasi lebih rendah bersifat basa dan bereaksi dengan 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. Fusi MnO2 dengan hidroksida logam alkali dan oksidator seperti KNO3 menghasilkan garam manganat VI yang berwarma hijau legam yang stabil dalam larutan alkali kuat tetapi terdisproporsionasi dalam keadaan netral atau asam.
Tingkat oksidasi    Oksidasi    Hidroksida    Sifat    Ion    Nama    Warna Ion
+2    MnO    Mn(OH)2    Basa Moderat    Mn2+    Mangan (II)    Pink
+3    Mn2O3    Mn(OH)3    Basa lemah    Mn3+    Mangan (III)    Violet
+4    MnO2    MnO(OH)2 atau H2MnO3    Amfoterik/ Asam lemah    MnO3-    Manganit    Coklat
+6    MnO3    H2MnO4    Asam moderat    MnO42-    Manganat    Hijau
+7    Mn2O4    HMnO4    Asam Kuat    MnO4-    Permanganat    Ungu

Mangan(II)
    Berdasarkan nilai potensial reduksinya, mangan(II) merupakan spesies mangan yang paling stabil, dan ini mungkin dapat dikaitkan dengan konfigurasi elektronik setengan penuh, 3d5. Reduksi dengan hidrogen terhadap oksida mangan apa saja akan menghasilkan oksida dengan tingkat oksidasi mangan terendah, abu-abu – hijau MnO.
    Mangan(II) dalam senyawa garamnya seperti klorida, sulfat, dan nitrat, dalam larutan air dapat dinyatakan sebagai ion Mn2+ atau dalam perspektif ion kompleks sebagai [Mn(H2O)6]2+, dan berwarna pink pucat.
    Penambahan alkali hidroksida ke dalam larutan Mn2+ diperoleh endapan Mn(OH)2 yang berupa gelatin putih hingga pucat tetapi hidroksida ini dalam udara terbuka segera teroksidasi menjadi mangan(III) oksihidroksi, MnO(OH) yang berwarna coklat gelap. Persamaan reaksinya yaitu : Mn2+ + 2 OH- → Mn(OH)2
4 Mn(OH)2 + O2 → 4 MnO(OH) + 2 H2O
    Mangan(II) hidroksida hanya diendapkan sebagian saja oleh larutan amonia. Endapan Mn(OH)2 larut dalam larutan garam amonium menurut persamaan reaksi sebagai berikut :
Mn(OH)2 + 2 NH4+  ↔ Mn2+ + 2 NH3 + 2 H2O
    Mn(OH)2 bersifat basa moderat,oleh  karena itu larut dalam asam, dan tidak larut dalam basa alkali. Pemanasan basa ini tanpa hadirnya udara dapat menghasilkan oksidanya, MnO, yang berwarna abu-abu hijau.
Mangan(III)
    Mangan(III) terdapat sebagai oksidanya yaitu Mn2O3 dan MnO(OH) yang terjadi secara alamiah di alam tetapi ion Mn3+ dalam larutan air tidak stabil, mudah tereduksi menjadi Mn2+  sebagaimana dinyatakan oleh nilai potensial reduksinya. Campuran Mn(II)-Mn(III) oksida terdapat sebagai Mn3O4, mineral berwarna hitam, yang terbentuk jika mangan oksida apa saja dipanaskan hingga ~1000°C dalam udara.
Mangan(IV)
    Mangan(IV) terdapat sebagai oksidanya yaitu MnO2. MnO2 sekalipun buka dioksida yang paling stabil karena dapat terurai menjadi Mn2O3 pada ~ 530°C,merupakan dioksida yang terpenting bermanfaat sebagai agen pengoksidasi. Oksida ini sesungguhnya juga bersifat amfoterik namun relatif inert terhadap asam maupun basa, dalam arti perannya sebagai Mn(IV) tidak dapat dipertahankan. Hal ini terlihat nyata dari hasil reaksinya dengan asam hidroklorida oekat dalam keadaan dingin, yaitu larutan hijau dari ion Mn4+ yang bersifat tidak stabil, berubah menjadi larutan pink karena terbentuk ion Mn2+ .
Mangan(VI)
    Mangan(VI) hanya dikenal stabil sebagai spesies manganat, MnO42- dengan bangun tetrahedron dan berwarna hijau gelap.Misalnya, kalium manganat dapat diperoleh dari reaksi lelehan MnO2 dan basa alkali dengan hadirnya oksidator misalnya udara/KNO3, menurut persamaan reaksi berikut :
2 MnO2 + 4 KOH ↔ 2 K2MnO4 + 2 H2O
Dalam larutan, ion manganat hanya stabil dalam suasana basa, dalam air dan suasana basa, ia akan mengalami disproporsionasi manjadi ion permanganat dan MnO2 (periksa kembali keterangan diagram potensial reduksi). Dalam suasana asam ion MnO42- bersifat oksidator.
MnO42- + 8 H3O+ + 4e ↔ Mn2+ + 12 H2O         E° = 1,74 V

Mangan(VII)
    Mangan heptoksida, Mn2O7 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 hampir semua material organik. Molekul Mn2O7 tersusun oleh dua bangun tetrahedral MnO4 yang bersekutu pada salah satu sudutnya dengan jembaan bengkok Mn-O-Mn. Hanya satu senyawa aion-oksi Mn(VII) yang dikenal penting, yaitu kalium permanganat, KMnO4 yang berwarna ungu. Senyawa ini stabil  dalam larutannya, dan peran utamanya yaitu sebagai oksidator yang sangat kuat baik dalam suasana asam maupun dalam keadaan netral atau basa.
    Secara komersial kalium permanganat dapat dibuat dari oksidasi kalium mangana oleh klorin dalam suasana alkalin. Kristal ungu akan diperoleh pada pemekatan larutan yang bersangkutan. Persamaan reaksinya yaitu :
2 K2MnO4 + Cl2 → 2 KMnO4 + 2 KCl
Reduksi KMnO4 dengan larutan Na2SO3 menghasilkan warna biru cemerlang dari manganat (V) atau hipomanganat MnO43- , yang bersifat tidak stabil.
    Ekstraksi Mangan
Mangan diperoleh dengan ekstraksi oksida-oksidanya dari tambang bijihnya. Prosesnya ada beberapa cara antara lain:
1.      Reduksi dengan karbon
Oksida mangan yang telah diekstraksi dicampur dengan karbon lalu dipanaskan, sehingga terjadi reaksi:
Mn3O4 + 4C → 3Mn + 4CO
MnO +2C → Mn + 2CO
2.      Proses alumino thermic
Bijih dicuci dengan mengalirkan air dan dipanggang dengan dialiri udara lalu dipanaskan terus sampai pijar(merah) dimana MnO2 akan berubah menjadi Mn3O4
MnO2 → Mn3O4 + O2
Oksida yang terbentuk dicampur dengan bubuk aluminium dalam krus, lalu ditimbuni dengan bubuk magnesium dan barium peroksida. Reduksi terjadi dalam pemanasan
3Mn3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Mn
3.      Metode elektrolisa:
Mangan secara besar-besaran diprodiuksi dengan cara ini:
Bijih digiling dan dipekatkan dengan proses gravity
Bijih yang sudah dipekatkan dipanggang (elumino proses) sampai terbentuk Mn3O4.
Mn3O4 diubah menjadi MnSO4.
Mn3O4 dipanaskan bersama H2SO4 encar maka terbentuk MnSO4 (larut) dan MnO2 (tak larut). MnO2 dapat dipijarkan lagi menjadi Mn3O4 dan proses diulang seperti diatas.
Elektrolisa larutan MnSO4 dielektrolisa menggunakan katoda merkuri. Mangan dibebaskan pada katoda ini membentuk amalgam. Selanjutnya amalgam didestilasi dimana Hg akan menguap lebih dulu dan tinggal mangan.
    Manfaat
    Penggunaan mangan dalam produksi baja
Kegunaan mangan yang paling penting adalah dalam produksi baja, dan untuk keperluan ini biasanya digunakan campuran besi mangan, yaitu feromangan. Feromangan diproduksi dengan mereduksi campuran besi dan oksida mangan dengan karbon. Bijih mangan yang paling utama adalah pirolisit, MnO2
MnO2 + Fe2O3 + 5C Mn + 2Fe + 5CO
Pada produksi baja, Mn berpartisipasi pada pemurnian besi melalui reaksi dengan belerang dan oksigen dan memindahkannya melalui pembentukan kerak. Fungsi yag lain adalah untuk meningkatkan kekerasan baja. Baja mengandung Mn dengan proporsi yang besar, sangat keras dan tahan lama, digunakan sebagai kereta api dan mesin-mesin buldoser.
    Penggunaan kalium manganat(VII) sebagai agen pengoksidasi dalam kimia organik.
Kalium manganat(VII) biasa digunakan dalam larutan netral atau larutan yang bersifat basa dalam kimia organik. Pengasaman kalium manganat(VII) cenderung untuk lebih meningkatkan kekuatan destruktif agen pengoksidasi, memecah ikatan-ikatan karbon-karbon.
Larutan kalium manganat(VII) biasa dibuat sedikit basa dengan larutan natrium karbonat, dan perubahan warna yang khas adalah sebagai berikut:

    Pada pengujian untuk ikatan rangkap C=C
Kalium manganat(VII) mengoksidasi ikatan rangkap karbon-karbon, dan berlangsung melalui perubahan warna diatas.
Etana, sebagai contoh, di oksidasi menjadi etana-1,2-diol.

Oksigen dalam tanda kurung persegi berarti â€�oksigen dari agen pengoksidasiâ€�. Ini merupakan singkatan dari persamaan yang banyak digunakan dalam kimia organik. Kamu pasti sangat tidak menyukai untuk menulis persamaan ion yang lengkap untuk reaksi tersebut pada tingkatan ini.Pengujian ini bukanlah suatu tes yang baik untuk ikatan rangkap karbon-karbon, karena semua yang mengalami reduksi dapat memiliki efek yang sama pada larutan kalium manganat(VII). Akan tetapi, dapat menggunakan reaksi sederhana ini sebagai cara untuk membuat diol. Pada oksidasi rantai cabang aromatik. Larutan kalium menganat(VII) yang bersifat basa mengoksidasi semua rantai cabang yang melekat pada pada cincin benzen menjadi satu grup -COOH. Pemanasan yang lama sangat diperlukan pada tahap ini. Sebagai contoh:    

Pada kasus rantai cabang etil,  juga akan memperoleh karbon dioksida. Dengan rantai cabang yang lebih panjang, dapat memilah campuran produk yang lain – tetapi pada tiap kasus, produk utama adalah asam benzoat.
    Mangan dioksida (sebagai pirolusit) digunakan sebagai depolariser dan sel kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan khlorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Senyawa permanganat adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisis kuantitatif dan dalam pengobatan.
    Efek Mangan bagi Kesehatan
Mangan adalah senyawa yang sangat umum yang dapat ditemukan di mana-mana di bumi. Mangan adalah salah satu dari tiga elemen penting beracun, yang berarti bahwa tidak hanya perlu bagi manusia untuk bertahan hidup, tetapi juga beracun ketika terlalu tinggi konsentrasi hadir dalam tubuh manusia.
Pengambilan mangan oleh manusia terutama terjadi melalui makanan, seperti bayam, teh dan rempah-rempah. Bahan makanan yang mengandung konsentrasi tertinggi adalah biji-bijian dan beras, kacang kedelai, telur, kacang-kacangan, minyak zaitun, kacang hijau dan tiram. Setelah penyerapan dalam tubuh manusia mangan akan diangkut melalui darah ke hati, ginjal, pankreas dan kelenjar endokrin.
Efek mangan terjadi terutama di saluran pernapasan dan di otak. Gejala keracunan mangan adalah halusinasi, pelupa dan kerusakan saraf. Mangan juga dapat menyebabkan Parkinson, emboli paru-paru dan bronkitis. Ketika orang-orang yang terkena mangan untuk jangka waktu lama mereka menjadi impoten. Suatu sindrom yang disebabkan oleh mangan memiliki gejala seperti skizofrenia, kebodohan, lemah otot, sakit kepala dan insomnia.  Karena Mangan merupakan elemen penting bagi kesehatan manusia kekurangan mangan juga dapat menyebabkan efek kesehatan. Ini adalah efek berikut:
- Kegemukan
- Glukosa intoleransi
- Darah pembekuan
- Masalah kulit
- Menurunkan kadar kolesterol
- ganguan Skeleton
- Kelahiran cacat
- Perubahan warna rambut
- gejala Neurological
 Tambahan Info :
Senyawa mangan secara alami ada dalam lingkungan sebagai padatan di dalam tanah dan partikel kecil di dalam air. Partikel mangan di udara yang hadir dalam partikel debu. Biasanya ini menetap ke bumi dalam waktu beberapa hari.  Manusia meningkatkan konsentrasi mangan di udara oleh kegiatan industri dan melalui pembakaran bahan bakar fosil. Mangan yang berasal dari sumber manusia juga dapat memasukkan air permukaan, air tanah dan air limbah. Melalui penerapan pestisida mangan, mangan akan memasuki tanah.
Untuk hewan, mangan adalah komponen lebih penting dari tiga puluh enam enzim yang digunakan untuk karbohidrat, protein dan metabolisme lemak. Jika Binatang makan terlalu sedikit mengadung mangan menyebabkan gangguan pertumbuhan normal, pembentukan tulang dan reproduksi akan terjadi.
Untuk beberapa hewan dosis yang mematikan sangat rendah, yang berarti mereka memiliki sedikit kesempatan untuk bertahan lebih kecil. Dosis mangan bila melebihi dosis yang esensial. Zat mangan dapat menyebabkan paru-paru, hati dan gangguan pembuluh darah, penurunan tekanan darah, kegagalan dalam perkembangan janin hewan dan kerusakan otak.  Ketika penyerapan mangan terjadi melalui kulit dapat menyebabkan kegagalan tremor dan koordinasi. Akhirnya, tes laboratorium dengan hewan telah di uji menunjukkan bahwa keracunan mangan parah harus bahkan dapat menyebabkan perkembangan tumor dengan binatang.
Pada tumbuhan ion mangan diangkut ke daun setelah pengambilan dari tanah. Bila terlalu sedikit mangan dapat diserap dari tanah ini menyebabkan gangguan pada mekanisme tanaman. Misalnya gangguan dari pembagian air untuk hidrogen dan oksigen, di mana mangan memainkan peranan penting.  Mangan dapat menyebabkan keracunan dan kekurangan baik gejala pada tumbuhan. Bila pH tanah rendah kekurangan mangan lebih umum.
Konsentrasi mangan Sangat beracun dalam tanah dapat menyebabkan pembengkakan dinding sel, layu dari daun dan bercak-bercak cokelat pada daun. Kekurangan juga dapat menyebabkan efek tersebut. Antara konsentrasi dan konsentrasi beracun yang menyebabkan kekurangan area kecil konsentrasi untuk pertumbuhan tanaman yang optimal dapat dideteksi.

BESI
    Sejarah
Tanda-tanda pertama kegunaan besi datangnya dari Sumeria dan Mesir, di mana sekitar 4000 SM, benda kecil, seperti mata lembing dan perhiasan, dihasilkan dari besi yang didapati dari meteor. Oleh kerana meteor jatuh dari langit sebahagian ahli bahasa menjangkakan bahawa perkataan Inggeris iron, yang which has cognates in many northern and bahasa Eropah barat, terhasil dari perkataan Etruska aisar yang bererti "Dewa-dewa".
Sekitar 3000 SM hingga 2000 SM, semakin banyak objek besi yang dikerjakan dihasilkan (dibezakan dengan besi meteor melalui ketiadaan nikel dalam barangan besi tersebut) di Mesopotamia, Anatolia, dan Mesir. Bagaimanapun, kegunaannya kemungkinannya untuk upacara tertentu, dan besi merupakan logam yang mahal, lebih mahal berbanding emas. Dalam epik Iliad, kebanyakan senjata merupakan gangsa, tetapi ketulan besi digunakan untuk perdagangan. Sebahagian sumber (lihat rujukan What Caused the Iron Age? di bawah) mencadangkan bahawa besi dihasilkan sebagai hasil sampingan dari penyucian tembaga ketika itu, sebagai besi span, dan tidak dihasilkan oleh pakar logam masa itu. Pada 1600 SM hingga 1200 SM, besi digunakan secara lebih meluas di Timur Tengah, tetapi tidak menggantikan kegunaan gangsa. Kapak besi dari Zaman Besi Sweden yang ditemui di Gotland, Sweden.
Dari tempoh abad ke-12 SM hingga abad ke-10 SM, terdapat peralihan pantas di Timur Tengah dari segi peralatan dan senjata gangsa kepada besi. Faktor utama peralihan ini tidak kelihatannya sebagai kelebihan teknologi kerjabesi, tetapi sebaliknya disebabkan gangguan bekalan timah. Tempoh peralihan ini, yang berlaku pada tempoh berlainan ditempat berlainan di dunia, mengorak langkah ke zaman tamadun yang dikenali sebagai Zaman Besi.
Serentak dengan peralihan dari gangsa kepada besi adalah jumpaan proses pengkarbonan, yang merupakan proses menambah karbon kepada besi masa itu. Besi yang dihasilkan adalah besi span, campuran besi dan sanga dengan karbon dan karbida, yang kemudiannya diketuk dan dilipat untuk membebaskan jismi slag dan mengoksidakan kandungan karbon, dengan itu menghasilkan besi tempa. Besi tempa amat kurang kandungan karbon dan tidak mudah dikeraskan melalui celupan. Orang-orang Timur Tengah mendapati bahawa hasil yang lebih keras boleh dihasilkan dengan memanaskan objek besi tempa dalam campuran arang untuk tempoh yang lama, dan kemudiannya dicelup dalam air atau minyak. Barangan yang terhasil, yang mempunyai permukaan besi waja, adalah lebih keras dan tahan berbanding gangsa yang digantikannya.
Di negara China besi pertama digunakan juga adalah besi meteor, dengan bukti arkeologi mengenai barangan besi tempa muncul di barat laut, berhampiran Xinjiang, pada abad ke-8 SM. Barangan ini dibuat dengan besi tempa, dicipta melalui proses yang sama dengan yang digunakan di Timur Tengah dan Eropah, dan dipercayai diimport oleh penduduk bukan Cina.
Pada tahun-tahun terakhir Dinasti Zhou (ca 550 BC), keupayaan penghasilan barangan besi bermula disebabkan teknologi tanur yang berkembang tinggi. Menghasilkan rerelau bagas (blast furnace) yang berupaya menghasilkan suhu melebihi 1,300 K, negara Cina telah memajukan penghasilan besi tuang, atau besi mentah.
Jika bijih besi dipanaskan serentak dengan karbon sehingga 1420–1470 K, cecair likat terbentuk, satu aloi sekitar 96.5% besi dan 3.5% karbon. Hasil ini kuat, boleh dibentuk menjadi bentuk halus, tetapi terlalu rapuh untuk dibentuk, kecuali ia dinyahkarbon (decarburized) untuk menyingkir kebanyakan karbon. Sebahagian besar penghasilan besi zaman Dinasti Zhou berikut, adalah besi tuang. Besi, bagaimanapun, kekal sebagai penghasilan orang bawahan, digunakan oleh peladang selama beberapa ratus tahun, dan tidak menarik minat kaum bangsawan China sehingga Sinasti Qin (sekitar 221 SM).
Besi tuang mundur di Eropah, disebabkan pelebur Eropah hanya mampu mencapai suhu sekitar 1000 K. Sebahagian besar Abad Pertengahan, di Eropah Barat, besi masih dihasilkan dengan menggunakan besi sponge menjadi besi tempa. Contoh besi tuang yang terawal di Eropah dijumpai dua tempat di Sweden, Lapphyttan dan Vinarhyttan, antara 1150 hingga 1350. Terdapat cadangan oleh para penyelidik bahawa ia mungkin diperkenalkan oleh puak Mongol menyeberangi Russia ketapak tersebut, tertapi tidak terdapat bukti kepada hipothesis ini. Bagaimanapun, menjelang akhir abad ke empat belas, pasaran bagi besi tuang mulai terbentuk, sebagai permintaan bagi peluru meriam yang diperbuat daripada besi tuang.
Peleburan besi awal (sebagaimana proses ini dikenali) menggunakan arang sebagai sumber haba dan agen penurun. Pada abad ke-18 bekalan kayu di England kehabisan dan kok(arang), bahanapi fosil, digunakan sebagai ganti. Innovasi ini oleh Abraham Darby membekalkan tenaga untuk Revolusi Perindustrian di England.




    Sifat Fisika
Sifat-sifat Fisika    Besi
 Simbol    Fe
Jari-jari (A°)    1,26
Volume atom (cm3/mol)    7,1
Massa Atom    55,847
Titik Didih (K)    3023
Massa Jenis (g/cm3)    7,674
Konduktivitas Listrik ohm-1 cm-1    11,2 x 106
Elektronegativitas    1,83
Konfigurasi  elektron    [Ar] 3d6 4s2
Formasi Entalphi  (Kj/mol)    13,8
Kondultifitas Panas (Wm-1 K-1)    80,2
Potensial Ionisasi (V)    7,87
Titik Lebur (K)    1808
Bilangan Oksidasi    2,3
Kapasitas Panas (J/g.K)    0,449
Entalphi Penguapam (KJ/mol)    349,5
Logam murni besi sangatt reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu. Memiliki 4 bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700, 928, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah. Hubungan antara bentuk-bentuk ini sangat aneh. Besi pig adalah alloy dengan 3% karbon dan sedikit tambahan sulfur, silikon, mangan dan fosfor.
Besi bersifat keras, rapuh, dan umumnya mudah dicampur, dan digunakan untuk menghasilkan alloy lainnya, termasuk baja. Besi tempa yang mengandung kurang dari 0.1% karbon, sangat kuat, dapat dibentuk, tidak mudah campur dan biasanya memiliki struktur berserat. Baja karbon adalah alloy besi dengan sedikit Mn, S, P, dan Si. Alloy baja adalah baja karbon dnegan tambahan seperti nikel, khrom, vanadium dan lain-lain. Besi relatif murah, mudah didapat, sangat berguna dan merupakan logam yang sangat penting.


Kenampakan Besi :









    Sifat Kimia
Ion besi sebagai katalis pada reaksi antara ion persulfat dan ion iodida
Reaksi antara ion persulfat (ion peroxodisulfat), S2O82-, dan ion iodida dalam larutan dapat dikatalisis dengan ion besi(II) maupun ion besi(III).
Persamaan keseluruhan untuk reaksinya adalah:
 
Untuk penjelasannya, kita akan mengunakan katalis besi(II). Reaksi terjadi dalam dua tahap.
 
 
Jika kamu menggunakan ion besi(III), reaksi kedua yang terjadi diatas akan menjadi reaksi yang pertama.

Besi merupakan sebuah contoh yang baik dalam hal penggunaan senyawa logam transisi sebagai katalis karena kemampuan senyawa logam transisi tersebut untuk mengubah tingkat oksidasi.
Reaksi ion besi dalam larutan
Ion-ion yang paling sederhana dalam larutan adalah:
    Ion heksaaquobesi(II) – [Fe(H2O)6]2+.
    Ion heksaaquobesi(III) – [Fe(H2O)6]3+.
Kedua-duanya bersifat asam, tetapi ion besi(III) lebih kuat sifat asamnya.
Reaksi ion besi dengan ion hidroksida
Ion hidroksida (dari, katakanlah, larutan natrium hidroksda) dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat pada ion besi.
Setelah ion hidrogen dihilangkan, kamu memperoleh kompleks tidak muatan – kompleks netral. Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.
Pada kasus besi(II):
:
 
Pada kasus besi(III):
 
Pada tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:

Pada kasus besi(II):

Besi sangat mudah di oksidasi pada kondisi yang bersifat basa. Oksigen di udara mengoksidasi endapan besi(II) hidroksida menjadi besi(III) hidroksida terutama pada bagian atas tabung reaksi. Warna endapan yang menjadi gelap berasal dari efek yang sama.

Pada kasus besi(III):

Reaksi ion besi dengan larutan amonia
Amonia dapat berperan sebagai basa atau ligan. Pada kasus ini, amonia berperan sebagai basa – menghilangkan ion hidrogen dari kompleks aquo.

Pada kasus besi(II):
 

Kejadian yang sama terjadi ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida. Endapan kembali berubah warna yang menunjukkan kompleks besi(II) hidroksida teroksidasi oleh udara menjadi besi(III) hidroksida.
Pada kasus besi(III):
 

Reaksi yang sama ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida.
Reaksi-reaksi ion besi dengan ion karbonat
Berikut ini merupakan perbedaan yang penting antara sifat ion besi(II) dan ion besi(III).
Ion besi(II) dan ion karbonat
Kamu dapat memperoleh dengan mudah endapan besi(II) karbonat sesuai dengan yang kamu pikirkan.
 

Ion besi(III) dan ion karbonat

Ion heksaaquobesi(III) cukup asam untuk bereaksi dengan ion karbonat yang bersifat basa lemah.

Jika kamu menambahkan larutan natrium karbonat ke larutan yang mengandung ion heksaaquobesi(III), dengan pasti kamu akan memperoleh endapan seperti jika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida atau larutan amonia.

Saat ini, ion karbonat yang menghilangkan ion hidrogen dari ion heksaaquo dan menghasilkan kompleks netral.

Berdasarkan pada perbandingan ion karbonat dengan ion heksaaquo, kamu akan memperoleh ion hidrogen karbonat maupun gas karbon dioksida dari reaksi antara ion hidrogen dengan ion karbonat. Persamaan reaksi menunjukkan pembentukan karbon dioksida.

Selain karbon dioksida, tidak terdapat sesuatu yang baru pada reaksi ini:

Pengujian untuk ion besi(III) dengan ion tiosianat
Pengujian ini merupakan tes yang sangat sensitif untuk ion besi(III) dalam larutan.

Jika kamu menambahkan ion tiosianat, SCN-, (dari, katakanlah, larutan natrium atau kalium atau amonium tiosianat) ke dalam larutan yang mengandung ion besi(II), kamu akan memperoleh larutan berwarna merah darah kuat yang mengandung ion [Fe(SCN)(H2O)5]2+.

Penentuan konsentrasi ion besi(II) dalam larutan dengan cara titrasi
Kamu dapat menentukan konsentrasi ion besi(II) dalam larutan melalui cara titrasi dengan menggunakan larutan kalium manganat(VII) atau larutan kalium dikromat(VI). Reaksi berlangsung dengan adanya asam sulfat encer.

Pada kasus yang lain, kamu dapat mempipet larutan yang mengandung ion besi(II) yang sudah diketahui volumenya ke dalam labu, dan kemudian menambahkan asam sulfat encer secukupnya. Apa yang akan terjadi kemudian tergantung pada penggunaan larutan kalium manganat(VII) atau larutan kalium dikromat(VI).

Menggunakan larutan kalium manganat(VII)

Larutan kalium manganat(VII) diteteskan melalui buret. Pada awalnya, larutan tersebut menjadi tidak berwarna yang menunjukkan larutan tersebut bereaksi. Pada titik akhir titrasi warna merah muda permanen dalam larutan menunjukkan ion manganat(VII) sedikit berlebih.

Ion manganat(VII) mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III). Dua persamaan setengah-reaksinya adalah:
 
 
Penggabungan keduanya memberikan persamaaan ion untuk reaksi:
 
Persamaan yang lengkap menunjukkan bahwa 1 mol ion manganat(VII) bereaksi dengan 5 mol ion besi(II). Melalui informasi tersebut, perhitungan titrasi sama seperti yang lainnya.
Menggunakan larutan kalium dikromat(VI)

Larutan kalium dikromat(VI) berubah menjadi hijau menunjukkan larutan tersebut bereaksi dengan ion besi(II), dan kamu tidak akan bisa mendeteksi perubahan warna ketika kamu meneteskan larutan jingga berlebih ke dalam larutan berwarna hijau kuat.

Dengan larutan kalium dikromat(VI) kamu harus menggunakan inndikator tertentu, dikenal dengan indikator redoks. Perubahan warna menunjukkan keberadaan agen pengoksidasi.

Berikut adalah beberapa indikator – seperti difenilamin sulfonat. Indikator ini memberikan warna ungu-biru yang menandakan adanya kelebihan larutan kalium dikromat(VI).

Dua persamaan setengah-reaksinya adalah:
 
 
Penggabungan keduanya memberikan:
 
Kamu dapat melihat bahwa perbandingan reaksi antara 1 mol ion dikromat(VI) dengan 6 mol ion besi(II).
    Kelimpahan di Alam
Besi merupakan logam yang paling banyak terdapat dialam. Besi juga diketahui sebagai unsur yang paling banyak membentuk bumi, yaitu kira-kira 4,7 - 5 % pada kerak bumi. Besi adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi dan jarang dijumpai dalam keadaan bebas, kebanyakan besi terdapat dalam batuan dan tanah sebagai oksida besi, seperti oksida besi magnetit ( Fe3O4) mengandung besi 65 %, hematite ( Fe2O3 ) mengandung 60 – 75 % besi, limonet ( Fe2O3 . H2O ) mengandung besi 20 % dan siderit (Fe2CO3). Dalam kehidupan, besi merupakan logam paling biasa digunakan dari pada logam-logam yang lain. Hal ini disebabkan karena harga yang murah dan kekuatannya yang baik sreta penggunaannya yang luas.
Bijih besi yang dapat diolah harus mengandung senyawa besi yang besar. Bijih besi adalah suatu zat mineral yang mengandung cukup kadar besi untuk dileburkan kira-kira 20 %. Komposisi dan bentuk bijih besi berbeda-beda, jika besi dipanaskan bersama-sama karbon pada suhu 1420oK – 1470oK maka akan terbentuk suatu alloy.
Seiring dengan perkembangan zaman banyak teknologi baru yang bermunculan untuk menghasilkan besi . Salah satu sebabnya adalah karena besi memiliki kegunaan yang sangat banyak dan terlebih lagi karena bijih besi yang relatif melimpah dipenjuru dunia. Oleh karena itu penting untuk kita mempelajari lebih lanjut mengenai besi tersebut.
Bijih Besi
Bijih besi adalah bahan baku utama untuk pembuatan besi kasar, sedangkan besi kasar tersebut adalah bahan baku untuk pembuatan besi tempa, besi tuang dan baja. Bijih besi didapat dari hasil penambangan bijih besi. Sedangkan bahan-bahan lain yang bercampur dengan bijih tersebut selain kotoran yang merugikan antara lain belerang ,pospor silika , tanah liat juga ada kotoran yang menguntungkan antara lain emas, platina, perak. Adapun yang termasuk bijih besi tersebut antara lain:
    HAEMATITE ( Fe2O3 )
Bijih besi jenis ini, mempunyai kandungan besi sekitar 65 – 70 %. Sedangkan warnanya adalah: merah tua sampai hitam. Berat Jenis : sekitar 4,5 s/d 5,3
Bijih besi ini banyak terdapat di negara: India ,Brasilia, Rusia, Spanyol , AS dan Afrika serta Jerman.
    MAGNETITE ( Fe3O4)
Kandungan besinya sekitar 70 % s/d 73% ,Bijih besi ini merupakan bijih besi yang terbanyak mengandung kadar besi, sedangkan warnanya :hitam atau abu-abu ,Berat jenisnya berkisar: 4,9 s/d 5,2,Bijih besi ini sangat kuat dan keras. Bijih besi ini banyak terdapat di Negara: India, Swedia, Rusia, A S, Norwegia dan Kanada.
     Pirit (FeS2 )
Bijih besi ini termasuk besi sulpat, dengan kandungan besinya berkisar 45 s/d 47 %, sedangkan warnanya kuning sampai coklat. Berat Jenis berkisar : 4,8 s/d 5,1. Bijih besi ini banyak terdapat di negara: India, AS, Rusia dan Kanada.
    LIMONITE (2Fe2O3.3H2O )
Bijih besi ini disebut juga sebagai Hydratited-Haematite, warnanya dari kuning sampai hitam, dan kandungan Fe nya sekitar 60 %, sedang kadar air sekitar 14,5 %,Berat jenisnya berkisar: 3,6 s/d 4 . Bijih besi ini terdapat di negara: India, Jerman dan AS.
     SIDERITES (FeCO3)
Kandungan besinya sekitar 40 s/d 48 % ,sedangkan Berat jenisnya berkisar: 3,7 s/d 3,9 Warnanya kuning sampai coklat. Terdapat di negara: Rusia dan Inggris.
Tambang bijih besi di Indonesia terdapat di:
    Cilacap, Jawa Tengah
    Cilegon, Banten
     Gunung Tegak, Lampung
    Lengkabana, Sulawesi Tengah
     Longkana, Sulawesi Tengah
     Peg. Verbeek, Sulawesi Tengah
     Pulau Demawan, Kalimantan Selatan
    Pulau Sebuku, Kalimantan Selatan
    Pulau Suwang, Kalimantan Selatan.
Pengolah bijih besi terbesar adalah PT. Krakatau Steel yang berada di Cilegon, Jwa Barat.
    Persenyawaan
Besi(III)
    Ion besi (III) berukuran relatif kecil dengan rapat muatan 349 C/mm3 untuk low spin dan 232 C/mm3 untuk high-spin, hingga mempunyai daya mempolarisasi yang cukup untuk menghasilkan ikatan berkarakter kovalen. Sebagai contoh, besi(III) klorida berwarna merah-hitam, berupa padatan kovalen dengan struktur jaringan kovalen. Pada pemanasan hingga fase gas terbentuk spesies dimerik, Fe2Cl6. Besi(III) klorida dapat dibuat dari pemanasan langsung besi dengan klorin menurut persamaan reaksi :
2 Fe(s) + 3 Cl2(g) □(→┬∆ ) 3 FeCl3(s)
Besi(III) bromida mirip dengan besi (III) klorisa, tetapi besi(III) iodida tidak dapat diisolasi sebab ion iodida mereduksi besi(III) menajdi besi(II).
2 Fe3+ + 2I- → 2 Fe2+ + I2
Besi(III) klorida anhidrat bereaksi dengan air secara eksotermik menghasilkan gas HCl, kontras dengan padatan kuning emas garam heksahidrat, FeCl3.6H2O yang larut begitu saja dalam air menghasilkan ion heksahidrat, [Fe(H2O)6]3+.
Semua garam besi(III) larut dalam air menghasilkan larutan asam. Rapatan muatan kation yang relatif tinggi mampu mempolarisasi cukup kuat terhadap molekul air sebagai ligan yang berakibat lanjut molekul air yang lain sebagai pelarut dapat berfungsi jsebagai basa dan memisahkan proton menurut persamaaan reaksi :
[Fe(H2O)6]3+ + H2O ↔ H3O+ + [Fe(H2O)5(OH)]2+
[Fe(H2O)5(OH)]2+ + H2O ↔ H3O+ + [Fe(H2O)4(OH)2]+
Uji terhadap adanya ion besi(III) dapat dilakukan dengan penambahan larutan ion heksasianoferat(II), [Fe(CN)6]4- , terjadinya endapan biru Prusian besi(III) heksasianoferat(II) Fe4[Fe(CN)6]3.
Besi(II)
Besi(II) klorida anhidrat, FeCl2 dapat dibuat dengan mengalirkan gas HCl kering pada logam besi panas. Gas H2 yang dihasilkan berperan sebagai reduktor dan oleh karena itu mencegah oksidasi lanjut menjadi besi(III) :
Fe(s) + 2 HCl(g) → FeCl2(s) + H2(g)
Baik besi(II) klorida anhidratnya, maupun terhidrat, keduanya adalah ionik. Hal ini dapat diasosiasikan dengan rendahnya densitas muatan besi(II) (~ 98 C/mm3) berbeda dengan besi(III) (~ 232 C/mm3).
    Ekstraksi
Secara umum proses pengolahan besi dari bijihnya dapat berlangsung dengan urutan sebagai berikut:
    Bahan – bahan dimasukkan ke dalam tanur melalui bagian puncak tanur. Bahan – bahan ini berupa:
    Bahan utama yaitu bijih besi yang berupa hematit (Fe2O3 ) yang bercampur dengan pasir (SiO2) dan oksida – oksida asam yang lain (P2O5 dan Al2O3). Batuan – batuan ini yang akan direduksi.
    Bahan – bahan pereduksi yang berupa kokas (karbon).
    Bahan tambahan yang berupa batu kapur (CaCO3) yang berfungsi untuk mengikat zat – zat pengotor.
    Udara panas dimasukkan di bagian bawah tanur sehingga menyebabkan kokas terbakar. H = - 394 kJD
C(s) + O2(g) → CO2(g)
Reaksi ini sangat eksoterm (menghasilkan panas), akibatnya panas yang dibebaskan  akan menaikkan suhu bagian bawah tanur sampai mencapai 1.900o C.
    Gas CO2 yang terbentuk kemudian naik melalui lapisan kokas yang panas dan bereaksi dengannya lagi membentuk gas CO. H = +173 kJD
CO2(g) + C(s) 2 CO(g)
Reaksi kali ini berjalan endoterm (memerlukan panas) sehingga suhu tanur pada bagian itu menjadi sekitar 1.300o C.
    Gas CO yang terbentuk dan kokas yang ada siap mereduksi bijih besi (Fe2O3). Reaksi ini dapat berlangsung dalam beberapa tahap, yaitu:
    Pada bagian atas tanur, Fe2O3 direduksi menjadi Fe3O4 pada suhu 500° C.
3 Fe2O3(s) + CO(g) 2 Fe3O4(s) + CO2(g)
    Pada bagian yang lebih rendah, Fe3O4 yang terbentuk akan direduksi menjadi FeO pada suhu 850o C. Fe3O4(s) + CO(g) 3 FeO(s) + CO2(g)
    Pada bagian yang lebih bawah lagi, FeO yang terbentuk akan direduksi menjadi logam besi pada suhu 1.000° C. FeO(s) + CO(g) Fe(l) + CO2(g)
    Besi cair yang terbentuk akan mengalir ke bawah dan mengalir di dasar tanur.
    Sementara itu, di bagian tengah tanur yang bersuhu tinggi menyebabkan batu kapur terurai menurut reaksi: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
    Kemudian di dasar tanur CaO akan bereaksi dengan pengotor dan membentuk terak (slag) yang berupa cairan kental. Reaksinya sebagai berikut: CaO(s) + SiO2(s) → CaSiO3(l)
3 CaO(s) + P2O5(g) →Ca3(PO4)2(l)
CaO(s) + Al2O3(g)→ Ca(AlO2)2(l)
    Selanjutnya, besi cair turun ke dasar tanur sedangkan terak (slag) yang memiliki massa jenis lebih rendah daripaba besi cair akan mengapung di permukaan dan keluar pada saluran tersendiri.
Gambar Tanur Tinggi :











Hasil Pengolahan Besi
    Besi Kasar (pig iron) atau Besi Gubal. Besi cair yang keluar dari dasar tanur disebut dengan besi kasar (pig iron). Besi kasar mengandung 95% besi, 34% karbon, sisanya berupa fosfor, silikon dan mangan.
    Besi Tuang (cast iron) atau Besi Co. Jika pig iron dibuat menjadi bentuk cetakan maka disebut besi tuang atau besi cor.
     Besi Tempa (wrought iron). Besi tempam mengandung kadar karbon yang cukup rendah (0,05 – 0,2%). Besi tempa ini cukup lunak untuk dijadikan berbagai perlatan seperti sepatu kuda, roda besi, baut, mur, golok, cangkul dan lain sebagainya.
    Manfaat
     Dalam kehidupan sehari – hari besi banyak sekali manfaatnya, seperti :
    peralatan masak didapur
     peralatan perang
    tiang listrik
    penangkal petir
    pipa saluran
    peralatan mesin
    Sedangkan dalam bahan bangunan besi digunakan untuk:
    Sebagai tulang beton
    Untuk bahan rangka atap
    Pagar ruma
     Bahan bangunan jembata
     Ventilasi rumah
     Rel kereta api
Besi dan baja merupakan logam yang banyak digunakan dalam teknik; dan meliputi 95% dari seluruh produksi logam dunia. untuk penggunaan tertentu, besi dan baja merupakan satu-satunya logam yang memenuhi persyaratan teknis maupun ekonomis, namun di beberapa bidang lainnya logam ini mulai mendapat persaingan dari logam bukan besi dan bahan bukan logam. diperkirakan bahwa besi telah dikenal manusia disekitar tahun 1200 SM.
Proses pembuatan baja diperkenalkan oleh Sir Henry Bessemer dari Inggris sekitar tahun 1800, sedang William Kelly dari Amerika pada waktu yang hampir bersamaan berhasil membuat besi malleable. hal ini menyebabkan  timbulnay persengketaan mengenai masalah paten. Dalam sidang-sidang pengasilan terbukti bahwa WIlliam Key lebih dahulu mendapatkan hak paten.
    Efek Besi Bagi Kesehatan
Zat besi merupakan jenis mineral mikro esensial yang mempunyai fungsi penting di dalam tubuh. Dibutuhkan dengan jumlah konsumsi sekitar 1.5-2.2 mg per- harinya, zat besi mempunyai fungsi penting di dalam tubuh antara lain sebagai media transportasi bagi oksigen dari paru-paru ke berbagai jaringan tubuh serta juga akan berfungsi sebagai katalis dalam proses penpindahan energi di dalam sel. Sebagai jenis mineral mikro esensial, kekurangan zat besi di dalam tubuh dapat mengakibatkan beberapa dampak negatif antara lain berkurangnya kekebalan tubuh, menurunnya daya konsentrasi, menurunnya daya ingat, menurunnya performa belajar, mudah marah, berkurangnya nafsu makan, dan menurunnya kebugaran tubuh.
Salah satu fungsi utamanya adalah transportasi utama dalam mendistribusikan oksigen ke seluruh tubuh. jadi fungsinya betul betul sangat penting. selain itu zat besi berperan dalam produksi hemoglobin dan menyokong sistem kekebalan tubuh. jadi jika kekurangan zat besi, resiko terserang penyakit jadi besar.
Agar terhindar dari situasi kekurangan zat besi, perbanyaklah konsumsi makanan yang kaya kandungan besi, seperti daging tanpa lemak, kerang, hati, telur, tiram, unggas dan ikan ikanan. sementara sumber nabati bisa diperoleh dari kacang kacangan, kentang, nasi, gandum, dan sayur sayuran, khususnya bayam. selain kaya zat besi, bayam ternyata mengandung vitamin C, E dan memiliki kadar antioksidan tinggi. jadi selain bagus untuk memenuhi kebutuhan zat besi bagi tubuh, bayam pun berkasiat memelihara jantung, menghindari stroke, dan kanker.
Tambahan Info :
Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.
    Pengecatan. Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
    Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
    Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
    Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
    Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
    Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
    Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.














KOBAL
    Sejarah
Logam Cobalt baru mulai digunakan pada abad 20, namun bijih Cobalt sesungguhnya telah digunakan ribuan tahun sebelumnya sebagai pewarna biru pada gelas maupun berbagai perkakas dapur. Sumber warna biru pada Cobalt dikenali pertama kali oleh G. Brandt (ahli kimia Swedia) pada tahun 1735 yang mengisolasi logam tak murni yang  diberi nama Cobalt rex. Pada tahun 1780, T.O. Bergman menunjukan bahwa Cobalt rex adalah unsur baru yang kemudian diberi nama turunan dari kata kohold (bahasa Jerman) yanh artinya globin atau roh hantu
Kobal terdapat dalam mineral Cobaltit, smaltit dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal, tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping produksi. Kobal juga terdapat dalam meteorit.
Pada 1735, seorang ilmuwan Swedia, George Brandt, menunjukkan bahwa warna biru pada kaca berwarna disebabkan adanya unsur baru bernama Cobalt. Sedangkan radioaktif Cobalt-60 ditemukan oleh Glenn T Seaborg dan Fohn livingood dari University of California.
    Sifat Fisika
Sifat-sifat Fisika    Kobal
 Simbol    Co
Jari-jari (A°)    1,25
Volume atom (cm3/mol)    6,7
Massa Atom    58,9332
Titik Didih (K)    3143
Massa Jenis (g/cm3)    8,9
Konduktivitas Listrik ohm-1 cm-1    17,9 x 106
Elektronegativitas    1,88
Konfigurasi  elektron    [Ar] 3d7 4s2
Formasi Entalphi  (Kj/mol)    16,19
Kondultifitas Panas (Wm-1 K-1)    100
Potensial Ionisasi (V)    7,86
Titik Lebur (K)    1768
Bilangan Oksidasi    2,3
Kapasitas Panas (J/g.K)    0,421
Entalphi Penguapam (KJ/mol)    373,3
Logam berwarna abu–abu, sedikit berkilauan dan metalik. Sedikit magnetis. Cobalt memiliki permeabilitas logam sekitar dua pertiga daripada besi. Melebur pada suhu 14900C dan mendidih pada suhu 35200C.  Memiliki 7 tingkat oksidasi yaitu -1, 0, +1, +2, +3, +4 dan +5. Unsur kimia Cobalt juga merupakan suatu unsure dengan sifat rapuh agak keras dan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Stabilitas dari ion cobalt mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III, sesuai dengan deret unsur periode pertama, Ti, V, Cr, Mn, dan Fe, terakhir Co. Tingkat oksidasi tertinggi dari ion cobalt adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal.
Kenampakan Kobal :





    Sifat Kimia
    Bereaksi lambat dengan asam encer menghasilkan ion dengan biloks +2
    Pelarutan dalam asam nitrat disertai dengan pembentukan nitrogen oksida, reaksi yang terjadi adalah :
Co + 2H+ →   Co2+ + H2
3Co + 2HNO3 + 6H+ → 3Co2+ + 2NO+ 4H2O
    Kurang reaktif
     Dapat membentuk senyawa kompleks
    Senyawanya umumnya berwarna
    Dalam larutan air, terdapat sebagai ion Co2+ yang berwarna merah
    Senyawa–senyawa Co(II) yang tak terhidrat atau tak terdisosiasi berwara biru.
    Ion Co3+ tidak stabil, tetapi kompleks–kompleksnya stabil baik dalam bentuk larutan maupun padatan.
    Kompleks-kompleks Co(II) dapat dioksidasi menjadi kompleks–kompleks   Co(III)
    Bereaksi dengan hidogen sulfida membentuk endapan hitam
    Tahan korosi.
    Kelimpahan
Di alam, kobalt terdapat dalam bentuk senyawa, seperti mineral kobalt glans (CoAsS), linalit (Co3S4), dan smaltit (CoAs2) dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal, tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping produksi. Kobal juga terdapat dalam meteorit. Bijih mineral kobal yang penting ditemukan di Zaire, Moroko, dan Kanada. Survei badan geologis Amerika Serikat telah mengumumkan bahwa di dasar bagian tengah ke utara Lautan Pasifik kemungkinan kaya kobal dengan kedalaman yang relatif dangkal, lebih dekat ke arah Kepulauan Hawai dan perbatasan Amerika Serikat lainnya.
    Persenyawaan
    Oksida
Cobalt (II) Oksida merupakan senyawa padatan berwarna hijau dibuat melalui pemanasan Cobalt(II) karbonat atau nitrat pada suhu 11000C. Reaksi ini harus dilakukan dalam ruang bebas oksigen, reaksinya sebagai berikut :
CoCO3 → CoO + CO2
2Co(NO3)2 →  2CoO + 4NO2 +O2
Cobalt(II) Oksida mempunyai struktur NaCl. Pada pemanasan 400–5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4. Beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3, CoO2 dan oksoCobalttat (II) merah Na10[Co4O9].
    Halida
Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2. Halida klor berwarna biru terang. Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada Cobalt halida pada temperatur 300 – 4000C menghasilkan Cobalt(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi. Cobalt(III) flourida dapat direduksi oleh air. Senyawa yang sederhana misalnya CoF3 yang berupa padatan coklat mudah bereaksi dengan air menghasilkan oksigen.
    Sulfida
Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam.
Co2+ + H2S  →  CoS + 2H+
    Garam
Bentuk garam Cobalt(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat. Semua garam hidrat Cobalt berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ion terkoordinasi oktahedral. Cobalt(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2-. Bentuk garam Cobalt(III) sangat sedikit, garam flourida hidrat berwarna hijau CoF3.5H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)3.18H2O.
    Ekstraksi Kobalt
Unsur cobalt di alam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik. Mineral cobalt terpenting antara lain Smaltite (CoAs2), cobalttite (CoAsS) dan Lemacite ( Co3S4 ). Sumber utama cobalt disebut “Speisses” yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, dan Pb. Unsur cobalt diproduksi ketika hidroksida hujan, akan timbul hipoklorit sodium ( NaOCl) . Berikut reaksinya :
2Co2+(aq) + NaOCl(aq) + 4OH-(aq) + H2O 2Co(OH)3(s) + NaCl(aq)
Trihydroxide Co(OH)3 yang dihasilkan kemudian dipanaskan untuk membentuk oksida dan kemudian ditambah dengan karbon sehingga terbentuklah unsur kobalt metal. Berikut reaksinya :
2Co(OH)3 (heat) Co2O3 + 3H2O
2Co2O3 + 3C 4Co(s) + 3CO2(g)
    Manfaat
Adapun manfaat–manfaat dari logam Cobalt adalah sebagai berikut :
    Dapat dicampur dengan besi, nikel dan batang-batang rel lain untuk membuat Alnico, suatu campuran logam memiliki kekuatan magnetis yang banyak digunakan mesin jet dan turbin gas mesin/motor.
    Alloy stellit, mengandung kobal, khrom, dan wolfram, yang bermanfaat untuk peralatan berat, peralatan yang digunakan pada suhu tinggi, maupun peralatan yang digunakan dengan kecepatan tinggi.
    Digunakan sebagai bahan baja tahan-karat dan baja magnit.
    Digunakan di dalam campuran logam untuk turbin gas generator dan turbin pancaran.
    Digunakan di dalam menyepuh listrik oleh karena penampilannya, kekerasan, dan perlawanan ke oksidasi.
    Digunakan untuk produksi warna biru permanen dan brilian untuk porselin,  gelas/kaca, serta barang tembikar, pekerjaan ubin dan email.
    Logam Cobalt mempunyai kekuatan magnetis yang sering digunakan di berbagai sektor industri. Contohnya untuk bahan magnit pada loudspeaker atau mikrofon serta bahan baja tahan karat dan baja magnit.
    Cobalt-60, merupakan artifical isotop, dimana sebagai suatu sumber sinar  penting, dan secara ekstensif digunakan sebagai agen radiotherapeutic. Cobalt-60 dapat memancarkan sinar gamma yang mampu membunuh virus, bakteri, dan mikroorganisme patogen lainnya tanpa merusak produk. Cobalt-60 digunakan untuk mengiradiasi sel kanker. Dengan dosis radiasi tertentu yang terkendali, maka sel kanker akan terbunuh, sedangkan sel normal tidak akan terpengaruh dan akan bertahan terhadap radiasi.
     Digunakan sebagai campuran pigmen cat.
    Efek Kobalt Bagi Kesehatan
Cobalt memiliki fungsi untuk membentuk pembuluh darah serta pembangun B. Co penting untuk membuat vitamin B12 (cobalamin). Cu perlu untuk pembikinan pigmen Hb. Meski unsur ini tidak ikut membina Hb tetapi untuk pembikinannya unsur ini mutlak harus ada. Darah hewan rendah berwarna biru, karena pigmen pernapasannya mengandung Cu, sebagai ganti Fe pada hewan tinggi yang membuat darah berwarna merah.
Cobalt (Co) dalam jumlah yang besar yang masuk ke dalam tubuh akan merusak kelenjar gondok, sel darah merah menjadi berubah, tekanan darah menjadi tinggi, pergelangan kaki menjadi bengkak, penyakit gagal jantung, sesak nafas, batuk-batuk dan kondisi badan yang lemah. Wabah keracunan Cobalt pernah terjadi di Amerika tahun 1964-1966 di kota Nebraska dan Ohama. Masyarakat kedua kota tersebut mengalami gagal jantung. Penyebabnya adalah beberapa Industri menggunakan Cobalt (Co) dalam proses produksi misalnya : produksi minuman kaleng.