KIMIA UNSUR(SIFAT-SIFAT UNSUR)

OLEH : Kelompok

Henderi Septiadi Jumairi

Desy Febriani Rosiadi Erlin Munajah

Pemerintahan Kabupaten Hulu Sungai UtaraDinas Pendidikan dan Kebudayaan

SMA Negeri 1 AmuntaiTahun Ajaran 2011/2012

Kelas : XII IPA B

Fitriani Heldawati

1. SIFAT GOLONGAN GAS MULIA

2. SIFAT GOLONGAN HALOGEN

3. SIFAT GOLONGAN LOGAM ALKALI (IA)

4. SIFAT GOLONGAN LOGAM ALKALI TANAH (IIA)5. SIFAT UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA

6. SIFAT UNSUR TRANSISI PERIODE EMPAT

7. ION DAN SENYAWA KOMPLEKS

8. SIFAT UNSUR OKSIGEN

9. SIFAT UNSUR NITROGEN

Gas mulia adalah unsur-unsur golongan VIIIA (18) dalam tabel periodik. Disebut mulia karena unsur-unsur ini sangat stabil (sangat sukar bereaksi). Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari gas mulia. Menurut Lewis, kestabilan gas mulia tersebut disebabkan konfigurasi elektronnya yang terisi penuh, yaitu konfigurasi oktet (duplet untuk Helium). Kestabilan gas mulia dicerminkan oleh energi ionisasinya yang sangat besar, dan afinitas elektron yang sangat rendah (bertanda positif). Para ahli zaman dahulu yakin bahwa unsur-unsur gas mulia benar-benar inert. Pendapat ini dipatahkan, setelah pada tahun 1962, Neil Bartlett, seorang ahli kimia dari Kanada berhasil membuat senyawa xenon, yaitu XePtF6. Sejak itu, berbagai senyawa gas mulia berhasil dibuat.

1. SIFAT GOLONGAN GAS MULIA

Sifat He Ne Ar Kr Xe Rn

Nomor atom 2 10 18 36 54 86

Elektron Valensi 2 8 8 8 8 8

Jari-jari atom 0,50 0,65 0,95 1,10 1,30 1,45

Titil leleh -272,2 -248,6 -189,4 -157,2 -111,8 -71

Titik didih -268,9 -246,0 -185,9 -153,4 -108,1 -62

Energi pengionan (kJ mol-1)

2640 2080 1520 1350 1170 1040

Afinitas elektron (kJ mol-1)

21 29 35 39 41 41

Densitas (g L-1) 0,178 0,900 1,78 3,73 5,89 9,73

BEBERAPA SIFAT FISIS UNSUR GAS MULIA :

Kereaktifan gas mulia bertambah besar sesuai dengan pertambahan jari-jari atomnya, yaitu dari atas ke bawah (He, Ne, Ar, Kr Xe, Rn). Pertambahan jari-jari atom mengakibatkan daya tarik inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga elektronnya makin mudah ditarik oleh atom lain.

SIFAT KIMIA :

Unsur-unsur golongan VIIA disebut halogen. Nama itu berasal dari bahasa Yunani yang berarti “pembentuk logam”. Dinamai demikian karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk garam.Unsur-unsur golongan ini sangan reaktif. Hal ini disebabkan jumlah elektron valensi unsur halogen adalah 7 sehingga dengan mudah untuk mencapai susunan gas mulia.

2. SIFAT GOLONGAN HALOGEN

Sifat Fluorin Klorin Bromin Iodin

Nomor unsur (Z) 9 17 35 53

Konfigurasi elektron [He}2s2p5 [Ne]3s23p5 [Ar]3d104s24p5 [Kr]4d105s25p5

Titik cair (C) -220 -101 -7 114Titik didih (C) -188 -35 59 184Rapatan (g/cm3) 1,69x10-3 3,21x10-3 3,12 4,93

Energi pengionan pertama 1681 1251 1140 1008

Afinitas elektron -328 -349 -325 -295

Keelektronegatifan (skala Pauling)

4,0 3,0 2,8 2,5

Potensial reduksi standar (volt)

2,87 1,36 1,06 0,54

X2 + 2e-:        Jari-jari kovalen, A 0,64 0,99 1,14 1,33

Jari-jari ion (X-), A 1,19 1,67 1,82 2,06

Energi ikatan X-X 155 242 193 151

BEBERAPA SIFAT FISIS UNSUR HALOGEN :

 

• Struktur Halogen

Dalam bentuk unsur, halogen (X) terdapat sebagai molekul diatomik (X2). Molekul X2 dapat mengalami disosiasi menjadi atom-atomnya.

X2(g) 2X(g)Kestabilan molekul halogen (X2) berkurang dari Cl2 ke I2. Hal itu sesuai dengan pertambahan jari-jari atomnya, sehingga energi ikatan dari Cl-Cl ke I-I berkurang. Akan tetapi, energi ikatan F-F ternyata lebih kecil daripada ikatan Cl-Cl. Hal itu terjadi karena kecilnya jari-jari atom flourin, sehingga tolak-menolak antarinti atom maupun antarpasangan elektron bebas dalam molekul F2 menjadi cukup besar. Kecilnya energi ikatan F-F tersebut merupakan salah satu faktor yang menyebabkan unsur fluorin sangat reaktif.   

• Wujud Halogen

Pada suhu kamar, fluorin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah menguap, sedangkan iodin berupa zat padat yang mudah menyublim. Pemanasan iodin padat pada tekanan atmosfir tidak membuat unsur itu meleleh, tetapi langsung menguap (menyublim). Sama halnya dengan gas mulia, gaya antarmolekul dalam halogen adalah gaya-gaya dispersi. 

 

• Kelarutan Halogen

Kelarutan dalam air berkurang dari fluorin ke iodin. Fluorin tidak sekedar larut dalam air, tetapi segera bereaksi membentuk HF dan O2. Jadi, dalam larutan tidak terdapat lagi molekul F2 melainkan HF.Oleh karena bersifat nonpolar, halogen lebih mudah larut dalam pelarut nonpolar seperti karbon tetraklorida (CCI4) atau kloroform (CHCI3). Dalam pelarut beroksigen seperti karbon tetraklorida atau kloroform. 

• Kereaktifan Halogen Halogen merupakan kelompok unsur nonlogam yang paling reaktif. Namun demikian, kereaktifannya menurun dari fluorin ke iodin. Hal itu sesuai dengan keelektronegatifan yang makin kecil dari fluorin ke iodin. Fluorin adalah yang paling reaktif, dapat bereaksi dangan hampir semua unsur, termasuk dengan sebagian gas mulia. Berbagai zat yang tahan api, seperti air asbes, terbakar dalam gas fluorin. Sedangkan iodin jauh kurang reaktif. Reaksi-reaksi iodin seringkali memerlukan pemanasan atau katalis. Semua halogen membentuk senyawa ion dengan bilangan oksidasi -1.

SIFAT KIMIA :

• Reaksi-reaksi Halogen

Reaksi dengan logamHalogen bereaksi dengan sebagian besar logam menghasilkan halida logam dengan bilangan oksidasi tertinggi.

Reaksi dengan hidrogen Semua halofen bereaksi dengan hidrogen membantuk hidrogen halida (HX).

Reaksi dengan nonlogam dan metaloid tertentuHidrogen bereaksi dengan sejumlah nonlogam dan metaloid.

Reaksi dengan airFluorin bereaksi hebat dengan air membentuk HF dan membebaskan oksigen.

Reaksi dengan basaKlorin, bromin, dan iodin mengalami reaksi disproporsionasi dalam basa.

Reaksi antarhalogenAntarhalogen dapat bereaksi membentuk senyawa antarhalogen.

• Daya Oksidasi Halogen

Halogen merupakan pengoksidasi kuat. Daya pengoksidasi halogen menurun dari atas ke bawah pada sistem periodik unsur, yaitu dari fluorin ke iodin. Sebaliknya, daya reduksi ion halida (X-) bertambah dari atas ke bawah. Jadi I- merupakan reduktor terkuat, sedangkan F- merupakan reduktor terlemah. Daya oksidasi halogen atau daya pereduksi ion halida dicerminkan oleh potensial elektrodenya.

Logam alkali digolongkan kedalam zat pereduksi (reduktor) kuat dan disebut juga unsur yang paling elektropositif, karena mudah melepaskan elektron valensinya, memiliki nomor atom terkecil dibanding unsur lain yang seperiode, gaya tarik intinya paling lemah, dan cukup melepaskan 1 elektron untuk mencapai susunan elektron gas mulia. Kemudahan melepaskan elektron tersebut semakin bertambah seiring dengan semakin bertambah besarnya jari-jari dan menurunnya energi ionisasi.Kata alkali berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Air abu bersifat basa. Oleh karena logam-logam IA membentuk basa-basa kuat yang larut air, maka disebut logam alkali.

3. SIFAT GOLONGAN LOGAM ALKALI (IA)

Sifat Fisis Litium(Li)

Natrium(Na)

Kalium(Ca)

Rubidium(Rb)

Sesium(cs)

Nomor atom 3 11 19 37 55

Konfigurasi elektron [He] 2s1 [Ne) 3s1 [Ar]4s1 [Kr] 5s1 [Xe] 6s1

Titik cair, OC 181 97,8 63,6 38,9 28,4

Titik didih, OC 1347 883 774 688 678

Rapatan (Densitas) g/cm3 0,53 0,97 0,86 1,53 1,88

Energi pengionan pertama, kJ/mol

520 496 419 403 376

Energi pengionan kedua, kJ/mol

7298 4562 3051 2632 2420

Keelektronegatifan (skala Pauling)

1,0 0,9 0,8 0,8 0,7

Potensial reduksi standar (volt)M+ + 2e- M

3,04 2,71 2,92 2,92 2,92

Jari-jari atom, Å 1,52 1,86 2,31 2,44 2,62

Jari-jari ion M+ , Å 0,60 0,95 1,33 1,48 1,69

Kekerasan (skala Mohs)a 0,6 0,4 0,5 0,3 0,3

Warna nyala Merah-tua

kuning ungu Merah-biru biru

BEBERAPA SIFAT FISIS UNSUR LOGAM ALKALI :

Sifat (reaksi) Li Na K Rb dan Cs

1. Dengan udara Perlahan-lahan terjadi Li2O

Cepat terjadi Na2O dan Na2O2

Cepat terjadi K2O

Terbakar terjadi Rb2O dan Cs2O

2. Dengan air2L(s) + 2H2O(l) 2LOH(aq) + H2(g)

Makin hebat reaksinya sesuai dengan arah panah

3. Dengan oksigen4L(s) + O2(g) 2L2O (s)

4. Dengan hidrogen2L(s) + H2(g) 2LH(s)

5. Dengan halogen2L(s) + X2 2LX(s)

6. Dengan asam kuat2L + 2H+ 2L+ + H2

BEBERAPA SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI :

• Kegunaan Logam Alkali dan Senyawanya

Dalam kehidupan sehari-hari, contohnya : Senyawa NaCl bahan dasar pembuatan NaOH; Cl2; pengawet

makanan ikan, daging, pengolah masakan, dll. Senyawa NaHCO3 pengembang dalam pembuatan roti.

Senyawa Na2CO3 pembuatan bahan kaca/bahan kimia yang lainnya.

Natrium benzoat pengawet makanan dan minuman. Natrium nitrit pemerah daging dalam proses daging olahan. MSG penyedap makanan. KNO3 pereaksi pembuatan bahan peledak KCl sumber unsur karbon dalam pembuatan pupuk.

Logam alkali tanah juga membentuk basa, tetapi lebih lemah dari logam alkali. Berbeda dengan golongan IA, senyawa dari golongan IIA banyak yang sukar larut dalam air. Unsur-unsur golongan IIA umumnya ditemukan di dalam tanah berupa senyawa tak larut. Oleh karena itu disebut logam alkali tanah (alkaline earth metal).

4. SIFAT GOLONGAN LOGAM ALKALI TANAH (IIA)

Sifat Be Mg Ca Sr Ba

Nomor atom 4 12 20 38 56

Konfigurasi elektron [He] 2s2 [Ne] 3s2 [Ar] 4s2 [Kr] 5s2 [Xe] 6s2

Titik cair, OC 1278 649 839 769 725

Titik didih, OC 2970 1090 1484 1384 1640

Rapatan (Densitas) g/cm2 1,85 1,74 1,54 2,6 3,51

Energi pengionan pertama, kJ/mol 899 738 590 590 503

Energi pengionan kedua, kJ/mol 1757 1451 1145 1064 965

Energi pengionan ketiga, kJ/mol 14848 7733 4912 4210 3430

Keelektronegatifan (skala Pauling) 1,5 1,2 1,0 1,0 0,9

Potensial reduksi standarM2+ + 2e-  M

-1,70 -2,38 -2,76 -2,89 -2,90

Jari-jari atom, Å 1,11 1,60 1,97 2,15 2,17

Jari-jari ion M2+ , Å 0,30 0,65 0,99 1,13 1,35

Kekerasan (skala Mohs) ≈5 2,0 1,5

Warna nyala Tidak ada Tidak ada Jingga merah

Merah Hijau

BEBERAPA SIFAT FISIS UNSUR LOGAM ALKALI TANAH :

Unsur 4Be 14Mg 20Ca 38Sr 56Ba

Biloks +2 +2 +2 +2 +2

Reaksi dengan udara

Menghasilkan MO dan M3N2 bila dipanaskan

Dalam keadaan dingin dapat menghasilkan MO dan M3N2 dipermukaan

Reaksi dengan air

Tidak bereaksi

Bereaksi dengan uap

air membentuk MO dan H2

Bereaksi dengan keadaan dingin membentuk M(OH)2 dan H2. Makin ke

kanan makin reaktif

Rekasi dengan Hidrogen

Tidak bereaksi

Tidak bereaksi

M + H2 → M H2 (Hidrida)

Reaksi dengan Klor

M + X2→MX2 (halogenida)

Reaksi dengan Asam

M + 2 H+ → M2+ + H2

Sifat Oksida Amfoter Basa

Kestabilan peroksida

Peroksidasinya tidak dikenal Makin stabil sesuai dengan tanda panah

Kestabilan karbonat

Mengurai pada pemanasan agak kuat (suhu pemananasan antara 550oC –

1400oC)

BEBERAPA SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI :

• Kelarutan senyawa logam alkali tanah

1. Kelarutan basa bertambah dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2. Dalam hal ini, Be(OH)2 dan Mg(OH)2 tergolong sukar larut, Ca(OH)2 sedikit larut, sedangkan Sr(OH)2 dan Ba(OH)2 mudah larut.

2. Kelarutan garam sulfat berkurang dari BeSO4 ke BaSO4. Dalam hal ini, BeSO4 dan MgSO4 tergolong mudah larut, CaSO4 sedikit larut, sedangkan SrSO4 dan BaSO4 sukar larut.

3. Kelarutan garam kromat berkurang dari BeCrO4 ke BaCrO4. Dalam hal ini,BeCrO4, MgCrO4, serta CaCrO4

tergolong mudah larut, SrCrO4 sedikit larut, sedangkan BaCrO4 sukar larut

4. Semua garam karbonat sukar larut.5. Semua garam oksalat sukar larut, kecuali MgC2O4

sedikit larut.

Sifat-sifat dari unsur periode ketiga berubah-ubah secara beraturan. Perubahan sifat unsur-unsur dalam satu periode dapat dilihat pada unsur-unsur periode ketiga. Dari kiri ke kanan sifat unsur periode ketiga berubah dari logam-metaloid-nonlogam dan gas mulia.

5. SIFAT UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA

BEBERAPA SIFAT UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA :

•  Sifat pereduksi dan pengoksidasi unsur periode ketiga

Daya pereduksi unsur-unsur periode ketiga berkurang dari kiri ke kanan, sebaliknya daya pengoksidasasi bertambah. Jadi, pereduksi terkuat adalah Natrium, sedangkan pengoksidasi terkuat adalah Klorin. Kecenderungan tersebut sesuai dengan energi ionisasi yang cenderung bertambah dari kiri ke kanan.

• Sifat Asam-Basa Hidroksida Unsur Periode Ketiga

Hidroksida unsur periode ketiga dapat dinyatakan sebagai M(OH)x, dengan M= unsur periode ketiga (kecuali argon), dan x= nomor golongan. Hidroksida unsur periode ketiga terdiri atas NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3, Si(OH)4, P(OH)5, dan Cl(OH)7. Namun, Si(OH)4, P(OH)5, S(OH)6, dan Cl(OH)7 tidak stabil. Hidroksida-hidroksida itu melepas satu, dua, atau tiga molekul.

Sifat-sifat unsur transisi periode empat adalah :1. Ikatan logamnya kuat.2. Memiliki titik lebur dan titik didih yang tinggi.3. Memiliki beberapa bilangan oksidasi, kecuali Sc dan Zn.4. Umumnya mempunyai senyawa berwarna.5. Membentuk senyawa-senyawa para magnetik6. Membentuk ion kompleks dan senyawa koordinasi.

6. SIFAT UNSUR TRANSISI PERIODE EMPAT

SIFAT LOGAM :

SIFAT MAGNETIK :

Elektron pada ion tersebut mampu menyerap cahaya yang terletak pada sinar tampak. Jika ion transisi mempunyai subkulit 3d yang semua elektronnya berpasangan atau subkulit 3dnya kosong (tidak mempunyai elektron), maka ion tersebut tidak berwarna.

WARNA SENYAWA UNSUR TRANSISI PERIODE EMPAT :

IIIB IVB VB VIB VIIBVIIIB

IBCu

IIBZnFe Co Ni

+3*+2+3

+4*

+2+3  +4*

+5

+2 +3*+4+5+6

+2*+3+4+5+6+7

  +2* +3*+4+5+6

+2 +3*+4

+1 +2*+3

+1 +2*+3

+2*

TINGKAT OKSIDASI UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT :

* Yang dicetak tebal adalah tingkat oksidasi biasa dan yang diberi bintang adalah tingkat oksidasi yang paling stabil.

7. Ion dan Senyawa Kompleks

Hibridisasi dan Bentuk Molekul

• Struktur Ion KompleksTerdiri atas :

• Penamaan Ion Senyawa Kompleks

1. Sifat FisisUnsur-unsurnya 8O 16S 34Se 52Te

Konfigursi Elektron ns2 np4

Biloks senyawanya -2 ± 2, 4, 6 -2, 4, 6 -2, 4, 6

2. Sifat KimiaUnsur-unsurnya 8O 16S 34Se 52Te

Senyawanya dengan hidrogen H2O H2S H2Se H2Te

Senyawanya dengan oksigen O2, O3 SO2, SO3 SeO2, SeO3 TeO2, TeO3

Senyawa asamnya - H2SO3, H2SO4 H2SeO2, H2SeO4 H2TeO3, H2TeO4

8. SIFAT UNSUR OKSIGEN

Unsur-unsurnya 7N 15P 3As 51Sb 83Bi

Konfigurasi elektron ns2 np3

Biloks senyawanya 1, 2, ±3, 4, 5 ±3, 5 ±3, 5 ±3, 5 ±3, 5

Titik didih

Pada suhu kamar Gas Padat

Sifat Nonlogam Semi logam logam

9. SIFAT UNSUR NITROGEN

BEBERAPA FISIS KIMIA UNSUR NITROGEN :

Unsur-unsurnya 7N 15P 3As 51Sb 83Bi

Senyawanya dengan hidrogen

XH3 (X = N, P, As, Sb, Bi)

Oksidanya N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5

P2O3, P2O5

As2O3, As2O5

Sb2O3, Sb2O5

Bi2O3

Sifat oksidanya Asam Basa

Senyawa asamnya HNO2

, HNO3

H3PO3, H3PO4

H3AsO3, H3AsO4

H3SbO4 -

Senyawa basanya - Bi (OH)3

BEBERAPA SIFAT KIMIA UNSUR NITROGEN :

THE END