Makalah Kimia Anorganik 3 Boron dan Unsur-unsur golongan III A lainnya

OLEH :Kelompok 5Anggota : Retno Damayanti Gustin Abdul Rahman Zeno Aulia Anugrah Nadia Veroneka Atina Khairat

Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Negeri Padang2012

BAB 1PENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANGUnsur golongan III A yaitu Boron, Alumunium, Galium, Indium dan Talium, yang mana unsur segolongan mempunyai sifat yaitu makin ke bawah letak suatu unsur dalam sistem periodik, maka nomor atom dan jari-jari atomnya makin besar sedangkan keelektronegatifan dan energy ionisasinya makin kecil dan begitu pula sebaliknya. Dalam golongan ini, boron merupakan unsur yang unik dan menarik yaitu satu-satunya non logam dalam golongan IIIA pada tabel periodik unsur dan menunjukkan kemiripan sifat dengan unsur-unsur tetangga, carbon (C), silikon (Si). Kemiripan sifat ini adalah dalam hal pembentukan senyawa kovalen dan senyawa rantai, namun berbeda dalam hal pembentukan senyawa kekurangan elektron. Boron tidak pernah dijumpai sebagai senyawa kationik karena tingginya entalpi ionisasi, tetapi membentuk senyawa kovalen dengan pembentukan orbital hidrida sp2 untuk menghasilkan struktur segitiga sama sisi. Boron adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang B dan nomor atom 5. Elemen metaloid trivalent, boron banyak terdapat di batu borax. Warna dari unsur boron adalah hitam. Ada dua alotrop boron ; boron amorfus adalah serbuk coklat tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9.3 dalam skala moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.(http : id.wikipedia.org/wiki/boron)1.2 RUMUSAN MASALAHUntuk lebih terarahnya sasaran sesuai dengan judul yang telah dikemukakan, penulis memberikan batasan masalah atau identifikasi masalah agar tidak jauh menyimpang dari apa yang menjadi pokok bahasan. Mengacu kepada latar belakang yang diuraikan diatas, maka yang menjadi permasalahan dalam makalah ini dirumuskan sebagai berikut :1. Bagaimana keberadaan boron di alam?2. Bagaimana pembuatan dari boron?3. Bagaimana sifat fisika dan kimia dari boron?4. Apa kegunaan dari boron tersebut?5. Apa saja senyawa-senyawa popular yang berikatan dengan boron?6. Bagaimana dengan Alumunium dan unsur golongan IIIA lainnya?

1.3 TUJUANBerdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan diatas maka penulis memiliki beberapa tujuan, yaitu:1. Mengetahui keberadaan boron dialam2. Mengetahui teknik ekstraksi atau pembuatan dari boron3. Mengetahui sifat fisika dan kimia dari boron4. Mengetahui kegunaan dari boron5. Mengetahui senyawa-senyawa popular yang berikatan dengan boron6. Mengetahui tentang Alumunium dan unsur golongan IIIA lainnya

BAB IIPEMBAHASAN2.1 Penemuan BoronBoron ditemukan oleh ahli kimia Perancis yaitu Joseph-Louis Gay-Lussac dan Louis-Jaques Thenard, French Chemist dan seorang ahli kimia Inggris yaitu Sir Humphry Davy pada tahun 1808. Boron terisolasi dan terdapat dalam asam borat (H3BO3). Kata boron berasal dari bahasa Arab yaitu Buraq dan dalam bahasa Persia yaitu Burah dan akhirnya disebut dengan Borat. Pada tahun 1909 William Weintraub mampu memproduksi boron dengan kemurnian 99.99% dengan mereduksi boron halida dengan hydrogen. Pada tahun 2004 Jiuhua Chen dan Viadimir L. Solozhenko memproduksi bentuk bari Boron, tetapi tidak yakin dengan strukturnya. Tahun 2009, sebuah tim yang dipimpin oleh Artem Oganov memperlihatkan bentuk baru Boron yang terdiri dari dua struktur, B12 icosohedra dan pasangan B2 disebut dengan gamma boron, hamper sekeras intan dan lebih tahan panas daripada intan.Keberadaan di alamUnsur ini tidak ditemukan di alam, tetapi timbul sebagai asamot horboric dan biasanya ditemukan dalam sumber mata air gunung berapi dan sebagai borates didalam boron dan colemantie. Ulexite, mineral boron yang lain dianggap sebagai serat optik alami. Sumber-sumber penting boron adalah rasorite (kernite) dan tincal (bijih borax). Kedua bijih ini ditemukan di gurun Mojave. Tincal merupakan sumber penting boron dari Mojave. Deposit borax yang banyak juga ditemukan di Turkey.Ciri-ciri dan sifatBoron muncul secara alami sebagai campuran isotop 10B sebanyak 19.78 % dan isotop 11B 80.22 %. Kristal boron murni dapat dipersiapkan dengan cara reduksi fase uap boron triklorida atau tribomida dengan hydrogen pada filamen yang dipanaskan dengan listrik. Boron yang tidak murni (amorphous boron) menyerupai bubuk hitam kecoklatan dan dapat dipersiapkan dengan cara memanaskan boron trioksida dengan bubuk magnesium. Boron dengan kemurnian 99.99 % telah diproduksi dan tersedia secara komersil. Boron bukan konduktor listrik yang bagus pada suhu ruangan, tetapi pada suhu yang lebih tinggi.Sifat boron secara umum : Boron termasuk unsur semi logam Tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam Bisa membentuk ikatan kovalen

Sifat fisika dan kimia Boron Sifat Fisika dari BoronSimbol : BPhasa: padat Massa jenis: 2.34 g/ cm3Volume atom: 4.6 cm3/molTitik didih: 4275 KTitik leleh: 2349 KKonduktivitas panas: 27 Wm-1K-1Struktur Kristal: rhombohedralMassa atom: 10.811Konduktivitas listrik: 5x106 ohm-1 cm-1Titik lebur: 2365 KKapasitas panas: 1.026 Jg-1K1Entalpi penguapan: 507.8 Kj/molFormasi entalpi: 22.6 kJ/mol

Sifat Kimia dari BoronRadius atom: 0.98 Radius kovalensi: 0.82 Elektronegativitas: 2.04 (skala pauling)Potensial Ionisasi: 8.298 VBilangan oksidasi: 3

2.2 Proses Pembuatan / Sintesis dari Boron dan reaksinyaa) Reduksi B2O3 dengan magnesiumBoron tidak terlalu banyak diproduksi dalam laboratorium karena telah dapat diperoleh secara komersial. Secara umum boron berasal dari tourmaline, borax [Na2B4O5(OH)4.8H2O] dan kernite [Na2B4O5(OH)4.2H2O]. Unsur ini susah diperoleh dalam bentuk murni karena titik lelehnya yang tinggi (22500 C) dan sifat korosif cairannya. Ia dibuat dalam kemurnian 95-98% sebagai bubuk amorf dengan reduksi B2O3 dengan Mg, diikuti dengan pencucian produknya dengan larutan NaOH, HCl dan HF. (Cotton, F.A dan Geoffrey. W. 1989)B2O3 + 3Mg 2B + 3MgO

b) Mereaksikan antara boron trihalida dengan Zn atau hydrogenAsam boraks (H3BO3) dapat dibuat dengan mereaksikan boraks dengan asam-asam kuat. Cara lain adalah dengan hidrolisis halide boraks. Asam boraks yang diperoleh berbentuk Kristal jarum putih. Satuan antara satu molekul lainnya terkait secara bersama-sama oleh adanya ikatan hydrogen yang membentuk lapisan-lapisan tak terhingga sehingga kristalnya sangat rapuh dan mudah pecah. Asam boraks cukup larut dalam air dan merupakan asam lemah dalam arti konsep asam basa lewis.

2.3 Kegunaan BoronBoron yang tidak murni digunakan pada pertunjukan kembang api untuk memberikan warna hijau dalam roket sebagai pemicu. Senyawa boron yang paling komersial adalah Na2B4O75H2O . Pentahidra ini digunakan dalam jumlah yang banyak dalam pembuatan serat gelas yang dijadikan insulasi (insulation fiberglass) dan pemutih sodium perborat (sodium perborat bleach).Asam borik juga merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil. Senyawa-senyawa boron lainnya digunakan dalam produk tekstil. Senyawa-senyawa boron lainnya digunakan dalam pembuatan kaca borosilica dan dalam penyembuhan arthritis. Isotop boron-10 digunakan sebagai kontrol pada reaktor nuklir, sebagai tameng pada radiasi nuklir dan dalam instrumen-instrumen yang digunakan untuk mendeteksi neutron. Boron nitrida memiliki sifat-sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam. Senyawa ini juga memiliki sifat lubrikasi sebagai grafit. Boron hidrida dapat dengan mudah dioksidasi dan melepaskan banyak energi dan pernah digunakan sebagai bahan bakar roket. Penawaran terhadap flamen boron juga meningkat karena bahan ini kuat dan ringan dan digunakan sebagai struktur pesawat antariksa.

Contoh kegunaan boron dalam kehidupan sehari-hari : Borax [Na2B4O7.10H2O] digunakan sebagai bahan pembersih (pemutih), pupuk, kertas dan cat. Asam boric (H3BO3) digunakan dalam bidang medis sebagai antiseptic dan astringent. Boron karbida (B4C) digunakan untuk membuat amplas. Digunakan untuk mendeteksi dan mengontrol jumlah neutron pada reaktor nuklir. Boron dalam bentuk amorf digunakan pada roket sebagai alat penyala Borat atau asam borat digunakan sebagai antiseptik ringan Senyawa boron digunakan sebagai pelapis baja pada kulkas dan mesin cuci Sebagian besar boron digunakan untuk membuat kaca dan keramik Boron karbida digunakan untuk rompi anti peluru dan tangki baja.Efek biologis dari Boron Boron dengan konsentrasi tinggi dalam air sangat berbahaya bagi komunitas ikan Dosis mematikan asam borat bagi manusia 640 mg/kg berat badan melalui oral, 8600 mg/kg berat badan melalui dermal, 29 mg/kg berat badan melalui injeksi(http : www.chem-is-try.org/tabel_periodik/boron/)2.4 BEBERAPA SENYAWA YANG PENTING DARI BORON1) Asam borat (H3BO3)Asam orto borat atau sering diringkas sebagai asam borat dapat diperoleh menurut persamaan reaksi : BX3 (s) + 3 H2O (l) H3BO3 (s) + 3 HX (aq)Asam borat merupakan padatan putih yang sebagian larut dalam air.2) Asam tetrafluoroborat, HBF4Larutan asam tetrafluoroborat diperoleh dengan melarutkan asam borat kedalam larutan asam hidrofluorida menurut persamaan reaksi :H3BO3 (aq) + 4 HF (aq) H3O+ +BF4- (aq) + 2H2O (l)Asam tetrafluoroborat merupakan asam kuat dan oleh karenanya tidak dapat diperoleh sebagai HBF4. Dalam perdagangan biasanya dijumpai sebagai larutan asam tetrafluoroborat dengan kadar sekitar 40%.3) Halida dari boronDiboran: B2H6Decaboran: B10H14Hexaboran: B6H10Pentaboran: B5H11Tetraboran: B4H10

4) FlouridaSenyawa senyawa boron yang terbentuk dengan flourida adalah sebagai berikut :

* Boron trifluoride : BF3* Diboron tetrafluoride: B2F4

5) Klorida

Boron trichloride : BCl3Diboron tetrachloride: B2Cl4

6) NitridaKetika boron dipanaskan dengan unsur nitrogen, hasilnya adalah senyawa putih padatan dengan bentuk empiris BN yang disebut dengan nama boron nitrida.

2.5 UNSUR-UNSUR GOLONGAN IIIA LAINNYAa. AlumuniumAluminium murni adalah logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan, tidak beracun (sebagai logam), nonmagnetik dan tidak memercik b. Galium Galium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31, sebuah logam miskin yang jarang dan lembut, galium merupakan benda padat yang mudah rapuh pada suhu rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan akan melebur ditangan. Terbentuk dalam jumlah sedikit di dalam bauksit dan bijih seng. c. IndiumIndium adalah logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil di dalam udara dan air tetapi larut dalam asam. Indium termasuk dalam logam miskin atau logam post-transisi adalah unsur logam dari blok p dari tabel periodik, terjadi antara metalloid dan logam transisi, tetapi kurang dibanding dengan logam alkali dan logam alkali tanah, titik leleh dan titik didihnya lebih rendah dibanding dengan logam transisi dan mereka lebih lunak). Indium ditemukan dalam bijih seng tertentu. Logam indium dapat menyala dan terbakar.d. ThalliumThalium adalah unsur kimia dengan simbol Tl dan mempunyai nomor atom 81. Thalium adalah logam yang lembut dan berwarna kelabu dan lunak dan dapat dipotong dengan sebuah pisau. Thalium termasuk logam miskin. Thalium kelihatannya seperti logam yang berkilauan tetapi ketika bersentuhan dengan udara, thalium dengan cepat memudar menjadi warna kelabu kebiru-biruan yang menyerupai timbal. Jika thalium berada di udara dalam jangka waktu yang lama maka akan terbentuk lapisan oksida pada thalium. Jika thalium berada di air maka akan terbentuk thalium hidroksida Unsur thalium dan senyawanya bersifat racun dan. penanganannya harus hati-hati. Thalium dapat menyebabkan kanker

DAFTAR PUSTAKACotton, F. A dan Geoffrer. W. penerjemah Sahati, S. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI Press(http : id.wikipedia.org/wiki/boron). Diakses pada tanggal 23 September 2012.(http : www.chem-is-try.org/tabel_periodik/boron/)