Untuk memperoleh 100 kg tembaga dengan kemurnian di bawah 99%, digunakan sampel yang mengandung kalkopirit sebanyak 400 kg. Kemurnian kalkopirit dalam sampel tersebut adalah ....

Question

Tembaga merupakan salah satu logam yang banyak digunakan dalain kehidupan sehari-hari, di antaranya sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo. Untuk mendapatkan tembaga murni, terdapat beberapa tahapan proses.

Tahap I adalah proses pengapungan atau floating, yang diawali dengan pengecilan ukuran bijih kemudian digiling sampai terbentuk butiran halus.

Tahap II adalah pemanggangan. Pada proses ini kalkopirit akan bereaksi dengan oksigen menurut reaksi:

$4{\mathrm{CuFeS}}_2(s)+9{\mathrm O}_2(g)\rightarrow2{\mathrm{Cu}}_2\mathrm S(s)+2{\mathrm{Fe}}_2{\mathrm O}_3(s)+6{\mathrm{SO}}_2(g)$

Dengan menambahkan ${\mathrm{SiO}}_2$ , maka besi akan terpisah sebagai ampas, reaksinya sebagai berikut:

${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm O}_3(s)+3{\mathrm{SiO}}_2(s)\rightarrow{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SiO}}_3\right)}_3(s)$

Selanjutnya dilakukan proses pemanasan sehingga ${\mathrm{Cu}}_2\mathrm S$ akan teroksidasi membentuk ${\mathrm{Cu}}_2\mathrm O$ dan ${\mathrm{SO}}_2$ .

Reaksi pada tahap III terjadi antara ${\mathrm{Cu}}_2\mathrm O$ dengan ${\mathrm{Cu}}_2\mathrm S$ yang masih ada dalam proses sebelumnya, menurut reaksi:

$2{\mathrm{Cu}}_2\mathrm O(s)+{\mathrm{Cu}}_2\mathrm S(s)\rightarrow6\mathrm{Cu}(s)+{\mathrm{SO}}_2(g)$

Cu yang diperoleh dengan proses ini mempunyai kemurnian mendekati 99%.

Tahap IV adalah pemumian. Blister atau tembaga lepuhan yang masih mengandung pengotor, seperti Ag, Au, dan Pt kemudian dimurnikan dengan cara elektrolisis. Pada elektrolisis, tembaga kotor (tidak murni) dipasang sebagai anode dan pada katode digunakan tembaga mumi, dengan elektrolit larutan tembaga(Il) sulfat ( ${\mathrm{CuSO}}_4$ ) . Selama proses elektrolisis, tembaga di anode akan teroksidasi menjadi $\mathrm{Cu}^{2+}$ kemudian direduksi di katode menjadi Cu.

( $A_{\mathrm r}$ Cu = 63,5, Fe = 56, S = 32, 0 = 16, Si = 28, Ag = 108, Au = 197, Pt = 195) $\;$