Tugas Kimia
Golongan Utama IA – VIIIA
D
I
S
U
S
U
N
Oleh
Nama : R. Muhammad Taufiq
Kelas : XII Ipa 2
Nis : 1987
SMA Negeri 9 Kendari
Tahun Pelajaran 2012/2013
1. Golongan IA ( Logam Alkali )
A. Sifat Kimia
Kereaktifan logam alkali ditunjukan oleh
reaksi-reaksinya dengan beberapa unsur nonlogam. Logam alkali dengan gas
hidrogen dapat bereaksi membentuk hidrida yang berikatan ion, dalam hal ini
bilangan oksidasi hidrogen adalah -1 dan bilangan oksidasi alkali +1. Logam
alkali dengan oksigen dapat membentuk oksida, dan bahkan beberapa diantaranya
dapat membentuk perioksida dan superoksida. Litium bahkan dapat bereaksi dengan
gas nitrogen pada suhu kamar membentuk litium nitrida ( Li3N ). Semua senyawa Logam alkali
merupakan senyawa yang mudah larut dalam air, sedangkan dengan raksa membentuk
amalgam yang sangat reaktif dengan reduktor.
Berikut
adalah sifat umum masing – masing unsur logam alkali yang tertera pada tabel :
a. Litium
( Li )
|
Sifat – sifat kimia
|
Li
|
|
Nomor atom
|
3
|
|
Konfigurasi
elektron
|
1s2 2s1
|
|
Titik leleh (K)
|
454
|
|
Titik didih (K)
|
1609
|
|
Jari – jari atom
|
1,34
|
|
Jari – jari ion
|
0,60
|
|
Energi Ionisasi I
(kJ mol-1)
|
520
|
|
Energi ionisasi II
|
7298
|
|
Elektronegativitas
|
0,98
|
|
Potensial Elektrode
(Volt)
|
|
|
M+
+ e M
|
-0,34
|
|
Massa jenis (g mL-1)
|
0,63
|
b. Natrium
( Na )
|
Sifat – sifat kimia
|
Na
|
|
Nomor atom
|
11
|
|
Konfigurasi elektron
|
[He] 3s1
|
|
Titik leleh (K)
|
371
|
|
Titik didih (K)
|
1154
|
|
Jari – jari atom (Å)
|
1,54
|
|
Jari-jari ion
|
0,95
|
|
Energi ionisasi I
|
495
|
|
Energi ionisasi II
|
4563
|
|
Elektronegativitas
|
0,93
|
|
Potensial elektrode (volt)
|
|
|
M+
+ e M
|
-2,71
|
|
Massa jenis (g mL-1)
|
0,97
|
c. Kalium
( Ka )
|
Sifat – sifat Kimia
|
K
|
|
Nomor atom
|
19
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[Ne] 4s1
|
|
Titik leleh (K)
|
337
|
|
Titik didih (K)
|
1039
|
|
Jari – jari atom
|
4,3
|
|
Jari – jari ion
|
1,33
|
|
Energi ionisasi I (
kJ mol-1 )
|
418
|
|
Energi ionisasi II
( kJ mol-1 )
|
3051
|
|
Elektronegativitas
|
0,82
|
|
Potensial elektrode
( volt )
|
|
|
M+
+ e M
|
-2,93
|
|
Massa jenis (g mol -1)
|
0,86
|
d. Rubidium
( Rb )
|
Sifat – sifat kimia
|
Rubidium ( Rb )
|
|
Nomor atom
|
37
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[ Ar ] 5s1
|
|
Titik Leleh (K)
|
312
|
|
Titik Didih (K)
|
967
|
|
Jari – jari atom
|
4,2
|
|
Jari – jari ion
|
1,48
|
|
Energi ionisasi I (
kJ mol -1 )
|
403
|
|
Energi ionisasi II
( kJ mol -1)
|
2632
|
|
Elektronegativitas
|
0,82
|
|
Potensial Elektrode
( Volt )
|
|
|
M(aq) + e M
|
-2,99
|
|
Massa jenis ( g mL -1
)
|
1,53
|
e. Sesium
( Cs )
|
Sifat – sifat Kimia
|
Sesium ( Cs )
|
|
Nomor atom
|
55
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[ Kr ] 6s1
|
|
Titik Leleh (K)
|
302
|
|
Titik Didih (K)
|
952
|
|
Jari-jari atom
|
3,9
|
|
Jari – jari ion
|
1,69
|
|
Energi ionisasi I
(kJ mol -1)
|
374
|
|
Energi Ionisasi II
(kJ mol -1)
|
2420
|
|
Elektronegativitas
|
0,79
|
|
Potensial Elektrode
(Volt)
|
|
|
M(aq) + e M
|
-3,02
|
|
Massa jenis (g mL-1)
|
1,95
|
Beberapa
reaksi logam alkali dapat dilihat pada tabel berikut :
|
Reaksi umum
|
Keterangan
|
|
4M(s) + O2(g)
2M2O
|
Jumlah oksigen
tarbatas
|
|
2M(s) + O2(g) M2O2
|
Dipanaskan di udara
dengan oksigen berlebihan. Logam K dapat membentuk superoksida ( KO2).
|
|
2M(s) + X2 2MX
|
X adalah F, Cl, Br
dan I
|
|
2M(s) + S(g) M2S
|
|
|
2M(s) + 2H2O MOH(q) + H2 (g)
|
Reaksi dahsyat,
kecuali Li.
|
|
2M(s) + H2 2MNH2 (s) + H2
|
Reaksi dengan
katalis
|
|
6M(s) + N2 2M3N(s)
|
Hanya Li yang dapat
bereaksi
|
|
2M(s) + H2 2MH(s)
|
Gas H2 kering ( bebas air
)
|
|
2M(s) + H+(aq) 2M+(aq) + H2(g)
|
Reaksi dengan asam
( H+ ) dahsyat
|
|
|
|
Logam alkali dapat larut dalam amonia pekat
( NH3 ), dperkirakan membentuk senyawa amida.
Na(s) + NH3(l) NaNH2(s) +
H2(g)
Reaksinya
dengan air merupakan reaksi eksoterm dan menghasilkan gas hidrogen yang mudah
tarbakar. Oleh karena itu, bila logam alkali dimasukan kedalam air atau
ditetesi air, akan terjadi nyala api diatas permukaan air.
Logam alkalidalam amonia yang murni akan
membentuk larutan berwarna biru, dan merupakan sumber elektron yang tersolvasi
( larutan elektron ).
B. Pembuatan Senyawa Logam Alkali
Logam alkali natrium dan litium
dibuat dengan cara elektrolisis lelehan garamnya. Logam alkali natrium kali
pertama dibuat pada tahun 1807 oleh Humpry Davy melalui elektrolisis lelehan
NaOH. Cara ini merupakan metode pembuatan logam natrium di industri. Oleh
karena elektrolisis di atas diperlukan suhu tinggi sekitar 800°C untuk
melelehkan garam NaCl
maka untuk menurunkan suhu titik lelehnya bahan baku dicampur CaCl2 membentuk
campuran NaCl–CaCl2. Penambahan CaCl2 ke dalam NaCl dapat
menurunkan titik leleh NaCl hingga sekitar 580°C. Demikian juga logam alkali
litium diperoleh dari elektrolisis lelehan campuran LiCl–KCl. Logam alkali
Kalium lebih mudah dibuat melalui reduksi kimia daripada melalui elektrolisis
KCl. Secara komersial, lelehan KCl direaksikan dengan logam natrium pada 870°C,
persamaan reaksinya:
Na(l) + KCl(l)→NaCl(l)
+ K(g)
Uap kalium meninggalkan reaktor yang
selanjutnya dikondensasi. Sejumlah besar natrium digunakan dalam pembuatan
senyawa Na2O2dan NaNH2. Oleh karena natrium
merupakan zat pereduksi kuat, logam natrium sering digunakan pada pembuatan
logam lain seperti titan dan sintesis beberapa senyawa organik.
C. Reaksi – reaksi logam alkali
Reaksivitas logam alkali sangat
tinggi. Logam alkali dapat bereaksi kuat dengan air, oksigen, hidrogen, halogen
dan belerang.
1)
Reaksi
dengan air
Reaksi antara logam alkali dengan
air akan menghasilkan suatu hidroksida (basa) dan gas hidrogen. Reaksi makin
kuat dari litium (Li) ke sesium (Cs).
Reaksi : 2L(s) + 2H2O 2LOH + H2 (g) ( L = Logam alkali )
2)
Reaksi
dengan hidrogen
Reaksi antara logam alkali dengan hidrogen akan menghasilkan senyawa hidrida
akan menghasilkan senyawa hidrida (Bilangan Oksidasi hidrogen = -1
Reaksi : 2L(s) + H2(g) 2LH(s)
3)
Reaksi
dengan Oksigen
Reaksi antara logam alkali
dengan oksigen akan membentuk suatu oksida, perioksida, dan superoksida.
Contoh:
Reaksi antara litium dengan oksigen
akan membentuk suatu oksida.
Reaksi : 4Li(s) + O2(g) 2Li2O(s)
4)
Reaksi
dengan larutan asam encer
Logam alkali dapat bereaksi dengan larutan asam encer.
Reaksi : 2L(s) + 2H+(aq) 2L+(aq) + H2(g)
5)
Reaksi
dengan halogen
Reaksi antara logam alkali dengan
halogen akan menghasilkan garam halida.
Reaksi: 2L(s) + X2(g) 2LX(s)
Contoh: 2Li(s) + Cl2(g) 2LiCl(s)
D. Warna nyala logam alkali
WARNA NYALA LITIUM
Litium ( Li ) menghasilkan warna nyala api merah
WARNA NYALA NATRIUM
natrium ( Na ) menghasilkan warna nyala api kining atau
orange
WARNA NYALA KALIUM
kalium ( K ) menghasilkan warna nyala api ungu
WARNA NYALA RUBIDIUM
rubidium ( Rb ) menghasilkan warna nyala api biru
kemerahan
WARNA NYALA CESIUM
cesium ( Cs ) menghasilkan warna
nyala api biru
|
Unsur Alkali
|
Warna nyala
|
|
Litium (Li)
|
Merah
|
|
Natrium (Na)
|
Kuning
|
|
Kalium (K)
|
Ungu
|
|
Rubidium (Rb)
|
Merah
|
|
Sesium (Cs)
|
Biru
|
Sumber : Buku Paket Kimia Penerbit
phibeta
Lks Kimia kelas XII
2.
Golongan IIA ( Alkali
Tanah )
A. Sifat - sifat Kimia
Seperti halnya logam alkali, unsur – unsur
alkali tanah juga merupakan logam-logam yang reaktif. Kereaktifannya semakin
bertambah dari Be ke ba, Be merupakan unsur alkali tanah yang kurang reaktif,
bahkan tidak bereaksi dengan air.
Berikut
adalah Sifat Umum masing - masing logam
Alkali Tanah
a.
Berilium ( Be )
|
Sifat – sifat Kimia
|
Berilium ( Be )
|
|
Nomor atom
|
4
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[He] 2s2
|
|
Titik leleh (K)
|
1553
|
|
Titik didih (K)
|
3043
|
|
Jari-jari atom
(angstrom)
|
1,12
|
|
Jarijari ion
|
0,31
|
|
Energi ionisasi I
|
900
|
|
Energi ionisasi II
|
1800
|
|
Elektronegativitas
|
1,57
|
|
Potensial elektrode
(volt)
M2+
+ 2e M
|
-1,85
|
|
Massa jenis (g mL -1)
|
1,86
|
b.
Magnesium ( Mg )
|
Sifat – sifat Kimia
|
Magnesium ( Mg )
|
|
Nomor atom
|
12
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[Ne] 3s2
|
|
Titik leleh (K)
|
923
|
|
Titik didih (K)
|
1383
|
|
Jari-jari atom
(angstrom)
|
1,60
|
|
Jari-jari ion
(angstrom)
|
0,65
|
|
Energi ionisasi I
(kJ mol-1)
|
900
|
|
Energi ionisasi II
(kJ mol-1)
|
1800
|
|
Elektronegativitas
|
1,57
|
|
Potensial elektrode
(Volt)
M2+
+ 2e M
|
-2,37
|
|
Massa jenis (g mL-1)
|
1,57
|
c.
Kalsium ( Ca )
|
Sifat-sifat
Kimia
|
Kalsium
( Ca )
|
|
Nomor Atom
|
20
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[Ar] 4s2
|
|
Titik leleh (K)
|
1111
|
|
Titik didih (K)
|
1713
|
|
Jari-jari atom
(angstrom)
|
1,97
|
|
Jari-jari ion
(angstrom)
|
0,99
|
|
Energi ionisasi I
(kJ mol-1)
|
590
|
|
Energi ionisasi II
(kJ mol-1)
|
1150
|
|
Elektronegativitas
|
1,00
|
|
Potensial elektrode
(volt)
M2+
+ 2e M
|
-2,87
|
|
Massa jenis (g mL-1)
|
1,55
|
d. Stonsium
( Sr )
|
Sifat – sifat Kimia
|
Stronsium ( Sr )
|
|
Nomor atom
|
38
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[Kr] 5s2
|
|
Titik leleh (K)
|
1041
|
|
Titik didih (K)
|
1653
|
|
Jari-jari atom
|
2,15
|
|
Jari-jari ion
|
1,13
|
|
Energi ionisasi (kJ
mol-1)
|
550
|
|
Energi ionisasi (kJ
mol-1)
|
1016
|
|
Elektronegativitas
|
0,95
|
|
Potensial elektrode
M2+
+ 2e M
|
-2,89
|
|
Massa jenis (g mL-1)
|
2,6
|
e.
Barium ( Ba )
|
Sifat-sifat Kimia
|
Barium ( Ba )
|
|
Nomor atom
|
56
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[Xe] 6s2
|
|
Titik leleh (K)
|
987
|
|
Titik didih (K)
|
1913
|
|
Jari-jari atom
|
2,22
|
|
Jari-jari ion
|
1,35
|
|
Energi ionisasi (kJ
mol-1)
|
500
|
|
Energi ionisasi (kJ
mol-1)
|
970
|
|
Elektronegativitas
|
0,89
|
|
Potensial elektrode
M2+
+ 2e M
|
-2,90
|
|
Massa jenis (g mL-1)
|
3,6
|
Beberapa
reaksi unsur alkali tanah ditunjukkan pada tabel berikut
|
Reaksi Umum
|
Keterangan
|
|
2M(s) + O2(g) 2MO(s)
|
Reaksi selain Be
dan Mg tak perlu pemanasan
|
|
M(s) + O2(g) MO2 (s)
|
Ba mudah, Sr dengan
tekanan tinggi, Be, Mg, dan Ca tidak terjadi.
|
|
M(s) + X2(g) MX2
|
X: F, Cl, Br dan I
|
|
M(s) + S(s) MS
|
|
|
M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(aq) + H2(g)
|
Be tidak dapat, Mg
perlu pemanasan
|
|
3M(s) + N2(g) M3N2(s)
|
Reaksi berlangsung
pada suhu tinggi, Be tidak dapat berlangsung
|
|
M(s) + 2H+(aq) M2+(aq) + H2(g)
|
Reaksi cepat
berlangsung
|
|
M(s) + H2(g) MH2(s)
|
Perlu pemanasan, Be
dan Mg tidak dapat berlangsung
|
B. Pembuatan Senyawa
Senyawa alkali tanah tersebar dalam jumlah banyak di air laut dan
mineral (Batuan) dalam keadaan sebagai senyawa dengan bilangan oksidasi +2.
Contoh pembuatan senyawa pada logam alkali tanah adalah :
1.
Mineral
magnesit ( MgCO3 )
Reaksi : Mg2+ + CO32- MgCO3
2.
Kalsium
Fosfat ( Ca3(PO4)2)
Reaksi : Ca2+ + PO43- Ca3(PO4)2
3.
Mineral
Selestit ( SrSO4)
Reaksi : Sr2+ + SO42- SrSO4
4.
Barit
( BaSO4 )
Reaksi: Ba2+ + SO42- BaSO4
Semua oksida logam alkali tanah akan
membentuk hidroksida bersifat basa dalam air, kecuali BeO (BeO merupakan
amfoter).
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)
Reaksi oksida logam alkali tanah
dengan air merupakan reaksi eksoterm, dan semakin ke bawah, semakin besar
energi yang dihasilkan. MgO bereaksi lambat, sedangkan CaO (kapur tohor)
bereaksi kuat dan menghasilkan panas yang tinggi, bahkan bila BaO direaksikan
dengan airakan kelihatan membara.
Ø
Air Sadah
1) Pengertian
Air Sadah : air
yang mengandung kation “alkali tanah” seperti : Mg2+, Ca2+
atau bermuatan 2+, (Fe2+, Mn2+).
2) Penyebab
Karena Kation “Logam multivalen dapat
bereaksi dengan sabun membentuk suatu endapan sehingga mengurangi kemampuan
sabun. Dan kation ” tersebut dengan adanya anion” yang terlarut dalam air akan
menyebabkan terjadinya kerak.
Pasangan Kation “Penyebab kesadahan
& Anion” Utama
|
Kation Penyebab Kesadahan
|
Anion
|
|
Ca2+
Mg2+
Sr2+
Fe2+
Mn2+
|
HCO3-
SO4 2-
Cl-
NO3-
SiO3 2-
|
Ciri-ciri air sadah :
Sabun sukar berbusa
Terjadinya pembentukan kerak pada ketelkap dan
pipa uap pada saat menguapkan air
3) Jenis Kesadahan Air
Kesadahan Sementara (Air sudah bikarbonat)
®
Jika mengandung
ion bikarbonat (HCO3-)
Senyawa Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2
®
Dapat dihilangkan
secara fisika dengan pemanasan sehingga air terbebas dari ion Ca2+
atau Mg2+
Ca(HCO3)2 (aq) dipanaskan CaCO3
(s) + H2O (aq) + CO2 (q)
Kesadahan Tetap
(Air sudah non bikarbonat)
®
Jika mengandung
anion bikarbonat
(dari kation Ca2+ atau Mg2+ ),
berupa : Cl-, NO3-, dan SO42-
®
Dapat
dihilangkan melalui reaksi kimia dan pereaksi yang digunakan adalah larutan
karbonat, yaitu : Na2CO3 (aq)
Atau K2CO3 (aq)
Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3
(aq) ® MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)
C. Reaksi Logam Alkali Tanah
1). Reaksi Logam Alkali Tanah dengan
Air
Be tidak bereaksi dengan air,
sedangkan logam Mgbereaksi sangat lambat; Ca, Sr dan Ba bereaksi sangat cepat
seperti reaksi antara logam Na dan Air.
Contoh :
Ca(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + H2
2). Reaksi Logam Alkali Tanah dengan
Halogen
Semua logam alkali tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk
garam halida, kecuali Be. Oleh karena daya polarisasi ion Be2+
terhadap pasangan elektron halogen (kecuali F-), maka BeCl2 berikatan
kovalen; sedangkan alkali tanah yang lain berikatan ion.
Contoh :
Mg2+(s) +
Cl2-(g) MgCl2(s)
3.)
Reaksi
Logam Alkali Tanah dengan Oksigen
Reaksinya dengan oksigen akan membentuk oksida (MO). Ba dapat
membentuk peroksida (BaO2), bila oksigen yang direaksikan berlebihan.
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
Barium oksida merupakan peroksid yang
sangat baik untuk menghasilkan hidrogen
peroksida (H2O2).
Untuk mendapatkan hidrogen peroksida, BaO2 direaksikan dengan asam sulfat,
sehingga BaSO4 akan terpisah sebagai endapan.
BaO2(s) + H2SO4(aq) BaSO4(s) + H2O2(l)
Pembakaran magnesium di udara
dengan oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan magnesium
nitrida (Mg3N2).
4Mg(s) +
O2(g) + N2(g) MgO(s) + Mg3N2(s)
Bila Mg3N2
direaksikan dengan air akan didapatkan gas NH3.
MG3N2(s) + 6H2O(l) 3Mg(OH)2(s)
+ 2NH3(g)
D. Warna Nyala Logam
Alkali Tanah
Warna nyala logam alkali tanah adalah sebagai berikut
|
Senyawa dengan kation
|
Warna nyala
|
|
Magnesium (Mg)
|
Putih
|
|
Kalsium (Ca)
|
Merah
|
|
Berilium (Be)
|
Putih
|
|
Stronsium (Sr)
|
Jingga
|
|
Barium (Ba)
|
Hijau
|
Sumber : Buku Paket Kimia
kelas XII ( penerbit Phibeta)
Lks Kimia kelas XII
3.
Golongan IIIA ( Logam
Aluminium/Logam pasca Transisi )
A. Sifat Kimia
a.
Boron (B)
Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima.
Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan
nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah
konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu
golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam
bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron
metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan
konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.
Berikut adalah sifat-sifat kimia yang dimiliki Boron
|
Sifat – sifat kimia
|
Boron (B)
|
|
Nomor atom
|
5
|
|
Jari-jari atom
|
0,80
|
|
Jari-jari ion
|
-
|
|
Kerapatan
|
2,54
|
|
Titik leleh
|
2300
|
|
Titik didih
|
4200
|
|
Energi ionisasi I
|
807
|
|
Energi ionisasi II
|
2425
|
|
Energi ionisasi III
|
3658
|
b. Aluminium ( Al
)
Aluminium murni adalah logam berwarna
putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan,
tidak beracun (sebagai logam), nonmagnetik dan tidak memercik. Aluminium sangat
lunak dan kurang keras. Aluminium adalah logam aktif seperti yang ditunjukkan
pada harga potensial reduksinya dan tidak ditemukan dalam bentuk unsur di alam.
Aluminium adalah unsur ketiga terbanyak dalam kulit bumi, tetapi tidak
ditemukan dalam bentuk unsur bebas. Walaupun senyawa aluminium ditemukan paling
banyak di alam, selama bertahun-tahun tidak ditemukan cara yang ekonomis untuk
memperoleh logam aluminium dari senyawanya.
Aluminium memiliki sifat-sifat
sebagai berikut
|
Sifat – sifat Kimia
|
Aluminium (Al)
|
|
Nomor atom
|
13
|
|
Jari-jari atom
|
1,25
|
|
Jari-jari Ion
|
0,45
|
|
Kerapatan
|
2,70
|
|
Titik leleh
|
932
|
|
Titik didih
|
2720
|
|
Energi ionisasi I
|
579
|
|
Energi ionisasi II
|
1979
|
|
Energi ionisasi III
|
2962
|
c. Galium
( Ga )
Galium adalah suatu unsur kimia dalam
tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31. sebuah logam miskin
yang jarang dan lembut, galium merupakan benda padat yang mudah rapuh pada suhu
rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan akan melebur ditangan.
Terbentuk dalam jumlah sedikit di dalam bauksit dan bijih seng.
Galium memiliki sifat-sifat sebagai
berikut
|
Nomor atom
|
31
|
|
Jari-jari atom
|
1,24
|
|
Jari-jari ion
|
0,60
|
|
Kerapatan
|
5,90
|
|
Titik leleh
|
303
|
|
Titik didih
|
2510
|
|
Energi ionisasi I
|
579
|
|
Energi ionisasi II
|
1979
|
|
Energi ionisasi III
|
2962
|
d. Indium ( In )
Indium adalah logam
yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil di
dalam udara dan air tetapi larut dalam asam. Indium termasuk dalam logam miskin
( logam miskin atau logam post-transisi adalah unsur logam dari blok p dari
tabel periodik, terjadi antara metalloid dan logam transisi, tetapi kurang
dibanding dengan logam alkali dan logam alkali tanah, titik leleh dan titik
didihnya lebih rendah dibanding dengan logam transisi dan mereka lebih lunak).
Indium ditemukan dalam bijih seng tertentu. Logam indium dapat menyala dan
terbakar. Indium memiliki sifat sebagai berikut
|
Sifat-sifat Kimia
|
Indium (In)
|
|
Nomor atom
|
49
|
|
Jari-jari atom
|
1,50
|
|
Jari-jari ion
|
0,81
|
|
Kerapatan
|
7,30
|
|
Titik leleh
|
429
|
|
Titik didih
|
2320
|
|
Energi ionisasi I
|
556
|
|
Energi ionisasi II
|
1820
|
|
Energi ionisasi III
|
2703
|
e. Thalium
( Ti )
Thalium adalah unsur kimia dengan
simbol Tl dan mempunyai nomor atom 81. Thalium adalah logam yang lembut dan
berwarna kelabu dan lunak dan dapat dipotong dengan sebuah pisau. Thalium
termasuk logam miskin. Thalium kelihatannya seperti logam yang berkilauan
tetapi ketika bersentuhan dengan udara, thalium dengan cepat memudar menjadi
warna kelabu kebiru-biruan yang menyerupai timbal. Jika thalium berada di udara
dalam jangka waktu yang lama maka akan terbentuk lapisan oksida pada thalium.
Jika thalium berada di air maka akan terbentuk thalium hidroksida
Unsur thalium dan senyawanya
bersifat racun dan penanganannya harus hati-hati. Thalium dapat menyebabkan
kanker. Berikut adalah sifat-sifat kimia yang dimiliki Thalium
|
Sifat-sifat
Kimia
|
Thalium
(Ti)
|
|
Nomor atom
|
81
|
|
Jari-jari atom
|
1,55
|
|
Jari-jari ion
|
0,95
|
|
Kerapatan
|
11,85
|
|
Titik leleh
|
577
|
|
Titik didih
|
1740
|
|
Energi ionisasi I
|
590
|
|
Energi ionisasi II
|
1971
|
|
Energi ionisasi III
|
2874
|
B. Pembuatan senyawa
a. Boron
Pada bagian ini kita akan membahas
beberapa persenyawaan boron dengan halogen ( yang disebut sebagai halida),
dengan oksigen (yang dikenal dengan oksida), dengan hidrogen
(yang dikenal dengan hidrida) dan beberapa senyawa boron lainnya.
Untuk setiap senyawa, bilangan oksidasi boron sudah
diberikan, tetapi bilangan oksidasi tersebut kurang berguna untuk unsur-unsur
blok p khususnya. Tetapi umumnya dari senyawa boron yang terbentuk, bilangan
oksidasinya adalah tiga ( 3 ).
v
Hidrida
Istilah hidrida digunakan untuk mengindikasikan senyawa
dengan jenis MxHy
Diborane (6): B2H6
Decaborane (14): B10H14
Hexaborane (10): B6H10
Pentaborane (9): B5H9
Pentaborane (11): B5H11
Tetraborane (10): B4H10
v
Flourida
Senyawa –senyawa boron yang terbentuk dengan flourida
adalah sebagai berikut :
Boron trifluoride: BF3
Diboron tetrafluoride: B2F4
v
Klorida
Boron trichloride: BCl3
Diboron tetrachloride: B2Cl4
v
Nitrida
Ketika boron
dipanaskan dengan unsur nitrogen, hasilnya adalah senyawa putih padatan dengan
bentuk empiris BN yang disebut dengan nama boron nitrida. Beberapa alasan yang
menarik tentang boron nitrida adalah kemiripan strukturnya dengan grafit. Pada
tekanan tinggi, boron nitride berubah menjadi lebih padat, lebih keras (
kekerasannya mendekati intan). Nitrida juga berperan sebagai penghambat
elektrik tetapi mengalirkan haba (kalor) seperti logam. Unsur ini juga
mempunyai sifat pelincir sama seperti grafit.
b. Aluminium
v
Pembuatan
Aluminium dengan metode Hall-Heroult
Aluminium dibuat menurut proses Hall-heroult
yang ditemukan oleh Charles M. Hall di
Amerika Serikat dan Paul Heroult tahun 1886. Pengolahan
aluminium dan bauksit meliputi 2 tahap :
1.
Pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni.
2.
Peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis
Pemurnian
bauksit melalui cara :
a.
Ba direaksikan dengana NaOH(q) . Aluminium oksida akan larut membentuk
NaCl(OH)4.
b.
Larutan disaring lalu filtrat yang mengandung NaAl(OH)4 diasamkan dengan
mengalirkan gas CO2 Al mengendap sebagai Al(OH)3
c.
Al(OH)3 disaring lalu dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 tak
berair. Bijih –bijih Aluminium yang utama antara lain:
-
bauksit
-
mika
-
tanah liat
Peleburan
Alumina
Peleburan
ini menggunakan sel elektrolisis yang terdiri atas wadah dari besi berlapis grafit
yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-) sedang anode (+) adalah grafit. Campuran
Al2O3 dengan kriolit dan AlF3 dipanaskan hingga mencair dan pada suhu 950
C kemudian dielektrolisis . Al yang terbentuk berupa zat cair dan terkumpul di
dasar wadah lalu dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakan untuk
mendapat aluminium batangan (ingot). Anode grafit terus menerus
dihabiskan karena bereaksi dengan O2 sehingga harus diganti dari waktu
ke waktu. Untuk mendapat 1 Kg Al dihabiskan 0,44 anode grafit. 2Al2O3
+3C 4Al + 3CO2
Beberapa
nijih Al yang utama :
1.
Bauksit (Al2O3. 2H2O)
2.
Mika (K-Mg-Al-Slilkat)
3.
Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O)
Aluminium
ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida, yaitu antara lain :
-
sebagai silikat misal feldspar, tanah liat, mika
-
sebagai oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril)
-
sebagai hidrat misal bauksit
-
sebagai florida misal kriolit.
v
Nitrida
Aluminium
Nitrida (AlN) dapat dibuat dari unsur-unsur pada suhu 8000 C. Itu
dihidrolisis dengan air membentuk ammonia dan aluminium hidroksida.
v
Aluminium
Hidrida
Aluminium
hidrida (AlH3)n dapat dihasilkan dari trimetilaluminium dan kelebihan
hydrogen. Ini dibakar secara meledak pada udara. Aluminium hidrida dapat juga
dibuat dari reaksi aluminium klorida pada litium klorida pada larutan eter,
tetapi tidak dapat diisolasi bebas dari pelarut.
v
Aluminium
oksida
Aluminium
oksida (Al2O3) dapat dibuat dengan pembakaran oksigen
atau pemanasan hidroksida,nitrat atau sulfat.
v
Pada
unsur halogen
- aluminium
iodida : AlI3
- aluminium
flourida : AlF3
c. Galium
v
Pada unsur
halogen membentuk :
- Galium
triklorida : GaCl3
- Galium
(III) bromida GaBr3:
- Galium
(III) iodida : GaI3
- Galium
(III) flourida : GaF3
v
Galium (II)
selenida
v
Galium (II)
sulfida
v
Galium (II)
tellurida
v
Galium (III)
tellurida
v
Galium (III)
selenida
v
Galium (III)
arsenida
d. Indium
Senyawa –senyawa indium jarang ditemukan oleh manusia. Semua senyawa
indium seharusnya dipandang sebagai racun.
Senyawa –senyawa indium dapat merusak hati, ginjal dan jantung.
v Pada unsur halogen
- Indium (I) Bromida
- Indium (III) Bromida
- Indium (III) Klorida
- Indium (III) Flourida
v
Indium (III)
Sulfat
v
Indium (III) Sulfida
v
Indium (III)
Selenida
v
Indium (III)
Phosfida
v
Indium (III)
Nitrida
v
Indium (III)
Oksida
e. Thalium
v
Senyawa thalium pada flourida : TlF,
TlF3,
v
Senyawa thalium pada klorida : TlCl,
Tl,Cl2, Tl,Cl3
v
Senyawa thalium pada bromida : TlBr,
Tl2Br4
v
Senyawa
thalium pada iodida : TlI, TlI3
v
Senyawa
thalium pada oksida : Tl2O, Tl2O3
v
Senyawa
thalium pada sulfida : Tl2S
v
Senyawa
thalium pada selenida : Tl2Se
C. Reaksi-reaksi Logam Utama Golongan IIIA
a. Boron
Ø
Reaksi boron dengan udara
Kemampuan boron bereaksi dengan udara bergantung pada kekristalan sampel
tersebut, suhu, ukuran partikel, dan kemurniannya. Boron tidak bereaksi dengan
udara pada suhu kamar. Pada temperatur tinggi, boron terbakar membentuk boron
(III) Oksida, B2O3.
4B + 3O2
(g) → 2 B 2O3
Ø
Reaksi boron
dengan air
Boron tidak
bereaksi dengan air pada kondisi normal
Ø
Reaksi boron
dengan halogen
Boron bereaksi
dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti flourin (F2), klorin
(Cl2), bromine (Br2), membentuk trihalida menjadi boron
(III) flourida, boron (III) bromida, boron (III) klorida.
2B (s)
+ 3F2 (g) → 2 BF3
2B (s) + 3Cl2 (g) → 2 BCl3
2B (s) + 3Br2 (g) → 2 BBr3
Ø
Reaksi boron dengan asam
Kristal boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam
hidroklorida (HCl) atau pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk
serbuk mengoksidasi dengan lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat.
b.
Aluminium
Ø
Reaksi aluminium dengan udara
Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan
logam aluminium dilapisi dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi
logam agar tahan terhadap udara. Jadi, aluminium tidak bereaksi dengan udara.
Jika lapisan oksida rusak, logam aluminium bereaksi untuk menyerang (bertahan).
Aluminium akan terbakar dalam oksigen dengan nyala api, membentuk aluminium
(III) oksida Al2O3.
4Al (s) + 3O2 (l ) → 2 Al2O3
Ø
Reaksi
aluminium dengan air
Aluminium
adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam aluminium dilapisi
dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam agar tahan terhadap
udara. Hal serupa juga terjadi pada reaksi aluminium dengan air.
Ø
Reaksi
aluminium dengan halogen
Aluminium
bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti iodin (I2),
klorin (Cl2), bromine (Br2), membentuk aluminium halida
menjadi aluminium (III) iodida, aluminium (III) bromida, aluminium (III)
klorida.
2Al (s)
+ 3I2 (l) → 2 Al2I6 (s)
2Al (s)
+ 3Cl2 (l) → 2 Al2 Cl3
2Al (s)
+ 3Br2 (l) → 2 Al2 Br6
Ø
Reaksi aluminium dengan asam
Logam aluminium larut dengan asam sulfur membentuk larutan
yang mengandung ion Al (III) bersama dengan gas hydrogen.
2Al (s)
+ 3H2SO4 (aq) → 2Al 3+ (aq)
+ 2SO4 2- (aq) + 3H2 (g)
2Al (s)
+ 6HCl (aq) → 2Al 3+ (aq) + 6Cl- (aq)
+ 3H2 (g)
Ø
Reaksi aluminium dengan basa
Aluminium larut
dengan natrium hidroksida.
2Al (s)
+ 2 NaOH (aq) + 6 H2O → 2Na+(aq) +
2 [Al (OH)4]- + 3H2 (g)
c. Galium
Reaksi
galium dengan asam
Ga2O3
+ 6 H+ → 2 Ga3+ + 3 H2O
Ga (OH)3
+ 3 H+ → Ga3+ + 3 H2O
Reaksi
galium dengan basa
Ga2O3
+ 2 OH- → 2 Ga(OH)4-
Ga (OH)3
+ OH- → Ga(OH)4-
d. Indium
Reaksi indium
dengan udara
In3+
+ O2 → In2O3
Reaksi indium
dengan asam
Indium bereaksi
dengan HNO3 15 M
In3+
+ 3HNO3 → In(NO3)3 + 3H+
Indium juga
bereaksi dengan HCl 6M
In3+
+ 3HCl → InCl3 + 3H+
e. Thalium
Ø
Reaksi talium dengan udara
Potongan logam thalium yang segar akan memudar dengan lambat
memberikan lapisan oksida kelabu yang melindungi sisa logam dari pengokdasian
lebih lanjut.
2 Tl (s) + O2 (g) → Tl2O
Ø
Reaksi thalium
dengan air
Thalium
kelihatannya tidak bereaksi dengan air. Logam thalium memudar dengan lambat
dalam air basah atau larut dalam air menghasilkan racun thalium (I) hidroksida
2 Tl (s)
+ 2H2O (l) → 2 TlOH (aq) + H2 (g)
Ø
Reaksi thalium
dengan halogen
Logam thalium
bereaksi dengan hebat dengan unsur-unsur halogen seperti flourin (F2),
klorin (Cl2), dan bromin (Br2) membentuk thalium (III)
flourida, thalium (III) klorida, dan thalium (III) bromida. Semua senyawa ini
bersifat racun.
2 Tl (s)
+ 3 F2 (g) → 2 TiF3 (s)
2 Tl (s) + 3 Cl2 (g) → 2
TiCl3 (s)
2 Tl (s)
+ 3 Br2 (g) → 2 TiBr3 (s)
Ø
Reaksi thalium
dengan asam
Thalium
larut dengan lambat pada asam sulfat atau asam klorida (HCl) karena racun garam
talium yang dihasilkan tidak larut.
b.
Warna Nyala Logam Golongan IIIA
|
Senyawa dengan Kation
|
Warna nyala
|
|
Boron (B)
|
-
|
|
Aluminium (Al)
|
Putih
|
|
Galium (Ga)
|
-
|
|
Indium (In)
|
-
|
|
Thalium (Ti)
|
-
|
Sumber : Buku Bse
Lks Kimia Tunta
4.
Golongan IVA ( Logam Karbon )
A. Sifat Kimia
a. Karbon ( C )
Karbon adalah salah satu unsur yang
terdapat dialam dengan symbol dalam sistem peridoik adalah “C”. Nama “carbon”
berasal dari bahasa latin “carbo” yang berarti “coal” atau “charcoal”. Istilah
“coal” menyatakan sediment berwarna hitam atau coklat kehitaman yang bersifat
mudah terbakar dan terutama memiliki komposisi utama belerang, hydrogen,
oksigen, dan nitrogen.Karbon memiliki nomor atom 6 dan nomor massa 12,011,
terletak pada golongan 4A atau 14 dan terdapat dalam periode 2 dan blok p.
Konfigurasi electron atom karbon adalah 1s2 2s2 2p2 atau [He] 2s2 2p2 dengan
susunan electron dalam kulit atomnya adalah 2 4. Jumlah tingkat energinya adalah
2, dimana tingkat pertama terdapat 2 elektron dan tingkat kedua terdapat 4
elektron. Karbon merupakan unsur ke-19 yang paling banyak terdapat di kerak
bumi yaitu dengan prosentase berat 0,027%, dan menjadi unsur paling banyak ke-4
terdapat jagat raya setelah hydrogen, helium, dan oksigen. Ditemukan baik di
air, darat, dan atmosfer bumi, dan didalam tubuh makhluk hidup. Karbon
membentuk senyawaan hampir dengan semua unsur terutama senyawa organic yang
banyak menyusun dan menjadi bagian dari makhluk hidup.
Keistimewaan unsur karbon
dibandingkan dengan unsur golongan IV A yang lain, unsur karbon secara alamiah
mengikat dirinya sendiri dalam rantai, baik dengan ikatan tunggal C – C, ikatan
rangkap dua C = C, maupun ikatan rangkap tiga C ≡ C. Hal ini terjadi karena
unsur karbon mempunyai energi ikatan C – C yang kuat,yaitu sebesar 356 kj/ mol.
Bentuk karbon yang paling banyak
dikenal adalah intan dan grafit . Susunan molekul intan lebih rapat
dibandingkan dengan grafit. Kerapatan intan adalah 3,51 g / cm3 ,
sedangkan grafit 2,22 g / cm3. Namun grafit mempunyai kestabilan
yang lebih baik dialam,yakni pada 1 atm 300⁰K adalah 2,9 kj / mol. Dari
rapatannya tersebut, dapat disimpulkan bahwa untuk mengubah grafit menjadi nyan
diperlukan tekanan yang besar . ari ifat thermodinamika pada 300⁰K, 1.500 atm mncapai keseimbangan
grafit dan intan ,tetapi berjalan sangat lamban.
Berikut adalh sifat – sifat kimia yang
dimiliki atom karbon
|
Simbol
|
:
|
C
|
|
Radius Atom
|
:
|
0.91 Å
|
|
Volume Atom
|
:
|
5.3 cm3/mol
|
|
Massa Atom
|
:
|
12.011
|
|
Titik Didih
|
:
|
5100 K
|
|
Radius Kovalensi
|
:
|
0.77 Å
|
|
Struktur Kristal
|
:
|
Heksagonal
|
|
Massa Jenis
|
:
|
2.26 g/cm3
|
|
Konduktivitas Listrik
|
:
|
0.07 x 106 ohm-1cm-1
|
|
Elektronegativitas
|
:
|
2.55
|
|
Konfigurasi Elektron
|
:
|
[He]2s2p2
|
|
Formasi Entalpi
|
:
|
kJ/mol
|
|
Konduktivitas Panas
|
:
|
80 Wm-1K-1
|
|
Potensial Ionisasi
|
:
|
11.26 V
|
|
Titik Lebur
|
:
|
3825 K
|
|
Bilangan Oksidasi
|
:
|
-4,+4,2
|
|
Kapasitas Panas
|
:
|
0.709 Jg-1K-1
|
|
Entalpi Penguapan
|
:
|
-715 kJ/mol
|
b.
Silikon
( Si )
Silikon (Latin: silicium)
merupakan unsur kimia yang mempunyai simbol Si dan nomor
atom 14. Ia merupakan unsur kedua paling berlimpah setelah oksigen di dalam
kerak Bumi, mencapai hampir 25.7% . Unsur kimia ini ditemukan oleh Jons Jakob
Berzelius. Terdapat dialam dalam bentuk tanah liat, granit, kuartza dan
pasir,kebanyakan dalam bentuk silikon dioksida (dikenal sebagai silika) dan
dalam bentuk silikat.
Silikon adalah polimer nonorganik
yang bervariasi, dari cairan, gel, karet, hingga sejenis plastik keras.
Beberapa karakteristik khusus silikon: tak berbau, tak berwarna, kedap air,
serta tak rusak akibat bahan kimia dan proses oksidasi, tahan dalam suhu
tinggi, serta tidak dapat menghantarkan listrik.
Silikon
kristalin memiliki tampak kelogaman dan bewarna abu-abu. Silikon merupakan
unsur yang tidak reaktif secara kimia (inert), tetapi dapat terserang oleh
halogen dan alkali. Kebanyakan asam, kecuali hidrofluorik tidak memiliki
pengaruh pada silikon.Unsur silikon mentransmisi lebih dari 95% gelombang
cahaya infra merah, dari 1,3 sampai 6 mikromete.
Berikut adalh sifat – sifat kimia yang
dimiliki atom Silikon
|
Simbol
|
:
|
Si
|
|
Radius Atom
|
:
|
1.32 Å
|
|
Volume Atom
|
:
|
12.1 cm3/mol
|
|
Massa Atom
|
:
|
28.0856
|
|
Titik Didih
|
:
|
2630 K
|
|
Radius Kovalensi
|
:
|
1.11 Å
|
|
Struktur Kristal
|
:
|
Fcc
|
|
Massa Jenis
|
:
|
2.33 g/cm3
|
|
Konduktivitas Listrik
|
:
|
4 x 106 ohm-1cm-1
|
|
Elektronegativitas
|
:
|
1.9
|
|
Konfigurasi Elektron
|
:
|
[Ne]3s2p2
|
|
Formasi Entalpi
|
:
|
50.2 kJ/mol
|
|
Konduktivitas Panas
|
:
|
148 Wm-1K-1
|
|
Potensial Ionisasi
|
:
|
8.151 V
|
|
Titik Lebur
|
:
|
1683 K
|
|
Bilangan Oksidasi
|
:
|
4,2
|
|
Kapasitas Panas
|
:
|
0.7 Jg-1K-1
|
|
Entalpi Penguapan
|
:
|
359/mol
|
c.
Germanium
( Ge )
Logam ini ditemukan di :
Ø argyrodite, sulfida germanium dan perak
Ø Germanite,
yang mengandung 8% unsur ini
Ø Bijih seng
Ø Batubara
Ø mineral-mineral
lainnya
Unsur ini diambil secara komersil
dari debu-debu pabrik pengolahan bijih-bijih seng, dan sebagai produk sampingan
beberapa pembakaran batubara. Germanium dapat dipisahkan dari logam-logam
lainnya dengan cara distilasi fraksi tetrakloridanya yang sangat reaktif.
Tehnik ini dapat memproduksi germanium dengan kemurnian yang tinggi.
Berikut adalh sifat – sifat kimia
yang dimiliki atom Germanium
|
Simbol
|
:
|
Ge
|
|
Radius Atom
|
:
|
1.37 Å
|
|
Volume Atom
|
:
|
13.6 cm3/mol
|
|
Massa Atom
|
:
|
74.9216
|
|
Titik Didih
|
:
|
3107 K
|
|
Radius Kovalensi
|
:
|
1.22 Å
|
|
Struktur Kristal
|
:
|
Fcc
|
|
Massa Jenis
|
:
|
5.32 g/cm3
|
|
Konduktivitas Listrik
|
:
|
3 x 106 ohm-1cm-1
|
|
Elektronegativitas
|
:
|
2.01
|
|
Konfigurasi Elektron
|
:
|
[Ar]3d10 4s2p2
|
|
Formasi Entalpi
|
:
|
31.8 kJ/mol
|
|
Konduktivitas Panas
|
:
|
59.9 Wm-1K-1
|
|
Potensial Ionisasi
|
:
|
7.899 V
|
|
Titik Lebur
|
:
|
1211.5 K
|
|
Bilangan Oksidasi
|
:
|
4
|
|
Kapasitas Panas
|
:
|
0.32 Jg-1K-1
|
|
Entalpi Penguapan
|
:
|
334.3kJ/mol
|
d.
Timah
( sn )
Timah dalam bahasa Inggris disebut
sebagai Tin dengan symbol kimia Sn. Nama
latin dari timah adalah “Stannum” dimana kata ini berhubungan dengan kata
“stagnum” yang dalam bahasa inggris bersinonim dengan kata “dripping” yang
artinya menjadi cair / basah, penggunaan kata ini dihubungkan dengan logam
timah yang mudah mencair.
Timah merupakan
logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat flesibel, memiliki
struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan. Logam
timah memiliki dua bentuk alotrop yaitu ?-Timah dan ?-Timah. ?-Timah biasa
disebut sebagai timah abu-abu karena warnanya abu-abu, dan memiliki struktur
kristal kubik mirip diamond, silicon, dan germanium. Alotrop ?-Timah ada
dibawah suhu 13,20C dan tidak memiliki sifat logam
sama sekali. Diatas suhu ini timah ada dalam bentuk ?-Timah, timah jenis inilah
yang kita lihat sehari-hari. Timah ini biasa disebut sebagai timah putih
disebabkan warnanya putih mengkilap, dan memiliki struktur kristal tetragonal.
Tingkat resistansi transformasi dari timah putih ke timah hitam dapat
ditingkatkan dengan pencampuran logam lain pada timah seperti seng, bismuth,
atau gallium.
Berikut adalh sifat – sifat kimia
yang dimiliki atom Timah
|
Simbol
|
:
|
Sn
|
|
Radius Atom
|
:
|
1.62 Å
|
|
Volume Atom
|
:
|
16.3 cm3/mol
|
|
Massa Atom
|
:
|
118.71
|
|
Titik Didih
|
:
|
2876 K
|
|
Radius Kovalensi
|
:
|
1.41 Å
|
|
Struktur Kristal
|
:
|
Tetragonal
|
|
Massa Jenis
|
:
|
7.31 g/cm3
|
|
Konduktivitas Listrik
|
:
|
8.7 x 106 ohm-1cm-1
|
|
Elektronegativitas
|
:
|
1.96
|
|
Konfigurasi Elektron
|
:
|
[Kr]4d10 5s2p3
|
|
Formasi Entalpi
|
:
|
7.2 kJ/mol
|
|
Konduktivitas Panas
|
:
|
66.6 Wm-1K-1
|
|
Potensial Ionisasi
|
:
|
7.344 V
|
|
Titik Lebur
|
:
|
505.12 K
|
|
Bilangan Oksidasi
|
:
|
4,2
|
|
Kapasitas Panas
|
:
|
0.228 Jg-1K-1
|
|
Entalpi Penguapan
|
:
|
290.37 kJ/mol
|
e.
Timbal
( Pb )
Logam timbal telah dipergunakan oleh manusia sejak ribuan tahun yang
lalu (sekitar 6400 SM) hal ini disebabkan logam timbal terdapat diberbagai belahan
bumi, selain itu timbal mudah di ekstraksi dan mudah dikelola. Unsur ini telah
lama diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa
timbal merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturnus. Timbal
alami, walau ada jarang ditemukan di bumi.
Timah dalam bahasa Inggris disebut
sebagai “Lead” dengan simbol kimia “Pb”. Simbol ini berasal dari nama latin
timbal yaitu “Plumbum” yang artinya logam lunak. Timbal memiliki warna putih
kebiruan yang terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi warna ini akan
segera berubah menjadi putih kotor atau abu-abu gelap ketika logam Pb yang baru
dipotong tersebut terekspos oleh udara.
Berikut adalah sifat – sifat kimia
yang dimiliki atom Timbal
|
Simbol
|
:
|
Pb
|
|
Radius Atom
|
:
|
1.75 Å
|
|
Volume Atom
|
:
|
18.3 cm3/mol
|
|
Massa Atom
|
:
|
207.2
|
|
Titik Didih
|
:
|
2023 K
|
|
Radius Kovalensi
|
:
|
1.47 Å
|
|
Struktur Kristal
|
:
|
Fcc
|
|
Massa Jenis
|
:
|
11.35 g/cm3
|
|
Konduktivitas Listrik
|
:
|
4.8 x 106 ohm-1cm-1
|
|
Elektronegativitas
|
:
|
2.33
|
|
Konfigurasi Elektron
|
:
|
[Xe]4f14 5d10 6s2p2
|
|
Formasi Entalpi
|
:
|
4.77 kJ/mol
|
|
Konduktivitas Panas
|
:
|
35.3 Wm-1K-1
|
|
Potensial Ionisasi
|
:
|
7.416 V
|
|
Titik Lebur
|
:
|
600.65 K
|
|
Bilangan Oksidasi
|
:
|
4,2
|
|
Kapasitas Panas
|
:
|
0.129 Jg-1K-1
|
|
Entalpi Penguapan
|
:
|
177.9kJ/mol
|
f.
Ununquadium
( Uuq )
(Anglo-saxon: lead, Latin: plumbum). Unsur ini telah lama diketahui dan
disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal merupakan
unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturn. Timbal alami, walau ada
jarang ditemukan di bumi.
Berikut adalah sifat – sifat kimia yang dimiliki atom Ununquadium
Berikut adalah sifat – sifat kimia yang dimiliki atom Ununquadium
|
Simbol
|
:
|
Uuq
|
|
Radius Atom
|
:
|
Å
|
|
Volume Atom
|
:
|
cm3/mol
|
|
Massa Atom
|
:
|
n/a
|
|
Titik Didih
|
:
|
K
|
|
Radius Kovalensi
|
:
|
Å
|
|
Struktur Kristal
|
:
|
n/a
|
|
Massa Jenis
|
:
|
g/cm3
|
|
Konduktivitas Listrik
|
:
|
x 106 ohm-1cm-1
|
|
Elektronegativitas
|
:
|
n/a
|
|
Konfigurasi Elektron
|
:
|
[Rn]5f14 6d12 7s2
|
|
Formasi Entalpi
|
:
|
kJ/mol
|
|
Konduktivitas Panas
|
:
|
Wm-1K-1
|
|
Potensial Ionisasi
|
:
|
V
|
|
Titik Lebur
|
:
|
K
|
|
Bilangan Oksidasi
|
:
|
n/a
|
|
Kapasitas Panas
|
:
|
Jg-1K-1
|
|
Entalpi Penguapan
|
:
|
kJ/mol
|
Unsur 114 memiliki masa paruh waktu 30 detik, yang lebih lama dari unsur
112. Ini merupakan bukri kestabilan yang diperkirakan di sekitar unsur
114 (di mana kombinasi proton dan neutron akan bergabung membentuk struktur
yang stabil.
Sebuah cahaya 48Ca
ditembakkan ke target 244Pu untuk membuat atom unsur 114.
B. Pembuatan Senyawa
a.
Karbon
Karbon dioksida ditemuka di atmosfir
bumi dan terlarut dalam air. Karbon juga merupakan bahan batu besar dalam
bentuk karbonat unsur-unsur berikut: kalsium, magnesium, dan besi. Batubara,
minyak dan gas bumi adalah hidrokarbon. Karbon sangat unik karena dapat
membentuk banyak senyawa dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur
lainnya. Dalam banyak senyawa ini atom karbon sering terikat dengan atom karbon
lainnya. Ada sekitar sepuluh juta senyawa karbon, ribuan di antaranya sangat
vital bagi kehidupan. Tanpa karbon, basis kehidupan menjadi mustahil. Walau
silikon pernah diperkirakan dapat menggantikan karbon dalam membentuk beberapa
senyawa, sekarang ini diketahui sangat sukar membentuk senyawa yang stabil
dengan untaian atom-atom silikon. Atmosfir planet Mars mengandung 96,2% CO2.
Beberapa senyawa-senyawa penting karbon adalah karbon dioksida (CO2),
karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS2), kloroform (CHCl3),
karbon tetraklorida (CCl4), metana (CH4), etilen (C2H4),
asetilen (C2H2), benzena (C6H6),
asam cuka(CH3COOH) dan turunan-turunan mereka.
Ø Cara
memperoleh Karbon
Karbon terdapat dialam sebagai grafit . Grafit buatan dengan
mereaksikan coke dengan silica (SiO2) dengan reaksi sebagai berikut:
SiO2 + 3C
(2500°C) ? “SiC” ? Si (g) + C(graphite)
Karbon juga
dapat diperoleh dari
pembakaran hidrokarbon atau coal, atau yang lainnya dengan kondisi udara yang
terbatas sehigga terjadi pembakaran yang tidak sempurna.
b. Silikon
Senyawa
silikat dan
silikon adalah; silikat, silana (SiH4), asam salisik (H4.SiO4), silikon karbida
(SiC), silikon dioksida (SiO2), silikon tetraklorida(SiCl4), silikon
tetrafluorida (SiF4), & tetraklora silana(HSiCl3). Silikon (Si) dipeeoleh
dlm pembentukan komersial biasa dg reduksi SiO2 dg karbon atau CaC2 dlm tungku
pemanas listrik utuk memperolh kemurnian yg sgt tinggi (utk digunakan sbg
semikonduktor) unsurnya pertama-tama diubah menjadi klorida, yg direduksi
kembali menjadi logam oleh hidrogen suhu tinggi. Setelah pengecoran menjadi
batangan kemudian dihaluskan (zone refined).
Batangn logam dipanaskan dekat
ujungnya sehingga dihasilkan lempeg bersilang dari lelehan silikon
(Si). Karena pengotor lebih larut dlm lelehan tersebut drpd dlm
padatannya yg terkonsentrasi dlm lelehan, & daerah yg meleleh, kemudian
bergerak lambat sepanjang batangan dgn pemindahan sumber panas. Hal ini membawa
pengotor sampai ke ujung. Proses ini perli di ulang. Ujung yg tidak murni
kemudian dipotong.
c.
Germanium
Senyawa germanium adalah GeO2,
GeCl4,GeS2, SiGe. Keberadaan germanium dialam sangat sedikit, yang diperoleh
dari batu bara dan batuan seng pekat.nsur ini lebih reaktif daripada silikon,
dan dapat larut dalam HNO3 dan H2SO4 pekatSEperti
silikon, germanium juga merupakan bahan semikonduktor. Keberadaan germanium dialam sangat sedikit,
yang diperoleh dari batu bara dan batuan seng pekat.nsur ini lebih reaktif
daripada silikon, dan dapat larut dalam HNO3 dan H2SO4
pekatSEperti silikon, germanium juga merupakan bahan semikonduktor.
d.
Timah
Senyawaan timah
yang penting adalah organotin, SnO2, Stanat, timah klorida, timah hidrida, dan
timah sulfide.
Ø
Berbagai macam metode dipakai untuk
membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis biji dan kandungan
impuritas dari biji timah. Bijih timah yang biasa digunakan untuk produksi
adalah dengan kandungan 0,8-1% (persen berat) timah atau sedikitnya 0,015%
untuk biji timah berupa bongkahan-bongkahan kecil. Biji timah dihancurkan dan
kemudian dipisahkan dari material-material yang tidak diperlukan, adakalanya
biji yang telah dihancurkan dilewatkan dalam “floating tank” dan titambahkan
zat kimia tertentu sehingga biji timahnya bisa terapung sehingga bisa
dipisahkan dengan mudah.
Ø
Biji timah kemudian dikeringkan dan dilewatkan
dalam alat pemisah magnetik sehingga kita dapat memisahkan biji timah dari
impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar dari proses ini
memiliki konsentrasi timah antara 70-77% dan hampir semuanya berupa mineral
Cassiterite.
Ø
Cassiterite selanjutnya diletakkan
dalam furnace bersama dengan karbon dalam bentuk coal atau minyak bumi.
Adakalanya juga ditambahkan limestone dan pasir untuk menghilangkan
impuritasnya kemudian material dipanaskan pada suhu 1400 C. Karbon bereaksi
dengan CO2 yang ada didalam furnace membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi
dengan cassiterite membentuk timah dan karbondioksida. Logam timah yang
dihasilkan dipisahkan melalui bagian bawah furnace untuk diproses lebih lanjut.
Untuk memperoleh timah dengan kemurnian yang tinggi maka dapat dilakukan dengan
menggunakan proses elektrolisis. Dengan cara ini kemurnian timah yang diperoleh
bisa mencapai 99,8%.
Ø
Berbagai macam metode dipakai untuk
membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis biji dan kandungan
impuritas dari biji timah. Bijih timah yang biasa digunakan untuk produksi
adalah dengan kandungan 0,8-1% (persen berat) timah atau sedikitnya 0,015%
untuk biji timah berupa bongkahan-bongkahan kecil. Biji timah dihancurkan dan
kemudian dipisahkan dari material-material yang tidak diperlukan, adakalanya
biji yang telah dihancurkan dilewatkan dalam “floating tank” dan titambahkan
zat kimia tertentu sehingga biji timahnya bisa terapung sehingga bisa
dipisahkan dengan mudah.
Ø
Biji timah kemudian dikeringkan dan
dilewatkan dalam alat pemisah magnetik sehingga kita dapat memisahkan biji
timah dari impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar dari proses
ini memiliki konsentrasi timah antara 70-77% dan hampir semuanya berupa mineral
Cassiterite.
Ø
Cassiterite selanjutnya diletakkan
dalam furnace bersama dengan karbon dalam bentuk coal atau minyak bumi.
Adakalanya juga ditambahkan limestone dan pasir untuk menghilangkan
impuritasnya kemudian material dipanaskan pada suhu 1400 C. Karbon bereaksi
dengan CO2 yang ada didalam furnace membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi
dengan cassiterite membentuk timah dan karbondioksida. Logam timah yang
dihasilkan dipisahkan melalui bagian bawah furnace untuk diproses lebih lanjut.
Untuk memperoleh timah dengan kemurnian yang tinggi maka dapat dilakukan dengan
menggunakan proses elektrolisis. Dengan cara ini kemurnian timah yang diperoleh
bisa mencapai 99,8%.
e.
Timbal
Senyawa timbal yang umum adalah Tetra Etil Lead (TEL), PbO2,
Timbal(II) Klorida (PbCl2), Timbal tetroksida (Pb3O4), dan Timbal(II) Nitrat. Pada
umumnya biji timbal mengandung 10% Pb dan biji yang memiliki kandungan timbal
minimum 3% bisa dipakai sebagai bahan baku untuk memproduksi timbal. Biji
timbal pertama kali dihancurkan dan kemudian dipekatkan hingga konsentrasinya
mencapai 70% dengan menggunakan proses “froth flotation” yaitu proses pemisahan
dalam industri untuk memisahkan material yang bersifat hidrofobik dengan
hidrofilik.
Kandungan sulfida dalam biji timbal
dihilangkan dengan cara memanggang biji timbal sehingga akan terbentuk timbal
oksida (hasil utama) dan campuran antara sulfat dan silikat timbal dan
logam-logam lain yang ada dalam biji timbal. Pemanggangan ini dilakukan dengan
menggunakan aliran udara panas. Reaksi yang terjadi adalah:
MSn + 1.5nO2 → MOn + nSO2.
Timbal oksida yang terbentuk
direduksi dengan menggunakan alat yang dinamakan “blast furnace” dimana pada
proses ini hampir semua timbal oksida akan direduksi menjadi logam timbal.
Hasil timbal dari proses ini belum murni dan masih mengandung kontaminan
seperti Zn, Cd, Ag, Cu, dan Bi. Timbal oksida yang tidak murni ini kemudian
dicairkan dalam “furnace reverberatory” dan ditreatment menggunakan udara, uap,
dan belerang dimana kontaminan akan teroksidasi kecuali perak, emas, dan
bismuth. Kontaminan ini akan terapung pada bagian atas sehingga dapat
dipisahkan. Logam perak dan emas dipisahkan, dan bismuthnya dihilangkan dengan
menggunakan logam kalsium dan magnesium. Hasil logam yang dihasilkan dari
keseluruhan proses ini adalah logam timbal. Logam timbal yang sangat murni
diperoleh dengan cara elektrolisis meggunakan elektrolit silica flourida.
C. Reaksi yang terjadi
Timbal atau Timah Hitam (Pb) adalah unsur yang bersifat logam, hal ini
merupakan anomali karena unsur-unsur diatasnya (Gol IV) yakni Karbon dan
Silikon bersifat non-logam. Di alam, timbal ditemukan dalam mineral Galena
(PbS), Anglesit (PbSO4 ) dan Kerusit (PbCO3,), juga dalam keadaan bebas.
Memiliki sifat khusus seperti dibawah ini, yakni:
1. Berwarna putih kebiru-biruan dan
mengkilap.
2. Lunak sehingga sangat mudah
ditempa.
3. Tahan asam, karat dan bereaksi
dengan basa kuat.
4. Daya hantar listrik kurang baik.
(Konduktor yang buruk)
5. Massa atom relative 207,2
6. Memiliki Valensi 2 dan 4.
7. Tahan Radiasi
8. Timbal
larut dalam beberapa asam
9. Bereaksi
secara cepat dengan halogen
Timbal sering kali memiliki sifat
tampak seperti gas mulia yaitu tidak reaktif, ditunjukkan oleh harga
potensial standarnya sebesar – 0,13 V. kereaktifan yang rendah ini dikaitkan
dengan overvoltage yang tinggi terhadap hidrogen, dan juga dalam beberapa hal
tidak terlarutkan oleh H2SO4 pekat dan HCl pekat.
Sifat Timbal yang lain
Berbagai macam timbal oksida mudah
direduksi menjadi logamnya. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan reduktor
glukosa, atau mencampur antara PbO dengan PbS kemudian dipanaskan.
2PbO + PbS à 3 Pb + SO2
Bila dipanaskan dengan nitrat dari
logam alkali maka logam timbal akan membentuk PbO yang umumnya disebut sebagai
litharge. PbO adalah contoh dari timbal dengan biloks 2. PbO larut dalam asam
nitrat dan asam asetat. PbO juga larut dalam larutan basa membentuk garam
plumbit. PbO2 adalah contoh dari timbal dengan biloks 4 dan merupakan agen
pengoksidasi yang kuat. Karena PbO larut dalam asam dan basa maka PbO bersifat
amfoter. Senyawa timbal dengan dua macam biloks juga ada yaitu Pb3O4 yang
dikenal dengan nama minium.
D. Warna nyala
|
Logam
|
Warna nyala
|
|
Karbon
|
|
|
Silikon
|
|
|
Germanium
|
|
|
Timah
|
|
|
Timbal
|
|
Sumber
: Buku
Bse
Lks kimia
5. Golongan
VA ( Logam Nitrogen )
A. Sifat Kimia
a.
Nitrogen
( N )
Ø Nomor
Atom
: 7
Ø Massa Atom
: 14,0067 gr/mol
Ø Massa Jenis
: 1.251 gr/L
Ø Titik
Lebur
: 63,15 K
Ø Titik
Didih
: 77,36 K
Ø Fase
: Non Logam
Ø Kalor
peleburan : 0.720 kJ/mol
Ø Kalor
penguapan : 5.57 kJ/mol
b.
Fosfor
( P )
Ø Nomor Atom
: 15
Ø Massa Atom
: 30,973761 gr/mol
Ø Massa Jenis
: 1,823gr/L
Ø Titik
Lebur
: 317,3K
Ø Titik
Didih
: 550 K
Ø Fase
: padat
Ø Kalor
peleburan : 0,66 kJ/mol
Ø Kalor
penguapan : 12,4 kJ/mol
c.
Arsen
( As )
Ø Nomer Atom
: 33
Ø Massa Atom
: 74,9216 gr/mol
Ø Massa Jenis
: 5,727 g/L
Ø Titik
Lebur
: 1090 K
Ø Titik
Didih
: 887 K
Ø Fase
: Padatan
Ø Kalor
peleburan : 24,44 kJ/mol
Ø Kalor
penguapan : 34,76 kJ/mol
d.
Stibium/Antimon
( Sb )
Ø Nomer
Atom
: 51
Ø Massa Atom
: 121,760 gr/mol
Ø Massa Jenis
: 6,53 gr/L
e.
Titik
Lebur
: 903,78 K
f.
Titik
Didih
: 1860 K
g.
Fase
: padat
f.
Bismut
( Bi )
j.
Nomer Atom
: 83
k.
Massa Atom
: 208, 98 gr/mol
l.
Massa Jenis
: 9,78 gr/L
m.
Titik Lebur
: 544,7 K
n.
Titik
Didih
: 1837 K
o.
Fase
: Padatan
p.
Kalor
peleburan : 11,30
kJ/mol
q.
Kalor
penguapan : 151 kJ/mol
B. Pembuatan Senyawa
a.
Nitrogen
·
Pembuatan
Amonia ( Proses Haber-Bosch )
Pembuatan Amonia menurut proses Haber-Bosch,
Nitrogen terdapat melimpah di udara, yaitu sekitar 78% volume. Walaupun
demikian, senyawa nitrogen tidak terdapat banyak di alam. Satu-satunya sumber
alam yang penting ialah NaNO3 yang disebut Sendawa Chili. Sementara itu,
kebutuhan senyawa nitrogen semakin banyak, misalnya untuk industri pupuk, dan
bahan peledak. Oleh karena itu, proses sintesis senyawa nitrogen, fiksasi
nitrogen buatan, merupakan proses industri yang sangat penting. Metode yang
utama adalah mereaksikan nitrogen dengan hidrogen membentuk amonia. Selanjutnya
amonia dapat diubah menjadi senyawa nitrogen lain seperti asam nitrat dan garam
nitrat.
asas teori pembuatan amonia dari nitrogen dan
hidrogen ditemukan oleh Fritz Haber (1908), seorang ahli kimia dari Jerman.
Sedangkan proses industri pembuatan amonia untuk produksi secara besar-besaran
ditemukan oleh
Carl
Bosch, seorang insinyur kimia juga dari Jerman. Persamaan termokimia reaksi
sintesis amonia adalah :
Berdasarkan prinsip kesetimbangan kondisi
yang menguntungkan untuk ketuntasan reaksi ke kanan (pembentukan NH3) adalah
suhu rendah dan tekanan tinggi. Akan tetapi, reaksi tersebut berlangsung sangat
lambat pada suhu rendah, bahkan pada suhu 500oC sekalipun. Dilain pihak, karena
reaksi ke kanan eksoterm, penambahan suhu akan mengurangi rendemen. Proses
Haber-Bosch semula dilangsungkan pada suhu sekitar 500oC dan tekanan sekitar
150-350 atm dengan katalisator, yaitu serbuk besi dicampur dengan Al2O3, MgO,
CaO, dan K2O. Seiring dengan kemajuan teknologi, digunakanlah tekanan yang jauh
lebih besar, bahkan mencapai 700 atm. Untuk mengurangi reaksi balik, maka
amonia yang terbentuk segera dipisahkan. Mula-mula campuran gas nitrogen dan
hidrogen dikompresi (dimampatkan) hingga mencapai tekanan yang diinginkan.
Kemudian campuran gas dipanaskan dalam suatu ruangan yang bersama katalisator
sehingga terbentuk amonia. Diagram alur dari proses Haber-bosch untuk sintesis
amonia :
Dasar teori pembuatan amonia dari nitrogen
dan hydrogen ditemukan oleh Fritz Haber (1908), seorang ahli kimia dari Jerman.
Sedangkan proses industri pembuatan amonia untuk produksi secara besar-besaran
ditemukan oleh Carl Bosch, seorang insinyur kimia juga dari Jerman. Persamaan
termokimia reaksi sintesis amonia adalah :
N2(g)
+ 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) ∆H = -92,4Kj Pada 25oC : Kp = 6,2×105
Berdasarkan prinsip kesetimbangan kondisi
yang menguntungkan untuk ketuntasan reaksi ke kanan (pembentukanNH3) adalah
suhu rendah dan tekanan tinggi. Akan tetapi, reaksi tersebut berlangsung sangat
lambat pada suhu rendah, bahkan pada suhu 500oC sekalipun. Dipihak lain, karena
reaksi ke kanan eksoterm, penambahan suhu akan mengurangi rendemen. Proses
Haber-Bosch semula dilangsungkan pada suhu sekitar 500oC dan tekanan sekitar 150-350
atm dengan katalisator, yaitu serbuk besi dicampur dengan Al2O3, MgO, CaO, dan
K2O.
Reaksi kekanan pada pembuatan amonia adalah
reaksi eksoterm. Reaksi eksoterm lebih baik jika suhu diturunkan, tetapi jika
suhu diturunkan maka reaksi berjalan sangat lambat . Amonia punya berat molekul
17,03. Amonia ditekanan atmosfer fasanya gas. Titik didih Amonia -33,35 oC,
titik bekunya -77,7 oC, temperatur & tekanan kritiknya 133 oC & 1657
psi. Entalpi pembentukan (∆H), kkal/mol NH3(g) pada 0oC, -9,368; 25 oC, -11,04.
Pada proses sintesis pd suhu 700-1000oF, akan dilepaskan panas sebesar 13
kkal/mol. Kondisi optimum untuk dapat bereaksi dengan suhu 400- 600oC, dengan
tekanan 150-300 atm. Kondisi optimum pembuatan amonia (NH3) dapat digambarkan
pada tabel berikut :
Kondisi
Optimum Pembuatan NH3
Reaksi
: N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) ∆H= -924 kJ
b.
Fosfor
.1. Fosfin(PH3),
dibuat dengan penambahan asam pada seng florida. Senyawa murni tidak
menyala secara spontan, namun seringkali menyala dengan adanya runutan
uap P2H2 atau P4. Bereaksi dengan gas HI
menghasilkan PH4Isebagai kristal tak berwarna yang tak stabil dan
terhidrolisis sempurna dalam air. PH3 larut dalam asam yang sangat
kuat seperti BF3, menghasilkan PH4+
dan hanya larut sebagian dalam air. PH3 digunakan dalam industri
untuk membuat senyawaan organofosfor.
2. Fosfor Triflorida, merupakan suatu
gas tidak berwarna dan beracun, dibuat dari fluorinasi PCl3.
Membentuk kompleks dengan logam transisi serupa dengan kompleks yang dibentuk
oleh karbon monoksida. Tidak seperti tri halida yang lain, PF3
dihidrolisis hanya secara lambat oleh air, tetapi diserang secara cepat olek
alkali., tidak memiliki keasaman lewis.
3. Fosfor triklorida, merupakan
suatucairan yang bertitik didih rendah yang terhidrolisis kuat oleh air
menghasilkan asam fosfit. Mudah bereaksi dengan oksigen memberikan OPCl3.
Kebanyakan dari reaksi ini adalah khas bagi senyawaan MX3 yang lain,
dan juga dengan perubahan nyata dalam rumus OPCl3 dan okso halida
yang lain.
4. Fosfor pentafluorida, dibuat dengan
interaksi PCl3 dengan CaF2 pada suhu 300-400oC.
Merupakan asam lewis yang sangat kuat dan membentuk kompleks dengan amina,
eter, dan basa lain demikian pula dengan F-, dimana fosforus menjadi
terkoordinasi-6. Kompleks organik ini kurang stabil dan terdekoposisi secara
cepat oleh air dan alkohol, serta meropakan katalisyang baik khususnya untuk
polimerisasi ionik.
5. Oksida fosfor. Fosfor pentoksida(P4O10)
dibuat dengan pembakaran fosfor dalam oksigen berlebih. Mempunyai paling
sedikit tiga bentuk padatan, dua adalah polimer namun yang satu adalah bahan
kristal putih yang menyublim pada 360o dan 1atm. P4O10
merupakan salah satu zat pengering yang paling efektif yangg dikenal pada suhu
dibawah 100oC. Bereaksi dengan air membentuk campuran asam Fosfat.
Oksida Fosfor yang lain adalah Ttioksida yang merupakan polimof(suatu bentuk
yang mengandung molekul diskret P4O6). Strukturnya sama
dengan P4O10 kecuali bahwa keempat oksigen apikal tak
berjembatan yang terdapat pada yang terakhir hilang. P4O6
merupakan senyawa tidak berwarna dan mudah menguap yang terbentuk dengan hasil
sekitar 50% bilamana P4 dibakar dalam keadaan kekurangan oksigen.
6. Sulfida, fosfor dan sulfur bergabung langsung diatas 100oC
memberikan beberapa sulfida, yang sterpenting adalah P4S3, P4S5,
P4S7, dan P4S10. Setiap senyawa
diperoleh dengan pemanasan sejumlah stokiometri fosfor merah dan sulfur. P4S3
digunakan dalam korek api, larut dalam pelarut organik seperti karbon disulfida
dan benzena. P4S10
mempunyai struktur yang sama dengan P4O10.
C. Reaksi yang Terjadi
· Reaksi Pada Fosfor
1.) Asam Fosfat :
Asam fosfat merupakan cairan kental
tidak berwarna dan mudah larut dalam air. asam fosfat
dapat diperoleh dari reaksi antara fosfor putih dengan oksigen kemudian
tambahkan air. berikut
reaksinya:
Selain dengan
cara ini asam fosfat dapat diperoleh dari batu fosfat yang direaksikan dengan
asam sulfat pekat.
Selain itu, Asam fosfat dengan batu
gamping akan membentuk dikalsium fosfat yang merupakan bahan dasar pasta gigi
dan makanan ternak.
Reaksi
sederhananya sebagai berikut:
Ca3 (PO4)2 + CaCO3 =====> Ca HPO4 (dikalsium fosfat)
Asam fosfat direaksikan dengan soda abu menghasilkan 3 produk dengan fungsi berbeda. Reaksi sederhananya sebagai berikut :
H3PO4 + Soda abu ======> 1,2,3.
1. Sodium tripoly phosphate -----> sebagai bahan detergent
2. Sodium triotho phosphate -----> pelembut air
3. Tetra sodium pyro phosphate ------> industri keramik.
Ca3 (PO4)2 + CaCO3 =====> Ca HPO4 (dikalsium fosfat)
Asam fosfat direaksikan dengan soda abu menghasilkan 3 produk dengan fungsi berbeda. Reaksi sederhananya sebagai berikut :
H3PO4 + Soda abu ======> 1,2,3.
1. Sodium tripoly phosphate -----> sebagai bahan detergent
2. Sodium triotho phosphate -----> pelembut air
3. Tetra sodium pyro phosphate ------> industri keramik.
2.) Fosforil Halida
Adalah X3PO,
dimana X mungkin F, Cl atau Br. Salah satu yang terpenting adalah Cl3PO,
dapat diperoleh dengan reaksi :
2PCl3 + O2
2Cl3PO
P4O10 +
6PCl5 10Cl3PO
3.) Trimetilfosfit
Mudah
menjalankan isomerisasi spontan menjadi dimetilester dari asam metilfosfonat :
P(OCH3)3
CH3PO(OCH3)2
D. Warna nyala
Nitrogen
: Tidak berwarna
Fosfor
: Putih
Arsen
:
Antimon:
6. Golongan
VIA ( Logam Kalkogen )
A. Sifat Kimia
a.
Oksigen
Sifat fisik oksigen
Simbol
: O
Nomor
atom
: 8
Massa atom
relatif : 15,99999 gram/mol
Titik
lebur
: -218,4 oC
Titik didih
: -182,96 oC
Densitas (gas) : 1,429 gram/ liter
Densitas
(cair)
: 1,14 gram/liter (-182,96oC)
Bilangan oksidasi
: +2
b.
Sulfur
( S )
Simbol
: S
Nomor
atom
: 16
Ar
: 32,06 gr/mol
Keelektronegatifan
: 2.58
Wujud
: padatan
Warna
: kuning
Titik leleh
- Rombik : 112,80C
- Monoklin : 1190C
Titik
didih
: 444,70C
Densitas (pada suhu 200C)
- Rombik : 2,03
- Monoklin : 1,96
Bilangan
oksidasi : -2, +4, +6
c.
Selenium
( Se )
Simbol
: Se
Radius
Atom
: 1.4 Å
Volume
Atom
: 16.5 cm3/mol
Massa
Atom
: 78.96
Titik
Didih
: 958 K
Radius
Kovalensi : 1.16 Å
Struktur
Kristal :
Heksagonal
Massa
Jenis
: 4.79 g/cm3
Konduktivitas Listrik : 8 x 106
ohm-1cm-1
Elektronegativitas
: 2.55
Konfigurasi Elektron :
[Ar]3d10 4s2p4
Formasi
Entalpi : 5.54
kJ/mol
Konduktivitas Panas :
2.04 Wm-1K-1
Potensial
Ionisasi : 9.752 V
Titik
Lebur
: 494 K
Bilangan
Oksidasi : -2,4,6
Kapasitas
Panas : 0.32 Jg-1K-1
Entalpi
Penguapan : 26.32 kJ/mol
d.
Telurium
( Te )
- Massa jenis 6,24 g/cm3
- Massa jenis (dalam cairan) 1,96 g/cm3
- Titik lebur 722.66 K(448,51oC)
- Titik didih 1261(998oC)
- Kalor peleburan (mono)17,48 kJ/mol
- Kalor penguapan (mono) 114,1 kJ/mol
- Kapasitas kalor (25oC)25.73 J/(mol.K)
e.
Polonium
( Po )
Polonium 210 memiliki titik cair yang rendah, logam yang mudah menguap, dengan
50% polonium menguap di udara dalam 45 jam pada suhu 55oC. Merupakan
pemancar alpha dengan masa paruh waktu 138.39 hari. Satu milligram memancarkan
partikel alfa seperti 5 gram radium. Energi yang dilepaskan dengan pancarannya
sangat besar (140 W/gram); dengan sebuah kapsul yang mengandung setengah gram
polonium mencapai suhu di atas 500oC. Kapsul ini juga menghasilkan sinar gamma
dengan kecepatan dosisnya 0.012 Gy/jam. Sejumlah curie (1 curie = 3.7 x 1010Bq)
polonium mengeluarkan kilau biru yang disebabkan eksitasi di sekitar gas.
B. Pembuatan
Senyawa
a.
Oksigen
Oksida asam
Oksida asam adalah oksida dari unsur
non logam dan oksida unsur blok d dengan bilangan oksidasi besar
(Achmad.2001; 28)
SO3 (g) + H2O
(l) → 2H+ (aq) + SO42- (aq)
CO2 (g) + H2O
(l) → 2 H+ (aq) + CO32- (aq)
CrO3 (s) + H2O
(l) → 2H+ (aq) + CrO42- (aq)
Oksida basa
Oksida ini bereaksi dengan air
membentuk basa (Achmad.2001; 29)
CaO (s) + H2O (l) → Ca2+
(aq) + 2 –OH (aq)
Na2O (s) + H2O
(l) → 2 Na+ (aq) + 2 –OH (aq)
Oksida amfoter
Oksida ini dapat bereaksi dengan
asam maupun basa (Achmad.2001; 29)
ZnO (s) + 2 HCl → ZnCl2
(g) + H2O (l)
ZnO (s) + 2 –OH (aq) + H2O
(g) → Zn (OH)42- (aq)
Beberapa logam oksida yang bersifat amfoter seperti BeO, Al2O3,
Ga2O3, SnO, PbO dan ZnO
Oksida netral
Oksida ini berikatan kovalen
satu sama lainnya dan tidak bereaksi dengan asam maupun basa misalnya, NO,NO2,
dan CO.
Oksida campuran
Oksida ini merupakan campuran dari
oksida sederhana misalnya: P3O4 merupakan campuran PbO
dan PbO2
Hidrogen peroksida (H2O2).
H2O2 adalah
hidrida oksigen yang tidak stabil, yang mengandung
gugus –O-O-. lemahnya
ikatan antara dua oksigen yang menyebabkan hidrogen peroksida tidak stabil
b. Sulfur
a. Proses
Frasch
Tiga buah pipa yang konsentris ditanamkan ke dalam endapan belerang. Air lewat panas (165oC) dan dibawah tekanan dimasukkan ke dalam terluar,
dan oleh suhu yang setinggi ini
belerang menjadi mencair. Kemudian
udara di bawah tekanan ditiupkan melalui pipa paling dalam. Keadaan ini memaksa belerang cair ke permukaan melalui pipa tengah. Melalui
cara ini didapatkan belerang dengan tingkat kemurnian 99%
b. Proses Sisilia
Hydrogen sulfide diekstrak dari gas alam dengan cara penggelembungan gas melalui etanolamin,
HOCH2CH2NH2 suatu pelarut basa organic. Proses Clause sangat mengurangi pencemaran dari
pembakaran gas alam dan minyak bumi. Berikut adalah reaksi yang terjadi dalam
pembuatan belerang dengan proses Clause :
H2S(g)
+ 3/2 O2(g) ® SO2(g)
+ H2O(g)
Ini dapat digunakan secara langsung untuk pembuatan asam sulfat atau
dikonversi lagi menjadi unsur belerang melalui reaksi dengan H2S. Berikut
reaksinya :
SO2(g) + H2O(g)
® 3S(l) +
2H2O (l)
c. Proses Kontak
Pada pembuatan belerang dengan
proses kontak bahan baku yang digunakan belerang, udara dan air.
S(s)+O2(g) SO2(aq)
2SO2(g)+O2(g)↔2SO3(g)
SO3(g)+H2O(l)→H2SO4(aq)
Pertama-tama belerang padat dimasukan kedalam drum berputar lalu dibakar dengan oksigen dari udara dan hasilnya gas SO2 dimurnikan dengan pengendap elektrostatika ( kawat-kawat betegangan tinggi ) partikel-partikel debu dan kotoran lain menjadi bermuatan dan tertarik oleh kawat yang muatannya berlawanan, sehingga debu-debu itu jatuh kelantai ruangan.
Campuran gas SO2 dan udara kemudian dialirkan kedalam ruangan yang dilengkapi katalis serbuk V2O5. Disini berlangsung proses kontak yaitu kontak antara campuran gas-gas dengan katalis. Gas SO2 bereaksi dengan oksigen dengan udara untuk membentuk gas SO3.
2SO2(g)+O2(g)↔2SO3(g) ∆H = -90 kJ
Agar reaksi ini bergeser kekanan gas SO3 yang terbentuk segera direaksikan dengan air untuk menghasilkan H2SO4
SO3(g)+H2O(l)→ H2SO4(aq)
Gas SO3 direaksikan dengan H2SO4 untuk membentuk asam pirosulfat, H2S2O7 kemudian barulah asam pirosulfat direaksikan denga air untuk membentuk asam sulfat SO3¬(g)+H2SO4(aq) →H2S2O7(aq)
H2S2O7(aq)+H2O→2H2SO4¬(aq)
S(s)+O2(g) SO2(aq)
2SO2(g)+O2(g)↔2SO3(g)
SO3(g)+H2O(l)→H2SO4(aq)
Pertama-tama belerang padat dimasukan kedalam drum berputar lalu dibakar dengan oksigen dari udara dan hasilnya gas SO2 dimurnikan dengan pengendap elektrostatika ( kawat-kawat betegangan tinggi ) partikel-partikel debu dan kotoran lain menjadi bermuatan dan tertarik oleh kawat yang muatannya berlawanan, sehingga debu-debu itu jatuh kelantai ruangan.
Campuran gas SO2 dan udara kemudian dialirkan kedalam ruangan yang dilengkapi katalis serbuk V2O5. Disini berlangsung proses kontak yaitu kontak antara campuran gas-gas dengan katalis. Gas SO2 bereaksi dengan oksigen dengan udara untuk membentuk gas SO3.
2SO2(g)+O2(g)↔2SO3(g) ∆H = -90 kJ
Agar reaksi ini bergeser kekanan gas SO3 yang terbentuk segera direaksikan dengan air untuk menghasilkan H2SO4
SO3(g)+H2O(l)→ H2SO4(aq)
Gas SO3 direaksikan dengan H2SO4 untuk membentuk asam pirosulfat, H2S2O7 kemudian barulah asam pirosulfat direaksikan denga air untuk membentuk asam sulfat SO3¬(g)+H2SO4(aq) →H2S2O7(aq)
H2S2O7(aq)+H2O→2H2SO4¬(aq)
C. Reaksi –
reaksi yang terjadi
- Sulfur dioksida (SO2)
Sulfur dioksida adalah gas tidak
berwarna, berbau khas, memerihkan mata dan dapat merusak saluran pernafasan. SO2
dapat terbentuk dari pembakaran batu bara yang mengandung belerang dan
pemanggangan biji sulfida. SO2 dapat larut dengan baik dalam air
SO2 (g) + H2O
(l) → H2SO3 (aq)
Sifat sulfur dioksida mudah larut
dan menghasilkan asam seperti yang dijelaskan diatas mengakibatkan persoalan
lingkungan di daerah dimana digunakan bahan bakar yang mengandung belerang.
Jika turun hujan gas ini terlarut dalam air sehingga turun sebagai asam sulfit
yang encer. SO2 diproduksi secara secara kemersial dalam skala yang
besar. Di dalam laboratorium SO2 dapat dideteksi dengan cara:
- Dengan baunya sendiri
- Karena adanya perubahan dari kertas filter dengan pengasamkan dengan larutan hijau kalium kromat, hal ini berhubungan dengan terbentuknya Cr3+.
K2Cr2O7
+ 3SO2 + H2SO4
Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
- Karena adanya perubahan dari kertas biru kanji iodate (adanya kanji dan I2)
2KIO3 + 5SO2 +
4H2O
I2 + 2KHSO4 + 3H2SO4
Metode kuantitatif untuk perhitungan
SO2 di atmosfer sangatlah penting karena berhubungan dengan
terjadinya hujan asam. Metode tersebut meliputi:
- Oksidasi menghasilkan H2SO4, penentunya dengan titrasi
- Reaksi dengan K2[HgCl4] untuk memberikan kompleks merkuri dengan bereaksi dengan pararosalin dan ditentukan dengan kolorimetri.
K2[HgCl4] + 2
SO4 + 2H2O
K2[Hg(SO3)2]
+ 4 HCl
- · Pembakaran dengan api hidrogen di dalam flame photometer dan mengukum spektrum S2.
2.
Sulfur trioksida (SO3)
Pada suhu kamar belerang trioksida berupa padatan yang terdiri dari satuan SO3
dengan struktur yang rumit. Padatan ini mudah menguap dan fasa gas SO3
terdiri dari molekul planar (Achmad.2001; 40).
Molekul diatas melibatkan kedua ikatan pπ-pπ dan pπ-dπ S-O, yang membentuk
polimer dalam keadaan padat (Cotton.2007:369).
Dari hasil eksperimen diperoleh 3 ikatan S-O pada SO3 sama panjang,
yaitu 141,8(1) pm. Harga ini dekat dengan panjang ikatan S-O dengan orde ikatan
2 yakni 142 pm sehingga struktur lewis SO3 yang memenuhi adalah
sebagai berikut (Effendy.2006: 39)
Sulfur trioksida dibuat dengan cara oksidasi belerang dioksida dengan oksigen
2
SO2 (g) + O2
(g) → 2 SO3
3.
Asam sulfat
Gas SO3 bereaksi dengan
air membentuk H2SO4.
SO3(g) + H2O(l)
H2SO4(l)
Asam sulfat sangat penting bagi
kemakmuran suatu negara industri yang erat kaitannya dengan berbagai-bagai
industri. Pabrik asam sulfat memerlukan belerang dioksida yang dapat diperolah
dari (Achmad, 2001: 40-41):
a) Pembakaran belerang
S + O2
SO2
b) Pirit atau seng
sulfida
Pada pemanggaman bijih-bijih logam
ini dihasilkan sulfur dioksida sebagai hasil samping.
4 FeS2 + 11 O2
2 Fe2O3 + SO2
2 ZnS + 3 O2
2 ZnO + 2 SO2
Anhidrit CaSO4
CaSO4 + 2
C
2 CO2 + CaS
CaS + 3 CaSO4
4 CaO + 4 SO2
Hampir semua asam sulfat dibuat
dengan menggunakan metode kontak. Proses ini berlangsung dalam tiga tahap
yaitu:
Produksi
SO2
Belerang dibakar dalam udara kering
di ruang pembakar pada suhu 10000C
S + O2
SO2
∆H= -297 kJ mol-1
Gas yang dihasilkan mengandung
kurang lebih 10 % volume sulfur dioksida =, kemudian setelah didinginkan sampai
4000C dimurnikan dengan cara pe-ngendapan elektrostatik.
b)
Konversi SO2 menjadi SO3
Dengan menggunakan katalis (biasanya
vanadium (V) oksida), sulfur dioksida direaksikan dengan udara bersih yang
berlebuh. Oleh karena reaksi adalah rekasi eksotermis, gas-gas ini direksikan
pada 4500C-4740C.
2 SO2 + O2
2 SO3
∆ H= -98 kJ mol-1
Gas yang panas ini dialirkan melalui
sebuah konverter yang terdiri dari empat lapisan yang dicampur dengan katalis
vanadium (V) oksida. Pada lapisan pertama 70% SO2 dapat diubah
menjadi SO3. Oleh karena reaksinya adalah reaksi endoterm, gas harus
didinginkan terlebih dahulu sebelum mengalami konversi pada lapisan kedua
pekerjaan ini diulangi sehingga sampai pada lapisan keempat 98% sulfur dioksida
diubah menjadi belerang trioksida. Agar dapat mencapai 99,5% konversi, sulfur
trioksida yang dihasilkan didinginkan kemudian dilarutkan dalam asam sulfat 98%
sampai 99%.
c)
Konversi SO3 menjadi H2SO4
Sulfur trioksida yang dihasilkan
didinginkan kemudian dilarutkan dalam H2SO4 98% sehingga
menghasilkan asam 98,5% yang diencerkan dengan air.
- SO3 + H2SO4 H2S2O7
- H2S2O7 + H2O 2 H2SO4
Reaksi keseluruhannya adalah
H2O + SO3
H2SO4
∆H= -130 kJ mol-1
4.
tiosulfat (H2S2O3)
Walaupun asam ini akan
dihasilkan bila tiosulfat diasamkan, asam bebasnya tidak stabil. Ion S2O32-
dihasilkan dengan mengganti satu oksigen dari ion SO42-dengan
belerang, dan asam tiosulfat ini adalah reduktor sedang.
5.
Asam sulfit (H2SO3)
Garam sulfit sangat stabil namun
asam bebasnya belum pernah diisolasi. Ion SO32-
memiliki simetri piramida dan merupakan reagen pereduksi. Dalam asam
ditionat, H2S2O6, ion ditionat, S2O62-,
bilangan oksidasi belerang adalah +5, dan terbentuk ikatan S-S. Senyawa
ditionat adalah bahan pereduksi yang sangat kuat
6.
Oksida lainnya.
Contohnya adalah S2O, S6O,
S10O
D. Warna nyala
Oksigen
: tidak berwarna
Belerang
:
Selenium
:
Telurium:
Polonium
:
7.
Golongan VIIA ( Logam Halogen )
A. Sifat
Kimia
1.
Fluor
Ditemukan dalam fluorspar oleh Schwandhard pada tahun 1670 dan baru pada
tahun 1886 Maisson berhasil mengisolasinya. Merupakan unsur paling
elektronegatif dan paling reaktif.Memiliki konfigurasi elektron [He]2S22P5
. Dalam bentuk gas merupakan molekul diatom (F2), berbau pedas, berwarna
kuning mudan dan bersifat sangat korosif. Serbuk logam, glass, keramik, bahkan
air terbakar dalam fluorin dengan nyala terang. Dan tahukan kamu? Dengan
adanya komponen fluorin dalam air minum melebihi 2 ppm dapat menimbulkan
lapisan kehitaman pada gigi. Flour memiliki
titik didih -188⁰C
dan titik lebur -220⁰C
jika dibandingkan dengan unsur lainnya dalam halogen. Flour merupakan unsur
yang paling rendah titik didihnya,Massa atom Relatif/Mr dari Flour ini adalah
18,9984.
2. Klor
Ditemukan oleh Scheele pada tahu
1774 dan dinamai oleh Davy pada tahun 1810. Klor ditemukan di alam dalam
keadaan kombinasi sebagai gas Cl2, senyawa dan mineral seperti kamalit dan
silvit.Klor memiliki konfigurasi elektron [Ne]3S23P5.Gas
klor berwarna kuning kehijauan, dapat larut dalam air, mudah bereaksi dengan
unsur lain. Klor dapat mengganggu pernafasan, merusak selaput lender dan dalam
wujud cahaya dapat membakar kulit. Titik didih dari gas klor adalah -35⁰C dan titik leleh -220⁰C. Sedangkan massa atom relatif/Mr
dari klor ini adalah 35,453.
3.
Brom
Ditemukan oleh Scheele pada tahu
1774 dan dinamai oleh Davy pada tahun 1810. Klor ditemukan di alam dalam
keadaan kombinasi sebagai gas Cl2, senyawa dan mineral seperti kamalit dan
silvit.Klor memiliki konfigurasi elektron [Ne]3S23P5.Gas
klor berwarna kuning kehijauan, dapat larut dalam air, mudah bereaksi dengan
unsur lain. Klor dapat mengganggu pernafasan, merusak selaput lender dan dalam
wujud cahaya dapat membakar kulit. Titik didih dari gas klor adalah -35⁰C dan titik leleh -220⁰C. Sedangkan massa atom relatif/Mr
dari klor ini adalah 35,453.
4.
Iodium
Ditemukan oleh Courtois pada tahun 1811.
Merupakan unsur nonlogam. Padatan mengkilap berwarna hitam kebiruan yang
memiliki konfigurasi elektron [Kr]5S25P5.Dapat menguap
pada temperatur biasa membentuk gas berwarna ungu-biru berbau tidak enak
(perih). Di alam ditemukan dalam air laut (air
asin) garam chili, dll. Unsur
halogen ini larut baik dalam CHCl3, CCl4, dan CS2
tetapi sedikit sekali larut dalam air. Dikenal ada 23 isotop dan hanya satu yang
stabil yaitu 127I yang ditemukan di alam. Kristal iodin dapat melukai kulit,
sedangkan uapnya dapat melukai mata dan selaput lendir
5.
Astatin
Merupakan unsur radioaktif pertama yang dibuat sebagai hasil pemboman
Bismuth dengan partikel-partikel alfa (hasil sintesa tahun 1940) oleh DR.
Corson, K.R. Mackenzie dan E. Segre. Dikenal ada 20 isotop dari astatin, dan
isotop At(210) mempunyai waktu paruh 8,3 jam (terpanjang). Astatin lebih logam
disbanding iodium. Sifat kimianya mirip iodium, dapat membentuk senyawa antar
halogen (AtI, AtBr, AtCl), tetapi belum bisa diketahui apakah At dapat
membentuk molekul diatom seperti unsur halogen lainnya. Senyawa yang berhasil
dideteksi adalah HAt dan CH3At.
B. Pembuatan
senyawa
- Di Laboratorium
Pembuatan
senyawa halogen untuk skala laboratotium bisa dilakukan dengan cara
mengoksidasi senyawa halida dengan MnO2 atau KmnO4 dalam
asam (H2SO4 pekat).
X- +
MnO4 + H+ à X2 +
Mn2+ + H2O
- Industri
Pembuatan
senyawa halogen dalam industri sebagai berikut :
Ø F2
F2 dibuat melalui proses elektrolisis. KHF2
dilarutkan dalam HF cair, lalu ditambahkan LiF (untuk menurunkan suhu sampai
±100oC dalam wadah baja)
KHF2 à K+ + HF2-
HF2-à H+ + F-
Pada katoda baja : H+ + 2e à H2
Pada anoda baja : F-à F2
+ e
Ø Cl2
Cl2 dapat dibuat dengan 2 cara :
1.
Proses Downs
Proses Downs dilakukan untuk menurunkan titik lebur dari 800oC
menjadi 600oC. Caranya, dengan mengelektrolisis leburan NaCl dengan
sedikit NaF.
Katoda (besi) : Na+ + e à Na
Anoda (carbón) : 2Cl-à Cl2 +
2e
2.
Proses Gibbs
Proses Gibbs dilakukan dengan cara mengelektrolisis larutan NaCl
Katoda (besi) : 2H2O + 2e à 2OH- + H2
Anoda (karbon) : 2Cl-à Cl2 +
2e
Ø Br2
Br2 diperoleh dengan cara mereaksikan
campuran udara dan gas Cl2 yang dialirkan melalui air laut (air laut
banyak mengandung ion Br-).
Cl2 + Br- à Cl- +
Br2
C. Reaksi-reaksi pada logam halogen
a. Reaksi dengan Logam
Halogen bereaksi dengan sebagian
besar logam akan menghasilkan senyawa garam/halida logam.
Contoh :
2Na + Cl2 → NaCl
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Sn + 2Cl2 → SnCl4
Mg + Cl2 → MgCl2
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Halida logam yang terbentuk bersifat
ionik jika energi ionisasinya rendah dan logamnya memiliki biloks rendah.
Hampir semua halida bersifat ionik. Contoh Na+, Mg2+, Al3+.
Sedangkan yang bersifat semi ionok adalah AlCl3
b. Reaksi dengan Non Logam
Halogen bereaksi dengan non-logam
akan membentuk asam halida/senyawa halide. Halogen dapat bereaksi dengan
oksigen,fosfor, dan beberapa unsur lain.
Contoh :
Xe + F2 → XeF2
2Kr + 2F2 → KrF4
2P + 3Cl2 → 2PCl3
c. Reaksi dengan Metaloid
Halogen bereakksi dengan metaloid.
Contoh:
2B +3Cl2 → 2BCl3
2Si + 2Cl2 → SiCl4
D. Warna nyala
1. Fluor : Kuning Muda
2. Klor : Hijau muda
3. Brom : Merah muda
4. Iodium : Hitam
Sumber : http://esdikimia.wordpress.com/2011/10/25/unsur-unsur-golongan-utama/
8.
Golongan
VIIIA ( Logam Gas Mulia )
A. Sifat Kimia
Kereaktifan gas mulia akan berbanding
lurus dengan jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari
He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom menyebabkan daya tarik
inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik
oleh atom lain.
Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat berreaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen.
Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat berreaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen.
Helium
Sebagai pengisi Balon udara, hal ini dikarenakan helium adalah gas yang Helium merupakan zat yang ringan dan tidak muadah terbakar, Helium biasa digunakan untuk mengisi balon udara, dan helium yang tidak reaktif digunakan untuk mengganti nitrogen untuk membuat udara buatan yang dipakai dalam penyelaman dasar laut. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat
Neon
Neon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televise.
Argon
Argon dapat digunakan dalam las titanium dan stainless steel. Argon juga digunakan dalam las dan sebagai pengisi bola lampu pijar.
Kripton
Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.
Xenon
Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.
Radon
Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.
Sebagai pengisi Balon udara, hal ini dikarenakan helium adalah gas yang Helium merupakan zat yang ringan dan tidak muadah terbakar, Helium biasa digunakan untuk mengisi balon udara, dan helium yang tidak reaktif digunakan untuk mengganti nitrogen untuk membuat udara buatan yang dipakai dalam penyelaman dasar laut. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat
Neon
Neon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televise.
Argon
Argon dapat digunakan dalam las titanium dan stainless steel. Argon juga digunakan dalam las dan sebagai pengisi bola lampu pijar.
Kripton
Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.
Xenon
Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.
Radon
Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.
|
Gas
Mulia
|
Reaksi
|
Nama
senyawa yang terbentuk
|
Cara
peraksian
|
|
Ar(Argon)
|
Ar(s)
+ HF → HArF
|
Argonhidroflourida
|
Senyawa ini dihasilkan oleh fotolisis dan matriks Ar padat
dan stabil pada suhu rendah
|
|
Kr(Kripton)
|
Kr(s)
+ F2(s) → KrF2(s)
|
Kripton flourida
|
Reaksi
ini dihasilkan dengan cara mendinginkan Kr dan F2pada suhu -196 0C
lalu diberi loncatan muatan listrik atau sinar X
|
|
Xe(Xenon)
|
Xe(g) + F2(g) → XeF2(s) Xe(g) + 2F2(g)→ XeF4(s) Xe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s) XeF6(s) + 3H2O(l) → XeO3(s) + 6HF(aq)6XeF4(s)+ 12H2O(l) → 2XeO3(s) + 4Xe(g) + 3O(2)(g) + 24HF(aq) |
Xenon flourida
Xenon oksida
|
XeF2 dan XeF4 dapat
diperoleh dari pemanasan Xe dan F2pada tekanan6 atm, jika umlah peraksi F2lebih besar maka akan diperoleh XeF6
XeO4 dibuat dari reaksi disproporsionasi(reaksi
dimana unsur pereaksi yang sama sebagian teroksidasi dan sebagian lagi
tereduksi) yang kompleks dari larutan XeO3 yang bersifat alkain
|
|
Rn(Radon)
|
Rn(g)
+ F2(g) → RnF
|
Radon flourida
|
Bereaksi secara spontan.
|
C. Reaksi-reaksi yang terjadi
Gas Mulia adalah gas
yang sudah memiliki 8 elektron valensi dan memiliki kestabilan yang tinggi.
Tetapi gas mulia pun masih dapat berreaksi dengan atom lain.
Karena sebenarnya tidak semua sub kuit pada gas mulia terisi penuh.
Contoh:
Ar : [Ne] 3s2 3p6
Sebenarnya atom Ar masih memiliki 1 Sub kulit yang masih kosong yaitu sub kulit d
jadi
Ar : [Ne] 3s2 3p6 3d0
jadi masih bisa diisi oleh atom-atom lain.
Karena sebenarnya tidak semua sub kuit pada gas mulia terisi penuh.
Contoh:
Ar : [Ne] 3s2 3p6
Sebenarnya atom Ar masih memiliki 1 Sub kulit yang masih kosong yaitu sub kulit d
jadi
Ar : [Ne] 3s2 3p6 3d0
jadi masih bisa diisi oleh atom-atom lain.
|
Gas
Mulia
|
Reaksi
|
Nama
senyawa yang terbentuk
|
Cara peraksian
|
|
Ar(Argon)
|
Ar(s)
+ HF → HArF
|
Argonhidroflourida
|
Senyawa ini dihasilkan oleh fotolisis dan matriks Ar padat
dan stabil pada suhu rendah
|
|
Kr(Kripton)
|
Kr(s)
+ F2(s) → KrF2(s)
|
Kripton flourida
|
Reaksi
ini dihasilkan dengan cara mendinginkan Kr dan F2pada suhu -196 0C
lalu diberi loncatan muatan listrik atau sinar X
|
|
Xe(Xenon)
|
Xe(g) + F2(g) → XeF2(s) Xe(g) + 2F2(g)→ XeF4(s) Xe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s) XeF6(s) + 3H2O(l) → XeO3(s) + 6HF(aq)6XeF4(s)+ 12H2O(l) → 2XeO3(s) + 4Xe(g) + 3O(2)(g) + 24HF(aq) |
Xenon flourida
Xenon oksida
|
XeF2 dan XeF4 dapat
diperoleh dari pemanasan Xe dan F2pada tekanan6 atm, jika umlah peraksi F2lebih besar maka akan diperoleh XeF6
XeO4 dibuat dari reaksi disproporsionasi(reaksi
dimana unsur pereaksi yang sama sebagian teroksidasi dan sebagian lagi
tereduksi) yang kompleks dari larutan XeO3 yang bersifat alkain
|
|
Rn(Radon)
|
Rn(g)
+ F2(g) → RnF
|
Radon flourida
|
Bereaksi secara spontan.
|
D. Warna nyala
Ø Helium : Orange
Ø Neon : Merah
Ø Argon : Ungu Kebiru-biruan
Ø Kripton : Biru muda Keputih-putihan
Ø Xenon : Biru muda
Ø Radon :
