MAKALAH KIMIA ANORGANIK GOLONGAN TRANSISI UNSUR GOLONGAN AKTINIDA
Oleh : Kelompok VI
Ayu Prastiyani
NIM 151810301003 151810301003
Lia Indah Wardiyani
NIM 151810301014 151810301014
Adi Kurniawan Effendi
NIM 131810301031 131810301031
Kartika Indah Aulia
NIM 131810301042 131810301042
Khonita Anjalsari Rhomadoni
NIM 131810301063 131810301063
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER TAHUN 2017
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “Unsur Golongan Aktinida” ini dengan baik meskipun banyak
kekurangannya. Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai unsur-unsur golongan aktinida. Kami juga menyadari sepenuhnya sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, i tu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun. Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik krit ik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Jember, 6 Mei 2017
Penyusun
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “Unsur Golongan Aktinida” ini dengan baik meskipun banyak
kekurangannya. Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai unsur-unsur golongan aktinida. Kami juga menyadari sepenuhnya sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, i tu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun. Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik krit ik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Jember, 6 Mei 2017
Penyusun
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Aktinida merupakan unsur transisi blok f yang sifatnya sangat berbeda dengan unsur transisi blok d. Unsur ini biasanya diletakkan terpisah dalam tabel periodik unsur, ini dikarenakan keperiodikan strukrur elektronik yang sangat berbeda dengan yang lain. Lima belas unsur dari aktinium, Ac, sampai lawrensium, Lr, disebut dengan aktinoid. Simbol umum untuk unsur-unsur ini adalah An. Semua unsur aktinoid bersifat radioaktif dan sangat beracun. Di alam aktinoid yang ada dalam jumlah yang cukup adalah torium, Th, protaktinium, Pa dan uranium, U. Unsur-unsur tadi diisolasi dari bijihnya dan digunakan dalam berbagai aplikasi. Logam plutonium, Pu, diproduksi dalam jumlah besar dan efisiensi ekonomisnya dan keamanan penggunaannya sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan reactor pembiak saat ini sedang banyak dipelajari. Untuk unsur yang lebih berat dari amerisium, Am, karena jumlah yang dapat diisolasi sangat kecil dan waktu paruhnya sangat sangat pendek, pendek, studi sifat-sifat kimia unsur-unsur unsur-unsur ini sangat terbatas. terbatas. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari bab aktinida ini antara lain, l ain, yaitu: 1. Apa yang dimaksud unsur aktinida? 2. Bagaimana trend pada unsure aktinida? 3. Apa saja unsur-unsur yang terdapat pada aktinida? 1.3 Tujuan Tujuan dari pembuatan paper ini adalah : 1. Mengetahui pengertian unsur aktinida. 2. Mengetahui trend pada unsur aktinida. 3. Mengetahui unsur-unsur pada golongan aktinida.
BAB 2. PEMBAHASAN UNSUR TRANSISI DERET AKTINIDA
A. Definisi
Aktinida adalah kelompok unsur kimia yang mencakup 15 unsur antara actinium dan lawrencium pada tabel periodik dengan nomor atom antara 83 sampai dengan 103. Deret ini dinamakan menurut unsur actinium. Penggolongan unsur dalam golongan aktinida berdasarkan atas sub kulit 5f. Unsur-unsur kelompok aktinida adalah radioaktif, hanya actinium, thorium dan uranium yang secara alami ditemukan di kulit bumi. Unsur-unsur aktinida merupakan unsur transisi dalam, karena meiliki sifat yang mirip dengan unsur transisi actinium (nomor atom 57). B. Trend Deret Aktinida a. Konfigurasi Elektron
Unsur unsur deret aktinida memiliki nomor atom 89 hingga 103, dan sebagian besar electron valensi dari unsur-unsurnya menempati orbital f sehingga deret aktinida bersama dengan lantanida digolongkan dalam unsur blok f. adapun konfigurasi dari unsur-unsur deret aktinida ditunjukkan dalam table berikut : Unsur Aktinida
Konfigurasi Elektron
Ac [Rn]6d17s2 Th [Rn]6d27s2 Pa [Rn]5f 26d17s2 or [Rn]5f 16d27s2 U [Rn]5f 36d17s2 Np [Rn]5f 46d17s2 or [Rn]5f 57s2 Pu [Rn]5f 67s2 Am [Rn]5f 77s2 Cm [Rn]5f 76d17s2 Bk [Rn]5f 97s2 or [Rn]5f 86d17s2 Cf [Rn]5f 107s2 Es [Rn]5f 117s2 Fm [Rn]5f 127s2 Md [Rn]5f 137s2 No [Rn]5f 147s2 Lr [Rn]5f 147s27p1 Dalam tabel tersebut terdapat ketidakteraturan dalam urutan pengisian electron dalam orbital d dan f, hal ini dikarenakan kesetangkupan atau kemiripan tingkat
energy yang dimiliki oleh keduanya, sehingga menyebabkan electron akan mengisi energy yang lebih rendah dari kedua orbital tersebut. b. Jari-jari Ionik
Jari-jari logam merupakan jarak inti ke electron terluar ynag diukur saat suatu unsur membentuk struktur logam. Pada unsur-unsur deret aktinida memiliki tren jari-jari yang menurun dari unsur Actinium hingga Neptunium, dan mengalami kenaikan untuk unsur setelahnya. Tren tersebut disebabkan oleh bentuk kristal dari masing-masing unsur logam yang akan berpengaruh terhadap jarak antara inti dengan inti terluarnya. Jari-jari ion merupakan jarak inti ke electron terluar ynag diukur saat suatu unsur membentuk ion, baikdalam hal melepas atau menerima electron. Pada unsur-unsur deret aktinida memiliki tren jari-jari ion yang semakin menurun dari kiri ke kana dalam satu deret aktinida, hal ini dikarenakan semakin bertambahnya muatan inti sehingga tarikan inti terhadap electron valensi menjadi semakin kuat. Selain itu penyebab mengecilnya jari-jari ialah adanya kontraksi aktinida atau yang lebih dikenal dengan istilah pengkerutan kulit dari unsur-unsur deret aktinida sehingga menyebabkan jarak inti dengan electron valensi bertambah dekat. Berikut adalah grafik tren jari-jari deret aktinida :
c. Keelektronegatifan
Elektronegativitas merupakan kecenderungan suatu atom untuk menarik atau mengikat electron. Keelektronegatifan dari unsur-unsur deret aktinida pada umumnya diperngaruhi oleh jari-jari logamnya, semakin besar jari-jari unsurnya,
maka keelektronegatifannya menurun. Jika dibandingkan dengan unsur yang lain keelektronegatifan dari unsur-unsur deret aktinida relative kecil, hal ini dikarenakan unsur-unsur deret ini memiliki jari-jari yang relatif besar.
d. Titik Leleh
Titik leleh merupakan titik dimana suatu padatan berubah wujud menjadi cairan.Unsur-unsur aktinida yang pada umumnya merupakan logam memiliki harga titik leleh yang tinggi. Tren titik leleh pada setiap logam dari unsur-unsur aktinida bervariasi bergantung bagaimana susunan kristal logam yang dibentuknya, semakin kuat penyusunannya maka semakin tinggi titik lelehnya.
e. Titik Didih
Titik didih adalah suhu dimana tekanan uap sebuah zat sama dengan tekanan eksternalnya. Titik didih deret aktinida relatif tinggi. Titik didih berkaitan erat dengan gaya antarmolekul. Semakin besar gaya antarmolekul suatu atom maka titik didihnya akan semakin tinggi. Titik didih juga dipengaruhi oleh ikatan logam. Penurunan titik didh terjadi akibat jari-jari atomnya semakin besar.
Semakin besar jari jari atom semakin lemah ikatan logamnya sehingga titik didih akan menurun. Selain itu penurunan titik didih juga diakibatkan oleh gaya antarmolekulnya yang lemah.
6000 5000 ) C 4000 o ( r u a t r 3000 e p m r e t 2000
Th Pa U Ac
Np Pu
Cm, 3110 Am
1000 0
f. Keadaan Oksidasi
Pada deret aktinida terdapat keadaan oksidasi yang lebih besar daripada deret lantanida. Ini berarti bahwa tingkat energi 5f, 6d, dan 7s mempunyai energi yang berimbang. Keadaan oksidasi unsur-unsur deret aktinida dapat dilihat dalam tabel berikut : No Atom
Nama Unsur
Keadaan Oksidasi
89
Actinium (Ac)
III
90
Thorium (Th)
III , IV
91
Protaktinium (Pa)
III , IV , V
92
Uranium (U)
III , IV , V , VI
93
Neptunium (Np)
III , IV , V , VI , VII
94
Plutonium (Pu)
III , IV , V , VI , VII
95
Americium (Am)
II , III , IV , V , VI
96
Curium (Cm)
III , IV , V , VI
97
Berkelium (Bk)
II , III
98
Californium (Cf)
II , III
99
Einstenium (Es)
II , III
100
Fermium (Fm)
II , III
101
Mendelevium (Md)
II, III
102
Nobelium (No)
II , III
103
Lawrencium (Lr)
III
C. Anggota Deret Aktinida
1 Aktinium
9 Berkelium
2 Thorium
10 Californium
3 Protaktinium
11 Einstenium
4 Uranium
12 Fermium
5 Neptunium
13 Mendelevium
6 Plutonium
14 Nobelium
7 Amerisium
15 Lawrensium
8 Curium D. Karakteristik masing-masing Unsur Deret Aktinida 1. Aktinium (Ac) a) Definisi
Aktinium adalah unsur kimia radioaktif dengan simbol Ac dan nomor atom 89 dalam sistem periodik. Aktinium berasal dari kata Yunani yaitu akti, aktinos yang berarti sinar. Unsur Ac adalah unsur yang dapat bercahaya dalam ruangan gelap. Aktinium berada pada periode 7 dan blok f dalam sistem periodik. b) Sejarah
Sejarah kata Aktinium berasal dari bahasa Yunani yaitu aktis atau aktinos yang memiiki arti sinar atau pancaran sinar. Aktinium ditemukan oleh Andre Debierne di tahun 1899 dan juga oleh F. Giesel di tahun 1902. Unsur ini terdapat secara alami dan bersenyawa dengan mineral-mineral uranium (reduksi uranium dari pitchblende). Aktinium-227 merupakan produk hasil radiasi uranium-235 dengan memancar sinar beta dan memiliki waktu paruh selama 21.6 tahun.
c) Kelimpahan
Aktinium ditemukan secara alami di bijih uranium. Aktinium jarang terdapat bebas di alam. Aktinium lebih sering diproduksi di laboratorium. d) Sintesis
Aktinium lebih banyak dibuat dalam satuan mg dengan cara penyinaran neutron terhadap 226Ra dalam reaktor nuklir. 226Ra (n,ɣ) 41,2 menit 227Ac Logam aktinium dibuat dengan cara reduksi aktinium florida dengan uap lithium pada suhu 1100-1300ºC. AcF3 + 3Li(g)
Ac(s) + 3LiF
e) Sifat Fisik
Fase
: Padat
Massa jenis
: 10 g/cm3 (sekitar suhu kamar)
Titik lebur
: 1050 C (1323 K; 1922 F)
Titik didih
: 3471 K (3198 C;5788 F)
Kalor lebur
: 14 kJ/mol
Entalpi Penguapan
: 400 kJ/mol
Kapasitas kalor
: (25 °C) 27.2 J/(mol·K)
Struktur kristal
: Kubus
Bilangan oksidasi
: +3
Elektronegativitas
: 1.1 (Skala Pauling)
Energi ionisasi
: 499 kJ/mol (Pertama); 1170 kJ/mol (Kedua)
Jari-jari atom
: 195 pm
Konduktivitas termal
: (300 K) 12 W/(m·K)
°
°
°
°
f) Persenyawaan
Kompleks
Aktinium membentuk Ion heksaaquaaktinium(III)[Ac(H2O)6]3+ Hidrida
Aktinium bereaksi dengan Hidrogen membentuk Aktinium dihidrida AcH 2 Iodida
Aktinium bereaksi dengan Iodin membentuk Aktinium triiodida : AcI3 Fluorida
Aktinium bereaksi dengan Fluorin membentuk Aktinium trifluorida ACF 3 Klorida
Aktinium bereaksi dengan Klorin membentuk Aktinium triklorida AcCl 3 Oksida
Aktinium bereaksi dengan Oksigen membentuk Diactinium trioksida : Ac 2O3 Sulfida
Aktinium bereaksi dengan Sulfur membentuk Diactinium trisulphide : Ac 2S3 g) Sifat Magnetik
Aktinium bersifat paramagnetik karena memiliki elektron yang tidak berpasangan di orbital f. h) StrukturKristal
Struktur kristal dari aktinium adalah kubus berpusat badan atau ccp ( center close packed ) i) Isotop isotop
NA
half-life
DM
DE (MeV)
DP
225
Syn
10 d
α
5.935
221
β−
1.117
226
ε
0.640
226
Α
5.536
222
β−
0.045
227
Α
5.042
223
226
227
Ac
Ac
Ac
Syn
100%
29.37 h
21.773 y
Fr Th Ra Fr Th Fr
j) Kegunaan
Aktinium dapat digunakan sebagai sumber neutron karena memiliki sifat keradioaktifan 150 kali lebih besar dari Radium. Ac-225 juga dapat digunakan
dalam pengobatan, yaitu digunakan dalam suatu generator untuk memproduksi Bi-213. Ac-225 dan juga sebagai agen untuk penyembuhan secara “radioimmunoterapi”. 2. Thorium (Th) a)
Sejarah
Torium merupakan salah satu unsur golongan aktinida yang ditemukan Jons Berzelius dalam sebuah mineral yang diberikan oleh seorang pendeta Has Morten Tharane Esmark pada tahun 1828 di Swedia. Nama Torium berasal dari kata Thor dalam mitologi yang berarti Tuhan perang Skandinavia. b) Sifat Fisik dan Kimia
Thorium merupakan dengan symbol Th bernomor atom 90 dengan blok 7f. Unsur thorium berwarna putih keperakan. Berikut ini adalah sifat fisik dan sifat kimia dari unsur thorium, yaitu: Fase
: Padat
Konfigurasi elektron
: [Rn]5f 0 6d2 7s2
Massa atom
: 232.038.06
Massa jenis
: 11.7 g/cm³
Titik lebur
: 2115 K (1842 °C,3348°F)
Titik didih
: 5061 K (4788 °C, 8650 °F)
Kalor peleburan
: 13.81 kJ/mol
Kalor penguapan
: 514 kJ/mol
Kapasitas kalor
: (25 °C) 26.230 J/(mol·K)
Bilangan Oksidasi
: 4, 3, 2, 1 (Oksida basa lemah)
Elektronegativitas
: Skala Pauling: 1,3
Jari-jari atom
: Empiris: 179 pm
Jari-jari kovalen
: 206±6 pm
c) Kelimpahan Thorium melimpah di kerak bumi, ditemukan dalam jumlah kecil di sebagian besar batuan dan tanah dan granitile berisi hingga 80 ppm thorium. Karena thorium oksida sangat mudah larut, sehingga sangat sedikit unsurnya yang bersirkulasi melalui lingkungan.
d) Ekstraksi Thorium dapat dilakukan pengekstraksian dengan menggunakan bahan pasir monazite dengan proses yang bertingkat dan kompleks. Tahap pertama monazite dilarutkan dalam asam sulfat panas (H 2SO4) 98%. Thorium akan terekstraksi sebagai residu yang tak terlarutkan dalam fase organik yang berisi amina. Kemudian langkah berikutnya dilakukan pemisahan dengan menggunakan ion seperti nitrat, klorida, hidroksida, atau karbonat. Proses pemisahan ini akan menghasilkan thorium dalam bentuk cair. Proses selanjutnya adalah presipitasi atau penguapan thorium cair agar bisa menjadi serbuk. e) Persenyawaan a. Iodida
: membentuk ThI2, ThI3, ThI4
b. Fluorida : membentuk ThF3, Th4 c. Klorida : membentuk ThCl4 d. Hidrida : membentuk ThH2 e. Oksida
: membentuk ThO2
f. Sulfida
: membentuk ThS, ThS2, Th2S3
g. Selenida : membentuk ThSe2 h. Nitrida : membentuk ThN i. Senyawa kompleks : [Th(H 2O)6]4+ = ion heksaakuathorium (IV) , bersifat paramagnetik, berwarna putih. f)
Struktur Kristal
Unsur thorium memiliki struktur kristal face cube centered. g) Isotop Dua puluh lima isotop thorium dikenal dengan massa atom berkisar 212-236. Isotop yang paling stabil adalah 232 Th terjadi secara alami dan memiliki waktu paruh 1,4 x10 10 tahun. Isotop 232 Th
meluruh menjadi radium 228 melalui peluruhan alfa atau meluruh melalui fisi spontan.Berikut ini adalah data isotop pada thorium: Isotop
Kelimpahan
Waktu paruh
Energi
Produk
peluruhan peluruhan 228Th
Sintesis
1.9116 tahun
5.520
224Ra
229Th
Sintesis
7340 tahun
5.168
225Ra
230Th
Sintesis
75380 tahun
231Th
Kecil
25,5 tahun
4.770 0.39
226Ra 231Pa
232Th
100%
1.405x1010
4.083
228Ra
0.27
234Pa
thn 234Th
Kecil
24.1 hari
h) Kegunaan
a) Untuk melapisi kawat wolfram yang digunakan dalam peralatan elektronik. b) Oksida thorium juga digunakan untuk mengontrol ukuran satuan wolfram yang digunakan dalam bola lampu listrik c) Digunakan untuk cawan laboratorium yang tahan suhu tinggi. d) Logam thorium adalah sumber energi nuklir. 3. Protaktinium (Pa) a)
Sejarah
Pertama kali ditemukan oleh Kasimir Fajans dan Oswald Helmuth Göhring bernama brevium yang berarti pendek, karena waktu paruhnya yang pendek dari spesifik isotop yang dipelajari, yaitu Pa -234. Brevium kemudian diubah namanya menjadi Proaktinium oleh Otto Hahn, Lise Meitner, Frederick Soddy, John Cranston di Jerman yang mempelajari secara spesifik 231Pa. Nama proaktinium dipersingkat menjadi protaktinium. Nama Protaktium berasal dari kata Yunani “Protos” yang
berarti pertama. b) Sifat Fisika dan Kimia
Fase
: Padatan
c)
Kalor peleburan
: 12.34 kJ/mol
Kalor penguapan
: 481 kJ/mol
Titik lebur
: 1841 K(1568°C, 2854°F)
Titik didih
: 4300 K(4027 °C)
Massa atom
: 231.03588(2) g/mol
Massa jenis
: 15.37 g/cm³
Termal konduktivitas
: 47 W · m -1 · K -1
Bilangan Oksidasi
: 2, 3, 4, 5 (Oksida basa lemah)
Elektronegativitas
: Skala Pauling: 1,5
Jari-jari atom
: Empiris: 163 pm
Jari-jari kovalen
: 200 pm
Kelimpahan
Protaktinium secara luas ditemukan di sejumlah kecil di kulit luar bumi. Protaktinium merupakan salah satu unsur yang paling mahal dan paling jarang terjadi secara alami. Protaktinium terdapat di bijih uranium pada konsentrasi 1-3 ppm. d) Isolasi
Logam protactinium diisolasi pada tahun 1934 oleh Aristid Grosse dengan mengembangkan dua metode, yaitu: Metode pertama dengan reduksi Pentosida Pa2O5 dengan aliran
electron di ruang hampa menjadi iodide. Metode kedua dengan memanaskan iodide PaI5 di ruang hampa dengan reaksi : 2PaI5 → 2Pa + 5I2. e)
Persenyawaan
Fluorida : PaF4, PaF5 Klorida : PaCl4, PaCl5 Bromida : PaBr5 Iodida : PaI3, PaI4, PaI5 Terpapar oksida : PaO Protaktitinium dioksida : PaO2 Diprotaktinium pentoksida : Pa2O5
Senyawa kompleks : [Pa(H2O)6]3+ = senyawa kompleks ion tetraaquoprotaktium, bersifat paramagnetik, berwarna biru tua.
f)
Struktur Kristal
Struktur kristal dari unsur protaktinium adalah Tetragonal g)
Isotop
Pa memiliki 29 isotop, yang paling umum digunakan adalah 231 Pa dengan waktu paruh dari 32.700 tahun. Berikut ini adalah data berbagai isotop Pa : ISOTOP 229 230
Pa Pa
NA sintesis syn
WAKTU PARUH 1,4 d 17,4 d
DM α
1.310
ε -
β 231 232 233
Pa Pa Pa
234m
Pa
~ 100% syn syn jejak
32.760 y 1,31 d 26,967 d 1,17 min
Pa
jejak
6,75 h
0.563 5.149
α -
β -
β -
β
TI 234
DE 5.58
-
β
0.31 0.571 2.29 0.0694 0.23
DP 225 230 230 227 232 233 234 234 234
Ac Th U Ac U U U Pa U
h) Kegunaan
Belum ada penggunaan komersial atau industri dari protaktinium. Hal ini berkaitan dengan kelangkaannya, biaya, dan radiotoksisitasnya. Penggunaan hanya sebatas untuk aktivitas riset ilmiah.
4. Uranium (U) a)
Sejarah
Uranium ditemukan oleh Martin Klaproth di Jerman pada tahun 1789. Nama asli uranium diambil dari nama Planet Uranus. Logam uranium pertama kali diisolasi pada tahun 1841 oleh Eugene-Melchoir Peligot. Tahun 1896 Henri Becquerel mendeteksi sifat radioaktifitas uranium. b) Informasi umum
Nama, Lambang, nomor atom : Uranium, U, 92 Deret kimia
: Aktinida
Golongan, periode, blok
: blok f
Berat atom
: 238,028 g.mol-1
Konfigurasi electron
: [Rn] 5f 3 6d1 7s2
Elektron dalam kulit
: 2,8,18,32,21,9,2
c)
Sifat dan sifat kimia
Fase
: Padat
Massa jenis
: 19,1 g/cm3 (sekitar suhu kamar)
Titik lebur
: 1132,2 C
Titik didih
: 4131 K
Kalor lebur
: 9,14 kJ/mol
Struktur kristal
: Orthorombik
Kemagnetan
: Paramagnetik
Bilangan oksidasi
: +6
Elektronegativitas
: 1.38 (Skala Pauling)
Energi ionisasi
: 597,6 kJ/mol (Pertama) ; 1420 kJ/mol (Kedua)
Jari-jari atom
: 156 pm
°
Konduktivitas termal : (300 K) 27.5 W·m−1·K −1 Uranium bersifat piroforik (dapat meledak diudara). Uranium lebih lunak daripada baja, dan dalam kondisi yang sangat halus, uranium mudah terlarut dalam air dingin. Mudah ditempa dan sedikit paramagnetik. Di udara, uranium terlapisi dengan oksidanya. Asam juga dapat melarutkan logamnya,. d) Kelimpahan
Uranium terdapat dalam sejumlah mineral seperti uraninit, karnotit, autunit, uranofan dan tobernit. Juga terdapat pada batuan fosfat, lignit, pasir monazit . Uranium terdapat sebagai mineral dalam kerak bumi, juga dalam air laut. Cadangan uranium terdapat terutama di Amerika Serikat, Kanada, Rusia dan beberapa negara Afrika seperti Gabon, Nigeria dan Afrika Selatan. e)
Isolasi
Salah satu bijihnya adalah uranit (salah satu bentuknya adalah pitchblende) suatu oksida UO2.Unsur uranium diperoleh kembali dari larutan dengan cara :
Ekstraksi uranit nitrat ke dalam dietil eter atau isobutimetiketon dengan menambahkan garam (dapat NH4 +, Ca2+, atau Al3+ nitrat) sebagai salting out untuk menaikkan angka banding ekstraksi. Tetapi untuk ekstraksi dengan menggunakan tributilfosfat dalam kerosen tidak diperlukan salting out .
f)
Pencucian dengan asam nitrat encer
Pengendapan dengan ammonia diperoleh U 3O8 atau UO3.
Proses Fisi Nuklir pada Uranium
Inti atom dari U-235 terdiri dari 92 proton dan 143 neutron (92+143=235). Saat sebuah inti atom U-235 menangkap neutron dan membentuk isotop 236, ia akan membelah menjadi dua inti atom baru dan melepaskan sejumlah energi dalam bentuk panas, disertai pelepasan 2 atau 3 neutron baru.
g)
Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi yang paling umum dari uranium adalah 6.Ion yang menghadirkan bilangan oksidasi yang berbeda dari uranium dapat larut dan oleh karena itu dapat dipelajari di larutan mengandung air. Mereka adalah : U3+ (merah), U4+ (hijau), UO2+ (stabil), dan UO22+ (kuning). Beberapa senyawa yang semi logam dan padat seperti UO dan US merupakan uranium dengan bilangan oksidasi 2. Ion U 3+ membebaskan
hydrogen dari air dan kemudian dianggap sebagai senyawa yang sangat tidak stabil. Ion UO22+ merupakan uranium dengan bilangan oksidasi VI dan dikenal membentuk campuran seperti karbonat, klorida dan sulfat. h) Persenyawaan
Oksida
Uranium dioksida (UO2) ,uranium trioksida (UO3), uranium monoksida (UO), diuranium pentoksida (U2O5), uranium peroksida (UO4•2H2O), triuranium octaoksidea(U3O8)
Hidrida
Untuk bereaksi membentuk Uranium Hidrida , uranium dipanaskan hingga 250 - 300°C membentuk UH3
Karbida
uranium monokabida (UC), uranium dikarbida (UC2), and diuranium trikarbida (U2C3). Stable below 1800 °C
Halida
Florida :UF3, UF4, (UF6) , U2F9,
Sulfida
U4F17, and UF5.
Selenida
Klorida: UCl4. UCl3
Telurida
Bromida and iodida : UBr 3, UBr 4,
Nitrida
UI3, and UI4. US, U2S3 USe3 UTe2, UTe3 UN, U3 N2, U2 N
Uranium membentuk beberapa senyawa kompleks yaitu :
[UO 2 (CO 3) 3] 4 – Bilangan Oksidasi : +6
U (OH) 4 Bilangan Oksidasi : +4
(NH4)U(SO4)2(H2O)4
Bilangan Oksidasi : +3 Sifat kemagnetannya ialah para magnetic karena terdapat beberapa electron yang tidak berpasangan. i)
Struktur Kristal
Struktur Kristal Uranium berbentuk Orthorombik j)
Isotop
U-235 merupakan isotop uranium yang penting, sebab dalam kondisi tertentu inti ini dapat dibelah yang diikuti dengan pelepasan energi dalam jumlah besar (sekitar 200 MeV per-pembelahan). Reaksi pembelahan inti atom dikenal dengan ”fisi nuklir”, dan isotop U-235 disebut sebagai ”bahan fisil”. Isotop uranium 238 juga digunakan untuk reaktor pembentuk
plutonium. 238
U (n, gamma) → 239 U - (beta) → 239 Np - (beta) → 239 Pu.
Berikut ini adalah data isotop pada uranium, yaitu:
k) Kegunaan
a) Struktur Kristal Uranium berbentuk Orthorombik
b) Menghasilkan sinar – X untuk penghancur tumor atau untuk ‘foto’ tulang. c) Industri pupuk dan digunakan oleh perusahaan yang mencari sumber – sumber baru minyak bumi yang ada di perut bumi. d) Digunakan sebagai penghitam pelat foto. e) Sebagai bahan peledak 5. Neptunium (Np) a) Sejarah
Neptunium merupakan unsur transuranium buatan yang pertama dalam deret aktinida. Neptunium ditemukan oleh Edwin M McMillan dan Abelson di Bekerly, California , Amerika Serikat pada tahun 1940. McMillan dan Abelson menumbukkan uranium dengan netron yang diproduksi dari suatu alat pemecah atom dan menghasilkan Neptunium. Nama asli Neptunium diambil dari nama planet Neptunus. b) Informasi Umum
Nama
: Neptunium
Simbol
: Np
Nomor Atom
: 93
Massa Atom
: [ 237 ]
Deret
: Actinoid
Periode dalam sistem periodik
: 7 (actinoid)
Blok dalam sistem periodik
: f-block
c) Sifat Fisik
Titik leleh
: 910 [or 637 °C (1179 °F)] K
Titik didih
: 4300 [or ca. 4000 °C (7232 °F)] K
Konduktivitas termal
: 6 W m-1 K -1
Enthalpy fusi
: 10 kJ mol-1
Entalpi penguapan
: 335 kJ mol-1
Kemagnetan
: Paramagnetik
Bilangan oksidasi
: +5
d) Sumber
Neptunium dapat ditemukan dalam bijih uranium dalam jumlah yang sangat sedikit.Neptunium biasanya merupakan hasil dari penangkapan neutron oleh isotop uranium dalam suatu reaktor nuklir.Isotop
237
Np merupakan produk
sampingan dari aktivitas produksi plutonium dan dapat diperoleh dalam jumlah gram. Neptunium dapat ditemukan dalam limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dari pengolahan bahan bakar nuklir bekas, dan limbah radioaktif yang berhubungan dengan pengoperasian reaktor dan bahan bakar pengolahan tanaman. Neptunium tidak terjadi secara alami tetapi disintesis dengan reaksi tangkapan neutron pada uranium. Neptunium secara khas terjadi di lingkungan sebagai suatu oksida, walaupun senyawa lain mungkin ada. Neptunium lebih reaktif disbanding unsure-unsur yang transuranik lain seperti plutonium, amerisium, dan kurium. Neptunium secara lebih bertahan pada partikel berpasir sekitar 5kali lebih tinggi disbanding pada tanah yang mengandung air. Neptunium masuk kedalam badan dengan makan makanan, air minum, atau menghirup udara. Setelah proses pencernaan atau hal penghisapan, kebanyakan neptunium dikeluarkan dari badan di dalam beberapa hari dan tidak pernah masuk sistem darah. Neptunium secara umum memberikan resiko terhadap kesehatan jika masuk ke dalam badan, walaupun ada resiko eksternal kecil berhubungan dengan sinar gama yang dipancarkan oleh neptunium-236 dan neptunium-237 serta sejumlah hasil luruhan yang berumur pendek dari protactinium-233 e) Alotrop
Neptunium memiliki tiga allotrop yaitu :
Alfa-neptunium, ortorombik dengan kerapatan 20.25 g/cm3
Beta-neptunium (di atas 280oC), tetragonal, kerapatan (313 oC) 19.36 g/cm3
Gamma-neptunium ( di atas 577o°C), kubus, kerapatan (600oC) 18.0 g/cm3
f) Isolasi
Neptunium ditemukan secara alami sebagai produk dari reaksi transmutasi dalam bijih Uranium. Np buatan dihasilkan melalui reduksi barium atau gas litium pada suhu 12000C 2NpF3 + 3Ba
2Np +3BaF 2
237 NPF3 dengan
gas
Neptunium dihasilkan dari uranium dengan netron yang diproduksi dari suatu alat pemecah atom atau Neptunium tidak terjadi secara alami tetapi disintesis dengan reaksi tangkapan neutron pada uranium g) Persenyawaan 1. Florida : NpF3; NpF4; NpF5; NpF6 2. Klorida : NpCI3; NpCI4 3. Bromida : NpBr3; NpBr4 4. Iodida : NpI3 5. Oksida: NpO; NpO2; Np2O5 6. Sulfida : Np2S3 7. Nitrida: NpN
Senyawa kompleks : NpO2+ = Biloks 5 berwarna hijau , bersifat paramagnetik h) Struktur Kristal
Ortorombik i) Isotop
Semua isotop neptunium yang radioaktif; stablest adalah neptunium-237, dengan paruh 2.144.000 tahun,
. Neptunium-237 dapat dipisahkan dari
bahan bakar reaktor yang digunakan untuk mempelajari sifat fisik dan kimia unsur Neptunium.
j) Kegunaan
Np-237 dapat digunakan sebagai komponen dalam instrument deteksi neutron dan juga dapat digunakan untuk membuat Pu-238 (dengan penyerapan neutron).Oak Ridge National Laboratory telah menyediakan isotop Np-237 untuk diekspor. Neptunium dianggap bisa digunakan dalam senjata nuklir, walaupun sampai saat ini tidak ada negara yang menggunakannya.Peran biologis neptunium sampai saat ini belum ditemukan karena neptunium memiliki tingkat radioaktivitas yang tinggi, sehingga bersifat racun. Tidak ada penggunaan komersial utama dari neptunium, walaupun neptunium-237 digunakan kebagai komponen dalam instrument pendeteksi netron. 6. Plutonium (Pu) a) Sejarah
Pada tahun 1934, Enrico Fermi dan sekelompok ilmuwan Universitas Roma La Sapienza melaporkan bahwa mereka telah menemukan unsur 94.Fermi menyebut unsur ini sebagai hesperium.Namun, sampel yang diduga sebagai unsur 94 ini sebenarnya hanyalah campuran barium, kripton, dan unsur-unsur lainnya.Tetapi hal ini tidak diketahui pada saat itu karena fisi nuklir masih belum ditemukan.Glenn T. Seaborg dan kelompok ilmuwan Berkeley adalah yang pertama memproduksi plutonium. Plutonium (Pu-238) pertama kali diproduksi dan diisolasi pada tanggal 14 Desember 1940 oleh Dr. Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W. Kennedy, Z. M. Tatom, dan A. C. Wahl dengan
menembakkan uranium dengan deuteron. Unsur ini kemudian berhasil diidentifikasi secara kimiawi pada 23 Februari 1941. Pada percobaan tahun 1940, neptunium-238 berhasil dihasilkan secara langsung dengan penghantaman, tetapi ia kemudian meluruh dengan mamancarkan emisi beta dua yang sebelumnya telah menamai unsur transuranium pertama dengan nama neptunium (berasal dari nama planet Neptunus) mengajukan bahwa unsur 94, sebagai unsur transuranium kedua, dinamakan dari planet Pluto. Seaborg pada awalnya mempertimbangkan nama "plutium", namun kemudian merasa bahwa nama tersebut tidak sebagus "plutonium". Pemilihan simbol "Pu" oleh Seaborg pada awalnya hanyalah sebagai lelucon, namun ternyata simbol tersebut kemudian tanpa disadari telah terdaftar ke dalam tabel periodik. Nama-nama alternatif lainnya yang pernah Seaborg dan ilmuwan lainnya pertimbangkan adalah "ultimum" ataupun "extremium" karena terdapat kepercayaan bahwa mereka telah menemukan unsur terakhir pada tabel periodik. Pada tahun 1934, Enrico Fermi dan sekelompok ilmuwan Universitas Roma La Sapienza melaporkan bahwa mereka telah menemukan unsur 94. Fermi menyebut unsur ini sebagai hesperium. Namun, sampel yang diduga sebagai unsur 94 ini sebenarnya hanyalah campuran barium, kripton, dan unsur-unsur lainnya. Tetapi hal ini tidak diketahui pada saat itu karena fisi nuklir masih belum ditemukan.
Glenn T. Seaborg dan kelompok ilmuwan Berkeley adalah yang
pertama memproduksi plutonium. Plutonium (Pu-238) pertama kali diproduksi dan diisolasi pada tanggal 14 Desember 1940 oleh Dr. Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W. Kennedy, Z. M. Tatom, dan A. C. Wahl dengan menembakkan uranium dengan deuteron. Unsur ini kemudian berhasil diidentifikasi secara kimiawi pada 23 Februari 1941.Pada percobaan tahun 1940, neptunium-238 berhasil dihasilkan secara langsung dengan penghantaman, tetapi ia kemudian meluruh dengan mamancarkan emisi beta dua hari kemudian. Hal ini mengindikasikan terbentuknya unsur 94. b) Sifat Fisik
Simbol
: Pu
Nomor massa
: 244 g/mol
Golongan
:3
Periode
:7
Konf elektron
: [Rn] 5f 6 7s2
Elektron per kulit
: 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
Fase
: Padat
Massa jenis (suhu kamar)
: 19,816 g/cm3
Titik lebur
: 639,4 °C
Titik didih
: 3228°C
Kalor lebur
: 2,28 kj/mol
Kalor uap
: 333,5 kj/mol
Kapasitas kalor (25°C)
: 35,5 J/(mol.K)
Struktur kristal
: monoklin
Kemagnetan
: paramagnetik
Bilangan Oksidasi
: +6, +5, +4, +3
Elektronegatifitas
: 1.28 (skala pauling)
Energi ionisasi (pertama)
: 584,7 kj/mol
Jari-jari atom
: 175 pm
Konduktifitas termal (300K)
: 6,74 W/(m.K)
c) Sifat Kimia
Selain mempunyai sifat fisik, plutonium juga mempunyai sifat kimia. Sifat kimia plutonium dapat dijabarkan yaitu pada suhu kamar, plutonium murni berwarna perak dan ia akan mengusam ketika teroksidasi. Unsur ini menunjukkan empat keadaan oksidasi ionik dalam larutan: Pu(III), as Pu3+ (biru lavender) Pu(IV), as Pu4+ (kuning coklat) Pu(V), as PuO2+ (merah jambu) Pu(VI), as PuO22+ (merah mudah oranye) Pu(VII), as PuO53− (hijau) Warna larutan yang ditampilkan oleh larutan plutonium bergantung pada keadaan oksidasi dan sifat-sifat anion asam. Anion asam akan memengaruhi derajat kompleksasi plutonium. Logam plutonium dihasilkan dengan mereaksikan plutonium(IV) fluorida dengan barium, kalsium ataupun litium pada suhu 1200 °C. Ia akan diserang oleh asam, oksigen, dan uap, namun tidak oleh alkali dan akan larut dengan mudahnya
ke dalam asam klorida, asam iodat, dan asam perklorat pekat.Lelehan logam plutonium harus disimpan dalam keadaan vakum ataupun pada atmosfer inert untuk menghindari terjadinya reaksi dengan udara. Pada suhu 135 °C, logam plutonium akan menyala dan meledak jika diletakkan dalam karbon tetraklorida. Plutonium merupakan logam yang reaktif. Pada kelembaban udara ataupun argon, logam ini akan teroksidasi dengan cepat, menghasilkan campuran oksida dan hidrida. Jika logam tersebut terpapar cukup lama dengan sejumlah uap air, permukaan berbentuk bubuk PuO2 yang membungkus logam akan terbentuk. Selain itu, juga terbentuk plutonium hidrida. Apabila terpapar dengan uap air yang berlebihan, hanya akan terbentuk PuO2. Dengan adanya pembungkusan hidrida ini, logam plutonium bersifat piroforik, yang berarti ia akan menyala secara spontan. Oleh karena itu, logam plutonium biasanya ditangani dalam atmosfer yang inert dan kering (misalnya argon dan nitrogen). Oksigen akan memperlambat efek-efek yang disebabkan oleh kelembaban dan berperan sebagai agen pemasifan. d) Sumber
Sejumlah kecil isotop plutonium (Pu-239 dan Pu-244) dapat ditemukan di alam. Pu-244 dapat ditemukan dalam jumlah kecil karena ia merupakan produk minor peluruhan pada bijih uranium dan mempunyai umur paruh sekitar 80 juta tahun yang cukup panjang. Pu-239 dapat ditemukan dalam jumlah yang lebih kecil lagi (dalam satuan bagian per triliun) dan produk peluruhannya dapat secara alami ditemukan pada beberapa bijih uranium.Sejumlah kecil plutonium juga dapat ditemukan pada tubuh manusia oleh karena uji nuklir di atas daratan dan beberapa kecelakaan nuklir besar yang pernah terjadi.Kebanyakan uji nuklir atsmosferik telah dihentikan sejak tahun 1963, namun Perancis masih terus melakukannya sampai dengan tahun 1980-an. Selain itu, beberapa negara juga masih terus melakukan uji nuklir tersebut setelah tahun 1963. Oleh karena Pu-239 merupakan hasil peluruhan radioaktif bijih uranium serta isotop plutonium yang paling banyak dibuat, ia merupakan isotop yang paling melimpah . e) Alotrop
Plutonium memiliki enam alotrop pada tekanan biasa: alfa (α), beta (β), gamma (γ), delta (δ), delta prime (δ′), &epsilon (ε). Pada temperatur yang tinggi
dan jangka tekanan tert entu, alotrop ketujuh (zeta, ζ) dapat terbentuk. Alotropalotrop ini memiliki tingkat energi yang hampir sama, namun densitas dan struktur kristal yang sangat berbeda. Hal ini membuat plutonium sangat sensitif terhadap perubahan temperatur, tekanan, dan lingkungan kimiawi.Selain itu, perubahan volume yang dramatis selama transisi fase dari satu alotrop ke alotrop lainnya juga memungkinkan.Tidak seperti bahan-bahan lainnya, densitas plutonium akan meningkat ketika ia meleleh (sebesar 2,5%). Namun cairan logam plutonium itu sendiri menunjukkan penurunan secara linear pada densitasnya seiring dengan meningkatnya temperatur. Densitas berbagai alotrop plutonium berkisar dari 16,00 g/cm3 sampai dengan 19,86 g/cm 3. f) Persenyawaan 1. Florida : PuF3; PuF4; PuF6 2. Klorida : PuCI3 3. Bromida : PuBr3 4. Iodida : PuI3 5. Oksida : PuO; PuO2; Pu2O3 6. Sulfida : PuS; Pu2S3 7. Nitrida : PuN 8. Hidrida : PuH2; PuH3 9. Selenida : PuS
Unsur Plutonium tidak memiliki sifat magnetik g) Struktur Kristal
Monoklin h) Isotop
Plutonium mempunyai beberapa isotop, diantaranya yaitu 241
Pu ,
242
Pu ,
244
Pu. Isotop
238
Pu ,239Pu,240Pu,
238
Pu dihasilkan pada tahun 1940 oleh Seaborg,
McMillan, Kennedy dan Wahl dengan menembakkan uranium dengan deutron ddalam siklotron 60 inchi di Berkeley, Kalifornia. Plutonium juga terdapat secara alamiah dalam jumlah yang sangat sedikit dalam bijih uranium. Terbentuk dengan kejadian yang sama seperti neptunium: dengan iradiasi uranium alamiah dengan neutron yang ada.
Isotop yang paling penting adalah isotop
239
Pu, dengan masa paruh waktu
24100 tahun, dihasilkan dalam jumlah besar dalam reaktor nuklir dari uranium alam:
Pu-244 dapat ditemukan dalam jumlah kecil karena ia merupakan produk minor peluruhan pada bijih uranium dan mempunyai umur paruh sekitar 80 juta tahun yang cukup panjang.
i) Reaksi Inti
Plutonium merupakan logam aktinida radioaktif.Isotop plutonium-239 (Pu239) merupakan salah satu dari tiga isotop fisil utama (sisanya adalah uranium233 dan uranium-235). Agar dapat dianggap sebagai fisil, inti atom sebuah isotop
haruslah dapat memecah (fisi) ketika ditembakkan dengan neutron dan melepaskan sejumlah neutron tambahan yang cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir dengan memecahkan inti selanjutnya. Pu-239 memiliki faktor penggandaan (k) yang positif. Hal ini berarti bahwa jika logam tersebut tersedia dalam jumlah massa yang mencukupi dan dalam bentuk geometri yang tepat, ia dapat membentuk massa kritis. Selama fisi, sebagian energi ikat yang mengikat inti agar tetap bersama dilepaskan sebagai energi panas, energi kinetik, dan energi elektromagnetik dalam jumlah yang besar.Satu kilogram Pu-239 dapat menghasilkan ledakan yang setara dengan 20,000 ton TNT.Jumlah energi yang sangat besar ini membuat Pu-239 sangat berguna pada reaktor dan senjata nuklir. Keberadaan isotop plutonium-240 (Pu-240) pada suatu sampel akan membatasi potensial bom nuklir plutonium. Hal ini dikarenakan Pu-240 memiliki laju fisi spontan yang tinggi (~440 fisi per detik per gram setiap 1.000 neutron per detik per gram), sehingga meningkatkan tingkat neutron latar, yang pada akhirnya akan meningkatkan risiko pradetonasi. Plutonium dapat dikategorikan ke dalam berbagai tingkatan, yaitu tingkat senjata, tingkat bahan bakar, dan tingkat reaktor, bergantung pada persentase Pu-240 pada suatu sampel. Plutonium tingkat senjata memiliki kadar Pu-240 kurang dari 7%, plutonium tingkat bahan bakar mengandung 7% - 19% Pu-240, dan plutonium tingkat reaktor mengandung lebih dari 19% Pu-240.[17] Isotop plutonium-238 (Pu-238) tidak dapat menjalani fisi nuklir dengan mudah, walaupun ia dapat mengalami peluruhan alfa. j) Kegunaan
1. Bahan Peledak Bom atom yang dijatuhkan ke Nagasaki, Jepang pada tahun 1945 mempunyai inti plutonium.Oleh karena kemudahan isotop Pu-239 menjalani fisi dan ketersediaannya, ia merupakan komponen fisil utama dalam pembuatan senjata nuklir. Dengan membungkus bola plutonium padat dengan pemadat (lapisan tambahan yang dibuat dari bahan-bahan padat) akan menurunkan jumlah plutonium yang diperlukan untuk mencapai massa kritis dengan memantulkan kembali neutron yang lolos kembali ke inti plutonium. Hal ini akan menurunkan jumlah plutonium yang diperlukan dari 16 kg menjadi 10 kg, berupa bola
berdiameter 10 cm. Massa kritis ini adalah sekitar sepertiga daripada massa kritis U-235. 2. Sumber tenaga dan panas Pelet
238
PuO2 yang berpijar. Isotop plutonium-238 (Pu-238) memiliki umur
paruh 87,5 tahun. Ia memancarkan sejumlah besar energi termal dengan tingkat pancaran sinar gama dan partikel neutron spontan yang rendah. Sebagai pemancar partikel alfa, ia memancarkan radiasi berenergi tinggi dengan tingkat penetrasi yang rendah, sehingga hanya diperlukan pemerisaian yang minimal. Selembar kertas dapat digunakan untuk memerisai partikel alfa yang dipancarkan oleh Pu238 manakala satu kilogram isotop ini dapat menghasilkan 22 juta kilowat jam energi panas. 7. Americium (Am) a) Sejarah
Amerisium adalah unsur transuranium yang ditemukan ke-empat yang bernomor atom 95. Isotop
241
Am diidentifikasi oleh Seaborg, James, Morgan, dan
Ghiorso pada akhir tahun 1944 ketika masa perang laboratorium metalurgi di Universitas Chicago sebagai hasil reaksi penangkapan neutron yang sukses oleh isotop plutonium dalam reaktor nuklir. b) Karakteristik
Amerisium yang baru dibuat berkilau putih dan dan lebih keperak-perakan daripada plutonium atau neptunium yang dibuat dengan cara yang sama. Lebih mudah ditempa daripada uranium, uranium dan mengusam perlahan-lahan pada udara kering pada suhu kamar. Simbol
: Am
Radius Atom
: 1.84 Å
Volume Atom
: 20.8 cm3/mol
Massa Atom
: -243
Titik Didih
: 2880 K
Struktur Kristal
: Heksagonal
Massa Jenis
: 13.7 g/cm3
Konduktivitas Listrik
: 0.7 x 106 ohm-1cm-1
Elektronegativitas
: 1.3
Konfigurasi Elektron
: [Rn]5f7 7s2
Konduktivitas Panas
: 10 Wm-1K -1
Potensial Ionisasi
:6V
Titik Lebur
: 1449 K
Bilangan Oksidasi
: 6,5,4,3
Kemagnetan
: paramagnetik
Senyawa kompleks yang dibentuk yaitu [Am(H 2O)6]4+ ( Ion heksaaquaamerisium (IV), dengan biloks 4 dan warna kompkeksnya merah. c) Persenyawaan 1. Florida : AmF3; AmF4 2. Klorida : AmCI2; AmCI4 3. Bromida : AmBr2; AmBr3 4. Iodida : AmI2; AmI3 5. Oksida : AmO; AmO2; Am2O3
Senyawa Kompleks :[Am(H2O)6]4+= ion heksaakuaamericium (IV) berwarna merah, bersifat paramagnetik. d) Struktur Kristal
Heksagon e) Isotop
Dari beberapa isotop amerisium yang telah diidentifikasi, waktu paruh 7.370 tahun, dan
241
243
Am mempunyai
Am dengan waktu paruh 432,2 tahun. Semua
isotop radioaktif yang tersisa memiliki paruh yang kurang dari 51 jam, dan sebagian besar memiliki paruh yang kurang dari 100 menit. 242Am adalah yang paling stabil .
f) Isolasi
Amerisium diproduksi dalam reaktor nuklir, sebagai hasil reaksi penangkapan neutron yang sukses oleh isotop plutonium dalam reaktor nuklir.
g) Kegunaan 241
Am telah digunakan sebagai sumber radiografi sinar gamma yang bisa
dibawa ke mana-mana. Juga telah digunakan sebagai alat pengukur ketebalan kaca yang radioaktif untuk industri kaca datar dan sebagai sumber ionisasi detektor asap. 8. Kurium (Cm) 1. Sejarah
Curium (Cm) merupakan unsur kimia sintetis dari seri aktinoid dari tabel periodik, nomor atom 96. Curium (sebagai isotop curium-242) ditemukan (musim panas 1944) di Universitas Chicago oleh ahli kimia Amerika Glenn T . Seaborg, Ralph A. James, dan Albert Ghiorso dalam sampel isotop plutonium, plutonium239 yang telah dibombardir oleh ion helium (partikel alpha) dalam 152-cm (60 inci) siklotron di University of California , Berkeley. Curium adalah unsur transuranium ketiga yang ditemukan. Unsur Curium dinamai dengan nama fisikawan Perancis Pierre dan Marie Curie. 2. Kelimpahan di Alam
Curium (Cm) merupakan unsur transuranium ketiga yang berhasil disintesis, karena Curium merupakan unsur sintesis maka keberadaannya dialam tidak ditemukan. Curium hanya dapat diperoleh dari reaksi bombardier isotop Plutonium dengan partikel alpha. 3. Teknik isolasi
Unsur Curium dapat dihasilkan atau diisolasi dengan cara membom plutonium (unsur no. 94) dengan ion helium dalam siklotron. curium dapat juga diperoleh dengan penangkapan neutron oleh unsur-unsur transuranium yang lebih ringan, maupun pemboman unsur-unsur ini dengan partikel bermuatan. 4. Sifat fisik -
Simbol
: Cm
-
Fase
: Solid
-
Titik lebur
: 1340 ℃
-
Titik didih
: 3110 ℃
-
Massa jenis
: 13,51 g/cm3
-
Kalor peleburan (∆H) : 15 kJ/mol
-
Tekanan uap
: 1 Pa saat suhu 1788 K
-
Bilangan oksidasi
: +3, +4
-
Elektronegatifitas
: 1,3 (skala pauling)
-
Jari-jari atom
: 174 pm
-
Jari-jari kovalen
: 169±3 pm
5. Sifat kimia - Reaksi logam dengan Oksida
Kurium dapat bereaksi dengan O 2 membentuk Cm2O3, CmO, dan CmO2, reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut : 4CmO2
2Cm2O3 + O2
2Cm + O2 Cm + O2
2CmO CmO2
- Reaksi dengan Halida
Kurium dapat bereaksi dengan O 2 membentuk Cm2O3, CmO, dan CmO2, reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut :
Flourida 2 CmF3 + F2
2CmF4
Iodida CmCl3 + 3NH4I
CmI3 + 3NH4Cl
Klorida CmCl3 + H2O
CmOCl + 2HCl
- Reaksi dengan Ligan
[Cm(H2O)6]3+
Biloks
Bilangan koordinasi : 6
Warna
: +3 : Tidak berwarna
6. Isotop
Semua isotop Curium bersifat radioaktif. Berdsarkan penelitian kimia yang telah dilakukan, isotop curium bernomor massa 238-252, dengan 244 merupakan isotop yang paling stabil (waktu paruh 18 tahun). Berikut ini merupakan isotop dari Curium : isotop
Waktu paruh
242
Cm
160 hari
243
Cm
29,1 y
244
Cm
18,1 tahun
245
Cm
8500 y
246
Cm
4730 y
247
Cm
1,56 × 107 y
248
Cm
3,40 × 107 y
250
Cm
9000 y
7. Struktur Kristal
Struktur: HCP (hexagonal close-packed)
8. Kegunaan
Penggunaan Curium hanya terbatas untuk keperuan tertentu. Kurium digunakan sebagai sumber tenaga thermoelektrik, juga sebagai sumber partikel alpha untuk spectrometer X-Ray proton alpha I Mars. 9. Berkelium (Bk) 1. Sejarah
Berkelium (Bk), unsur kimia sintetis dari seri aktinoid dari tabel periodik, nomor atom 97. Tidak terjadi di alam, berkelium (seperti isotop berkelium-243) ditemukan pada bulan Desember tahun 1949 oleh ahli kimia Amerika Stanley G. Thompson, Albert Ghiorso , dan Glenn T. Seaborg di University of California, Berkeley, ditemukan sebagai produk yang dihasilkan dari pemboman amerisium241 (nomor atom 95) dengan ion helium (partikel alpha) dalam 152-cm (60 inci) siklotron. Unsur Berkelium dinamai dengan nama kota Berkeley, di mana Berkelium ditemukan. 2. Kelimpahan di Alam
Berkelium (Bk) merupakan unsur transuranium kelima yang berhasil disintesis, karena Curium merupakan unsur sintesis maka keberadaannya dialam tidak ditemukan. Unsur ini tidak terdapat di alam dan harus dibuat dalam reaktor nuklir dengan reaksi penangkapan neutron dari isotop amerisium. 3. Teknik isolasi
Unsur Curium dapat dihasilkan atau diisolasi dengan cara pemboman amerisium-241 (nomor atom 95) dengan ion helium (partikel alpha) dalam 152cm (60 inci) siklotron. 4. Sifat fisik
9.
Simbol
: Bk
10.
Fase
: Solid
11.
Titik lebur
: 986 ℃
12.
Massa jenis
: 13,25 g/cm3
13.
Energi ionisasi
: 601 kJ/mol
14.
Bilangan oksidasi
: +3, +4
15.
Elektronegatifitas
: 1,3 (skala pauling)
5. Sifat kimia - Reaksi logam dengan Oksida
Berkelium (Bk) dapat bereaksi dengan O 2 membentuk beberapa senyawa
berikut ini : Berkelium oksida
: BKO
Berkelium dioksida
: BKO2
Diberkelium trioksida : Bk 2O3 - Reaksi dengan Halida
Berkelium (Bk) dapat bereaksi dengan O2 membentuk beberapa senyawa
berikut ini : •
Fluorida Berkelium trifluorida : BKF 3 Berkelium tetrafluorida : BKF 4
•
Klorida Berkelium triklorida : BkCl 3
•
Iodida Berkelium triiodida : BKI 3
- Reaksi dengan Ligan
[Bk(H2O)6]3+ - Biloks
: +3
- Bilangan koordinasi : 6 - Warna
: Kuning kehijauan
- Sifat
: paramagnetik
6. Isotop
Semua isotop berkelium bersifat radioaktif. Berkelium-247 merupakan isotop dengan waktu paruh terpanjang (1.400 tahun). Isotop Berkelium-249 (waktu paruh 314 hari) telah banyak digunakan dalam studi kimia unsur karena dapat diproduksi dalam jumlah cukup banyak. Berikut ini merupakan isotop dari berkelium : Isotop
Waktu paruh
245
Bk
4,49 d
246
Bk
1,8 hr
247
Bk
1380 y
248
Bk
>9y
249
Bk
330 d
7. Struktur Kristal
Struktur: HCP (hexagonal close-packed) 8. Kegunaan
Berkelium merupakan unsur yang radioaktif, hanya terdapat dalam jumlah yang sangat kecil.Karena unsur ini langka, saat ini berkelium belum digunakan secara komersial maupun untuk teknologi.Namun saat ini masih digunakan untuk penelitian. 10. Kalifornium (Cf) 1. Sejarah
Kalifornium, adalah unsur transuranium yang ditemukan ke enam. Dihasilkan oleh Thompson, Street, Ghioirso dan Seaborg pada tahun 1950 di USA, dengan menembak sejumlah microgram
242
Cm dengan ion helium
berkekuatan 35 MeV dalam siklotron 60 inch Berkeley. Penamaannya diambil dari nama unversitas di USA.
Kalifornium memiliki lambang Cf dengan nomer atom yaitu 98.Warna dari
kalifornium
yaitu
logam
putih
keperakan
dengan
klasifikasi
metalik.Kalifornium (III) adalah satu-satunya ion stabil dalam larutan, sehingga semua usaha untuk mereduksi kalifornium (III) telah gagal. 2. Kelimpahan di Alam
Kalifornium merupakan unsur sintetik, sehingga keberadaannya dialam tidak ada. Kalifornium dapat disintetis dengan cara menembak sejumlah microgram
242
Cm dengan ion helium berkekuatan 35 MeV dalam siklotron 60
inch 3. Teknik Isolasi
Californium diisolasi dalam jumlah makro untuk pertama kalinya oleh Burris Cunningham dan Stanley Thompson pada tahun 1958 di Bahan Pengujian Reaktor di Arco, Idaho oleh radiasi berkepanjangan (lima tahun) neutron dari plutonium-239. Sekitar 1,2 mikrogram kalifornium dan 0,6 mikrogram berkelium disintesis. Kalifornium -250 dibuat dengan membombardir berkelium 249 (24997 Bk) dengan neutron, membentuk berkelium-250 (25097 Bk) melalui penangkapan neutron (n, γ) yang pada gilirannya cepat meluruhkan ( β -). Untuk kalifornium250 (25098 Bk) dalam reaksi berikut: 249 ,97 Bk
(n, γ) 250 ,97 Bk → 250 98 Cf + β –
Pembombardir californium-250 dengan neutron menghasilkan californium-251 dan californium-252. 4. Sifat Fisik - Nama
: Californium
- Lambang
: Cf
- Nomor atom
: 98
- Massa atom
: 252 g/mol
- Warna
: Perak putih (abu-abu)
- Keadaan standar : Padatan pada suhu 298 K - Konfigurasi elektron
: [Rn] 5f 96d07s2
- Struktur kulit
: 2,8,18,32,28,82
- Term simbol
: 5I8
- Periode
: 7 (aktinida)
- Blok
:f
- Massa jenis
: 15.100 kg/m3
- Titik didih
: 1743 K
- Titik leleh
: 1173 K [900 °C (1652 °F)]
- Konduktivitas termal
: 10 W/mK
- Volume molar
: 16,50 cm3/mol
- Energi ionisasi 1
: 608 kJ/mol
- Bilangan oksidasi
: 2,3,4
- Elektronegatifitas
: 1,3 (skala Pauling)
5. Sifat Kimia a. Persenyawaan - Fluorida
Californium trifluorida : CfF 3 Californium tetrafluorida : CfF 4 - Klorida
Californium diklorida : CfCl 2 Californium triklorida : CfCl 3 -
Bromida Californium tribromide : CfBr 3
-
Iodida Californium diiodide : CfI 2 Californium triiodida : CfI 3
- Oksida
Californium dioksida : CfO 2 6. Struktur Kristal
7. Isotop Isotop
Waktu
DM
DE(Me V)
DP
paruh 248
249
250
251 252
253
254
333.5 d
Cf
351 y
Cf
13.08 y
Cf
SF
-
-
Α
6.361
244
SF
-
-
Α
6.295
245
Α
6.128
246
SF
-
-
Cf
898 y
Α
6.176
247
Cf
2.645 y
Α
6.217
248
SF
-
-
β
-
0.285
253
Α
6.124
249
SF
-
-
17.81 d
Cf
60.5 d
Cf
Cm
Cm Cm
Cm Cm
Es Cm
8. Kegunaan
Penggunaan kalifornium hanya untuk keperluan tertentu.Bahan bakar dari Cf-252
digunakan
sebagai
fragmen
sumber
fisi
untuk
tujuan
penelitian.Kalifornium merupakan sumber netron yang baik, digunakan untuk deteksi emas dan perak 11. Einstenium (Es) a) Sejarah
Einsteinium merupakan unsur sintetis dengan simbol Es dan memiliki nomor atom 99. Eisntenium masuk dalam elemen transuranik dan termasuk aktinida. Einsteinium pertama kali diidentifikasi pada bulan Desember 1952 oleh Albert Ghiorso yang berasal dari University of California dan bekerja sama dengan Argone serta Los Alamos yang bertempat di National Laboratories. Pengujian dilakukan pada tanggal 1 November 1952 tepatnya di
Samudra Pasifik dan tes pertama dengan bom hidrogen akhirnya sukses. Pemeriksaan awal dari puing-puing ledakan telah menunjukkan produksi isotop baru yaitu plutonium. Pertama kali unsur ini dibuat dalam laboratorium pada tahun 1954, tetapi hanya dalam kuantitas sangat kecil. b) Sifat fisika dan kimia
Nama
: Einsteinium
Simbol
: Es
Nomor atom
: 99
Konfigurasi elektron
: [Rn] 5f 116d07s2
Massa atom
: 254 g/mol
Warna
: Putih keperakan
Keadaan standar
: Padatan pada suhu 298 K
Term simbol
: 5I15/2
Periode
: 7 (aktinida)
Blok
:f
Massa jenis
: 8,84 g/cm3
Titik didih
: 1269 K
Titik leleh
: 1133 K [860 °C (1580 °F)]
Konduktivitas termal
: 10 W/mK
Volume molar
: 28,5 cm3/mol
Energi ionisasi 1
: 619 kJ/mol
Elektronegatifitas
: 1,3 (skala Pauling)
Struktur kristal
: kubik berpusat muka
Sifat magnetik
: Paramagnetik
c) Persenyawaan
Persenyawaan kalifornium dengan fluorida, klorida, bromida, iodida, dan oksida yaitu :
Fluorida Einsteinium triflourida
: ESF3
Klorida Einsteinium diklorida
: EsCl2
Einsteinium triklorida
: EsCl3
Bromida Einsteinium tribromide
: EsBr 3
Iodida Einsteinium diiodide
: ESI2
Einsteinium triiodide
: ESI33
Oksida Dieinsteinium trioksida
: Es2O3
Senyawa Kompleks :Kompleks [Es(H2O)6]3+ adalah contoh senyawa yang dibentuk oleh unsur Es sebagai atom pusat dan unsur H 2O sebagai ligannya. Kompleks [Es(H2O)6]3+ atau ion heksafloroskandium(III) memiliki bilangan koordinasi 6. Bilangan koordinasi yaitu banyaknya jumlah ligan yang terikat pada atom pusat.Sedangkan bentuk geometrinya adalah oktahedral. Hal ini ditinjau dari teori VSEPR (Valence
shell electron pair repulsion) yang
menentukan bentuk geomeri senyawa berdasarkan jumlah ligan. Komplek [Es(H2O)6]3+ yang berwarna pink. d) Struktur Kristal
e) Isotop
Ada 6 isotop dengan 3 isomer yang berkisar dari massa atom 241 sampai 256 sekarang ditemukan untuk unsur Einsteinium. Es memiliki waktu paruh terpanjang (472 hari) tetapi hanya tersedia dalam jumlah kecil.
ISOTOP
NA
WAKTU
DM
PARUH 252
Es
syn
471.7 d
DE
DP
(MeV) α
6.760
248
Bk
ε
1.260
252
Cf β-
0.480
252
Fm 253
Es
syn
20.47 d
SF
-
-
α
6.739
249
Bk 254
Es
syn
275.7 d
ε
0.654
254
Cf β-
1.090
254
Fm α
6.628
250
Bk 255
Es
syn
39.8 d
β-
0.288
255
Fm α
6.436
251
Bk f) Isolasi
Einsteinium sangat reaktif sehingga diperlukan agen pereduksi kuat untuk mendapatkan logam murni dari senyawanya. Hal ini dapat dicapai dengan pengurangan einsteinium(III) fluoride dengan logam lithium: EsF3 + 3 Li → Es + 3 LiF Sekitar 3 mg einsteinium telah diproduksi dilaboratorium Oak Ridge milik Amerika Serikat dengan cara:
Memancarkan sejumlah kilogram
239
Pu dalam reaktor selama beberapa tahun
untuk menghasilkan 242Pu.
Membentuk 242Pu menjadi pellet dari oksida plutonium dan serbuk aluminum.
g) Kegunaan
Hampir tidak ada untuk setiap isotop einsteinium yang digunakan diluar penelitian ilmiah dasar yang bertujuan untuk produksi elemen transuranic dan transactinides yang lebih tinggi. Einsteinium-254 digunakan sebagai penanda kalibrasi dalam spektrometer analisis kimia. Pada tahun 1955 einsteinium-253 digunakan untuk membuat mendelevium untuk pertama kalinya.Kurang dari satu pikogram einsteinium-253 dibombardir dengan partikel alpha 150 sentimeter dalam siklotron, di Berkeley. 12. Fermium (Fm) a) Sejarah
Fermium merupakan unsur sintetis dengan simbol Es dan memiliki nomor atom 100. Fermium masuk dalam elemen transuranik dan termasuk aktinida.
Fermium ditemukan oleh Albert Ghiorso dari Universitas
Kalivornia bersama Stanley G. Thompson, Gary H. Higgins, Glenn T. Seaborg (tim dari laboratorium Radiasi dan departemen kimia Universitas California) pada tahun 1953. Namanya diambil dari seorang ilmuan Enrico Fermi. Fermium pertama kali ditemukan pada tahun 1952 dalam uji coba nuklir "Ivy Mike" di Pasifik selatan yang merupakan ujian sukses pertama dari bom fusi hidrogen. b) Sifat fisik
Fase
: Padat
Muatan inti
: 1,65
Jari-jari atom
: 194 pm
Entalpi Atomisasi
: 141 kJ per mol
Energi
: 627 kJ per mol
Ionisasi
pertama Keelektronegatifan
: 1,3 (Skala Pauling)
Bilangan Oksidasi
: 2 atau 3
Densitas
: 8,84 gram per mL
Titik Lebur
: 1800K atau 1527 oC
Nomor atom
: 100
Klasifikasi unsur
: Logam
Bilangan oksidasi
: +3
Konfigurasi elektron
: [Rn] 5f 11 7s2
Sifat magnetik
: Paramagnetik
c) Persenyawaan
Karena hanya sedikit fermium yang pernah dibuat, reaktivitas dengan udara, air, halogen dan asam tidak diketahui.Diprediksi perilakunya mirip dengan erbium. d) Isotop
Ada 16 isotop yang sudah dikenali. adalah isotop dengan usia terlama.
250
257
Fm, dengan waktu paruh 100.5 hari,
Fm, dengan waktu paruh 30 menit, telah
dibuktkan sebagai hasil peluruhan unsur 254. Identifikasi kimia
250
Fm
dipastikan sebagai produksi elemen 102 (nobelium). Berikut empat diantaranya yang paling stabil Isoto
Kelimpah
Wak
Modus
Energi
Hasil
p
an
tu
Peluruh
Peluruh
Peluruh
Paru
an
an
an
h 252
F
Sintesis
m
(MeV)
25,3
SF
-
-
9
7,153
Cf
3Har
ɛ
0,333
Es
i
7,197
Cf
20,0
SF
-
-
7
7,241
Cf
SF
-
-
Jam 253
F
Sintesis
m 255
F
Sintesis
m
Jam 257
F
Sintesis
100,
m
5
6,864
Cf
Hari Dari Tabel di atas kita bisa simpulkan bahwa Fermium yang merupakan unsur sintesis ini juga merupakan unsur radioaktif ini memiliki waktu paruh 257
yang pendek. Dan dari 19 isotop fermium yang ada,
Fm-lah yang memiliki
waktu paruh paling lama yaitu sekitar 100,5 hari. Reaksi inti dari Fermium antara lain dikompres dalam tabel isotop tersebut. Untuk 252Fm, reaksi peluruhannya dengan modus adalah 1 Untuk reaksi peluruhan
Fm 248 Cf 98
253
252
4
100
2
Fm dengan modus ɛ yang berarti menangkap
elektron atau adalah 0
1
253
Fm
0
Es 253 99
2 Sedangkan untuk reaksi peluruhan dengan modus SF atau reaksi Fisi 100
1
spontan (Spontanous Fission ) yang merupakan reaksi pembelahan inti menjadi dua nuklida yang lebih kecil dan bersifat radioaktif, tidak dapat diidentifikasi secara tepat unsur apa yang akan terbentuk, karena beberapa unsur bisa saja menjadi hasil peluruhannya. e) Isolasi
Fermium dapat dibuat dengan cara membombandir unsur aktinida yang lebih ringan dengan penembakan neutron (
1 0
n
) dalam sebuah reaktor nuklir.
Fermium yang pernah dihasilkan dengan cara ini, dibuat dengan membombandir beberapa gram kurium (Cm) dengan penembakan neutron dan menghasilkan sekitar beberapa decigram kalifornium (Cf), beberapa miligram Berkelium (Bk) dan Einsteinium (Es) serta beberapa pikogram Fermium (Fm). Dalam proses ini, Fermium dihasilkan lebih sedikitkarena dibutuhkan lebih banyak neutron untuk menghasilkan Fermium dibandingkan dengan Cf, Bk maupun Es. Laboratorium
Nasional
Bukit
Oak,
Tennesse,
Amerika
Serikat
didedikasikan untuk memproduksi unsur transcurium atau unsur dengan nomor
atom diatas nomor atom kurium (Z<96). Dan Fermium adalah salah satu unsur yang pernah dihasilkan dari laboratorium ini. Setelah diproduksi, Fermium yang dihasilkan dapat dipisahkan dari unsur Aktinida lain yang juga terbentuk dan dari unsur Lantanida (yang kemungkinan terbentuk sebagai produk reaksi fisi atau pembelahan inti). Salah satu teknik yang sering digunakan adalah dengan menggunakan metode kromatografi penukar ion, dengan proses standar menggunakan resin penukar kation seperti Dowex 50 atau TEVA. Dalam hal ini larutan elusinya menggunakan buffer amonium α-hydroksiisobutirat atau garam ammonium lainnya. f) Kegunaan
Karena jumlah fermium yang diproduksi dan semua isotopnya memiliki masa paruh yang relatif pendek, sehingga saat ini belum diketahui kegunaannya di luar penelitian ilmiah dasar
13. Mendelevium (Md) a) Sejarah
Mendelevium merupakan unsur sintetis dengan simbol Es dan memiliki nomor atom 101. Mendelevium masuk dalam elemen transuranik dan termasuk aktinida. Pertama kali ditemukan oleh G.T. Seaborg, S. G. Thompson, A. Ghiorso, K. Street Jr pada tahun 1955 di amerika serikat tepatnya di Universitas California. Mendelevium dihasilkan dari penembakan 253
Es oleh partikel α. Nama unsur ini di ambil dari Dmitri Ivanovitch
Mendeleyev, orang yang menyusun table periodic unsur. b) Sifat fisik dan sifat kimia
Fase
: Padat
Jari-jari atom
: 287 pm
Entalpi Atomisasi
: 116 kJ per mol
Energi
: 637 kJ per mol
Ionisasi
pertama Keelektronegatifan
: 1,3 (Skala Pauling)
Bilangan Oksidasi
: 2 atau 3
Titik Lebur
: 1100K atau 827 oC
Nomor atom
: 101
Energi Ionisasi
: 6.58 eV
Bilangan oksidasi
: +3, +2
Konfigurasi electron
: [Rn] 5f 13 7s2
Sifat magnetik
: Paramagnetik
c) Senyawa Kompleks
Salah satunya senyawa kompleks Mendelevium yang dapat terbentuk adalah [Md(H2O)6]3+ dengan nama ion heksaaquamendelevium(III). Senyawa kompleks ini, memiliki bilangan koordinasi 6, karena Md mengikat 6 H 2O dan Md dalam senyawa kompleks ini memiliki bilangan oksidasi +3. d) Isolasi
Mendelevium dapat dihasilkan dari penembakkan Es-254 dengan sinar dalam reaktor nuklir. Berikut persamaan reaksi intinya 254 99
Laboratorium
Nasional
Es
Bukit
4
258
2
101
He
Oak,
Md
tennesse,
Amerika
Serikat
didedikasikan untuk memproduksi unsur transcurium atau unsur dengan nomor atom diatas nomor atom kurium (Z<96). Dan Mendelivium juga merupakan salah satu unsur yang pernah dihasilkan dari laboratorium ini. Setelah diproduksi, Mendelivium yang dihasilkan dapat dipisahkan dari unsur Aktinida lain yang juga terbentuk dan dari unsur Lantanida (yang kemungkinan terbentuk sebagai produk reaksi fisi atau pembelahan inti). Salah satu teknik yang sering digunakan adalah dengan menggunakan metode kromatografi penukar ion, dengan proses standar menggunakan resin penukar kation seperti Dowex 50 atau TEVA. Dalam hal ini larutan elusinya menggunakan garam ammonium. e) Isotop
Ada 16 isotop Mendelevium yg telah diidentifikasi dan terdaftar yaitu Mendelevium dengan massa atom dari245 sampai 260 gram per mol. Berikut tiga diantaranya yang paling stabil
Isot
Kelimpah
Wak
Modus
Energi
Hasil
op
an
tu
Peluruh
Peluruh
Peluruh
Paru
an
an
an
h 257
M
Sintesis
d 258
M
Sintesis
d 260
M
(MeV)
5,52
ɛ
0,406
257
Jam
7,558
253
SF
-
ɛ
1,230
31,8
SF
-
hari
7,000
ɛ
-
1,000
51,5
Fm Es
258
Fm
hari Sintesis
d
256
Es
260
No
Dari Tabel di atas kita bisa simpulkan bahwa Mendelevium yang merupakan unsur sintesis ini juga merupakan unsur radioaktif ini memiliki waktu paruh yang pendek. Dan dari 16 isotop Mendelevium yang ada,
258
Md-
lah yang memiliki waktu paruh paling lama yaitu sekitar 51,5 hari. Reaksi inti dari Mendelevium antara lain dikompres dalam tabel isotop tersebut. Untuk 257Md, reaksi peluruhannya dengan modus adalah 257
253
Md 100 Es
101
Untuk reaksi peluruhan
4 2
257
Md dengan modus ɛ yang berarti menangkap
elektron atau adalah 0
1
257
0
101
1
Md
257 100 Fm
Sedangkan untuk reaksi peluruhan dengan modus SF atau reaksi Fisi spontan (Spontanous Fission ) yang merupakan reaksi pembelahan inti menjadi dua nuklida yang lebih kecil dan bersifat radioaktif, tidak dapat diidentifikasi secara tepat unsur apa yang akan terbentuk, karena beberapa unsur bisa saja menjadi hasil peluruhannya. f) Kegunaan
Karena unsur ini adalah unsur sistetik dan radioaktif yang waktu peruluhannya sangat cepat maka masih belum diketahui kegunaannya, hanya untuk penelitian saja. 256
Md telah digunakan untuk menjelaskan beberapa sifat kimia
mendelevium dalam larutan encer. 14. Nobelium (Nb) a) Sejarah
Unsur Nobelium tidak terjadi di alam, nobelium pertama kali diklaim oleh tim ilmuwan internasional yang bekerja di Institut Nobel Fisika di Stockholm pada tahun 1957. Mereka melaporkan sintesis isotop unsur 102 (baik isotop 253 atau 255) yang meluruh dengan memancarkan partikel alfa dengan waktu paruh sekitar 10 menit. Mereka menamakannya nobelium. Pada tahun 1958 ahli kimia Amerika Albert Ghiorso, T. Sikkeland, JR Walton, dan Glenn T. Seaborg di University of California, Berkeley, melaporkan isotop 254 sebagai produk dari pemboman curium (nomor atom 96) dengan ion karbon (nomor atom 6) dalam linear accelerator berat-ion. Pada tahun yang sama, tim ilmuwan Soviet yang dipimpin oleh Georgy Flerov di Joint Institute untuk Penelitian Nuklir di Dubna, Rusia, mencapai hasil yang sama. Percobaan lain yang dilakukan di Uni Soviet (di IV Kurchatov Institute of Atomic Energy, Moskow, dan di Dubna) dan di Amerika Serikat
(Berkeley) gagal untuk mengkonfirmasi penemuan Stockholm. Penelitian dekade berikutnya (terutama di Berkeley dan Dubna) memimpin Uni Internasional Kimia Murni dan Terapan untuk menyimpulkan makalah Dubna yang diterbitkan pada tahun 1966 mengumumkan keberadaan isotop nobelium-254 dengan paruh alpha peluruhan sekitar 51 detik. Nama unsur ini di ambil dari Alfert Nobel, ahli kimia Swedia yang menemukan dinamit dan mendirikan penghargaan nobel. b) Sifat fisika dan kimia
Nama
: Nobelium
Wujud
: Putih keperak-perakan
Simbol
: No
Nomor atom
: 102
Nomor massa
: 259 g.mol-1
Golongan
:3
Periode
:7
Konfigurasi elektron
: [Rn] 5f 14 7s2
Elektron per kulit
: 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2
Fase
: Padat
Bilangan oksida
: +2
Elektronegativitas
: 1.3 (Skala Pauling)
Energi ionisasi
: 641,6 kJ/mol (Pertama); 1254,3 kJ/mol (Kedua)
c) Kelimpahan
Nobelium adalah unsur sintetis yang tidak ada di alam. d) Sintesis
Nobelium dihasilkan dari penembakan kurium oleh karbon-13 yang kemudian dihasilkan 254No dengan waktu paruh 55 detik. Terakhir dihasilkan isotop nobelium dengan waktu paruh 10 menit pada 8,5 MeV dengan penembakan 244Cm oleh 13C. e) Persenyawaan
Nobelium membentuk senyawa komplek [No(H2O)6]2+ dengan unsur No sebagai atom pusat dan unsur H 2O sebagai ligannya. Komplek [No(H 2O)6]2 atau Ion Heksaaquanobelium(II) memiliki biloks 2 dan bilangan koordinasi 6. Bilangan koordinasi yaitu banyaknya jumlah ligan yang terikat pada atom pusat. Bentuk geometri senyawa ini adalah oktahedral. Hal ini ditinjau dari teori VSEPR (Valence
shell electron pair repulsion) yang menentukan bentuk geomeri
senyawa berdasarkan jumlah ligan. Nobelium masih belum diketahui apakah dapat bereaksi dengan air,udara atau halida. f) Isotop
g) Kegunaan
Unsur Nobelium merupakan unsur sintetis dan radioaktif yang mempunyai waktu peruluhan sangat cepat sehingga masih belum diketahui kegunaannya. 15. Lawrencium (Lw) a) Sejarah
Lawrensium yang pertama kali disintesis oleh tim fisika nuklir Albert Ghiorso , Torbjørn Sikkeland, Almon Larsh, Robert M. Latimer pada tanggal 14 Februari 1961, di Lawrence Radiation Laboratory (sekarang disebut Lawrence Berkeley National Laboratory ) di Universitas California . Atom-atom pertama lawrensium diproduksi dengan membombardir tiga miligram sasaran yang terdiri dari tiga isotop dari elemen californium dengan boron -10 dan boron-11 inti dari Linear Accelerator Ion Berat (HILAC). Tim Berkeley melaporkan bahwa isotop257 Lr terdeteksi dengan cara ini, dan membusuk dengan memancarkan sebuah 8,6 MeV partikel alfa dengan masa paruh sekitar delapan detik. Identifikasi ini kemudian dikoreksi menjadi 258 Lr. 252 98 Lr
+ 11 5 B
263 – x 103 Lr
258 103 Lr
+ 5 1 0 n
Pada tahun 1967, nuklir fisika peneliti di Dubna , Rusia , melaporkan bahwa mereka tidak dapat mengkonfirmasi penugasan pemancar alfa dengan masa paruh delapan detik untuk 257 Lr. Isotop tersebut kemudian disimpulkan menjadi 258 Lr.
243 98 Am
+ 18 8 O
261-x 103 Lr
256 103 Lr
+ 5 1 0 n
Sebaliknya, tim Dubna melaporkan sebuah isotop dengan waktu paruh sekitar 45 detik sebagai 256 Lr. Pada tahun 1971, tim fisika nuklir di Universitas California di Berkeley berhasil melakukan serangkaian percobaan yang bertujuan untuk mengukur sifat peluruhan nuklir dari isotop lawrensium dengan nomor massa dari 255 melalui 260. Pada tahun 1992,
IUPAC Trans-fermium Working Group
(TWG) resmi diakui tim fisika nuklir di Dubna dan Berkeley sebagai co-penemu lawrensium. b) Sifat fisik
Wujud
: Putih keperak-perakan
Simbol
: Lr
Nomor atom
: 103
Nomor massa
: 262 g.mol-1
Golongan
:3
Periode
:7
Konfigurasi electron
: [Rn] 5f 14 7s2 7p1
S Elektron per kulit
: 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3
Bilangan oksidasi
: +3
Elektronegativitas
: 1.3 (Skala Pauling)
Energi ionisasi
: Pertama = 443,8 kJ/mol Kedua = 1428 kJ/mol Ketiga = 2219 kJ/mol
Konduktivitas Panas
: 10 Wm-1K -1
Titik Lebur
: 1900 K
c) Kelimpahan
Lawrensium adalah unsur sintetis yang tidak ada di alam. d) Isolasi
Lawrensium diproduksi dengan menembakkan 3mg dari isotop Kalifornium dengan ion Boron-10 dan boron-11 di Heavy Ion Linear Accelerator di Universitas California e) Persenyawaan
Lawrensium masih belum diketahui apakah dapat bereaksi dengan air,udara atau unsur lainnya. f) Reaksi fusi 205
Tl (50 Ti, xn)
255-x
Lr (x = 2)
Reaksi ini dipelajari dalam serangkaian percobaan pada tahun 1976 oleh Yuri Oganessian dan timnya di FLNR tersebut.Bukti diberikan untuk pembentukan 253 Lr di saluran keluar 2n. 203
Tl (50 Ti, xn)
253-x
Lr
Reaksi ini dipelajari dalam serangkaian percobaan pada tahun 1976 oleh Yuri Oganessian dan timnya di FLNR tersebut. 208
Pb (48 Ti, pxn)
255-x
Lr (x = 1)
Reaksi ini dilaporkan pada tahun 1984 oleh Yuri Oganessian di FLNR tersebut.Tim ini mampu untuk mendeteksi peluruhan dari 254
246
Cf, keturunan dari
Lr. 208
Pb (45 Sc, xn)
253-x
Lr
Reaksi ini dipelajari dalam serangkaian percobaan pada tahun 1976 oleh Yuri Oganessian dan timnya di FLNR tersebut.Hasil tidak tersedia. 209
Bi (48 Ca, xn)
257-x
Lr (x = 2)
Reaksi ini telah digunakan untuk mempelajari sifat spektroskopi dari
255
Lr. Tim
di GANIL digunakan reaksi pada tahun 2003 dan tim di FLNR yang digunakan di antara 2004-2006 untuk memberikan informasi lebih lanjut untuk skema peluruhan 255 Lr. Pekerjaan yang memberikan bukti untuk tingkat isomerik di Lr. g) Isotop
Isotop
Tahun ditemukan
penemuan reaksi
252
Lr
2001
209
Bi (50 Ti, 3n)
253
Lr g
1985
209
Bi (50 Ti, 2n)
253
Lr m
2001
209
Bi (50 Ti, 2n)
254
Lr
1985
209
Bi (50 Ti, n)
255
Lr
1970
243
Am (16 O, 4n)
256
Lr
1961
252
Cf (10 B, 6N)
255
257
Lr
1958
249
Cf (15 N, α3n)
258
Lr
1971
Cf (15 N, α2n) 259
249
Lr
1971
248
Cm (15 N, 4n)
260
Lr
1971
248
Cm (15 N, 3n)
261
Lr
1987
254
Es + 22 Ne
262
Lr
1987
254
Es + 22 Ne
h) Kegunaan
Kegunaan lawrensium belum diketahui secara pasti karena waktu paruh yang dimiliki pendek dan merupakan unsur buatan (sintesis). Lawrensium sebagian besar hanya digunakan untuk penelitian.
BAB. 3 PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Aktinida merupakan unsur transisi blok f yang sifatnya sangat berbeda dengan unsur transisi blok d. Unsur ini biasanya diletakkan terpisah dalam tabel periodik unsur, ini dikarenakan keperiodikan strukrur elektronik yang sangat berbeda dengan yang lain. Simbol umum untuk unsur aktinida adalah An. Semua unsur aktinida bersifat radioaktif dan sangat beracun. Di alam aktinoid yang ada dalam jumlah yang cukup adalah torium(Th), protaktinium(Pa) dan uranium(U). Unsur-unsur ini diisolasi dari bijihnya dan digunakan dalam berbagai aplikasi. Logam plutonium(Pu) diproduksi dalam jumlah besar untuk bahan pembuatan nuklir. Unsur-unsur aktinida memiliki sifat yang mirip dengan laktanida. Namun pada unsur aktinida ini memiliki isotop utama untuk mencapai kestabilannya sehingga dapat dimanfaatkan untuk kimia nuklir.
DAFTAR PUSTAKA
Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar . Jakarta: Erlangga. Sugianto.H. K. 2003. Kimia Anorganik II . Yogyakarta:JICA UNY.
LAMPIRAN
Pertanyaan 1. Riza Ummami (151810301069) Apa warna persenyawaan kompleks dari Uranium dan mengapa bisa berubaha warnanya? Warna senyawa kompleks dari Uranium dapat dilihat dari bilangan oksidasinya dan disesuaikan dengan tabel berikut :
Senyawa kompleks U(OH)4 dengan bilangan oksidasi +4 memiliki warna hijau. Senyawa kompleks (NH4)U(SO4)2(H2O)4 dengan bilangan oksidasi +3 memiliki warna ungu. 2. Siti Aisyah (151810301011) Mengapa Plutonium tidak memiliki sifat magnetik padahal Plutonium juga memiliki elektron tidak berpasangan pada orbitalnya? Hal ini dikarenakan elektron pada kulit terluar Plutonium terus berubah (fluktuatif). Tim Janoschek melakukan percobaan dengan melepaskan seberkas neutron pada sampel Pluonium. Saat arus neutron dan elektron saling berinteraksi, tim Janoschek mengamati semacam tanda dari ground state yang menunjukkan elektron terluarnya. Saat itu mereka menemukan Plutonium dapat memiliki empat, lima, atau enam elektron. Pada tahun 2007, seorang fisikawan di Universitas Rutgers mengembangkan alat matematika baru yang mengansumsikan elektron Plutonium dapat berfluktuasi dengan cara ini. Eksperimen tersebut adalah eksperimen Los Alamos adalah ujian pertama teori tersebut dan terbukti benar. Elektron pada kulit terluarnya terus berubah, sehingga elektron yang tidak
