KIMIA UNSUR

UNSUR HALOGEN

1. Sifat Unsur Halogen

a. Pada suhu kamar merupakan unsur diatomik F2 : gas berwarna kuning Cl2 : gas berwarna hijau Br2 : cairan berwarna coklatI2 : padatan berwarna ungu

b. Merupakan unsur yang sangat reaktif karena: • Keelektronegatifan tinggi• Oksidator kuat• Bereaksi dengan logam membentuk garam• Bereaksi dengan non logam

c. Daya oksidator dari F2 ke I2 makin kecil sehingga : atas dapat mengusir bawah, contoh :

F2 + NaCl ( dapat bereaksi)Cl2 + NaF (tidak dapat bereaksi)

d. Dapat membentuk 2 jenis asam yaitu • Asam Halida (HX)

HF – HCl – HBr – HI

- kekuatan asam makin kuat- daya reduktor makin besar (makin reaktif)- titk didih makin besar (TD HCl < TD HBr < TD HI < TD HF)

Karena HF mengandung ikatan Hidrogen

• Asam Oksi HalidaHXO : asam hipohalit (BO X = +1)HXO2 : asam halit (BO X = +3)HXO3 : asam halat (BO X = +5)HXO4 : asam perhalat (BO X = +7)

X : unsur Cl, Br, dan I

1

2. Pembuatan Unsur Halogen

a. Unsur F2

Dibuat dengan elektrolisis cairan KHF2

KHF2 → 2KF + H2 + F2

b. Unsur Cl2Dibuat melalui elektrolisis NaClNaCl + H2O → H2 + Cl2 + NaOH atau melaluiProses Deacon : 4HCl + O2 → 2H2O + 2Cl2

c. Unsur Br2

Dibuat melalui : 2MgBr + Cl2 → Br2 + 2MgCld. Unsur I2

Dibuat melalui reduksi NaIO3

NaIO3 + 4H2O + 5SO2 → Na2SO4 + 4H2SO4 + I2

3. Pembuatan Hidrogen Halida

CaF2(s) + H2SO4(l) → CaSO4(s) + 2HF(g)

NaCl(s) + H2SO4(l) → NaHSO4(s) + 2HCl(g)

NaBr(s) + H3PO4(l) → NaH2PO4(s) + 2HBr(g)

NaI(s) + H3PO4(l) → NaH2PO4(s) + 2HI(g)

4. Kelarutan Halogen

a. Halogen dapat larut dalam air, kelarutan berkurang dari F2 ke I2. I2

sukar larut dalam air tetapi mudah larut dalam larrutan Iodida (I─)

b. Halogen lebih mudah larut dalam pelarut non polar (CCl4)

5. Identifikasi Ion HalidaIon halide jika direaksikan dengan Ag+ akan terjadi suatu endapan dan ditambah larutan NH3 akan terjadi sebagai beikut :(Cl─ , Br─ , I─) + Ag+ :

• Endapan putih + NH3(aq) encer → larut kembali (Cl─)• Endapan kuning + NH3(aq) encer → larut kembali (Br─)• Endapan kuning + NH3(aq) pekat → tidak larut (I─)

6. Senyawa Antar Halogen

2

( )−− →+ 32 III s

Halogen dapat membentuk empat macam senyawa antar halogen : XX, XX3, XX5, XX7. Senyawa ini dapat dibuat dengan mereaksikan langsung unsur- unsur tersebut dalam tabung nekel, contoh:

• Cl2(g) + F2(g) → °C200 2ClF(g)

• Cl2(g) + 3F2(g) → °C300 2ClF3(g)

• I2(s) + 3Cl2(g) → °C300 2ICl3(g)

• Br2(l) + 5F2(g) → ° C50 2BrF5(g)

7. Penggunaan Halogen• F : zat pengoksidasi dalam roket, pendingin, plastic tahan

panas, teflon.• Cl2 : pembunuh bakteri dalam air sebagai kaporit, pemutih

bubur kertas, PVC, pelarut zat pewarna, obat-obatan, bahan pembersih.

• Br2: Obat-obatan, benzyl etil Brom, perakBromida untuk bahan film, fotografi, pemadam kebakaran.

• I2 : Antiseptic, obat-obatan, pewarna, perak iodide untuk film potret, garam iodium untuk mencegah gondok.

UNSUR ALKALI

1. Sifat Unsur Alkali

a. unsur yang sangat reaktif karena :• Mempunyai elektron valensi = 1• Energi ionisasi kecil• Potensial reduksi negatif• Mudah bereaksi dengan air disertai pelepasan energi

b. Jari – jari atom makin kebawah makin kecil sehingga : • Makin kebawah makin reaktif• Makin kebawah sifat basa makin kuat• Makin kebawah titik leleh makin rendah

c. Reaksi nyala :• Li berwarna merah karmin• Na berwarna kuning• K berwarna ungu• Rb berwarna merah

3

2. Pembuatan Unsur Alkali

Karena logam alkali adalah reduktor kuat maka tidak dapat dibuat dengan mereduksi oksidanya. Untuk memperoleh logam alkali hanya dapat dilakukan dengan elektrolisa leburan garamnya.

3. Reaksi Penting

a. reaksinya dengan O2 menghasilkan • Senyawa oksida (M2O)• Senyawa peroksida (M2O2)• Senyawa superoksida (MO2)

b. dapat bereaksi dengan unsur N2, S, P, H2, Cl2• 6M + N2 → 2M3N (M : hanya Li)• 2M + S → M2S• 3M + P → M3P• 2M + H2 → 2MH• M + Cl2 → 2MCl( M : semua logam alkali)

c. reaksinya dengan H2O2M + H2O → 2MOH + H2

d. reaksinya dengan NH3

2M + NH3 → 2NMH2 + H2

4. Kegunaan

a. Na3Pb8 : sebagai pengisi lampu Natriumb. Na2SO4.10H2O (garam glauber) : untuk membuat kacac. Na2O2 : pemutih makanand. KNO3 : sebagai pupuk dan sebagai oksidator korek api e. Aliasi Li dan Pb : pembungkus kabel lunakf. Aliasi Li dan Al untuk menambah daya tahan terhadap korosi aluminium g. Aliasi Na dan K digunakan sebagai cairan pendingin untuk reactor atomh. Aliasi Rb dan Ca untuk membentuk Aliasi dengan Na dan K untuk sel foto listrik

4

UNSUR ALKALI TANAH

1. Sifat Unsur Alkali Tanah

a. kereaktifannya lebih kecil dari pada unsur alkali karena :• Electron valensi = 2• Energi ionisasi lebih besar dari alkali• Be tidak bereaksi dengan air, Mg bereaksi dengan air panas,

ca, Sr dan Ba bereaksi dengan air dingin

b. Raksi nyala : • Ca berwarna merah karmin• Sr berwarna merah• Ba berwarna hijau

c. Kelarutan senyawa SO42─ dari IIA makin kebawah makin

kecil (makin sukar larut)

d. Kelarutan senyawa OH─ dari IIA makin kebawah makin besar (makin mudah larut)

e. Senyawa unsure alkali tanah• CaCO3 : batu kapur• CaSO4.2H2O : gips• CaCO3.MgCO3 : dolomit• MgSO4.7H2O : garam inggris• CaC2 : batu karbida• BaSO4 : barit

2. Pembuatan Unsur AlkaliElektolisis leburan garamnya

3. Kegunaan

5

a. Be digunakan untuk tabung sinar Xb. MgO untuk campuran bata tahan panasc. CaOCl2 sebagai pembunuh kumand. BaCO3 sebagai bahan racun tikuse. Mg digunakan sebagai campuran untuk konstruksi pesawat terbang dan mobilf. Ca digunakan untuk campuran memperkeras timbaleg. Aliasi Ba an Ni untuk tabungh. BaSO4 : bahan cat putihi. Ba(NO3)2 : bahan kembang api

UNSUR GAS MULIA

1. Sifat Unsur Gas Mulia

a. terdapat dialam dalam keadaan bebas karena sudah stabilb. mempunyai energi ionisasi yang sangat besar sehingga sukar bereaksic. jari – jari atom makin kecil dari bawah ke atas sehingga energi ionisasi makin besar dari bawah ke atasd. merupakan gas monoatomik yang tidak berwarna, berasa dan berbau

2. Pembuatan

• Destilasi udara cair• Radon diperoleh melalui peluruhan Radium dengan waktu paruh

3,825 hari

3. Senyawa Gas Mulia

6

a. senyawa gas mulia yang pertama dibuat adalah XePtF6 yang berwarna kuningb. senyawa lainnya XeF2, XeF4, XeF6, KrF2, RnF2

c. Persenyawaan gas mulia terjadi melalui hibridisasi : XeF2 hibridisasi sp3d (struktur : linier)XeF4 hibridisasi sp3d2(struktur : segi empat datar)XeF6 hibridisasi sp3d3(struktur : oktahedron)XeOF2 hibridisasi sp3d (struktur : bentuk T)XeOF4 hibridisasi sp3 (struktur : piramid trigonal)XeO3 hibridisasi sp3 (struktur : piramid trigonal)XeO4 hibridisasi sp3 (struktur : tetrahedron)

4. Kegunaan a. gas He sebagai pengisi balonb. campuran He dengan O2 digunakan untuk terapi asmac. He dan Ar digunakan pada pengelasan logamd. Rn digunakan pada pengobatan kankere. Aliasi He dengan O2 digunakan untuk pernapasan penyelamf. Kr : spectrum atom Kr dipakai dalam penetapan ukuran panjang satu meterg. Xe : pembius

UNSUR PERIODE KE – 3

a. Na, Mg, Al termasuk logam. Si merupakan metalloid. P, S Cl, Ar termasuk no logamb. dapat membentuk oksida asam yaitu :

• Si (SiO2)• P (P2O5 dan P2O3)• S (SO2 dan SO3)• Cl (Cl2O, Cl2O3, Cl2O5, Cl2O7)

c. dapat membentuk oksida basa yaitu:• Na (Na2O)• Mg (MgO)• Al (Al2O3)

d. P dan S mempunyai 2 alotropie. S dan Ar dialam terdapat dalam keadaan bebasf. Titik leleh paling tinggi adalah Sig. Na dan Cl merupakan unsur yang paling raktif

7

h. Al bersifat amfoter (Al(OH)3 dan HAlO2)i. Mg mudah bereaksi dengan N2 di udara membentuk Mg3N2

j. Keberadaan di alam dan pembuatannya :• Na terdapat sebagai NaCl dalam air laut dan lapisan tanah. Na

dapat dibuat dengan cara elektrolisis NaCl cair• Mg terdapat sebagai senyawa carbonat, sulfat, dan halida. Mg

dapat dibuat dengan cara elektrolisis MgCl2 cair• Al terdapat sebagai bauksit (Al2O3.nH2O) dan kriolit (Na3AlF6).

Pembuatan Al dari bauksit :1. bauksit kotor dibersihkan dengan lar.NaOH sehingga Al2O3

larut menjadi lar.NaAlO2

2. lar.NaAlO2 diencerkan dengan air sehingga terjadi endapan Al(OH)3

3. endapan Al(OH)3 dipanaskan sehingga terjadi oksida murni Al2O3

4. Al2O3 dilarutkan dalam kriolit cair sehingga terbentuk ion-ion Al3+ dan O2─

5. kemudian dielektrolisa menurut reaksi 2Al2O3 ↔ 4Al3+ + 6O2─

katoda: 4Al3+ + 12e ↔ 4Alanoda : 6O2─ ↔ 3O2 + 12e

2Al2O3 ↔ 4Al + 3O2

• Si terdapat dalam pasir putih dan batu kwarsa sebagai SiO2, juga sebagai kaolin (Al2O3.2SiO3.2H2O), orthoclase (K2O.Al2O3.6SiO2) dan albite (Na2O.Al2O3.6SiO2). Si dapat dibuat dengan mereduksi SiO2 dengan carbon pijar : SiO2 + 2C → Si + 2CO

• P terdapat dialam sebagai fosforit (Ca3(PO4)2). Dapat dibuat menurut proses Wohler, yaitu dengan memanaskan campuran Ca3(PO4)2 dan pasir putih dengan elektroda C

2 Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C → 6CaSiO3 + 10CO + P4

Fosfor yang dihasilkan disimpan dalam air• S terdapat dalam keadaan bebas di kawah-kawah gunung

berapi sebagai sulfide, misal : pyrit (FeS2), sengblende (ZnS), timbalglans (PbS). Dihasilkan menurut cara Frasch : belerang dalam tanah dicairkan dengan memompakan air panas kedalamnya dan kemudian dikeluarkan dengan menggunakan tekanan udara panas. Selain itu dapat dihasilkan dengan cara Sicilia : biji batu yang mengandung belerang dipanaskan sehingga belerang mencair dan terpisah dari batu-batunya.PROSES KONTAK :

2SO2 + O2 ↔ 2SO3

8

V2O5

SO3 + H2O → H2SO4

PROSES KAMAR TIMBAL2SO2 + O2 + NO + NO2 + H2O → 2HNOSO4 (asam nitrosil)2HNOSO4 + H2O → 2H2SO4 + NO + NO2

LOGAM TRANSISI

Unsur transisi : unsur-unsur yang konfigurasi elektronnya berakhir pada subkulit d. Umumnya unsure transisi merupakan logam keras kecuali Hg (cair). Unsur yang bersifat transisi jika pada orbital d masih ada elektron yang belum berpasangan.Sifat unsure transisi :1. titik didih dan titik leleh yang tinggi2. mempunyai beberapa harga bilangan oksidasi3. bersifat paramagnetic4. dapat membentuk senyawa kompleks

Unsur Transisi Periode Ke-4 :1. Skandium (Sc) : belum banyak diketahui tentang sifat dan gunanya2. Titan (Ti) :

• Dialam terdapat sebagai TiO2 dan FeTiO3

• Pembuatan Ti : TiO2 + Cl2 → TiCl4 dan TiCl4 + Mg → Ti + MgCl2• Logam Ti tahan karat dan bila dicampur dengan logam lain

menghasilkan paduan logam yang sangat keras3. Vanadium (V) :

• Dialam sebagai V2O5 yang digunakan sebagai katalis pada proses kontak

• V dicampur dengan Fe menghasilkan baja Vanadium yang keras, kuat dan tahan karat (untuk membuat per mobil)

4. Krom (Cr) :• Terdapat sebagai Cr2O3

• Digunakan pada proses pembuatan baja tahan karat yang mengandung 12% Cr

• Nikrom (15%Cr, 60%Ni dan 25%Fe) untuk membuat alat-alat ukur tahan panas

• Proses GOLDSCHMIDT :2Al + Cr2O3 → 2Cr + Al2O3 + energi

5. Mangan (Mn) :

9

• Dialam terdapat sebagai batu kawi (MnO2)• MnO2 digunakan untuk batu batrai• Pembuatan :PROSES GOLDSCHMIDT

3MnO2 → Mn3O4 + O2

Mn3O4 + 8Al → 9Mn + 4Al2O3

6. Besi (Fe) :• Terdapat dialam sebagai : hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4),

pyrit (FeS2)• Pembuatan : reduksi dengan gas CO pada tanur, gas CO

diperoleh dengan cara meniupkan udara panas pada kokas 2C + O2 → 2CO

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

CO2 + C → 2CO7. Cobalt (Co) :

• Terdapat sebagai kobalt glance (CoAsS), lemacite (Co3S4)• Paduan Co,Al,Ni,Cu dan Fe disebut ALNICO

8. Nikel (Ni) :• Terdapat sebagai pentlandite (FeS.NiS)• Berwarna putih seperti perak• Paduan logam 60% Ni dan 40% Cu = logam tahan karat

Paduan logam 60% Ni, 25% Fe dan 15% Cr = logam tahan asam

9. Tembaga (Cu):• Terdapat sebagai cuprite (Cu2O), chalcocite (Cu2S), malachite

(Cu(OH)2.CO3)• Paduan : Cu dan Zn (kuningan), Cu dan Sn (perunggu), Cu,Ni

dan Mn (monel).• Merupakan logam yang berwarna kemerahan, bersifat

konduktor yang baik.10.Seng (Zn):

• Terdapat sebagai zlacite (ZnO), Sphaleritte (ZnS)• Dihasilkan dengan pemanggangan ZnS lalu ZnO direduksi

dengan C pijar2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2 SO2

ZnO + C → Zn + CO

Proses Umum Untuk Memperoleh Logam dari Bijihnya :

10

1. BijihBijih ditambang dari dalam perut bumi berupa bongkahan-bongkahan besar

2. LiberasiProses pengecilan ukuran (crushing/griding) untuk memperoleh butiran halus yang terbebas dari mineral pengotor.

3. PemisahanMemisahkan antara butiran yang mengandung logam berharga dengan butiran pengotor dengan memanfaatkan sifat-sifat fisik yang dimiliki oleh bijih tersebut.

4. Ekstraksi MetallurgiUntuk mendapatkan logam dari bijihnya dengan metode pirometalurgi, hidrometalurgi.

5. PemurnianUntuk memperoleh logam murni dari campuran logam ikatan yang lainnya.

11