BORON

Boron adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang B dan nomor

atom 5. Elemen metaloid trivalen, boron banyak terdapat di batu borax. Ada dua alotrop

boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk

metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. Tidak

pernah ditemukan bebas dalam alam.

5 Berilium ← Boron → Karbon

-

↑

B

↓

AlTabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor

atomBoron, B, 5

Deret kimia Metaloid

Golongan, Periode, Blok 13, 2, p

Penampilan

hitam/coklat

Massa atom 10.811(7)  g/mol

Konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p1

Jumlah elektron tiap kulit 2, 3

Ciri-ciri fisik

Fase padat

Massa jenis (sekitar suhu

kamar)2.34 g/cm³

Massa jenis cair pada titik

lebur2.08 g/cm³

Titik lebur 2349 K

(2076 °C, 3769 °F)

Titik didih4200 K

(3927 °C, 7101 °F)

Kalor peleburan 50.2 kJ/mol

Kalor penguapan 480 kJ/mol

Kapasitas kalor(25 °C) 11.087

J/(mol·K)

Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 2348 2562 2822 3141 3545 4072

Ciri-ciri atom

Struktur kristal Rhombohedral

Bilangan oksidasi3

(asam beroksida ringan)

Elektronegativitas 2.04 (skala Pauling)

Energi ionisasi

(detil)

ke-1: 800.6 kJ/mol

ke-2: 2427.1 kJ/mol

ke-3: 3659.7 kJ/mol

Jari-jari atom 85 pm

Jari-jari atom (terhitung) 87 pm

Jari-jari kovalen 82 pm

Lain-lain

Sifat magnetik Nonmagnetic

Resistivitas listrik (20 °C) 1.5×104 Ω·m

Konduktivitas termal (300 K) 27.4 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 5–7 µm/(m·K)

Kecepatan suara (kawat

tipis)(20 °C) 16200 m/s

Modulus ruah (β form) 185 Gpa

Skala kekerasan Mohs 9.3

Kekerasan Vickers 49000 Mpa

Nomor CAS 7440-42-8

Isotop

iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP

10B 19.9%* B stabil dengan 5 neutron

11B 80.1%* B stabil dengan 6 neutron

Sejarah

(Arab: Buraq, Persia: Burah) Senyawa boron telah diketahui sejak ribuan tahun yang lalu,

tetapi unsur ini tidak ditemukan sampai tahun 1880 oleh Sir Humpry Davy, Gay-Lussac, dan

Thenard.

Sumber

Unsur ini tidak ditemukan di alam, tetapi timbul sebagai asam othorboric dan biasanya

ditemukan dalam sumber mata air gunung berapi dan sebagai borates di dalam boron dan

colemantie. Ulexite, mineral boron yang lain dianggap sebagai serat optik alami.

Sumber-sumber penting boron adalah rasorite (kernite) dan tincal (bijih borax). Kedua bijih

ini dapat ditemukan di gurun Mojave. Tincal merupakan sumber penting boron dari Mojave.

Deposit borax yang banyak juga ditemukan di Turkey.

Boron muncul secara alami sebagai campuran isotop 10B sebanyak 19.78% dan isotop 11B

80.22%. Kristal boron murni dapat dipersiapkan dengan cara reduksi fase uap boron

triklorida atau tribomida dengan hidrogen pada filamen yang dipanaskan dengan listrik.

Boron yang tidak murni (amorphous boron) menyerupai bubuk hitam kecokletan dan dapat

dipersiapkan dengna cara memanaskan boron trioksida dengan bubuk magnesium.

Boron dengan kemurnian 99.9999% telah diproduksi dan tersedia secara komersil. Boron

bukan konduktor listrik yang bagus pada suhu ruangan, tetapi pada suhu yang lebih tinggi.

Kelimpahan Boron di alam

Boron banyak terdapat di batu burax. Ada dua alotrop boron, boron amorfus adalah serbuk

coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh)

Boron tidak hadir di alam dalam bentuk elemen. Hal inditemukan digabungkan dalam boraks,

asam borat, kernite, ulexite, colemanite dan borates. Berapi kadang mata air mengandung

asam borat. Boron mempunyai dua isotop yang stabil yaitu B-11 (80,1%) dan B-10 (19,9%).

Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah

hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat

semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda

dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak

ditemukan dalam bijih borax. Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima.

Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam

(semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya.

Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan

unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax.

Cara Pemurnian

1. Sumber boron yang melimpah adalah borax (Na₂B₄O₅(OH)₄.8 H₂O) dan kernite

(Na₂B₄O₅(OH)₄. 2H₂O). Ini susah diperoleh dalam bentuk murni. Ini dapat dibuat terus

dengan reduksi oksidasi magnesium, B₂O₃. Oksidasi ini dapat dibuat melalui pemanasan

asam borik, B(OH)₃, yang diperoleh dari borax.

B2O3 + 3 Mg → 2B + 3 MgO

Akan tetapi hasil ini sering kali dicemari dengan logam borida (proses ini agak

menakjubkan). Boron murni bisa diperoleh dengan menurunkan halogenida boron yang

mudah menguap dengan hidrogen pada suhu tinggi.

Sifat Unsur

Boron merupakan unsur yang kurang elektron, dan mempunyai p-orbital yang kosong. Ia

bersifat electrofilik. Sebatian boron sering berkelakuan seperti asid Lewis, iaitu sedia untuk

terikat dengan bahan kaya elektron untuk memenuhi kecenderungan boron untuk

mendapatkan elektron.

Ciri-ciri optik unsur ini termasuklah penghantaran cahaya inframerah. Pada suhu piawai

boron adalah pengalir elektrik yang tidak baik tetapi merupakan pengalir yang baik pada suhu

yang tinggi

Kereaktifan dengan Unsur Lain

Kemampuan boron bereaksi dengan udara bergantung pada kekristalan sampel tersebut, suhu,

ukuran partikel, dan kemurniannya.

1. Boron tidak bereaksi dengan udara pada suhu kamar.

2. Pada temperatur tinggi, boron terbakar membentuk boron (III) Oksida, B₂O₃.

4B + 3O₂ (g) → 2 B₂O₃

3. Boron tidak bereaksi dengan air pada kondisi normal.

4. Boron bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti flourin (F₂), klorin

(Cl₂), bromine (Br₂), membentuk trihalida menjadi boron (III) flourida, boron (III)

bromida, boron (III) klorida.

2B (s) + 3F2 (g) → 2 BF3

2B (s) + 3Cl2 (g) → 2 BCl3

2B (s) + 3Br2 (g) → 2 BBr3

5. Kristal boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam hidroklorida (HCl) atau

pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk serbuk mengoksidasi

dengan lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat.

Jenis Ikatan yang Terbentuk

Boron dapat membentuk rangkaian molekul ikatan yang stabil. Atom boron memiliki

konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p¹. Senyawa boron, seperti diborona, B₂H₆, monomer senyawa

ini (BH₃) tidak stabil karena atom borondikelilingi oleh enam elektron valensi. Sehingga

untuk memkbentuk oktet, boron berbagi elektron dengan ikatan B-H atom boron

lainnya.Dengan adanya atom lain yang mempunyai sifat penyumbang elektron, maka akan

membentuk spesies yang disebut “adduct”.

Pada bagian ini kita akan membahas beberapa persenyawaan boron dengan halogen ( yang

disebut sebagai halida), dengan oksigen (yang dikenal dengan oksida), dengan hidrogen

(yang dikenal dengan hidrida) dan beberapa senyawa boron lainnya.

Untuk setiap senyawa, bilangan oksidasi boron sudah diberikan, tetapi bilangan oksidasi

tersebut kurang berguna untuk unsur-unsur blok p khususnya. Tetapi umumnya dari senyawa

boron yang terbentuk, bilangan oksidasinya adalah tiga ( 3 ).

1. Hidrida

Istilah hidrida digunakan untuk mengindikasikan senyawa dengan jenis MxHy

a. Diborane (6): B3H6

b. Decaborane (14): B10H14

c. Hexaborane (10): B6H10

d. Pentaborane (9): B5H9

e. Pentaborane (11): B5H11

f. Tetraborane (10): B4H10

2. Flourida

Senyawa –senyawa boron yang terbentuk dengan flourida adalah sebagai berikut :

a. Boron trifluoride: BF3

b. Diboron tetrafluoride: B2F4

3. Klorida

a. Boron trichloride: BCl3

b. Diboron tetrachloride: B2Cl4

4. Nitrida

Ketika boron dipanaskan dengan unsur nitrogen, hasilnya adalah senyawa putih padatan

dengan bentuk empiris BN yang disebut dengan nama boron nitrida. Beberapa alasan yang

menarik tentang boron nitrida adalah kemiripan strukturnya dengan grafit. Pada tekanan

tinggi, boron nitride berubah menjadi lebih padat, lebih keras ( kekerasannya mendekati

intan). Nitrida juga berperan sebagai penghambat elektrik tetapi mengalirkan haba (kalor)

seperti logam. Unsur ini juga mempunyai sifat pelincir sama seperti grafit.

Kegunaan Boron

Sebagian boron yang paling penting dari segi ekonomi adalah:

1. Natrium tetraborat pentahidrat (Na2B4O7 • 5H2O), yang digunakan dengan banyaknya

dalam menghasilkan kaca gentian penebat dan peluntur natrium perborat ,

2. Asid ortoborik (H3BO3) atau asid borik, digunakan dalam penghasilan tekstil kaca gentian

dan paparan panel rata atau cecair mata, antara lain-lain kegunaan, dan

3. Natrium tetraborat dekahidrat (Na2B4O7 • 10H2O) atau boraks, digunakan dalam

penghasilan pelekat, dalam sistem antikakisan dan lain-lain kegunaan.

Di bawah merupakan sebagian daripada beratus-ratus kegunaan sebagian boron :

1. Oleh kerana ciri istimewa nyalaan hijaunya, boron amorfus digunakan dalam kilauan

piroteknik.

2. Asid borik adalah merupakan sebatian penting dalam produk tekstil.

3. Asid borik sebelum ini digunakan sebagai racun serangga, terutamanya menentang semut

atau lipas.

4. Sebagian boron digunakan secara meluas dalam sintesis organik dan pembuatan kaca

borosilikat dan kaca borofosfosilikat.

5. Lain-lain sebatiannya digunakan sebagai pengawet kayu, dan selalunya adalah agak

menarik dalam segi ini kerana ia mempunyai ketoksikan yang rendah.

6. Boron-10 juga digunakan untuk membantu dalam pengawalan reaktor nuklear, sejenis

pelindung daripada sinaran dan dalam pengesanan neutron.

7. Boron-11 yang ditulenkan (Boron susut) digunakan dalam pembuatan kaca borosilikat

dalam bidang elektronik pengerasan sinaran.

8. Filamen boron adalah bahan berkekuatan tinggi dan ringan, yang biasanya digunakan

dalam struktur aeroangkasa maju sebagai komponen bahan komposit.

9. Natrium borohidrida (NaBH4) ialah agen penurun kimia yang popular, digunakan

(contohnya) untuk menurunkan aldehid dan keton menjadi alkohol.

10. Boron pada kandungan surih digunakan sebagai pendopan untuk semikonduktor jenis P.

11. Boron yang tidak murni digunakan pada pertunjukan kembang api untuk memberikan

warna hijau dan dalam roket sebagai pemicu.

Senyawa boron yang paling komersial adalah Na2B4O75H2O. Pentrahidra ini digunakan dalam

jumlah yang banyak dalam pembuatan serat gelas yang dijadikan insulasi (insulation

fiberglass) dan pemutih sodium perborat (sodium perborate bleach).

Asam borik juga merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk

tekstil. Senyawa-senyawa boron lainnya digunakan dalam pembuatan kaca borosilica dan

dalam penyembuhan arthritis.

Isotop boron-10 digunakan sebagai kontrol pada reaktor nuklir, sebagai tameng pada radiasi

nuklir dan dalam instrumen-instrumen yang digunakan untuk mendeteksi netron. Boron

nitrida memiliki sifat-sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai

insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam. Senyawa ini juga memiliki sifat

lubrikasi seperti grafit. Boron hidrida dapat dengan mudah dioksidasi dan melepaskan banyak

energi dan pernah digunakan sebagai bahan bakar roket. Penawaran terhadap filamen boron

juga meningkat karena bahan ini kuat dan ringan dan digunakan sebagai struktur pesawat

antariksa.

Boron mirip dengan karbon dalam memiliki kapasitas membentuk jaringan molekul dengan

ikatan kovalen. Karbonat, metalloboran, fosfakaboran dan semacamnya terdiri dari ribuan

senyawa.

Penanganan

Unsur boron dan borat tidak dianggap berbahaya, dan perlu penanganan spesial. Walau

begitu, beberapa senyawa boron hidrogen sangat beracun dan memerlukan penanganan ekstra

hati-hati.

BORON

(Tugas Anorganik)

Disusun oleh :

Kelompok 11

1. Dwi Maryani 1013023070

2. Ira Mutia sari 1013023007

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMPUNG2011