anorganik fix

28
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan ilmu kimia yang semakin pesat menyebabkan semakin banyaknya bahan-bahan yang harus diketahui dan dipelajari, seperti banyak ditemuinya senyawa- senyawa baru, baik senyawa organik maupun senyawa anorganikyang disertai dengan istilah-istilah yang baru. Seperti yang kita ketahui, pengelompokkan unsur telah dipelajari dalam tabel periodik unsur. Para kimiawan mengamati bahwa ada unsur–unsur yang memiliki kemiripan sifat, baik sifat fisik maupun sifat kimia, dan unsur–unsur yang memiliki kemiripan sifat itu ditempatkan dalam satu golongan. Kemiripan sifat antar unsur disebabkan oleh kesamaan elektron valensi. Berdasarkan kemiripan sifat dan kenaikan nomor atom tersebutlah maka dibuat Tabel Periodik Unsur.Dalam sistem periodik unsur, ada 18 golongan dimana terbagi menjadi 2 golongan besar yaitu golongan utama (IA – VIIIA ) dan golongan transisi (IB – VIIIB), deret Lantanida, dan Actinida.

Upload: prima

Post on 15-Jan-2016

97 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

anorganik

TRANSCRIPT

Page 1: Anorganik Fix

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan ilmu kimia yang semakin pesat menyebabkan semakin banyaknya bahan-

bahan yang harus diketahui dan dipelajari, seperti banyak ditemuinya senyawa- senyawa

baru, baik senyawa organik maupun senyawa anorganikyang disertai dengan istilah-istilah

yang baru.

Seperti yang kita ketahui, pengelompokkan unsur telah dipelajari dalam tabel periodik

unsur. Para kimiawan mengamati bahwa ada unsur–unsur yang memiliki kemiripan sifat,

baik sifat fisik maupun sifat kimia, dan unsur–unsur yang memiliki kemiripan sifat itu

ditempatkan dalam satu golongan. Kemiripan sifat antar unsur disebabkan oleh kesamaan

elektron valensi. Berdasarkan kemiripan sifat dan kenaikan nomor atom tersebutlah maka

dibuat Tabel Periodik Unsur.Dalam sistem periodik unsur, ada 18 golongan dimana terbagi

menjadi 2 golongan besar yaitu golongan utama (IA – VIIIA ) dan golongan transisi (IB –

VIIIB), deret Lantanida, dan Actinida.

Lantanida adalah kelompok unsur kimia yang terdiri dari 15 unsur, mulai lantanum

(La) sampai lutetium (Lu) pada tabel periodik, dengan nomor atom 57 sampai 71.Semua

lantanida, kecuali lutetium, adalah unsur blok-f yang berarti bahwa elektronnya terisi

sampai orbit 4f. Kofigurasi elektron sub kulit terluar dari lantanida adalah 4f1-14, 5s2,

5p2, 6s2. Dalam bahasa yunani, lantanida mempunyai arti “saya bersembunyi” hal ini

disebabkan unsur-unsur yang termasuk lantanida ditemukan tidak tersendiri melainkan

melekat atau bersembunyi pada unsur lain. Misalnya Serium terdapat di kerak bumi,

Neodium terdapat pada bongkahan emas, dan tulium terdapat pada yodium.

Page 2: Anorganik Fix

Secara kimiawi, jari-jari atom unsur-unsur lantanida dari no 57 sampai dengan 71

mengalami penurunan, artinya seiring penambahan nomor, jari-jari atomnya semakin

memendek.Fenomena penurunan jari-jari atom dalam lantanida inilah dinamakan

kontraksi lantanida. Kontraksi inilah bertanggungjawab terhadap pemisahan lantanida

menjadi dua golongan yakni lantanida golongan ringan dan lantanida golongan berat

yang mengandung banyak mineral. Selain itu, kontraksi ini juga bertanggungjawab

terhadap kekerasan, kerapatan dan titik lebur unsur-unsur lantanida.  Artinya penurunan

jari-jjari atom menjadikan dirinya lebih rapat, padat dan titik leburnya

tinggi. Berdasarkan hal tersebut nampaknya Lutesium yang paling rapat, padat dan lebih

tinggi titik leburnya dibandingkan unsur-unsur lain di golongan lantanida karena

Lutesium memiliki jari-jari atomnya yang terpendek dibandingkan yang lainnya.

Lantanida secara luas digunakan untuk laser, selain itu digunakan untuk pembuatan

keramik atau magnet. 

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak mungkin tidak melepaskan diri dari kimia

unsur. Misalnya saja kita memakai unsure serium pada pembuatan kaca dan unsur

praseodimium pada pembuatan pemantik rokok. Dengan kata lain unsur kimia sangat

dibutuhkan karena menjamin kelangsungan hidup. Dalam makalah ini akan menjelaskan

mengenai unsur-unsur lantanida diantaranya serium dan praseodimium. Sulit dibayangkan

jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini

mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau

paduan logamnya. Tidak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia

memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari

Page 3: Anorganik Fix

unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang

dimiliki unsur-unsur tersebut. Melalui makalah ini kami harapkan pembaca dapat memahami

dan mengetahui kimia unsur lebih spesifik lagi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana sejarah unsur Serium dan Praseodimium?

2. Bagaimana kelimpahan dialam unsur Serium dan Praseodimium?

3. Apa saja sifat fisik dan kimia unsur Serium dan Praseodimium?

4. Bagaiman unsur Serium dan Praseodimium bereaksi dengan unsur lain ?

5. Bagaimana pembuatan unsur Serium dan Praseodimium?

6. Apa saja isotop unsur Serium dan Praseodimium?

7. Apa saja kegunaan unsur Serium dan Praseodimium?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui sejarah unsur Serium dan Praseodimium

2. Untuk mengetahui kelimpahan unsur Serium dan Praseodimium

3. Untuk mengetahui sifat fisik dan kimia unsur Serium dan Praseodimium

4. Untuk mengetahui reaksi-reaksi unsur Serium dan Praseodimium dengan unsur lain

5. Untuk mengetahui pembuatan unsur Serium dan Praseodimium

6. Untuk mengetahui isotop-isotop dari unsur Serium dan Praseodimium

7. Untuk mengetahui kegunaan dari unsur Serium dan Praseodimium

Page 4: Anorganik Fix

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 SERIUM

2.1.1 Sejarah

Serium (Cerium) adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki

lambang Ce. Serium memiliki nomor atom 58 dan massa atom 140,12 gram/mol. Unsur

yang termasuk deret lantanida ini sering digunakan sebagai unsur pembentuk aloy

aluminium dan aloy magnesium. Di antara anggota lantanida yang lain, serium yang

paling banyak ditemukan di muka bumi.

Cerium ditemukan di daerah Bastnäs, pada 1803, oleh dua kimiawan Swedia, Jöns

Jacob Berzelius and Wilhelm von Hisinger. Pada tahun yang sama, unsur ini juga

ditemukan oleh Martin Heinrich Klaproth, kimiawan Jerman. Unsur ini diberi nama

Page 5: Anorganik Fix

Cerium oleh Berzelius. Nama ini diambil dari nama sebuah asteroid, yaitu Ceres, yang

ditemukan dua tahun sebelumnya.

Pada awal isolasinya, Cerium terdapat dalam bentuk oksidanya, dan diberi nama

ceria, istilah yang sampai saat ini pun masih digunakan. Logam ini terlalu elektropositif

untuk diisolasi melalui teknologi peleburan menggunakan arus, sebagaimana

karakteristik logam lantanida pada umumnya. Setelah perkembangan elektrokimia oleh

Humphry Davy lima tahun kemudian, dari tanah bisa dihasilkan logam-logam yang

dikandungnya. Ceria, diisolasi pada tahun 1803, mengandung semua lantanida yang

terdapat dalam bijih cerit dari Bastnäs, Swedia, dan hingga sekarang hanya mengandung

sekitar 45% dari apa yang sekarang ini dikenal sebagai ceria murni. Hal itu tidak terjadi

hingga Carl Gustaf Mosander berhasil menghilangkan lantana dan "didymia" pada akhir

1830-an, sehingga ceria diperoleh dalam keadaan murni. Wilhelm Hisinger merupakan

seorang pemilik tambang yang kaya raya dan ilmuwan yang masih amatir, serta menjadi

sponsor dari Berzelius. Dia memiliki atau mengendalikan tambang tersebut di Bastnäs,

dan selama lima tahun telah berusaha untuk menemukan komposisi dari jenis batuan

berat yang melimpah di tambangnya ("Tungstein of Bastnäs"), sekarang dikenal sebagai

cerite. Mosander dan keluarganya tinggal selama beberapa tahun di rumah yang sama

dengan Berzelius, diminta untuk menyelidiki lebih jauh tentang ceria.

2.1.2 Keberadaan Unsur di Alam

Di alam, Serium terdapat di kerak bumi yakni dalam beberapa jenis mineral,

diantaranya yaitu :

1. Bastnaesit (CeFCO3) merupakan sebuah fluoro-carbonate serium yang mengandung

60–70% oksida logam tanah jarang seperti Lanthanum dan Neodymium. Mineral

Page 6: Anorganik Fix

bastnaesit merupakan sumber logam tanah jarang yang utama di dunia. Bastnaesit

ditemukan dalam batuan kabonatit, dolomit breccia, pegmatit dan amphibole skarn.

2. Monazit ((Ce,La,Y,Th)PO3) merupakan senyawa fosfat logam tanah jarang yang

mengandung 50-70% oksida LTJ. Monasit diambil dari mineral pasir berat yang

merupakan hasil samping dari senyawa logam berat lain. Monasit memiliki

kandungan thorium yang cukup tinggi. Sehingga mineral tersebut memiliki sifat

radioaktif.

3. Xenotime (YPO4) merupakan senyawa ittrium phosphat yang mengandung 54-65%

LTJ termasuk erbium, cerium dan thorium. Xenotipe juga mineral yang ditemukan

dalam mineral pasir berat seperti pegmatite dan batuan leleh (igneous rocks).

4. Zircon merupakan senyawa zirconium silicate yang didalamnya ditemukan thorium,

ittrium dan cerium.

Monazite dan bastnasite adalah 2 sumber penting dari unsur serium. Dan

ditemukan di India, Brazil dan USA. Ce juga ditemukan di antara produk-produk

pembelahan radioaktif uranium, plutonium, dan thorium.

2.1.3 Sifat Fisika dan Sifat Kimia

Cerium adalah logam keperakan, termasuk ke dalam grup lantanida. Logam ini

menyerupai besi dalam warna dan kilaunya, tetapi teksturnya halus, dan lunak serta

mudah dibentuk. Unsur ini memiliki nomor atom sebesar 58, massa molekul relative

sebesar 140.116, titik lebur sebesar 798°C, titik didih sebesar 3424 0C. Cerium

merupakan logam yang kenampakannya menarik karena struktur elektroniknya yang

bervariasi. Energi di dalam orbital 4f-nya hampir sama dengan di luarnya atau elektron

valensinya, dan hanya sedikit energi yang dibutuhkan untuk mengganti kepemilikan

Page 7: Anorganik Fix

relatif dari level elektronik ini. Hal ini menimbulkan dua tingkat valensi. Sebagai contoh,

perubahan volume sekitar 10% terjadi ketika cerium diberi tekanan tinggi atau temperatur

rendah. Ini menunjukkan bahwa perubahan valensi dari 3 ke 4 terjadi ketika logam itu

didinginkan atau diberi tekanan tinggi. Kelakuan atau sifat cerium pada temperatur

rendah sangatlah kompleks.

1. Sifat Fisika

a) Fasa : Solid

b) Titik lebur : 1071 K (7980C atau 14680F)

c) Titik didih : 3697 K (34240C atau 61950F)

d) Warna : Putih Keperakan

e) Kalor Peleburan : 5,46 kJ.mol-1

f) Kalor Penguapan : 398 KJ.mol-1

g) Kapasitas kalor : 26,94 J. mol-1. K-1

h) Massa jenis (mendekati suhu kamar) : 6,67 g/cm-3

i) Massa jenis cairan pada titik leleh : 6,55 g/cm-3

j) Tekanan Uap (Pa) : 1(1992 K), 10(2194 K), 100(2442 K),

k) Konduktivitas termal : 11.3 W. m-1.K-1

2. Sifat Kimia

a) Jenis unsur : logam

b) Nomor atom : 58

Page 8: Anorganik Fix

c) Berat atom : 140,116

d) Bilangan oksidasi : +4, +3

e) Energi Ionisasi : pertama : 534.4 kJ.mol–1

kedua : 1050 kJ.mol–1

ketiga : 1949 kJ.mol–

f) Jari – jari atom : 181.8 pm

g) Elektronegativitas : 1,12 (skala Pauling)

h) Sifat Kemagnetan : paramagnetik

i) Struktur kristal : Kubus pusat muka(facecenteredcubic)

j) Volume atom : 21 cm3 / mol

Unsur serium ini hanya dapat berada dalam dua keadaan oksidasi +4 dan +3.

Dalam keadaan kuadrivalen, serium merupakan pereaksi oksidasi yang kuat mengalami

reaksi tunggal.

Ce4+ + e Ce 3+

Ion Ce (IV) dipergunakan dalam larutan - larutan keasaman tinggi karena

hidrolisa akan menghasilkan pengendapan pada larutan-larutan dengan konsentrasi ion

hidrogen yang rendah. Ion serium(IV) dan ion serium (III) membentuk kompleks-

kompleks yang stabil dengan beragam anion. Beberapa kimiawan menamakan asam dan

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

kompleks, dan bukan sebagai kation. Misalnya garam (NH4)2Ce(NO2)6 dinamakan

ammonium heksanitratoserat.

Page 9: Anorganik Fix

Serium adalah zat pereduksi yang kuat dan menyala, seperti pereduksian 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. 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. Dalam air dingin serium terdekomposisi dengan lambat,

tetapi bisa terdekomposisi dengan cepat bila berada dalam air hangat.

Serium mudah berikatan dengan atom oksigen sehingga pada suhu kamar, serium

mudah berkarat, apalagi kalau udaranya lembab. Uap dari serium yang terbakar

merupakan racun. Air tidak boleh digunakan dalam menghentikan serium yang terbakar

yang secara reaksi akan menimbulkan gas hidrogen. Para ilmuwan meyakini bahwa

serium memiliki empat modofikasi alotropi. Pada suhu kamar dan tekanan atmosfer

serium disebut sebagai cerium-γ. Di bawah -16°C berubah menjadi cerium-β. Di bawah

-172°C berubah lagi menjadi cerium-α. Lalu transformasi serium selesai pada -269°C.

Ion Ce(IV) dapat dipergunakan dalam kebanyakan titrasi yang menggunakan

permanganate, dan Ion Ce(IV) memiliki sifat-sifat yang sering membuatnya suatu pilihan

yang lebih baik sebagai pereaksi oksidasi daripada permanganat. Kelebihan-kelebihan

utama ion ini dibandingkan permanganat adalah sebagai berikut ;

     1. Hanya ada satu kondisi oksidasi, Ce(III), berasal dari ion Ce(IV) yang direduksi.

     2. Merupakan agen pengoksidasi yang amat kuat dan dapat mengubah

intensitas daya mengoksidasiannya yang beragam dengan memilih

asam yang dipergunakan.

Page 10: Anorganik Fix

3. Larutan-larutan asam sulfat dari ion Ce(IV) amat stabil.Larutannya dapat disimpan untuk

waktu yang tak tebatas tanpa perubahan konsentrasi. Larutan dalam asam-asam nitrat dan

perklorat terurai, tetapi hanya perlahan-lahan.

4. Ion klorida dengan konsentrasi sedang, tidak mudah dioksidasi, bahkan dengan adanya

besi. Reagennya dapat digunakan untuk penitrasian besi dalam larutan asam klorida tanpa

memerlukan larutan pencegah Zimmermann-Reinhardt, karena ion klorida tidak bias

langsung dioksidasi. Larutan serium(IV) dapat dipergunakan, bahkan dengan adanya ion

klorida, untuk oksidasi yang harus dilakukan dengan menggunakan pereaksi berlebih

pada suhu yang dipertinggi. Akan tetapi ion klorida dioksidasi jika larutan dididihkan.

Namun demikian, larutan- larutan Ce(IV) dalam asam klorida tidak stabil jika konsentrasi

dari asam tersebut lebih besar dari 1 M.

5. Garam serium(IV) ammonium nitrat, yang cukup murni untuk ditimbang secara langsung

dalam pembuatan larutan standar tersedia.

6. Meskipun ion Ce(IV) berwarna kuning, warnanya tidak menyebabkan kesukaran pada

pembacaan buret, jika konsentrasi tidak lebih besar dari kira-kira 0.1 M, maka ion Ce(III)

tidak berwarna.

2.1.4 Reaksi dengan Unsur Lain

Cerium Komersial adalah besi berwarna abu-abu, perak ketika dalam bentuk murni,

dan lembut dan ulet seperti timah. Teroksidasi di udara pada suhu kamar untuk

membentuk CeO2. Logam Cerium perlahan bereaksi dengan air, dan dengan cepat larut

dalam asam encer, kecuali asam fluorida (HF) yang mengarah pada pembentukan lapisan

pelindung fluoride (CeF3) pada permukaan logam. Cerium dengan mudah terbakar dan

menyala di udara, membentuk pembakaran berwarna putih-panas. Sifat piroforik Cerium

Page 11: Anorganik Fix

menyumbang salah satu aplikasi metalurgi Cerium yang penting dalam flints ringan.

Cerium harus disimpan dalam hampa udara atau dalam suasana inert. Cerium bersifat

paramagnetik yang cukup kuat baik di bawah dan di atas suhu kamar dan menjadi

antiferromagnetik dibawah suhu 13 K (-260 ° C, atau -436 ° F). Cerium menjadi

superkonduktor di kisaran milikelvin pada tekanan melebihi 20 kilobar.

1. 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)

2. Reaksi dengan air

Cerium cukup elektropositif dan bereaksi lambat dengan air dingin dan cukup cepat

dengan air panas membentuk cerium hidroksida dan gas hidrogen .

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

3. Reaksi dengan halogen

Logam cerium bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk cerium (III) halida.

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]

4. Reaksi dengan asam

Cerium cepat larut dalam asam encer, kecuali asam fluorida (HF) yang mengarah

pada pembentukan lapisan pelindung fluoride (CeF3) pada permukaan logam. Cerium

Page 12: Anorganik Fix

larut dalam asam sulfat membentuk larutan yang mengandung 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)

2.1.5 Proses Pembuatan

Serium (Ce) diisolasi dengan cara dioksidasi menjadi Ce (IV) dan kemudian

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

Serium (IV) juga 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.

2Ce(NO3)3 (aq) + 2HNO3(aq) → 2Ce(NO3)4(aq) + H2O(l)

Isolasi serium juga disediakan secara komersial sehingga tidak perlu dibuat di

laboratorium, yang mana sulit mengisolasinya dari logam murni. Cerium murni dapat di

isolasi dengan elektrolisis CeCl3 dan NaCl ( atau CaCl2) dalam sel grafit yang bertindak

sebagai katode dan anode. Hasil samping yang di peroleh adalah gas klorin.

CeCl3(aq) → Ce3+(aq)

+ 3Cl-(aq)

Katoda : Ce3+(aq) + 3e → Ce(s)

Anoda : 3Cl-(aq) → 3/2 Cl2 (g) + 3e

Reaksi sel : Ce3+(aq) + 3Cl-

(aq) → Ce(s) + 3/2 Cl2 (g)

2.1.6 Isotop

Page 13: Anorganik Fix

Secara alami, cerium terdiri atas empat isotop stabil; 136Ce, 138Ce, 140Ce, dan 142Ce

dengan 140Ce sebagai isotop yang paling melimpah. Kelimpahan isotop-isotop tersebut

adalah:

136Ce = 0,185%

138Ce = 0,251%

140Ce = 88,450%

142Ce = 11,114%

Adapun radioisotop dari cerium meliputi:

Isotop Massa Waktu Paruh

134 Ce 133.9090 3,16 hari

135 Ce 134,90915 17,7 jam

137 Ce 136,90788 9,0 jam

139 Ce 138,90665 137,6 hari

141 Ce 140.908272 32,50 hari

143 Ce 142.912382 1,38 hari

144 Ce 143.913643 284,6 hari

2.1.7 Kegunaan

Serium adalah komponen logam alloy alam, yang secara ekstensif digunakan dalam

pembuatan alloy piroforik untuk pemantik rokok. Serium digunakan dalam pembuatan

kaca, baik sebagai komponen maupun sebagai pewarna. Serium, dengan unsur tanah

Page 14: Anorganik Fix

jarang lainnya, digunakan dalam menyalakan bunga api karbon khususnya dalam industri

pembuatan film. Serium juga sangat berguna sebagai katalis dalam proses pemurnian

minyak bumi, penerapan metalurgi dan nuklir. Logam ini digunakan sebagai inti untuk

elektroda karbon lampu busur, untuk kaos lampu pijar untuk penerangan gas. Cerium

digunakan dalam paduan aluminium dan besi, dalam stainless steel sebagai agen

pengerasan presipitasi, membuat magnet permanen. Kegunaan lain cerium di televisi

layar datar, lampu rendah energi cahaya dan CD magnet-optik, di krom plating.

Penggunaan cerium masih terus berkembang, karena fakta bahwa itu adalah cocok untuk

menghasilkan catalysers dan untuk memoles kaca.

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. Oksida serium mulai sering

digunakan sebagai zat pemoles kaca sebagai pengganti rouge ,karena daya polesnya lebih

cepat. Oksida Cerium adalah bagian dari katalis konverter katalitik yang digunakan

untuk membersihkan gas buang kendaraan, juga mengkatalisis reduksi oksida nitrogen

(NOx) ke gas nitrogen. Semua mobil baru sekarang dilengkapi dengan conveter katalitik

yang terdiri dalam substrat keramik atau logam, lapisan oksida aluminium dan cerium

dan lapisan logam terdispersi halus seperti platinum atau rhodium, yang merupakan

permukaan aktif. Cerium sulfat digunakan secara ekstensif dalam analisis kuantitatif

volumetri sebagai zat oksidator. Sulfida Cerium (Ce2S3) cenderung untuk menggantikan

kadmium dalam pigmen merah untuk kontainer, mainan, barang-barang rumah tangga

dan krat, karena kadmium kini dianggap lingkungan undesiderable.

Page 15: Anorganik Fix

2.2 PRASEODIMIUM

2.2.1 Sejarah

Nama unsur praseodimium berasal dari kata-kata prasios Yunani dan didymos

yang berarti kembar hijau. Praseodimium ditemukan oleh Carl F. Auer von Welsbach,

seorang ahli kimia Jerman, pada tahun 1885. 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 absorbsi yang cukup nyata dan tajam, hanya sedikit

saja yang lebarnya hanya beberapa angstrom.

2.2.2 Keberadaan Unsur di Alam

Unsur praseodimium jarang ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi

namun ia berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Praseodimium terdapat

bersamaan dengan unsur tanah jarang dalam berbagai mineral. monazit dan bastnasit

Page 16: Anorganik Fix

adalah sumber komersial yang utama untuk logam tanah jarang. Logam ini baru dapat

dihasilkan dalam kondisi relatif murni pada tahun 1931.

2.2.3 Sifat Fisika dan Sifat Kimia

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.

a) Sifat Fisika

Fasa pada Suhu Kamar : Padat

Titik lebur : 1204 K

Titik didih : 3793 K

massa Jenis : 6.77 g/cm3

Konduktivitas termal : 11,4 (Wm-1 K-1)

Entalpi penguapan : 313,8 kj/mol

Kapasitas panas : 0.193 Jg-1K-1

b) Sifat Kimia

Jenis unsur : logam

Nomor atom : 59

Konfigurasi elektron : [Xe] 4f3 6s2

Berat atom : 140,90765

Energi ionisasi

Page 17: Anorganik Fix

Pertama : 522 kJ.mol-1

Kedua : 1.016 kJ.mol-1

Ketiga :2.082,4 kJ.mol-1

Keempat :3.752 kJ.mol-1

Kelima :5.534 kJ.mol-1

Bilangan oksidasi : +3, +2

2.2.4 Reaksi dengan Unsur Lain

Logam praseodimium luruh perlahan di udara dan mudah terbakar pada suhu 150°C

untuk membentuk praseodimium (III, IV) oksida. Praseodymium cukup elektropositif

dan bereaksi lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk

membentuk praseodymium hidroksida. Logam praseodymium bereaksi dengan semua

halogen. Dalam senyawanya, praseodymium memiliki bilangan oksidasi +2, +3 dan atau

4. Praseodymium (IV) adalah oksidan yang kuat, langsung mengoksidasi air untuk

oksigen elementer (O2), atau asam klorida untuk unsur klorin.

a. Reaksi dengan air

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

b. Reaksi dengan oksigen

Membentuk lapisan oksida hijau yang mengelupas bila terpapar dengan udara

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

c. Reaksi dengan halogen

Logam praseodimium bereaksi dengan semua unsur halogen:

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

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

Page 18: Anorganik Fix

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

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

2.2.5 Proses Pembuatan

Praseodimium dapat dibuat dengan beberapa metode, seperti reduksi kalsium

terhadap senyawa praseodimium klorida atau florida anhidrat. Isolasi logam

praseodymium bisa diperoleh secara komersil sehingga tidak perlu dibuat di

laboratorium. Praseodymium murni dapat diperoleh dengan mereduksi PrF3 dengan

logam kalsium. Reaksinya :

2PrF3 + 3Ca → 2Pr + 3CaF.

2.2.6 Isotop

Praseodimium memiliki satu isotop yang stabil di alam yaitu 141Pr sedangkan 8

lainnya adalah radioisotop diantaranya 137Pr, 138Pr, 139Pr, 140Pr, 142Pr, 143Pr, 144Pr, 145Pr.

2.2.7 Kegunaan

Kegunaan logam praseodimium adalah:

1. Praseodimium dipadukan dengan magnesium untuk membuat logam yang kekuatan

tinggi yang digunakan dalam mesin pesawat.

2. Bahan pemantik rokok

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.

Page 19: Anorganik Fix

3. Bahan pembuat busur bunga api

Praseodimium digunakan sebagai bahan inti pada busur bunga api karbon yang

digunakan dalam industri pembuatan film untuk penerangan studio dan proyeksi.

4. Bahan pewarna

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.

5. Sebagai pelindung mata

Kaca didymium, yang mana penyusunnya adalah praseodymium merupakan pewarna

untuk pelindung mata tukang las.