Ringkasan kimia

Bab 3, bab 4, dan bab 5Di

S

U

S

U

N

Oleh:

Salmiatikelas: XII ipa1

Guru Pembimbing : Nadirah S.Pd

SMA Negeri 1 Indrapuri Kec. Indrapuri Kab. Aceh Besar2012/2013

Bab 3

UNSUR-UNSUR GOLONGAN UTAMA I

A. GAS MULIAGas mulia merupakan unsur yang sangat sukar bereaksi (inert). Gas mulia yang

paling banyak terdapat di udara adalah argon, sedangkan di alam adalah helium. Unsur gas mulia hanya bereaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif, seperti fluorin dan oksigen .Dalam tabel periodik, unsur-unsur gas mulia terdapat pada golongan VII A.

Tabel 3.1 Unsur-unsur Gas Mulia

Unsur Simbol Nomor Atom

Konfigurasi Elektron Valensi

Helium He 2 1s2

Neon Ne 10 2s2 2p6

Argon Ar 18 3s2 3p6 Kripton Kr 36 4s2 4p6

Xenon Xe 54 5s2 5p6

Radon Rn 86 6s2 6p6

Dengan konfigurasi elektron kulit terluar terisi penuh maka atom-atom gas mulia mempunyai susunan elektron yang sangat stabil, yaitu susunan oktet dan khusus helium mempunyai susunan duplet.

1. Unsur-unsur Gas Mulia di Alam

Unsur gas mulia yang pertama kali ditemukan adalah gas argon oleh Lord Rayleigh dan Sir Wiliam Ramsay pada tahun 1894. Gas argon ditemukan dalam udara cair, setelah nitrogen,oksigen, dan gas lain dihilangkan melalui reaksi kimia. Kelipatan unsur-unsur gas mulia dalam udara kering dapat dilihat pada Tabel 3.2

Tabel 3.2 Kelipatan Unsur Gas Mulia di Udara

Unsur Volume di UdaraHeliumNeonArgon

KryptonXenonRadon

0,0005240,001820,934

0,001140,0000087

-

Dari Tabel 3.2, di atas dapat dilihat bahwa gas mulia yang paling banyak terdapat di udara (atmosfer bumi) adalah argon. Akan tetapi, gas mulia yang paling banyak di

alam semesta ( jagat raya) adalah helium. Helium merupakan komponen penting dari matahari dan bintang-bintang lainnya.

2. Sifat-Sifat Gas Mulia

Kereaktifan gas mulia sangat rendah karena konfigurasi elektron atom gas mulia dengan 8 elektron pada kulit terluar (kecuali helium 2 elektron ) merupakan konfigurasi yang paling stabil. Kestabilan Gas mulia yang sangat tinggi dapat dilihat pada titik didih dan titik lelehnya yang sangat rendah, sehingga gaya tarik antarpartikel gas mulia sangat kecil. Perbedaan titik didih dan titik lelehnya juga sangat kecil, hal ini berarti daya tarik antar partikal dalam fase cair hampir sama dengan daya tarik antara partikel dalam fase gas.

3. Senyawa-Senyawa Gas Mulia

Gas mulia yang paling banyak dibuat adalah senyawa xenon, yaitu XeF2, XeF4, XeF6, yang merupakan hasil reaksi langsung xenon dengan flour. Apabila senyawa xenonfluorida dihidrolisis akan menghasilkan senyawa oksida, menurut reaksi:

XeF6(s) + H2O(l) XeOF4(s) + 2HF(g)

XeF6(s) + 3H2O(l) XeO3(aq) + 6HF(aq)

4. Kegunaan Gas Muliaa. Helium Helium digunakan sebagai pengisi balon udara karena ringan dan tidak bereaksi. Campuran 80% Helium digunakan untuk mengelas dan untuk bahan bakar roket.b. Neon Membuat lampu-lampu iklan Membuat indikator tegangan tinggi, penangkal petir, tabung televise, dan laser

gas. Neon cair merupakan zat pendingin pada refrigerator untuk temperatur rendah. Sebagai pemberi tanda pada pesawat tersbang karena sinarnya dapat menembus

kabut.c. Argon Pengisi bola lampu pihar karena pada temperatur tinggi argon tidak Bbereaksi

dengan kawat wolfram, sehingga kawat lampu tidak cepat putus. Mengelas stainless steeld. Kripton Sebagai pengisi bola lampu seperti argon.

Untuk lampu kilat foto berkecepatan tinggi.e. Xenon Untuk pengisi lampu pijar. Pemberitahuan tabung elektron.

f. Radon Karena radon bersifat radioaktif maka digunakan untuk sumber radiasi

pada pengobatan penyakit kanker.

B. HALOGEN

Halogen adalah unsur nonlogam yang paling reaktif, berbau, berwarna, beracun, serta tidak dapat bebas di alam. Unsur-unsur yang terletak pada golongan VIIA dalam tabel periodik di beri nama artinya pembentukgaram (halos=garam, genes=pembentuk). Unsur-unsur halogen adalah flourin (F), klorin (Cl), bromin (Br), iondin (I) dan astatine (At).

Unsur Simbol No. Atom Konfiurasi elektronFlorium F 9 (He) 2s2 2p5

Klorium Cl 17 (Ne) 3s2 3p5

Bromin Br 35 (Ar) 3d10 4s2 4p5

Iodium I 53 (Kr) 4d10 5s2 5p5

Astatin At 85 (Xe) 4f14 5d10 6s2 6p5

1. Sifat HalogenSifat-sifat unsure halogen dapat dilihat sifat fisis dan sifat kimianya. Sifat fisis

antara lain titik leleh, titik didih, dan warna, sedangkan sifat kimianya dapat dilihat dari kreatifan unsur halogen tersebut.

a. Sifat fisisBeberapa sifat fisis halogen yaitu:

Jari-jari atom unsur halogenbertamdah dari flourin sampai astati. Titik didih dan titik leleh dari flourin samapai iodine bertambah besar,

karena ikatan antarmolekulnya makin besar pula. Warna gas flourin adalah kuning muda, gas klorin berwarna kuning

hijau. Kelarutan flourin, klorin, dan bromine dalam air besar atau mudah larut,

sedangkan kelarutan iodine larut dalam air kecil (sukar larut).

b. Sifat kimia

Beberapa sifat kimia unsur-unsur halogen yaitu: Halogen mudah membentuk ion negative karena atom halogen

mempunyai 7 elektron valensi pada kulit terluarnya ( ns2 np5). Kereaktifan halogen sangat besar. Halogen merupakan oksidator ( pengoksidasi ) kuat.

2. Reaksi-Reaksi Halogen

a. Reksi Halogen dengan Gas HidrogenSemua halogen ( X2 ) dapat bereaksi dengan gas hydrogen, membentuk hridrogen halida ( HX ). Persamaan reaksinya sebagai berikut. H2(g) + X2 2 HXContoh:H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)H2(g) + I2(s) 2 Hl(g)

b. Reaksi dengan LogamPada reaksi halogen dengan terbentuk halida yang berupa senyawa ion. Halogen bersifat sebagai pengoksidasi ( oksidator ) dan unsure yang bereksi dengan halogen bersifat sebagai pereduksi ( reduktor ). Halogen menerima elektron dan logam menjadi ion halida yang bermuatan negatif.Contoh:2Na(s) + Br2(l) 2NaBr(s)2Fe(s) + 3Cl2 (g) 2FeCl3(l)

c. Reaksi dengan nonlogam Florin bereaksi langsung dengan unsur nonlogam kecuali Nitrogen, Helium, Neon, dan Argon.Contoh :C(s) + 2F2(g) CF4(s)Xe(g) + 2F2(g) XeF4 (s)

d. Reaksi halogen dengan airUnsur halogen yang dapat mengoksidasi air adalah Florin dan Klorin. Hal itu disebabkan potensial oksidasi air adalah -1,23 V ,dan Klorin -1,36 V.

1. Florin dalam air 2 F2 (g) + 4e- 4 F-(aq) Eo = +2,87 V2 H2O(l) 4 H+(aq) + O2(g) + 4e- Eo = -1,23 V

2F2(g) + 2H2O(l) 4 F-(aq) + 4H+(aq) + O2(g) Eo= +1,64 V

2. Klorin dalam air 2 Cl2 + 4e- 4 Cl- (aq) EO=+1,36 V 2 H2O (l) 4 H+(aq) + O2(aq) 4e- EO=-1,23 V

2 Cl2 + 2 H2O(l) 4 Cl- (aq) + 4 H+(aq) + O2(g) EO=+0,13 V

e. Reaksi dengan basaKlorin, bromin, dan iodine dapat bereaksi dengan basa dan hasilnya tergantung pada temperatur saat reaksi berlangsung.Contoh:Cl2(g) + 2 OH-(aq) Cl- (aq) + ClO-(aq) + H2O (l)

f. Reaksi dengan hidrokarbonKemampuan bereaksi unsur-unsur halogen tidak sama, sesuai dengan daya reduksi halogen yang berkurang dari fluorin ke iodine. Fluorin bereaksi dahsyat, sedangkan iodine tidak bereaksi. Reaksi klorin dan bromine dapat berlangsung karena pemanasan atau pengaruh sinar matahari.

1. Reaksi substitusi ( penggantian gugus H)

C2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl

2. Reaksi adisi ( pemecahan ikatan rangkap)

H2C CH2 + Br2 CH2 CH2

Br Br

3. Kekuatan oksidator

F2 Dari atas kebawah daya reduksi halogen berkurang.Cl2 Halogen yang lebih aktif atau yang berada diatas dapat mengusir atau Br2 mendesak halida yang berada dibawah senyawanya. I2

C. LOGAM ALKALI

Logam alkali merupakan logam yang reaktif, oleh sebab itu tidak terdapat dialam bebas, melainkan dalam bentuk senyawa. Logam ini dapat membentuk basa kuat dan merupakan reduktor kuat. Logam alkali mempunyai warna nyala yang spesifik. Logam alkali terdiri atas 6 buah unsur yaitu litinium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sensium (Cs), dan fransium (Fr).

1. Sifat Unsur Logam Alkalia. sifat fisis logam alkali

Merupakan logam yang lunak karena titik didih dan titik leleh rendah. Logam alkali merupakan logam ringan karena massa jenis logam alkali kecil.

b. sifat kimia Daya oksidasi logam alkali sangat besar Logam alkali merupakan reduktor (pereduksi) sangat kuat.

Reaksi-Reaksi Logam Alkali1) Reaksi logam alkali dengan air

Logam alkali (M) bereaksi dengan air. Pada reaksi tersebut dihasilkan basa dan gas H2 serta di bebaskan kalor2 M(S) + 2 H2O(l) 2 MOH(aq) + H2(g)

2) reaksi logam alkali dengan oksigen Litium akan berubah menjadi Li2O yang tercampur sedikit dengan Li2O2

(litium peroksida) Natrium mula-mula akan berubah menjadi Na2O yang kemudian

teroksidasi menjadi Na2O2 (natrium peroksida) Kalium dan sesium langsung berubah menjadi superoksida: KO2 dan CsO2

3) Reaksi logam alkali dengan hidrogen Persamaan reaksi logam alkali (M) dengan hidrogen. 2 M + H2 2 MH (MH=hidrida)4) reakksi logam alkali dengan halogen Persamaam reaksi logam alkali (M) dengan halogen (X2). 2 M + X2 2 MX

2. Pembuatan logam alkali dan senyawanya

a. pembuatan logam natrium (Na)Logam natrium diperoleh dengan cara elektrolisis leburan (lelehan) NaCl yang

dicampur dengan CaCl2.b. pembuatan logam kalium

Elektrolisis leburan KOH Elektrolisis leburan KCN Reduksi garam kloridanya Reduksi KCl dengan natrium

c. pembuatan logam litium Logam litium dibuat secara elektrolisis leburan LiCl. Logam Li diperoleh di katode

dan gas Cl2 diperoleh di anode.d. pembuatan senyawa alkali

Senyawa Natrium hidroksida dapat dibuat dengan cara elektrolisis larutan NaCl.

3. Kegunaan logam alkali dan senyawanya

a. kegunaan Natrium (Na) Natrium digunakan sebagai cairan pendingin (coolant) pada reaktor nuklir. Campuran Na dan K untuk thermometer terperatur tinggi. Natrium juga digunakan untuk fotosel dalam alat-alat elektronik

b. kegunaan senyawa natrium Natrium hidroksida (NaOH) digunakan untuk industri sabun dan deterjen Natrium klorida (NaCl) digunakan untuk pengolahan bahan makanan Natrium bikarbonat (NaHCO3) digunakan sebagai bahan pengembang pada pembuatan kue

c. kegunaan kalium untuk pembuatan kalium superoksida (KO2) yang dapat bereaksi dengan air

membentuk oksigen d. kegunaan senyawa kalium

KOH digunakan pada industri sabun lunak (lembek) K2CO3 digunakan pada industry kaca

4. Warna nyala logam alkaliWarna nyala logam alkali dalam senyawa garam

No Ion Logam Alkali Warna Nyala1 Li+ Merah Tua2 Na+ Kuning3 K+ Ungu4 Rb+ Merah Biru5 Cs+ Biru

D. LOGAM ALKALI TANAH

Logam alkali tanah terdiri atas enam unsur,yaitu berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), Dan radium (Ra)

Konfigurasi elektron atom unsur alkali tanah.

Unsur Simbol Nomor Atom Konfigurasi ElektronBellirium Be 4 ( He) 2s2

Magnesium Mg 12 (Ne) 3s2

Kalsium Ca 20 (Ar) 4s2

Stontium Sr 38 (Kr) 5s2

Barium Ba 56 (Xe) 6s2

1. Sifat Unsur Logam Alkali Tanaha. sifat fisis dan sifat kimia logam alkali1) Sifat fisis

Jari-jari ion positif lebih kecil dari pada jari-jari atom netralnya.

2) Sifat kimia

Kereaktifan logam alkali tanah besar. Logam alkali tanah merupakan reduktor (pereduksi) kuat.

b. Reaksi logam alkali tanah Reaksi dengan air M(s) + 2 H2O(l) M(OH)2(s) + H2(g) Reaksi dengan oksigen

M(s) + O2 2 MO (s) Reaksi dengan halogen (X2)

M(s) + X2(g) MX2(s) Reaksi dengan asam

Mg(s) + HCl (aq) MgCl2(aq) + H2(g) Reaksi dengan basa

Be(OH)2(s) + 2 HCl(aq) BeCl2(aq) +2 h2O(l)

c. Kesadahan Air Air sadah adalah air yang mengandung garam-garam kalsium dan magnesium.Kerugian yang ditimbulkan oleh air sadah yaitu:

1) menyebabkan sabun tidak berbusa (berbuih).2) menimbulkan kerak pada ketel yang menyumbat katup-katup pada ketel

tersebut.

2. Pembuatan Logam Alkali Tanah

Pembuatan logam magnesium

a) Kulit hewan laut dan karang dibakar untuk menghasilkan CaO.b) CaO direaksikan dengan air menghasilkan air kapur sebagai sumber basa.c) Air laut di tambah Ca(OH)2 sehingga Mg(OH)2 mengendap.d) Mg(OH)2 yang terbentuk diendapkan dan disaring, selanjutnya direaksikan

dengan HCl, menghasilkan MgCl2(aq). e) MgCl2(aq) yang terbentuk dikristalkan, selanjutnya dilebur untuk dielektrolisis.

3. Kegunaan Logam Alkali Tanah dan Senyawanya

a) Belirium (Be) Logam belirium di pakaip pada tabung sinar x Campuran logam belirium dan tembaga (alloy) digunakan pada pembuatan

pegas, klip dan sambung listrikb) Magnesium (Mg)

Logam magnesium digunakan dalam pembutan logam paduan (alloy) Logam magnesium digunakan untuk kembang api dan pada lampu blitz

(fotografi).

c) Kalsium (Ca) Logam kalsium dipakai pada pembutan baterai. Logam kalsium digunakan pada pembuatan alloy tembaga, aluminium.

d) Strontium dan barium (Sr dan Ba)Digunakan untuk pembuatan kembang api karena memberi warna nyala

bagus dan menarik. Sr memberi warna nyala merah tua dan Ba memberi warna nyala hijau.

e) Senyawa alkali tanah

MgO digunakan sebagai bahan untuk melapisi tanur yang menggunakan temperatur tinggi.

Mg(OH)2 sebagai bahan pasta gigi. CaO untuk kapur tulis. CaCl untuk melebur es di jalan raya pada musim dingin.

4. Warna Nyala Logam Alkali Tanah

Warna nyala logam alkali tanah dalam senyawa garam

No Ion Logam Tanah Warna Nyala1 Be+ -2 Mg+ -3 Ca+ Merah Jingga 4 Sr+ Merah Tua5 Ba+ Hijau Muda

Bab 4

UNSUR-UNSUR GOLONGAN UTAMA II

A. ALUMINIUM

1. Kelimpahan Aluminium di Alam

Unsur aluminium terletak pada periode ketiga dan merupakan unsur penting pada golongan III A dalam tabel periodik. Unsur aluminium banyak terdapat pada bauksit (Al2O3 . nH2O), aluminium silikat, kriolit ( Na3AlF6 ) ,dan bijih mika. Senyawa aluminium menyebar secara luas di kulit bumi. Bijih aluminium di Indonesia antara lain terdapat di Pulau Bintan (Riau ) dan Kalimantan Barat.

2. Sifat Kimia Aluminium

Ditinjau dari sifat kimianya, logam Al mudah teroksidasioleh udara membentuk aluminium oksida (Al2O3) padat yang merupakan lapisan tipis (film) dan transparan. Al2O3 dikenal juga dengan nama alumina.Dengan demikian logam Al tidak teroksidasi lebih lanjut dan tetap terlihat metalik.Tebalnya lapisan tipis dari Al2O3 lebih kurang10-6. Kemudian Al(OH)3 dapat bereaksi dengan asam dan basa maka Al(OH)3 bersifat amfoter.

3. Kegunaan Aluminium

Aluminium digunakan untuk bahan kontruksi misalnya badan pesawat terbang, vleg roda mobil , kerangka sepeda motor, peralatan rumah tangga seperti panci, wajan, ceret, antena televisi, dan parabola.

Senyawa aluminium banyak digunakan di sector industri, seperti aluminium sulfat yang digunakan untuk pengumpal pada pengolahan air lembah, pemurnian air minum, dan dalam industri kertas.

B. HIDROGEN

Hydrogen merupakan unsure nonlogam. Hydrogen di temukan oleh Hendry Cavendish (1731-1810) dan merupakan unsure yang atomnya paling kecil dan ringan.

1. Sifat-Sifat Hidrogen

Sifat fisis hydrogen yaitu Hidrogen mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah karena gaya London antar molekulnya sangat kecil.

2. Pembuatan Hidrogen

a. Pembuatan Hydrogen di LaboratoriumHydrogen dapat di peroleh dari hasil reaksi logam dengan asam kuat encer.Contoh:Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

b. Pembuatan Hidrogen di industri1) Reaksi gas metana (CH4) dengan uap air dan temperature tinggi.2) Elektrolisis larutan garam alkali dan larutan garam alkali tanah.

Contoh :

Elektrolisis larutan NaCl

2NaCl(aq) + 2H2O(g) 2NaOH(aq) + Cl2(g) +H2(g)

3. Kegunaan Gas Hidrogena. Untuk mengisi balon, karena gas hidrogen bersifat ringan.b. Bahan bakar yang tidak mengakibatkan polusi.

c. Bahan dasar pembuat methanol.d. Bahan dasar pembuat amoniak.

C. KARBON DAN SILIKON

Karbon merupakan unsur yang penting dalam kehidupan, misalnya karbon dalam senyawa organic, sedangkan unsur silika banyak terkandung dalam senyawa silika (SiO2) dan sikat yang terdapat pada beberapa mineral dan bantuan sebagai pasir kuarsa dan lempung.

1. karbon

Karbon mempunyai beberapa bentuk autropi (keberadaan unsur dalam dua bentuk atau lebih), antara lain.

a. Intan Intan adalah atom karbon yang sangat keras, mempunyai titik leleh di atas 3.500oC. penyebab intan bersifat keras karena mempunyai struktur Kristal tetrahedral, di mana setiap atom karbon terikat pada empat atom karbon lain melalui ikatan kovalen yang kuat. Intan dapat digunakan sebagai batu permata pada perhiasan.

b. GrafitGrafit merupakan penghantar kalor dan listrik yang baik, karena setiap atom karbon dalam grafit hanya menggunakan tiga elektron dari elektron valensinya yang berjumlah empat, sehingga masih ada satu elektron yang bebas bergarak keseluruh kisi Kristal. Grafit dapat digunakan sebagai isi pensil, elektrode dalam sel elektrokimia, dan bahan pelumas.

c. Karbon Amorf1) Kokas dan batu bara

Kokas adalah batu arang. Digunakan sebagai bahan pereduksi utama dalam proses metalurgi masa kini. Batu bara digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.

2) Jelaga hitam ( blak carbon)Merupakan bubuk karbon halus dan rapat didapat kan dari hasil pembakaran tidak sempurna hidrokarbon. Digunakan sebagai pengisi ban karet dan sebagai pigmen dalam tinta cetak.

3) Arang (chalcoal)Arang merupakan karbon berpori yang dihasilkan melalui penyulingan pemusnah (destruksi) bahan organik. Digunakan sebagai bahan bakar dalam rumah tangga.

d. Senyawa karbon1) Karbon monoksida (CO)

Karbon monoksida adalah senyawa gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Merupakan zat racun bagi pernapasan karena molekul CO dapat terikat dalam hemoglobin darah membentuk karbon monoksida-hemoglobin menggantikan molekul O2 yang bisa diangkut oleh hemoglobin.

Kegunaan karbon monoksida adalaha) Untuk mensintesis sejumlah senyawa organic.b) Sebagai zat pereduksi pada induktri metalurgi.

2) Karbon dioksida (CO2)Gas CO2 memegang peranan penting pada proses fotosintesis tumbuhan hijau untuk membentuk karbohidrat (zat tepung) dengan bantuan sinar matahari. Adanya gas CO2 yang berlebihan di udara dapat menyebabkan pencemaran udara, karena gas CO2 dapat menyerap radiasi inframerah dari matahari dan meradiasikan kembali ke bumi.

3) Karbon Disulfida (CS2)Karbon disulfida adalah zat cair yang tidak berwarna, encer, dan hanya sedikit larut dalam air, tetapi mudah tercampur dengan alcohol, eter dan minyak tanah. Digunakan sebagai zat pelarut belerang, fosfor kuning, karet, kamper, dan dammar.

2. Silikon

Unsur silikon terdapat pada golongan IVA periode ketiga. Atom unsur silicon mempunyai konfigurasi elektron: (Ne) 3s2 3p2. Silikon terkandng di dalam senyawa silika (SiO2) dan silikat (campuran dari sikon, silika, dan logam lainya).

Jumlah silikon di kulit bumisekitar 25%, merupakan elemen terbanyak setelah oksigen. Sebanyak 95% dari berbatuan di kerak bumi merupakan senyawa silikat.

Beberapa senyawa silikat di alam

No Senyawa Silikat Nama Senyawa Rumus Silikat1 Be3Al2Si6O18 Beril Si6O18

12-

2 Al2Si2O5(OH)4 Kaolin Si2O52-

3 Mg3(Si2O5)2(OH)2 Talk Si2O52-

4 FeMgSiO4 Olivin SiO44-

5 CaMg(SiO3)2 Piroksin SiO32-

6 Ca2Mg2(Si4O11)2(OH)2 Tremolit, asbeh Si4O116-

a. Sifat silikon

1. Sifat fisis silikon

Unsur Si bersifat nonlogam, tetapi keras dan mengkilat seperti logam, karena itu disebut metalloid. Unsur Si merupakan unsur ringan, titik leburnya tinggi, dan daya hantar listriknya menengah. Oleh karena itu, unsur Si banyak digunakan sebagai bahan semikonduktor, misalnya transistor.

2. Sifat kimia silikona. Silikon sukar bereaksi, karena sukar menerima dan sukar melepaskan

elektron.b. Dapat membentuk ikatan kovalen dengan unsurnya sendiri.

b. Pembuatan silikon

Silikon dapat diperoleh dari oksidanya dengan memanaskan pasir kuarsa dengan reduktor karbon atau Magnesium (secara laboratorium dengan serbuk Mg).

c. Kegunaan silikon dan senyawanya

1. Kegunaan silikon Silikon digunakan sebagai semikonduktor untuk membuat transistor, kalkulator, baterai energy matahari dan computer.

2. Kegunaan senyawa silikona. Untuk membuat porselen dan semenb. Untuk membuat gelas atau kaca

D. NITROGEN DAN FOSFOR

1. Nitrogen

Nitrogen adalah unsur pembentuk protein, sebagai senyawa utama dalam organisme. Nitrogen terdapat bebas diudara sebagai gas N2 keberadaannya di atmosfer 78,08% volume.

Penemu nitrogen adalah Daniel Rutherford seorang fisikawan bangsa Inggris pada tahun 1772 dan diakui sebagai elemen gas oleh Antoine Laurent Lavoisier, seorang ahli kimia Prancis pada tahun 1776.

a. Sifat Nitrogen

Nitrogen merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa, dan bukan gas beracun. Gas Nitrogen dapat dikondensasi menjadi zat cair dan dapat dipadatkan menjadi Kristal solid tidak berwarna.

Senyawa – senyawa Nirtogen

No Senyawa Rumus Kimia Bilangan Oksidasi1 Ammonia NH3 -32 Ion ammonia NH4

+ -33 Hidrazin N2H4 -24 Hidroksilamin NH2OH -15 Gas nitrogen N2 06 Dinitrogen monoksida N2O +17 Nitrogen monoksida NO +28 Dinitrogen monoksida N2O3 +39 Asam nitrit HNO2 +3

10 Nitrogen monoksida NO2 +411 Dinitrogen tetraoksida N2O4 +412 Dinitrogen pentaoksida N2O5 +513 Asam nitrat HNO3 +5

b. Pembuatan Nitrogen 1. Pembuatan Nitrogen di laboratorium

Nitrogen dpat dibuat dengan memanaskan garam amonium ( NH3Cl) dan garam nitrit ( NaNO2)

2. Secar teknik Nitrogen dapat dibuat dengan pemisahan udara cair menjadi komponen-komponennya dengan distilasi bertingkat

c. Kegunaan Nitrogen 1. Digunakan sebagai bahan pembeku dalam industry pengolahan makanan.2. Pengisi pola lampu pijar3. Untuk memproduksi senyawa Nitrogen4. Unsur Nitrogen berguna untuk merangsang pertumbuhan tanaman

d. Senyawa NitrogenSalah satu contoh senyawa Nitrogen adalah amoniak. Amoniak adalah gas yang tidak berwarna, memiliki bau yang merangsang, dapat terbentuk bila senyawa organik yang mengandung Nitrogen menjadi busuk.

Kegunaan amoniak:1. Digunakan pada industri pupuk urea dan pupuk ZA (zwavelzuur amoniak

atau ammonium sulfat)2. Pada pembuatan gas NO dan asam nitrat.3. Pada pemmbuatan bermacam-macam monomer yang mengandung nitrogen,

industri nilon, polimer-polimer akrilat dan busa poliuretan.4. Pada industry farmasi serta bahan organik dan anorganik, detergen, dan

larutan pembersihan.

2. FosforFosfor adalah unsur nonlogam,dalam tabel periodic terletak pada golongan VA

dan periode ketiga. Unsur fosfor di alam tidak terdapat dalam keadaan bebas, tetapi terikat dengan unsur-unsur lain dalam bentuk senyawa di dalam mineral. Senyawa fosfor biasanya terdapat dalam bentuk fosfat yang merupakan penyusun utama mahkluk hidup. Misalnya, tulang dan gigi banyak mengandung kalsium fosfat.

a. Sifat fosfor1) Fosfor putih

Fosfor putih mempunyai sifat seperti lilin, titik lebur rendah (± 44 oC), berupa unsur nonlogam , beracun, mempunyai struktur molekul tetrahedral, dan bersinar dalam keadaan gelap.

2) Fosfor merahFosfor merah terbentuk jika fosfor putih dipanaskan atau disinari dengan sinar UV yang mengakibatkan atom fosfor saling berikatan dalam bentuk tetrahedral. Fosfor merah biasanya digunakan sebagai bahan peledak dan kembang api.

3) Fosfor hitamFosfor hitam kurang reaktif disbanding fosfor merah. Atom fosfor tersusun dalam bidang datar melalui ikatan kovalem. Antara bidang gaya van der waals yang lemah.

b. Pembuatan fosforSumber utama industri fosfor adalah Ca3(PO4)2. Dalam prosesnya,

Ca3(PO4)2 dicampur dengankarbon dan silika (SiO2) pada temperatur 1.400 oC-1.500 OC.

c. Kegunaan fosfor Kegunaan fosfor antara lain untuk pembutan korek api setelah dicampur

dengan karbon dan belerang.

E. OKSIGEN DAN BELERANG

1. Oksigen

Oksigen di alam terdapat dalam keadaan bebas merupakan molekul diatomic O2, bercampur dengan gas nitrogen dan gas lainnya di udara. Seperlima volume udara di atmosfer adalah udara. Selain itu oksigen juga terdapat pada kulit bumi dan merupakan unsur terbanyak.

a. Sifat oksigen

Oksigen merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau pada temperatur dan tekanan biasa.

b. Pembuatan oksigen

1) Di laboratorium Pemanasan garam kalium klorat dengan katalisator MnO2. Pemanasan barium peroksida Pemanasan garam nitrat

2) Secara teknik dalam industri Elektrolisis air yang sedikit diasamkan Distilasi bertingkat udara cair

c. Kegunaan oksigen

Untuk proses reaksi pembakaran. Untuk proses pengolahan baja dari besi tuang. Bersama gas karbit digunakan untuk pengelasan logam. Pada industry pulp dan kertas, serta industri plastik. Untuk aerasi pada proses pengolahan limbah. Pada pembuatan gas ozon. Oksigen cair bersama-sama dengan hydrogen cair digunakan sebagai bahan

bakar roket. Pengisi tabung pernapasan untuk penyelam dan astronot. Di rumah sakit untuk membantu pasien yang kekurangan oksigen. Nyala api dari capuran gas oksigen dan gas asetil dapat digunakan untuk

memotong dan menggelas logam.

d. Ozon

Gas ozon pada lapisan stratosfer melindungi kita dari radiasi ultraviolet matahari yang berlebihan. Ozon dapat menyerap sebagian sinar ultraviolet dari matahari dan mengubahnya menjadi panas. Kegunaan gas ozon adalah untuk mematikan kuman dan mengoksidasi zat-zat organik dalam air dan udara.

2. Belerang

a. Sifat BelerangBelerang adalah zat padat temperatur kamar, melebur pada temparatur 119oC,

berwarna kuning rapuh. Belerang mempunyai dua bentuk yaiitu belerang rubik dan belerang monoklin.

b. Kegunaan belerang Untuk membuat asam sulfat. Untuk membuat gas SO2 yang biasa dipakai untuk mencuci bahan yang

terbuat dari kain wool dan sutera. Di gunakan pada industry obat-obatan

c. Senyawa belerang Pembuatan H2SO4 dengan proses kamar timbale. Pembuatan H2SO4 dengan proses kontak.

Bab 5

UNSUR-UNSUR GOLONGAN TRANSISI

A. UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT

Unsur skandium dengan nomor atom21 sampai dengan zink dengan nomor atom 30 dalam tabel periodic merupakan unsur-unsur transisi perioda keempat.

1. Sifat Unsur Transisi Periode Keempat

Susunan Elekttom Atom Unsur Transisi Periode Keempat

N o Nama Unsur Unsur Nomor atom Konfigurasi Elektron1 Skadium Sc 21 (Ar) 3d1 4s2

2 Titanium Ti 22 (Ar) 3d2 4s2

3 Vanadium V 23 (Ar) 3d3 4s2

4 Kromium Cr 24 (Ar) 3d5 4s1

5 Mangan Mn 25 (Ar) 3d5 4s2

6 Besi Fe 26 (Ar) 3d6 4s2

7 Kobalt Co 27 (Ar) 3d7 4s2

8 Nikel Ni 28 (Ar) 3d8 4s2

9 Tembaga Cu 29 (Ar) 3d8 4s1

10 Zink Zn 30 (Ar) 3d8 4s2

Pada atom unsur transisi periode keempat, elektron mengisi penuh kulit K (n=1) dan L (n=2), sedangkan kulit M terisi penuh sampai pada subkulit 3p. elektron akan mengisi subkulit 4s sebanyak 2 elektron, baru kemudian menempati subkulit 3d. hal itu disebabkan karena energi subkulit 4s lebih kecil dari pada subkulit 3d.

a. Sifat-sifat Unsur Transisi Periode Keempat

Unsur-unsur transisi periode keempat mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi, disebabkan karena:

1. Rapatan tinggi, menunjukkan tingkat kepadatan antara atom-atom logam sangat tinggi.

2. Jari-jari atom unsur yang relatif pendek, memungkinkan ikatan antara atom logam sangat kuat, yang di kenal dengan ikatan logam.

b. Warna Senyawa Unsur Transisi Periode Keempatsenyawa unsur-unsur transisi pada umumnya berwarna.Contoh:CuSO4 padat berwarna biruK2Cr2O7 padat berwarna jinggaFe(SCN)3 berwarna merah coklatFeSO4 berwarna hijau muda

c. Bilangan Oksidasi Unsur-Unsur Periode Keempatunsur-unsur transisi periode keempat merupakan unsur logam. Secara umum

bilangan oksidasinya selalu positif. Bilangan oksidasi unsur-unsur transisi periode keempat sebagai berikut:

Kebanyakan memiliki bilangan oksidasi +2 atau +3 atau keduanya.Apabila unsur-unsur logam transisi berikatan dengan oksigen, unsur-unsur tersebut menunjukkan variasi bilangan oksidasi karena unsur-unsur transisi dan oksigen mempunyai keelektronegatifan yang tinggi.

2. Ion Komplek

Senyawa unsur-unsur transisi secara umum berwarna dan dapat membutuk senyawa komplek, yang dapat terionisasi menjadi ion komplek.

Contoh:

1. CuSO4(aq) + 4 NH3 (aq) [Cu(NH3)4]SO4(aq)

Garam normal senyawa komplek

[Cu(NH3)4SO4(aq) [Cu(NH3)4]+2(aq) + SO42-

Ion komplek

a. Struktur Ion Kompleks

Alferd Werner dalam teori koordinasi dia menyatakan ion komplek dapat berupa kation ataupun anion. Ion komplek merupakan gabungan antara ion logam yang disebut atom pusat dengan molekul atau ion-ion lain yang disebut ligan.

1) Ligan dan bilangan koordinasi

Ligan adalah atom, molekul, atau ion yang terikat pada ion pusat dalam molekul atau ion komplek. Berdasarkan banyaknya pasangan elektron yang disumbangkan pada atom pusat maka ligan dapat dibedakan menjadi:

a) ligan monodentat

ligan yang menyumbangkan sepasang elektron pada atom pusat.

b) ligan bidentat

ligan yang menyumbangkan dua pasang elektron pada atom pusat.

c) ligan polidentat

ligan yang menyumbangkan lebih dari dua pasang elektron pada atom pusat.

2) Muatan ion komplek

Muatan ion komplek merupakan jumlah muatan ion pusat dengan muatan ligan-ligannya. Muatan ion komplek dapat ditentukan dengan menuliskan persamaan reaksi dari pembentukan ion komplek tersebut.

1. Ag+ +2 NH3 [Ag(NH3)2]+ muatan ion komplek= 1+

Muatan ion Ag = 1+

Muatan NH3 = 0

Muatan Ag(NH3)2 = (+1) + 0 = +1

Muatan ion komplek = muatan atom pusat + muatan ligan

b. Tata Nama Ion kompleks

Ligan Netral Namaa LiganNH3

H2OCONONH2 – CH2 - CH2 – NH2

AminaAquaKarbonilNitrosilEtilenadiamina

Ligan Negatif Nama LiganCN-

F-

Cl-

Br-

I-

OH-

SCN-

SianoFluoroKloroBromoIodoHidroksoTiosianato

Ligan Positif Nama LiganS2O3

2-

SO42-

CO32-

NO2-

O2-

TiosulfatoSulfatoKarbonatoNitroOkso

Apabila dalam kompleks terdapat lebih dari satu ligan sejenis, maka untuk menunjukkan jumlah ligan tersebut digunakan awalan di ,tri ,tetra, penta, heksa, dan seterusnya. Jika ligan itu mempunyai awalan seperti etilenadiamina, maka awalan yang digunakan adalah bis.

1) Ion kompleks bermuatan positif

Pemberian nama ion kompleks yang bermuatan positif adalah dimulai dengan nama ligan kemudian diikuti dengan nama ion logamnya (atom pusat) dan hanya satu nama. Bilangan oksidasi dari atom pusat ditulis dengan bilangan romawi dalam tanda kurung.

Contoh:

[Ag(NH3)2]+ = ion diaminaperak (I)

[Fe(NH3)6]3+ = ion heksaminabesi (III)

[Fe(H2O)6]2+ = ion heksaquabesi (II)

[Cu(H2O)4]2+ = ion tetraquatembaga (II)

2) Ion kompleks bermuatan negatif

Pemberian nama ion kompleks yang bermuatan negative dimulai dengan nama ligannya kemudian diikuti oleh nama atom pusat yang ditambah dengan akhiran at dan hanya satu nama. Bilangan oksidasi dari atom pusat ditulis dengan bilangan romawi dalam tanda kurung.

Contoh :

[Ag(CN)2]- =ion disianoargentat(I)

[Fe(SCN)6]4- = ion heksatiosianoferat(II)

[Fe(Cl)6]3- = ion heksakloroferat(III)

[Cu(OH)4]2- = ion tetrahidroksokuprat(II)

3) senyawa kompleks netral (nonionik)

Pemberian nama senyawa kompleks netral sama dengan pemberian nama senyawa kompleks satu nama.

Contoh :

[Co(NH3)3(NO2)3] =triaminitrinitrokobaltat(III)

[Zn(H2O)2Br2] =diaquadibromozinkat(II)

4) Garam-garam kompleks

Pemberian nama garam-garam kompleks dimulai dengan menyebutkan kationnya kemudian diikuti oleh anionnya.

Contoh :

K4[Fe(CN)6] :kalium heksasianoferat(II)

Na3[CoBr6)] :natrium heksabromokobaltat(III)

c. Hibridisasi, Sifat Magnetik, dan Bentuk Molekul Ion Kompleks

Ikatan antara ion pusat dengan ligannya merupakan ikatan kovalen koordinat. Sebagai donor elektron adalah ligan.bentuk ion kompleks tergantung pada bilangan koordinasi pada jenis orbital yang digunakan atom pusat.

Tabel berbagai bentuk kompleks

Bilangan koordinasi hidrisasi Bentuk molekul234466

SpSp2

Sp3

dsp2

d2sp3

sp3d2

LinearTrigonal

TetrahedralBujur Sangkar

OktahedralOktahedral

Kekuatan Ligan

Setiap ligan mempunyai kekuatan ligan tertentu.Ion kompleks dapat bersifat diamagnetik atau paramagnetik. Jika semua elektron berpasangan maka akan mengalami penolakan dalam medan magnet disebut Diamagnetik. Jika medan magnet mengalami penarikan disebut Paramagnetik.

3. Unsur -Unsur Transisi Periode Keempat Di Alam

a.Titanium

Terdapat dalam mineral rutil (TiO2) dan ilmenit (FeTiO3). Titanium merupakan logam transisi yang ringan, kuat, tahan terhadap korosi dan tahan terhadap air laut dan klorin, serta mempunyai warna metalik. Produksi titanium yang makin banyak di sebabkan karena kebutuhan dalam bidang militer dan industri pesawat terbang yang makin meningkat. Titanium banyak digunakan dalam industri dan konstruksi. Senyawa titanium yang terkenal adalah titanium tetraklorida (TiCl4 ) dan titanium dioksida (TiO2).

b.Vanadium

Vanadium terdapat dalam bentuk senyawa vanadit Pb3 (VO4)2. Vanadium banyak digunakan dalam industry-industri seperti pembuatan logam campuran.

c.Kromium

Kromium terletak pada golongan VIB periode keempat. Kromium terdapat dikerak bumi dengan konsentrasi 122 part permillion (ppm). Kromium bersifat sangat keras dan mempunyai titik leburan dan titik didih tinggi. Kromium digunakan untuk penyepuhan berbagai barang seperti mobil dengan kegunaan untuk mengilapkan mobil yang kusam.

d.Mangan

Biji mangan yang utama adalah Pirolusit (MnO2). Kegunaan mangan yang paling penting adalah untuk produksi baja.

e.Besi

Besi bersifat logam dan terletak pada golongan VIIIB periode 4 dalam tabel periodik. Besi bersifat mudah terkorosi dalam udara lembap, cukup reaktif dan mempunyai bilangan oksidasi besi : +2; +3. Dalam pembuatan besi bahan dasar yang paling penting adalah biji besi,kokas dan batu kapur. Kegunaan besi adalah untuk pembuatan baja.

f.Kobalt

Kobalt dialam diperoleh sebagai biji smaltit (CoAs2) dan kolbatit (CoAsS) yang biasanya berasosiasi dengan Ni dan Cu.

h. Tembaga

Tembaga bersifat tahan terhadap oksidasi udara. Tembaga banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti untuk kabel listrik,bahan uang logam.

i. Zink

Zink adalah logam ringan seperti calamine biji yang mengandung logam zink.

B. BEBERAPA UNSUR TRANSISI PERIODE KELIMA DAN KEENAM

1. Perak (Ag)

Perak biasanya ditemukan dari biji perak dengan pembakaran bijih dalam tanur (furnace). Perak digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti untuk melapisi kaca pada pembuatan cermin.

2. Platina ( Pt)

Platina merupakan logam yang bersifat inert dan jarang terdapat di alam. Dalam kehidupan sehari-hari platina digunakan untuk peralatan listrik dan peralatan untuk mengukur temperature yang tinggi.

3. Emas (Au)

Emas bersifat lunak dan sangat berkilau, terdapat dalam larutan yang mengandung halogen. Emas digunakan untuk perhiasan dan standar mata uang pada beberapa Negara.

4. Merkuri (Hg)

Merkuri dikenal dengan nama perak cair. Dalam kehidupan sehari-hari merkuri digunakan pada lampu flouresen dan baterai.