1. GAS MULIA
Unsur gas mulia adalah unsur-unsur
yang terdapat pada golongan VIII A sistem periodik, yaitu helium (He), neon
(Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) dan radon (Rn). Kelompok ini
disebut gas mulia karena sifatnya yang sukar bereaksi. Unsur-unsur gas mulia,
kecuali helium mengandung delapan elektron di kulit terluar, sehingga bersifat
stabil. Kestabilan gas-gas mulia ini sempat membuat para ahli kimia yakin bahwa
gas mulia benar-benar tidak dapat dan tidak mungkin membentuk senyawa, dan
itulah sebabnya sering dinamai gas-gas lembam (inert gases).
a.
Sifat-Sifat Fisis Gas Mulia
Unsur-unsur gas mulia merupakan gas
yang tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Gas mulia adalah
satu-satunya kelompok gas yang partikel-partikelnya berwujud atom tunggal
(monoatomik). Argon, kripton dan xenon sedikit larut dalam air, sebab atom-atom
gas mulia ini dapat terperangkap dalam rongga-rongga kisi molekul air. Struktur
semacam ini disebut klatrat.
Beberapa data tentang gas mulia
dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
|
No
|
Sifat-sifat
|
He
|
Ne
|
Ar
|
Kr
|
Xe
|
Rn
|
|
1
|
Massa atom
|
4
|
20
|
40
|
84
|
131
|
222
|
|
2
|
Jari-jari atom (pikometer)
|
93
|
113
|
154
|
169
|
190
|
225
|
|
3
|
Energi ionisasi (Kj/mol)
|
2640
|
2080
|
1520
|
1350
|
1170
|
1040
|
|
4
|
Kerapatan (Kg/m3)
|
0,18
|
0,90
|
1,80
|
3,75
|
3,80
|
10,00
|
|
5
|
Titik didih (0C)
|
-269
|
-246
|
-186
|
-153
|
-108
|
-62
|
|
6
|
Titik leleh/beku (0C)
|
-272
|
-249
|
-189
|
-157
|
-112
|
-71
|
Dari tabel di atas dapat disimpulkan:
1. Gas-gas mulia memiliki harga energi
ionisasi yang besar, bahkan terbesar dalam masing-masing deret seperiode. Hal
ini sesuai dengan kestabilan struktur elektron gas-gas mulia yang sangat sukar
membentuk senyawa
2. Dari atas ke bawah energi ionisasi
mengalami penurunan, hal ini dapat menerangkan mengapa gas-gas mulia yang
letaknya lebih bawah mempunyai kemungkinan yang lebih besar untuk membentuk
senyawa.
3. Makin ke bawah letaknya, gas mulia
memiliki harga kerapatan, titik didih dan titik leleh yang makin besar. Hal ini
sesuai dengan konsep ikatan, bahwa gaya tarik Van Der Walls antar partikel akan
bertambah besar apabila jumlah elektron per-atom bertambah.
b.
Sifat-Sifat Kimia Gas Mulia
Dunia kimia seperti terguncang
ketika pada tahun 1962, Bartlett berhasil membuat senyawa stabil dari xenon,
yaitu XePtF6. Tidak lama kemudian ahli riset lainnya dapat membuat
berbagai senyawa dari xenon, radon, dan kripton. Radon dapat bersenyawa dengan flourin,
sedangkan xenon memerlukan pemanasan untuk memulai reaksi. Kripton lebih sukar
bereaksi, sementara helium, neon, dan argon, ternyata lebih sukar lagi beeaksi.
Fakta di atas menunjukkan bahwa
kereaktifan gas mulia bertambah besar dari atas ke bawah karena seiring
bertambahnya jari-jari atom. Dapat diduga bahwa gas mulia hanya akan bereaksi
dengan unsur-unsur yang mempunyai daya tarik eletron terbesar.
c. Kegunaan Gas Mulia
1. Helium = pengisi balon
meteorologi, kapal balon, membuat atmosfer inert, campuran 80% helium dengan
20%oksigen mengantikan udara pernafasan penyelam, pengelasan.
2. Neon = membuat lampu-lampu reklame yang
memberi warna merah. Neon cair sebagai pendingin untuk menciptakan suhu rendah,
membuat indikator tegangan tinggi, penangkal petir, dan tabung-tabung televisi.
3. Argon
= pengganti
helium untuk menciptakan atmosfer inert, pengisi lampu pijar.
4. Kripton = bersama-sama
dengan argon untuk pengisi lampu fluoresensi (lampu tabung), untuk lampu kilat fotografi
berkecepatan tinggi, salah satu spektrumnya digunakan sebagai standar panjang
untuk meter.
5. Xenon = untuk
pembuatan tabung elektron, digunakan dalam bidang atom dalam ruang gelembung.
2.
HALOGEN
Golongan halogen meliputoi flourin
(F), klorin (Cl), bromin (Br), iodin (I) dan astatin (At). Nama “halogen”
berasal dari bahasa Yunani yang artinya “pembentuk garam”. Dinamakan demikian
karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk garam.
Misalnya klorin bereaksi dengan natrium membentuk natrium klorida (NaCl), yaitu
garam dapur. Dalam sistem periodik, unsur halogen terdapat pada golongan VII A,
mempunyai 7 elektron valensi pada subkulit ns2np5.
Konfigurai elektron yang demikian membuat unsur-unsur halogen sangat reaktif.
Halogen cenderung menyerap satu elektron membentuk ion bermuatan negatif satu.
a.
Sifat-Sifat Fisis Halogen
|
Sifat-sifat
|
Flourin
|
Klorin
|
Bromin
|
Iodin
|
Astatin
|
|
Jari-jari atom (ppm)
|
133
|
180
|
195
|
215
|
–
|
|
Jari-jari kovalen
|
71
|
99
|
114
|
133
|
145
|
|
Energi ionisasi (KJ/mol)
|
1680
|
1250
|
1140
|
1008
|
912
|
|
Keelektronegatifan
|
4
|
3
|
2,8
|
2,5
|
2,2
|
|
Afinitas elektron (KJ/mol)
|
-328
|
-349
|
-325
|
-295
|
-270
|
|
Kerapatan (Kg/m3)
|
1696
|
3214
|
3110
|
49630
|
–
|
|
Titik leleh(0C)
|
-220
|
-10
|
7,2
|
114
|
–
|
|
Titik didih(0C)
|
-180
|
-35
|
59
|
184
|
337
|
|
Potensial reduksi
|
+2,87
|
+1,36
|
+1,065
|
+0,535
|
–
|
1. Struktur
Halogen
Dalam
bentuk unsur, halogen terdapat sebagai molekul diatomik. Kestabilan molekul
halogen berkurang dari Cl2 ke I2 karena pertambahan
jari-jarinya dari atas ke bawah, dan unsur yang paling reaktif adalah flourin.
2. Wujud
Halogen
Pada suhu
kamar, flourin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah
menguap, sedangkan iodin berupa zat padat yang mudaha menyublim.
3. Warna dan
Aroma Halogen
F berwarna
kuning muda, Cl berwarna hijau muda, Br berwarna merah tua, I padat berwarna
hitam, sedangkan uap I berwarna ungu. Semua halogen berbau rangsang dan
menusuk, serta bersifat racun. Kata klorin, iodin, dan bromin berasal dari
bahasa Yunani yang artinya berturut-turut hijau, ungu, dan bau pesing (amis).
4. Kelarutan
Halogen
Semua
halogen bersifat mudah larut dalam pelarut nonpolar karena molekulnya bersifat
nonpolar. Kelarutan dalam air berkurang dari F ke I dan tidak hanya sekadar
melarut, tetapi diikuti sutu reaksi.
b. Sifat kimia
Halogen
Kereaktifan unsur nonlogam dapat
dikaitkan dengan kemampuan menarik elektron membentuk ion negatif, semakin
negatif nilai afinitas elektron menunjukkan semakin besar kecenderungan menarik
elektron, berarti kereaktifan bertambah. Kereaktifan halogen menurun dari
flourin ke iodin.
1. Reaksi-Reaksi Halogen
- Reaksi
dengan Logam
2Al + 3 Br2 → 2
AlBr3
2Fe + 3 Cl2 → 2
FeCl3
Cu + F2
→
CuF2
- Reaksi
dengan Hidrogen
Semua
halogen bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen halide (HX)
H2
+ X2 → 2HX
- Reaksi
dengan nonlogam dan metaloid tertentu. Contoh:
Si + 2X2 →
SiX4
2B + 3X2 →
2BX3
- Reaksi
dengan Hidrokarbon (Reaksi Subsitusi)
CH4
+ Cl2 →
CHCl3 + HCl
Flourin
bereaksi hebat, tetapi iodin tidak bereaksi
- Reaksi
dengan Air
Flourin
bereaksi hebat dengan air mebentuk HF dan membebaskan oksigen
F2
+ H2O → 2HF + O2
Halogen
lainnya mengalami reaksi disproporsionasi dalam air menurut kesetimbangan
berikut
X2
+ H2O → HX + HXO
- Reaksi
dengan Basa
Klorin,
bromin dan iodin mengalami reaksi disproporsionasi
Contoh : Cl2(g)
+ 2NaOH(aq) →
NaCL(aq) + NaClO(aq) + H2O(l)
- Reaksi
antarhalogen, reaksinya secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut:
X2
+ nY2 → 2XYn
Y = halogen
yang lebih elektronegatif
n = 1,3,5
dan 7
2. Daya Oksidasi Halogen
Oleh karena unsur halogen mudah
menangkap elektron (mengalami reduksi) maka unsur halogen merupakan zat
pengoksidasi (oksidator) yang kuat. Daya oksidasi halogen meningkat dengan
berkurangnya nomor atom. Itulah sebabnya suatu unsur halogen dapat mengoksidasi
halogen lain di bawahnya, tetapi tidak mampu mengoksidasi halogen yang di
atasnya.
Halogen dalam senyawa memiliki
bilangan oksidasi -1, +1, +3, +5 dan +7. oleh karena keelektronegatifan unsuir
halogen sangat besar, maka pada umumnya halogen dalam senyawa memiliki bilangan
oksidasi -1. Bilangan oksidasi positif hanya akan dimiliki halogen apabila ia
berikatan dengan atom yang lebih elektronegatif, misalnya oksuigen atau halogen
lain yang letaknya lebih atas dalam sistem periodik.
Klorin, bromin dan iodin dapat
membentuk senyawa-senyawa oksihalogen. Flourin tidak dapat membentuk senyawa
oksihalogen sebab keelektronegatifan flourin lebih besar daripada oksigen.
Berdasarkan jumlah atom oksigennya,
asam oksihalogen mempunyai nama sebagai berikut. misal :
|
No
|
Rumus molekul
|
Bilangan oksidasi
|
Nama
|
|
1
|
HclO
|
+1
|
Asam hipoklorit
|
|
2
|
HClO2
|
+3
|
Asam klorit
|
|
3
|
HClO3
|
+5
|
Asam klorat
|
|
4
|
HClO4
|
+7
|
Asam perklorat
|
Kekuatan asam oksihalogen dapat
ditentukan dengan melihat jumlah unsur oksigen yang terikat pada asam
oksihalogen tersebut. Semakin besar jumlah atom oksigennya, semakin kuat pula
asamnya. Untuk jumlah atom oksigen yang sama, asam oksiklorin lebih kuat
daripada asam oksibromin dan asam oksibromin lebih kuat daripada asam
oksiiodin. Jadi asam perklorat (HClO4) adalah asam oksihalogen yang
paling kuat, bahkan merupakan asam paling kuat di semua asam yang dikenal.
c.
Kegunaan Halogen dan Senyawanya
- Flourin
- Gas flourin (F2)
terutama digunakan dalam proses pengolahan isotop uranium -235 dari isotop
uranium-238 melalui difusi gas
- Asam flourida (HF), yang dapat
bereaksi dengan gelas, sehingga sering digunakan untuk mengukir (mengetra)
gelas
- Natrium heksa flourosilikat (Na2SiF6),
bahan yang dicampurkan pada pasta gigi agar gigi menjadi kuat
- NaF, zat yang digunakan untuk
mengawetkan kayu dari gangguan serangga
- SF6, sutau gas yang
digunakan sebagai insulator
- Kriolit (Na3AlF6),
bahan yang digunakan sebagai pelarut dalam pengolahan logam Al secara
elektrolisis.
- Freon-12 (CF2Cl2),
senyawa yang dipakai sebagai zat pendingin pada kulkas dan AC, serta
sebagai zat pendorong pada kosmetika aerosol (spray)
- Teflon, suatu jenis plastik
tahan pans yang banyak digunakan pada peralatan mesin
- Klorin
- Gas Cl2 mempunyai
sifat desinfektan, sehingga sering dialirkan pada air kolam renang untuk
memusnahkan kuman-kuman berbahaya.
- Gas Cl2 dapat
menarik timah dari kaleng bekas, membentuk SnCl4 kemudian
direduksi menjadi timah murni
- HCl, digunakan untuk
membersihkan permukaan logam serta untuk mengekstraksi logam-logam
tertentu dari bijihnya.
- NaCl, dipaki sebagi garam dapur
dan sebagi bahan baku pada berbagai jenis industri kimia
- KCl sebagai pupuk tanaman
- NH4Cl, elektrolit
pengisi batu baterai
- NaClO, mengoksidasi zat warna
sehingga digunakan sebagai zat pengelantang untuk kain dan kertas
- Kalium kloart, bahan pembuat
mercon dan korek api
- Seng klorida (ZnCl2),
bahan pematri (solder)
- Kalsium hipoklorit (CaCOCl)2
disingkat kaporit, pemusnah kuman pada air ledeng
- Bromin
- NaBr, zat sedutif atau obat
penenang saraf
- AgBr, yang disuspensikan dalam
gelatin untuk dipakai sebagai film fotografi
- Metal bromida (CH3Br),
suatu bahan campuran zat pemadam kebakaran
- Etilen dibromida (C2H4Br2),
yang sering ditambahkan pada bensin, agar senyawa Pb dalam bensin diubah
menjadi PbBr2, sehingga logam pb tidak mengendap dalam silinder
- Iodin
- Larutan I2 dalam
alkohol yang disebut sebagai tingtur yodium, obat luka agar tidak terkena
infeksi
- Kalium iodat (KIO3)
yang ditambahkan pada garam dapur, agar tubuh kita memperoleh iodin
- Perak iodida (AgI), digunakan
dalam film fotografi
3. LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH
Kata alkali berasal dari bahasa arab
yang berarti abu, air abu bersifat basa.
Kata alkali ini menunjukkan bahwa kecenderungan sifat logam alkali dan alkali tanah
adalah membentuk basa.
Kata alkali ini menunjukkan bahwa kecenderungan sifat logam alkali dan alkali tanah
adalah membentuk basa.
Alkali dan alkali tanah merupakan
unsur logam yang sangat reaktif. Logam alkali adalah logam golongan IA yang
terdiri dari Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs),
dan Fransium (Fr). Sedangkan logam alkali tanah terdiri dari Berilium (Be),
Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra).
Radium kadang tidak dianggap sebagai alkali tanah karena sifat radioaktif yang
dimilikinya.
Unsur pada golongan IA dan IIA ini
memiliki sifat yang hamper sama, yakni suatu reduktor, pembentuk basa, dan
mempunyai warna nyala yang indah, sehingga digunakan sebagai kembang api.
Semua unsur pada kelompok ini sangat
reaktif sehingga secara alami tak
pernah ditemukan dalam bentuk tunggal. Untuk menghambat reaktivitas, unsur-unsur
logam alkali harus disimpan dalam medium minyak.
pernah ditemukan dalam bentuk tunggal. Untuk menghambat reaktivitas, unsur-unsur
logam alkali harus disimpan dalam medium minyak.
a. Sifat – Sifat Fisis Logam Alkali
Sifat – sifat fisis logam alkali
cenderung beraturan. Dari atas ke bawah, jari – jari atom dan massa jenis
bertambah, sedangkan titik leleh dan titik didih berkurang. Sementara itu,
energi pengionan dan keelektronegatifan berkurang. Potensial elektrode dari
atas ke bawah cenderung bertambah, kecuali litium, yang mempunya potensial
elektroda paling besar.
b. Sifat-Sifat Kimia Logam Alkali
Logam alkali merupakan logam yang
paling reaktif. Semakin reaktif
logam, semakin mudah logam itu melepaskan elektron, sehingga energi
ionisasi alkali cenderung rendah. Logam alkali memiliki energi ionisasi yang
semakin rendah dari atas ke bawah. Sehingga kereaktifan logam alkali
semakin meningkat dari atas ke bawah. Hampir semua senyawa logam alkali
bersifat ionik dan mudah larut dalam air.
logam, semakin mudah logam itu melepaskan elektron, sehingga energi
ionisasi alkali cenderung rendah. Logam alkali memiliki energi ionisasi yang
semakin rendah dari atas ke bawah. Sehingga kereaktifan logam alkali
semakin meningkat dari atas ke bawah. Hampir semua senyawa logam alkali
bersifat ionik dan mudah larut dalam air.
Reaksi-Reaksi
Logam Alkali
1.
Reaksi
dengan air
Semua logam
alkali bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Litium bereaksi
dengan agak pelan, sedangkan natrium bereaksi hebat. Kalium, rubidium, dan
sesium meledak jika dimasukkan ke dalam air.
2L(s) + 2H2O(l) → 2LOH(aq)
+ H2(g) , dengan L = logam
alkali
2.
Reaksi
dengan hidrogen
Jika
dipanaskan, logam alkali dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk hidrida.
2L(s)
+ H2(g) → 2LH(s)
3.
Reaksi
dengan oksigen
4L(s)
+ O2(g) → 2L2O(s) L = logam alkali
2Na(s)
+ O2(g) → Na2O2(s)
L(s)
+ O2(g) → LO2 (L = K, Rb, Cs)
4.
Reaksi
dengan halogen
Logam alkali
bereaksi hebat dengan halogen membentuk garam halida.
2L(s) + X2 →
2LX(s)
c. Warna Nyala Logam Alkali
|
Unsur
|
Warna Nyala
|
|
Litium
|
Merah
|
|
Natrium
|
Kuning
|
|
Kalium
|
Ungu
|
|
Rubidium
|
Merah
|
|
Sesium
|
Biru
|
d. Sifat – Sifat Fisis Logam Alkali Tanah
Dari Berilium ke Barium, jari – jari
atom meningkat secara beraturan.
Penambahan jari – jari menyebabkan turunnya energi pengionan dan
keelektronegatifan. Potensial elektrode juga meningkat dari Kalsium ke
Barium. Akan tetapi, Berilium menunjukkan penyimpangan karena potensial
elektrodenya relatif kecil. Titik leleh dan titik didih cenderung menurun dari
atas ke bawah. Sifat – sifat fisis lebih besar jika dibandingkan dengan logam
alkali. Hal ini disebabkan karena logam alkali tanah mempunyai 2 elektron
valensi, sehingga ikatan logamnya lebih kuat.
Penambahan jari – jari menyebabkan turunnya energi pengionan dan
keelektronegatifan. Potensial elektrode juga meningkat dari Kalsium ke
Barium. Akan tetapi, Berilium menunjukkan penyimpangan karena potensial
elektrodenya relatif kecil. Titik leleh dan titik didih cenderung menurun dari
atas ke bawah. Sifat – sifat fisis lebih besar jika dibandingkan dengan logam
alkali. Hal ini disebabkan karena logam alkali tanah mempunyai 2 elektron
valensi, sehingga ikatan logamnya lebih kuat.
e. Sifat-Sifat Kimia Logam Alkali Tanah
Kereaktifan logam alkali tanah
meningkat dari Berilium ke Barium.
Karena dari Berilium ke Barium jari – jari atom bertambah besar, energi
ionisasi serta keelektronegatifan berkurang. Akibatnya, kecenderungan untuk
melepas elektron dan membentuk senyawa ion makin kuat.
Karena dari Berilium ke Barium jari – jari atom bertambah besar, energi
ionisasi serta keelektronegatifan berkurang. Akibatnya, kecenderungan untuk
melepas elektron dan membentuk senyawa ion makin kuat.
Alkali tanah kurang reaktif bila
dibandingkan dengan alkali. Hal ini
disebabkan karena jari – jari atom alkali tanah lebih kecil, sehingga energi
pengionannya semakin besar. Alkali tanah memiliki elektron valensi 2,
sehingga kurang reaktif bila dibandingkan dengan alkali yang bervalensi 1(satu).
disebabkan karena jari – jari atom alkali tanah lebih kecil, sehingga energi
pengionannya semakin besar. Alkali tanah memiliki elektron valensi 2,
sehingga kurang reaktif bila dibandingkan dengan alkali yang bervalensi 1(satu).
Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah
1. Reaksi dengan air
M(s) + 2H2O(l) → M(OH)2(aq)+ H2(g) (M = Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra)
2. Reaksi dengan udara
2M(s) + O2(g) → 2MO(s)
3M(s) +N2(g) → M3N2(s)
3. Reaksi dengan halogen (X2)
M(s) + X2(g) → MX2(s)
4. Reaksi dengan asam dan basa
M(s) +
2HCl(aq) → MCl2(aq) + H2(g)
Be(s) +
NaOH(aq) + 2H2O(l) → Na2Be(OH)4(aq)
+ H2(g)
f. Warna Nyala Logam Alkali Tanah
|
Unsur
|
Warna Nyala
|
|
Berilium
|
Putih
|
|
Magnesium
|
Putih
|
|
Kalsium
|
Jingga-merah
|
|
Strontium
|
Merah
|
|
Barium
|
Hijau
|
g. Manfaat unsur – unsur alkali dan
alkali tanah
1.
Natrium (Na)
·
Digunakan
sebagai cairan pendingin pada reaktor nuklir , karena meleleh pada 980C
dan mendidih pada 8920C
·
Uap natrium
digunakan untuk lampu natrium yang berwarna kuning dan dapat menembus kabut
- Digunakan pada industry pembuatan bahan anti
ketukan pada bensin , yaitu TEL ( tetraetillead)
- Campuran Na dan K untuk thermometer temperatur
tinggi
- Pada produksi logam titanium
untuk pesawat terbang logam natrium juga digunakan untuk foto sel dalam
alat – alat elektronik.
- Natrium hidroksida (NaOH) atau
soda api digunakan dalam industry tekstil , plastic , pemurnian minyak
bumi serta pembuatan senyawa natrium lainnya
- Natrium klorida (NaCl)
digunakan sebagai garam dapur . pembuatan klorin dan NaOH mengawetkan
berbagai jenis makanan dan mencairkan salju di jalan raya daerah beriklim
sedang.
- Natrium bikarbonat (Na2HCO3)
disebut juga soda kue sebagai bahan pengembang pada pembuatan kue
- Natrium karbonat (Na2CO3)
dinamakan juga soda abu digunakan dalam industry pembuatan kertas industry
detergent , industry kaca dan bahan pelunak air ( menghilangkan kesadahan
air)
2.
Litium (Li)
- Logam ini digunakan untuk
pentransfer panas , untuk bahan anoda, pembuatan gelas,dan keramik khusus
dan untuk keperluan bidang nuklir
- Litium stearat digunakan untuk
pembuatan minyak pelumas bertemperatur tinggi.
- Digunakan untuk pembuatan baterai
3.
Kalium(K)
- Unsur kalium penting bagi
pertumbuhan
- Unsur kalium digunakan untuk
pembuatan kalium superoksida (KO2) yang dapat bereaksi dengan
air membentuk oksigen
- KCl dan K2SO4 digunakan
untuk pupuk pada tanaman
- KNO3 digunakan sebagai komponen
esensial dari bahan peledak , petasan dan kebang api
- KCLO3 digunakan untuk bahan
pembuata korek api dan bahan peledak
- Kalium hidroksida (KOH)
digunakan sebagai bahan pereaksi dalam pembuatan sabun mandi
- K2O2 digunakan untuk bahan cadangan
oksigen dalam pertambangan dan kapal selam.
4.
Rubidium (Rb) dan Cesium (Cs)
- Rubidium dan cesium digunakan
sebagi permukaan peka cahaya dalam sel fotolistrik yanf dapat mengubah
energy cahaya menjadi energy listrik
- Cesium digunakan sebagi getter
pada tabung electron dan sebagai katalis hidrogenasi.
5.
Berilium (Be)
- Perpaduan atara Be dan Cu
menghasilkan logam sekeras baja, maka digunakan untuk per/ pegas dan
sambuangan listrik
- Logam berilium dipakai pada
tabung sinar X , komponen reactor atom, dan pembuatan salah satu komponen
televisi.
6.
Magnesium (Mg)
- Digunakan untk pembuatan logam
paduan (alloy) untuk membuat campuran logam yang ringan dan liat
yang dapat digunakan pada pembuata alat – alat ringan seperti suku
cadang pesawat atau alat – alat rumah tangga.
- Magnesium sulfat (MgSO4.7H2O)
digunakan untuk pupuk , obat-obatan dan lampu blitz seta kembang api
karena maganesium mudah terbakar dan cahayanya putih menyilaukan mata.
- Magnesium hdroksida (Mg(OH)2)
sebagai obat maag dan sebagai bahan pasta gigi
7.
Kalsium (Ca)
- CaO dan Ca(OH)2
digunakan dalam industry baja . CaSO4 sebagi bahan semen
- Gips ( CaSO4.2H2O)
digunakan dalam bidang kesehatan untuk penderita patah tulang dan
untuk cetakan gigi
- Kalsium karbonat (CaCO3)
sebagai bahan obat ( antacid) dan bahan pengisi dan pelapis kertas .
- Kalsium dididrogen fosfat (Ca(H2PO4)2)
digunakan sebagai bahan pupuk CaOCl2 sebagai disinfektan.
- Kalsium hidroksida Ca(OH)2
digunakan dalam pembuatan basa lain, sebagai serbuk pemutih dalam
pemurnian gula dan kapur dinding.
- Kalsium klorida (CaCl2)
sebagai pelebur es dijalan raya pada musim dingin dan untuk menurunkan
titik beku pada mesin pendingin.
8.
Stronsium (Sr) dan Barium (Ba)
- Senyawa strosium dan barium
digunakan untuk pembuatan kembang api karena member warna nyala yang bagus
dan menarik. Sr warna nyala merah tua dan Ba warna nyala hijau tua.
- Barium sulfat (BaSO4) untuk
pembuatan foto sinar X pada perut.
5.
UNSUR-UNSUR
PERIODE KETIGA
a.
Sifat-Sifat
Fisis
Dari
kiri ke kanan, sifat unsur periode ketiga berubah dari
logam-metaloid-nonlogam-gas mulia.
|
Logam
|
Metaloid
|
Nonlogam
|
Gas mulia
|
|
Na-Mg-Al
|
Si
|
P-S-Cl
|
Ar
|
1.
Titik
leleh dan titik didih
Titik
didih dan titik leleh unsur-unsur periode ketiga dari kiri ke kanan meningkst
secara bertahap dan mencapai puncaknya pada golongan IVA (Silikon), kemudian
turun secara drastis pada golongan VA (Fosforus).
2.
Energi
ionisasi
Dari
kiri ke kanan, energi ionisasi cenderung bertambah karena adanya penambahan
muatan efektif inti pada elektron kulit terluar.
3.
Sifat
logam dan nonlogam
Na,
Mg, dan Al merupkan logam sejati. Ketigaya dapat menghantarkan listrik dan
panas dengan baik, serta menunjukkan kilap logam yang khas. Mereka larut dalam
asam membentuk kation tunggal Na+, Mg2+, dan Al3+.
Al
juga larut dalam larutan basa kuat membentuk anion Al(OH)4-
dan gas hidrogen. Na merupakan logam yang ringan dan lunak, Mg lebih keras,
tetapi agak rapuh; sedangkan Al lebih kuat lagi.
Silikon
tergolong metaloid daan bersifst semikonduktor. P, S, dan Cl merupakan unsur
nonlogam. Padatan ketiga unsur itu tidak mwnghantarkan listrik. Secara kimia,
sifat nonlogam dari ketiga unsur tersebut terrcermin dari kemampuannya
membentuk ion negatif.
b.
Sifat-Sifat
Kimia
1.
Daya
reduksi dan daya oksidasi unsur periode ketiga
Berdasarkan
harga potensial elektrode dari unsur Na, Mg, Al, dan Cl, disimpulkan bahwa dari
Na ke Cl daya redusi berkurang, sedangkan daya oksidasi bertambah. Na merupakan
reduktor terkuat sedangkan Cl merupakan oksidator terkuat.
2.
Sifat
asam basa dari hidroksida unsur periode ketiga
Hidroksida
dari unsur periode ketiga dapat dinyatakan sebagai M(OH)x, dengan M
= unsur periode ketiga (kecuali Ar), dan x = nomor golongan. Hidrokssida unsur
periode ketiga terdiri atas NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3,
Si(OH)4, P(OH)5, S(OH)6, dan Cl(OH)7.
Dari Na ke Cl energi ionisasi bertambah yang menyebabkan sifat basa berkurang,
sedangkan sifat asam bertambah. Atau dapat disimpulkan sebagai berikut:
|
Rumus kimia
hidroksida
|
NaOH
|
Mg(OH)2
|
Al(OH)3
|
Si(OH)4
(H2SiO3)
|
P(OH)5
(H3PO4)
|
S(OH)6
(H2SO4)
|
Cl(OH)7
(HClO4)
|
|
Jenis ikatan
|
Ionik
|
Ionik
|
Ionik-Kovalen
|
Kovalen
|
Kovalen
|
|
|
|
Sifat asam
basa
|
Basa kuat
|
Basa kuat
|
Amfoter
|
Asam sangat
lemah
|
Asam lemah
|
Asam kuat
|
Asam sangat
kuat
|
c.
Kegunaan Unsur Si, S, dan P
-Silikon
= 1. Silika (SiO2) dan Silikat (SiO3) digunakan untuk
membuat gelas, keramik, porselin, dan semen.
2. Larutan
pekat natrium silikat (Na2SiO3) untuk mengawetkan telur,
sebagai perekat, bahan pengisi (filter) dalam deterjen.
3.
Karborundum, yaitu silikon karbida (SiC) sebagai ampelas.
4. Silika
gel, dibuat dengan melepas sebagian air dari asam silika (H2SiO3
atau SiO2.H2O), yang digunakan sebagi pengering dalam
berbagai macam produk.
-Sulfur
= Asam Sulfat (H2SO4)
digunakan dalam industri pupuk, industri cat/zat warna, pembuatan deterjen,
industri logam (electroplating),
industri bahan peledak, obat-obatan, pemurnian minyak bumi, dan untuk pengisi
aki.
-Fosfor = 1.
Asam fosfat (2H3PO4) untuk membuat pupuk superfosfat,
bahan penunjang deterjen, bahan pembersih lantai, insektisida, dan makanan hewan.
2. Pupuk superfosfat, kalsium
dihidrogenfosfat [Ca(H2PO4)2], sebagai pupuk,
atau bisa dalam senyawa amonium fosfat sekunder (NH4)2HPO4.
3. Natrium Tri Poli Fosfat
(STPP), Na5P3O10, digunakan sebagai bahan
penunjang deterjen.
4. Fosforus merah dan senyawa
P tertentu digunakan pada pembuatan korek api.
5. UNSUR – UNSUR TRANSISI PERIODE
KEEMPAT
Pada sistem periodik unsur, yang termasuk dalam
golongan transisi adalah unsur-unsur golongan B, dimulai dari IB – VIIB dan
VIIIB. Sesuai dengan pengisian elektron pada subkulitnya, unsur ini termasuk
unsur blok d, yaitu unsur-unsur dengan elektron valensi yang terletak pada
subkulit d dalam konfigurasi elektronnya.
Pada bagian ini unsur-unsur transisi yang akan dibahas adalah unsur
transisi pada periode 4, yang terdiri dari skandium (Sc), titanium (Ti),
vanadium (V), krom (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni),
tembaga (Cu), dan seng (Zn).
a. Sifat-Sifat Umum
1. Bersifat logam. Dengan titik leleh
dan titik didih yang relatif tinggi.
2. Bersifat paramagnetik (sedikit
tertarik ke dalam medan magnet).
3. Membentuk senyawa-senyawa yang
berwarna.
4. Mempunyai beberapa tingkat oksidasi.
5. Membentuk berbagai macam ion
kompleks.
6. Berdaya katalitik.
b. Sifat Logam
Semua unsur
transisi adalah logam, yang bersifat lunak, mengkilap, dan penghantar listrik
dan panas yang baik. Perak merupakan unsur transisi yang mempunyai
konduktivitas listrik paling tinggi pada suhu kamar dan tembaga di tempat
kedua. Dibandingkan dengan golongan IA dan IIA, unsur logam transisi lebih keras,
punya titik leleh, titik didih, dan kerapatan lebih tinggi. Hal ini disebabkan
karena unsur transisi berbagi elektron pada kulit d dan s, sehingga ikatannya
semakin kuat (Mc. Murry dan Fay, 2000: 867).
c. Bilangan Oksidasi
Tidak
seperti golongan IA dan IIA yang hanya mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2,
unsur-unsur logam transisi mempunyai beberapa bilangan oksidasi. Seperti
vanadium yang punya bilangan oksidasi +2, +3, dan +4 (Keenan, dkk, 1992: 167).
d. Sifat
Kemagnetan
Setiap atom
dan molekul mempunyai sifat magnetik, yaitu para-magnetik, di mana atom,
molekul, atau ion sedikit dapat ditarik oleh medan magnet karena ada elektron
yang tidak berpasangan pada orbitalnya dan diamagnetik, di mana atom, molekul,
atau ion dapat ditolak oleh medan magnet karena seluruh elektron pada orbitnya
berpasangan. Sedangkan pada umumnya unsur-unsur transisi bersifat paramagnetik
karena mempunyai elektron yang tidak berpasangan pada orbital-orbital d-nya.
Sifat paramagnetik ini akan semakin kuat jika jumlah elektron yang tidak
berpasangan pada orbitalnya semakin banyak. Logam Sc, Ti, V, Cr, dan Mn
bersifat paramagnetik, sedangkan Cu dan Zn bersifat diamagnetik. Untuk Fe, Co,
dan Ni bersifat feromagnetik, yaitu kondisi yang sama dengan paramagnetik hanya
saja dalam keadaan padat (Brady, 1990: 698).
e. Warna Senyawa Unsur Transisi Periode
Keempat
Pada umumnya
unsur-unsur transisi periode keempat membentuk senyawa berwarna, baik dalam
bentuk padat maupun larutan. Ini berkaitan dengan adanya subkulit d yang tidak terisi penuh. Senyawa dari
Sc3+ dan Ti4+ tidak berwarna karena subkulit 3d nya kosong. Senyawa dari Zn2+
juga tidak berwarna karena subkulit 3d nya
terisi penuh. Contoh-contoh warna senyawa unsur-unsur transisi:
-
Larutan
Co(NO3)2 = merah
-
Larutan K2Cr2O7 = oranye
-
Larutan K2CrO4 = kuning
-
Larutan NiCl2 = hijau
-
Larutan CuSO4 = biru
-
Larutan KmnO4 = ungu
f. Beberapa Kegunaan Unsur-Unsur Transisi :
- Skandium, digunakan pada lampu intensitas tinggi.
- Titanium,
digunakan pada industri pesawat terbang dan industri kimia (pemutih kertas,
kaca, keramik, dan kosmetik).
- Vanadium, digunakan
sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat.
- Kromium,
digunakan sebagai plating logam-logam lainnya.
- Mangan,
digunakan pada produksi baja dan umumnya alloy mangan-besi.
- Besi, digunakan
pada perangkat elektronik.
- Kobalt,
digunakan untuk membuat aliansi logam.
- Nikel, digunakan
untuk melapisi logam supaya tahan karat, membuat monel.
- Tembaga,
digunakan pada alat-alat elektronik dan perhiasan.
- Seng, digunakan
sebagai bahan cat putih, antioksidan pada pembuatan ban mobil, dan bahan untuk
melapisi tabung gambar televisi.
6. ION KOMPLEKS
a.
Struktur Ion Kompleks
Ion kompleks adalah ion yang terdiri dari suatu ion
atau atom pusat (biasanya ion logam transisi) dan beberapa anion atau molekul
netral yang terikat langsung pada ion atau atom pusat melalui ikatan kovalen
koordinat.
Selanjutnya, ion logam itu disebut ion pusat, sedangkan anion atau molekul
netral yang terikat kepadanya disebut ligan.
Jadi, suatu ion kompleks terdiri atas satu ion pusat dan ligan-ligannya.
b.
Ligan
Ligan bertindak sebagai penyumbang pasangan elektron,
sedangkan ion pusat menyiapkan orbital kosong. Ligan yang menyumbangkan satu
pasang elektron disebut unidentat;
yang menyumbangkan dua pasang elektron disebut bidentat; yang menyumbang lebih dari dua pasang elektron disebut polidentat.
Beberapa contoh ligan
|
Jenis Ligan
|
Nama Ligan
|
|
Monodentat
|
|
|
H2O
|
Akua
|
|
NH3
|
Amin
|
|
F-
|
Fluoro
|
|
Cl-
|
Kloro
|
|
OH-
|
Hidrokso
|
|
CN-
|
Siano
|
|
SO2O32-
|
Tiosulfato
|
|
NO2-
|
Nitro
|
c.
Bilangan Koordinasi
Jumlah ligan
sederhana atau jumlah ikatan koordinasi yang dibentuk oleh satu ion pusat
disebut bilangan koordinasi ion pusat
itu. Bilangan koordinasi besi dalam ion kompleks Fe(CN)64-
adalah 6, sedangkan bilangan koordinasi tembaga dalam ion kompleks Cu(NH3)42+
adalah 4.
d.
Muatan Ion Kompleks
Muatan ion
kompleks sama dengan jumlah muatan ion pusat dan muatan ligan-ligannya.
Contoh :
Ion kompleks
yang terdiri dari ion pusat Cr3+, dua ligan Cl- , dan empat
ligan H2O mempunyai muatan = (+3) + 2(-1) + 4(0) = +1. Rumus ion
kompleks itu adalah [Cr(H2O)4Cl2]+.
e.
Tata Nama Ion Kompleks
Senyawa yang
mengandung ion kompleks disebut senyawa kompleks atau senyawa koordinasi.
Penamaan senyawa kompleks sama seperti penamaan senyawa pada umumnya, yaitu
rangkaian dari nama kation dan anionnya.
Selengkapnya,
penamaan ion kompleks adalah sebagai berikut.
1. Nama ion kompleks, baik kation
ataupun anion, terdiri atas dua bagian yang ditulis dalam satu kata. Bagian
pertama menyatakan jumlah dan nama ligan, bagian kedua menyatakan nama ion
pusat dan biloks-nya. Biloks ion pusat ditulis dengan angka Romawi dalam tanda
kurung.
2. Jumlah ligan dinyatakan dengan
awalan angka dalam bahasa Yunani.
3. Nama ligan yang berupa anion
mendapat akhiran “o”, sedang ligan-ligan yang berupa molekul netral penamaannya
tidak mempunyai aturan khusus, jadi dihafalkan saja
4. Nama ion pusat pada kation kompleks
sama dengan nama biasa dari ion pusat itu.
5. Nama ion pusat pada anion kompleks
harus menggunakan nama IUPAC dan diberi akhiran “at” .
6. Bila terdapat lebih dari sejenis
ligan, maka urutan penulisannya adalah berdasarkan urutan abjad dari nama ligan
tersebut (ligan Cl- dianggap bermula dengan huruf c bukan k).
f.
Warna Senyawa Ion Kompleks
Ion pusat
dari suatu ion kompleks yang mempunyai subkulit d yang terisi tidak penuh dapat menyerap radiasi dari spektrum
sinar tampak, dan zat itu akan berwarna. Jadi, jenis radiasi yang diserap
tergantung pada harga ∆0.
∆0
= selisih tingkat energi antara orbital d
energi rendah dengan orbital d
energi tinggi. Harga ∆0 tergantung pada jenis ion pusat dan ligan.
Ligan yang menghasilkan nilai ∆0
yang relatif kecil disebut ligan lemah, begitu pula sebaliknya. Inilah urutan
dari beberapa ligan, dimulai dari yang paling lemah. CN- > NO2-
> NH3 > H2O > F- > Cl- >
Br- > I-
g.
Geometri Ion Kompleks
Bergantung
pada bilangan koordinasi dan tipe hibridisasi ion pusatnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar