A. PENGANTAR

1. Sistem Periodik Modern

Sampai sekarang ini masih ada 2 tradisi yang digunakan dalam pemberian lambang

tersebut, yaitu tradisi Amerika dan tradisi Eropa. Persamaan dari kedua tradisi ini yaitu

dalam golongan IA dan IIA lalu IB dan IIB sementara untuk penamaan lainnya

berlawanan,yaitu golongan IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA dalam penamaan Amerika dan

IIIB,IVB,VB,VIB dan VIIB dalam penamaan Eropa. Sementara Indonesia termasuk yang

menggunakan tradisi Amerika.

2. Ukuran Atom dan Ion

Sangat sukar dalam menentukan ukuran atom dan ion. Jika unsur terdapat dalam

kisi ion maka ukurannya disebut ukuran ion. Karena ion dan atom berbentuk bola ukurannya

disebut jari-jari atom atau jari-jari ion. Jari-jari ini dinamai sesuai dengan jenis ikatannya,

yaitu sbb : jika berikatan kovalen maka ukuran dan atom dalam molekul atau dalam kisi

ikatan ini dinamai jari-jari kovalen. Jika berikatan logam maka ukuran dan atom dalam

molekul atau dalam kisi ikatan ini dinamai jari-jari logam. Dan jika atom atom hanya

bersentuhan namun tidak membentuk ikatan misalnya gas mulia dalam bentuk cairan atau

padatan ukurannya disebut jari-jari non logam atau jari-jari Van der Walls.

Ada beberapa kecenderungan yaitu :

Jari-jari ion dan jari-jari kovalen bertambah dari atas ke bawah dalam satu

golongan. Dan dalam satu perioda bertambah dari kanan ke kiri.

Bertambah

Bertambah jari-jari kovalen

jari-jari ion

Jari-jari ion positif lebih kecil daripada jari jari ion kovalen.

Jari-jari ion negatif lebih besar daripada jari jari ion kovalen

Kesimpulan : Jari jari ion positif < jari jari ion kovalen < jari jari ion negatif

3. Energi Ionisasi

Yaitu energi yang diperlukan untuk melepas elektron yang tidak erat terikat dari

atom dalam bentuk gas. Disebut juga Potensial Ionisasi.Satuannya yaitu kJ mol-1 atau kkal

mol-1 atau dalam Elektron Volt (eV).

4. Afinitas Elektron

Unsur unsur non logam hanya sedikit atau tidak berkecenderungan untuk

membentuk ion positif, sebaliknya cenderung menangkap elektron untuk membentuk ion

negatif. Energi yang berkaitan dengan proses ini disebut Afinitas Elektron.

5. Lingkar Born-Haber

Rumus : -H = +S + 1/2D + I –E – U

Keterangan :

H=kalor pembentukan

S=energi sublimasi

D=Energi disosiasi

I=Energi ionisasi

E=Afinitas elektron

U=Energi Kisi

Contoh lingkar Born-Haber untuk pembentukan KBr(s) :

K(s) + ½ Br2(l) KBr(s)

∆H2

∆H1 ∆H6

½ Br2(g)

∆H3 ∆H5

Br(g) Br –(g)

+

K + (g)

K(g) ∆H4

6. Keelektronegatifan

Yaitu kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron dalam pambentukan

senyawa dangan atom lain.Keelektronegatifan dinyatakan dengan skala Pauling/skala

Huggins/Skala Mulliken/skala Sanderson.

Unsur dengan keelektronegatifan kecil,cenderung bersifat logam

Unsur dengan keelektronegatifan sedang sampai besar cenderung bersifat non

logam

Senyawa dengan selisih keelektronegatifan besar di antara penyusunnya lebih

bersifat ionik

Senyawa dengan selisih keelektronegatifan kecil di antara unsur-unsur penyusunnya,

yang mempunyai keelektronegatifan sedang sampai besar, cenderung bersifat

kovalen

Senyawa dengan selisih keelektronegatifan kecil antara atom atom penyusunnya

yang mempunyai selisih keelektronegatifan kecil cenderung memiliki ikatan logam

7. Daya Mempolarisasi dan Dipolarisasi

Jika suatu kation M+ mendekati anion X- maka kation akan menarik kabut elektron

anion ke dekatnya. Peristiwa ini yang disebut polarisasi. Kation mempolarisasi anion

sedangkan anion dipolarisasi kation. Oleh karena ikatan kovalen terdiri dari pemakaian

bersama elektron oleh 2 inti, maka polarisasi anion menghasilkan pembentukan ikatan yang

sebagian kecil merupakan ikatan kovalen. Makin besar derajat polarisasi ikatan makin

bersifat kovalen.

Suatu anion :

Mudah dipolarisasi

Mudah dipolarisasi jika besar ukurannya

Mudah dipolarisasi jika muatannya besar

Suatu kation :

Tidak mudah dipolarisasi

Mempolarisasi anion

Daya mempolarisasi bertambah jika muatan bertambah dan jari jari berkurang

8. Hubungan diagonal

Selain daripada kemiripan vertical (kemiripan sifat dalam suatu golongan unsur),

kemiripan horizontal (misal kemiripan sifat triade besi), ada juga kemiripan diagonal (daya

mempolarisasi dari kation,perbandingan keelektronegatifan unsur dan jari-jari).

9. Potensial Elektroda

Dapat digunakan untuk ukuran keelektronegatifan suatu unsur. Beberapa faktor

yang menentukan potensial elektroda yaitu energi sublimasi, padatan, energi ionisasi dan

energi hidrasi. Makin positif potensial elektroda maka makin oksidator.Makin negatif

potensial elektroda maka makin reduktor.

10. Nama Unsur dangan Nomor Atom Lebih Besar dari 100

Rekomendasi IUPAC terdiri atas 4 butir :

Nama unsur harus singkat dan ada hubungan dengan nomor atom unsur

Nama unsur diberi akhiran ium

Lambang unsur terdiri dari tiga huruf

Lambang unsur diturunkan langsung dari no atom dan jelas hubungannya dengan

nama unsur tersebut

B. NON LOGAM

Sifat utamanya yaitu tidak menghantarkan listrik

1. Hidrogen

Tabel sifat fisika Hidrogen

Lambang

Nomor Atom

Konfigurasi elektron

Massa atom relatif

Energi ionisasi/kJ mol-1

Kerapatan/ g cm-3

Titik didih/K

Temperatur kritik

Jari jari atom/nm

Potensial elektroda standar/V

H

1

1S1

1,008

1310

0,00009

20

33

0,037

0

Hidrogen dapat disimpan dengan cara berikut :

a) Hidrogen dicairkan dan disimpan pada suhu -253 C

b) Dapat disimpan dalam tangki bertekanan tinggi

c) Dapat disimpan dalam aliasi logam

Penggunaan hidrogen :

1. Sintesa Amonia

2. Pembuatan asam nitrat

3. Pembuatan margarin

4. Pembuatan bahan bakar “Petroleum”

5. Sintesa Metanol

6. Balon meteorologi

7. Cairan kriogenik

8. Cairan hidrogen digunakan sebagai bahan bakar roket

9. Cadangan energi

2. Oksigen dan belerang

Tabel sifat Fisika Oksigen dan Belerang

Massa atom relatif

Nomor atom

Konfigurasi elektron

Jari jari atom(nm)

Jari jari ion X-2(nm)

Keelektronegatifan

Energi ionisasi I

kJ mol-1 II

Kerapatan(gr cm-3)

Titik leleh(C)

Titik didih(C)

Potensial elektroda(V)

Oksigen

15,9944

8

2s2 2p4

0,074

0,140

3,5

1316

3396

1,27(Padatan)

-218,9

-182,9

0,401

Belerang

32,064

16

3s2 3p4

0,103

0,184

2,5

1006

2226

2,06(Rombik)

119(monoklin)

444,6

-0,48

Beberapa hal tentang Oksigen:

Diantara unsur unsur golongan 16 hanya oksigen yang berwujud gas pada suhhu

kamar.

Gas ini tidak berwarna dan tidak berbau

Merupakan unsur utama kerak bumi yaitu ±46,6% massa kerak bumi,89% dalam air

dan kira kira 21% di atmosfir

Bersifat paramagnetik

Jika oksigen dikenakan bunga api listrik akan menjadi ozon(trioksigen)

3. Air

Air adalah suatu unsure yang memiliki titik didih yang tinggi, kalor penguapannya

besar dan memiliki tekanan uap yang rendah dibandingkan dengan hidrida golongan 16

yang lainya, seperti hidrogen sulfide, hidrogen selenida dan hidrogen telurida. Air juga

merupakan suatu elektrolit lemah dan juga terdiri dari satuan-satuan ikatan hidrogen (H2O)n.

Salah satu bentuk air dalam wujud yang berbeda adalah es. Suatu es terdiri dari

suatu jaringan terbuka dari molekul H2O, yang terikat oleh ikatan hidrogen, hal itu

membuktikan bahwa es juga merupakan bagian dari air namun dalam wujud yang berbeda

(padat). Jaringan-jaringan terbuka pada es ini sangat terbuka sehingga jika es meleleh,

ikatan-ikatan hidrogen yang ada dies tersebut terlepas dan menghasilkan suatu jenis air

dengan kerapatan yang lebih besar dari es tersebut.

Pada waktu akhir-akhir ini ditemukan poli-air yang terbuat dengan cara

pengembunan uap air dengan kapiler halus yang terbuat dari kuarsa dan diletakkan dalam

wadah hampa.

4. Hidrogen Peroksida

Hidrogen Peroksida adalah suatu larutan hidrida oksigen yang tidak stabil yang

mengandung gugus -O-O-. Larutan Hidrogen Peroksida yang murni berupa cairan tidak

berwarna bila mengurai menjadi air dan oksigen dapat disertai dengan ledakan.

Fungsi dari larutan hidrogen peroksida ini adalah untuk membuant obat antiseptik

dikarenakan oleh daya pengoksidasiannya yang dapat membunuh bakteri dan

penguraiannya didalam tubuh dapat dikatalis oleh darah. Selain itu larutan yang lebih pekat

digunakan untuk memutihkan bahan pakaian dari kapas

5. Belerang

Belerang dialam terdiri dari beberapa bentuk alotrop (poilimorf). Dimana kedua

alotrop ini adalah belerang rombik berwarna kuning yang biasa disebut belerang-α,

sedangkan bila dipanaskan hingga suhu 95,6o belerang rombik tersebut berubah menjadi

belerang monoklin yang biasa disebut belerang-β. Diantara banyak belerang rombis ternyata

ada satu jenis dari belerang rombis tersebut yang paling stabil yaitu yang didalamnya

mengandung S8.

Di dalam belerang ada dua oksida yang paling penting, yaitu SO3 dan SO2. Dan

dalam membentuk SO3 dapat dioksidasi dari SO2 dengan penambahan katalis dalam

prosesnya. Kita juga bisa menghasilkan H2SO4 dengan melarutkan SO3 kedalam air. Selain

itu dapat juga diciptakan dengan cara melarutkan SO3 kedalam H2SO4 yang kemudian

menghasilkan H2S2O7, setelah itu diencerkan kedalam air untuk membentuk H2SO4. Dimana

H2SO4 ini ternyata bisa menunjukkan sifat asam, sifat pengoksidasi, sifat dehidrasi dan sifat

sulfonasi.

6. Nitrogen dan Fosfor

Nitrogen dan fosfor terdapat dalam golongna 15, dimana masing-masing atomnya

memiliki lima atom valensi dalam konfigurasi ns2np3. Nitrogen adalah suatu unsur bebas

yang menarik, hal ini dikarenakan unik dalam golongannya karena dapat membentuk

senyawa dalam semua bilangan oksidasi dari -3 dan +5. Oleh karena itu sejumlah senyawa

nitrogen dapat mengalami reaksi disproporsionasi.

Dalam keadaan biloks positif, atom nitrogen dan fosfor membentuk ikatan kovalen,

dimana oksidanya adalah oksida asam. Sebagai unsure bebas, nitrogen adalah gas

diatomic, dan fosfor memiliki beberapa bentuk altotrop.

7. Nitrogen

Nitrogen adalah unsur gas yang terdapat bebas diudara, kira-kira 78% volume total

udara yang berfungsi sebagai sebagai amonia yang berasal dari peluruhan senyawa

nitrogen serta dalam beberapa mineral seperti natrium nitrat dan kalium nitrat. Senyawa

nitrogen juga terdapat pada jaringan organisme hidup yaitu dalam protein. Ciri-ciri dari gas

nitrogen adalah tidak berwarna, tidak berbau,tidak bersifat reaktif dan sangat stabil bila

berbentuk N2.

Nitrogen dibuat dengan cara penyulingan bertingkat udara cair secara komersial.

Kegunaan-kegunaan nitrogen :

Akhir-akhir ini sering digunakan gas alam sebagai sumber hidrogen untuk pembuatan

NH3.

NO dan NO2 turut berperan serta dalam pencemaran udara.

Nitrogen Oksida dapat mempengaruhi organisme hidup.

Hidrokarbon, oksigen dan nitrogen dioksida diudara dapat menghasilkan PAN.

8. Smog Fotokimia

Smog disebut reaksi fotokimia karena reaksi ini diinisiasi oleh energi sinar. Smog

Fotokimia ini dapat dihasilkan dari zat pencemar seperti oksida nitrogen dan hidrokarbon.

Zat-zat pencemar yang langsung masuk ke atmosfer oleh kegiatan ilmiah atau oleh manusia

disebut polutan primer. Beberapa contoh polutan primer itu adalah SO2,CO,oksida dari

nitrogen,hidrokarbon dan freon. Selain itu juga ada polutan sekunder, yaitu polutan yang

dihasilkan oleh polutan primer, contohnya ozon,asam sulfat dan asam nitrat.

9. Oksida Nitrogen

Diantara oksida nitrogen, NO dan NO2 memiliki andil dalam pencemaran udara.

Udara yang biasa kita hirup didalamnya didominasi oleh unsur N2 dan O2 dan bila campuran

udara tersebut dipanaskan maka akan menghasilkan 2NO. Bahan bakar seperti, batu bara,

gas alam dan minyak bumi bereaksi dengan oksigen di udara untuk menghasilkan energi.

Dimana sebagian oksigen bereaksi dengan bahan bakar menghasilkan kalor dan sebagian

lagi bereaksi dengan nitrogen. Selanjutnya NO yang terbentuk bereaksi dengan oksigen

membentuk NO2.

10. Natrium Nitrit

Beberapa tahun yang lalu, pernah terjadi keracunan nitrit pada biskuit yang

biasanya dimakan oleh manusia. Hal itu disebabkan karena bahan pembuat kue itu bukan

dari soda kue namun natrium nitrit.

Penggunaan natrium nitrit ini juga dapat mencakup manufaktur warna, bahan-bahan

farmasi, sebagai obat dan juga pada bidang fotografi. Selain pada bidang tersebut, biasanya

natrium nitrit digunakan dalam bidang tekstil. Yaitu sebagai zat pemutih rami, sutra dan linen.

Dalam pengolahan daging juga biasanya digunakan garam nitrat atau nitrit, untuk corned,

hot dog dan ikan asap. Hal itu bertujuan untuk menambah cita rasa makanan, menambah

selera pemakan serta mencegah pertumbuhan bakteri.

11. Fosfor

Pada suhu biasa, ada beberapa macam bentuk fosfor, antara lain:

Fosfor putih → sangat reaktif dan beracun. Digunakan sebagai pupuk buatan.

Fosfor merah → digunanakn untuk korek api

Fosfor hitam → mirip grafit. Dapat dibuat dengan cara memanaskan fosfor putih pada

tekanan tinggi. Namun pada pemanasan di atas 550ºC berubah menjadi

fosfor merah.

Fosfor dibuat dengan cara mereduksi fosfat pada suhu tinggi dalam tanur listrik.

Senyawa fosfor yang paling penting adalah senyawa dengan halida (F,Cl,Br,I) dan Oksigen.

Ada beberapa asam okso dari fosfor, antara lain:

Asam Fosfit (H3PO3)

Asam Fosfat (H3PO4) → sering digunakan untuk pembuatan pupuk, zat pengawet

makanan.

12. Unsur-Unsur Halogen (Golongan VIIA)

Unsur-unsur ini mempunyai konfigurasi elektron ns2np5. Merupakan unsur-unsur

yang paling elektronegatif, maka bilangan oksidasinya selalu (-1), kecuali Fluor.

Titik didih dan titik leleh bertambah jika nomor atom bertambah. Energi ikatan berkurang dari

Cl2 ke I2. Energi ionisasi unsur halogen sangat tinggi. Unsur-unsur ini juga merupakan

oksidator kuat dan mempunyai potensial elektroda tinggi. Khusus F2, dapat mengoksidaksi

air.

Kelarutan Halogen Dalam Air

F2,Cl2,Br2 → mudah larut dalam air

I2 → sukar larut dalam air, tapi larut dalam KI, membentuk KI3

Senyawa Halogen

Hidrogen Halida → Merupakan reaksi antara halogen dan hidrogen

Sifat Hidrogen Halida:

Kekuatan asam berkurang menurut urutan HI>HBr>HCl>HF

Urutan titik didih: HF>HI>HBr>HCl (HF punya titik didih tertinggi, karena adanya ikatan

hidrogen)

Dapat berekasi sebagai donor proton

Melarut dalam air

Merupakan gas berwarna

Energi ikatan berkurang dari atas ke bawah dalam golongan

Senyawa Antar Halogen

CIF

Gas tidak berwarna

BrF

Gas berwarna merah

IF3

Padatan berwarna kuning

ClF3

Gas tidak berwarna

BrF3

Cairan tidak berwarna

IF5

Cairan tidak berwarna

ClF5

Gas tidak berwarna

BrF5

Cairan tidak berwarna

IF7

Gas tidak berwarna

BrCl

Gas berwarna merah

ICl

Ciran berwarna tua, kristal

hitam

ICl3

Padatan kuning

IBr

Padatan coklat-hitam

Hubungan periodik antar Halogen

Energi Ionisasi → F > Cl > Br >I

Potensial Elektroda → F2 > Cl2 > Br2 >I2

Kereaktifan terhadap unsur lain → F2 > Cl2 > Br2 >I2

Keelektronegatifan → F > Cl > Br >I

Asam Hidroksi

Asam P Asam Keelektronegatifan

HClO 0 HIO I = 2,5

HClO2 1 HBrO Br = 2,8

HClO3 2 HClO Cl = 3,8

HClO4 3

Kekuatan asam di atas ditentukan oleh bertmabahnya harga p, maupun keelektronegatifan

x.

Penggunaan Unsur Halogen

Fluor → pembuatan Teflon

Klor → pembuatan plastic, PVC, pembuatan insektisida

Brom → Obat-obatan, fotografi

Yod →obat-obatan, pembuatan zat warna

13. Gas Mulia

Unsur-unsur ini mempunyai konfigurasi elektron ns2np6. Unsur-unsur ini adalah

monoatomik. Gas mulia yang paling banyak di alam semesta adalah He, sedangkan yang

terbanyak di atmosfer adalah Ar

Sifat Fisika

Titik leleh , titik didih, dan kalor penguapannya rendah, menunjukkan ikatan Van Der

Waals yang lemah antar atom. Helium merupakan zat yang mempunyai titik didih paling

rendah.

Sifat Kimia

Bilangan Oksidasi +2 → misal : XeF2 dan KrF2 → bentuk molekul linier dengan

hibridisasi sp3d.

Bilangan oksidasi +4 → misal : XeF4 → bentuk molekul bujur sangkar dengan

hibridisasi sp3d2.

Bilangan oksidasi +6 → hanya XeF6 → hibridisasi sp3d3 dengan 1 pasang elektron

bebas.

Bilangan oksidasi +8 → Xe(VI) hanya dapat dioksidasi menjadi Xe (VIII) oleh ozon

dalam larutan basa.

Kegunaan Unsur-Unsur Gas Mulia

He → pengisi balon udara

Ne → Untuk lampu reklame

Ar → Pengisi bola lampu pijar

Kr → lampu blitz pada fotografi

Rn → Radiasi penyakit kanker

C. LOGAM

Logam adalah unsur yang jumlah elektron di kulit terluar atomnya lebih kecil atau

sama dengan nomor perioda.

Sifat-sifat logam :

titik leleh, titik didih, dan kerapatannya tinggi;

memiliki daya hantar listrik dan panas yang besar;

dapat mengkristal dalam berbagai bentuk, seperti heksagonal terjejal, kubus berpusat

muka, dan berpusat badan;

dapat membentuk ion positif;

berbentuk senyawa, hanya emas dan logam golongan platina yang dalam keadaan

bebas di alam;

1. Metalurgi

Metalurgi adalah sains dan teknologi logam tentang produksi logam dari bijihnya,

pemurnian logam dan studi tentang sifat dan penggunaannya. Proses metalurgi terdiri atas 3

tahap, yaitu :

1. Pemekatan bijih

a. Cara fisika : pencucian dengan penyemprotan air dapat membersihkan

mineral dari batu reja.

b. Cara kimia : bauksit diolah dengan larutan NaOH pekat.

2. Ekstraksi

a. Pirometalurgi : proses mereduksi mineral dengan menggunakan kalor.

b. Peleburan : proses pada suhu tinggi.

c. Hidrometalurgi : teknik untuk mengekstrak logam dari bijihnya dengan reaksi

dalam larutan air.

d. Elektrometalurgi : proses mereduksi mineral atau memurnikan logam dengan

menggunakan energi listrik.

3. Pemurnian (Refining)

a. Elektrolisis (tembaga)

b. Oksidasi zat pengotor (besi)

c. Distilasi logam dengan titik leleh rendah seperti raksa

dan seng

2. Logam Strategi

- Kromium → stainless stell - Platina → katalis

- Kobalt → mesin jet - Tantalum → elektronika

- Mangan → baja keras - Titanium → pesawat udara

- Molibden → baja - Wolfram → tank baja

- Niobium → alat pemotong baja - Vanadium → baja

3. Unsur Alkali Golongan I

Sifat-sifat umum :

energi ionisasi dan keelektronegatifan kecil sehingga dapat membentuk senyawa

ion;

dapat memancarkan elektron jika disinari dengan cahaya;

titik leleh dan tiitk didihnya kecil;

bersifat reaktif dengan oksigen dan air;

merupakan reduktor kuat.

Pembuatan logam alkali dilakukan dengan elektrolisa lelehan atau leburan

garamnya. Logam alkali bereaksi dengan oksigen; unsur bukan logam halogen N2, S, P, dan

H2; air; asam encer; gas ammonia pada 400C; ammonium klorida dengan pemanasan.

Logam alkali banyak digunakan dalam industri; NaOH digunakan untuk pulp dan kertas,

sedangkan Na2CO3 digunakan untuk pembuatan kaca dan menghilangkan kesadahan.

4. Unsur Alkali Tanah Golongan II

Sifat-sifat umum :

kerapatannya lebih besar dari unsur alkali;

mempunyai konfigurasi elektron terluar (n-1)p6ns2, kecuali berilium;

mempunyai struktur kristal yang berbeda;

kelarutannya bertambah dari Be ke Ba.

Pembuatan logam alkali tanah yang penting dan paling sering dibuat adalah Mg dari

air laut. Larutan MgCl2 yang terjadi diuapkan sehingga terbentuk MgCl2 kristal, yang

kemudian dielektrolisis. Proses pengolahan Mg dari air laut disebut proses Dow.

Penggunaan logam alkali tanah :

Be digunakan pada industri energi nuklir;

Mg digunakan untuk bahan konstruksi pesawat terbang dan mobil;

Ca digunakan dalam aliasi untuk memperkeras timbal;

Ca(OH)2 banyak digunakan dalam produksi gula, pembuatan soda (proses Solvay), dan

juga menghilangkan kesadahan air (proses Clark);

Kapur biasa digunakan untuk mengatur pH pada oksidasi biologis limbah;

Kalsium Karbonat murni banyak digunakan di pabrik kertas, makanan, gula.

5. Aluminium

Sifat-sifatnya :

ringan dan sukar mengalami korosi;

penghantar panas dan listrik yang baik;

bersifat reduktor, tapi tidak sekuat Na (dapat mereduksi oksida);

bereaksi dengan asam non oksidator atau basa kuat;

Al(OH)3 bersifat amfoter dan aluminium trihidrat digunakan sebagai bahan tahan api;

Bijih aluminium yang digunakan untuk produksi aluminium adalah bauksit.

Ekstrasi aluminium dari bauksit dilakukan dalam 2 tahap, yaitu :

o Proses Bayer : pengolahan bauksit untuk memperoleh alumina

o Proses Hall-Herorult : elektrolisis alumina yang dilarutkan dalam kriolit,

Reaksi keseluruhan sel elektrolisis adalah 2 Al2O3 + 3 C → 4 Al + 3 CO2

Reaksi thermit dapat dilakukan untuk produksi logam, seperti

Fe2O3(s) + 2 Al(s) → Al2O3(s) + 2 Fe(l)

6. Unsur Transisi

Dalam sistem periodik unsur transisi terletak di antara golongan alkali tanah dan

golongan boron. Unsur transisi adalah unsur-unsur blok d.

Sifat unsur transisi :

- pada umumnya memiliki berbagai macam bilangan oksidasi

- banyak senyawanya bersifat paramagnetik

- banyak senyawa berwarna

- dapat membentuk senyawa kompleks (senyawa koordinasi)

- kromium mempunyai konfigurasi elektron 3d5 4s1

- bilangan oksidasi kromium yang terpenting adalah +2, +3, dan +6

- kromium diperlukan dalam bentuk murni dan ferokromium dalam bidang industri

- pada tahapan terakhir ekstraksi kromium, logam kromium diperoleh dengan reaksi

thermit

- reaksi terpenting tanur hembus

- baja yang mengandung 1,5% karbon sangat keras

- baja yang mengandung nikel dan kromium disebut “stainless steel”

- sifat baja ditentukan oleh jumlah karbon dan unsur lain yang ditambahkan pada besi

7. Beberapa Logam Terpenting di Indonesia

Selain daripada besi dan aluminium, emas, timah, nikel, dan tembaga adalah logam

yang diproduksi di Indonesia.

a. Emas

Sifat khas :

- emas termasuk logam transisi

- emas melarut dalam air raja

- bilangan oksidasi emas dalam senyawa adalah +1 dan +3

Ekstraksi :

- pemekatan bijih emas dilakukan dengan cara flotasi

- konsentrasi diaduk dengan larutan NaCN, dan denagn udara emas dioksidasi

- larutan emas dipisahkan dengan cara menyaring

- penambahan serbuk seng ke dalam filtrate; emas akan terpisah dari larutan

Penggunaan :

- sebagai jaminan moneter

- perhiasan

- komponen listrik kualitas tinggi

b. Timah

Sifat khas :

- timah termasuk logam golongan 14

- mempunyai bilangan oksidasi +2 dan +4

Ekstraksi :

- bijih dicuci dan dipekatkan dengan cara magnetic

- dipanggang untuk menghilangkan arsen dan belerang

- reduksi dengan antrasit atau kokas

Penggunaan :

- membuat kaleng (tin plate)

- aliasi logam:

- perunggu (5 – 15% Sn dengan Cu)

- solder (40% dengan Pb)

- pewter (92% Sn, 6% Sb, 2% Cu)

c. Nikel

Sifat khas :

- nikel adalah logam transisi

- nikel dapat membentuk ion kompleks

Ekstraksi :

- bijih sulfide dipekatkan dengan cara flotasi

- konsentrat dilebur menjadi matte (75% Ni, 5% Cu, 1% Fe, 0,5% co, 22% ZnS) (istilah

matte digunakan untuk campuran besi dan tembaga sulfide yang diperoleh dari tahap

antara peleburan bijih tembaga)

- nikel dalam matte dilarutkan dalam larutan ammonia yang mengandung oksigen

- setelah penyaringan, kompleks nikel ammonia direduksi dengan hydrogen

Cara lain untuk memperoleh nikel dari matte dan sumber lain:

- nikel direaksikan dengan karbon monoksida pada 600C

- gas Ni(CO)4 dipompa keluar sehingga dipisahkan dari zat pengotor

- pemanasan pada suhu 1800C nikel karbonit terurai

Penggunaan :

- melapisi logam lain

- membuat aliasi misalnya baja stainless dan nichrome

d. Tembaga

Sifat khas :

- tembaga termasuk logam transisi

- tembaga dapat membentuk ion kompleks

- tembaga mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2 dalam senyawa

- ion tembaga (I) tidak stabil dalam air, mengalami reaksi disproporsionasi

Ekstraksi :

- pemekatan dilakukan dengan cara flotasi

- konsentrat dipanaskan dengan silica

- terak dipisahkan

- matte dilebur dengan silica terbentuk dua cairan: logam putih dan terak

- logam putih dilebur pada 1200 – 13000C, diperoleh tembaga kasar

Refining (pemurnian)

Pemurnian dilakukan secara elektrolisis pada suhu 50 – 600C dari larutan CuSO4 yang

diasamkan.

Penggunaan :

- kabel listrik

- pipa air

- aliasi logam terutama perunggu dan kuningan

8. Pencemaran Logam Berat

Pada mulanya ungkapan pencemaran “logam berat” hanya berkaitan dengan

pencemaran merkuri, timbal, dan cadmium. Namun kini ungkapan ini digunakan juga untuk

pencemaran beberapa logam beracun seperti perak, arsen, kromium, tembaga, nikel, seng,

dan barium. Pada bagian ini akan diuraikan sedikit tentang tiga kasus yang telah dapat

dijelaskan pengaruh pencemarannya yaitu merkuri, timbal, dan kadmium.

a.) Merkuri

Ada tiga bentuk merkuri yang sangat berbahaya jika masuk ke tubuh manusia.

1. Logam Merkuri

Uap merkuri sangat berbahaya karena sangat beracun. Meskipun tekanan uap

merkuri kecil dengan cepat upa merkuri meninggalkan permukaan merkuri yang terbuka.

Uap merkuri yang terhirup segera masuk ke dalam darah. Jika sampai ke otak, akan

merusak jaringan otak.

2. Senyawa Merkuri Anorganik

Hanya senyawa merkuri yang melarut dapat menyebabkan keracunan. Merkuri (II)

oksida berwarna kuning yang tidak melarut, sejak dahulu digunakan sebagai salah satu

komponen salep mata. Sebaliknya merkuri (II) nitrat yang melarut digunakan pada

manufaktur topi. Ditemukan banyak karyawan pabrik, menderita penyakit. Gigi menjadi

ompong, badan gemetar dan menderita penyakit jiwa, Oleh karena itu ada peribahasa :gila

seperti tukang topi” (mad as a hatter). Merkuri anorganik cenderung berakumulasi di hati dan

di ginjal. Dalam jumlah yang sedikit, mungkin tidak berbahaya karena dapat keluar bersama

urine, namun dalam jumlah banyak akan sangat berbahaya.

3. Senyawa Merkuri Organik

Ada dua macam senyawa merkuri organik yaitu dialkil dan monoalkil. Senyawa ini

dapat menumpuk di jaringan otak sehingga merusak otak. Merkuri masuk ke udara sebagai

hasil pemanasan zat yang mengandung merkuri. Diperkirakan bahwa merkuri sebanyak 300

ton per tahun masuk ke udara karena pembakaran batu bara. Merkuri masuk ke lingkungan

air oleh proses alamiah pelapukan. Namun dipercepat manusia melalui limbah industri.

Sumber utamanya adalah pabrik klor soda kaustik. Sumber lain ialah fungisida merkuri untuk

membasmi serangan fungsi pada penyimpanan gandum. Fungisida ini adalah alkil merkuri

yang sangat berbahaya. Di dasar sungai yang berlumpur atau teluk, bakteri dapat mengubah

merkuri anorganik menjadi metal merkuri yang beracun. Kerang-kerangan dapat menimbun

merkuri 105 kali lebih besar dari konsentrasi merkuri di air sekelilingnya.

b.) Timbal

Ada beberapa cara timbale masuk ke lingkungan dan dalam tubuh manusia.

Sumber utamanya adalah TEL (tetraethyl lead) yang digunakan dalam bensin sebagai anti-

knock. Akibat pembakaran bensin dalam mesin kendaraan bermotor, timbal masuk ke

atmosfir. Sumber timbal yang lain yaitu cat dasar timbal. Pada dewasa ini sebagai cat dasar

digunakan titanium (IV) oksida tak beracun. Dalam tubuh, seperti halnya merkuri timbal

beraksi dengan gugus – SH, dalam protein enzim sehingga menghambat terjadinya reaksi

kimia. Selain daripada itu timbal dapat mengganti kedudukan kalsium dalam tulang.

Keracunan timbal jarang terjadi pada orang dewasa; korban yang terbanyak adalah bayi dan

anak-anak. Keracunan timbal menyebabkan kerusakan pada otak, cacat mental,

ketangkasan, dan kemampuan bicara berkurang.

c.) Kadmium

Kadmium dihasilkan sebagai hasil samping ekstraksi timbal dan seng. Logam ini

digunakan pada paduan logam, cat dan produksi beberapa plastic. Pembakaran bensin yang

mengandung TEL dapat menghasilkan kadmium yang akan masuk ke udara. Kadmium

dihasilkan juga dari pembakaran plastic dan rokok. Asap 20 batang rokok dapat

mengandung 0,00002 gram logam kadmium. Kadmium dapat mengganti kedudukan seng

pada metabolisme lemak sehingga menghambat beberapa reaksi. Selain daripada itu,

kadmium dapat menggantikan kedudukan ion Ca2+. Adanya kadmium dalam tulang,

menyebabkan tulang berpori sehingga mudah retak. Kadmium dapat tertimbun dalam

kerang. Tiram dalam air tak tercemar dapat mengandung 0,05 ppm kadmium, sedangkan

dalam air tercemar 5 ppm kadmium.