BERANDA

HidrogenDan

Golongan IV A

JUDUL

STANDAR KOMPETENSI

KOMPETENSI DASAR INDIKATOR

MATERI

CONTOH SOAL

UJI KOMPETENSI

REFERENSI

PENYUSUN

STANDAR KOMPETENSI

• Memahami pengertian hidrogen, kegunaan dan bahayanya serta terdapatnya di alam

KOMPETENSI DASAR

• Mendeskripsikan sifat kimia hidrogen serta senyawa hidrogen

• Menjelaskan pengertian hibrida dan isotop hidrogennya

INDIKATOR

• Mengidentifikasi sifat fisika serta sifat atom pada hidrogen • Menjelaskan sejarah dari golongan 4 A

• Menjelaskan pengertian unsur golongan 4 A,dan sifat-sifatnya

MATERI HIDROGENPengertian

Hidrogen (bahasa Latin: hydrogenium, (bahasa Yunani): hydro: air, genes: membentuk) adalah unsur kimia pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia.

Hidrogen adalah unsur paling melimpah, persentase 75% dari total massa unsur alam semesta. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara komersial lebih mahal.

Sifat Kimia Gas Hidrogen

perapuhan hidrogen dapat terjadi pada kebanyakan logam.

Hidrogen sangatlah larut dalam berbagai senyawa yang terdiri dari logam tanah nadir, logam transisi dan dapat dilarutkan dalam logam kristal maupun logam amorf.

2 H2

(g) + O2

(g) → 2 H2

O(l) + 572  kJ (286 kJ/mol)

Senyawa Hidrogen

Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan unsur yang lebih elektronegatif seperti halogen (F, Cl, Br, I) hidrogen memiliki muatan parsial positif. Ketika berikatan dengan fluor, oksigen atau nitrogen, hidrogen dapat berpartisipasi dalam bentuk ikatan non-kovalen yang kuat, disebut ikatan hidrogen yang sangat penting untuk menjaga kestabilan kebanyakan molekul biologi.

Hidrogen juga membentuk senyawa dengan unsur yang kurang elektronegatif seperti logam, metaloid, yang memiliki muatan parsial negatif. Senyawa ini dikenal dengan nama hidrida.

Hidrogen membentuk senyawa yang sangat banyak dengan karbon. Oleh karena asosiasi senyawa itu dengan kebanyakan zat hidup, senyawa ini disebut sebagai senyawa organik. Studi sifat-sifat senyawa tersebut disebut kimia organik dan studi dalam konteks kehidupan organisme dinamakan biokimia. Kebanyakan senyawa organik mengandung atom hidrogen. Dan oleh karena ikatan ikatan hidrogen-karbon inilah yang memberikan karakteristik sifat-sifat hidrokarbon, ikatan hidrogen-karbon diperlukan untuk beberapa definisi dari kata "organik" di kimia.

Hibrida

Senyawa hidrogen sering disebut sebagai hidrida. Oleh kimiawan, istilah "hidrida" biasanya memiliki arti atom H yang mendapat sifat anion, ditandai dengan H−. Keberadaan anion hidrida, dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis pada tahun 1916 untuk gologngan I dan II hidrida garam, didemonstrasikan oleh Moers pada tahun 1920 dengan melakukan elektrolisis litium hidrida cair (LiH) yang menghasilkan sejumlah hidrogen pada anoda. Untuk hidrida selain logam golongan I dan II, istilah ini sering kali membuat kesalahpahaman oleh karena elektronegativitas hidrogen yang rendah. Pengecualian adalah hidrida golongan II BeH2 yang polimerik.

Isotop HidrogenHidrogen memiliki 3 isotop alami, ditandai

dengan 1H, 2H, dan 3H

1H adalah isotop

hidrogen yang paling melimpah, persentase

99.98% dari jumlah atom

hidrogen. Dikenal

dengan nama protium

2H dikenal sebagai

deuterium. Deuterium

tidak bersifat radioaktif,

tidak memberikan

bahaya keracunan

yang signifikan

3H dikenal dengan nama

tritium. Memiliki

sifat radioaktif,

dan mereras menjadi Helium-3 melalui

pererasan beta dengan umur paruh 12,32 tahun.

Keberadaan Hidrogen

Di seluruh alam semesta, hidrogen kebanyakan ditemukan dalam keadaan atomik dan plasma yang sifatnya berbeda dengan molekul hidrogen.

Dalam keadaan normal di bumi, unsur hidrogen berada dalam keadaan gas diatomik, H2. Namun, gas hidrogen sangatlah langka di atmosfer bumi, karena beratnya yang ringan menyebabkan gas hidrogen lepas dari gravitasi bumi. Walaupun demikian, hidrogen masih merupakan unsur paling melimpah di permukaan bumi ini.

Pembawa Energi

Hidrogen bukanlah sumber energi, kecuali dalam konteks hipotesis pembangkit listrik fusi nuklir komersial yang menggunakan deuterium atau tritium. Energi matahari berasal dari fusi nuklir hidrogen, namun proses ini sulit dikontrol di bumi. Hidrogen dari cahaya matahari, organisme biologi, atau dari sumber listrik menghabiskan lebih banyak energi dalam pembuatannya dari pada pembakarannya. Hidrogen dapat dihasilkan dari sumber fosil (seperti metana) yang memerlukan lebih sedikit energi dari pada energi hasil pembakarannya, namun sumber ini tidak dapat diperbarui.

Wewanti KeselamatanHidrogen mendatangkan beberapa bahaya kesehatan pada manusia, mulai dari potensi ledakan dan kebakaran ketika tercampur dengan udara, sampai dengan sifatnya yang menyebabkan asfiksia pada keadaan murni tanpa oksigen. Selain itu, hidrogen cair adalah kriogen dan sangat berbahaya karena suhunya yang sangat rendah. Hidrogen larut dalam beberapa logam dan selain berpotensi kebocoran, juga dapat menyebabkan perapuhan hidrogen. Gas hidrogen yang mengalami kebocoran dapat menyala dengan spontan dan api hidrogen sangatlah panas, tetapi hampir tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga dapat menyebabkan kasus kebakaran yang tak terduga.

Sifat FisikaFase gas

Massa jenis (0 °C, 101.325 kPa) 0,08988 g/L

Titik lebur 14,01 K (−259,14 °C, −434,45 °F)

Titik didih 20,28 K (−252,87 °C, −423,17 °F)

Titik tripel 13,8033 K, 7,042 kPaTitik kritis 32,97 K, 1,293 MPa

Kalor peleburan (H2) 0,117 kJ·mol−1

Kalor penguapan (H2) 0,904 kJ·mol−1

Kapasitas kalor (25 °C) (H2) 28,836 J·mol−1·K−1

Sifat Atom

Struktur kristal heksagonalBilangan oksidasi 1, −1 (oksida amfoter)Elektronegativitas 2,20 (Skala Pauling)Energi ionisasi 1st: 1312,0 kJ·mol−1

Jari-jari atom 25 pmJari-jari atom (perhitungan) 53 pmJari-jari kovalen 37 pmJari-jari Van Der Waals 120 pm

MATERI GOLONGAN IV A

Pengertian

Unsur golongan IVAadalah unsur yang sangat penting, seperti karbon yang merupakan basis dari kehidupan di bumi dan  silikon yang sangat vital bagi struktur fisik bagi lingkungan dalam bentuk kerak bumi.

Unsur-Unsur Pada Golongan IV A

karbon

timah

timbalsilikon

germanium

Sifat – Sifat Golongan IV AKecuali Karbon, umumnya tidak terdapat di alam dalam bentuk bebas

Makin ke bawah makin elektropositifDapat membentuk senyawa amfoter yakni dengan membentuk oksida Sn(IV) dan oksida Pb(IV)

Dapat membentuk senyawa kompleks dengan bilangan oksidasi sampai 6

Kecuali karbon, dapat bereaksi dengan basa

Kecuali Pb, dapat membentuk senyawa dioksida bila direaksikan dengan udara

Kecuali C dan Si, dapat bereaksi Halogen

Karbon

Simbol : C

Radius Atom : 0.91 Å

Volume Atom : 5.3 cm3/mol

Massa Atom : 12.011

Titik Didih : 5100 K

Radius Kovalensi : 0.77 Å

Struktur Kristal : Heksagonal

Massa Jenis : 2.26 g/cm3

Konduktivitas Listrik : 0.07 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas : 2.55

Konfigurasi Elektron : [He]2s2p2

Formasi Entalpi : kJ/mol

Konduktivitas Panas : 80 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi : 11.26 V

Titik Lebur : 3825 K

Bilangan Oksidasi : -4,+4,2

Kapasitas Panas : 0.709 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan : -715 kJ/mol

•(Latin: carbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet

•Karbon ditemukan di alam dalam tiga bentuk alotropik: amorphous, grafit dan berlian.

•Karbon sangat unik karena dapat membentuk banyak senyawa dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya.

•Karbon memiliki 7 isotop.

Silikon

Simbol : Si

Radius Atom : 1.32 Å

Volume Atom : 12.1 cm3/mol

Massa Atom : 28.0856

Titik Didih : 2630 K

Radius Kovalensi : 1.11 Å

Struktur Kristal : fcc

Massa Jenis : 2.33 g/cm3

Konduktivitas Listrik : 4 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas : 1.9

Konfigurasi Elektron : [Ne]3s2p2

Formasi Entalpi : 50.2 kJ/mol

Konduktivitas Panas : 148 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi : 8.151 V

Titik Lebur : 1683 K

Bilangan Oksidasi : 4,2

Kapasitas Panas : 0.7 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan : 359 kJ/mol

•(Latin, silex, silicis, flint). Silikon terdapat di matahari dan bintang-bintang dan merupakan komponen utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai aerolites.

•Silikon membentuk 25.7% kerak bumi dalam jumlah berat, dan merupakan unsur terbanyak kedua, setelah oksigen. Silikon tidak ditemukan bebas di alam, tetapi muncul sebagian besar sebagai oksida dan sebagai silikat.

•Silikon merupakan unsur yang tidak reaktif secara kimia (inert), tetapi dapat terserang oleh halogen dan alkali.

•Unsur silikon mentransmisi lebih dari 95% gelombang cahaya infra merah, dari 1,3 sampai 6 mikrometer.

•Silikon bentuknya sebagai pasir dan tanah liat, dapat digunakan untuk membuat batu bata dan sebagai bahan tungku pemanas. Dalam bentuk silikat digunakan untuk membuat enamels (tambalan gigi), pot-pot tanah liat, dan lain-lain.

Germanium

Simbol : Ge

Radius Atom : 1.37 Å

Volume Atom : 13.6 cm3/mol

Massa Atom : 74.9216

Titik Didih : 3107 K

Radius Kovalensi : 1.22 Å

Struktur Kristal : fcc

Massa Jenis : 5.32 g/cm3

Konduktivitas Listrik : 3 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas : 2.01

Konfigurasi Elektron : [Ar]3d10 4s2p2

Formasi Entalpi : 31.8 kJ/mol

Konduktivitas Panas : 59.9 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi : 7.899 V

Titik Lebur : 1211.5 K

Bilangan Oksidasi : 4

Kapasitas Panas : 0.32 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan : 334.3 kJ/mol

•(Latin: Germania, Jerman). Unsur ini logam berwarna putih keabu-abuan. Germanium berbentuk kristal dan rapuh.

•Kegunaan umum germanium adalah sebagai bahan semikonduktor. Kegunaan lain unsur ini adalah sebagai bahan pencampur logam, sebagai fosfor di bola lampu pijar dan sebagai katalis.

•Beberapa senyawa germanium memiliki tingkat keracunan yang rendah untuk mamalia, tetapi memiliki keaktifan terhadap beberap jenis bakteria, sehingga membuat unsur ini sangat berguna sebagai agen kemoterapi.

Timah

Simbol : Sn

Radius Atom : 1.62 Å

Volume Atom : 16.3 cm3/mol

Massa Atom : 118.71

Titik Didih : 2876 K

Radius Kovalensi : 1.41 Å

Struktur Kristal : tetragonal

Massa Jenis : 7.31 g/cm3

Konduktivitas Listrik : 8.7 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas : 1.96

Konfigurasi Elektron : [Kr]4d10 5s2p3

Formasi Entalpi : 7.2 kJ/mol

Konduktivitas Panas : 66.6 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi : 7.344 V

Titik Lebur : 505.12 K

Bilangan Oksidasi : 4,2

Kapasitas Panas : 0.228 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan : 290.37 kJ/mol

•Timah merupakan logam perak keputih-putihan, mudah dibentuk, ductile dan memilki struktur kristal yang tinggi.

•Solder lunak, perunggu, logam babbit, logam bel, logam putih, campuran logam bentukan dan perunggu fosfor adalah beberapa campuran logam yang mengandung timah.

•Timah dapat menahan air laut yang telah didistilasi dan air keran, tetapi mudah terserang oleh asam yang kuat, alkali dan garam asam.

Timbal

Simbol : Pb

Radius Atom : 1.75 Å

Volume Atom : 18.3 cm3/mol

Massa Atom : 207.2

Titik Didih : 2023 K

Radius Kovalensi : 1.47 Å

Struktur Kristal : fcc

Massa Jenis : 11.35 g/cm3

•(Anglo-saxon: lead, Latin: plumbum). Timbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan.

•Timbal merupakan logam putih kebiru-biruan dengan pancaran yang terang. Timbal sangat lunak, mudah dibentuk, ductile, dan bukan konduktor listrik yang baik.

•Logam ini sangat efektif sebagai penyerap suara. Digunakan sebagai tameng radiasi di sekeliling peralatan sinar-x dan reaktor nuklir, dan digunakan sebagai penyerap getaran.

Contoh soal

• Di antara senyawa - senyawa berikut yang dapat membentuk ikatan hidrogen adalah . . . .1) HF2) NH3

3) H2O4) HCl

Jawaban:Syarat ikatan hidrogen adalah H berikatan

langsung dengan N, F, atau O.Jadi isinya (1), (2), dan (3)

Uji Kompentensi

* Hidrogen bereaksi dengan logam yang aktif pada suhu tinggi membentuk senyawa ……

a. Oksidab. Peroksidac. Halidad. Hidroksidae. Hidrida

Jawaban: E

Reaksi antara hidrogen dengan logam aktif pada suhu tinggi akan menghasilkan senyawa hidrida.Na+ + H NaH

TIM PENYUSUN

Malicha Aulia ZMira Fitriana TNorma YahyaNurma MeilisaRahmaniyahRahmiyantiYuliani Rahmah S