MAKALAH KIMIA
UNSUR-UNSUR GOLONGAN UTAMA
Disusun Oleh : Kelompok 1 1. Yunita Sarempa 2. Paskalia Tompoh 3. Olivia Romony 4. Erma Yuli Kadmaerubun 5. Fahrol Djobubu 6. Desri Delvia Sikuda
KELAS XII IPA 2
SMA KRISTEN TOBELO
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan ke Hadirat Tuhan yang Maha Esa, karena atas kasih dan penyertaan-Nya makalah yang membahas khusus tentang ”Unsur-Unsur Golongan Utama”, dapat terselesaikan dengan baik. Dalam makalah ini kami buat berdasarkan refrensi yang kami ambil dari berbagai sumber, diantaranya buku dan internet. Makalah ini diharapkan bisa menambah wawasan dan pengetahuan yang selama ini kita cari. Kami juga berharap bisa dimafaatkan semaksimal dan sebaik mugkin. Namun, seperti pepatah lama mengatakan: ”tak ada gading yang tak retak”, demikianlah makalah ini belum mencapai kesempurnaan, karena itu baik kritik ataupun saran yang membangun sangatlah di perlukan untuk perbaikan mencapai hasil yang maksimal. Atas perhatian dan kerjasama yang baik,di ucapkan banyak terimakasih..
Tobelo, 23 November 2016
Penulis
i
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR ...................................................................................
i
DAFTAR ISI ..................................................................................................
ii
BAB I.
PENDAHULUAN .............................................................................. 1.1 Latar Belakang ............................................................................
1 1
II.
PEMBAHASAN ................................................................................ 2.1 Sifat-Sifat Unsur Golongan Utama ............................................. 2.1.1 Golongan IA (Logam Alkali) ............................................ 2.1.2 Golongan IIA (Alkali Tanah) ............................................ 2.1.3 Golongan IIIA .................................................................. 2.1.4 Golongan IVA (Logam Karbon) ....................................... 2.1.5 Golongan VA (Logam Nitrogen) ...................................... 2.1.6 Golongan VIA (Logam Kalkogen) ................................... 2.1.7 Golongan VIIA (Logam Halogen) .................................... 2.1.8 Golongan VIIA (Logam Gas Mulia) ................................. 2.2 Kelimpahan Dan Manfaat Golongan Utama ............................... 2.2.1 Golongan IA (Logam Alkali) ............................................ 2.2.2 Golongan IIA (Alkali Tanah) ............................................ 2.2.3 Unsur Golongan Utama IIIA,IVA,VA,VIA ..................... 2.2.4 Unsur Golongan Transisi .................................................. 2.2.5 Golongan VIIA (Halogen) ................................................ 2.2.6 Golongan VIIIA (Logam Gas Mulia) ................................ 2.3 Bahaya Unsur-Unsur Kimia ........................................................ 2.4 Pembuatan Unsur Golongan Utama ............................................
2 2 2 4 6 9 14 15 17 18 18 18 19 20 21 22 23 24 24
III.
KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
28
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
29
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Alam semesta ini kaya akan kadungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini, unsurunsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur-unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam, semilogam, dan gas mulia Beberapa usur logam dan nonlogam, dalam bentuk unsur maupun senyawa, banyak dimanfaatkan didalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan beberapa unsur logam dan nonlogam meningkat dengan berkembang pesatnya industri, baik sebagai alat, bahan dasar, maupun sumber energi. Unsur-unsur logam umumnya diperoleh sebagai bijih logam dalam batuan. Alam Indonesia sangat kaya akan sumber mineral bijih logam, karena itu perlu penguasaan teknologi untuk mengolahnya menjadi logam yang dibutuhkan. Unsur Logam yang sudah akrab dengan kehidupan kita sehari-hari diantaranya adalah, besi, tembaga, atau perak. Ternyata unsur natrium pun bersifat logam. Namun, karena tak stabil dalam keadaan unsurnya, ia lebih banyak kita temui dalam bentuk senyawanya. Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Sumber unsurUnsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campurannya. Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam dalam bentuk unsur bebasnya (tidak bersenyawa dengan unsur lainnya), diantaranya logam platina (Pt), emas (Au), karbon (C), gas nitrogen (N2), oksigen (O2), dan gas-gas mulia. Adapun unsur-unsur lainnya ditemukan dalam bentuk bijih logam. Bijih logam merupakan campuran antara mineral yang mengandung unsur-unsur kimia dan pengotornya. Mineral-mineral tersebut berbentuk senyawa oksida, halida, fosfat, silikat, karbonat, sulfat, dan sulfida. Logam platina (Pt) dan emas (Au) disebut logam mulia. Sumber logam mulia dan mineral-mineral dapat ditemukan di kerak bumi, sedangkan sumber gas oksigen, nitrogen, dan gas mulia (kecuali He) terdapat di lapisan atmosfer. Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut. Melalui makalah ini kami
harapkan pembaca dapat memahami dan mengetahui kimia unsur lebih spesifik lagi.
1
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Sifat-Sifat Unsur Golongan Utama Jumlah unsur banyak sekali, baik yang alamiah maupun yang buatan. Unsur-unsur tersebut disusun dalam tabel periodik. Unsur-unsur tersebut dikelompokkan dalam kolomkolom yang disebut dengan golongan dan dalam baris yang disebut periode. Secara garis besar unsur-unsur tersebut dibedakan atas unsur-unsur utama dan unsur-unsur transisi. Pada bab ini kita akan mempelajari unsur-unsur utama. Unsur utama termasuk dalam golongan A yang terdiri atas unsur logam dan unsur nonlogam. Golongan A terdiri dari delapan golongan (I – VIII). 2.1.1
Golongan IA ( Logam Alkali ) 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 Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari – jari atom Jari – jari ion Energi Ionisasi I (kJ mol-1) Energi ionisasi II Elektronegativitas Potensial Elektrode (Volt) M+ + e M Massa jenis (g mL-1)
Li 3 1s2 2s1 454 1609 1,34 0,60 520 7298 0,98 -0,34 0,63
2
b. Natrium ( Na ) Sifat – sifat kimia Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari – jari atom (Å) Jari-jari ion Energi ionisasi I Energi ionisasi II Elektronegativitas Potensial elektrode (volt) M+ + e M Massa jenis (g mL-1)
Na 11 [He] 3s1 371 1154 1,54 0,95 495 4563 0,93 -2,71 0,97
c. Kalium (Ka) Sifat – sifat Kimia Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari – jari atom Jari – jari ion Energi ionisasi I ( kJ mol-1 ) Energi ionisasi II ( kJ mol-1 ) Elektronegativitas Potensial elektrode ( volt ) M+ + e M Massa jenis (g mol -1)
K 19 [Ne] 4s1 337 1039 4,3 1,33 418 3051 0,82 -2,93 0,86
d. Rubidium (Rb) Sifat – sifat kimia Nomor atom Konfigurasi elektron Titik Leleh (K) Titik Didih (K)
Rubidium ( Rb ) 37 [ Ar ] 5s1 312 967
3
Jari – jari atom Jari – jari ion Energi ionisasi I ( kJ mol -1 ) Energi ionisasi II ( kJ mol -1) Elektronegativitas Potensial Elektrode ( Volt ) M(aq) + e M Massa jenis ( g mL -1 )
4,2 1,48 403 2632 0,82 -2,99 1,53
e. Sesium (Cs) Sifat – sifat Kimia Nomor atom Konfigurasi elektron Titik Leleh (K) Titik Didih (K) Jari-jari atom Jari – jari ion Energi ionisasi I (kJ mol -1) Energi Ionisasi II (kJ mol -1) Elektronegativitas Potensial Elektrode (Volt) M(aq) + e M -1 Massa jenis (g mL )
Sesium ( Cs ) 55 [ Kr ] 6s1 302 952 3,9 1,69 374 2420 0,79 -3,02 1,95
2.1.2
Golongan IIA (Alkali Tanah) 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 Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari-jari atom (angstrom) Jarijari ion
Berilium (Be) 4 [He] 2s2 1553 3043 1,12 0,31
4
Energi ionisasi I Energi ionisasi II Elektronegativitas Potensial elektrode (volt) M2+ + 2e M Massa jenis (g mL -1)
900 1800 1,57 -1,85 1,86
b. Magnesium (Mg) Sifat – sifat Kimia Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari-jari atom (angstrom) Jari-jari ion (angstrom) Energi ionisasi I (kJ mol-1) Energi ionisasi II (kJ mol-1) Elektronegativitas Potensial elektrode (Volt) M2+ + 2e M Massa jenis (g mL-1)
Magnesium ( Mg ) 12 [Ne] 3s2 923 1383 1,60 0,65 900 1800 1,57 -2,37 1,57
c. Kalsium (Ca) Sifat-sifat Kimia Nomor Atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari-jari atom (angstrom) Jari-jari ion (angstrom) Energi ionisasi I (kJ mol-1) Energi ionisasi II (kJ mol-1) Elektronegativitas Potensial elektrode (volt) M2+ + 2e M Massa jenis (g mL-1)
Kalsium (Ca) 20 [Ar] 4s2 1111 1713 1,97 0,99 590 1150 1,00 -2,87 1,55
5
d. Stonsium (Sr) Sifat – sifat Kimia Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari-jari atom Jari-jari ion Energi ionisasi (kJ mol-1) Energi ionisasi (kJ mol-1) Elektronegativitas Potensial elektrode M2+ + 2e M -1 Massa jenis (g mL )
Stronsium ( Sr ) 38 [Kr] 5s2 1041 1653 2,15 1,13 550 1016 0,95 -2,89 2,6
e. Barium ( Ba ) Sifat-sifat Kimia Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh (K) Titik didih (K) Jari-jari atom Jari-jari ion Energi ionisasi (kJ mol-1) Energi ionisasi (kJ mol-1) Elektronegativitas Potensial elektrode M2+ + 2e M Massa jenis (g mL-1)
Barium ( Ba ) 56 [Xe] 6s2 987 1913 2,22 1,35 500 970 0,89 -2,90 3,6
2.1.3 Golongan IIIA ( Logam Aluminium Atau Logam pasca Transisi ) 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
6
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 Nomor atom Jari-jari atom Jari-jari ion Kerapatan Titik leleh Titik didih Energi ionisasi I Energi ionisasi II Energi ionisasi III
Boron (B) 5 0,80 2,54 2300 4200 807 2425 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 Nomor atom Jari-jari atom Jari-jari Ion Kerapatan Titik leleh Titik didih Energi ionisasi I Energi ionisasi II Energi ionisasi III
Aluminium (Al) 13 1,25 0,45 2,70 932 2720 579 1979 2962
7
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 Jari-jari atom Jari-jari ion Kerapatan Titik leleh Titik didih Energi ionisasi I Energi ionisasi II Energi ionisasi III
31 1,24 0,60 5,90 303 2510 579 1979 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 Nomor atom Jari-jari atom Jari-jari ion Kerapatan Titik leleh Titik didih Energi ionisasi I Energi ionisasi II Energi ionisasi III
Indium (In) 49 1,50 0,81 7,30 429 2320 556 1820 2703
8
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 Nomor atom Jari-jari atom Jari-jari ion Kerapatan Titik leleh Titik didih Energi ionisasi I Energi ionisasi II Energi ionisasi III
Thalium (Ti) 81 1,55 0,95 11,85 577 1740 590 1971 2874
2.1.4 Golongan IVA ( Logam Karbon ) 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 –
9
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 Radius Atom Volume Atom Massa Atom Titik Didih Radius Kovalensi Struktur Kristal Massa Jenis Konduktivitas Listrik Elektronegativitas Konfigurasi Elektron Formasi Entalpi Konduktivitas Panas Potensial Ionisasi Titik Lebur Bilangan Oksidasi Kapasitas Panas Entalpi Penguapan
C 0.91 Å 5.3 cm3/mol 12.011 5100 K 0.77 Å Heksagonal 2.26 g/cm3 0.07 x 106 ohm-1cm-1 2.55 [He]2s2p2 kJ/mol 80 Wm-1K-1 11.26 V 3825 K -4,+4,2 0.709 Jg-1K-1 -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. 10
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 : argyrodite, sulfida germanium dan perak Germanite, yang mengandung 8% unsur ini Bijih seng Batubara 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 Radius Atom Volume Atom Massa Atom Titik Didih Radius Kovalensi Struktur Kristal Massa Jenis Konduktivitas Listrik
Ge 1.37 Å 13.6 cm3/mol 74.9216 3107 K 1.22 Å Fcc 5.32 g/cm3 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
11
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. Berikut adalh sifat – sifat kimia yang dimiliki atom Timah Simbol Radius Atom Volume Atom Massa Atom Titik Didih Radius Kovalensi Struktur Kristal Massa Jenis Konduktivitas Listrik Elektronegativitas Konfigurasi Elektron Formasi Entalpi Konduktivitas Panas Potensial Ionisasi Titik Lebur Bilangan Oksidasi Kapasitas Panas Entalpi Penguapan
Sn 1.62 Å 16.3 cm3/mol 118.71 2876 K 1.41 Å Tetragonal 7.31 g/cm3 8.7 x 106 ohm-1cm-1 1.96 [Kr]4d10 5s2p3 7.2 kJ/mol 66.6 Wm-1K-1 7.344 V 505.12 K 4,2 0.228 Jg-1K-1 290.37 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 12
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 Penguapan177.9kJ/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 Simbol
Uuq
Radius Atom Volume Atom Massa Atom Titik Didih Radius Kovalensi Struktur Kristal Massa Jenis Konduktivitas Listrik Elektronegativitas Konfigurasi Elektron Formasi Entalpi Konduktivitas Panas
Å cm3/mol n/a K Å n/a g/cm3 x 106 ohm-1cm-1 n/a [Rn]5f14 6d12 7s2 kJ/mol Wm-1K-1
Potensial Ionisasi Titik Lebur Bilangan Oksidasi Kapasitas Panas Entalpi Penguapan
V K n/a Jg-1K-1 kJ/mol
13
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. 2.1.5 Golongan VA ( Logam Nitrogen ) a. Nitrogen ( N ) Nomor Atom :7 Massa Atom : 14,0067 gr/mol Massa Jenis : 1.251 gr/L Titik Lebur : 63,15 K Titik Didih : 77,36 K Fase : Non Logam Kalor peleburan : 0.720 kJ/mol Kalor penguapan : 5.57 kJ/mol b. Fosfor ( P ) Nomor Atom : 15 Massa Atom : 30,973761 gr/mol Massa Jenis : 1,823gr/L Titik Lebur : 317,3K Titik Didih : 550 K Fase : padat Kalor peleburan : 0,66 kJ/mol Kalor penguapan : 12,4 kJ/mol c. Arsen ( As ) Nomer Atom Massa Atom Massa Jenis Titik Lebur Titik Didih Fase Kalor peleburan Kalor penguapan
: 33 : 74,9216 gr/mol : 5,727 g/L : 1090 K : 887 K : Padatan : 24,44 kJ/mol : 34,76 kJ/mol
d. Stibium/Antimon ( Sb ) Nomer Atom : 51 Massa Atom : 121,760 gr/mol Massa Jenis : 6,53 gr/L Titik Lebur : 903,78 K 14
Titik Didih Fase Kalor peleburan Kalor penguapan
: 1860 K : padat : 19.79 kJ/mol : 193.43 kJ/mol
e. Bismut ( Bi ) Nomer Atom : 83 Massa Atom : 208, 98 gr/mol Massa Jenis : 9,78 gr/L Titik Lebur : 544,7 K Titik Didih : 1837 K Fase : Padatan Kalor peleburan : 11,30 kJ/mol Kalor penguapan : 151 kJ/mol 2.1.6 Golongan VIA ( Logam Kalkogen ) 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 Konfigurasi elektron : [Ne] 3s2 3p4 15
c. Selenium ( Se ) Simbol Radius Atom Volume Atom Massa Atom Titik Didih Radius Kovalensi Struktur Kristal Massa Jenis Konduktivitas Listrik Elektronegativitas Konfigurasi Elektron Formasi Entalpi Konduktivitas Panas Potensial Ionisasi Titik Lebur Bilangan Oksidasi Kapasitas Panas Entalpi Penguapan
: Se : 1.4 Å : 16.5 cm3/mol : 78.96 : 958 K : 1.16 Å : Heksagonal : 4.79 g/cm3 : 8 x 106 ohm-1cm-1 : 2.55 : [Ar]3d10 4s2p4 : 5.54 kJ/mol : 2.04 Wm-1K-1 : 9.752 V : 494 K : -2,4,6 : 0.32 Jg-1K-1 : 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.
16
2.1.7 Golongan VIIA ( Logam Halogen ) a. 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. b. 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. c. 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. d. 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 e. 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 17
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. 2.1.8
Golongan VIIIA ( Logam Gas Mulia ) 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. 2.2 Kelimpahan Dan Manfaat Unsur Golongan Utama 2.2.1 Golongan IA (Logam Alkali) UNSUR
TERDAPATNYA DI ALAM
Litium Li
Dalam keadaan standart, litium adalah logam paling ringan sekaligus unsure dengan densitas (massa jenis) paling kecil. Seperti logam-logam alkali lainnya, Litium sangat reaktif dan terkorosi dengan cepat dan menjadi hitam di udara yang lembab.
Natrium Na
Natrium banyak terdapat dalam senyawa alam yang ü tak pernah berwujud sebagai unsure murni di alam. ü Natrium mengapung di air, jika di gerus menjadi ü bubuk, Natrium akan meledak dalam air secara ü spontan. Kalium berbentuk logam lunak berwarna putih keperakan. Secara alami, Kalium di temukan sebagai senyawa dengan unsure lain dalam air laut atau mineral lainnya. Kalium teroksidasi dengan sangat cepat dengan udara, sangat reaktif terutama dalam air.
Kalium K
Rubidium Rb Cesium
TERKANDUNG DALAM PRODUK Litium dan senyawasenyawanya mempunyai beberapa aplikasi komersial, meliputi keramik dan gelas tahan panas, alat dengan rasio kekuatan berbanding berat yang tinggi untuk pesawat terbang, dan baterai Litium. Aliase Lampu natrium Detergen Soda kue (NaHCO3) Pewarna Fotosel Karnalit Elektrolit batrai (KOH) Pupuk
Digunakan untuk membuat sel fotolistrik Unsur kimia ini merupakan logam alkali yang lunak Penggunaan paling terkenal 18
Cs
dan berwarna putih keemasan, yang adalah salah unsur kimia ini adalah dalam satu dari tiga unsure logam berwujud cair pada atau jam atom dan Digunakan sekitar suhu ruangan. untuk membuat sel fotolistrik 2.2.2 Golongan II A (Alkali Tanah) UNSUR TERDAPATNYA DI ALAM TERKANDUNG DALAM PRODUK Berilium Berilium ditemukan di dalam 30 jenis mineral, Paduan tembaga kurang lebih Be yang paling penting di antaranya adalah bertandite, 2%nuntuk membuat pegas, beryl, chrysoberyl, dan phenacite. Beryl dan klip, sambungan listrik, dan bertrandite merupakan sumber komersil yang reactor atom penting untuk unsur berilium dan senyawa Batu mulia senyawanya. Kebanyakan metal ini sekarang Aliase dipersiapkan dengan cara mereduksi berilium Isolator listrik florida oleh logam magnesium. Magnesium Mg
Kalsium Ca
Stronsium Sr
Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupaskan unsure terlarut ketiga perbanyak pada air laut. MgCl2 (Magnesium Clorida) MgCl3 (Senyawa Karbonat) MgCa(CO3)2 (Dolomit) MgSO4.7H2O (Senyawa Epsomit)
Digunakan sebagai zat campuran (Aloy) untuik membuat campuran Alumunium-Magnesium yang sering di sebut Magnalium (Magnelium). Mg(OH)2 sebagai obat Magh. MgO untuk melapisi tumpu. Garam inggris (MgSO4.7H2O) Kalsium merupakan elemen terabaikan kelima Pembentukan tulang dan gigi terbanyak di bumi. Kalsium juga merupakan ion yang terdapat di dalam susu. terabaikan kelima terbanyak di air laut di lihat dari CaC2 untuk pembuatan gas segi molaritas dan massanya. etilen. Sebagai obat-obatan, CaCO3 (Senyawa Karbonat) untuk pengembang kue dan CaPO3 (senyawa Fosfat) plastic. CaSO4 (Senyawa Sulfat) CaSO4 untuk membuat gips. CaF (senyawa Fluorida) CaCO3 untuk bahan bangunan seperti cat. Ca(OH)2 untuk pengatur pH air limbah. SrSO4 (Mineral Selesit) Sr(NO3)2 memberi warna pada Strontianit kembang api. SrSO4sebagai bahan cat Mengoperasikan Mercusuar yang mengubah energy panas menjadi listrik dalam bateray 19
Barium Ba
nuklir RTG Beberapa senyawa barium mudah larut dalam air Untuk membuat kembang api dan di temukan di danau atau sungai. BaSO4 sebagai pengisi kertas BaSO4 (mineral baripin) dan pewarna plastik BaCO3 (mineral witerit ) Ba(No3)2 memberi warna hijau pada kembang api Barium digunakan oleh dokter dalam melakukan tes medis dan pengambilan foto sinar X. Serat polimer
2.2.3 Unsur Golongan Utama IIIA, IVA,VA,VIA UNSUR TERDAPATNYA DI ALAM Alumunium Al
Karbon C
Silicon Si
TERKANDUNG DALAM PRODUK Alumunium merupakan unsure ketiga paling Dirumah digunakan untuk banyak di bumi setelah Si dan O2. Alumunium di bingkai jendela,membuat alam terutama terdapat dalam bentuk berbagai peralatan di dapur. aluminosilikat Aluminium digunakan pula untuk membuat tongkat golf, furniture indoor dan outdoor, lemari es, pemanggang roti, panci, ceret, dll.Terdapat berbagai bagian mobil yang juga menggunakan logam ini, begitu pula alat transportasi lain seperti gerbong kereta api. Aluminium banyak digunakan sebagai bahan konstruksi. Atap, casting, fabrikasi, pipa, tangki, batang aluminium, kawat, bingkai jendela, pagar, pegangan tangga merupakan bagian penting konstruksi yang menggunakan aluminium. Karbon dalam bentuk amorf juga dihasilkan terbatas dari minyak bumi. Secara alami karbon bentuk amorf dihasilkan dari bentuk gergaji, lignit, batu bara, gambut, tayu, batok kelapa dan biji bijian. Silicon merupakan unsure peringkat kedua jika diproduksi dalam beberaa terbanyak sesudah O2 pada kulit bumi dalam bentuk termasuk leburan 20
bentuk silica (SiO2)
Oksigen O2 Belerang S
Nitrogen N2 Posfor P
kuarsa, kristal, silica kesal (atau silica pyrogenic, merek dagang Aerosil atau Cab-OSil),silika koloid, gel silika,dan Aerogel.
Molekul O2 (dalam atmosfir bumi) Unsure bebas yang terdapat di sekitar bawah Industry pupuk, detergen, gunung berapi. Belerang banyak terdapat di kulit pembersih logam dalam bumi electroplating, industry zat warna, bahan peledak, obatobatan, pemurnian minyak bumi
Senyawa pospor di alam dalam bentuk posporit Ca3(PO4)2 dan apatit Ca3(PO4)2CaF2
2.2.4 Unsur Golongan Transisi UNSUR TERDAPATNYA DI ALAM Krom Cr
Tembaga Cu
Besi Fe
Seng Zn
TERKANDUNG DALAM PRODUK Kromium merupakan logam tahan korosi dan dapat Senyawa N2Cr2O7 dipoles menjadi mengkilat. Kromium banyak digunakan sebagai peapis pada ornamen-ornamen bangunan , komponen kendaraan, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas. Dalam jumlah kecil tembaga ditemukan pada beberapa Senyawa CuSO4, CuCl2 jenis tanaman, bulu-bulu burung terutama yang berbulu bahan untuk kabel listrik teran dan dalam darah binatang-binatang laut seperti dan kumparan dinamo udang dan kerang Logam besi cukup reaktif sehingga mudah terkorosi dalam Bentuk campuran(besi udara lembab. Dalam bentuk partikel/serbuk halus, bila dalam produk saja) tersuspensi di udara akan mudah terbakar dan dapat terjadi ledakan Kadar komposisi unsur seng di kerak bui sekitar 75 ppm Logam paduan (peralatan (0,007 %). Hal ini menjadikan seng sebagai unsur ke 24 rumah tangga) paling melimpah di kerak bumi. Tanah mengandung sekitar 5-770 ppm seng dengan rata-ratanya 64 ppm. Sedangkan pada air laut kadar sengnya adalam 30 pbb dan pada atmosfer kadarnya hanya 0,1 - 4 μg/m3.
21
2.2.5 UNSUR Fluorin F
Khlorin Cl
Golongan VIIA (Halogen) TERDAPATNYA DI ALAM Flour meerupakan gas halogen univalen beracun berwarna kuning-hijau yang paling reaktif secara kimia dan elektronegatif dari seluruh unsur. Dalam bentuk murninya, frour sangat berbahaya, dapat menyebabkan pembakaran kimia parah begitu berhubungan dengan kulit Dalam bentuk ion klorida, unsur ini adalah pembentuk garam dan senyawa lain yang tersedia di alam dalam jumlah yang sangat berlompah dan diperlukan untuk pembentukan hamper semua bentuk kehidupan, termasuk manusia.
TERKANDUNG DALAM PRODUK Freon Teflon (politetrafluoroetilen) plastic tahan panas Pasta gigi Dalam bentuk cair atau padat, klor sering digunakan sebagai oksidan, pemutih, atau desinfektan.
Bromin Br
Iodin I
Astatin At
Dalam bentuk cairan, zat ini bersifat korosif terhadap jaringan sel manusia dan upaya menyebabkan iritasi pada mata dan tenggorokan. Dalam bentuk gas, bromine bersifat toksik. Yodium adalah halogen yang reaktifitasnya paling rendah dan paling bersifat elektropositif. Seperti halnya semua unsur halogen lain, yodium ditemukan dalam bentuk molekul diatomik. Yodium digunakan terutama dalam medis, fotografi, dan sebagai pewarna. Unsur ini merupakan unsur radioaktif yang terbentuk secara alami melaluin peluruhan uranium -235 dan uranium -238 Astatin disinyalir adalah unsur radioaktif yang keberadaannya di bumi ini yang paling langka dan sedikit. Jumlah astatin di kerak bumi hanyalah kurang dari 1 ons.
Pemutih Penjernih air (kaporit) DDT, aldrin, dan dieldrin Bahan peledak Garam dapur (NaCl) Pupuk KCl
Anti-knocking (C2H4Br2) Obat penenang (NaBr)
Disinfektan Antiseptic
22
2.2.6 UNSUR Helium He
Neon Ne
Argon Ar
Krypton Kr
Senon Xe
Radon Rn
Golongan VIIIA ( Logam Gas Mulia ) TERDAPATNYA DI ALAM
TERKANDUNG DALAM PRODUK balon udara pendingin atmosfer inert
Kandungan helium banyak ditemukan diladang gas alam di amerika serikat, yang merupakan penyediaan gas terbesar. Helium digunakan dalam kriogenik, system pernapasan laut dalam, untuk mendinginkan magnet super konduktor, untuk pengembangan balon. Neon memberikan pendar khas kemerahan jika lampu neon digunakan di tabung hampa dan lampu neon. Sifat lampu reklame ini membuat neon terutama digunakan sebagai pendingin pembuatan tanda (sign) Argon membentuk 1% dari atmosfer bumi. Argon Bola lampu listrik digunakan meluas metalurgi, dan industry serta Pengelasan labolatorium yang memerlukan lingkungan bebas oksigen. residu yang tersisa dari penguapanhampir semua Campuran krypton dan argon komponen di udara untuk pengisi lampu fluoresensi bertekanan rendah. Digunakan dalam lampu kilat fotografi berkecepatan tinggi. Xenon diperoleh dari udara yang dicairkan. Xenon Digunakan dalam pembuatan dipergunakan untuk mengisi lampu sorot, dan tabung electron, lampu lampu berintensitas tinggi lainnya, mengisi bilik bakterisida, dan lampu gelembung yang digunakan oleh ahli fisika untuk stobaskopik. mempelajari partikel sub atom Rata-rata terdapat satu molekul Radon dalam Obat kanker 1x1021 molekul udara. Radon dapat ditemukan di beberapa mata air dan mata air panas. Radon dibebaskan dari tanah secara alamiah, apalagi di kawasan bertanah digranit.radon juga mungkin dapat berkumpul di ruang bawah tanah dan tempaat tinggal
23
2.3 Bahaya Unsur-Unsur Kimia a. Karbon Dalam bentuk CO2 menyebabkan terjadinya efek rumah kaca b.
Dalam bentuk CFC menyebabkan penipisan lapisan ozon Dalam bentuk CCL4 menyebabkan kerusakan hati dan ginjal Dalam bentuk CS2 bersifat racun Dalam bentuk CO menyebabkan darah kekurangan oksigen Nitrogen : Campuran NO dan NO2 menyebabkan terjadinya hujan asam dan kabut yang mengakibatkan iritasi pada mata dan tumbuhan menjadi kering. Selain itu hujan asam dapat merusak pH, perairan , dan bangunan. c. Silikon : Silikon yang digunakan untuk kecantikan wajah dapat menyebabkan kerusakan bentuk wajah dan melumpuhkan beberapa otot wajah. d. Fosfor : Jika biji fosfor diolah menjadi fosfat dan larutan dalam air akan menyebabkan terjadinya limbah radioaktif. e. Belerang : Belerang dalam bentuk H2S sangat beracun dan dapat menyebabkan kematian, sedangkan dalam bentuk H2SO4 dapat merusak kulit dan menyebabkan korosi. f. Radon : Jika radon terhirup, akan ter tinggal di paru-paru dan dapat menyebabkan kanker paru- paru. g. Aluminium : Aluminium dapat merusak kulit, dalam bentuk bubuk dapat meledak di udara jika dipanaskan , dan dalam bentuk AL2O3 jika di reaksikan dengan karbon akan menyebabkan pemanasan global. h. Krom : Krom sangat beracun dan dapat menyebabkan kanker. i. Mangan : Pada pengelasan baja dengan logam Mn akan dihasilkan asap, yang bersifat racun dan dapat mengganggu system saraf pusat. j. Logam Tembaga : Pada penambangan tembaga terdapat pasir sisa yang masih mengandung logam CO. Jika pasir sisa ini dibuang ke perairan, maka akan membahayakan bagi organisme – organism perairan. 2.4 Pembuatan Unsur Golongan Utama Adapun contoh-contoh pembuatan unsur-unsur kimia adalah sebagai berikut: A. Golongan Alkali 1. Unsur Natrium Natrium dapat diperoleh dengan cara elektrolisis NaCl yang dicairkan dengan katode besi dan anode karbon. Sel yang digunakan adalah sel Downs. Natrium cair terbentuk pada katode, selanjutnya dialirkan dan ditampung dalam wadah berisi minyak tanah. Dalam proses ini bejana elektrolisis dipanaskan dari luar dan dijaga agar natrium yang terbentuk tidak bersinggungan dengan udara, karena akan terbakar. Hasil samping elektrolisis ini adalah klorin 2. Senyawa Natrium klorida Natrium klorida (NaCl) atau garam dapur diambil dari air laut dengan menguapkan air laut dalam kolam atau tambak yang luas di tepi laut. Metode ini dapat diterapkan di daerah panas. Adapun di daerah dingin, garam dapur didapat dengan membekukan air. Air beku yang terbentuk tidak mengandung NaCl, 24
3.
B. 1. 2.
3.
C. 1.
2.
sehingga larutan yang disisakan merupakan larutan pekat dengan kadar NaCl yang tinggi. Garamnya dapat dipisahkan dengan penguapan. Garam darat diperoleh dengan menggalinya. Hasil penggalian yang sudah putih bersih dapat langsung diperdagangkan. Adapun hasil penggalian yang masih kotor, lebih dahulu dilarutkan dalam air agar kotorannya mengendap dan dipisahkan dengan penyaringan. Selanjutnya garam dapat diperoleh kembali dengan penguapan. Apabila lapisanlapisan yang mengandung garam itu terlalu dalam letaknya di dalam tanah maka untuk mendapatkan garam darat tersebut terlebih dulu perlu dipompakan air ke dalam tanah untuk melarutkan garamnya, kemudian larutan itu dipompa kembali ke atas (cara Frasch). Senyawa Natrium karbonat Natrium karbonat (Na2CO3) dapat diperoleh dengan cara: 1) Elektrolisis larutan NaCl dengan diafragma Ke dalam ruangan katode, di mana terbentuk NaOH dipompakan (dialirkan dengan tekanan) gas CO2, sehingga terbentuk NaHCO3, kemudian NaHCO3 yang terbentuk dipanaskan. d. Senyawa Natrium Hidrogen Karbonat Pada pembuatan soda dengan proses solvay sebagai hasil pertama terbentuk senyawa natrium hidrogen karbonat (NaHCO3) yang akan terurai pada suhu 650 °C. Oleh karena itu garam yang terbentuk harus dihablurkan di bawah suhu tersebut. Natrium hidrogen karbonat dapat juga terbentuk jika dalam larutan soda yang jenuh dialirkan karbon dioksida di bawah suhu 310 °C. f. Senyawa Kalium hidroksida Kalium hidroksida (KOH) diperoleh dari elektrolisis larutan KCl dengan diafragma (sama dengan cara pembuatan NaOH dari elektrolisis larutan NaCl). Golongan Alkali Tanah Unsur Kalsium Kalsium dapat dibuat dengan elektrolisis CaCl 2 cair sehingga dihasilkan Ca pada katode. Hasil sampingnya adalah klorin. Senyawa Kalsium Oksida Senyawa kalsium oksida (CaO) dibuat secara besarbesaran dengan memanaskan (pembakaran) batu kapur atau kulit kerang dalam tanur pembakar. Reaksi yang terjadi seperti berikut. CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) CaO juga disebut kapur tohor dan dalam perdagangan disebut gamping. Gas CO2 yang terbentuk harus segera dialirkan keluar, karena reaksinya dapat balik kembali. Kapur tohor sangat higroskopis. Unsur Magnesium Magnesium diperoleh dengan cara elektrolisis lelehan magnesium klorida. Sekarang ini, Mg juga dapat diperoleh dari air. Selain itu Mg diperoleh juga dari reduksi MgO dengan karbon. Golongan IIIA Unsur Aluminium Aluminium diperoleh dari elektrolisis bauksit yang dilarutkan dalam kriolit cair. Proses ini dikenal dengan proses Hall. Pada proses ini bauksit ditempatkan dalam tangki baja yang dilapisi karbon dan berfungsi sebagai katode. Adapun anode berupa batang-batang karbon yang dicelupkan dalam campuran. Senyawa Aluminium Sulfat Aluminium sulfat (Al2(SO4)) dibuat dari pemanasan tanah liat murni (kaolin) dengan asam sulfat pekat. Unsur Boron Boron dibuat 25
3. D. 1.
2.
3.
E. 1.
2.
dengan mereduksi boron oksida B2O3, dengan magnesium atau aluminium. Perhatikan reaksi berikut. Silikon Silikon dapat dibuat dari reduksi SiO2 murni dengan serbuk aluminium pada suhu tinggi, dengan reaksi seperti berikut. Golongan VA Unsur Nitrogen Nitrogen dibuat dengan penyulingan bertingkat udara cair. Udara bersih dimasukkan ke dalam kompresor, kemudian didinginkan dengan pendingin. Udara dingin mengembang melalui celah dan hasilnya adalah udara yang suhunya lebih dingin, cukup untuk menyebabkan mencair. Selanjutnya udara cair disaring untuk memisahkan unsur CO2 dan hidrokarbon, kemudian didistilasi dengan cara udara cair memasuki bagian puncak kolom di mana nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar sebagai gas, dan pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan oksigen cair sedang komponen yang paling sulit menguap terkumpul di dasar kolom. Senyawa Amonia Amonia (NH3) adalah senyawa yang sangat bermanfaat dan diproduksi secara komersial dalam jumlah yang sangat besar. Pembuatan secara komersial menggunakan proses Haber-Bosch. Dalam proses ini bahan baku digunakan adalah nitrogen dan hidrogen dengan katalis Fe. Reaksi yang terjadi dapat ditulis seperti berikut. Reaksi ini berlangsung pada suhu +500 °C dengan tekanan antara 130 – 200 atm. Senyawa Asam Nitrat Asam nitrat (HNO3) dibuat dengan proses Haber-Ostwald, di mana amonia yang didapat dengan proses Haber dicampur dengan udara berlebih kemudian dialirkan melalui platina abses sebagai katalis pada suhu 700 °C – 800 °C. Perhatikan reaksi yang terjadi berikut ini. d. Unsur Fosfor Fosfor dibuat dalam tanur listrik dengan memanaskan fosforit, pasir, dan kokas dengan reaksi seperti berikut. Dalam proses ini dihasilkan fosfor kuning. Adapun Fosfor merah dihasilkan dengan jalan memanaskan fosfor kuning pada suhu 250 °C tanpa udara. Golongan VIA Unsur Belerang Pembuatan belerang pertama kali dikembangkan pada tahun 1904 oleh Frasch yang mengembangkan cara untuk mengekstrak belerang yang dikenal dengan cara Frasch. Pada proses ini pipa logam berdiameter 15 cm yang memiliki dua pipa konsentrik yang lebih kecil ditanam sampai menyentuh lapisan belerang. Uap air yang sangat panas dipompa dan dimasukkan melalui pipa luar, sehingga belerang meleleh, selanjutnya dimasukkan udara bertekanan tinggi melalui pipa terkecil, sehingga terbentuk busa belerang yang keluar mencapai 99,5%. Senyawa Asam Sulfat Asam sulfat (H2SO4) dibuat dengan proses kontak. Belerang dibakar dalam udara kering di ruang pembakar pada suhu 100 °C. Gas yang dihasilkan mengandung kurang lebih 10% volume sulfur dioksida. Setelah didinginkan sampai 400 °C, kemudian dimurnikan dengan cara pengendapan elektrostastik. Sulfur dioksida yang terbentuk kemudian dikonversi menjadi SO3 dengan menggunakan vanadium (V) oksida. Reaksi yang terjadi adalah eksoterm. 26
Reaksi dilakukan pada suhu 450 °C – 474 °C. d. Unsur Oksigen Oksigen dapat dibuat dengan beberapa cara, antara lain seperti berikut ini. Oksigen dapat dibuat secara komersial dengan cara seperti berikut ini. 1) Distilasi bertingkat udara cair. 2) Elektrolisis air. F. Golongan VIIA atau Halogen Unsur Klor Klorin dibuat dengan beberapa cara, antara lain seperti berikut ini: 1. Senyawa Hidrogen Klorida Hidrogen klorida (HCl) dapat dibuat dari garam dapur dan asam sulfat. Reaksi yang terjadi seperti berikut. HCl dapat juga dibuat dari sintesis hidrogen dan klor. Kedua gas ini diperoleh sebagai hasil samping pembuatan NaOH dari elektrolisis larutan NaCl. Garam Hipoklorit dan garam klorat Garamgaram hipoklorit terbentuk bersama-sama dengan garam-garam klorida, jika gas klorin dialirkan ke dalam suatu larutan basa. 2. Unsur Brom Secara teknis brom dihasilkan terutama dari garam singkiran. Garamgaram ini dilarutkan dalam air dan kemudian diuapkan. Sebagian besar dari garamgaramnya menghablur, sedangkan MgBr2 masih tertinggal dalam larutan (Mutterlauge). Selanjutnya gas klorin dialirkan ke dalam Mutterlauge ini, dengan reaksi seperti berikut. Bromin yang terjadi dimurnikan dengan penyulingan. Bromin berupa zat cair berwarna cokelat tua, memberikan uap merah cokelat yang berbau rangsang. 3. Unsur Iod Garam-garam iodat direduksi na-hidrogensulfit menjadi iodin, dengan reaksi seperti berikut. Hablur-hablur iodin berbentuk keping-keping berwarna abuabu tua. Iod tidak mudah larut dalam air, tetapi mudah larut dalam kalium alkohol dan eter. 4. Senyawa Hidrogen Fluorida Hidrogen fluorida (HF) diperoleh dengan mereaksikan fluorit dan asam sulfat pekat kemudian dipanaskan dalam bejana dari timbal atau platina. Reaksi yang terjadi seperti berikut. HF di bawah suhu 20 oC berupa zat cair dan di atas suhu 20 oC berupa gas. G. Golongan VIIIA atau Gas Mulia Semua unsur gas mulia dapat diperoleh dengan distilasi fraksionasi udara cair. Adapun cara memisahkan logam dari bijinya adalah sebagai berikut: a. Penambangan b. Pemekatan biji logam c. Pengubahan mineral menjadi senyawa d. Pengubahan senyawa menjadi logam e. Pemurnian logam f. Pembuatan paduan logam Adapun cara memisahkan gas dari udara Udara tersusun atas gas gas seperti hydrogen, nitrogen, dan lain lain. Kita dapat memisahkannya dengan menggunakan metode distilasi bertingkat udara cair.
27
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan Dari uraian di atas kami dapat menyimpulakan unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam, semilogam, dan gas mulia. Dalam kehidupan sehari-hari, unsur-unsur kimia banyak membantu kita dalam melaksanakan kegiatan. Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut. B.
Saran Saran yang kami dapat berikan bagi pembaca yang ingin membuat makalah tantang “Kimia Unsur” ini, untuk dapat lebih baik dari makalah yang kami buat ini ialah dengan mencari lebih banyak refrensi dari berbagai sumber, baik dari buku maupun dari internet, sehingga makalah anda akan dapat lebih baik dari makalah ini. Mungkin hanya ini saran yang dapat kami sampaika semoga dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian. Terimakasih.
28
Daftar Pustaka
Akilul, Deppi. Golongan IA (Alkali). http://chemistranger.blogspot.co.id/2012/11/golongan1a-alkali.html. Diakses pada tanggal 22 November 2012. Gudang Laporan Dan Makalah. Program Ilmu Pengetahuan Alam Makalah Kimia Tentang Kimia Unsur. http://rudyanshory.blogspot.co.id/2011/11/makalah-kimia-unsur.html. Diakses pada tanggal 27 November 2011. Hidayaturrahman, N. Kelimpahan unsur golongan IA – VIIA. http://noriskim.blogspot.co.id/2015/11/kelimpahan-unsur-golongan-ia-viia.html. Diakses pada tanggal 11 November 2015. Setiyo, Sendy. Keberadaan Unsur Golongan Utama, Transisi Di Alam Dan Produk Yang Mengandung Unsur Itu. http://sevenastrals.blogspot.co.id/2012/12/keberadaan-unsurgolongan-utama.html. Diakses pada tanggal 05 Desember 2012. Pariwara, Intan. 2015: “ Kimia Kelas XII, KTSP”, Klaten. Taufik. Golongan Utama IA-VIIIA. http://taufiqaja.blogspot.co.id/2012/12/golongan-utamaia-viii-a.html. Diakses pada tanggal 02 Desember 2012. ---------, 2015.Deskripsi Unsur-Unsur Golongan Utama. Pertambangan Kaltim.
29
