UNSUR TRANSIS 1.docx

BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar BelakangHingga saat ini, unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur-unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam, semilogam, dan gas mulia. Dalam kehidupan sehari-hari, unsur-unsur kimia banyak membantu kita dalam melaksanakan kegiatan. Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut.Unsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan elektronpada kulit terluar dan kulit pertama terluar untuk berikatan dengan unsur-unsur yang lain.Dalam kehidupan sehari-hari,kita sering mendengar sepeti tembaga,besi, emas dan perak. Bagaimana posisi unsure-unsur tersebutdalam table periodik? Unsur-unsur tersebut terletak pada golongan transisi periode ke empat dan ke lima. Disini kami hanya menjelaskan tentang unsure-unsur transisis periode ke empat.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.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.Vanadium adalah logam abu-abu yang keras dan tersebar luas dikulit bumi sekitar 0,02 % massa. Kromium, terletak pada golongan VI B periode keempat dan merupakan salah satu logam yang penting.Bijih mangan yang utama adalah pirolusit (MnO2).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.Kobalt di alam diperoleh sebagai bijih smaltit (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS) yang biasanya berasosiasi dengan Ni dan Cu.Bijih nikel di alam banyak ditemukan dalam mineral petlantdit [(Fe,Ni)9S8) dan garnirit [(Ni, Mg)SiO3.nH2O].Tentunya kalian sering melihat kawat tembaga bukan?kawat tembaga yang berwarna kuning dan digunakan untuk kawat listrik.Zink di alam merupakan senyawa yang tersebar luas sebagai bijih tambang.Umumnya senyawa tersebut adalah zink blende (ZnS) dan calamine (ZnCO3).Mengingat banyaknya kegunaan unsure-unsur transisi pada periode ke empat dalam kehidupan sehari-hari, maka kita harus memahami mengenai unsur-unsur periode ke empat, sehingga menjadi sebuah pengetahuan di masa depan1.2. Rumusan Masalah1. Apa pengertian unsur-unsur transisi?2. Bagaimana sifat unsur-unsur transisi?3. Bagaimana konfigurasi elektronik unsur-unsur transisi?4. Bagaimana kecenderungan dalam periode dan golongan?5. Bagaimana sifat katalitik unsur-unsur transisi?6. Bagaimana sifat magnetik senyawa kompleks?7. Bagaimana reaksi unsur-unsur transisi?8. Bagaimana ekstraksi unsur-unsur transisi?9. Bagaimana keberadaan dan kegunaan dari unsur-unsur transisi?10. Apa dampak negatif penggunaan unsur transisi?

1.3 Tujuan Setelah mempelajari makalah inidapat mengetahui dan menjelaskan:1. Pengertianunsur-unsur transisi2. Sifat unsur-unsur transisi3. Konfigurasi elektron unsur transisi4. Kecenderungan dalam periode dan golongan5. Sifat katalitik unsur-unsur transisi6. Sifat magnetik senyawa kompleks7. Reaksi unsur-unsur transisi8. Ekstaksi unsur-unsur transisi9. Keberadaan dan kegunaan unsur-unsur transisi10. Dampak negatif unsur transisi

BAB IIPEMBAHASAN2.1 PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK UNSURA. Pengelompokan Unsur Logam dan Non LogamPada pengelompokan unsur-unsur secara sederhana berdasarkan pada sifat fisika yang mudah dikenal, seperti logam, titik didih, leleh. Selanjutnya pengelompokan unsur berkembang tidak lagi berdasarka pada sifat fisika saja tetapi berdasarkan pada sifat fisika, kimia, dan kenaikan massa atom unsur.

Ketika ilmu kimia lahir, Ilmuwan Arab dan Persia membagi unsur-unsur menjadi dua kelompok, yaitu lugham (logam) dan laysa lugham (bukan logam) Pengelompokan unsur-unsur menjadi logam dan bukan logam berlangsung sampai abad ke-19. Pengelompokan unsur ini didasarkan pada sifat kelogamannyaSifat logamSifat Non Logam

1. Mengkilap.2. Pada suhu kamar umumnyaberwujud padat.3. Mudah ditempa/dibentuk.4. Penghantar panas danlistrik yang baik.1. Tidak mengkilap.2. Pada suhu kamar dapatberwujud padat, cair, dan gas.3. Sulit dibentuk dan rapuh.4. Bukan penghantar panasdan listrik yang baik.

Kemudian dilanjutkan oleh Lavoiser yang membagi unsur berdasarkan sifat kimianya yaitu logam, nonlogam, gas, dan tanah.

Kelemahan dari pengelompokkan unsur ini adalah Pengelompokan ini masih sangat sederhana, sebab antara unsur-unsur logam sendiri masih terdapat banyak perbedaan. Akan tetapi pengelompokkan ini merupakan awalnya dari pemikiran para ahli untuk mengelompokkan unsur- unsur

B. John DaltonDalton mengelompokkan unsur-unsur yang jumlahnya 36 unsur (pada waktu itu diketahui 36 unsur) berdasarkan kenaikan massa atomnya. Hal ini berdaarkan pada teorinya yang menyatakan bahwa unsur dari atom yang bebeda mempunyai sifat dan massa atom yang berbeda pula, Masa atom tersebut adalah perbandingan assa atom unsur terhadap massa atom unsur hidrogen.

C. Jons Jacob BerzeliusPara ilmuwan pada waktu itu menemukan kesalahan yang dilakukan olehDalton yaitu pada pengukuran unsur Oksigen yang seharusnya massanya 16 kali massa hidrogen tetapi Dalton menghitung massa oksigen yatu, 7 kali massa hidrogen. Selanjutnya Berzelius berhasil membuat dan mempublikasikan daftar massa atom unsur-unsur dengan akurat. Dari daftar tersebut para ilmuwan yang lain berusaha mengelompokkan unsur-unsur berdsarkan pada hubungan antara sifat dan massa atom unsur.Berikut ini pengelompokkan unsur berdsarkan pada kemiripan sifat-sifatnya dan melihat adanya hubungan antara sifat dan massa atom unsur1. Triade DobereinerIlmuwan yang mengembangkan sistem periodik unsur ini adalahJohan W. Dobereiner. Sistem periodik unsur-unsur yang dikelompokkandidasarkanpadamassa atom.Menurut Dobereiner, jika massa atom unsur A ditambah massa atom unsur C, kemudian dirata-ratakan maka akan dihasilkan massa atom unsur B. Ketiga unsur ini akan memiliki sifat yang mirip. Kelompok unsur tersebut oleh Dobereiner dinamakantriad.Contoh: Triade Litium (Li), Natrium (Na) dan Kalium (K)Triade Kalsium ( Ca ),Stronsium ( Sr) dan Barium ( Ba ) Triade Klor ( Cl ), Brom ( Br ) dan Iod ( I )Unsur Massa Atom Wujud

Li6,94Padat

Na22,99Padat

K39,10Padat

Massa Atom Na (Ar Na) = 6,94 +39,10 = 23,022Kelemahan atom Triade : ada beberapa unsur lain yang tidak termasuk dalam satu triad, tetapi mempunyai sifat-sifat mirip dengan triad tersebut.

2. Hukum Oktaf NewlandsJohn Newlandsmenyusun unsurberdasarkan kenaikan massa atom relatifnya.Jika unsur-unsur dideretkan menurutkenaikan massa atom relatifnyamaka unsur kedelapan memiliki sifat mirip dengan unsur pertama. ternyata unsur yang berselisih 1 oktaf (unsur ke-1 dan ke-8, unsur ke-2 dan unsur ke-9), menunjukkan kemiripan sifat. Pola ini dinamakanHukum Oktaf.KelemahanHukum Oktafkarena hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan. Jika diteruskan, ternyata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Zn mempunyai sifat yang cukup berbeda dengan Be, Mg, dan Ca. Sifat-sifat unsur yang ditemukan berkala atau periodik setelah 8 unsur disebut Hukum Oktaf.HLiBeBCNO

FNaMgAlSiPS

ClKCaCrTiMnFe

Berdasarkan Daftar Oktaf Newlands di atas; unsur H, F dan Cl mempunyai kemiripan sifat3. Sistem Periodik Lothar MeyerPada tahun 1864, Lothar Meyer melakukan eksperimen yaitu mengamati hubungan antara kenaikan massa atom denan sifat unsur. Hal tersebut dilakukan dengan membuat kurva volume atom versus massa atom atom, grafik tersebut ditampilakna di bawah ini :

Dari grafik tersebut, ia melihat adanya keteraturan pada unsur-unsur dengan sifat yang mirip. Sebagai contoh, lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), dan Rubidium (Rb) berada pada puncak. Yang lebih penting adalah ia mengamti jumlah unsur-unsur diantara puncak-puncak tersebut berbeda-beda. Dengan demikian, pengulangan pada hukum oktaf tidak berlaku.

4. Sistem Periodik MendeleevSistem periodik Mendeleev didasarkan pada massa atom relatif, sedangkan sistem periodik Meyer didasarkan padamassa jenis atom. Walaupun dasar penggolongan sistem periodik berbeda, tetapi hasilnya hampir sama. Mendeleev menyusun sistem periodik unsur-unsur dengan cara menempatkan unsur-unsur ke dalam bentuk baris dan kolom. Unsur-unsur dalam kolom yang sama ini memiliki sifat-sifat yang mirip. Mendeleev menempatkan unsur-unsur yang mempunyai kemiripan sifat dalam satu lajur vertikal, yang disebutgolongan. Lajur-lajur horizontal, yaitu lajur unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, disebutperiode.

Kelemahan Sistemini adalah penempatan beberapa unsur tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya. Selain itu masih banyak unsur yang belum dikenal.

Keunggulan Sistemperiodik Mendeleev adalah bahwa Mendeleev berani mengosongkan beberapa tempat dengan keyakinan bahwa masih ada unsur yang belum dikenal (James E. Brady, 1990)

5. Sistem Periodik ModrenTahun 1914,Henry G. J. Moseleymenemukan bahwa urutan unsur dalam tabel periodik sesuaikenaikan nomor atom. Tabel periodik modern yang disebut juga tabel periodik bentuk panjang, disusun menurut kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Tabel periodik modern ini dapat dikatakan sebagai penyempurnaan Tabel Periodik Mendeleyev.Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas lajur vertikal (golongan) yang disusun menurut kemiripan sifat dan lajur horizontal (periode) yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya.

Awalnya sistem periodik modern adalah gambar yang diatas dimana letak unsur lantanida dan aktinida ada di antara golongan utama dan golongan transisi akan tetapi agar terlihat lebih menarik dan huruf hurufnya mudah dibaca maka dibuat unsur unsur transisi dalam pada bagian bawah seperti pada gambar berikut ini

Dengan cara ini maka unsur transisi terletak pada golongan 3 sampai golongan 12. Pada periode 6 dan 7 terdapat masing-masing 14 unsur yang disebut unsur-unsur transisi dalam, yaitu unsur-unsur antanida dan aktinida. Unsur-unsur transisi dalam semua termasuk golongan IIIB.Unsur-unsur lantanida pada periode 6 golongan IIIB, dan unsur-unsur aktinida pada periode 7 golongan IIIB.Penempatan unsur-unsur tersebut di bagian bawah tabel periodik adalah untuk alasan teknis, sehingga daftr tidak terlalu panjang.2.2 Sejarah Penemuan Unsur Transisi2.2.1 SkandiumSejarah(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.Sifat-sifatSkandium 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.

21kalsium skandium titanium

-ScYTabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atomskandium, Sc, 21

Deret kimiatransition metals

Golongan, Periode, Blok3, 4, d

Penampilansilvery white

Massa atom44.955912(6) g/mol

Konfigurasi elektron[Ar] 3d1 4s2

Jumlah elektron tiap kulit2, 8, 9, 2

Ciri-ciri fisik

Fasesolid

Massa jenis (sekitar suhu kamar)2.985 g/cm

Massa jenis cair pada titik lebur2.80 g/cm

Titik lebur1814 K(1541 C, 2806 F)

Titik didih3109 K(2836 C, 5136 F)

Kalor peleburan14.1 kJ/mol

Kalor penguapan332.7 kJ/mol

2.2.2 TitaniumSejarah(Latin: titans, anak pertama bumi dalam mitologi romawi) Ditemukan oleh Gregor di tahun 1791 dan dinamakan oleh Klaproth di tahun 1795. Titanium yang tidak murni dipersiapkan oleh Nilson dan Pettersson di tahun 1887, tetapi unsur yang murni tidak dibuat sampai pada tahun 1910 oleh Hunter dengan cara memanaskan TiCl4 dengan natrium dalam bom baja.Sifat-sifatTitanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia ductile. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. Titanium juga memiliki resistansi terhadap asam sulfur dan asam hidroklorida yang larut, kebanyakan asam organik lainnya, gas klor dan solusi klorida. Titanium murni diberitakan dapat menjadi radioaktif setelah dibombardir dengan deuterons. Radiasi yang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamama. Logam ini dimorphic. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu 880 derajat Celcius. Logam ini terkombinasi dengan oksigen pada suhu panas merah dan dengan klor pada suhu 550 derajat Celcius. Logam titanium tidak bereaksi dengan fisiologi tubuh manusia (physiologically inert). Titanium oksida murni memiliki indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.

IsotopTitanium alami memiliki lima isotop dengan masa atom dari 46 sampai 50. Semuanya stabil. Ada delapan isotop titanium yang labil.22scandium titanium vanadium

-TiZrTabel periodik


Nama, Lambang, Nomor atomtitanium, Ti, 22



Penampilansilvery metallic




Ciri-ciri fisik

Fasesolid



Titik lebur1941 K(1668 C, 3034 F)

Titik didih3560 K(3287 C, 5949 F)


Kalor penguapan425 kJ/mol

Kapasitas kalor(25 C) 25.060 J/(molK)

Titanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ti dan nomor atom 22. Dia merupakan logam transisi yang ringan, kuat, 'lustrous', tahan korosi (termasuk tahan terhadap air laut dan chlorine dengan warna putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy kuat dan ringan (terutama dengan besi dan aluminum) dan merupakan senyawa terbanyaknya, titanium dioxide, diguankan dalam pigmen putih.Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah rutile dan ilmenite, yang tersebar luas di seluruh Bumi. Ada dua bentuk allotropic dan lima isotop alami dari unsur ini; Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Sifat Titanium mirip dengan zirconium secara kimia maupun fisika.Keunggulan Titanium Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan baja tapi hanya 60% dari berat baja. Kekuatan lelah (fatigue strength) yang lebih tinggi daripada paduan aluminium. Tahan suhu tinggi. Ketika temperatur pemakaian melebihi 150 C maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan kekuatannya seacara nyata. Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada aluminium dan baja. Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka komponen-komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium.2.2.2 VanadiumSejarahVanadium ditemukan pertama kali oleh del Rio pada tahun 1801. Sayangnya, seorang ahli kimia Perancis dengan salah menyatakan bahwa unsur baru del Rio hanyalah krom yang tidak murni. Del Rio pun menyangka dirinya salah dan menerima pernyataan ahli kimia Perancis itu.Unsur ini akhirnya ditemukan ulang pada tahun 1830 oleh Sefstrom, yang menamakan unsur itu untuk memuliakan dewi Skandinavia, Vanadis, karena aneka warna senyawa yang dimilikinya. Vanadium berhasil diisolasi hingga nyaris murni oleh Roscoe, pada tahun 1867 dengan mereduksi garam kloridanya dengan hidrogen.Vanadium tidak dapat dimurnikan hingga kadar 99.3% 99.8% hingga tahun 1922.Vanadium alam merupakan campuran dari 2 isotop, yakni Vanadium-50 sebanyak 0.24% dan Vanadium -51 sebanyak 99.76%. Vanadium-50 sedikit radioaktif, memiliki masa paruh lebih dari 3.9 x 1017 tahun. Ada sembilan isotop lainnya yang tidak stabilSifat-sifat Vanadium murni adalah logam berwarna putih cemerlang dan lunak. Tahan korosi terhadap larutan basa, asam sulfat, dan asam klorida, juga air garam. Tetapi logam ini teroksidasi di atas 660oC. Vanadium memiliki kekuatan struktur yang baik dan memiliki kemampuan fisi neutron yang rendah , membuatnya sangat berguna dalam penerapan nuklir .PenangananVanadium dan semua senyawanya adalah beracun dan harus ditangani dengan hati-hati. Konsentrasi maksimum V2O5 yang masih diizinkan terdapat di udara adalah 0.05 (selama 8 jam kerja rata-rata selama 40 jam per minggu)

23titanium vanadium kromium

-VNbTabel periodik


Nama, Lambang, Nomor atomvanadium, V, 23



Penampilangray-white metal




Ciri-ciri fisik

Fasesolid



Titik lebur2183 K(1910 C, 3470 F)

Titik didih3680 K(3407 C, 6165 F)




2.2.4 KromiumDitemukan pada tahun 1797 oleh Vauquelin, yang membuat logam khrom pada tahun berikutnya. Khrom adalah logam berwarna abu-abu, berkilau, keras sehingga memerlukan proses pemolesan yang cukup tinggi.Khrom digunakan untuk mengeraskan baja, pembuatan baja tahan karat dan membentuk banyak alloy (logam campuran) yang berguna. Kebanyakan digunakan dalam proses pelapisan logam untuk menghasilkan permukaan logam yang keras dan indah dan juga dapat mencegah korosi. Khrom memberikan warna hijau emerald pada kaca. Khrom juga luas digunakan sebagai katalis.Industri refraktori menggunakan khromit untuk membentuk batu bata, karena khromit memiliki titik cair yang tinggi, pemuaian yang relatif rendah dan kstabilan struktur kristal.Senyawa komponen khrom berwarna. Kebanyakan senyawa khromat yang penting adalah natrium dan kalium, dikromat, dan garam dan ammonium dari campuran aluminum dengan khrom . Dikhromat bersifat sebagai zat oksidator dalam analisis kuantitatif, juga dalam proses pemucatan kulit.Senyawa lainnya banyak digunakan di industri; timbal khromat berwarna kuning khrom, merupakan pigmen yang sangat berharga.Senyawa khrom digunakan dalam industri tekstil sebagai mordan atau penguat warna. Dalam industri penerbangan dan lainnya,senyawa khrom berguna untuk melapisi aluminum.24vanadium kromium mangan

-CrMoTabel periodik


Nama, Lambang, Nomor atomkromium, Cr, 24

Deret kimialogam transisi


Penampilanperak metalik




Ciri-ciri fisik

Fasesolid



Titik lebur2180 K(1907 C, 3465 F)

Titik didih2944 K(2671 C, 4840 F)


Kalor penguapan339.5 kJ/mol


Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24.Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolismegula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency).Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih. Perpaduan Kromium dengan besi dan nikel menghasilkan baja tahan karat.2.2.5 ManganSejarahPertama kali dikenali oleh Scheele, Bergman dan ahli lainnya sebagai unsur dan diisolasi oleh Gahn pada tahun 1774, dengan mereduksi mangan dioksida dengan karbon.Mineral mangan tersebar secara luas dalam banyak bentuk; oksida, silikat, karbonat adalah senyawa yang paling umum.Penemuan sejumlah besar senyawa mangan di dasar lautan merupakan sumber mangan dengan kandungan 24%, bersamaan dengan unsur lainnya dengan kandungan yang lebih sedikit.Kebanyakan senyawa mangan saat ini ditemukan di Rusia, Brazil, Australia, Afrika Selatan, Gabon, dan India.Irolusi dan rhodokhrosit adalah mineral mangan yang paling banyak dijumpai.Logam ,mangan diperoleh dengan mereduksi oksida mangan dengan natrium, magnesium, aluminum atau dengan proses elektrolisis.Sifat-sifatMangan berwarna putih keabu-abuan, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan,dan kemampuan pengerasan.Logam mangan bersifat ferromagnetik setelah diberi perlakuan. Logam murninya terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Salah satunya, jenis alfa, stabil pada suhu luar biasa tinggi; sedangkan mangan jenis gamma, yang berubah menjadi alfa pada suhu tinggi, dikatakan fleksibel, mudah dipotong dan ditempa.PenangananTerpapar dengan debu mangan, uap dan senyawanya tidak boleh melebihi angka 5 ppm bahkan untuk periode yang sangat pendek karena tingkat toksisitas unsurnya.25kromium mangan besi

-MnTcTabel periodik


Nama, Lambang, Nomor atommangan, Mn, 25



Penampilansilvery metallic




Ciri-ciri fisik

Fasesolid



Titik lebur1519 K(1246 C, 2275 F)

Titik didih2334 K(2061 C, 3742 F)




2.2.6 BesiBesi merupakan salah satu unsur logam transisi golongan VIIIB yang mudah ditempa, mudah dibentuk, berwarna putih perak, dan mudah dimagnetisasi pada suhu normal.Logam besi terdapat dalam 3 bentuk, yaitu -iron (alpha-iron), -iron (gamma-iron), dan -iron (delta-iron). Perbedaan tiap bentuk besi tersebut adalah dari susunan atom-atom pada kisi kristalnya. Secara kimia besi merupakan logam yang cukup aktif, hal ini karena besi dapat bersenyawa dengan unsur-unsur lain, seperti unsur-unsur halogen (fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin), belerang, fosfor, karbon, oksigen, dan silikon.1. Asal-usul nama dan lambang unsurKata Anglo-Saxon asal simbol Fe (Ferrum) berasal dari bahasa Latin yang berarti Elemen Suci. Diberi nama Ferrum, ketika pemerintahan Romawi, kaisar Roma yang bernama Marcus Aurelius dan Commodus menghubungkan dengan mitos Planet Mars. Ferrum ini dulunya digunakan untuk membuat pedang yang digunakan dalam Perang Salib.2. Sejarah penemuanSejarah penemuan besi belum jelas sampai sekarang. Ada referensi dalam mitologi TheOld Testement (Wasiat Kuno) yang mengacu pada keturunan Adam sebagai "instruktur besi atau semua pencipta loyang dan besi." Artefak arkeologi yang terbuat dari besi lebur dikenal dari sekitar 3000 SM. Besi tampaknya telah diperkenalkan sebagai tahap terakhir dalam "zaman logam." Hanya dalam jumlah kecil yang diketahui sampai menjelang akhir Zaman Perunggu di sekitar 1500 SM. Dibutuhkan suhu 1.0830 C untuk dapat mencairkan besi. Oleh karena itu, tidak secara luas besi digunakan untuk pembuatan alat-alat pabrik dan senjata sampai sekitar 1000 SM sebagai seni metalurgi berkembang. Bijih besi banyak ditemukan diberbagai daerah di seluruh dunia. Seperti metalurgi yang berkembang di Asia Kecil, Cina, Turki, Mesir, Siprus, Yunani, dan Semenanjung Liberia, begitu pula penyebaran kegunaan terkait besi. Kemudian, teknik metalurgi besi menyebar ke negara-negara Eropa. Pada zaman logam berikutnya, produksi ini kemudian adalah alat-alat dari besi, kendaraan, seni, dan koin, serta senjata, yang menciptakan peluang dan manfaat yang menghasilkan bangunan permanen dan kota-kota dan penyebaran peradaban.

26mangan besi kobalt

-FeRuTabel periodik


Nama, Lambang, Nomor atombesi, Fe, 26



Penampilanmetalik mengkilapkeabu-abuan

Massa atom55,845(2) g/mol



Ciri-ciri fisik

Fasepadat

Massa jenis (sekitar suhu kamar)7,86 g/cm

Massa jenis cair pada titik lebur6,98 g/cm

Titik lebur1811 K(1538 C, 2800 F)

Titik didih3134 K(2861 C, 5182 F)

Kalor peleburan13,81 kJ/mol


Kapasitas kalor(25 C) 25,10 J/(molK)

2.2.7 KobalSejarahKobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom27.Elemen ini biasanya hanya ditemukan dalam bentuk campuran di alam.Elemen bebasnya, diproduksi dari peleburan reduktif, adalah logam berwarna abu-abu perak yang keras dan berkilau.Ketersediaan: unsur kimia kobal tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat.Sejarah ditemukan oleh Brandt pada tahun 1735.Di alam, kobalt terdapat dalam bentuk senyawa, seperti mineral kobalt glans (CoAsS), linalit (Co3S4), dan smaltit (CoAs2) dan eritrit.Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal, tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping produksi.Kobal juga terdapat dalam meteorit.Sifat-sifatKobal bersifat rapuh, logam keras, menyerupai penampakan besi dan nikel. Kobal memiliki permeabilitas logam sekitar dua pertiga daripada besi. Kobal cenderung terdapat sebagai campuran dua allotrop pada kisaran suhu yang sangat lebar. Transformasi antara dua bentuk ini bersifat lembam dan ditemukan dengan variasi tinggi sebagaimana dilaporkan pada sifat fisik kobal.PenangananTerpapar dengan kobal (baik uap logam maupun debu)tidak boleh lebih dari 0.05 mg/m3 (8 jam kerja per hari-40 jam seminggu)Warna: sedikit berkilauan, metalik, keabu-abuan Penggolongan: Metalik Ketersediaan: unsur kimia kobal tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. contoh besar Dan kecil unsur kimia. Unsur kimia kobalt juga merupakan suatu unsure dengan sifat rapuh agak kerasdan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Unsur kimia kobalt adalah batu bintang. Deposit bijih. Cobalt-60 ( 60Co) adalah suatu isotop yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar ( radiasi energi tinggi). unsur kimia/kobalt mewarnai gelas/kaca serta memiliki suatu keindahan warna kebiruan.Secara umum dapat kita deskripsikan sebagai berikut : Nama: unsur kimia kobal Lambang: Co Nomor-Atom: 27 Berat atom: 58.933200 ( 9) Golongkan nomor;jumlah: 9 Nomor periode;Jumlah: 4Salah satu makanan yang kita konsumsi ber sumber vitamin B12 yang merupakan suatu campuran yang berisi unsur kobalt, adalah marmite, tetapi unsure yang dikandung didalamnya tergolong unsur lebih lemah dan lembut. Di Australia dikenal dengan Vegemite, sedangkan di Amerika, Marmite dicampur dengan pindakas.2.2.8 NikelSejarahNikel ditemukan oleh Cronstedt pada tahun 1751 dalam mineral yang disebutnya kupfernickel (nikolit)Sifat-sifatNikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal, yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga.PenangananTerpapar dengan logam nikel dan senyawa nikel yang mudah larut tidak boleh melebih 0.05 mg/cm3 (selama 8 jam kerja perhari- 40 jam seminggu). Uap dan debu nikel sulfida beresiko karsinogenik.

28kobal nikel tembaga

-NiPdTabel periodik


Nama, Lambang, Nomor atomnikel, Ni, 28



Penampilankemilau, metalik




Ciri-ciri fisik

Fasepadat



Titik lebur1728 K(1455 C, 2651 F)

Titik didih3186 K(2913 C, 5275 F)


Kalor penguapan377,5 kJ/mol


Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28.Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras.Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok, dan peralatan memasak), ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri.2.8.9 TembagaTembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu dan nomor atom 29. Lambangnya berasal dari bahasa LatinCuprum.Tembaga merupakan konduktorpanas dan listrik yang baik.Selain itu unsur ini memiliki korosi yang lambat sekali2.2.10 Seng30tembaga seng galium

-ZnCdTabel periodik


Nama, Lambang, Nomor atomseng, Zn, 30



Penampilanabu-abu muda kebiruan

Massa atom65,409(4) g/mol



Ciri-ciri fisik

Fasepadat



Titik lebur692,68 K(419,53 C, 787,15 F)

Titik didih1180 K(907 C, 1665 F)


Kalor penguapan123,6 kJ/mol


Seng (bahasa Belanda: zink) adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki limaisotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Paraalkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi. Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik.Seng merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh.[1] Terdapat sekitar dua milyar orang di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan seng. Defisiensi ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit. Pada anak-anak, defisiensi ini menyebabkan gangguan pertumbuhan, mempengaruhi pematangan seksual, mudah terkena infeksi, diare, dan setiap tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh dunia.[1] Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu, dan defisiensi tembaga.Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan.Sifat fisikSeng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau.[2] Seng sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal.Lehto 1968, p. 826Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100 sampai dengan 150C.[2] Di atas 210C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya.[3] Seng juga mampu menghantarkan listrik. Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420C) dan tidik didih (900C) yang relatif rendah.[4] Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yang terendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium.[4]Terdapat banyak sekali aloi yang mengandung seng. Salah satu contohnya adalah kuningan (aloi seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga diketahui dapat membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium.[5] Walaupun seng maupun zirkonium tidak bersifat feromagnetik, aloi ZrZn2 memperlihatkan feromagnetisme di bawah suhu 35K.Sifat kimiawiReaktivitasSeng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan unsur golongan 12 tabel periodik. Seng cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat.. Permukaan logam seng murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat, Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini membantu mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air.Seng yang dibakar akan menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan dan mengeluarkan asap seng oksida. Seng bereaksi dengan asam, basa, dan non-logam lainnya.[19] Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi secara lambat dengan asam pada suhu kamar. Asam kuat seperti asam klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan pelindung seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan gas hidrogen. Seng secara umum memiliki keadaan oksidasi +2. Ketika senyawa dengan keadaan oksidasi +2 terbentuk, elektron pada kelopak elektron terluar s akan terlepas, dan ion seng yang terbentuk akan memiliki konfigurasi [Ar]3d10. Hal ini mengijinkan pembentukan empat ikatan kovalen dengan menerima empat pasangan elektron dan mematuhi kaidah oktet. Stereokimia senyawa yang dibentuk ini adalah tetrahedral dan ikatan yang terbentuk dapat dikatakan sebagai sp3. Pada larutan akuatik, kompleks oktaherdal, [Zn(H2O)6]2+, merupakan spesi yang dominan. Penguapan seng yang dikombinasikan dengan seng klorida pada temperatur di atas 285C mengindikasikan adanya Zn2Cl2 yang terbentuk, yakni senyawa seng yang berkeadaan oksidasi +1.[18] Tiada senyawa seng berkeadaan oksidasi selain +1 dan +2 yang diketahui. Perhitungan teoritis mengindikasikan bahwa senyawa seng dengan keadaan oksidasi +4 sangatlah tidak memungkinkan terbentuk. Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng dan magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua senyawa ini akan memiliki struktur kristal yang sama. Pada kasus di mana jari-jari ion merupakan faktor penentu, sifat-sifat kimiawi keduanya akan sangat mirip. Seng cenderung membentuk ikatan kovalen berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawa kompleks dengan pendonor N- dan S-. Senyawa kompleks seng kebanyakan berkoordinasi 4 ataupun 6 walaupun koordinasi 5 juga diketahui ada. Senyawa seng

Seng kloridaKebanyakan metaloid dan non logam dapat membentuk senyawa biner dengan seng, terkecuali gas mulia. Oksida ZnO merupakan bubuk berwarna putih yang hampir tidak larut dalam larutan netral. Ia bersifat amfoter dan dapat larut dalam larutan asam dan basa kuat. Kalkogenida lainnya seperti ZnS, ZnSe, dan ZnTe memiliki banyak aplikasinya dalam bidang elektronik dan optik. Pniktogenida (Zn3N2, Zn3P2, Zn3As2 dan Zn3Sb2), peroksida ZnO2, hidrida ZnH2, dan karbida ZnC2 juga dikenal keberadaannya.[30] Dari keempat unsur halida, ZnF2 memiliki sifat yang paling ionik, sedangkan sisanya (ZnCl2, ZnBr2, dan ZnI2) bertitik lebur rendah dan dianggap lebih bersifat kovalen.

Seng asetat basaDalam larutan basa lemah yang mengandung ion Zn2+, hidroksida dari seng Zn(OH)2 terbentuk sebagai endapat putih. Dalam larutan yang lebih alkalin, hidroksida ini akan terlarut dalam bentuk [Zn(OH)4]2- Senyawa nitrat Zn(NO3)2, klorat Zn(ClO3)2, sulfat ZnSO4, fosfat Zn3(PO4)2, molibdat ZnMoO4, sianida Zn(CN)2, arsenit Zn(AsO2)2, arsenat Zn(AsO4)28H2O dan kromat ZnCrO4 merupakan beberapa contoh senyawa anorganik seng. Salah satu contoh senyawa organik paling sederhana dari seng adalah senyawa asetat Zn(O2CCH3)2.Senyawa organoseng merupakan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan kovalen seng-karbon. Dietilseng ((C2H5)2Zn) merupakan salah satu reagen dalam kimia sintesis. Senyawa ini pertama kali dilaporkan pada tahun 1848 dari reaksi antara seng dengan etil iodida dan merupakan senyawa yang pertama kali diketahui memiliki ikatan sigma logam-karbon. Dekametildizinkosena mengandung ikatan seng-seng kovalen yang kuat pada suhu kamar. 2.3 Pengertian Unsur TransisiUnsur-unsur transisi didefinisikan sebagai suatu unsur yang memiliki kulit d atau f yang terisi sebagian. Unsur transisi semuanya adalah logam, kebanyakan berupa logam keras yang menghantar panas dan listrik yang baik. Diambil definisi yang lebih luas dan mencakup juga unsur-unsur yang mempunyai kulit d dan f yang terisi sebagian dalam senyawaan. Ini berarti bahwa logam-logam mata uang, Cu, Ag, dan Au. Sebagai logam-logam transisi, karena mempunyai konfigurasi , mempunyai konfigurasi , dan mempunyai konfigurasi . Secara tepat, dianggap bahwa unsur-unsur ini adalah unsur transisi karena perilaku kimiawinya sangat mirip dengan unsur-unsur transisi lainnya. Jadi ada 56 unsur-unsur transisi, dihitung dari unsur yang terberat sampai dengan yang bernomor atom 104. Unsur-unsur transisi yang banyak ini dibagi lagi dalam tiga golongan utama: (a) unsur-unsur transisi utama atau unsur blok d, (b) unsur-unsur lantanida, dan (c) unsur-unsur aktinida.Golongan transisi utama atau blok d mengandung unsur-unsur yang hanya mempunyai kulit d yang terisi sebagian. Jadi, unsur skandium, dengan konfigurasi elektron terluar , adalah anggota yang teringan. Kedelapan unsur berikutnya, deret pertama transisi, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, dan Cu, semuanya mempunyai kulit 3d yang terisi sebagian baik dalam keadaan dasar dari atom bebas (kecuali Cu) atau dalam satu atau lebih ion-ion yang kimiawinya penting (kecuali Sc). Konfigurasi seng adalah dan unsurnya tidak membentuk senyawaan di mana kulit 3d terionisasi, juga ionisasi tidak terjadi pada setiap sembilan unsur berikutnya. Ini tidak terjadi sampai pada ytrium, dengan konfigurasi elektron terluar pada keadaan dasar , yang ditemui sebagai unsur transisi berikutnya. Kedelapan unsur berikutnya, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Pd, dan Ag, semuanya mempunyai kulid 4d yang terisi sebagian baik dalam unsur bebas (kecuali Ag) atau dalam satu atau lebih ion yang penting (kecuali Y). Golongan dari sembilan unsur ini menyusun deret transisi kedua.Demikian juga bila diikuti deretan unsur-unsurnya, tidak pernah ada kekosongan pada kulit d pada kondisi kimiawi yang berarti sampai dicapai unsur lantanum, bila pola yang telah diamati dua kali kemudian diulang lagi, akan diikuti 8 unsur degan set besar elektron 5d yang tidak penuh. Meskipun demikian hal ini tidak terjadi . kulit 4f sekarang menjadi sedikit lebih stabil dari pada kulit 5d, dan melalui 14 unsur berikutnya, elektron-elektron memasuki kulit 4f sampai luretium menjadi terisi. Lutetium mempunyai konfigurasi elektron terluar . Karena La dan Lu keduanya mempunyai kulit d yangterisi sebagian dan tidak ada kulit lainnya yang terisi sebagian, maka keduanya harus dianggap sebagai unsur blok d. Meskipin demikian, sebagai alasan kimia, tidaklah bijaksana untuk menggolongkannya dengan cara demikian, karena semua dari 15 unsur La (Z = 57) sampai Lu (Z = 71) mempunyai sifat fisik dan kimiawi yang mirip, di mana lantanum menjadi pedoman; dengan demikian, unsur-unsur ini disebut lantanida.Dilanjutkan dengan air raksa, yang mengikuti emas, melalui gas mulia radon dari unsur radio Fr dan Ra sampailah pada aktinium, dengan konfigurasi elektron terluar . Dengan analogi seperti yang terjadi pada lantanum, bahwa pada unsur berikutnya, elektron memasuki orbital 5f, menghasilkan deret mirip lantanida dengan 15 unsur. Sayangnya apa yang sesungguhnya terjadi adalah tidak sederhana. Meskipun, segera setelah lantanum, orbital 4f secara pasti lebih disukai dari pada orbital 5d bagi elektron untuk memasuki unsur berikutnya, tampaknya tidak ada perbedaan yang besar antara orbital-orbital 5f dan 6d sampai nanti. Jadi, untuk unsur-unsur yang langsung mengikuti Ac, dan ion-ionnya, mungkin akan ada elektron pada orbital-orbital 5f dan 6d, atau keduanya. Karena hal ini akan tampak kemudian, setelah 4 atau 5 elektron ditambahkan pada konfigurasi Ac, orbital 5f menjadi lebih stabil, dan karena unsur-unsur dari amerisium menunjukkan perilaku yang cukup homolog, maka dapatlah diterima secara praktis untuk menyebut kelima belas unsur tersebut diawali dengan Ac sebagai unsur aktinida (catton dan wilkinson,1989:234-236)2.4 Sifat unsur-unsur transisiLogam-logam transisi mempunyai struktur kemas rapat (closest pack), artinya setiap atom memiliki persinggungan yang maksimal dengan atokatom yang lain yaitu sebanyak dua belas atom tetangganya. Dalam periode, elektron mengisi orbital (n-1)d (artinya orbital ini terletak disebelah dalam dari orbital ) yang semakin banyak dengan naikknya nomor atom, sehingga jari-jari atomiknya relatif semakin pendek. Akibat dari struktur kemas rapat dan kecilnya ukuran atomik adalah bahwa logam-logam transisi membentuk ikatan logam yang kuat antara atom-atomnya sehingga logam-logam ini dapat ditempa dan kuat. Maka relatif terhadap logam-logam golongan s seperti kalium dan kalsium, logam-logam transisi mempunyai titik leleh lebih tinggi, titik didih lebih tinggi, densitas lebih tinggi, dan panas penguapan yang lebih tinggi pula. Perbandingan beberapa sifat fisik dengan logam golongan s dalam periode yang sama ditunjukkan dalam tabel 1.2Berdasarkan pada nilai potensian reduksinya, logam-logam transisi kurang elektropositif dibandingkan dengan logam-logam golongan s (alkali dan alkali tanah), namun kecuali Cu, logam-logam transisi tetap bereaksi dengan asam kuat encer, dengan menghasilkan gas . Kenyataanya untuk beberapa logam, reaksi berlangsung secara perlahan karena terbentuknya lapisan oksida nonpori yang melapisis dan menghalangi logam bagian dalam dari serangan asam lebih lanjut. Kromium (II) oksida , adalah pelindung yang terbaik dari oksida lanjut maupun korosi, seperti halnya .

Tabel 1.2 Beberapa data fisik logam-logam periode 4UnsurKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZn

Titik Leleh/64850154016801900189012401540150014501080420

Titik didih /7701490273032603400248021003000290027302600910

Densitas/0,861,543,04,56,17,27,47,98,98,98,97,1

---2310217242497-

Jari-jari atom (dalam ppm)235197161145132127124124125125128133

Ion 152

Ion 114-1009387948197759279898387

Ion 89817876727969796975

-2,93+0,52

-2,76-1,36-1,18-0,91-1,19-0,44-0,28-0,23+0,34-0,76

-2,08

(a) Angka ini merupakan nilai sembarang dibandingkan dengan nilai 100 untuk perak(b) Nilai di atas adalah nilai terendah (low-spin) dan nilai di bawah adalah nilai tertinggi (high-spin)Ion-ion logam transisi lebih kecil ukurannya dibanding dengan ion-ion logam kelompok s dalam periode yang sama. Hal ini menghasilkan rasio muatan per jari-jari yang lebih besar bagi logam-logam transisi. Atas dasar ini, relatif terhadap logam kelompok s diperoleh sifat-sifat logam transisi sebagai berikut:(1) Oksida-oksida dan hidroksida logam-logam transisi kurang bersifat basa dan lebih sukar larut(2) Garam-garam logam-logam transisi kurang bersifat ionik dan juga kurang stabil terhadap pemanasan(3) Garam-garam dan ion-ion logam transisi dalam air lebih mudah terhidrat dan juga lebih mudah terhidrolisis menghasilkan sifat agak asam(4) Ion-ion logam transisi lebih mudah tereduksi

Walaupun senyawa logam-logam transisi dengan tingkat oksidasi +2 dan +3 sering dipertimbangkan ionik, namun tingginya muatan kation atau tingginya tingkat oksidasi ini dan pengaruhnya pada polarisasi anion sekalipun hanya kecil mengakibatkan beberapa oksida menunjukkan sifat asam dan senyawaanya menjadi bersifat kovalen. Sebagai contoh, dan menunjukkan sifat amfoterik, dan semakin tinggi tingkat oksidasinya seperti pada dan , oksida ini menjadi oksida asam

Perubahan ukuran ion yang sangat kecil dari Sc hingga Cu, mengakibatkan senyawa-senyawa hidrat untuk ion-ion dengan tingkat oksidasi +2 dan +3 mempunyai struktur kristal, jumlah air kristal dan sifat kelarutan yang mirip satu sama lain. Misalnya, semua membentuk senyawa tawas (alum) dengan tipe , tetapi semua membentuk isomorf sulfat rangkap, .

2.5 Konfigurasi Elektronik Unsur-unsur TransisiKonfigurasi elektronik suatu atom dapat dituliskan secara lebih sederhana yaitu dengan menuliskan lambang pada atom gas mulia terdekat yang mempunyai nomor atom lebih kecil, kemudiaan diikuti dengan konfigurasi elektronik kekurangannya; ini berarti bahwa pada bagian dalam atom ini dibangun oleh konfigurasi elektronik gas mulia terdekat sebelumnya. Oleh karena gas mulia bersifat stabil dalam arti sukar mengadakan perubahan, maka konfigurasi elektronik kekurangannya ini sajalah yang justru menjadi penting. Konfigurasi elektronik dua atom unsur pertama untuk periode 4, yaitu dan , masing-masing dapat dituliskan dan . Menurut diagram aufbau, elektron selanjutnya tentu mengisi orbital 3d secara berkelanjutan, yaitu , untuk atom-atom Sc-Zn.Tiga simpulan yang sangat penting perlu diketahui dari hasil rasionalisasi data energi ionisasi hasil eksperimen adalah bahwa:1) Energi ionisasi untuk elektron-elektron lebih besar dibandingkan dengan enegi ionisasi untuk elektron-elektron ns.2) Dengan naiknya muatan inti atau nomor atom, elektron-elektron menjadi lebih stabil dari pada elektron-elektron ns.3) Jika atom unsur transisi melepskan satu elektron, maka ion positif yang dihasilkan mempunyai konfigurasi elektronik yang berbeda dari konfigurasi elektronik atom-atom netral sebelumnya dalam peringkat dasar (ground state), misalnya:

Konfigurasi elektronik tidak pernah dijumpai pada atom netral dalam peringkat dasa. Hal ini berbeda dengan atom-atom unsur kelompok s dan p, misalnya:

Konfigurasi elektronik dan masing-masing menunjuk pada konfigurasi elektronik atom netral sebelumnya yaitu

Tabel 1.3 Konfigurasi elektronik dan tingkat oksidasi logam periode 4Unsur LambangKonfigurasi ElektronikIon yang UmumTongkat Oksidasi

Kalium+1

Kalsium +2

Skandium +3

Titanium +2, +3, +4

Vanadium +2, +3, +4, +5

Kromium +2, +3, +6

Mangan+2, +3, +4, +6, +7

Besi+2, +3

Kobalt+2, +3

Nikel +2

Tembaga +1, +2

Zink+2

Secara sederhana dapat dikatakan bahwa energi orbital 3d yang terisi elektron selalu lebih rendah dibandingkan dengan energi orbital 4s yang juga sudah terisi. Perbedaan tingkat energi antara keduanya semakin besar dengan bertambahnya elektron pada orbital 3d, sehingga urutan penulisannya juga mendahuluinya. Jadi, konfigurasi elektronik atom Sc dituliskan demikian seterusnya untuk yang lain sebagaimana ditunjukkan Tabel 1.3. hal ini sangat penting untuk pemahaman proses ionisasi, bahwa elektron yang mudah dilepas lebih dahulu adalah elektron terluar dalam arti pula elektron dengan energi tertinggi. Dengan kata lain, pada proses ionisasi elektron-elektron 4s akan selalu dilepas lebih dahulu sebelum elektron-elektron 3d. Perubahan energi ikat elektron pada daerah kritis unsur-unsur transisi ditunjukkan pada gambar 1.2 (masukkan gambar yang ada di dalam buku hal 8)Gambar 1.1 Diagram energi orbital atom sebagai fungsi nomor atomGambar 1.2 Perubahan energi ikat elektron menurut nomor atomAnalisis spektoskopi menyarankan adanya penyimpangan atau perkecualian dari konfigurasi elektronik menurut diagram aufbau yaitu bagi atom kromium dan tembaha untuk seri transisi 3d. Konfigurasi elektronik bukan sebagaimana diramalkan oleh aturan aufbau. Ini berarti bahwa energi konfigurasi lebih rendah (atau lebih stabil) dari pada energi konfigurasi . Hal ini sering dikaitkan dengan stabilitas konfigurasi elektronik setengah penuh baik untuk orbital 3d maupun 4s. Dalam hal ini elektron-elektron terdistribusi secara lebih merata di sekeliling inti yang mengakibatkan energi tolakan antar-elektronnya menjadi minimum dan akibatnya energi total konfigurasi menjadi lebih rendah. Dengan argumentasi yang sama dapat dijelaskan bahwa konfigurasi elektronik adalah . Perkecualian konfigurasi elektronik bagi unsur-unsur transisi seri 4d dan 5 d adalah:

2.6 Kecenderungan dalam Periode dan GolonganBagi unsur-unsur seri 3d, elektron-elektron 4s1-2 menempati energi paling luar atau paling tinggi, dan oleh karena itu elektron-elektron inilah yang paling mudah dilepas dalam membentuk ionnya. Namun demikian, energi elektron 4 s1-2 ini tidak berbeda banyak dengan energi elektron-elektron 3dx. Oleh karena itu unsur-unsur transisi dapat membentuk ion-ion yang hampir sama kestabilannya dengan melepaskan pula elektron-elektron 3dx, hingga diperoleh berbagai macam tingkat oksidasi dari terendah +1 (Cu) hingga tertinggi +7 (Mn). Tetapi, dari berbagai macam senyawa oksida dan klorida-nya, ternyata tingkat oksidasi yang paling umum dijumpai adalah +2 dan +3.Kecenderungan dalam periodeUntuk kelompok transisi seri 3d ternyata diperoleh kecenderungan bahwa terdapat satu atau dua variasi tingkat oksidasi pada awal seri, Sc(III), dan akhir seri, Cu(I) dan Cu(II), dan Zn(II), tetapi variasi tingkat oksidasi menggelembung semakin banyak pada pertengahan deret, Mn: +2, +3, +4, +6, +7. Mengapa demikian ? hal ini dapat dikaitkan dengan jumlah elektron 3d. Pada awal deret, jumlah elektron 3d terlalu sedikit (d1-2) untuk berperan dalam ikatan baik ionik ataupun kovalen. Tetapi, pada deret jumlah elektron 3d terlalu banyak (yaitu d9-10), sehingga orbital yang sudah penuh atau yang setengah penuh terlalu sedikit untuk dapat berperan dalam ikatan. Seri 4d dan 5d ternyata tidak menunjukkan variasi tingkat oksidasi sebagaimana seri 3d.Kestabilan tingkat oksidasi tingkat dari awal hingga akhir seri menunjukkan kecenderungan yang menurun. Hal ini dikaitkan dengan semakin kuatnya pengaruh muatan inti terhadap elektron 3d dengan naiknya nomor atom, khususnya mulai dari pertengahan seri atau dengan kata lain, elektron 3d semakin tertarik kedalam oleh inti sehingga elektron ini semakin sukar dilepas. Ion Sc2+(3d1) tidak dikenal melainkan Sc3+, karena tarikan muatan inti terhadap 3d1 lemah hingga hanya membentuk satu macam tingkat oksidasi, +2, +3 dan +4, tetapi secara berurutan Ti4+ paling stabil. Pada pertengahan deret, tingkat oksidasi tertinggi logam mangan adalah +7 misalnya dalam MnO4-yang sangat stabil, tetapi untuk unsur-unsur berikutnya tingkat oksidasi tertinggi menjadi menurun. Untuk tembaga dikenal sebagai Cu+ dan Cu2+, tetapi untuk zink hanya Zn2+.Kecenderungan dalam golongan Untuk golongan utama, yaitu s dan p, terdapat kecenderungan golongan yang sangat jelas. Untuk golongan-golongan transisi, unsur-unsur periode 5 dan 6 menunjukkan kemiripan sifat kimia yang sangat kuat dalam satu kelompok. Kemiripan sifat ini sebagai akibat elektron yang mengisi orbital 4f14 tidak mampu menamengi elektron-elektron dalam orbital lebih luar, 5d dan 6s.Tabel 5.1.4 kecenderungan jari-jari kationik dan dan jari-jari atom (dalam pm) beberapa unsur periode 4,5 dan 6 untuk golongan 2,4,5,6,7 dan 11Ionr+Ionr+Ionr+AtomrAtomrAtomr

Ca2+114Ti4+60,5V3+64Cr128Mn127Cu128

Sr2+132Zr4+72Nb3+72Mo139Tc136Ag144

Ba2+149Hf4+71Ta3+72W139Re137Au144

Dengan muatan inti efektif yang lebih besar, jari-jari otomik, jari-jari kovalen dan jari-jari ionik unsur-unsur periode 6 (seri 5d) mengalami penyusutan hingga besarnya hampir sama dengan jari-jari unsur-unsur periode 5 (seri 4d). Ilustrasi kecenderungan ini dapat dilihat pada tabel diatas, yang menunjukkan jari-jari ionik golongan 2 (alkali tanah) dari atas kebawah naik secara signifikan, tetapi tidak demikian bagi kelompok 4d dan 5d dalam golongannya. Unsur-unsur transisi seri 4d dan 5d umumnya mempunyai tingkat oksidasi yang lebih tinggi dari pada tingkat oksidasi dari 3d sebagaimana ditunjukkan tabel 5.1.5.Tabel 5.1.5 tingakat oksidasi yang paling umum logam-logam transisi periode 4, 5 dan 6Ti+4V+3,+4Cr+3,+6Mn+2,+3,+7Fe+2,+3Co+2,+3Ni+2Cu+1,+2

Zr+4Nb+5Mo+6Tc+4,+7Ru+3Rh+3Pd+2Ag+1

Hf+4Ta+5W+6Re+4,+7Os+4,+8Ir+3,+4Pt+2,+4Au+3

2.7 Sifat Katalitik Unsur-unsur TransisiBanyak sekali dijumpai bahwa suatu reaksi kimia yang mestinya dapat berlangsung secara termodinamik, namun kenyataannya reaksi berjalan sangat sukar atau sangat lambat. Hal ini dapat diatasi dengan melibatkan zat pemicu agar reaksi berlangsung dengan laju lebih cepat atau lebih mudah seperti yang diharapkan, sedangkan zat pemicu itu sendiri tidak dikonsumsi menjadi produk, melainkan diperoleh kembali pada akhir reaksi. Zat pemicu demikian ini disebut sebagai katalisator atau katalis, dan reaksinya dikatakan reaksi katalitik. Reaksi katalitik ini sesungguhnya banyak dijumpai dialam, dalam tubuh, lebih-lebih dalam bidang industri kimia maupun dilaboratorium.Tentu merupakan suatu keuntungan apabila dapat ditemukan suatu katalisator untuk jenis reaksi tertentu yang sukar berlangsung, dan untuk itu perlu dipelajari cara kerja katalis dan materi apa yang cocok untuk memenuhi persyaratan sebagai katalis. Cara kerja katalisator ditinjau dari aspek kimiawi secara umum, mungkin terlibat dalam pembentukan senyawa-senyawa kompleks antara yang tidak stabil, namun dapat mengakibatkan reaktan menjadi aktif, atau mungkin menyediakan media pusat-pusat aktif bagi reaktan. Katalisator dapat dibedakan menjadi katalisator homogen, artinya reaktan dan katalisator keduanya mempunyai fase atau wujud yang sama, dan katalisator heterogen jika keduanya mempunyai fase berbeda.Katalisator homogenCara kerja katalis homogen umumnya melibatkan pembentukan senyawa-senyawa kompleks antara yang bersifat tidak stabil dalam tahap-tahap reaksi. Katalis dengan reaktan membentuk kompleks antara yang mengakibatkan reaktan dalam kompleks menjadi aktif membentuk produk baru dengan disertai pelepasan kembali katalisatornya. Oleh karena itu, unsur-unsur transisi sangat berperan dalam reaksi katalitik karena sifatnya mudah membentuk senyawa kompleks, misalnya pada banyak reaksi organik dipakai senyawa Pd(II) dan Pt(II). Selain pembentukan senyawa kompleks, reaktan sering dibuat aktif oleh karena keterlibatan proses redoks pada katalisnya, dan demikian unsur-unsur transisi sangat berperan karena kemampuannya membentuk variasi tingkat oksidasi. Sebagai contoh, pasangan Cu2+ / Cu+, Co3+ / Co2+, dan pasangan Mn3+ / Mn2+ yang merupakan pasangan transfer satu elektron, banyak dipakai pada oksidasi hidrokarbon dalam skala besar-besaran.Berikut ini dikemukakan beberapa contoh reaksi organik katalitik :1) Pada reaksi hidrokarbonilasi alkena menjadi aldehid (artinya pengikat hidrogen dan karbonil, CO) dipakai katalisator Co (I) atau Rh(I) :

RHC =CH2 + H2 +CO RH2C CH2 C

Reaksi ini walaupun kurang tepat, sering juga disebut sebagai reaksi hidroformilasi yang mengacu pada terikatnya formaldehid pada alkena. Katalisator Co(I) dalam bentuk kompleks hidrokarbonil diduga mengalami perubahan sebagai berikut :HCo(CO)4 HCo(CO)3 + CO

2) Pada reaksi oksidasi etena menjadi metanol (proses wacker) dipakai katalisator Pd(II) an Cu(II) :

H2C = CH2 + O2 CH3 C

Pada proses ini dipakai katalisator PdCl2 yang pada awalnya diduga terjadi reaksi dengan etena :C2H4 + PdCl2 + H2O CH3CHO + Pd + 2HCl

Oksidasi Pd kembali menjadi Pd(II) dipercepat dengan penambahan katalisator Cu(II) : Pd + 2Cu2+ Pd2+ + 2Cu+, dan Cu+ mudah teroksidasi oleh udara kembali menjadi Cu2+ :4Cu+ + O2 + 4H+ 4Cu2+ + 2H2O

3) Pada sintesis asam asetat dengan proses karbonilasi metanol (proses monsanto) dipakai katalisator Co(III), atau Rh(III), atau Ir(III), namun yang paling efektif adalah Rh(III) dalam bentuk kompleks [RhI2(CO)2]- :CH3OH + CO CH3COOH

Peran katalisator disini sesungguhnya merupakan media penyalur CO kepada iodometana membentuk asetil iodida yang kemudian mengalami hidrolisis membentuk asam asetat dan asam hidrogen iodida. Asam hidrogen iodida ini kemudian bereaksi dengan metanol membentuk iodometana, demikian seterusnya. Persamaan reaksinya adalah :

CH3I + CO CH3 C

CH3 C + H2O CH3COOH + HI

CH3OH + HI CH3I + H2O

Katalisator heterogenKatalisator heterogen dalam bentuk padatan banyak dipakai dalam industri untuk reaksi-reaksi fase gas yang biasanya berlangsung pada temperatur relatif tinggi. Oleh karena logam-logam transisi mempunyai titik leleh yang sangat tinggi dan kuat, maka dapat memenuhi syarat untuk berperan sebagai katalisator.salah satu keuntungan pemakaian katalis heterogen adalah bahwa produk reaksi langsung berpisah dari fase katalisnya, sehingga tidak memerlukan tahapan pemisahan khusus. Biasanya, reaktan dilewatkan pada lorong katalis melalui satu ujung dan keluar menjadi produk pada ujung yang lain. Katalisator padatan ini dapat berupa logam murni, paduan maupun senyawa oksidanya.Selain memberikan permukaan yang luas, fase padat dimaksudkan memberikan bentuk pori-pori yang sesuai untuk media terjadinya reaksi secara efektif. Untuk itu, katalisator dapat dibuat dalam bentuk serbuk yang sebarkan pada suatu wadah atau suporter. Sebagai contoh, serbuk paduan Pt-Rh, yang disebarkan pada suporter Y-Al2O3, dipakai dalam alat gas buang auto-mobil untuk media terjadinya reaksi oksidasi gas buang CO dan reduksi gas-gas oksida nitrogen yang sangat berbahaya agar keluar sebagai CO2 dan N2.Laju reaksi persenyawaan antara gas hidrogen dengan oksigen pada temperatur 800 K juga dipercepat dengan pemakaian katalisator logam platina, Pt :2H2 (g) + O2 (g) 2H2O(g)Interaksi molekul-molekul gas reaktan dengan logam katalis dibedakan dalam dua jenis, physisorption (fisisorpsi) dan chemisorption (kemisorpsi). Pada jenis pertama molekul-molekul gas reaktan sekedar mengumpul terkonsentrasi pada permukaan lorong-lorong katalis. Pada jenis kedua molekul-molekul gas reaktan terpecah ikatannya sebagaian atau seluruhnya karena melekat berikatan secara lemah dengan logam katalis, sehingga ikatan dalam reaktan menjadi lemah dan reaktan berubah menjadi atom-atomnya yang bersifat aktif sehingga dengan mudah dapat membentuk ikatan baru antar reaktan.Dari hasil penelitian ternyata diperoleh kesimpulan bahwa logam-logam transisi mempunyai kecenderungan lebih mudah melakukan kemisorpsi terhadap molekul gas-gas tertentu relatif terhadap logam-logam lain sehingga cocok dipakai sebagai katalisator. Molekul atau atom rektan yang mengalami fisisorpsi ataupun kemisorpsi ternyata dapat melakukan migrasi pada permukaan dengan aktif sehingga interaksi antara molekul-molekul atau atom-atom reaktan terjadi lebih aktif membentuk molekul produk, molekul produk ini kemudian akan mengalami desorpsi (pelepasan) dari permukaan logam katalisnya.

Tabel 5.1.6 kecenderungan melakukan proses kemisorpsi beberapa logam (logam transisi 3d dicetak tebal) terhadap beberapa molekul gas (+=kuat,=lemah, dan -= tak teramati)UnsurGas

O2C2H2C2H4COH2CO2N2

Ti, V, Cr, Fe+++++++

Zr, Nb, Ta, Mo+++++++

Hf, W, Ru, Os+++++++

Ni, Co++++++-

Rh, Pd, Pt, Ir+++++--

Mn, Cu++++--

Al, Au++++---

Na, K++-----

Ag, Zn, Cd+------

In, Si, Ge, Sn+------

Pb, As, Sb, Bi+------

Contoh reaksi katalitik fisorpsi adalah hidrogenasi etena menjdi etana dengan katalisator logam nikel yang ditemukan oleh Paul Sabatier pada tahun 1900, menurut persamaan reaksi berikut :CH2 = CH2 + H2 C2H4Reaksi sintesis amonia dari gas nitrogen dan hidrogen dengan katalis logam besi dan dengan sedikit aluminia dan garam kalium sebagai promotor, diduga berlangsung secara kemisorpsi. Adanya ikatan rangkap tiga dalam molekul nitrogen tentu mengakibatkan proses kemisorpsi gas hidrogen. Tahapan reaksinya mungkin dapat dituliskan sebagai berikut :Kemisorpsi peruraian N2 : N2 (g) N2(Fe) 2N(Fe)Kemisorpsi peruraian H2 : 3H2(g) 6H(Fe)Penggabungan atom-atom reaktan : 2N(Fe) + 6H(Fe) 2NH3(Fe)Desorpsi (pelepasan molekul produk NH3 : 2NH3(Fe) 2NH3(Fe)(g)Reaksi total :N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)Contoh lain adalah pemakaian garam kalium vanadat (K3VO4) dalam industri asam sulfat yang melibatkan tiga tahapan reaksi sebagai berikut :1) S (s) + O2 (g) SO2 (g)2) SO2 (g) +1/2O2 (g) SO3 (g)3) SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (aq)Reaksi tahap (2) ternyata berlangsung sangat lambat, dan oleh karena itulah pada tahap ini dipakai katalisator vanadat dengan atom pusat V5+ yang ditempatkan dalam wadah suport silika, SiO2, dengan luar permukaan yang besar. Namun pada temperatur tingga ~600 oC, vanadat meleleh sehingga terjadi reaksi redoks dengan laju yang cukup tinggi sebagai berikut :SO2 (g) + 2V5+ O2- 2V4+ + SO3 (g)2V4+ + O2 2V5+ + O2-Jadi, laju reaksi oksidasi tahap (2) dipercepat oleh proses reduksi vanadat yang kemudian diperoleh kembali.Satu jenis lagi pemakaian katalisator heterogen adalah pada proses elektrolisis. Dalam hal ini molekul-molekul gas hasil elektrolisis biasanya mengumpul disekitar elektrode, sehingga menghambat proses elektrolisis lebih lanjut. Akibatnya, sel elektrolisis mengalami overpotential (tegangan berlebihan), dan semakin panas. Untuk mengurangi hambatan ini dapat dipakai oksida-oksida logam transisi yang diserahkan diseputar elektrode, sehingga memperlancar evolusi gas hasil. Misalkan untuk gas hasil Cl2, dapat dipakai RuO2, dan untuk gas hasil O2 dapat dipakai kompleks tetrafenilporfirinakobalt(II), Co(TPP). Sesungguhnya, masih banyak lagi peran unsur-unsur transisi sebagai katalisator enzimatik, namun tidak mungkin dibicarakan pada kesempatan ini.

2.8 Sifat Magnetik Senyawa KompleksSenyawa kompleks banyak ditemui bersifat paramagnetik, yaitu tertarik oleh medan diamagnetik, yaitu tertolak oleh medan magnetik. Ukuran sifat magnetik suatu spesies sering dinyatakan dengan besaran momen magnetik, , dalam satuan bohr magnetom (BM). Sifat paramagnetik suatu senyawa disebabkan oleh adanya elektron nirpasangan (elektron tak berpasangan, unpaired elektron) dalam konfigurasi elektronik spesies yang bersangkutan. Hubungan antara banyaknya elektron nirpsangan dengan sifat paramagnetik spin atau momen magnetik spin, s, adalah :s = 2 BM dengan s = = bilangan kuantum spin dan n = banyaknya elektron nirpasangan atau s = BM Sebagai contoh, harga momen magnetik untuk suatu ion yang mempunyai hanya satu elektron nirpasangan (n=1) adalah : s = 3 = 1,73 BM. Dengan demikian secara teoritik, momen magnetik suatu spesies dapat diramalkan berdasarkan pada jumlah elektron nirpasangan yang dapat diketahui dari konfigurasi elektron spesies yang bersangkutan spesies dengan konfigurasi elektronik dX, menghasilkan 1 hingga 5 elektron nirpasangan, dan harga momen magnetiknya sebagaimana ditunjukan pada tabel 5.1.7.Sebagai contoh, garam FeCl2 dan FeSO4, keduanya memberikan kation Fe(II). Untuk anion Cl- maupun SO42-, semua elektron dalam orbital-orbital yang bersangkutan selalu berpasangan, sehingga tidak menentukan sifat paramagnetik melainkan hanya diperhitungkan sifat koreksi diamagnetiknya saja. Untuk mempermudah pemahaman, cara penulisan konfigurasi elektronik ion besi(II), 26Fe2+ ditunjukkan sebagai berikut :

26Fe2+ : [18Ar]3d6 3d6Dari diagram konfigurasi elektronik tersebut dapat dimengerti bahwa ion Fe2+ memiliki empat elektron nirpasangan dalam orbital 3d6. Dengan demikian dapat diramalkan bahwa ion ini mempunyai nilai s sebesar 4,90 BM. Dengan cara yang sama, nilai s spesies yang lain dapat ditentukan.Tabel 5.1.7 nilai momen magnetik spin, s, untuk senyawa unsur-unsur transisi (n=jumlah elektron nirpasangan)3dxns = BMContoh, ion

3d000Sc3+, Ti+4, V5+

3d111,73Ti3+, V4+

3d222,83Ti2+, V3+

3d333,87Cr3+, V2+

3d444,90Cr2+, Mn3+

3d555,92Mn2+, Fe3+

3d644,90Fe2+, Co3+

3d733,87Co2+

3d822,83Ni2+

3d911,73Cu2+

3d1000Cu+, Zn2+

Asal-Usul Sifat MagnetikBenda magnet mempunyai kemampuan menarik benda-benda lain (tentunya yang lebih ringan) kearah dirinya. Dalam hal ini ada magnet permanen atau magnet tetap, artinya kemampuan menarik ini tidak lenyap, dan magnet sementara artinya kemampuan menarik menjadi lenyap jika menyebabkan timbulnya sifat magnet dihilangkan. Misalnya, logam yang dililiti kumparan arus listrik menjadi magnet yang kemudian disebut sebagai elektromagnet. Namun jika arus listrik dihilangkan maka sifat magnet menjadi hilang pula. Logam besi dapat ditarik atau dipengaruhi oleh magnet sehingga dikatakan bersifat magnetik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa banyak senyawa kimia khususnya dari logam transisi yang dipengaruhi oleh magnet, artinya berinteraksi tertarik oleh medan magnetik dari luar. Senyawa demikIan dikatakan bersifat paramagnetik. Sebaliknya terdapat senyawa-senyawa yang berinteraksi tertolak oleh medan magnetik, dan dengan demikian senyawa ini bersifat diamagnetik. Sesungguhnya masih ada jenis magnetik lain namun untuk kesempatan ini hanya akan dibicarakan kedua sifat magnetik tersebut.Menurut teori fisika klasik, secara sederhana dapat dikatakan bahwa setiap benda atau partikel yang berputar pada porosnya akan menghasilkan sifat magnet. Misalnya planet bumi, oleh karena putaran pada porosnya menghasilkan sifat magnet yang terdiri atas kutub magnet utara (N) dan kutub magnet selatan (S). sebuah elektron yang secara individu dapat dipandang sebagai partikel solid yang bermuatan, juga berputar pada porosnya yang diasosiasikan dengan bilangan kuantum spin, s, dengan nilai . Dengan demikian, spin elektron tentulah menghasilkan magnet atau dengan kata lain elektron sendiri merupakan magnet elementer, dan inilah yang merupakan sumber munculnya sifat magnetik khususnya dalam senyawa kimia; sifat magnetik seperti ini sering dikatakan sebagai sifat magnetik spin. Namun, dua elektron yang berada dalam satu orbital akan saling berpasangan dengan arah spin yang saling antiparalel atau nilai spin yang saling berlawanan, +1/2 dan -1/2. Oleh karena itu, sifat magnetik yang dihasilkan saling melenyapkan atau dengan kata lain resultante sifat magnetiknya berharga nol. Sesungguhnya, revolusi elektron pada orbitalnya juga menghasilkan sifat magnetik, namun nilainya ternyata relatif lebih kecil dibandingkan dengan sifat magnetik spin. Oleh karena itu, sifat magnetik orbital ini hanya merupakan faktor kontribusi saja terhadap sifat magnetik senyawa yang bersangkutan.Sifat DiamagnetikDiamagnetik adalah sifat yang selalu dimiliki oleh setiap atom dalam materi atau senyawa tanpa memandang tipe sifat magnetik total dari senyawa yang bersangkutan. Sifat ini hanya muncul jika ada medan magnetik dari luar yang dikenakan pada atom yang bersangkutan sehingga terjadi interaksi antara medan magnetik luar dengan medan terinduksi dalam kulit-kulit yang terisi penuh elektron. Medan terinduksi ini harus melawan medan magnetik luar sejauh mungkin untuk melenyapkan interaksi tersebut, sehingga suseptibilitas (kerentenan) diamagnetik berharga negatif.Sifat magnetik spin dari elektron-elektron dalam orbital yang terisi penuh saling meniadakan karena arah spin yang saling berlawanan; namun, eletron-elektron yang berpasangan dalam kulit/orbital, menurut teori fisika klasik dapat diperlakukan sebagai loop-loop arus, sehingga berinteraksi menolak medan magnet dari luar yang mengenainya. Oleh karena itu, sifat diamagnetik ini tidak dipengaruhi oleh temperatur maupun besarnya kuat medan magnetik luar, tetapi hanya ditentukan oleh ukuran dan bentuk orbital.Tabel; 5.1.8 suseptibilitas diamagnetik molar, X1, berbagai spesies (semua harga dikalikan dengan 10-6 mol-1)IonXLIonXLIonXLIonXL

Ag+-28,0Cu2+-11,0Pb2+-28,0CO32--28,0

Ba2+-24,0Fe2+-13,0Rb+-22,5ClO4--32,0

Bi3+-25,0Fe3+-10,0Zn2+-15,0NO2--10,0

Ca2+-10,0Hg2+-40,0F--9,1NO3--18,9

Cd2+-22,0K+-14,9Cl--23,4OH--12,0

Co2+-12,0Li+-1,0Br--34,6O2--7,0

Co3+-10,0Mg2+-5,0I--50,6PtCl62--148,0

Cr2+-15,0Mn2+-14,0BF4--39,0S2--38,0

Cr3+-11,0Na+-6,8CN--13,0SO32--38,0

Cs+-35,0NH4+-13,3CNO--21,0SO42--40,1

Cu+-12,0Ni2+-12,0CNS--31,0SO4H--35,0

LiganXLLiganXL

H2OAir-13C2H8N2etilendiamin-46

NH3Amonia-18C2O42-Oksalat-25

N2H4Hidrazin-20C3H2O42-Malonat-45

COCarbonil-10C5H7O2-Asetilasetonat-52

CHO2-Format-17C5H5Siklopentadienil-68

CH4N2OUrea-34C5H5NPiridina-49

CH4N2STiourea-42C6H6Benzena-55

C2H4Etilen-15C10H8N2Bipiridina-105

C2H3O2-Asetat-30C12H8N2Fenantrolina-128

C2H3NO2-Glisinat-37---

Dalam molekul, nilai sifat diamagnetik total merupakan jumlah dari masing-masing atomnya. Besarnya suseptibilitas diamagnetik tiap atom adalah: XA = -2,83 x 10-10 ri2, dengan ri = rata-rata jari-jari rotasi elektron (dengan asumsi rotasi elektron tidak selalu terbentuk lingkaran). Harga ini untuk tiap-tiap atom unsur, molekul, ion, gugus ion, maupun berbagai jenis ikatan telah berhasil ditentukan, dan kemudian disebut sebagai tetapan pascal. Nilai ini sangat kecil, kira-kira hanya 10-1 10-3 kali dari nilai sifat paramagnetik, sehingga hanya merupakan faktor koreksi saja terhadap sifat magnetik senyawanya. Nilai tetapan pascal tersebut sebagai faktor koreksi diamagnetik, dan untuk barbagai spesies telah berhasil ditabulasikan oleh Lewis sebagaimana ditunjukkan pada tabel 5.1.8.Sifat ParamagnetikSistem atomik, molekuler, radikal bebas, atau ion yang memiliki atau satu lebih elektron nirpasangan akan memiliki momen magnetik yang ditimbulkan oleh momentum sudut spin dan momentum sudut orbital elektron nirpasangan ini. Elektron ini dapat berasal dari orbital s misalnya untuk uap atom logam alkali, orbital p misalnya pada O2, NO, ClO2, dan radikal bebas, orbital d untuk seri logam transisi 3d, 4d, dan 5d, dan orbital f untuk seri lantanoida dan aktinoida.Semua senyawa yang momen magnetik permanen menunjukkan sifat paramagnetik normal. Jika senyawa paramagnetik dikenai medan magnet luar, atom-atom atau molekul-molekul magnet permanen akan menata diri searah dengan arah medan sehingga tertarik kearah medan. Hal ini menghasilkan suseptibilitas magnetik (X) positif yang tidak bergantung pada besar medan mgnetik yang mengenainya, tetapi bergantung pada temperatur karena agitasi termal akan melawan orientasi dwi kutub magnetik. Maka, efektivitas medan magnetik akan hilang dengan naiknya suhu. Secara matematik, kebergantungan ini telah dilukiskan menurut hum curie, X = atau Curie Weiss, X = , dengan C = tetapan Curie dan = tetapan Weiss. Nilai ini merupakan sifat individual senyawa dan harus ditentukan secara eksperimen dengan variasi temperatur.Dalam pengukuran suseptibilitas molar suatu senyawa, nilai koreksi diamagnetik atom-atom konstituennya harus diperhitungkan, dan hasilnya adalah suseptibilitas molar terkoreksi, XM; hubungan antara suseptibilitas molar dengan momen magnetik menurut mekanik kuantum dinyatakan dalam rumusan :XM = q(1.1)Dengan N = bilangan avogadro = 6,02205.1023 mol-1, = 1BM = 0,9273.1023 JT-1, k = TETAPAN BOLTZMANN = 1,38066.1023 JK-1, dan = momen magnetik permanen dalam BM. Dengan memasukan nilai-nilai tetapan tesebut diperoleh formula :eff = 2,83 MT BM(1.2)

2.9 Reaksi Unsur-unsur Transisi2.9.1 Besi

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). Reaksi ion besi dalam larutanIon-ion yang paling sederhana dalam larutan adalah: Ion heksaaquobesi(II) [Fe(H2O)6]2+. Ion heksaaquobesi(III) [Fe(H2O)6]3+.Kedua-duanya bersifat asam, tetapi ion besi(III) lebih kuat sifat asamnya.

Reaksi ion besi dengan ion hidroksidaIon hidroksida (dari, katakanlah, larutan natrium hidroksda) dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat pada ion besi.Setelah ion hidrogen dihilangkan, kamu memperoleh kompleks tidak muatan kompleks netral.Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.Pada kasus besi(II):

Pada kasus besi(III):

Pada tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:Pada kasus besi(II):

Besi sangat mudah di oksidasi pada kondisi yang bersifat basa. Oksigen di udara mengoksidasi endapan besi(II) hidroksida menjadi besi(III) hidroksida terutama pada bagian atas tabung reaksi. Warna endapan yang menjadi gelap berasal dari efek yang sama.Pada kasus besi(III):

Reaksi ion besi dengan larutan amoniaAmonia dapat berperan sebagai basa atau ligan.Pada kasus ini, amonia berperan sebagai basa menghilangkan ion hidrogen dari kompleks aquo. Pada kasus besi(II):

Kejadian yang sama terjadi ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida. Endapan kembali berubah warna yang menunjukkan kompleks besi(II) hidroksida teroksidasi oleh udara menjadi besi(III) hidroksida.Pada kasus besi(III):

Reaksi yang sama ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida.Perbedaan yang penting antara sifat ion besi(II) dan ion besi(III).1. Reaksi antara Ion besi(II) dan ion karbonatKita dapat memperoleh dengan mudah endapan besi(II) karbonat sesuai dengan yang kamu pikirkan.

Ion besi(III) dan ion karbonatIon heksaaquobesi(III) cukup asam untuk bereaksi dengan ion karbonat yang bersifat basa lemah.Jika anda menambahkan larutan natrium karbonat ke larutan yang mengandung ion heksaaquobesi(III), dengan pasti kamu akan memperoleh endapan seperti jika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida atau larutan amonia. Saat ini, ion karbonat yang menghilangkan ion hidrogen dari ion heksaaquo dan menghasilkan kompleks netral.Berdasarkan pada perbandingan ion karbonat dengan ion heksaaquo, anda akan memperoleh ion hidrogen karbonat maupun gas karbon dioksida dari reaksi antara ion hidrogen dengan ion karbonat.Persamaan reaksimenunjukkan pembentukan karbon dioksida.

Selain karbon dioksida, tidak terdapat sesuatu yang baru pada reaksi ini:

Pengujian untuk ion besi(III) dengan ion tiosianatPengujian ini merupakan tes yang sangat sensitif untuk ion besi(III) dalam larutan. Jika anda menambahkan ion tiosianat, SCN-, (dari, katakanlah, larutan natrium atau kalium atau amonium tiosianat) ke dalam larutan yang mengandung ion besi(II), kamu akan memperoleh larutan berwarna merah darah kuat yang mengandung ion [Fe(SCN)(H2O)5]2+.

Penentuan konsentrasi ion besi(II) dalam larutan dengan cara titrasia. Anda dapat menentukan konsentrasi ion besi(II) dalam larutan melalui cara titrasi dengan menggunakan larutan kalium manganat(VII) atau larutan kalium dikromat(VI). Reaksi berlangsung dengan adanya asam sulfat encer. Pada kasus yang lain, kamu dapat mempipet larutan yang mengandung ion besi(II) yang sudah diketahui volumenya ke dalam labu, dan kemudian menambahkan asam sulfat encer secukupnya. Apa yang akan terjadi kemudian tergantung pada penggunaan larutan kalium manganat(VII) atau larutan kalium dikromat(VI).

2. Reaksi Menggunakan larutan kalium manganat(VII)Larutan kalium manganat(VII) diteteskan melalui buret. Pada awalnya, larutan tersebut menjadi tidak berwarna yang menunjukkan larutan tersebut bereaksi. Pada titik akhir titrasi warna merah muda permanen dalam larutan menunjukkan ion manganat(VII) sedikit berlebih.Ion manganat(VII) mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III). Dua persamaan setengah-reaksinya adalah:

Penggabungan keduanya memberikan persamaaan ion untuk reaksi:

Persamaan yang lengkap menunjukkan bahwa 1 mol ion manganat(VII) bereaksi dengan 5 mol ion besi(II). Melalui informasi tersebut, perhitungan titrasi sama seperti yang lainnya. Reaksi Menggunakan larutan kalium dikromat(VI) Larutan kalium dikromat(VI) berubah menjadi hijau menunjukkan larutan tersebut bereaksi dengan ion besi(II), dan kamu tidak akan bisa mendeteksi perubahan warna ketika anda meneteskan larutan jingga berlebih ke dalam larutan berwarna hijau kuat.Dengan larutan kalium dikromat(VI) kamu harus menggunakan indikator tertentu, dikenal denganindikator redoks. Perubahan warna menunjukkan keberadaan agen pengoksidasi.Berikut adalah beberapa indikator seperti difenilamin sulfonat. Indikator ini memberikan warna ungu-biru yang menandakan adanya kelebihan larutan kalium dikromat(VI).Dua persamaan setengah-reaksinya adalah:

Penggabungan keduanya memberikan:

Anda dapat melihat bahwa perbandingan reaksi antara 1 mol ion dikromat(VI) dengan 6 mol ion besi(II).2.9.2 KromIon yang paling sederhana dalam bentuk krom dalam larutan adalah ion heksaaquokrom(III) [Cr(H2O)6]3+ Keasaman ion heksaaquoBiasanya dengan ion 3+, ion heksaaquokrom(III) agak asam ? dengan pH pada larutan tertentu antara 2 -3.Ion bereaksi dengan molekul air dalam larutan. Ion hidrogen terlepas dari salah satu ligan molekul air: Ion kompleks berperan sebagai asam dengan memberikan ion hidrogen kepada molekul air dalam larutan.Air, sudah tentu, berperan sebagai basa yang menerima ion hidrogen. Karena keberadaan air ada berasal dari dua sumber yang berbeda cukup membingungkan (dari ligan dan larutan), maka lebih mudah menyederhanakannya seperti berikut ini: Akan tetapi, jika kamu menuliskannya seperti ini, harus diingat bahwa ion hidrogen tidak terletak pada ion kompleks.Ion hidrogen tertarik oleh molekul air dalam larutan. Sewaktu-waktu kamu dapat menulis "H+(aq)" yang dimaksud sebenarnya adalah ion hidroksonium, H3O+. Reaksi pertukaran ligan yang melibatkan ion klorida dan ion sulfata) Penggantian air oleh ion sulfatKamu dapat melakukan hal ini secara sederhana dengan memanaskan larutan krom(III) sulfat.

Satu molekul air digantikan oleh ion sulfat.Perhatikan perubahan muatan pada ion. Dua muatan positif dibatalkan oleh keberadaan dua muatan negatif pada ion sulfat.b) Penggantian air oleh ion kloridaPada saat adanya ion klorida (sebagai contoh dengan krom(III) klorida), warna yang biasanya dapat dilihat adalah hijau. Hal ini terjadi ketika dua molekul air digantikan oleh ion klorida untuk menghasilkan ion tetraaquodiklorokrom(III) [Cr(H2O)4Cl2]+.Sekali lagi, perhatikan bahwa penggantian molekul air oleh ion klorida mengubah muatan pada ion. Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan ion hidroksidaIon hidroksida (dari, katakanlah, larutan natrium hidroksida (NaOH) dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air kemudian didempetkan pada ion krom. Sekali waktu ion hidrogen dapat dihilangkan dari tiga molekul air, kamu akan memperoleh kompleks yang tidak bermuatan komplek netral. Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan endapan terbentuk. Tetapi proses tidak berhenti sampai disini. Ion hidrogen yang lebih benyak akan dihilangkan untuk menghasilkan ion seperti [Cr(H2O)2(OH)4]- dan [Cr(OH)6]3-.Sebagai contoh: Endapan larut kembali karena ion tersebut larut dalam air. Pada tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:

Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan larutan ammoniaAmonia dapat berperan sebagai basa maupun sebagai ligan. Dengan jumlah amonia yang sedikit, ion hidrogen tertarik oleh ion heksaaquo seperti pada kasus ion hidroksida untuk menghasilkan kompleks netral yang sama.

Endapan tersebut larut secara luas jika kamu menambahkan amonia berlebih (terutama jika amonianya pekat). Amonia menggantikan air sebagai ligan untuk menghasilkan ion heksaaminkrom(III). Perubahan warna yang terjadi adalah:

Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan ion karbonatJika kamu menambahkan larutan natrium karbonat pada larutan ion heksaaquokrom(III), kamu akan memperoleh endapan yang sama jika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida atau larutan amonia.Pada saat seperti ini, ion karbonat ion yang menghilangkan ion hidrogen dari ion heksaaquo dan menghasilkan kompleks netral.Berdasarkan pada proporsi ion karbonat dan ion heksaaqua, kamu akan memperoleh salah satu diantara ion hidrogenkarbonat atau gas karbon dioksida dari reaksi antara ion hidrogen dan ion karbonat. Persamaan hasil bagi menunjukkan lebih memungkinkan terjadinya pembentukan karbon dioksida:

Selain karbon dioksida, tidak terjadi sesuatu yang baru pada reaksi ini:

Oksidasi krom(III) menjadi krom(VI)Sebagai akibat dari penambahan larutan natrium hidroksida pada ion heksaaquokrom(III) menghasilkan larutan ion heksahidroksokromat(III) yang berwarna hijau.

Larutan ion heksahidroksokromat(III) yang berwarna hijau kemudian di oksidasi dengan memanaskan larutan tersebut dengan larutan hidrogen peroksida. Setelah itu kamu akan memperoleh larutan berwarna kuning terang yang mengandung ion kromat(VI).Persamaan untuk tahap oksidasi adalah:

Reduksi ion dikromat(VI) dengan seng dan basa Ion dikromat(VI) (sebagai contoh, pada larutan kalium dikromat(VI)) dapat di reduksi menjadi ion krom(III) dan kemudian menjadi ion krom(II) dengan menggunakan seng dan salah satu diantara asam sulfat encer atau asam klorida.

Hidrogen dihasilkan dari reaksi antara seng dengan asam.Hidrogen harus dibiarkan keluar, tetapi kamu perlu untuk tetap menjaga agar udara tidak terlibat dalam reaksi. Oksigen di udara me-re-oksidasi krom(II) menjadi krom(III) dengan cepat.Suatu hal yang mudah untuk meletakkan sedikit kapas mentah pada bagian atas labu (atau tabung reaksi) selama kamu mengunakannya.Hal ini dilakukan untuk menyediakan jalan keluar bagi hidrogen, tetapi menghentikan udara yang mengalir berlawanan dengan aliran hidrogen.

Alasan untuk membubuhkan tanda kutip pada ion krom(III) adalah untuk penyederhanaan. Khuluk yang pasti yang dimiliki oleh ion kompleks akan tergantung pada asam yang kamu gunakan pada proses reduksi. Hal ini sudah didiskusikan pada bagian awal halaman ini.Persamaan untuk dua tahap reaksi adalah:Untuk reduksi dari +6 menjadi +3:

Untuk reduksi dari +3 menjadi +2:

Penggunaan kalium dikromat(VI) sebagai agen pengoksidasi pada kimia organicLarutan Kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer biasa digunakan sebagai agen pengoksidasi pada kimia organik. Hal ini beralasan karena larutan kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer merupakan agen pengoksidasi yang kuat disamping memiliki kekuatan yang mampu menjadikan senyawa organik menjadi terpotong-potong (larutan kalium manganat(VII) juga memberikan kecenderungan yang sama).Larutan Kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer digunakan untuk: Mengoksidasi alkohol sekunder menjadi keton; Mengoksidasi alkohol primer menjadi aldehid; Mengoksidasi alkohol primer menjadi asam karboksilat;

Sebagai contoh, dengan etanol (alkohol promer), kamu dapat memperoleh salah satu antara etanal (aldehid) atau asam etanoat (asam karboksilat) tergantung pada kondisinya. Jika kelebihan alkohol, dan kamu mendetilasi aldehid yang terbentuk, kamu akan memperoleh etanal sebagai produk utama. Jika kelebihan agen pengoksidasi, dan kamu tidak membiarkan bagi produk untuk keluar, sebagai contoh, dengan pemanasan campuran dibawah refluk (pemanasan labu dengan menempatkan kondensor secara vertikal pada leher labu) kamu akan memperoleh asam etanoat.Dalam kimia organik, persamaan tersebut sering kali disederhanakan untuk proses pemekatan yang terjadi pada molekul organik. Sebagai contoh, dua yang terakhir dapat ditulis:

Oksigen ditulis dengan kurung kuadrat hanya memberikan arti oksigen berasal dari agen pengoksidasi Penggunaan reaksi yang sama untuk membuat kristal krom alumKrom alum dapat ditemukan dalam berbagai nama yang berbeda Krom alum Kalium krom(III) sulfat Krom(III) kalium sulfat Krom(III) kalium sulfat-12-air Krom(III) kalium sulfat dodekahidratchrome alum dan berbagai variasi yang lain

Berbagai variasi rumus kimia krom alum, sebagai contoh: CrK(SO4)2,12H2O Cr2(SO4)3,K2SO4,24H2O K2SO4,Cr2(SO4)3,24H2O

Rumus yang pertama hanya salah satu bentuk penulisan dan dapat disusun kembali. Secara pribadi, saya lebih suka yang kedua karena sangat mudah untuk dimengerti tentang apa yang terjadi.Krom alum dikenal dengan double salt (garam ganda). Jika kamu mencampurkan larutan kalium sulfat dan krom(III) sulfat yang memiliki konsentrasi molar yang sama, larutan akan dikira hanya seperti sebuah campuran. Pencampuran ini memberikan reaksi ion krom(III), ion kalium, dan ion sulfat.Akan tetapi, jika kamu mengkristalkannya, untuk memperoleh campuran kristal kalium sulfat dan krom(III) sulfat, larutan akan mengkristal sebagai kristal yang berwarna ungu tua.

Kristal krom alum dapat dibuat dengan mereduksi larutan kalium dikromat(VI) yang telah diasamkan dengan menggunakan etanol, dan kemudian kristalisasi larutan yang dihasilkan.Dengan asumsi kamu dapat mengunakan kelebihan etanol, produk organik utama yang akan diperoleh adalah etanal dan kita perhatikan persamaan di bawah ini:

Persamaan ionik jelas tidak mengandung ion spektator, kalium dan sulfat. Lihat kembali melalui persamaan lengkap:

Jika kamu memperhatikan baris paling atas pada sisi kanan persamaan, kamu akan melihat bahwa krom(III) sulfat dan kalium sulfat diproduksi secara pasti pada proporsi bagian kanan untuk memperolah double salt. yang dilakukan, kemudian, adalah: awali dengan larutan kalium dikromat(VI) yang telah ditambahkan sedikit asam sulfat pekat. Larutan kemudian didinginkan dengan meletakkannya dalam es. Kelebihan etanol ditambahkan secara perlahan sambil diaduk dengan kenaikan suhu yang tidak terlalu tinggi. Ketika semua etanol telah ditambahkan, larutan dibiarkan sepanjang malam, lebih baik dalam lemari pendingin, untuk kristalisasi. Kristal dipisahkan dari larutan sisa, dicuci dengan sedikit air murni dan kemudian dikeringkan dengan kertas saring.

Penggunaaan kalium dikromat(VI) sebagai agen pengoksidasi dalam titrasiKalium dikromat(VI) seringkali digunakan untuk menentukan konsentrasi ion besi(II) dalam larutan. Hal ini dilakukan sebagai alternatif penggunaan larutan kalium permanganat(VII).Berikut ini keuntungan dan kerugian dalam penggunaan kalium dikromat(VI).Keuntungan:

Kalium dikromat(VI) dapat digunakan sebagai standar primer. Hal ini berarti bahwa kalium dikromat(VI) dapat dijadikan sebagai larutan stabil yang konsentrasinya diketahui dengan tepat. Hal ini tidak terjadi pada kalium permanganat(VII). K

UNSUR TRANSIS 1.docx

Documents

Transcript of UNSUR TRANSIS 1.docx