I. Kelimpahan Unsur Di AlamBahan-bahan di alam yang mengandung unsur atau senyawa tertentu disebut mineral dan secara komersial disebut bijih. Susunan unsur-unsur diatur secara sistematis dalam suatu tabel yang disebut sistem periodik unsur-unsur atau susunan berkala unsur-unsur.Berbagai unsur mineral anorganik dan unsure organic baik bersifat logam, semilogam, atau nonlogam terdapat dalam lapisan kerak bumi (litosfer). Unsur-unsur yang terdapat dalam kerak bumi umumnya tidak terdapat dalam keadaan bebas.Kelimpahan unsur di bumi sampai saat ini sudah dikenal sekitar 116 unsur, 92 diantaranya terdapat di alam dan yang lainnya merupakan unsur buatan seperti plutonium,amerisium dan lain-lain. Unsur yang paling banyak terdapat di alam ternyata adalah helium (terdapat di matahari). Sedagkan nsur yang paling banyak di atmosfer adalah gas nitrogen (N2), oksigen (O2), gas argon (Ar), karbon dioksida (CO2), silicon (Si), alumunium (Al), besi (Fe).

Unsur Yang Terdapat Di BumiDistribusi unsur-unsur pada kerak bumi, yaitu:

Gas yang menyusun udara, yaitu:

Kelimpahan Aluminium (Al) Aluminium terutama terdapat dalam mineral aluminosilikat yang

ditemukan berasal dari batuan kulit bumi. Akibat perubahan alam, batuan ini membentuk lempeng yang mengandung aluminium.

Corundum adalah mineral keras yang mengandung aluminium oksida Al2O3 . Oksida aluminium murni tidak berwarna, tetapi akibat adanya pengotor dapat menghasilkan berbagai warna. Contohnya seperti pada safir berwarna biru dan ruby berwarna meerah tua.

Kelimpahan Silikon (Si) Di alam, silicon terdapat dalam bentuk senyawa oksida

silica SiO2, dan mineral yang disebut silikat. Kristal SiO2 murni mudah kita jumpai yang dikenal dengan nama pasir atau kuarsa, sedangkan Kristal SiO2 yang tidak murni (dengan runutan bahan kotoran, di antaranya adalah agata (akik), oniks, opal, batu kecubung (ametis), dan flint. Silicon dalam mineral (silikat) yang melimpah di alam terdapat dalam berbagai bentuk mineral yaitu :

1. Feldsfar : KAlSi3O8 (ortoklase), NaAlSi3O8 (albit), CaAl2Si2O8 (anortit), Na4Al3Si3O12Cl (Sodolit);

2. Kuarsa: SiO2 (silica);

3. amfibol atau piroksena: CaSiO3 (wolastronit), NaAlSi2 (jadeit), CaMg5Si8O22(OH)2 (tremolit/asbes);

4. Mika: KAl2Si3AlO10(OH)2 (muskonit), K2Li3Al4SI7O21(OH, F)3 (Lepidolit).

Proses ekstraksi silicon dari mineralnya dapat dilakukan dengan metode reduksi dan distilasi.

Kelimpahan Besi (Fe)

Besi merupakan unsur logam kedua yang melimpah di alam setelah Aluminium. Besi juga merupakan unsur keempat yang paling banyak terdapat di bumi. Bijih utama unsur logam besi terdapat dalam mineral hematite (Fe 2O3), Magnetit (Fe3O4), Limonit (FeO(OH)), dan siderit (FeCO3).

Di Indonesia bijih-bijih besi ini banyak terdapat di Kalimantan Barat, Sumatra Barat, Sumatra Selatan, Sulawesi tengah dan Pulau Jawa. contoh: Fe2O3 yaitu karatan besi

      Struktur Molekul Kromium Kromium di temukan di alam dalam

bentuk mineral kromit (FeCr2O4). Di              Indonesia mineral ini terdapat di Sulawesi Tengah.

Kelimpahan Kromium (Cr)

Kelimpahan Belerang (S)

Belerang (Sulfur) merupakan unsur periode ke-3 yang terdapat di Alam dalam keadaan bebas, maupun dalam bentuk senyawanya. Dalam keadaan bebas Umumya belerang terdapat dalam gunung berapi. Adapun dalam bentuk senyawanya, Belerang ditemukan dalam bentuk mineral sulfida, seperti besi sulfida (FeS2), gips (CaSO4 . 2H2O), dan seng sulfida (ZnS). Selain itu Belerang juga terkanung dalam gas Alam, seperti H2S dan SO2.

Kelimpahan Karbon (C)Karbon di Alam terdapat dalam bentuk unsur karbon

dan senyawa karbon organik.            1.      Unsur Karbon Unsur karbon terdapat dalam tiga bentuk, yaitu:

Bentuk Amorf Bentuk Grafit Bentuk Intan

2.      Senyawa karbonKarbon merupakan penyusun makromelekul ini merupakan komponen penting dalam mahluk hidup, oleh karna itu semua jasad mahluk hidup pasti mengandung senyawa karbon organik.

Kelimpahan Tembaga (Cu)

Tembaga di Alam terdapat dalam bentuk mineral. Kalkopirit (CuFeS2) dan malakit

(Cu(OH)2CO3). Di Indonesia mineral ini terdapat di Papua.

Kelimpahan Nitrogen 

Unsur NitrogenNitrogen merupakan komponen gas terbesar dalam udara yaitu mencapai 78%. Nitrogen ini merupakan gas yang tidak reaktif (inert) serta memiliki titik didih -196o

C dan titik beku -210oC.

Perubahan dari unsur nitrogen menjadi senyawa nitrogen terjadi melalui sirklus nitrogen yang berlangsung melalui 2 cara berikut:a) Dengan adanya kilat (petir), gas N2 dan O2 dapat bereaksi dan membentuk oksida nitrogen. Kemudian oksida nitrogen ini akan larut dan terbawa oleh air hujan sehingga membentuk senyawa nitrat yang kemudian diserap tumbuhan.b) Gas N2 diikat (difiksasi) oleh suatu bakteri yang hidup bebas atau bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan, seperti kacang merah.

Senyawa NitrogenSenyawa Nitrogen

yang terdapat secara alamiah di alam adalah natrium nitrat (NaNO3) yang dikenal juga sebagai saltpeter chili. Senyawa ini merupakan sumber utama nitrogen terikat yang masih ditambang di dataran tinggi Chili.

 

Kelimpahan Oksigen Oksigen banyak terdapat di alam,

kandunganya di udara sekitar 21%. Di atmosfer , terdapt oksigen dalam bentuk melekul  diatomik (O2). Adapun okigen yang terletak di atas lapisan atmosfer terdapat dalam bentuk monoatomik (O) dan triatomik (O3).  Gejala perubahan bentuk  melekul ini disebut alotropi, berasal dari bahasa yunani, allos dan tropos, yang berarti cara lain.

Gas OksigenGas oksigen bersifat tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa serta memiliki titik didih -183oC dan titik beku -218,4oC. Dengan pengaruh tekanan yang besar (135 atm), oksigen dapat disimpan dalam tabung yang terbuat dari baja. Gas oksigen bersifat nonpolar, tetapi dapat larit dalam air. Gas oksigen terlarut ini sangat penting bagi kehidupan organisme yang hidup dalam air, misalnya ikan.

Gas OzonOson merupakan alotropi oksigen. Ozon terbentuk dari gas oksigen yang melewati aliran listrik atau terkena kilat di udara.3O2(g) → 2O3(g)

Senyawa OksigenAir (H2O) merupakan senyawa yang mengandung atom oksigen dan nitrogen yang sangat berperan dalam kehidupan.Air merupakan senyawa yang paling banyak terdapat di alam sehingga unsur oksigen pun merupakan unsur  yang paling banyak di alam, yaitu 58,4% (terdapat di kerak bumi, atmosfer dan larutan). Senyawa lain yang mengandung larutan yaitu: silikat (SiO2), kapur (CaO), dan garam seperti: garam karbonat, sulfat, nitrat, atau fosfat. Selain itu, oksigen juga terdapat dalam senyawa organik, seperti: karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan hormon.

 

Golongan I A

Sumber utama logam alkali adalah air laut. Jika air laut diuapkan, garam-garam yang terlarut akan membentuk kristal. Selain air laut, sumber utama logam natrium dan kalium adalah deposit deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah, seperti halit (NaCl), Silvit (KCl), dan karnalit (KCl.MgCl.H2O).

Litium terdapat dalam bentuk spodumen , LiAl(SiO3)2. Rubidium terdapat dalam mineral lepidolit. Cesium diperoleh dari pollusit yang sangat jarang, CsAl(SiO3)2.H2O. Fransium bersifat radioaktif.

1. Sifat-sifat Umum Logam Alkalia). Mempunyai jari-jari atom terbesar jika dibandingkan dengan unsur-unsur golongan lain yang seperiode.b). Makin besar nomer atom, maka jari-jari atom makin besar sedangkan energi energi ionisasi & keelektronegatifan makin berkurang.

2. Sifat Fisika Logam Alkalia). Lunak jika diiris dan mengkilapb). Penghantar listrik yang baikc). Massa jenis rendah

3. Warna Nyala Logam Alkali

4. Sifat Kimia Logam Alkalia). Kereaktifan logamKereaktifan logam alkali dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, unsur-unsur halogen, hydrogen, okigen, dan belerang.

b). Sifat logam dan sifat basa alkaliLogam alkali atau oksida alkali, dapat bereaksi dengan air membentuk senyawa basa kuat LOH.

c). Kelarutan basa LOH Basa senyawa alkali semuanya mudah larut dalam air, kelarutanya dalam air, semakin kebawah semakin besar.

d).   Warna nyala logam alkaliUntuk mengetahuiwarna nyala dari logam-logam alkali, kita harus mengeksitasikan unsur-unsur logam tersebut.

Golongan II AA.      Sifat periodik alkali tanah

    Logam alkali tanah, memiliki jari-jari atom yang besar dan harga energy ionisasi yang kecil.

B.      Sifat fisik logam alkali tanah

Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi dari pada suhu ruangan. Oleh karna itu unur-unsur ligam alkali tanah berwujut padat pada suhu ruagan.

C. Sifat kimia alkali tanah1.      Kereaktifan alkali tanah

2.      Sifat logam dan ifat basa L(OH)2

3.      Kelarutan basa  L(OH)2

4.      Sifat diagonal

5.      Warna nyala logam alkali tanah

6.      Kelarutan dan pengendapan senyawa alkali tanah

Perbedaan Gol I A dan II A Logam golongan II A merupakan reduktor yang cukup kuat meskipun

kurang kuat bila dibanding logam golongan I A. Energi ionisasi golongan II A lebih besar daripada golongan I A. Logam golongan alkali tanah kurang reaktif jika dibandingkan

golongan alkali.

Reaksi Logam Alkali dan Alkali Tanah

a). Reaksi alkali dengan halogen akanmenghasilkan garam halida.

Reaksi : 2L (s) + X2(g) -> 2LX(s)

b). Reaksi alkali tanah dengan halogen akan menghasilkan garam-garam halida.

Reaksi : M(s) + H2(s) -> MH2(s)

c). Reaksi alkali dengan hidrogen akan menghasilkan senyawa hibrida (bilangan oksidasi hidrogen = -1).

Reaksi : 2L(s) + H2(g) -> 2LH(s)

d). Reaksi alkali tanah dengan hidrogen melalui pemanasan dan menghasilkan senyawa hibrida , tetapi tidak dikenal senyawa BeH2 dan MgH2.

Reaksi : M(s) + H2(g) -> MH2(g)

e). Reaksi alkali dengan larutan asam encer berjalan dengan sangat cepat, biasanya disertai ledakan dan nyala api.

Reaksi : 2L(s) + 2H+(aq) -> 2L+(aq) + H2(g)

f). Reaksi alkali tanah dengan belerang jika dipanaskan akan menghasilkan senyawa sulfida.

Reaksi : M(s) + S(s) -> MS(s)

A.Unsur-unsur Gas Mulia

1.Sifat kimia gas mulia:a). Karena gas mulia memiliki elektron valensi 8, maka gas mulia merupakan unsur yang stabil. Dari semua unsur gas mulia, radon adalah unsur yang bersifat radioaktif. Keberadaannya di alam kebanyakan tidak dalam bentuk senyawa, tetapi unsur bebas.

b). Reaktivitas gas mulia bertambah sebanding dengan besarnya jari-jari atom.

2. Sifat fisis gas mulia:

a). Pada suhu kamar berwujud gas dan inert.

b). Titik didihnya hanya beberapa derajat atas titik lelehnya.

c). Makin bertambah besar nomor atomnya, maka makin besar pula kerapatannya.

B. Unsur-unsur HalogenFluorin dan klorin merupakan unsur halogen yang melimpah di alam. Fluorin terdapat dalam mineral fluorapatit, 3 Ca3(PO4)2. CaF2 dan mineral fluorit,CaF2. Klorin melimpah dalam membentuk NaCl terlarut di lautan maupun sebagai deposit garam. Bromin kurang melimpah, terdapat sebagai ion Br dalam air laut. Iodin terdapat dalam jumlah sedikit sebagai Nal dalam air laut dan sebagai NalO3 bersama-sama garam nitrat. Unsur astatin tidak dijumpai di alam sebab bersifat radioaktif sehingga mudah berubah menjadi unsur lain yang lebih stabil.

Gambar. Kristal iod

1. Sifat fisis halogen:

a). Pada suhu kamar, fluorin dan klorin berwujud gas, bromin berwujud cair, dan iodin berwujud padat.

b). Semua halogen berbau merangsang dan merusak.

c). Unsur halogen terdapat dalam bentuk molekul diatomik.

d). Kestabilan molekul halogen berkurang dengan bertambahnya nomor atom.

2. Sifat kimia halogen:

a). Kereaktifan halogen berkurang dengan bertambahnya nomor atom.

b). Daya pengoksidasi halogen makin berkurang dengan bertambahnya nomor atom.

3. Sifat periodik halogen:

a). Halogen digolongkan kedalam pengoksidasi kuat.

b). Unsur halogen memiliki 7 elektron valensi.

c). Mudah menerima elektron dan membentuk ion negatif.

Tabel Pembuatan & Kegunaannya

Unsur Radioaktif

Terdapat sejumlah unsur kimia yang yang dapat memancarkan sinar tidak tampak setelah sebelumnya dikenal sinar dengan panjang gelombang tertentu. Contohnya fosforesensi dan fluorosensi. Ada pula unsur yang mampu memancarkan sinar tidak tampak tanpa harus disinari terlebih dahulu. Gejala ini disebut dengan keradioaktifan atau radioaktifitas.

Unsur-unsur yang dapat memancarkan cahaya dengan sendiri dikenal sebagai radioisotop atau isotop radioaktif. Sinar radioaktif adalah sinar yang dipancarkan oleh bahan radioaktif. Sinar radioaktif ada 3 yaitu sinar alfa (α), beta (β), dan gama (γ).

Unsur- unsur Periode III

Pada periode ketiga, unsur logam yang paling reaktif adalah natrium (Na) dan unsur nonlogam yang paling reaktif adalah kllrin (Cl). Sifat-sifat unsur periode ketiga antara lain sebagai berikut:

1. Sifat logam unsur-unsur periode ketiga dari Na ke Cl makin berkurang. Hal ini disebabkan energi ionisasi dari Na ke Cl cenderung meningkat.

2. Makin ke kanan (dari Na ke Cl) sifat oksidatornya makin bertambah dan sifat reduktornya makin berkurang.

3. Sifat basa hidroksida unsur-unsur periode ketiga dari Na ke Cl makin berkurang, dan sifat asamnya makin bertambah.

1. Na

2. Mg

3. Al

4. Si

5. P

6. S

7. Cl

8. Ar

Unsur Periode IV & Senyawa Kompleks

Tabel sifat unsur periode IV:

Ion kompleks adalah ion yang tersusun dari ion pusat (atom pusat) yang dikelilingi oleh molekul atau ion (disebut ligan). Antara ion pusat dan ligan terdapaat ikatan koordinasi.

Jumlah ikatan koordinasi ini disebut sebagai bilangan koordinasi. Kemampuan unsur transisi untuk membentuk ion kompleks disebabkan konfigurasi elektronnya yang mempunyai subkulit d yang belum terisi penuh atau bahkan kosong.