TOPIK I BAHAN LOGAM DAN NONLOGAM

TOPIK I BAHAN LOGAM DAN NONLOGAM 1. 1

PENDAHULUAN

Ilmu logam adalah ilmu yang mempelajari tentang benda yang mengandung besi (ferro) dan bukan besi (non-ferro). Logam terbuat bukan dalam bentuk murni, melainkan dalam bentuk batuan yang mengandung bijih besi yang juga merupakan persenyawaan antara besi dan oksigen tapi dalam bentuk silivat. Bijih besi di hasilkan dari pertambangan. pertambangan. Dalam pengertian logam yang merupakan besi atau bukan besi dapat kita jumpai dimana-mana. Seperti pembangunan pembangunan gedung-gedung gedung-gedung yang sekarang bahan-bahannya sebagian dari besi, pembuatan workshop/gudang yang memakai kerangka baja dan juga di tempat penampungan besi-besi bekas, yang nantinya besi-besi bekas tersebut akan di daur ulang lagi. Logam Logam adalah adalah jenis bahan bahan yang yang sering sering digunakan digunakan dalam dalam kehidu kehidupan pan sehariseharihari maupun dalam industri. Penggunaanny Penggunaannyaa bergantung pada sifat-sifat dari bahan tersebut. Di samping bermanfaat, beberapa unsur atau senyawa juga dapat bersifat racun bagi kesehatan kesehatan atau lingkungan. Pada awalnya, awalnya, unsur hanya digolongk digolongkan an menjadi menjadi logam logam dan nonlogam. nonlogam. Hal inilah yang yang dikemu dikemukaka kakan n oleh oleh Lavoisier. Hingga saat ini diketahui terdapat kurang lebih 118 unsur di dunia. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk mengetahui sifat-sifat dan cara pengolahan

dari

menggunakannya

berbagai secara

unsur

optimal

dan dan

senyawa, mengurangi

sehingga

kita

dampak

negatif

dapat dari

pengguna penggunaan an unsur logam logam dan nonlogam nonlogam tersebut. tersebut. 1.2 1.2

TUJUA JUAN INT INTRUKS KSTI TIO ONAL KHUSUS

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Mengetah Mengetahui ui pengertia pengertian n logam dan dan apa saja saja yang yang termasuk termasuk dalam dalam jenis jenis logam logam 2. Menget Mengetahu ahuii macammacam-mac macam am ferr ferro o dan keguna kegunaan annya nya 3. Menget Mengetahu ahuii perbed perbedaan aan logam logam dan dan nonlo nonlogam gam

1|Bahan Logam dan Nonlogam

4. Dapat Dapat megungkap megungkapkan kan sifat-sif sifat-sifat at fisis dari dari logam logam dan nonlog nonlogam am serta serta penggunaannya. 5. Mengetah Mengetahui ui kegun kegunaan aan unsur logam dan nonlogam nonlogam 1. 3

PRASYARAT

Adapun batasan masalah dari penyusunan makalah ini terletak pada sifatsifat dari unsur logam dan nonlogam yang terdiri dari sifat fisis dan sifat kimia, kemudian pada penggunaan unsur logam dan nonlogam tersebut di dalam kehidupan sehari-hari maupun di bidang industri. 1. 4 1. 4. 1

URAIAN MATERI Logam

Dalam Dalam kimia, kimia,

sebuah sebuah

logam

(bahasa (bahasa

Yunani: Yunani: Metallon) Metallon)

adalah adalah

sebuah sebuah unsur unsur kimia yang yang siap membe membentuk ntuk ion (kation). (kation). Logam Logam adala adalah h salah salah satu satu dari tiga kelompo kelompok k unsur yang yang dibedakan dibedakan oleh oleh sifat ionisasi ionisasi dan ikatan, ikatan, bersama bersama denga dengan n metalo metaloid id dan nonlog nonlogam. am. Penge Pengelom lompok pokan an dikemu dikemukak kakan an oleh oleh Lavoi Lavoisie sier, r, namun namun masih masih sangat sangat sederhana, sederhana, sebab sebab antara unsur-uns unsur-unsur ur logam sendiri sendiri masih masih terdapat banyak perbedaan. Dalam tabel periodik, garis diagonal diagonal yang membedakan membedakan unsur logam dari nonlogam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid, kadangkala disebut semilogam. Unsur-unsur yang termasuk metaloid adalah Boron (B), Silikon (Si), Germanium (Ge), Arsen (As), Antimon (Sb), Telurium (Te), Polonium (Po). Logam sendiri terbagi menjadi beberapa kelompok, yaitu: 1. Logam Logam Alkali Alkali : Lithi Lithium um (Li), (Li), Natr Natrium ium (Na), (Na), Potass Potassium ium (K), (K), Rubidi Rubidium um (Rb), (Rb), Cesium (Cs), Francium (Fr). 2. Logam Logam Alkali Alkali Tanah Tanah : Beryllium Beryllium (Be), (Be), Magnes Magnesium ium (Mg), (Mg), Calcium Calcium (Ca), (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Radium (Ra). 3. Loga Logam m Tra Trans nsis isii : Lant Lantan anid idaa dan dan Aktin Aktinid ida. a. 4. Logam Logam Lain Lainnya nya : Alumin Aluminium ium (Al) (Al),, Galliu Gallium m (Ga), (Ga), Indiu Indium m (In), (In), Thall Thallium ium (Tl), Ununtrium (Uut), Tin (Sn), Lead (Pb), Ununquadium (Uuq), Bismuth (Bi), Ununpentium (Uup), Ununhexium (Uuh).


4. Dapat Dapat megungkap megungkapkan kan sifat-sif sifat-sifat at fisis dari dari logam logam dan nonlog nonlogam am serta serta penggunaannya. 5. Mengetah Mengetahui ui kegun kegunaan aan unsur logam dan nonlogam nonlogam 1. 3

PRASYARAT

Adapun batasan masalah dari penyusunan makalah ini terletak pada sifatsifat dari unsur logam dan nonlogam yang terdiri dari sifat fisis dan sifat kimia, kemudian pada penggunaan unsur logam dan nonlogam tersebut di dalam kehidupan sehari-hari maupun di bidang industri. 1. 4 1. 4. 1

URAIAN MATERI Logam

Dalam Dalam kimia, kimia,

sebuah sebuah

logam

(bahasa (bahasa

Yunani: Yunani: Metallon) Metallon)

adalah adalah

sebuah sebuah unsur unsur kimia yang yang siap membe membentuk ntuk ion (kation). (kation). Logam Logam adala adalah h salah salah satu satu dari tiga kelompo kelompok k unsur yang yang dibedakan dibedakan oleh oleh sifat ionisasi ionisasi dan ikatan, ikatan, bersama bersama denga dengan n metalo metaloid id dan nonlog nonlogam. am. Penge Pengelom lompok pokan an dikemu dikemukak kakan an oleh oleh Lavoi Lavoisie sier, r, namun namun masih masih sangat sangat sederhana, sederhana, sebab sebab antara unsur-uns unsur-unsur ur logam sendiri sendiri masih masih terdapat banyak perbedaan. Dalam tabel periodik, garis diagonal diagonal yang membedakan membedakan unsur logam dari nonlogam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid, kadangkala disebut semilogam. Unsur-unsur yang termasuk metaloid adalah Boron (B), Silikon (Si), Germanium (Ge), Arsen (As), Antimon (Sb), Telurium (Te), Polonium (Po). Logam sendiri terbagi menjadi beberapa kelompok, yaitu: 1. Logam Logam Alkali Alkali : Lithi Lithium um (Li), (Li), Natr Natrium ium (Na), (Na), Potass Potassium ium (K), (K), Rubidi Rubidium um (Rb), (Rb), Cesium (Cs), Francium (Fr). 2. Logam Logam Alkali Alkali Tanah Tanah : Beryllium Beryllium (Be), (Be), Magnes Magnesium ium (Mg), (Mg), Calcium Calcium (Ca), (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Radium (Ra). 3. Loga Logam m Tra Trans nsis isii : Lant Lantan anid idaa dan dan Aktin Aktinid ida. a. 4. Logam Logam Lain Lainnya nya : Alumin Aluminium ium (Al) (Al),, Galliu Gallium m (Ga), (Ga), Indiu Indium m (In), (In), Thall Thallium ium (Tl), Ununtrium (Uut), Tin (Sn), Lead (Pb), Ununquadium (Uuq), Bismuth (Bi), Ununpentium (Uup), Ununhexium (Uuh).


Beberapa logam terkenal adalah aluminium, tembaga, emas, timah, perak, titanium, titanium, uranium, uranium, dan zink. zink. 1.4. 1.4.1. 1.1 1 Loga Logam m Alka Alkali li 1. Su Sumb mber er Loga Logam m Alk Alkali ali Di Alam Alam

Natrium ditemukan sebagai natrium klorida (NaCl) yang terdapat dalam air laut, dalam entuk sendawa Chili NaNO 3, trona (Na2CO3.2H2O), boraks (Na2B4O7.10H2O) dan mirabilit (Na2SO4). Kaliu Kalium m

didapat didapat

seba sebaga gaii

minera minerall

silvit silvit

(KCl), (KCl),

miner mineral al

karna karnalit lit

(KCl.MgCl2.6H2O) sendawa (KNO3), dan feld feldsspar (K (K2O.Al2O3.3SiO2). Selain dari kalium juga terdapat dalam air laut. Unsur rubidiumm dan sesium dihasilkan sebagai hasil samping proses pengolahan pengolahan litium dari mineralnya. 2. Ekstr straksi Logam gam Alkali

Logam-logam alkali sangat stabil terhadap pemanasan, sehingga logamlogam alkali tidak dapat diperoleh dari oksidanya melalui proses pemanasan. Logam alkali tidak dapat dihasilkan dengan mereduksi oksidanya, hal ini disebabkan disebabkan logam-logam alkali merupakan merupakan pereduksi yang kuat. kuat. Semua logam alkali hanya dapat diisolasi dari leburan garam halidanya melalui proses elektrolisis. Garam-garam halida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi, tinggi, oleh karena karena itu umumnya ditambahkan garam halida yang lain untuk menurunkan titik lebur garam halidanya. Sala Salah h sa satuny tunyaa ele elek ktro trolis lisis Litiu itium m dari Sumb Sumbeer lo logam gam liti litium um yaitu itu spodumene (LiAl(SO)3). Spodumene dipanaskan pada suhu 100

o

C kemudian

ditambah H2SO4 pekat panas sehingga diperoleh Li 2SO4. Campuran yang terbentuk dilarutkan ke dalam air. Larutan Li 2SO4 ini kemudian direaksikan dengan Na2CO3. Dari reaksi ini i ni terbentuk endapan Li 2CO3. Li2SO4(aq) + Na2CO3(aq) ―→ Li2CO3(s) + Na2SO4(aq)


Setelah dilakukan pemisahan Li 2CO3 yang diperoleh direaksikan dengan HCl sehingga diperoleh garam LiCl. Li2CO3(s) + 2HCl(aq) ―→ 2LiCl + H2O + CO2 Garam LiCl ini yang akan digunakan sebagain bahan dasar elektrolisis litium. Namun karena titik lebur LiCl yang sangat tinggi sekitar 600 °C maka ditambahkan KCl dengan perbandingan volume 55% LiCl dan 45% KCl. Penambahan KCl ini bertujuan untuk menurunkan titik lebur LiCl menjadi 430 ºC. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis Li adalah sebagai berikut +

Katoda : Li + e ―→ Li Anoda : 2Cl ‾ ―→ Cl2 + 2e +

Selama elektrolisis berlangsung ion Li dari leburan garam klorida akan bergerak menuju katoda. Ketika tiba dikatoda ion-ion litium akan mengalami reaksi reduksi menjadi padatan Li yang menempel pada permukaan katoda. Padatan yang terbentuk dapat diambil secara periodik, dicuci kemudian digunakan untuk proses selanjutnya sesuai keperluan. Sedangkan ion Cl ‾ akan bergerak menuju anoda yang kemudian direduksi menjadi gas Cl 2. Natrium juga diperoleh dari proses elektrolisis yaitu dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl 2 menggunakan proses downs cell. Penambahan CaCl 2 bertujuan menurunkan titih leleh NaCl dari 801ºC menjadi 580 ºC. Proses ini dilakukan dalam sel silinder meggunakan anoda dari grafit dan katoda dari besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion +

Na bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan menempel pada katoda, sedangkan ion Cl ‾ memebntuk gas Cl 2 pada anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl: +

Pele buran NaCl ―→ Na + Cl ‾ +

Katoda : Na + e ―→ Na


Anoda : 2Cl ‾ ―→ Cl2 + 2e +

Reaksi elektrolisis: Na + Cl ‾―→ Na + Cl2 Kalium, rubidium, dan sesium tidak dapat diperoleh dengan proses elektrolis karena lo am-logam yang terbentuk pada anoda a an segera larut kembali dalam larutan garam yang digunakan. Oleh sebab itu untuk memperoleh Kalium, rubidium, d n sesium dilakukan melalui metode reduksi. Proses yang dilakuk n untuk memperoleh ketiga logam ini serupa yaitu dengan mereaksikan lelehan garamnya dengan natrium. Na + LCl ―→ L + NaCl Dari reaksi di atas

(L= kalium, rubidium dan sesi m)

dalam bentuk gas yang dialirkan keluar.

as yang keluar

kemudian dipadatka dengan menurunkan tekanan atau suhu se ingga terbentuk padatan logam L. Karena jumlah produk berkurang maka reaksi kan bergeser ke arah produk. Demiki n seterusnya hingga semua logam L habis b reaksi. 3. Sifat Fisika Lo am Alkali


4. Kegunaan Logam Alkali dan Beberapa Senyawa Alkali

Natium merupakan salah satu logam alkali yang dimanfaatkan untuk pembuatan lampu. Lampu ini dikenal dengan nama lampu natrium. Lampu natrium umumnya digunakan sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya. Lampu natrium ditandai dengan warna kuning cemerlang yang mampu menembusi kabut. Dibanding logam murninya, senyawa-senyawa yang dibentuk dari logam alkali lebih banyak dimanfaatkan. Beberapa Senyawaan Natrium dan Kalium Serta Kegunaannya Senyawaan Natrium Natrium klorida (NaCl), merupakan bahan baku pembuatan garam dapur, NaOH, Na2CO3. Natrium hidrosida atau soda kaustik (NaOH). Digunakan dalam industri pembuatan sabun, kertas dan tekstil, dalam kilng minyak digunakan untuk menghilangkan belerang, dan ekstraksi aluminium dari bijihnya. Dalam laboratorium digunakan untuk menyerap gas karbondioksida atau gas-gas lain yang bersifat asam, dalam beberapa reaksi organik NaOH merupakan pereaksi yang penting misalnya pada reaksi hidrolisis. Soda cuci (Na2CO3), pelunak kesadahan air, zat pembersih (cleanser) peralatan rumah tangga, industri gelas. Natrium hidroksi karbonat (NaHCO3) atau soda kue, campuran pada minuman dalam botol (beverage) agar menghasilkan. Natrium nitrat (NaNO3), pupuk, sebagai pereaksi dalam pembuatan senyawa nitrat yang lain. Natrium nitrit (NaNO2), pembuatan zat warna (proses diazotasi), pencegahan korosi. Natrium sulfat (Na2SO4) atau garam Glauber, obat pencahar (cuci perut), zat pengering untuk senyawa organik. Natrium tiosulfat (Na2S2O3), larutan pencuci (hipo) dalam fotografi. Na3AlF6, pelarut dalam sintesis logam alumunium. Natrium sulfat dekahidrat (Na2SO4.10H2O) atau garam glauber: digunakan oleh industri pembuat kaca. 6|Bahan Logam dan Nonlogam

Na3Pb8 : sebagai pengisi lampu Natrium. Natrium peroksida (Na2O2): pemutih makanan. Na-benzoat, zat pengawet makanan dalam kaleng, obat rematik. Na-sitrat, zat anti beku darah. Na-glutamat, penyedap masakan (vetsin). Na-salsilat, obat antipiretik (penurun panas). Senyawaan Kalium Kalium oksida (KO2), digunakan sebagai konverter CO 2 pada alat bantuan pernafasan. Gas CO 2 yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO2 menghasilkan O2 Kalium klorida (KCl), pupuk, bahan pembuat logam kalium dan KOH Kalium hidroksida (KOH), bahan pembuat sabun mandi, elektrolit batu baterai batu alkali Kalium bromida (KBr), obat penenang saraf (sedative), pembuat plat potografi KClO3, bahan korek api, mercon, zat peledak, ditambahkan pada garam dapur sebagai sumber iodium sehingga dikenal sebagai garam beriodium. K2CrO4, indicator dalam titrasi argentomeri K2Cr2O7, zat pengoksidasi (oksidator) KMnO4, zat pengoksidasi, zat desinfektan Kalium nitrat (KNO3), bahan mesiu, bahan pembuat HNO 3 K-sitrat, obat diuretik dan saluran kemih K-hidrogentartrat, bahan pembuat kue (serbuk tartar). 1.4.1.2 Logam Alkali Tanah 1. Unsur-unsur Alkali Tanah dalam Bentuk Senyawanya

Berilium terdapat dalam bijih beril (Be3Al2(SiO3)6) Magnesium sebagai dolomit (MgCO3.CaCO3), karnalit (KCl.MgCl2.6H2O). Kalsium sebagai CaCO3 pada batu kapur dan pualam, batu tahu/gipsum (CaSO4.2H2O). 7|Bahan Logam dan Nonlogam

Stronsium sebagai stronsianit (SrCO3) dan galestin (SrSO4 Barium sebagai bijih barit (BaSO4). 2. Kegunaan Logam Alkali Tanah a. Berilium

Campuran logam Berilium dengan logam lain digunakan mencegah korosi logam. Logam ini digunakan untuk membuat alloy tembaga dan nikel dengan kekuatan yang tinggi. Digunakan

sebagai

campuran

bahan-bahan

dari

bagian-bagian

pesawat supersonic, hal ini karena berilium mempunyai sifat mengkilat, kuat dan stabil. Karena berilium murni mudah menghantarkan sinyal-sinyal elektronik dan dilalui sinar x, maka digunakan sebagai jendela pada tabung sinar x. Berilium dan oksidanya digunakan sebagai moderator pada reactor nuklir, karena berilium mempunyai kecenderungan menangkap neutron. Digunakan dalam pembuatan komputer, laser, televisi, dan alat-alat oseanografi Berilium, digunakan sebagai bahan logam campur untuk pegas, klip, sambungan listrik, dan pembuatan tabung sinar X untuk reaktor atom. Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga berilium (Be dapat menyerap panas yang banyak). Aloy tembaga-berilium digunakan dalamberbagai kegunaan karena konduktivitas listrik dan konduktivitas panas, kekuatantinggi dan kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan fatig(logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk

pembuatan:

elektroda

pengelasan

bintik, pegas, peralatan

elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik. Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu yang lebar, alloy tembaga-berilium digunakan dalam industri angkasaantariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang, dan satelit komunikasi. 8|Bahan Logam dan Nonlogam

Kepingan tipis berilium digunakan bersama pemindaian sinar-X untuk menepis cahaya tampak dan memperbolehkan hanya sinaran X yang terdeteksi. Dalam bidang litografi sinar-X, berilium digunakan untuk pembuatan litar bersepadu mikroskopik. Karena penyerapan panas neutron yang rendah, industri tenaga nuklir menggunakan logam ini dalam reaktor nuklir sebagai pemantul neutron dan moderator. Berilium digunakan dalam pembuatan giroskop, berbagai alat komputer, pegas jam tangan dan peralatan yang memerlukan keringanan, ketegaran dan kestabilan dimensi. Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai aplikasi yang memerlukan konduktor panas yang baik, dan kekuatan serta kekerasan yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi, seterusnya bertindak sebagai perintang listrik. Campuran berilium pernah pada satu ketika dahulu digunakan dalam lampu floresen, tetapi penggunaan tersebut tak dilanjutkan lagi karena pekerja yang terpapar terancam bahaya beriliosis. b. Magnesium

Magnesium karbonat (MgCl2.6H2O) digunakan sebagai refaktor dan bahan isolasi. Magnesium Sitrat, digunakan sebagai bahan obat-obatan dan minuman bersoda. Magnesium Hidroksida, digunakan sebagai obat (laxative), dan digunakan pada proses penyulingan gula. Magnesium Sulfat, yang dikenal sebagai dengan garam inggris (Epsom Salt) dan magnesium oksida (MgO), digunakan pada pembuatan kosmetik, kertas dan obat cuci perut. Campuran magnesium, aluminium dan baja digunakan pada bahan pembuatan bagian-bagian pesawat, kaki atau tangan buatan, Vacuum cleaner, alat-alat optic dan furniture. Digunakan secara luas untuk konstruksi karena ringan.


Digunakan untuk membuat reagen Grignard. Magnesium, digunakan sebagai bahan logam campuran dalam cluralumin ( Mg 0,5%, Cu 4 %, Mn 0,5 %, Al 95 % ) dan magnalinum (campuran Mg dan Al yangringan dan tahan korosi). Membuat kembang api dan lampu blitz. Melapisi tanur dan pembakaran semen. Bahan obat maag. Untuk menghapus belerang dari besi dan baja. Untuk memperbaiki titanium dalam proses Kroll. Untuk photoengrave piring di industri percetakan. Untuk menggabungkan di alloys, dimana logam ini sangat penting untuk pesawatdan peluru konstruksi. Dalam bentuk turnings atau kendali, untuk mempersiapkan Grignard reagents,yang berguna dalam sintesis organik. Alloying

sebagai

agen,

meningkatkan

mekanis,

pemalsuan

dan

weldingkarakteristik aluminium. Sebagai tambahan agen di propellants konvensional dan produksi dalam grafitnodular besi cor c. Kalsium

Digunakan sebagai deoxidizer untuki tembaga, nikel dan stainless steel. Campuran

logam

kalsium-timbal

(lead-calsium)

digunakan

pada

akumulator. Digunakan dalam pembuatan kapur, semen dan mortar. Digunakan untuk membuat gigi, dan tulang atau rangka tiruan. Kalsium hidroksida digunakan untuk uji keasaman gas karbon dioksida Kalsium, digunakan sebagai elektrode, sebagai reduktor pada pengolahan logam, danmembentuk proses pembekuan darah. d. Stronsium

Digunakan pada pembuatan kembang api, petasan dan lampu jalan kereta api. Stronsium oksida digunakan pada proses pembuatan gula pasir.

10 | B a h a n L o g a m d a n N o n l o g a m

Isotop stronsium-85 digunakan untuk mendeteksi kanker tulang. Isotop stronsium-90 digunakan sebagai senjata nuklir. Stronsium, digunakan sebagai bahan pembuatan kembang api. e. Barium

Logam barium digunakan sebagai pelapis konduktor listrik. Barium sulfat digunakan dalam industry karet, cat dan linolium. Barium nitrat digunakan untuk membuat petasan dan kembang api. Digunakan untuk pengujian system gastroinstinal sinar X. Barium, digunakan sebagai logam campuran ( Ba + Ni ) untuk membuat tabung volume. f. Radium

Digunakan

untuk membuat cat berbahaya

(luminous paint)

yang

digunakan piringan jam, tombol pintu atau benda-benda lain agar tampak berbahaya (berpijar) dalam kegelapan. Penggunaan isotop radioaktif dalam kedokteran oleh Henri Danlos yang menggunakan radium untuk pengobatan penyakit tubercolusis pada kulit serta beberapa penyakit kanker. 1.4.1.3 Logam Transisi 1. Unsur- Unsur Logam Golongan Transisi

Unsur transisi dapat didefinisikan sebagai unsur-unsur yang memiliki subkulit d atau subkulit f yang terisi sebagian. Unsur transisi tersebut terdiri dari Sc (Scandium), Ti (Titanium), V (Vanadium), Cr (Krom), Mn (Mangan), Fe (Besi), Co (Kobalt), Ni (Nikel), Cu (Tembaga) dan Zn (Seng). Semua unsur transisi mempunyai sifat logam, hal ini terjadi karena unsur transisi memiliki lebih banyak electrontiak berpasangan. 2. Sifat umum dari unsur transisi

Kebanyakan senyawaannya bersifat paramagnetik Kebanyakan senyawaannya berwarna Unsur transisi dapat membentuk senyawa kompleks Pada umumnya, ionnya berwarna, kecuali Sc2+, Zn2+, dan Ti4+,


Dapat membentuk ion kompleks sebagai atom pusat. Memiliki ikatan logam yang sangat kuat Bersifat katalis ( mempercepat reaksi ). Titik didih dan titik leleh unsur transisi meningkat dari 1.541 C °

(Skandium) sampai 1.890 C (Vanadium), kemudian turun sampai 1.083 C °

°

(Tembaga) dan 420 C (Seng). °

Senyawa-senyawa unsur transisi mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu. Adanya bilangan oksidasi lebih dari satu ini disebabkan mudahnya melepaskan elektron valensi. Dengan demikian, energi ionisasi pertama, kedua dan seterusnya memiliki harga yang relatif lebih kecil dibanding unsur golongan utama. 3. Sumber dan Kegunaan a. Skandium (Sc)

Sumber-sumber Skandium ternyata lebih banyak ditemukan di matahari dan beberapa bintang lainnya (terbanyak ke-23) dibandingkan di bumi (terbanyak ke-50. Warna biru pada beryl (satu jenis makhluk hidup laut) disebutkan karena mengandung skandium. Unsur ini juga ditemukan dalam hasil sampingan setelah ekstrasi tungsten dari Zinwald wolframite dan di dalam wiikite dan bazzite. Produksi pertama 99% skandium metal murni diumumkan pada tahun 1960. Skandium (Sc2O3) sekarang ini digunakan setiap tahun di Amerika untuk memproduksi lampu intensitas tinggi, dan isotop radioaktif 46Sc digunakan sebagi agen pelacak dalam kilang minyak mentah. Skandium ioda yang ditambahkan ke lampu uap merkuri memberikan pancaran sinar mirip matahari yang efisien, yang penting untuk penerangan ruangan atau TV bewarna malam hari. b. Titanium (Ti)

Sifat-sifat Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Jika logam ini ti dak mengandung oksigen, ia


ductile. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. c. Vanadium (V)

Sumber Vanadium ditemukan dalam 65 mineral yang berbeda, di antaranya karnotit, roskolit, vanadinit, dan patronit, yang merupakan sumber logam yang sangat penting. Vanadium juga ditemukan dalam batuan fosfat dan beberapa bijih besi, juga terdapat dalam minyak mentah sebagai senayawa kompleks organik. Vanadium juga ditemukan dalam sedikit dalam batu meteor. Kegunaan vanadium diantaranya yaitu: Vanadium digunakan dalam memproduksi logam tahan karat dan peralatan yang digunakan dalam kecepatan tinggi. Vanadium juga digunakan untuk menghasilkan magnet superkonduktif dengan medan magnet sebesar 175000 Gauss. Sekitar 80% Vanadium yang sekarang dihasilkan, digunakan sebagai ferro vanadium atau sebagai bahan tambahan baja. Foil vanadium digunakan sebagai zat pengikat dalam melapisi titanium pada baja. Vanadium petoksida digunakan dalam pembuatan keramik dan sebagai katalis. Vanadium karbida sangat penting dalam pembuatan baja. d. Kromium (Cr)

Khrom adalah logam berwarna abu-abu, berkilau, keras sehingga memerlukan proses pemolesan yang cukup tinggi. Sumber Bijih utama khrom adalah khromit, yang ditemukan di Zimbabwe, Rusia, Selandia Baru, Turki, Iran, Albania, Finlandia, Republik Demokrasi Madagaskar, dan Filipina. Logam ini biasanya dihasilkan dengan mereduksi khrom oksida dengan aluminum. Kegunaan logam ini yaitu: Khrom digunakan untuk mengeraskan baja. Pembuatan baja tahan karat dan membentuk banyak alloy (logam campuran) yang berguna.


Kebanyakan digunakan dalam proses pelapisan logam untuk menghasilkan permukaan logam yang keras dan indah dan juga dapat mencegah korosi. Khrom memberikan warna hijau emerald pada kaca. Khrom juga luas digunakan sebagai katalis. e. Mangan (Mn)

Sumber Mineral mangan tersebar secara luas dalam banyak bentuk; oksida, silikat, karbonat adalah senyawa yang paling umum. Penemuan sejumlah besar senyawa mangan di dasar lautan merupakan sumber mangan dengan kandungan 24%. Kebanyakan senyawa mangan saat ini ditemukan di Rusia, Brazil, Australia, Afrika sSelatan, Gabon, dan India. Sifat-sifat Mangan berwarna putih keabu-abuan, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy yang bersifat ferromagnetik. Kegunaan Mangan diantaranya yait Kegunaan Mangan dioksida (sebagai pirolusit) digunakan sebagai depolariser dan sel kering baterai. Menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan khlorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. f.

Besi (Fe)

Besi merupakan unsur keempat yang berlimpah ditemukan di kerak bumi. Bijih besi yang umum adalah hematit, yang sering terlihat sebagai pasir hitam sepanjang pantai dan muara aliran. Kegunaan Besi adalah penyusun utama kelangsungan makhluk hidup dan bekerja sebagai pembawa oksigen dalam hemoglobin. Sifat-sifat Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat


peningkatan suhu. Besi bersifat keras, rapuh, dan umumnya mudah dicampur, dan digunakan untuk menghasilkan alloy lainnya, termasuk baja. relatif murah, mudah didapat, sangat berguna dan merupakan logam yang sangat penting. Tabel Macam-Macam Logam Ferro Nama

Komposisi

Besi tuang

Sifat

Campuran besi dan karbon (4%)

Rapuh,

tidak

Penggunaan

dapat

di

Alas mesin, badan ragum,

tempa baik untuk dituand

bagian-bagian

mesin

sukar diles

bubut, blok silinder, cincin perak, meja datar

Besi tempa

Campuran

Baja lunak

besi

murni

(99%)

Dapat ditempa, liat, tidak

Kait keran, landasan kerja

sedikit besi rongsokan

dapat diruang

plat, rantai jangkar

Campuran besi dan karbon (0,1%-

Dapat ditempa, liat

Mur, baut, pipa, sekrup

Lebih kenyal

Poros, rel baja, paron

0,3%)

Baja

karbon


sedang

0,6%)

Baja karbon tinggi


Dapat

1,5%)

disepuh, mudah ditempa

ditempa,

dapat

Perlengkapan mesin bubut, perlengkapan mesin frais, kikir, gergaji, pahat, tap, stempel

Baja cepat tinggi

Baja karbon tinggi di tambah

Rapuh,

(HSS-High

nikel/ kobalt, khrom / tungken

keras,

steel)

speed

dapat

dapat dimudakan,

tahan suhu tinggi


disepuh,

Mesin bubut, mesin frals, mesin bor, dll

g. Kobalt (Co)

Sumber Kobal terdapat dalam mineral kobaltit, smaltit dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal, tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping produksi. Kobal juga terdapat dalam meteorit. Bijih mineral kobal yang penting ditemukan di Zaire, Moroko, dan Kanada. Sifat-sifat Kobal bersifat rapuh, logam keras, menyerupai penampakan besi dan nikel. Kobal memiliki permeabilitas logam sekitar dua pertiga daripada besi. Kobal cenderung terdapat sebagai campuran dua allotrop pada kisaran suhu yang sangat lebar. Kegunaan Kobal dicampur dengan besi, nikel, dan logam lainnya untuk membuat Alnico, alloy dengan kekuatan magnet luar biasa untuk berbagai keperluan. Alloy stellit, mengandung kobal, khrom, dan wolfram, yang bermanfaat untuk peralatan berat, peralatan yang digunakan pada suhu tinggi, maupun peralatan yang digunakan dengan kecepatan tinggi. Garam kobal telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan warna biru brilian yang permanen pada porselen, kaca, pot, keramik dan lapis e-mail gigi. Kobal juga digunakan untuk baja magnet dan tahan karat lainnya. h. Nikel (Ni)

Deposit nikel ditemukan di Kaledonia Baru, Australia, Cuba, Indonesia. Sifat-sifat Nikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal, yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga. Kegunaan Nikel: digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan baja tahan karat. baja nikel untuk melapisi senjata dan ruangan besi (deposit di bank). nikel yang sangat halus digunakan sebagai katalis untuk menghidrogenasi minyak sayur (menjadikannya padat). Nikel juga digunakan dalam keramik, pembuatan magnet Alnico dan baterai penyimpanan Edison. 16 | B a h a n L o g a m d a n N o n l o g a m

Nikel digunakan untuk membuat uang koin. i.

Tembaga (Cu)

Sifat-sifat Tembaga memiliki warna kemerah-merahan. Unsur ini sangat mudah dibentuk, lunak, dan merupakan konduktor yang bagus untuk aliran elektron (kedua setelah perak dalam hal ini). Sumber-sumber Tembaga kadangkadang ditemukan secara alami, seperti yang ditemukan dalam mineral-mineral seperti cuprite, malachite, azurite, chalcopyrite, dan bornite. Deposit bijih tembaga yang banyak ditemukan di AS, Chile, Zambia, Zaire, Peru, dan Kanada. Bijih-bijih tembaga yang penting adalah sulfida, oxida-oxidanya, dan karbonat. Kegunaan Industri elektrik merupakan konsumen terbesar unsur ini. Campuran logam besi yang memakai tembaga seperti brass dan perunggu sangat penting. Tembaga memiliki kegunaan yang luas sebagai racun pertanian dan sebagai algisida dalam pemurnian air. j.

Seng (Zn)

Sumber

Bijih-bijih

seng yang

utama adalah

sphalerita (sulfida),

smithsonite (karbonat), calamine (silikat) dan franklinite (zine, manganese, besi oksida). Satu metoda dalam mengambil unsur ini dari bijihnya adalah dengan cara memanggang bijih seng untuk membentuk oksida dan mereduksi oksidanya dengan arang atau karbon yang dilanjutkan dengan proses distilasi. Sifat-sifat Seng memiliki warna putih kebiruan. Logam ini rapuh pada suhu biasa tetapi mudah dibentuk pada 100-150 derajat Celcius.Unsur ini juga menunjukkan sifat yang sangat mudah dibentuk (superplasticity). Senyawa ini memiliki sifat-sifat kelistrikan, panas, optik dan solid-state yang unik tetapi belum sepenuhnya dimengerti. Kegunaan Logam ini digunakan untuk membentuk berbagai campuran logam dengan metal lain. Kuningan, perak nikel, perunggu, perak Jerman, solder lunak dan solder aluminium.


1.4.2

Nonlogam

Nonlogam adalah kelompok unsur kimia yang bersifat elektronegatif, yaitu lebih

mudah

menarik elektron

valensi dari

atom

lain

dari

pada

melepaskannya. Unsur-unsur yang termasuk dalam nonlogam adalah: 1. Halogen : Fluorine (F), Chlorine (Cl), Bromine (Br), Iodine (I), Astatine (At), Ununseptium (Uus). 2. Gas mulia : Helium (H), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn), Ununoctium (Uuo). 3. Nonlogam lainnya : Hidrogen (H), Carbon (C), Nitrogen (N), Phosphorus (F), Oxygen (O), Sulfur (B), Selenium (Se). Sebagian besar nonlogam ditemukan pada bagian atas tabel periodik, kecuali hidrogen yang terletak pada bagian kiri atas bersama logam alkali. Walaupun hanya terdiri dari 20 unsur, dibandingkan dengan lebih dari 80 lebih jenis logam, nonlogam merupakan penyusun sebagian besar isi bumi, terutama lapisan luarnya. Pada tabel periodik, unsur-unsur di daerah perbatasan antara logam dan nonlogam mempunyai sifat ganda. Misalnya unsur Boron (B) dan Silikon (Si) merupakan unsur nonlogam yang memilki beberapa sifat logam yang disebut unsur metaloid. 1.4.2.1 Halogen 1. Sifat Fisis Unsur-unsur Halogen Sifat

Flour

Klor

Brom

Iodium

Astatin

Massa atom

19

35,5

80

127

210

Jari-jari atom (A)

72

99

115

133

155

Titik leleh ( C)

-220

-101

-7

-113

302

Titik didih ( C)

-188

-35

59

183

337

Keelektronegatipan

4,1

2,8

2,8

2,5

2,2

Wujud

gas

gas

cair

padat

Padat

Warna

Kuning

Hijau

Merah

ungu

muda

kekuningan

coklat

0


2. Sifat Kimia Halogen

Unsur halogen selalu dalam bentuk molekul diatomik yang sangat reaktif terhadap unsur logam maupun unsur nonlogam. Dalam sistem periodik, semakin keatas, dalam satu golongan, akan semakin mudah menangkap elektron. Karena itu unsur halogen merupakan oksidator yang kuat. Halogen merupakan unsur yang sangat elektronegatif, karena mempunyai 7 elektron valensi sehingga cenderung menarik elektron dan menjadi ion negatif dalam rangka membentuk susunan elektron gas mulia. Mempunyai bilangan oksidasi -1 3. Kegunaan Halogen dan Senyawanya a. Fluorin (F)

Membuat senyawa CFC (CCl2F2) sebagai pendingin ruangan, lemari es, dan mesin-mesin pendingin lainnya. Garam fluorida (NaF) untuk mencegah kerusakan gigi pada pasta gigi Hidrogen Fluorida (HF) untuk membuat tulisan/lukisan di atas kaca (mengetsa) Magnesium Fluorida (MgF2) digunakan dalam bidang optik, seperti pembuatan lensa. Lithium Fluorida (LiF) digunakan sebagai katode untuk PLED (LED organik), sebagai reaktor nuklir, pendeteksi radiasi, dalam optik, dan lelehan garam. Berillium Fluorida (BeF2), dalam biokimia, ADP dan BeF2 akan mengikat ATP Asam

flourida

digunakan

untuk

mengukir

(

mengetsa

)

gelas.

Reaksi : CaSiO3 + 8HF H2SiF6 + CaF2 + 3H2O Natrium heksafluoroksilikat ( Na2SiF6 ) digunakan untuk bahan campuran pasta gigi. Natrium fluorida ( NaF ) untuk mengawetkan kayu. Teflon digunakan sebagai pada peralatan mesin.


b. Klorin (Cl)

Membuat garam dapur NaCl Klorinasi hidrokarbon untuk bahan baku industri plastik serta karet sintesis Pembuatan tetraklormetana (CCl 4) dan etil klorida (C2H5Cl) yang digunakan untuk membuat TEL Desinfektan (Cl2) dan kaporit (CaCl(OCl)) HCl untuk membersihkan permukaan logam dari karat KCl sebagai pupuk MgCl2 sebagai penghancur es CaCl2 untuk menambah massa jenis zat padat yang bebas air garam NH4Cl, sebagai bahan pembuatan kembang api dan obat batuk ZnCl2 untuk membuat bom asap BaCl2 untuk menguji ion sulfat HClO4 untuk bahan bakar roket HClO sebagai sanitizer aktif dalam penanganan air NaClO sebagai pemutih PbCl2 untuk memproduksi gelas infrared transmisi Asam klorida ( HCl ) digunakan pada industri logam. Untuk mengekstrasi logam tersebut. Natrium klorida ( NaCl ) digunakan sebagai garam dapur. Kalium klorida ( KCl ) sebagai pupuk tanaman. Amoniumklorida ( NH4Cl ) sebagai bahan pengisi batu baterai. c. Bromin (Br)

Untuk membuat etil bromida (C2H5Br) yang dicampurkan ke dalam bensin bertimbel AgBr sebagai bahan sensitif terhadap cahaya pada film fotografi HBr untuk produksi bromida alkil LiBr digunakan untuk pengondisian udara NaBr sebagai desinfektan pada kolam renang KBr untuk menahan resep-resep pengembangan hitam-putih pada fotografi


MgBr2 sebagai katalis untuk beberapa reaksi BaBr2 untuk pemurnian radium NH4Br untuk fotografi d. Iodin (I)

Asam Iodida (HI) untuk mensintesis NaI dan KI KI untuk fotografi NH4I untuk fotografi dan medis Sebagai obat antiseptic mengidentifikasi amilum Kalium Iodat( KIO3 )ditambahkan pada garam dapur Iodoform( CHI3 )merupakan zat organic Perak Iodida( AgI )digunakan dalam film fotografi. 1.4.2.2 Gas Mulia 1. Sifat-Sifat Umum

Tidak Berwarna, tidak berbau, tidak berasa, sedikit larut dalam air. Mempunyai elektron valensi 8, dan khusus untuk Helium elektron valensinya 2, Molekul-molekulnya terdiri atas satu atom (monoatom). 2. Sifat Fisis Gas Mulia Gas Mulia

Nomor

Titik Leleh

Titik Didih

Energi

Jari-jari

Atom

(˚C)

(˚C)

Ionisasi

Atom

(kJ/mol)

(Angstrom)

He

2

-272,2

-268,9

2738

0,50

Ne

10

-248,7

-245,9

2088

0,65

Ar

18

-189,2

-185,7

1520

0,95

Kr

36

-156,6

-152,3

1356

1,10

Xe

54

-111,9

-107,1

1170

1,30

Rn

86

-71

-62

1040

1,45


3. Kegunaan Gas Mulia a. Helium (He)

Helium dapat digunakan sebagai pengisi balon udara. Helium cair digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah. Helium yang tidak reaktif digunakan sebagai pengganti nitrogen untuk membuat udara buatan untuk penyelaman dasar laut. Para penyelam bekerja pada tekanan tinggi. Jika digunakan campuran nitrogen dan oksigen untuk membuat udara buatan, nitrogen yang terisap mudah terlarut dalam darah dan dapat menimbulkan halusinasi pada penyelam. Oleh para penyelam, keadaan ini dise but “pesona bawah laut”. Ketika penyelam kembali ke permukaan, (tekanan atmosfer) gas nitrogen keluar dari darah dengan cepat. Terbentuknya gelembung gas dalam darah dapat menimbulkan rasa sakit atau kematian. b. Argon (Ar)

Argon digunakan dalam las titanium pada pembuatan pesawat terbang atau roket. Argon juga digunakan dalam las stainless steel dan sebagai pengisi bola lampu pijar karena argon tidak bereaksi dengan wolfram (tungsten) yang panas. c. Neon (Ne)

Neon dapat digunakan untuk pengisi bola lampu neon. Neon digunakan juga sebagai zat pendingin indicator tegangan tinggi, penangkal petir. Untuk pengisi tabung-tabung televisi. d. Kripton (Kr)

Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi


e. Xenon (Xe)

Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri). Xenon juga digunakan dalam pembuatan tabung elektron. f.

Radon (Rn)

Radon yang bersifat radioaktif digunakan dalam terapi kanker. Namun demikian, jika radon terhisap dalam jumlah banyak, malah akan menimbulkan kanker paru-paru. 1.4.2.3 Nonlogam Lainnya 1. Karbon (C) a. Sifat fisika karbon Sifat

Keterangan

Titik leleh ( C)

3500

Titik didih ( C)

3930

Jari-jari

0,77

°

°

kovalen Jari-jari ion

0,15

Warna (arang)

Hitam

b. Sifat kimia karbon

Sangat tidak reaktif, jika bereaksi, tidak ada kecenderungan atom-atom karbon kehilangan elektron-elektron terluar untuk membentuk ion C4+. Beberapa reaksi unsur karbon diantaranya sebagai berikut. Karbon ada yang membentuk senyawa organik dan ada juga yang membentuk senyawa anorganik. Senyawa organik di antaranya senyawa hidrokarbon, alkohol, aldehida, keton, ester,dan asam karboksilat, senyawa karbon anorganik di anataranya oksida, karbida, karbonat, sulfida, dan halida.


Atom karbon mempunyai beberapa alotropi, yaitu bentuk struktur yang berbeda dari suatu atom yang sama, antara lain grafit, intan, fuleren, bulkyball, dan arang. Karbon dalam bentuk senyawa H2CO3 dapat terionisasi (larut) di dalam air. Mempunyai energy ionisasi sebesar 11,3 kJ/mol. Mempunyai nilai keelektrponegatifan sebesar 2,5. 2. Nitrogen (N) a. Sifat fisika nitrogen Sifat

Keterangan o

-210

titik didih ( C)

o

-196

jari-jari kovalen (A)

0,75

titik leleh ( C)

+

1,71

jari-jari ion (N ) (A)

5+

0,11

warna pada suhu kamar

gas tidak berwarna

jari-jari ion (N ) (A)

b. Sifat kimia nitrogen

Kurang reaktif, terlihat dari banyaknya proses di alam yang tidak melibatkan nitrogen melainkan oksigen meskipun komposisi terbesar udara adalah nitrogen (78%). Berikut beberapa reaksi nitrogen. Dapat bertindak sebagai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor). Nitrogen sebagai oksidator mempunyai biloks -1, -2, dan -3, sedangkan sebagai reduktor mempunyai biloks +1, +2, +3, +4, dan +5. Biloks nitrogen yang paling umum adalah -3, +3, dan +5. Mempunyai energi ionisasi sebesar 14,5 kJ/mol. Mempunyai nilai keelektronegatifan sebesar 3,0.


3. Oksigen a. Sifat fisika oksigen Sifat

Keterangan

o

-218,8

titik leleh ( C) o

-183,0

titik didih ( C) jari-jari kovalen (A) -

jari-jari ion (O ) (A) warna pada suhu

0,73 1,4 gas tidak berwarna

kamar

b. Sifat kimia oksigen

Mempunyai elektron terluar sebanyak 6 elektron dengan biloks -2. Mempunyai 2 alotrop, yaitu gas oksigen (O2) dan ozon (O3). Mengalami reaksi oksidasi dengan sebagian besar unsur membentuk senyawa oksida (contoh: Na2O), peroksida (contoh: Na2O2), superoksida (contoh: NaO2), dan senyawa-senyawa karbon. Mempunyai energi ionisasi sebesar 14,5 kJ/mol. Mempunyai nilai keelektronegatifan sebesar 3,0. 1.4.3

Sifat Fisis Logam

Pada umumnya unsur logam mempunyai sifat fisis, antara lain: 1. Logam akan memantulkan sinar yang datang dengan panjang gelombang dan frekuensi yang sama sehingga logam terlihat lebih mengkilat. Contohnya, emas (Au), perak (Ag), besi (Fe), dan seng (Zn). 2. Logam dapat menghantarkan panas ketika dikenai sinar matahari, sehingga logam akan sangat panas (terbakar). Energi panas diteruskan oleh elektron sebagai akibat dari penambahan energi kinetik. Hal ini menyebabkan elektron bergerak lebih cepat. Energi panas ditransferkan melintasi logam yang diam melalui elektron yang bergerak.


3. Logam juga dapat menghantarkan listrik karena elektronnya terdelokalisasi bebas bergerak di seluruh bagian struktur atom. Tembaga (Cu) sering dipakai dalam pembuatan kawat penghantar lisrik. 4. Meabilitas, yaitu kemampuan logam untuk ditempa atau diubah menjadi bentuk lembaran. Sifat ini digunakan oleh pandai besi untuk membuat sepatu kuda dari batangan logam. Duktilitas yaitu kemampuan logam dirubah menjadi kawat dengan sifatnya yang mudah meregang jika ditarik. Tembaga (Cu) dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan kawat. 5. Semua logam merupakan padatan pada suhu kamar dengan pengecualian raksa atau merkuri (Hg) yang berupa cairan pada suhu kamar. 6. Semua logam bersifat keras, kecuali natrium (Na) dan kalium (Ca), yang lunak dan dapat dipotong dengan pisau. 7. Umumnya logam memiliki kepadatan yang tinggi sehingga terasa berat jika dibawa. 8. Logam juga dapat menimbulkan suara yang nyaring jika dipukul, sehingga dapat digunakan dalam pembuatan bel atau lonceng. 9. Logam dapat ditarik magnet, sehingga logam disebut diamagnetik, misalnya besi (Fe). 1.4.4

Sifat Fisis Nonlogam

Pada umumnya unsur nonlogam mempunyai sifat fisis, antara lain: 1. Nonlogam tidak dapat memantulkan sinar yang datang sehingga nonlogam tidak terlihat mengkilat. 2. Nonlogam tidak dapat menghantarkan panas dan listrik sehingga disebut sebagai isolator. 3. Nonlogam sangat rapuh sehingga tidak dapat ditarik menjadi kabel atau ditempa menjadi lembaran. 4. Densitas atau kepadatannya pun relatif rendah sehingga terasa ringan jika dibawa dan tidak bersifat diamagnetik (dapat ditarik magnet). 5. Nonlogam berupa padatan, cairan dan gas pada suhu kamar. Contohnya padatan Carbon (C), cairan Bromin (Br) dan gas Hidrogen (H).


1.4.5

Sifat Kimia Logam

Sifat-sifat kimia logam antara lain: 1

Logam memiliki energi ionisasi yang rendah, oleh karena itu logam cenderung melepaskan elektronnya dengan mudah. Logam cenderung melepaskan elektron daripada menangkap elektron untuk membentuk kation. Logam

berikatan

Contohnya, 2

Na

+

dengan 2+

Mg

lainnya

untuk

mencapai

stabil.

3+

Al .

Umumnya logam cenderung memiliki titik leleh, titik didih yang tinggi karena kekuatan ikatan logam. Titik leleh menunjukkan kekerasan logam, titik leleh yang tinggi artinya logamnya keras, sedangkan titik leleh rendah artinya logamnya lemah. Semua logam memiliki titik leleh yang tinggi, kecuali merkuri (Hg), cerium (Ce), galium (Ga), timah (Sn) dan timbal (Pb).

3

Logam memiliki 1 sampai 3 elektron dalam kulit terluar dari atom-atomnya.

4

Kebanyakan

logam

oksida

yang

larut

dalam

air

bereaksi

untuk

membentuk logam hidroksida. Contonya: a. logam oksida b. Na2O (s) c. CaO (s) 5

+

+

H2O (l)

+

H2O (l)



logam hidroksida



2NaOH (aq)



Ca(OH)2 (aq)

Logam oksida bereaksi dengan asam membentuk garam dan air. Contohnya: a. logam oksida +

1.4.6

air



asam

garam

+

air

b. MgO (s)

+

2HCl (aq)



MgCl 2 (aq) +

H2O (l)

c. NiO (s)

+

H2SO4 (aq)



NiSO4 (aq) +

H2O (l)

Sifat Kimia Nonlogam

Sifat-sifat kimia yang dimiliki unsur nonlogam antara lain: 1. Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsur-unsur nonlogam cenderung menangkap elektron karena memiliki energi ionisasi yang besar untuk membentuk anion. Contohnya,

-

Cl

2-

O

3-

N .

2. Umumnya unsur nonlogam memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah jika dibandingkan dengan unsur logam.


3. Nonlogam memiliki 4 sampai 8 elektron dalam kulit terluar dari atomatomnya. 4. Nonlogam yang bereaksi dengan logam akan membentuk garam. a. nonlogam + b. 3Br 2 (l)

+

logam



2Al (s)



5. Kebanyakan nonlogam

garam 2AlBr 3 (s)

oksida yang

larut

dalam

air

akan

bereaksi

membentuk asam. Contohnya: a. nonlogam oksida

+

b. CO2 (g)

H2O (l)

+



air 

asam

H2CO3 (aq)

6. Nonlogam dapat bereaksi dengan basa membentuk garam dan air. a. nonlogam oksida + b. CO 2 (g) 1.4.7



basa

+ 2NaOH (aq)



garam

Na2CO3 (aq) +

+

air

H2O (l)

Penggunaan Logam

Umumnya, logam bermanfaat bagi manusia, karena penggunaannya di bidang industri, pertanian, dan kedokteran. Contohnya, merkuri yang digunakan dalam proses klor alkali. Proses klor alkali merupakan proses elektrolisis yang berperan penting dalam industri manufaktur dan pemurnian zat kimia. Beberapa zat kimia yang dapat diperoleh dengan proses elektrolisis adalah natrium (Na), kalsium(Ca), magnesium(Mg),aluminium(Al),tembaga, seng, perak, hidroge n, klor, fluor, natrium

hidroksida, kalium

dikromat,

dan kalium

permanganat. Proses elektrolisis larutan natrium klorida tersebut merupakan proses klor alkali. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan natrium hidroksida di katode (kutub positif) dan gas klor di anode (kutub negatif). Pada industri angkasa luar dan profesi kedokteran dibutuhkan bahan yang kuat, tahan karat, dan bersifat noniritin, seperti aloi titanium. Sebagian jenis logam merupakan

unsur

penting

karena

dibutuhkan

dalam

berbagai

fungsi biokimiawi. Pada zaman dahulu, logam tertentu, seperti tembaga, besi, dan timah digunakan untuk membuat peralatan, perlengkapan mesin, dan senjata.


Secara umum logam mulia berarti logam-logam termasuk paduannya yang biasa dijadikan perhiasan, antara lain emas, perak, perunggu dan platina. Logamlogam tersebut memiliki warna yang bagus, tahan karat, lunak dan terdapat dalam jumlah yang sedikit di alam, sehingga harganya mahal. Emas dan perak memiliki sifat penghantar listrik yang sangat baik sehingga banyak dipakai untuk melapisi konektor-konektor pada perangkat elektronik. Kemampuan logam untuk meregang apabila ditarik disebut duktilitas. Kemampuan logam meregang dan menghantarkan listrik dimanfaatkan untuk membuat kawat atau kabel, contohnya tembaga. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa disebut maleabilitas. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa dimanfaatkan untuk membuat berbagai macam jenis barang, misalnya golok, pisau, cangkul, dan lain-lain. Sebagai konduktor panas yang baik, logam juga digunakan untuk membuat panci. Logam bersifat kuat sehingga dapat digunakan untuk membangun rangka bangunan dan jembatan. Logam juga dapat menimbulkan suara dering yang nyaring jika dipukul, maka logam juga dapat digunakan dalam pembuatan bel. Logam berat adalah logam dengan massa jenis lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Namun logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan apabila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh manusia. Beberapa

logam

tersebut

di

antaranya

bersifat

membangkitkan kanker (karsinogen). Demikian pula dengan bahan pangan dengan kandungan logam berat tinggi dianggap tidak layak konsumsi. Kasus-kasus pencemaran lingkungan menyebabkan banyak bahan pangan mengandung logam berat berlebihan. Kasus yang populer adalah sindrom Minamata, sebagai akibat akumulasi raksa (Hg) dalam tubuh ikan konsumsi. Di Indonesia, pernah dilaporkan bahwa ikan-ikan di Teluk Jakarta juga memiliki kandungan raksa (Hg) yang tinggi. Udang dari tambak Sidoarjo pun pernah ditolak

oleh

importir

dari Jepang karena


dinilai

memiliki

kandungan Kadmium (Cd) dan Timbal (Pb) yang melebihi ambang batas. Diduga logam-logam

ini

merupakan

dampak

buangan

limbah

industri

di

sekitarnya. Kakao dari Indonesia juga pernah ditolak pada lelang internasional karena dinilai memiliki kandungan Cd di atas ambang batas yang diizinkan. Cd diduga berasal dari pupuk TSP yang diberikan pada tanaman di perkebunan. 1.4.8

Penggunaan Nonlogam

Belerang merupakan endapan gas belerang yang membatu. Terbentuknya belerang karena aktifitas vulkanisme. Belerang (Su) ini banyak digunakan di berbagai macam industri, misalnya: pupuk, kertas, cat, plastik, bahan sintetis, pengolahan minyak bumi, industri karet dan ban, industri gula pasir, aki, industri kimia, bahan peledak, pertenunan, film dan fotografi, industri logam dan besi baja, bahan korek api, obat-obatan dan lain-lain. Belerang atau sulfur ini tersebar di Pegunungan Ijen (Jawa Timur), Dataran Tinggi Dieng (Jawa Tengah), dan Tangkuban Perahu (Jawa Barat). Fosfat merupakan bahan endapan dari kotoran kelelawar dan burung. Fosfat terdapat di daerah karst terutama di dalam gua-gua. Pemanfaatannya digunakan untuk bahan utama pupuk fosfat. Tersebar di Bojonegoro (Jawa Timur), Ajibarang (Jawa Tengah), dan Bogor (Jawa Barat). Contoh dari carbon (C) adalah intan atau berlian. Intan dalam tingkatan kekerasan batuan, merupakan batuan yang mempunyai tingkatan kekerasan paling tinggi, sehingga intan bisa digunakan untuk mengiris kaca dan marmer. Intan berasal dari endapan tumbuhan jenis pakis-pakisan yang telah mengalami proses yang sangat panjang dan lama. Pemanfaatan utama intan ialah digunakan sebagai perhiasan.

Mineral

intan

tersebar

di

Martapura

(Kalimantan

Selatan),

Longiram (Kalimantan Timur), Sei Pinang (Kalimantan Tengah), dan Muara Mengkiang (Kalimantan barat). Karbon monoksida (CO) lebih dikenal karena sifatnya yang beracun daripada kegunaannya. Gas ini dapat berikatan dengan haemoglobin dalam darah sehingga menghalangi fungsi utama darah sebagai pengangkut oksigen. Gas CO


tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. CO di udara berasal dari pembakaran tak sempurna dalam mesin kendaraan bermotor dan industri. Beberapa penggunaan CO adalah sebagai reduktor pada pengolahan logam, sebagai bahan baku untuk membuat methanol dan merupakan komponen berbagai jenis bahan bakar gas. Gas CO2 tidak beracun, tetapi jika kadarnya terlalu besar (10-20%) dapat membuat pingsan dan merusak sistem pernapasan. CO 2 terbentuk pada pembakaran bahan bakar yang mengandung karbon seperti batu bara, minyak bumi, gas alam dan kayu. Gas ini juga dihasilkan pada pernapasan makhluk hidup. Karbon dioksida komersial diperoleh dari pembakaran residu penyulingan minyak bumi. Dalam jumlah besar juga diperoleh sebagai hasil samping produksi urea dan pembuatan alkohol dari proses peragian. Beberapa penggunaan komersial karbon dioksida adalah karbon dioksida padat yang disebut es kering digunakan sebagai pendingin, untuk memadamkan kebakaran dan untuk membuat minuman ringan. 1.5

RANGKUMAN

1. Sifat fisis logam yaitu memantulkan sinar yang datang, mengkilat, dapat menghantarkan panas, dapat menghantarkan listrik, meabilitas atau dapat ditempa, semua logam merupakan padatan pada suhu kamar dengan pengecualian raksa atau merkuri (Hg) yang berupa cairan pada suhu kamar, bersifat keras kecuali natrium (Na) dan kalium (Ca), memiliki kepadatan yang tinggi sehingga terasa berat jika dibawa, dapat menimbulkan suara yang nyaring jika dipukul, logam dapat ditarik magnet (diamagnetik), misalnya besi (Fe). 2. Sifat fisis nonlogam yaitu tidak dapat memantulkan sinar yang datang, tidak terlihat mengkilat, tidak dapat menghantarkan panas dan listrik ( isolator), sangat rapuh, densitas atau kepadatannya relatif rendah, tidak bersifat diamagnetik (dapat ditarik magnet) dan berupa padatan, cairan dan gas pada


suhu kamar. Contohnya padatan Carbon (C), cairan Bromin (Br) dan gas Hidrogen (H). 3. Sifat

kimia

contohnya

logam Na

+

yaitu 2+

memiliki

energi

ionisasi

yang

rendah

3+

Mg

Al . Umumnya logam cenderung memiliki

titik leleh dan titik didih yang tinggi. Semua logam memiliki titik leleh yang tinggi kecuali merkuri (Hg), cerium (Ce), galium (Ga), timah (Sn) dan timbal (Pb). Logam memiliki 1 sampai 3 elektron dalam kulit terluar dari atom-atomnya. Kebanyakan logam oksida yang larut dalam air bereaksi untuk membentuk logam hidroksida. Contonya: a. logam oksida b. Na2O (s)

+

+

c. CaO (s)

air

 

H2O (l)

+

H2O (l)

logam hidroksida



2NaOH (aq) Ca(OH)2 (aq)

Logam oksida bereaksi dengan asam membentuk garam dan air. Contohnya: a. logam oksida +



asam

b. MgO (s)

+

2HCl (aq)

c. NiO (s)

+

H2SO4 (aq)



garam

+

MgCl 2 (aq) +



NiSO4 (aq) +

air

H2O (l) H2O (l)

4. Sifat kimia nonlogamn yaitu jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsurunsur nonlogam cenderung menangkap elektron karena memiliki energi ionisasi yang besar untuk membentuk anion. Contohnya,

Cl

-

2-

O

3-

N .

Umumnya unsur nonlogam memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah jika dibandingkan dengan unsur logam. Nonlogam memiliki 4 sampai 8 elektron dalam kulit terluar dari atom-atomnya. Nonlogam yang bereaksi dengan logam akan membentuk garam. logam



2Al (s)



a. nonlogam + b. 3Br 2 (l)

+

Kebanyakan nonlogam

garam 2AlBr 3 (s)

oksida yang

larut

dalam

air

akan

membentuk asam. Contohnya: a. nonlogam oksida b. CO2 (g)

+

+

H2O (l)

air





H2CO3 (aq)

asam

Nonlogam dapat bereaksi dengan basa membentuk garam dan air. a. nonlogam oksida +

basa



garam


+

air

bereaksi

b. CO 2 (g)

+ 2NaOH (aq)



Na2CO3 (aq) +

H2O (l)

5. Natrium merupakan salah satu logam alkali yang dimanfaatkan untuk pembuatan lampu. Lampu ini dikenal dengan nama lampu natrium. Lampu natrium umumnya digunakan sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya. Lampu natrium ditandai dengan warna kuning cemerlang yang mampu menembusi kabut. Dibanding logam murninya, senyawa-senyawa yang dibentuk dari logam alkali lebih banyak dimanfaatkan 1.6

PERTANYAAN

1. Apa pengertian biji besi berikan contoh dan jelaskan! 2. Apa pengertian Halogen, gas mulia, dan isolator! 3. Coba jelaskan mengapa logam bisa menghantarkan panas dan mengapa non logam tidak bisa menghantarkan panas! 1.7

MODEL JAWABAN

1. Biji atau bijih besi adalah cebakan yang digunakan untuk membuat besi

gubal. Biji besi terdiri atas oksigen dan atom besi yang berikatan bersama dalam molekul. Bijih besi biasanya kaya akan besi oksida dan beragam dalam hal warna, dari kelabu tua, kuning muda, ungu tua, hingga merah karat. Contoh:

magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), goethit, limonit atau

siderit. 2. Gas mulia adalah unsur-unsur golongan VIIIA (18) dalam tabel periodik.

Disebut mulia karena unsur-unsur ini sangat stabil (sangat sukar bereaksi). Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari gas mulia. Gas mulia diantaranya yaitu: : He, Ne, Ar, Kr, Xe Halogen adalah kelompok unsur kimia yang berada pada golongan 17 (VII

atau VIIA pada sistem lama) di tabel periodik. Kelompok ini terdiri dari: fluor (F), klor (Cl), brom (Br), yodium (I), astatin (At), dan unsur ununseptium (Uus) yang belum ditemukan. Halogen menandakan unsurunsur yang menghasilkan garam jika bereaksi dengan logam. Halogen menandakan unsur-unsur yang menghasilkan garam jika bereaksi dengan


TOPIK I BAHAN LOGAM DAN NONLOGAM

Recommend Documents