A. PENGANTAR
1. Sistem Periodik Modern Sampai sekarang ini masih ada 2 tradisi yang digunakan dalam pemberian lambang tersebut, yaitu tradisi Amerika dan tradisi Eropa. Persamaan dari kedua tradisi ini yaitu dala dalam m golo golong ngan an IA dan dan IIA IIA lalu lalu IB dan dan IIB IIB seme sement ntar ara a untu untuk k pena penama maan an lain lainny nya a berl berlaw awan anan an,y ,yai aitu tu
golo golong ngan an
IIIA IIIA,I ,IVA VA,V ,VA, A,VI VIA, A,VI VIIA IA
dala dalam m
pena penama maan an
Amer Amerik ika a
dan dan
IIIB,IVB,VB, IIIB,IVB,VB,VIB VIB dan VIIB dalam dalam penamaa penamaan n Eropa. Eropa. Sementara Sementara Indonesia Indonesia termasuk termasuk yang menggunakan menggunakan tradisi Amerika.
2. Ukuran Atom dan dan Ion Sangat sukar dalam menentukan ukuran atom dan ion. Jika unsur terdapat dalam kisi ion maka ukurannya disebut ukuran ion. Karena ion dan atom berbentuk bola ukurannya disebut jari-jari atom atau jari-jari ion. Jari-jari ini dinamai sesuai dengan jenis ikatannya, yaitu sbb : jika berikatan kovalen maka ukuran dan atom dalam molekul atau dalam kisi ikatan ikatan ini dinamai jari-jari jari-jari kovalen kovalen.. Jika berikatan berikatan logam logam maka ukuran dan atom dalam moleku molekull atau atau dalam dalam kisi kisi ikatan ikatan ini dinama dinamaii jarijari-jar jarii logam. logam. Dan Dan jika jika atom atom atom atom hanya hanya bersentuhan namun tidak membentuk ikatan misalnya gas mulia dalam bentuk cairan atau padatan ukurannya disebut disebut jari-jari atau jari-jari Van der Walls. jari-jari non logam atau jari-jari Ada beberapa kecenderungan yaitu :
Jari-jari ion dan jari-jari kovalen bertambah dari atas ke bawah dalam satu golongan. Dan dalam satu perioda bertambah dari kanan ke kiri. Bertambah Berta Bertamb mbah ah jari jari-j -jar arii kova kovale len n jari-jari ion
Jari-jari ion positif lebih kecil daripada jari jari ion kovalen. Jari-jari ion negatif lebih besar daripada jari jari ion kovalen Kesimpulan Kesimpulan : Jari jari ion positif < jari jari ion kovalen kovalen < jari jari ion negatif
3. Energi Ionisasi Yaitu energi yang diperlukan untuk melepas elektron yang tidak erat terikat dari atom dalam bentuk gas. Disebut juga Potensial Ionisasi.Satuannya Ionisasi.Satuannya yaitu kJ mol-1 atau kkal mol-1 atau dalam Elektron Volt (eV).
4. Afinitas Elektron Unsur unsur non logam hanya sedikit atau tidak berkecenderungan untuk membentuk ion positif, sebaliknya cenderung menangkap elektron untuk membentuk ion negatif. Energi yang berkaitan dengan proses ini disebut Afinitas Elektron.
5. Lingkar Born-Haber Rumus :
-H = +S + 1/2D + I –E – U
Keterangan : H=kalor pembentukan S=energi sublimasi D=Energi disosiasi I=Energi ionisasi E=Afinitas elektron U=Energi Kisi Contoh lingkar Born-Haber untuk pembentukan KBr(s) : K(s)
+
½ Br 2(l)
KBr(s)
∆H2 ∆H1
∆H6 ½ Br 2(g) ∆H3
∆H5 Br –(g)
Br(g)
+ K + (g) K(g)
∆H4
6. Keelektronegatifan Yaitu kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron dalam pambentukan senyawa dangan atom lain.Keelektronegatifan dinyatakan dengan skala Pauling/skala Huggins/Skala Mulliken/skala Sanderson. •
Unsur dengan keelektronegatifan kecil,cenderung bersifat logam
•
Unsur dengan keelektronegatifan sedang sampai besar cenderung bersifat non logam
•
Senyawa dengan selisih keelektronegatifan besar di antara penyusunnya lebih bersifat ionik
•
Senyawa dengan selisih keelektronegatifan kecil di antara unsur-unsur penyusunnya, yang mempunyai keelektronegatifan sedang sampai besar, cenderung bersifat kovalen
•
Senyawa dengan selisih keelektronegatifan kecil antara atom atom penyusunnya yang mempunyai selisih keelektronegatifan kecil cenderung memiliki ikatan logam
7. Daya Mempolarisasi dan Dipolarisasi Jika suatu kation M + mendekati anion X- maka kation akan menarik kabut elektron anion ke dekatnya. Peristiwa ini yang disebut polarisasi. Kation mempolarisasi anion sedangkan anion dipolarisasi kation. Oleh karena ikatan kovalen terdiri dari pemakaian bersama elektron oleh 2 inti, maka polarisasi anion menghasilkan pembentukan ikatan yang sebagian kecil merupakan ikatan kovalen. Makin besar derajat polarisasi ikatan makin bersifat kovalen. Suatu anion : •
Mudah dipolarisasi
•
Mudah dipolarisasi jika besar ukurannya
•
Mudah dipolarisasi jika muatannya besar
Suatu kation : •
Tidak mudah dipolarisasi
•
Mempolarisasi anion
•
Daya mempolarisasi bertambah jika muatan bertambah dan jari jari berkurang
8. Hubungan diagonal Selain daripada kemiripan vertical (kemiripan sifat dalam suatu golongan unsur), kemiripan horizontal (misal kemiripan sifat triade besi), ada juga kemiripan diagonal (daya mempolarisasi dari kation,perbandingan keelektronegatifan unsur dan jari-jari).
9. Potensial Elektroda Dapat digunakan untuk ukuran keelektronegatifan suatu unsur. Beberapa faktor yang menentukan potensial elektroda yaitu energi sublimasi, padatan, energi ionisasi dan energi hidrasi. Makin positif potensial elektroda maka makin oksidator.Makin negatif potensial elektroda maka makin reduktor.
10. Nama Unsur dangan Nomor Atom Lebih Besar dari 100 Rekomendasi IUPAC terdiri atas 4 butir : •
Nama unsur harus singkat dan ada hubungan dengan nomor atom unsur
•
Nama unsur diberi akhiran ium
•
Lambang unsur terdiri dari tiga huruf
•
Lambang unsur diturunkan langsung dari no atom dan jelas hubungannya dengan nama unsur tersebut
B. NON LOGAM Sifat utamanya yaitu tidak menghantarkan listrik
1. Hidrogen Tabel sifat fisika Hidrogen Lambang
H
Nomor Atom
1
Konfigurasi elektron
1S1
Massa atom relatif
1,008
Energi ionisasi/kJ mol -1
1310
Kerapatan/ g cm-3
0,00009
Titik didih/K
20
Temperatur kritik
33
Jari jari atom/nm
0,037
Potensial elektroda standar/V 0 Hidrogen dapat disimpan dengan cara berikut : a) Hidrogen dicairkan dan disimpan pada suhu -253 C b) Dapat disimpan dalam tangki bertekanan tinggi c) Dapat disimpan dalam aliasi logam Penggunaan hidrogen : 1. Sintesa Amonia 2. Pembuatan asam nitrat 3. Pembuatan margarin 4. Pembuatan bahan bakar “Petroleum” 5. Sintesa Metanol 6. Balon meteorologi 7. Cairan kriogenik 8. Cairan hidrogen digunakan sebagai bahan bakar roket 9. Cadangan energi
2. Oksigen dan belerang Tabel sifat Fisika Oksigen dan Belerang Oksigen
Belerang
Massa atom relatif
15,9944
32,064
Nomor atom
8
16
Konfigurasi elektron
2s2 2p4
3s2 3p4
Jari jari atom(nm)
0,074
0,103
Jari jari ion X -2(nm)
0,140
0,184
Keelektronegatifan
3,5
2,5
Energi ionisasi I
1316
1006
kJ mol-1 II
3396
2226
Kerapatan(gr cm-3)
1,27(Padatan)
2,06(Rombik)
Titik leleh(C)
-218,9
119(monoklin)
Titik didih(C)
-182,9
444,6
Potensial elektroda(V) 0,401 Beberapa hal tentang Oksigen:
-0,48
Diantara unsur unsur golongan 16 hanya oksigen yang berwujud gas pada suhhu kamar.
Gas ini tidak berwarna dan tidak berbau
Merupakan unsur utama kerak bumi yaitu ±46,6% massa kerak bumi,89% dalam air dan kira kira 21% di atmosfir
Bersifat paramagnetik
Jika oksigen dikenakan bunga api listrik akan menjadi ozon(trioksigen)
3.
Air
Air adalah suatu unsure yang memiliki titik didih yang tinggi, kalor penguapannya besar dan memiliki tekanan uap yang rendah dibandingkan dengan hidrida golongan 16 yang lainya, seperti hidrogen sulfide, hidrogen selenida dan hidrogen telurida. Air juga merupakan suatu elektrolit lemah dan juga terdiri dari satuan-satuan ikatan hidrogen (H 2O)n. Salah satu bentuk air dalam wujud yang berbeda adalah es. Suatu es terdiri dari suatu jaringan terbuka dari molekul H 2O, yang terikat oleh ikatan hidrogen, hal itu membuktikan bahwa es juga merupakan bagian dari air namun dalam wujud yang berbeda (padat). Jaringan-jaringan terbuka pada es ini sangat terbuka sehingga jika es meleleh, ikatan-ikatan hidrogen yang ada dies tersebut terlepas dan menghasilkan suatu jenis air dengan kerapatan yang lebih besar dari es tersebut.
Pada waktu
akhir-akhir
ini
ditemukan
poli-air yang terbuat
dengan cara
pengembunan uap air dengan kapiler halus yang terbuat dari kuarsa dan diletakkan dalam wadah hampa.
4.
Hidrogen Peroksida Hidrogen Peroksida adalah suatu larutan hidrida oksigen yang tidak stabil yang
mengandung gugus -O-O-. Larutan Hidrogen Peroksida yang murni berupa cairan tidak berwarna bila mengurai menjadi air dan oksigen dapat disertai dengan ledakan. Fungsi dari larutan hidrogen peroksida ini adalah untuk membuant obat antiseptik dikarenakan
oleh
daya
pengoksidasiannya
yang
dapat
membunuh
bakteri
dan
penguraiannya didalam tubuh dapat dikatalis oleh darah. Selain itu larutan yang lebih pekat digunakan untuk memutihkan bahan pakaian dari kapas
5.
Belerang Belerang dialam terdiri dari beberapa bentuk alotrop (poilimorf). Dimana kedua
alotrop ini adalah belerang rombik berwarna kuning yang biasa disebut belerang-α, sedangkan bila dipanaskan hingga suhu 95,6 o belerang rombik tersebut berubah menjadi belerang monoklin yang biasa disebut belerang-β. Diantara banyak belerang rombis ternyata ada satu jenis dari belerang rombis tersebut yang paling stabil yaitu yang didalamnya mengandung S8. Di dalam belerang ada dua oksida yang paling penting, yaitu SO 3 dan SO2. Dan dalam membentuk SO3 dapat dioksidasi dari SO2 dengan penambahan katalis dalam prosesnya. Kita juga bisa menghasilkan H 2SO4 dengan melarutkan SO3 kedalam air. Selain itu dapat juga diciptakan dengan cara melarutkan SO 3 kedalam H2SO4 yang kemudian menghasilkan H2S2O7, setelah itu diencerkan kedalam air untuk membentuk H 2SO4. Dimana H2SO4 ini ternyata bisa menunjukkan sifat asam, sifat pengoksidasi, sifat dehidrasi dan sifat sulfonasi.
6.
Nitrogen dan Fosfor Nitrogen dan fosfor terdapat dalam golongna 15, dimana masing-masing atomnya memiliki lima atom valensi dalam konfigurasi ns2 np3. Nitrogen adalah suatu unsur bebas yang menarik, hal ini dikarenakan unik dalam golongannya karena dapat membentuk senyawa dalam semua bilangan oksidasi dari -3 dan +5. Oleh karena itu sejumlah senyawa nitrogen dapat mengalami reaksi disproporsionasi. Dalam keadaan biloks positif, atom nitrogen dan fosfor membentuk ikatan kovalen, dimana oksidanya adalah oksida asam. Sebagai unsure bebas, nitrogen adalah gas diatomic, dan fosfor memiliki beberapa bentuk altotrop.
7.
Nitrogen Nitrogen adalah unsur gas yang terdapat bebas diudara, kira-kira 78% volume total udara yang berfungsi sebagai sebagai amonia yang berasal dari peluruhan senyawa nitrogen serta dalam beberapa mineral seperti natrium nitrat dan kalium nitrat. Senyawa nitrogen juga terdapat pada jaringan organisme hidup yaitu dalam protein. Ciri-ciri dari gas nitrogen adalah tidak berwarna, tidak berbau,tidak bersifat reaktif dan sangat stabil bila berbentuk N2. Nitrogen dibuat dengan cara penyulingan bertingkat udara cair secara komersial. Kegunaan-kegunaan nitrogen : •
Akhir-akhir ini sering digunakan gas alam sebagai sumber hidrogen untuk
pembuatan NH3. •
NO dan NO2 turut berperan serta dalam pencemaran udara.
•
Nitrogen Oksida dapat mempengaruhi organisme hidup.
•
Hidrokarbon, oksigen dan nitrogen dioksida diudara dapat menghasilkan PAN.
8.
Smog Fotokimia Smog disebut reaksi fotokimia karena reaksi ini diinisiasi oleh energi sinar. Smog
Fotokimia ini dapat dihasilkan dari zat pencemar seperti oksida nitrogen dan hidrokarbon. Zat-zat pencemar yang langsung masuk ke atmosfer oleh kegiatan ilmiah atau oleh manusia disebut polutan primer. Beberapa contoh polutan primer itu adalah SO 2,CO,oksida dari nitrogen,hidrokarbon dan freon. Selain itu juga ada polutan sekunder, yaitu polutan yang dihasilkan oleh polutan primer, contohnya ozon,asam sulfat dan asam nitrat.
9.
Oksida Nitrogen Diantara oksida nitrogen, NO dan NO 2 memiliki andil dalam pencemaran udara.
Udara yang biasa kita hirup didalamnya didominasi oleh unsur N 2 dan O2 dan bila campuran udara tersebut dipanaskan maka akan menghasilkan 2NO. Bahan bakar seperti, batu bara, gas alam dan minyak bumi bereaksi dengan oksigen di udara untuk menghasilkan energi. Dimana sebagian oksigen bereaksi dengan bahan bakar menghasilkan kalor dan sebagian lagi bereaksi dengan nitrogen. Selanjutnya NO yang terbentuk bereaksi dengan oksigen membentuk NO2.
10.
Natrium Nitrit Beberapa tahun yang lalu, pernah terjadi keracunan nitrit pada biskuit yang biasanya dimakan oleh manusia. Hal itu disebabkan karena bahan pembuat kue itu bukan dari soda kue namun natrium nitrit.
Penggunaan natrium nitrit ini juga dapat mencakup manufaktur warna, bahan-bahan farmasi, sebagai obat dan juga pada bidang fotografi. Selain pada bidang tersebut, biasanya natrium nitrit digunakan dalam bidang tekstil. Yaitu sebagai zat pemutih rami, sutra dan linen. Dalam pengolahan daging juga biasanya digunakan garam nitrat atau nitrit, untuk corned, hot dog dan ikan asap. Hal itu bertujuan untuk menambah cita rasa makanan, menambah selera pemakan serta mencegah pertumbuhan bakteri.
11. Fosfor Pada suhu biasa, ada beberapa macam bentuk fosfor, antara lain:
Fosfor putih → sangat reaktif dan beracun. Digunakan sebagai pupuk buatan.
Fosfor merah → digunanakn untuk korek api
Fosfor hitam → mirip grafit. Dapat dibuat dengan cara memanaskan fosfor putih pada tekanan tinggi. Namun pada pemanasan di atas 550ºC berubah menjadi fosfor merah.
Fosfor dibuat dengan cara mereduksi fosfat pada suhu tinggi dalam tanur listrik. Senyawa fosfor yang paling penting adalah senyawa dengan halida (F,Cl,Br,I) dan Oksigen. Ada beberapa asam okso dari fosfor, antara lain:
Asam Fosfit (H3PO3)
Asam Fosfat (H3PO4) → sering digunakan untuk pembuatan pupuk, zat pengawet
makanan.
12. Unsur-Unsur Halogen (Golongan VIIA) Unsur-unsur ini mempunyai konfigurasi elektron ns 2np5. Merupakan unsur-unsur yang paling elektronegatif, maka bilangan oksidasinya selalu (-1), kecuali Fluor. Titik didih dan titik leleh bertambah jika nomor atom bertambah. Energi ikatan berkurang dari Cl2 ke I2. Energi ionisasi unsur halogen sangat tinggi. Unsur-unsur ini juga merupakan oksidator kuat dan mempunyai potensial elektroda tinggi. Khusus F 2, dapat mengoksidaksi air. Kelarutan Halogen Dalam Air F2,Cl2,Br 2 → mudah larut dalam air I2 → sukar larut dalam air, tapi larut dalam KI, membentuk KI 3 Senyawa Halogen Hidrogen Halida → Merupakan reaksi antara halogen dan hidrogen Sifat Hidrogen Halida:
Kekuatan asam berkurang menurut urutan HI>HBr>HCl>HF
Urutan titik didih: HF>HI>HBr>HCl (HF punya titik didih tertinggi, karena adanya
ikatan hidrogen)
Dapat berekasi sebagai donor proton
Melarut dalam air
Merupakan gas berwarna
Energi ikatan berkurang dari atas ke bawah dalam golongan
Senyawa Antar Halogen CIF
BrF
IF3
Gas tidak berwarna ClF3
Gas berwarna merah BrF3
Padatan berwarna kuning IF5
Gas tidak berwarna ClF5
Cairan tidak berwarna BrF5
Cairan tidak berwarna IF7
Gas tidak berwarna
Cairan tidak berwarna BrCl
Gas tidak berwarna ICl
Gas berwarna merah
Ciran berwarna tua, kristal hitam ICl3 Padatan kuning IBr Padatan coklat-hitam
Hubungan periodik antar Halogen
Energi Ionisasi → F > Cl > Br >I
Potensial Elektroda → F 2 > Cl2 > Br 2 >I2
Kereaktifan terhadap unsur lain → F 2 > Cl2 > Br 2 >I2
Keelektronegatifan → F > Cl > Br >I
Asam Hidroksi Asam P Asam Keelektronegatifan HClO 0 HIO I = 2,5 HClO2 1 HBrO Br = 2,8 HClO3 2 HClO Cl = 3,8 HClO4 3 Kekuatan asam di atas ditentukan oleh bertmabahnya harga p, maupun keelektronegatifan x.
Penggunaan Unsur Halogen
Fluor → pembuatan Teflon
Klor → pembuatan plastic, PVC, pembuatan insektisida
Brom → Obat-obatan, fotografi
Yod →obat-obatan, pembuatan zat warna
13. Gas Mulia Unsur-unsur ini mempunyai konfigurasi elektron ns 2np6. Unsur-unsur ini adalah monoatomik. Gas mulia yang paling banyak di alam semesta adalah He, sedangkan yang terbanyak di atmosfer adalah Ar Sifat Fisika Titik leleh , titik didih, dan kalor penguapannya rendah, menunjukkan ikatan Van Der Waals yang lemah antar atom. Helium merupakan zat yang mempunyai titik didih paling rendah. Sifat Kimia
Bilangan Oksidasi +2 → misal : XeF2 dan KrF2 → bentuk molekul linier
dengan hibridisasi sp 3d.
Bilangan oksidasi +4 → misal : XeF 4 → bentuk molekul bujur sangkar dengan
hibridisasi sp3d2.
Bilangan oksidasi +6 → hanya XeF 6 → hibridisasi sp 3d3 dengan 1 pasang
elektron bebas.
Bilangan oksidasi +8 → Xe(VI) hanya dapat dioksidasi menjadi Xe (VIII) oleh
ozon dalam larutan basa. Kegunaan Unsur-Unsur Gas Mulia
He → pengisi balon udara
Ne → Untuk lampu reklame
Ar → Pengisi bola lampu pijar
Kr → lampu blitz pada fotografi
Rn → Radiasi penyakit kanker
C. LOGAM Logam adalah unsur yang jumlah elektron di kulit terluar atomnya lebih kecil atau sama dengan nomor perioda. Sifat-sifat logam : •
titik leleh, titik didih, dan kerapatannya tinggi;
•
memiliki daya hantar listrik dan panas yang besar;
•
dapat mengkristal dalam berbagai bentuk, seperti heksagonal terjejal, kubus berpusat
muka, dan berpusat badan; •
dapat membentuk ion positif;
•
berbentuk senyawa, hanya emas dan logam golongan platina yang dalam keadaan
bebas di alam;
1. Metalurgi Metalurgi adalah sains dan teknologi logam tentang produksi logam dari bijihnya, pemurnian logam dan studi tentang sifat dan penggunaannya. Proses metalurgi terdiri atas 3 tahap, yaitu : 1. Pemekatan bijih a.
Cara fisika : pencucian dengan penyemprotan air dapat membersihkan mineral dari batu reja.
b.
Cara kimia : bauksit diolah dengan larutan NaOH pekat.
2. Ekstraksi a.
Pirometalurgi : proses mereduksi mineral dengan menggunakan kalor.
b.
Peleburan : proses pada suhu tinggi.
c.
Hidrometalurgi : teknik untuk mengekstrak logam dari bijihnya dengan reaksi dalam larutan air.
d.
Elektrometalurgi : proses mereduksi mineral atau memurnikan logam dengan menggunakan energi listrik.
3. Pemurnian (Refining ) a.
Elektrolisis (tembaga)
b.
Oksidasi zat pengotor (besi)
c.
Distilasi logam dengan titik leleh rendah seperti raksa
dan seng
2. Logam Strategi - Kromium → stainless stell
- Platina → katalis
- Kobalt → mesin jet
- Tantalum → elektronika
- Mangan → baja keras
- Titanium → pesawat udara
- Molibden → baja
- Wolfram → tank baja
- Niobium → alat pemotong baja
- Vanadium → baja
3. Unsur Alkali Golongan I Sifat-sifat umum :
•
energi ionisasi dan keelektronegatifan kecil sehingga dapat membentuk senyawa
ion; •
dapat memancarkan elektron jika disinari dengan cahaya;
•
titik leleh dan tiitk didihnya kecil;
•
bersifat reaktif dengan oksigen dan air;
•
merupakan reduktor kuat. Pembuatan logam alkali dilakukan dengan elektrolisa lelehan atau leburan
garamnya. Logam alkali bereaksi dengan oksigen; unsur bukan logam halogen N 2, S, P, dan H2; air; asam encer; gas ammonia pada 400 °C; ammonium klorida dengan pemanasan. Logam alkali banyak digunakan dalam industri; NaOH digunakan untuk pulp dan kertas, sedangkan Na2CO3 digunakan untuk pembuatan kaca dan menghilangkan kesadahan.
4. Unsur Alkali Tanah Golongan II Sifat-sifat umum : •
kerapatannya lebih besar dari unsur alkali;
•
mempunyai konfigurasi elektron terluar (n-1)p6ns2, kecuali berilium;
•
mempunyai struktur kristal yang berbeda;
•
kelarutannya bertambah dari Be ke Ba. Pembuatan logam alkali tanah yang penting dan paling sering dibuat adalah Mg dari air laut. Larutan MgCl2 yang terjadi diuapkan sehingga terbentuk MgCl 2 kristal, yang kemudian dielektrolisis. Proses pengolahan Mg dari air laut disebut proses Dow. Penggunaan logam alkali tanah :
Be digunakan pada industri energi nuklir;
Mg digunakan untuk bahan konstruksi pesawat terbang dan mobil;
Ca digunakan dalam aliasi untuk memperkeras timbal;
Ca(OH) 2 banyak digunakan dalam produksi gula, pembuatan soda (proses
Solvay), dan juga menghilangkan kesadahan air (proses Clark);
Kapur biasa digunakan untuk mengatur pH pada oksidasi biologis limbah;
Kalsium Karbonat murni banyak digunakan di pabrik kertas, makanan, gula.
5. Aluminium Sifat-sifatnya :
ringan dan sukar mengalami korosi;
penghantar panas dan listrik yang baik;
bersifat reduktor, tapi tidak sekuat Na (dapat mereduksi oksida);
bereaksi dengan asam non oksidator atau basa kuat;
Al(OH)3 bersifat amfoter dan aluminium trihidrat digunakan sebagai bahan tahan api;
Bijih aluminium yang digunakan untuk produksi aluminium adalah bauksit. Ekstrasi aluminium dari bauksit dilakukan dalam 2 tahap, yaitu : o
Proses Bayer : pengolahan bauksit untuk memperoleh alumina
o
Proses Hall-Herorult : elektrolisis alumina yang dilarutkan dalam kriolit, Reaksi keseluruhan sel elektrolisis adalah 2 Al 2O3 + 3 C → 4 Al + 3 CO2 Reaksi thermit dapat dilakukan untuk produksi logam, seperti Fe2O3(s) + 2 Al(s) → Al2O3(s) + 2 Fe(l)
6. Unsur Transisi Dalam sistem periodik unsur transisi terletak di antara golongan alkali tanah dan golongan boron. Unsur transisi adalah unsur-unsur blok d. Sifat unsur transisi : -
pada umumnya memiliki berbagai macam bilangan oksidasi
-
banyak senyawanya bersifat paramagnetik
-
banyak senyawa berwarna
-
dapat membentuk senyawa kompleks (senyawa koordinasi)
-
kromium mempunyai konfigurasi elektron 3d5 4s1
-
bilangan oksidasi kromium yang terpenting adalah +2, +3, dan +6
-
kromium diperlukan dalam bentuk murni dan ferokromium dalam bidang industri
-
pada tahapan terakhir ekstraksi kromium, logam kromium diperoleh dengan reaksi thermit
-
reaksi terpenting tanur hembus
-
baja yang mengandung 1,5% karbon sangat keras
-
baja yang mengandung nikel dan kromium disebut “stainless steel”
-
sifat baja ditentukan oleh jumlah karbon dan unsur lain yang ditambahkan pada besi
7. Beberapa Logam Terpenting di Indonesia Selain daripada besi dan aluminium, emas, timah, nikel, dan tembaga adalah logam yang diproduksi di Indonesia. a. Emas Sifat khas : -
emas termasuk logam transisi
-
emas melarut dalam air raja
-
bilangan oksidasi emas dalam senyawa adalah +1 dan +3
Ekstraksi : -
pemekatan bijih emas dilakukan dengan cara flotasi
-
konsentrasi diaduk dengan larutan NaCN, dan denagn udara emas dioksidasi
-
larutan emas dipisahkan dengan cara menyaring
-
penambahan serbuk seng ke dalam filtrate; emas akan terpisah dari larutan
Penggunaan : -
sebagai jaminan moneter
-
perhiasan
-
komponen listrik kualitas tinggi
b. Timah Sifat khas : -
timah termasuk logam golongan 14
-
mempunyai bilangan oksidasi +2 dan +4
Ekstraksi : -
bijih dicuci dan dipekatkan dengan cara magnetic
-
dipanggang untuk menghilangkan arsen dan belerang
-
reduksi dengan antrasit atau kokas
Penggunaan : -
membuat kaleng (tin plate)
-
aliasi logam: - perunggu (5 – 15% Sn dengan Cu) - solder (40% dengan Pb) - pewter (92% Sn, 6% Sb, 2% Cu)
c. Nikel Sifat khas : -
nikel adalah logam transisi
-
nikel dapat membentuk ion kompleks
Ekstraksi : -
bijih sulfide dipekatkan dengan cara flotasi
-
konsentrat dilebur menjadi matte (75% Ni, 5% Cu, 1% Fe, 0,5% co, 22% ZnS) (istilah matte digunakan untuk campuran besi dan tembaga sulfide yang diperoleh dari tahap antara peleburan bijih tembaga)
-
nikel dalam matte dilarutkan dalam larutan ammonia yang mengandung oksigen
-
setelah penyaringan, kompleks nikel ammonia direduksi dengan hydrogen
Cara lain untuk memperoleh nikel dari matte dan sumber lain: -
nikel direaksikan dengan karbon monoksida pada 60 0C
-
gas Ni(CO)4 dipompa keluar sehingga dipisahkan dari zat pengotor
-
pemanasan pada suhu 1800C nikel karbonit terurai
Penggunaan : -
melapisi logam lain
-
membuat aliasi misalnya baja stainless dan nichrome
d. Tembaga Sifat khas : -
tembaga termasuk logam transisi
-
tembaga dapat membentuk ion kompleks
-
tembaga mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2 dalam senyawa
-
ion tembaga (I) tidak stabil dalam air, mengalami reaksi disproporsionasi
Ekstraksi : -
pemekatan dilakukan dengan cara flotasi
-
konsentrat dipanaskan dengan silica
-
terak dipisahkan
-
matte dilebur dengan silica terbentuk dua cairan: logam putih dan terak
-
logam putih dilebur pada 1200 – 13000C, diperoleh tembaga kasar
Refining (pemurnian) Pemurnian dilakukan secara elektrolisis pada suhu 50 – 60 0C dari larutan CuSO4 yang diasamkan. Penggunaan : -
kabel listrik
-
pipa air
-
aliasi logam terutama perunggu dan kuningan
8. Pencemaran Logam Berat Pada mulanya ungkapan pencemaran “logam berat” hanya berkaitan dengan pencemaran merkuri, timbal, dan cadmium. Namun kini ungkapan ini digunakan juga untuk pencemaran beberapa logam beracun seperti perak, arsen, kromium, tembaga, nikel, seng, dan barium. Pada bagian ini akan diuraikan sedikit tentang tiga kasus yang telah dapat dijelaskan pengaruh pencemarannya yaitu merkuri, timbal, dan kadmium. a.)
Merkuri Ada tiga bentuk merkuri yang sangat berbahaya jika masuk ke tubuh manusia. 1.
Logam Merkuri Uap merkuri sangat berbahaya karena sangat beracun. Meskipun tekanan uap
merkuri kecil dengan cepat upa merkuri meninggalkan permukaan merkuri yang terbuka.
Uap merkuri yang terhirup segera masuk ke dalam darah. Jika sampai ke otak, akan merusak jaringan otak. 2.
Senyawa Merkuri Anorganik Hanya senyawa merkuri yang melarut dapat menyebabkan keracunan. Merkuri (II)
oksida berwarna kuning yang tidak melarut, sejak dahulu digunakan sebagai salah satu komponen salep mata. Sebaliknya merkuri (II) nitrat yang melarut digunakan pada manufaktur topi. Ditemukan banyak karyawan pabrik, menderita penyakit. Gigi menjadi ompong, badan gemetar dan menderita penyakit jiwa, Oleh karena itu ada peribahasa :gila seperti tukang topi” (mad as a hatter). Merkuri anorganik cenderung berakumulasi di hati dan di ginjal. Dalam jumlah yang sedikit, mungkin tidak berbahaya karena dapat keluar bersama urine, namun dalam jumlah banyak akan sangat berbahaya. 3.
Senyawa Merkuri Organik Ada dua macam senyawa merkuri organik yaitu dialkil dan monoalkil. Senyawa ini
dapat menumpuk di jaringan otak sehingga merusak otak. Merkuri masuk ke udara sebagai hasil pemanasan zat yang mengandung merkuri. Diperkirakan bahwa merkuri sebanyak 300 ton per tahun masuk ke udara karena pembakaran batu bara. Merkuri masuk ke lingkungan air oleh proses alamiah pelapukan. Namun dipercepat manusia melalui limbah industri. Sumber utamanya adalah pabrik klor soda kaustik. Sumber lain ialah fungisida merkuri untuk membasmi serangan fungsi pada penyimpanan gandum. Fungisida ini adalah alkil merkuri yang sangat berbahaya. Di dasar sungai yang berlumpur atau teluk, bakteri dapat mengubah merkuri anorganik menjadi metal merkuri yang beracun. Kerang-kerangan dapat menimbun merkuri 105 kali lebih besar dari konsentrasi merkuri di air sekelilingnya. b.)
Timbal Ada beberapa cara timbale masuk ke lingkungan dan dalam tubuh manusia.
Sumber utamanya adalah TEL (tetraethyl lead) yang digunakan dalam bensin sebagai antiknock. Akibat pembakaran bensin dalam mesin kendaraan bermotor, timbal masuk ke atmosfir. Sumber timbal yang lain yaitu cat dasar timbal. Pada dewasa ini sebagai cat dasar digunakan titanium (IV) oksida tak beracun. Dalam tubuh, seperti halnya merkuri timbal beraksi dengan gugus – SH, dalam protein enzim sehingga menghambat terjadinya reaksi kimia. Selain daripada itu timbal dapat mengganti kedudukan kalsium dalam tulang. Keracunan timbal jarang terjadi pada orang dewasa; korban yang terbanyak adalah bayi dan anak-anak.
Keracunan
timbal menyebabkan
kerusakan
pada otak,
cacat
mental,
ketangkasan, dan kemampuan bicara berkurang. c.)
Kadmium Kadmium dihasilkan sebagai hasil samping ekstraksi timbal dan seng. Logam ini
digunakan pada paduan logam, cat dan produksi beberapa plastic. Pembakaran bensin yang mengandung TEL dapat menghasilkan kadmium yang akan masuk ke udara. Kadmium
dihasilkan juga dari pembakaran plastic dan rokok. Asap 20 batang rokok dapat mengandung 0,00002 gram logam kadmium. Kadmium dapat mengganti kedudukan seng pada metabolisme lemak sehingga menghambat beberapa reaksi. Selain daripada itu, kadmium dapat menggantikan kedudukan ion Ca2+. Adanya kadmium dalam tulang, menyebabkan tulang berpori sehingga mudah retak. Kadmium dapat tertimbun dalam kerang. Tiram dalam air tak tercemar dapat mengandung 0,05 ppm kadmium, sedangkan dalam air tercemar 5 ppm kadmium.
