GALLIUM
Disusun oleh kelompok 10 kelas XIII-2 : Dessy Nur Indryastuti Sathio Zulkarnaen
11.57.07149
Yuke Djulianti
11.57.07188
SMK Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor 2014
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Unsur-unsur golongan IIIA terdiri dari lima unsur yaitu Boron (B), Aluminium (Al), Galium (Ga), Indium (In) dan Talium (Tl). Pada umumnya unsur golongan IIIA merupakan unsur logam, kecuali unsur Boron yang merupakan unsur metalloid (mempunyai sifat diantara logam dan nonlogam). Galium disebut-sebut sebagai eka-aluminium oleh D.I Mendeleev pada tahun 1870 dan ditemukan pada tahun 1875 oleh P.E. Lecoq de Boisbaudran menggunakan spektroskopi. Indikasi pertama datang dengan mengobservasi dua garis ungu baru dalam spectrum dari sebuah sampel yang terdeposit dalam besi. Dan dapat diisolasi 1 gram logam awal dari ratusan kilogram bijih zink blende dan diberi nama latin Gallia. Sifat fisika dan kimia dari Galium diprediksi oleh Mendeleev. (Greenwood dan Earnshaw, 1998) Galium sering ditemukan sebagai elemen yang terkandung di dalam diaspore, sphalerite, germanite, bauksit dan batubara. Analisa debu dari hasil pembakaran batubara pernah menunjukkan kandungan galium sebanyak 1.5%.Unsur ini satu dari empat logam: raksa, cesium dan rubidium yang dapat berbentuk cair dekat pada suhu ruangan. Oleh karena itu galium dapat digunakan pada termometer suhu tinggi. Ia memiliki tekanan uap rendah pada suhu tinggi. Ada tendensi yang kuat untuk galium menjadi super dingin dibawah titik bekunya. Oleh karena itu proses seeding diperlukan untuk menginisiasi solidifikasi. (Mohsin, Yulianto, 2006).
B. Rumusan Masalah Adapun permasalahan dalam tugas makalah ini adalah: 1. 2. 3. 4. 5.
Bagaimanakah sifat kimia dan fisika dari galium? Bagaimanakah kelimpahannya dialam dari galium ? Apakah manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari? Bagaimanakah dampaknya dalam kehidupan sehari-hari? Bagaimanakah proses pembuatannya?
C. Tujuan dan Manfaat 1. Agar siswa dan siswi dapat mengetahui sifat kimia dan sifast kimia dari Galium 2. Agar siswa-siwi dapat menemikan serta dapat mengetahui bentuk zat kimia dari Galium. 3. Agar siswa dan siswi dapat mengetahui manfaat Galium dalam kehidupan seharihari. 4. Agar siswa dan siswi dapat mengetahui proses pembuatannya.
BAB II PEMBAHASAN A. Sejarah Galium
Gallium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31. Sebuah logam miskin yang jarang, dan lembut, gallium merupakan benda padat yang mudah melebur pada suhu rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan memang akan melebur di tangan. Terbentuk dalam jumlah sedikit dalam bauksit dan bijih seng. Penerapan pentingnya ialah dalam senyawa galium arsenida, digunakan sebagai semikonduktor, terutama dalam diode pemancar cahaya. Galium disebut-sebut sebagai eka-aluminium oleh D.I Mendeleev pada tahun 1870 dan ditemukan pada tahun 1875 oleh P.E. Lecoq de Boisbaudran menggunakan spektroskopi. Indikasi pertama datang dengan mengobservasi dua garis ungu baru dalam spectrum dari sebuah sampel yang terdeposit dalam besi. Dan dapat diisolasi 1 gram logam awal dari ratusan kilogram bijih zink blende dan diberi nama latin Gallia. Sifat fisika dan kimia dari Galium diprediksi oleh Mendeleev. (Greenwood dan Earnshaw, 1998).
B. Sifat Fisika Galium Galium padat merupakan logam abu-abu kebiruan yang memiliki struktur kristal ortorombik, sedangkan galium murni memiliki warna keperakan menakjubkan. Galium berbentuk padat pada suhu ruang, tetapi seperti merkuri, cesium, dan rubidium, akan menjadi cair bila sedikit dipanaskan. Galium padat cukup lunak sehingga bisa dipotong dengan pisau. Unsur ini stabil di udara dan air, tetapi bereaksi dan larut dalam asam dan basa. Galium tidak terdapat dalam bentuk murni di alam. Galium sebenarnya lebih berlimpah dari timbal tapi lebih sulit diakses karena tidak terkonsentrasi selektif dalam mineral sehingga persebarannya cenderung luas. Beberapa bijih logam seperti bauksit mengandung sejumlah kecil galium. Selain itu, batubara juga memiliki konten galium relatif tinggi.
Notasi
: 31Ga
Nomor Atom
: 31
Golongan, Periode, Blok
: 13, 4, p
Massa Atom
: 69,723 g/mol
Massa Jenis
: 5,91 g/cm³
Titik Lebur
: 302,9146 K
Titik Didih
: 2477 K
Konfigurasi Elektron
: [Ar] 3d10 4s2 4p1
Sifat menarik dari unsur Ga, kemampuan ini menunjukkan adanya pasangan elektron lembam, nS2, dalam atau dari unsur pasca-peralihan (post-transition). Jadi, sebuah atom Ga dapat kehilangan elektron pada 4p dan mempertahankan elektron 4s untuk membentuk ion Ga+, dengan konfigurasi elektron [Ar]3d104s2. Kemungkinan ini lebih mudah terjadi pada atom yang lebih berat dalam golongan.
C. Sifat Kimia Galium
Reaksi galium dengan halogen
2Ga3+ + 3F2 → 2GaF3
Reaksi galium dengan golongan VI A
2Ga3+ + 3S2- → Ga2S3
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)4Ga (OH)3 + OH- → Ga(OH)4-
D. Keberadaan Galium Galium sering ditemukan sebagai elemen yang terkandung di dalam diaspore, sphalerite, germanite, bauksit dan batubara. Analisa debu dari hasil pembakaran batubara pernah menunjukkan kandungan galium sebanyak 1.5%. Galium yang sangat murni bewarna keperakan dan logam ini memuai sebayak 3.1% jika berubah dari bentuk cair ke bentuk padat. Oleh karena itu, galium tidak boleh disimpan dalam gelas atau kontainer logam karena ia akan merusak tempatnya jika galium tersolidifikasi.
E. Pembuatan Galium Galium dapat dibuat dengan dua cara, yaitu : 1. Hasil dari proses pembuatan aluminium. Pemurnian bauksit melalui proses Bayer menghasilkan konsentrasi galium pada larutan alkali dari sebuah aluminium. 2. Elektrolisis menggunakan sebuah elektroda merkuri yang memberikan konsentrasi lebih lanjut dan elektrolisis lebih lanjut menggunakan katoda baja tahan karat dari hasil natrium gallat menghasilkan logam galium cair. Galium murni membutuhkan sejumlah proses akhir lebih lanjut dengan zona penyaringan untuk membuat logam galium murni.
F. Kegunaan Galium 1. Galium cair jika dikenakan pada permukaan porselin dan kaca akan membentuk lapisan terang sangat reflektif yang bisa digunakan membuat cermin. 2. Galium mudah berpadu dengan sebagian besar logam sehingga digunakan untuk membentuk paduan dengan titik leleh rendah. 3. Analog integrated circuit merupakan salah satu aplikasi paling umum untuk galium, dengan perangkat optoelektronik (kebanyakan dioda laser dan dioda pemancar cahaya) sebagai penggunaan terbesar kedua. 4. Galium memiliki sifat semikonduktor, terutama sebagai gallium arsendite (GaAs). 5. GaAs dapat mengubah listrik menjadi cahaya dan digunakan dalam light emitting diodes (LED) pada berbagai layar alat elektronik dan jam tangan. 6. Galium juga digunakan dalam berbagai termometer suhu tinggi.
G. Dampak Penggunaan Galium Galium adalah elemen yang bisa ditemukan dalam tubuh dalam jumlah amat kecil. Orang dengan berat 70 kg memiliki sekitar 0,7 miligram galium dalam tubuhnya. Belum diketahui fungsi galium dalam tubuh manusia. Beberapa vitamin dan air minum komersial diketahui mengandung jumlah sangat kecil galium dengan konsentrasi kurang dari satu bagian per juta. Galium murni bukan merupakan zat berbahaya saat disentuh. Hanya saja, galium murni mungkin akan meninggalkan noda di tangan. Senyawa radioaktif galium, galium [67Ga] sitrat, dapat disuntikkan ke dalam tubuh dan digunakan untuk pemindaian tanpa efek yang merugikan. Meskipun tidak berbahaya dalam jumlah kecil, galium tidak boleh sengaja dikonsumsi dalam dosis besar. Patut diketahui, beberapa senyawa galium sebenarnya bisa sangat berbahaya. Misalnya, paparan akut gallium (III) klorida dapat menyebabkan iritasi tenggorokan, sesak napas, dan nyeri dada. Galium digunakan sebagai salah satu komponen dalam senjata nuklir. Hanya saja, dalam suatu reaksi tertentu, galium bisa menempel pada plutonium, membuat plutonium tidak bisa digunakan. Galium harus dibersihkan agar plutonium bisa berfungsi kembali. Masalahnya, proses pembersihan galium berkontribusi pada sejumlah besar pencemaran air dengan zat radioaktif. Zat radioaktif ini diketahui membahayakan lingkungan dan makhluk hidup di dalamnya.
H. Persenyawaan Galium 1. Gallium Triklorida
Formula : GaCl3 Colourless atau tidak berwarna dan larut pada hampir semua pelarut Galium (III) lebih mudah ter-reduksi dibandingkan Al (III) Titik Cair : 77.9 °C Titik Didih : 201 °C Preparation (Pembuatan) Memanaskan logam Galium dan dialirkan chlorine, lalu untuk mendapatkan produk murninya disublimasi dengan vakum. Reaksi : 2 Ga + 3 Cl2 → 2 GaCl3 Memanaskan Galium oksida bersamaan dengan tionil klorida Reaksi : Ga2O3 + 3 SOCl2 → 2 GaCl3 + 3 SO2 Aplikasi : Laser Bahan luminescent
2. Galium Nitrida Formula : GaN Serbuk berwarna kuning Stabil dalam air Titik Cair : >2500 °C Densitas : 6,15g/cm3
Preparation (pembuatan) dibuat dari Na/Ga dibawah tekanan 100atm pada suhu 750 °C Reaksi: 2 Ga + 2 NH3 → 2 GaN + 3 H2Ga2O3 + 2 NH3 → 2 GaN + 3 H2O Aplikasi Light-emitting diodes (LEDs) Violet laser diodes digunakan untuk membaca Blue-ray Disc
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Gallium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31. Sebuah logam miskin yang jarang, dan lembut, gallium merupakan benda padat yang mudah melebur pada suhu rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan memang akan melebur di tangan. Terbentuk dalam jumlah sedikit dalam bauksit dan bijih seng. Galium adalah logam jarang dan rapuh, biasanya dapat ditemukan pada bauksit, batubara, diaspore, dll. Aplikasi yang sering ditemukan sebagai diode pemancar cahaya. Persenyawaannya diantaranya adalah GaN dan GaCl3.
DAFTAR PUSTAKA http://repository.upi.edu/operator/upload/s_fis0608583_chapter2.pdf
http://adventurechem.blogspot.com/2012/01/alkali-dan-alkali-tanah.html
http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/galium/
http://medicastore.com/penyakit/3415/Scanning_Galium_Pada_Tubuh.html
