Kita telah melihat sebelumnya bahwa semua unsur dapat diklasifikasikan sebagai logam, non-logam, atau metaloid. Sampai sekarang kita telah mempelajari teori-teori dasar kimia, seperti ikatan kimia, gaya antarmolekul, kesetimbangan kimia, elektrokimia, dan lain-lain. Semua pengetahuan ini diperlukan untuk memahami kimia unsur-unsur khususnya logam.
Kimia anorganik deskriptif ini diperlukan untuk memahami kegunaan dan penerapan kimia dalam berbagai proses industri dan biologi (termasuk organisme hidup).
Sebagian besar logam berasal dari mineral. Mineral adalah zat alami dengan komposisi kimia tertentu.
Metalurgi adalah ilmu memisahkan logam dari mineral dan membuat paduan logam.
Ini melibatkan: a) persiapan mineral; b) produksi logam; c) pemurnian
Produksi logam bebas selalu merupakan proses reduksi. Kadang-kadang mineral perlu dikalsinasi sebelumnya untuk mengeluarkan kotoran yang mudah menguap.
Proses yang paling penting dilakukan pada suhu tinggi dalam proses yang dikenal sebagai pyrometallurgy.
Proses pengurangan
Metalurgi Besi
Besi ada dalam bentuk mineral tertentu seperti pirit (FeS) dan hematit (Fe 2 O 3 ). Proses ini melibatkan reduksi kimia mineral oleh karbon (dalam bentuk kokas) dalam tanur tinggi.
Produksi baja
Pembuatan baja adalah industri yang kritis. Sementara produksi besi adalah proses reduksi, konversi menjadi baja adalah proses oksidasi. Kotoran yang tidak diinginkan dihilangkan dengan gas oksigen.
Pemurnian logam
Distilasi: logam dengan titik leleh rendah dapat dimurnikan dengan distilasi fraksional. Contoh: Metode Mond untuk pemurnian nikel.
Elektrolisis: Sebagai contoh tembaga
Logam alkali
Mereka adalah unsur yang paling elektronegatif. Keadaan oksidasi +1. Mereka memiliki kepadatan rendah dan titik leleh.
Natrium, Na
Terjadi: NaAlSi 3 O 8 (albit); NaCl; NaNO 3 (nitrat dari Chili)
Didapatkan: elektrolisis lelehan NaCl (Downs pile)
Reaksi utama:
Potasio, K
Terjadi: KAlSi 3 O 8 (ortoklas); KCl
Didapatkan: destilasi lelehan KCl pada 892 C.
Reaksi Utama:
Kegunaan
Na 2 CO 3 : pengolahan air, pembuatan sabun, deterjen, obat-obatan, industri kaca.
Hidroksida: produk sabun, elektrolit bakteri,…
Nitrat: pupuk, bahan peledak,….
Logam alkali tanah: Magnesium, Mg
Terjadi: Mg (OH) 2 (brusit); CaCO3.MgCO 3 (dolomit); MgSO4.7 H 2 O (epsomit).
Perolehan: elektrolisis lelehan MgCl2 (diperoleh dari air laut)
Reaksi Utama:
Kalsium, Ca
Terjadi: CaCO 3 (kapur, kapur dan marmer); CaSO 4.2 H 2 O (gipsum); CaF 2 (fluorit)
Didapatkan: elektrolisis lelehan CaCl 2
Kegunaan
Magnesium: ikatan logam; perlindungan katodik; baterai,…
CaO: metalurgi, penghilangan SO2, pengaturan keasaman tanah,…
Ca(OH) 2 : pengolahan air
Aluminium, Al
Aluminium adalah logam yang paling melimpah dan merupakan unsur ketiga yang paling banyak terdapat di kerak bumi (7,5%).
Ini memiliki kepadatan rendah, kekuatan tarik tinggi dan merupakan konduktor listrik yang sangat baik.
Terjadi : Pada 2 O 3 . 2 H 2 O (bauksit); Jadilah 3 Al 2 Si 6 O 18 (beril); Na 3 AlF 6 (kriolit); Al 2 O 3 (korundum).
Didapatkan : elektrolisis aluminium oksida anhidrat, dengan proses Hall-Heroult.
Reaksi Utama
Kegunaan
Aluminium: saluran transmisi tegangan tinggi; pembangunan pesawat, kapal; propelan roket padat.
Daur Ulang: Aluminium digunakan dalam jutaan ton kaleng minuman ringan. Untuk mendaur ulang aluminium, energi untuk memanaskannya hingga titik leleh (~ 660 C) dan energi fusi (~ 10,7 kJ / mol) hampir tidak diperlukan.
Secara total, energi untuk mendaur ulang satu mol aluminium adalah sekitar 9% dari energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan jumlah yang sama dengan elektrolisis.