KIMIA UNSUR

Kali ini kita akan membahas  tentang kelimpahan unsur-unsur di alam, sifat-sifat unsur-unsur gas mulia, halogen, logam alkali, logam alkali tanah, unsur-unsur periode ketiga dan unsur-unsur transisi periode keempat, serta pembuatan dan kegunaan unsur-unsur tersebut.

1. Kelimpahan Unsur-unsur di Alam

Beberapa persentasi kelimpahan unsur di alam

Unsur-unsur di alam lebih banyak berupa senyawa dibandingkan dalam keadaan bebas sesuai bentuk unsurnya. Unsur gas mulia terdapat dalam bentuk bebas dan unsur gas mulia ditemukan dalam bentuk senyawa alami di alam. Unsur-unsur gas mulia (helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon) termasuk dalam 90 jenis unsur yang terdapat di alam, sedangkan sisanya merupakan unsur buatan seperti plutonium dan amerisium. Beberapa unsur logam dapat ditemukan dalam keadaan bebas maupun dalam bentuk senyawa seperti emas, perak, platina, dan tembaga. Unsur nonlogam juga ada yang dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa seperti oksigen, belerang, nitrogen, dan karbon. Unsur atau senyawa yang banyak terdapat dalam bahanbahan alam disebut mineral. Mineral diolah untuk diambil unsurnya, sehingga dapat digunakan dalam kehidupan seharihari. Tidak semua mineral dilakukan pengolahan, tergantung besarnya kandungan unsur di dalamnya dan tingkat kesukaran proses pengolahannya. Dewasa ini orang lebih memilih mendaur ulang aluminium bekas daripada mengambil dari bijihnya karena biayanya lebih murah.

a. Komposisi logam alkali dalam kerak bumi
Logam alkali termasuk logam yang sangat reaktif. Di alam tidak terdapat dalam keadaan bebas, melainkan dalam keadaan terikat dalam bentuk senyawaUnsur yang paling banyak adalah Na dan K. Kedua unsur ini banyak terdapat dalam air laut dalam bentuk senyawa NaCl dan KCl.

b. Komposisi logam alkali tanah                                                                                                                                                   Logam alkali tanah tidak terdapat bebas di alam, tetapi terdapat dalam bentuk senyawanya.

a. Berilium terdapat dalam bijih beril (Be3Al2(SiO3)6).
b. Magnesium sebagai dolomit (MgCO3.CaCO3), karnalit (KCl.MgCl2.6H2O).
c. Kalsium sebagai CaCO3 pada batu kapur dan pualam, batu tahu/gipsum (CaSO4.2H2O).
d. Stronsium sebagai stronsianit (SrCO3) dan galestin (SrSO4).
e. Barium sebagai bijih barit (BaSO4).

c. Komposisi unsur-unsur periode ketiga di alam

d. Komposisi unsur-unsur transisi periode keempat di alam

Di alam unsur-unsur transisi periode keempat terdapat dalam senyawa/mineral berupa oksida, sulfida, atau karbonat. Berikut ini tabel beberapa mineral terpenting dari unsur-unsur transisi periode keempat.

e. Kelimpahan unsur-unsur Halogen di alam

Halogen merupakan golongan non-logam yang sangat reaktif, sehingga unsur-unsurnya tidak dijumpai pada keadaan bebas. Pada umumnya ditemukan dialam dalam bentuk senyawa garam-garamnya. Garam yang terbentuk disebut Halida.

         Flourin ditemukan dalam mineral-mineral pada kulit bumi: fluorspar (CaF2) dan kriolit (Na3AlF6).

         Klorin, Bromin, dan Iodin terkandung pada air laut dalam bentuk garam-garam halida dari natrium, magnesium, kalium, dan kalsium. Garam halida yang paling banyak adalah NaCl 2,8% berat air laut. Banyaknya ion halida pada air laut : 0,53 M Cl - ; 8X10-4 M Br- ; 5X10-7 M I-.

         Klorin ditemukan di alam sebagai gas Cl2, senyawa dan mineral seperti kamalit dan silvit.

         Iodin ditemukan dalam jumlah berlimpah sebagai garan (NaIO3) di daerah Chili, Amerika Serikat. Iodin yang ditemukan dalam senyawa NaI banyak terdapat pada sumber air diwatudakon ( Mojokerto).

Selain di alam, ion halida juga terdapat dalam tubuh manusia. Ion clorida merupakan anion yang terkandung dalam plasma darah, cairan tubuh, air susu, air mata, air ludah, dan cairan ekskresi. Ion iodida terdapat dalam kelenjar tiroid. Ion flourida merupakan komponen pembuat bahan perekat flouroaptit [Ca5(PO 4)3F] yang terdapat pada lapisan email gigi.

f. Kelimpahan unsur-unsur Gas Mulia di alam

Unsur-unsur gas mulia sangat sedikit kandungannya di bumi. Dalam udara kering maka akan ditemukan kandungan gas mulia sebagai berikut :

Helium ( He ) = 0,00052 %

Neon ( Ne )= 0,00182 %

Argon ( Ar ) = 0,934 %

Kripton ( Kr )= 0,00011 %

Xenon ( Xe )= 0,000008

Radon ( Rn ) = Radioaktif*

* Radon = amat sedikit jumlahnya di atmosfer atau udara. Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur lain, karena radon bersifat radio aktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit pula radon disebut juga sebagi gas jarang.

Dari tebel dapat dilihat gas mulia yang paling banyak adalah Argon ( Ar ). Walaupun di bumi Helium bukan merupakan gas mulia yang paling banyak namun di alam semesta kandungan Helium paling banyak diantara gas mulia yang lain karena Helium meupakan bahan bakar dari matahari dan bintang-bintang lainnya.

      2.  Sifat Fisis, Sifat Kimia, Pembuatan dan Kegunaan Unsur

• Gas Mulia

Gas mulia adalah sebutan untuk unsur-unsur golongan VIIIA. Unsur-unsur gas mulia adalah helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon (Rn). Gas mulia diperoleh dari udara bebas, kecuali radon diperoleh dari rongga batuan uranium. Helium selain diperoleh dari udara bebas juga dapat diperoleh dari pemisahan gas alam.

Sifat fisis gas mulia

Gas mulia merupakan golongan unsur yang paling stabil. Hal ini ditunjukan oleh keberadaannya di alam adalah dalam bentuk unsur bebasnya. Kestabilannya disebabkan oleh energi ionisasinya yang sangat tinggi dan elektron valensinya yang duplet untuk helium dan oktet untuk unsur gas mulia lainnya. Dalam tabel periodik, gas mulia berada di kolom paling kanan. Ini artinya energi ionisasi gas mulia paling tinggi dibandingkan energi ionisasi golongan unsur lainnya. Sementara itu, di alam unsur-unsur selain gas mulia umumnya berada dalam bentuk senyawa. Keadaan seperti ini menunjukan ketidakstabilannya yang disebabkan oleh energi ionisasinya yang relatif rendah dan elektron valensinya yang tidak duplet (untuk hidrogen) atau tidak oktet (untuk unsur-unsur selain hidrogen). Tidak ada senyawa alaminya dari unsur gas mulia, tetapi senyawa buatannya telah berhasil dibuat. XePtF₆ menjadi senyawa pertama dari unsur gas mulia yang telah berhasil dibuat oleh N. Bartlett. Berikutnya senyawa gas mulia yang telah berhasil dibuat adalah senyawa dari unsur kripton (KrF₄ danKrF₂) dan unsur radon (RnF₂). Energi ionisasi He, Ne, dan Ar lebih tinggi dibandingkan energi ionisasi Kr, Xe, dan Rn, sehingga He, Ne, dan Ar relatif lebih stabil dibandingkan Kr, Xe, dan Rn. Oleh karena itu, senyawa dari He, Ne, dan Ar sampai saat ini belum dapat dibuat, sedangkan senyawa dari Kr, Xe, dan Rn telah berhasil dibuat seperti tersebut di atas. Gas mulia larut dalam air membentuk klatrat. Klatrat adalah keadaan terjebaknya atom-atom gas mulia dalam struktur heksagonal molekul-molekul air. Makin ke bawah dalam golongannya, unsur gas mulia makin larut dalam air. Hal ini disebabkan makin ke bawah, ukuran atom gas mulia makin besar sehingga makin mudah membentuk klatrat (makin mudah larut dalam air).

Sifat kimia gas mulia, yaitu kereaktifan gas mulia akan berbanding lurus dengan jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom menyebabkan daya tarik inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain. Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat berreaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat bereaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen.

Berikut adalah konfigurasi elektron gas mulia:

He = 1s²
Ne = 1s² 2s² 2p⁶
Ar = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
Kr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶
Xe = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶

Rn = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶

Cara mendapatkan gas mulia dari udara bebas adalah dengan mendestilasi udara tersebut. Destilasi adalah cara pemisahan campuran menjadi zat-zat tunggal dengan dasar perbedaan titik didih di antara zat-zat yang ada dalam campuran tersebut tidak berbeda jauh. Khusus untuk Rn hanya diperoleh melalui isolasi gas Rn dari rongga batuan uranium.

• Kegunaan Unsur Gas Mulia

1)      Helium ( He )

·        Pendingin reaktor nuklir

·        Pengisi balon udara

·        Campuran udara bagi penyelam

(Helium merupakan zat yang ringan dan tidak mudah terbakar, Helium biasa digunakan untuk mengisi balon udara, dan helium yang tidak reaktif digunakan untuk mengganti nitrogen untuk membuat udara buatan yang dipakai dalam penyelaman dasar laut. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah)

2) Neon ( Ne )

·        Pengisi bola lampu neon

·        Penangkal petir

·        Indikator tegangan tinggi

3) Argon ( Ar )

·        Pembuatan roket

·        Las stainless steel

·        Las titanium

·        Pengisi bola lampu pijar

·        Tempat penyimpanan logam

4) Kripton (Kr)

·        Pengisi lampu fluoresen tegangan rendah

·        Alat fotografi kecepatan tinggi

5)      Xenon ( Xe )

·        Pembuatan lampu baktenisida

·        Pembuatan tabung electron

·        Penghilang rasa sakit

Contoh kegunaan radon

·        Obat bius

6) Radon ( Rn )

·        Terapi kanker

·        Sistem peringatan gempa

(Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.)

• Halogen

Halogen adalah kelompok unsur kimia yang berada pada golongan VIIA di tabel periodik. Kelompok ini dari: fluor (F), klor (Cl), brom (Br), yodium (I), astatin (At), dan unsur ununseptium (Uus) yang belum ditemukan. Halogen menandakan unsur-unsur yang menghasilkan garam jika bereaksi dengan logam. Istilah ini berasal dari istilah ilmiah bahasa Perancis dari abad ke-18 yang diadaptasi dari bahasa Yunani. 

(-)Sifat Fisis

(-)Sifat Kimia

1.      Kereaktifan

Beberapa hal yang mempengaruhi kereaktifan, diantaranya : harga kereaktifan halogen  F > Cl > Br > I,  kereaktifan halogen dipengaruhi kelektronegatifannya, ikatan halogen dan jari-jari atom.

      Semakin besar kelektronegatifan semakin reaktif karena semakin mudah menarik elektron. ( F > Cl > Br > I )

      Semakin kecil energi ikatan halogen, semakin mudah diputuskan ikatan tersebut sehingga makin reaktif halogen. 

( F < Cl < Br < I )

      Dalam satu golongan jari-jari atom dari unsur halogen semakin bertambah dari flour sampai astatin makin besar jari jari atom semakin kurang reaktif. ( F < Cl < Br < I )

2.      Kelarutan

      Kelarutan halogen dari fluor sampai iodin dalam air semakin berkurang. Fluor selain larut juga bereaksi dengan air, karena sangat reaktif membentuk asam florida

      2F2(g) + 2H2O(l)   → 4HF(aq) + O2(g)

      Iodin sukar larut dalam air, tetapi mudah larut dalam larutan yang mengandung ion I- karena membentuk ion poliiodida I3-, misalnya I2 larut dalam larutan KI.

I2(s) + KI(aq) →  KI3(aq)

Karena molekul halogen nonpolar sehingga lebih mudah larut dalam pelarut nonpolar, misalnya CCl4, aseton, kloroform, dan sebagainya.

3.      Titik didih dan titik lebur

Semua halogen mempunyai titik lebur dan titik didih yang rendah kerana molekul-molekul halogen ditarik bersama oleh daya Van der Wals yang lemah dan hanya sedikit tenaga diperlukan untuk mengatasinya. Semakin ke bawah, titik lebur dan titik didih halogen meningkat.

4.      Daya Oksidasi

Halogen digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya mudah mengikat elektron atau mudah tereduksi.

Data potensial reduksi:

F2 + 2e- →  2F-                Eo = +2,87 Volt

Cl2 + 2e-  → 2Cl-             Eo = +1,36 Volt

Br2 + 2e-  →2Br-              Eo = +1,06 Volt

I2 + 2e-  → 2I-                 Eo = +0,54 Volt

Potensial reduksi F2 paling besar sehingga akan mudah mengalami reduksi dan disebut oksidator terkuat. Sedangkan terlemah adalah I2 karena memiliki potensial reduksi terkecil.

·         Sifat oksidator: F2 > Cl2 > Br2 > I2

·         Sifat reduktor : I- > Br- > Cl- > F-

Reduktor terkuat akan mudah mengalami oksidasi mudah melepas elektron ion iodida paling mudah melepas electron sehingga bertindak sebagai reduktor kuat.

5.      Reaksi Pendesakkan

Berlangsungnya suatu reaksi tidak hanya ditentukan oleh potensial sel. Tetapi, berlangsung tidaknya suatu reaksi dapat dilihat dari reaksi pendesakkan halogen. Halogen yang terletak lebih atas dalam golongan VII A dalam keadaan diatomik mampu mendesak ion halogen dari garamnya yang terletak dibawahnya.

Contoh:  F2 + 2KCl → 2KF + Cl2

2 Br- + Cl2  → Br2 + 2 Cl

Br2 + 2I- →  Br- + I2

Br2 + Cl- → (tidak bereaksi)

I2 + Br- → (tidak bereaksi)

6.      Sifat asam

Sifat asam yang dapat dibentuk dari unsur halogen, yaitu: asam halida (HX), dan oksilhalida.

a.  Asam halida (HX)

Pada suhu kamar semua asam halida (HX) berupa gas, tidak berwarna dan berbau menusuk. Asam halida terdiri dari asam fluorida (HF), asam klorida (HCl), asam bromida (HBr), dan asam iodida (HI). Kekuatan asam halida bergantung pada kekuatan ikatan antara HX atau kemudahan senyawa halida untuk memutuskan ikatan antara HX.

Dalam golongan VII A, semakin keatas ikatan antara atom HX semakin kuat. Urutan kekuatan asam :

HF < HCl < HBr < HI

Titik didih asam halida dipengaruhi oleh massa atom relative (Mr)  dan ikatan antar molekul :

Semakin besar Mr maka titik didih semakin tinggi.

Semakin kuat ikatan antarmolekul maka titik didih semakin tinggi.

• Kegunaan unsur Halogen

1.      Flour

            Na2SiF6 dicampur dengan pasta gigi yang berfungsi sebagai penguat gigi

            NaF sebagai pengawet kayu dari serangga

            Gas F2 dalam proses pengolahan isotop uranium sebagai bahan bakar reaksi nuklir

            CF2Cl (freon-12) sebagai pendingin kulkas dan AC

            Teflon sebagai plastik tahan panas

2.      Chlor

            Cl2 sebagai desinfektan / DDT (Dikloro Difenil Trikloro)  pembunuh kuman yang dapat menyebabkan penyakit atau sebagai insektisida.

            NaCl sebagai garam dapur

            KCl untuk pupuk

            NH4Cl sebagai elektrolit pengisi batu baterai

            NaClO sebagai bleaching agent (pemutih), yakni pengoksidasi zat warna

            Ca(OCl)2 atau kaporit  sebagai desinfektan pada air

            ZnCl2 sebagai bahan pematri atau solder

            PVC (Polivinil klorida) digunakan sebagai plastik untuk pipa pralon.

            KClO3 digunakan dalam industri korek api.

3.      Brom

            NaBr digunakan dalam kedokteran sebagai obat penenang saraf

            AgBr untuk film fotografi, karena AgBr memiliki kepekaan terhadap cahaya

            CH3Br sebagai bahan campuran zat pemadam kebakaran

            C2H4Br2 ditambahkan pada bensin agar timbal dalam bensin tidak mengendap, karena diubah menjadi PbBr2

4.      Yodium

            I2 dalam alkohol sebagai anti septik luka agar tidak terkena infeksi

            KIO3 sebagai tambahan yodium dalam garam dapur

            I2 digunakan untuk mengetes amilum dalam industri tepung

            NaI ditambahkan garam dapur untuk mengurangi kekurangan yodium

• Logam Alkali

Atom-atom logam alkali mempunyai satu elekrton pada kulit terluarnya. Dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan IA. Alkali berasal dari bahasa arab kali yang berarti abu. Dinamakan alkali karena dapat membentuk basa kuat. Logam alkali terdiri atas enam unsuryaitu litium ( Li ), natrium ( Na ), kalium ( K ), rubidium ( Rb ), cesium ( Cs ), dan frasium ( Fr ). Unsur logam alkali tidak terdapat bebas di alam melainkan dalam bentuk senyawanya.

(-) Sifat Fisis

Keterangan	Li	Na	K	Rb	Cs
Nomor  atom	3	11	19	37	55
Konfigurasi  elektron  terluar	2s?	3s?	4s?	5s?	6s?
Jari-jari  atom (pm)	152	186	227	247	265
Energi  ionisasi (kJ/mol)	520,2	495,8	418,8	403,0	375,7
Keelektronegatifan	0,98	0,93	0,82	0,82	0,79
Afinitas  elektron (kJ/mol)	59,63	52,867	48,384	46,884	45,505
Potensial  elektroda (E?)	-3,040	-2,713	-2,924	-2,924	-2,923
Titik  leleh (K)	453,54	370,81	336,65	311,89	301,4
Titik  didih (K)	1620	1176,8	1047	961	951,4
Rapatan (g/cm? pada 20?C)	0,534	0, 971	0,862	1,532	1,873
Kekerasan (Mohs)	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2
Warna  nyala	Merah tua	Kuning	Ungu	Merah biru	Biru
Daya  hantar  listrik (pada skala relatif  terhadap perak  100)	17,1	33,2	22,0	12,4	7,76

Titik leleh yang cukup rendah menunjukkan bahwa logam alkali merupakan logam yang lunak. Lunaknya logam bertambah dengan bertambahnya nomor atom.

Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulut terluar bertambah besar. Dengan demikian besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin kecil. dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah ( Li ke Cs ) semakin besar kereaktifannya.

(-) Sifat Kimia

UNSUR	Li	Na	K	Rb dan Cs
a. DENGAN UDARA	Perlahan-lahan terjadi Li2O	Cepat terjadi Na2O dan Na2O2	Cepat terjadi K2O	Terbakar terjadi Rb2O dan Cs2O
b. DENGAN AIR 2L + 2H2O ®2LOH + H2 (g)	(makin hebat reaksinya sesuai dengan arah panah)
c. DENGAN ASAM KUAT 2L + 2H+ ® 2L+ + H2 (g)
d. DENGAN HALOGEN 2L + X2® 2LH
WARNA NYALA API	Merah	Kuning	Ungu	-
Garam atau basa yang sukar larut dalam air	CO32+ OH- , PO43-	-	ClO4- dan [ Co(NO2)6 ]3-

Warna Nyala Logam Alkali
Warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur disebut sprektum emisi. Spektrum emisi yang dihasilkan berkaitan dengan model atom Neils Bohr. Ketika atom diberikan sejumlah energi, elektron-elektron yang berada pada keadaan dasar akan tereksitasi menuju kulit yang lebih tinggi dengan ringkat energi yang lebih tinggi. Elektron yang tereksitasi dapat kembali keadaan dasar atau mengimisi dengan memancarkan sejumlah energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang (λ) tertentu. Spektrum emisi terjadi ketika larutan garamnya dibakar menggunakan nyala bunsen. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda antara yang satu dengan yang lainnya.



Warna nyala unsur-unsur logam alkali

Ketika dibakar litium menghasilkan warna merah, natrium menghasilkan warna kuning, kalium menghasilkan warna pink atau lilac, rubidium menghasilkan warna merah lembayung dan sesium menghasilkan warna merah lembayung. Warna-warna yang dihasilkan oleh unsur-unsur alkali sangat indah sehingga logam-logam alkali banyak dimanfaatkan dalam pembuatan kembang api atau mercun

Ringkasnya sifat-sifat logam Alkali:
1. Sangat reaktif
2. Bereaksi dengan halogen membentuk garam
3. Bereaksi dengan air membentuk basa kuat
4. Elektron terluar 1
5. Lunak
6. Titik lebur rendah
7. Massa Jenis rendah
8. Potensial untuk ionisasi sangat rendah
9. Tingkat elektronegativitas : Li > Na > K > Rb > Cs > Fr
10. Tingkat reaktivitas : Li < Na < K < Rb < Cs < Fr
11. Titik lebur dan titik uap : Li > Na > K > Rb > Cs > Fr

• Kegunaan unsur logam alkali

Kegunaan Litium

• ·         Pentransfer panas

• ·          untuk bahan anoda

• ·          pembuatan gelas dan keramik khusus

• ·         Keperluan bidang nuklir

Kegunaan Litium Stearat

• ·         Pembuatan minyak pelumas temperature tinggi

Kegunaan Natrium ( Na )

• ·         Sebagai cairan pendingin pada reactor nuklir, karena meleleh pada 98 C dan mendidih pada 892 C

• ·         Uap natrium digunakan untuk lampu natrium yang berwarna kuning dan dapat menembus kabut

• ·         Digunakan pada industry pembuatan bahan anti ketukan pada bensin, yaitu TEL (tetraetillead)

• ·         Campuran Na dan K untuk thermometer temperature tinggi

• ·         Pada produksi logam titanium untuk pesawat terbang, logam natrium juga digunakan untuk foto sel dalam alat-alat elektrik

Natrium Hidroksida (NaOH)

• ·         Digunakan dalam industry tekstil

• ·         Industry plastic

• ·         Pemurnian minyak bumi

• ·         Pembuatan senyawa natrium lainnya

Natrium Klorida (NaCl)

• ·         Pembuatan klorin

• ·         Mengawetkan berbagai jenis makanan

• ·         Mencairkan salju di jalan raya daerah beriklim sedang

Kegunaan Natrium Bikarbonat (Na2HCO3)

• ·         Disebut juga soda kue

• ·         Digunakan sebagai pengembang pada pembuatan kue

Kegunaan Natrium Karbonat (Na2CO3 )

• ·         Disebut juga dengan soda abu

• ·         Digunakan dalam industry pembuatan kertas

• ·         Industry detergen

• ·         Industry kaca

• ·         Bahan pelunak air

Kegunaan KALIUM

• ·         Unsur kalium penting bagi pertumbuhan

• ·         Unsur kalium digunakan untuk pembuatan kalium supreoksida (KO2) yang dapat bereaksi dengan air membentuk oksigen

Kegunaan KCl dan K2SO4

• ·         Untuk pupuk pada tanaman

Kegunaan KNO3

• ·         Komponen esensial dari bahan peledak, petasan, dan kembang api

Kegunaan KClO3

• ·         Pembuatan korek api

• ·         Pembuatan bahan peledak dan mercon

• ·         Pembuatan gas Cl2 apabila direaksikan dengan larutan HCl

Kegunaan Kalium Hidroksida (KOH)

• ·         Sebagai bahan pereaksi dalam pembuatan sabun mandi

Kegunaan K2O2

• ·         Bahan cadangan oksigen dalam pertambangan atau kapal selam

• Logam Alkali Tanah

Unsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali tanah sebab unsur-unsur tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah. Logam alkali tanah umumnya reaktif, tetapi kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali.

KONFIGURASI ELEKTRON

Berelium (Be)              = 1s² 2s²

Magnesium (Mg)         = 1s2 2s2 2p6 3s2

Kalsium (Ca)               = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

Stronsium (Sr)             = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²

Barium (Ba)                = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s²

Radium (Ra)               = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶7s²

^{(-) Sifat Fisis Alkali Tanah}

Unsur logam alkali tanah (IIA) ini terdiri dari Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra. Golongan ini mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan golongan IA. Perbedaannya adalah bahwa golongan IIA ini mempunyai konfigurasi elektron ns2 dan merupakan reduktor yang kuat. Meskipun lebih keras dari golongan IA, tetapi golongan IIA ini tetap relatif lunak, perak mengkilat, dan mempunyai titik leleh dan kerapatan lebih tinggi.

Unsur-unsur logam alkali tanah agak lebih keras, kekerasannya berkisar dari barium yang kira-kira sama keras dengan timbal, sampai berilium yag cukup keras untuk menggores kebanyakan logam lainnya. Golongan ini mempunyai struktur elektron yang sederhana, unsur-unsur logam alkali tanah mempunyai 2 elektron yang relatif mudah dilepaskan. Selain energi ionisasi yang relatif rendah, keelektronegatifan rata-rata golongan ini juga rendah dikarenakan ukuran atomnya dan jarak yang relatif besar antara elektron terluar dengan inti.(-)Sifat Kimia Alkali Tanah

• Kegunaan unsur logam alkali tanah

1. Berilium (Be)

a)      Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermassa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat Jet.

b)      Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.

c)      Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir.

d)     Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alat listrik, maka Berilium sangat penting sebagai komponen televisi.

2. Magnesium (Mg)

a)      Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu blitz.

b)      Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karena senyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.

c)      Senyawa Mg(OH)₂ digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencegah terjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.

d)     Mirip dengan Berilium yang membuat campuran logam semakin kuat dan ringan sehingga bisa digunakan pada alat alat rumah tangga.

3. Kalsium (Ca)

a)      Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan plastik.

b)      Senyawa CaSO₄ digunakan untuk membuat gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.

c)      Senyawa CaCO₃ biasa digunakan untuk bahan bangunan seperti komponen semen dan cat tembok. Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.

d)     Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator, dapat juga mengeringkan gas dan mengikat Karbondioksida pada cerobong asap.

e)      Ca(OH)₂ digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan juga sebagai sumber basa yang harganya relatif murah.

f)       Kalsium Karbida (CaC₂) disaebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H₂) yang digunakan untuk pengelasan.

g)      Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.

4. Stronsium (Sr)

a)      Stronsium dalam senyawa Sr(NO₃)₂ memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.

b)      Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.

c)      Untuk pengoperasian mercusuar yang mengubah energi panas menjadi listrik dalam baterai nuklir RTG (Radiisotop Thermoelectric Generator).

5. Barium (Ba)

a)      BaSO₄ digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X meskipun beracun.

b)      BaSO₄ digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.

c)      Ba(NO₃)₂ digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.

UNSUR-UNSUR PERIODE III

Unsur-unsur yang ada dalam periode iii adalah natrium (Na), magnesium (Mg), Aluminium (Al), silikon (Si), Fosfor (P), sulfur (S), klor (Cl), argon (Ar). Na diperoleh dari air laut berupa garam dapur (NaCl), magnesium diperoleh dari magnesit (MgCO₃) dan cangkang telur/dolomit (MgCO₃.CaCO₃), aluminium diperoleh dari bauksit (Al₂O₃.2H₂O), silikion diperoleh dari pasir kuarsa/silika (SiO₂), fosfor diperoleh dari apatit/batu karang (Ca₃(PO₄)₂), sulfur diperoleh langsung dalam bentuk unsurnya dari tanah belerang, klor dari air laut berupa garam dapur, dan argon diperoleh dalam bentuk unsur bebasnya dari udara bebas.

Na bereaksi dengan air dingin dan Mg bereaksi dengan air panas. Al bereaksi dengan air hanya dengan uapnya. Hasil reaksi dengan air dari ketiga unsur tersebut membentuk senyawa basa dan gas hidrogen. Si dan P tidak beraksi dengan air. S bereaksi dengan air dalam suhu yang tinggi membentuk H₂S dan O₂. Cl bereaksi autoredoks dengan H₂O membentuk HCl dan HClO. Ar sama sekali tidak bereaksi dengan air. Si mempunyai tingkat titik leleh tertinggi di antara unsur-unsur dalam periode ketiga. Urutan tingkat titik leleh berikutnya setelah Si dari unsur-unsur periode ketiga adalah Al>Mg>Na>S>P>Cl>Ar. Dalam satu periode jari-jari atom semakin ke kiri makin besar. Na mempunyai jari-jari atom paling besar dan Ar mempunyai jari-jari atom paling kecil di antara jari-jari atom unsur lainnya dalam periode ketiga. Untuk sifat periodik lainnya, yaitu kelektronegatifan, energi ionisasi, dan afinitas elektron, makin ke kanan dalam satu periode harganya makin besar. Kecuali keelektronegatifan VIIIA, harganya adalah nol. Kecuali energi ionisasi IIA lebih besar dari IIIA dan energi ionisasi VA lebih besar dari VIA. Kecuali afinitas elektron IIA lebih kecil dari IA, afinitas elektron VA lebih kecil dari IVA, dan afinitas elektron VIIA lebih kecil dari VIIA. Dalam periode ketiga, unsur yang mempunyai bentuk alotropi adalah sulfur dan fosfor. Alotropi adalah sifat zat yang beda, tetapi masih tersusun dari unsur yang sama. Sulfur mempunyai dua alotropi yaitu rombik (suhu di bawah 96⁰C) dan monoklin (suhu di atas 96⁰C). Sama halnya dengan sulfur, fosfor juga mempunyai dua alotropi, yaitu fosfor berwarna putih dan fosfor berwarna merah. Fosfor putih beracun dan dapat berfosforesensi, sedangkan fosfor merah tidak beracun dan tidak berfosforesensi. Sifat basa untuk unsur-unsur periode ketiga, makin ke kiri makin kuat, sedangkan sifat asam makin ke kanan makin kuat. Khusus untuk Al bersifat amfoter yaitu dapat bereaksi dengan basa maupun asam. Sifat amfoter dari Al dijadikan dasar untuk mendapatkan Al₂O₃ murni dari bauksit (Al₂O₃2H₂O). Yang selanjutnya leburan Al₂O₃murni dielektrolisis untuk mendapatkan logam Al.

Untuk mendapatkan unsur Na dan Mg dapat dilakukan dengan mengelektrolisis lelehan garamnya. Elektrolisis lelehan garam NaCl untuk mendapatkan Na disebut proses Downs dan elektrolisis lelehan garam MgCl₂untuk mendapatkan Mg disebut proses Dow. Sedangkan Al diperoleh dari bauksit (Al₂O₃.2H₂O) dengan mengelektrolisis leburan Al₂O₃. Proses elektrolisis leburan Al₂O₃ untuk mendapatkan Al disebut proses hall. Si diperoleh dari reduksi pasir kwarsa/SiO₂ dengan karbon/C. P diperoleh dari proses wohler yaitu pemanasan batu karang dengan pasir, yang dilanjutkan dengan reaksi reduksi menggunakan karbon. Adapun untuk mendapatkan S dilakukan proses frasch yaitu belerang dalam tanah ditekan dengan udara dan uap air bersuhu dan tekanan tinggi. Cl diperoleh dari eletrolisis baik larutan maupun lelehan garamnya. Sementara itu, unsur terakhir dari periode ketiga dari kiri ke kanan yaitu argon diperoleh dari destilasi udara bebas dan dari reaksi udara bebas dengan karbid (CaC₂).

Adapun kegunaan unsur-unsur periode ketiga adalah Na untuk industri sabun, penyedap, dan pemanis. Ar untuk pengisi bola lampu dan lampu reklame. Mg dengan Al dan Ca (magnalium) untuk rangka pesawat terbang. Cl sebagai bahan untuk plastik dan freon. Si untuk transistor, chips komputer, gelas, keramik, pengering (silika gel). S untuk membuat asam sulfat H₂SO₄ sebagai bahan untuk pupuk, kertas, baterai, tekstil, farmasi dan lain-lain, dan P untuk membuat H₃PO₄ sebagai bahan pupuk fosfat.

UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE IV

Unsur-unsur transisi periode IV adalah skandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), kromium (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobal (Co), nikel (Ni), tembaga (Cu), dan seng (Zn). Sc diperoleh dari Sc₂O₃XH₂O, Ti diperoleh dari rutil/TiO₂, V diperoleh dari vanadit/Pb(VO₂)₂, Cr dari PbCrO₄, Mn dari batu kawi (pirolusit)/MnO₂, Fe dari hematit/Fe₂O₃ dan magnetit/Fe₃O₄, Co dari CoS, Ni dari NiS, Cu dari CuFS₂(kalkopirit) dan seng dari ZnS (seng blende).

Ciri-ciri dari unsur-unsur transisi periode IV adalah elektron valensi tengah mengisi d, semuanya logam, biloks bervariasi (kecuali Sc³⁺ dan Zn²⁺), senyawanya berwarna (kecuali Sc³⁺, Zn²⁺, dan Ti⁴⁺), bersifat paramagnetik/menarik medan magnet (dikarenakan mempunyai elektron tidak berpasangan pada orbital sub kulitnya), membentuk kompleks koordinasi, dan dapat digunakan sebagai katalis. Misalnya Ni untuk katalis hidrogenasi, Fe untuk katalis proses Haber-Bosch, dan V₂O₅ untuk katalis proses kontak dalam pembuatan H₂SO₄. 

Teknik untuk mengolah bijih menjadi logamnya disebut teknik 

metalurgi. Langkah-langkah dalam teknik metalurgi adalah 

1)  Flotasi (pengapungan), yaitu membersihkan logam dari 

     pengotornya dengan teknik pengapungan oleh buih detergen.

2)  Pemanggangan, yaitu cara mengolah logam menjadi senyawa 

     oksidanya dengan mengalirkan gas oksigen dalam suhu 

     yang tinggi ke dalam biji logam yang sudah dibersihkan.

3)  Reduksi, yaitu mengolah senyawa oksida logam 

     menjadi logamnya dengan reaksi reduksi menggunakan 

     karbon.

4)  Elektrolisis, yaitu proses memurnikan logam kotor yang 

     diperoleh dari proses reduksi menjadi logam murninya.

Contoh teknik metalurgi

1. Pengolahan bijih tembaga menjadi tembaganya:

2. Pengolahan bijih besi (hematit) menjadi logam besi:

Kegunaan unsur-unsur transisi periode IV: 

Tembaga, seng, nikel: pipa, kabel listrik, perunggu (Cu dan Sn), kuningan (Cu dan Zn), monel (Cu dan Ni), koin/mata uang (Cu, Sn, dan Zn).

Nikel, kromium, dan besi: katalis reaksi hidrogenasi (pembuatan margarin), stainless steel (Cr, Ni, dan Fe), elemen pemanas/nikrom (Ni 80% dan Cr 20%).

Perak dan emas: perhiasan, mata uang, gigi palsu, film foto dan kertas foto (AgBr dan AgI)

Please watch this summary video of "KIMIA UNSUR">> http://www.youtube.com/watch?v=aLVYUWUiXrg (Created by Group 4th Chemistry Project, Eben Haezar Senior High School)

THANK YOU ~