BAB 3

KIMIA UNSUR

3.1 Kelimpahan Unsur-unsur di Alam3.2 Sifat-sifat Unsur3.3 Pembuatan dan Manfaat

Beberapa Unsur Logam danSenyawanya

3.4 Pembuatan dan ManfaatBeberapa Unsur Nonlogam danSenyawanya

3.5 Unsur Radioaktif3.6 Penggunaan Radioisotop

Keberadaan Unsur-unsur di Kulit Bumi

a. Sekitar 90 jenis unsur terdapat di alam, sisanya merupakanunsur buatan. Sebagian dari unsur tersebut terdapat sebagaiunsur bebas, tetapi lebih banyak yang berupa senyawa.

b. Unsur-unsur gas mulia (helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon) terdapat sebagai unsur bebas.

c. Beberapa unsur logam, yaitu emas, platina, perak, dantembaga, juga ditemukan dalam bentuk bebas dan senyawa.

d. Beberapa unsur nonlogam, yaitu oksigen, nitrogen, belerang, dan karbon.

e. Bahan-bahan alam yang mengandung unsur atau senyawatertentu dalam kadar yang relatif besar disebut mineral.

f. Mineral yang secara komersial digunakan sebagai sumberlogam disebut bijih.

Sifat-sifat Kimia Gas Mulia

a. Radon ternyata dapat bereaksi spontan dengan fluorin, sedangkan xenon memerlukan pemanasan ataupenyinaran untuk memulai reaksi.

b. Kripton lebih sukar, hanya bereaksi dengan fluorin jikadisinari atau jika diberi loncatan muatan listrik.

c. Sementara itu helium, neon, dan argon, ternyata lebihsukar lagi bereaksi dan belum berhasil dibuat suatusenyawa dari ketiga unsur itu.

d. Kereaktifan gas mulia bertambah besar sesuai denganpertambahan jari-jari atomnya, yaitu dari atas ke bawah.

Sifat-sifat Fisis Halogen

Struktur Halogen

a. Dalam bentuk unsur, halogen (X) terdapat sebagaimolekul diatomik (X2).

b. Molekul X2 dapat mengalami disosiasi menjadi atom-atomnya.

X2(g) 2X(g)c. Kestabilan molekul halogen (X2) berkurang dari Cl2 ke I2.d. Hal itu sesuai dengan pertambahan jari-jari atomnya,

sehingga energi ikatan dari Cl–Cl ke I–I berkurang.e. Akan tetapi, energi ikatan F–F ternyata lebih kecil

daripada ikatan Cl–Cl karena kecilnya jari-jari atom fluorin.

Pada suhu kamar, fluorin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah menguap, sedangkan iodin berupa zat padat yang mudahmenyublim.

Pemanasan iodin padat pada tekanan atmosfir tidakmembuat unsur itu meleleh, tetapi langsungmenguap (menyublim).

Wujud Halogen

Warna dan Aroma Halogen

a. Fluorin berwarna kuning muda, klorin berwarna hijaumuda (“kloros” berarti hijau), bromin berwarna merahtua, iodin padat berwarna hitam, sedangkan uap iodinberwarna ungu.

b. Semua halogen berbau rangsang dan menusuk, sertabersifat racun.

Kelarutan Halogen

Kelarutan dalam air berkurang dari fluorin ke iodin.

Halogen merupakan kelompokunsur nonlogam yang paling reaktif.

Namun demikian, kereaktifannyamenurun dari fluorin ke iodin.

Sifat-sifat Kimia

Reaksi-reaksi Halogen

a. Reaksi dengan logamHalogen bereaksi dengan sebagian besar logammenghasilkan halida logam dengan bilanganoksidasi tertinggi.

b. Reaksi dengan hidrogenSemua halogen bereaksi dengan hidrogenmembentuk hidrogen halida (HX).

c. Reaksi dengan nonlogam dan metaloid tertentuHalogen bereaksi dengan sejumlah nonlogamdan metaloid.

d. Reaksi dengan airFluorin bereaksi hebat dengan air membentuk HF dan membebaskanoksigen.

e. Reaksi dengan basaKlorin, bromin, dan iodin mengalamireaksi disproporsionasi dalam basa.

f. Reaksi antarhalogenAntarhalogen dapat bereaksi membentuk senyawa antarhalogen.

Daya Oksidasi Halogen

Halogen merupakan pengoksidasi kuat. Daya pengoksidasihalogen menurun dari atas ke bawah. Sebaliknya, daya reduksi ion halida (X–) bertambah dari atas ke bawah. Jadi, I– merupakanreduktor terkuat, sedangkan F– merupakan reduktor terlemah.

Daya oksidasi halogen atau daya pereduksi ion halida dicerminkanoleh potensial elektrodenya.

Semakin positif harga potensial elektrode, semakin mudahmengalami reduksi, berarti merupakan pengoksidasi kuat.

Reaksi Pendesakan Antarhalogen

Halogen yang bagian atas dapat mengoksidasi halidayang bagian bawahnya, tetapi tidak sebaliknya.

Contoh:

Klorin dapat mendesak bromin, tetapi sebaliknyabromin tidak dapat mendesak klorin.

Cl2(g) + 2NaBr(aq) → 2NaCl(aq) + Br2(l)

Br2(l) + 2NaCl(aq) → (tidak ada reaksi)

Reaksi-reaksi Logam Alkali

1. Reaksi dengan AirSemua logam alkali bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen.

2L(s) + 2H2O(l) 2LOH(aq) + H2(g)

2. Reaksi dengan HidrogenJika dipanaskan, logam alkali dapat bereaksi dengangas hidrogen membentuk hidrida, suatu senyawa ion yang hidrogennya mempunyai bilangan oksidasi –1.

2L(s) + H2(g) 2LH(s)

3. Reaksi dengan OksigenLogam alkali terbakar dalam oksigen membentuk oksida,

peroksida atau superoksida.

4L(s) + O2(g) 2L2O(s) L

Jika oksigen berlebihan, natrium dapat membentuk peroksida. 2Na(s) + O2(g) Na2O2(s)

Kalium, rubidium, dan sesium dapat membentuk superoksidadalam oksigen berlebihan.

L(s) + O2(g) LO2(s) (L = K, Rb, Cs)

Logam alkali bereaksi hebat denganhalogen membentuk garam halida.

2L(s) + X2 → 2LX(s)

Reaksi denganHalogen

Beberapa Reaksi Logam Alkali Tanah

1. Reaksi dengan Air

Kalsium, strontium, dan barium bereaksi baikdengan air membentuk basa dan gas hidrogen.

Magnesium bereaksi sangat lambat dengan air dingin dan sedikit lebih baik dengan air panas, sedangkan berilium tidak bereaksi.

M(s) + 2H2O(l) → M(OH)2(aq) + H2(g)

2. Reaksi dengan UdaraSemua logam alkali tanah terkorosi terus-menerusdi udara membentuk oksida, hidroksida ataukarbonat, kecuali berilium dan magnesium.

2M(s) + O2(g) 2MO(s)

3M(s) + N2(g) M3N2(s)

3. Reaksi dengan Halogen (X2)

Semua logam alkali tanah bereaksi dengan halogen membentuk garam halida.

M(s) + X2(g) MX2(s)

4. Reaksi dengan asam dan basaSemua logam alkali tanah bereaksi dengan asamkuat (seperti HCl) membentuk garam dan gas hidrogen. Reaksi makin hebat dari Be ke Ba.

Be juga bereaksi dengan basa kuat, membentukBe(OH)4 dan gas H2.2 –

Reaksi Nyala Logam Alkali dan Alkali Tanah

Kelarutan Senyawa Logam Alkali Tanah

Salah satu perbedaan logam alkali dari alkali tanah adalah dalam halkelarutan senyawanya. Senyawa logam alkali pada umumnya mudah larutdalam air, sedangkan senyawa logam alkali tanah banyak yang sukar larut.

Grafik Titik Leleh Unsur-unsur Periode Ketiga

Grafik Energi ionisasi Unsusr-unsur Periode Ketiga

a. Natrium, magnesium, dan aluminium merupakan logamsejati.

b. Ketiga unsur itu merupakan konduktor listrik dan panasyang baik, serta menunjukkan kilap logam yang khas.

c. Silikon tergolong metaloid dan bersifat semikonduktor. Fosforus, belerang, dan klorin merupakan nonlogam. Padatan ketiga unsur itu tidak menghantar listrik.

d. Secara kimia, sifat nonlogam dari fosforus, belerang, dan klorin tercermin dari kemampuannya membentuk ion negatif.

Sifat Logam dan Nonlogam

a. Daya pereduksi unsur-unsur periode ketigaberkurang dari kiri ke kanan, sebaliknya dayapengoksidasinya bertambah.

b. Jadi, pereduksi terkuat adalah natrium, sedangkan pengoksidasi terkuat adalah klorin.

c. Kecenderungan tersebut sesuai dengan energiionisasi yang cenderung bertambah dari kiri kekanan.

Sifat Pereduksi dan Pengoksidasi UnsurPeriode Ketiga

Sifat-sifat Umum Unsur Transisi

Unsur transisi mempunyai sifat-sifat khas yang membedakannya dari unsur golongan utama, antara lain:

1. Sifat logam, semua unsur transisi tergolong logam dengantitik cair dan titik didih yang relatif tinggi.

2. Bersifat paramagnetik (sedikit tertarik ke dalam medan magnet).

3. Membentuk senyawa-senyawa yang berwarna.

4. Mempunyai beberapa tingkat oksidasi.

5. Membentuk berbagai macam ion kompleks.

6. Berdaya katalitik, banyak unsur transisi atau senyawanyayang berfungsi sebagai katalis, baik dalam proses industrimaupun dalam metabolisme.

Sifat-sifat Unsur Transisi Periode Keempat

Sifat Magnet

a. Unsur transisi periode keempat dan senyawa-senyawanyaumumnya bersifat paramagnetik.

b. Feromagnetisme hanya diperlihatkan oleh beberapalogam, yaitu besi, kobal, dan nikel.

c. Sifat magnet zat berkaitan dengan konfigurasielektronnya.

d. Zat yang bersifat paramanetik mempunyai setidaknyasatu elektron tak berpasangan. Semakin banyak elektrontak berpasangan, semakin bersifat paramagnetik.

Warna Senyawa Unsur TransisiPeriode Keempat

a. Pada umumnya unsur-unsur transisi periode keempatmembentuk senyawa berwarna, baik dalam bentuk padat maupun dalam larutan.

b. Warna senyawa dari unsur transisi juga berkaitan denganadanya subkulit d yang terisi tidak penuh.

c. Senyawa dari Sc dan Ti tidak berwarna karena subkulit3d-nya kosong.

3+ 3+

d. Senyawa dari Zn juga tidak berwarna karena subkulit3d-nya terisi penuh.

2+

Tingkat Oksidasi Unsur Transisi Periode Keempat

Struktur Ion KompleksIon kompleks adalah ion yang terbentuk dari suatu kation tunggal (biasanya ion logam transisi) yang terikat langsung pada beberapa anion atau molekul netral.

Ion kompleks terdiri dari ion atau atom pusat dan ligan-ligan. Ligan-ligan terikat pada ion pusat melalui ikatan kovalen koordinat.

Beberapa Contoh Ligan

Bilangan Koordinasi

Jumlah ligan sederhana atau jumlah ikatan koordinasi yang dibentuk oleh satu ion pusat disebut bilangan koordinasi ion pusat itu.

Muatan Ion Kompleks

Muatan ion kompleks sama dengan jumlah muatan ion pusat dengan ligan-ligannya.

Tata Nama Ion Kompleksa. Nama ion kompleks, baik kation ataupun anion,

terdiri atas dua bagian yang ditulis dalam satukata. Bagian pertama menyatakan jumlah dannama ligan, bagian kedua menyatakan nama ion pusat dan bilangan oksidasinya. Bilangan oksidasi ion pusat ditulis dengan angka Romawi dalam tanda kurung.

b. Bila terdapat lebih dari sejenis ligan, maka urutanpenulisannya adalah berdasarkan urutan abjad dari nama ligan tersebut (ligan Cl– dianggap bermula dengan huruf c bukan k).

Tata Nama Ion Kompleks

Pembuatan Natrium

NaCl(l) Na+(l) + Cl–(l)Katode : Na+(l) + e Na(l)Anode : 2Cl–(l) Cl2(g) + 2e

Sel Downs untukelektrolisisileburan NaCl

Penggunaan Natrium dan Senyawa Natrium

1. Natrium

Penggunaan yang semakin penting dari natrium adalah sebagai cairan pendingin (coolant) pada reaktor nuklir.

Selain itu, karena merupakan reduktor kuat, natrium digunakan pada pengolahan logam-logamtertentu seperti litium, kalium, zirkonium danlogam alkali yang lebih berat.

2. Natrium Klorida (NaCl)

a. Natrium Klorida sebagai bahan baku untukmembuat natrium, klorin, dan senyawa-senyawa natrium seperti NaOH dan natriumkarbonat (Na2CO3);

b. dalam industri susu; mengawetkan ikan dan daging;

c. mencairkan salju di jalan raya di negara yang bermusim dingin;

d. regenerasi alat pelunak air;

e. pengolahan kulit;

f. sebagai bumbu masak.

3. Natrium HidroksidaNatrium hidroksida digunakan terutama dalam industrisabun, detergen, pulp, dan kertas, pengolahan bauksituntuk pembuatan aluminium, tekstil, plastik, pemurnianminyak bumi, serta untuk membuat senyawa natriumlainnya seperti natrium hipoklorit.

4. Natrium KarbonatNatrium karbonat digunakan untuk pembuatan kaca.

5. Natrium BikarbonatNatrium bikarbonat disebut soda kue untuk memekarkanadonan kue sehingga menjadi empuk karena adanyarongga-rongga gas di dalamnya.

a. Kegunaan utama magnesium adalah untuk membuatlogam-campur.

b. Paduan magnesium dengan aluminium, yang disebutmagnalium, merupakan logam yang kuat tetapi ringan, resisten terhadap asam maupun basa, serta tahan korosi.

c. Paduan itu digunakan untuk membuat komponenpesawat terbang, rudal, bak truk, serta berbagaiperalatan lainnya.

d. Magnesium digunakan untuk membuat kembang api.

Penggunaan Magnesium

Pembuatan Magnesium

Pengolahan magnesium dari air laut

Pembuatan Alumunium

Sel Hall-Heroult untuk pembuatan aluminium darielektrolisis lelehan Al2O3 (larutan Al2O3 dalam kriolit)

Penggunaan Aluminium dan Senyawanya

1. Sektor industri otomotif: untuk membuat bak truk dan komponenkendaraan bermotor lainnya, untuk membuat badan pesawat terbang.

2. Sektor pembangunan perumahan: untuk kusen pintu dan jendela.

3. Sektor industri makanan: aluminium foil dan kaleng aluminium untukkemasan berbagai jenis produk makanan/minuman.

4. Sektor lainnya: untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga, dan barangkerajinan.

5. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbukbesi(III) oksida.

6. Termit digunakan untuk mengelas baja di tempat, misalnya untukmenyambung rel kereta api.

Aluminium sulfat digunakan padapengolahan air minum, yaitu untuk

mempercepat koagulasi lumpurkoloidal.

Penggunaan Aluminium Sulfat[Al2(SO4)3]

Gambar di samping merupakantanur tiup. a. Bijih besi, kokas, dan batu kapur

dimasukkan dari bagian atas tungku, dan udara panas dihembuskan dari bagianbawah.

b. Suhu maksimum terjadi dibagian bawah tempat besi cair dan terak dikumpulkan.

Pembuatan Besi

Penggunaan Besia. Besi adalah logam yang paling luas dan paling banyak

penggunaannya karena:

1. bijih besi relatif melimpah dan tersebar di berbagaipenjuru dunia;

2. pengolahan besi relatif mudah dan murah;

3. sifat-sifat besi mudah dimodifikasi.

b. Kegunaan utama dari besi adalah untuk membuat baja.

c. Baja adalah istilah yang digunakan untuk semua logamcampur (aliase) dari besi.

d. Salah satu contoh baja yang paling terkenal adalah bajatahan karat (stainless steels), yang merupakan paduan besidengan kromium (14 –18%) dan nikel (7 – 9%).

Pembuatan Baja

Logam-logam campur dari besi disebut baja.

Perubahan yang harus dilakukan padapembuatan baja dari besi gubal, yaitu:1. menurunkan kadar karbon dari 3 – 4%

menjadi 0 – 1,5%,2. menghilangkan pengotor seperti Si, Mn,

dan P,3. menambahkan logam-logam campur

seperti Ni dan Cr, sesuai dengan jenisbaja yang akan dibuat. Besi gubal cair dari tanur

tiup dituangkan ke dalamtungku oksigen untukdiubah menjadi baja.

Beberapa Jenis Baja

Pembuatan Tembaga

a. Pengolahan tembaga melalui beberapa tahap, yaitu flotasi, pemanggangan, peleburan, pengubahan, dan elektrolisis.

b. Pada umumnya, bijih tembaga hanya mengandung 0,5% Cu.

c. Melalui pengapungan dapat diperoleh bijih pekat yang mengandung 20 – 40% Cu.

d. Bijih pekat itu kemudian dipanggang untuk mengubah besi sulfida menjadi besi oksida, sedangkan tembaga tetapberupa sulfida.

4CuFeS2 + 9O2 → 2Cu2S + 2Fe2O3 + 6SO2

e. Bijih yang sudah melalui pemanggangan kemudiandilebur sehingga bahan tersebut mencair dan terpisah menjadi dua lapisan.

f. Lapisan bawah disebut ”copper matte” yang mengandung Cu2S dan besi cair, sedangkan lapisanatas merupakan terak silikat yang antara lain mengandung FeSiO3.

g. Selanjutnya, ”copper matte” dipindahkan ke dalamtungku lain dan ditiupkan udara sehingga terjadireaksi redoks yang menghasilkan tembaga lepuh.

h. Tembaga lepuh adalah tembaga yang mengandunggelembung gas SO2 beku.

i. Tembaga lepuh mengandung 98 – 99% Cu denganberbagai jenis pengotor.

j. Pemurnian tembaga dilakukan dengan elektrolisis.

k. Tembaga lepuh digunakan sebagai anode, sedangkan tembaga murni digunakan sebagaikatodenya.

l. Elektrolit yang digunakan adalah larutan CuSO4.

m. Selama elektrolisis, Cu dipindahkan dari anode kekatode.

n. Dengan menggunakan potensial tertentu, bahanpengotor dapat terpisah.

Penggunaan Tembaga

a. Tembaga adalah logam yang berwarna kuning merah dantergolong logam yang kurang aktif.

b. Dalam udara lembab, tembaga terkorosi secara perlahan-lahan.

c. Mula-mula warnanya menjadi coklat karena terbentuknyalapisan tipis CuO atau CuS.

d. Lama-kelamaan menjadi berwarna hijau karenaterbentuknya tembaga karbonat basa, Cu2(OH)2CO3.

e. Hal seperti itu sering terlihat pada patung atau barang kerajinan yang terbuat dari tembaga atau perunggu.

a. Timah adalah logam yang relatif lunak, berwarnaputih perak dan tahan karat.

b. Timah terutama digunakan untuk membuat kalengkemasan, seperti untuk roti, susu, cat, dan buah.

c. Kegunaan lain dari timah adalah untuk membuatlogam campur, misalnya perunggu (paduan timah, tembaga, dan zink) dan solder.

Timah

Kromium

a. Kromium adalah logam yang sangat mengkilap, keras, dantahan karat.

b. Lebih dari separo produksi kromium digunakan dalamindustri logam dan sekitar sepertiga lainnya dalam refraktori (pelapis tahan panas bagi tanur bersuhu tinggi).

EmasEmas tergolong logam mulia, berwarna kuning mengkilap, tahan karat, mudah ditempa dan dapat diukur.

Karbon dan Senyawa Karbon

Intana. Sebagian besar intan alam digunakan untuk

perhiasan. b. Intan alam yang tidak cukup baik untuk

perhiasan dan intan buatan digunakan untuk membuat alat pemotong kaca, gerinda, danmata bor.

Grafit

1. Sebagai anode dalam batu baterai dan dalamberbagai proses industri yang menggunakanelektrolisis, misalnya pada peleburan aluminium.

2. Grafit dicampur dengan tanah liat untukmembuat pensil dan bahan kosmetik.

3. Bahan pelumas.

4. Sebagai komponen dalam pembuatan komposit.

Karbon Monoksida (CO)

1. Sebagai reduktor pada pengolahanberbagai jenis logam, misalnya besi.

2. Sebagai bahan baku untuk membuat metanol.

3. Merupakan komponen dari berbagai jenisbahan bakar gas, seperti gas air dan gas kokas.

Karbon Dioksida (CO2)

1. Karbon dioksida padat yang disebutes kering (dry ice) digunakan sebagaipendingin.

2. Untuk memadamkan kebakaran.

3. Untuk membuat minuman ringan (soft drink).

Silikon

1. Silikon dibuat dari silika dengan kokas sebagai reduktor.

2. Penggunaan penting dari silikon adalah untuk membuattransistor, chips komputer, dan sel surya.

3. Untuk tujuan itu diperlukan silikon ultra murni. Silikonjuga digunakan dalam berbagai jenis aliase dengan besi(baja).

4. Baja biasa mengandung sekitar 0,03% silikon, baja silikon mengandung sekitar 2,5 - 4% silikon, sedangkan durion mengandung 15% silikon.

5. Durion bersifat keras tetapi rapuh dan sangat tahan karat.

6. Durion digunakan untuk membuat peralatan industriyang berkontak dengan asam.

Dalam industri, nitrogen diperoleh dari udara.

Prosesnya berlangsung dalam dua tahap, yaitu:1. pencairan udara, dan2. distilasi bertingkat udara cair.

Nitrogen danSenyawa Nitrogen

1. Sebagian besar produksi nitrogen digunakan untukmembuat amonia (NH3).

2. Oleh karena sifatnya yang kurang reaktif, nitrogen digunakan untuk membuat atmosfer inert dalamberbagai proses yang terganggu oleh oksigen, misalnyadalam industri elektronika.

3. Nitrogen juga digunakan sebagai atmosfer inert dalammakanan kemasan untuk memperpanjang masapenggunaannya.

4. Nitrogen cair digunakan sebagai pendingin untukmenciptakan suhu sangat rendah.

Penggunaan Nitrogen

1. Membuat pupuk, misalnya urea {CO(NH2)2}, dan ZA {(NH4)2SO4}.

2. Untuk membuat senyawa nitrogen yang lain, sepertiasam nitrat (HNO3), amonium klorida (NH4Cl), danamonium nitrat.

3. Dalam pabrik es, digunakan sebagai pendingin(refrigerant) karena amonia cair mudah menguap danmempunyai kalor penguapan yang cukup besar.

4. Untuk membuat hidrazin, N2H4.

Penggunaan Amonia

1. untuk membuat amonium nitrat, NH4NO3, dan digunakan sebagai pupuk.

2. digunakan dalam percobaan di laboratorium

3. digunakan dalam industri kimia sepertiindustri bahan peledak, plastik, dan obat.

Penggunaan Asam Nitrat

Fosforus mempunyai dua bentuk alotropi, yaitu fosforus putih dan fosforus merah.

Fosforus danSenyawa Fosforus

1. Sumber fosforus terpenting yaitu batuan fosfat, suatu bahan kompleks yang mengandungflourapatit (Ca3(PO4)2.CaF2).

2. Senyawa Ca3(PO4)2 dipisahkan dari batuan fosfatkemudian dipanaskan dengan pasir (SiO2) dankokas (C).

3. Uap fosforus yang terbentuk ditampung dalamair.

Pembuatan Fosforus

1. Sebagian besar produksi fosforus digunakanuntuk membuat asam fosfat.

2. Penggunaan akhir yang utama dari senyawafosforus adalah pupuk dan detergen.

3. Fosforus merah dan senyawa fosforus tertentudigunakan pada pembuatan korek api.

4. Berbagai senyawa organofosfat digunakansebagai pestisida.

Penggunaan Fosforus

Asam fosfat digunakan untuk membuatpupuk superfosfat juga untuk membuat

detergen, bahan pembersih lantai, insektisida, dan makanan hewan.

Penggunaan Asam Fosfat

1. Untuk pernapasan para penyelam, angkasawan, atau penderita penyakit tertentu.

2. Sebagian besar dari produksi oksigen digunakan dalamindustri baja, yaitu mengurangi kadar karbon dalam besigubal.

3. Bersama-sama dengan gas asetilena digunakan untukmengelas baja.

4. Oksigen cair bersama dengan hidrogen cair digunakansebagai bahan bakar roket untuk mendorong pesawatruang angkasa. Oksigen juga digunakan dalam berbagaiindustri kimia untuk mengoksidasikan berbagai zat.

Penggunaan Oksigen

Belerang padat mempunyai dua bentuk alotropi, yaitu belerangrombik dan belerang monoklinik.

Deposit belerang yang terdapat di bawah permukaanditambang menurut cara Frasch.

Belerang dan Senyawa Belerang

Penggunaan utama dari belerang adalah untukpembuatan asam sulfat.

Asam sulfat digunakan untuk:

1. industri pupuk

2. industri cat/zat warna

3. detergen

4. industri logam

Penggunaan Belerang

Fluorin digunakan untuk membuat senyawaklorofluorokarbon (CFC) yang dikenal dengannama dagang freon.

Freon digunakan sebagai cairan pendingin padamesin-mesin pendingin seperti AC dan lemari es.

Flourin dan Senyawa Flourin

1. Bromin digunakan terutama untuk membuat etilenbromida, C2H4Br2, suatu aditif yang dicampurkan ke dalam bensin bertimbel untukmengikat timbel sehingga tidak melekat padasilinder atau piston.

2. Bromin juga digunakan untuk membuat AgBr.

Bromin dan Senyawa Bromin

1. Iodin digunakan dalam obat-obatan.

2. Iodoform digunakan sebagai antiseptik.

3. Iodin juga digunakan untuk membuat perakiodida yang digunakan bersama-sama denganAgBr dalam film fotografi.

4. Natrium iodat atau natrium iodida dicampurkan ke dalam garam dapur.

Iodin dan Senyawa Iodin

Sinar-sinar radioaktif. Zat radioaktif alami dapat memancarkan tiga jenis sinar, yaitu sinar α, β, γ. Sinar α dan β terdiri atas partikel bermuatan listrik, sedangkan sinar γ merupakangelombang elektromagnet. Sinar β bermuatan positif sehingga dibelokkan ke kutup negatif; sinar bermuatan negatif sehingga dibelokkan ke kutup positif. Sinar γ tidak bermuatan, sehingga tidak dipengaruhi medan magnet atau medan listrik. Partikel sinar β lebih ringandaripada partikel sinar α, oleh karena itu sinar β mengalami pembelokan yang lebih besar.

Sinar-sinar Radioaktif

Daya tembus sinar alfa, beta, dan gamma.

Sinar alfa dapat ditahan oleh selembar kertas, sedangkan sinargamma dapat menembus pelat timbel yang cukup tebal.

Misalnya, peluruhan uranium yang disertai pemancaran partikelalfa dipaparkan dengan persamaan inti sebagai berikut.

Persamaan Inti

Persamaan inti juga mengikuti azas kesetaraan.

Suatu persamaan inti dikatakan setara jika muatan (nomor atom) dan massa di ruas kiri sama dengan di ruas kanan.

Untuk contoh di atas:

Jumlah muatan di ruas kiri = 92; di ruas kanan = 90 + 2 = 92.Nomor massa di ruas kiri = 238; di ruas kanan = 234 + 4 = 238.

Reaksi transmutasi biasanya diringkaskan dengannotasi sebagai berikut.

Transmutasi Buatan

dengan, T = inti sasaran (target)

x = partikel yang ditembakkan

y = partikel hasil

P = inti baru (produk)

Secara matematis, laju peluruhan dinyatakan denganpersamaan sebagai berikut.

Laju Peluruhan

dengan, v = laju peluruhan (keaktifan), yaitu banyaknyapeluruhan dalam satu satuan waktu.

λ = tetapan peluruhan (serupa dengan k dalampersamaan laju reaksi), nilainya bergantung pada jenis radioisotop.

N = jumlah nuklida radioaktif dalam contoh.

Hubungan antara fraksi zat yang tersisa dengan waktuparo dari rumus sebagai berikut.

Oleh karena keaktifan sebanding denganjumlah atom radioaktif, maka:

At = keaktifan pada waktu t

A0 = keaktifan awal

a. Bidang KedokteranBerbagai jenis radioisotop digunakan sebagai perunutuntuk mendeteksi (diagnosis) berbagai jenis penyakitantara lain teknesium-99, talium-201, iodin-131, natrium-24, xenon-133, fosforus-32, dan besi-59.

Radioisotop Sebagai Perunut

b. Bidang Kimia dan Biologi

Dalam ilmu kimia, perunut radioaktif digunakan untukmempelajari mekanisme reaksi dan proses biologis.

1. Mempelajari Kesetimbangan Dinamis

2. Mempelajari Reaksi Pengesteran

3. Mempelajari Mekanisme Reaksi Fotosintesis

a. Bidang Kedokteran

1. Steriliasasi radiasi

2. Terapi tumor atau kanker

Radioisotop Sebagai Sumber Radiasi

b. Bidang Pertanian

1. Pemulihan tanaman

2. Penyimpanan makanan

c. Bidang Pertanian

1. Pemeriksaan tanpa merusak

2. Pengawetan bahan