KIMIA UNSUR
Kelimpahan Unsur Halogen
- Gas mulia terdiri dari unsur golongan VIIIA : He , Ne , Ar , Kr , Xe , Rn
- Ditemukan di alam/ di udara dalam keadaan bebas berupa gas (tidak terikat dalam senyawa ) karena sangat tidak aktif
- Terbanyak di udara di lapisan atmosfer bumi. Ar (0,934% terbanyak ke 3 setelah N2 = 78,09% dan O2 = 20,94%)
- Terbanyak di alam He
Sifat – sifat Fisika dan Sifat Kimia Gas Mulia
Sifat Fisika:
Sifat fisika gas mulia dapat digambarkan dengan tabel berikut ini
Dalam satu golongan dari helium ke radon:
- Jari-jari atom makin besar
- Energi ionisasi makin kecil
- Kelektronegatifan He ,Ne dan Ar tidak ada, sedangkan nilai keelektronegatifan berkurang dari Kr ke Rn
- Nilai bilangan oksidasi He, Ne, Ar adalah 0, sedangkan Kr , Xe dan Rn memiliki beberapa bilangan oksidasi
- Kerapatan makin besar
- Kelarutan makin besar
- Gas mulia merupakan gas-gas monoatomik, tak berasa, tidak berwarna dan tidak berbau
- Memiliki kestabilan yang tinggi karena elektron valensinya sudah oktet
- Gaya tarik antar partikelnya rendah sekali, sehingga titik didih dan titik lelehnya rendah
- Seluruh gas mulia berupa gas
- Memiliki 8 elektron valensi kecuali He 2 elekron valensinya
- Radon bersifat radioaktif
Sifat Kimia Unsur Gas Mulia
- Memiliki konfigurasi elektron yang sangat stabil, sehingga sukar bereaksi
- Kereaktifan meningkat dari Xe ke Rn ( Kr dan Xe sudah dapat dibuat senyawa), senyawa yang pertama dapat dibuat adalah XePtF6 oleh Neil Bartlett
- Unsur gas mulia yang tidak dapat disintesa adalah He, Ne, Ar
- Unsur gas mulia yang dapat disintesa adalah Kr, Xe, Rn
- Unsur gas mulia dapat bereaksi dengan unsur lain dengan Fdan O
Pembuatan Unsur Gas Mulia
Pembuatan Unsur Gas Mulia sbb:
- Unsur gas mulia kecuali radon diperoleh dengan cara destilasi bertingkat udara cair
- Radon diperoleh dari peluruhan radioaktif U-238 dan Ra-226
88Ra226 → 86Rn222 + 2He4
Kegunaan Unsur Gas Mulia
1. Helium
- Mengisi balon udara untuk keperluan meteorologi
- Helium cair untuk pendingin
- Menggantikan N2 sebagai campuran gas heliox (He-O2) dalam tabung oksigen untuk penyelaman dalam (deep diving)
- Digunakan pada balon udara untuk kepentingan meteorologi , transportasi kayu dari hutan dan rekreasi
2. Neon
- Pengisi lampu reklame yang menghasilkan warna merah
- Neon cair digunakan sebagai pendingin
- Indikator tegangan tinggi
- Penangkal petir
- Pengisi tabung televisi
3. Argon
- Membuat atmosfer inert pada pengelasan, produksi logam di industri dan eksperimen laboratorium
- Digunakan dalam las titanium pada pembuatan pesawat terbang dan roket
- Digunakan dalam las stainless steel dan sebagai pengisi bola lampu pijar karena argon tidak bereaksi dengan wolfram (tungsten) yang panas
- Digunakan pada laser untuk menghasilkan berbagai cahaya dengan gelombang biru hijau
4. Kripton
- Pengisi lampu fotografi yang berkecepatan tinggi
- Digunakan pada lampu dilandasan pesawat terbang, mecusuar, fluoresensi dan laser untuk merawat retina mata
- Kr-85 adalah isotop Kr yang digunakan industri untuk mengontrol ketebalan kertas
5. Xenon
- Untuk lampu blitz dan tabung vakum
- Satu-satunya gas mulia yang bersifat anestesi/membius pada tekanan atmosfer
- Digunkan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida/pembunuh bakteri
- Digunakan dalam pembuatan tabung elektron
- Untuk reakttor nuklir
6. Radon
- Untuk terapi kanker
- Cat angka jam
- Sistem peringatan gempa
Unsur Halogen
Kelimpahan Unsur Halogen
- Unsur halogen adalah unsur golongan VIIA yang terdiri atas F , Cl , Br , I , At
- Halogen tidak pernah ditemukan dalam keadaan bebas di alam karena tingkat kerakrifannya yang sangat tinggi
- Hanya ditemukan sebagai anion dalam bentuk garam dan mineral
Dalam bentuk senyawa halida (bertindak sebagai ion negatif)
Dalam mineral
Fluor : CaF2 , Na3AlF6
Klor : NaCl , KCl , MgCl2
Brom : MgBr2 , KBr .6H2O
Iod : NaIO3,C15H11O4NI4
Sifat Fisika dan Sifat Kimia Unsur Halogen
a. Sifat Fisika
- Wujud pada suhu kamar
F2 berwujud gas berwarna kuning
Cl2 berwujud gas berwarna kuning hijau
Br2 berwujud cair berwarna coklat merah
I2 berwujud padat berwarna hitam mengkilap, dapat menyublim menghasilkan gas warna ungu
- Sifat fisika sbb:
Dari tabel diatas disimpulkan unsur halogen dalam satu golongan dari atas ke bawah sbb:
- Jari-jari atom makin besar
- Energi ionisasi makin kecil
- Sifat oksidator makin berkurang
- Keelektronegatifan berkurang
- Kereaktifan berkurang
- Afinitas elektron berkurang, kecuali sedikit fluktuasi pada F ke Cl
- Titik leleh dan titik didih makin tinggi
- Memiliki beberapa biloks kecuali F hanya -1 dan 0
b. Sifat Kimia Unsur Halogen
- Merupakan oksidator kuat. Dari fluor sampai iod sifat oksidator halogen makin berkurang
- Kereaktifan halogen sangat besar
- Mudah membuat ion negatif, karena mempunyai 7 elektron valensi pada kulit terluarnya sehingga hanya kurang satu elektron untuk oktet
- Senyawa halogen:
1. Asam oksi halogen
- Sifat asam : HCLO4 > HClO3 > HClO2 > HClO ( HCO4 > HbrO > HIO)
- Selain F, karena F memiliki kelektronegatifan paling tinggi sehingga tidak mungkin memiliki bilangan oksidasi positif
- Tabel biloks halogen, oksida halogen dan asam oksi halogen
Oksida halogen:
Biloks +1 : Cl2O , Br2O , I2O
Biloks +3 : Cl2O3 , Br2O3 , I2O3
Biloks +5 : Cl2O5 , Br2O5 , I2O5
Biloks +7 : Cl2O7 , Br2O7 , I2O7
Asam oksi halogen:
Biloks +1 : HClO , HBrO , HIO
Biloks +3 : HClO2 , HBrO2 , HIO2
Biloks +5 : HClO3 , HBrO3 , HIO3
Biloks +7 : HClO4 , HBrO4 , HIO4
2. Asam Hidrogen Halida
- Semua asam halida berupa gas tidak berwarna, berbau menusuk
- HF mempunyai titik didih tertinggi dibanding HCl, HBr , dan HI karena HF membentuk ikatan hidrogen yang sangat polar
- Urutan kekuatan asam : HI > HBr > HCl > HF
Pembuatan Unsur Halogen
1. Fluor (F2)
- Dibuat dengan cara elektrolisis larutan KF dan HF cair. Dari elektrolisis ini dihasilkan gas hidrogen di katoda dan fluorin di anoda
- Reaksi sbb:
HF(aq) → H+ + F-
Katoda : 2H+ + 2e → H2
Anoda : 2F- → F2 + 2e
2. Klor (Cl2)
- Dibuat dengan cara elekrolisis
Larutan NaCl dikenal dengan proses Gibbs
di katoda : 2H2O + 2e → 2OH- + H2
di anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e
lelehan NaCl deikenal dengan proses Down
di katoda : Na+ + e → Na
di anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e
3. Bromin (Br2)
Dibuat dengan cara mengalirkan gas klorin ke dalam air laut. Gas klorin akan mengoksidasi ion Br menjadi Br2yang berwarna coklat merah
4. Iodin (I2)
Iodin dapat dibuat dengan mereaksikan natrium iodat dengan natrium bisulfit
5. Astatin (At)
Dengan reaksi peluruhan unsur radioaktif:
83Bi208 + 2He4 → 85At210 + 2 0n1
Kegunaan Unsur Halogen
1. Fluorin
- Untuk NaF mengawetkan kayu
- Garam fluorida ditambahkan pada pasta gigi atau air minum untuk mencegah kerusakan gigi
- Membuat senyawa klorofluoro karbon (CFC) yang dikenal dengan nama freon = CF2Cl2, CFC (freon) digunakan sebagai cairan pendingin pada mesin pendingin, seperti AC, kulkas,. Freon juga digunakan sebagai propelena aerosol pada bahan-bahan semprot.
- Membuat teflon (politetrafluoroetilena) –CF2 – CF2 – yaitu sejenis plastik yang tahan panas dan anti lengket serta tahan bahan kimia. Digunakan untuk melapisi panci atau alat rumah tangga yang tahan panas dan anti lengket.
2. Klorin
- Untuk klorinasi hidrokarbon sebagai bahan baku industri plastik serta karet sintesis
- Untuk pembuatan etil klorida (C2H5Cl) yang digunakan pada pembuatan TEL (tetra etillead) yaitu bahan aditif pada bensin
- Untuk industri pestisida
- Bahan desinfektan dalam air minum dan kolam renang
- Senyawa natrium hipoklorit (NaClO) digunakan sebagai bahan pemutih pada pakaian
- NaCl sebagai garam dapur, pembuatan klorin dan NaOH mengawetkan makanan dan mencairkan salju
- HCl untuk membersihkan logam dari karat, menetralkan sifat basa pada berbagai proses, bahan baku pembuatan obat-obatan, plastik dan zat warna
- Kapur klor (CaOCl2) sebagai bahan pengelantang atau pemutih pakaian
- PVC (polivinil klorida) untuk paralon/pipa
- Kaporit untuk pembunuh kuman
- Sebagai pemutih pada industri pulp (bahan pembuat kertas) dan tekstil
- Gas klorin digunakan sebagai cat oksidator pada pembuatan bromin
- Dikloro difenil trikloroetana /DDT untuk insektisida
- Kloroform (CHCl3) untuk obat bius dan pelarut
- Karbon tetraklorida/CCl4 untuk pelarut organik, pemadam kebakaran
- KCl untuk pembuatan pupuk
3. Bromin
- Natrium bromida /NaBr sebagai obat penenang saraf
- Untuk pembuatan senyawa organik, misalnya zat warna, obat-obatan dan pestisida
- Untuk pembuatan AgBr sebagai bahan yang sensitif terhadap cahaya dalam film fotografi
- Pembuatan etil bromida/C2H4Br2 suatu zat aditif yang dicampurkan ke dalam bensin bertimbal untuk mengikat timbal, sehingga tidak melekat pada silinder atau piston. Timbal itu akan membentuk PbBr2 yang mudah menguap dan keluar bersama-sama dengan gas buangan dan akan mencemarkan udara
4. Iodin
- Digunakan untuk obat luka
- Bahan membuat perak iodida /AgI
- Untuk menguji adanya amilum dalam tepung tapioka
- KI sebagai obat anti jamur
- Iodoform/CHI3 sebagai antiseptik
- AgI dan AgBr dalam film fotografi
- NaI dan NaIO3 dengan NaCl mencegah penyakit gondok. Pada wanita hamil akan mempengaruhi tingkat kecerdasan pada bayi yang dikandungnya
Kelimpahan Unsur logam Alkali (IA)
- Unsur –unsur logam alkali adalah unsur logam golongan IA yang terdiri atas Li, Na , K, Rb , Cs , Fr
- Kandungan unsur dalam mineral sbb:
Sifat Fisika dan Kimia Unsur Logam Alkali
a. Sifat Fisika Logam Alkali
- Unsur logam sangat aktif
- Dibandingkan dengan golongan logam lain titik lelehnya sangat rendah
- Penghantar listrik dan panas yang baik
- Pada suhu kamar berupa zat padat
- Dalam satu golongan dari atas ke bawah:
- Titik didih, titik leleh, ikatan logam, dan energi ionisasinya makin berkurang
- Jari-jari atom, kereaktifan, kelarutan, sifat basa, kelunakan, reduktor semakin bertambah
- Logam Na dan K relatif lunak, dapat ditempa, kira-kira sekeras gabus atau karet penghapus, mudah dikerat dengan pisau
- Berwarna putih keperakan dengan kilap logam yang khas. Akan tetapi permukaan yang baru diiris segera menjadi buram, karena bereaksi dengan udara
- Na dan K mengapung di atas air. Hal itu menunjukkan massa jenis logam tersebut lebih kecil dari air
- Reaksi Na dan K dengan air bersifat eksoterm. Kalor reaksinya menyebabkan logam Na dan K yang belum bereaksi mencair. Hal itu juga menunjukkan bahwa titik cair logam itu relatif rendah
- Warna nyala logam alkali sbb:
Li warna nyalanya merah karmin
Na warna nyalanya kuning
K warna nyalanya ungu
Rb warna nyalanya merah
Cs warna nyalanya biru
b. Sifat Kimia unsur logam alkali
- Membentuk ion positif 1 karena memiliki elektron valensi 1
- Daya oksidasi logam alkali sangat kuat
- Merupakan reduktor yang sangat kuat, kebawah makin kuat
- Reaksi pada logam alkali:
Bereaksi dengan klor membentuk senyawa klorida yang stabil
2M (s) + Cl2 (g) → 2MCl(s) + energi
Bereaksi dengan air membentuk basa kuat dan membebaskan banyak energi
2M(s) + 2H2O (l) → 2M+ (aq) + 2OH- (aq) + H2 (g) + energi
Dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, peroksida atau superoksida
2Na (s) + O2 (g) → Na2O3 (s)
4Li (s) + O2 (g) → 2Li2O (s)
Dengan hidrogen membentuk hidrida
2Na + H2 → 2NaH
Dengan nitrogen , hanya Li yang dapat bereaksi
6Li + N2 → 2LI3N
Pembuatan Unsur logam alkali
Logam logam alkali dapat diperoleh dengan cara elektrolisis leburan garamnya
Misal
MgCl2 → Mg2+ + 2Cl-
katoda : Mg2+ + 2e → Mg
anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e
Kegunaan Logam Alkali
a. Litium
- Digunakan pada baterai alat pacu jantung, kalkulator, jam, kamera dll
- Dalam paduan logam Mg dan Al. Paduan ini bersifat sangat ringan tetapi kuat sehingga dimanfaatkan untuk komponen pesawat terbang
b. Natrium
- Sebagai cairan pendingin (coolant) pada reaktor nuklir, karena meleleh pada suhu 980 C dan mendingin pada suhu 9000C
- Untuk membuat senyawa natrium yang tidak dapat dibuat dari NaCl, seperti Na2O2 dan NaCN
- Digunakan pada pengolahan logam-logam tertentu seperti Li, K, Zn
- Digunakan dalam industri pembuatan bahan anti ketukan pada bensin, yaitu TEL. Logam Na digunakan untuk membentuk logam paduan (aloi) dengan Pb. Akan tetapi senyawa timbal dalam bensin dapat mencemari. Oleh karena itu penggunaan TEL semakin dikurangi, sehingga diharapkan tidak digunakan lagi
- Uap natrium digunakan untuk lampu natrium yang berwarna kuning dan dapat menembus kabut
- Campuran Na dan K untuk temperatur tinggi
- Digunakan untuk fotosel dalam alat-alat elektronik
c. Kalium
- KOH digunakan dalam industri sabun lunak/lembek
- KCl dan K2SO4 digunakan untuk pupuk pada tanaman
- KclO3 untuk pembuatan korek api, bahan peledak, dan mercon.
d. Rubidium
- Memiliki ppotensial ionisasi yang rendah dan digunakan pada sel fotolistrik seperti fotomultiplier, untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.
- Sebagai isolator untuk aplikasi navigasi dan komunikasi di militer
e. Cesium
- Digunakan pada fotolistrik. Jika terkena cahaya Cs akan melepas elektron yang akan tertarik menuju elektroda positif pada sel menyebabkan timbulnya arus listrik
- Sebagai standar satuan detik pada jam atomik
f. Fransium
- Menentukan kadar aktinum dalam materi alami
- Dalam biologi untuk mempelajari organ tikus
Kelimpahan Unsur Alkali Tanah (IIA)
- Unsur – unsur logam alkali tanah adalah unsur logam golongan IIA yang terdiri atas Be , Mg , Ca , Sr , Ba , Ra
- Kandungan unsur dalam minerak sbb:
Golongan Alkali Tanah
a. Sifat fisika logam alkali tanah
- Merupakan logam yang ringan dan sangat reaktif
- Berwarna putih keperakan
- Dalam satu gologan dari atas ke bawah:
· Kerapatan, kekerasan, titik leleh, titik didih makin berkurang
· Jari-jari atom bertambah
· Energi ionisasi berkurang
· Kelektronegatifan berkurang
· Kereaktifan bertambah
· Kelarutan logam alkali tanah:
- Kelarutan M(OH)2 dan MC2O4 makin besar
- Kelarutan garam CrO42- , SO42- ,CO32- makin kecil
- Warna nyala logam alkali
Be warna nyalanya putih
Mg warna nyalanya putih
Ca warna nyalanya merah jingga
Sr warna nyalanya merah
Ba warna nyalanya hijau
b. Sifat Kimia logam alkali tanah
- Membentuk ion positif 2 karena memiliki elektron valensi 2
- Dengan air membentuk hidroksida bersifat amfoter, basa lemah, dan basa kuat, makin ke bawah makin hebat
M + H2O → M2+ 2OH- + H2
Be bersifat amfoter
Mg bersifat basa lemah
Ca – Ba bersifat basa kuat
- Bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, kecuali barium membentuk peroksida
- Bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida
- Bereaksi dengan nitrogen membentuk nitrida
- Bereaksi dengan halogen membentuk garam halida
Pembuatan Unsur Logam Alkali Tanah
Logam logam alkali dapat diperoleh dengan cara elektrolisis leburan garamnya
Misal
MgCl2 → Mg2+ + 2Cl-
katoda : Mg2+ + 2e → Mg
anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e
Kegunaan Logam Alkali tanah
a. Berrilium (Be)
- Untuk kerangka rudal dan pesawat ruang angkasa
- Jendela tabung sinar X
- Moderator neutron
- Paduan Be-Cu sebagai baja untuk alat-alat tukang
b. Magnesium (Mg)
- Mg(OH)2 sebagai bahan pasta gigi
- Untuk melapisi tanur dan pembakaran semen
- MgO/magnesia untuk untuk bata keras tahan api
- MgSO4.7H2O / garam epson untuk obat urus-urus/pencahar
- Paduan Mg10% alumunium 90% disebut magnalium bersifat ringan dan kuat, sehingga digunakan pada konsentrasi pesawat udara serta pada peralatan rumah tangga
- Lampu kilat pada fotografi/blizt menggunakan kawat magnesium dalam oksigen, sebab pembakaran magnesium akan menimbulkan cahaya yang menyilaukan
- Logam yang dipakai sebagai pencegah korosi di pipa besi dalam tanah atau dinding kapal laut
- Suspensi pekat Mg(OH)2 sebagai obat maag untuk menetralkan kelebihan asam lambung
c. Kalsium
- CaCO3 :
· Sebagai bahan bangunan 70%
· Pembuatan semen 15%
· Pengolahan besi
· Salah satu bahan campuran gelas
· Sebagai bahan baku CaO dan Ca(OH)2
· Sebagai bahan pasta gigi
· Bahan kapur tulis
· Zat tambahan pada kertas agar menyerap tinta dengan baik
- CaO
· Sebagai fluks pada industri baja untuk mengikat pengotor pembentuk kerak
· Mengeringkan zat, karena bersifat higroskopis
· Dengan CaCO3 untuk menetralkan tanah pertanian yang terlalu asam
· Sebagai kapur tulis
· Untuk membentuk senyawa kalsium yang lain
· Menetralkan sifat asam pada berbagai proses
· Untuk mengendalikan pencemaran udara dan air
· Untuk menjernihkan air pada pengolahan air minum
- Ca(OH)2 slake sime
· Menetralkan sifat asam pada berbagai proses industri
· Untuk pemurnian gula pasir
· Penetral keasaam tanah
· Pengolahan air limbah
· Untuk mengapur dinding
· Digunakan pada asukan semen
- CaSO4.2H2O/gips
Pada suhu tinggi untuk pembalut tulang yang patah
Untuk membuat cetakan ( misal cetakan gigi)
- CaC2
bahan pembuat gas asetilin
- CaCl2
Zatpengering
Serbuk pencair saljju di jalan
- CaOCl2
Zat pengelantang
- Ca(Ocl) / kaporit
Zat desinfektan pada air ledeng dan kolam renang
- Ca(H2PO4)2
Pupuk superfosfat
d. Stronsium (Sr)
- Untuk membuat kembang api
- SrSO4 sebagai bahan cat
- Sr(NO3)2 sebagai sumber nyala merah pada kembang api
- Sr-90 bersifat radioaktif yang melepas panas ketika meluruh dan dapat diubah menjadi listrik dalam baterai RTG (radiosotop thermoelectric generator) dipakai sebagai sumber listrik, sperti pada mercusuar di Rusia
e. Barium (Ba)
- Ba(NO3)2 sebagai sumber nyala hijau pada kembang api
- BaSO4 sebagai bahan cat, foto sinar X unsur usus, sebagai filter pada plastik, cat dan karet
- BaCl2 sebagai bahan penyamak kulit
- BaCO3 sebagai racun tikus
f. Radium (Ra)
- Untuk mengecat nomor pada jam karena dapat bersinar dalam gelap
- Sebagai sumber neutron dalam percobaan fisika
- RaCl2 untuk menghasilkan gas radon (Rn) yang digunakan untuk pengobatan kanker. Namun penggunaannya sekarang telah diganti dengan CO-60
Kelimpahan Unsur periode ke 3
- Unsur-unsur periode ketiga antara lain Na , Mg Al, Si , P , S , Cl , Ar
- Kandungan unsur dalam mineral sbb:
- Golongan Unsur Periode ke 3
Sifat –sifat Periode 3
Sepanjang Na sampai dengan Cl terjadi perubahan sifat sbb:
a. Sifat logam berkurang, sifat non logam bertambah
Na, Mg, Al : logam
Si : semi logam
P, S , Cl , Ar : non logam
b. Wujud zat
Na – S berwujud padat
Cl – Ar berwujud cair
c. Energi ionisasi bertambah, sedangkan jari-jari atom berkurang
Perubahan energi ionisasinya sbb:
Dari Na – Mg : naik
Dari Mg – Al : turun
Dari Al – P : naik
Dari P – S : tetap
Dari S – Cl : naik
Sifat basanya makin berkurang, sifat asamnya makin bertambah
d. Sifat –sifat alumunium
- Berupa logam lunak berwarna perak
- Tidak beracun, nonmagnetik dan sulit terbakar
- Penghantar panas dan listrik yang sangat baik
- Bereaksi dengan oksigen membentuk lapisan tipis oksida yang melindungi dari oksida lebih lanjut, sehingga sulit terkorosi
- Bereaksi dengan asam membebaskan gas hidrogen
- Bila dipanaskan kuat diudara, Al terbakar membentuk oksida dan sedikit nitrida
2AL + 3/2 O2 → Al2O3
2Al + N2 → 2AlN
- Larut dalam larutan NaOH encer
Al(s) + OH- (aq) + 3H2O (l) → Al(OH)3 + 3/2 H2 (g)
- Dapat mereduksi Fe2O3 disertai pelepasan panas yang besar (dipakai untuk mengelas baja)
2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3
- Senyawa hidroksidanya bersifat amfotir, reaksinya sbb:
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
e. Sifat sifat Silikon
- Merupakan unsur elektropositif yang paling banyak dijumpai
- Isotop alaminya terdiri atas isotop 28 (92,2%), isotop 29 (4,7%) , isotop 30 ( 3,1%)
- Memiliki sifat kimia seperti logam yang lain
- Kemampuan semikonduktor akan meningkat jika ditambahkan pengotor suhu
- Ditemukan pada banyak senyawa oksida dan berbagai macam silicate yang ada di alam
f. Sifat-sifat Fosfor
Fosfor terdapat dalam 2 bentuk alotropi, yaitu fosfor putih dan fosfor merah
Perbedaan keduanya sbb:
g. Sifat-sifat Belerang (S)
- Zat murninya berbentuk padatan kuning tidak berbau dan tidak berasa
- Memiliki struktur yang beragam, tergantung kondisi sekitar
- Secara alami banyak terdapat digunung berapi
- Sulfur membentuk dua oksida utama yaitu
1. SO2 berupa gas yang mudah larut dalam air sehingga menyebabkan hujan asam, efek yang ditimbulkan dapat dikurangi dengan cara melewatkan air yang terkontaminasi pada padatan CaCO3
2. SO3. Merupakan bahan utama membuat asam sulfat
Pembuatan Unsur-unsur periode 3
1. Pembuatan Alumunium
Dengan proses Hall Herault, melalui dua tahap yaitu:
a. Tahap pemurnian bauksit
Bijih bauksit dimurnikan dengan menambah NaOH dan HCl sehingga diperoleh Al2O3 murni
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
2NaAlO2 + HCl → Al(OH)3 + NaCl
Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
b. Tahap elektrolisis
Al2O3 yang diperoleh kemudian disaring dan dilelehkan kemudian dielektrolisis
Al2O3 → 2Al3+ + 3O2-
Katoda : Al3+ + 3e → Al
Anoda : 2O2- → O2 + 4e
Sebelum elktrolisis ditambahkan kriolit (NaAlF6) untuk menurunkan titik leleh Al2O3
2. Pembuatan Unsur silikon (Si)
Dengan cara mereduksi pasir (SiO2) dengan karbon dalam suatu tanur listrik yang bersuhu 30000C seperti reaksi :
SiO2 (s) + 2C (s) → Si (s) + 2CO (g)
Kemudian dimurnikan dengan dipanaskan bersama-sama gas klor sehingga berbentuk cairan SiCl4 yang memiliki titik didih rendah (580C) . SiCl4 yang diperoleh diuapkan, dan uap SiCl4 segera direaksikan dengan gas H2 agar tereduksi kembali menjadi silikon yang benar-benar murni
SiCl4 (g) + 2H2 (g) → Si (s) + 4HCl (g)
3. Pembuatan unsur fosfor (P)
Dengan proses Wohler yaitu dengan mereaksikan senyawa fosforit Ca3(PO4)2 dengan pasir kuarsa SiO2 dan kokas pada suhu 13000C dalam tanur listrik
2Ca3(PO4)2 (s) + 6SiO2 (s) → 6CaSiO3 (s) + P4O10 (s)
P4O10 (s) + 10 C(s) → P4 (g) + 10 CO(g)
Uap fosfor yang dipadatkan melalui kondensasi. Fosfor yang dihasilkan fosfor putih.
4. Pembuatan Unsur belerang (S)
a. Proses Frasch adalah pengambilan belerang dari depositnya dari dalam tanah dengan memompakan air panas pada depositnya sehingga belerang meleleh. Kemudian campuran belerang air yang panas didorong ke atas permukaan tanah oleh udara yang bertekanan tinggi. Hasilnya cukup murni sekitar 99,5%
b. Proses Sisilia adalah pengambilan belerang dari depositnya pada permukaan tanah dengan memompakan air panas pada depositnya sehingga belerang meleleh
c. Proses ekstraksi senyawa sulfida CuS atau PbS
CuS + O2 → Cu + SO2
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
5. Pembuatan Unsur Nitrogen
a. Secara laboratorium
- Pemanasan : NH4NO2 → N2 + 2H2O
- Oksidasi NH3 : NH3 + 3CuO → N2 + 3Cu + 3H2O
b. Secara industri : dengan destilasi bertingkat udara cair
6. Pembuatan Unsur Oksigen
a. Secara alami dari hasil reaksi fotosintesis
b. Secara laboratorium
- Pemanasan KclO3 → 2KCl + 3O2
- Elektrolisis air dengan katoda Pt dari peroksidanya
2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2
2H2O2 → 2H2O + O2
c. Secara industri dengan destilasi bertingkat udara cir yangdisebut proses Linde
Kegunaan Unsur Periode 3
1. Kegunaan Alumunium
- adan pesawat terbang, magnalium (90% Al, 10% Mg)
- Untuk membuat konstruksi bangunan, kusen dan jendela
- Untuk membuat magnet yang kuat
- Untuk paduan logam /aliasi yang sangat kuat, bahan arloji: duralium (96% Al, 4 % Cu)
- Untuk tawas penjernih air KAl2(SO4)2.12H2O
- Membuat logam hibrid yang dipakai pada pesawat luar angkasa
- Untuk berbagai alat masak, pembungkus rokok, pembungkus makanan /Alumunium foil
- Untuk batu permata berwarna-warni : topaz, sapphire: Al2O3 dicampur oksida Fe, Ti, Cr, Co
- Koin uang
- Menetralkan asam lambung Al(OH)3
- Membuat busa sebagai pemadam api Al2(SO4)3 dicampur dengan NaHCO3
2. Kegunaan Silikon (Si)
- Siloksan/(C6H5)3SiOSi(C6H5)3 digunakan untuk operasi plastik, pelarut, pembersih dan lainnya
- Dipakai dalam pembuatan kaca. Pemanasan Na2CO3 dengan SiO2 pada suhu sekitar 13000C akan menghasilkan senyawa yang larut dalam air (water glass). Bila pada pemanasan kapur /CaCO3 akan diperoleh cairan gelas untuk kaca
Na2CO3 + CaCO3 + 2SiO2 → Na2SiO3.CaSiO3 + 2CO2
- Penambahan boronoksida pada water glass akan menghasilkan gelas borosikalat yang tahan pada suhu tinggi
- Penambahan bahan tertentu pada gelas akan menghasilkan fiber glass dan serat optik
- Dipakai untuk pembuatan semikonduktor
- Untuk membuat aloi bersama alumunium, magnesium, dan tembaga
- Untuk membuat enamel
- Untuk kertas gosok/ampelas/abrasif : SIC
- Untuk pengawet telur , perekat, bahan pengisi padadetergen : Na2SiO3
3. Kegunaan fosfor
- Digunakan pada ragaan tabung sinar katoda (CRT) dan lampu fluoresen
- Fosfor dapat ditemukan pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap
- Fosfor putih untuk asam fosfat (H3PO4) untuk pembuatan pupuk sintesis yang dikenal sebagai TSP, DSP, dan ES termasuk sebagai pupuk campuran
- Secara luas digunakan dalam bahan peledak
- Fosforus merah digunakan untuk membuat korek api
- Kembang api, pestisida, odol dan diterjen
4. Kegunaan belerang (S)
- Digunakan dalam baterai
- Untuk fungisida dan pembauatan pupuk
- Digunakan pada korek api dan kembang api
- Sebagai pelarut dalam berbagai proses
- Sebagai bahan dasar pembauatan asam sulfat yang bisa dipakai pada penyulingan minyak, proses pengolahan dan pengecoran logam, proses pembuatan tekstil
Kelimpahan Unsur Transisi periode 4, Logam Sn dan Pb
- Unsur – unsur logam transisi antara lain Sc , Ti , V , Cr , Mn , Co , Ni , Cu , Zn
- Kandungan unsur dalam minerak sbb:
- Golongan Unsur Unsur transisi :
Sifat Unsur Transisi
Ada dua pengertian unsur transisi:
- Unsur transisi adalah unsur yang terdapat pada blok d dalam sistem periodik
- Unsur transisi adalah unsur yang sekurang-kurangnya salah satu ionnya mempunyai orbital d yang belum penuh.
a. Sifat-sifat fisika unsur transisi
- Mempunyai kerapatan besar
- Titik leburnya sama
- Ukuran atomnya sama
- Struktur kristalnya terjejal
b. Sifat-sifat kimia unsur transisi
- Bersifat logam
- Umumnya berbentuk senyawa berwarna
- Membentuk ion kompleks
- Sebagian besar ion-ionnya mempunyai lebih dari satu biloks
- Bersifat katali
- Membentuk senyawa-senyawa paramagnetik
No comments:
Post a Comment