sucisari15.files.wordpress.com€¦ · web viewbab i. pendahuluan. 1.1. latar. belakang

50
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Lantanida 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. Lantanida sering disebut sebagai tanah jarang. Walaupun Lantanida sering disebut sebagai tanah jarang namun, kelimpahan unsur ini sangat banyak di kerak bumi. Lantanida ini biasanya menggunakan simbol Ln. Karena lantanida memiliki sifat yang sangat mirip dan sukar dipisahkan satu sama lain, di waktu yang lalu unsur-unsur ini belum banyak dimanfaatkan dalam riset dasar dan terapan, jadi nama tanah jarang berasal dari fakta ini. Karena adanya metoda ekstraksi pelarut cair-cair dengan menggunakan tributilfosfin oksida sejak tahun 1960- an, unsur-unsur lantanoid menjadi mudah didapat dan mulai banyak dimanfaatkan tidak hanya untuk riset dasar tetapi juga dalam material seperti dalam paduan logam, katalis, laser dan tabung sinar katode. Untuk lebih memahami unsur-unsur golongan

Upload: dangdiep

Post on 06-Jul-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang

            Lantanida 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. Lantanida sering disebut sebagai tanah

jarang. Walaupun Lantanida sering disebut sebagai tanah jarang namun,

kelimpahan unsur ini sangat banyak di kerak bumi. Lantanida ini biasanya

menggunakan simbol Ln. Karena lantanida memiliki sifat yang sangat mirip

dan sukar dipisahkan satu sama lain, di waktu yang lalu unsur-unsur ini

belum banyak dimanfaatkan dalam riset dasar dan terapan, jadi nama tanah

jarang berasal dari fakta ini. Karena adanya metoda ekstraksi pelarut cair-cair

dengan menggunakan tributilfosfin oksida sejak tahun 1960-an, unsur-unsur

lantanoid menjadi mudah didapat dan mulai banyak dimanfaatkan tidak hanya

untuk riset dasar tetapi juga dalam material seperti dalam paduan logam,

katalis, laser dan tabung sinar katode. Untuk lebih memahami unsur-unsur

golongan transisi dalam terutama lantanida, maka disusunlah makalah ini.

           

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.

1. Untuk mengetahui sumber dan kelimpahan unsur-unsur golongan

Lantanida

2. Untuk memahami sifat fisik dan kimia unsur-unsur Lantanida

3. Untuk memahami reaktivitas unsur-unsur Lantanida

4. Untuk mengetahui isolasi unsur-unsur Lantanida

5. Untuk mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi pada unsur Lantanida

6. Untuk mengetahui senyawaan yang terbentuk dan kegunaan unsur-

unsur Lantanida

Page 2: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

2

7. Untuk mengetahui jenis ikatan yang terbentuk pada unsur-unsur

Lantanida

1.3   Rumusan Masalah

1. Apa saja sumber unsur-unsur golongan Lantanida ?

2. Bagaimana kelimpahan unsur-unsur Lantanida ?

3. Bagaimana sifat fisik dan kimia unsur-unsur Lantanida ?

4. Bagaimana reaktivitas unsur-unsur Lantanida ?

5. Bagaimana isolasi unsur-unsur Lantanida ?

6. Apa saja reaksi-reaksi yang terjadi pada unsur Lantanida ?

7. Apa saja senyawaan yang terbentuk dan kegunaan unsur-unsur

Lantanida ?

8. Bagaimana jenis ikatan yang terbentuk pada unsur-unsur Lantanida ?

Page 3: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

3

BAB II

UNSUR-UNSUR GOLONGAN LANTANIDA

2.1 Sumber dan Kelimpahan

1. Lantanium ( La )

Lantanium ditemukan dalam mineral-mineral bumi yang langka seperti cerite,

monazite, allantte, dandan batnasite.Monazite dan bastnasite adalah bijih-bijih

utama yang mengandung lantanium (25% dan 38%). Logam misch, yang

digunakan pada korek api mengandung 25% lantanium. Ketersediaan lantanium

dan logam-logam rare-earth lainnya telah meningkat dalam beberapa waktu

belakangan.

2. Cerium (Ce)

Serium ditemukan di Swedia oleh Jöns Jakob Berzellius dan Wilhelm von

Hisinger, dan secara bebas di Jerman oleh Martin Heinrich Klaproth, keduanya

pada tahun 1803. Serium dinamakan oleh Berzellius setelah asteroid Ceres yang

ditemukan 2 tahun.

Serium adalah zat pereduksi yang kuat dan menyala, seperti pereduksi Ce(III)

fluoride dengan kalsium, atau dengan elektrolisis Ce(III) klorida cair atau

senyawa serium halida lainnya. Secara spontan dalam udara pada suhu 65-80˚C.

Uap dari serium yang terbakar merupakan racun. Air tidak boleh digunakan dalam

menghentikan serium yang terbakar yang secara reaksi akan menimbulkan gas

hidrogen. Binatang yang disuntik oleh serium dalam dosis tinggi akan mati karena

mengenai jantung dan saluran darah. Serium (IV)oksida adalah oksidator yang

sangat kuat, pada temperatur tinggi akan bereaksi dengan bahan organik. Serium

bukan zat radioaktif, angka ketidakmurniannya akan mengandung sedikit thorium,

yang radioaktif. Penggunaan dalam ilmu biologi tidak diketahui.

Page 4: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

4

3. Praseodinium (Pr)

Pada tahun 1841, Mosander mengekstrak tanah jarang didymia dari lantana;

pada tahun1879, Lecoq de Boisbaudran mengisolasi tanah baru, samaria, dari

didymia yang didapatdari mineral samarskit. Enam tahun kemudian, pada tahun

1885, von Welsbach memisahkan didymia menjadi dua komponen, praseodymia

dan neodymia, yang memberikan senyawa garam dengan warna yang berbeda.

Sebagaimana unsur tanah jarang lainnya, senyawa unsur ini dalam larutan

memiliki garis atau pita spektrum absorsi yang cukup nyata dan tajam, hanya

sedikit saja yang lebarnya hanya beberapa angstrom.

Praseodimium terdapat bersamaan dengan unsur tanah jarang dalam berbagai

mineral. Monazit dan bastnasit adalah sumber komersial yang utama untuk logam

tanah jarang. Logam ini baru dapat dihasilkan dalam kondisi relatif murni pada

tahun 1931.

4. Prometium (Pm)

Penelitian terhadap unsur ini di bumi hampir tidak berhasil, dan sekarang

tampak bahwa promethium memang sudah menghilang dari kerak bumi.

Promethium, bagaimanapun juga dikenali dalam spektrum bintang HR465

di Andromeda. Unsur ini baru saja terbentuk di permukaan bintang, dengan isotop

promethium dengan masa waktu paruh terpanjang yakni 17.7 tahun. Tujuh belas

isotop promethium dengan kisaran massa atom 134 - 155 pun sudah dikenali.

Promethium 147, dengan masa paruh waktu 2.6 tahun, adalah isotop yang paling

umum digunakan. Promethium 145 adalah isotop dengan masa hidup paling lama.

Page 5: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

5

5. Samarium (Sm)

Ditemukan dengan spektroskopi, karena garis absorpsinya yang tajam

pada tahun 1879 oleh Lecoq de Boisbaudran dalam mineral samarskit. Diberi

nama Samarium untuk menghormati petugas tambang Rusia.

Samarium ditemukan bersama dengan unsur tanah jarang lainnya dalam

banyak mineral, termasuk monazit dan bastnasite, yang merupakan sumber

komersial. Promethium terdapat dalam monazit dengan kandungan 2.8%. Meski

alloy alam mengandung 1% logam samarium telah lama digunakan, namun

samarium baru bisa dihasilkan dalam keadaan murni dewasa ini. Teknik

pertukaran ion dan ekstraksi pelarut telah menyederhanakan pemisahan unsur

tanah jarang antara satu dan lainnya; bahkan teknik terbaru, yakni deposisi

elektrokimia, menggunakan larutan elektrolitik litium sitrat dan elektroda raksa,

dikatakan sebagai cara yang sederhana, cepat dan sangat spesifik untuk

memisahkan unsur tanah jarang. Logam samarium dapat dihasilkan dengan

mereduksi oksida samarium dengan lantanum.

6. Europium (Eu)

Pada tahun 1890, Boisbaudran mendapatkan fraksi dasar dari konsentrat

samarium-gadollinium yang memiliki garis spektrum spark yang bukan samarium

atau gadolinium. Garis ini akhirnya diketahui miliki unsure europium. Penemuan

europium diatasnamakan Demarcay, yang memisahkan unsur tanah jarang dalam

kondisir relatif murni pada tahun1901. Logam murninya baru bisa diisolasi akhir-

akhir ini.

Europium telah dikenali dengan spektroskopi pada matahari dan bintang-

bintang tertentu. Ada 1 isotop yang telah dikenali. Isotop europium adalah

penyerap neutron yang baik dansedang dipelajari untuk diterapkan dalam

pengendalian nuklir.

Page 6: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

6

7. Gadolinium ( Gd )

Unsur logam radioaktif yang langka ini didapatkan dari mineral gadolinit.

Gadolinia,yang merupakan oksida dari gadolinium, telah dipisahkan oleh

Marignac pada tahun 1880 dan Lecoq de Boisbaudran, secara terpisah telah

memisahkannya dari mineral yttria, yang ditemukan oleh Mosander, pada tahun

1886.

Gadolinium ditemukan dalam beberapa mineral lainnya, termasuk monasit

dan bastnasit, keduanya merupakan sumber yang sangat komersial. Dengan

perkembangan metode pertukaran ion dan ekstraksi pelarut, ketersediaan dan

harga gadolinium dan unsur logam radioaktif yang jarang ditemukan menjadi

terjangkau.

8. Terbium ( Tb)

Ditemukan oleh Mosander pada tahun 1843. Termasuk golongan lantanida

atau unsur radioaktif. Ditemukan dalam mineral cerit, gadolinit, dan mineral

lainnya di mana unsur radioaktif lainnya berada. Terbium didapatkan secara

komersial dari monazit dengan ketersediaan hanya 0,03% dari xenotime dan dari

euksenit, oksida kompleks dengan   kandungan terbia 1% atau lebih.

9. Disprosium (Dy)

Disprosium ditemukan pada tahun 1886 oleh Lecoq de Boisbaudran, tapi

belum diisolasi. Baik logam maupun oksidanya belum dapat diisolasi hingga

murni hingga tahun 1950, ketika teknik pemisahan pertukaran ion dan reduksi

metallografi dikembangkan olehSpedding dan kawan-kawan. Disprosium terdapat

bersama unsur lantanida lainnya dalam berbagai mineral seperti xenotime,

fergusonit, gadolinit, euksenit, polikrase, dan bromstrandin. Sumber yang sangat

penting adalah monaziat dan bastnasit.

Page 7: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

7

10. Holmium (Ho)

Pita penyerapan holmium yang istimewa dikenali pada tahun 1878 oleh ahli

kimia Swiss Delafontaine dan Soret, yang mengumumkan keberadaannya sebagai

unsur X. Seorang ahli kimia Swedia, belakangan secara terpisah menemukan

unsur yang sama ketika bekerja dengan mineral erbia tanah. Unsur ini dinamakan

dengan nama kota asal Cleve. Holmia, oksida berwarna kuning, telah dibuat oleh

Homberg pada tahun 1911. Holmiumterdapat dalam gadolinit, monazit, dan

mineral radioaktif lainnya. Holmium telah dihasilkan secara komersial dari

monazit dengan kadar 0.05%.

11. Erbium ( E )

Erbium, termasuk dalam golongan radioaktif lantanida, ditemukan dalam

mineral yang juga mengandung disprosium. Pada tahun 1842, Mosander

memisaahkan yttria yangditemukan dalam mineral gadolinit, menjadi 3 fraksi,

yang disebut yttria, erbia dan terbia.Penamaan erbia dan terbia saat itu masih

membingungkan. Setelah 1860, terbia Mosander dikenali sebagai erbia, dan

setelah 1877, yang semula diketahui sebagai erbia, ternyata adalah terbia. Pada

tahun ini, erbia diketahui terdiri dari lima oksida, yang sekarang dikenal sebagai

erbia, skandia, holmia, dan ytterbia. Pada tahun 1905, Urbain dan James secara

terpisah berhasil mengisolasi Er2O3 yang cukup murni.

12. Tulium ( Tm )

Ditemukan pada tahun 1879 oleh Cleve. Tulium terdapat dalam kadar yang

sedikitdengan unsur radioaktif lainnya dalam sejumlah mineral. Dihasilkan secara

komersialdari mineral monazit, yang mengandung 0.07% tulium. Tulium adalah

unsur radioaktif yang paling sedikit di antara unsur-unsur lainnya, tapi dengan

sumber mineral terbaru saatini, tulium menjadi sama langkanya dengan perak,

emas atau kadmium.

Page 8: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

8

13. Iterbium ( Yb )

Iterbium terdapat bersama unsur radioaktif lainnya dalam sejumlah mineral

langka.Didapatkan secara komersial dari pasir monazit, dengan kadar 0.03%.

14. Lutesium ( Lu )

Pada tahun 1907, Urbain menggambarkan sebuah proses di mana iterbium

yangditemukan oleh Marignac (1879) dapat dipisahkan menjadi dua unsur, yakni

iterbium(neoiterbium) dan lutesium. Kedua elemen ini identik dengan

aldebaranium dancassiopeium, yang ditemukan secara terpisah pada waktu yang

sama.

Pengerjaan unsur inidiubah dari lutecium menjadi lutesium pada tahun

1949. Meski telah dikembangkantekhnik pertukaran ion yang memungkinkan

pemisahan untuk semua unsur radioaktif, lutesium tetap meruakan unsur yang

mahal didapat.

Page 9: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

9

2.2 Sifat-Sifat Fisik Dan Kimia Lantanida

Unsur La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er T

m

Yb Lu

Radius

Atom (Ả)

1,38 1,81 1,82 1,8

2

1,8

1

1,8

1

1,9

9

1,8 1,8 1,8 1,79 1,7

8

1,7

7

1,94 1,7

5

Volume

atom ( cm3

/mol

22,5 21 20.8 20,

6

22,

4

19,

9

28,

9

19,

9

19,

2

19 18,7 18,

4

18,

1

24,8 17,

8

Massa atom

(gr)

138,9 140,

12

140,90

8

14

4,2

4

14

5

15

0,3

6

15

1,9

65

127

,25

15

8,9

25

16

2,5

164,

93

16

7,2

6

16

8,9

34

173,

04

17

4.9

67

Titik didih

(K)

3737 3715 3785 33

47

32

73

20

67

18

00

180

0

35

00

28

40

3140 31

40

22

23

1469 36

68

Radius

Kovalensi

(Ả)

1,25 1,65 1,65 1,6

4

1,6

3

1,6

2

1,8

5

1,6

1

1,5

9

1,5

9

1,58 1,5

7

1,5

6

1,7 1,5

6

Massa jenis

gr/cm3

6,15 6,77 6,77 7,0

1

7,2

2

7,5

2

5,2

4

5,2

4

8,2

3

8,5

5

9,07 9,0

7

9,3

2

6,97 9,8

4

Konduktivit

as listrik

ohm-1cm-1

1,9 x

106

1,4x

106

1,5 x

106

1,6

x

106

2 x

106

1,1

x

106

1,1

x

106

0,8

x

106

0,9

x

10 6

1,1

x

106

1,1 x

106

1,2

x

106

1,3

x

106

3,7 x

106

1,5

x

106

elektronegat

ivitas

1,1 1,12 1,12 1,1

4

1,1

3

1,1

7

1,2 1,2 1,1 1,2

2

1,23 1,2

4

1,2

5

1,1 1,2

7

Formasi

entalpi

11,3 9,2 9,2 10,

88

11,

09

10,

46

15,

48

11,

06

17,1

5

17,

15

16,

8

7,7 18,

6

Konduktivit

as panas

(Wm-1 K-1)

13,5 11,4 11,4 16,

5

17,

9

13,

3

13,

9

10,

6

11,

1

10,

7

16,2 14,

3

16,

8

34,9 16,

4

Potensial

ionisasi (V)

5,58 5,47 5,47 5,4

9

5,5

5

5,6

3

5,6

7

6,1

5

5,8

6

5,9

3

6,02 6,1

01

6,1

84

6,25

4

5,4

3

Titik lebur 1191 1017 1017 12 13 13 10 109 16 16 1802 18 18 1092 19

Page 10: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

10

(K) 94 15 47 95 5 29 85 02 18 36

Bilangan

oksidasi

3 3,4 3,4 3 3 3,2 3,2 3,2 3,4 3 3 3 3,2 3,2 3

Kapasitas

panas Jg-1 K-

1

0,19 0,19 0,19 0,1

9

0,1

82

0,2

36

0,1

8

0,16

5

0,1

68

0,1

6

0,15

5

0,1

5

Entalpi

penguapan

kj/mol

399,5

7

313,

8

313,8 28

3,6

8

17

17

5,7

3

311

,71

251,

04

29

2,8

8

19

1

128 35

5

Energi

Ionisasi

pertama

(kJ/mol)

538,1 534,

4

527 53

3,1

54

0

54

4,5

54

7,1

593

,4

56

5,8

57

3

581,

0

58

9,3

59

6,7

603,

4

52

3,5

Energi

Ionisasi

kedua

(kJ/mol)

1067 1050 1020 10

40

10

50

10

70

10

85

117

0

11

10

11

30

1140 11

50

11

60

1174 13

40

Energi

Ionisasi

ketiga

(kJ/mol)

1850 1949 2086 21

30

21

50

22

60

24

04

199

0

21

14

22

00

2204 21

94

22

85

2411 20

22,

3

1. Lantanum (La)

Page 11: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

11

Lantanum adalah logam lembut, lunak, ulet, perak-putih. Lantanum adalah unsur

kimia aktif, salah satu yang paling reaktif dari logam langka bumi, ia

mengoksidasi dengan cepat di udara dan bereaksi dengan air untuk membentuk

hidroksida tersebut. Lantanum mudah terbakar, garamnya sangat tidak larut.

2. Cerium (Ce)

Atom serium merupakan unsur logam keperakan yang termasuk ke dalam

golongan lantanida. Digunakan dalam beberapa campuran logam yang jarang

ditemukan di bumi,menyerupai besi di dalam warna dan kilaunya, tetapi serium

adalah logam abu-abu yang lunak dan tidak keras, serta mudah ditempa. Hanya

europium yang lebih reaktif daripada serium di antara unsur yang sulit ditemukan.

Larutan alkali ditambahkan air serta asam yang konsentrasi tinggi dapat

menyerang logam dengan cepat. Logam yang murni terlihat seperti menyala dan

terbakar bila digores dengan pisau. Serium oksida lambat dalam air dingin dan

cepat dalam air panas.

3. Praseodymium(Pr)

 Praseodimium lunak, seperti perak, mudah ditempa. Lebih resisten terhadap

korosi dalam udara daripada europium, lantanum, cerium atau neodium, tapi

unsur ini membentuk lapisan oksida hijau yang mengelupas bila terpapar dengan

udara. Seperti unsur tanah jarang lainnya, unsur ini harus disimpan terlindung dari

sinar matahari, dalam minyak mineral atau plastik bersegel.

4. Neodimium(Nd)

           

Neodimium memiliki kilau logam seperti perak. Merupakan salah satu unsur

tanah jarang yang lebih reaktif dan mudah mengusam di udara, membentuk oksida

yang mengelupas dan memudahkan teroksidasi. Karenanya, harus dilindungi dari

Page 12: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

12

matahari dalam minyak mineral atau material plastik bersegel. Neodimium

terdapat dalam dua bentuk allotrop,dengan transformasi struktur dari heksagonal

ganda menjadi kubus berpusat badan pada suhu 863oC.

5. Promethium(Pm)

 Promethium merupakan pemancar sinar beta yang lunak, meski tidak ada sinar

gamma yang dipancarkan, radiasi sinar X dapat dihasilkan ketika partikel beta

mengenai unsur  bernomor atom tinggi. Dibutuhkan kehati-hatian dalam

menangani Promethium. Garam promethium menyala luminesens dalam gelap

dengan kilau kehijauan atau biru pucat,karena radioaktivitasnya yang tinggi.

Metode pertukaran ion mengarahkan pembuatan 10 gram promethium dari limbah

yang dihasilkan bahan bakar reaktor atom pada tahun1963. Hanya sedikit saja

yang diketahui tentang sifat-sifat logam promethium.

6. Samarium(Sm)

Samarium adalah logam keperak-putih milik kelompok lantanida dari tabel

periodik. Hal ini relatif stabil pada suhu ruang di udara kering, tetapi menyatu

ketika dipanaskan di atas 150 oC dan membentuk lapisan oksida di udara lembab.

Samarium mempunyai keadaan oksidasi yang relatif stabil (II).

7. Europium(Eu)

 Seperti unsur tanah jarang lainnya, kecuali lanthanum, europium terbakar di

udara pada suhu 150oC - 180oC. Europium sekeras timbale dan cukup mudah

ditempa. Ia termasuk unsure tanah jarang yang paling reaktif, dan teroksidasi

dengan cepat di udara. Menyerupai reaksi kalsium dalam air. Bastnasit dan

monazit adalah bijih utama yang mengandung europium.

Page 13: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

13

8. Gadolinium ( Gd )

Sebagaimana unsur radioaktif lainnya, gadolinium memiliki warna putih

keperakan, berkilau seperti logam, dan mudah ditempa. Pada suhu kamar,

gadolinium mengkristal dalam bentuk heksagonal, atau bentuk alfa dengan

kerangka tertutup. Selama pemanasan hingga 1235oC, gadolinium alfa berubah

menjadi bentuk beta yang memiliki struktur kubus berpusat badan. Logam ini

relatif stabil di udara kering, tapi mudah kusam di udara lembab dan membentuk

lapisan oksida yang menempel dengan lemah. Lapisan oksida ini mudah

mengelupas dan akhirnya membuka lapisan berikutnya yang terpapar terhadap

oksidasi. Logam ini bereaksi lambat dengan air dan mudah larut dalam asam

encer.

9. Terbium (Tb)

 Terbium cukup stabil di udara. Merupakan logam berwarna abu-abu keperak-

perakan,mudah ditempa, ductile, dan cukup lunak untuk bisa dipotong dengan

sebilah pisau. Ada dua kristal modifikasi yang dikenal, dengan transformasi suhu

1289oC. Ada 21 isotop dengan massa atom bervariasi dari 145 hingga 165. Oksida

terbium berwarna coklat atau marun gelap.

10. Disprosium(Dy)

Unsur ini memiliki kilau logam perak yang terang. Relatif stabil di udara pada

suhu kamar, dan dapat dilarutkan dengan asam mineral yang encer maupun

yang pekat. Logam ini cukup lunak untuk bisa dipotong dengan pisau dan bisa

dipakai dalam pembuatan mesin tanpa adanya percikan api bila tidak digunakan

pada suhu tinggi. Sejumlah kecil pengotor dapat sangat mempengaruhi sifat

fisiknya.

11. Holmium(Ho)

Page 14: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

14

Holmium murni memiliki kilau perak yang terang. Relatif lunak dan bisa ditempa,

stabil di udara kering pada suhu kamar, tapi mudah teroksidasi dalam udara

lembab dan suhu tinggi. Logam ini memiliki sifat magnetik yang tidak lazim.

Beberapa kegunaannya telah ditemukan. Unsur ini, seperti unsur radioaktif

lainnya, memiliki tingkat toksisitas akut yang rendah.

12. Erbium(Er)

 Erbium murni lunak dan mudah ditempa. Berwarna putih perak dengan kilau

logam.Seperti halnya unsur radioaktif lainnya, sifat-sifatnya sangat tergantung

pada keberadaan jumlah pengotor. Logam ini cukup stabil di udara dan tidak

teroksidasi secepat unsur-unsur radioaktif lainnya. Terdapat di alam sebagai

campuran dari enam isotop, yang semuanya bersifat stabil. Ada pula sembilan

isotop radioaktif lainnya yang telah dikenali.Teknik produksi erbium terbaru,

menggunakan reaksi pertukaran ion, telahmenghasilkan unsur radioaktif dan

senyawanya dengan biaya yang lebih murah. Kebanyakan oksida unsur radioaktif

memiliki pita penyerapan yang tajam pada panjang gelombang sinar tampak,

ultraviolet, dan infra merah dekat. Sifat-sifat ini bergabungdengan struktur

elektroniknya, memberikan warna pastel yang indah pada kebanyakan garam

radioaktif.

13. Iterbium (Yb)

 Iterbium memilliki kilau perak yang terang, lunak, mudah ditempa. Meski

demikian,unsurr ini cukup stabil dan harus disimpan dalam wadah tertutup untuk

melindunginyadari udara dan kelembaban. Iterbium dapat dilarutkan dengan asam

mineral encer dan pekat, dan bereaksi erlahan dengan air. Iterbium memiliki btiga

bentuk allotrop dengantitik transformasi pada suhu -13oC dan 795oC. Bentuk beta

Page 15: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

15

terdapat pada suhu kamar,kristal berpusat muka; sedangkan bentuk gamma

terbentuk pada suhu tinggi, dan merupakan kubus berpusat badan. Fase kubus

berpusat badan iterbium lainnya baru –baru saja ditemukan stabil pada tekanan

tinggi pada suhu kamar. Bentuk beta memilikikonduktivitas seperti logam, tetai

sifat ini menjadi semikonduktor ketika tekanan naik hingga 16000 atm. Hambatan

listrik naik sepuluh kali lipat ketika tekanan naik ke 39000atm ; dan hambatan ini

turun 10% dari hambatan pada tekanan dan suhu standar, ketika tekanan mencapai

40000 atm. Iterbium alamiah terdiri dari tujuh isotop stabil diketahui ada tujuh

isotop lainnya yang tidak stabil.

14. Lutesium (Lu)

Lutesium terdapat dalam jumlah yang sangat kecil pada semua mineral yang

mengandung yttrium dan juga pada monazit dengan kandungan 0.003% , yang

merupakan sumber yang komersial. Telah diisolasi menjadi keadaan murni baru

pada beberapa tahun terakhir danmerupakan unsur yang paling sulit dipisahkan.

Lutesium bisa didapat dengan mereduksi LuCl3 anhidrat atau LuF3 dengan unsur

alkali atau alkali tanah. Unsur ini berwarnaputih keperak-perakan dan relatif stabil

di udara. 176 Lu terdapat di alam sebanyak 2.6% dan 175 Lu (97.4%). Lutesium

memiliki masa paruh waktu sekitar 3 x 1010 tahun.

2.3 Cara Isolasi atau Pembuatan

Teknik isolasi unsur-unsur lantanida dibagi ke dalam empat jenis yaitu :

1. Teknik reduksi garam dengan logam alkali/alkali tanah

Reaksi umum

2LnX3(aq) + 3M(s) 2Ln(s) + 3MX2(aq)

keterangan :

Ln : unsur-unsur lantanida

X : klorin atau fluorin

M : logam alkali/alkali tanah

Page 16: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

16

2. Teknik penukaran ion

3. Teknik campuran oksida lantanida dengan unsur lantanum berlebih

4. Teknik kristalisasi fraksional

1. Lantanum (La)

Lantanum ditemukan oleh ahli kimia dari Swedia ini ketika dia mengubah

komposisi sampel cerium nitrat dengan memanaskan dan mereaksikan garamnya

dengan mencairkan asam nitrat. Dari hasil reaksi tersebut lalu mengisolasinya

yang disebut lantana. Lanthanum diisolasi dalam bentuk murni tahun 1923.

Logam ini dapat diproduksi dengan cara mereduksi anhydrous fluoride dengan

kalsium. Pemisahannya dioperasikan secara komersial meliputi pengendapan dari

basa lemah larutan nitrat dengan penambahan magnesium oksida atau gas

ammonia. Pemurnian lanthanium tetap pada kondisi larutan. Cara lain kristalisasi

fraksional dibuat oleh Dimitry Mendeleev, dalam bentuk ganda ammonium nitrat

tetrahidrat, yang digunakan untuk memisahkan lanthanum yang memiliki

kelarutan kecil dari didymium yang memiliki kelarutan lebih besar di tahun 1870.

Sistem tersebut digunakan secara komersial dalam proses pemurnian lanthanum

sampai perkembangan metode ekstraksi pelarut yang dimulai tahun 1950. Seperti

pada pemurnian lanthanum, ammonium nitrat direkristalisaikan dari air.

Lanthanum relatif mudah dimurnikan, sejak hanya terdapat satu lantanida yang

berdekatan yaitu cerium yang sangat mudah lepas sesuai dengan ikatan valensinya

2. Serium (Ce)

Cerium dioksidasi menjadi Ce (IV) dan kemudian diendapkan dari

HNO3 6M sebagai ceric iodat atau dipisahkan dengan ekstraksi pelarut. Cerium

mudah diekstraksi dari larutan HNO3 oleh tributil fosfat yang dilarutkan dalam

kerosen atau pelarut inert lainnya dan dapat dipisahkan dari ion-ion lantanida +3.

Nitrat Lantanida +3 juga dapat diekstraksi dalam kondisi tertentu bertambah

dengan bertambahnya nomor atom; ia lebih tinggi dalam asam kuat dan

konsentrasi NO3- yang lebih encer.

Page 17: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

17

3. Praseodimium (Pr)

Tekhnik ekstraksi pelarut dan pertukaran ion telah mengarah pada isolasi

yang lebih mudah untuk unsur tanah jarang, sehingga biaya pun bisa ditekan pada

beberapa tahun terakhir. Praseodimium dapat dibuat dengan beberapa metode,

seperti reduksi kalsium terhadap senyawa praseodimium klorida atau florida

anhidrat.

4. Neodinium (Nd)

Neodimium dapat diperoleh dengan memisahkan garam neodimium dari

unsur lantanida lainnya dengan tekhnik pertukaran ion atau ekstraksi pelarut.

Dapat pula dengan mereduksi halida anhidratnya seperti NdF3 dengan logam

kalsium. Tekhnik pemisahan lainnya pun masih memungkinkan.

5. Prometium (Pm)

Cara pembuatan unsur prometium yaitu dengan metode pertukaran ion

yang mengarahkan pembuatan 10 gram promethium dari limbah yang dihasilkan

bahan bakar reaktor atom pada tahun1963.

6. Samarium (Sm)

Teknik pertukaran ion dan ekstraksi pelarut telah menyederhanakan

pemisahan unsur tanah jarang antara satu dan lainnya; bahkan tekhnik terbaru,

yakni deposisi elektrokimia, menggunakan larutan elektrolitik litium sitrat dan

elektroda raksa, dikatakan sebagai cara yang sederhana, cepat dan sangat spesifik

untuk memisahkan unsur tanah jarang. Logam samarium dapat dihasilkan dengan

mereduksi oksida samarium dengan lantanum.

7.  Europium (Eu)

Europium sekarang dibuat dengan mencampurkan Eu2O3 dengan logam

lentanum berlebih10% dan memanaskan campuran ini dalam cawan tantalum

pada kondisi vakum. Unsur ini didapatkan sebagai padatan logam berwarna putih

seperti perak pada dinding cawan.

Page 18: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

18

8. Gadolinium (Gd)

Unsur Gadolinium ini dapat dibuat dengan mereduksi garam anhidrat

fluorida dengan logam kalsium.

9. Terbium (Tb)

Terbium telah diisolasi hanya dalam beberapa tahun terakhir seiring

perkembangan tekhnik pertukaran ion untuk pemisahan unsur radioaktif. Seperti

halnya dengan unsur radio aktif lainnya, terbium dapat dihasilkan dengan

mereduksi garam anhidrat klorida dengan logam kalsium dalam cawan tantalum.

Pengotor kalsium dan tantalum dapatdihilangkan dengan pencairan ulang pada

kondisi vakum. Metode isolasi lainnya punmasih memungkinkan.

10.  Disprosium, (Dy)

Baik logam maupun oksidanya belum dapat diisolasi hingga murni hingga

tahun 1950, ketika tekhnik pemisahan pertukaran ion dan reduksi metallografi

dikembangkan oleh Spedding dan kawan-kawan. Disprosium terdapat bersama

unsur lantanida lainnya dalam berbagai mineral seperti xenotime, fergusonit,

gadolinit, euksenit, polikrase, dan bromstrandin. Sumber yang sangat penting

adalah monaziat dan bastnasit. Disprosium dapat diperoleh dengan mereduksi

garam trifluorida dengan kalsium.

11.  Holmium, (Ho)

Unsur holmium ini dapat diisolasi dengan cara mereduksi garam kloroda

atau florida anhidratnya dengan logam kalsium.

12. Erbium (E)

Pada tahun 1905, Urbain dan Jamessecara terpisah berhasil mengisolasi

Er2O3 yang cukup murni. Klemm dan Bommer yang pertama menghasilkan logam

erbium murni pada tahun 1934, dengan mereduksi garamklorida anhidrat dengan

uap kalium. Tekhnik produksi erbium terbaru, menggunakan reaksi pertukaran

ion, telahmenghasilkan unsur radioaktif dan senyawanya dengan biaya yang lebih

murah.

Page 19: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

19

13. Tulium (Tm)

Tulium dapat diisolasi dengan mereduksi oksida tulium dengan logam

lantanum atau dengan logam kalsium dalam wadah tertutup.

14.  Iterbium, (Yb)

Unsur ini dibuat pertama kali oleh Klemm dan Bonner pada tahun 1937

dengan mereduksi iterbium trklorida dengan kalium. Namun, logam ini tercampur

dengan KCl.Daane, Dennison dan Spedding membuat iterbium yang lebih murni

pada tahun 1953,yang dengan demikian bisa menetapkan sifat fisika dan

kimianya.

15.  Lutesium, (Lu)

Lutesium bisa didapat dengan mereduksi LuCl3 anhidrat atau LuF3 dengan

unsur alkali atau alkali tanah.

2.4 Reaktifitas

Lantanoid adalah unsur-unsur transisi blok f, sifat-sifatya berbeda secara

signifikan dengan unsur-unsur transisi blok d. Karena entalpi ionisasi tiga tahap

unsur lantanoid cukup rendah, unsur-unsur ini membentuk kation trivalen.

Sebagian besar senyawa lantanoid kecuali senyawa Ce4+(4f0), Eu2+(4f7) dan

Yb2+(4f14) biasanya lantanoidnya berupa ion Ln3+. Ln3+ adalah asam keras, dan

karena elektron f terpendam jauh dan tidak digunakan dalam ikatan, elektron-

elektron f ini hampir tidak dipengaruhi ligan. Ada kecenderungan jari-jari atom

dan ion lantanoid menurun dengan kenaikan nomor atom, dan fenomena ini

disebut kontraksi lantanida. Kontraksi ini disebabkan kecilnya efek perisai

elektron 4f, yang menyebabkan inti atom menarik elektron dengan kuat dengan

meningkatnya nomor atom.

Page 20: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

20

Seperti dengan alkali, ion terkecil secara kristalografi yaitu Lu memiliki

jari-jari terhidrasi terbesar, sedangkan La memiliki jari-jari terhidrasi terkecil.

Dengan demikian, La adalah yang paling kuat terikat dan Lu yang paling lemah

ikatannya. Selain itu jari-jari atom dalam satu golongan lantanida dari La sampai

Lu semakin besar sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin

berkurang yang menyebabkan elektronnya terluarnya mudah lepas dan lebih

mudah untuk berikatan dengan unsur lain. Oleh karena itu dalam satu golongan,

kereaktifan unsur lantanida semakin bertambah

Unsur Lantanum merupakan salah satu logam rare-earth yang sangat

reaktif. Ia mengoksida dengan cepat jika diekspos ke udara. Air dingin menyerang

lantanium secara pelan-pelan, sedangkan air panas dengan sangat cepat. Lantanum

cukup elektropositif. Samarium, Terbium dan dispersium stabil dalam udara

Erbium juaga cukup stabil di udara dan tidak teroksidasi secepat unsur-unsur

radioaktif lainnya

Logam Gadolinium ini relatif stabil di udara kering, tapi mudah kusam di

udara lembab dan membentuk lapisan oksida yang menempel dengan lemah.

Lapisan oksida ini mudah mengelupas dan akhirnya membuka lapisan berikutnya

yang terpapar terhadap oksidasi. Logam ini bereaksi lambat dengan air dan mudah

larut dalam asam encer. Gadolinium memiliki daya tangkap neutron termal

tertinggi dari semua unsur (49000 barn).

2.5 Reaksi dengan Unsur Lain

1. Lantanum (La)

a. Reaksi dengan air

Lantanum cukup elektropositif dan bereaksi secara lambat dengan air

dingin tapi cukup cepat jika bereaksi dengan air panas membentuk

lanthana hidroksida dan gas hidrogen :

2La(s) + 6H2O(g) 2La(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

Page 21: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

21

Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan

membentuk Lanthana (III)oksida

4La(s) + 3O2(g) 2La2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

Logam lanthanum bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk

lanthana ( III) halida

2La(s) + 3F2(g) 2LaF3(s)

2La(s) + 3Cl2(g) 2LaCl3(s)

2La(s) + 3Br2(g) 2LaBr3(s)

2La(s) + 3I2(g) 2LaI3(s)

2. Serium (Ce)

a. Reaksi dengan oksigen

Logam cerium dengan lambat memudar di udara dan terbakar dengan

cepat pada150°C  membentuk cerium(IV) oksida :

Ce(s) + O2(g) CeO2(s)

b. Reaksi dengan air

Cerium cukup elektropositif dan bereaksi lambat dengan air dingin

dan cukup cepat dengan air panas membentuk cerium hidroksida.

2Ce(s) + 6H2O(l) 2Ce(OH)3(aq) + 3H2(g)

c. Reaksi dengan halogen

Logam cerium bereaksi dengan semua unsur halogen :

2Ce (s) +3F2 (g) 2CeF3(s) [putih]

2Ce (s) +3Cl2 (g) 2CeCl3(s) [putih]

2Ce (s) +3Br2 (g) 2CeBr3(s) [putih]

2Ce (s) +3I2(g) 2CeI3(s) [kuning]

Cerium larut dalam asam sulfat membentuk larutan yang mengandung

Page 22: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

22

ion-ion Ce(III) yang tak berwarna, yang terdapat dalam bentuk

kompleks [Ce(OH2)9]3+.

2Ce (s) + 3H2SO4 (aq) 2Ce3+ (aq) + 3SO4

2-(aq) + 3H2(g)

3. Praseodimium (Pr)

a. Reaksi dengan oksigen

Membentuk lapisan oksida hijau yang mengelupas bila terpapar

dengan udara

4Pr(s) + 3O2(g) 2Pr2O3(s)

d. Reaksi dengan halogen

Logam praseodimium bereaksi dengan semua unsur halogen:

2Pr (s) +3F2 (g) 2PrF3(s)

2Pr (s) +3Cl2 (g) 2PrCl3(s)

2Pr (s) +3Br2 (g) 2PrBr3(s)

2Pr (s) +3I2(g) 2PrI3(s)

4. Neodinium (Nd)

a. Reaksi dengan oksigen

Neodimium adalah logam keperak-kuning mengkilap. Hal ini sangat

reaktif di udara dan membentuk dilapisi logam tidak melindungi dari

oksidasi lebih lanjut, sehingga harus disimpan jauh dari kontak dengan

udara.

4Nd(s) + 3O2(g) 2Nd2O3(s)

b. Reaksi dengan air

Bereaksi lambat dengan air dingin dan cepat dengan panas.

2Nd(s) + 6H2O(l) Δ` 2Nd(OH)3(aq) + 3H2(g)

c. Reaksi dengan halogen

2Nd(s) + 3F2(g) 2NdF3(s)

2Nd(s) + 3Cl2(g) 2NdCl3(s)

2Nd(s) + 3Br2(g) 2NdBr3(s)

Page 23: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

23

2Nd(s) + 3I2(g) 2NdI3(s)

5. Prometium (Pm)

a. Reaksi dengan air

2Pm(s) + 6H2O(g) 2Pm(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

4Pm(s) + 3O2(g) 2Pm2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2Pm(s) + 3F2(g) 2PmF3(s)

2Pm(s) + 3Cl2(g) 2PmCl3(s)

2Pm(s) + 3Br2(g) 2PmBr3(s)

2Pm(s) + 3I2(g) 2PmI3(s)

6. Samarium (Sm)

a. Reaksi dengan air

2Sm(s) + 6H2O(g) 2Sm(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan halogen :

2Sm(s) + 3F2(g) 2SmF3(s)

2Sm(s) + 3Cl2(g) 2SmCl3(s)

2Sm(s) + 3Br2(g) 2SmBr3(s)

2Sm(s) + 3I2(g) 2SmI3(s)

c. Reaksi dengan Sulfida

Sm(s) + S SmS(s)

7. Europium (Eu)

a. Reaksi dengan air

2Eu(s) + 6H2O(g) 2Eu(OH)3 (aq) + 3H2(g)

Page 24: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

24

b. Reaksi dengan oksigen

4Eu(s) + 3O2(g) 2Eu2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2Eu(s) + 3F2(g) 2EuF3(s)

2Eu(s) + 3Cl2(g) 2EuCl3(s)

2Eu(s) + 3Br2(g) 2EuBr3(s)

2Eu(s) + 3I2(g) 2EuI3(s)

8. Gadolinium (Gd)

a. Reaksi dengan air

2Gd(s) + 6H2O(g) 2Gd(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

4Gd(s) + 3O2(g) 2Gd2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2Gd(s) + 3F2(g) 2GdF3(s)

2Gd(s) + 3Cl2(g) 2GdCl3(s)

2Gd(s) + 3Br2(g) 2GdBr3(s)

2Gd(s) + 3I2(g) 2GdI3(s)

9. Terbium (Tb)

a. Reaksi dengan oksigen

4 Tb(s) + 3O2(g) 2Tb2O3(s)

b. Reaksi dengan halogen

2Tb(s) + 3F2(g) 2TbF3(s)

10.  Disprosium (Dy)

a. Reaksi dengan air

Page 25: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

25

2Dy(s) + 6H2O(g) 2Dy(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

4Dy(s) + 3O2(g) 2Dy2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2Dy(s) + 3F2(g) 2DyF3(s)

2Dy(s) + 3Cl2(g) 2DyCl3(s)

2Dy(s) + 3Br2(g) 2DyBr3(s)

2Dy(s) + 3I2(g) 2DyI3(s)

11.  Holmium (Ho)

a. Reaksi dengan air

2Ho(s) + 6H2O(g) 2Ho(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

4Ho(s) + 3O2(g) 2Hd2O3(s)

12.  Erbium (E)

a. Reaksi dengan air

2E(s) + 6H2O(g) 2E(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

4E(s) + 3O2(g) 2E2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2E(s) + 3F2(g) 2EF3(s)

2E(s) + 3Cl2(g) 2Ecl3(s)

2E(s) + 3Br2(g) 2Ebr3(s)

2E(s) + 3I2(g) 2EI3(s)

Page 26: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

26

13. Tulium (Tm)

a. Reaksi dengan air

2Tm(s) + 6H2O(g) 2Tm(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

4Tm(s) + 3O2(g) 2Tm2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2Tm(s) + 3F2(g) 2TmF3(s)

2Tm(s) + 3Cl2(g) 2TmCl3(s)

2Tm(s) + 3Br2(g) 2TmBr3(s)

2Tm(s) + 3I2(g) 2TmI3(s)

15. Iterbium (Yb)

a. Reaksi dengan air

2Yb(s) + 6H2O(g) 2Yb(OH)3(aq) + 3H2(g)

b. Reaksi dengan oksigen

4Yb(s) + 3O2(g) 2Yb2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2Yb(s) + 3F2(g) 2YbF3(s)

2Yb(s) + 3Cl2(g) 2YbCl3(s)

2Yb(s) + 3Br2(g) 2YbBr3(s)

2Yb(s) + 3I2(g) 2YbI3(s)

16. Lutesium (Lu)

a. Reaksi dengan air

2Lu(s) + 6H2O(g) 2Lu(OH)3(aq) + 3H2(g)

Page 27: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

27

b. Reaksi dengan oksigen

4Lu(s) + 3O2(g) 2Lu2O3(s)

c. Reaksi dengan halogen

2Lu(s) + 3F2(g) 2LuF3(s)

2Lu(s) + 3Cl2(g) 2LuCl3(s)

2Lu(s) + 3Br2(g) 2LuBr3(s)

2Lu(s) + 3I2(g) 2LuI3(s)

2.6 Senyawa dan Kegunaan Unsur-Unsur Lantanida

1. Senyawaan Lantanida

Keadaan Trivalensi

Fluorida lantanida adalah penting karena ketidaklarutannya. Kloridanya larut

dalam air, dari mana mereka mengkristal sebagai hidrat.

Bagi unsur lantanida memiliki bilangan koordinasi melampaui 6 seperti dalam

[Nd(H2O)9]3+. Untuk senyawa praseodimium(IV) dan Terbium(IV) hanya ada

dalam oksida dan fluorida. Sistem oksida dan sangat rumit dan nonstoikiometri.

Persenyawaan serium yang terkenal adalah serium (IV) oksida (CeO2), yang

digunakan sebagai ” pemerah perhiasan “. Dua zat oksidasi yang digunakan dalam

titrasi adalah Ammonium serium (IV) sulfat {(NH4)2Ce(SO4)3} dan Ammonium

serium (IV) nitrat [(NH4)2Ce(NO3)6]. Serium juga membentuk sebuah klorida,

CeCl3 atau Serium (III) klorida, yang digunakan untuk memudahkan reaksi dalam

carbonyl groups dalam kimia organik. Persenyawaan lain termasuk Serium (III)

karbonat (Ce(CO3)3), Serium (III) florida (CeF3), Serium (III) oksida (Ce2O3),

maupun Serium (IV) sulfat (Ce(SO4)2), dan Serium (III) triflat (Ce(OSO2(F3)3).

Ion serium(IV) dan ion serium(III) kedua-duanya membentuk kompleks-

kompleks yangstabil dengan beragam anion. Ketika ion Ce(IV) dipergunakan

sebagai titran, senyawanya ferroin biasanya digunakan sebagai indikator. Ion

tersebut dapat dipergunakan dalam kebanyakan titrasi dimana permanganat

Page 28: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

28

digunakan, dan ion ini memiliki sifat-sifat yang sering kali membuatnya sangat

baik untuk dijadikan sebagai titran. Beberapa kimiawan menamakan asam dan

garam dari serium untuk menunjukkan, bahwa unsurnya ada sebagai suatu anion

kompleks dan bukan sebagai kation. Contohnya garam (NH4)2Ce(NO2)6

dinamakan ammonium heksanitratoserat. Untuk sederhananya senyawa demikian

serium(IV) ammonium nitrat dan menuliskan rumus Ce(NO3)4 2NH4 NO3.

Adapun senyawaan unsur ini adalah oksida europium (Eu2O3)

2. Kegunaan Unsur dan Senyawa Lantanida

a. Lantanum (La)

Lantanum adalah salah satu bahan kimia langka, yang dapat ditemukan di

rumah-rumah dalam peralatan seperti televisi warna, lampu neon, lampu

hemat energi dan kacamata. Semua bahan kimia jarang memiliki sifat

sebanding. La2O2 digunakan untuk membuat gelas optik khusus

(inframerah adsorbing kaca, kamera dan lensa teleskop). Jika ditambahkan

dalam jumlah kecil itu meningkatkan kelenturan dan ketahanan baja.

Lantanum digunakan sebagai bahan inti dalam elektroda karbon busur.

garam Lantanum termasuk dalam katalis zeolit digunakan dalam

penyulingan minyak bumi karena dapat menstabilkan zeolit pada suhu

tinggi.

b. Serium (Ce)

Serium adalah komponen logam alloy alam, yang secara ekstensif

digunakan dalam pembuatan alloy piroforik untuk pemantik rokok. Bila

serium tidak bersifat radioaktif, pada tingkat komersialnya yang tidak

murni,serium dapat mengandung thorium, yang bersifat radioaktif. Oksida

serium yang merupakan penyusun utama mantel gas yang menghasilkan

cahaya putih bila dipanaskan dengan nyala api dan muncul sebagai katalis

hidrokarbon dalam oven yang membersihkan secara otomatis yang

terintegrasi dengan tembok oven untuk mencegah penumpukan residu

proses memasak. Ceri sulfat digunakan secara ekstensif dalam analisis

Page 29: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

29

kuantitatif volumetri sebagai zat oksidator. Senyawa serium digunakan

dalam pembuatan kaca, baik sebagai komponen maupun sebagai pewarna.

Oksida serium mulai sering digunakan sebagai zat pemoles kaca sebagai

pengganti rouge ,karena daya polesnya lebih cepat. Serium, denganunsur

tanah jarang lainnya, digunakandalam menyalakan bunga api karbon

khususnya dalam industri pembuatan film. Serium juga sangat berguna

sebagai katalis dalam proses pemurnian minyak bumi, penerapan

metalurgi dan nuklir.

c.  Praseodimium (Pr)

Logam alloy alam, digunakan sebagai pemantik rokok, mengandung

logam praseodimium sebanyak 5%. Oksida unsur tanah jarang, termasuk

Pr2O3 adalah di antara zat yang paling banyak dihasilkan. Bersamaan

dengan unsur tanah jarang lainnya, praseodimium digunakan bahan inti

pada busur bunga api karbon yang digunakan dalam industri pembuatan

film untuk penerangan studio dan proyeksi. Garam praseodimium

digunakan untuk mewarnai kaca dan enamel; ketika dicampur dengan

bahan tertentu lainnya, praseodimium menghasilkan warna kuning bersih

yang kuat dan tidak lazim pada kaca. Kaca didymium, yang mana

praseodimium adalah penyusunnya, adalah pewarna untuk pelindung mata

tukang las.

d. Neodimium (Nd)

Neodymium adalah salah satu bahan kimia langka, yang dapat

ditemukan di rumah-rumah dalam peralatan seperti televisi warna,

lampu neon, lampu hemat energi dan kacamata. Semua bahan kimia

jarang memiliki sifat sebanding. Nedymium adalah salah satu dari

beberapa logam paduan yang biasa digunakan dalam batu api ringan.

Yang paling penting adalah neodybium paduan, besi dan boron (NIB),

ditemukan untuk membuat magnet permanen yang sangat baik.

Page 30: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

30

Magnet ini merupakan bagian dari komponen kendaraan modern,

digunakan dalam penyimpanan data komputer dan pengeras suara.

Neodymium digunakan dalam pewarnaan gelas (kaca didymium)

mampu menyerap sorotan natrium kuning api. Kaca semacam ini

digunakan untuk melindungi mata tukang las. Hal ini juga digunakan

untuk kaca nuansa warna ungu yang menarik.

e. Prometium (Pm)

Promethium adalah logam langka-bumi yang memancarkan radius

beta. Hal ini sangat radoiactive dan langka, sehingga sedikit dipelajari:

kimia dan sifat fisik yang tidak didefinisikan dengan baik. garam

promethium memiliki warna merah muda atau merah yang coluors

udara sekitarnya dengan cahaya biru-hijau pucat.

Prometium sebagian besar digunakan untuk tujuan penelitian. Hal ini

dapat digunakan sebagai sumber radiasi beta pada cat bercahaya, dalam

baterai nuklir untuk peluru kendali, jam tangan, alat pacu jantung dan

rados, dan sebagai sumber cahaya untuk sinyal. Ada kemungkinan

bahwa di masa depan akan digunakan sebagai sumber X-ray portabel.

Promethium digunakan sebagai sumber partikel beta untuk alat

pengukuran ketebalan, dan bisa diserap oleh fosfor untuk menghasilkan

nyala. Nyala yang dihasilkan bisadigunakan untuk tanda atau sinyal

sesuai dengan kebutuhan seperti baterai bertenaga nuklir dengan

menangkap cahaya dalam fotosel yang kemudian mengubahnya

menjadiarus listrik. Baterai seperti ini, menggunakan 147 Pm, dengan

masa pakai sekitar 5 tahun. Promethium adalah sumber sinar X portabel

yang menjanjikan, dan bisa pula sebagaisumber panas yang

menyediakan tenaga untuk satelit dan benda-benda antariksa. Lebihdari

30 senyawa telah dibuat. Kebanyakan senyawa memiliki warna.

f. Samarium (Sm)

Samarium digunakan sebagai katalis dalam reaksi organik tertentu:

iodida samarium (SmI2) digunakan oleh ahli kimia penelitian organik

Page 31: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

31

untuk membuat versi sintetis produk alami. Oksida, Samaria,

digunakan untuk membuat kaca menyerap khusus inframerah dan inti

dari elektroda karbon busur-lampu dan sebagai katalis untuk dehidrasi

dan dehidrogenasi etanol. Samarium, bersama dengan unsur tanah

jarang lainnya, digunakan untuk pencahayaan busur bunga api karbon

yang digunakan dalam industri pembuatan film. SmCo5 telah

digunakan dalam pembuatan bahan magnet permanen yang baru

dengan resistensi tertinggi terhadap proses demagnetisasi dari semua

material yang ada. Dikatakan bahwadaya koersif intrinsiknya setinggi

2200 kA/m. Samarium oksida telah digunakan dalamkaca optic untuk

menyerap infra merah. Samarium digunakan sebagai dopan

Kristalkalsium fluorida yang dipakai dalam laser optik atau laser.

Senyawa samarium bertindak sebagai pembuat peka fosfor tereksitasi

dalam infra merah; oksidanya menghambat sifatkatalitik dalam proses

dehidrasi dan dehidrogenasi etil alkohol.

g. Europium (Eu)

Europium adalah adsorber neutron,, sehingga digunakan dalam batang

kendali reaktor nuklir. Europium fosfor digunakan dalam tabung

televisi untuk memberikan warna merah cerah dan sebagai penggerak

untuk fosfor itrium berbasis. Untuk kuat penerangan jalan yang sedikit

europium ditambahkan ke lampu uap merkuri untuk memberikan

cahaya lebih alami. Sebuah garam europium dipakai bedak pendar

yang lebih baru dan cat.

h. Gadolinium (Gd)

Gadolinium telah menemukan beberapa digunakan dalam batang

kendali untuk reaktor nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir,

melainkan digunakan untuk membuat garnet untuk aplikasi microwave

dan senyawanya digunakan untuk membuat fosfor untuk tabung TV

warna. Metalic gadolinium jarang digunakan sebagai logam itu sendiri,

Page 32: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

32

tapi paduan perusahaan digunakan untuk membuat magnet dan

komponen elektronik seperti rekaman kepala untuk perekam video.

Hal ini juga digunakan untuk pembuatan compact disk dan memori

komputer.

9. Terbium (Tb)

Terbium digunakan di laser, peralatan semikonduktor, dan fosfor

dalam tabung televisi berwarna. Hal ini juga digunakan dalam

perangkat solid-state, sebagai stabilisator sel bahan bakar yang

beroperasi pada suhu tinggi.

10.  Disprosium (Dy)

Disprosium digunakan dalam reaktor nuklir sebagai keramik logam,

material komposit yang terbuat dari keramik dan logam disinter, untuk

membuat bahan laser, batang kendali reaktor nuklir, sebagai sumber

radiasi inframerah untuk mempelajari reaksi kimia. Lain digunakan

dalam bidang radioaktivitas adalah dosimeter untuk pemantauan

paparan radiasi pengion.

11.  Holmium (Ho)

Paduan holmium digunakan sebagai konsentrator fluks magnetik

untuk menciptakan medan magnet terkuat yang dihasilkan secara

artifisial. Hal ini juga digunakan dalam reaktor nuklir untuk batang

kendali nuklir. Holmium oksida digunakan sebagai pewarna gas

kuning.

12.  Erbium (E)

Beberapa erbium ditambahkan ke paduan dengan logam vanadium

tersebut karena menurunkan kekerasan mereka, membuat mereka

Page 33: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

33

lebih bisa diterapkan. Karena adsorpsinya cahaya inframerah, erbium

ditambahkan di kaca kacamata pengaman khusus bagi pekerja, seperti

tukang las dan-kaca blower. Hal ini digunakan sebagai filter fotografi

juga, dan untuk serat optik ganja secara berkala untuk memperkuat

sinyal. Akhirnya, karena warna merah mudanya nya, erbium kadang-

kadang digunakan sebagai enamel kaca dan porselen Glaze pewarna.

13. Tulium (Tm)

Oleh karena harganya yang cukup mahal, belum banyak diketahui

kegunaan dari tulium. 169Tm yang ditembak dalam sebuah reaktor nuklir,

bisa digunakan sebagai sumber radiasi sinar X pada peralatan yang bisa

dibawa kemana-mana. 171Tm juga berpotensi untuk digunakan sebagai

sumber energi. Tulium alam juga berguna dalam ferit (bahan magnetik

keramik) yang digunakan dalam peralatan mikrowave, dan bisa digunakan

untuk proses doping fiber laser. Seperti halnya anggota lantanida lainnya,

tulium memiliki tingkat toksistas akut dari rendah hingga sedang. Unsur

ini harus ditangani dengan hati-hati.

14.  Iterbium (Yb)

Logam ini dapat digunakan untuk membantu meningkatkan

penyempurnaan butir, kekuatan, dan sifat mekanis lainnya dari baja

stainless. Beberapa paduan Iterbium telah digunakan dalam

kedokteran gigi. Satu isotop Iterbium telah digunakan sebagai

pengganti sumber radiasi untuk mesin X-ray portabel ketika listrik

tidak tersedia. Seperti unsur jarang-bumi lainnya, dapat digunakan

untuk fosfor obat bius, atau untuk kapasitor keramik dan perangkat

elektronik lainnya, dan bahkan dapat bertindak sebagai katalis

industri.

15.  Lutesium (Lu)

Nuklida lutesium yang stabil, yang memancarkan radiasi beta murni

setelah aktivasineutron termal, dapat digunakan sebagai katalis dalam

Page 34: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

34

proses pemecahan, hidrogenasidan polimerisasi. Secara nyata, tidak ada

kegunaan lain lutesium yang telah ditemukan.

2.6 Ikatan Yang Terbentuk

Banyak sifat fisika logam berubah perlahan-lahan sepanjang deret, kecuali

bagi Eu dan Yb dan kadangkala Sm dan Tm. Penyimpangan terjadi dengan

lantanida yang memiliki kecenderungan besar untuk berada dalam keadaan +2,

diasumsikan bahwa unsur-unsur ini cenderung menyumbangkan hanya dua

elektron pada pita konduksi logam, jadi meninggalkan inti yang lebih besar dan

menghasilkan gaya ikatan yang lebih rendah. Jadi ikatan yang terbentuk adalah

ikatan logam, dimana ikatan logam ini terbentuk akibat penggunaan bersama

elektron-elektron valensi antar dua atom. Perlu dicatat juga, Bahwa Eu dan Yb

larut dalam amonia.

Ikatan unsur-unsur lantanida dengan unsur lain adalah ikatan kovalen, hal

ini terlihat seperti pada senyawa oksidanya dan garam-garam kompleksnya.

Page 35: sucisari15.files.wordpress.com€¦ · Web viewBAB I. PENDAHULUAN. 1.1. Latar. Belakang

35

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan penejelasan mengenai unsur-unsur golongan lantanida diatas, dapat

ditarik beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut.

1. Lantanida adalah logam-logam transisi dalm yang dicirikan dengan

pengisian orbital 4f.

2. Perbedaan sifat yang terjadi pada lantanida disebabkan oleh adana

kontraksi lanatanida.

3. Lantanida dapat diperoleh dari fluorida amupun dari anhifratnya.

4. Lantanida merupakan logam aktif yang kebanyakan dapat bereaksi dengan

air, hidrogen, oksigen, dan halogen.

5. Bilangan oksidasi umum lantanida adalah +3, +2, dan separuhnya +4.

6. Kebanyakan ion lantanida bersifat paramagnetik pada larutan air.

7. Ikatan pada lantanida adalah ikatan logam.