MAKALAH KIMIA UNSUR GOLONGAN V A
DISUSUN OLEH KELOMPOK 1: 1. Novita Novita Sari Sari 0610138 0610138132 132000 000 2. Ka!i"a 06101381320021 3. #a$ti %a %a"ia 06101381320028
Do&'$ P'"(i"(i$): Dr&. M. Ha*'!i L+ M.Si.
,AKUL-AS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PROGRAM S-UDI PENDIDIKAN KIMIA PALEMANG 2016
KA-A PENGAN-AR PENG AN-AR
Puji dan syukur senantiasa kami panjatkan kehadirat Allah SWT, shalawat serta salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, juga untuk para keliarga, sahabat dan pengikutnya hingga akhir zaman. arena atas rahmat!Nya, penyusun dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini yang berjudul "imia #nsur $olongan %A& Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah imia Anorganik Anorganik '. Penyusun mengu(apkan mengu(apkan terimakasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian makalah ini. Penyusun berharap makalah ini dapat menambah pengetahuan pemba(a dan memberikan gambaran mengenai materi yang terkait. Sehingga pemba(a dapat menggunakan makalah ini sebagai sebagai literatur literatur pendukun pendukungg dalam pengembanga pengembangann bidang bidang ilmu selanjutny selanjutnyaa yang yang terkait terkait dengan kimia unsur golongan %A. Penyusun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan baik maeri maupun bahasanya, maka penyusun mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk perbaikan makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberikan man)aat bagi semua pihak yang menjadikan makalah ini sebagai bahan literatur mengenai materi terkait. Amin.
Palembang,
*uni + +-
Penyusun
KA-A PENGAN-AR PENG AN-AR
Puji dan syukur senantiasa kami panjatkan kehadirat Allah SWT, shalawat serta salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, juga untuk para keliarga, sahabat dan pengikutnya hingga akhir zaman. arena atas rahmat!Nya, penyusun dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini yang berjudul "imia #nsur $olongan %A& Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah imia Anorganik Anorganik '. Penyusun mengu(apkan mengu(apkan terimakasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian makalah ini. Penyusun berharap makalah ini dapat menambah pengetahuan pemba(a dan memberikan gambaran mengenai materi yang terkait. Sehingga pemba(a dapat menggunakan makalah ini sebagai sebagai literatur literatur pendukun pendukungg dalam pengembanga pengembangann bidang bidang ilmu selanjutny selanjutnyaa yang yang terkait terkait dengan kimia unsur golongan %A. Penyusun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan baik maeri maupun bahasanya, maka penyusun mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk perbaikan makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberikan man)aat bagi semua pihak yang menjadikan makalah ini sebagai bahan literatur mengenai materi terkait. Amin.
Palembang,
*uni + +-
Penyusun
DA,-AR ISI
ata Pengantar........... Pengantar.................................. .............................................. .............................................. .............................................. .........................................ii ..................ii /a)tar 'si........................................... 'si.................................................................. .............................................. .............................................. .........................................iii ..................iii 0A0 ' P1N/A2#3#AN............................ P1N/A2#3#AN................................................... .............................................. .............................................. .................................'.- Pendahuluan.......................... Pendahuluan................................................. .............................................. .............................................. .............................................. .........................'.+ 4umusan Masalah............................. Masalah.................................................... .............................................. .............................................. ....................................+ .............+ '.5 Tujuan................ Tujuan........................................ ............................................... .............................................. .............................................. ...........................................+ ....................+ 0A0 '' P1M0A2ASAN.................................. P1M0A2ASAN......................................................... .............................................. .............................................. ....................... ''.- #nsur!unsur #nsur!unsur utama dalam golongan %A.............................................. ..................................................................... ........................... .... ''.+ Si)at imia dan 6isika $olongan %A7 #nsur, Tabel, 8ontoh, 4eaksi............................ ''.5 #nsur unsur $olongan % A dan keberadaannya di alam........................................ alam................................................ ........ ''.9 egunaan masing!masing unsur golongan %A...................... %A............................................. ........................................ ................. 0A0 ''' P1N#T#P... P1N#T#P.......................... .............................................. .............................................. .............................................. ...................................... ............... /A6TA4 /A6TA4 P#STAA................... P#STAA.......................................... .............................................. .............................................. ............................................ .....................
A I PENDAHULUAN
I.1
Latar '!a/a$)
Pada -:;< Antoine 3a=oisier mengelompokan 55 unsur kimia. Pengelompokan unsur tersebut berdasarka si)at kimianya. #nsur!unsur kimia di bagi menjadi empat kelompok. >aitu gas, tanah, logam dan non logam. Pengelompokan ini masih terlalu umum karena ternyata dalam kelompok unsur logam masih terdapat berbagai unsur yang memiliki si)at berbeda. #nsur gas yang di kelompokan oleh 3a=oisier adalah (ahaya, kalor, oksigen, azote ?nitrogen@ dan hidrogen. #nsur!unsur yang tergolong non logam adalah sul)ur, )os)or, karbon, asam klorida, asam )lourida dan asam borak. Adapun unsur!unsur logam adalah antimon, perak, arsenik, bismuth. obalt, tembaga, timah, nesi, mangan, raksa, molibdenum, nikel, emas, platina, tobel, tungsten, dan seng. Adapun yang tergolong unsur tanah adalah kapur, magnesium oksida, barium oksida, aluminium oksida, dan silikon oksida. #nsur pada golongan %A adalah Nitrogen ?N@, dimana bentuk diatomik dari nitrogen adalah
unsur
yang
paling
utama
dari
udara.
#nsur!unsur
yang
termasuk 6os)or ?P@, Arsen ?As@, Antimon ?Sb@, 0ismut ?0i@. #nsur!unsur
lain
adalah
golongan
ini
menunjukkan bahwa semua komponen!komponen dari unsur ini mempunyai elektron pada kulit terluarnya, + elektron terletak di subkulit s dan 5 terletak di subkulit p. Bleh karena itu mereka kekurangan 5 elektron di kulit terluarnya. Nitrogen biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya. Nitrogen dinamakan zat lemas karena zat ini bersi)at malas, tidak akti) bereaksi dengan unsur lainnya. Nitrogen mengisi :;,; persen atmos)ir 0umi dan terdapat dalam banyak jaringan hidup. Nitrogen membentuk banyak senyawa penting seperti asam amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida. #nsur 6os)or ditemukan oleh 2annig 0rand pada tahun -< di 2amburg, *erman. 2amburg menemukan unsur ini dengan (ara CmenyulingC air urin melalui proses penguapan dan setelah dia menguapkan ember air urin, 2amburg baru menemukan unsur yang dia inginkan. Namanya berasal dari bahasa 3atin yaitu phosphoros yang berarti Cpembawa terangC karena keunikannya yaitu ber(ahaya dalam gelap ?glow!in!the dark@. dan kini hasil temuan itu telah sangat berkembang dan sangat berguna bagi umat manusia.
Antimon merupakan unsur dengan warna putih keperakan, berbentuk kristal padat yang rapuh. /aya hantar listrik ?kondukti=itas@ dan panasnya lemah. Dat ini menyublim ?menguap dari )asa padat@ pada suhu rendah. Sebagai sebuah metaloid, antimon menyerupai logam dari penampilan )isiknya tetapi se(ara kimia ia bereaksi berbeda dari logam sejati. 0ismut merupakan logam dengan kristal tri=alen ini memiliki si)at kimia mirip dengan arsen dan antimoni. /ari semua jenis logam, unsur ini paling bersi)at diamagnetikdan merupakan unsur kedua setelah raksa yang memiliki kondukti=itas termal terendah. Senyawa bismut bebas timbal sering digunakan sebagai bahan kosmetik dan dalam bidang medis. Arsenik se(ara kimiawi memiliki karakteristik yang serupa dengan 6os)or, dan sering dapat digunakan sebagai pengganti dalam berbagai reaksi biokimia dan juga bera(un. Arsenik dan beberapa senyawa arsenik juga dapat langsung tersublimasi, berubah dari padat menjadi gas tanpa menjadi (airan terlebih dahulu. I.2
R"&a$ Ma&a!a
0ertitik tolak pada subbab sebelumnya, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut 7 -. Apa saja unsur!unsur kimia dalam golongan %AE +. 0agaimana si)at masing!masing unsur kimia dalam golongan %A E ?si)at )isik dan si)at kimia@ 5. #nsur apa saja dalam golongan %A yang terdapat di alamE 9. 0agaimana kegunaan masing!masing dari tiap unsur kimia golongan %AE I.3
-a$
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut 7 -. +. 5. 9.
Menjelaskan unsur kimia apa saja yang terdapat dalam golongan %A. Menjelaskan si)at masing!masing unsur kimia dalam golongan %A. Menjelaskan unsur kimia apa saja yang terdapat di alam dari golongan %A. Menjelaskan kegunaan dari masing!masing unsur kimia golongan %A.
A II PEMAHASAN
II.1
U$&rU$&r Uta"a Da!a" Go!o$)a$ VA
U$&r Ki"ia Go!o$)a$ V A 1. Nitrogen
Nitrum.Nitron!soda alami, $en!pembentukan. Nitrogen ditemukan oleh kimiawan dan )isikawan /aniel 4uther)ord di tahun -::+ yang menyebutnya sebagai udara bera(un atau udara tetap. /ia memisahkan oksigen dan karbon dioksida dari udara dan menunjukkan gas yang tersisa tidak menunjang pembakaran atau mahluk hidup. Pada saat yang bersamaan ada beberapa ilmuwan lainnya yang mengadakan riset tentang nitrogen. Mereka adalah S(heele, 8a=endish, Priestley, dan yang lainnya. Mereka menamakan gas ini udara tanpa oksigen. Pengetahuan
bahwa
terdapat
pe(ahan
udara
yang
tidak
membantu
dalam pembakaran telah diketahui oleh ahli kimia sejak akhir abad ke!-; lagi. Nitrogen juga dikaji pada masa yang lebih kurang sama oleh 8arl Wilhelm S(heele,2enry 8a=endish, dan *oseph Priestley, yang menyebutnya sebagai udara terbakar atau udara telah )logistat. $as nitrogen adalah (ukup lemas sehingga dinamakan oleh Antoine 3a=oisier sebagai azote, daripada perkataan >unaniFGHIJK yang bermaksud Ltak bernyawaL. 'stilah tersebut telah menjadi nama kepada nitrogen dalam perkataanPeran(is dan kemudiannya berkembang ke bahasa!bahasa lain. imiawan Peran(is Antoine 3aurent 3a=oisier menamakan nitrogen azote, yang artinya tanpa kehidupan. Walaupun begitu, senyawa!senyawa nitrogen ditemukan di makanan, pupuk, ra(un dan bahan peledak. Sebagai gas nitrogen tidak bewarna, tidak memiliki aroma dan dianggap sebagai inert element ?elemen yang tak bereaksi@. Sebagai benda (air, ia juga tidak bewarna dan beraroma dan memiliki ketampakan yang sama dengan air. $as nitrogen dapat dipersiapkan dengan memanaskan solusi amonium nitrat ?N29NB5@ dalam air. Senyawa
nitrogen
diketahui
sejak Daman
Pertengahan
1ropa. Ahli
alkimia mengetahui asam nitrat sebagai aua )ortis. 8ampuran asam hidroklorik dan asam nitrat dinamakan akua regia, yang diakui karena kemampuannya untuk melarutkan emas. egunaan senyawa nitrogen dalam bidang pertanian dan perusahaan pada awalnya ialah dalam bentuk kalium nitrat,terutama dalam penghasilan serbuk peledak ?garam mesiu@, dan kemudiannya, sebagai baja dan juga stok makanan ternak kimia.
Nitrogen adalah zat non logam, dengan elektronegati)itas 5.. Mempunyai elektron di kulit terluarnya. Bleh karena itu tri=alen dalam sebagian besar senyawa. Nitrogen mengembun pada suhu :: ?!-<o8@ pada tekanan atmos)ir dan membeku pada suhu 5 ?! +-o8@. $as nitrogen ?N+@ terkandung sebanyak :;,- di udara berbentuk unsur bebas. Sebagai perbandingan, atmos)ir Mars hanya mengandung +, nitrogen. Nitrogen juga terdapat dalam bentuk oksida nitrogen seperti NB+, NB, N+B, N+B5, N+B9 dan N+B. /ari atmos)ir bumi, gas nitrogen dapat dihasilkan melalui proses pen(airan ?liue)a(tion@ dan distilasi )raksi. Nitrogen ditemukan pada mahluk hidup sebagai bagian senyawa!senyawa biologis. Pembuatan unsur Nitrogen dari atmos)er adalah dengan proses distilasi udara (air. /istilasi udara (air menjadi komponen!komponenya dilakukan dengan distilasi bertingkat. #dara bersih dimasukkan ke dalam (ompressor, kemudian didinginkan oleh pendingin. #dara dingin mengembun melalui (elah dan hasilnya adalah udara yang temperaturnya sangat dingin sehingga udara men(air. Setelah itu, udara (air disaring untuk memisahkan karbondioksida dan hidrokarbon, selanjutnya disuling. #dara (air masuk ke bagian pun(ak kolom tempat nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar sebagai gas. Pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan oksigen men(air. Bksigen sebagai komponen udara yang paling sulit menguap terkumpul di dasar. Titik didih normal nitrogen, argon dan oksigen adalah !-<,;8, -;,:8 dan -;58. Natar atom nitrogen dapat saling berikatan. Nitrogen tidak berawrna, tidak berbau dan tidak mudah terbakar. Nitrogen kurang larut dalam air. Nitrogen dapat bertindak sebagai oksidator dan reduktor. Nitrogen sebagai oksidator memiliki bilangan oksidasi !-, !+, !5. Adapun Nitrogen sebagai reduktor memiliki bilangan oksidasi O-, O+, O5, O9 dan O. 0ilangan oksidasi Nitrogen yang paling umum adalah !5, O5 dan O. Nitrogen dapat bereaksi dengan unsur nonlogam pada temperatur dan tekanan yang sangat tinggi ?ekstrim@ dengan bantuan katalis. Sebagai (ontoh, nitrogen dan oksigen dapat bereaksi di udara bila suatu bunga api listrik tegangan tinggi ?ketika petir terjadi@ melewati (ampuran gas tersebut. N+ ?g@ O B+ ?g@ +NB ?g@ Bksida nitrogen tersebut bereaksi lagi dengan oksigen di udara membentuk nitrogen dioksida ?NB+@. +NB ?g@ O B+ ?g@ NB+ ?g@
Nitrogen dioksida yang dihasilkan sewaktu hujan lebat berpetir, larut dalam air hujan membentuk larutan asam nitrat dan asam nitrit yang sangat en(er. +NB+ ?g@ O 2+B ?l@ 2NB5 ?a@ O 2NB+ ?a@ Satu!satunya unsur halogen yang bereaksi dengan nitrogen adalah )luorin. Nitrogen bereaksi dengan )luorin menghasilkan nitrogen tri)uorida. N+ ?g@ O 56+ ?g@ +N65 ?g@ Nitrogen kurang reakti) terhadap logam. Akan tetapi, dengan logam yang sangat reakti), nitrogen membentuk nitride ioniknya. Misal, 58a ?s@ O N+ ?g@ 8a5N+ ?s@ 8ontoh lainnya misalnya dengan magnesium dan litium. Ada + isotop Nitrogen yang stabil yaitu7 -9N dan -N. 'sotop yang paling banyak adalah -9N ?<<.59@, yang dihasilkan dalam bintang!bintang dan yang selebihnya adalah -N. /i antara sepuluh isotop yang dihasilkan se(ara sintetik, -N mempunyai paruh waktu selama < menit dan yang selebihnya sama atau lebih ke(il dari itu. Natrium nitrat ?NaNB5@ dan kalium nitrat ?NB5@ terbentuk oleh dekomposisi bahan!bahan organik dengan senyawa!senyawa logam tersebut. /alam kondisi yang kering di beberapat tempat, saltpeters ?garam@ ini ditemukan dalam jumlah yang (ukup dan digunakan sebagai pupuk. Senyawa!senyawa inorganik nitrogen lainnya adalah asam nitrik ?2NB5@, ammonia ?N25@ dan oksida!oksida ?NB, NB+, N+B9, N+B@, sianida ?8N!@, dsb. Siklus nitrogen adalah salah satu proses yang penting di alam bagi mahluk hidup. Walau gas nitrogen tidak bereaksi, bakteri!bakteri dalam tanah dapat memperbaiki nitrogen menjadi bentuk yang berguna ?sebagai pupuk@ bagi tanaman. /engan kata lain, alam telah memberikan metode untuk memproduksi nitrogen untuk pertumbuhan tanaman. 0inatang lantas memakan tanaman!tanaman ini dimana nitrogen telah terkandung dalam sistim mereka sebagai protein. Siklus ini lengkap ketika bakteria!bakteria lainnya mengubah sampah senyawa nitrogen menjadi gas nitrogen. Sebagai komponen utama protein, nitrogen merupakan bahan penting bagi kehidupan. 2idrida utama nitrogen ialah amonia ?N25@ walaupun hidrazina ?N+29@ juga banyak ditemukan.
Amonia
dalam air membentuk ion ammonium ?N29O@.
bersi)at basa dan Amonia
terlarut sebagian (air
sebenarnya
sedikit am)iprotik dan membentuk ion ammonium dan amida ?N2+!@Q keduanya dikenal sebagai garam amida dan nitrida ?N5!@, tetapi terurai dalam air. $ugus bebas amonia dengan atom hidrogen tunggal atau ganda dinamakan amina. 4antai, (in(in atau struktur hidrida nitrogen yang lebih besar juga diketahui tetapi tak stabil.
Amonia ?N25@ merupakan senyawa komersil nitrogen yang paling penting. 'a diproduksi menggunakan proses 2aber. $as natural ?metana, 829@ bereaksi dengan uap panas untuk memproduksi karbon dioksida dan gas hidrogen ?2+@ dalam proses dua langkah. $as hidrogen dan gas nitrogen lantas direaksikan dalam proses 2aber untuk memproduksi amonia. $as yang tidak bewarna ini bau yang menyengat dapat dengan mudah di(airkan. 0ahkan bentuk (air senyawa ini digunakan sebagai pupuk nitrogen. Amonia juga digunakan untuk memproduksi urea ?N2+8BN2+@, yang juga digunakan sebagai pupuk dalam industri plastik, dan dalam industri peternakan sebagai suplemen makanan ternak. Amonia sering merupakan senyawa pertama untuk banyak senyawa nitrogen. Proses pembuatan ammonia dikenal dengan proses 2aber!0os(h. 4eaksi ini menggunakan katalis
besi dengan
aluminium, zirkonium, silikon dengan
tambahan konsentrasi
banyak promotor seperti oksida 5
atau oksida
kaliumsekitar
- . Amonium nitrat atau dengan sebutan N29N25 ?ammonium nitrate@ dapat dibuat dengan amonia dan asam nitrat sebagai bahan bakunya. proses pembuatan amonium nitrat pun ada beberapa ma(am antara lain 7 -. Proses Prilling +. Proses ristalisasi, dan 5. Proses Stengel atau $ranulasi. /ari ke!tiga tahap tersebut, proses kristalisasilah yang paling mudahQ prosesnyaQ bahan baku amonia dan asam nitrat masuk ke reaktor dengan bentuk )asenya adalah amonia masih berupa gas dan asam nitrat telah berupa )ase liuid. dari reaktor semua bahan baku tersebut di lanjutkan ke e=aporator lalu dikristalizer dan akhirnya di separator dan jadilah amonium nitrat. Nitrogen merupakan unsur kun(i dalam asam amino dan asam nukleat, dan ini menjadikan nitrogen penting bagi semua kehidupan. Protein disusun dari asam!asam amino, sementara asam nukleat menjadi salah satu komponen pembentuk /NA dan4NA. Polong! polongan, seperti kedelai, mampu menangkap nitrogen se(ara langsung dari atmos)er karena ber simbiosis dengan bakteri bintil akar. egunaan penting nitrogen adalah sebagai selubung lembaran dari atmos)er untuk atom, elektronik dan proses industry kimia yang bersentuhan dengan udara. Nitrogen (air digunakan sebagai pembeku dalam industry pengolahan makanan. Ammonium klorida digunakan sebagai larutan elektrolit pada baterai, pembersih logam, pen(air dalam pematrian logam. Amonium sul)at digunakan sebagai pupuk. Ammonium nitrat digunakan sebagai pupuk dan bahan peledak. Ammonium dihidrogen )os)at digunakan sebagai pupuk sumber N dan P, penghambat kebakaran. Ammonium nitrit digunakan dalam pembuatan N+ di laboratorium. /initrogen monoksida digunakan sebagai anestesis. Asam nitrat digunakan sebagai bahan pembuatan dalam industry pupuk, peledak,
plasti(, )ilm, zat warna dan obat!obatan. #rea sebagai pupuk, zat perekat dan plasti(. 2idarazin ?N+29@ digunakan sebagai bahan bakar roket. Natrium nitrit digunakan sebagai pengawet daging. 2. Po&4or
Phosphoros!yang memiliki (ahaya, nama kuno untuk planet %enus. 0rand menemukan )os)or di tahun -< dengan mempersiapkannya dari air ken(ing. Antar atom )os)or dapat saling berikatan. 6os)or merupakan unsur yang tidak berwarna ?transparan@. 6os)or terbakar diudara menghasilkan oksidanya, yaitu P+B. 6os)or terdapat dalam empat atau lebih bentuk alotropik7 putih ?atau kuning@, merah, dan hitam ?atau ungu@. 6os)or biasa merupakan benda putih seperti lilin. 0entuknya yang murni tidak memiliki warna dan transparan. 6os)or putih memiliki dua modi)ikasi7 al)a dan beta dengan suhu transisi pada !5,; derajat 8el(ius. 6os)or ditemukan dalam bentuk P9 ?)os)or putih@ bila dipanaskan pada suhu sekitar +8 akan menguap dan membentuk )os)or merah. *iak )os)or putih dipanaskan pada suhu + sampai 5 8 dengan menggunakan katalisatir raksa akan berubah menjadi )o)s)or hitam. Selain dalam bentuk tetra!atomik juga ditemukan dalam mineral )os)orit 8a5?PB9@+. 6os)or putih dapat dibentuk oleh berbagai metoda. Salah satu proses, tri!kalsium )os)at dipanaskan dengan karbon dan silika dalam tungku pemanas listrik. 6os)or elementer terbebaskan sebagai uap dan terkumpul sebagai asam )os)or, bahan utama untuk pupuk super )os)at. 6os)or putih digunakan sebaagi bahan baku pembuatan asam )os)at. 5P ?s@ O2NB5 ?a@ O + 2+B ?l@ 525PB9 ?a@ O NB ?g@ 6os)or merah digunakan untuk membuat korek api dan pestisida. 6os)or merah digunakan sebagai bahan bidang gesek korek api yang di(ampur dengan pasir halus dan Sb+S5, adapun kepala batang korek api adalah (ampuran kalium klorat, Sb+S5dan belerang.Sedangkan )os)or hitam digunakan dalam industry asam )os)at. 'a tidak terlarut dalam air, tetapi melarut dalam karbon disul)ida. 'a dapat terbakar dengan mudah di udara dan membentuk pentaoksida. 6os)or dapat bersi)at sebagai am)oter. 6os)or sangat bera(un. mg bahan ini dosis yang sangat )atal. *angan terekspos pada )os)or putih lebih dari ,- mgRm5?berdasarkan ; jam berat rata!rata, selama 9 jam per minggu@. 6os)or putih harus disimpan dalam air, karena sangat reakti) dengan udara. Alat khusus ?)or(eps@ juga perlu digunakan untuk menangani unsur ini karena dapat membakar kulit. etika terekspos pada sinar matahai atau ketika dipanaskan dalam uapnya sampai + derajat 8el(ius, ia terubah ke dalam berbagai bentuk merah yang tidak bereaksi di udara
se(ara mudah seperti bentuknya yang putih. 0entuk ini juga tidak sebahaya bentuk putih. Tetapi tetap perlu kehati!hatian dalam menanganinya, karena ia dapat berubah bentuk lagi ke yang putih pada suhu!suhu tertentu serta mengeluarkan asap bera(un jika dipanaskan. 0entuk merah (ukup stabil, menguap dengan tekanan udara - atm dan -:o 8 dan diguankan dalam membuat korek api yang aman, kembang api, pestisida, bomb asap, dll. 6os)or ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami )os)oresens ?pendaran yang terjadi walaupun sumber pengeksitasinya telah disingkirkan@. #nsur kimia )os)orus dapat mengeluarkan (ahaya dalam keadaan tertentu, tetapi )enomena ini bukan )os)oresens, melainkan kemiluminesens. 6os)or tidak pernah ditemukan di alam, unsur ini terdistribusikan dalam berbagai mineral. 0atu )os)at, yang memiliki mineral apatit, merupakan tri!kalsium!)os)at yang tidak murni dan merupakan sumber penting elemen ini. /eposit yang besar telah ditemukan di 4usia, Maroko, dan negara bagian 6lorida, Tennessee, #tah, dan 'daho. 6os)or
berupa
berbagai
jenis
senyawa logam
transisi atau
senyawa tanah
langka seperti zink sul)ida ?DnS@ yang ditambahtembaga atau perak , dan zink silikat ?Dn+SiB9@yang di(ampur dengan mangan. egunaan )os)or yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda ?84T@ dan lampu pendar , sementara )os)or dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap ?glow in the dark@. 6os)or pada tabung sinar katoda mulai dibakukan pada sekitar Perang /unia '' dan diberi lambang huru) LPL yang diikuti dengan sebuah angka. /alam beberapa tahun terakhir, asam )os)or yang mengandung : : P+B, telah menjadi bahan penting pertanian dan produksi tani lainnya. Permintaan untuk pupuk se(ara global telah meningkatkan produksi )os)at yang banyak. 6os)at juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti yang digunakan pada lampu sodium. alsium )os)at digunakan untuk membuat perabotan 8hina dan untuk memproduksi mono!kalsium )os)at. 6os)or juga digunakan dalam memproduksi baja, perunggu )os)or, dan produk!produk lainnya. Trisodium )os)at sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk menjaga korosi pipa!pipa. 6os)or juga merupakan bahan pentingbagi sel!sel protoplasma, jaringan sara) dan tulang. 3. Ar&'$
?3atin7 arseni(um, >unani7 arsenikon, orpiment kuning, identik dengan arenikos, lelaki, dari keper(ayaan >unani bahwa logam memiliki kelamin yang berbedaQ Arab7 Az!
zernikh, orpiment dari Persia zerni!zar, emas@. #nsur arsen mun(ul dalam dua bentuk padat7 kuning dan abu!abu atau metalik, dengan berat jenis masing!masing -.<: dan .:5. /iper(ayai Albertus Magnus menerima unsur ini di tahun -+. Pada tahun -9< S(hroeder menerbitkan dua metode untuk mempersiapkan unsur ini. Mispi(kel, arsenopyrite, ?6eSAs@ merupakan mineral yang paling banyak ditemukan, yang jika dipanaskan, sublimasi arsen meninggalkan besi sul)ida. Arsenik dikenal dan digunakan di Persia dan di banyak tempat lainnya sejak zaman dahulu. 0ahan ini sering digunakan untuk membunuh, dan gejala kera(unan arsenik sulit dijelaskan, sampai ditemukannya tes Marsh, tes kimia sensiti) untuk mengetes keberadaan arsenik. arena sering digunakan oleh para penguasa untuk menyingkirkan lawan!lawannya dan karena daya bunuhnya yang luar biasa serta sulit dideteksi, arsenik disebut 4a(un para raja, dan 4aja dari semua ra(un. /alam zaman Perunggu, arsenik sering digunakan di perunggu, yang membuat (ampuran tersebut lebih keras. Warangan, yang sering digunakan sebagai bahan pelapis permukaan keris,
mengandung
bahan
utama
arsen.
Arsen
membangkitkan
penampilan pamor keris dengan mempertegas kontras pada pamor. Selain itu, arsen juga meningkatkan daya bunuh senjata tikam itu. Pada
zaman 4atu
%i(toria di 0ritania
4aya,
arsenik
di(ampurkan
dengan (uka dan kapur dan dimakan oleh kaum perempuan untuk meningkatkan penampilan wajah mereka, membuat kulit mereka lebih putih untuk menunjukkan bahwa mereka tidak bekerja di ladang. Arsenik juga digosokkan di muka dan di lengan kaum perempuan untuk memutihkan kulit mereka. Namun ini sangat tidak dianjurkan sekarang. 3ogam ini bewarna abu!abu, sangat rapuh, kristal dan semi!metal benda padat. 'a berubah warna dalam udara, dan ketika dipanaskan teroksida sangat (epat menjadi arsen oksida dengan bau bawang. Arsen dan senyawa!senyawanya sangat bera(un. 0eberapa (ontoh senyawa arsen 7 Asam arsenat ?25AsB9@, Asam arsenit ?25AsB5@, Arsen trioksida ?As+B5@, ArsinRArsen trihidrida ?As25@, admium arsenide ?8d5As+@, $alium arsenide ?$aAs@, timbal biarsenat ?Pb2AsB9@. Timbal biarsenat telah digunakan di abad ke!+ sebagai insektisida untuk buah namun mengakibatkan kerusakan otak para pekerja yang menyemprotnya. Selama abad ke!-<, senyawa arsen telah digunakan dalam bidang obat!obatan tetapi kebanyakan sekarang telah digantikan dengan obat!obatan modern. egunaan lain7 0erbagai ma(am insektisida dan ra(un
$alium arsenida adalah material semikonduktor penting dalam sirkuit terpadu. Sirkuit dibuat menggunakan komponen ini lebih (epat tapi juga lebih mahal daripada terbuat dari silikon. Arsen digunakan dalam pembuatan perunggu dan kembang api. Senyawanya yang paling penting adalah arsen putih, sul)ida, Paris hijau, dan arsen timbalQ tiga yang terakhir telah digunakan sebagai insektisida dan ra(un di bidang pertanian. Tes Marsh menggunakan )ormasi arsine. Arsen juga mulai banyak digunakan sebagai agen pendoping dalam peralatan solid!stateseperti transistor. $alium arsen digunakan sebagai bahan laser untuk mengkon=ersi listrik ke (ahaya koheren se(ara langsung. 5. S'!'(i" a$ti"o$7
Anti plus monos ! logam yang tidak ditemukan sendiri. Antimon telah diketahui dalam berbagai senyawa sejak zaman kuno. 'a juga diketahui sebagai logam pada awal abad ke!-:. Antimon merupakan konduktor panas dan listrik yang buruk. Antimon dan banyak senyawanya sangat bera(un. Antimon termasuk dalam unsur metalloid. Antimon adalah sebuah elemen dengan bentuk putih keperakan, rapuh, kristal padat yang memamerkan lemahnya listrik dan konduti)itas panasnya dan menguap pada suhu rendah. Sebuah metalloid, antimon menyerupai logam dari bentuk dan )isiknya tetapi se(ara reaksi kimia tidak demikian. Antimon mempunyai empatalotropik bentuk. 0entuk stabil antimon adalah logam biru!putih. Antimoni kuning dan hitam adalah logam tak stabil. Antimon digunakan dalam bahan tahan api, (at, keramik, elektronik, dan karet. #nsur ini tidak banyak, tetapi ditemukan dalam - spesies mineral. adang!kadang ditemukan sendiri, tetapi lebih sering sebagai sul)ide stibnite. 0eberapa (ontoh senyawaan antimoni
7 Antimony
penta)luoride Sb6, antimony
trioide Sb+B5, stibine ?antimony
trihydride Sb25@, indium antimonide ?'nSb@. Antimon sedang dikembangkan dalam produksi industri semikonduktor dalam produksi dioda, detektor in)ra merah.Sebagai sebuah (ampuran, semi logam ini meningkatkan kekuatan mekanik bahan. Man)aat yang paling penting dari antimon adalah sebagai penguat timbal untuk baterei.egunaan lain7 8ampuran anti gores orek api Bbat!obatan Pipa!pipa Senyawa antimon dengan oksida, sul)ida, sodium, antimonate, dan antimon tri(lorid diguanakan dalam pembuatan senyawa tahan api, keramik, gelas, dan (at.Antimon sul)ida
alami, stibnite diketahui dan digunakan dalam blibi(al time sebagai obat!obatan dan kosmetik. Antimon digunakan di teknologi semikonduktor untuk membuat detektor in)ramerah, dioda dan peralatan 2all!e))e(t. 'a dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan timbal. 0aterai, logam anti )riksi, senjata ringan dan tra(er bullets ?peluru penjejak@, pembungkus kabel, dan produk!produk minor lainnya menggunakan sebagian besar antimon yang diproduksi. Senyawa!senyawa yang mengambil setengah lainnya adalah oksida, sul)ida, natrium antimonat, dan antimon tetraklorida. Mereka digunakan untuk membuat senyawa tahan api, enamel (at keramik, gelas dan pot. Antimon dan senyawanya adalah ra(un.Se(ara klinik, ra(un antimon hampir mirip dengan ra(un arsen./alam dosis rendah, antimoni menyebabkan sakit kepala dan depresi.Seperti dalam tambahan yang ada di beberapa minuma jus buah./alam dosis besar, akan mengakibatkan kematian dalam beberapa hari. Antimoni memiliki + isotop satbil Sb!-+- dan Sb!-+5. . i&"t9 #i&t9i&'"t"
Pada awalnya membingungkan dengan timah dan timbal dimana dia mempunyai kemiripan dengan elemen itu.0asilius akhirnya menjelaskan sebagian si)atnya di t ahun -9. 8alude $eo))roy the >ounger menunjukkan bahwa bismut beda dengan timbal pada tahun -:5. 3ogam dengan kristal tri=alen dengan arsen dan antimoni.
/ari
ini semua
memiliki jenis
logam,
si)at unsur
kimia
mirip
ini
paling
bersi)at diamagnetik dan merupakan unsur kedua setelah raksa yang memiliki kondukti=itas termal terendah. Senyawa bismut bebas timbal sering digunakan sebagai bahan kosmetik dan dalam bidang medis. /iantara logam berat lainnya, bismut tidak berbahaya seperti unsur!unsur tetangganya seperti Timbal, Thallium,and Antimon./ulunya, bismut juga diakui sebagai elemen dengan isotop yang stabil, tapi sekarang sekarang diketahui bahwa itu tidak benar.Tidak ada material lain yang lebih natural diamakentik dibandingkan bismut.0ismut mempunyai tahanan listrik yang tinggi.etika terbakar dengan oksigen, bismut terbakar dengan nyala yang berwarna biru. #nsur ini merupakan kristal putih, logam yang rapuh dengan (ampuran sedikit bewarna merah jambu. 'a mun(ul di alam tersendiri. 0ismut merupakan logam paling diamagnetik, dan konduktor panas yang paling rendah di antara logam, ke(uali raksa. 'a
memiliki resitansi listrik yang tinggi dan memiliki e)ek 2all yang tertinggi di antara logam ?kenaikan yang paling tajam untuk resistansi listrik jika diletakkan di medan magnet@. /i dalam kulit bumi, bismut kira!kira + kali lebih berlimpah dari pada emas.0iasanya tidak ekonomis bila menjadikannya sebagai tambang utama.Melainkan biasanya diproduksi sebagai sampingan pemrosesan biji logam lainnya misalnya timbal, tungsten dan (ampuran logam lainnya. 0ijih yang terpenting adalah bismuthinite atau bismuth glan(e dan bismite. Negara! negara penghasil bismut terbesar adalah Peru, *epang, Meksiko, 0oli=ia dan anada. ebanyakan bismut yang diproduksi di Amerika didapatkan sebagai hasil produksi penyulingan timbal, tembaga, seng, perak dan bijih emas. 0ismanola adalah magnet permanen yang terbuat dari Mn0i dan diproduksi oleh #S Na=al Sur)a(e Weapons 8enter. 0ismut mengembang 5.++ jika dipadatkan. Si)at ini membuat (ampuran logam bismut (o(ok untuk membuat (etakan tajam barang!barang yang dapat rusak karena suhu tinggi. /engan logam lainnya seperti seng, kadmium, dsb. bismut membentuk (ampuran logam yang mudah (air yang banyak digunakan untuk peralatan keselamatan dalam deteksi dan sistim penanggulangan kebakaran. 0ismut digunakan dalam memproduksi besi yang mudah dibentuk. 3ogam ini juga digunakan sebagai bahan thermo(ouple, dan memiliki aplikasi sebagai pembawa bahan bakar #+5 dan #+55 dalam reaktor nuklir. $aramnya yang mudah larut membentuk garam basa yang tidak terlarut jika ditambah air, suatu si)at yang kadang!kadang digunakan dalam deteksi. 0ismut oksiklorida banyak digunakan di kosmetik. 0ismut subnitrat dan subkarbonat diguanakan di bidang kedokteran. 0ismut oy(hloride digunakan dalam bidang kosmetik dan bismut subnitrate and sub(arbonate digunakan dalam bidang obat!obatan. Magnet permanen yang kuat bisa dibuat dari (ampuran bismanol ?Mn0i@ 0ismut digunakan dalam produksi besi lunak 0ismut sedang dikembangkan sebagai katalis dalam pembuatan a(rili( )iber 0ismut telah duganakan dalam peyolderan, bismut rendah ra(un terutama untuk penyolderan dalam pemrosesan peralatan makanan. Sebagai bahan lapisan ka(a keramik Alotrop oksigen elementer yang umumnya ditemukan di bumi adalah dioksigen B+. 'a memiliki panjang ikat -+- pm dan energi ikat 9<; k*Umol!-. Altrop oksigen ini digunakan oleh makhluk hidup dalam respirasi sel dan merupakan komponen utama atmos)er bumi. Trioksigen ?B5@, dikenal sebagai ozon, merupakan alotrop oksigen yang sangat reakti) dan
dapat merusak jaringan paru!paru. Bzon diproduksi di atmos)er bumi ketika B+ bergabung dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari pemisahan B+ oleh radiasi ultra=iolet ?#%@. Bleh karena ozon menyerap gelombang #% dengan sangat kuat, lapisan ozon yang berada di atmos)er ber)ungsi sebagai perisai radiasi yang melindungi planet. Namun, dekat permukaan bumi, ozon merupakan polutan udara yang dibentuk dari produk sampingan pembakaran otomobil. Molekul metastabil tetraoksigen ?B9@ ditemukan pada tahun +-, dan diasumsikan terdapat pada salah satu enam )aseoksigen padat. 2al ini dibuktikan pada tahun +, dengan menekan B+ sampai dengan + $Pa, dan ditemukan struktur gerombol rombohedral B;. $erombol ini berpotensi sebagai oksidator yang lebih kuat daripada B+ maupun B5, dan dapat digunakan dalam bahan bakar roket. 6ase logam oksigen ditemukan pada tahun -<< ketika oksigen padat ditekan sampai di atas < $Pa. /itemukan pula pada tahun -<<; bahwa pada suhu yang sangat rendah, )ase ini menjadi superkonduktor . Bksigen adalah unsur ketiga terbanyak yang ditemukan berlimpah di matahari, dan memainkan peranan dalam siklus karbon!nitrogen, yahkni proses yang diduga menjadi sumber energi di matahari dan bintang!bintang. Bksigen dalam kondisi tereksitasi memberikan warna merah terang dan kuning!hijau pada Aurora 0orealis. Bksigen merupakan unsur gas, menyusun +- =olume atmos)er dan diperoleh dengan pen(airan dan penyulingan bertingkat. Atmos)er Mars mengandung oksigen sekitar .-. dalam bentuk unsur dan senyawa, oksigen men(apai kandungan 9<.+ berat pada lapisan kerak bumi. Sekitar dua pertiga tubuh manusia dan sembilan persepuluh air adalah oksigen. /i laboratorium, oksigen bisa dibuat dengan elektrolisis air atau dengan memanaskan 8lB5 dengan MnB+ sebagai katalis. Bksigen dari udara diperoleh melalui penyulingan bertingkat udara (air. Prosesnya sama dengan perolehan Nitrogen. Bksigen memiliki < isotop. Bksigen alami adalah (ampuran dari 5 isotop. Bksigen yang dapat ditemukan se(ara alami adalah -B, -:B, dan -;B, dengan -B merupakan yang paling melimpah ?<<,:+@. 'sotop oksigen dapat berkisar dari yang ber nomor massa -+ sampai dengan +;. ebanyakan -B di disintesis pada akhir proses )usi helium pada bintang, namun ada juga beberapa yang dihasilkan pada proses pembakaran neon. -:B utamanya dihasilkan dari pembakaran hidrogen menjadi helium semasa siklus 8NB, membuatnya menjadi isotop yang paling umum pada zona pembakaran hidrogen bintang. ebanyakan -;B diproduksi ketika-9N ?berasal dari pembakaran 8NB@ menangkap inti 92e, menjadikannya bentuk isotop yang paling umum di zona kaya helium bintang.
1mpat belas radioisotop telah berhasil dikarakterisasi, yang paling stabil adalah -B dengan umur paruh -++,+9 detik dan-9B dengan umur paruh :, detik. 'sotop radioakti) sisanya memiliki umur paruh yang lebih pendek daripada +: detik, dan mayoritas memiliki umur paruh kurang dari ;5 milidetik. Modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih ringan dari -B adalah penangkapan elektron, menghasilkan nitrogen, sedangkan modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih berat daripada -;B adalah peluruhan beta, menghasilkan )luorin. Bksigen, yang sangat reakti), adalah komponen ratusan ribu senyawa organik dan dapat bergabung dengan kebanyakan unsur. Bksigen juga merupakan komponen ribuan senyawa anorganik. >ang paling kita kenal salah satu (ontohnya adalah air. Air ?2+B@ adalah oksida hidrogen dan merupakan senyawa oksigen yang paling dikenal. Atom hidrogen se(ara ko=alen berikatan dengan oksigen. Selain itu, atom hidrogen juga berinteraksi dengan atom oksigen dari molekul air lainnya ?sekitar +5,5 k*UmolV- per atom hidrogen@. 'katan hidrogen antar molekul air ini menjaga kedua molekul - lebih dekat daripada yang diperkirakan apabila hanya memperhitungkan gaya %an der Waals. Penggunaan paling penting dari air adalah sebagai pelarut dan dikenal sebagai pelarut uni=ersal, sebagai pengatur suhu tubuh makhluk hidup. Selain air, senyawa oksigen yang (ulup terkenal adalah hydrogen peroksida. 2idrogen peroksida dapat ber)ungsi sebagai pengoksidasi dan pereduksi dalam reaksi redoks. 2+B+ ?l@ O +'! ?a@ O +2O ?a@ +2+B ?l@ O '+
sebagai oksidator
2+B+ ?l@ O +MnB9! ?a@ O 2O ?a@ +Mn+O ?a@ O ;2+B ?l@ O B+ ?g@
sebagai
reduktor /alam industry, hydrogen peroksida digunakan sebagai pemutih bubur kayu, dan dalam rumah tangga hydrogen peroksida en(er digunakan sebagai antisepti( ringan dan sebagai bahan pemutih. Bleh karena elektronegati=itasnya, oksigen akan membentuk ikatan kimia dengan hampir semua unsur lainnya pada suhu tinggi dan menghasilkan senyawa oksida. Namun, terdapat pula beberapa unsur yang se(ara spontan akan membentuk oksida pada suhu dan tekanan standar. Per karatan besi merupakan salah satu (ontohnya. Permukaan logam seperti aluminium dantitanium teroksidasi dengan keberadaan udara dan membuat permukaan logam tersebut tertutupi oleh lapisan tipis oksida. 3apisan oksida ini akan men(egah korosi lebih lanjut. 0eberapa senyawa oksida logam transisi ditemukan se(ara alami sebagai senyawa non!stoikiometris. Sebagai (ontohnya, 6eB ?wustit@ sebenarnya berumus 6e- V B, dengan biasanya sekitar ,. /i atmos)er pula, kita dapat menemukan sejumlah ke(il oksida karbon, yaitu karbon dioksida ?8B+@. Pada kerak
bumi pula dapat ditemukan berbagai senyawa oksida, yakni oksida silikon ?Silika SB+@ yang ditemukan pada granit dan pasir ,
oksida
aluminium
?aluminium oksida Al+B5 yang
ditemukan pada bauksit dan korundum@, dan oksida besi ? besi?'''@ oksida 6e+B5@ yang ditemukan pada hematit dan karat logam. 6. S!r
Menurut $enesis, belerang sudah lama dikenal oleh nenek moyang sebagai batu belerang. 0entuknya adalah non!metal yang tak berasa, tak berbau dan multi=alent. 0elerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. 0elerang berwarna kuning pu(at, padatan yang rapuh, yang tidak larut dalam air tapi mudah larut dalam 8S+ ?karbon disul)ida@. /alam berbagai bentuk, baik gas, (air maupun padat, unsur belerang terjadi dengan bentuk alotrop yang lebih dari satu atau (ampuran. /engan bentuk yang berbeda! beda, akibatnya si)atnya pun berbeda!beda dan keterkaitan antara si)at dan bentuk alotropnya masih belum dapat dipahami. Pada tahun -<:, ahli kimia dari #ni=ersitas Pensil=ania melaporkan pembuatan polimer belerang nitrida, yang memiliki si)at logam, meski tidak mengandung atom logam sama sekali. Dat ini memiliki si)at elektris dan optik yang tidak biasa. 0elerang dengan kemurnian <<.<<< sudah tersedia se(ara komersial. 0elerang amor) atau belerang plastik diperoleh dengan pendinginan dari kristal se(ara mendadak dan (epat. Studi dengan sinar menunjukkan bahwa belerang amor) memiliki struktur helik dengan delapan atom pada setiap spiralnya. ristal belerang diduga terdiri dari bentuk (in(in dengan delapan atom belerang, yang saling menguatkan sehingga memberikan pola sinar yang normal. /i alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral! mineral sul)ide dan sul)ate. 0elerang ditemukan dalam meteorit. 4.W. Wood mengusulkan bahwa terdapat simpanan belerang pada daerah gelap di kawah Aristar(hus. 0elerang terjadi se(ara alamiah di sekitar daerah pegunungan dan hutan tropis. Sul)ir tersebar di alam sebagai pirit, galena, sinabar, stibnite, gipsum, garam epsom, selestit, barit dan lain!lain. 0elerang di alam terdapat di kulit bumi meliputi kira!kira ,- persen dari massa kulit bumi. 0elerang bearada dalam dua bentuk, yaitu bentuk bebas dan senyawa sul)ide. 0elerang dalam bentuk unsur bebas didapat dari daerah gunung berapi dan dalam tanah, 0elerang sebagai unsur bebas berbentuk kristal padat berada dalam molekul poliatomik S;. ristal belerang ini mempunyai dua alotropi, yaitu belerang rombik dan belerang monoklinik. 2al itu bergantung pada temperatur. *ika di bawah <, 8 mempunyai kisi rombik. *ika di atasnya
menjadi monoklinik dan pada --5 8 akan men(air. ristal S; berbentuk dtruktur (in(in. *iak menghablur akan mempunyai struktur molekul hablur belerang yang terdiri dari molekul! molekul S; yang berikatan dengan ikatan gaya disperse. #mumnya, sumber belerang diperoleh dari gunung berapi dengan (ara menambang. /ari deposi ini, belerang ditambng dengan (ara penambangan 6ras(h. /engan (ara ini, belerang dalam lapisan batuan belerang di bawah guung berapi dililehkan dengan mengalirkan air yang lewat didih, yaitu air yang dipertahankan dengan tekanan -atm dan temperatur sekitar -< 8. Air panas ini dialirkan melalui satu pipa dari tiga pipa yang sepusat yang dimasukkan ke dalam tanah sampai ke batuan belerang tersebut. Selanjutnya, lelehan batuan tersebut didoronh ke luar permukaan bumi dengan menggunakan udara bertekanan tinggi yang dialirkan masuk ke dalam lelehan belerang melalui satu pipa dari tiga konsentris tersebut. Setelah itu, lelehan belerang keluar ke permukaan tanah melalui pipa yang satunya lagi, kemudian dilakukan proses pemisahan kotoran belerang. 3elehan belerang dipompakan ke dalam tangki penyimpanan tempat terjadi pembekuan hingga terbentuk blok belerang ukuran raksasa. /i samping dari deposit belerang, sekarang ini unsur belerang dapat diperoleh dalam produk sampingan pada kilang minyak mentah yang mengandung belerang. Proses penghilangan belerang dari minyak bumi disebut dengan desul)urisasi minyak bumi yang dilakukan untuk menghindari pen(emaran gas SB+ akibat pembakaran bahan bakar minyak. /alam bentuk senyawa terdapat dalam garam sul)ide, seperti pirit, spalerit atau garam!garam sul)at seperrti gypsum, barit dan magnesium sul)at. 0elerang juga terdapat dlam senyawa organi( seperti minyak bumi dan batu bara dalam gas alam yaitu gas 2+S. 0elerang merupakan unsur nonlogam yang telah memilki daya pengoksidasi dengan baik. 0elerang sudah dapat bereaksi dengan air, tetapi masih berlangsung dengan lambat. 4eaksinya makin (epat bila direaksikan dengan air panas. +S ?s@ O +2+B ?l@ +2+S ?a@ O B+ ?g@ 0elerang adalah komponen serbuk mesiu dan digunakan dalam proses =ulkanisasi karet alam dan juga berperaan sebagai )ungisida. Penambahan belerang pada proses =ulkanisasi karet bertujuan untuk memperkuat polimer karet dengan adanya ikatan silang belerang. 0elerang digunakan besar!besaran dalam pembuatan pupuk )os)at. 0erton!ton belerang digunakan untuk menghasilkan asam sul)at, bahankimia yang sangat penting. 0elerang juga digunakan dalam industry korek api. 0elerang juga digunakanuntuk pembuatan kertas sul)it dan kertas lainnya, untuk mensterilkan alat pengasap, dan untuk memutihkan buah kering. 0elerang merupakan
insultor yang baik. 0elerang sangat penting untuk kehidupan. 0elerang adalah penyusun lemak, (airan tubuh dan mineral tulang, dalam kadar yang sedikit. 0elerang (epat menghilangkan bau. 0elerang dioksida adalah zat berbahaya di atmos)er, sebagai pen(emar udara. 0elerang memiliki sebelas isotop. /ari empat isotop yang ada di alam, tidak satupun yang bersi)at radioakti). 0elerang dengan bentuk yang sangat halus, dikenal sebagai bunga belerang, dan diperoleh dengan (ara sublimasi. ;. S'!'$i"
Selenium ditemukan oleh 0erzellius pada tahun -;-:, yang menemukannya bergabung bersama tellurium ?namanya diartikan sebagai bumi@. Selenium berada dalam beberapa bentuk allotrop, walaupun hanya dikenal tiga bentuk. Selenium bisa didapatkan baik dalam struktur amor) maupun kristal. Selenium amor) bisa berwarna merah ?bentuk serbuk@ atau hitam ?dalam bentuk seperti ka(a@. Selenium kristal monoklinik berwarna merah tua. Sedangkan selenium kristal heksagonal, yang merupakan jenis paling stabil, berwarna abu!abu metalik. Selenium menunjukkan si)at )oto=oltaik, yakni mengubah (ahaya menjadi listrik, dan si)at )otokondukti), yakni menunjukkan penurunan hambatan listrik dengan meningkatnya (ahaya dari luar ?menjadi penghantar listrik ketika terpapar (ahaya dengan energi yang (ukup@. Si)at!si)at ini membuat selenium sangat berguna dalam produksi )otosel dan eposuremeter untuk tujuan )otogra)i, seperti sel matahari. /i bawah titik (airnya, selenium adalah semikonduktor tipe p dan memiliki banyak kegunaan dalam penerapan elektronik . Selenium telah dikatakan non toksik, dan menjadi kebutuhan unsur yang penting dalam jumlah sedikit. Namun asam selenida dan senyawa selenium lainnya adalah ra(un, dan reaksi )isiologisnya menyerupai arsen. Selenium ditemukan dalam beberapa mineral yang (ukup langka seperti kruksit dan klausthalit. 0eberapa tahun yang lalu, selenium didapatkan dari debu (erobong asap yang tersisa dari proses bijih tembaga sul)ida. Sekarang selenium di seluruh dunia dihasilkan dari pemurnian kembali logam anoda dari proses elektrolisis tembaga. Selenium diperoleh dari memanggang endapan hasil elektrolisis dengan soda atau asam sul)at, atau dengan meleburkan endapan tersebut dengan soda dan niter ?mineral yang mengandung kalium nitrat@. Selenium digunakan dalam erogra)i untuk memperbanyak salinan dokumen, surat dan lain!lain. *uga digunakan oleh industri ka(a untuk mengawawarnakan ka(a dan untuk membuat ka(a dan lapisan email gigi yang berwarna rubi. *uga digunakan sebagai tinta )otogra)i dan sebagai bahan tambahan baja tahan karat.
Selenium di alam mengandung enam isotop stabil. 3ima belas isotop lainnya pun telah dikenali. #nsur ini termasuk dalam golongan belerang dan menyerupai si)at belerang baik dalam ragam bentuknya dan senyawanya. Asam selenida pada konsentrasi -. ppm tidak boleh ada dalam tubuh manusia. Selenium dalam keadaan padat, dalam jumlah yang (ukup dalam tanah, dapat memberikan dampak yang )atal pada tanaman pakan hewan. Terpapar dengan senyawa selenium di udara tidak boleh melebihi kadar .+ mgRm5 ?selama ; jam kerja perhari!9 jam seminggu@. 8. -'!ri"
Telurium ditemukan oleh Muller =on 4ei(henstein pada tahun -:;+Q diberi nama oleh laproth, yang telah mengisolasinya pada tahun -:<;. Telurium memiliki warna putih keperak!perakan, dan dalam keadaan murninya menunjukkan kilau logam. 8ukup rapuh dan bisa dihaluskan dengan mudah. Telurium amor) ditemukan dengan pengendapan telurium dari larutan asam tellurat. Apakah bentuk dari senyawa ini adalah amor) atau terbentuk dari kristal, masih menjadi bahan pertanyaan. Telurium adalah semikonduktor tipe!p, danmenunjukkan daya hantar yang lebih tinggi pada arah tertentu, tergantung pada s)at kerataan atom. /aya hantarnya bertambah sedikit ketika unsur ini terpapar dengan sinar matahari. Telurium bisa diberi dopan perak, tembaga, emas, timah atau unsur lainnya. /i udara, telurium terbakar dengan nyala biru kehijau!hijauan, membentuk senyawa dioksida. Telurium (air mengkorosi besi, tembaga dan baja tahan karat. Telurium bersi)at dia magneti(. Telurium kadang!kadang dapat ditemukan di alam, tapi lebih sering sebagai senyawa tellurida dari emas ?kala=erit@, dan bergabung dengan logam lainnya. Telurium didapatkan se(ara komersil dari lumpur anoda yang dihasilkan selama proses pemurnian elektrolisis tembaga panas. Amerika Serikat, anada, Peru dan *epang adalah penghasil terbesar unsur ini. Telurium memperbaiki kemampuan tembaga dan baja tahan karat untuk digunakan dalam permesinan. Penambahan telurium pada timbal dapat mengurangi reaksi korosi oleh sam sul)at pada timbal, dan juga memperbaiki kekuatan dan kekerasannya. Telurium digunakan sebagai komponen utama dalam sumbat peleburan, dan ditambahkan pada besi pelapis pada menara pendingin. Telurium juga digunakan dalam keramik. 0ismut telurrida telah digunakan dalam peralatan termoelektrik. Ada 5 isotop telurium yang telah dikenali, dengan massa atom berkisar antara -; hingga -5:. Telurium di alam hanya terdiri dari delapan isotop. Telurium dan senyawanya
kemungkinan bera(un dan harus ditangani dengan hati!hati. 2anya boleh terpapar dengan telurium dengan konsentrasi serendah .- mgRm5, atau lebih rendah, dan pada konsentrasi ini telurium memiliki bau khas yang menyerupai bau bawang putih. . Po!o$i"
Polonium adalah unsur pertama yang ditemukan oleh Marie 8urie pada tahun -<;< ketika sedang men(ari penyebab radioakti=itas pada mineral pit(hblende ?mineral uranium@ dari *oa(himsthal, 0ohemia. 1lektroskop menunjukkan pemisahannya dengan bismut. Polonium merupakan elemen pertama yang ditemukan berdasarkan si)at radioakti)nya. #nsur radioakti) yang langka ini termasuk kelompok metaloid yang memiliki si)at kimia yang mirip dengan telurium dan bismut. Polonium adalah salah satu elemen dari uranium!radium dan merupakan anggota dari uranium!+5;. Polonium adalah unsur yang sangat jarang di alam. *umlah elemen ini terjadi dalam batuan yang mengandung radium. Polonium!+- ?radium!6@ memiliki titik (air yang rendah, logam yang mudah menguap, dengan polonium menguap di udara dalam 9 jam pada suhu o8. Merupakan peman(ar alpha dengan masa paruh waktu -5;.5< hari. Satu milligram meman(arkan partikel al)a seperti gram radium. 'sotop paling umum yang terjadi yang memiliki paruh waktu -5; hari. 0anyak isotop lain yang sudah berhasil disintesis. Polonium meleleh pada suhu +9 X8 ? sekitar 9;< X6 @, mendidih pada suhu <+ X8 ? sekitar -:9 X6 @, dan memiliki spesi)ik gra=itasi <.5. 1nergi yang dilepaskan dengan pan(arannya sangat besar ?-9 WRgram@Q dengan sebuah kapsul yang mengandung setengah gram polonium men(apai suhu di atas o8. apsul ini juga menghasilkan sinar gamma dengan ke(epatan dosisnya .-+ $yRjam. Sejumlah (urie ?- (urie Y 5.: --0@ polonium mengeluarkan kilau biru yang disebabkan eksitasi di sekitar gas. Polonium mudah larut dalam asam en(er, tapi hanya sedikit larut dalam basa. $aram polonium dari asam organik terbakar dengan (epatQ halida amina dapat mereduksi nya menjadi logam. Ada + isotop polonium yang diketahui, dengan massa atom berkisar dari -<9 +-;. Polonium!+- adalah yang paling banyak tersedia. 'sotop dengan massa +< ?masa paruh waktu -5 tahun@ dan massa +;?masa paruh waktu +.< tahun@ bisa didapatkan dengan menembakkan al)a, proton, atau deutron pada timbal atau bismut dalam siklotron, tapi proses ini terlalu mahal. 3ogam polonium telah dibuat dari polonium hidroksida dan senyawa polonium dengan adanya ammonia (air anhidrat atau ammonia (air pekat. /iketahui ada dua modi)ikasi
alotrop. arena kebanyakan isotop Polonium terintegrasi dari peme(ahan partikel alpha berenergi tinggi dalam jumlah besar dari elemen ini merupakan sumber yang baik bagi radiasi alpha. Polonium digunakan dalam per(obaan nuklir dengan elemen sepeti 0erilium yang melepas neutron saat ditembak partikel alpha. /alam per(etakan dan alat photogra)i, polonium digunakan dalam alat yang mengionisasi udara untuk menghilangkan kumpulan arus elektrostatis. 4adioakti=itas yang besar dari unsur ini menyebabkan radiasi yang berbahaya bahkan pada sekumpulan ke(il unsur Polonium. arena kebanyakan radiasi al)a dihentikan di sekitar bahan padat dan wadahnya, melepaskan energinya, polonium telah menarik perhatian untuk digunakan sebagai sumber panas yang ringan sebagai sumber energi termoelektrik ada satelit angkasa. Polonium dapat di(ampur atau dibentuk alloy dengan berilium untuk menghasilkan sumber neutron. #nsur ini telah digunakan dalam peralatan untuk menghilangkan muatan statis dalam pemintalan tekstil dan lain!lainQ bagaimanapun, sumber beta termasuk yang paling sering digunakan karena tingkat bahayanya yang lebih rendah. Polonium yang digunakan untuk tujuan ini harus tersegel dan terkontrol, untuk mengurangi bahaya terhadap pengguna. Polonium!+- sangat berbahaya untuk ditangani meski hanya sejumlah milligram atau mikrogram. /iperlukan peralatan khusus dan kontrol yang ketat untuk menanganinya. erusakan timbul dari penyerapan energi partikel al)a oleh jaringan makhluk hidup. 0atas penyerapan polonium maksimum lewat jalan perna)asan yang masih diizinkan hanya .5 mikro(urie, yang sebanding dengan berat hanya .; -!-+ gram. Tingkat toksisitas polonium ini sekitar +. --- kali daripada asam sianida. Sedangkan konsentrasi senyawa polonium yang terlarut yang masih diizinkan adalah maksimal + -!-- mikro(urieR(m5. II.2
Siat Ki"ia *a$ ,i&i/a Go!o$)a$ VA: U$&r+ -a('!+
Si)at imia dan 6isika Go!o$)a$ VA, A, Nitrogen dan 6os)or, #nsur, Tabel, 8ontoh, 4eaksi ! Nitrogen dan )os)or merupakan unsur!unsur dalam golongan %A. Anggota unsur golongan %A yang lainnya adalah arsen ?As@, antimonium ?Sb@, bismut ?0i@. ita akan mempelajari si)at!si)at unsur nitrogen dan )os)or. a. Siat ,i&i/a Go!o$)a$ VA
Masing!masing nitrogen dan )os)or mempunyai lima elektron =alensi dengan kon)igurasi elektron ns+np5. 0ilangan oksidasi terbesar adalah O. Perhatikan si)at!si)at )isika nitrogen dan )os)or pada tabel berikut ini.
Tabel -. Si)at 6isika Nitrogen dan 6os)or Siat
Nitro)'$
,o&or
Massa atom relati)
-9,
5<,<:5;
Nomor atom
:
-
on)igurasi elektron
+s++p5
5s+5p5
*ari!jari atom ?nm@
,:9
,--
eelektronegati)an
5,:
+,
1nergi ionisasi pertama ?k*mol!-@
-.9
-.
erapatan ?g(m!5@
,<
-,;+
Titik leleh ?X8@
!+-
99,-
Titik didih ?X8@
!-<,;
+;
Selain nitrogen dan )os)or, unsur kimia di golongan A adalah oksigen dan belerang. 0eberapa si)at )isika unsur oksigen dan belerang ditunjukkan pada tabel berikut. Tabel +. Si)at!Si)at 6isika dan imia #nsur Bksigen dan 0elerang Z-[ Siat Siat
N2
O2
S
Titik leleh ?X8@ Titik didih ?X8@ Massa jenis ?g (m 5@ eelektronegati)an A)initas eletron ?k* mol -@ *ari!jari ion ?\@ *ari!jari ko=alen ?\@
+- -< ,-5 5, -,5+ ,:
+-; -;5 ,+ 5, -9-,+ ,
--5 99 +,: +, + -,: -,9
Pada suhu kamar gas N+ tidak reakti), disebabkan ikatannya sangat kuat. Bksigen membentuk molekul diatom B + dan bentuk alotropnya adalah ozon ?B 5@. Bksigen merupakan gas tidak berwarna, tidak berasa, dan berwujud gas pada keadaan normal. eadaan stabil dari belerang adalah berbentuk rombik seperti mahkota yang berwarna kuning. 0elerang rombik meleleh pada --5 X8 menghasilkan (airan berwarna jingga. Pada pemanasan
berlanjut,
berubah
menjadi
(airan
kental
berwarna
(okelat!merah.
Pada waktu meleleh, bentuk mahkota pe(ah menjadi bentuk rantai spiral yang panjang. ekentalan meningkat akibat molekul S; yang padat berubah menjadi rantai berupa spiral panjang. Pada suhu lebih tinggi dari + X8, rantai mulai pe(ah dan kekentalan menurun (. Siat Ki"ia Go!o$)a$ VA
Nitrogen adalah unsur yang unik dalam golongannya, karena dapat membentuk senyawa dalam semua bilangan oksidasi dari tiga sampai lima. Senyawa nitrogen dapat mengalami reaksi reduksi dan oksidasi. Adapun si)at kimia nitrogen antara lain seperti berikut. -@ 4eaksi nitrogen dengan oksigen terjadi apabila bereaksi di udara dengan bantuan bunga api listrik tegangan tinggi, dengan reaksi seperti berikut. N+?g@ O B+?g@ +NB?g@ Selanjutnya senyawa NB akan bereaksi membentuk NB + dengan reaksi seperti berikut. +NB?g@ O B+?g@ +NB+?g@ +@ Nitrogen hanya dapat bereaksi dengan )luor membentuk nitrogen tri)luorida dengan reaksi seperti berikut. N+?g@ O 56+?g@ +N6+?g@ 5@ Nitrogen dapat bereaksi dengan logam membentuk nitrida ionik, misalnya seperti berikut. 3i?s@ O N+?g@ +3i5 N?s@ 0a?s@ O N+?g@ +0a5 N?s@ Mg?s@ O N+?g@ +Mg5 N?s@ 6os)or dapat membentuk ikatan dengan (ara yang mirip dengan nitrogen. 6os)or dapat membentuk tiga ikatan ko=alen, menerima tiga elektron membentuk ion P 5!. 4eaksi yang terjadi pada )os)or, antara lain seperti berikut. -@ 6os)or dapat bersenyawa dengan kebanyakan non logam dan logam!logam yang reakti). 6os)or bereaksi dengan logam 'A dan ''A dapat membentuk )os)ida. /alam air )os)ida mengalami hidrolisis membentuk )os)in, P25. Na5P?s@ O 52+B?l @ 5NaB2?l @ O P25?g@ +@ 6os)or membentuk dua ma(am senyawa dengan halogen yaitu trihalida, P5 dan pentahalida P. 5@ Membentuk asam okso )os)or Asam okso dari )os)or yang dikenal adalah asam )os)it dan asam )os)at. Asam )os)it dapat dibuat dengan reaksi seperti berikut. P9B?a@ O 2+B?l @ 925PB5?a@ Molekul oksigen merupakan gas reakti) dan dapat bereaksi dengan banyak zat, umumnya menghasilkan oksida. 2ampir semua logam bereaksi dengan oksigen membentuk oksida. 0elerang ?S;@ bereaksi dengan oksigen menghasilkan belerang dioksida dengan nyala biru yang khas S;?s@ O ;B+?g@ ;SB+?g@
Bksida yang lain dari belerang adalah SB;, tetapi hanya terbentuk dalam jumlah ke(il selama pembakaran belerang dalam udara. Anda sekarang sudah mengetahui Golongan VA. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan 8yber . II.3
U$&r $&r GOLONGAN V A *a$ /'('ra*aa$$=a *i a!a"
Sebagaimana
rumpun
karbon,
unsur!unsur
golongan
% A menunjukkan
ke(enderungan perbedaan dari non logam ke logam. Nitrogen dan )os)or adalah non logamQ arsen dan antimion, adalah semilogam, dan bismut logam. Nitrogen hanya menunjukkan sedikit mirip dengan kelompok lainnya. 'ni dapat dilihat dari rumus unsur dan senyawanya. Molekul nitrogen se(ara elementer adalah N +Q )os)or putih adalah P9. 2al serupa, terdapat asam okso O, dimana nitrogen adalah 2NB 5Q dan )os)or adalah 2 5PB9. Selain bismut, unsur!unsur golongan % A mempunyai senyawa yang stabil pada keadaan oksidasi O. Pada nitrogen, senyawa dengan oksidasi O merupakan zat pengoksidasi. arena itu asam nitrat, 2NB5 direduksi menjadi NB + ?biloks O9@, NB?O+@, N+ ?@, dan N25 ?!5@. eadaan oksidasi O dari )os)or yang sangat stabil, tetapi asam )os)at, 25PB9, bukan zat pengoksidasi. #ntuk unsur!unsur lainnya, keadaan oksidasi pada umumnya O5, menjadi lebih stabildari atas ke bawah golongan. 6os)or merupakan unsur golongan % A yang (ukup melimpah dan terdapat dalam mineral
)os)at,
seperti fluorapatit ,
8a?PB9@56,
yang
dapat
ditulis
sebagai
58a5?PB9@+.8a6+ untuk menunjukkan keberadaan kalsium )os)at. #nsur lainnya selain nitrogen, kurang melimpah di alam dan terdapat sebagai bijih oksida dan sul)ida.
Siat&iat U$&r Nitro)'$ terdapat sebagai gas tak berwarna, tidak berbau dengan rumus molekul N+
?strukturnya, 7N ] N7 @. $as nitrogen dapat di(airkan jika didinginkan di bawah suhu kritisnya ?!-9:8@, selanjutnya dimampatkan pada 5 atm dan suhu kritis, menghasilkan (airan tak berwarna yang mendidih pada !-< 8 dan - atm. ,o&or memiliki dua alotropQ )os)or putih dan )os)or merah. 6os)or putih seperti lilin,
berbentuk padatan berwarna putih. Dat tersebut sangat bera(un dan reakti). arena kereakti)annya terhadap oksigen, )os)or putih harus disimpan dalam air, yang tentunya tidak akan larut. Sebagaimana diketahui dari titik lelehnya yang sangat rendah ?99 8@, )os)or putih merupakan molekuler padat ?P9@. Atom!atom )os)or dalam molekul P 9 disusun pada sudut
tetrahedral teratur sedemikian sehingga setiap atom berikatan tunggal satu sama lain. Sudut ikatan antar P!P!P adalah 8, lebih ke(il dari sudut ikatan normal untuk ikatan orbital!P ?<8@. eadaan ini menjadikan ikatan P!P lebih lemah dari yang lain akibat adanya tumpangsung orbital!P yang lebih ke(il. 2al inilah yang bertanggungjawab terhadap kereakti)annya. 6os)or merah merupakan jaringan padat yang agak kurang reakti). Ar&'$ bersi)at getas pada keadaan normal, merupakan logam padat abu yang mengkilap.
Arsen abu menyublim pada - 8. *ika uapnya didinginkan dengan (epat, terbentuk kristal non!logam yang berwarna kuning. Arsen kuning diyakini merupakan padatan molekuler, As 9, analog dengan )os)or putih. Arsen kuning tidak stabil pada suhu kamar dan kembali membentuk arsen abu. A$ti"o$ menyerupai perak, suatu padatan mengkilap. 0entuk non logam yang berwarna
kuning dari antimon telah dikenal, tetapi hanya stabil pada suhu sangat rendah. i&"t adalah logam berwarna putih sedikit kemerah!merahan.
Nitrogen relati) kurang reakti) pada suhu kamar, disebabkan kekuatan ikatan pada N ] N. Tetapi pada suhu yang dinaikkan se(ara perlahan, nitrogen bereaksi dengan sejumlah unsur, dengan oksigen menghasilkan nitrit oksida. 4eaksi ini digunakan dalam industri ?proses 2aber@, dan sebagai sumber komersial senyawa nitrogen. 6os)or putih terbakar se(ara spontan dalam udara akibat kereakti)annya, membentuk asap putih dari )os)or oksida. /alam oksigen berlebih, terbentuk )os)or ?%@ oksida, P 9B-. 0ila pasokan oksigen kurang, terbentuk )os)or ?'''@ oksida, P 9B. Arsen, antimon, dan bismut terbakar bila dipanaskan di udara. Arsen membentuk arsenat ?'''@ oksida, As9B. Antimonmembentuk antimon ?'''@ oksida, Sb 9B, dan diantimon tetra oksida, Sb +B9, dimana antimon berada pada keadaan oksidasi O5 dan O. 0ismut membentuk bismut ?'''@ oksida, 0i+B5. 6os)or dan unsur!unsur berat lainnya ?As, Sb, 0i@ bereaksi langsung dengan halogen. 6os)or menghasilkan pentahalida ?P6 , P8l, P0r , tapi tidak untuk P'@, dan trihalida ?P65, P8l5, P0r 5, dan P'5@. #nsur!unsur lain terutama menghasilkan trihalida, disamping Sb6 , Sb8l, dan As6. Siat
Titik leleh ? 8@ Titik didih ?8@ erapatan ?gR(m5@ eelektronegati)an
N
P
A&
S(
i
!+- !-< ,-5 5,
99, pth +; -,;+ +,-
-5 ! ,:5 +,
5-: ,; -,<
+: - <,; -,<
A)initas elektron
^
?k*Rmol@ *ari!jari ion ?\@ -,5+ *ari!jari ko=alen ,: ?!5@
!:+
!::
!--
!--
-,- -,;
,:+ -,+-
,< -,9-
-,-: -,+
?\@ P'"(ata$ *a$ K')$aa$ U$&r
2ampir semua nitrogen di alam terdapat sebagai gas nitrogen. /i atmos)ir terdiri dari :;,- massa N +. #dara adalah sumber komersial utama nitrogen. omponen nitrogen dari udara dipisahkan melalui pen(airan, diikuti distilasi. Nitrogen merupakan komponen yang mudah menguap dalam udara (air, sehingga nitrogen merupakan gas pertama dalam distilasi yang meninggalkan (airan gas lain, terutama oksigen dengan gas mulia. Nitrogen (air digunakan sebagai pembeku, seperti makanan, bahan terbuat dari karet, dan untuk membekukan bahan biologi. 2ampir semua nitrogen digunakan untuk gas pelindung, bertujuan untuk men(egah bahan dari oksigen selama pemrosesan atau penyimpanan. Bleh karena itu komponen elektronik sering dibuat dari dalam atmos)ir nitrogen. 6os)or putih, dalam industri dibuat melalui pemanasan batuan )os)at ?)luorapatit@ dengan arang karbon dan pasir ?SiB +@ dalam tungku listrik. 4eaksinya dapat ditulis sebagai 7 $as dari tungku didinginkan untuk memampatkan uap )os)or menjadi (air dan di simpan dalam air sampai menuju dalam mobil tanki. Ampas yang terdiri dari kalsium silikat dan kalsium )luorida, se(ara berkala dialirkan dari tungku. 6os)or putih digunakan untuk pabrik asam )os)at, 25PB9. #ntuk membuat asam )os)at, )os)or dibakar dalam udara berlebih, dan kabut oksida yang terbentuk disiram dengan air. 0eberapa )os)or putih diubah menjadi )os)or merah untuk digunakan pada pembuatan korek api, melalui pemanasan pada suhu +9<8 dalam udara inert. 0usur listrik bertegangan tinggi menghasilkan suhu -+ 8!-98 dalam tungku. 3elehan )erophos berat dan berada didasar, dapat dialirkan. 3elehan alsium Silikat kurang mampat dari )erophos, sehingga membentuk (airan lapis kedua, dapat dialirkan keluar $ambar + Tungku 6os)or 3istrik Arsen diperoleh dari berbagai bijih, seperti sul)ida, As9S, yang dibuat melalui pemanggangan di udara, diikuti oleh reduksi oksida dengan arang karbon.
Arsen ?'''@ oksida terdapat dalam (erobong gas hasil pemanggangan bijih tembaga, juga digunakan sebagai sumber arsen. Antimon diperoleh dari stibnit, Sb 9S melalui pemanggangan oksida, diikuti oleh reduksi dengan arang. 0ismut diperoleh sebagai hasil samping delam elektrolisis pemurnian tembaga. 0ismut terdapat dalam lumpur yang berkerumun dekat anoda. S'$=a>a P'$ti$)
Nitrogen membentuk senyawa pada semua keadaan oksidasi, dari !5 sampai O. Amonia, N25 merupakan senyawa komesial penting dari nitrogen. Amonia merupakan gas tak berwarna dengan (iri iritasi dan berbau menyengat. Amonia dibuat se(ara komersial melalui proses 2aber dari N + dan 2+. Sejumlah ke(il amonia dapat dibuat di laboratorium melalui reaksi garam amonium dengan basa kuat, seperti NaB2 atau 8a?B2@ +. Amonia mudah di(airkan, dan (airannya digunakan sebagai pupuk nitrogen. $aram amonium, seperti sul)at dan nitrat juga digunakan sebagai pupuk. Sejumlah besar amonia diubah menjadi urea, N2+8BN2+, yang digunakan sebagai pupuk, suplemen makanan ternak, dan industri plastik )ormaldehi. /initrogen oksida, N+B adalah gas tak berwarna dengan bau manis. $as tersebut dibuat melalui pemanasan se(ara hati!hati dari lelehan amonium nitrat. ?pemanasan yang kuat dapat menyebabkan ledakan@. Nitrogen oksida, NB adalah gas tak berwarna. Walaupun dapat dibuat melalui penggabungan langsung unsur!unsur pada suhu yang diele=asi. Tapi dalam jumlah besar dibuat dari amonia sebagai tahap pertama dalam pembuatan komersial asam nitrit. Amonia dioksidasi dengan katalis platina. Bksida nitrat bereaksi (epat dengan oksigen menghasilkan oksigen dioksida. Nitrogen
dioksida,
NB+ adalah
gas
berwarna
(oklat
kemerah!merahan,
dan
(airannyamenguap pada +- 8. Dat tersebut berada dalam kesetimbangan dengan senyawa dinitrogen tetraoksida, N+B9 yang tak berwarna. 4eaksi ini eksoterm, sehingga dinitrogen lebih dominan pada suhu rendah. /i atas -98 ber(ampur dengan nitrogen oksida. Asam nitrat 2NB5 adalah asam penting bagi industri dan digunakan untuk membuat bahan peledak, nylon, dan plastik Bstwald, dimana pembuatan asam nitrat se(ara industri melalui katalis amonia. Pada proses ini, amonia dibakar dengan adanya katalis platina menghasilkan gas NB, selanjutnya beraksi dengan oksigen membentuk NB +,. Nitrogen dioksida dilarutkan dalam air sehingga bereaksi membentuk asam nitrat dan nitrit dioksida.
Nitrogen dioksida diproduksi dalam tahap akhir, dan dapat didaur ulang untuk digunakan pada tahap kedua. Asam nitrat adalah zat pengoksidasi kuat. Walaupun logam tembaga tidak reakti) terhadap asam, tetapi dapat dioksidasi oleh asam nitrat. /alam asam nitrat en(er, oksida nitrat merupakan produk utama reduksi. /engan asam nitrat pekat diperoleh nitrogen dioksida. Bksida )os)or, P9B dan P9B- memiliki hubungan struktur. 6os)or ?'''@ oksida, P9B mempunyai bentuk tetrahedron dengan atom oksigen di antara setiap pasangan atom )os)or membentuk ikatan P!B!P. 6os)or ?%@ oksida, P 9B- serupa dengan )os)or ?'''@, tetapi mempunyai atom oksigen tambahan yang terikat pada setiap atom )os)or. 'katan )os)or! oksigen ini lebih pendek daripada ikatan P!B yang lain. arenanya, ikatan dapat dianggap memilki karakter ko=alen ganda. 6os)or ?'''@ oksida adalah padatan bertitik leleh rendah ?+5 8@ dan merupakan asam )os)it tak berhidrat, 25PB5. 8atatan bahwa satu atom hidrogen terikat langsung pada )os)or. 2idrogen tersebut bukan sutau asam, sehingga asam )os)it (enderung diprotik, bukan sebagai tripotik. 6os)or ?%@ oksida adalah padatan putih yang menyublim pada 5 8. Bksida tersebut dibuat melalui (ampuran langsung dengan air, berguna sebagi zat pengering. /alam jumlah besar, zat tersebut diproduksi melalui pembakaran )os)or putih dalam udara berlebih. P9B- yang diperoleh tidak diisolasi tetapi direaksikan dengan air berlebih untuk memperoleh asam oto)os)at, 25PB9. Asam oto)os)at ?disebut asam )os)at@ adalah padatan tak berwarna yang meleleh pada 9+8 jika murni. Asam tersebut biasanya dijual dalam bentuk larutan (air. Asam oto)os)at adalah asam triprotik. $aram natrium dari asam )os)at adalah natrium dihidrogen )os)at, Na2+PB9 dan dinatrium hidrogen )os)at, Na2PB9, dan trinatrium )os)at, Na5PB9. Asam )os)at diproduksi dari )os)or, seperti diuraikan di atas relati) murni dan digunakan terutama dalam detergen industri makanan dan minuman. Asam )os)at yang masih terkontaminasi diproduksi dalam jumlah besar untuk industri pupuk, diperoleh melalui pengolahan batuan )os)at ?)luorapatit@ dengan asam sul)at. *ika batuan )os)at diolah dengan asam oto)os)at, larutannya menghasilkan larutan kalsium dihidrogen )os)at, 8a?2+PB9@+. Melalui proses ini, batuan )os)at yang tidak larut diubah menjadi pupuk )os)at yang larut. /alam perdagangan, pupuk ini disebut triple superfosfat ?TSP@.
K')$aa$ S'$=a>a ,o&at S'$=a>a
K')$aa$
8a?2+PB9@+.+2+B
Pupuk )os)at, serbuk baking
8a2PB9.+2+B
Makanan tambahan ternak
25PB9
Pupuk )os)at
P8l5
'ndustri pestisida
PB8l5
'ndustri plastik, retardan nyala
P9S-
'ndustri aditi), pelumas, dan pestisida
NaP5B-
Aditi) detergen
Salah satu deret terdiri dari asam poli)os)at lurus, asam dengan rumus 2nO+PnB5nO-, yang dibentuk dari rantai ikatan P!B. /eret lain terdiri dari asam meta)os)at, yaitu asam dengan rumus umum ?2PB 5@ n dengan n sangat besar, dan disebut asam poli!meta)os)at. Poli)os)at dan meta)os)at digunakan dalam detergen sebagai pelunak air melalui reaksi pengkompleksan dengan ion logam yang terdapat dalam air. Natrium tri)os)at ?NaP5B-@, salah satu poli)os)at yang digunakan se(ara umum, dibuat melalui penambahan natrium karbonat yang (ukup terhadap asam )os)at menghasilkan larutan garam Na2 +PB9 dan Na2PB9. *ika larutan ini disemprotkan kedalam tempat pengeringan yang panas, ion )os)at memadat menjadi natrium tri)os)at. egunaan )os)at dalam detergen dapat ber)ungsi sebagai pupuk bagi tanaman yang terdapat di danau atau sungai. Akibatnya, tanaman sejenis alga menjadi subur di danau!danau, yang pada gilirannya danau kekurangan oksigen karena diserap oleh alga, sehingga ikan (enderung mati.
II.5
K')$aa$ "a&i$)"a&i$) $&r )o!o$)a$ VA
Go!o$)a$ V A
egunaan
?'"(ata$ K'!'*ai
Si"(o!
Na"a
Nonton Pesta Asik Sambil 0isik!0isik
N P As Sb 0i
Nitrogen Pos)or Arsen Antimon 0ismut
P'$))$aa$ $itro)'$
Nitrogen memiliki berbagai keperluan. Selain pembuatan ammonia, penggunaan terbesar, digunakan dalam industri nitrogen elektronik untuk )lush udara dari tabung =akum sebelum tabung dimeteraikan. /alam operasi pengerjaan logam, nitrogen digunakan untuk mengontrol tungku atmos)er selama pemanasan dan pendinginan logam. Nitrogen digunakan untuk
membuat
berbagai
bahan
peledak
nitrat, nitroglycerin, nitrogliserin, nitrocellulose, (TNT). trinitrotoluene ?TNT@.
termasuk ammonium
nitrate , amonium
and nitroselulosa, dan trinitrotoluene
2al lain digunakan sebagai re)rigerant? zat pendingin) baik
untuk pembekuan, perendaman produk makanan dan untuk transportasi makanan, dan dalam bentuk (air digunakan industri minyak untuk membangun tekanan dalam sumur untuk memaksa. minyak mentah ke permukaan. Penggunaan gas amonia berma(am!ma(am ada yang langsung digunakan sebagai pupuk, pembuatan pulp untuk kertas, pembuatan garam nitrat dan asam nitrat, berbagai jenis bahan peledak , pembuatan senyawa nitro dan berbagai jenis re)rigeran. /ari gas ini juga dapat dibuat urea, hidrazina dan hidroksilamina. $as amonia banyak juga yang langsung digunakan sebagai pupuk, namun jumlahnya masih terlalu ke(il untuk menghasilkan jumlah panen yang maksimum. Maka dari itu di(iptakan pupuk (ampuran, yaitu pupuk yang mengandung tiga unsur penting untuk tumbuhan ?N O P +B O +B@. Pemakaian yang intensi) diharapkan akan menguntungkan semua pihak. Nitrogen dapat memper(epat penyulingan minyak, N+ (air digunakan untuk mendinginkan
hasil
makanan
dan ban
yang
memakai
nitrogen punya
banyak
man)aat dibanding jika ban yang masih menggunakan angin biasa. aa=a Nitro)'$
3imbah baja nitrat merupakan penyebab utama pen(emaran air sungai dan air bawah tanah. Senyawa yang mengandung siano ?!8N@ menghasilkan garam yang sangat bera(un dan bisa membawa kematian pada hewan dan manusia. Ma$aat ata K')$aa$
/alam beberapa tahun terakhir, asam )os)or yang mengandung : : P +B, telah menjadi bahan penting pertanian dan produksi tani lainnya. Permintaan untuk pupuk se(ara global telah meningkatkan produksi )os)at yang banyak. 6os)at juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti yang digunakan pada lampu sodium. alsium )os)at digunakan untuk membuat perabotan 8hina dan untuk memproduksi mono!kalsium )os)at. 6os)or juga
digunakan dalam memproduksi baja, perunggu )os)or, dan produk!produk lainnya. Trisodium )os)at sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk menjaga korosi pipa!pipa. 6os)or juga merupakan bahan penting bagi sel!sel protoplasma, jaringan sara) dan tulang. egunaan )os)or yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, dan se(ara luas digunakan dalam bahan peledak, korek api, kembang api, pestisida, odol dan deterjen. egunaan )os)or yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda ?84T@ dan lampu pendar , sementara )os)or dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap ?glow in the dark@. Ma$aat
Penggunaan arsen sangat ber=ariasi antara lain pada industri pengerasan tembaga dan timbal sebagai bahan pengisi pembentukan (ampuran logam, industri pengawet kayu ?bersama tembaga dan krom@, untuk melapisi perunggu ?menjadikannya berwarna merah tua@, industri (at, keramik, gelas ?penjernih dari noda besi@ dan kertas dinding. Timbal biarsenat telah digunakan di abad ke!+ sebagai insektisida untuk buah namun mengakibatkan kerusakan otak para pekerja yang menyemprotnya. Selama abad ke!-<, senyawa arsen telah digunakan dalam bidang obat!obatan tetapi kebanyakan sekarang telah digantikan dengan obat!obatan modern. aa=a Ar&'$i/
Arsenik dan sebagian besar senyawa arsenik adalah ra(un yang kuat. Arsenik membunuh dengan (ara merusak sistem pen(ernaan, yang menyebabkan kematian oleh karena sho(k .
Ma$aat
Antimon
diman)aatkan
dalam
produksi
industri semikonduktor dalam
produksi dioda dan detektor in)ra merah. Sebagai sebuah (ampuran, logam semu ini meningkatkan kekuatan mekanik bahan. Man)aat yang paling penting dari antimon adalah sebagai penguat timbal untuk batere. egunaan!kegunaan lain adalah (ampuran antigores, korek api, obat!obatan dan pipa. Bksida dan sul)ida antimon, sodium antimonat, dan antimon triklorida digunakan dalam pembuatan senyawa tahan api, keramik , gelas, dan (at. Antimon sul)ida alami ?stibnit@ diketahui telah digunakan sebagai obat!obatan dan kosmetika dalam masa 0ibel. aa=a A$ti"o$
Antimon dan senyawa!senyawanya adalah toksik ?mera(un@. Se(ara klinis, gejala akibat kera(unan antimon hampir mirip dengan kera(unan arsen. /alam dosis rendah, antimon menyebabkan sakit kepala dan depresi. /alam dosis tinggi, antimon akan mengakibatkan kematian dalam beberapa hari. K')$aa$
a. 0ismut oy(hloride digunakan dalam bidang kosmetik dan bismut subnitrate dan b. (. d. e.
sub(arbonate digunakan dalam bidang obat!obatan. Magnet permanen yang kuat bisa dibuat dari (ampuran bismanol ?Mn0i@ 0ismut digunakan dalam produksi besi lunak 0ismut sedang dikembangkan sebagai katalis dalam pembuatan a(rili( )iber 0ismut telah duganakan dalam penyolderan, bismut rendah ra(un terutama untuk
penyolderan dalam pemrosesan peralatan makanan. ). Sebagai bahan lapisan ka(a keramik.Aloi bismuth dengan timbel dan antimony digunakan untuk piringan pita st
A III PENU-UP
III.1 Si"4!a$
#nsur!unsur yang terletak pada golongan %A pada sistem periodik unsur, yang terdiri dari Nitrogen ?N@, Pos)or ?P@, Arsen ?As@, Stiium ?Sb@, dan 0ismuth ?0i@. #nsur!unsur golongan %A ada yang bersi)at non logam ?N dan P@, metaloid ?As dan Sb@ serta logam 0i. Semakin bertambah besarnya nomor atom menyebabkan bertambahnya jari!jari atom dan berkurangnya energi ionisasi serta meningkatnya daya hantar listrik dari unsur nitrogen sampai bismut. Nitrogen ditemukan oleh /anil 4uther)ord yang berasal pada tahun -::+, (ara mendapatkan nitrogen dengan (ara destilasi bertingkat dari udara (air, salah satu si)at nitrogen adalah tidak reakti), salah satu kegunaan nitrogen adalah bahan bakar roket. 6os)or ditemukan oleh 2anning 0rand pada tahun -<. egunaan )os)or dalam senyawa P(lB5 untuk membuat plastik. Arsen ditemukan Albertus Magnus pada tahun -+, salah satu kegunaan Arsen ?As@ adalah untuk melapisi perunggu. Antimony telah diketahui dibumi sejak jaman dahulu, jadi tidak diketahui siapa penemunya. Salah satu kegunaan Antimon adalah sebagai pembungkus kabel. 0ismut ?0i@ ditemukan oleh 8alude $eo))roy the >punger pada tahun -:5. Salah satu kegunaan 0ismut ?0i@ yaitu dalam produksi besi lunak. III.2 Sara$
Sebagai mahasiswa kimia, khususnya (alon guru, kita harus mengkaji lebih jauh tentang unsur!unsur yang terdapat di bumi sehingga kita dapat meman)aatkannya dengan baik dan terhindar dari dampak negati) yang diakibatkan oleh unsur atau senyawa logam alkali tanah.
--
