KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Tuhan YME karena berkat rahmat dan hidayah-Nya kami

selaku penulis dapat menyelesaikan makalah mata kuliah Kimia Oceanografi ini dengan

baik dan tepat waktu.

Tidak lupa kami juga mengucapkan terimakasih kepada Bapak dosen mata kuliah

Kimia Unsur Utama ini, karena atas pemberian tugasnya inilah, tercipta suatu kesibukan

yang bermanfaat.

Dalam makalah ini dibahas sebuah materi yang mencakup penjelasan mengenai

unsure-unsur Trans-Uranium atau Aktinida, Pengisian kekosongan tabel periodic dan

Klasifikasi lain berupa kurva lothar Meyer beserta Teori Lothar Meyer itu sendiri.

Kami selaku penulis menyadari dalam makalah ini masih terdapat beberapa

kekurangan sehingga kritik dan saran para pembaca kami harapkan demi kesempurnaan

makalah ini selanjutnya.Terima kasih.

Makassar, 12 Februari 2012

Penulis

A. Unsur Trans-uranium atau AktinidaSelama berpuluh-puluh tahun lamanya telah ditemukan sejumlah besar unsure-

unsur selain Uranium ( nomor atom 92 ) dengan cara buatan lewat reaksi inti. Apabila kita menyebut unsure jaranga yang dimulai sesudah Lantanium ( 57 ) sebagai Lantanida, maka kita akan menyebut deretan baru yang serupa yang dimulai sesudah Aktinium ( 89 ) seperti Aktinida dan dalam deretan ini terus-menerus disusun unsure-unsur baru.

Simbol umum untuk unsur-unsur ini adalah An. Semua unsur aktinoid bersifat radioaktif dan sangat beracun. Di alam aktinoid yang ada dalam jumlah yang cukup adalah torium, Th, protaktinium, Pa dan uranium, U. Unsur-unsur tadi diisolasi dari bijihnya dan digunakan dalam berbagai aplikasi. Logam plutonium, Pu, diproduksi dalam jumlah besar dan efisiensi ekonomisnya dan keamanan penggunaannya sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan reaktor pembiak saat ini sedang banyak dipelajari. Untuk unsur yang lebih berat dari amerisium, Am, karena jumlah yang dapat diisolasi sangat kecil dan waktu paruhnya sangat pendek, studi sifat-sifat kimia unsur-unsur ini sangat terbatas.

Walaupun aktinoid mirip dengan lantanoid dalam pengisian elektron 5fnya, sifat kimianya tidak seragam dan masing-masing mempunyai sifat yang unik. Promosi elektron dari 5f-6d memerlukan energi yang besar dan contoh senyawa dengan ligan asam π telah dikenal dan orbital 5f, 6d, 7s dan 7p berpartisipasi dalam ikatan. Senyawa trivalen aktinoid umum dijumpai tetapi bilangan oksidasi selain tiga bukan tidak umum. Khususnya torium, protaktinium, uranium and neptunium yang cenderung berbilangan oksidasi +4 atau bilangan oksidasi yang lebih tinggi. Karena keradioaktifannya rendah, torium dan uranium yang ditemukan sebagai mineral dapat ditangani dengan legal di laboratorium biasa. Senyawa seperti ThO2, ThCl4, UO2, UCl3, UCl4, UCl6, UF6, dsb bermanfaat untuk berbagai kegunaan. Khususnya UF6, yang mudah menyublim dan merupakan gas yang cocok untuk difusi gas dan melalui proses sentrifugasi gas dalam preparasi 235U. Torium adalah unsur yang oksofilik mirip dengan lantanoid1. Neptunium (Np 93)

Neptunium adalah unsur transuranium sintetis dari seri aktinida yang ditemukan pertama kali; isotop neptunium 239Np dihasilkan oleh McMillan dan Abelson pada tahun 1940 di Berkeley, California, sebagai hasil penembakan uranium dengan neutron yang dihasilkan siklotron. Isotop 237Np (masa paruh 2.14 x 106 tahun) didapatkan dalam kuantitas gram sebagai hasil samping dari reaktor nuklir dalam produksi plutonium. Kuantitas neptunium di alam sangat kecil karena reaksi transmutasi bijih uranium yang dihasilkan neutron yang ada. Neptunium dibuat dengan mereduksi NpF3 dengan uap barium atau litium pada suhu 1200oC.

Logam neptunium memiliki penampakan seperti perak, reaktif secara kimiawi, dan berada dalam sedikitnya tiga modifikasi struktur: alfa-neptunium, ortorombik dengan kerapatan 20.25 g/cm3; beta-neptunium (di atas 280oC), tetragonal, kerapatan (313oC) 19.36 g/cm3; gamma-neptunium ( di atas 577o°C), kubus, kerapatan (600oC) 18.0 g/cm3. Neptunium memiliki empat bilangan oksidasi dalam larutan : Np+3 (berwarna ungu pucat) yang analog dengan ion Pm+3, Np+4 (hijau kuning); NpO2+ (biru hijau); dan NpO2

++ (merah muda seulas). Tiga ion terakhir, sebagai ion teroksigenasi adalah

bersifat radioaktif yang hanya menunjukkan ion sederhana dari bilangan oksidasi (II), (III) dan (IV)dalam larutan berdasar air. Neptunium membentuk tri- dan tetrahalida seperti NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3, NpI3 dan oksida dengan komposisi bervariasi seperti yang ditemukan dalam sistem uranium-oksigen, termasuk Np3O dan NpO2.

Ada 1 isotop neptunium yang telah dikenali. Lembaga ORNL memiliki 237Np yang tersedia untuk dijual dengan izin dan juga untuk diekspor. Isotop ini dapat digunakan dalam instrument pendeteksi neutron.

2. Plutonium (Pu 94)Plutonium adalah unsur transuranium seri aktinida yang ditemukan kedua kalinya.

Isotop 238Pu dihasilkan pada tahun 1940 oleh Seaborg, McMillan, Kennedy dan Wahl dengan menembakkan uranium dengan deutron ddalam siklotron 60 inchi di Berkeley, Kalifornia. Plutonium juga terdapat secara alamiah dalam jumlah yang sangat sedikit dalam bijih uranium. Terbentuk dengan kejadian yang sama seperti neptunium: dengan iradiasi uranium alamiah dengan neutron yang ada

Plutonium memiliki penampakan seperti perak dan menjadi bercak kekuningan bila sedikit teroksidasi. Reaktif secara kimiawi. Sepotong besar plutonium cukup hangat bila disentuh karena energi yang diberikan dari pelluruhan alfa. Potongan yang lebih besar lagi dapat menghasilkan energi yang cukup untuk mendidihkan air. Logam ini melarut dalam asam klorida pekat, asam iodida atau asam perklorat. Logam ini memiliki enam modifikasi allotrop dengan struktur kristal bermacam-macam. Kerapatan dari enam allotrop ini bervariasi dari 16.00 hingga 19.86 g/cm3. Plutonium juga memiliki empat bilangan oksidasi dala larutan, yakni: Pu+3 (lavender biru), Pu+4 (coklat kuning), PuO+ (merah muda?) dan PuO+2 (sindur-merah muda).

Penerapan nuklir Pu yang beraneka ragam telah banyak diketahui: 238Pu telah gunakan dalam peluncuran Apollo ke bulanuntuk mengukur kegempaan dan peralatan lainnya di permukaan bulan. Seperti halnya neptunium dan uranium, logam plutonium dapat dibuat dengan mereduksi trifluorida dengan logam alkali tanah. Meskipun begitu penggunaan Plutonium harus sangat berhati-hati Karena tingginya kecepatan emisi partikel alfa dan unsur ini diserap secara spesifik ke tulang dan disimpan di hati, maka seperti unsur transuranium lainnya (kecuali neptunium), memiliki bahaya radiologi dan harus ditangani dengan peralatan khusus.

3. Amerikum (Am 95)Amerisium adalah unsur transuranium yang ditemukan ke-empat. Isotop 241Am

diidentifikasi oleh Seaborg, James, Morgan, dan Ghiorso pada akhir tahun 1944 ketika masa perang laboratorium metalurgi di Universitas Chicago sebagai hasil reaksi penangkapan neutron yang sukses oleh isotop plutonium dalam reaktor nuklir.

Amerisium yang baru dibuat berkilau putih dan dan lebih keperak-perakan daripada plutonium atau neptunium yang dibuat dengan cara yang sama. Lebih mudah ditempa daripada uranium, uranium dan mengusam perlahan-lahan pada udara kering pada suhu kamar. Amerisium harus ditangani dengan hati-hati untuk menghindari

kontaminasi. Aktivitas alfa dari 241Am tiga kali lebih banyak daripada radium. Bila menangani sejumlah gram 241Am, intensitas aktivitas gamma dapat membuat bahaya akibat paparan yang serius. 241Am telah digunakan sebagai sumber radiografi sinar gamma yang bisa dibawa ke mana-mana. Juga telah digunakan sebagai alat pengukur ketebalan kaca yang radioaktif untuk industri kaca datar dan sebagai sumber ionisasi detektor asap.

4. Berkelium (Bk 97)Berkelium, anggota ke delapan seri transisi aktinida, yang ditemukan pada bulan

Desember 1949 oleh Thompson, Ghiorso, dan Seaborg, dan merupakan unsur sintesis transuranium yang kelima. Dihasilkan dengan penembakan sejumlah miligram 241Am dengan ion Helium dalam siklotron di Berkeley, Kalifornia. Isotop pertama yang dihasilkan memiliki masa 243 dan meluruh dengan waktu paruh 4.5 jam. Sepuluh isotop lainnya sekarang telah diketahui dan telah disintesis.

Bukti adanya 249Bk dengan masa paruh waktu 314 hari, membuatnya sangat memungkinkan untuk mengisolasi berkeium dalam jumlah yang bisa diamati, sehingga sifat-sifatnya bisa diselidiki secara makroskopik. Senyawa berkelium, yakni bekerlium klorida, bisa diproduksi pada tahun 1962 dengan berat satu permilyar gram. Berkelum mungkin belum bisa dihasilkan dalam bentuk unsur, namun diduga, warnanya keperak-perakan, mudah larut dalam asam mineral dan mudah teroksidasi oleh udara oksigen pada suhu tinggi membentuk oksida. Metode sinar X telah digunakan untuk mengenali beragam senyawa berkelium. Seperti halnya unsur aktinida lainnya, berkelium cenderung terakumulasi dalam sistem tulang. Karena unsur ini langka, saat ini berkelium belum digunakan secara komersial maupun untuk tekhnologi.

B. Pengisian Kekosongan Tabel PeriodikSeperti yang kita ketahui, system periodic unsure yang dibuat para ilmuwan masih

mempunyai beberapa tempat kosong yang di maksudkan untuk ditempati oleh unsure-unsur yang belum ditemukan. Berikut 4 Unsur yang mendahului Uranium telah ditemukan. Unsur-unsur itu adalah Technetium, Astatin, Fransium dan Promethium

1. Technetium (Tc 43)Semula diduga bahwa unsur bernomor 43 diperkirakan adalah dasar dari tabel

periodik. Hal ini baru diketahui salah pada tahun 1925. Saat itu, teknesium dikenal sebagai masurium. Unsur ini sebenarnya ditemukan oleh Perrier dan Segre di Itali pada tahun 1937. Teknesium adalah unsur pertama yang dihasilkan secara buatan. Sejak penemuan Teknesium, semua penelitian mengenai unsur yang berkaitan dengan bumi terus dilakukan. Akhirnya pada tahun 1962, Teknesium – 99 diisolasi dan diidentifikasi dari bijih kaya uranium Afrika. Teknesium ditemukan dalam spektrum bintang tipe S, M, dan N, dan keberadaannya dalam spektrum bintang mengarah pada teori baru yakni, produksi unsure berat di bintang-bintang.

Teknesium adalah logam abu-abu keperak-perakan yang dapat menjadi kusam perlahan -lahan dalam udara lembab. Bilangan oksidasi Teknesium adalah +7, +5, dan +4 . Sebagai oksidator, technetium (VII) akan terdapat sebagai ion pertekhnetat, TcO4 . Logam ini adalah superkonduktor yang sempurna pada suhu 11 K dan di bawah suhu 11K.

Ada 22 isotop teknesium dilaporkan, dengan kisaran massa dari 90 – 111. Semua isotop teknesium bersifat radioaktif. Teknesium adalah salah satu dari dua unsur dengan massa atom lebih kecil dari 83 yang tidak memiliki isotop stabil. Teknesium memiliki tiga isotop dengan masa paruh waktu radioaktif yang cukup panjang yaitu: 97Tc (T1/2 = 2.6 x 106 tahun),

98Tc (T1/2 = 4.2 x 106 tahun) dan 99Tc (T1/2 = 2.1 x 105 tahun). Isotop 97Tc dalam keadaaan meta (meluruh) dengan paruh waktu (T1/2= 61 hari) digunakan dalam dunia penyelidikan (forensik). Namun, isotop Tc yang paling berguna adalah 99Tc yang berada dalam kondisi meta state (T1/2 = 6.01 jam) digunakan dalam dunia medis yang memanfaatkan isotop radioaktif, karena masa parauh waktu yang pendek, energy sinar gamma yang dipancarkan, dan kemampuan Teknesium untuk berikatan secara kimiawi dengan banyak molekul biologis yang aktif. Meskipun begitu, Aktivitas pada tingkat ini tidak boleh menyebar (harus terisolasi). 99Tc membahayakan lingkungan hidup dan harus ditangani dengan kemasan boks bersarung tangan

2. Promethium (61 Pm)Penelitian terhadap unsur ini di bumi hampir tidak berhasil, dan sekarang tampak

bahwa promethium memang sudah menghilang dari kerak bumi. Promethium, bagaimanapun, dikenali dalam spektrum bintang HR465 di Andromeda. Unsur ini baru saja terbentuk di permukaan bintang, dengan isotop promethium dengan masa waktu paruh terpanjang yakni 17.7 tahun. Tujuh belas isotop promethium dengan kisaran massa atom 134 – 155 pun sudah dikenali. Promethium 147, dengan masa paruh waktu 2.6 tahun, adalah isotop yang paling umum digunakan. Promethium 145 adalah isotop dengan masa hidup paling lama dan memiliki aktivitas jenis 940 Ci/gram

Promethium digunakan sebagai sumber partikel beta untuk alat pengukuran ketebalan, dan bisa diserap oleh fosfor untuk menghasilkan nyala. Nyala yang dihasilkan bisa digunakan untuk tanda atau sinyal sesuai dengan kebutuhan; seperti baterai bertenaga nuklir dengan menangkap cahaya dalam fotosel yang kemudian mengubahnya menjadi arus listrik. Baterai seperti ini, menggunakan 147Pm, dengan masa pakai sekitar 5 tahun. Promethium adalah sumber sinar X portabel yang menjanjikan, dan bisa pula sebagai sumber panas yang menyediakan tenaga untuk satelit dan benda-benda antariksa. Lebih dari 30 senyawa telah dibuat. Kebanyakan senyawa memiliki warna.

3. Astatin (85 At)Astatin pertama kali diproduksi oleh Dale R. Corson, Kenneth Ross MacKenzie, dan

Emilio Segre pada tahun 1940. Tiga tahun berlalu sebelum jejak astatin juga ditemukan

dalam mineral alami. Sampai saat ini, sebagian besar karakteristik fisik dan kimia astatin yang disimpulkan dari perbandingan dengan unsur lainnya telah diketahui. Beberapa isotop astatin telah digunakan sebagai partikel alfa-emitter dalam ilmu pengetahuan, dan aplikasi medis untuk astatin-211 juga telah diuji.

Astatin terjadi secara alami dalam tiga seri peluruhan radioaktif alami, tetapi karena waktu paruhnya sangat pendek sehingga hanya ditemukan dalam waktu beberapa menit. Astatin-218 (218At) ditemukan dalam seri uranium dan 215At serta 219At dalam seri aktinium. Isotop astatin alami yang berumur paling panjang adalah 219At dengan paruh waktu 56 detik. Astatin merupakan unsur alami paling langka, dengan jumlah total dalam kerak bumi diperkirakan kurang dari 1 ons (28 gram) pada waktu tertentu.

Astatin termasuk dalam golongan halogen sehingga memilki tujuh elektron valensi yang mengakibatkan unsur-unsur di golongan halogen sangat reaktif dan biasanya ditemukan dalam bentuk diatomis. Astatin diharapkan membentuk ikatan ionik dengan logam seperti natrium, seperti halogen lain, tetapi dapat dipindahkan dari garam dengan lebih mudah. Astatin juga dapat bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk hidrogen astatida (HAt), yang bila dilarutkan dalam air akan membentuk asam hidroastatik.

4. Fransium (87 Fr)Elemen ini ditemukan pada tahun 1993 oleh Marguerite Perey, ilmuwan Curie

Institute di Paris. Fransium yang merupakan unsur terberat seri logam-logam alkali, muncul sebagai hasil disintegrasi unsur actinium. Ia juga bisa dibuat secara buatan dengan membombardir thorium dengan proton-proton. Walau fransium secara alami dapat ditemukan di mineral-mineral uranium, kandungan elemen ini di kerak bumi mungkin hanya kurang dari satu ons.

Fransium juga merupakan elemen yang paling tidak stabil di antara 101 unsur pertama di tabel periodik. Ada 33 isotop fransium yang dikenal. Yang paling lama hidup 223Fr (Ac, K), anak 227Ac, memiliki paruh waktu selama 22 menit. Ini satu-satunya isotop fransium yang muncul secara alami. Karena isotop-isotop fransium lainnya sangat labil, sifat-sifat fisik mereka diketahui dengan cara teknik radiokimia. Sampai saat ini unsur belum pernah dipersiapkan dengan berat yang memadai atau diisolasi. Sifat-sifat kimia fransium sangat mirip dengan Sesium.

C. Klasifikasi LainKlasifikasi yang terakhir adalah klasifikasi yag dikemukakan oleh Lothat Meyer.Dia

menyatakan, bahwa jika unsur diurutkan berdasarkan massa atomnya, unsur bisa dikelompokkan dengan sifat-sifat kimia yang sama, dimana sifat-sifat ini diulangi dalam interval periodik. selanjutnya, dia memplot massa atom pada sumbu y dan volume atom pada sumbu x, dan mendapatkan hasil kurva yang memiliki nilai maksimum dan minimum. Kontribusi Meyer yang lebih dikenal lagi adalah

pendapatnya tentang sifat-sifat periodik, yang merupakan sebuah pola sifat yang berulang yang ditunjukkan pada gambar (bawah).

Dari Kurva, Meyer menyimpulkan bahwa1) Logam Alkali (Na, K, Rb, Cs) menempati ujung-ujung puncak kurva, logam alkali

tanah menempati posisi di sebelah kanannya pada bagian penurunan puncak dan anggota golonga nol menempati bagian kirinya pada bagian pendakian puncak

2) C, Al, Ni dan Ru berada pada lekukan bagian bawah puncak3) Logam peralihan berada pada bagian bawah puncak4) Sifat fisika yang lain seperti reaktivitas, peleburan, warna garam, dan elektrokimia

juga didapatkan secara periodicKesulitan utama pada kurva Lothar Meyer adalah adanya ketidakpastian panas jenis

dalam keadaan padat. Beberapa unsure seperti Karbon, Belerang, Arsenik dan Timah berada dalam banyak bentuk Allotrop dengan kerapatan yang berubah-ubah.