UNSUR-UNSUR DI ALAM
-
Unsur-Unsur Alkali
Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), Fransium (Fr)
Fransium bersifat radioaktif, sifat-sifatnya belum banyak diketahui
-
Sifat-sifat logam alkali
-
Unsur logam sangat aktif
-
mengkilat, lunak, mudah ditempa
-
dibandingkan dengan golongan logam lain titik lelehnya sangat rendah
-
penghantar panas dan listrik yang baik
-
pada suhu kamar berwujud padat
-
dalam satu golongan dari atas ke bawah : titik didih, titik lebur dan energi ionisasinya makin berkurang, kereaktifannya semakin bertambah
-
Reaksi logam-logam alkali
-
Bereaksi dengan klor membentuk senyawa klorida yang stabil
2M + Cl2 2MCl + energi
-
Bereaksi dengan air dan membebaskan energi
2M + 2H2O 2M+ + 2OH- + H2 + energi
-
Dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, peroksida dan superoksida
4Li + O2 2Li2O (oksida biasa)
2Na + O2 Na2O2 (peroksida)
K + O2 KO2 (superoksida)
-
Dengan hidrogen membentuk hidrida
2M + H2 2MH
6Li + N2 2Li3N
-
Pembuatan
Logam-logam alkali dapat diperoleh dengan cara elektrolisis leburan garam-garamnya
-
Unsur-unsur_Alkali_Tanah'>Unsur-unsur Alkali Tanah
Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), Radium (Ra). Radium bersifat radioaktif.
-
Sifat-sifat logam alkali tanah
-
Merupakan logam yang ringan dan sangat reaktif
-
Berwarna putih keperak-perakan
-
Titik didih dan titik lelehnya lebih tinggi dari logam alkali
-
Dalam satu golongan makin ke bawah :
-
makin reaktif
-
kelarutan M(OH)2 dan MC2O4 makin besar
-
kelarutan garam SO42-, CrO42- dan CO32- makin kecil
-
Reaksi logam-logam alkali tanah
-
Dengan air, makin ke bawah makin hebat
M + 2H2O M2+ + 2OH- + H2
-
Bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, kecuali Barium membentuk peroksida
-
Bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida
-
Bereaksi dengan nitrogen membentuk nitrida
-
Bereaksi dengan halogen membentuk garam halida
Catatan : BeCl2 berikatan kovalen sedang garam klorida yang lain berikatan ion
-
Pembuatan
Logam-logam alkali tanah dapat diperoleh dengan cara elektrolisis leburan garamnya.
-
Unsur-unsur Halogen
Arti halogen : mudah membentuk garam
Yang tergolong unsur halogen : Fluor (F), Klor (Cl), Brom (Br), Iod (I), dan Astatin (At)
-
Terdapatnya
a.1 Dalam bentuk senyawa halida (sabagai ion negatif satu)
a.2 Dalam mineral : Fluor : CaF2 (Fluorspar)
Na3AlF6 (Kryolit)
Klor : NaCl (Halite)
KClNaCl (Sylvite)
Brom : MgBr2.KBr.6H2O (Brom Carnalite)
Iod : NaIO3
-
Sifat-sifat halogen
-
Unsur
|
Ujud
|
Warna
|
Fluor
|
Gas
|
Kuning muda
|
Klor
|
Gas
|
Kuning kehijauan
|
Brom
|
Cair
|
Merah coklat
|
Iod
|
padat
|
Hitam mengkilap
|
-
Dalam satu golongan dari atas ke bawah
-
Titik didih, titik cair dan jari0jari makin bertamabah besar
-
Energi ionisasi, keeleketronegatifan makin kecil
-
Kelarutan dalam air makin berkurang
-
Daya pengoksidasi makin berkurang
-
Asam Hidrogen Halida (HX)
-
Semua HX berupa gas tidak berwarna, berbau dan menusuk
-
HF mempunyai titik diidh tertinggi dibanding HCl, HBr dan HI
Hal ini karena HF dapat membentuk ikatan hidrogen
-
Urutan kekuatan asam : HI>HBr>HCl>HF
-
Pembuatan HX
H2 + X2 2HX
-
HF dan HCl dapat dibuat dari garamnya + H2SO4 pekat
CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF
2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl
-
HBr dan HI tidak dapat dibuat dengan cara di atas, karena Br dan I akan teroksidasi oleh H2SO4 pekat menjadi Br2 dan I2
Kegunaan Halogen
-
Fluor
-
sebagai oksidator
-
pendingin (freon)
-
Polimer (Teflon)
-
Menguji kaca
-
mencegah kerusakan gigi
-
Klor
-
sebagai oksidator
-
pemutih
-
bahan baku obat
-
pembasmi hama (senyawa organoklor)
-
Brom
-
Bahan baku obat
-
senyawa antiknock (etilen bromide)
-
fotografi (AgBr)
-
Iod
-
Antiseptik
-
Pencegah penyakit gondok
-
Fotografi (AgI)
-
Obat anti jamur (KI)
-
Unsur Gas Mulia
Yang tergolong unsur gas mulia : Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe), dan Radon (Rn)
-
Terdapatnya
Gas mulia terdapat dalam atmosfer bumi. Untuk Helium (He) terdapat di luar atmosfer. Helium dapat terbentuk dari peluruhan zat radioaktif Uranium dan Thorium. Semua unsur gas mulia terdiri dari atom-atom yang berdiri sendiri.
-
Sifat-sifat gas mulia
-
Konfigurasi electron terluar : He = 1s2
Ne sampai Rn = ns2 np6
Konfigurasi electron gas mulia dengan electron terluar 2 atau 8 merupakan suatu bentuk konfigurasi stabil.
-
Dalam satu golongan dari atas ke bawah (He sampai Rn)
-
potensial ionisasinya makin kecil
-
reaktifitasnya makin besar
-
titik didih dan titik leleh makin besar
-
Reaksi Gas mulia
Pada tahun 1962, Neil Bartlet berhasil mereaksikan Xe dan PtF6 yang berlangsung pada suhu kamar :
Xe(g) + PtF6(g) XePtF6(s)
Dalam bentuk senyawa gas mulia mempunyai struktur tertentu dan mempunyai beberapa bilangan oksidasi :
-
Bilangan Oksidasi
|
Senyawa
|
Struktur
|
+2
|
XeF2
|
Linier
|
+4
|
XeF4
|
Planar
|
+6
|
XeF6
|
Oktahedron
|
+8
|
XeO4
|
Tetrahedron
|
-
Kegunaan gas mulia
-
Helium dipakai sebagai pengisi balon udara, campuran gas untuk menyelam
-
Neon dan Argon sebagai pengisi lampu listrik
-
Kripton dan Xenon untuk membius pada pembedahan
-
Radon untuk pengobatan kanker
-
Pembuatan
He, Ne, Ar, Kr dan Xe dapat dibuat dengan penyulingan bertingkat udara cair (destilasi bertingkat)
-
Nitrogen dan Oksigen
A.Nitrogen
1. Terdapatnya di alam
- Sebagai nitrogen bebas (N2) di udara = 78% volume
- Sebagai senyawa terdaapt dalam makhluk hidup dan berbagai mineral seperti sendawa Chili, NaNO3
2. Sifat-sifat :
a. Molekul N2 stabil, energi ikatannya sebesar 225,2 kkal/mol
2N N2 225,2 kkal/mol
Strukturnya :
Molekul N2 mempunyai ikatan rangkap 3
-
Energi ikat yang besar tersebut juga menunjukkan bahwa disosiasinya besar. Ini menrangkan bahwa pada suhu biasa molekul nitrogen tidak reaktif, kecuali dengan Li :
6Li + N2 2Li3N
-
Pada suhu tinggi dapat bereaksi dengan logam golongan IIA membentuk nitrida
3Mg + N2 Mg3N2
Nitridanya dengan air membentuk NH3
3Mg3N2 + 3H2O 3MgO + 2NH3(g)
-
Dengan oksigen dapat berlangsung pada suhu 1000oC
N2(g) + O2(g) 2NO(g)
-
Dengan hidrogen berlangsung pada tekanan tinggi dengan suhu : 400-600oC
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
-
Nitrogen membentuk senyawa-senyawa kovalen dengna bilangan oksidasi -3 sampai +5
3. Pembuatan Nitrogen
a. Dalam industri dibuat dengan cara destilasi bertingkat udara cair
b. Dalam laboratorium dibuat dengan cara berikut :
a. Pemanasan NH4NO2
NH4NO2 N2 + 2H2O
b. Reaksi NH3 + CuO dipanaskan
2NH3 + 3CuO N2 + 3Cu + 3H2O
-
Reaksi Cu + NO dipanaskan
Cu + 2NO N2 + 2CuO
-
Pemanasan (NH4)2Cr2O7
-
Capuran NaNO2 dan NH4Cl yang dipanaskan
-
Oksigen
-
Unsur-unsur Periode ketiga
Unsur-unsur period eke-3 dari kiri ke kanan adalah :
Na Mg Al Si P S Cl Ar
bersifat nonlogam
bersifat logam
Sifat-sifat Periode
Sepanjang periode dari Na sampai Cl terjadi perubahan sifat sebagai berikut :
-
Sifat logam berkurang, sifat nonlogam bertambah
-
Energi ionisasi cenderung bertambah, sedangkan jari-jari atom makin berkurang (karena muatan inti bertambah)
Perubahan energi ionisasi adalah sebagai berikut :
- dari Na Mg : naik
- dari Mg Al : turun
- dari Al P : naik
- dari P S : tetap
- dari S Cl : naik
-
Sifat pereduksi makin berkurang, sifat pengoksidasi makin bertambah
-
senyawa hidroksidanya : sifat basa makin berkurang, sifat asam bertambah
-
Sepanjang periode terjadi perubahan struktur, yaitu :
Na Mg Al Si P S Cl Ar
struktur raksasa berikatan kovalen
struktur raksasa berikatan logam
struktur molekul sederhana
atom bebas
-
Alumunium
Alumunium adalah unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silicon. Bijih logamnya yang penting adalah bauksit (Al2O3.2H2O) dan kryolit (Na3AlF6)
Alumunium dengan nomor atom 13 dapat membentuk ion Al3+
Ion Al3+ mempunyai jari-jari yang relatif kecil sehingga kerapatan muatan ion Al3+ cukup besar dan sifat inilah yang akan menentukan sifat-sifat kimia senyawa Al.
Sifat-sifat Alumunium
-
Bereaksi dengan oksigen membentuk lapisan tipis oksida yang melindungi dari oksidasi lebih lanjut
-
Bereaksi dengan asam membebaskan gas hidrogen (H2)
-
Bila dipanaskan kuat di udara, Al terbakar membentuk oksida dan sedikit nitrida
2Al + 3/2 O2 Al2O3
2Al + N2 2AlN
-
Alumunium larut dalam larutan NaOH encer
Al(s) + OH-(aq) + 3H2O(l) Al(OH)4- + 3/2 H2(g)
-
Dapat mereduksi Fe2O3 disertai pelepasan panas yang besar (dipakai untuk mengelas baja)
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 H = 119 kkal
-
Senyawa hidroksidanya bersifat amfoter
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Pembuatan Alumunium
Alumunium dapat dibuat dari elektrolisis Al2O3 cair dengan larutan elektrolit kryolit (Na3AlF6)
Reaksi : Al2O3(l) 2Al3+ + 3O2-(l)
Katoda : Al3+(l) + 3e Al(s) x4
Anoda : 2O2-(l) O2(g) + 4e x3
4Al3+(l) + 6O2- 4Al(s) + 3O2(g)
-
Unsur-unsur Periode keempat
-
Pengertian Unsur Transisi
Ada dua pendapat tentang unsur transisi :
-
Unsur transisi adalah unsur yang terdapat pada blok d dalam sistem periodik
-
Unsur transisi adalah unsur yang sekurang-kurangnya salah satu ionnya mempunyai orbital d yang belum penuh
Unsur-unsur transisi periode keempat : Sc, Ti,V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn
-
Sifat-sifat Unsur Transisi
-
Sifat-sifat fisika yang mirip adalah
-
Mempunyai kerapatan yang besar
-
titik leburnya sama
-
ukuran atomnya sama
-
penghantar listrik yang baik
-
Sifat-sifat kimia unsur transisi
-
bersifat logam
-
umumnya membentuk senyawa berwarna
-
membentuk ion kompleks
-
sebagian besar ion-ionnya mempunyai lebih dari satu tingkat oksidasi
-
bersifat katalis
-
membentuk senyawa-senyawa paramagnetic
Warna Unsur-unusr transisi dan Bilangan Oksidasinya
-
|
+2
|
+3
|
+4
|
+5
|
+6
|
+7
|
Sc
|
-
|
Tak berwarna
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ti
|
-
|
ungu
|
Tak berwarna
|
-
|
-
|
-
|
V
|
Ungu
|
Hijau
|
Biru
|
Merah
|
-
|
-
|
Cr
|
Biru
|
Hijau
|
-
|
-
|
Jingga
|
-
|
Mn
|
Merah
|
-
|
-
|
-
|
Hijau
|
Ungu
|
Fe
|
Hijau muda
|
Kuning
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Co
|
Merah muda
|
biru
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ni
|
Hijau
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Cu
|
Biru
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Zn
|
Tak Berwarna
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ion Kompleks
Berdasarkan pembentukan ikatan koordinasi antara suatu kation logam elektropositif dengan gugus molekul yang mempunyai pasangan elektron bebas, dapat diperoleh struktur ion kompleks. Jadi ion kompleks terdiri atas atom pusat (kation) yang dikelilingi molekul atau anion yang membentuk ikatan koordinasi. Dalam senyawa kompleks dikenal istilah Bilangan Koordinasi, yaitu bilangan yang menunjukkan jumlah ikatan koordinasi antara atom pusat dan ligan (ligan = molekul atau ion yang mengelilingi atom pusat)
Beberapa contoh ion kompleks :
Ligan'>Ion kompleks
|
Ion logam transisi
|
Ligan
|
Bilangan Koordinasi
|
Nama Ion
|
[Cr(NH3)6]3+
|
Cr3+
|
NH3
|
6
|
Heksaamin krom (III)
|
[Fe(CN)6]4-
|
Fe2+
|
CN
|
6
|
Heksasiano ferat (II)
|
Tata nama senyawa/ion kompleks menurut IUPAC :
-
Nama ligan berupa anion diakhiri dengan “O“ sedangkan ligan netral digunakan nama molekulnya kecuali air, amonia, CO2, NO diberi nama sebagai berikut :
-
Ligan
|
Nama
|
Ligan
|
Nama
|
H2O
|
Akuo
|
CN
|
Siano
|
NH3
|
Amino
|
NO
|
Nitrosil
|
O
|
Okso
|
CO
|
Karbonil
|
Cl
|
Kloro
|
SO4
|
Sulfato
|
OH
|
Hidrokso
|
C2O4
|
Oksalato
|
-
Nama ligan disebut lebih dahulu dengan menggunakan bilangan Yunani : mono, di, tri, tetra dan sebagainya untuk menunjukkan jumlah ligan sejenis yang ada
-
Nama atom pusat diberikan berikutnya diikiti tingkat oksidasinya dengan angka romawi
-
jika kompleks berupa kation atau molekul netral, nama atom pusat tidak berubah
Jika senyawa berupa anion kompleks negatif, nama atom pusat diakhiri dengan “AT“
Contoh :
Kation
|
Netral
|
[Zn(NH3)4]2+: ion tetramin seng (II)
|
[Co(NH3)3(NO2)3] = Triamin trinitro kobal (III)
|
[Ag(NH3)2]+ : ion diamin perak (I)
|
[Na3Cr(NO2)6 : Natrium heksanitro kromat (III)
|
Radiokimia
-
Partikel Yang Dipancarkan Zat Radioaktif
Radioaktif adalah peristiwa perubahan inti atom suatu unsur menjadi inti atom unsur lain yang terjadi secara spontan disertai pemancaran sinar radioaktif. Unsur-unsur yang memancarkn sinar tersebut dinamai radioaktif.
Sinar radioaktif yang dipancarkan mempunyai sifat-sifat :
-
Tidak kelihatan
-
dapat menghitamkan plat film
-
mempunyai daya ionisasi terhadap gas
-
memudarkan benda-benda yang berlapis ZnS
-
merusak jaringan tubuh
-
oleh pengaruh medan magnet atau listrik terurai menjadi sinar alfa, beta dan gamma
Sinar Alfa (α)
|
Sinar Beta (β)
|
Sinar gamma (γ)
|
Lambang : α atau He
|
Lambang : β atau e
|
Lambang γ
|
Merupakan inti helium
|
Merupakan partikel elektron yang bergerak cepat
|
Merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang sangat tinggi
|
Sifat-sifat :
-
bermuatan positif
-
Daya tembus kecil
-
Daya ionisasi besar
|
Sifat-sifat :
-
Bermuatan negatif
-
Daya tembus lebih besar dibanding alfa
-
Daya ionisasi lebih kecil dibanding sinar alfa
|
Sifat-sifat :
-
tidak bermuatan
-
Daya tembus paling besar
|
Partikel-partikel lain yang dipancarkan zat radioaktif :
Partikel
|
Lambang
|
Positron (elektron positif)
|
e
|
Proton
|
p , H
|
Deteron (inti Deutrium)
|
D , H
|
Triton (inti tritium)
|
D , H
|
Neutron
|
n
|
Unsur-unsur radioaktif di alam secara spontan terus menerus berubah menjadi unsur-unsur lain. Jika inti atom memancarkan partikel alfa, maka akan terbentuk unsur baru dengan :
Contoh : U Th + α
Jika inti atom memancarkan partikel beta, akan terbentuk unsur baru dengan :
-
nomor atom bertambah satu
-
nomor massa tetap
Contoh : Th Pa + e
Walaupun inti atom tidak mengandung elektron, pemancaran elektron (sinar beta) pada inti dapat terjadi karena adanya perubahan neutron menjadi proton
n p + e
Sebaliknya jika terjadi perubahan proton menjadi neutron akan disertai pemancaran positron oleh inti
p n + e
Peluruhan radioaktif mempunyai kecenderungan untuk mencapai keadaan stabil dengan cara mengalami proses peluruhan. peluruhan radioaktif tidak dipengaruhi oleh keadaan sekelilingnya (berlangsung spontan). Kecepatan peluruhan radioaktif makin lama makin kecil dan hanya dipengaruhi oleh banyaknya nuklida pada saat tersebut. Peluruhan radioaktif merupakan reaksi tingkat satu (orde 1)
Untuk menghitung jumlah zat yang tersisa digunakan rumus :
Nt = (1/2) t/t1/2. No
Dostları ilə paylaş: |