PAPER KIMIA UNSUR
UNSUR LOGAM GOLONGAN TRANSISIGOLONGAN IIIB DAN IVB
KELOMPOK 2
Eka Vany Anggraeni 24030111120016
Lathoiful Isyaroh 24030111120012
Ratna Dewi 24030111130023
Warnengsih
24030111120020
Ira Eka Fatmawati 24030111120014
Alva Wulandari 24030111120017
Budi Kusuma Putra 24030111130030
M. Facrizal Sukmana24030111130028
Anwar Jaman 24030111120022
Prabowo Agia Wicaksono 24030111130025
Kata Pengantar
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang
telah memberikan berkat-Nya, sehingga kelompok kami
dapat menyelesaikan makalah ini tepat waktu. Makalah
ini berjudul “Unsur Logam Golongan Transisi Golongan
IIIB dan IVB”. Penulisan makalah ini bertujuan untuk
memenuhi tugas mata kuliah Kimia Unsur.
Makalah ini membahas mengenai logam transisi
khususnya logam transisi golongan III dan IV serta
analisisnya. Ucapan terima kasih disampaikan kepada
semua pihak yang telah membantu baik secara langsung
maupun tidak langsung sehingga makalah ini dapat
terselesaikan. Ucapan terima kasih juga secara khusus
disampaikan kepada ibu Sriatun, M.Si selaku dosen
pengampu mata kuliah Kimia Unsur.
Saran dan kritik dari semua pihak yang bersifat
membangun selalu diharapkan demi kesempurnaan makalah
ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca
dan dapat menjadi sarana pembelajaran bagi kita di masa
yang akan datang.
Semarang, September 2011
i | P a g e
DAFTAR ISI
HalamanKATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN.....................................31.1 Latar Belakang...............................31.2 Tujuan.......................................8
BAB II PEMBAHASAN.....................................92.1 Scandium....................................102.2 Yitrium.....................................152.3 Lanthanum...................................182.4 Titanium
2.5
BAB III PENUTUP......................................233.1 Kesimpulan..................................23
DAFTAR PUSTAKA.......................................24
3 | L o g a m T r a n s i s i
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyusunan sistem periodik unsur telah mengalami banyak penyempurnaan. Mulai dari Antoine Lavosier, J. Newslands, O. Mendeleev hingga Henry Moseley.
1. Pengelompokan Unsur Menurut Lavoisier
Pada 1789, Antoine Lavoiser mengelompokan 33 unsur
kimia. Pengelompokan unsur tersebut berdasarka sifat
kimianya. Unsur-unsur kimia di bagi menjadi empat
kelompok. Yaitu gas, tanah, logam dan non logam.
Pengelompokan ini masih terlalu umum karena ternyata
dalam kelompok unsur logam masih terdapat berbagai unsur
yang memiliki sifat berbeda.
Unsur gas yang di kelompokan oleh Lavoisier adalah
cahaya, kalor, oksigen, azote ( nitrogen ), dan hidrogen.
Unsur-unsur yang etrgolong logam adalah sulfur, fosfor,
karbon, asam klorida, asam flourida, dan asam borak.
Adapun unsur-unsur logam adalah antimon,perak, arsenik,
bismuth. Kobalt, tembaga, timah, nesi, mangan, raksa,
molibdenum, nikel, emas, platina, tobel, tungsten, dan
seng. Adapun yang tergolong unsur tanah adalah kapur,
4 | L o g a m T r a n s i s i
magnesium oksida, barium oksida, aluminium oksida, dan
silikon oksida.
Kelemahan dari teori Lavoisior : Penglompokan masih terlalu
umum
kelebihan dari teori Lavoisior : Sudah mengelompokan 33 unsur
yang ada berdasarka sifat kimia sehingga bisa di
jadikan referensi bagi ilmuan-ilmuan setelahnya.
2. Pengelompokan unsur menurut J.W. Dobereiner
Pada tahun 1829, J.W. Dobereiner seorang profesor
kimia dari Jerman mengelompokan unsur-unsur berdasarkan
kemiripan sifat-sifatnya.
Ia mengemukakan bahwa massa atom relatif strontium
sangat dekat dengan masa rata-rata dari dua unsur lain
yang mirip dengan strantium, yaitu kalsiium dan barium.
Dobereiner juga mengemukakan beberapa kelompok unsur lain
seperti itu. Unsur pembentuk garam dan massa atomnya,
yaitu c1 = 35,5 Br = 80, dsn I = 127. unsur pembentuk
alkali dan massa atomnya. Yaitu Li = 7, Na = 23dan K =
39.
Dari pengelompokan unsur-unsur tersebut, terdapat
suatu keteraturan. Setiap tiga unsur yang sifatnya mirip
massa atom ( A r ) unsur yang kedua (tengah) merupakan
massa atom rata-rata dari massa atom unsur pertama dan
ketiga.
5 | L o g a m T r a n s i s i
Oleh karena itu, Dobereiner mengambil kesimpulan
bahwa unsur-unsur dapat di kelompokan ke dalam kelompok-
kelompok tiga unsur yang di sebut triade.
Triade A r Rata-Rata A r unsurpertama dan ketiga
Kalsium
Stronsium
Bariuim
40
88
137
(40 137) = 88,
2
Kelemahan dari teori ini adalah pengelompokan unsur ini
kurang efisian dengan adanya beberapa unsur lain dan
tidak termasuk dalam kelompok triad padahal sifatnya sama
dengan unsur dalam kelompok triefd tersebut.
Kelebihan dari teori ini adalah adanya keteraturan setiap
unsure yang sifatnya mirip massa Atom (Ar) unsure yang
kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata di massa
atom unsure pertama dan ketiga.
3. Hukum Oktaf Newlands
J. Newlands merupakan orang pertama yang
mengelompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom
relatif. Newlands mengumumkan penemuanya yang di sebut
hukum oktaf.
Ia menyatakan bahwa sifat-sifat unsur berubah secara
teratur.. Unsur pertama mirip dengan unsur kedelapan,
unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan, dan
6 | L o g a m T r a n s i s i
seterusnya. Daftar unsur yang disusun oleh Newlands
berdasarkan hukum oktaf diberikan pada tabel 1.1
Di sebut hokum Oktaf karena beliau mendapati bahwa
sifat-sifat yang sama berulang pada setiap unsure ke
delapan dalam susunan selanjutnya dan pola ini menyurapi
oktaf music.
Tabel 1.1 Daftar oktaf Newlands
1. H 2. Li 3. Be 4. B 5. C 6. N 7. O
8. F 9. Na 10.MG
11.Al
12.Si
13. P 14. S
15. Cl 16. K 17.Ca
18.Ti
19.Cr
20. Mn 21. Fe
22.Co&Nl
23.Cu
24.Zn
25.Y
26.ln
27. As 28. Se
29. Br 30.Cu
31.Sr
32.Sr
33.Zr
34. Bi& Mo
35. Po&
Hukum oktaf newlands ternyata hanya berlaku untuk
unsur-unsur ringan. Jika diteruskan, teryata kemiripan
sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Ti mempunya sifat
yang cukup berbeda dengan Al maupun B.
Kelemahan dari teori ini adalah dalam kenyataanya
mesih di ketemukan beberapa oktaf yang isinya lebih dari
7 | L o g a m T r a n s i s i
delapan unsur. Dan penggolonganya ini tidak cocok untuk
unsur yang massa atomnya sangat besar.
4. Sistem periodik Mendeleev
Pada tahun 1869 seorang sarjana asal rusia bernama
Dmitri Ivanovich mendeleev, berdasarkan pengamata terhadap 63
unsur yang sudah dikenal ketika itu, menyimpulkan bahwa
sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom
relatifnya. Artinya, jika unsur-unsur disusunmenurut
kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan
berulang secara periodik. Mendeleev menempatkan unsur-
unsur yang mempunyai kemiripan sifat dalam satu lajur
vertikal yang disebut golongan. Lajur-lajur horizontal,
yaitu lajur unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom
relatifnya, disebut priode daftar periodik Mendeleev yang
dipublikasikan tahun 1872.
Sebagaimana dapat dilihat pada gambar di atas,
Mendeleev mengkosongkan beberapa tempat. Hal itu
dilakukan untuk menetapkan kemiripan sifat dalam
golongan. Sebagai contoh, Mendelev menempatkan Ti (Ar =
48 ) pada golongan IV dan membiarkan golongan III kosong
karena Ti lebih mirip dengan C dan Si, dari pada dengan B
dan Al. Mendeleev meramalkan dari sifat unsur yang belum
di kenal itu. Perkiraan tersebut didasarkan pada sifat
unsurlain yang sudah dikenal, yang letaknya berdampingan
baik secara mendatar maupun secara tegak. Ketika unsur
8 | L o g a m T r a n s i s i
yang diramalkan itu ditemukan, teryata sifatnya sangat
sesuai dengan ramalan mendeleev. Salah satu contoh adalah
germanium ( Ge ) yang ditemukan pada tahun 1886, yang
oleh Mendeleev dinamai ekasilikon.
Kelemahan dari teori ini adalah masih terdapat
unsur-unsur yang massanya lebih besar letaknya di depan
unsur yang massanya lebih kecil. Co : Telurium (te) = 128
di kiriIodin (I)= 127. hal ini dikarenakan unsur yang
mempunyai kemirpan sifat diletakkan dalam satu golongan.
Kelemahan dari teori ini adalah pemebetulan massa atom.
Sebelumnya massa atom. Sebelumnya massa atom In = 76
menjadi 113. selain itu Be, dari 13,5 menjadi 9. U dari
120 menjadi 240 . selain itu kelebihannya adalah
peramalan unsur baru yakni meramalkan unsur beseerta
sifat-sifatnya.
5. Sistem Periodik Modern dari Henry G. Moseley
Pada awal abad 20, pengetahuan kita terhadap atom
mengalami perkembangan yang sangat mendasar. Para ahli
menemukan bahwa atom bukanlah suatu partikel yang tak
terbagi melainkan terdiri dari partikel yang lebih kecil
yang di sebut partikel dasar atau partikel subatom. Kini
atom di yakini terdiri atas tiga jenis partikeldasar
yaitu proton, elektron, dan neuron. Jumlah proton
merupakan sifat khas dari unsur, artinya setiap unsur
mempunyai jumlah proton tertentu yang berbeda dari unsur
9 | L o g a m T r a n s i s i
lainya. Jumlah proton dalam satu atom ini disebut nomor
atom. pada 1913, seorang kimiawan inggris bernama Henry
Moseley melakukan eksperimen pengukuran panjang gelombang
unsur menggunakan sinar-X.
Berdasarkan hasil eksperimenya tersebut,
diperolehkesimpulan bahwasifat dasar atom bukan didasari
oleh massa atom relative, melainkan berdasarkan kenaikan
jumlah proton. Ha tersebut diakibatkan adanya unsur-unsur
yang memiliki massa atom berbeda, tetapi memiliki jumlah
proton sama atau disebut isotop.
Kenaikan jumlah proton ini mencerminkan kenaikan
nonor atom unsur tersebut. Pengelompokan unsur-unsur
sisitem periodik modern merupakan penyempurnaan hukum
periodik Mendeleev, yang di sebut juga sistem periodik
bentuk panjang.
Sistem periodik modern disusun berdasarkan kebaikan
nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur-lajur horizontal, yang
disebut periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom ;
sedangkan lajur-lajur vertikal, yang disebut golongan,
disusun berdasarkan kemiripan sifat. Sistem periodik
modern terdriri atas 7 periode dan 8 golongan. Setiap
golongan dibagi lagi menjadi 8 golongan A( IA-VIIIA ) dan
8 golongan B (IB – VIIIB).
Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama,
sedangkan golongan B disebut golongan transisi. Golongan-
golongan juga dapat ditandai dengn bilangan 1 sampai
10 | L o g a m T r a n s i s i
dengan 18 secara berurutan dari kiri ke kanan. 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 daftar tidak terlalu
panjang.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah
membahas mengenai identifikasi unsur-unsur transisi,
khususnya unsur transisi yang berada pada golongan IIIB
dan IVB. Unsur-unsur tersebut adalah Scandium, Yitrium,
Lanthanum, Titanium, Zirkonium, dan Hafnium.
11 | L o g a m T r a n s i s i
BAB II
PEMBAHASAN
Golongan B merupakan golongan yang memiliki elektron
valensi pada orbital d, unsur-unsur dalam golongan ini
merupakan logam. Untuk Golongan IIIB sampai dengan
golongan VIIB mencirikan elektron ns2 dan (n-1)d(1s/d 5),
12 | L o g a m T r a n s i s i
untuk lebih jelasnya, kita ambil contoh Golongan IIIB
memiliki elektron valensi 4s2, 3d1, dilanjutkan dengan
5s2, 4d1. Jika kita ingin mengetahui gololngan VB, dengan
mudah kita tetapkan elektron valensinya yaitu s2 dan d3.
Pada golongan IIIB yang masuk golongan ini, bukan hanya
yang memiliki konfigurasi s2, d1, namun juga untuk unsur
dengan elektron valensi orbital f, hal ini terjadi khusus
untuk unsur pada periode ke enam dan ke tujuh. Hal ini
terjadi karena sebelum mengisi orbital 5d, orbital 4f
terisi terlebih dahulu. Ada 14 unsur yang memiliki
elektron valensi orbital 4f yaitu deret lantanida.
Demikianpula pada pengisian orbital 6d, maka orbital 5f
terisi terlebih dahulu dan terdapat 14 unsur lainnya yang
dikenal deret Aktinida.
Untuk golongan VIIIB memiliki 3 kolom, sehingga
untuk golongan VIII memiliki tiga kemungkinan elektron
valensi pada orbital d. Secara umum elektron valensinya
adalah ns2 dan (n-1)d(6s/d 8), tiga kemungkinan tersebut
adalah, d6, d7 dan d8. Sebagai contoh unsur Fe (Besi)
memiliki 4s2, 3d6, Kobal (Co) dengan elektron valensi
4s2, 3d7, dan Nikel (Ni) memiliki elektron valensi 4s2,
3d8. Sedangkan untuk golongan IB dan IIB, memiliki
elektron valensi masing-masing 4s2, 3d9, dan 4s2, 3d10.
Untuk menyederhanakan penggolongan unsur dapat kita
lakukan dengan memperhatikan elektron valensi yang
dimiliki oleh unsur tersebut, meliputi unsur blok s,
yaitu yang memiliki elektron valensi pada orbital s. Blok
13 | L o g a m T r a n s i s i
p adalah unsur yang memiliki elektron valensi pada
orbital p, blok d dengan elektron valensi pada orbital p
dan blok f yang memiliki elektron valensi pada orbital f,
lihat Gambar 4.3.
1. Skandium (Sc)
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 :1.5 x 106 ohm-
14 | L o g a m T r a n s i s i
Listrik 1cm-1
Elektronegativ
itas: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,
15 | L o g a m T r a n s i s i
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 dalam graphite crucible. Skandium muruni sekarang
16 | L o g a m T r a n s i s i
ini diproduksi dengan cara mereduksi skandium florida
dengan kalsium metal.
Produksi pertama 99% skandium metal murni diumumkan
pada tahun 1960.
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
unsur 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.
17 | L o g a m T r a n s i s i
1.1 Sifat Fisika
Densitas : 3 g/cm3
Titik leleh : 1812,2 K
Titik didih : 3021 K
Bentuk (25°C) : padat
Warna : putih perak
1.2 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.
1.3 Sifat Kimia
1.3.1 Reaksi dengan air
18 | L o g a m T r a n s i s i
Skandium ketika dipanaskan maka 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)
1.3.2 Reaksi dengan oksigen
Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat
maka akan membentuk scandium (III)oksida
4Sc(s) + 3O2(g) 2Sc2O3(s)
1.3.3 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)
1.3.4 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)
1.4 Aplikasi
19 | L o g a m T r a n s i s i
Salah 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.
1.5 Efek Bagi Kesehatan dan Lingkungan
Skandium 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.
20 | L o g a m T r a n s i s i
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.
2. Yitrium
Simbol :YRadius Atom :1.78 ÅVolume Atom :19.8 cm3/molMassa Atom :88.9059Titik Didih :3611 KRadius Kovalensi :1.62 Å
Struktur Kristal :Heksagonal
Massa Jenis :4.47 g/cm3
Konduktivitas Listrik :1.8 x 10
6 ohm-
1cm-1
Elektronegativitas :1.22
Konfigurasi Elektron :[Kr]4d1 5s2
Formasi Entalpi :17.15 kJ/mol
Konduktivitas Panas :17.2 Wm-1K-1
Potensial Ionisasi :6.38 V
Titik Lebur :1795 K
21 | L o g a m T r a n s i s i
Bilangan Oksidasi :3
Kapasitas Panas :0.3 Jg-1K-1
Entalpi Penguapan :393.3 kJ/mol
Sumber
Yitrium 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 pasir
monazite 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 chloride dengan kalium. Logam ini diproduksi
secara komersil dengan mereduksi fluorida dengan logam
kalsium. Ia dapat juga dipersiapkan dengan tehnik lain.
Isotop
Itrium alami memiliki satu isotop 89Y. Ada 19 isotop
itrium yang labil.
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
22 | L o g a m T r a n s i s i
Wohler tahun 1828 berupa ekstrak tidak murni yttria dari
reduksi yttrium klorida anhidrat (YCl3) dengan potassium.
Johan Gadolin Friedrich Wohler
Yttria (YCl3) adalah oksida dari yttrium dan
ditemukan oleh Johan Gadolin tahun 1794 dalam mineral
gadolinite dari Yttreby, Swedia. Tahun 1843 seorang ahli
kimia Swedia Carl Mosander dapat menunjukkan bahwa yttria
dapat terbagi menjadi oksida-oksida dalam tiga unsur yang
berbeda disebut Yttria. Penambangan yang terletak di
dekat desa Ytterby yang menghasilkan beberapa mineral
antara lain erbium, terbium, ytterbium, dan yttrium
memiliki nama yang sama dengan desa tersebut.
Carl Mosander
Senyawa ini diberi nama Yttrium karena untuk
menghormati kota Ytterby di Swedia. Senyawa ini ditemukan
pada barang tambang yang jarang ditemukan di bumi
(termasuk monazite, xenotime, Yttria). Senyawa ini tidak
ditemukan dalam keadaan bebas di bumi.
A. Sifat Fisika
1. Densitas : 4,5 g/cm3
2. Titik leleh : 1796,2 K
3. Titik didih : 3537 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : perak
23 | L o g a m T r a n s i s i
B. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 39
2. Nomor massa : 88,91
3. Konfigurasi elektron : [Kr] 4d1 5s2
4. Volume atom : 19,8 cm3/mol
5. Afinitas elektron : 29,6 kJ/mol
6. Keelektronegatifitasan : 1,22
7. Energi ionisasi : - pertama : 615,6 kJ/mol
- kedua : 1181 kJ/mol
- ketiga : 1979,9 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +2
10. Bentuk Struktur : Hexagonal Unit Cell
Pada keadaan padat Yttrium mempunyai struktur kristal
hexagonal.
C. Sifat Kimia
Sifat kimia dari Yttrium adalah:
o 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)
o Reaksi dengan oksigen
Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat
maka akan membentuk Yttrium (III)oksida
4Y(s) + 3O2(g) 2Y2O3(s)
o Reaksi dengan halogen
24 | L o g a m T r a n s i s i
Skandium sangat reaktif ketika bereaksi dengan semua
unsur halogen membentuk trihalida
2Y(s) + 3F2(g) 2YF3(s)
2Y(s) + 3Cl2(g) 2YCl3(s)
2Y(s) + 3Br2(g) 2YBr3(s)
2Y(s) + 3I2(g) 2YI3(s)
o 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
25 | L o g a m T r a n s i s i
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.
3. Lanthanum
Simbol :LaRadius Atom :1.38 ÅVolume Atom :22.5 cm3/molMassa Atom :138.906Titik Didih :3737 KRadius Kovalensi :1.25 Å
Struktur Kristal :Heksagonal
Massa Jenis :6.15 g/cm3
Konduktivitas Listrik :1.9 x 10
6 ohm-
1cm-1
Elektronegativitas :1.1
26 | L o g a m T r a n s i s i
Konfigurasi Elektron :[Xe]5d1 6s2
Formasi Entalpi :11.3 kJ/mol
Konduktivitas Panas :13.5 Wm-1K-1
Potensial Ionisasi :5.58 V
Titik Lebur :1191 KBilangan Oksidasi :3
Kapasitas Panas :0.19 Jg-1K-1
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-earth lainnya
telah meningkat dalam beberapa waktu belakangan. Logam
ini dapat diproduksi dengan cara mereduksi anhydrous
fluoride dengan kalsium.
Isotop
Lantanium alami adalah campuran dua isotop yang
stabil, 138La dan 139La. 23 isotop lantanium lainnya
radioaktif.
27 | L o g a m T r a n s i s i
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.
Carl Gustav Mosander Kemudian dia memberi nama dengan
“Lanthana” yang berarti “tersembunyi”. mineral tersebut
sekarang dikenal dengan sebagai Lanthanum oksida, La2O3 .
logam murninya tidak / belum dapat diisolasi hingga mencapai
tahun 1923.
Lanthanum adalah unsur pertama dalam satu seri unsur-unsur
yang disebut dengan “Lanthanida”.yang sering disebut dengan
gol “rare earth” atau mineral langka. Y dan La hampir selalu
tergabung dengan gol Lanthanida. La berwarna putih silver,
lunak, dan cukup mudah diiris dengan pisau biasa. Seluruh
logam dalam gol IIIB mudah timbul bercak noda jika dalam
udara, dan mudah terbakar seperti : La2O3.
Lanthanum merupakan dasar yang paling kuat dari semua
lanthanida dan sifatnya membuat Mosander mengisolasi dan
memurnikan garam-garam dari unsur tersebut.
Pemisahannya dioperasikan secara komersial meliputi
pengendapan dari basa lemah larutan nitrat dengan penambahan
magnesium oksida atau gas ammonia. Pemurnian lanthanium tetap
pada kondisi larutan. Cara lain kristalisasi fraksional dibuat
oleh Dimitry Mendeleev, dalam bentuk ganda ammonium nitrat
tetrahidrat, yang digunakan untuk memisahkan lanthanum yang
memiliki kelarutan kecil dari didymium yang memiliki kelarutan
28 | L o g a m T r a n s i s i
lebih besar di tahun 1870. Sistem tersebut digunakan secara
komersial dalam proses pemurnian lanthanum sampai perkembangan
metode ekstraksi pelarut yang dimulai tahun 1950. Seperti pada
pemurnian lanthanum, ammonium nitrat direkristalisaikan dari
air. 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
2. Titik leleh : 1193,2 K
3. Titik didih : 3693 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : putih perak
B. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 57
2. Nomor massa : 138,91
3. Konfigurasi elektron : [Xe] 5d1 6s2
4. Volume atom : 22,5 cm3/mol
5. Afinitas elektron : 50 kJ/mol
6. Keelektronegatifitasan : 1,1
7. Energi ionisasi : - pertama : 538,1 kJ/mol
- kedua : 1067 kJ/mol
- ketiga : 1850 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +2
10. Bentuk Kristal : Double Hexagonal Unit Cell
29 | L o g a m T r a n s i s i
C. Sifat Kimia
o 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)
o Reaksi dengan oksigen
Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat
maka akan membentuk Lanthana (III)oksida
4La(s) + 3O2(g) 2La2O3(s)
o Reaksi dengan halogen
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)
o 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)
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”
30 | L o g a m T r a n s i s i
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
31 | L o g a m T r a n s i s i
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.
TITANIUM
1. Sejarah
Titanium adalah unsur kimia dalam sistem periodik
yang mempunyaisimbol Ti dannomor atom22. Ia sejenislogam
peralihanberwarna putih keperakan yang ringan, kuat,
berkilau, dan tahan kakisan (termasuklah ketahanan
terhadapair laut danklorin). Titanium digunakan
dalamaloiringan dan kuat (terutamanya
bersamabesidanaluminium) manakala sebatiannya yang paling
lazim,titanium dioksida, digunakan dalam pewarna putih.
Unsur ini wujud dalam pelbagai jenis mineral dan
sumber utamanya adalah rutil danil menit, yang teragih
secara meluas atas permukaan Bumi. Terdapat dua
bentuk alotrop dan lima isotop yang wujud secara semula
jadi bagi unsur ini; 46Ti sehingga ke 50Ti dengan 48Ti
merupakan yang paling berlimpah (73.8%). Salah satuciri
32 | L o g a m T r a n s i s i
utama titanium adalah ia sekuatkeluliwalaupun dengan
hanya 60%ketumpatannya. Sifat-sifat titanium adalah
secara kimia dan fizikalnya serupa dengan zirkonium.
Titanium ditemui di Creed, Cornwall di England oleh
ahli geologi amatur Reverend William Gregor pada 1791.
Beliau mengiktiraf kehadiran unsur baru ini dalam
iaituilmenit,dan menamakannya menachite, sempena mukim
berdekatan Manaccan [3] . Pada sekitar masa yang sama,
Franz Joseph Muller juga menghasilkan bahan yang sama,
tetapi tidak dapat mengenalinya. Unsur ini ditemui
kembali secara berasingan beberapa tahun kemudian oleh
ahli kimia Jerman Martin Heinrich Klaproth dalam bijih
rutil. Klaproth mengesahkannya sebagai unsur baru dan
pada 1795 menamakannya sempena Titan dalam mitologi
Yunani.
Unsur ini amat sukar disarikan daripada bijihnya
sejak bertahun lamanya. Logam titanium tulen (99.9%)
pertama kalinya disediakan pada tahun 1910olehMatthew A.
Hunter melalui pemanasan TiCl 4 dengan natrium dalam bom
keluli pada suhu 700–800 °C dalam proses Hunter . Logam
titanium tidak digunakan di luar makmal sehinggalah 1946
apabilaWi lliam Ju st in Krol l membuktikan bahwa titanium
boleh dihasilkan secara komersil dengan menurunkan
titanium tetraklorida dengan magnesium dalam p ro se s
Kroll, yaitu proses yang masih digunakan pada hari ini.
Dalam tahun1950 – 1960 Kesat uan Soviet cuba untuk memonopoli pasaran titanium dunia sebagai taktik dalamPerang Dinginuntuk menghalang ketenteraanAmerika daripada memanfaatkannya. Walau dengan usaha-usaha
33 | L o g a m T r a n s i s i
ini,Amerika Syarikat memperoleh jumlah titanium yang besar apabila sebuah syarikatEropah menubuhkan perwakilanbagi membolehkan agensi perisikan luar negeriA.S. untuk membelinya. Malahan, titanium bagipesawat peninjauA.S.SR-71yang sangat berjaya, diperolehi daripada Kesatuan Soviet pada kemuncak Perang Dingin.Sehingga 1956 penghasilan hasil keluaran kilang titanium adalah lebih daripada 6million kg/setahun.
2. Sumber
Titanium ditemukan di meteor dan di dalam matahari.
Bebatuan yang diambiloleh misi Apollo 17 menunjukkan
keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Garis-garistitanium
oksida sangat jelas terlihat di spektrum bintang-bintang
tipe M. Unsur inimerupakan unsur kesembilan terbanyak
pada kerak bumi. Titanium selalu ada dalam igneous rocks
(bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan
tersebut. Ia juga terdapat dalam mineral rutile, ilmenite
dan sphene dan terdapa tdalam titanate dan bijih besi.
Titanium juga terdapat di debu batubara, dalamtetumbuhan
dan dalam tubuh manusia. Logam ini hanya dikutak-kutik
dilaboraturium sampai pada tahun 1946, Kroll menunjukkan
cara memproduksititanium secara komersil dengan mereduksi
titanium tetraklorida dengan magnesium. Metoda ini yang
dipakai secara umum saat ini. Selanjutnya logam titanium
dapatdimurnikan dengan cara medekomposisikan iodanya.
3. Sifat-sifat
Titanium dikenali kerana ketahannya yang baik
terhadap kakisan; ia mempunyai daya tahan yang hampir
34 | L o g a m T r a n s i s i
sama seperti platinum , yaitu dapat menahan serangan asid,
gasklorinlembap, dan larutan garam biasa. Titanium tulen
tidak larutdalam air tetapi larut dalam asid pekat.
Sebagai sejenisunsur logam, ia juga dikenali kerana
nisbah kekuatan kepada beratnya yang tinggi. Ia adalah
unsur ringan, kuat dan berketumpatan rendah sehinggakan,
apabila berkeadaan tulen,adalah agak mulur (terutamanya
dalam persekitaran bebasoksigen), mudah ditempa,
berkilau dan berwarna putih kelogaman.Takat leburnyayang
secara bandingannyaagak tinggi membuatkannya sesuai
sebagailogam refraktori.
Titanium yang secara komersilnya bergred tulen
mempunyai kekuatan tegangan muktamad yang setaradengan
aloi keluli berkekuatan separa tinggi, tetapi adalah 43%
lebih ringan; iaadalah 60% lebih berat
daripadaaluminium,tetapi lebih dua kali ganda lebih
kuat berbanding aluminium aloi 6061-T6; angka-angka ini
boleh berubah denganketaranya akibat komposisi aloi yang
berbeza-beza dan pembolehubah pemprosesan.Ia dirangkumkan
hanya sebagai garis panduan.
Logam ini membentuk salutan oksida pelindung
dan pasif (menyebabkannyatahan kakisan) apabila terdedah
kepada suhu ternaik dalam udara, tetapi pada suhu bilik
ia tahan sebam (kusam). Logam ini, yang terbakar apabila
dipanaskan dalamudara bersuhu 610 °C atau lebih
(membentuk titanium dioksida), juga adalah sala hsatu
daripada sebilangan unsur yang terbakar dalam gas
nitrogen tulen (terbakar pada800 °C dan
35 | L o g a m T r a n s i s i
membentuk ti tanium nitrida ). Titanium tahan terhadap asid
sulfurik danas id hi dr ok lorik cair, dan juga gasklorin,
larutanklorida, dan kebanyakanas id organi k .
Ia paramagnet (tertarik sedikit kepadamagnet) dan
mempunyaikerintangan elektrik dankekonduksian habayang
sangat rendah. Eksperimen menunjukkan bahawa titanium
semulajadi menjadisangatradioaktif apabila dibedil
dengandeuteron, memancarkan kebanyakannya positron dan
sinar gama keras.
Unsur ini merupakan alotrop dimorf dengan bentuk alfa heksagonalnya berubah menjadi beta kubus secara perlahan-lahan pada sekitar 880°C. Apabila ia merah membara, logam ini bergabung dengan oksigen, dan apabilamenjangkau 550 °C akan bergabung dengan klorin. Ia bertindak balas dengan halogen-halogen lain dan menyeraphidrogen. Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansikorosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia ductile. Titaniummerupakan 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 murnidiberitakan dapat menjadi radioaktif setelah dibombardir dengan deuterons. Radiasiyang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamama. Logam ini dimorphic. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu880 derajat Celcius. Logamini terkombinasi dengan oksigen pada suhu panas merahdan dengan klor pada suhu 550 derajat Celcius. Logam titaniumtidak bereaksidengan fisiologi tubuh manusia ( physiologically inert ). Titanium oksida murni memiliki
36 | L o g a m T r a n s i s i
indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.
4. Reaksi
Reaksi dengan Air
Titanium akan bereaksi dengan air membentuk Titanium
dioksida dan hydrogen.
Ti(s) + 2H2O(g) → TiO2(s) + 2H2(g)
Reaksi dengan Udara
Ketika 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)
Reaksi dengan Halogen
Reaksi Titanium dengan Halogen menghasilkan Titanium
Halida. Reaksi denganFluor 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)
Reaksi dengan Asam
LogamTitanium tidak bereaksi dengan asam mineral
pada temperatur normal tetapi denganasam
hidrofluorik yang panas membentuk kompleks anion
37 | L o g a m T r a n s i s i
(TiF6)3- 2Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF6)3-(aq) + 3 H2(g)
+ 6 H+(aq)
Reaksi dengan Basa
Titanium tidak bereaksi dengan alkali pada
temperatur normal, tetapi pada keadaan panas.
5. Kegunaan dan Aplikasi
Kira-kira 95% penghasilan titanium digunapakai dalam
bentuk titanium dioxida (TiO2), sejenis pigmen putih terang
yang kekal dengan kuasa liputan yang baik
dalamcat,kertas,ubat gigi, dan plastik . Cat yang
diperbuat daripada titanium dioksida adalah pemantul
sinara n inframerah yang sangat baik dan oleh sebab
itudigunakan secara meluas olehahli astronomidan dalam
cat luaran. Ia juga digunakan dalam simen, dalam batu
permata,dan sebagai bahan pengisi penguat dalamkertas.
Baru-baru ini, ia digunakan dalam penulen udara (sebagai
salutan penuras) atau dalam saput tingkap pada bangunan,
yang apabila terdedah kepada cahaya ultra ungu (sama ada
daripada matahari atau buatan manusia) dan
kandunganlembapan dalam udara, akan mengubah pencemaran
udara tidak berturasmenjadiradikal hidroksil.
Oleh sebab sifat-sifatnya seperti mempunyaikekuatan
tegangan tinggi (walau pada suhu tinggi), ringan, daya
tahan kakisan yang luar biasa, dan kebolehan
untuk menahan suhu lampau;aloititanium digunakan
pada pesawat , p lat pe risai, kapalangkatan laut, kapal
38 | L o g a m T r a n s i s i
angkasa lepas, dan peluru berpandu . Ia digunakan dalam
aloikeluli untuk mengurangkan saiz butiran dan sebagai
penyahoksida, dan dalam keluli tahan karat untuk
mengurangkan kandungankarbon.
Titanium sering dialoikan bersama aluminium (untuk
menghaluskan saiz butiran), vanadium,
tembaga(untukmengeraskannya), besi , mangan, molibdenum
dan logam-logam lain.Paip titanium terkimpal digunakan
dalam industri kimia oleh sebab dayatahan kakisannya dan
kini dilihat mempunyai penggunaan meningkat
dalam penggerudian petroleum, terutamanya luar pesisir,
oleh sebab kekuatan, keringanandan daya tahan
kakisannya.Titanium yang dialoikan bersama vanadium
digunakan dalam kulit luaran pesawat terbang, pengadang
bahang api, peralatan pendaratan , dan saluran hidraulik.
Dijangkakan 58 ton logam ini digunakan dalamBoeing 777,43
ton dalam747, 18 ton dalam737, 24 ton dalamAir bus A34 0 ,
17 ton dalamA330dan 12 ton dalamA320, menurut laporan
tahunan 2004 oleh Perbadanan Logam-logamTitanium
(Ti ta nium Met al s Co rp or ati on ). Secara amanya, model
terbaru menggunakan lebih banyak dan badan lebar
menggunakanterbanyak.A380mungkin menggunakan 77 ton,
termasuk kira-kira 10 or 11 ton pada enjin-
enjinnya.Penggunaan titanium dalam barangan pengguna
sepertirak et ten is ,kayu golf , basikal ,radas makmal ,
cincin belah rotan, dan komputer riba menjadi semakin
lazim.Pengunaan-penggunaan lain:
39 | L o g a m T r a n s i s i
Oleh sebab daya tahannya yang baik terhadapair
laut, ia digunakan untuk menghasilkan aci perejang
dan pemasangan dan dalam pe nuk ar
hab a loji penyahgaram dan pemanas-pendinginakuariumair
masin, dan baru-baru ini pisau juru selam.
Kerana kekuatannya dan kelengaiannya terhadap air
laut, dan juga karana longgokan bijih yang besar di
Russia, ia merupakan bahan utama dalam pembuatan
kebanyakan kapal selam maju Russia, termasuklah
kapal selam ketentaraan terdalam sehingga ke hari
ini, kelas Alfa dan Mike, dan juga kelas Typhoon.
Ia digunakan untuk menghasilkan batu permata buatan
manusia yang secara relatifnya agak lembut.
Titanium tetraklorida (TiCl4), sejenis cecair tak berwarna, digunakan untuk memendar rona kacadan karana ia mengeluarkan wasap dengan kuatnya dalam udara lembap, ia juga digunakan sebagai pengadang asap dan dalam penulisan pada langit.
Di samping menjadi pigmen yang penting, titanium
dioksida juga digunakandalam pelindung matahari oleh
sebab ketahannya terhadap ultraungu.
Karena ia dianggap lengai secara fisiologi, logam
ini digunakan dalamimplan peng gantian sendi seperti
sendi lesung pinggul, pembuatan peralatan perubatan
dan dalam lapis paip/tangki dalam pemprosesan
makanan.Oleh sebabtitanium tidak feromagnet, pesakit
dengan implan titanium boleh diperiksadengan
40 | L o g a m T r a n s i s i
selamatnya menggunakan peng imejan resonans
magne t (sesuai untuk implan jangka panjang).
Titanium juga digunakan untuk peral atan pembedahan
yang digunakan dalam pembedahan dengan panduan imej .
Kelengaiannya dan kebolehannya untuk menjadi warna
yang menarik menyebabkan menjadi logam popular untuk
menindik badan.
Titanium mempunyai kemampuan luar biasa untuk
berpadu dengan tulanghidup (osseointegrate),
membolehkan penggunaan dalamim pl an gigi. Kemampuan
ini juga dimanfaatkan dalam sesetengah implan
ortopedik. Aplikasiortopedik juga mempergunakan
modulus kekenyalan titanium yang rendah
untuk dipadankan lebih dekat dengan modulus tulang
yang ingin dibetulkan oleh peralatan-peralatan
tersebut. Hasilnya, bebanan rangka dikongsi dengan
lebihsama rata antara tulang dan implan, menjurus
kepada insidens lebih rendahdalam pemerosotan tulang
akibat pemerisaian tegasan dan patah
tulang periprostetik yang berlaku pada sempadan
impan ortopedik yang bertindak sebagai penaik
tegasan. Walau bagaimanapun, kekakuan aloi titanium
adalah duakali ganda kekakuan tulang, lambat laun
akan menjurus kepada kemerosotansendi.
Aloi titanium digunakan dalam bingkai kaca mata.
Bingkai-bingkai ini agak mahal, tetapi juga tahan
lama. Aloi-aloi tradisional danal oi
inga tan bentuk digunakan dalam aplikasi ini.
41 | L o g a m T r a n s i s i
Kebanyakan backpacker menggunakan peralatan
titanium, termasuk perkakasdapur, alat makan,
lantera dan pancang khemah. Walaupun sedikit
mahal berbanding alternatif keluli atau aluminium
tradisional, bahan buatan titanium inisecara
ketaranya lebih ringan tanpa menjejaskan kekuatan.
Akan tetapi sifatterma perkakas dapur titanium
membuatkannya tidak sesuai sebagai aplikasimemasak
yang lebih khusus.
Titanium mempunyai penggunaan yang meningkat
dalam aci kayulacrosse.
Titanium digunakan dengan meningkatnya dalam
kekisi topi keledar kriket.
Titanium boleh dianodkan untuk menghasilkan
beraneka warna. Sejarah
HAFNIUM1. Sejarah
(Hafinia, nama Latin untuk Kopenhagen) Beberapa
tahun sebelum ditemukannya unsur ini di tahun 1932 (oleh
D. Costerdan G. von Hevesey), Hafnium diperkirakan muncul
dalam berbagai jenis mineral. Sesuai dengan teori Bohr,
unsur baru ini diasosiasikan dengan zirkonium. Akhirnya
unsur ini berhasil diidentifisikan sebagai zirkon dari
Norway, dengan analisis spektroskopi sinar X. Ia
dinamakan sesuai sengan kota dimana unsur ini ditemukan.
Kebanyakan mineral zirkonium mengandung 1- 5% hafnium.
42 | L o g a m T r a n s i s i
Hafnium pada awalnya dipisahkan dari zirkonium
dengan cara rekristalisasi berulang-ulang amonium atau
kalium fluorida oleh von Hevesey dan Jantzen. Logam
hafnium pertama kali dipersiapkan oleh van Arkel dan
deBoer dengan cara menyalurkan uap tetraiodida di atas
filamen tungsten yang dipanaskan. Hampir semua logam
hafnium sekarang ini diproduksi dengan cara mereduksi
tetraklorida dengan magnesium atau dengan sodium (proses
Kroll).
2. Sifat-sifat
Hafnium merupakan logam ductile dengan warna terang
perak. Sifat-sifatnya sangat ditentukan oleh keberadaan
unsur zirkonium. Dari semua unsur, zirkonium dan hafnium
merupakan dua elemen yang sangat sulit dipisahkan. Walau
sifat kimia mereka sangat serupa satu sama lain, berat
jenis zirkonium sekitar setengah hafnium. Hafnium yang
hampir murni sudah pernah diproduksi dengan zirkonium
sebagai unsur yang masih terkandung di dalamnya
(impurity).
Hafnium telah berhasil dicampur dengan besi,
titanium, niobium, tantalum dan beberapa logam lainnya.
Hafnium karbida merupakan refractory binary composition,
dan nitridanya merupakan the most refractory of all known
metal nitrides (m.p. 3310 C). Pada suhu 700 derajat
Celcius hafnium mengabsorsi hidrogen untuk membentuk
komposisi HfH1.86.
43 | L o g a m T r a n s i s i
Hafnium memiliki resitansi terhadapa alkali, tetapi
pada suhu tinggi bereaksi dengan oksigen, nitrogen,
karbon, boron, sulfur, dan silikon. Halogen bereaksi
secara langsung untuk membentuk tetrahalida.
3. Reaksi Pada Logam 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 Air
Tidak bereaksi dengan Air di bawah kondisi normal.
Reaksi dengan Udara
Hf (s) + O2 (g) → HfO2 (s)
Reaksi dengan Halogen
Hf (s) +2F2 (g) → HfF4 (s)
4. Kegunaan
Hafnium memiliki absorpsi cross-section yang baik
untuk netron (hampir 600 kali lipat zirkonium) dan juga
memiliki sifat mekanik yang sangat bagus dan sangat
resistan terhadap korosi, hafnium digunakan sebagai
tangkai kontrol reaktor. Tangkai ini digunakan di kapal
selam nuklir.
44 | L o g a m T r a n s i s i
Hafnium digunakan dalam bola lampu gas dan pijar
serta merupakan getter efisien untuk mengambil oksigen
dan nitrogen.
5. Penanganan
Hafnium yang terbelah-belah kecil dapat terbakar
secara spontan di udara. Kehati-hatian perlu dijaga jika
membentuk logam hafnium. Jangan terekspos pada hafnium
lebih dari 0,5 mg/jam (berdasarkan 8 jam berat rata-rata,
selama 40 jam per minggu).
45 | L o g a m T r a n s i s i
DAFTAR PUSTAKA
Andy. 2009. “Kimia Unsur Golongan Transisi Periode Keempat”. Dalam http://andykimia03.wordpress.com/2009/10/15/kimia-unsur-golongan-transisi-periode-keempat/.
Mohsin, y. 2006. Titanium.http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/titanium/ Mohsin , Y . 2006. Zirkonium.http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/zirkonium/
Noname. 2010a. “Unsur Golongan IIIB”. Dalam http://neverendingstory-chems08.blogspot.com/2010/03/unsur-golongan-iiib.html.
Noname. 2010b. “Unsur Golongan IVB”. Dalam http://neverendingstory-chems08.blogspot.com/2010/03/setelah-kemaren-udah-posting-tentang.html.
Nurdiyah, F dan Lis Prihatini.R.2008.UNSUR GOLONGANIVB.http://orybun.blogspot.com/2008/12/unsur-golongan-iv-b.html
48 | L o g a m T r a n s i s i
Raditya, R. 2010. Sintesis ZrO2 dan dan Aplikasi di Kehidupan.http://www.scribd.com/doc/28850526/Sintesis-ZrO2-dan-aplikasi-di-kehidupan
Reza, D., H. Suryo, D. Hardityawan, dan Selly . 2009. Unsur transisi Periode 4.http://www.scribd.com/doc/21247341/presentasi-UNSUR-TRANSISI-PERIODE-4
49 | L o g a m T r a n s i s i
Top Related