KIMIA UNSUR Kelompok 4: Lulu’ Qurrotul A Lakhaula S. A Yudi Aprianto Syah Ridlo I (4001414029) (4001414038) (4001414042) (4001414041) Main menu ALKALI ALKALI TANAH PERIODE 3 UNSUR TRANSISI KONFIGURASI ELEKTRON • 3Li • 11Na • 19K • 37Rb • 55Cs • 87Fr : [He] 2s1 : [Ne] 3s1 : [Ar] 4s1 : [Kr] 5s1 : [Xe] 6s1 : [Rn] 7s1 Alkali KELIMPAHAN LOGAM ALKALI DI ALAM Na : 2,8 % Rb : 0,0078 % K : 2,6 % Li : 0,0007 % Cs : 0,0003% Alkali SIFAT LOGAM ALKALI • Merupakan logam yang paling reaktif (pembentuk basa kuat) • Mudah melepaskan elektron valensinya (ns ¹) membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 • Senyawa-senyawa logam alkali umumnya tergolong senyawa ion dan mudah larut dalam air • Bersifat lunak seperti karet penghapus, sehingga dapat diiris dengan pisau • Pada suhu ruang logam alkali mempunyai wujud padat (Li, Na, K, Rb) dan cair (Cs, Fr) Alkali WARNA NYALA Logam Li Logam Rb Logam Na Logam Cs Logam K Alkali SIFAT FISIS Jari-jari logam dan ionik (pm) Kerapatan (Kg/m3) >>>> Alkali Energi ionisasi (Kj/mol) Keelektronegatifan <<<< Alkali Potensial Reduksi Standar (Volt) Titik Leleh dan Titik Didih (ᵒC) <<<< Harga potensial reduksi standar kecuali litium dari atas ke bawah semakin negatif. Hal ini menunjukkan semakin mudahnya melepas elektron (sifat reduktor semakin kuat dari Na sampai Cs). Alkali SIFAT KIMIA • Bereaksi dengan Oksigen 1. Membentuk senyawa oksida 4M(S) + O2(g) 2M2O(s) 2. Pada suhu tinggi membentuk senyawa peroksida 2M(s) + O2(g) M2O2(s) 3. Pada suhu yang lebih tinggi lagi membentuk senyawa superoksida M(s) + 02(g) MO2(s) Alkali • Bereaksi dengan Halogen membentuk Senyawa Halida 2M(s) + X2(g) 2MX(s) Na + Cl2 NaCl • Bereaksi dengan Belerang membentuk Senyawa Sulfida M(s) + S(s) MS(s) Na + S Na2S Alkali • Bereaksi dengan air membentuk senyawa hidroksida (basa) dan gas Hidrogen M(s)+ H20(l) MOH(aq) + H2(g) Na + H2O NaOH + H2 • Bereaksi dengan asam membentuk garam dan gas Hidrogen 2M(s) + 2HCl(aq) MCl2(aq) + H2(g) 2Na + 2HCl 2NaCl+ H2 Alkali • Bereaksi dengan gas hidrogen menjadi logam hidrida 2M(s) + H2(g) 2MH(s) Li + H2 LiH • Bereaksi dengan nitrogen menjadi senyawa nitrida M(s) + N2(g) M3N(s) Li + N2 Li3N Alkali CARA PEMBUATAN • Dengan elektrolisis leburan garamnya NaCl (l) Na+ (l) + Cl- (l) Katoda Na+ (l) + e Na (s) Anoda Cl- (l) 1/2 Cl2 (g) + e--------------------------------------------------------Na+ (l) + Cl- (l) Na (s) + 1/2 Cl2 (g) Alkali KEGUNAAN Alkali Alkali Back to main menu Alkali KONFIGURASI ELEKTRON • 4Be • 12Mg • 20Ca • 38Sr • 56Ba • 88Ra : [He] 2s2 : [Ne] 3s2 : [Ar] 4s2 : [Kr] 5s2 : [Xe] 6s2 : [Rn] 7s2 Alkali Tanah Kelimpahan Logam Alkali Tanah di Alam Ca Mg : 3,4 % : 1,9 % Ba Sr : 0,04 % : 0,03 % Alkali Tanah Sifat logam alkali tanah • Kereaktifannya dibawah alkali, namun dengan 2 elektron valensi (ns²) yang dimilikinya, logam alkali tanah pun mudah melepaskan elektronnya membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2. • Semua logam alkali tanah pada suhu kamar berwujud padat, berwarna putih perak, kecuali Berilium yang berwarna abu-abu. • Logam alkali tanah di alam terdapat dalam bentuk senyawa yang tidak larut di dalam tanah. Alkali Tanah Warna nyala • Logam Sr • Logam Ba • Logam Ca Alkali Tanah SIFAT FISIS Alkali Tanah Jari-jari logam dan ionik (pm) Kerapatan (Kg/m3) >>>> Alkali Tanah Energi Ionisasi (Kj/mol) Keelektronegatifan <<<< Alkali Tanah Potensial Reduksi Standar (Volt) Titik Leleh dan Titik Didih (ᵒC) <<<< Alkali Tanah SIFAT KIMIA Alkali Tanah • Bereaksi dengan Oksigen 1. Membentuk senyawa oksida 2M(s) + O2(g) 2MO (s) 2. Pada suhu yang lebih tinggi lagi membentuk senyawa superoksida M (s)+ O2(g) MO2(s) • Bereaksi dengan Halogen membentuk Senyawa Halida M(s) + X2(g) MX2(s) Ca + Cl2 CaCl2 Alkali Tanah • Bereaksi dengan Belerang membentuk senyawa sulfida M(s) + S(s) MS(s) Ca + S CaS • Bereaksi dengan air membentuk senyawa hidroksida (basa) dan gas Hidrogen M(s)+ H20(l) M(OH)2(aq) + H2(g) Ca + H20 Ca(OH)2 + H2 Alkali Tanah • Bereaksi dengan asam membentuk garam dan gas Hidrogen 2M(s) + 2HCl(aq) 2MCl2(aq) + H2(g) Ca + 2HCl CaCl2 + H2 • Bereaksi dengan gas hidrogen menjadi logam hidrida M(s) + H2(g) MH2(s) Mg + H2 MgH2 Alkali Tanah • Bereaksi dengan nitrogen menjadi senyawa nitrida M(s) + N2(g) M3N2(s) Mg + N2 Mg3N2 Alkali Tanah PEMBUATAN Dengan elektrolisis leburan garamnya Alkali Tanah KEGUNAAN Alkali Tanah Alkali Tanah Kesadahan Air Air Sadah ialah air yang sukar berbuih dengan sabun dan banyak mengandung ion Ca2+ dan Mg2+. Air sadar bukan merupakan air yang berbahaya, karena memang ion-ion tersebut dapat larut dalam air. Akan tetapi dengan kadar Ca2+ yang tinggi akan menyebabkan air menjadi keruh. 1. Kesadahan Sementara Mengandung Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2 Dapat dihilangkan dengan pemanasan Contoh : Ca(HCO3)2 (aq) ® CaCO3 + H2O (l) + CO2 (g) 2. Kesadahan Tetap Mengandung CaSO4 dan MgSO4 Dapat dihilangkan dengan menambahkan soda ash (Na2CO3) Contoh : MgSO4 (aq) + Na2CO3 (aq) ® MgCO3 + Na2SO4 (aq) Back to main menu Alkali Tanah UNSUR-UNSUR PERIODE 3 Sifat Senyawa Nomor atom Elektron valensi Na 11 35 Mg 12 352 Jari-jari atom 1,86 1,60 1,43 1,17 Energi ionisasi(Kj/ma) 495,8 737,7 577,6 786,4 1011,7 999,6 1251,1 1520,4 1,61 1,90 Keelektronegatifan 0,93 1,31 Al Si P S Cl 13 14 15 16 17 3523p1 352p32 3523p3 3523p4 3523p5 1,10 2,19 1,04 2,58 0,99 3,16 Ar 18 3523p6 0,97 - Periode 3 • Sesuai dengan pola umum sistem periodik bahwa dari kiri ke kanan sifat logam makin berkurang, maka unsur – unsur periode ketiga dapat di kelompokkan menjadi : – Unsur – unsur logam, yaitu Na, Mg, dan Al – Unsur – unsur semilogam, yaitu Si; – Unsur – unsur bukan logam, yaitu P, S,Cl, Ar Periode 3 SIFAT FISIK Sifat Senyaw a Na Mg Al Si P S Cl Ar Titik leleh (0C) 97,8 648,8 660,3 1,41 1 7 0 44,1 119,0 - - Titik didih 280 44,67 100,9 8 903, 1,105 2467 2,35 8 5 189,2 Periode 3 Sifat Kimia • Unsur – unsur periode ketiga memiliki keteraturan sifat secara berurutan dari kiri kekanan sebagai berikut : – Sifat preduksi berkurang dan sifat pengoksidasi bertambah – Sifat logam semakin lemah dan sifat nonlogam semakin kuat – Sifat basa semakin lemah dan sifat asam semakin kuat Periode 3 A.Sifat Pereduksi dan Sifat Pengoksidasi • Sifat pereduksi semakin bertambah, sedangkan sifat pengoksidasi unsureunsur periode ke tiga ini dapat anda lihat dari harga potensial reduksinya. Sifat Senyaw a Na Mg Al -2,711 -2,375 -1,706 • Si P -0,13 -0,276 S Cl Ar Dari kiri ke kanan unsur periode ketiga memiliki harga potensial reduksi 5 standart yang semakin positif sehingga sifat pereduksinya semakin berkurang dan sifat pengoksidasinya semakin bertambah. Periode 3 Natrium merupakan pereduksi yang reaktif terhadap air. Sifat pereduksi magnesium lebih lemah dibandingkan natrium. Sehingga logam Mg hanya dapat bereaksi dengan air panas. Contoh : 2Na (5) + 2H O (l) Mg (5) + H2O (l) Mg (5) + 2H2O (l) panas Al (5) + H2O (l) 2Al (5) + 3H2O (g) panas 2Na OH (ag) + H2 (g) (tidak bereaksi) Mg (OH)2 + H2 (g) (tidak bereaksi) Al2 O3 (s) + 3H2 (g) Periode 3 Sedangkan silicon memiliki sifat pereduksi lebih lemah dibandingkan aluminium sehingga silicon yang bereaksi dengan oksidator kuat, seperti oksigen dan klorin. Contoh : Si (5) + O2 (g) Si O2 (5) Si (5) + 2Cl2 (g) Si Cl4 (l) Periode 3 B. Sifat Logam dan Nonlogam • Unsur-unsur periode ketiga, seperti Na, Mg, dan Al merupakan unsur logam, sedangkan unsur-unsur P, S, dan Cl merupakan unsur nonlogam. • Adapun Si merupakan unsur yang memiliki sifat peralihan antara unsur logam dan nonlogam sehingga disebut unsur metalloid (semi logam). • Argon (Ar) termasuk golongan gas mulia yang bersifat insert (sulit bereaksi) sehingga tidak dibahas lebih lanjut dalam bab ini. Periode 3 C. Sifat Asam-Basa Sifat asam berkaitan dengan sifat non logam,sedangkan sifat basa berkaitan dengan logam. Sifat basa atau sifat asam dari suatu unsure bergantung pada konfigurasi electron dan harga ionisasi unsure-unsur tersebut. 1.Sifat Basa Dari kiri ke kanan, unsur-unsur periode ketiga memiliki harga ionisasi yang semakin besar sehingga semakin sukar melepas electron. Penyebabnya electron Dari unsur tersebut akan kurang tertarik kea rah atau oksigen sehingga kecenderungan untuk membentuk ion OH menjadi berkurang. Contoh : M – OH M+ + OHJadi, dari kiri kekanan sifat basa usnur periode ketiga semakin lemah. Periode 3 2.Sifat Asam Energi ionisasi unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin besar sehingga semakinmudah menarik electron dari atom oksigen. Jadi dari kiri ke kanan sifat asam unsur periode ketiga semakin kuat. Contoh : M – OH MO- + H+ Senyawa asam unsur periode ketiga, yaitu : asam siukat (H2SiO3) asam fosfat (H3DO4) asam sinfat (H2SO4) dan asam paklorat (HCO4). Senyawa H2SiO3merupakan asam sangat lemah sehingga mudah terurai menjadi senyawa SiO2 dan H2O1 Back to main menu Periode 3 Di antara unsur golongan IIA dan IIIA terdapat sepuluh kolom unsur-unsur golongan B. Unsur-unsur tersebut dinamakan unsur transisi. Istilah transisi artinya peralihan, yaitu peralihan dari blok s ke blok p. Unsur-unsur transisi didefinisikan sebagai unsur-unsur yang memiliki subkulit d atau subkulit f yang terisi sebagian Unsur Transisi Konfigurasi elektron Unsur Transisi SIFAT FISIS Unsur Transisi Menurut aturan Aufbau, konfigurasi elektron krom adalah [Ar]3d4 4s2, tetapi faktanya bukan demikian melainkan [Ar]3d5 4s1. Demikian juga pada konfigurasi elektron atom tembaga, yaitu [Ar]3d10 4s1. Hal ini disebabkan oleh kestabilan subkulit d yang terisi penuh atau setengah penuh. Unsur Transisi Sifat kimia Unsur Transisi unsur Transisi memiliki beberapa biloks Unsur Transisi Ion berwarna Sifat kemagnetan Ion Jumlah elektron tak berpasangan Momen magnetik ( BM ) V4+ 1 1,73 V3+ 2 2,83 Cr3+ 3 3,87 Unsur Transisi 5. Bersifat Katalis Beberapa logam transisi sebagai katalis pada proses industry : 1. TiCl3 (Polimerasasi alkena pada pembuatan plastic) 2. V2O5(proses kontak pada pembuatan margarine) Unsur Transisi Cara pengolahan Unsur Transisi Scandium Elektrolisis cairan ScCl3 yang dicampurkan dengan klorida-klorida lain. Logam ini juga dapat diperoleh melalui proses elektrolisis dengan reaksi sebagai berikut : 2ScCl3 (s) → 2Sc (s) + 3 Cl3 (g) titanium Metode Kroll : banyak menggunakan klor dan karbon TiO2(s) + C(s) +2Cl2(g) TiCl4(g) + 2Mg(s) TiCl4(g) +CO2(g) Ti(s) + 2MgCl2(g) Unsur Transisi vanadium Ferro Vanadium (logam campuran besi) mengandung 35% - 95% vanadium. Dengan reaksi sebagai berikut : 2V2O5 + 5Si 4V + Fe + 5SiO2 SiO2 + CaO CaSiO3 Kemudian ferro vanadium dipisahkan dengan CaSiO3. kromium Proses goldschmidt dengan jalan mereduksi Cr2O3 dengan logam aluminium. Reaksinya: Cr2O3 (s) + 2Al(s) Al2O3(s) + 2Cr(s) Unsur Transisi kegunaan Unsur Transisi Scandium Unsur Transisi Titanium Unsur Transisi Vanadium Unsur Transisi Kromium Unsur Transisi Terimakasih
