Golongan IV A dalam tabel periodik

8/16/2019 Golongan IV A dalam tabel periodik

1/23

GOLONGAN IV A

Golongan IV A terdiri dari karbon (C), silikon (Si), timah (Sn), germanium (Ge) dan Timbal

(Pb). Germanium, timah dan timbal adalah unsur-unsur yang arang terda!at di alam hanya kira-

kira "#-$% . Timah dan timbal telah dikenal seak &aman dahulu karena kemudahannya untuk

di!eroleh dari batuannya.

1. Timah (Sn)

Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan symbol kimia Sn. Timah adalah sebuah

unsur kimia terda!at dalam table !eriodik yang memiliki simbo lSn ( bahasa latin ' Stannum )

dan nomor atom #.

A. Sejarah

Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan simbol kimia Sn. ata *Tin* diambil

dari nama +ea bangsa trusan *Tinia*. /ama latin dari timah adalah*Stannum* dimana kata

ini berhubungan dengan kata*stagnum* yang dalam bahasa inggris bersinonim dengan kata

*dri!!ing* yang artinya menadi air0basah. Penggunaan kata ini dihubungkan dengan logam

timah yang mudah menair.

Timah adalah sebuah unsur kimia terda!at dalam tabel !eriodik yang memiliki symbol Sn

( bahasa latin ' Stannum ) dan nomor atom #. 1nsur ini meru!akan logam ke!erakan, da!at

ditem!a ( malleable ), tidak mudah teroksidasi dalam udara sehinnga tahan karat, ditemukan

dalam banyak alloy, dan digunakan untuk mela!isi logam lain untuk menegah karat. Timah

di!eroleh terutama dari mineral assiterite yang terbentuk sebagai oksida. 2ukti arkeologis

menunukkan baha orang telah menggunakan timah selama setidaknya ## tahun. Tin

terutama di!eroleh dari kasiterit mineral (Sn34) dan diekstraksi dengan kasiterit di!anggang

ditungku dengan karbon.

B. Sumber Timah dan Kelimpahannya

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan teta!i di!eroleh dari senyaaannya.

Timah !ada saat ini di!eroleh dari mineral assiterite atau tinstone. Cassiterite meru!akan


2/23

mineral oksida dari timah Sn34, dengan kandungan timah berkisar 56%. Contoh lain sumber bii

timah yang lain dan kurang menda!at !erhatian dari!ada assiterite adalah kom!leks mineral

sul7ide yaitu stanite (Cu48eSnS9) meru!akan mineral kom!leks antara tembaga-besi-timah-

belerang dan ylindrite (PbSn98eSb4S"9) meru!akan mineral kom!leks dari timbale-timah-besi-

antimon-belerang dua ontoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral

logam yang lain se!erti !erak.

Timah meru!akan unsur ke-9: yang !aling banyak terda!at di kerak bumi dimana timah

memiliki kandungan 4 !!m ika dibandingkan dengan seng 5 !!m, tembaga # !!m, dan "9

!!m untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam de!osit allu;ial0allu;ium yaitu tanah atau

sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana da!at da!at mengenda!

di dasar laut, sungai, atau danau. Allu;ium terdiri dari berbagai maam mineral se!erti !asir,

tanah liat, dan batu-batuan keil.


3/23

C. Sia! "i#i$ Timah

Si7at 7isik timah adalah sebagai berikut.

%. Sia! Kimia Timah

/ama, Simbol, /omor timah, Sn, #

Seri kimia logam miskin

elom!ok , Periode, 2lok "9 (IVA), , !

+ensitas, ekerasan 5$"# kg0m$, ".

Penam!akan

abu-abu ke!erakan mengkila!

&r'per!i A!'mi$

2obot atom ""6.5"# sma

@ari-ari atom "9 ("9) !m

@ari-ari ko;alen "9" !m

@ari-ari ;an der aals 4"5 !m

on7igurasi elektron Br 9d"# s4 !4

lektron !er tingkat energi 4, 6, "6, "6, 9

2ilangan oksidasi (3ksida) ,4 (am7oter )

Struktur kristal Tetragonal

CiriCiri "i#i$

eadaan benda Padat

Titik lebur #.#6 (99:.95 D8)

Titik didih 465 (95"? D8)

Volume molar "?.4: E"#-? m$ 0mol

alor !engua!an 4:.6 k@0mol

alor !eleburan 5.#4: k@0mol

Tekanan ua! .56 -4" Pa at #

ee!atan suara 4## m0s !ada 4:$."

http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_menurut_namahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Daftar_unsur_menurut_simbol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Daftar_unsur_menurut_nomor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Daftar_unsur_menurut_nomor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Seri_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Logam_miskinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kelompok_tabel_periodik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Periode_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Blok_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Blok_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_kelompok_14&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_periode_5&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_periode_5&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Blok-p&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Densitashttp://id.wikipedia.org/wiki/Skala_kekerasan_Mohshttp://id.wikipedia.org/wiki/Skala_kekerasan_Mohshttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kilogram_per_meter_kubik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kilogram_per_meter_kubik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kilogram_per_meter_kubik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Warnahttp://id.wikipedia.org/wiki/Bobot_atomhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Satuan_masa_atomik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Jari-jari_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pikometerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pikometerhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_kovalen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_van_der_Waals&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kryptonhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=D-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=S-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Amfoterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_kristalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Keadaan_bendahttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_didihhttp://id.wikipedia.org/wiki/Volume_molarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Notasi_ilmiahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Notasi_ilmiahhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Meter_kubik_per_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Meter_kubik_per_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Meter_kubik_per_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kalor_penguapanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kilojoule_per_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kilojoule_per_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalor_peleburan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_uaphttp://id.wikipedia.org/wiki/Notasi_ilmiahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Notasi_ilmiahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pascalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Meter_per_detikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Meter_per_detikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_menurut_namahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Daftar_unsur_menurut_simbol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Daftar_unsur_menurut_nomor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Seri_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Logam_miskinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kelompok_tabel_periodik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Periode_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Blok_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_kelompok_14&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_periode_5&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Blok-p&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Densitashttp://id.wikipedia.org/wiki/Skala_kekerasan_Mohshttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kilogram_per_meter_kubik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Warnahttp://id.wikipedia.org/wiki/Bobot_atomhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Satuan_masa_atomik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Jari-jari_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pikometerhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_kovalen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_van_der_Waals&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kryptonhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=D-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=S-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Amfoterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_kristalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Keadaan_bendahttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_didihhttp://id.wikipedia.org/wiki/Volume_molarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Notasi_ilmiahhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Meter_kubik_per_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kalor_penguapanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kilojoule_per_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalor_peleburan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_uaphttp://id.wikipedia.org/wiki/Notasi_ilmiahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pascalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Meter_per_detik


4/23

Si7at kimia timah adalah sebgai berikut.

F 2ilangan oksidasi ' 9,4, -9

F /omor atom ' #

F /omor massa ' ""6,5"

F lektronegati7itas ' ",:? (skala !auli)

F nergi ionisasi " ' 5#6,? k@0mol

F nergi ionisasi 4 ' "9"",6 k@0mol

F nergi ionisasi $ ' 4:9$,# k@0mol

F @ari-ari atom ' "9# !m

F @ari-ari ikatan ko;alen' "$: !m

F @ari-ari ;an der aals ' 4"5 !m

F Struktur kristal ' tetragonal (Sn !utih) kubik diamond (Sn abu-abu)

F ondukti7itas termal ' ??,6 0m

Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhada! korosi disebabkan terbentuknya la!isan oksida

timah yang menghambat !roses oksidasi lebih auh. Timah tahan terhada! korosi air distilasi dan

air laut, akan teta!i da!at diserang oleh asam kuat, basa, dan garam asam. Proses oksidasi

di!ere!at dengan meningkatnya kandungan oksigen dalam larutan. Timah umumnya memiliki

bilangan oksidasi 4 dan 9, teta!i biloks yang !aling manta!nya adalah 9. @enis ikatan yang

terbentuk antara timah dengan unsur lain !ada umumnya ikatan ionik.

*. Senya+aan Timah

Senyaaan timah yang !enting adalah organotin, Sn34, Stanat, timah klorida, timah hidrida, dan

timah sul7ide.

1. Senya+aan Or,an'!in

Se!erti yang telah dielaskan diatas senyaa organotin adalah senyaa yang dibangun dari timah

dan substituen hidrokarbon sehingga terda!at ikatan C-Sn. Contoh bebera!a senyaa organotin

ini adalah'


5/23

F Tetrabutiltimah, di!akai sebagai material dasar untuk sintesis senyaaan di- dan tributil.

F +ialkil atau monoalkil-timah, di!akai sebagai stabilisator !anas dalam !embuatan PVC.

F Tributil-Timah oksida, di!akai untuk !engaetan kayu.

F Tri7enil-Timah asetat, meru!akan kristal !utih yang di!akai untuk insektisida dan 7ungisida.

F Tri7enil-timah klorida di!akai sebagai biosida

F Trimetil-timah klorida, di!akai sebagai biosida dan sintesis senyaa organi.

F Tri7enil-timah hidroksida, untuk 7ungisida dan engontrol serangga.

F dll

Senyaa organotin dibuat dari reagen Grignard dengan timah tetraklorida. =etode yang lain

adalah dengan menggunakan reaksi urt& se!erti senyaaan alkil natrium dengan timah halida

atau!un dengan menggunakan reaksi !ertukaran antara timah halida dengan senyaaan organo-

aluminium.

-. Timah O$#ida

Cassiterite adalah mineral timah oksida dengan rumus Sn34. 2erbentuk kristal dengan banyak

!ermukaan mengkila! sehingga tam!ak se!erti batu !erhiasan. ristal ti!is Cassiterite tam!ak

translusen. Cassiterite adalah sumber mineral untuk menghasilkan logam timah yang utama dan

biasanya terda!at dialam di allu;ial atau alu;ium.

3ksida timah ini meru!akan oksida timah yang !aling !enting dalam !ebuatan logam timah.

Sn34 memiliki struktur kristal rutile dimana setia! " atom Sn berkoordinasi dengan ? atom

oksigen. Sn34 tidak larut dalam air akan teta!i larut dalam asam dan basa kuat. Sn34 larut dalam

asam halide membentuk heksahalostanat se!erti'

SnO- /0I 0-SnI/ - 0-O

Atau ika dilarutkan dalam asam maka'

SnO- / 0-SO Sn(SO)- - 0-O

Sn34 larut dalam basa membentuk stanat dengan rumus umum /a4Sn3$. Sn34 digunakan

bersama dengan ;anadium oksida sebagai katalis untuk oksidasi senyaa aromati, di!akai

sebagai !ela!is, atau!un sebagai bahan !embuatan organotin.


6/23

2. Timah(II) Kl'rida

SnCl4 beru!a !adatan kristal berarna !utih, da!at membentuk dihidrat yang stabil. SnCl4

di!akai sebagai reduktor dalam larutan asam, dan uga dalam airan eletro!lating. SnCl4 dibuat

dengan ara reaksi gas


7/23

!ada larutan senyaa timah(IV) dan banyak di!akai sebagai ornament dekorati7 karena

arnanya miri! emas.

/. Timah 0idrida


8/23

". 7ea$!ii!a# Timah

Timah larut dalam larutan


9/23

@ika timah di!anaskan dengan adanya udara maka akan terbentuk Sn34, oksida dari timah yang

!aling stabil. Sebenarnya Sn3 ada teta!i si7atnya tidak manta! dan ika di!anaskan di udara akan

berubah menadi Sn34.

Sn(s) 34(g) Sn34(S)

0. I#'la#i a!au &embua!an Timah

2erbagai maam metode di!akai untuk membuat timah dari bii timah tergantung dari enis bii

dan kandungan im!uritas dari bii timah. 2iih timah yang biasa digunakan untuk !roduksi

adalah dengan kandungan #,6-"% (!ersen berat) timah atau sedikitnya #,#"% untuk bii timah

beru!a bongkahan-bongkahan keil. 2iih timah dihanurkan dan kemudian di!isahkan dari

material-material yang bersi7at hidro7obik dan hidro7ilik, adakalanya bii yang telah dihanurkan

dileatkan dalam M7loating tankN dan ditambahkan &at kimia tertentu sehingga bii timahnya bisa

tera!ung sehingga bisa di!isahkan dengan mudah.=etode ini meru!akan metode !engambangan.

Ada!un ilustrasinya da!at digambarkan sebagai berikut.

2ii timah kemudian dikeringkan dan dileatkan dalam alat !emisah magnetik sehingga kita

da!at memisahkan bii timah dari im!uritas yang beru!a logam besi. 2ii timah yang keluar dari

!roses ini memiliki konsentrasi timah antara 5#-55% dan ham!ir semuanya beru!a mineral

Cassiterite.

Cassiterite selanutnya diletakkan dalam 7urnae bersama dengan karbon dalam bentuk oal atau

minyak bumi. Adakalanya uga ditambahkan limestone dan !asir untuk menghilangkan

im!uritasnya kemudian material di!anaskan !ada suhu "9###C. Tuuan metode !emanggangan

ini adalah untuk mengoksidasi logam !engotor dan memisahkan belerang dan arsen menadi

bentuk yang ;olatil. emudian oksida direduksi dengan karbon. eaksinya adalah sebgai

berikut.

Sn34(s) 4C(s) Sn(l) 4C34(g)

Hogam timah yang dihasilkan di!isahkan melalui bagian baah 7urnae untuk di!roses lebih

lanut. =elalui !elelehan ulang didalam 7urnae re;erberatory.


10/23

Pengotor yang teta! larut dalam timah air teroksidasi menadi la!isan oksida di!ermukaan

airan, kemudian di!isahkan menghasilkan timah air murni.

Pemurnian Timah

1ntuk mem!eroleh timah dengan kemurnian yang tinggi maka da!at dilakukan dengan

menggunakan !roses elektrolisis. +engan ara ini kemurnian timah yang di!eroleh bisa

mena!ai ::,6%.

lektrolisis Timah

I. 8anaa! Timah

+ata !ada tahun 4##? menunukkan baha logam timah banyak di!ergunakan untuk

solder(4%), industri !lating ("?%), untuk bahan dasar kimia ("$%), kuningan O !erunggu

(,%), industri gelas (4%), dan berbagai maam a!likasi lain (""%).

1. L',am Timah dan &aduannya

Hogam timah banyak man7aatnya baik digunakan seara tunggal mau!un sebagai !aduan logam

(alloy) dengan logam yang lain terutama dengan logam tembaga. Hogam timah uga sering

di!akai sebagai ontainer dalam berbagai maam industri. Contoh-ontoh !aduan antara tembaga

dan timah adalah sebagai berikut.

FPeter, meru!akan !aduan antara 6-::% timah dan sisanya tembaga, antimony, bismuth, dan

timbale. 2anyak di!akai untuk ;as, !eralatan ornament rumah, atau !eralatan rumah tangga.

F2ron&e adalah !aduan logam timah dengan tembaga dengan kandungan timah sekitar "4%.

F8os7or 2ron&e adalah !aduan bron&e yang ditambahkan unsur 7os7or.

-. &la!in,

Hogam timah banyak di!ergunakan untuk mela!isi logam lain se!erti seng, timbal dan baa

dengan tuuan agar tahan terhada! korosi. A!likasi ini banyak di!ergunakan untuk mela!isi

kaleng kemasan makanan dan !ela!isan !i!a yang terbuat dari logam.


11/23

2. Super$'ndu$!'r

Timah memiliki si7at konduktor dibaah suhu $,54 . Su!erkonduktor dari timah meru!akan

su!erkonduktor !ertama yang banyak diteliti oleh !ara ilmuan ontoh su!erkonduktor timah

yang banyak di!akai adalah /b$Sn.

. S'lder

Solder sudah banyak di!akai seak dahulu kala. Timah di!akai dalam bentuk solder meru!akan

am!uran antara -5#% timah dengan timbal akan teta!i am!uran ?$% timah dan $5% timbal

meru!akan kom!osisi yang umum untuk solder. Solder banyak digunakan untuk menyambung

!i!a atau alat elektronik.

3. &embua!an Senya+a Or,an'!in

Senyaa organotin meru!akan senyaa kimia yang terdiri dari timah (Sn) dengan hidrokarbon

membentuk ikatan C-Sn. Senyaa ini meru!akan bagian dari golongan senyaa organometalik.

Senyaa ini banyak di!akai untuk sintesis senyaa organi, sebagai biosida, sebagai !engaet

kayu, sebagai stabilisator !anas, dan lain sebagainya.

/. &embua!an Senya+aan Kimia 9n!u$ Berba,ai Keperluan

Hogam timah uga di!akai untuk membuat berbagai maam senyaaan kimia. Salah satu

senyaa kimia yang sangat !enting adalah Sn34 dimana di!akai untuk resistor dan dielektrik,

dan digunakan untuk membuat berbagai maam garam timah. Senyaa Sn84 meru!akan aditi7

yang banyak ditambahkan !ada !asta gigi. Senyaaan timah, tembaga, barium, kalsium di!akai

untuk !embuatan ka!asitor. +an tentu saa senyaaan kimia uga sering di!akai untuk

!embuatan katalis.

-. Germanium

Germanium adalah suatu unsur kimia dalam tabel !eriodik yang memiliki lambing Ge dan

nomor atom $4. Hogam ini ditemukan di argyrodite, sul7ida germanium dan !erak, germanite


12/23

yang mengandung 6% unsur ini, biih seng, batubara, mineral-mineral lainnya. 1nsur ini diambil

seara komersil dari debu-debu !abrik !engolahanbiih-biih seng, dan sebagai !roduk

sam!ingan bebera!a !embakaran batubara.

A. Sejarah

Pada tahun "6?:, +imitri =endelee; di!rediksi keberadaannya dan bebera!a si7at berdasarkan

!osisi Germanium !ada tabel !eriodik dan disebut eksasilion elemen.


13/23

5?Ge 5.99% Ge stabil dengan 99 neutron

C .Sia! "i#i$ Germanium

Germanium adalah suatu unsur kimia dalam tabel !eriodik yang memiliki lambang unsur (Ge)

dan nomor atom $4. 1nsur ini logam yang !utih keabu-abuan, massa atomnya 54.?9 g0mol.

+alam bentuknya yang murni, germanium berbentuk kristal dan ra!uh. Germanium meru!akan

bahan semikonduktor yang !enting. Teknik !engilangan-&ona (&one-re7ining tehniJues)

mem!roduksi germanium kristal untuk semikonduktor dengan kemurnian yang sangat tinggi.

iri-iri 7isik dan iri-iri atom germanium adalah sebagai berikut'

Ciri-iri 8isik

8asa ' Padat

+eret kimia ' =etaloid

=assa @enis ' .$4$ g0mQ

=assa enis air !ada titik lebur ' .?# g0mQTitik lebur ' "4"".9#

Titik +idih ' $"#?

alor !eleburan ' $?.:9 k@0mol

alor !engua!an ' $$9 k@0mol

%. Sia! Kimia Germanium

Si7at kimia germanium adalah sebagai berikut.

Struktur kristal ' ubi 7ae entered

2ilangan oksidasi ' 9 (am!hoteri oRide)

lektronegati;itas ' 4.#" (skala !auling)

nergy ionisasi ' ke-" 5?4 k@0mol

http://id.wikipedia.org/wiki/Isotop_stabilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Neutronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_oksidasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Amphoteric&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Isotop_stabilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Neutronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_oksidasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Amphoteric&action=edit&redlink=1


14/23

ke-4 "$5. k@0mol

ke-$ $$#4." k@0mol

ari-ari atom ' "4 !m

ari-ari ko;alen ' "44 !m

Germanium umumnya memiliki bilangan oksidasi 4 dan 9, teta!i biloks yang !aling

manta!nya adalah 9. @enis ikatan yang terbentuk antara timah dengan unsur lain !ada umumnya

ikatan ko;alen. Germanium agak lebih relakti7 dari!ada silikon dan melarut dalam


15/23

dalam


16/23

I. 8anaa! Germanium

etika germanium dido!ing dengan arsenik, galium atau unsur-unsur lainnya, ia digunakan

sebagai transistor dalam banyak barang elektronik. egunaan umum germanium adalah sebagai

bahan semikonduktor. egunaan lain unsur ini adalah sebagai bahan !enam!ur logam, sebagai

7os7or di bola lam!u !iar dan sebagai katalis. Germanium dan germanium oksida tembus ahaya

sinar in7ra merah dan digunakan dalam s!ekstrosko!i in7ra merah dan barang-barang o!tik

lainnya, termasuk !endeteksi in7ra merah yang sensiti7. Indeks re7raksi yang tinggi dan si7at

dis!ersi oksidanya telah membuat germanium sangat berguna sebagai lensa kamera wide-

angle dan microscope objectives. 2idang studi kimia organogermanium berkembang menadi

bidang yang !enting. 2ebera!a senyaa germanium memiliki tingkat keraunan yang rendah

untuk mamalia, teta!i memiliki keakti7an terhada! bebera!a enis bakteria, sehingga membuat

unsur ini sangat berguna sebagai agen kemotera!i.

Silikon-germanium !aduan e!at menadi bahan semikonduktor yang !enting, untuk digunakan

dalam kee!atan tinggi sirkuit ter!adu. Sirkuit meman7aatkan si7at dari Si-SiGe !ersim!angan

da!at auh lebih e!at dibandingkan mereka yang menggunakan silikon saa. Silikon-germanium

mulai menggantikan gallium arsenide (GaAs) dalam !erangkat komunikasi nirkabel. hi! SiGe,

dengan kee!atan tinggi !ro!erti, da!at dibuat dengan biaya rendah, ma!an teknik !roduksi

industri hi! silikon.

enaikan biaya energi baru-baru ini telah meningkatkan ekonomi !anel surya, !enggunaan baru

yang !otensial utama dari germanium. Germanium adalah substrat a7er untuk sel multiuntion

e7isiensi tinggi 7oto;oltaik untuk a!likasi ruang.

arena germanium dan gallium arsenide memiliki konstanta kisi yang ham!ir sama, germanium

substrat da!at digunakan untuk membuat sel surya gallium arsenide The R!loration o;ers

=ars dan bebera!a satelit menggunakan galium arsenide !ersim!angan tiga !ada sel germanium.

Germanium-on-insulator substrat di!andang sebagai !engganti !otensial untuk silikon !ada hi!

miniatur Penggunaan lain dalam elektronik termasuk 7os7or di lam!u neon, +an germanium-

dasar yang solid-state dioda !emanar ahaya (H+). Germanium transistor masih digunakan di

bebera!a !edal e7ek oleh !ara musisi yang ingin mere!roduksi karakter nada khas dari *bulu*-

nada dari batu aal dan era roll, terutama Arbiter 8u&& +allas aah.


17/23

Germanium dioksida uga digunakan dalam katalis untuk !olimerisasi dalam !roduksi

!olyethylene tere!hthalate (PT) . Para keemerlangan tinggi dari !oliester yang dihasilkan

terutama digunakan untuk botol PT di!asarkan di @e!ang. /amun, di Amerika Serikat, tidak

ada germanium digunakan untuk katalis !olimerisasi. arena kesamaan antara silika (Si34) dan

germanium dioksida (Ge34), 7ase diam silika dalam bebera!a kolom kromatogra7i gas da!at

digantikan oleh Ge34.

+alam bebera!a tahun terakhir telah melihat germanium meningkatnya !enggunaan dalam

!aduan logam mulia. +alam !aduan sterling sil;er, misalnya, telah ditemukan untuk mengurangi

7iresale, meningkatkan menodai !erlaanan, dan meningkatkan res!ons !aduan terhada!

!engerasan !resi!itasi. Sebuah noda-bukti !aduan !erak, Argentium merek dagang,

membutuhkan germanium ",4%.

emurnian tinggi detektor germanium kristal tunggal ustru da!at mengidenti7ikasi sumber

radiasi-misalnya dalam keamanan bandara . Germanium adalah berguna untuk monokromator

untuk beamlines digunakan dalam kristal tunggal neutron hamburan dan sinkrotron di7raksi

sinar-L. e7lekti;itas ini memiliki keunggulan dibandingkan silikon dalam neutron dan energi

tinggi sinar-L a!likasi. ristal germanium kemurnian tinggi yang digunakan dalam detektor

untuk s!ektrosko!i gamma dan !enarian materi gela!.

2Timbal

Timbal dalam bahasa Inggris yaitu MHeadN dengan simbol kimia MPbN. Timbal adalah

suatu unsur kimia dalam tabel !eriodik yang memiliki lambang &b dan nomor atom 64.

A. Sumber Timbal dan Kelimpahannya

Timbal dida!atkan dari galena (PbS) dengan !roses !emanggangan. Anglesite, erussite, dan

minim adalah mineral-mineral timbal yang la&im ditemukan. Anglesite meru!akan mineral

timbal yang mengandung timbal sul7at PbS39. =ineral ini teradi sebagai hasil oksidasi mineral

gelena akibat !engaruh uaa. arna mineral ini dari !utih, abu-abu, hingga kuning, ika tidak

murni maka arnanya abu-abu gela!. =ineral ini memiliki s!esi7ik gra7iti ?,$ dengan kandungan

timbal sekitar 5$%.

http://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nomor_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nomor_atom


18/23

Timbal alami adalah am!uran 9 isoto! 4#9Pb (".96%), 4#?Pb (4$.?%), 4#5Pb (44.?%)

dan 4#6Pb (4.$%). Isoto!-isoto! timbal meru!akan !roduk akhir dari tiga seri unsur radioakti7

alami 4#?Pb untuk seri uranium, 4#5Pb untuk seri aktinium, dan 4#6Pb untuk seri torium. +ua

!uluh tuuh isoto! timbal lainnya meru!akan radioakti7. Timbal tidak memiliki alotro7. Tidak

adanya alotro7 ini, karena berada di bagian baah golongan IV A, seru!a yang dium!ai !ada

bismut (di baah dalam golongan V A).

B. Sia! "i#i$ Timbal

Ada!un si7at 7isik timbal tertera dalam tabel berikut.

/ama, Hambang, /omor

atom

lead, Pb, 64

+eret kimia logam miskin

Golongan, Periode, 2lok "9, ?, !

Penam!ilan bluish hite

=assa atom 4#5.4(") g0mol

on7igurasi elektron BLe 97 "9 d"# ?s4 ?!4

@umlah elektron tia! kulit 4, 6, "6, $4, "6, 9

Ciri:iri i#i$

8ase !adat

=assa enis (sekitar suhu

kamar )

"".$9 g0mQ

=assa enis air !ada titik

lebur

"#.?? g0mQ

Titik lebur ?##.?"

($45.9? DC, ?4".9$

D8)

Titik didih 4#44

("59: DC, $"6# D8)

http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_namahttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_namahttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_lambanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_nomor_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_nomor_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_nomor_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Deret_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Logam_miskinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Golongan_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Periode_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Blok_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_golongan_14&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_golongan_14&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_periode_6&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_periode_6&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Blok-p&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Warnahttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_atomhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=1_E-25_kg&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=List_of_elements_by_atomic_mass&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=List_of_elements_by_atomic_mass&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Xenonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fase_bendahttp://id.wikipedia.org/wiki/Padathttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/wiki/Suhu_kamarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Suhu_kamarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Celsiushttp://id.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_didihhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Celsiushttp://id.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_namahttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_lambanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_nomor_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_berdasarkan_nomor_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Deret_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Logam_miskinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Golongan_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Periode_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Blok_tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_golongan_14&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Unsur_periode_6&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Blok-p&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Warnahttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_atomhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=1_E-25_kg&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=List_of_elements_by_atomic_mass&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Xenonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fase_bendahttp://id.wikipedia.org/wiki/Padathttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/wiki/Suhu_kamarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Suhu_kamarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_leburhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Celsiushttp://id.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://id.wikipedia.org/wiki/Titik_didihhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Celsiushttp://id.wikipedia.org/wiki/Fahrenheit


19/23

alor !eleburan 9.55 k@0mol

alor !engua!an "5:. k@0mol

a!asitas kalor (4 DC) 4?.?# @0

(molU)

Te$anan uap

P 0Pa " "# "## " k "# k "## k

!ada T 0 :56 "#66 "44: "9"4 "??# 4#45

Timbal sebagai logam berat meru!akan unsur yang terbanyak di dunia. Istilah logam berat

digunakan !ada timbal karena mem!unyai kera!atan (massa enis) yang sangat tinggi yaitu "",$9

gram0m$, auh lebih tinggi dari!ada kera!atan tertinggi bagi logam transisi !ertama yaitu 6,:4

gram0m$ untuk tembaga.

C. Sia! Kimia Timbal

1nsur Timbal

2ilangan oksidasi 9,4,

lektronegati7itas 4,$$ (skala !auling)

nergi ionisasi " 5",? k@0mol

nergi ionisasi 4 "9#, k@0mol

nergi ionisasi $ $#6", k@0mol

Potensial elektrode # (;)

B=4

(aJ) 4e-

=(!)

B=9

(aJ) 4e-

=4(aJ)

-#,"4?

",

@ari ari atom "5 !m

Timbal dengan kon7igurasi elektron BLe 97"9 d"# ?s4 ?!4, !ada umumnya membentuk

senyaa-senyaa dengan bilangan oksidasi 4 (lebih stabil) dan 9. Timbal mem!unyai tiga

isoto! stabil yaitu 4#?Pb yang stabil dengan "49 neutron, 4#5Pb yang stabil dengan "4 neutron,

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalor_peleburan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kalor_penguapanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kapasitas_kalor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_uaphttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalor_peleburan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kalor_penguapanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kapasitas_kalor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_uap


20/23

serta 4#6Pb yang satbil dengan "4? neutron. Selain tiga isoto! stabil di atas, timbal uga

mem!unyai tiga isoto! lain yaitu 4#9Pb dengan aktu !aruh W",9 R "#"5 y, 4#Pb yang sintesis

dengan aktu !aruh ".$ R "#5 y, serta 4"#Pb yang mem!unyai aktu !aruh 44,$ y..Si7at-si7at

timbal sangat miri! dengan timah, a!alagi timbal dan timah terletak !ada golongan yang sama

dalam sistem !eriodik unsur. Satu hal yang berbeda yaitu baha !eran !asangan inert (?s 4)

dalam senyaa timbal(II) relati7 lebih besar dalam menstabilkan senyaanya dari!ada !eran

tersebut dalam senyaa timah(II). 3leh karena itu timbal(II) relati7 lebih stabil dan lebih banyak

ditemui dari!ada timbal(IV), dan dengan demikian timbal(II) bukan reduktor yang baik tidak

se!erti halnya timah(II), melainkan timbal(IV) adalah oksidator yang baik dibanding timah(IV).

%. 7ea$!ii!a# Timbal


21/23

4Pb(s) 34(g) 4Pb3(s)

Timbal(IV) oksida (okelat) da!at di!eroleh dari oksidasi senyaa timbal(II) dalam larutan basa

dengan oksidator larutan natrium hi!oklorit, /aCl3. Ada!un !ersamaan reaksinya yaitu sebagai berikut.

Cl3-(aJ)


22/23

". kstraksi

a. 2iih Galena di!ekatkan dengan teknik 7lotasi buih.

b. +itambah kuarsa, Si34 lalu dilakukan !roses !emanggangan.

4PbS $34 4Pb3 4S34 . +ireduksi dengan batu bara oke (C) dan air ka!ur.

Pb3 (!) C (!) Pb () C3 (g)

Pb3 (!) C3 (g) Pb () C34 (g)

=aksudnya dalam !roses !emanggangan dengan tem!eratur tinggi ada kemungkinan sebagian

Galena diubah menadi PbS39, dimana oleh kuarsa akan diubah menadi silikat menurut

!ersamaan berikut.

PbSi3$ S39 PbS39 Si34

Silikat diubah oleh air ka!ur (Ca3) menadi PbC3 dan kalsium silikat (CaSP3 $).

Pb3 CaSi3$ PbSi3$ (s) Ca3

Alternati7 lain !ada !roses reduksi di!akai reduktan biih bakar dari Galena segar sebagai

!engganti batu bara.

Pb S34 (g) PbS (s) 4Pb3 (s)

4. Pemurnian

a. Pb dilelehkan bebera!a saat !ada suhu di baah titik leleh tembaga sehingga Cu !engotor

mengkristal dan da!at di!isahkan.

b. 1dara ditiu!kan di atas !ermukaan lelehan Pb sehingga !engotor Arsen dan antimon diubah

menadi Arsenat dan antimonat atau oksidanya.termasuk 2ismuth sehingga buih di atas

!ermukaan yang da!at disendoki keluar.

. +itambah "-4% >n agar Ag dan Au akan terbaa dalam >n yang akan mengkristal lebih

dahulu dan da!at di!isahkan dari lelehan Pb.

d. +idinginkan !erlahan !ada suhu 96##-94## C.

$. lektrolisis

a. =enggunakan elektrolit larutan PbSi8? dan


23/23

d. +i!eroleh kemurnian Pb ::,:%.

G. 8anaa! Timbal

Ada banyak man7aat timbal di antaranya adalah sebagai berikut.

". Timbal digunakan dalam aki dimana aki ini banyak di!akai dalam bidang automoti7.

4. Timbal di!akai sebagai agen !earna dalam bidang !embuatan keramik terutama untuk arna

kuning dan merah.

$. Timbal di!akai dalam industri !lasti PVC untuk menutu! kaat listrik.

9. Timbal di!akai sebagai !royektil untuk alat tembak dan di!akai !ada !eralatan !aning untuk

!emberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk

digunakan.

. Timbal banyak di!akai untuk elektroda !ada !eralatan elektrolisis.

?. Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.

5. Timbal ditambahkan dalam !eralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak liin dan biasanya

digunakan dalam !eralatan !ermesinan.

6. Timbal di!akai dalam raket untuk mem!erberat massa raket.

:. Timbal karena si7atnya tahan korosi maka di!akai dalam bidang kontruksi.

"#. Semikonduktor berbahan dasar timbal

"". banyak se!erti Timbal telurida, timbal

"4. selenida, dan timbale antimonida di!akai dalam !eralatan sel surya dan di!akai dalam !eralatan

detetor in7ramerah

Golongan IV A dalam tabel periodik

Documents

Transcript of Golongan IV A dalam tabel periodik