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.
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.
B. Rumusan Masalah
Dari
latar belakang diatas kami akan merumuskan beberapa masalah yang dapat dikaji
pada makalah
ini,
yakni :
1.
Berapa banyak keberadaan unsur-unsur kimia di alam?
2.
Bagaimana pengelompokan dan sifat-sifat unsur kimia?
3.
Apakah kegunaan dan bahaya dari unsur-unsur kimia?
4.
Bagaimanakah pemisahan dan pembuatan unsur-unsur kimia?
C. Tujuan Penulisan
1. Mengetahui dan memahami keberadaan
unsur-unsur kimia di alam.
2. Mengetahui dan memahami
pengelompokan dan sifat–sifat unsur kimia.
3. Mengetahui dan memahami kegunaaan
dan bahaya unsur-unsur kimia.
4. Mengetahui dan memahami pemisahan dan
pembuatan unsur-unsur kimia
BAB II
PEMBAHASAN
A. Keberadaan Unsur di Alam
Unsur-unsur yang paling melimpah di
kulit bumi adalah oksigen, silikon, dan aluminium. Sumber komersial dari
oksigen dan nitrogen adalah udara. Kelimpahan unsur nitrogen dalam udara 78,09%
dan oksigen 20,94%. Sedangkan unsur lainnya kurang dari 1%. Beberapa unsur
diperoleh dari air laut. Misalnya, natrium, klorin, magnesium, dan bromin.
Konsentrasi unsur terbesar dalam air laut adalah klorida sebesar 18,980 g/kg air
laut, kemudian diikuti unsur natrium sebesar 10,556 g/ kg air laut.
Nitrogen merupakan unsur yang paling
melimpah yang dapat dengan mudah diakses oleh manusia. Di alam, nitrogen
berbentuk sebagai senyawa N2 dengan kadar 78,03% volum dan 75,45% berat. Nitrogen
adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa, serta mencair
pada suhu –195,8 °C dan membeku pada suhu –210 °C. Nitrogen diperoleh dengan
cara distilasi bertingkat udara cair. Mula-mula udara disaring untuk
dibersihkan dari debu. Udara bersih yang diperoleh kemudian dikompresikan yang
menyebabkan suhu udara meningkat. Setelah itu dilakukan pendinginan. Pada tahap
ini, air dan karbon dioksida membeku sehingga sudah dapat dipisahkan. Setelah
melalui menara pendingin, udara kemudian diekspansikan sehingga suhu akan turun
lagi dan sebagian udara akan mencair, sedangkan udara yang belum mencair
disirkulasikan/dialirkan lagi ke dalam kompresor.
Kegunaan nitrogen antara lain
sebagai berikut :
·
Sebagian besar nitrogen dipakai untuk membuat amonia (NH3).
·
Digunakan untuk membuat pupuk nitrogen, seperti urea
(CO(NH2)2) dan ZA(NH4)2SO4).
·
Sebagai selubung gas inert untuk menghilangkan oksigen pada
pembuatan alat elektronika karena sifat inert yang dimiliki.
·
Digunakan sebagai pendingin untuk menciptakan suhu rendah,
misalnya pada industri pengolahan makanan.
·
Membuat ruang inert untuk penyimpanan zat-zat eksplosif.
·
Mengisi ruang kosong dalam termometer untuk mengurangi
penguapan raksa.
Beberapa
senyawa nitrogen sebagai berikut :
1. Amonia
Wujud
amonia adalah gas dengan bau yang khas dan sangat menyengat, tidak berwarna,
dengan titik didih –33,35 °C dan titik beku –77,7 °C. Amonia dibuat dengan
proses Haber-Bosch, pada suhu 370 – 540 °C dan tekanan 10 – 1.000 atm, dengan
menggunakan katalis Fe3O4. Katalis berfungsi untuk memperluas kisi dan
memperbesar permukaan aktif, sedangkan suhu tinggi dilakukan untuk mendapatkan
laju reaksi yang diinginkan.
Reaksi: N2(g)+ 3H2(g) ⎯⎯→ 2NH3(g)
Dalam
skala laboratorium, amonia dibuat dengan mereaksikan garam amonium dengan basa
kuat sambil dipanaskan.
Reaksi: NH4Cl + NaOH ⎯⎯→ NaCl + H2O + NH3
Kegunaan amonia, antara lain :
· Membuat pupuk, seperti urea
(CO(NH2)2) dan ZA (NH4)2SO4).
· Membuat senyawa nitrogen yang lain,
seperti asam nitrat, amonium klorida, dan amonium nitrat.
· Sebagai pendingin dalam pabrik es
karena amonia cair mudah menguap dan menyerap banyak panas.
· Membuat hidrazin (N2H4), bahan bakar
roket.
· Digunakan pada industri kertas,
karet, dan farmasi.
· Sebagai refrigeran pada sistem
kompresi dan absorpsi.
2. Asam
Nitrat
Asam
nitrat termasuk dalam asam kuat, di mana dapat melarutkan hampir semua logam,
kecuali emas dan platina. Asam nitrat berupa zat cair jernih pada suhu biasa
dan dapat bercampur sempurna dengan air dalam segala perbandingan. Asam nitrat dibuat
dengan melalui tiga tahap, dikenal dengan proses Oswald, sebagai berikut.
Mula-mula amonia dan udara berlebih dialirkan melalui katalis Pt – Rh pada suhu
950 °C, kemudian didinginkan sampai suhu mencapai 150 °C di mana gas dicampur
dengan udara yang akan menghasilkan NO2. NO2(g) dan udara sisa dialirkan ke
dasar menara, kemudian disemprotkan dengan air pada temperatur sekitar 80 °C,
maka akan diperoleh larutan yang mengandung 70% HNO3
.
Reaksi: 4NH3(g) + 5O2(g) ⎯--> 4NO(g) + 6H2O(g)
2NO(g) +
O2(g) ⎯--> 2NO2(g)
4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) ⎯--> 4HNO3(aq)
Asam
nitrat banyak digunakan untuk pupuk (amonium nitrat), obat-obatan, dan
bahan-bahan peledak, seperti TNT, nitrogliserin, dan nitro-selulosa. Asam
nitrat juga digunakan pada sistem pendorong roket dengan bahan bakar cair.
3.
Oksigen
Oksigen
merupakan unsur yang paling banyak di bumi dan merupakan elemen paling penting
dalam kehidupan. Semua makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk proses respirasi
(pernapasan). Oksigen terdapat di alam dalam keadaan bebas dan dalam bentuk
senyawa. Dalam keadaan bebas di alam, oksigen mempunyai dua alotropi, yaitu gas
oksigen (O2) dan gas ozon (O3). Kelimpahan oksigen di alam ± 20% dan dalam air
± 5%. Unsur oksigen mudah bereaksi dengan semua unsur, kecuali dengan gas mulia
ringan. Gas oksigen tidak berwarna (oksigen padat/cair/lapisan tebal oksigen
berwarna biru muda), tidak berbau, dan tidak berasa sehingga tidak terdeteksi
oleh panca indra kita. Oksigen mengembun pada –183 °C dan membeku pada –218,4
°C. Oksigen merupakan oksidator yang dapat mengoksidasi logam maupun nonlogam.
Secara
industri, dengan proses pemisahan kriogenik distilasi udara akan diperoleh
oksigen dengan kemurnian 99,5%, sedangkan dengan proses adsorpsi vakum akan
diperoleh oksigen dengan kemurnian 90 – 93% (Kirk – Othmer, vol. 17).
Dalam
skala laboratorium, oksigen dapat diperoleh dengan cara berikut.
·
Pemanasan campuran MnO2dan H2SO4, proses ini pertama kali
diperkenalkan oleh C. W. Scheele(1771)
o
Reaksi: MnO2(s) + H2SO4(aq) ⎯--> MnSO4(aq) + H2O(l) + O2(g)
·
Pemanasan HgO, proses ini pertama kali diperkenalkan oleh
Priesttley (1771)
o
Reaksi: 2HgO(s) ⎯--> 2Hg(l) + O2(g)
·
Pemanasan peroksida
o
Reaksi: 2BaO2(s) ⎯--> 2BaO(s) + O2(g)
Kegunaan
oksigen, antara lain :
·
Gas oksigen digunakan untuk pernapasan semua makhluk hidup.
·
Gas oksigen diperlukan untuk proses pembakaran.
·
Pada industri kimia, oksigen digunakan sebagai oksidator
untuk membuat senyawa-senyawa kimia.
·
Oksigen cair digunakan untuk bahan bakar roket.
·
Campuran gas oksigen dan hidrogen digunakan sebagai bahan
bakar pesawat ruang angkasa (sel bahan bakar).
·
Bersama dengan asetilena digunakan untuk mengelas baja.
·
Dalam industri baja digunakan untuk mengurangi kadar karbon
dalam besi gubal.
B. Pengelompokan dan Sifat-Sifat Unsur Kimia
1.
Pengelompokan Unsur-Unsur Kimia
Berikut perkembangan pengelompokan
tabel periodik dari masa ke masa.
a.
Pengelompokan unsur berdasarkan sifat logam dan
nonlogam
Pengelompokan ini masih bersifat umum karena sebagian besar unsur-unsur yang sudah ditemukkan pada masa itu termasuk logam (±70%). Berikut ini sifat-sifat yang digunakan sebagai acuan dalam pengelompokan:
Pengelompokan ini masih bersifat umum karena sebagian besar unsur-unsur yang sudah ditemukkan pada masa itu termasuk logam (±70%). Berikut ini sifat-sifat yang digunakan sebagai acuan dalam pengelompokan:
Sifat
logam meliputi :
-
Dapat menghantarkan panas dan listrik
-
Mudah dibentuk ( ditempa dan digerakkan seperti kawat)
-
Mengkilap, terlebih jika digosok
-
Umumnya berwujud padat pada suhu kamar
-
Bersifat reduktor
Sifat
nonlogam meliputi :
-
Tidak Dapat menghantarkan panas dan listrik
-
Sukar dibentuk
-
Tidak mengkilap (buram)
-
Ada yang berwujud padat,cair, dan gas pada suhu kamar
-
Bersifat oksidator
b.
Pengelompokan unsur berdasarkan Triad Dobreiner
Tahun 1817, John Wolfgang Dobreiner
menyusun unsur menjadi tiga kelompok berdasarkan kenaikan massa atom (nomor
massa), yang mana massa atom unsur yang ditengah merupakan rata-rata dari massa
atom unsur pertama dan ketiga. Penemuan Dobreiner yang menjelaskan adanya kemiripan
sifat ketiga unsur dari masing-masing kelompok.
Contoh : Li Na
K
c.
Tabel periodik modern
Sebelum ditemukan tabel periodik ini, pada
tahun 1871, Dmitri Ivanovich Mendeleev telah lebih dulu membuat tabel
unsur-unsur yang disusun secara berkala (periodik) sehingga disebut tabel
berkala unsur-unsur atau disebut tabel periodik unsur-unsur. Lalu pada
tahun 1915 Henry Moseley telah berhasil menyempurnakan tabel periodik Mendeleev
dan sekarang disebut dengan tabel periodik modern dari hasil penelitiannya
(1887-1915) .
Tabel periodik modern disebut juga tabel periodik panjang, merupakan penyempurnaan dari tabel periodik Mendeleev. Perbedaannya, tabel periodik Mendeleev disusun berdasarkan kenaikan nomor massa, sedangkan tabel periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Pengelompokan unsur-unsur kimia berdasarkan persamaan sifat. Ada beberapa hal yang mendasari pengelompokan unsur-unsur kimia, yaitu sifat logam, elektron valensi, dan jumlah kulit elektron.
Tabel periodik modern disebut juga tabel periodik panjang, merupakan penyempurnaan dari tabel periodik Mendeleev. Perbedaannya, tabel periodik Mendeleev disusun berdasarkan kenaikan nomor massa, sedangkan tabel periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Pengelompokan unsur-unsur kimia berdasarkan persamaan sifat. Ada beberapa hal yang mendasari pengelompokan unsur-unsur kimia, yaitu sifat logam, elektron valensi, dan jumlah kulit elektron.
1) Berdasarkan sifat logamnya, unsur
kimia dikelompokan menjadi logam, semilogam, dan nonlogam.
2) Berdasarkan elektron valensinya,
unsur kimia dikelompokan menjadi golongan utama dan transisi. Golongan utama
terdiri atas 8 golongan, yaitu IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA.
Adapun golongan transisi dapat dibagi lagi menjadi golongan transisi dalam,
lantanida, dan aktinida.
3) Berdasarkan jumlah kulit elektron
yang dimilikinya, unsur kimia dapat dikelompokan menjadi 7 periode, yaitu
periode 1-7. Sifat logam unsur-unsur seperiode dari kiri ke kanan semakin
bersifat nonlogam.
2.
Sifat-Sifat Unsur-Unsur Kimia
Sifat-sifat dalam unsur kimia dibagi
kedalam sifat fisika dan sifat kimia.
Sifat fisika meliputi wujud, warna,
kekerasan, kelarutan, konduktivitas listrik dan panas, massa jenis, sifat
magnet, jari-jari atom, kalor penguapan, titik didih dan titik leleh. Sedangkan
sifat kimia meliputi kereaktifan unsur.
a.
Unsur-Unsur Logam Golongan Alkali dan Alkali Tanah
Unsur-unsur dalam golongan alkali dan alkali tanah meliputi unsur-unsur golonggan IA ( 3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs 87Fr ) dan IIA ( 4Be 12Mg 20Ca 38Sr 56Ba 88Ra ). Berikut tabel mengenai sifat-sifat unsur logam tersebut:
Sifat Fisika Unsur-Unsur Logam Alkali Tanah
Unsur-unsur dalam golongan alkali dan alkali tanah meliputi unsur-unsur golonggan IA ( 3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs 87Fr ) dan IIA ( 4Be 12Mg 20Ca 38Sr 56Ba 88Ra ). Berikut tabel mengenai sifat-sifat unsur logam tersebut:
Sifat Fisika Unsur-Unsur Logam Alkali Tanah
Sifat
|
Li
|
Na
|
K
|
Rb
|
Cs
|
anomor
atom
|
3
|
11
|
19
|
37
|
55
|
Jari-jari atom (pm)
|
155
|
190
|
235
|
248
|
267
|
Jari-jari ion M+(pm)
|
60
|
95
|
133
|
148
|
169
|
Titik leleh (0C)
|
181
|
97,8
|
63,6
|
38,9
|
28,4
|
Titik didih (0C)
|
1.347
|
883
|
774
|
688
|
678
|
Kerapatan (g/cm3)
|
0,53
|
0,97
|
0,86
|
1,59
|
1,90
|
Kekerasan (skala Mohs)
|
0,6
|
0,4
|
0,5
|
0,3
|
0,3
|
Warna nyala
|
Merah
|
Kuning
|
Ungu
|
Merah
|
Biru
|
Sifat
Kimia Unsur-Unsur Alkali
Sifat
|
Li
|
Na
|
K
|
Rb
|
Cs
|
nomor
atom
|
4
|
12
|
20
|
38
|
56
|
Jari-jari atom (pm)
|
90
|
130
|
174
|
192
|
198
|
Jari-jari ion M+(pm)
|
3
|
65
|
99
|
113
|
135
|
Titik leleh (0C)
|
1.278
|
649
|
839
|
769
|
725
|
Titik didih (0C)
|
2.970
|
1.090
|
1.484
|
1.384
|
1.640
|
Kerapatan (g/cm3)
|
1,86
|
1,72
|
1,55
|
2,54
|
3,59
|
Kekerasan (skala Mohs)
|
5
|
2,0
|
1,5
|
1,8
|
2
|
Warna nyala
|
Putih
|
Putih
|
Merah
|
Merah tua
|
Hijau
|
Sifat Kimia Unsur-Unsur Alkali tanah
Sifat
|
Li
|
Na
|
K
|
Rb
|
Cs
|
Konfigurasi elektron
|
[He]2s1
|
[Ne]3s1
|
[Ar]4s1
|
[Kr]5s2
|
[Xe]6s1
|
Energi ionisasi pertama (kj/mol)
|
519
|
498
|
418
|
401
|
376
|
Keelektronegatifan
|
1,0
|
0,9
|
0,8
|
0,8
|
0,7
|
Potensial elektrode standar (volt)
|
-3,045
|
-2,714
|
-2,925
|
-2,925
|
-2,923
|
Dari tabel-tabel di atas kita dapat menyimpulkan sebagai
berikut:
1.
Golongan alkali ( IA )
a. Mempunyai satu elektron terluar
(ns1)
- energi ionisasi rendah (mudah melepaskan elektron).
- reduktor kuat (mudah mengalami oksidasi).
- sangat reaktif (di alam tidak ada unsur bebasnya).
- reaksinya dengan air berlangsung cepat.
- titik leleh rendah (lunak), sebab ikatan logam lemah.
b.
Jari-jari atom makin ke bawah makin besar:
- makin ke bawah kereaktifan bertambah.
- makin ke bawah basanya makin kuat.
- makin ke bawah titik leleh makin rendah.
c.
Logam-logam alkali diperoleh dari elektrolisis leburan garam
halidanya.
d.
Senyawa-senyawa alkali berikatan ion, berwujud padat, dan memiliki
titik leleh tinggi.
e.
Reaksi nyala: Na
kuning
K ungu
f.
Semua senyawa alkali larut baik dalam air.
2.
Golongan alkali tanah ( IIA )
a.
Mempunyai dua elektron terluar (ns2):
- energi ionisasi rendah, tetapi IA lebih rendah.
- reduktor kuat, meskipun tidak sekuat IA.
- sangat reaktif, tetapi IA lebih reaktif.
- reaksinya dengan air berlangsung lambat.
- titik leleh cukup tinggi (keras), sebab ikatan logam lebih kuat dari IA.
b.
Jari-jari atom makin ke bawah makin besar:makin ke bawah
kereaktifan bertambah.
- makin ke bawah basanya makin kuat.
- makin ke bawah titik leleh makin rendah.
c.
Logam-logam alkali diperoleh dari elektrolisis leburan garam
halidanya.
d.
Senyawa-senyawa alkali berikatan ion, berwujud padat, dan memiliki
titik leleh tinggi
e.
Reaksi nyala : Sr
merah
Ba hijau.
f.
Senyawa C1-, S2-, dan N03 dari IIA larut baik dalam air.
Senyawa C032- dari IIA tidak ada yang larut. Kelarutan
senyawa 504 2- dari IIA makin ke bawah makin kecil (makin sukar
larut). Kelarutan basa (OH-) dari IIA makin ke bawah makin besar (makin
mudah larut).
2. Unsur-Unsur Logam Golongan Transisi
Unsur transisi
dapat didefinisikan sebagai unsur-unsur yang memiliki subkulit d atau subkulit
f yang terisi sebagian. Unsur transisi tersebut terdiri dari Sc (Scandium), Ti
(Titanium), V (Vanadium), Cr (Krom), Mn (Mangan), Fe (Besi), Co
(Kobalt), Ni (Nikel), Cu (Tembaga) dan Zn (Seng). Semua unsur transisi
mempunyai sifat logam, hal ini terjadi karena unsur transisi memiliki lebih
banyak elektron tidak berpasangan.
Sifat umum:
- Biloksnya pasti positif,
- Pada umumnya mempunyai harga biloks lebih dari 1, kecuali Sc (+3) dan Zn (+2),
- Pada umumnya, ionnya berwarna, kecuali Sc2+, Zn2+, dan Ti4+,
- Dapat membentuk ion kompleks sebagai atom pusat.
- Memiliki ikatan logam yang sangat kuat
- Bersifat katalis ( mempercepat reaksi ).
- Titik didih dan titik leleh unsur transisi meningkat dari 1.541oC (Skandium) sampai 1.890 oC (Vanadium), kemudian turun sampai 1.083 oC (Tembaga) dan 420 oC (Seng).
- Senyawa-senyawa unsur transisi mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu. Adanya bilangan oksidasi lebih dari satu ini disebabkan mudahnya melepaskan elektron valensi. Dengan demikian, energi ionisasi pertama, kedua dan seterusnya memiliki harga yang relatif lebih kecil dibanding unsur golongan utama.
- Kebanyakan dari unsur-unsur dan senyawa logam transisi bersifat paramagnetik (tertarik oleh medan magnet) dan bukan bersifat diamagnetik (tidak tertarik oleh medan magnet).
- Sebagian besar ion-ion logam transisi berwarna. Warna-warna khas dari ion logam dapat dilihat dalam tabel berikut:
3. Unsur-Unsur Nonlogam
1) Unsur-Unsur Golongan 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 unsur-unsur golongan ini adalah :
a. Sangat reaktif (oksidator kuat), beracun.
- Oksidator : F2>Cl2>Br2>I2
- Reduktor : I->Br->Cl->F-
b. F2 gas kuning pucat, Cl2 gas kehijauan, Br2 cair coklat,
I2 padat ungu hitam mudah menyublin.
c. F2 : bereaksi dengan air, lepaskan O2
d. Cl2 : mengalami disproporsionasi,
e. Br2 : paling larut,
f. I2 : sukar larut, tetap larut baik dalam alcohol (iod
tincture : antiseptic)
g. Jari-jari atomnya dari bawah keatas semakin kecil.
h. Elektronegatifanya dari kiri kekanan semakin besar.
i. Energi ionosasi dadari kiri ke kanan semakin besar.
j. Afinitas electron dari bawah keatas semakin kecil.
2) Unsur-Unsur Golongan Gas Mulia
Gas mulia
adalah unsur-unsur golongan VIIIA (18) dalam tabel periodik. Disebut mulia
karena unsur-unsur ini sangat stabil (sangat sukar bereaksi). Sifat umum
golongan ini adalah:
- Tidak Berwarna, tidak berbau, tidak berasa, sedikit larut dalam air.
- Mempunyai elektron valensi 8, dan khusus untuk Helium elektron valensinya 2, maka gas mulia bersifat kekal dan diberi valensi nol.
3. Molekul-molekulnya terdiri atas satu
atom (monoatom).
3) Unsur Karbon
Karbon
merupakan unsur yang terletak pada periode 2 golongan IVA dalam sistem
periodik. Unsur karbon pada suhu kamar (298 K , 1 atm) berbentuk padatan yang
berupa Kristal, terdiri atas banyak atom karbon yang berikatan kovalen.
Secara umum, sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut.
Secara umum, sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut.
- Sangat tidak reaktif, jika bereaksi, tidak ada kecenderungan atom-atom karbon kehilangan elektron-elektron terluar untuk membentuk ion C4+. Beberapa reaksi unsur karbon diantaranya sebagai berikut.
- Karbon ada yang membentuk senyawa organik dan ada juga yang membentuk senyawa anorganik. Senyawa organik di antaranya senyawa hidrokarbon, alkohol, aldehida, keton, ester,dan asam karboksilat, senyawa karbon anorganik di anataranya oksida, karbida, karbonat, sulfida, dan halida.
- Atom karbon mempunyai beberapa alotropi, yaitu bentuk struktur yang berbeda dari suatu atom yang sama, antara lain grafit, intan, fuleren, bulkyball, dan arang.
- Karbon dalam bentuk senyawa H2CO3 dapat terionisasi (larut) di dalam air.
- Mempunyai energy ionisasi sebesar 11,3 kJ/mol.
- Mempunyai nilai keelektrponegatifan sebesar 2,5.
4) Unsur Nitrogen
Terletak pada
periode 3 golongan VA, berwujud gas pada suhu ruangan standar.
Sifat fisika unsur
nitrogen:
Sifat
|
Keterangan
|
titik
leleh (oC)
|
-210
|
titik
didih (oC)
|
-196
|
jari-jari
kovalen (A)
|
0,75
|
jari-jari
ion (N3+) (A)
|
1,71
|
jari-jari
ion (N5+) (A)
|
0,11
|
warna
pada suhu kamar
|
gas
tidak berwarna
|
Sifat kimia unsur nitrogen:
- Kurang reaktif, terlihat dari banyaknya proses di alam yang tidak melibatkan nitrogen melainkan oksigen meskipun komposisi terbesar udara adalah nitrogen (78%). Berikut beberapa reaksi nitrogen.
- Dapat bertindak sebagai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor). Nitrogen sebagai oksidator mempunyai biloks -1, -2, dan -3, sedangkan sebagai reduktor mempunyai biloks +1, +2, +3, +4, dan +5. Biloks nitrogen yang paling umum adalah -3, +3, dan +5.
- Mempunyai energi ionisasi sebesar 14,5 kJ/mol.
- Mempunyai nilai keelektronegatifan sebesar 3,0.
5) Unsur Oksigen
Terletak pada
periode 3 golongan VIA. Berwuju gas pada suhu ruang: 298 K, 1 atm.
Sifat kimia unsur oksigen
- Mempunyai elektron terluar sebanyak 6 elektron dengan biloks -2.
- Mempunyai 2 alotrop, yaitu gas oksigen (O2) dan ozon (O3).
- Mengalami reaksi oksidasi dengan sebagian besar unsur membentuk senyawa oksida (contoh: Na2O), peroksida (contoh: Na2O2), superoksida (contoh: NaO2), dan senyawa-senyawa karbon.
- Mempunyai energi ionisasi sebesar 14,5 kJ/mol.
- Mempunyai nilai keelektronegatifan sebesar 3,0.
4. Unsur-Unsur Periode Ketiga
Unsur-unsur yang menempati periode
ketiga antara lain Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, dan Ar. Sifat-sifat umum
unsur-unsur tersebut berurut dari Na sampai Ar adalah sebagai berikut:
- Jari-jari semakin kecil karena jumlah e- valensinya semakin banyak.
- Sifat logam semakin berkurang
- Sifat basa berkurang, sifat asam bertambah
- Sifat reduktor berkurang, oksidator bertambah
- Energi ionisasi bertambah
- Keelektronegatifan bertambah
- Kelogaman: Na, Mg, Al ( logam ), Si ( semilogam ), P, S, Cl, Ar ( bukan logam )
- Semakin bersifat oksidator
- Konduktor: Na, Mg, Al. Bersifat Isolator: Si, P, S, Cl, Ar
- Kekuatan basa: semakin bersifat asam
C. Kegunaan dan Bahaya Unsur-Unsur Kimia
1. Kegunaana unsur-unsur kimia
a. Unsur
Gas Mulia
1) Helium
Helium
merupakan gas yang ringan dan tidak mudah terbakar. Helium dapat digunakan
sebagai pengisi balon udara. Helium cair digunakan sebagai zat pendingin karena
memiliki titik uap yang sangat rendah. Helium yang tidak reaktif digunakan
sebagai pengganti nitrogen untuk membuat udara buatan untuk penyelaman dasar
laut. Para penyelam bekerja pada tekanan tinggi. Jika digunakan campuran
nitrogen dan oksigen untuk membuat udara buatan, nitrogen yang terisap mudah
terlarut dalam darah dan dapat menimbulkan halusinasi pada penyelam. Oleh para
penyelam, keadaan ini disebut “pesona bawah laut”. Ketika penyelam kembali ke
permukaan, (tekanan atmosfer) gas nitrogen keluar dari darah dengan cepat.
Terbentuknya gelembung gas dalam darah dapat menimbulkan rasa sakit atau
kematian.
2) Argon
Argon
digunakan dalam las titanium pada pembuatan pesawat terbang atau roket. Argon
juga digunakan dalam las stainless steel dan sebagai pengisi bola lampu pijar
karena argon tidak bereaksi dengan wolfram (tungsten) yang panas.
3) Neon
Neon
dapat digunakan untuk pengisi bola lampu neon. Neon digunakan juga sebagai zat
pendingin, indicator tegangan tinggi, penangkal petir, dan untuk pengisi
tabung-tabung televisi.
4) Kripton
Kripton bersama argon digunakan
sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam
lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi
5) Xenon
Xenon
dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri).
Xenon juga digunakan dalam pembuatan tabung elektron.
6) Radon
Radon yang bersifat radioaktif
digunakan dalam terapi kanker. Namun demikian, jika radon terhisap dalam jumlah
banyak, malah akan menimbulkan kanker paru-paru.
b. Unsur Logam dan Nonlogam
1) Karbon
Karbon
bermanfaat sebagai Grafit (pelumas, pensil dan kosmetik {campuran grafit dan
lempung}, anode dalam batu baterai dan pada proses elektrolisi, komponen dalam
pembuatan komposit), Arang aktif (mengusir uap yang berbahaya dalam
udara, menyerap warna dan rasa yang tidak baik dari suatu cairan atau larutan
tertentu, Mengalirkan air pada pabrik pemurnian air minum, buah-buahan (juice),
madu, dan vodka; sebagai obat sakit perut atau keracunan makanan {norit)), karbon
hitam (Pigmen tinta, cat, kertas, dan plastik. Penguatan dan pewarnaan
karet (khususnya ban kendaraan bermotor; membuat ebonit).
2) Oksigen
Oksigen
bermanfaat dalam Pernapasan makhluk hidup, proses pembakaran/oksidator, sebagai
oksidator untuk membuat senyawa-senyawa kimia, oksigen cair digunakan sebagai
bahan bakar roket.
3) Nitrogen
Nitrogen
digunakan dalam pembuatan gas amonia (NH3) dari udara, gas nitrogen
cair digunakan sebagai bahan pembeku dalam industri pengolahan makanan.
4) Silikon
Silikon
dapat digunakan sebagai bahan baku pada kalkulator, transistor, chips komputer
dan baterai solar.
5) Fosfor
Fosfor
bermanfaat dalam pembuatan asam fosfat, korek api, kembang api, racun tikus dan
zat pembentuk paduan logam.
6) Natrium
Natrium
dapat digunakan sebagai cairan pendingin pada rektor nuklir, reduktor kuat
(dalam pengolahan logam Li, K, Zr, dan logam alkali yang berat), Reduksi
Titanium (IV) Klorida menjadi logam Ti, lampu penerangan jalan (Na mempunyai
kemampuan menembus kabut). Adapun manfaat dari senyawa-senyawa Natrium adalah
sebagai berikut: NaOH (pembuatan sabun, deterjen, tekstil, kertas, pewarnaan,
dan menghilangkan belerang dari minyak bumi ), Na2CO3 (proses
pembuatan pulp, kertas, sabun, deterjen, kaca dan untuk melunakkan air sadah),
NaHCO3 (soda kue, membuat kue agar mengembang krn pada pemanasannya
menghasilkan gas CO2 yang memekarkan adonan hingga mengembang), NaCl
(sbg garam dapur, bumbu masak, membuat berbagai bahan kimia, seperti NaOH,
serta digunakan untuk pengawet ikan)
7) Magnesium
Magnesium dapat digunakan untuk
membuat logam campur, dipakai dalam industi membuat rangka pesawat terbang.
Adapun manfaat dari senyawa-senyawa magnesium sebagai berikut: MgO (pelapis
tanur, membuat lantai yg tidak bersela dan sbg bahan gading buatan{campuran
semen magnesium dg serbuk kayu,serbuk gabus,gilingan batu yg disebut sbg granit
kayu atau ksilolit}), MgSO4 (obat urus-urus {pencahar, MgSO4.7H2O}),
Mg(OH)2 (obat sakit maag {padatan putih yg sedikit larut dlm air dan
bersifat basa})
8) Alumunium
Aluminium dapat digunakan untuk
membuat alat-alat keperluan rumah tangga, untuk membuat rangka dari mobil dan
pesawat terbang dan sebagai bahan cat aluminium, aluminium dicairkan menjadi
lembaran tipis untuk pembungkus coklat; kaleng minuman bersoda, daun aluminium
dengan campuran Mg digunakan sebagai pengisi lampu Blitz, digunakan sebagai
bahan pembuat macam logam.
9)
Tembaga/Cuprum
Tembaga dapat digunakan untuk kabel
listrik (konduktor listrik), membuat paduan logam seperti kuningan (Cu dan Zn)
dan perunggu (Cu dan Sn) > perhiasan, lonceng, senjata dan alat music.
c. Golongan Alkali
Contoh unsur-unsur golongan
alkali yakni unsur Na yang membentuk senyawa yang dapat bermanfaat
sebagai berikut:
1)
NaCl, garam dapur ( garam meja ), dapat digunakan sebagai
pengawet makanan, bahab baku pembuatan NaOH, Na2CO3, logam Na dan gas klorin.
2)
Na2CO3 dapat
dimanfaatkan sebagai soda cuci , pelunak kesadahan air , zat pembersih
peralatan rumah tangga , pembuat gelas , industri kertas , sabun,
deterjen, dan minuman botol.
3)
NaHCO3 dapat dimanfaatkan sebagai soda kue, campuran pada
minuman dalam botol agar menghasilkan CO2, bahan pemadam api, obat-obatan,
bahan pembuat kue , dan sebagai larutan penyangga.
4)
NaOCl, adalah zat
pengelantang untuk kain.
5)
NaNO3, dapat
dimanfaatkan sebagai pupuk dan bahan pembuat senyawa nitrat yang lain.
6)
Na2SO4, yang disebut garam glauber atau garam inggris , yang
dapat dimanfaatkan sebagai obat pencahar dan zat pengering untuk senyawa
organik.
7)
KBr digunakan sebagai
obat penenang saraf (sedatif) dan pembuat plat fotografi.
8)
KIO3 dapat digunakan sebagai campuran garam dapur.
9)
K2Cr2O7 dapat digunakan sebagai zat pengoksidasi
d. Golongan Alkali Tanah
Contoh unsur golongan alkali tanah
yang dapat bermanfaat sebagai berikut:
1) Berilium
Adapun berilium dapat digunakan
sebagai berikut:
-
Campuran
logam Berilium dengan logam lain digunakan mencegah korosi
logam.
-
Logam ini digunakan untuk membuat alloy tembaga dan nikel dengan kekuatan
yang tinggi.
-
Digunakan sebagai campuran bahan-bahan
dari bagian-bagian
pesawat supersonic, hal ini karena berilium mempunyai sifat mengkilat, kuat dan stabil.
-
Karena berilium murni mudah menghantarkan
sinyal-sinyal
elektronik dan dilalui sinar x, maka digunakan sebagai jendela pada tabung sinar x.
-
Berilium dan oksidanya digunakan sebagai
moderator
pada reactor nuklir, karena berilium mempunyai kecenderungan menangkap neutron.
-
Digunakan dalam pembuatan komputer, laser, televisi, dan alat-alat
oseanografi
2) Magnesium
Adapun
magnesium dapat digunakan sebagai berikut:
-
Magnesium karbonat
(MgCl2.6H2O) digunakan
sebagai
refaktor dan bahan isolasi.
-
Magnesium Sitrat, digunakan sebagai bahan obat-obatan dan minuman bersoda.
-
Magnesium Hidroksida, digunakan sebagai obat (laxative), dan digunakan
pada proses penyulingan gula.
-
Magnesium Sulfat, yang dikenal sebagai dengan garam inggris (Epsom Salt) dan
magnesium oksida (MgO), digunakan pada pembuatan kosmetik, kertas dan obat cuci perut.
-
Campuran magnesium, aluminium dan baja digunakan pada bahan pembuatan bagian-bagian pesawat, kaki atau tangan buatan, Vacuum cleaner, alat-alat
optic dan furniture.
-
Digunakan secara luas untuk konstruksi karena ringan.
-
Digunakan untuk membuat reagen Grignard.
3) Kalsium
Adapun
kalsium dapat digunakan sebagai berikut:
-
Digunakan sebagai deoxidizer untuki tembaga, nikel dan stainless steel.
-
Campuran logam kalsium-timbal (lead-calsium) digunakan pada akumulator.
-
Digunakan dalam pembuatan kapur, semen dan mortar.
-
Digunakan untuk membuat gigi, dan tulang atau rangka tiruan.
-
Kalsium hidroksida digunakan untuk uji keasaman gas karbon dioksida
4) Stronsium
Adapun stronsium dapat digunakan
sebagai berikut:
-
Digunakan pada pembuatan kembang api, petasan dan lampu jalan kereta api.
-
Stronsium oksida digunakan pada proses pembuatan gula pasir.
-
Isotop stronsium-85 digunakan
untuk mendeteksi kanker tulang.
-
Isotop stronsium-90 digunakan
sebagai senjata nuklir.
5) Barium
Adapun barium dapat digunakan
sebagai berikut:
-
Logam barium digunakan sebagai pelapis konduktor listrik.
-
Barium sulfat digunakan dalam industry karet, cat dan linolium.
-
Barium nitrat digunakan untuk membuat petasan dan kembang api.
-
Digunakan untuk pengujian system gastroinstinal sinar X.
6) Radium
Adapun radium dapat digunakan
sebagai berikut:
-
Digunakan untuk
membuat cat
berbahaya (luminous
paint) yang digunakan
piringan jam, tombol
pintu atau
benda-benda
lain agar tampak berbahaya (berpijar) dalam kegelapan.
-
Penggunaan isotop radioaktif dalam kedokteran oleh Henri Danlos yang
menggunakan radium untuk pengobatan penyakit tubercolusis pada kulit serta
beberapa penyakit kanker.
2. Bahaya Unsur-Unsur Kimia
a. Karbon
1) Dalam bentuk CO2 menyebabkan
terjadinya efek rumah kaca
2) Dalam bentuk CFC menyebabkan penipisan lapisan
ozon
3) Dalam bentuk CCL4 menyebabkan kerusakan
hati dan ginjal
4) Dalam bentuk CS2 bersifat racun
5) Dalam bentuk CO menyebabkan darah
kekurangan oksigen
b. Nitrogen
Campuran
NO dan NO2 menyebabkan terjadinya hujan asam dan kabut yang mengakibatkan
iritasi pada mata dan tumbuhan menjadi kering. Selain itu hujan asam dapat
merusak pH, perairan , dan bangunan.
c. Silikon
Silikon
yang digunakan untuk kecantikan wajah dapat menyebabkan kerusakan bentuk wajah
dan melumpuhkan beberapa otot wajah.
d. Fosfor
Jika
biji fosfor diolah menjadi fosfat dan larutan dalam air akan menyebabkan
terjadinya limbah radioaktif.
e. Belerang
Belerang
dalam bentuk H2Ssangat beracun dan dapat menyebabkan kematian, sedangkan dalam
bentuk H2SO4 dapat merusak kulit dan menyebabkan korosi.
f. Radon
Jika
radon terhirup, akan ter tinggal di paru-paru dan dapat menyebabkan kanker
paru- paru.
g. Aluminium
Aluminium
dapat merusak kulit, dalam bentuk bubuk dapat meledak di udara jika dipanaskan,
dan dalam bentuk AL2O3 jika di reaksikan dengan karbon akan menyebabkan
pemanasan global.
h. Krom
Krom
sangat beracun dan dapat menyebabkan kanker.
i.
Mangan
Pada
pengelasan baja dengan logam Mn akan dihasilkan asap, yang bersifat racun dan
dapat mengganggu system saraf pusat.
j.
Logam Tembaga
Pada
penambangan tembaga terdapat pasir sisa yang masih mengandung logam CO. Jika
pasir sisa ini dibuang ke perairan, maka akan membahayakan bagi organisme –
organism perairan.
D. Pemisahan dan Pembuatan Unsur-Unsur Kimia
Adapun
contoh-contoh pemisahan dan pembuatan unsure-unsur kimia adalah sebagai
berikut:
1. Golongan
Alkali
a. Unsur Natrium Natrium dapat
diperoleh dengan cara elektrolisis NaCl yang dicairkan dengan katode besi dan
anode karbon. Sel yang digunakan adalah sel Downs. Natrium cair terbentuk pada
katode, selanjutnya dialirkan dan ditampung dalam wadah berisi minyak tanah.
Dalam proses ini bejana elektrolisis dipanaskan dari luar dan dijaga agar
natrium yang terbentuk tidak bersinggungan dengan udara, karena akan terbakar.
Hasil samping elektrolisis ini adalah klorin.
b. Senyawa Natrium klorida Natrium
klorida (NaCl) atau garam dapur diambil dari air laut dengan menguapkan air
laut dalam kolam atau tambak yang luas di tepi laut. Metode ini dapat
diterapkan di daerah panas. Adapun di daerah dingin, garam dapur didapat dengan
membekukan air. Air beku yang terbentuk tidak mengandung NaCl, sehingga larutan
yang disisakan merupakan larutan pekat dengan kadar NaCl yang tinggi. Garamnya
dapat dipisahkan dengan penguapan. Garam darat diperoleh dengan menggalinya.
Hasil penggalian yang sudah putih bersih dapat langsung diperdagangkan. Adapun
hasil penggalian yang masih kotor, lebih dahulu dilarutkan dalam air agar
kotorannya mengendap dan dipisahkan dengan penyaringan. Selanjutnya garam dapat
diperoleh kembali dengan penguapan. Apabila lapisan-lapisan yang mengandung
garam itu terlalu dalam letaknya di dalam tanah maka untuk mendapatkan garam
darat tersebut terlebih dulu perlu dipompakan air ke dalam tanah untuk
melarutkan garamnya, kemudian larutan itu dipompa kembali ke atas (cara
Frasch).
c. Senyawa Natrium karbonat Natrium
karbonat (Na2CO3) dapat diperoleh dengan cara: Elektrolisis larutan NaCl dengan
diafragma Ke dalam ruangan katode, di mana terbentuk NaOH dipompakan (dialirkan
dengan tekanan) gas CO2, sehingga terbentuk NaHCO3, kemudian NaHCO3 yang
terbentuk dipanaskan.
d. Senyawa Natrium Hidrogen Karbonat
Pada pembuatan soda dengan proses solvay sebagai hasil pertama terbentuk
senyawa natrium hidrogen karbonat (NaHCO3) yang akan terurai pada suhu 650 °C.
Oleh karena itu garam yang terbentuk harus dihablurkan di bawah suhu tersebut. Natrium
hidrogen karbonat dapat juga terbentuk jika dalam larutan soda yang jenuh
dialirkan karbon dioksida di bawah suhu 310 °C. f. Senyawa Kalium hidroksida
Kalium hidroksida (KOH) diperoleh dari elektrolisis larutan KCl dengan
diafragma (sama dengan cara pembuatan NaOH dari elektrolisis larutan NaCl).
2.
Golongan Alkali Tanah
a.
Unsur Kalsium Kalsium dapat dibuat dengan elektrolisis CaCl2
cair sehingga dihasilkan Ca pada katode. Hasil sampingnya adalah klorin.
b.
Senyawa Kalsium Oksida Senyawa kalsium oksida (CaO) dibuat
secara besar-besaran dengan memanaskan (pembakaran) batu kapur atau kulit
kerang dalam tanur pembakar. Reaksi yang terjadi seperti berikut. CaCO3(s)
CaO(s)
+ CO2(g), CaO juga disebut kapur tohor dan dalam perdagangan disebut gamping.
Gas CO2 yang terbentuk harus segera dialirkan keluar, karena reaksinya dapat
balik kembali. Kapur tohor sangat higroskopis.
c.
Unsur Magnesium Magnesium diperoleh dengan cara elektrolisis
lelehan magnesium klorida. Sekarang ini, Mg juga dapat diperoleh dari air.
Selain itu Mg diperoleh juga dari reduksi MgO dengan karbon.
3.
Golongan IIIA
a.
Unsur Aluminium Aluminium diperoleh dari elektrolisis
bauksit yang dilarutkan dalam kriolit cair. Proses ini dikenal dengan proses
Hall. Pada proses ini bauksit ditempatkan dalam tangki baja yang dilapisi
karbon dan berfungsi sebagai katode. Adapun anode berupa batang-batang karbon
yang dicelupkan dalam campuran.
b.
Senyawa Aluminium Sulfat Aluminium sulfat (Al2(SO4)) dibuat
dari pemanasan tanah liat murni (kaolin) dengan asam sulfat pekat
c.
Unsur Boron Boron dibuat dengan mereduksi boron oksida B2O3,
dengan magnesium atau aluminium.
d.
Silikon Silikon dapat dibuat dari reduksi SiO2 murni dengan
serbuk aluminium pada suhu tinggi, dengan reaksi seperti berikut.
4.
Golongan VA
a.
Unsur Nitrogen Nitrogen dibuat dengan penyulingan bertingkat
udara cair. Udara bersih dimasukkan ke dalam kompresor, kemudian didinginkan
dengan pendingin. Udara dingin mengembang melalui celah dan hasilnya adalah
udara yang suhunya lebih dingin, cukup untuk menyebabkan mencair. Selanjutnya
udara cair disaring untuk memisahkan unsur CO2 dan hidrokarbon, kemudian
didistilasi dengan cara udara cair memasuki bagian puncak kolom di mana
nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar sebagai gas, dan pada
pertengahan kolom, gas argon keluar dan oksigen cair sedang komponen yang
paling sulit menguap terkumpul di dasar kolom.
b.
Senyawa Amonia Amonia (NH3) adalah senyawa yang sangat
bermanfaat dan diproduksi secara komersial dalam jumlah yang sangat besar.
Pembuatan secara komersial menggunakan proses Haber-Bosch. Dalam proses ini
bahan baku digunakan adalah nitrogen dan hidrogen dengan katalis Fe. Reaksi
yang terjadi dapat ditulis seperti berikut. Reaksi ini berlangsung pada suhu
+500 °C dengan tekanan antara 130 – 200 atm.
c.
Senyawa Asam Nitrat Asam nitrat (HNO3) dibuat dengan proses
Haber-Ostwald, di mana amonia yang didapat dengan proses Haber dicampur dengan
udara berlebih kemudian dialirkan melalui platina abses sebagai katalis pada
suhu 700 °C – 800 °C. Perhatikan reaksi yang terjadi berikut ini. d. Unsur
Fosfor Fosfor dibuat dalam tanur listrik dengan memanaskan fosforit, pasir, dan
kokas dengan reaksi seperti berikut. Dalam proses ini dihasilkan fosfor kuning.
Adapun Fosfor merah dihasilkan dengan jalan memanaskan fosfor kuning pada suhu
250 °C tanpa udara.
5.
Golongan VIA
a.
Unsur Belerang Pembuatan belerang pertama kali dikembangkan
pada tahun 1904 oleh Frasch yang mengembangkan cara untuk mengekstrak belerang
yang dikenal dengan cara Frasch. Pada proses ini pipa logam berdiameter 15 cm
yang memiliki dua pipa konsentrik yang lebih kecil ditanam sampai menyentuh
lapisan belerang. Uap air yang sangat panas dipompa dan dimasukkan melalui pipa
luar, sehingga belerang meleleh, selanjutnya dimasukkan udara bertekanan tinggi
melalui pipa terkecil, sehingga terbentuk busa belerang yang keluar mencapai
99,5%.
b.
Senyawa Asam Sulfat Asam sulfat (H2SO4) dibuat dengan proses
kontak. Belerang dibakar dalam udara kering di ruang pembakar pada suhu 100 °C.
Gas yang dihasilkan mengandung kurang lebih 10% volume sulfur dioksida. Setelah
didinginkan sampai 400 °C, kemudian dimurnikan dengan cara pengendapan
elektrostastik. Sulfur dioksida yang terbentuk kemudian dikonversi menjadi SO3
dengan menggunakan vanadium (V) oksida. Reaksi yang terjadi adalah eksoterm.
Reaksi dilakukan pada suhu 450 °C – 474 °C. d. Unsur Oksigen Oksigen dapat
dibuat dengan beberapa cara, antara lain seperti berikut ini. Oksigen dapat
dibuat secara komersial dengan cara Distilasi bertingkat udara cair dan Elektrolisis
air.
6.
Golongan VIIA atau Halogen
a. Unsur Klor Klorin dibuat dengan
beberapa dilakukan dengan cara elektrolisis
menggunakan NaCl, karena dalam garam (NaCl) mengandung ion-ion kloridadidalam
komposisinya. Murni Selain digunakan sebagai desinfektan gas chlorine
dapatdigunakan untuk mengoksidasi logam besi (Fe) dan Mangan (Mn).
b.
Senyawa Hidrogen Klorida Hidrogen klorida (HCl) dapat dibuat
dari garam dapur dan asam sulfat. Reaksi yang terjadi seperti berikut. HCl
dapat juga dibuat dari sintesis hidrogen dan klor. Kedua gas ini diperoleh
sebagai hasil samping pembuatan NaOH dari elektrolisis larutan NaCl.
c.
Garam Hipoklorit dan garam klorat Garam-garam hipoklorit
terbentuk bersama-sama dengan garam-garam klorida, jika gas klorin dialirkan ke
dalam suatu larutan basa.
d.
Unsur Brom Secara teknis brom dihasilkan terutama dari garam
singkiran. Garam-garam ini dilarutkan dalam air dan kemudian diuapkan. Sebagian
besar dari garam-garamnya menghablur, sedangkan MgBr2 masih tertinggal dalam
larutan (Mutterlauge). Selanjutnya gas klorin dialirkan ke dalam Mutterlauge
ini, dengan reaksi seperti berikut. Bromin yang terjadi dimurnikan dengan
penyulingan. Bromin berupa zat cair berwarna cokelat tua, memberikan uap merah
cokelat yang berbau rangsang.
e.
Unsur Iod Garam-garam iodat direduksi na-hidrogensulfit
menjadi iodin, dengan reaksi seperti berikut. Hablur-hablur iodin berbentuk
keping-keping berwarna abu-abu tua. Iod tidak mudah larut dalam air, tetapi
mudah larut dalam kalium alkohol dan eter.
f.
Senyawa Hidrogen Fluorida Hidrogen fluorida (HF) diperoleh
dengan mereaksikan fluorit dan asam sulfat pekat kemudian dipanaskan dalam
bejana dari timbal atau platina. Reaksi yang terjadi seperti berikut. HF di
bawah suhu 20 oC berupa zat cair dan di atas suhu 20o C berupa gas.
7.
Golongan VIIIA atau Gas Mulia
Semua unsur gas mulia dapat
diperoleh dengan distilasi fraksionasi udara cair. Adapun cara memisahkan logam
dari bijinya adalah sebagai berikut:
a.
Penambangan
b.
Pemekatan biji logam
c.
Pengubahan mineral menjadi senyawa
d.
Pengubahan senyawa menjadi logam
e.
Pemurnian logam
f.
Pembuatan paduan logam
Adapun
cara memisahkan gas dari udara Udara tersusun atas gas gas seperti hydrogen,
nitrogen, dan lain lain. Kita dapat memisahkannya dengan menggunakan metode
distilasi bertingkat udara cair.
BAB III
PENUTUP
A.
Simpulan
Dari
uraian di atas kami dapat menyimpulakan unsur-unsur kimia dapat 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. Dalam kehidupan sehari-hari, unsur-unsur kimia banyak membantu kita
dalam melaksanakan kegiatan. 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.
B.
Saran
Saran yang kami dapat berikan bagi
pembaca yang ingin membuat makalah tantang “Kimia Unsur” ini, untuk dapat lebih
baik dari makalah yang kami buat ini ialah dengan mencari lebih banyak refrensi
dari berbagai sumber, baik dari buku maupun dari internet, sehingga makalah
anda akan dapat lebih baik dari makalah ini. Mungkin hanya ini saran yang dapat
kami sampaika semoga dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian.
DAFTAR PUSTAKA
Buku:
Rahardjo, Sentot Budi. 2008. Kimia
3 Berbasis Eksperimen. Solo: Latinum.
Winarni. 2007. Kimia Untuk SMA
dan MA Kelas XII IPA. Jakarta: Subuhku.
Internet:
http://www.academia.edu/5160565/Makalah_Kimia_Unsur
http://chemistry35.blogspot.com/2011/09/unsurunsur-dalam-kehidupan-sehari-hari.html
http://www.academia.edu/4797078/PEMBUATAN_GAS_CHLORINE_DENGAN_METODE_ELEKTROLISIS_I
Tidak ada komentar:
Posting Komentar