Makalah Kimia Anorganik

22
TUGAS MAKALAH KIMIA ANORGANIK KARBON dan SILIKON KELOMPOK Muhammad Nurul Setiawan (4311413001) Utami Nofita Sari (43114130 Imroatul Latifah (43114130 Faricha Tunjungsari (4311413024) Apriza Marfina (4311413029) Miftachul Hidayah (43114130 UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

description

Disusun oleh Aprizha Marfina

Transcript of Makalah Kimia Anorganik

Page 1: Makalah Kimia Anorganik

TUGAS MAKALAH KIMIA ANORGANIK

KARBON dan SILIKON

KELOMPOK

Muhammad Nurul Setiawan (4311413001)

Utami Nofita Sari (43114130

Imroatul Latifah (43114130

Faricha Tunjungsari (4311413024)

Apriza Marfina (4311413029)

Miftachul Hidayah (43114130

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANGFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

2014/2015

Page 2: Makalah Kimia Anorganik

KARBON

A.Pengertian Karbon

Karbon merupakan salah satu unsur dari unsur-unsur yang terdapat dalam golongan IV A

dan merupakan salah unsur terpenting dalam kehidupan sehari-hari karena terdapat lebih banyak

senyawa yang terbentuk dari unsur karbon.

Keistimewaan karbon yang unik adalah kecenderungannya secara alamiah untuk

mengikat dirinya sendiri dalam rantai-rantai atau cincin-cincin, tidak hanya dengan ikatan

tunggal, C - C , tetapi juga mengandung ikatan ganda C = C, serta rangkap tiga, C≡C.Akibatnya,

jenis senyawa karbon luar biasa banyaknya. kini diperkirakan terdapat sekitar dua juta jenis

senyawa karbon, dan jumlah itu makin meningkat dengan laju kira-kira lima persen per tahun.

Alasan bagi kestabilan termal rantai-rantai karbon adalah kekuatan hakiki yang tinggi dari ikatan

tunggal C - C.

Konfigurasi elektron karbon dalam keadaan dasar adalah (1s2 2s2 2p2) mudah terhibridasi

menghasilkan perangkat orbital sp3, atau sp2+p, atau sp+p2. Lebih dari sembilan puluh persen

senyawa karbon merupakan senyawa sintetik, sedangkan sisanya diperoleh dari mahluk hidup

(tumbuh-tumbuhan, hewan, jamur, dan mikroorganisme) serta fosil mereka (batubara dan

minyak bumi).

B. Keberadaan Unsur KarbonKeberadaan karbon di alam terjadi dalam dua wujud, yang pertama dalam wujud mineral

dan yang kedua dalam wujud grafit. Intan merupakan wujud mineral dari karbon. Ini disebabkan

satu atom karbon berikatan kovalen dengan empat atom karbon lain sehingga membentuk

geometri molekul tetrahedral, molekul berkembang ke segala arah menjadi molekul yang sangat

keras. Arang, wujud grafit dari karbon, juga terikat dengan empat atom kabon yang lain, tetapi

geometri molekulnya tidak membentuk tetrahedral, karena hanya ada tiga ikatan yang berikatan

kovalen tetap sedangkan yang satu ikatan lagi membentuk ikatan kovalen sesaat dengan atom

karbon lapisan atas dan bawah secara bergantian.

Selain itu, unsur karbon di alam juga terdapat di dalam kerak bumi dalam bentuk unsur

bebas dan senyawa. Senyawa alamiah karbon yang utama adalah zat-zat organik, misalnya

senyawa organik dalam jaringan tubuh makhluk hidup baik tumbuhan maupun hewan. Selain itu,

dalam bahan yang berasal dari benda hidup seperti arang dan minyak bumi. Juga terdapat dalam

Page 3: Makalah Kimia Anorganik

senyawa organik komersial, misalnya senyawa asam asetat (CH3COOH) dan freon (CFC).

Senyawa karbon lainnya adalah senyawa karbon anorganik, yaitu senyawa

karbondioksida (CO2) dan batuan karbonat (CO3) yang dikenal sebagai mineral seperti karbonat

dari unsur IIA (MgCO3, SrCO3, dan BaCO3). Juga kebanyakan terdapat dalam senyawa karbonat

dan bikarbonat, misalnya senyawa natrium karbonat (Na2CO3) dan natrium

bikarbonat (NaHCO3).

Di dalam kehidupan sehari-hari, karbon memang sangat berperan, terutama pada mahluk

hidup. Sebagian besar mahluk hidup mengandung atom karbon, ini dapat diketahui jika mahluk

hidup tersebut dibakar maka akan menyisakan zat yang berwarna hitam, seperti kayu dibakar,

binatang dibakar atau bahkan manusia yang terbakar. Zat hitam sisa dari pembakaran itu adalah

karbon.

C. Sifat-sifat Karbon

- Sifat Fisika   Fasa pada suhu kamar          : padat

   Bentuk kristalin                    : intan dan grafit

   Massa jenis                           : 2,267 g/cm³ (grafit) dan 3,513 g/cm³ (diamond)

   Titik leleh                             : 4300-4700 K

   Titik didih                            : 4000 K

   Densitas                               : 2,267 g/cm3 (grafit) 3,515 g/cm3 (diamond)

   Kalor lebur                           : 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol (diamond)

   Kalor uap                             : 355,8 kJ/mol

   Kalor jenis                            : 8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/molK (diamond)

- Sifat Kimia   Bilangan oksidasi                 : 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4

   Elektronegatifitas                 : 2,55 (skala pauli)

   Energi ionisasi                      : 1086 kJ/mol

   Energi ionisasi ke-2              : 2352,6 kJ/mol

   Energi ionisasi ke-3              : 4620,5 kJ/mol

   Jari-jati atom                        : 70 pm

   Jari-jari kovalen                    : 77 pm

   Jari-jari Vander Waals          : 170 pm

Page 4: Makalah Kimia Anorganik

   konduktifitas termal             : 119-165 (grafit) 900-2300 (diamond) W/mK

   Struktur Kristal                    : heksagonal

D.Bentuk – Bentuk Kristal Karbon

1. IntanSetiap atom karbon dihubungkan secara tetrahedral ( jadi dengan hibridisasi sp3) terhadap

empat atom karbon lain dan membentuk jaringan kovalen berkelanjutan yang tidak

memungkinkan atom karbon secara individual bergerak bebas, dan oleh karena itu energi panas

yang diterimanya akan diteruskan ke seluruh jaringan. Akibatnya, intan bersifat konduktor panas

yang baik. Untuk memutuskan ikatan kovalen dalam jaringan tetrahedron demikian ini

dibutuhkan energi panas yang sangat tinggi, sehingga intan mempunyai titik leleh

41000C.

2. GrafitGrafit merupakan alotrop karbon. Tidak seperti diamond grafit bersifat konduktor sehingga

dapat dipakai untuk elektroda dalam proses elektrolisis. Sifat daya hantar ini disebabkan grafit

memiliki elektron dalam orbital pi yang terdelokalisasi dibawah dan diatas bidang karbon. Ikatan

yang terdapat dalam grafit adalah sp2 dengan bentuk datar/plane dengan sudut 120 derajat. 

Elektron ini dapat bergerak bebas sejauh dalam lapisan karbon.

Grafit lebih reaktif dibandingkan dengan karbon, disebabkan reaktan dapat menetrasi

diantara lapisan heksagonal grafit. Tidak bereaksi dengan asam encer atau basa dan dapat

dioksidasi oleh asam kromat menjadi CO2.

Grafit tidak mencair akan tetapi mengalami sublimasi pada suhu 3500 C. Kristal grafit

memiliki dua bentuk yaitu alfa-grafit dengan bentuk heksagonal dan beta grafit dengan bentuk

rombohedral.

E.Senyawa Karbon

- Karbon dioksida / CO2

Karbondioksida merupakan gas tidak berwarna,tidak beracun, dan mempunyai bentuk

molekul linear dengan dua ikatan rangkap dua. Dalam atmosfer bumi CO2 hanya terdapat

~0,0325 % volume, tetapi berperan penting dalam siklus karbon dan oksigen. Terlalu banyak

kandungan CO2 atmosfer dapat mengakibatkan matinya aktivitas kehidupan.

Page 5: Makalah Kimia Anorganik

Gas CO2 bersifat inert, tidak membantu pembakaran, lebih berat daripada udara, dan sangat

baik untuk agen pemadam kebakaran. Hanya kira-kira satu dari empat ratus molekul CO2 dalam

larutan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat H2CO3. Garam-garam turunan karbonat

dari logam selain golongan alkali dan amonium tidak larut dalam air. Mineral karbonat sangat

melimpah ditemui di kerak bumi terutama kalsit-batu kapur CaCO3, magnesit MgCO3, siderit

FeCO3, dan dolomit (CaMg)(CO3)2 .

Selain dari hasil pembakaran senyawa hidrokarbon, gas CO2 dapat dihasilkan dari

pemanasan atau penambahan asam pada senyawa karbonat maupun bikarbonat.

2 NaHCO3(aq) Na2CO3 (aq) + CO2(g) + H2O(l)

CaCO3(s) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Prinsip kesetimbangan larutan bikarbonat dalam air adalah :

2 HCO3-(aq) H2CO3(aq) + CO3

2-(aq) K25 = 1,16 x 10-4

Pemanasan sampai mendidih akan menggeser kesetimbangan reaksi kea rah kanan karena

asam karbonat mengalami penguraian menjadi H2O dan CO2.

- Karbon disulfida / CS2

Merupakan cairan yang mudah menguap, dengan titik leleh -111,60C dan titik didih 46,30C.

Senyawa ini dapat dibuat dari arang kayu keras dengan belerang atau reaksi metana dengan

lelehan belerang pada temperatur tinggi, kira-kira 7000C,

Persamaan reaksi :

CH4(g) + 2 S(l) CS2(g) +2 H2(g)

CS2 merupakan pelarut yang baik bagi lilin, vaselin, senyawa-senyawa hidrokarbon dan

non-polar yang lain. Senyawa ini beracun, mudah terbakar, dan mempunyai struktur linear

S=C=S.

- Karbonil sulfida / COSMerupakan gas tak berwarna, mempunyai titik leleh -138,20C dan titik didih -50,20C, dan

mempunyai struktur linear O=C=S. Senyawa ini dapat dibuat dari reaksi hidrolisis tiosianat

dengan larutan asam pekat dalam air.

Persamaan reaksi :

SCN-(aq) + 2 H+

(aq) + H2O(l) COS(g) + NH4+

(aq)

- Karbonil halida / COX2

Page 6: Makalah Kimia Anorganik

Karbonil halida COX2 (X=F, Cl, dan Br) mempunyai struktur segitiga, mudah bereaksi

misalnya dengan air akan membentuk asam karbonat, dan bereaksi dengan ammonia membentuk

urea.

Persamaan reaksi :

COX2 + 2 H2 H2CO3 + 2 HX

COX2 + 2 NH3 CO(NH2)2 + 2 HX

- Karbontetrahalida CX4 (X=F, Cl, Br dan I )

Karbon membentuk senyawa dengan halogen sebagai tetrahalida (X=F, Cl, Br dan I ).

Karbontetrahalida membentuk struktur tetrahedron sehingga berbesifat polar. Contohnya :

Karbontetraklorida CCl4 merupakan senyawa yang berfungsi sebagai pelarut senyawa-senyawa

organik atau senyawa non-polar lain, namun bersifat racun dan sifat inert terhadap air. Senyawa

ini dibuat melalui klorinasi cairan CS2 dengan katalisator besi (III) klorida dengan hasil samping

disulfur diklorida.

Persamaan reaksi :

CS2(l) + 3 Cl2(g) CCl4(l) + S2Cl2(l)

CS2(l) +2 S2Cl2(l) CCl4(l) + 6 S(s)

Reaksi antara metana dengan klorin dapat memproduksi karbon tetraklorida.

Persamaan reaksi :

CH4(g) + 4 Cl2(g) CCl4(l) + 4HCl(g)

- Klorofluorokarbon

Pada awal penemuannya, senyawa keluarga klorofluorokarbon (disingkat CFCs)

merupakan senyawa yang hamper tidak reaktif dan tidak beracun, sehingga banyak digunakan

pada sistem pendingin, bahan bakar kebakaran, dsb. Dua CFCs paling sederhana yang banyak

digunakan adalah CFCl3 dan CF2Cl2 atau sering disebut freon.

Page 7: Makalah Kimia Anorganik

Kestabilan senyawa CFCs di atmosfer hingga ratusan tahun ternyata mulai dikenal

mengancam kesehatan lingkungan pada tahun 1970. Beberapa molekul CFCs diketahui terdifusi

hingga atmosfer yang lebih tinggi di mana sinar ultraviolet mampu memecah CFCs dan

membebaskan atom klorin yang kemudian bereaksi dengan molekul ozon melalui serangkaian

reaksi berantai yang pada akhirnya akan mengurangi lapisan ozon atmosfer. Lapisan ozon

dikenal merupakan pelindung atmosfer bumi dari ancaman sinar ultraviolet.

- Karbida

Adalah senyawa biner karbon dengan logam dan unsur-unsur semikonduktor. Ada tiga tipe

karbida, yaitu :

- Karbida ionikmerupakan senyawa mirip garam, yaitu dibentuk oleh kation alkali dan alkali tanah dan

mengandung ion C22- [ : C≡C : ]2-. Karbida yang mengandung ion C2

2- sering disebut asetilida

seperti K2C2 dan CaC2, mudah bereaksi dengan air menghasilkan gas asetilen.

Persamaan reaksi :

CaC2(s) + 2 H2O(l) Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

Kalsium karbida / CaC2

Karbida mirip garam, berupa kristal putih, dan dalam industri sering dibuat melalui reduksi

kalsium oksida dengan kokas pada temperature tinggi.

Persamaan reaksi :

CaO(s) + 3 C(s) CaC2(s) + CO(g)

Karbida metanida

Karbida metanida Be2C, Mg2C, Al4C3 menghasilkan metana jika di hidrolisis.

Persamaan reaksi :

Be2C(s) + 4 H2O(l) CH4(g) + 2 Be(OH) 2(aq)

Page 8: Makalah Kimia Anorganik

- Karbida metalik atau karbida intertisi diperoleh jika atom-atom karbon mengisi

tempat pada logam-logam transisi. Karbida Ti, Zr, Hf, V, Mo, Ta, W, dan Nb bersifat agak keras,

tahan panas, mempunyai titik leleh sangat tinggi, tidak reaktif, dan penghantar listrik yang baik.

- Karbida kovalenTersusun dengan ikatan kovalen , bersifat inert dan paling keras disbanding dengan kedua

tipe karbida yang lain. Yang termasuk tipe ini adalah boron karbida dan silicon karbida. B 4C dan

SiC dikenal sebagai karborundum dan mempunyai kekerasan mirip intan. Silikon karbida

mempunyai struktur mirip intan, menyusun jaringan kovalen dengan atom-atomnya tersusun

secara selang-seling antara C dan Si . SiC dapat dibuat dari reduksi SiO2 oleh karbon dalam tanur

listrik.

Persamaan reaksi :

SiO2 (s) + 3 C(s) SiC(s) + 2 CO(g)

- Sianida / HCNMerupakan cairan yang sangat beracun, mudah menguap, dengan titik didih 260C, dan

bersifat asam lemah (Ka = 4x10-10). Senyawa ini dapat terbentuk pada pemanasan ~8000C

campuran metana, ammonia, dan udara dengan suatu katalisator.

Persamaan reaksi :

CH4(g) + 2 NH3(g) + 3 O2(g) 2 HCN(g) + 6 H2O(l)

Larutan asam sianida dalam air (asam hidrosianat) bereaksi dengan basa membentuk

garam.

Persamaan reaksi :

HCN(aq) + NaOH(aq) NaCN(s) + H2O(l)

Garam sianida diperoleh dari reduksi amida oleh karbon.

Persamaan reaksi :

NaNH2(S) + C(s) NaCN(s) + H2(aq)

- Sianogen / (CN)2

Merupakan gas tak berwarna dengan titik leleh -27,90C, titik didih -21,20C, bersifat racun,

dan mempunyai struktur N≡C─C≡N: .Dapat dibuat dari oksidasi sianida oleh tembaga(II).

Persamaan reaksi :

Page 9: Makalah Kimia Anorganik

4 CN-(aq) + 2 Cu+

(aq) 2 CuCN(s) + (CN)2(g)

- Sianat / OCN-

Dapat diperoleh dari oksidasi sianida oleh oksidator seperti PbO.

Persamaan reaksi :

KCN(aq) + PbO(s) KOCN(aq) + Pb(s)

Asam sianat HOCN bersifat lemah,Ka = 1,2x10-4, dan terurai dalam larutan air menjadi

asam karbonat dan ammonia.

Persamaan reaksi :

HOCN(aq) + 2H2O(l) H2CO3(aq) + NH3(g)

- Tiosianat / SCN-

Dibuat dari reaksi sianida dengan belerang.

Persamaan reaksi :

KCN(s) + S(s) KSCN(s)

Larutan tiosianat dalam air mudah teroksidasi menjadi tiosianogen.

Persamaan reaksi :

2 SCN- (SCN)2 + 2e E0 = -0,77V

- Sianamida / (CN2 2-)Diperoleh dari reaksi antara kalsium karbida dengan nitrogen pada temperatur ~1.0000C.

Persamaan reaksi :

CaC2(s) + N2(g) CaCN2(l) + C(s)

Kalsium sianamida padatan dengan titik leleh ~460C, mudah larut dalam air, alkohol, dan

eter. Reaksinya dengan air adalah :

CaCN2(s) + 2H2O(l) H2N-CN(aq) + Ca(OH)2(aq)

F. MANFAAT SENYAWA KARBONa) CO2 sebagai pemadam air dan membentuk karbohidrat pada proses fotosintesis.

b) Arang kayu aktif digunakan untuk proses penjernihan air minum.

c) Grafit digunakan untuk pensil, elektrode baterai, proses elektrolisis fiber, grafit, dan

raket tenis.

d) Intan sebagai batu mutiara pengasah dan alat bor.

Page 10: Makalah Kimia Anorganik

e) CCl4 sebagi pelarut organik dan pemadam kebakarantetapi sifatnya racun keras.

f) CS2 digunakan sebagai pelarut nonpolar dan bahan pembuat CCl4.

g) Karborundum digunakan untuk pembuat kertas ampelas.

SILIKON

A. PENGERTIAN SILIKONSilikon (Latin: silicium) merupakan unsur kimia yang mempunyai simbol Si dan nomor

atom 14. Ia merupakan unsur kedua paling berlimpah setelah oksigen di dalam kerak Bumi,

mencapai hampir 25.7% . Unsur kimia ini ditemukan oleh Jons Jakob Berzelius. Terdapat dialam

dalam bentuk tanah liat, granit, kuartza dan pasir,kebanyakan dalam bentuk silikon dioksida

(dikenal sebagai silika) dan dalam bentuk silikat.

Silikon adalah polimer nonorganik yang bervariasi, dari cairan, gel, karet, hingga sejenis

plastik keras. Beberapa karakteristik khusus silikon: tak berbau, tak berwarna, kedap air, serta

tak rusak akibat bahan kimia dan proses oksidasi, tahan dalam suhu tinggi, serta tidak dapat

menghantarkan listrik

B. Karakteristik SilikonAtom silikon seperti halnya atom karbon, dapat membentuk empat ikatan secara serentak

silikon dalam susunan petrahedral, unsur Si mengkristal dengan struktur kubus pusat muka (fcc)

seperti intan, silikon bersifat semi konduktor. Dalam SiO2, setiap atom Si terikat pada empat

atom O dan tiap atom O terikat pada dua atom Si. Susunan struktur tersebut membentuk jaringan

yang sangat besar, yaitu struktur kristal kovalen raksasa (seperti intan). Kuarsa mempunyai titik

leleh tinggi dan bersifat insulator. Kuarsa merupakan bentuk umum untuk silika namun,

sesungguhnya bentuk-bentuk silika lain banyak, sehingga umumnya disebut mineral silika.

Sebagian besar silika tidak larut dalam air. Hanya silikat dari logam alkali yang dapat diperoleh

sebagai senyawa yang larut dalam air. Sifat umum dari mineral silikat adalah kekomplekan anion

silikatnya, namun struktur dasarnya merupakan tetrahedral sederhana dari empat atom O

disekitar atom pusat Si, tetrahedral ini dapat berupa:

Ø  Unit terpisah

Ø  Bergabung menjadi rantai atau cincin dari 2,3,4 atau 6 gugus

Page 11: Makalah Kimia Anorganik

Ø  Bergabung membentuk rantai tunggal yang panjang atau rantai ganda

Ø  Tersusun dalam lembaran

Ø  Terikat menjadi kerangka tiga dimensi

- Karakteristik Fisika) Silikon berbentuk padat pada suhu ruangan, dengan titik lebur dan titik didih

masing-masing 1.400 dan 2.800 derajat celsius.

b) Silikon tidak akan bercampur ketika dalam fase padatnya, tapi hanya meluas,

sama seperti es yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada air.

c) Silikon mempunyai massa jenis  yang lebih besar ketika dalam bentuk cair

dibanding dalam bentuk padatannya.

d) Dalam bentuk kristalnya, silikon murni berwarna abu-abu metalik. silikon agak

kuat tapi sangat rapuh dan mudah mengelupas. silikon mengkristal dalam struktur

kristal kubus berlian , dengan jarak kisi 0,5430710 nm (5.430710 Å).

e) Orbital elektron  terluar dari silikon mempunyai 4 elektron valensi. Kulit atom

1s,2s,2p, dan 3s terisi penuh, sedangkan kulit atom 3p hanya terisi 2 dari jumlah

maksimumnya 6.

f) Silikon bersifat semikonduktor.

- Karakteristik Kimiaa) Silikon merupakan metaloid, siap untuk memberikan atau berbagi 4 atom

terluarnya, sehingga memungkinkan banyak ikatan kimia.

b) Meski silikon bersifat relatif inert seperti karbon, silikon masih dapat bereaksi

dengan halogendan alkali encer. Kebanyakan asam (kecuali asam nitrat  dan asam

hidrofluorat) tidak bereaksi dengan silikon.

c) Silikon dengan 4 elektron valensinya mempunyai kemungkinan untuk bergabung

dengan elemen atau senyawa kimia lainnya pada kondisi yang sesuai.

d) Silikon yang eksis di alam terdiri dari 3 isotop yang stabil, yaitu silikon-28,

silikon-29, dan silikon-30, dengan silikon-28 yang paling melimpah (92% kelimpahan

alami).

Page 12: Makalah Kimia Anorganik

e) Dua puluh radioisotop telah diketahui, dengan silikon-32 sebagai yang paling

stabil dengan paruh waktu  170 tahun dan silikon-31 dengan waktu paruh 157,3 menit. Sisa

isotop radioaktif lainnya mempunyai paruh waktu kurang dari 7 detik dan kebanyakan

malah kurang dari 0,1 detik. Silikon tidak mempunyai isomer nuklir .

C. Keberadaan Unsur Silikon

Jika diukur berdasarkan massanya, silikon membentuk 27,7% massa kerak bumi  . Silikon

biasanya ditemukan dalam bentuk mineral silikat  yang kompleks, Kristal silikon murni amat

sangat jarang ditemukan di alam. silikon dan oksigen mempunyai afinitas yang besar satu sama

lain, sehingga membentuk senyawa kimia. Karena oksigen dan silikon adalah unsur non-gas dan

non-logam terbanyak pada puing supernova, mereka membentuk banyak silikat kompleks yang

kemudian bergabung ke batuan planetesimal yang membentuk planet kebumian . Disini, matriks

mineral silikat yang tereduksi menangkap logam-logam yang reaktif untuk teroksidasi

(aluminium, kalsium, natrium, kalium, dan magnesium). Setelah gas-gasnya lepas, campuran

silikat ini kemudian membentuk sebagian besar kerak bumi. Karena silikat-silikat ini bermassa

jenis rendah, baja, nikel, dan logam non-reaktif lainnya masuk ke dalam inti bumi, sehingga

menyisakan magnesium dan silikat besi di lapisan atas. Beberapa contoh mineral silikat yang

ada di kerak bumi antara lain kelompok piroksena, amfibol, mika, dan feldspar. Mineral-mineral

ini terdapat pada tanah liat dan beberapa jenis batuan seperti granit dan batu kapur .

Silika terdapat pada mineral-mineral yang terdiri dari silikon dioksida murni dengan bentuk

kristal yang berbeda-beda:quartz, agate ametis, rock crystal, chalcedony, flint, jasper, dan opal.

Kristal-kristal ini memiliki rumus empiris silikon dioksida, tapi tidak terdiri dari molekul-

molekul silikon dioksida. Silika secara struktur mirip dengan berlian, terdiri dari padatan kristal

tiga dimensi yang terdiri dari silikon dan oksigen. Silika yang tidak murni membentuk kaca

alam obsidian. Silika biogenik  ada pada struktur diatom, radiolaria dan siliceous sponge. Silikon

juga merupakan komponen utama meteorit, dan merupakan komponen dari tektit, mineral silikat

yang mungkin berasal dari bulan.

Page 13: Makalah Kimia Anorganik

D. Senyawa Silikon- Silikon membentuk senyawa biner yang disebut dengan silisida dengan banyak elemen

logam yang nantinya menghasilkan senyawa dengan sifat yang beragam, misalnyamagnesium

silisida, Mg2Si yang sangat reaktif sampai senyawa tahan panas sepertimolibdenum disilisida ,

MoSi2.

- Silikon karbida , SiC (karborundum) adalah padatan keras, tahan panas.

- Silana , SiH4, adalah gas firoforik dengan struktur tetrahedral mirip dengan metana, CH4.

Senyawa murninya sendiri tidak bereaksi dengan air ataupun asam lemah, tapi jika bereaksi

dengan alkali maka langsung akan terjadi hidrolisis. Ada kelompok silikon hidrida terkatenasi

yang membentuk senyawa yang homolog, SinH2n+2 dengan n berkisar 2–8. Semua senyawa ini

mudah terhidrolisis dan tidak stabil, terutama pada senyawa suku tinggi. - Disilena , senyawa yang berisi ikatan rangkap dua silikon-silikon (mirip alkena) dan

secara umum sangat reaktif, memerlukan gugus subtituen yang besar untuk menstabilkannya.

Disiluna, senyawa dengan silikon-silikon rangkap tiga pertama kali didapatkan tahun 2004,

meski senyawanya berbentuk non-linear, ikatannya tidak sama dengan alkuna.

- Tetrahalida, SiX4, adalah senyawa yang dapat dibentuk dengan semua halogen Silikon

tetraklorida, misalnya, dapat bereaksi dengan air, tak sama dengan homolognya, karbon

tetraklorida. Silikon dihalida dapat dibentuk dengan reaksi dengan suhu tinggi antara silikon dan

tetrahalida; dengan struktur yang serupa dengan karbena sehingga senyawa ini adalah senyawa

reaktif. Silikon difluorida terkondensasi untuk membentuk senyawa polimer(SiF2)n. - Silikon dioksida  adalah padatan tahan panas berbentuk kristal; mineral yang paling

umum adalah quartz. Pada mineral quartz, setiap atom silikon dikelilingi oleh empat atom

oksigen yang menjembatani atom silikon lainnya untuk membentuk kisi tiga dimensi. Silika

dapat larut dalam air pada suhu tinggi untuk membentuk senyawa asam monosilikat, Si(OH)4.

- Dengan kondisi yang sesuai, asam monosilikat dapat terpolimer untuk membentuk asam

silikat yang lebih kompleks, muali dari senyawa kondensasi paling sederhana, asam disilikat

(H6Si2O7) sampai struktur kompleks yang menjadi basis banyak mineral silikat yang

disebut asam polisilikat {Six(OH)4–2x}n.

E. Penggunaan Silikon

Page 14: Makalah Kimia Anorganik

- Silikon merupakan komponen utama dari kaca, semen, keramik, sebagian besar

perangkat semikonduktor, dan silikon (zat plastik yang sering tercampur baur dengan logam

silikon).

- Silikon juga merupakan konstituen penting dari beberapa jenis baja dan merupakan bahan

tahan api yang digunakan dalam pembuatan enamel dan tembikar.

- Unsur silikon dan senyawa intermetaliknya banyak digunakan sebagai paduan untuk

membentuk aluminium, magnesium, tembaga, dan logam lainnya yang memiliki ketahanan

tinggi.

- Silikon metalurgi dengan kemurnian 98-99% digunakan sebagai bahan baku dalam

pembuatan organosilicic dan resin silikon, segel, serta pelumas.

- Dalam bidang elektronik, chip silikon digunakan dalam berbagai peralatan elektronik. Sel

surya juga menggunakan irisan tipis kristal silikon sebagai salah satu komponen utamanya.

- Silikon dioksida digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi unsur silikon dan

silikon karbida. Kristal silikon berukuran besar digunakan untuk gelas piezoelektrik.

- Dispersi koloid silikon dalam air digunakan sebagai agen pelapis dan sebagai bahan

untuk pembuatan enamel tertentu.

F. Efek Kesehatan SilikonSilikon terutama ditemukan dalam jaringan ikat dan kulit. Silikon merupakan unsur tidak

beracun dalam bentuk alaminya seperti pada silika dan silikat. Debu silikon memiliki sedikit

dampak buruk pada paru-paru dan tidak memicu penyakit organik signifikan. Silikon dapat

menyebabkan efek pernapasan kronis terutama dalam bentuk kristal silika (silikon dioksida).

Namun, kemungkinan terbentuknya kristal silika di alam amat kecil. Kristal silika umumnya

akan mempengaruhi orang-orang yang bekerja di pertambangan, di industri tembikar,

pertambangan granit, dan industri yang melibatkan tanah diatom. Kristal silikon dikenal

mengiritasi kulit dan mata. Menghirup komponen ini akan menyebabkan iritasi pada paru-paru

dan selaput lendir. Beberapa penelitian epidemiologi melaporkan angka signifikan atas kematian

atau kasus gangguan imunologi pada pekerja yang terpapar silika. Penyakit dan gangguan yang

ditemui termasuk skleroderma, rheumatoid arthritis, lupus eritematosus sistemik, dan

sarkoidosis.

G. Cara Memperoleh Silikon

Page 15: Makalah Kimia Anorganik

Silikon (Si) diperoleh dalam pembentukan komersial biasa dengan reduksi SiO2 dengan

karbon atau CaC2 dalam tungku pemanas listrik utuk memperoleh kemurnian yang sangat tinggi

(untuk digunakan sebagai semikonduktor) unsurnya pertama-tama diubah menjadi klorida, yang

direduksi kembali menjadi logam oleh hidrogen suhu tinggi. Setelah pengecoran menjadi

batangan kemudian dihaluskan (zone refined).

Batangan logam dipanaskan dekat ujungnya sehingga dihasilkan lempeg bersilang dari

lelehan silikon (Si). Karena pengotor lebih larut dalam lelehan tersebut daripada dalam

padatannya yang terkonsentrasi dalam lelehan, & daerah yang meleleh, kemudian bergerak

lambat sepanjang batangan dengan pemindahan sumber panas. Hal ini membawa pengotor

sampai ke ujung. Proses ini perlu di ulang. Ujung yang tidak murni kemudian dipotong.