tugas kimia.docx

GOLONGAN III B

Perbandingan Sifat Unsur-Unsur Golongan IIIB

a. Ukuran Atom

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah jari-jari semakin bertambah besar, jumlah kulit

elektron semakin banyak.Sedangkan dalam satu periode, dari kiri ke kanan jari-jari semakin

pendek, karena ukuran inti semakin ke kanan semakin besar, daya tarik inti dengan elektron

semakin kuat.

b. Densitas

Dalam satu golongan dari atas ke bawah densitas semakin besar. Hal ini dikarenakan massa

atom relative yang semakin besar pula tetapi menempati volume yang hampir sama.

c. Energi Ionisasi

Energi ionisasi merupakan energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron yang

terikat paling lemah dari suatu atom netral atau dalam keadaan gas.

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah nilai energi ionisasi unsur golongan IIIB semakin

menurun, karena dari atas ke bawah jari-jari atom semakin besar sehingga daya tarik inti

dengan elektron terluar semakin lemah, maka energi ionisasinya semakin kecil.

d. Elektronegatifitas

Elektronegatifitas adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom unsur

lain.

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah elektronegatifitas unsur golongan IIIB semakin

kecil, karena jari-jarinya semakin besar, volumenya semakin besar dan daya tarik inti dan

elektron semakin lemah.

Unsur-Unsur Golongan IIIB

1. SCANDIUM

Skandium adalah unsur golongan IIIB yang berada pada periode 4. Skandium merupakan

bagian dari unsur transisi. Skandium ditemukan oleh Lars Nilson pada tahun 1879 di Swedia.

Skandium ditemukan dalam mineral euxenite, thortveitile, thortvetile dan gadoline di

Skandinavia dan Madagaskar. Lars Fredik Nilson dan timnya tidak sadar tentang prediksinya

pada sumber pada tahun 1879, yang menyelidiki logam yang terdapat sedikit di bumi.

Dengan analisis spektra mereka menemukan unsur baru dalam mineral bumi. Mereka

menamakan scandium dari bahasa Latin Scandia yang berarti Scandinavia dan dalam proses

isolasi, mereka memproses 10 kg euxenite, menghasilkan sekitar 2 g scandium oksida murni

(Sc2O3). Elemen ini diberi nama Skandium karena untuk menghormati Negara Skandinavia

tempat ditemukannya unsure ini.

Dmitri Mendeleev menggunakan periodik unsur tahun 1869 untuk memprediksikan keadaan

dan sifat dari tiga unsur yang disebut ekaboron.Fischer, Brunger, dan Grinelaus mengolah

scandium untuk pertama kalinya pada tahun 1937, dengan elektrolisis potassium, litium, dan

scandium klorida pada suhu 700-800ºC.

A. Sifat Fisika

1. Densitas : 3 g/cm3

2. Titik leleh : 1812,2 K

3. Titik didih : 3021 K

4. Bentuk (25°C) : padat

5. Warna : putih perak

B. Sifat Atomik

1. Nomor atom : 21

2. Nomor massa : 44,956

3. Konfigurasi electron : [Ar] 3d1 4s2

4. Volume atom : 15 cm3/mol

5. Afinitas elektron : 18,1 kJ/mol

6. Keelektronegatifitasan : 1,36

7. Energi ionisasi : - pertama : 631 kJ/mol

- kedua : 1235 kJ/mol

- ketiga : 2389 kJ/mol

8. Bilangan oksidasi utama : +3

9. Bilangan oksidasi lainnya : +1, +2

10. Bentuk Kristal : Hexagonal Unit Cell

Pada keadaan padat scandium mempunyai struktur kristal hexagonal.

C. Sifat Kimia

Sifat kimia dari Skandium:

Reaksi dengan air:

Ketika dipanaskan maka Skandium akan larut dalam air membentuk larutan yang terdiri dari

ion Sc (III) dan gas hidrogen

2Sc(s) + 6H2O(aq) 2Sc3+(aq) + 6OH-(aq) + 3H2(g)

Reaksi dengan oksigen

Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk scandium

(III)oksida

4Sc(s) + 3O2(g) 2Sc2O3(s)

Reaksi dengan halogen

Skandium sangat reaktif ketika bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk trihalida

2Sc(s) + 3F2(g) 2ScF3(s)

2Sc(s) + 3Cl2(g) 2ScCl3(s)

2Sc(s) + 3Br2(l) 2ScBr3(s)

2Sc(s) + 3I2(s) 2ScI3(s)

Reaksi dengan asam

Skandium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Sc (III) dan gas hidrogen2Sc(s) + 6HCl(aq) 2Sc3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)

D. AplikasiSalah satu bentuk senyawa yang ditemukan dalam unsure Skandium adalah Skandium Clorida (ScCl3), dimana senyawa ini dapat ditemukan dalam lampu halide, serat optic, keramik elektrolit dan laser.Logam ini juga dapat diperoleh melalui proses elektrolisis dengan reaksi sebagai berikut :2ScCl3 (s) 2Sc (s) + 3 Cl3 (g)elektrolisa ini berasal dari leburan dari potassium, lithium, scandium klorida pada suhu 700-800 0C. Penelitian ini dilakukan oleh Fischer, Brunger, Grieneisen. Aplikasi utama dari unsure scandium dalah sebagai alloy alumunium-skandium yang dimanfaatkan dalam industri aerospace dan untuk perlengkapan olahraga ( sepeda, baseball bats) yang mempunyai kualitas yang tinggi. Aplikasi yang lain adalah pengunaan scandium iodida untuk lampu yang memberikan intensitas yang tinggi. Sc2O3 digunakan sebagai katalis dalam pembuatan Aseton.

E. Efek Bagi Kesehatan dan LingkunganSkandium tidak beracun, namun perlu berhati-hati karena beberapa senyawa scandium mungkin bersifat karsinogenik pada manusia selain itu dapat menyebabkan kerusakan pada

liver jika terakumulasi dalam tubuh. Bersama dengan hewan air, Sc dapat menyebabkan kerusakan pada membran sel, sehingga memberikan pengaruh negatif pada reproduksi dan sistem syaraf.Sc dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan perabot rumah tangga. Sc secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal ini akan

memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan. SCANDIUM

Simbol : Sc

Radius Atom : 1.62 Å

Volume Atom : 15 cm3/mol

Massa Atom : 44.9559

Titik Didih : 3109 K

Radius Kovalensi : 1.44 Å

Struktur Kristal : Heksagonal

Massa Jenis : 2.99 g/cm3

Konduktivitas Listrik : 1.5 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas : 1.36

Konfigurasi Elektron : [Ar]3d1 4s2

Formasi Entalpi : 16.11 kJ/mol

Konduktivitas Panas : 15.8 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi : 6.54 V

Titik Lebur : 1814 K

Bilangan Oksidasi : 3

Kapasitas Panas : 0.568 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan : 304.8 kJ/mol

Sejarah

(Latin: scandia, Scandinavia). Mendeleev telah memprediksi keberadaan unsur

ekaboron berdasarkan prinsip sistim periodik yang ditemukannya. Unsur ini

diperkirakan memiliki berat atom antara 40 (kalsium) dan 48 (titanium). Elemen

skandium ditemukan oleh Nilson pada tahun 1878 di dalam mineral-

mineral euxenite dan gadolinite, yang belum pernah ditemukan dimanapun kecuali

di Skandinavia. Dengan memproses 10 kg euxenite dan hasil sampingan mineral-

mineral langka lainnya, Nilson berhasil memproduksi 2 gram skandium oksida murni.

Ilmuwan-ilmuwan berikutnya kemudian menunjukkan bahwa skandium yang

ditemukan Nilson sama dengan ekaboronnya Mendeleev.

Sumber-sumber

Skandium ternyata lebih banyak ditemukan di matahari dan beberapa bintang

lainnya (terbanyak ke-23) dibandingkan di bumi (terbanyak ke-50). Elemen ini

tersebar banyak di bumi, terkandung dalam jumlah yang sedikit di dalam banyak

mineral (sekitar 800an spesies mineral). Warna biru pada beryl (satu jenis makhluk

hidup laut) disebutkan karena mengandung skandium. Ia juga terkandung sebagai

komponen utama mineral thortveitite yang terdapat di Skandinavia dan Malagasi.

Unsur ini juga ditemukan dalam hasil sampingan setelah

ekstrasi tungsten dari Zinwald wolframite dan di dalam wiikite dan bazzite.

Kebanyakan skandium sekarang ini diambil dari throtvitite atau diekstrasi sebagai

hasil produksi pemurnian uranium. Skandium metal pertama kali diproses pada

tahun 1937 oleh Fischer, Brunger dan Grienelaus yang mengelektrolisis

cairan eutectic kalium, litium dan skandium klorida pata suhu 700 dan 800 derajat

Celcius. Kabel tungsten dan genangan seng cair digunakan sebagai elektroda

dalamgraphite crucible. Skandium muruni sekarang ini diproduksi dengan cara

mereduksi skandium florida dengan kalsium metal.Produksi pertama 99% skandium metal murni diumumkan pada tahun 1960.

Sifat-sifat

Skandium adalah logam perak-putih yang berubah warna menjadi kekuningan atau

kemerahjambuan jika diekspos dengan udara. Elemen ini lunak dan lebih

menyerupai itrium dan metal-metal langka lainnya ketimbang aluminium atau

titanium. Ia ringan dan memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada aluminium,

menjadikannya bahan yang sangat diminati oleh perangcang pesawat antariksa.

Skandium tidak terserang dengan campuran 1:1 HNO3 dan 48% HF.

Kegunaan

Sekitar 20 kg skandium (Sc2O3) sekarang ini digunakan setiap tahun di Amerika

untuk memproduksi lampu intensitas tinggi, dan isotop radioaktif 46Sc digunakan

sebagi agen pelacak dalam kilang minyak mentah. Skandium ioda yang

ditambahkan ke lampu uap merkuri memberikan pancaran sinar mirip matahari yang

efisien, yang penting untuk penerangan ruangan atau TV bewarna malam hari.

Penanganan

Tingkat keracunan skandium masih belum diketahui, oleh karena itu harus ditangani

secara hati-hati.

2. YITRIUM

Yttrium merupakan unsur golongan IIIB yang berada pada periode 5. Yttrium termasuk

dalam logam transisi. Yttrium ditemukan oleh peneliti dari Finlandia bernama Johan Gadolin

tahun 1794 dan diisolasi oleh Friedrich Wohler tahun 1828 berupa ekstrak tidak murni yttria

dari reduksi yttrium klorida anhidrat (YCl3) dengan potassium.Senyawa ini tidak ditemukan

dalam keadaan bebas di bumi.

A. Sifat Fisika

1. Densitas : 4,5 g/cm3




5. Warna : perak

B. Sifat Atomik

1. Nomor atom : 39


3. Konfigurasi elektron : [Kr] 4d1 5s2

4. Volume atom : 19,8 cm3/mol

5. Afinitas elektron : 29,6 kJ/mol


7. Energi ionisasi : - pertama : 615,6 kJ/mol


- ketiga : 1979,9 kJ/mol


9. Bilangan oksidasi lainnya : +2

10. Bentuk Struktur : Hexagonal Unit Cell

C. Sifat Kimia

Sifat kimia dari Yttrium adalah:

Reaksi dengan air

Ketika dipanaskan maka logam Yttrium akan larut dalam air membentuk larutan yang terdiri

dari ion Y (III) dan gas hidrogen

2Y(s) + 6H2O(aq) 2Y3+(aq) + 6OH-(aq) + 3H2(g)


Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk Yttrium

(III)oksida

4Y(s) + 3O2(g) 2Y2O3(s)



2Y(s) + 3F2(g) 2YF3(s)

2Y(s) + 3Cl2(g) 2YCl3(s)

2Y(s) + 3Br2(g) 2YBr3(s)

2Y(s) + 3I2(g) 2YI3(s)

Reaksi dengan asam

Yttrium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Y

(III) dan gas hidrogen

2Y(s) + 6HCl(aq) 2Y3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)

D. Aplikasi

Senyawa Yttrium biasanya ditemukan dalam bentuk senyawa

- Yttrium Allumunium garnet Y3All5O12 senyawa ini digunakan sebagai laser selain itu

untuk perhiasan yaitu stimulan pada berlian.

- Yttrium(III)Oksida Y2O3 senyawa ini digunakan untuk membuat YVO4 ( Eu + Y2O3)

dimana phosphor Eu memberikan warna merah pada tube TV berwarna. Yttrium oksida juga

digunakan untuk membuat Yttrium-Iron-garnet yang dimanfaatkan pada microwave supaya

efektif

- Selain itu Yttrium juga digunakan untuk meningkatkan kekuatan pada logam alumunium

dan alloy magnesium. Penambahan Yttrium pada besi membuat nya mempunyai efektifitas

dalam bekerja.

E. Efek bagi Kesehatan dan Lingkungan

Bahaya Yttrium jika bereksi dengan udara adalah jika terhirup oleh manusia dapat

menyebabkan kanker dan jika terakumulasi dalam jumlah berlebih dalam tubuh

menyebabkan kerusakan pada liver. Pada binatang air terpaan scandium menyebabkan

kerusakan pada membrane sel, yang berdampak pada system reproduksi dan fungsi pada

system saraf. Skandium tidak beracun tetapi beberapa dari senyawa scandium bersifat

karsinogenik pada manusia selain itu dapat menyebabkan kerusakan pada liver jika

terakumulasi dalam tubuh.

Yttrium dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan

perabot rumah tangga. Yttrium secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal ini

akan memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan.

Simbol : Y


Volume Atom : 19.8 cm3/mol








Konfigurasi Elektron : [Kr]4d1 5s2







Entalpi Penguapan : 393.3 kJ/mol

Sumber

Itrium terdapat dalam mineral-mineral langka di bumi. Hasil analisis bebatuan bulan

yang dibawa awak antariksa misi Apollo menunjukkan kandungan tinggi itrium.

Secara komersil, itrium diambil dari pasirmonazite yang mengandung unsur ini

sebanyak 3%, dan dari bastnasite yang mengandung 0,2%. Wohler mendapatkan

unsur ini yang tidak murni pada 1828 dengan cara reduksi anhydrous

chloridedengan kalium. Logam ini diproduksi secara komersil dengan mereduksi

fluorida dengan logam kalsium. Ia dapat juga dipersiapkan dengan tehnik lain.

Sifat-sifat

Itrium bersinar logam keperakan dan cukup stabil di udara. Itrium yang dipotong

sangat kecil dan halus sangat tidak stabil di udara.

Kegunaan

Itrium oksida merupakan salah satu senyawa penting itrum dan kegunaanya sangat

banyak. Ia digunakan dalam membuat YVO4erupium dan Y2O3 fosfor europium untuk

memberikan warna merah di dalam tabung televisi. Itrium oksida juga digunakan

untuk memproduksi penyaring gelombang micro (microwave filters). Besi itrium,

aluminum dan gadolinium garnet (dengan rumus sepertiY3Fe5O12 dan

Y3Al5O12 memiliki sifat-sifat magnetik menarik). Garnet besi itrium juga sangat efisien

sebagai transmiter dan transduser energi akustik. Garnet aluminium itrium dengan

kekerasan 8.5 juga dipakai sebagai batu permata (sebagai berlian simulasi). Jumlah

itrium yang sedikit dapat digunakan untuk mereduksi besar butir kromium,

molybdenum, zirkonium dan titanium dan untuk menambah kekuatan campuran

logam aluminium dan magnesium. Campuran logam dengan sifat-sifat lainnya yang

diinginkan dapat menggunakan itirum sebagai bahan tambahan. Logam ini dapat

digunakan sebagai bahan deoksida untuk vanadium. Itirum juga juga pernah

dipertimbangkan untuk digunakan sebagai nodulizer untuk memproduksi nodular

cast iron, dimana grafit membentuk nodule ketimbang flakes. Besi jenis ini memiliki

kekuatan (ductility) tambahan. Itrium juga dipakai di sistim laser dan sebagai katalis

untuk polemerisasi ethylene. Ia juga memiliki kegunaan di keramik dan gelas,

karena oksidanya memiliki titik lebur yang tinggi dan resistansi terhadap benturan

dan karakteristik ekspansi yang rendah.

Isotop

Itrium alami memiliki satu isotop 89Y. Ada 19 isotop itrium yang labil.

3. LANTHANUM

Seorang ilmuawan kimia dari Swedia, Carl Gustav Mosander yang merupakan kimiawan

hebat dengan julukan “father moses” pada tahun 1893 telah menemukan unsur baru dalam

bentuk sampel impuritif cerium nitrat. Lanthanum ditemukan oleh ahli kimia dari Swedia ini

ketika dia mengubah komposisi sampel cerium nitrat dengan memanaskan dan mereaksikan

garamnya dengan mencairkan asam nitrat. Dari hasil reaksi tersebut lalu mengisolasinya yang

disebut lantana. Lanthanum diisolasi dalam bentuk murni tahun 1923.Lanthanum relatif

mudah dimurnikan, sejak hanya terdapat satu lantanida yang berdekatan yaitu cerium yang

sangat mudah lepas sesuai dengan ikatan valensinya.

A. Sifat Fisika

1. Densitas : 6,17 g/cm3





B. Sifat Atomik

1. Nomor atom : 57


3. Konfigurasi elektron : [Xe] 5d1 6s2

4. Volume atom : 22,5 cm3/mol

5. Afinitas elektron : 50 kJ/mol


7. Energi ionisasi : - pertama : 538,1 kJ/mol


- ketiga : 1850 kJ/mol


9. Bilangan oksidasi lainnya : +2

10. Bentuk Kristal : Double Hexagonal Unit Cell

C. Sifat Kimia

Reaksi dengan air

Lantanum cukup elektropositif dan bereaksi secara lambat dengan air dingin tapi cukup cepat

jika bereaksi dengan air panas membentuk lanthana hidroksida dan gas hidrogen

2La(s) + 6H2O(g) 2La(OH)3(aq) + 3H2(g)


Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk Lanthana

(III)oksida

4La(s) + 3O2(g) 2La2O3(s)


Logam lanthanum bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk lanthana ( III) halida

2La(s) + 3F2(g) 2LaF(s)

2La(s) + 3Cl2(g) 2LaCl(s)

2La(s) + 3Br2(g) 2LaBr(s)

2La(s) + 3I2(g) 2LaI(s)

Reaksi dengan asam

Yttrium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Y


2La(s) + 3H2SO4(aq) 2La3+(aq) + 3SO42-(aq) + 3H2(g)

D. Aplikasi

Jarang sekali logam La murni atau senyawa oksidanya mempunyai kegunaan yang spesifik.

Karena unsur-unsur kimia mempunyai kesamaan maka mereka sangat sulit untuk dipisahkan.

Campuran tersebut akan lebih termaanfaatkan dari pada bentuk murninya. sebagai contoh :

“misch metal” adalah campuran dari beberapa “rare earth” dan biasa digunakan untuk

“lighter flints’ dan bentuk oksidasinya juga digunakan dalam phosphor layar televisi

(LaMgAl11O19 ) dan beberapa peralatan flouresen serupa.

La2O2 digunakan untuk membuat kaca optic khusus (kaca adsorbsi infra merah, kamera dan

lensa teleskop). Jika La ditambahkan di dalam baja maka akan meningkatkan kelunakan dan

ketahanan baja tersebut. La digunakan sebagai material utama dalam elektroda karbon

(carbon arc electrodes). Garam-garam La yang terdapat dalam katalis zeolit digunakan dalam

proses pengkilangan minyak bumi , karena La dapat menstabilkan zeolit pada temperatur

tinggi.

Salah satu kegunaan senyawa-senyawa gol Lanthanida adalah pada industri perfilman untuk

penerangan dalam studio dan proyeksi.

Lantanum dapat mengadsorbsi gas H2 sehingga logam ini disebut dengan “hydrogen sponge”

atau sepon hydrogen. Gas H2 tersebut terdisosiasi menjadi atom H, yang mana akan mengisi

sebagian ruangan (interstice) dalam atom-atom La. Ketika atom H kembali lepas ke udara

maka mereka kembali bergabung membentuk ikatan H-H.

E. Efek Bagi Kesehatan dan Lingkungan

La sangat berbahaya jikak kabut dan asapnya terhirup bersama masuknya oksigen serta dalam

jangka waktu yang lama, akan dapat menyebabkan emboli.

Jika menghirup La maka seseorang dapat terkena penyakit kanker paru-paru. Jika

terakumulasi dalam tubuh maka La dapat mengancam organ liver.

La dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan

perabot rumah tangga. La secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal ini akan

memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan.

Bersama dengan hewan air, La dapat menyebabkan kerusakan pada membran sel, sehingga

memberikan pengaruh negatif pada reproduksi dan sistem syaraf. La sangat mudah

terakumulasi dalam otot.

Simbol : La


Volume Atom : 22.5 cm3/mol








Konfigurasi Elektron : [Xe]5d1 6s2







Entalpi Penguapan : 399.57 kJ/m

Sumber

Lantanium ditemukan dalam mineral-mineral bumi yang langka seperti cerite,

monazite, allanite, dan batnasite. Monazite dan bastnasite adalah bijih-bijih utama

yang mengandung lantanium (25% dan 38%). Logam misch, yang digunakan pada

korek api mengandung 25% lantanium. Ketersediaan lantanium dan logam-

logam rare-earthlainnya telah meningkat dalam beberapa waktu belakangan. Logam

ini dapat diproduksi dengan cara mereduksi anhydrous fluoride dengan kalsium.

Sifat-sifat

Lantanium merupakan logam putih keperak-perakan, mudah dibentuk, kuat tetapi

cukup lunak untuk dipotong dengan pisau. Ia merupakan salah satu logam rare-

earth yang sangat reaktif. Ia mengoksida dengan cepat jika diekspos ke udara. Air

dingin menyerang lantanium secara pelan-pelan, sedangkan air panas dengan

sangat cepat. Logam ini bereaksi secara langsung dengan karbon, nitrogen, boron,

selenium, silikon, fosfor, belerang dan halogen. Pada suhu 310 derajat Celcius,

struktur lantanium berubah dari hexagonal menjadi face-centered cubic. Pada suhu

865 C, strukturnya berubah lagi menjadi body-centered.

Isotop

Lantanium alami adalah campuran dua isotop yang stabil, 138La dan139La. 23 isotop

lantanium lainnya radioaktif.

Kegunaan

Senyawa-senyawa rare-earth yang mengandung lantanium digunakan secara

ekstensif pada aplikasi lampu karbon, terutama di industri perfilman untuk lampu

studio dan projeksi. Aplikasi ini mengkonsumsi sekitar 25% senyawa-senyawa rare-

earth. La2O3meningkatkan resistansi alkali pada gelas, dan digunakan gelas optikal

spesial. Jumlah lantanium yang kecil, sebagai bahan tambahan, dapat digunakan

untuk memproduksi nodular cast iron. Sekarang ini ada minat pada

sepon hidrogen yang mengandung lantanium. Campuran logam ini dapat menyerap

gas hidrogen 400 kali lipat volumenya sendiri dan proses ini reversible. Setiap kali

logam ini menyerap gas, energi panas dikeluarkan. Sifat ini membuat campuran

logam ini memiliki kemungkinan pada sistim konservasi energi.

Penanganan

Lantanium dan senyawa-senyawanya memiliki tingkat keracunan dari yang rendah

sampai sedang. Oleh karena itu perlu hati-hati menanganinya.

4. ACTINIUM

Ac merupakan unsur pertama dalam seri grup “actinida”. Actinium ditemukan tahun

tahun 1899 oleh Andre-Louis Debierne seorang ahli kimia Prancis yang

memisahkannya dari campuran. Friedrich Oskar Giesel menemukan actinium secara

bebas tahun 1902 dan disebut “emanium” tahun 1904. Nama Debierne tetap dipakai

karena lebih senior. Sifat kimia actinium mirip dengan lanthanum. Kata actinium

berasal dari Yunani, akti, aktinos, yang berarti sinar. Karena Ac adalah unsur

radioaktif yang dapat bercahaya dalam ruangan gelap, yang disebabkan oleh intensitas

keradioaktifannya yang berwarna biru.

Actinium ditemukan dalam jumlah sedukit dalam bijih uranium tetapi lebih banyak

dibuat dalam satuan mg dengan cara penyinaran netron terhadap 226Ra dalam reactor

nuklir. Logam actinium dibuat dengan cara reduksi actinium florida dengan uap

lithium pada suhu 1100-1300ºC.

A. Sifat Fisika

1. Densitas : -





B. Sifat Atomik

1. Nomor atom : 89


3. Konfigurasi elektron : [Rn] 6d1 7s2

4. Volume atom : -

5. Afinitas elektron : -


7. Energi ionisasi : - pertama : 499 kJ/mol



9. Bilangan oksidai lainnya : -

10. Struktur Kristal : Face Centered Cubic Unit Cell

C. Sifat Kimia


Aktinium mudah terbakar membentuk aktinium (III) oksida

4Ac(s) + 3O2(g) 2Ac2O3(s)

D. Aplikasi

Sifat keradioaktifan dari Ac 150 kali lebih besar dari Radium, sehingga

memungkinkan untuk menggunakan Ac sebagai sumber netron. Sebaliknya Ac jarang

digunakan dalam bidang Industri.

Ac-225 digunakan dalam pengobatan, yaitu digunakan dalam suatu generator untuk

memproduksi Bi-213. Ac-225 juga dapat digunakan sebagai agen untuk penyembuhan

secara “radio-immunoterapi”.

E. Efek Bagi Kesehatan dan Lingkungan

Aktinium-227 bersifat sangat radoiaktif dan berpengaruh buruk pada kesehatan.

Bahaya dari aktinium sama dengan bahaya dari plutonium. Bahaya terbesar dari

raioaktif unuk kehidupan sebagaimana kita ketahui adalah bahaya bagi sistem

reproduksi dan penurunan sifat.Bahkan dengan dosis rendah bersifat karsinogenik

yang menyebabkan penurukan sistem kekebalan tubuh leukimia.

Pertumbuhan tekhnologi nuklir telah membawa sejumlah besar pengeluaran zat

radioaktif ke atmosfir, tanah, lautan. Radiasi membahayakan dan terkonsentrasi dalam

rantai makanan, sehingga membehayakan bagi manusia dan hewan.

Yunani, aktis, aktinos, sinar atau pancaran sinar). Ditemukan oleh

Andre Debierne di tahun 1899 dan juga oleh F. Giesel di tahun 1902.

Unsur ini terdapat secara alami dan mengasosiasikan diri dengan

mineral-mineral uranium. Aktinium-227, produk hasil radiasi

uranium-235 adalah pemancar sinar beta dengan 21.6 tahun half-life.

Hasil radiasi Ac-227 yang utama adalah torium-227 (18,5 hari),

radium-223 (11,4 hari), dan beberapa unsur lainnya seperti rad

on, bismuth,polonium dan isotop timbal.

Jika berada dalam status kesetimbangan dengan produk-produk hasil

radiasinya, Aktinium merupakan sumber pemancar sinar alpha yang

kuat. Logam aktinium telah berhasil dipersiapkan dengan mereduksi

aktinium fluorida dengan uap litium pada suhu 1100 sampai 1300

derajat celcius. Sifat kimia aktinium adalah sangat serupa

denganrare-earths, terutama lantanium. Aktinium yang telah

dimurnikan mencapai equilibrium dengan produk-produk hasil

radiasinya di akhir 185 hari, untuk seterusnya merosot menurut 21.6

tahun paruh waktu. Unsur ini merupakan 150 kali lebih aktif

ketimbang radium, menjadikannya sangat penting dalam

memproduksi netron.

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/litium/

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/polonium/

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/uranium/

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dibumi kita banyak sekali terdapat logam-logam, entah dari logam alkali, logam mulia, sampai

logam tanah jarang. Logam tanah jarang terdapat di alam kita dengan kelimpahan yang relative

sedikit, dan biasanya ditemukan dialam dalam bentuk suatu senyawa. Yang kemuadian diproses

untuk memisahkannya dari senyawa-senyawa yangn dianggap pengotor. Logam tanah jarang

sangat banyak sekali kegunaannya, seperti: motor listrik pada mobil hybrid,Power steering elektrik

Air conditioners, enerator, Hard Disk Drives. Logam yang akan dibahas adalah LTJ (Logam Tanah

Jarang) yang termasuk golongan III B. Logam tanah jarang (LTJ) merupakan unsur yang terletak di

dalam golongan lantanida dan termasuk tiga unsur tambahan yaitu Yttrium, Thorium dan

Scandium. Masing-masing logam ini memiliki sifat yang berbeda-beda, serta memiliki struktur dan

berbeda pula. Pemasukkan yttrium, torium dan skandium ke dalam golongan logam tanah jarang

dilakukan dengan alasan kesamaan sifat.Logam tanah jarang tidak ditemukan di bumi sebagai

unsur bebas melainkan dalam bentuk senyawa kompleks karbonat ataupun fosfat. Saat ini karena

kegunaan dari LTJ (logam tanah Jarang ) sangatlah banyak, sehingga banayak pula yang

mencarinya untuk digunakan menurut kepentingan mereka, namun tetap saja masih banyak

tersimpan bahaya dari logam tanah jarang karena sebagian besar merupakan unsur radioaktif

yang sangat tidak baik untuk kesehatan. Namun dengan mempelajari lebih dalam mengenai logam

tanah jarang diharapkan dapat memberikan kita pengetahuan agar dapat menangani logam

tersebut dengan benar sehingga tidak membahayakan bagi diri kita.

1.2 Tujuan

Mengetahui kecenderungan sifat fisik dan kimia dalam satu golongan dan persenyawaan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sejarah

Sesuai namanya, unsur-unsur ini jarang ditemukan di bumi. Jika ditemukan selalu dalam jumlah

yang sangat kecil. Kelompok logam ini pertama kali ditemukan pada tahun 1787 oleh seorang

letnan angkatan bersenjata Swedia bernama Karl Axel Arrhenius. Ia mengumpulkan mineral hitam

ytteribite dari penambangan feldspar dan quartzkuarsa di dekat Desa Ytterby, Swedia. Kemudian,

mineral ini berhasil dipisahkan oleh J. Gadoli pada tahun 1794, dengan memperoleh mineral

Ytterbite. Selanjutnya, nama mineral tersebut diganti menjadi Gadolinite(cotton,2009).

Penemuan unsur baru ini, tentunya memicu penelitian yang membuahkan penemuan unsur-unsur

logam tanah jarang lain.

• Tahun 1804 Klaproth dan rekan-rekannya menemukan ceria yang merupakan bentuk oksida dari

Cerium.

• Tahun 1828, Belzerius memperoleh mineral thoria dari mineral thorite

• Tahun 1842 Mosander memisahkan senyawa bernama yttria menjadi tiga macam unsur melalui

pengendapan fraksional menggunakan asam oksalat dan hidroksida. Unsur tersebut adalah Yttria,

Terbia dan Erbia.

• Tahun 1878, berkat petunjuk M. Delafontaine, Boisbaudran mampu memperoleh samarium.

• Tahun 1885, Welsbach memisahkan praseodymium dan neodymium yang terdapat pada

samarium.

• Tahun 1886, Boisbaudran memperoleh gadolinium dari mineral Ytterbia yang diperoleh J.C.G de

Marignac tahun 1880.

• Pada 1907 dari Ytterbia yang diperoleh Marignac, L. de Boisbaudran mampu memisahkan

senyawa tersebut menjadi Neoytterium dan Lutecium. P.T. Cleve mampu memisahkan tiga unsur

dari erbia dan terbia yang dimiliki Marignac. Ia memperoleh Erbium, Holminium dan Thulium. L. De

Boisbaudran, mampu memperoleh unsur lain bernama Dysporsia

2.2 Sumber

Logam tanah jarang tidak ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi (earth’s crust).

Namun ia berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Sehingga logam tanah jarang harus

dipisahkan terlebih dahulu dari senyawa kompleks tersebut(cotton,2009).

Secara umum, rare earth ditemukan dalam bentuk senyawa kompleks phospat dan karbonat. Di

bawah ini adalah beberapa contoh mineral logam tanah jarang yang ditemukan di alam.

• Bastnaesite (CeFCO3). Merupakan sebuah fluoro-carbonate cerium yang mengandung 60-70%

Oksida logam tanah jarang seperti Lanthanum and Neodymium. Mineral bastnaesite merupakan

sumber logam tanah jarang yang utama di dunia. Bastnaesite ditemukan dalam batuan cabonatite,

dolomite breccia, pegmatite dan amphibole skarn.

• Monazite ((Ce,La,Y,Th)PO3) Merupakan senyawa phospat logam tanah jarang yang mengandung

50-70% Oksida LTJ. Monasite diambil dari mineral pasir berat yang merupakan hasil samping dari

senyawa logam berat lain. Monasite memiliki kandungan thorium yang cukup tinggi. Sehingga

mineral tersebut memiliki sifat radioaktif.

• Xenotime (YPO4) merupakan senyawa yttrium phosphat yang mengandung 54-65% logam tanah

jarang termasuk erbium, cerium dan thorium. Xenotipe juga merupakan mineral yang di temukan

dalam mineral pasir berat seperti pegmatite dan batuan leleh (igneous rocks)

• Zircon, merupakan senyawa a zirconium silicate yang didalamnya ditemukan thorium, yttrium

dan cerium.

Dalam memperoleh mineral diatas, tidak bisa didapatkan dengan mudah. Karena jumlah mineral

tersebut sangat terbatas. Terlebih lagi, mineral diatas tidak terpisah sendiri,tetapi ia tercampur

dengan mineral lain. Seperti contohnya pada kepulauan bangka Belitung, mineral ini merupakan

hasil samping dari penambangan timah. Sehingga sebelum memperoleh mineral di atas, maka

diperlukan proses pemisahan terlebih dahulu.

Mineral-mineral yang mendominasi dalam senyawa logam tanah jarang diatas adalah Lanthanum,

Cerium, Neodymium. Sehingga mineral ini, menjadi ekonomis untuk dilakukan proses ekstraksi.

Sehingga pemanfaatan ketiga mineral ini, sangat tinggi dibanding mineral logam tanah jarang

lainnya(cotton,2009).

2.3 Sifat-sifat umum

Secara tegas, keempat belas unsur diatas mengikuti La yang mana elektron-elektron 4f

ditambahkan berurutan pada konfigurasi La. Istilah lantanida sendiri diambil dari kata unsur

lanthanum yang mana unsur-unsur yang lainnya mengikuti unsur lanthanum ini. Unsur Lanthanum

adalah prototip bagi keempat belas unsur berikutnya. Penurunan yang tajam dalam jari-jari atom

dan ion dari unsur-unsur ini disebut dengan istilah pengerutan lantanida. Unsur-unsur lanthanida

memiliki keelektropositifan yang tinggi dengan potensial M3+/M mulai dari -2,25 V (Lu) sampai -

2,52 V (La). Kimiawinya terutama ionic dan berupa ion-ion M3+(cotton,2009).

Yttrium, yang terletak di atas La dalam golongan III A memiliki ion +3 yang mirip dengan inti gas

mulia; sehubungan dengan pengaruh pengerutan lantanida, jari Y3+ dekat pada nilai bagi Tb3+

dan Dy3+. Akibatnya, Y terdapat pada mineral Lantanida. Unsur yang lebih ringan dalam golongan

IIIA ini yaitu Skandium. Meskipun ia memiliki jari-jari ionik yang lebih kecil dan memperlihatkan

sifat kimia intermediat antara jari-jari ionik Al dan Y dan lantanida(cotton,2009).

Valensi yang Beragam. Lantanida tertentu membentuk ion-ion +2 atau +4. Ion +2 mudah

dioksidasi dan ion +4 mudah direduksi menjadi +3. Penjelasan yang sederhana bagi keberadaan

valensi ini adalah bahwa kulit yang kosong terisi setengah atau terisi penuh sangat stabil.

Fenomena yang mirip ini berhubungan dengan entalpi pengionan unsur deret transisi pertama dan

kulit 3d yang terisi setengah menjadi penyebab atas kestabilan mangan (II). Bagi lantanida, tingkat

oksidasi IV untuk cerium memberikan Ce4+ dengan konfigurasi kulit f yang kosong dari f14.

Konfigurasi f7 yang terisi setengah dari Gd3+ dibentuk oleh reduksi menghasilkan Eu2+ atau

oksidasi menghasilkan Tb4+. Faktor-faktor lain yang terlibat, dengan demikian diperlihatkan oleh

adanya banyak ion +2 yang distabilkan dalam kisi CaF2 dan Kompleks Pr4+ dan Nd4+

(cotton,2009).

Sifat magnetik dan spektra. Ion lantanida yang memiliki elektron tidak berpasangan berwarna dan

paramagnet. Terdapat perbedaan mendasar dari unsur grup d dalam hal bahwa elektron-elektron

4f adalah elektron dalam dan terlindung sangat efektif dari pengaruh gaya luar oleh tumpukan

kulit 5s2 dan 5p6. Dengan demikian, hanya terdapat pengaruh yang benar-benar lemah dari

medan ligan . Sebagai hasilnya, transisi elektron antara orbital-orbital f menimbulkan pita-pita

serapan yang sangat sempit, sama sekali tidak mirip dengan pita lebar yang dihasilkan dari transisi

d-d, dan sifat magnetik ion-ion sedikit dipengaruhi oleh sifat kimiawi sekelilingnya(cotton,2009).

Bilangan Koordinasi dan Stereokimia. Hal ini adalah kekhasan ion M3+ bahwa bilangan koordinasi

lebih dari enam adalah biasa. Sangat sedikit unsur terkoordinasi enam diketahui, namun bilangan

koordinasi 7,8,9 adalah penting. Dalam ion [Ce(NO3)6]2-, Ce dikelilingi oleh 12 atom oksigen dari

gugus khelat NO3.

Penurunan jari-jari dari La ke Lu juga memeliki pengaruh bahwa struktur kristal yang berbeda dan

bilangan koordinasi yang berbeda dapat terjadi untuk bagian-bagian yang berbeda dari golongan

lantanida. Sebagai contoh, atom logam dalam triklorida La-Gd terkoordinasi 9, sedangkan klorida

dari Tb – Lu memiliki sejenis struktur AlCl3 dengan logam yang terkoordinasi oktahedral.

Perbedaan yang mirip dalam bilangan koordinasi terjadi bagi ion dalam larutan(cotton,2009).

2.4 Unsur-unsur transisi

Dalam sistem periodik panjang, unsur-unsur ini terletak di bagian tengah dan dikenal sebagai

unsur blok-p. Unsur-unsur transisi transisi atau dikenal sebagai logam transisi, biasanya

didefinisikan sebagai unsur yang atomnya mengandung sub-kulit d yang belum terisi

penuh(achmad,2001).

Sifat umum unsur transisi adalah:

(a) Senyawanya pada umumnya berwarna.

(b) Banyak senyawanya bersifat paramagnetik.

(c) Mempunyai beberapa harga bilangan oksidasi.

(d) Dapat membentuk senyawa kompleks.

Perbandingan sifat Unsur Golongan III B

a. Ukuran Atom

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah jari-jari semakin bertambah besar, jumlah kulit elektron

semakin banyak.Sedangkan dalam satu periode, dari kiri ke kanan jari-jari semakin pendek, karena

ukuran inti semakin ke kanan semakin besar, daya tarik inti dengan elektron semakin

kuat(annonimous).

b. Densitas

Dalam satu golongan dari atas ke bawah densitas semakin besar. Hal ini dikarenakan massa atom

relative yang semakin besar pula tetapi menempati volume yang hampir sama(annonimous).

c. Energi Ionisasi

Energi ionisasi merupakan energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron yang terikat

paling lemah dari suatu atom netral atau dalam keadaan gas.

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah nilai energi ionisasi unsur golongan IIIB semakin

menurun, karena dari atas ke bawah jari-jari atom semakin besar sehingga daya tarik inti dengan

elektron terluar semakin lemah, maka energi ionisasinya semakin kecil(annonimous).

d. Elektronegatifitas

Elektronegatifitas adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom unsur

lain.Dalam satu golongan, dari atas ke bawah elektronegatifitas unsur golongan IIIB semakin kecil,

karena jari-jarinya semakin besar, volumenya semakin besar dan daya tarik inti dan elektron

semakin lemah(annonimous).

SKANDIUM

Sejarah

(Latin: scandia, Scandinavia). Mendeleev telah memprediksi keberadaan unsur ekaboron

berdasarkan prinsip sistim periodik yang ditemukannya. Unsur ini diperkirakan memiliki berat atom

antara 40 (kalsium) dan 48 (titanium). Elemen skandium ditemukan oleh Nilson pada tahun 1878 di

dalam mineral-mineral euxenite dan gadolinite, yang belum pernah ditemukan dimanapun kecuali

di Skandinavia. Dengan memproses 10 kg euxenite dan hasil sampingan mineral-mineral langka

lainnya, Nilson berhasil memproduksi 2 gram skandium oksida murni. Ilmuwan-ilmuwan berikutnya

kemudian menunjukkan bahwa skandium yang ditemukan Nilson sama dengan ekaboronnya

Mendeleev(annonimous).

Sumber-sumber

Skandium ternyata lebih banyak ditemukan di matahari dan beberapa bintang lainnya (terbanyak

ke-23) dibandingkan di bumi (terbanyak ke-50). Elemen ini tersebar banyak di bumi, terkandung

dalam jumlah yang sedikit di dalam banyak mineral (sekitar 800an spesies mineral). Warna biru

pada beryl (satu jenis makhluk hidup laut) disebutkan karena mengandung skandium. Ia juga

terkandung sebagai komponen utama mineral thortveitite yang terdapat di Skandinavia dan

Malagasi. Unsur ini juga ditemukan dalam hasil sampingan setelah ekstrasi tungsten dari Zinwald

wolframite dan di dalam wiikite dan bazzite(annonimous).

Kebanyakan skandium sekarang ini diambil dari throtvitite atau diekstrasi sebagai hasil produksi

pemurnian uranium. Skandium metal pertama kali diproses pada tahun 1937 oleh Fischer, Brunger

dan Grienelaus yang mengelektrolisis cairan eutectic kalium, litium dan skandium klorida pata

suhu 700 dan 800 derajat Celcius. Kabel tungsten dan genangan seng cair digunakan sebagai

elektroda dalam graphite crucible. Skandium muruni sekarang ini diproduksi dengan cara

mereduksi skandium florida dengan kalsium metal( paul,2008).

Sifat-sifat

Skandium adalah logam perak-putih yang berubah warna menjadi kekuningan atau

kemerahjambuan jika diekspos dengan udara. Elemen ini lunak dan lebih menyerupai itrium dan

metal-metal langka lainnya ketimbang aluminium atau titanium. Ia ringan dan memiliki titik didih

yang lebih tinggi daripada aluminium, menjadikannya bahan yang sangat diminati oleh

perangcang pesawat antariksa. Skandium tidak terserang dengan campuran 1:1 HNO3 dan 48%

HF(annonimous).

Kegunaan

Sekitar 20 kg skandium (Sc2O3) sekarang ini digunakan setiap tahun di Amerika untuk

memproduksi lampu intensitas tinggi, dan isotop radioaktif 46Sc digunakan sebagi agen pelacak

dalam kilang minyak mentah. Skandium ioda yang ditambahkan ke lampu uap merkuri

memberikan pancaran sinar mirip matahari yang efisien, yang penting untuk penerangan ruangan

atau TV bewarna malam hari(paul,2008).

Sifat Kimia

Sifat kimia dari Skandium:

Reaksi dengan air:

Ketika dipanaskan maka Skandium akan larut dalam air membentuk larutan yang terdiri dari ion Sc


2Sc(s) + 6H2O(aq) 2Sc3+(aq) + 6OH-(aq) + 3H2(g)


Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk scandium

(III)oksida

4Sc(s) + 3O2(g) 2Sc2O3(s)



2Sc(s) + 3F2(g) 2ScF3(s)

2Sc(s) + 3Cl2(g) 2ScCl3(s)

2Sc(s) + 3Br2(l) 2ScBr3(s)

2Sc(s) + 3I2(s) 2ScI3(s)

Reaksi dengan asam

Skandium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Sc (III)

dan gas hidrogen

2Sc(s) + 6HCl(aq) 2Sc3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)

Sifat Paramagnetik

Ion logam blok d mengandung electron yang tidak berpasangan. Gerakan elektron tidak

berpasangan ini yang bermuatan negatif menghasilkan medan magnet kecil. sifat paramagnetic

dari ion scandium (III) adalah tidak menghasilkan warna karena tidak adanya gerakan electron

yang berpindah pada orbital d.

Heksagonal

Gambar 2.1 struktur kristal scandium

AKTINIUM

Sejarah

(Yunani, aktis, aktinos, sinar atau pancaran sinar). Ditemukan oleh Andre Debierne di tahun 1899

dan juga oleh F. Giesel di tahun 1902. Unsur ini terdapat secara alami dan mengasosiasikan diri

dengan mineral-mineral uranium. Aktinium-227, produk hasil radiasi uranium-235 adalah

pemancar sinar beta dengan 21.6 tahun half-life. Hasil radiasi Ac-227 yang utama adalah torium-

227 (18,5 hari), radium-223 (11,4 hari), dan beberapa unsur lainnya seperti radon, bismuth,

polonium dan isotop timbal(mohsin,2006).

Jika berada dalam status kesetimbangan dengan produk-produk hasil radiasinya, Aktinium

merupakan sumber pemancar sinar alpha yang kuat. Logam aktinium telah berhasil dipersiapkan

dengan mereduksi aktinium fluorida dengan uap litium pada suhu 1100 sampai 1300 derajat

celcius. Sifat kimia aktinium adalah sangat serupa dengan rare-earths, terutama lantanium.

Aktinium yang telah dimurnikan mencapai equilibrium dengan produk-produk hasil radiasinya di

akhir 185 hari, untuk seterusnya merosot menurut 21.6 tahun paruh waktu. Unsur ini merupakan

150 kali lebih aktif ketimbang radium, menjadikannya sangat penting dalam memproduksi

netron(mohsin, 2006).

Sumber

Sangat jarang di bumi, diperoleh dari biji aluminium. Satu ton dari Uranium mengandung

mengandung sepersepuluh dari actinium. Biasanya diperoleh dari penyuguhan radium dengan

neutron-neutron dalam sebuah reactor.

Isotop dari Actinium

225Ac [136 neutrons]

Kelimpahan: sintetis

Waktu paruh: 10 hari ( peluruhan Alfa )

Decay Energi: 5.935 MeV

Decays to 221Fr.

225Ac dipakai dalam pengobatan untuk membentuk 213Bi di dalam pemakaian ulang generator

atau bisa dipakai sebagai agen untuk radio-immunotherapy untuk Target terapi Alpha .

226Ac [137 neutrons]

Kelimpahan : Synthetic

Waktu paruh: 29,32 jam ( beta )

Decay energi: 1.117 MeV

Decays to 226Th.

Waktu paruh: 29,32 jam ( penangkapan electron )

Decay energi: 0.640 MeV

Decays to 226Ra.

Sifat Kimia


Aktinium mudah terbakar membentuk aktinium (III) oksida

4Ac(s) + 3O2(g) 2Ac2O3(s)

Energi ionisasi

Pembentukan kation dari atom logamnya atau dari kation yang muatannya lebih rendah selalu

berlangsung secara endotermik karena dapatnya elektron lepas dari suatu atom atau dari kation

diperlukan energi untuk mengatasi gaya tarik inti atom terhadap electron yang akan dilepaskan

tersebut. Harga energi ionisasi dari actinium (effendi,2008)

Tabel 2.1 Energi ionisasi

Energi Ionisasi

M – M+

M+ – M2+

M2+ – M3+

M3+ – M4+

M4+ – M5+

M5+ – M6+

M6+ – M7+

M7+ – M8+

M8+ – M9+

M9+ – M10+ 499

1170

1900

4700

6000

7300

9200

10500

11900

15800

Kristal Struktur kubik

Gambar 2.2 struktur kristal actinium

YTTRIUM

Sejarah

Yttrium merupakan unsur golongan IIIB yang berada pada periode 5. Yttrium termasuk dalam

logam transisi. Yttrium ditemukan oleh peneliti dari Finlandia bernama Johan Gadolin tahun 1794

dan diisolasi oleh Friedrich Wohler tahun 1828 berupa ekstrak tidak murni yttria dari reduksi

yttrium klorida anhidrat (YCl3) dengan potassium.Senyawa ini tidak ditemukan dalam keadaan

bebas di bumi(mohsin,2006).

Sumber

Elemen ini diperoleh di hampir semua mineral tanah jarang (termasuk monazite,

xenotime, and yttria (Y2O3)) dan dalam bijih uranium tapi tidak pernah ditemukan di alam sebagai

element bebas(paul,2008).

Kegunaan

Penggabungan dengan europium menghasilkan fosfor merah untuk TV berwarna. Yttrium Oksida

dan besi oksida digabung untuk membentuk sebuah kristal garnet untuk pemakaian radar. Serta

digunakan untuk meningkatkan kekuatan dari logam aluminium dan magnesium. Dipakai untuk

laser, lensa kamera(paul,2008).

Isotop

88Y [49 neutrons]

kelimpahan : synthetic

waktu paruh 106.6 hari[ Electron Capture ]

Decays to 88Sr.

Sifat Kimia

Sifat kimia dari Yttrium adalah:

Reaksi dengan air

Ketika dipanaskan maka logam Yttrium akan larut dalam air membentuk larutan yang terdiri dari

ion Y (III) dan gas hidrogen

2Y(s) + 6H2O(aq) 2Y3+(aq) + 6OH-(aq) + 3H2(g)


Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk Yttrium

(III)oksida

4Y(s) + 3O2(g) 2Y2O3(s)



2Y(s) + 3F2(g) 2YF3(s)

2Y(s) + 3Cl2(g) 2YCl3(s)

2Y(s) + 3Br2(g) 2YBr3(s)

2Y(s) + 3I2(g) 2YI3(s)

Reaksi dengan asam

Yttrium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Y (III) dan

gas hidrogen

2Y(s) + 6HCl(aq) 2Y3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)

Energi ionisasi

Pemahaman tentang keperiodikan unsur-unsur dapat diperoleh dengan mempelajari energi

ionisasinya. Kemampuan pembentukan ikatan kimia yang menentukan juga sifat kimia unsure erat

kaitannya dengan sukar mudahnya atom melapas electron.

Tabel 2.1 energi ionisasi

Ionisation Energies (kJ mol-1)

M – M+

M+ – M2+

M2+ – M3+

M3+ – M4+

M4+ – M5+

M5+ – M6+

M6+ – M7+

M7+ – M8+

M8+ – M9+

M9+ – M10+

616

1181

1980

5963

7430

8970

11200

12400

14137

18400

kristal stuktur

Heksagonal

Gambar 2.3 struktur kristal yttrium

LHANTANUM

Sejarah

Seorang ilmuawan kimia dari Swedia, Carl Gustav Mosander yang merupakan kimiawan hebat

dengan julukan “father moses” pada tahun 1893 telah menemukan unsur baru dalam bentuk

sampel impuritif cerium nitrat. Lanthanum ditemukan oleh ahli kimia dari Swedia ini ketika dia

mengubah komposisi sampel cerium nitrat dengan memanaskan dan mereaksikan garamnya

dengan mencairkan asam nitrat. Dari hasil reaksi tersebut lalu mengisolasinya yang disebut

lantana.

Kelimpahan

Universe: 0.002 ppm (by weight)

Sun: 0.002 ppm (by weight)

Carbon meteorit: 0.29 ppm

Inti bumi: 34 ppm

Air laut:

Permukaan Atlantic: 1.8 x 10-6 ppm

Bagian dalam Atlantic: 3.8 x 10-6 ppm

Permukaan Pacific: 2.6 x 10-6 ppm

Bagian dalam Pacific: 6.9 x 10-6 ppm

Sifat Kimia

Reaksi dengan air

Lantanum cukup elektropositif dan bereaksi secara lambat dengan air dingin tapi cukup cepat jika

bereaksi dengan air panas membentuk lanthana hidroksida dan gas hidrogen

2La(s) + 6H2O(g) 2La(OH)3(aq) + 3H2(g)


Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk Lanthana

(III)oksida

4La(s) + 3O2(g) 2La2O3(s)


Logam lanthanum bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk lanthana ( III) halida

2La(s) + 3F2(g) 2LaF(s)

2La(s) + 3Cl2(g) 2LaCl(s)

2La(s) + 3Br2(g) 2LaBr(s)

2La(s) + 3I2(g) 2LaI(s)

Reaksi dengan asam

Yttrium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Y (III) dan

gas hidrogen

2La(s) + 3H2SO4(aq) 2La3+(aq) + 3SO42-(aq) + 3H2(g)

Tabel 2.2 Energi Ionisasi

Ionisation Energies (kJ mol-1)

M – M+

M+ – M2+

M2+ – M3+

M3+ – M4+

M4+ – M5+

M5+ – M6+

M6+ – M7+

M7+ – M8+

M8+ – M9+

M9+ – M10+ 538.1

1067

1850

4819

6400

7600

9600

11000

12400

15900

Struktur

Heksagonal

Gambar 2.4 Struktur kristal lhantanum

Aplikasi

Jarang sekali logam La murni atau senyawa oksidanya mempunyai kegunaan yang spesifik. Karena

unsur-unsur kimia mempunyai kesamaan maka mereka sangat sulit untuk dipisahkan. Campuran

tersebut akan lebih termaanfaatkan dari pada bentuk murninya. sebagai contoh : “misch metal”

adalah campuran dari beberapa “rare earth” dan biasa digunakan untuk “lighter flints’ dan bentuk

oksidasinya juga digunakan dalam phosphor layar televisi (LaMgAl11O19 ) dan beberapa peralatan

flouresen serupa(annonimous).

La2O2 digunakan untuk membuat kaca optic khusus (kaca adsorbsi infra merah, kamera dan lensa

teleskop). Jika La ditambahkan di dalam baja maka akan meningkatkan kelunakan dan ketahanan

baja tersebut. La digunakan sebagai material utama dalam elektroda karbon (carbon arc

electrodes). Garam-garam La yang terdapat dalam katalis zeolit digunakan dalam proses

pengkilangan minyak bumi , karena La dapat menstabilkan zeolit pada temperatur tinggi. Salah

satu kegunaan senyawa-senyawa gol Lanthanida adalah pada industri perfilman untuk penerangan

dalam studio dan proyeksi. Lantanum dapat mengadsorbsi gas H2 sehingga logam ini disebut

dengan “hydrogen sponge” atau sepon hydrogen(annonimous).

Gas H2 tersebut terdisosiasi menjadi atom H, yang mana akan mengisi sebagian ruangan

(interstice) dalam atom-atom La. Ketika atom H kembali lepas ke udara maka mereka kembali

bergabung membentuk ikatan H-H(annonimous).

Efek Bagi Kesehatan dan Lingkungan

La sangat berbahaya jikak kabut dan asapnya terhirup bersama masuknya oksigen serta dalam

jangka waktu yang lama, akan dapat menyebabkan emboli. Jika menghirup La maka seseorang

dapat terkena penyakit kanker paru-paru. Jika terakumulasi dalam tubuh maka La dapat

mengancam organ liver(annonimous).

La dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan perabot

rumah tangga. La secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal ini akan memicu

terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan(annonimous).

Bersama dengan hewan air, La dapat menyebabkan kerusakan pada membran sel, sehingga

memberikan pengaruh negatif pada reproduksi dan sistem syaraf. La sangat mudah terakumulasi

dalam otot(annonimous).

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Persenyawaan Logam Tanah Jarang yang banyak terdapat dialam adalah:

• Bastnaesite (CeFCO3). Merupakan sebuah fluoro-carbonate cerium yang mengandung 60-70%

Oksida logam tanah jarang seperti Lanthanum and Neodymium.

• Monazite ((Ce,La,Y,Th)PO3) Merupakan senyawa phospat logam tanah jarang yang mengandung

50-70% Oksida LTJ.

• Xenotime (YPO4) merupakan senyawa yttrium phosphat yang mengandung 54-65% logam tanah

jarang termasuk erbium, cerium dan thorium.

• Zircon, merupakan senyawa a zirconium silicate yang didalamnya ditemukan thorium, yttrium

dan cerium.

Logam golongan III B karena merupakan logam transisi yang mana sifat-sifat dari logam trasnsisi

adalah:

• Senyawanya pada umumnya berwarna.

• Banyak senyawanya bersifat paramagnetik.

• Mempunyai beberapa harga bilangan oksidasi.

• Dapat membentuk senyawa kompleks.

DAFTAR PUSTAKA

Annonimous. 2010. Kimia Dahsyat. Diakses tanggal 1 mei 2010.

Achmad, H. 2001. Struktur Atom Struktur Molekul & Sistem Periodik. Bandung: PT CINTRA ADITYA

BAKTI.

Cotton & wilkinson. 2009. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI press.

Effendi.2008 . ikatan ionik. Malang: UM press.

Mohsin, Y .2006. Skandium. Chem-is-try.org. Diakses tanggal 1 mei 2010.

Mohsin, Y .2006. Actinium. Chem-is-try.org. Diakses tanggal 1 mei 2010.

UNSUR-UNSUR GOLONGAN IVB

Golongan IV B juga disebut golongan transaktinida. Unsur dalam golongan IV B termasuk dalam unsur transisi yaitu unsur blok d yang konfigurasi elektronnya diakhiri oleh sub kulit d. Unsur-

unsur yang termasuk dalam golongan IV B yaitu Titanium (Ti), Zirkonium (Zr), Hafnium (Hf), dan Rutherfordium (Rf).

Beberapa sifat golongan ini dapat kita lihat dalam Sistem Periodik Unsur. Konfigurasi elektron terluar unsur ini adalah (n-1)d2 ns2 .

Bilangan oksidasi yang sering dijumpai adalah +2, +3 dan +4, namun untuk Zr dan Hf dijumpai bilangan oksidasi +1. Bilangan oksidasi +4 dikatakan lebih stabil dari lainnya karena bilangan oksidasi yang lebih rendah mengalami disproporsionasi.Seperti yang terjadi pada Titanium.

2 Ti+3 → Ti+2 + Ti+42Ti+2 → Ti0 + Ti+4

Logam-logam ini sangat keras, merupakan konduktor yang baik memunyai titik didih dan titik cair yang tinggi. Tidak reaktif pada suhu kamar tetapi jika dipanaskan dengan O2 pada suhu di atas

600 C akan membentuk MO2, sedang dengan halogen akan membentuk MX4.Dalam larutan asam atau basa, logam ini tidaklah larut karena justru membentuk oksidanya

sebagai pelindung. Meskipun begitu, Zr larut dalam Aquaregia sedang Ti dapat larut dalam HF yang kemudian membentuk H2TiF6 dan H2.

Hf mempunyai jari-jari atom yang sama dengan Zr dan oleh karena itu keduanya memiliki sifat yang sama. Maka dari alasan inilah keduanya sukar dipisahkan.

A.KEBERADAAN UNSUR-UNSUR GOLONGAN IVBTitanium (Ti)

Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah Rutile dan Ilmenite, yang tersebar luas di seluruh bumi. Ada 2 bentuk allotropic dan 5 isotop alami dari unsur ini;Ti-46

sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah sifat yang sama kuatnya dengan baja namun hanya

dengan 60% berat baja.Unsur Titanium terdapat dalam bentuk senyawa : TiB2 (Titanium Borida), TiC ( Titanium

Carbida), TiO2 ( Titanium Dioksida), TiN (Titanium Nitrida).

Zirkonium (Zr)Zirkonium banyak terdapat dalam alam mineral seperti zircon (Hyacianth) dan zirconia

(baddeleyit). Baddeleyit sendiri merupakan oksida zirkonium yang tahan terhadap suhu luar biasa tinggi sehingga digunakan untuk pelapis tanur tinggi.

Hafnium (Hf)Logam ini diperkirakan menyusun kurang lebih 0,00058 % dari lapisan bumi. Logam ini

ditemukan dalam campuran senyawa Zirkonium yang mana tidak ditemukan dalam unsur bebas di alam. Mineral yang mengandung Zirkonium seperti Alvite [(Hf, Th, Zr) SO4 H2O], Thortveitite dan Zirkon (Zr SlO4) biasanya mengandung 1%-5% Hf. Antara logam Hafnium dan Zirkonium

mempunyai sifat yang sama sehingga sulit dipisahkan. Perlu diketahui bahwa Hafnium ditemukan sebagai produk sampingan dari pemurnian Zirkonium.

Rutherfodium (Rf)Unsur ini merupakan unsur sintetik yang merupakan isotop yang mengalami peluruhan melalui

reaksi fisi yang berjalan spontan.

B.KELIMPAHANTitanium (Ti)

Logam ini juga dijumpai pada Meteorit dan ditemukan pada Matahari dan bintang jenis M. Batuan yang dibawa dari bulan pada misi Apollo-17, mengandung 12,1% TiO2.

Zirkonium (Zr)Zirkonium terjadi secara alami, terdapat 4 isotop stabil dan dari 1 radio isotop (96Zr) yang

mempunyai waktu hidup yang sangat panjang. Radioisotop kedua yang paling stabil adalah 93Zr yang mempunyai waktu paruh 1,53 juta tahun. 80 radioisotop lain baru diamati. Kebanyakkan

dari mereka mempunyai waktu paruh lebih sedikit dari 1 hari kecuali 95Zr (64,02 hari), 88Zr (63,4 hari), dan 89Zr (78,41 hari).

Hafnium (Hf)Hafnium alami merupakan campuran dari 6 isotop stabil yaitu : Hafnium 174 (0,2%), Hafnium 176 (5,2%), Hafnium 177 (18,6%), Hafnium 178 (27,1%), Hafnium 179 (13,7%), dan Hafnium

180 (35,2%).Rutherfordium (Rf)

Belum diketahui prosentasenya di alam secara pasti.

V.M.Goldsmith mengklarifikasikan unsur-unsur yang ada di kulit bumi ke dalam 4 jenis :v Siderophile (iron-loving), tersebar sebagai logam kelompok besi (Fe, Co,Ni), sebagaimana

tersebar pada inti bumi.v Chalcophile, tersebar sebagai sulfida (gabugan non-logam S, Se, dan As).

v Litophile (rock-loving), tersebar sebagai silikat.v Atmophile, tersebar sebagai penyusun atsmonfer.

Jenis unsur yang termasuk ke dalam masing-masing kelas tertera pada Table.1, sedangkan untuk melihat keteraturannya dapat dipelajari pada Tabel.Periodik Unsur.

C.SIFAT-SIFAT GOLONGAN IV BSIFAT FISIKAUnsurSifat FisikTitaniumZirkoniumHafniumRutherfordium

Titik Didih3287450446026073Titik Leleh1660185222272673Jari-Jari0,680,800,78-Kerapatan4,546,50613,31-Elektronegativitas1,541,331,30-Potensial Reduksi Standart-0,86-1,43-1,57-Energi Ionisasi1. 658,82. 1.309,83. 2.652,51. 640,12. 1.2703. 2.2181. 658,52. 1.4403. 2.250580

v Titik Didih dan Titik LelehTitik didih dan titik lelehnya (dari unsur Ti sampai Rf) semakin besar nilainya.

v Jari-Jari Atom (Ao)Telah diketahui dari tabel Sistem Periodik Unsur bahwa semakin banyak Nomor Atom maka semakin banyak kulit yang dimiliki atom tersebut sehingga semakin besar jari-jarinya.Jadi dapat dikatakan bahwa dari unsur Titanium sampai Rutherfordium, jari-jari makin besar.v Kerapatan

Dari data yang terlihat pada table di atas, kerapatan dari unsur Titanium sampai Hafnium semakin besar, kecuali untuk Rutherfordium belum diketahui kerapatannya.v ElektronegativitasBesarnya keelektronegativitas unsur golongan IVB dari atas ke bawah ( Ti sampai Rf) semakin menurun. Pernyataan ini didukung dengan adanya sumber yaitu Tabel Pauling.v Potensial Reduksi Standart (V)Besarnya potensial reduksi standart dari atas ke bawah semakin bernilai negative (kecil).v Energi IonisasiBesarnya Energi Ionisasi dari atas ke bawah, cenderung menurun harganya.

SIFAT KIMIATITANIUMv Reaksi dengan AirTitanium akan bereaksi dengan air membentuk Titanium dioksida dan hydrogen.Ti(s) + 2H2O(g) → TiO2(s) + 2H2(g)v Reaksi dengan UdaraKetika Titanium dibakar di udara akan menghasilkan Titanium dioksida dengan nyala putih yang terang dan ketika dibakar dengan Nitrogen murni akan menghasilkan Titanium Nitrida.Ti(s) + O2(g) → TiO2(s)2Ti(s) + N2(g) →TiN(s)v Reaksi dengan HalogenReaksi Titanium dengan Halogen menghasilkan Titanium Halida. Reaksi dengan Fluor berlangsung pada suhu 200°C.Ti(s) + 2F2(s) → TiF4(s)Ti(s) + 2Cl2(g) → TiCl4(s)Ti(s) + 2Br2(l) → TiBr4(s)Ti(s) + 2I2(s) → TiI4(s)v Reaksi dengan AsamLogam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur normal tetapi dengan asam hidrofluorik yang panas membentuk kompleks anion (TiF6)3-2Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF6)3-(aq) + 3 H2(g) + 6 H+(aq)v Reaksi dengan BasaTitanium tidak bereaksi dengan alkali pada temperatur normal, tetapi pada keaaan panas.

ZIRKONIUMv Reaksi dengan AirZirkonium tidak bereaksi dengan air pada keadaan di bawah normal.v Reaksi dengan UdaraZr (s) + O2 (g) → ZrO2 (s)v Reaksi dengan HalogenZirkonium bereaksi dengan Halogen membentuk Zirkonium (IV) Halida.Zr (s) + 2F2 (g) → ZrF4 (s)Zr (s) + 2Cl2 (g) → ZrCl4 (s)Zr (s) +2Br2 (g) → ZrBr4 (s)Zr (s) + 2I2 (g) → ZrI4 (s)

v Reaksi dengan AsamHanya terdapat sedikit kemungkinan logam Zirkonium bereaksi dengan asam. Zirkonium tidak dapat bercampur dengan asam hidrofluorik, HF, membentuk kompleks fluoro.

HAFNIUMLogam Hafnium resistan terhadap kondisi alkali, namun Hafnium bereaksi dengan Halogen membentuk Hafnium Tetrahalides, misalnya HfCl4, Hf f4.Selain itu, pada temperature tinggi, Hafnium dapat bereaksi dengan Oksigen membentuk HfO2, dengan Nitrogen membentuk HfN yang mana mempunyai titik didih 3305oC, dengan Karbon membentuk HfC, dengan Melting Point mendekati 3890oC ,dan Boron, Silikon serta Sulfur.Reaksi dengan AirTidak bereaksi dengan Air di bawah kondisi normal.Reaksi dengan UdaraHf (s) + O2 (g) → HfO2 (s)Reaksi dengan HalogenHf (s) +2F2 (g) → HfF4 (s)

RUTHERFODIUMSifat kimia dari unsur Rutherfordium belum diketahui.

KARAKTERISTIKTITANIUMTitanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ti dan nomor atom 22. Titanium merupakan logam transisi yang ringan, kuat, “lustrous”, tahan korosi (termasuk tahan terhadap air laut dan klorin) dengan warna putih-metalik keperakkan.Titanium digunakan dalam alloy kuat dan ringan (terutama dengan besi dan alumunium) dan merupakan senyawa terbanyaknya, Titanium dioxide, digunakan dalam pigmen putih.ZIRKONIUMZirkonium adalah sebutan untuk logam berwarna putih keabu-abuan, berbentuk kristal (amorf), lunak, dapat ditempa dan diulur bila murni juga tahan terhadap udara bahkan api (read-head). Logam yang ditemukan oleh M.H.Kalaproth tahun 1788 dalam bentuk mineral Zirkon (ZrO2) ini tidak ditemukan di alam dalam keadaan bebas, tetapi sebagai oksida atau silikat dalam kerak bumi dan batu-batuan dalam kadar kecil. Logam memiliki lambang Zr dengan nomor atom relatif 91,224.HAFNIUMHafnium adalah logam yang ditemukan oleh Dirk Coster tahun 1923 memiliki tampilan yang berkilau seperti perak dengan symbol Hf bernomor atom 72. Logam ini resistan terhadap korosi dan mempunyai sifat fisika dan kimia yang mirip dengan Zirkonium. Logam ini memiliki kemiripan konfigurasi elektronik dengan jari-jari atom serta jari-jari sonic dengan Zirkonium. Hal tersebut dikarenakan pengaruh dari lanthanide contraction (q.v).RUTHERFORDIUMRutherfordium adalah unsur kimia dalam tabel periodik berlambang Rf dengan nomor atom 104.Merupakan unsur sintetik yang amat radioaktif. Unsur ini adalah unsur transaktinida pertama dan diperkirakan mempunyai sifat yang mirip dengan Hafnium.

KEGUNAANv TITANIUMØ Kira-kira 95% hasil Titanium digunakan dalam bentuk Titanium dioksida (TiO2),sejenis pigmen putih terang yang kekal dengan kuasa liputan yang baik untuk cat, kertas, obat gigi, dan plastik.Ø Alloy Titanium digunakan dalam pesawat, plat perisai, kapal angkatan laut, peluru berpandu. Dapat juga digunakan dalam perkakas dapur dan bingkai kaca (yang nilai ekonomisnya tinggi).Ø Titanium yang dialloykan bersama Vanadium digunakan dalam kulit luaran pesawat terbang, peralatan pendaratan, dan saluran hidrolik.

Ø Karena daya tahannya yang baik terhadap air laut, Titanium digunakan sebagai pemanas-pendingin akuarium air asin dan pisau juru selam.Ø Di Rusia, Titanium menjadi bahan utama dalm pembuatan kapal angkatan perang termasuk kapal selam seperti kelas Alfa, Mike dan juga Typhoon karena kekuatannya terhadap air laut.Ø Bahan utama batu permata buatan manusia yang secara relatif agak lembut.Ø Titanium tetraklorida (TiCl4), cairan tidak berwarna yang digunakan untuk melapisi kaca.Ø Titanium dioksida (TiO2) digunakan dalam pelindung matahari karena ketahanannya terhadap ultra ungu.Ø Digunakan dalam implant penggantian sendi karena sifat lengainya secara fisiologi.Ø Titanium digunakan untuk peralatan operasi.Ø Karena kelengaiannya dan menghasilkan warna yang menarik menjadikan logam ini populer untuk menindik badan.Ø Digunakan dalam implant gigi karena kemampuannya yang luar biasa untuk berpadu dengan tulang hidup ( osseointegrate ).Ø Titanium bias dianodkan untuk menghasilkan beraneka warna.

v c Zirkonium oksida diproses untuk menghasilkan cubic zirkonia. Ini berwujud kristal bening berkilauan yang digunakan sebagai pengganti intan dengan harga yang lebih rendah.Kegunaan yang lain :ü Zirkonium dapat menyerap panas yang lebih rendah sehingga industri tenaga nuklir menggunakan zirkonium dalam mengisi reaktor nuklir sebagai pemantul.ü Zirkonium digunakan secara meluas di industri kimia pada pipa yang terletak di lingkungan korosif terutama pada temperatur tinggi.ü Zirkonium karbonat digunakan sebagai lotion anti racun namun banyak orang alergi terhadap produk ini.ü Logam Zirkonium digunakan dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi dan tidak menyerap neutron.

v HAFNIUMü Sering digunakan sebagai pengontrol rods pada reaktor nuklir karena mempunyai high, neutron, capture, cross section dibandingkan dengan Zirkonium dengan resistan terhadap korosi yang bagus.ü Sebagai gas filled dalam plasma cutting. Hal ini dikarenakan kemampuan nya melepas elektron ke udara.ü Dalam bentuk senyawa dasar digunakan sebagai high-k-dielektric gate insulator dalam 45 nm generation of intregate sircuit.ü Bersamaan dengan Iron, Niobium, Tantalum, Titanium, dan logam transisi lainnya digunakan sebagai Alloy.ü Alloy Tantalum Hafnium Carbide (Ta4HfC5) merupakan senyawa refractory yang paling dikenal.

v RUTHERFORDIUM

Karena unsur belum diketahui keberadaannya di alam maka kegunaannya belum diketahui.

KIMIA

GOLONGAN UNSUR TRANSISI PERIODE

KEEMPAT

Pengertian Unsur Transisi

Unsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan elektron pada kulit terluar dan kulit pertama terluar untuk berikatan dengan unsur-unsur yang lain.

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Dalam kehidupan sehari-hari,kita sering mendengar kata-kata sepeti tembaga,besi, emas dan perak. Bagaimana posisi unsur-unsur tersebut dalam tabel periodik? Unsur-unsur tersebut terletak pada golongan transisi periode ke empat dan ke lima. Disini kami hanya menjelaskan tentang unsur-unsur transisi periode ke empat .

1. Skandium ( Sc )Skandium merupakan unsur transisi yang berada paling ujung pada deretan unsur

transisi. Unsur ini memiliki massa atom relative sebanyak 21.

2. Titanium ( Ti ) Tentunya kalian mempunyai jam tangan bukan? Ada jam yang terbuat dari logam,

tidak berat ketika dipakai, tidak berkarat ketika kena air, dan tetap mengilap walaupun sudah lama dipakai.

Pernahkah kalian perhatikan dari logam apakah jam itu? Salah satu bahan yang digunakan dalam pembuatan jam tangan adalah titanium.

3. Vanadium ( V ) Vanadium adalah logam abu-abu yang keras dan tersebar luas dikulit bumi sekitar

0,02 % massa.

4. Kromium ( Cr ) Kromium, terletak pada golongan VI B periode keempat dan merupakan salah satu

logam yang penting.

5. Mangan ( Mn )

Bijih mangan yang utama adalah pirolusit (MnO2).

6. Besi ( Fe ) Besi bersifat logam dan terletak pada golongan VIII B periode empat dalam tabeln

periodic. Besi di dunia, dengan produksi tahunan mendekati satu miliar ton merupakan logam penting dalam peradaban modern.

7. Kobalt ( Co ) Kobalt di alam diperoleh sebagai bijih smaltit (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS) yang

biasanya berasosiasi dengan Ni dan Cu.

8. Nikel ( Ni )Bijih nikel di alam banyak ditemukan dalam mineral petlantdit [(Fe,Ni)9S8) dan

garnirit [(Ni, Mg)SiO3. nH2O].

9. Tembaga ( Cu ) Tentunya kalian sering melihat kawat tembaga bukan ? kawat tembaga yang

berwarna kuning dan digunakan untuk kawat listrik.

10. Zink ( Zn ) Zink di alam merupakan senyawa yang tersebar luas sebagai bijih tambang.

Umumnya senyawa tersebut adalah zink blende (ZnS) dan calamine (ZnCO3).

Kegunaan Unsur-Unsur Periode Keempat

1. Kegunaan Titanium Sebagai bahan kontruksi, karena mempunyai sifat fisik :

1. Rapatannya rendah (logam ringan)2. Kekuatasn struktrurnya tinggi3. Tahan panas4. Tahan terhadap korosi

Sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonic Sebagai pigmen putih, bahan pemutih kertas, kaca, keramik, dan kosmetik

2. Kegunaan Vanadium Banyak digunakan dalam industri-industri:

- Untuk membuat peralatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan yang tinggi seperti per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi

- Untuk membuat logam campuran

3. Kegunaan Kromium Logam kromium banyak digunakan dalam bidang industry :

- Logam kromium dapat dicampur dengan besi kasar membentuk baja yang bersifat kerasdan permukaannya tetap mengkilap.

- Kromium digunakan untuk penyepuhan, karena indah, mengkilap, dan tidak kusam Larutan kromium (III) oksida, dalam asam sulfat pekat, adalah oksidator kuat yang biasanya

digunakan untuk mencuci alat-alat laboratorium.

4. Kegunaan Mangan Untuk produksi baja Menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi

Banyak tersebar dalam tubuh yang merupakan unsure yang penting untuk penggunaan vitamin B1.

5. Kegunaan Besi Membuat baja

Banyak digunakan di dalam pembuatan alat-alat keperluan sehari-hari seperti, cangkul, pisau, sabit, paku, mesin, dan sebagainya.

6. Kegunaan kobalt Sebagai aloi

Larutan Co2+ digunakan sebagai tinta rahasia untuk mengirim pesan dan juga dalam system peramalan cuaca7. Kegunaan Nikel

Pembuatan aloi, electrode baterai, dan keramik Zat tambahan pada besi tuang dan baja, agar mudah ditempa dan tahan karat Pelapis besi (pernekel) Sebagai katalis

8. Kegunaan Tembaga Bahan kabel listrik Bahan uang logam Untuk bahan mesin tenaga uap Dan untuk aloi

9. Kegunaan Zink Bahan cat putih Pelapis lampu TL Layar TV dan monitor computer Campuran logam dengan metal lain

Kesimpulan

1. Beberapa sifat logam: Sifat logam sangat keras, tahan panas, elektropositif, dan penghantar listrik yang baik.

Pengecualian untuk Cu merupakan logam yang lembut dan elastis.· Banyak di antaranya dapat membentuk ion – ion berwarna yang berubah – ubah menurut

keadaan bilangan oksidasinya.· Mempunyai bilangan oksidasi yang harganya 0 atau positif.· Dapat membentuk senyawa kompleks.

Memiliki elektron tidak berpasangan yang mengakibatkan titik didih atau titik leleh tinggi, bersifat paramagnetik,berwarna dan bersifat katalis.

2. Kegunaan unsure-unsur periode keempat :

a. Skandium digunakan pada lampu intensitas tinggib. Titanium digunakan pada industri pesawat terbang dan industri kimia.

c. Vanadium digunakan untuk membuat per mobil dan sebagai katalis pembuatan belerang.d. Kromium digunakan untuk bahan pembuatan baja, nikrom, stanless steel.

e. Mangan digunakan untuk bahan pembuatan baja, manganin dalam pembuatan alat-alat listrik dan sebagai alloy mangan-besi atau ferromanganese.

f. Besi digunakan untuk pembuatan baja, perangkat elektronik, memori komputer, dan pita rekaman.

g. Kobalt digunakan untuk membuat aliansi (paduan logam)h. Nikel digunakan untuk melapisi logam supaya tahan karat dan paduan logam

i. Tembaga digunakan untuk kabel – kabel, pipi – pipa, kaleng makanan dan untuk alat-alat elektronik.

j. Seng digunakan sebagai logam pelapis antikarat, paduan logam, pembuatan bahan cat putih, dan antioksidan dalam pembuatan ban mobil.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/

http://wapedia.mobi/ms/Titanium

Petrucci, Ralph H. 1985 . Kimia Dasar : Prinsip Dan Terapan Modern .

van Arkel, A.E., and de Boer, J.H.1925. Preparation of Pure Titanium, Zirkonium, Hafnium, and

Thorium Methal : Zeitschrift fur Anorganishe und Allgemeine Chemie, v. 148, p. 345-350

By Alvina Vanila di 1:47 PM

Label: UNSUR IV B

BAB IPENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANGUnsur-unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al), galium (Ga),

indium(In), dan thalium (Tl). Golongan ini memiliki sifat yang berbeda dengan golongan IA dan

golongan IIA. Dan unsur-unsur pada golongan IVA adalah karbon (C), silikon (SI), germanium

(Ge), timah (Sn), timbal (Pb).

1.2. RUMUSAN MASALAHadapun permasalahan dalam tugas makalah ini adalah:

1. Bagaimanakah sifat kimia dan fisika golongan IIIA dan golongan IVA?2. Bagaimanakah kelimpahannya dialam dari kedua golongan tersebut?3. Apakah manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari?4. Bagaimanakah dampaknya dalam kehidupan sehari-hari?5. Bagaimanakah proses pembuatannya?

1.3. TUJUAN DAN MANFAAT

1. Agar siswa dan siswi dapat mengetahui sifat kimia dan sifast kimia golongan IIIA dan golongan IVA.

2. Agar siswa-siswi dapat menemikan serta dapat mengetahui bentuk zat kimia dari golongan golongan IIIA dan golongan IVA.

3. Agar siswa dan siswi dapat mengetahui manfaat golongan IIIA dan golongan IVA dalam kehidupan sehari-hari.

4. Agar siswa dan siswi dapat mengetahui proses pembuatannya.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1. SIFAT KIMIA DAN FISIKAa. SIFAT FISIKA GOLONGAN IIIA

Tabel sifat fisika golongan IIIA

Lambing unsur B Al Ge In Ti

Nomor atomJari –jari atom (A0)Jari –jari ion (A0)Titik Leleh (0K)Titik Didih (0K)

50,80-23004200

131,250,459232720

311,240,603032510

491,500,804292320

811,550,955771740

Tabel diatas menunjukkan ringkasan beberapa sifat penting dari unsur-unsur golongan IIIA. Fakta yang terpenting pada tabel diatas adalah tingginya titik leleh Boron dan titik leleh Galium yang relatif rendah; peningkatan yang signifikan pada potensial reduksi dari atas ke bawah dalam satu golongan; tingginya energi ionisasi dari golongan nonlogam (boron) dan besarnya peningkatan kepadatan dari atas ke bawah dalam satu golongan.

b. SIFAT FISIKA GOLONGAN IVA

Karbon dan silikon termasuk unsur golongan IVA. Anggota unsur golongan IVA lainnya adalah germanium (Ge), timah (Sn), plumbum (Pb). Di sini kita hanya akan mempelajari sifat unsur karbon dan silikon. Perhatikan sifat fisika karbon dan silikon berikut ini:

Sifat C Si

Nomor atomTitik leleh (K)Titik didih (K)

63.5103.930

141.4122.680

c. SIFAT KIMIA GOLONGAN IIIAPada makalah ini sifat kimia yang kita pelajari hanya kimia boron dan aluminium.

1. BoronBoron adalah unsur yang tidak reaktif pada suhu biasa. Bila bereaksi, tidak ada

kecenderungan dari atom unsure boron untuk kehilangan elektron-elektron terluar dan membentuk kation sederhana yaitu B3+.Adapun reaksi pada boron adalah sebagai berikut:

a) Reaksi dengan halogenBoron bereaksi dengan halogen secara umum, bahkan sampai terbakar dalam gas fluor.2 B + 3 X2 2 BX3 X = atom halogen

b) Membentuk asam oksiika dipanaskan dalam udara, unsur boron bereaksi dengan oksigen dalam pembakaran

yang sangat eksotermik untuk membentuk oksida B2O3. Oksida ini bersifat asam. Adapun reaksinya adalah sebagai berikut.B2O3(s) + 3 H2O(l) 2 H3BO3(l)

asam borat

c) Semua boron yang larut membentuk larutan yang bersifat basa bila dilarutkan dalam air, di mana ion. BO3

2- bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.BO3

2 ¯(aq) + H2O(l) HBO3¯(aq) + OH¯(aq)d) Boron membentuk molekul-molekul ion raksasa dengan atom oksigen menempati kedudukan

yang berselang-seling dengan reaksi seperti berikut. |– B – O – B – O – B – O | |

2. Sifat Kimia Unsur AluminiumSejumlah garam aluminium seperti halnya logam golongan IIIA mengkristal dalam

larutannya sebagai hidrat. Misal senyawa AlX3.6H2O (di mana X = Cl–, Br,– I–). Aluminium bersifat amfoter. Perhatikan reaksi berikut.

OH- OH-

(Al(H O) )3+ (a) Al(OH) (aq) (Al(OH) ) (aq) H3O+ H3O+

Aluminium dapat berlaku asam atau basa dikarenakan kecenderungan yang kuat untuk dioksidasi menjadi Al3+. Perhatikan reaksi berikut.2 Al(s) + 6 H2O(l) → 2 Al(OH)3(aq) + 3 H2(g)Reaksi ini terjadi pada permukaan aluminium yang bersih tetapi dalam larutan asam atau dengan kehadiran basa kuat, lapisan tipis Al(OH)3 ini larut dengan reaksi seperti berikut.2 Al(OH)3(aq) + 2 OH¯(aq) → 2 (Al(OH)4)¯(aq)

d. SIFAT KIMIA GOLONGAN IVAKarbon dan silikon termasuk unsur golongan IVA. Anggota unsur golongan IVA lainnya

adalah germanium (Ge), timah (Sn), plumbum (Pb). Di sini kita hanya akan mempelajari sifat unsurkarbon dan silikon.

a. Sifat Fisika Karbon dan SilikonKarbon dan silikon tidak reaktif pada suhu biasa. Karbon dan silikon membentuk kation

sederhana seperti C4+ dan Si4+.Sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut.1) Karbon bereaksi langsung dengan fluor, dengan reaksi seperti berikut.

C(s) + 2 F2(g) → CF4(g)2) Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.

2 C(s) + O2(g) → 2 CO(g)Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida

3) Membentuk asam oksi.Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen membentuk

CO2dan jika CO2 ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.CO2(g) + H2O(l) →H4CO3(l) asam karbonat

4) Membentuk garam asam oksi.Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa menghasilkan

karbonat dan bikarbonat, antara lain seperti berikut.- K2CO3 = kalium karbonat- KHCO3 = kalium bikarbonat- MgCO3 = magnesium karbonat- Mg(HCO3)2 = magnesium bikarbonat

5) Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.Sifat kimia silikon, antara lain seperti berikut.

1. Silikon bereaksi dengan halogen, secara umum reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.Si + 2 X2 → SiX4

2. Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk oksida SiO3, sehingga apabila oksida ini bereaksi dengan air membentuk dua asam yaitu asam ortosilikat (H4SiO4) dan asam metasilikat H2SiO3. Senyawa ini tidak larutdalam air tetapi bereaksi dengan basa.H4SiO4(l) + 4 NaOH(l) → Na4SiO4(l) + H2O(l)

3. Silikon membentuk garam dari asam oksi, antara lain seperti berikut.- Na2SiO3 = natrium metasilikat- Mg2SiO4 = magnesium ortosilikat- LiAl(SiO3)2 = litium aluminium metasilikat 4. Semua silikat membentuk larutan yang bersifat basa yang dapat dilarutkan dalam air, dimana ion SiO3

2¯ bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.SiO3

2¯(aq) + H2O(l) ←⎯⎯⎯⎯→ HSiO3(aq) + OH¯(aq)5. Silikon membentuk molekul-molekul dan ion-ion raksasa, di mana atom oksigen menempati

kedudukan yang berselang-seling.2.2. KELIMPAHANNYA DIALAM

1. kelimpahan golongan IIIA

a. boronBoron tidak ditemukan bebas di alam, melainkan dalamsenyawaan seperti silika, silikat,

dan borat. Senyawaan boron yang utama dan tidak melimpah adalah asam borat (H3BO3) dan natrium borat terhidrasi atau boraks (Na2B4O7.10 H2O).

b. aluminiumUnsur yang terpenting pada golongan IIIA adalah aluminium. Kelimpahan aluminium

terdapat dalam berbagai senyawaan, seperti batu manikam (Al2O3), tanah liat (Al2(SiO3)3), kriolit (NaF.AlF3), bauksit (Al2O3.2 H2O). Bauksit merupakan bahan terpenting untuk memperoleh aluminium antara lain terdapat di Kepulauan Riau, dan Pulau Bintan.

2. kelimpahan golongan IVAKarbon terdapat di alam dalam keadaan bebas seperti intan dan grafit. Adapun dalam

keadaan ikatan sebagai bahan bakar mineral, antrasit, batu bara, batu bara muda, dan sebagai minyak tanah, aspal, gas CO2, dan CaCO3. Karbon di alam juga terdapat sebagai hasil pembuatan arang amorf, misalkan kokas dari penyulingan kering batu bara, arang kayu dari pembakaran kayu. Karbon amorf sesungguhnya adalah grafit yang hablur-hablurnya sangat halus.

2.3. MANFAAT GOLONGAN IIIA DAN GOLONGAN IVAa) Manafaat golongan IIIAa. Unsur Aluminium

Aluminium digunakan untuk membuat barang-barang keperluan rumah tangga, misal piring, mangkok, dan sendok; untuk membuat rangka dari mobil dan pesawat terbang; sebagai bahan cat aluminium (serbuk aluminium dengan minyak cat). Aluminium dapat dicairkan menjadi lembaran tipis yang dipakai untuk pembungkus cokelat, rokok dan juga sebagai kaleng minuman bersoda. Daun aluminium atau logam campuran dengan Mg dipakai sebagai pengisi lamput Blitz, disamping gas oksigen. Selanjutnya aluminium dipakai untuk membuat beberapa macam logam campur, diantaranya yang penting ialah duraluminium

(paduan 94% aluminium dengan Cu, Mn, Mg), yang terutama dipakai dalam industri pesawat terbang, dan mobil.

b. Aluminium OksidaAluminium oksida (Al2O3) di alam tercampur dengan oksida besi dalam bentuk hablur

yang disebut amaril. Bahan ini sangat keras dan dipakai untuk menggosok besi. Hablur Al2O3(korundum) juga terdapat dalam bentuk batu permata atau intan berwarna misal mirah berwana merah (mirah delima), nilam berwarna biru (batu nilam), zamrut berwarna hijau, ametis berwarna ungu, ratna cempaka berwarna kuning. Batu-batu ini diperdagangkan dengan nama batu akik, meskipun nama ini tidak tepat karena yang dimaksudkan dengan akik adalah hablur kwarsa (SiO2).

c. Senyawa Asam BoratAsam borat (H3BO3) banyak dipakai dalam pabrik kaca dan email. Pada penyamakan

kulit digunakan untuk mengikat kapur dalam kulit.d. Garam-Garam Aluminium Silikat

Beberapa garam aluminium silikat terdapat dalam tanah liat. Tanah liat merupakan bahan dasar dalam pembuatan keramik. Ultramarin adalah bahan cat biru yang terdiri dari Na-Al-silikat dan S. Ultramarin dalam alam terdapat dengan nama lazurit, dipakai sebagai bahan pembiru pakaian, tekstil, kertas, dan gula.

e. Senyawa Natrium PerboratNatrium perborat NaBO3 . 4 H2O dengan air menimbulkan oksigen aktif yang digunakan

sebagai pemucat dalam beberapa macam serbuk sabun.

b) manfaat golongan IVAa. Unsur Silikon

Oleh karena silikon bersifat semikonduktor sehingga digunakan sebagai bahan baku pada kalkulator, transistor, komputer, dan baterai solar.

b. Pasir KwarsaPasir Kwarsa (SiO2) digunakan untuk pembuatan kaca, gelas, porselin, beton. Selain itu

SiO2 digunakan untuk menggosok batu kaca, logam-logam untuk pembuatan ampelas dan untuk pembuatan cat tahan udara.

c. Kaca Cair NatriumKegunaan kaca cair natrium (Na2SiO3) adalah untuk bahan campuran sabun cuci dan perekat dalam pembuatan karton.

2.4. DAMPAK NEGATIF DARI GOLONGAN IIIA DAN GOLONGAN IVASelain bermanfaat ternyata unsur-unsur yang telah kita pelajari mempunyai dampak

negatif.dalam makalah ini hanya membahas beberapa dampak negativ atom. Adapun dampak negatifnya adalah seperti berikut.ni

a. AluminiumAluminium dapat merusak kulit dan dalam bentuk bubuk dapat meledak di udara bila

dipanaskan. Senyawa aluminium yang berbahaya antara lain aluminium oksida (Al2O3) yang bereaksi dengan karbon dan berdampak pada pemanasan global. Adapun reaksinya seperti berikut.

b. SilikonSilikon yang dipakai untuk kecantikan wajah dapat menyebabkan kerusakan bentuk dan

melumpuhkan beberapa otot wajah. Hal ini karena silikon dapat membentuk gumpalan dan dapat memblokir aliran darah ke jaringan/organ tubuh.

c. carbonDampak negatif karbon adalah pada senyawa karbon yaitu:

1. Karbon dioksida (CO2)Karbon dioksida terjadi karena pemakaian bahan bakar dari fosil. Adanya pembakaran ini menyebabkan terjadinya efek rumah kaca.

2. Cloro Fluoro Carbon (CFC)CFC berdampak negatif terhadap penipisan lapisan ozon dan berkontribusi terhadap efek rumah kaca.

3. Kloroform (CCl4)Kloroform menyebabkan kerusakan hati dan ginjal, dan bersifat racun bila tertelan.

4. Karbon disulfida (CS2)Karbon disulfida merupakan senyawa mudah terbakar dan bersifat meracuni.

5. Karbon monoksida (CO)Karbon monoksida biasanya dihasilkan oleh asap kendaraan dan proses industri. Karbon monoksida lebih mudah mengikat hemoglobin daripada oksigen. Oleh karena itu, darah akan kekurangan oksigen.

2.5. PROSES PEMBUTANNYAa. proses penbuatan aluminium dan boron1. Unsur Aluminium

Aluminium diperoleh dari elektrolisis bauksit yang dilarutkan dalam kriolit cair. Proses ini dikenal dengan proses Hall. Pada proses ini bauksit ditempatkan dalam tangki baja yang dilapisi karbon dan berfungsi sebagai katode. Adapun anode berupa batang-batang karbon yang dicelupkan dalam campuran.

2. Senyawa Aluminium SulfatAluminium sulfat (Al2(SO4)) dibuat dari pemanasan tanah liat murni (kaolin) dengan asam sulfat pekat.

3. Unsur BoronBoron dibuat dengan mereduksi boron oksida B2O3, dengan magnesium atau aluminium. Perhatikan reaksi berikut. panas

B2O3(s) + 3 Mg(s) 3 MgO(l) + 2 B(s)

b. proses pembuatan silikonSilikon dapat dibuat dari reduksi SiO2 murni dengan serbuk aluminium pada suhu tinggi,

dengan reaksi seperti berikut.

BAB IVPENUTUP

4.1 KESIMPULAN1. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A adalah : boron ( B), aluminium (Al), galium (Ga), indium ( In), thalium (Tl).

2. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A umumnya dapat bereaksi dengan udara, air, asam, unsur-unsur halogen membentuk senyawa.

3. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A di alam tidak ditemukan dalam bentuk unsur melainkan dalam bentuk senyawanya. Oleh karena itu, diperlukan beberapa proses yang digunakan untuk dapat mengisolasi unsur tersebut dari senyawanya.

4. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A dan senyawanya memiliki kegunaan masing-masing dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri.

5. Unsur-unsur pada golongan IVA adalah karbon (C), silikon (SI), germanium (Ge), timah (Sn), timbal (Pb).

4.2. SARANadapun saran dalam makalah ini adalahsebagai berikut:

1. untuk bidang pendidikan perlu adanya peran pemerintah dalam melengkapi fasilitas sekolah-sekolah akar semua fasilitas peraktekkum khususnya pada bidang kimia dapat berjalan dengan baik.

2. Untuk bidang masyarakat perlu adanya pendekatan khusunya kepada semu wali siswa agar selalu mendekatkan diri kepada bidang yang di gemar oleh para siswa-siswi yang bersekolah di SMA NEGRI 2 WANGI-WANGI khususnya di bidang kimia.

DAFTAR PUSTAKASunarya, Yatada dan agus setiabudi, 2009,Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XII Sekolah

Menengah Atas/ Madrasa Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam,Departemen Pendidikan; Jakarta.

Sukmawati dan Wening, 2009, Kimia 3 untuk SMA/MA kelas XII, Departemen Pendidikan Nasional; Jakarta.

Pobgajuonto, Teguh dan Tri Rahmidi, 2009, Kimia 3 untuk SMA/MA Kelas XII, Departemen Pendidikan Nasional; Jakarta.

http/google/ logam-utama-golongan-iiia.htmlhttp/google/ GAS MULIA.htm

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan Makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana.

Harapan kami semoga Makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi Makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang kami hadapi. Namun kami menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan orang tua, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi teratasi. Oleh karena itu kami mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu guru bidang studi Kimia yang telah memberikan tugas, petunjuk, kepada kami sehingga kami termotivasi dan menyelesaikan tugas ini.

2. Orang tua yang telah turut membantu, membimbing, dan mengatasi berbagai kesulitan sehingga tugas ini selesai.Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat kurang. Oleh kerena itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan Makalah ini.

MASSENRENG PULU, 10 NOVEMBER 2012

iDAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................................................ iDAFTAR ISI........................................................................................................................ iiBAB I PENDAHULUAN............................................................................................... 1

A. LATAR BELAKANG.............................................................................................. 1B. TUJUAN MASALAH.............................................................................................. 2C. RUMUSAN MASALAH.......................................................................................... 2D. MAMFAAT PENULISAN....................................................................................... 2

BAB II ISI........................................................................................................................ 3

A. KELIMPAHAN UNSUR-UNSUR DI ALAM....................................................... 3

B. NITROGEN DAN OKSIGEN................................................................................. 4

C. GAS MULIA DAN HALOGEN.............................................................................. 6

D. LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH.......................................................... 9E. SIFAT UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA....................................................... 14F. UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA DI ALAM................................................. 14G. UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT............................................ 17H. ION KOMPLEKS..................................................................................................... 19I. UNSUR RADIOAKTIF........................................................................................... 19

BAB III PENUTUP........................................................................................................... 24

A. KESIMPULAN......................................................................................................... 24B. SARAN..................................................................................................................... 24

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 25

MAKALAH KIMIA "UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT" OLEH LILIS KARTIKA DAMAYANTI IKA RAHMA DEWI AYU IKA PRATIWI HAFIFAH SARDI ADI ZULKARNAEN RAHMAT IDRIS

UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPATUnsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan elektron pada kulit terluar dan

kulit pertama terluar untuk berikatan dengan unsur-unsur yang lain.Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d

yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Dalam satu periode dari kiri (Sc) ke kanan (Zn), keelektronegatifan unsur hampir sama, tidak meningkat maupun menurun secara signifikan. Selain itu, ukuran atom (jari-jari unsur) serta energi ionisasi juga tidak mengalami perubahan signifikan. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa semua unsur transisi periode keempat memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang serupa. Hal ini berbeda dengan unsur utama yang mengalami perubahan sifat yang sangat signifikan dalam satu periode.

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dibandingkan unsur Alkali maupun Alkali tanah, sehingga kereaktifan unsur transisi tersebut lebih rendah bila dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Sebagian besar unsur transisi periode keempat mudah teroksidasi (memiliki E°red negatif), kecuali unsur Tembaga yang cenderung mudah tereduksi (E°Cu = + 0,34 V). Hal ini berarti bahwa secara teoritis, sebagian besar unsur transisi periode keempat dapat bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) menghasilkan gas hidrogen, kecuali unsur Tembaga. Akan tetapi, pada kenyataanya, kebanyakan unsur transisi periode keempat sulit atau bereaksi lambat dengan larutan asam akibat terbentuknya lapisan oksida yang dapat menghalangi reaksi lebih lanjut. Hal ini terlihat jelas pada unsur Kromium. Walaupun memiliki potensial standar reduksi negatif, unsur ini sulit bereaksi dengan asam akibat terbentuknya lapisan oksida (Cr2O3) yang inert. Sifat inilah yang dimanfaatkan dalam proses perlindungan logam dari korosi (perkaratan).

Dibandingkan unsur Alkali dan Alkali Tanah, unsur-unsur transisi periode keempat memiliki susunan atom yang lebih rapat (closed packing). Akibatnya, unsur transisi tersebut memiliki kerapatan (densitas) yang jauh lebih besar dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Dengan demikian, ikatan logam (metallic bonds) yang terjadi pada unsur transisi lebih kuat. Hal ini berdampak pada titik didih dan titik leleh unsur transisi yang jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama. Selain itu, entalpi pelelehan dan entalpi penguapan unsur transisi juga jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama.

Unsur transisi periode keempat memiliki tingkat oksidasi (bilangan oksidasi) yang bervariasi. Hal ini disebabkan oleh tingkat energi subkulit 3d dan 4s yang hampir sama. Oleh sebab itu, saat unsur transisi melepaskan elektron pada subkulit 4s membentuk ion positif (kation), sejumlah elektron pada subkulit 3d akan ikut dilepaskan. Bilangan oksidasi umum yang dijumpai pada tiap unsur transisi periode keempat adalah +2 dan +3. Sementara, bilangan oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah +7 pada unsur Mangan (4s23d7). Bilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu+,

dan Cu2+, sedangkan bilangan oksidasi tinggi ditemukan pada anion oksida, seperti CrO42-,

Cr2O72-, dan MnO4

-.1. KELIMPAHAN UNSUR-UNSUR DI ALAM DAN PRODUK-PRUDUK YANG

MENGANDUNG UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT

Unsur unsur yang termasuk periode keempat meliputi tembaga (Cu), seng (Zn), skadium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), kromium (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), dan nikel (Ni).

Unsur transisi dapat ditemukan dikerak bumi terutama sebagai bijih mineral (bijih logam) dengan kadar tertentu. Bijih besi merupakan mineral terbanyak di alam setelah O, Si, dan Al. Untuk lebih jelasnya keberadaan unsur transisi di alam dapat dilihat dalam uraian berikut.

a. Skandium (Sc)

Skandium (Sc) terdapat dalam mineral torvetit (Sc2SiO7).

Gambar Unsur Skandium

b. Titanium (Ti)

Unsur ini terdapat dalam mineralrutil (TiO2) yang terdapat dalam bijih besi sebagai ilmenit (FeTi)2O3 danferrotitanate (FeTiO3) juga terdapat dalam karang, silikat, bauksit batubara, dan tanah liat.

c. Vanadium (V)

Vanadium terdapat dalam senyawa karnotit (K-uranil-vanadat) [(K2(UO2)2 (VO4)2.3H2)], dan vanadinit (Pb5(VO4)3Cl).

Gambar vanadium

d. Kromium (Cr)

Bijih utama dari kromium di alam adalah kromit (FeO.Cr2O2) dan sejumlah kecil dalam kromoker.

Gambar Kromium

e. Mangan (Mn)

Bijih utamanya berupa pirulosit (batu kawi) (MnO2), dan rodokrosit (MnCO3) dan diperkirakan cadangan Mn terbesar terdapat di dasar lautan.

Gambar Mangan

f. Besi (Fe)

Besi (Fe) adalah unsur yang cukup melimpah di kerak bumi (sekitar 6,2% massa kerak bumi). Besi jarang ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Besi umumnya ditemukan dalam bentuk mineral (bijih besi), seperti hematite (Fe2O3), siderite (FeCO3), dan magnetite (Fe3O4).

Logam Besi bereaksi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Fe(s) + 2 H+(aq) ——> Fe2+

(aq) + H2(g)

Larutan asam sulfat pekat dapat mengoksidasi logam Besi menjadi ion Fe3+. Sementara larutan asam nitrat pekat akan membentuk lapisan oksida Fe3O4 yang dapat menghambat reaksi lebih lanjut. Umumnya, Besi dijumpai dalam bentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2 dan +3. Beberapa contoh senyawa Besi (II) antara lain FeO (hitam), FeSO4. 7H2O (hijau), FeCl2 (kuning), dan FeS (hitam). Ion Fe2+

dapat dengan mudah teroksidasi menjadi ion Fe3+ bila terdapat gas oksigen yang cukup dalam larutan Fe2+. Sementara itu, senyawa yang mengandung ion Besi (III) adalah Fe2O3 (coklat-merah) dan FeCl3 (coklat).

g. Kobalt (Co)

Kobalt terdapat di alam sebagai arsenida dari Fe, Co, Ni, dan dikenal sebagai smaltit, kobaltit (CoFeAsS) dan eritrit Co3(AsO4)2.8H2O.

Gambar Kobalt

h. Nikel (Ni)

Nikel ditemukan dalam beberapa senyawa berikut ini.

Sebagai senyawa sulfida : penladit (FeNiS), milerit (NiS)

Sebagai senyawa arsen : smaltit (NiCOFeAs2)

Sebagai senyawa silikat : garnierit (Ni.MgSiO3)

Gambar Nikel

i. Tembaga (Cu)

Tembaga (Cu) merupakan unsur yang jarang ditemukan di alam (precious metal). Tembaga umumnya ditemukan dalam bentuk senyawanya, yaitu bijih mineral, seperti Pirit tembaga (kalkopirit) CuFeS2, bornit (Cu3FeS3), kuprit (Cu2O), melakonit (CuO), malasit (CuCO3.Cu(OH)2).

Semua senyawa Tembaga (I) bersifat diamagnetik dan tidak berwarna (kecuali Cu2O yang berwarna merah), sedangkan semua senyawa Tembaga (II) bersifat paramagnetik dan berwarna. Senyawa hidrat yang mengandung ion Cu2+ berwarna biru. Beberapa contoh senyawa yang mengandung Tembaga (II) adalah CuO (hitam), CuSO4.5H2O (biru), dan CuS (hitam).Gambar Tembaga

j. Seng (Zn)

Seng (Zn) terdapat di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende (ZnS), sebagai senyawa karbonat kelamin (ZnCO3), dan senyawa silikat seperti hemimorfit (ZnO.ZnSiO3.H2O).

Tabel beberapa mineral dari unsur-unsur transisi periode keempat

Logam Nama Mineral Rumus

Sc Torvetit Sc2SiO7

Ti Rutile

Ilmenit

Ferrotitanate

TiO2

(FeTi)2O3

FeTiO3

V Karnotit (K-uranil-vanadat)

vanadinit

K2(UO2)2 (VO4)2.3H2

Pb5(VO4)3Cl

Cr Kromit Cr2O3.FeO

Mn Pirolusit

Manganit

Rodokrosit

MnO2

Mn2O3.H2O

MnCO3

Fe Hematit

Magnetit

Pirit

Siderit

Fe2O3

Fe3O4

FeS2

FeCO3

Limonit Fe2O3.H2O

Co Kobaltit

Eritrit

CoAsS

Co3(AsO4)2.8H2O

Ni Pentlandit

Milerit

Smaltit

Garnierit

FeNiS

NiS

NiCOFeAs2

Ni.MgSiO3

Cu Garnerit

Kalkopirit

Kalkosite

Malachit

Bornit

Kuprit

Melkonit

H2(NiMg)SiO4.2H2O

CuFeS2

Cu2S

Cu2(OH)2CO3

Cu3FeS3

Cu2O

CuO

Zn Seng blende

Smith sonite

ZnS

ZnCO3

2. SIFAT FISIS DAN SIFAT KIMIA UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT

Unsur-unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat, baik secara fisis maupun kimia. Berikut adalah tabel yang menunjukkan sifat-sifat dari unsur-unsur transisi periode keempat.Beberapa sifat umum unsur-unsur transisi periode keempat :

A. SIFAT FISIS UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPATI. Unsur-unsur transisi periode keempat mempunyai sifat-sifat yang khas. Sifat-sifat khas

unsur-unsur transisi periode keempat antara lain :(1) Unsur-unsur transisi bersifat logam, maka sering disebut logam transisi.

(2) Bersifat logam, maka mempunyai bilangan oksidasi positif dan pada umumnya lebih dari satu.

(3) Banyak diantaranya dapat membentuk senyawa kompleks.(4) Pada umumnya senyawanya berwarna.(5) Beberapa diantaranya dapat digunakan sebagai katalisator.(6) Titik didih dan titik leburnya sangat tinggi.(7) Mudah dibuat lempengan atau kawat dan mengkilap.(8) Sifatnya makin lunak dari kiri ke kanan.(9) Dapat menghantarkan arus listrik.(10) Persenyawaan dengan unsur lain mempunyai oksida positif.

II. Senyawa yang dibentuk pada umumnya berwarna. Hal ini disebabkan karena konfigurasi elektron unsur transisi menempati sub kulit d, elektron-elektron pada orbital d yang tidak penuh memungkinkan untuk berpindah tempat. Elektron dengan energi rendah akan berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi (tereksitasi) dengan menyerap warna misalnya energi cahaya dengan panjang gelombang tertentu karena energi yang diserap besarnya pun tertentu. Struktur elektron pada orbital d yang bebeda akan mengasilkan warna yang pula.

Warna senyawa unsur-unsur transisi periode keempatdengan bilangan oksidasi

BiloksUnsur

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

Sc - Tidak berwarna

Tidak berwarna

- - -

Ti - Ungu Biru - - -

V Ungu Hijau - Merah Jingga -

Cr Biru Hijau - - Hijau -

Mn Merah muda

- - - - Ungu

Fe Hijau muda

Kuning - - - -

Co Merah muda

Biru - - - -

Ni Hijau - - - - -

Cu Biru - - - - -

Zn Tidak berwarna

- - - - -

III. Dapat membentuk ion kompleks, yaitu ion yang terdiri dari ion logam sebagai ion pusat yang menyediakan orbital d,s, dan p-nya yang kosong untuk elektron-elektron yang berasal dari ion atau molekul yang diikatnya yang disebut dengan ligan. Sebagai contoh, pada ion [PtCl6]2-, bilangan oksidasi masing-masing ligan (ion Cl-) adalah -1. Dengan demikian,

bilangan oksidasi Pt (kation logam transisi) adalah +4. Contoh lain, pada ion [Cu(NH3)4]2+, bilangan oksidasi masing-masing ligan (molekul NH3) adalah 0 (nol). Dengan demikian, bilangan oksidasi Cu (kation logam transisi) adalah +2. ikatan yang terjadi antara ion pusat dengan ligan, yaitu ikatan kovalen koordinasi. Banyaknya pasangan elektron yang diterima oleh ion logam dinamakan bilangan koordinasi. Bilangan koordinasi adalah jumlah ligan yang terikat pada kation logam transisi. Sebagai contoh, bilangan koordinasi Ag+

pada ion [Ag(NH3)2]+ adalah dua, bilangan koordinasi Cu2+ pada ion [Cu(NH3)4]2+ adalah empat, dan bilangan koordinasi Fe3+ pada ion [Fe(CN)6]3- adalah enam. Bilangan koordinasi yang sering dijumpai adalah 4 dan 6.

Pada umumnya ligan merupakan basa Lewis, yaitu ion yang dapat memberikan (donor) sepasang atau lebih elektron bebas. Seperti NH3, NO, H2O, F-, Cl-, CO3

2-, NO2-. Berdasarkan jumlah atom donor yang memiliki pasangan elektron bebas (PEB) pada ligan, ligan dapat dibedakan menjadi monodentat, bidentat, danpolidentat. H2O dan NH3 merupakan ligan monodentat (mendonorkan satu pasang elektron). Sedangkan Etilendiamin (H2N-CH2-CH2-NH2, sering disebut dengan istilah en) merupakan contoh ligan bidentat (mendonorkan dua pasang elektron). Ligan bidentat dan polidentat sering disebut sebagai agen chelat (mampu mencengkram kation logam transisi dengan kuat).

Secara umum penulisan ion kompleks adalah sebagai berikut. L adalah ion transisi,

x adalah ligan,

n muatan ion kompleks,

m bilangan koordinasi.

Umumnya bilangan koordinasi, dua kali lipat dari biloks transisi terbesar. Contohnya besi (Fe) mempunyai biloks +2 dan +3 maka umumnya bilangan koordinasinya 6, sehingga jika membentuk ion kompleks misalnya dengan ion CN- maka terbentuk ion kompleks sebagai berikut

Fe(CN)64- Fe(CN)6

3-

Ligan Ligan

Ion Fe2+ sebagai ion pusat Ion Fe3+ sebagai ion pusat

Dari kedua contoh diatas ion Fe(CN)64- dan Fe(CN)6

3- masing-masing memiliki muatan ion -4 dan -3. Bilangan oksidasi (biloks) ion pusat dapat kita tentukan dengan cara sebagai berikut.Biloks [Fe(CN)6]4- = -4 BO [Fe(CN)6]3- = -3Biloks (Fe) + (6CN) = -4 BO (Fe) + (6CN) = -3Biloks (Fe) + (6 x -1) = -4 BO (Fe) + (6 x -1) = -3Biloks Fe -6 = -4 BO (Fe) -6 = -3Biloks Fe = -4 + 6 BO (Fe) = -3 + 6Biloks Fe = +2 BO (Fe) = +3

Penamaan ion/senyawa kompleks dilakukan dengan aturan sebagai berikut.1. Nama kation ditulis lebih dahulu diikuti anionnya, sama seperti panamaan senyawa ionik

pada umumnya.2. Penamaan untuk ion kompleks, disebutkan nama ligannya dengan jumlahnya dan diberi

akhiran o.3. Jumlah ligan yang diikat lebih dari satu diberi awalan di (2), tri(3), tetra(4), penta (5) dan

sebagainya.4. Bilangan oksidasi logam ditulis dengan angka romawi.5. Jika ion kompleks bermuatan negatif, maka nama logam diberi akhiran at. Nama kation

logam bermuatan negatif dapat dilihat pada Tabel Nama Kation dan Anion Kompleks.6. Dalam ion kompleks, nama ligan disusun menurut abjad, kemudian dilanjutkan dengan nama

kation logam transisi.7. Nama ligan yang sering terlibat dalam pembentukan ion kompleks dapat dilihat pada Tabel

Nama Ligan.

Tabel Nama Ligan Kompleks

Ligan Nama

Amonia, NH3 Amino

Sianida, CN- Siano

Air, H2O Aquo

Hidroksida, OH- Hidrokso

F- Fluoro

Klorida, Cl- Kloro

Nitrit, NO2- Nitrito

SCN- Tiosiano

Bromida, Br- Bromo

Oksida, O2- Okso

Karbonat, CO32- Karbonato

Oksalat, C2O42- Oksalato

Karbon Monoksida, CO Karbonil

Etilendiamin Etilendiamin (en)

Tabel Nama Kation pada Anion Kompleks

Kation Nama Kation pada Anion Kompleks

Aluminium, Al Aluminat

Kromium, Cr Kromat

Kobalt, Co Kobaltat

Cuprum, Cu Cuprat

Aurum, Au Aurat

Ferrum, Fe Ferrat

Plumbum, Pb Plumbat

Mangan, Mn Manganat

Molibdenum, Mo Molibdat

Nikel, Ni Nikelat

Argentum, Ag Argentat

Stannum, Sn Stannat

Tungsten, W Tungstat

Zink, Zn Zinkat

Tabel Nama Ion Pusat Jika Muatannya Negatif

Ligan Nama

Mn Manganat

Cu Kuprat

Co Kobaltat

Cr Kromat

Ni Nikelat

Fe Ferrat

Contohnya adalah sebagai berikut.Ag(NH3)2

2+ : ion diamino argentum I[Cr(NH3)4Cl2]+ : ion tetra amino dikloro kromium IIIFe(CN)6

3- : ion heksasiano ferrat IIIK4[Fe(CN)6] : Kalium heksasiano ferrat II[Co(NH3)6]4 [Fe(CN)6]3 : Heksa amino kobalt III heksasiano ferrat IIBerikut ini adalah beberapa contoh penulisan nama maupun rumus kimia dari berbagai senyawa kompleks :1. Ni(CO)4

Bilangan koordinasi = 4Muatan ion kompleks = 0Muatan ligan = 0Muatan kation logam transisi = 0Nama senyawa = tetrakarbonil nikel (0) atau nikel tetrakarbonil2. NaAuF4

Terdiri dari kation sederhana (Na+) dan anion kompleks (AuF4-)

Bilangan koordinasi = 4Muatan anion kompleks = -1Muatan ligan = -1 x 4 = -4Muatan kation logam transisi = +3Nama senyawa = natrium tetrafluoro aurat (III)3. K3[Fe(CN)6]

Terdiri dari kation sederhana (3 ion K+) dan anion kompleks ([Fe(CN)6]-3)Bilangan koordinasi = 6Muatan anion kompleks = -3Muatan ligan = -1 x 6 = -6Muatan kation logam transisi = +3Nama senyawa = kalium heksasiano ferrat (III) atau kalium ferrisianida4. [Cr(en)3]Cl3

Terdiri dari kation kompleks ([Cr(en)3]3+) dan anion sederhana (3 ion Cl-)Bilangan koordinasi = 3 x 2 (bidentat) = 6Muatan kation kompleks = +3Muatan ligan = 3 x 0 = 0Muatan kation logam transisi = +3Nama senyawa = tris-(etilendiamin) kromium (III) klorida5. Pentaamin kloro kobalt (III) kloridaTerdapat 5 NH3, satu Cl-, satu Co3+, dan ion Cl-

Muatan kation kompleks = (5 x 0) + (1 x -1) + (1 x +3) = +2Untuk membentuk senyawa kompleks, dibutuhkan dua ion Cl-

Rumus senyawa kompleks = [Co(NH3)5Cl]Cl2

6. Dikloro bis-(etilendiamin) platinum (IV) nitratTerdapat 2 Cl-, 2 en, satu Pt4+, dan ion NO3

-

Muatan kation kompleks = (2 x -1) + (2 x 0) + (1 x +4) = +2Untuk membentuk senyawa kompleks, dibutuhkan dua ion NO3

-

Rumus senyawa kompleks = [Pt(en)2Cl2](NO3)2

7. Natrium heksanitro kobaltat (III)Terdapat 6 NO2

-, satu Co3+, dan ion Na+

Muatan anion kompleks = (6 x -1) + (1 x +3) = -3Untuk membentuk senyawa kompleks, dibutuhkan tiga ion Na+

Rumus senyawa kompleks = Na3[Co(NO2)6]8. Tris-(etilendiamin) kobalt (III) sulfatTerdapat 3 en, satu Co3+, dan ion SO4

2-

Muatan kation kompleks = (3 x 0) + (1 x +3) = +3Untuk membentuk senyawa kompleks, dua kation kompleks membutuhkan tiga ion SO4

2-

Rumus senyawa kompleks = ([Co(en)3])2(SO4)3

Bentuk ion kompleks dipengaruhi oleh jumlah ligan, jenis ligan, dan jenis kation logam transisi. Secara umum, bentuk ion kompleks dapat ditentukan melalui bilangan koordinasi. Hubungan antara bilangan koordinasi terhadap bentuk ion kompleks dapat dilihat pada tabel berikut :

Bilangan Koordinasi Bentuk Ion Kompleks

2 Linear

4 Tetrahedral atau Square Planar

6 Oktahedral

a. Sifat MagnetikAda beberapa sifat magnet dari unsur-unsur transisi diantaranya:

1. Diamagnetik, tidak tertarik oleh medan magnet, hal ini disebabkan karena atom atau molekul dimana elektron dalam orbitalnya semua berpasangan.

2. Paramagnetik, dapat ditarik oleh medan magnet, hal ini disebabkan karena ada atom atau molekul dimana elektron dalam orbitalnya ada yang tidak berpasangan. Jika sifat paramagnetiknya sangat kuat maka disebut feromagnetik.

Pada unsur-unsur logam transisi periode keempat, umumnya mempunyai elektron yang tidak berpasangan dalam orbital d sehingga umumnya bersifat paramagnetik. Perhatikan contoh berikut.30Zn : (Ar)

Jadi, logam transisi periode keempat yang bersifat diamagnetik adalah Zn dan Cu. Sedangkan yang bersifat paramagnetik antara lain Sc, Ti, Cr, dan Mn, dan yang bersifat Feromagnetik adalah Fe, Co, dan Ni.

B. SIFAT KIMIA UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT1. Jari-Jari Atom

Jari-jari atom berkurang dari Sc ke Zn, hal ini berkaitan dengan semakin bertambahnya elektron pada kulit 3d, maka semakin besar pula gaya tarik intinya, sehingga jarak elektron pada jarak terluar ke inti semakin kecil.

2. Energi Ionisasi Energi ionisasi cenderung bertambah dari Sc ke Zn. Walaupun terjadi sedikit fluktuatif,

namun secara umum Ionization Energy (IE) meningkat dari Sc ke Zn. Kalau kita perhatikan, ada sesuatu hal yang unik terjadi pada pengisian elektron pada logam transisi. Setelah pengisian elektron pada subkulit 3s dan 3p, pengisian dilanjutkan ke kulit 4s tidak langsung ke 3d, sehingga kalium dan kalsium terlebih dahulu dibanding Sc. Hal ini berdampak pada grafik energi ionisasinya yang fluktuatif dan selisih nilai energi ionisasi antar atom yang berurutan tidak terlalu besar. Karena ketika logam menjadi ion, maka elektron pada kulit 4s-lah yang terlebih dahulu terionisasi.

3. Konfigurasi ElektronKecuali unsur Cr dan Cu, Semua unsur transisi periode keempat mempunyai elektron

pada kulit terluar 4s2, sedangkan pada Cr dan Cu terdapat pada subkulit 4s1.4. Bilangan Oksidasi

Senyawa-senyawa unsur transisi di alam ternyata mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu. Walaupun unsur transisi memiliki beberapa bilangan oksidasi, keteraturan dapat dikenali. Bilangan oksidasi tertinggi atom yang memiliki lima elektron yakni jumlah orbital d berkaitan dengan keadaan saat semua elektron d (selain elektron s) dikeluarkan. Jadi, dalam kasus skandium dengan konfigurasi elektron (n-1) d1ns2, bilangan oksidasinya 3. Mangan dengan konfigurasi (n-1) d5ns2, akan berbilangan oksidasi maksimum +7.

Bila jumlah elektron d melebihi 5, situasinya berubah. Untuk besi Fe dengan konfigurasi elektron (n-1) d6ns2, bilangan oksidasi utamanya adalah +2 dan +3. Sangat jarang ditemui bilangan oksidasi +6. Bilangan oksidasi tertinggi sejumlah logam transisi penting seperti Kobal (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu) dan Zink (Zn) lebih rendah dari bilangan oksidasi atom yang kehilangan semua elektron (n-1) d dan ns-nya. Di antara unsur-unsur yang ada dalam golongan yang sama, semakin tinggi bilangan oksidasi semakin tinggi unsur-unsur pada periode yang lebih besar.

3. MANFAAT, DAMPAK DAN PROSES PEMBUATAN UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT

A. MANFAAT UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT1. Skandium (Sc)

Skandium merupakan unsur yang jarang terdapat di alam, walaupun ada cenderung dalam bentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +3 misalnya ScCl3, Sc2O3. Senyawa tidak berwarna dan bersifat diamagnetik, hal ini disebabkan ion Sc3+ sudah tidak memiliki elektron dalam orbital d nya.

Kira-kira 20 kg (dalam bentuk Sc2O3) skandium digunakan setiap tahun di Amerika Serikat untuk membuat lampu berkeamatan tinggi. Skandium iodida yang dicampur ke dalam lampu wap raksasa akan menghasilkan sumber cahaya buatan kecekapan tinggi yang menyerupai cahaya matahari dan membolehkan salinan warna yang baik untuk kamera televisi. Lebih kurang 80 kg skandium digunakan sejagat setiap tahun dalam pembuatan lampu mentol. Isotop radioaktif Sc-46 digunakan dalam peretak pelapis minyak sebagai agen penyurih.

Penggunaan utamanya dari segi isi padu adalah aloi aluminium-skandium untuk industri aeroangkasa dan juga untuk peralatan sukan (basikal, bet besbol, senjata api, dan sebagainya) yang memerlukan bahan berprestasi tinggi. Apabila dicampur dengan aluminium.

2. Titanium (Ti)Titanium banyak digunakan dalam industri dan konstruksi :

a. Titanium digunakan sebagai bahan konstruksi karena mempunyai sifat fisik :1. Rapatannya rendah (logam ringan),2. Kekuatan strukturnya tinggi,3. Tahan panas,4. Tahan terhadap korosi,.b. Titanium digunakan sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonik, karena pada

temperatur tinggi tidak mengalami perubahan kekuatan (strenght).c. Titanium digunakan sebagai bahan katalis dalam industri polimer polietlen.d. Titanium digunakan sebagai pigmen putih, bahan pemutih kertas, kaca, keramik, dan

kosmetik.e. Titanium digunakan sebagai katalis pada industri polimer.f. Karena kerapatan titanium relatif rendah dan kekerasannya tinggi. Logam ini digunakan

untuk bahan struktural terutama dalam mesin jet, karena mesin jet memerlukan massa yang ringan tetapi stabil pada suhu tinggi.

g. Karena logam titanium tahan terhadap cuaca, sehingga dapat digunakan untuk bahan pembuatan pipa, pompa, dan tabung reaksi dalam industri kimia.

3. Vanadium (V)Vanadium banyak digunakan dalam industri-industri seperti :

a. Untuk membuat peralatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan yang tinggi seperti per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi,

b. Untuk membuat logam campuran,c. Oksida vanadium (V2O5) digunakan sebagai katalis dalam pembuatan asam sulfat dengan

proses kontak.d. Umumnya digunakan untuk paduan dengan logam lain seperti baja tahan karat dan baja

untuk peralatan berat karena sifatnya merupakan logam putih terang, relatif lunak dan liat, tahan terhadap korosif, asam, basa, dan air garam.

e. V2O5 digunakan sebagai katalis pada proses pembuatan asam sulfat dan digunakan sebagaireduktor.

4. Khromium (Cr)Adapun kegunaan kromium antara lain sebagai berikut :

1. Khromium digunakan untuk mengeraskan baja, pembuatan baja tahan karat dan membentuk banyak alloy (logam campuran) yang berguna.

2. Kebanyakan khromium digunakan dalam proses pelapisan logam untuk menghasilkan permukaan logam yang keras dan indah dan juga dapat mencegah korosi.

3. Khromium juga dapat memberikan warna hijau emerald pada kaca.4. Khromium juga luas digunakan sebagai katalis.5. Industri refraktori menggunakan khromit untuk membentuk batu bata, karena khromit

memiliki titik cair yang tinggi, pemuaian yang relatif rendah dan kestabilan struktur kristal.6. Digunakan untuk katalis dan untuk pewarna gelas.7. Campuran kromium (IV) oksida dan asam sulfat pekat mengahasilkan larutan pembersih

yang dapat digunakan untuk mengeluarkan zat organik yang menempel pada alat-alat laboratorium dengan hasil yang sangat bersih, tetapi larutan ini bersifat karsinogenik (menyebabkan penyakit kanker).

5. Mangan (Mn)Mangan merupakan logam putih kemerahan atau putih kehijauan, keras (lebih keras

dari besi), sangat mengkilap, dan sangat reaktif banyak digunakan untuk panduan logam dan membentuk baja keras yang digunakan untuk mata bor pada pemboran batuan. Di samping itu, Mangan Oksida (sebagai pilorusit) digunakan sebagai depolariser dan sel kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan khlorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Senyawa permanganat adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisis kuantitatif dan dalam pengobatan. Mangan juga banyak tersebar dalam tubuh. Mangan merupakan unsur yang penting untuk penggunaan vitamin B.

6. Besi (Fe)

Kegunaan utama dari besi adalah untuk membuat baja. Baja adalah istilah yang digunakan untuk semua aloi dari besi (aliase). Baja aliase, yaitu baja spesial yang mengandung unsur tertentu sesuai dengan sifat yang diinginkan. Salah satu contoh baja yang terkenal adalah stainless steel, yang merupakan baja tahan karat.

Berikut urai beberapa kegunaan dari besi :1. Sebagai logam, besi memiliki kegunaan paling luas dalam kehidupan, seperti untuk kontruksi

atau rangka bangunan, landasan, untuk badan mesindan kendaraan, tulkit mobil, untuk berbagai peralatan pertanian, bangunan dan lain-lain. Mutu dari semua bahan yang terbuat dari besi tergantung pada jenis besi yang digunakan, seperti:

a. Baja krom (95,9% Fe; 3,5%Cr; 0,3%Mn; 0,3%C)b. Baja mangan (11-14%Mn)c. Baja karbon (98,1% Fe; 1% Mn; 0,9%C)d. Baja wolfram (94%Fe; 5%W; 0,3%Mn; 0,7%C)2. Fe(OH)3 digunakan untuk bahan cat seperti cat minyak, cat air, atau cat tembok.3. Fe2O3 sebagai bahan cat dikenal nama meni besi, digunakan juga untuk mengkilapkan kaca.4. FeSO4 digunakan sebagai bahan tinta.7. Kobalt (Co)

Kobalt merupakan logam putih keperakan dengan sedikit kebiruan bila digosok langsung mengkilap lebih keras dan lebih terang dari pada nikel, tahan terhadap udara, sehingga banyak digunakan untuk pelapis logam. Selain itu juga digunakan sebagai katalis, untuk paduan logam (baja kobalt) digunakan sebagai bahan magnet permanen. Campuran Co, Cr, dan W digunakan untuk peralatan berat dan alat bedah atau operasi. Campuran Co, Fe, dan Cr (logam festel) digunakan untuk elemen pemanas listrik.

Kobalt yang dicampur dengan besi, nikel, dan logam lainnya untuk membuat alnico, alloy dengan kekuatan magnet luar biasa untuk berbagai keperluan. Alloy stellit, mengandung kobalt, khromium, dan wolfram, yang bermanfaat untuk peralatan berat, peralatan yang digunakan pada suhu tinggi, maupun peralatan yang digunakan pada kecepatan yang tinggi.

Kobalt juga diguanakan untuk baja magnet dan tahan karat lainnya. Selain alloy, digunakan dalam turbin jet, dan generator turbin gas. Logam diguanakan dalam elektropalting karena sifat penampakannya, kekerasannya, dan sifat tahan oksidasinya.

Garam kobalt telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan warna biru brilian yang permanen pada porselen, kaca, pot, keramik, dan lapis e-mail gigi. Garam kobalt adalah komponen utama dalam membuat biru Sevre dan biru Thenard. Larutan kobalt klorida digunakan sebagai pelembut warna tinta. Kobalt digunakan secraa hati-hati dalam bentuk klorida, sulfat, asetat, dan nitrat karena telah dibuktikan efektif dalam memperbaiki penyakit kekurangan mineral tertentu pada binatang. Tanah yang layak mengandung hanya 0.13 – 0.30 ppm kobalt untuk makanan binatang.

8. Nikel (Ni)Nikel banyak digunakan untuk hal-hal berikut ini:

1. Merupakan logam putih perak keabuan, dapat ditempa, penghantar panas yang baik dan tahan terhadap udara, tetapi tidak tahan terhadap air yang mengandung asam sehingga banyak

digunakan sebagi komponen pemanas listrik (nikrom) yang merupakan campuran dari Ni, Fe, dan Cr.

2. Perunggu-nikel digunakan untuk uang logam.3. Perak jerman (paduan Cu, Ni, Zn) digunakan untuk barang perhiasan.4. Logam rasein (paduan Ni, Al, Sn, Ag) untuk barang perhiasan.5. Pembuatan aloi, battery electrode, dan keramik.6. Zat tambahan pada besi tuang dan baja, agar mudah ditempa dan tahan karat.7. Pelapis besi (pernekel).8. Sebagai katalis.9. Tembaga (Cu)

Tembaga merupakan logam berwarna kemerahan, mengkilap bila digosok dapat ditempa, penghantar panas pada listrik yang baik, tidak mudah berkarat tetapi bila terkena udara warnanya menjadi hijau oleh terbentuknya tembaga karbonat. Banyak digunakan sebagai rangakian atau peralatan listrik, kabel listrik, dan untuk paduan logam.

CuSO4 (terusi) banyak digunakan untuk larutan elektrolit dalam sel elektrokimia, campuran terusi dan Ca(OH)2 dengan sedikit air dapat digunakan memberantas kutu dan jamur.

Tembaga banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti untuk kabel listrik, bahan uang logam, untuk bahan mesin pembangkit tenaga uap dan untuk aloi.

10. Seng (Zn)Logam seng berguna untuk hal-hal sebagai berikut:

1. Merupakan logam cukup keras, terang berwarna putih kebiruan, tahan dalam udara lembab dibanding Fe. Hal ini disebabkan diatas lapisan permukaan seng terbentuk lapisan karbonat basa (Zn2(OH)2CO3) yang dapat menghambat oksidasi lebih lanjut. Karena sifat tersebut, maka seng banyak digunakan untuk melapisi logam besi (disebut kaleng)

2. Digunakan juga sebagai elektroda pada elektroda (katoda) pada sel elektrokimia dan untuk pembuatan paduan logam.

3. ZnO digunakan untuk bahan cat untuk memberikan warna putih dan digunakan untuk pembuatan salep seng (ZnO-vaselin).

4. Logam ini digunakan untuk membentuk berbagai campuran logam dengan metal lain. Kuningan, perak nikel, perunggu, perak Jerman, solder lunak dan solder aluminium adalah beberapa contoh campuran logam tersebut.

5. Seng dalam jumlah besar digunakan untuk membuat cetakan dalam industri otomotif, listrik, dan peralatan lain semacamnya.

6. Campuran logam Prestal, yang mengandung 78% seng dan 22% aluminium dilaporkan sekuat baja tapi sangat mudah dibentuk seperti plastik. Prestal sangat mudah dibentuk dengan cetakan murah dari keramik atau semen.

7. Seng juga digunakan secara luas untuk menyepuh logam-logam lain dengan listrik seperti besi untuk menghindari karatan.

8. Seng oksida banyak digunakan dalam pabrik cat, karet, kosmetik, farmasi, alas lantai, plastik, tinta, sabun, baterai, tekstil, alat-alat listrik dan produk-produk lainnya.

9. Lithopone, campuran seng sulfida dan barium sulfat merupakan pigmen yang penting. Seng sulfida digunakan dalam membuat tombol bercahaya, sinar X, kaca-kaca TV, dan bola-bola lampu fluorescent. Klorida dan kromat unsur ini juga merupakan senyawa yang banyak gunanya.

10. Seng juga merupakan unsur penting dalam pertumbuhan manusia dan binatang. Banyak tes menunjukkan bahwa binatang memerlukan 50% makanan tambahan untuk mencapai berat yang sama dibanding binatang yang disuplemen dengan zat seng yang cukup.

B. DAMPAK NEGATIF UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPATLogam besi mudah terkorosi dalam udara lembap, dalam bentuk senyawa kompleks

[k4Fe(CN)6.3H2O], unsur ini bersifat racun bagi tumbuhan. Tembaga mudah terbakar dalam bentuk serbuk, dalam bentuk senyawa CuCl2 melalui pernapasan dapat menyebabkan keracunan. Asam kromium CrO3 beracun dan bersifat karsinogenik.

C. PROSES PEMBUATAN UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPATA. PENGOLAHAN LOGAM DARI BIJIH (METALURGI)

Sebagian besar logam terdapat di alam dalam bentuk senyawa. Hanya sebagian kecil terdapat dalam keadaan bebas seperti emas, perak dan sedikit tembaga. Pada umumnya terdapat dalam bentuk senyawa sulfida dan oksida, karena senyawa ini sukar larut dalam air. Contohnya : Fe2O3, Cu2S, NiS, ZnS, MnO2.

Pengolahan logam dari bijih disebut metalurgi. Bijih adalah mineral atau benda alam lainnya yang secara ekonomis dapat diambil logamnya. Karena logam banyak terdapat dalam bentuk senyawa (oksida, sulfida), maka prosesnya selalu reduksi.

Ada tiga tingkat proses pengolahan, yaitu :1. Menaikan konsentrasi bijih.2. proses reduksi3. Pembersihan, pembuatan aliase dan pemurnian

1. Menaikan Konsentrasi Bijih.Memisahkan bijih dari campurannya misalnya dengan ditumbuk, lalu dipisahkan

dengan berbagai cara, misalnya :a. Dicuci dengan air.b. Diapungkan dengan deterjen atau zat pembuih (flotasi)c. Dipisahkan dengan magnet

d.Dengan pemanggangan. Bijih dipanaskan di udara terbuka, menghasilkan oksidanya.2 ZnS + 3 O2 2ZnO + 2 SO2

e. Dilarutkan sehingga terbentuk senyawa kompleks2. Proses Reduksi

Umumnya menggunakan reduktor yang murah yaitu karbon (kokes). Untuk logam yang reaktif digunakan reduktor yang lebih kuat seperti hidrogen, logam alkali tanah dan alumunium. Logam-logam yang sangat reaktif dilakukan reduksi elektrolisis (reduksi katodik)

a. Reduksi dengan karbon (C) :ZnO + C Zn + COFe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3CO2

b. Reduksi dengan logam yang lebih reaktif :TiCl4 + 2 Mg Ti + 2MgCl2

Cr2O3 + 2 Al 2 Cr + Al2O3

3. Proses Pemurnian (refining)Dengan proses-proses peleburan, destilasi atau dengan elektrolisis. Proses peleburan

misalnya untuk memperoleh tembaga 99% untuk membuat baja dan sebagainya. Untuk memperoleh tembaga yang murni untuk keperluan teknik listrik dilakukan dengan elektrolisis. Dengan destilasi misalnya pada pembuatan air raksa dan seng. Berikut ikhtisar mineral dan cara memperoleh logam transisi periode 4.

Tabel Mineral dan cara memperoleh logam transisi periode keempat

Unsur Bijih/mineral Senyawa yang direduksi

Pereduksi Keterangan

Sc Tidak dibuat dalam skala industri

Ti Rutile, TiO2 TiCl4 Mg atau Na

V Carnolite, V2O5 V2O5 Al

Cr Chromite, FeCr2O4 Na2Cr2O7 C lalu Al

Mn Pyrolucite, MnO2 Mn3O4 Al

Fe Haematite, Fe2O3 Fe2O3 C atau CO Dapur tinggi

Magnetite, Fe3O4

Co Cobaltite, Co As S Co3O4 Al

Ni Millerite, NiS NiO C

Cu Copper glance, CuS Cu2S S*

Zn Zink blende, ZnS ZnO C(CO) Dapur tinggi

* Reduksi sendiri : Cu2S(s) + O2 (g) 2 Cu(s) + SO2(g)

B. BESI DIEKSTRAKSI DARI OKSIDA BESI DENGAN REDUKTOR KARBONPENGOLAHAN BESI BAJABahan dasar : Bijih besi hematit Fe2O3, magnetit Fe3O4, bahan tambahan batu gamping, CaCO3atau pasir (SiO2). Reduktor kokes (C)Dasar reaksi : Reduksi dengan gas CO, dari pembakaran tak sempurna CTempat : Dapur tinggi (tanur tinggi), yang dindingnya terbuat dari batu tahan api.

Reaksi dalam dapur tinggi adalah kompleks. Secara sederhana dapat dilihat pada penjelasan berikut. Dalam 24 jam rata-rata menghasilkan 1.000 – 2.000 ton besi kasar dan

500 ton kerak (terutama CaSiO3). Kira-kira 2 ton bijih, 1 ton kokes dan 0,3 ton gamping dapat menghasilkan 1 ton besi kasar.

Reaksi yang terjadi :1. Reaksi pembakaran.

Udara yang panas dihembuskan , membakar karbon terjadi gas CO2 dan panas. Gas CO2 yang naik direduksi oleh C menjadi gas CO.C + O2 CO2

CO2 + C 2CO2. Proses reduksi

Gas CO mereduksi bijih.Fe2O3 + 3CO 2 Fe + 3 CO2

Fe3O4 + 4CO 3 Fe + 4 CO2

Besi yang terjadi bersatu dengan C, kemudian mleleh karena suhu t inggi (1.5000C)3. Reaksi pembentukan kerakCaCO3 CaO + CO2

CaO + SiO2 CaSiO3 kerak

Karena suhu yang tinggi baik besi maupun kerak mencair. Besi cair berada di bawah. Kemudian dikeluarkan melalui lubang bawah, diperoleh besi kasar dengan kadar C hingga 4,5%. Disamping C mengandung sedikit S, P, Si dan Mn. Besi kasar yang diperoleh keras tetapi sangat rapuh lalu diproses lagi untuk membuat baja dengan kadar C sebagai berikut :

baja ringan kadar C : 0,05 – 0,2 % baja medium kadar C : 0,2 – 0,7 % baja keras kadar C : 0,7 – 1,6 %

Pembuatan baja :Dibuat dari besi kasar dengan prinsip mengurangi kadar C dan unsur-unsur campuran

yang lain. Ada 3 cara :1. Proses Bessemer :

Besi kasar dibakar dalam alat convertor Bessemer. Dari lubang-lubang bawah dihembuskan udara panas sehingga C dan unsur-unsur lain terbakar dan keluar gas. Setelah beberapa waktu kira-kira ¼ jam dihentikan lalu dituang dan dicetak.2. Open-hearth process

Besi kasar, besi tua dan bijih dibakar dalam alat open-hearth. Oksida-oksida besi (besi tua, bijih) bereaksi dengan C dan unsur-unsur lain Si, P, Mn terjadi besi dan oksida-oksida SiO2, P2O5, MnO2dan CO2. dengan demikian kadar C berkurang.3. Dengan dapur listrik.

Untuk memperoleh baja yang baik, maka pemanasan dilakukan dalam dapur listrik. Hingga pembakaran dapat dikontrol sehingga terjadi besi dengan kadar C yang tertentu.

C. EKSTRAKSI TEMBAGA DARI BIJIHNYA DILAUKAN MELALUI RANGKAIAN REAKSI REDOKS.Pengolahan tembagaTembaga terdapat di alam dalam bentuk senyawa Cu2S, Cu2O. Bijih tembaga dinaikan konsentrasinya dengan proses pengapungan (flotasi) lalu dikenakan proses pemanggangan. Maka terjadi proses reduksi intramolekuler, diperoleh tembaga.Reaksinya :Cu2S + O2 2 Cu + SO2

2 Cu2S + 3 O2 2 Cu2O + 2 SO2

Cu2S + 2 Cu2O 6 Cu + SO2

Tembaga yang diperoleh belum murni tetapi sudah dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti pipa, bejana, dan lain-lain, tetapi belum baik untuk penghantar listrik. Untuk memurnikan dilakukan proses elektrolis.Proses pemurnian tembaga :Susunan : - Katode : logam Cu dilapis tipis dengan karbon grafit.- Anode : logam Cu tak murni- Elektrolit : larutan CuSO4

Reaksi : Katode : Cu+2 + 2 e- Cu menempel katode.Anode : Cu (An) Cu+2 + 2e-

Logam Tembaga dapat diperoleh melalui pemanggangan kalkopirit, seperti yang dinyatakan dalam persamaan reaksi di bawah ini :

2 CuFeS2(s) + 4 O2(g) ——> Cu2S(s) + 2 FeO(s) + 3 SO2(g)

Cu2S(s) + O2(g) ——> 2Cu(l) + SO2(g)

Logam Tembaga dapat dimurnikan melalui proses elektrolisis. Logam Tembaga memiliki koduktivitas elektrik yang tinggi. Dengan demikian, logam tembaga sering digunakan sebagai kawat penghantar listrik. Selain itu, Tembaga juga digunakan pada pembuatan alloy (sebagai contoh, kuningan, merupakan alloy dari Cu dan Zn),bahan pembuatan pipa, dan bahan dasar pembuatan koin (uang logam).

Logam Tembaga bereaksi hanya dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat pekat panas (dikenal dengan istilah aqua regia). Bilangan oksidasi Tembaga adalah +1 dan +2. Ion Cu+ kurang stabil dan cenderung mengalami disproporsionasi dalam larutan.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :2 Cu+

(aq) ——> Cu(s) + Cu2+(aq)

Cu(Anode) Cu (katode)

Yang dapat tereduksi pada katode hanya Cu, sedang logam yang kurang reaktif (Ag, Au) mengendap di dasar bejana, dan logam yang lebih reaktif (Fe) tetap dalam larutan, sebagai

ion Fe2+, Ag dan Au merupakan hasil tambahan.

Kata PengantarSegala puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karunianya kami dapat menyelesaikan makalah kami yang berjudul periode empat. Dalam makalah ini kami menjelaskan mengenai periode empat secara umum. Adapun tujuan kami membuat makalah ini yang utama untuk memenuhi tugas dari guru pembimbing kami dalam mata pelajaran KIMIA. Di sisi lain, kami membuat makalah untuk mengetahui lebih rinci mengenai periode empat. Kami menyadari makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh sebab itu, diharapkan kritik dan saran pembaca demi kesempurnaan makalah kami untuk ke depannya. Mudah-mudahan makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua terutama bagi siswa/siswi yang mau mempelajari lebih luas tentang periode empat.

BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangUnsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi

pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Dalam satu periode dari kiri (Sc) ke kanan (Zn), keelektronegatifan unsur hampir sama, tidak meningkat maupun menurun secara signifikan. Selain itu, ukuran atom (jari-jari unsur) serta energi ionisasi juga tidak mengalami perubahan signifikan. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa semua unsur transisi periode keempat memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang serupa. Hal ini berbeda dengan unsur utama yang mengalami perubahan sifat yang sangat signifikan dalam satu periode.

1.2 TujuanAdapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :

1.2.1 Untuk mengetahui unsur apa saja yang terdapat pada unsur transisi periode keempat

1.2.2 Manfaat dan kegunaan dari unsur transisi periode keempat1.2.3 Untuk menjelaskan sifat fisis dan sifat kimia unsur-unsur periode ke

empat.1.3 Metode

Metode yang kami gunakan pada penulisan makalah ini adalah metode deskriptif.

BAB 2LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Unsur Transisi Periode Keempat dan Logam Transisi Periode KeempatUnsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan elektron pada kulit terluar dan kulit pertama terluar untuk berikatan dengan unsur-unsur yang lain.Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

1. Skandium (Sc) skandium ditemukan dalam berbagai bijih logam, tetapi keberadaannya di alam jarang ditemukan. Keberadaannya di alam diperkirakan antara 5 ppm hingga 30 ppm. Contoh senyawa yang mengandung skandium adalah Sc(OH)3 dan Na3ScF6.

2. Titanium (Ti) merupakan logam ke sembilan terbanyak 0,6 persen kerak bumi. Titanium di alam dapat ditemukan dalam mineral rutil (TiO2) dan ilmenit (FeTiO3). Contohnya senyawa yang mengandung unsur Titanium TiCl4.

3. Vanadium (V) adalah logam abu-abu yang keras dan tersebar luas dikulit bumi sekitar 0,02 % massa. Vanadium ditemukan dalam mineral vanadit (Pb3(VO4)2), patronit (V2S5), dan karnotit (K2(UO2)2(VO4)3H2O). Contoh senyawa yang mengandung unsur vanadium adalah V2O5 yang digunakan untuk katalis pada pembuatan asam sulfat.

4. Kromium (Cr), terletak pada golongan VI B periode keempat dan merupakan salah satu logam yang penting ditemukan sekitar 122 ppm dalam kerak bumi. Kromonium ditemukan dalam mineral kromit (FeCr2O4).

5. Mangan (Mn), ditemukan dalam mineral pirolusit (MnO2). Contoh senyawa yang mengandung unsur mangan adalah KMnO4, yang banyak digunakan sebagai zat pengoksidasi dalam analisi di labolatorium.

6. Besi (Fe) adalah unsur yang cukup melimpah di kerak bumi (sekitar 6,2% massa kerak bumi). Besi jarang ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Besi umumnya ditemukan dalam bentuk mineral (bijih besi), seperti hematite (Fe2O3), siderite (FeCO3), dan magnetite (Fe3O4). Logam Besi bereaksi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :Fe(s) + 2 H+(aq) ——> Fe2+(aq) + H2(g)Larutan asam sulfat pekat dapat mengoksidasi logam Besi menjadi ion Fe3+. Sementara larutan asam nitrat pekat akan membentuk lapisan oksida Fe3O4 yang dapat menghambat reaksi lebih lanjut. Umumnya, Besi dijumpai dalam bentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2 dan +3. Beberapa contoh senyawa Besi (II) antara lain FeO (hitam), FeSO4. 7H2O (hijau), FeCl2 (kuning), dan FeS (hitam). Ion Fe2+ dapat dengan mudah teroksidasi menjadi ion Fe3+ bila terdapat gas oksigen yang cukup dalam larutan Fe2+. Sementara itu, senyawa yang mengandung ion Besi (III) adalah Fe2O3 (coklat-merah) dan FeCl3 (coklat).

7. Kobalt (Co) di alam diperoleh sebagai bijih smaltit (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS) yang biasanya berasosiasi dengan Ni dan Cu.

8. Bijih nikel (Ni) di alam banyak ditemukan dalam mineral petlantdit [(Fe,Ni)9S8) dan gernarit(H2(NiMg)SiO4

-. 2H2O).

9. Tembaga (Cu) merupakan unsur yang jarang ditemukan di alam (precious metal). Tembaga umumnya ditemukan dalam bentuk senyawanya, yaitu bijih mineral, seperti Pirit tembaga (kalkopirit) CuFeS2, bornit (Cu3FeS3), kuprit (Cu2O), melakonit (CuO), malasit (CuCO3.Cu(OH)2). Semua senyawa Tembaga (I) bersifat diamagnetik dan tidak berwarna (kecuali Cu2O yang berwarna merah), sedangkan semua senyawa Tembaga (II) bersifat paramagnetik dan berwarna. Senyawa hidrat yang mengandung ion Cu2+ berwarna biru. Beberapa contoh

senyawa yang mengandung Tembaga (II) adalah CuO (hitam), CuSO4.5H2O (biru), dan CuS (hitam).

10. Seng (Zn) terdapat di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende (ZnS), dan calamine (ZnCO3), dan senyawa silikat seperti hemimorfit (ZnO.ZnSiO3.H2O).

2.1 Konfigurasi Elektron Unsur Transisi Periode Keempat

UnsurNomor Atom

Konfigurasi Elektron

Orbital

3d 4s

Skandium (Sc) 21 (Ar) 3d1 4s2

Titanium (Ti) 22 (Ar) 3d2 4s2

Vanadium (V) 23 (Ar) 3d3 4s2

Krom (Cr) 24 (Ar) 3d5 4s1

Mangan (Mn) 25 (Ar) 3d5 4s2

Besi (Fe) 26 (Ar) 3d6 4s2

Kobalt (Co) 27 (Ar) 3d7 4s2

Nikel (Ni) 28 (Ar) 3d8 4s2

Tembaga (Cu) 29 (Ar) 3d10 4s1

Seng (Zn) 30 (Ar) 3d10 4s2

Konfigurasi elektron Cr bukan (Ar) 3d4 4s2 tetapi (Ar) 3d5 4s1. Demikian halnya dengan konfigurasi elektron Cu bukan (Ar) 3d9 4s2 tetapi (Ar) 3d10 4s1. Hal ini berkenaan dengan kestabilan orbitalnya, yaitu orbital-orbital d dan s stabil jika terisi penuh, bahkan 1/2 penuh pun lebih stabil daripada orbital lain.

2.1 Sifat LogamSifat Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

Jari-jari atom 1.44 1.32 1.22 1.18 1.17 1.17 1.16 1.15 1.17 1.25

Jari-jari ion X2+ - 1.00 0.93 0.87 0.81 0.75 0.79 0.83 0.87 0.88

Titik lebur (oC) 1.541

1.660

1.890

1.857

1.224

1.535

1.495

1.455

1.083

420

Titik didih (oC) 2.83 3.28 3.38 2.67 1.96 2.75 2.87 2.73 2.56 907

1 7 0 2 2 0 0 2 7Massa jenis (g cm-3)

3 4.5 6 7.2 7.2 7.9 8.9 8.9 8.9 7.1

Kekerasan (skala Mohs)

- - - 9 5 4.5 - - 3 2.5

Energi ionisasi (kJ mol-1)

631 658 650 652 717 759 758 737 745 906

Keelektronegatifan

1.3 1.5 1.6 1.6 1.5 1.5 1.8 1.8 1.9 1.6

E0 red X2+(aq) (volt)

- - -1.2 -0.91

-1.19

-0.44

-0.28

-0.25

+0.34

-0.76

E0 red X3+(aq) (volt)

-2.1 -1.2 -0.86 -0.74

-0.28

-0.4 - - - -

Semua unsur transisi periode keempat bersifat logam. Sifat itu disebabkan semua unsur transisi memiliki energi ionisasi yang rendah, yaitu kurang dari 1.000 kJ mol-1 dan keelektronegatifannya rendah, yaitu kurang dari 2.

2.1 Sifat Magnet

Adanya elektron-elektron yang tidak berpasangan pada sub kulit d menyebabkan unsur-unsur transisi bersifat paramagnetik (sedikit ditarik ke dalam medan magnet). Makin banyak elektron yang tidak berpasangan, maka makin kuat pula sifat paramagnetknya. Pada seng dimana orbital pada sub kulit d terisi penuh, maka bersifat diamagnetik (sedikit ditolak keluar medan magnet).

2.2 Membentuk senyawa-senyawa Berwarna

Senyawa unsur transisi (kecuali skandium dan seng), memberikan bermacam warna baik padatan maupun larutannya. Warna senyawa dari unsur transisi juga berkaitan dengan adanya orbital sub kulit d yang terisi tidak penuh. Peralihan electron yang terjadi pada pengisian subkulit d (sehingga terjadi perubahan bilangan oksidasi) menyebabkan terjadinya warna pada senyawa logam transisi.

Senyawa dari Sc3+ dan Ti4+ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya kosong, serta senyawa dari Zn2+ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya terisi penuh, sehingga tidak terjadi peralihan elektron.

2.3 Tingkat Oksidasi

Unsur transisi periode keempat memiliki beberapa tingkat oksidasi. Misalnya, Mn dapat memiliki tingkat oksidasi +2 (terdapat pada MnSO4), +4 (terdapat pada MnO2), +6 (terdapat pada K2MnO4), dan +7 (terdapat pada KMnO4).

Unsur Tingkat Oksidasi Tingkat Oksidasi yang stabil

Sc +3 +3

Ti +2,+3,+4 +4

V +2,+3,+4,+5 +5

Cr +2,+3,+4,+5,+6 +3,+6

Mn +2,+3,+4,+6,+7 +2,+4,+7

Fe +2,+3 +2,+3

Co +2,+3 +2,+3

Ni +2 +2

Cu +1,+2 +1,+2

Zn +2 +2

Keberagaman tingkat oksidasi unsur transisi periode ke empat disebabkan elektron valensinya menempati subkulit 3d dan 4s. Tingkat energi ke 2 subkulit itu sangat berdekatan sehingga unsur transisi periode keempat dapat menggunakan elektron pada sub kulit 3d dan 4s untuk membentuk ikatan. Misalnya, besi (Fe) dapat memiliki tingkat oksidasi +2 dan +3. Tingkat oksidasi +2 terjadi karena besi melepaskan 2 elektron pada subkulit 4s. Serta tingkat oksidasi +3 terjadi karena besi melepaskan 2 elektron pada subkulit 4s dan 1 elektron pada subkulit 3d.

26Fe : [Ar] 3d6, 4s2 26Fe2+ : [Ar] 3d6

26Fe3+ : [Ar] 3d5

Skandium (Sc) dan Seng (Zn) hanya memiliki satu tingkat oksidasi. Sc dengan konfigurasi 21Sc: [Ar] 3d1,4s2 cenderung melepaskan semua elektron valensinya sehingga memiliki konfigurasi sama dengan argon. Zn dengan konfigurasi 30Zn: [Ar] 3d10,4s2 cenderung melepaskan elektron pada subkulit 4s sehingga memiliki konfigurasi elektron argon ditambah dengan subkulit d yang penuh. Konfigurasi itu disebut pseudo gas mulia.

21Sc: [Ar] 3d1,4s2 30Zn: [Ar] 3d10,4s2

21Sc3+: [Ar] 30Zn2+: [Ar] 3d10

2.1 Ion Kompleks

Ion kompleks adalah ion yang berbentuk dari suatu kation (biasanya ion logam transisi) yang mengikat beberapa anion atau molekul netral. Selanjutnya, kation itu disebut ion pusat dan anion atau molekul netral yang terikat pada ion pusat disebut ligan. Pada ion kompleks [Cu(CN)4]2- dan [Fe(H2O)6]2+, Cu2+ dan Fe2+ adalah ion pusat, sedangkan CN- dan H2O adalah ligan.

2.1.1 Bilangan Koordinasi

Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ligan atau jumlah atom donor yang terkait pada ion pusat. Bilangan koordinasi ion Cu2+ pada [Cu(CN)4]2- adalah 4 dan bilangan koordinasi ion Fe2+ pada [Fe(H2O)6]2+ adalah 6. Biasanya, bilangan koordinasi suatu ion pusat sama dengan 2 kali bilangan oksidasinya.

Ion pusat Bilangan koordinasi Ion pusat Bilangan koordinasi

Cu2+ 2,4 Zn2+ 4,6

Ag+ 2 Al3+ 4,6

Au+ 2,4 Sc3+ 6

Cr2+ 6 Cr3+ 6

Fe2+ 6 Fe3+ 6

Co2+ 4,6 Co3+ 6

Ni2+ 4,6 Au3+ 4

Cu2+ 4,6

2.1.2 Ligan

Ligan adalah spesi yang memiliki atom yang dapat menjadi donor sepasang elektron pada ion pusat. Ligan merupakan basa Leuwis, sedangkan ion pusat sebagai asam Leuwis. Ligan dapat berupa ion monoatomik (tapi bukan atom netral), seperti ion halida ; berupa anion, seperti CN- dan NO2

- ,berupa molekul sederhana, seperti NH3 dan H2O ; berupa molekul kompleks ; seperti piridin (C5H5N).

Ion kompleks positif :[Ag(NH3)2]+ = Diamin Perak (I)[Cu(NH3)4]2+ = Tetra amin Tembaga (II)[Zn(NH3)4]2+ = Tetra amin Seng (II)[Co(NH3)6]3+ = Heksa amin Kobal (III)[Cu(H2O)4]2+ = Tetra Aquo Tembaga (II)[Co(H2O)6]3+ = Heksa Aquo Kobal (III)Contoh : [Cr(NH3)4Cl2]+ → atom pusat : Cr3+

Ligan : NH3 (amina) dan Cl (kloro) bilangan koordinasi : 4 + 2 = 6 Nama ionnya = tetraamin dikloro krom (III) Ion kompleks negatif :[Ni(CN)4]2- = Tetra siano Nikelat (II)[Fe(CN)6]3- = Heksa siano Ferat (III)[Fe(CN)6]4- = Heksa siano Ferat (II)[Co(CN)6]4- = Heksa siano Kobaltat (II)[Co(Cl6]3- = Heksa kloro Kobaltat (III) Contoh : [Ni(CN)4]2- → atom pusat : Ni2+

Ligan : CN (siano) Bilangan koordinasi : 4Nama ionnya = tetrasiano nikelat (II)Aturan penamaan senyawa kompleks menurut IUPAC :

1. Kation selalu disebutkan terlebih dahulu dari pada anion2. Nama ligan disebutkan secara berurut sesuai abjad.

Ligan adalah gugus molekul netral, ion atau atom yang terikat pada suatu atom logam melalui ikatan koordinasi.

Daftar ligan sesuai abjad.Amino = NH3 (bermuatan 0)Akuo = H2O (bermuatan 0)Bromo = Br- (bermuatan -1)Hidrokso = OH- (bermuatan -1)

Iodo = I- (bermuatan -1)Kloro = Cl- (bermuatan -1)Nitrito = NO2

- (bermuatatn-1)Oksalato = C2O4

2- (bermuatan -2)Siano = CN- (bermuatan -1)Tiosianato = SCN- (bermuatan -1)Tiosulfato = S2O3

2- (bermuatan -2)3. Bila ligan lebih dari 1 maka dinyatakan dengan awalan di- untuk 2, tri-

untuk 3, tetra- untuk 4, penta- untuk 5 dan seterusnya.

Unsur Nama Kation AnionAl Aluminim Aluminium AluminatAg Perak Perak ArgentatCr Krom Krom KromatCo Kobalt Kobal KobaltatCu Tembaga Tembaga KupratNi Nikel Nikel NikelatZn Seng Seng ZinkatFe Besi Besi FerratMn Mangan Mangan ManganatPb Timbale Timbale PlmbatAu Emas Emas AuratSn Timah Timah Stannat

4. Nama ion kompleks bermuatan positif nama usur logamnnya menggunakan bahasa Indonesia dan diikuti bilangan oksidasi logam tesebut dengan angka romawi dalam tanda kurung. Sedangkan untuk ion kompleks bermuatan negative nama unsur logamnya dalam bahasa latin diakhiri –at dan di ikuti bilangan oksidasi logam tersebut dengan angka romawi dalam tanda kurung.

2.1.3 Muatan ion Kompleks

Muatan ion kompleks sama dengan muatan ion pusat ditambah muatan ligannya. Ion kompleks yang terdiri atas ion pusat Al3+, 4 ligan H2O, dan 2 ligan OH- : memiliki muatan (+3) + (4.0) + (2x-1) = +1 sehingga ion kompleksnya dapat ditulis [Al(H2O)4(OH)2]+.

2.1.4 Geometri Ion Kompleks

Ikatan yang terjadi antara ion pusat dan ligan adalah ikatan kovalen koordinasi. Bilangan koordinasi pada suatu ion kompleks menunjukkan jumlah pasangan elektron. Menurut teori tolakan pasangan elektron valensi (VSEPR), ion kompleks yang memiliki bilangan koordinasi 2, bentuk molekulnya linier, yang memiliki bilangan koordinasi 4 bentuk molekulnya tetra hedron (tetra hedral) atau segi empat dasar bergantung. Pada jenis orbital yang digunakan oleh pusatnya.

2.1.5 Warna senyawa kompleks

Unsur transisi periode keempat membentuk senyawa berwarna karena adanya subkulit 3d yang terisi tidak penuh. Jika tidak ada pengaruh luar, semua orbital pada sub kulit yang sama memiliki tingkat energi sama. Setelah mengikat ligan, terjadilah pemisahan tingkat energi pada orbital

(splitting). Pada sistem oktahedral (ion kompleks dengan bilangan koordinasi 6), terjadilah pemisahan tingkat energi dengan orbital dx2–

y2 dan dz2 menjadi lebih tinggi daripada orbital dxy, dyz, dan dxz. Perbedaan tingkat energi orbital itu sama dengan energi sinar tampak dengan demikian ion pusat dari ion kompleks yang memiliki sub kulit d yang tidak penuh dapat menyerap radiasi dari sinar tampak. Jika sinar itu dipancarkan, ion kompleks menjadi tampak berwarna.

Unsur +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7

Sc - - Tidak berwarna

- - - -

Ti - Ungu Hijau Tidak berwarna

- - -

V - Ungu Hijau biru Merah - -

Cr - Biru Ungu - - Jingga -

Mn - Merah muda

Merah Coklat tua

Biru Hijau Ungu

Fe - Hijau Jingga - - - -

Co - Merah muda

Biru - - - -

Ni - Hijau Merah - - - -

Cu Tidak berwarna

Biru - - - - -

Zn - Tidak berwarna

- - -

Kecuali Sc dan Zn, unsur-unsur transisi periode keempat mempunyai beberapa tingkat oksidasi. Bilangan oksidasi yang mungkin bergantung pada bilangan oksidasi yang dapat dicapai kestabilannya.

Kestabilan senyawa logam transisi diantaranya bergantung pada jenis atom yang mengikat logam transisi, senyawa berbentuk Kristal atau larutan, PH dalam air.

2.2 Kegunaan2.8.1 Skandium = SCKegunaan :

a. Untuk menghasilkan cahaya berintesitas tinggib. Radioaktifnya sebagai perunut pada pemurnian minyak bumic. Senyawanya sebagai aditif lampu uap-Hg dan transmisi TV warna

2.8.2 Titanium = TiKegunaan :

a. Komponen penting logam paduan untuk pesawat, peluru kendalib. Karena ketahanannya terhadap air laut maka digunakan juga untuk

pembuatan peralatan kapal yang langsung bersentuhan dengan laut, seperti kipas body kapal dan sebagainya.

2.8.3 Vanadium = V

Kegunaan :a. Reactor nuklirb. Pembuatan baja tahan karat, untuk per, serta peralatan kecepatan

tinggic. Oksidanya (V2O5) untuk keramik dan katalisator.

2.8.4 Kromium = CrKegunaan :

a. Paduan logam untuk pembuatan baja.b. Pewarna logam dan gelasc. Sebagai katalisator

2.8.5 Mangan = MnKegunaan :

a. Komponen penting paduan logam, karena sifatnya keras, kuat,dan ketahanannya tinggi

b. Memperbesar fungsi Vitamin B dalam tubuhc. KMnO4 sebagai oksidator kuat dalam bidang kesehatan

2.8.6 Besi = FeKegunaan :

a. Sebagai logam utama pada pembuatan bajab. Besi dengan paduannya digunakan untuk pembuatan rel, tulangan

beton.c. Digunakan untuk berbagai peralatan dalam kehidupan sehari-hari.

2.8.7 Kobal = CoKegunaan :

a. Karena keras, tahan karat dan penampilannya menarik maka sering digunakan untuk menyepuh logam lain

b. Pewarna biru pada porselen, kaca, gentingc. Pewarna sumber sinar gamma dalam bidang kesehatan

2.8.8 Nikel = NiKegunaan :

a. Paduan logam baja dan logam lainb. Pelapis permukaan logamc. Sebagai katalisatord. Pewarna hijau pada keramik/porselene. Komponen pada baterai

2.8.9 Tembaga = CuKegunaan :

a. Peralatan kelistrikan, sebagai rangkian dan kawat kabel.b. Logam paduan pada kuningan dan perunggu

2.8.10 Seng = ZnKegunaan :

a. Komponen paduan pada huruf mesin cetakb. Sebagai logam patric. ZnO untuk industry cat, kosmetik, farmasi, tekstil.d. Zns untuk sinar X dan layar TV.

BAB 3ANALISIS

3.1 AnalisisDari materi yang telah dibahas dapat di analisis Bahwa Unsur transisi

periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Dari sepuluh unsur tersebut masing – masing unsur memiliki sifat yang berbeda, tingkat oksidasi yang berbeda, dan kegunaan yang berbeda.

BAB 4KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 KesimpulanDari pembahasan Unsur Transisi Periode 4 ini kami dapat

menyimpulkan bahwa di dalam Unsur Transisi Periode 4 memiliki Sifat yang tidak dimiliki Unsur lainnya. Unsur Transisi Periode 4 memiliki 10 Senyawa yang terdapat diantara golongan III B dan II B.Dan kita Unsur Transisi Periode 4 banyak digunakan dalam kehidupan seperti di bidang Analisis Kimia, Industri, dll.

4.2 SaranMengingat banyaknya kegunaan unsur-unsur periode ke empat dalam

kehidupan sehari-hari, maka siswa/siswi harus benar-benar memahami mengenai unsur-unsur periode ke empat, sehingga menjadi sebuah pengetahuan di masa depan.

Daftar Pustakahttp://chemistry35.blogspot.com/2011/10/kimia-unsur-unsur-transisi-periode-4.htmlhttp://www2.jogjabelajar.org/modul/adaptif/kimia/22_UNSUR_TRANSISI_PERIODE_KEEMPAT.swfhttp://www.google.co.idhttp://andykimia03.wordpress.com/2009/10/15/kimia-unsur-golongan-transisi-periode-keempat/http://yu-mhi.blogspot.com/2011/12/makalah-kimia-unsur-transisi-periode.htmlhttp://belovediinsblog.blogspot.com/2012/01/makalah-unsur-unsur-transisi-periode-ke.htmlhttp://www.scribd.com/upload-document?archive_doc=49928932#files

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat ALLAH SWT karena karunianya berupa kekuatan dan

kesehatan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya.

Salam dan shalawat semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW,kepada keluarganya,

para sahabat, dan para pengikutnya yang senang tiasa ber istiqomah di jalan beliau,

Makalah ini dapat terselesaikan berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu sepatutnyalah kami

mengucapkan banyak terima kasih kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuannya.

Kami menyadari bahwa dalam makalah ini masih banyak kekurangan-kekurangan. Oleh karena

itu,kami mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak demi kesempurnaan maklah ini.

Akhir kata, kami mengharapkan semoga makalah ini dapat menambah pengetahun pembaca dan

bermanfaat bagi kita semua.Amin.

BULUKUMBA,30-10-2012

penulis

ii

DAFTAR ISI

Halaman Judul ………………………………………………………………………...i

Kata pengantar ………………………………………………………………………...ii

Daftar isi ……………………………………………………………………………..... iii

BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………………........1

A. Latar Belakang ……………………………………………………………......2

B. Rumusan Masalah …………………………………………………………....2

C. Tujuan Penulisan ……………………………………………………………...2

D. Manfaat Penulisan …………………………………………………………....2

BAB II PEMBAHASAN …………………………………………………………….....3

A. Sifat fisik usur utama dan transisi ( titik didih, titik leleh,

Kekerasan,warna,kelarutan ) dan sifat khusus lainnya )…..………………..3

B. Sifat kimia ( koreaktifan,reaksi kimia)………………………………………23

BAB III PENUTUP ……………………………………………………………………24

A. Kesimpulan ………………………………………………………………........24

B. Saran ……………………………………………………....................................25

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………..26

tugas kimia.docx

Documents

Transcript of tugas kimia.docx