BAB I
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Alam semesta ini kaya akan kadungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini, unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur-unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam, semilogam, dan gas mulia
Beberapa usur logam dan nonlogam, dalam bentuk unsur maupun senyawa, banyak dimanfaatkan didalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan beberapa unsur logam dan nonlogam meningkat dengan berkembang pesatnya industri, baik sebagai alat, bahan dasar, maupun sumber energi.
Unsur-unsur logam umumnya diperoleh sebagai bijih logam dalam batuan. Alam Indonesia sangat kaya akan sumber mineral bijih logam, karena itu perlu penguasaan teknologi untuk mengolahnya menjadi logam yang dibutuhkan.
Unsur Logam yang sudah akrab dengan kehidupan kita sehari-hari diantaranya adalah, besi, tembaga, atau perak. Ternyata unsur natrium pun bersifat logam. Namun, karena tak stabil dalam keadaan unsurnya, ia lebih banyak kita temui dalam bentuk senyawanya.
Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Sumber unsur-Unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campurannya. Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam dalam bentuk unsur bebasnya (tidak bersenyawa dengan unsur lainnya), diantaranya logam platina (Pt), emas (Au), karbon (C), gas nitrogen (N2), oksigen (O2), dan gas-gas mulia. Adapun unsur-unsur lainnya ditemukan dalam bentuk bijih logam. Bijih logam merupakan campuran antara mineral yang mengandung unsur-unsur kimia dan pengotornya. Mineral-mineral tersebut berbentuk senyawa oksida, halida, fosfat, silikat, karbonat, sulfat, dan sulfida. Logam platina (Pt) dan emas (Au) disebut logam mulia. Sumber logam mulia dan mineral-mineral dapat ditemukan di kerak bumi, sedangkan sumber gas oksigen, nitrogen, dan gas mulia (kecuali He) terdapat di lapisan atmosfer.
Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut. Melalui makalah ini kami harapkan pembaca dapat memahami dan mengetahui kimia unsur lebih spesifik lagi.
BAB II
PEMBAHASAN
A.Unsur Transisi
Pada system periodik unsur, yang termasuk dalam golongan Transisi adalah unsur-unsur golongan B, dimulai dari IB – VIIB dan VIII. Sesuai dengan pengisian elektron pada subkulitnya, unsur ini termasuk unsur blok d, yaitu unsur-unsur dengan elektron valensi yang terletak pada subkulit d dalam konfigurasi elektronnya.
Pada makalah ini unsur – unsur transisi yang akan dibahas adalah unsur transisi pada periode 4, yang terdiri dari scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), krom (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), tembaga (Cu) dan seng (Zn).
Unsur-unsur transisi terdapat di antara unsur-unsur golongan alkali tanah dan unsur-unsur golongan boron. Unsur-unsur ini disebut juga logam-logam transisi. Unsur-unsur transisi di dalam sistem periodik unsur dinyatakan sebagai unsur golongan B. Golongan ini di mulai dari IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, dan VIIIB . Berdasarkan konfigurasi elektronnya, unsur-unsur transisi, terletak pada blok d dalam sistem periodik unsur. Keberadaan unsur-unsur transisi dalam sistem periodik unsur di mulai dari periode 4 sehingga unsur transisi terdapat pada periode 4, periode 5, periode 6, dan periode7. Logam transisi merupakan unsur-unsur blok d dan disebut juga logam berat. Anggota-anggotanya Sc21, Ti22, V23, Cr24, Mn25, Fe26, Co27, Ni28, Cu29, Zn30, Au79, Ag47, Hg, Cd.
Scandium dan seng mempunyai sifat yang agak beda dari unsur-unsur tansisi deret pertama lainnya dari Ti sampai dengan Cu. Skandium dan seng masing-masing mempunyai hanya satu macam bilangan oksidasi yaitu +3 dan +2., sedangkan unsure-unsur lainnya mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu.
Senyawa scandium dan seng berwarna putih, tidak seeprti senyawa unsure lain yang pada umumnya berwarna. Pada umumnya unsure transisi bereaksi langsung dengan unsure nonlogam seperti oksigen dan halogen. Beberapa diantaranya seperti Sc, Y, La dapat bereaksi dengan air menghasilkan hidrogen.
Unsur-unsur seperti Pt dan Au sukar mengalami oksidasi. Kedua unsure ini tidak melarut baik dalam HCl atau HNO3, tetapi dapat melarut dalam aquaregia (air raja) yaitu campuran 3 bagian HCl pekat dan 1 bagian HNO3 pekat.
Konfigurasi elektron dan bilangan oksidasi
Konfigurasi elektron unsur transisi
Unsur
|
Konfigurasi elektron dari atom (Ar)
...
|
Ion yang umum
|
Konfigurasi elektron dari ion (Ar)
...
|
Sc
|
3d14s2
|
Sc3+
|
|
Ti
|
3d24s2
|
Ti4+
|
|
V
|
3d24s2
|
V3+
|
3d 2
|
Cr
|
3d54s1
|
Cr3+
|
3d 3
|
Mn
|
3d54s2
|
Mn3+
|
3d 5
|
Fe
|
3d64s2
|
Fe2+
|
3d 6
|
Fe3+
|
3d 5
|
||
Co
|
3d74s2
|
Co2+
|
3d 7
|
Ni
|
3d84s2
|
Ni2+
|
3d 8
|
Cu
|
3d104s1
|
Cu+
|
3d 10
|
Cu2+
|
3d 9
|
||
Zn
|
2d104s2
|
Zn2+
|
3d 10
|
B.Unsur-Unsur Dalam Sistem Periodik
Golongan Utama (golongan A), yaitu unsur yang konfigurasi elektron terakhir atomnya terdapat pada orbital s atau p.
Sistem Periodik Modern (Sistem Periodik Panjang)
Dikemukakan oleh Henry G Moseley, yang berpendapat bahwa sifat-sifat fisis dan kimia unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya .Artinya : sifat dasar suatu unsur ditentukan oleh nomor atomnya bukan oleh massa atom relatifnya (Ar).
Pengelompokkan ini dikenal dengan sistem periodik panjang yang diketahui dengan nama Sistem Periodik Modern. Sistem ini terdiri dari 2 hal yaitu golongan (lajur vertikal) dan periode(lajur horisontal)
Konfigurasi elektron valensi : ns1-2 np0-6
•n = periode
•1-2 dan 0-6 = jumlah elektron atau nomor golongan
Blok s => nomor golongan = jumlah elektron valensi pada orbital s. terdapat pada golongan IA dan IIA.
Blok p => nomor golongan = jumlah elektron valensi pada orbital s + p. Terdapat pada golongan IIIA – golongan VIIIA.
Contoh : Na (n.a = 11) : 1S2 2S2 2P6 3S1 atau (Ne) 3S1
Unsur Na terletak pada golongan IA, periode 3, blok s.
Konfigurasi elektron valensi
|
Subkulit elektron valensi
|
Jumlah elektron valensi
|
Golongan utama
|
Nama golongan
|
ns1
|
s
|
1
|
IA
|
Alkali
|
ns2
|
s
|
2
|
IIA
|
Alkali tanah
|
ns2np1
|
s dan p
|
3
|
IIIA
|
Boron
|
ns2np2
|
s dan p
|
4
|
IVA
|
Karbon
|
ns2np3
|
s dan p
|
5
|
VA
|
Nitrogen
|
ns2np4
|
s dan p
|
6
|
VIA
|
Oksigen
|
ns2np5
|
s dan p
|
7
|
VIIA
|
Halogen
|
ns2np6
|
s dan p
|
8
|
VIIIA
|
Gas mulia
|
Golongan Transisi (golongan B), yaitu unsur yang atomnya memiliki elektron terakhirnya terdapat pada orbital d atau f.
Unsur golongan transisi termasuk ke dalam unsur blok d dan blok f.
Blok d => nomor golongan = jumlah elektron s + d. dimana elektron valensi adalah elektron pada tingkat energi utama (kulit) terluar dan elektron pada orbital d dari tingkat energi utama (kulit) kedua terluar. Terdapat pada golongan IIIB dan IIB.
Konfigurasi elektron valensi
|
Subkulit elektron valensi
|
Jumlah elektron valensi
|
Golongan transisi
|
ns2 (n-1) d1
|
s dan d
|
3
|
IIIB
|
ns2 (n-1) d2
|
s dan d
|
4
|
IVB
|
ns2 (n-1) d3
|
s dan d
|
5
|
VB
|
ns2 (n-1) d4
|
s dan d
|
6
|
VIB
|
ns2 (n-1) d5
|
s dan d
|
7
|
VIIB
|
ns2 (n-1) d6
|
s dan d
|
8
|
VIIIB
|
ns2 (n-1) d7
|
s dan d
|
9
|
VIIIB
|
ns2 (n-1) d8
|
s dan d
|
10
|
VIIIB
|
ns2 (n-1) d9
|
s dan d
|
11
|
IB
|
ns2 (n-1) d10
|
s dan d
|
12
|
IIB
|
Contoh : Zr (n.a = 40) : 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d10 4S24P6 4d2 5S2 atau {Kr} 5S2 4d2
Unsur Zr terletak pada golongan IVB, periode 5, blok d.
Blok f => memiliki elektron valensi orbital pada tingkat energi utama (kulit) terluar dan elektron pada orbital f dari tingkat energi utama (kulit) ketiga terluar.
Blok f terdiri dari 2 golongan, yaitu golongan lantanida dan aktinida.
•Golongan lantanida, yaitu unsur yang elektron terakhirnya berada pada subkulit 4f.
•Golongan aktinida, yaitu unsur yang elektron terakhirnya berada pada subkulit 5f.
Contoh : Nd (n.a = 60) : {Xe} 6S2 4f4
Yb (n.a = 70) : {Xe} 6S2 4f14
Ho (n.a = 67) : {Xe} 6S2 4f11
Maka,unsur Nd, Yb, Ho terletak pada golongan lantanida, periode 6, blok d.
C.Perbedaan golongan transisi dan golongan utama
Logam transisi memiliki konfigurasi elektron yang berbeda dengan logam utama, (non-transisi). Hal ini menyebabkan kecendrungan perbedaan sifat periodik dengan logam utama. Pada logam transisi, sifat unsur ditentukan oleh elektron di subkulit terluar ns dan sub kulit sebelumnya (n-1)d. sedangkan pada logam utama, hanya ditentukan oleh subkulit ns. Berikut perbedaan antara logam transisi dan logam utama ditinjau dari beberapa sifat fisik yang membedakan keduanya.
1.Kerapatan, titik leleh, dan titik didih
a.Logam transisi
Memiliki kerapatan, titik leleh, titik didih yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan ikatan logamnya yang lebih kuat karena memiliki lebih banyak electron-elektron dari subkulit ns dan (n-1)d yang terlibat dalam ikatan logamnya.
b.Logam utama
Memiliki kerapatan, titik leleh, titik didih yang relative lebih rendah. Hal ini dikarenakan ikatan logamnya hanya melibatkan electron-elektron di subkulit ns sehingga sedikit sekali electron yang terlibat dalam membentuk ikatan logam.
2.Tingkat oksidasi/biloks
a.Logam transisi
Memiliki berbagai bilangan oksidasi, karena dapat melepas electron baik di subkulit ns maupun di subkulit (n-1)d
b.Logam utama
Memiliki bilangan oksidasi yang terbatas, karena hanya dapat melepas electron di subkulit ns saja.
3.Kereaktifan
a.Logam transisi
Bersifat kurang reaktif. Hal ini terkait dengan jumlah electron di subkulit ns dan(n-1)d nya yang lebih banyak dibanding logam utama. Akibatnya lebih besar energy yang dibutuhkan untuk melepas electron-elektron blok d dibanding blog s pada periode yang sama. Hal ini tampak dari perbandingan nilai energy ionisasi kedua logam.
b.Logam utama
Bersifat sangat reaktif karena jumlah elektronnya lebih sedikit, sehingga nilai energy ionisasinya lebih rendah.
4.Warna
a.Logam transisi
Cenderung membentuk senyawa atau ion kompleks yang berwarna. Hal ini terkait dengan eksitasi electron yang terjadi di subkulit d melibatkan energy yang setara dengan energy cahaya tampak, yakni antara 170 - 290 kJ/mol atau setara dengan panjang gelombang = 700 - 400 nm.
b.Logam utama
Cenderung membentuk senyawa tidak berwarna. Hal ini dikarenakan eksitasi electron yang terjadi melibatkan subkulit s dan p di mana perbedaan tingkat energinya lebih besar dari energy cahaya tampak dan setara dengan energy sinar UV.
5.Ion kompleks
a.Logam transisi
Cenderung membentuk berbagai ion kompleks, karena muatan positif intinya yang lebih besar sehingga cenderung menarik spesi-spesi yang kaya akan electron.
b.Logam utama
Hanya membentuk beberapa ion kompleks, karena muatan intinya lebih kecil.
BAB III
PENUTUP
A.Kesimpulan
Berdasarkan uraian diatas dapat kita tarik kesimpulan bahwa pada sistem periodik unsur, yang termasuk dalam golongan transisi adalah unsur-unsur golongan B, dimulai dari IB – VIIB dan VIII. Sesuai dengan pengisian elektron pada subkulitnya, unsur ini termasuk unsur blok d, yaitu unsur-unsur dengan elektron valensi yang terletak pada subkulit ddalam konfigurasi elektronnya. Unsur transisi pada periode 4, yang terdiri dari skandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), krom (Cr), mangann), besi (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), tembaga (Cu), dan seng (Zn).
Sedangkan, yang termasuk dalam periode ketiga pada sistem periodik unsur adalah dimulai dari golongan IA-VIIA. Unsur-unsur yang ada di dalam periode ketiga terdiri dari unsur logam (Na, Mg, Al), metaloid (Si), nonlogam (P, S, Cl), dan gas mulia (Ar). Sedangkan unsur.
Unsur-unsur periode ketiga dan keempat mempunyai karakteristik yang berbeda disetisap unsurnya. Hal tersebut dapat dilihat dari sifat fisik, sifat kimia maupun cara pembuatannya yang berbeda. Selain itu, kelimpahan unsur-unsur tesebut di alam membuat unsur-unsur tersebut banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Baik di dunia industri maupun kerajinan-kerajinan lainnya.
B.Saran
Mengingat banyaknya kegunaan unsur-unsur periode ketiga maupun keempat dalam kehidupan sehari-hari, maka siswa harus benar-benar memahami mengenai unsur-unsur periode ketiga dan keempat ini. Akan tetapi tidak hanya unsur-unsur diperiode ketiga dan kempat saja. Siswa juga harus benar-benar memahami mengenai KIMIA UNSUR sehingga dapat menjadi sebuah pengetahuan di masa depan.
DAFTAR PUSTAKA
http://adamakalahlengkap.blogspot.co.id/2016/01/bab-i-pendahuluan-a_28.html
Muchtaridi.Sandri Justiana.2007.Kimia Tiga.Yudistira.Jakarta.
Harnanto. Ari. 2009. Kimia untuk SMA/MA kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Pangajuanto, Teguh. 2009. KIMIA 3. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.
Rahardjo, Sentot Budi. 2008. KIMIA 3 Berbasis Eksperimen. Solo: Platinum
Winarni. 2007. Kimia untuk SMA dan MA kelas XII IPA. Jakarta : Satubuku.
No comments:
Post a Comment