Sifat-sifat Unsur
A.
Sifat-sifat Unsur Golongan Utama
a. Sifat
Halogen
1) Halogen merupakan golongan yang sangat reaktif dalam menerima elektron dan bertindak sebagai oksidator kuat dalam satu golongan. Makin ke atas, oksidator makin kuat.
2) Keelektronegatifan halogen dalam satu golongan makin ke atas makin besar. Unsur yang paling elektronegatif dibanding unsur lain dalam sistem periodik adalah fluor (perhatikan data keelektronegatifan).
3) Jari-jari atom halogen dalam satu golongan makin ke atas makin kecil (perhatikan data). Ini berarti makin ke atas ukuran molekul makin kecil, maka gaya tarik-menarik antar-molekul (gaya Van der Waals) akan makin kecil. Perhatikan juga titik didih dan titik lelehnya, makin ke atas makin kecil. Unsur halogen sangat berbahaya terhadap mata dan tenggorokan. Unsur halogen mempunyai
bau yang merangsang dan berwarna. Walaupun brom berwujud cair, tetapi brom mudah sekali menguap. Begitu juga iodium, mudah
sekali menyublim.
4) Unsur golongan halogen bersifat oksidator. Urutan kekuatan oksidator halogen dapat dilihat dari data potensial reduksinya:
F2 + 2 e 2 F– ; E° = +2,87 V
Cl2 + 2 e 2 Cl– ; E° = +1,36 V
Br2 + 2 e 2 Br– ; E° = +1,07 V
I2 + 2 e 2 I– ; E° = +0,54 V
1) Halogen merupakan golongan yang sangat reaktif dalam menerima elektron dan bertindak sebagai oksidator kuat dalam satu golongan. Makin ke atas, oksidator makin kuat.
2) Keelektronegatifan halogen dalam satu golongan makin ke atas makin besar. Unsur yang paling elektronegatif dibanding unsur lain dalam sistem periodik adalah fluor (perhatikan data keelektronegatifan).
3) Jari-jari atom halogen dalam satu golongan makin ke atas makin kecil (perhatikan data). Ini berarti makin ke atas ukuran molekul makin kecil, maka gaya tarik-menarik antar-molekul (gaya Van der Waals) akan makin kecil. Perhatikan juga titik didih dan titik lelehnya, makin ke atas makin kecil. Unsur halogen sangat berbahaya terhadap mata dan tenggorokan. Unsur halogen mempunyai
bau yang merangsang dan berwarna. Walaupun brom berwujud cair, tetapi brom mudah sekali menguap. Begitu juga iodium, mudah
sekali menyublim.
4) Unsur golongan halogen bersifat oksidator. Urutan kekuatan oksidator halogen dapat dilihat dari data potensial reduksinya:
F2 + 2 e 2 F– ; E° = +2,87 V
Cl2 + 2 e 2 Cl– ; E° = +1,36 V
Br2 + 2 e 2 Br– ; E° = +1,07 V
I2 + 2 e 2 I– ; E° = +0,54 V
Berdasarkan
data tersebut, makin ke atas, daya oksidasinya (oksidator) makin kuat. Data ini
dapat digunakan untuk memperkirakan apakah reaksi halogen dengan senyawa halida
dapat berlangsung atau tidak. Caranya dengan menghitung potensial sel, jika
harga potensial sel positif berarti reaksi berlangsung dan jika harga potensial
sel negatif berarti reaksi tidak berlangsung.
5) Mempunyai
bilangan oksidasi lebih dari satu, kecuali fluor.
B. Gas Mulia
Unsur-unsur gas mulia dalam sistem periodik menempati golongan VIII A yang terdiri dari unsur Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe) dan Radon (Rn). Struktur elektron terluar gas mulia yang oktet (8) (kecuali helium duplet (2)) merupakan struktur yang paling stabil, oleh karena itu gas mulia sukar bereaksi dengan unsur lain sehingga disebut gas inert (lamban). Pada tahun 1962 Neil Bartlett berhasil mensintesis senyawa gas mulia yaitu XePtF6. Dalam waktu yang singkat ahli kimia yang lain menunjukkan bahwa Xenon dapat bereaksi langsung dengan Fluor membentuk XeF2, XeF4, dan XeF6. Sejak saat itu istilah inert tidak lagi sesuai dan para ahli kimia mulai menyebut dengan golongan gas mulia.
Unsur-unsur gas mulia dalam sistem periodik menempati golongan VIII A yang terdiri dari unsur Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe) dan Radon (Rn). Struktur elektron terluar gas mulia yang oktet (8) (kecuali helium duplet (2)) merupakan struktur yang paling stabil, oleh karena itu gas mulia sukar bereaksi dengan unsur lain sehingga disebut gas inert (lamban). Pada tahun 1962 Neil Bartlett berhasil mensintesis senyawa gas mulia yaitu XePtF6. Dalam waktu yang singkat ahli kimia yang lain menunjukkan bahwa Xenon dapat bereaksi langsung dengan Fluor membentuk XeF2, XeF4, dan XeF6. Sejak saat itu istilah inert tidak lagi sesuai dan para ahli kimia mulai menyebut dengan golongan gas mulia.
Wujud gas
mulia
Unsur gas mulia terdapat sebagai gas tak berwarna yang monoatomik, ini erat kaitannya dengan struktur elektron oktet dan duplet dari gas mulia. Sedangkan wujud gas pada suhu kamar disebabkan titik cair dan titik didih gas mulia yang rendah.
Unsur gas mulia terdapat sebagai gas tak berwarna yang monoatomik, ini erat kaitannya dengan struktur elektron oktet dan duplet dari gas mulia. Sedangkan wujud gas pada suhu kamar disebabkan titik cair dan titik didih gas mulia yang rendah.
Titik cair
dan titik didih
Titik cair dan titik didih gas mulia meningkat dengan bertambahnya nomor atom. Hal ini disebabkan semakin bertambahnya gaya dispersi antar atom gas mulia sesuai bertambahnya massa atom relatif (Ar).
Titik cair dan titik didih gas mulia meningkat dengan bertambahnya nomor atom. Hal ini disebabkan semakin bertambahnya gaya dispersi antar atom gas mulia sesuai bertambahnya massa atom relatif (Ar).
Kelarutan
Kelarutan gas mulia dalam air bertambah besar dari Helium (He) hingga Radon (Rn). Pada suhu 0 °C dalam 100 ml air terlarut 1 ml He, 6 ml Ar, dan 50 ml Rn.
Kelarutan gas mulia dalam air bertambah besar dari Helium (He) hingga Radon (Rn). Pada suhu 0 °C dalam 100 ml air terlarut 1 ml He, 6 ml Ar, dan 50 ml Rn.
- Unsur-unsur gas mulia mengandung 8 elektron pada kulit terluarnya kecuali He mengandung 2 elektron.
- Energi ionisasinya sangat tinggi, akibatnya unsurunsur gas mulia sukar bereaksi dengan unsurunsur lainnya.
- Molekul gas mulia monoatomik.
C. Alkali
1. Sifat
Fisis Alkali
Dapat
dilihat bahwa sebagai logam, golongan alkali tanah mempunyai sifat yang tidak
biasa, yaitu titik lelehnya yang relatif rendah, rapatannya yang relatif
rendah, dan kelunakannya. Semua unsur logam alkali ini dapat dengan mudah
diubah bentuknya dengan memencetnya di antara jempol dan jari telunjuk (dengan
melindungi kulit baik-baik). Unsur-unsur pada golongan ini mempunyai energi
ionisasi dan keelektronegatifan ratarata yang paling rendah. Hal ini dikarenakan
ukuran atom dan jarak yang relatif besar antara elektron terluar dengan inti
D. Logam
Alkali Tanah
1.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
2. Sifat
Kimia Alkali Tanah
E. Unsur
Perioda Ketiga
Sifat Fisika
dan Kimia
a. Sifat
Fisika Unsur-unsur Periode Ketiga
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). Keelektronegatifan unsur-unsur periode ketiga semakin ke kanan semakin besar diakibatkan oleh jari-jari atomnya yang semakin ke kanan semakin kecil. Kekuatan ikatan antaratom dalam logam meningkat (dari Na ke Al). Hal ini berkaitan dengan pertambahan elektron valensinya. Silikon merupakan semikonduktor/isolator karena
termasuk metaloid. Unsur ini mempunyai ikatan kovalen yang sangat besar, begitu juga dengan fosfor, belerang, dan klorin yang merupakan isolator karena termasuk unsur nonlogam (Sumber: www.chem-is-try.org).
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). Keelektronegatifan unsur-unsur periode ketiga semakin ke kanan semakin besar diakibatkan oleh jari-jari atomnya yang semakin ke kanan semakin kecil. Kekuatan ikatan antaratom dalam logam meningkat (dari Na ke Al). Hal ini berkaitan dengan pertambahan elektron valensinya. Silikon merupakan semikonduktor/isolator karena
termasuk metaloid. Unsur ini mempunyai ikatan kovalen yang sangat besar, begitu juga dengan fosfor, belerang, dan klorin yang merupakan isolator karena termasuk unsur nonlogam (Sumber: www.chem-is-try.org).
b. Sifat
Kimia Unsur-unsur Periode Ketiga
Natrium merupakan reduktor terkuat, sedangkan klorin merupakan oksidator terkuat. Meskipun natrium, magnesium, dan aluminium merupakan reduktor kuat, tetapi kereaktifannya berkurang dari Na ke Al. Sedangkan silikon merupakan reduktor yang sangat lemah, jadi hanya dapat bereaksi dengan oksidator-oksidator kuat, misalnya klorin dan oksigen. Di lain pihak selain sebagai reduktor, fosfor juga merupakan oksidator lemah yang dapat mengoksidasi reduktor kuat, seperti logam aktif. Sedangkan belerang yang mempunyai daya reduksi lebih lemah daripada fosfor ternyata mempunyai daya pengoksidasi lebih kuat daripada fosfor. Sementara klorin dapat mengoksidasi hampir semua logam dan nonlogam karena klorin adalah oksidator kuat.Unsur-unsur periode ketiga, yaitu NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3, H2SiO3, H3PO4, H2SO4, dan HClO4.
Natrium merupakan reduktor terkuat, sedangkan klorin merupakan oksidator terkuat. Meskipun natrium, magnesium, dan aluminium merupakan reduktor kuat, tetapi kereaktifannya berkurang dari Na ke Al. Sedangkan silikon merupakan reduktor yang sangat lemah, jadi hanya dapat bereaksi dengan oksidator-oksidator kuat, misalnya klorin dan oksigen. Di lain pihak selain sebagai reduktor, fosfor juga merupakan oksidator lemah yang dapat mengoksidasi reduktor kuat, seperti logam aktif. Sedangkan belerang yang mempunyai daya reduksi lebih lemah daripada fosfor ternyata mempunyai daya pengoksidasi lebih kuat daripada fosfor. Sementara klorin dapat mengoksidasi hampir semua logam dan nonlogam karena klorin adalah oksidator kuat.Unsur-unsur periode ketiga, yaitu NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3, H2SiO3, H3PO4, H2SO4, dan HClO4.
Sifat
hidroksida unsur-unsur periode ketiga tergantung pada energi ionisasinya. Hal
ini dapat dilihat dari jenis ikatannya. Jika ikatan M – OH bersifat ionik dan
hidroksidanya bersifat basa karena akan melepas ion OH– dalam air, maka energi
ionisasinya rendah. Tetapi jika ikatan M – OH bersifat kovalen dan tidak lagi dapat
melepas ion OH–, maka energi ionisasinya besar. NaOH tergolong basa kuat dan
mudah larut dalam air, Mg(OH)2 lebih lemah daripada NaOH tetapi masih termasuk
basa kuat. Namun Al(OH)3 bersifat amfoter, artinya dapat bersifat asam
sekaligus basa. Hal ini berarti bila Al(OH)3 berada pada lingkungan basa kuat,
maka akan bersifat sebagai asam, sebaliknya jika berada pada lingkungan asam
kuat, maka akan bersifat sebagai basa. Sedangkan H2SiO3 atau Si(OH)4, merupakan
asam lemah dan tidak stabil, mudah terurai menjadi SiO2 dan H2O. Begitu pula
dengan H3PO4 atau P(OH)5 yang juga merupakan asam lemah. Sementara H2SO4 atau
S(OH)6 merupakan asam kuat, begitu juga HClO4 atau Cl(OH)7 yang merupakan asam
sangat kuat.
F. Unsur
Transisi
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 d dalam konfigurasi elektronnya.
Pada bagian ini unsur-unsur transisi yang akan dibahas adalah unsur transisi
pada periode 4, yang terdiri dari skandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V),
krom (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), tembaga (Cu), dan
seng (Zn).
1. Sifat
Logam Transisi
Semua unsur transisi adalah logam, yang bersifat lunak, mengkilap, dan penghantar listrik dan panas yang baik. Perak merupakan unsur transisi yang mempunyai konduktivitas listrik paling tinggi pada suhu kamar dan tembaga di tempat kedua. Dibandingkan dengan golongan IA dan IIA, unsur logam transisi lebih keras, punya titik leleh, titik didih, dan kerapatan lebih tinggi. Hal ini disebabkan karena unsur transisi berbagi elektron pada kulit d dan s, sehingga ikatannya semakin kuat.
Semua unsur transisi adalah logam, yang bersifat lunak, mengkilap, dan penghantar listrik dan panas yang baik. Perak merupakan unsur transisi yang mempunyai konduktivitas listrik paling tinggi pada suhu kamar dan tembaga di tempat kedua. Dibandingkan dengan golongan IA dan IIA, unsur logam transisi lebih keras, punya titik leleh, titik didih, dan kerapatan lebih tinggi. Hal ini disebabkan karena unsur transisi berbagi elektron pada kulit d dan s, sehingga ikatannya semakin kuat.
2. Bilangan
Oksidasi
Tidak seperti golongan IA dan IIA yang hanya mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2, unsur-unsur logam transisi mempunyai beberapa bilangan oksidasi. Seperti vanadium yang punya bilangan oksidasi +2, +3, dan +4.
Tidak seperti golongan IA dan IIA yang hanya mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2, unsur-unsur logam transisi mempunyai beberapa bilangan oksidasi. Seperti vanadium yang punya bilangan oksidasi +2, +3, dan +4.
3. Sifat
Kemagnetan
Setiap atom dan molekul mempunyai sifat magnetik, yaitu paramagnetik, di mana atom, molekul, atau ion sedikit dapat ditarik oleh medan magnet karena ada elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya dan diamagnetik, di mana atom, molekul, atau ion dapat ditolak oleh medan magnet karena seluruh elektron pada orbitnya berpasangan. Sedangkan pada umumnya unsur-unsur transisi bersifat paramagnetik karena mempunyai elektron yang tidak berpasangan pada orbital-orbital d-nya. Sifat paramagnetik ini akan semakin kuat jika jumlah elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya semakin banyak. Logam Sc, Ti, V, Cr, dan Mn bersifat paramagnetik, sedangkan Cu dan Zn bersifat diamagnetik. Untuk Fe, Co, dan Ni bersifat feromagnetik, yaitu kondisi yang sama dengan paramagnetik hanya saja dalam keadaan padat.
Setiap atom dan molekul mempunyai sifat magnetik, yaitu paramagnetik, di mana atom, molekul, atau ion sedikit dapat ditarik oleh medan magnet karena ada elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya dan diamagnetik, di mana atom, molekul, atau ion dapat ditolak oleh medan magnet karena seluruh elektron pada orbitnya berpasangan. Sedangkan pada umumnya unsur-unsur transisi bersifat paramagnetik karena mempunyai elektron yang tidak berpasangan pada orbital-orbital d-nya. Sifat paramagnetik ini akan semakin kuat jika jumlah elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya semakin banyak. Logam Sc, Ti, V, Cr, dan Mn bersifat paramagnetik, sedangkan Cu dan Zn bersifat diamagnetik. Untuk Fe, Co, dan Ni bersifat feromagnetik, yaitu kondisi yang sama dengan paramagnetik hanya saja dalam keadaan padat.
4. Ion
Berwarna
Tingkat energi elektron pada unsur-unsur transisi yang hampir sama menyebabkan timbulnya warna pada ion-ion logam transisi. Hal ini terjadi karena elektron dapat bergerak ke tingkat yang lebih tinggi dengan mengabsorpsi sinar tampak. Pada golongan transisi, subkulit 3d yang belum terisi penuh menyebabkan elektron pada subkulit itu menyerap energi cahaya, sehingga elektronnya tereksitasi dan memancarkan energi cahaya dengan warna yang sesuai dengan warna cahaya yang dapat dipantulkan pada saat kembali ke keadaan dasar. Misalnya Ti2+ berwarna ungu, Ti4+ tidak berwarna, Co2+ berwarna merah muda, Co3+ berwarna biru, dan lain sebagainya.
Tingkat energi elektron pada unsur-unsur transisi yang hampir sama menyebabkan timbulnya warna pada ion-ion logam transisi. Hal ini terjadi karena elektron dapat bergerak ke tingkat yang lebih tinggi dengan mengabsorpsi sinar tampak. Pada golongan transisi, subkulit 3d yang belum terisi penuh menyebabkan elektron pada subkulit itu menyerap energi cahaya, sehingga elektronnya tereksitasi dan memancarkan energi cahaya dengan warna yang sesuai dengan warna cahaya yang dapat dipantulkan pada saat kembali ke keadaan dasar. Misalnya Ti2+ berwarna ungu, Ti4+ tidak berwarna, Co2+ berwarna merah muda, Co3+ berwarna biru, dan lain sebagainya.
Beberapa
kegunaan unsur-unsur transisi
a. Skandium, digunakan pada lampu intensitas tinggi.
b. Titanium, digunakan pada industri pesawat terbang dan industri kimia (pemutih kertas, kaca, keramik, dan kosmetik).
c. Vanadium, digunakan sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat.
d. Kromium, digunakan sebagai plating logam-logam lainnya.
e. Mangan, digunakan pada produksi baja dan umumnya alloy manganbesi.
f. Besi, digunakan pada perangkat elektronik.
g. Kobalt, digunakan untuk membuat aliansi logam.
h. Nikel, digunakan untuk melapisi logam supaya tahan karat, membuat monel.
i. Tembaga, digunakan pada alat-alat elektronik dan perhiasan.
j. Seng, digunakan sebagai bahan cat putih, antioksidan pada pembuatan ban mobil, dan bahan untuk melapisi tabung gambar televisi.
a. Skandium, digunakan pada lampu intensitas tinggi.
b. Titanium, digunakan pada industri pesawat terbang dan industri kimia (pemutih kertas, kaca, keramik, dan kosmetik).
c. Vanadium, digunakan sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat.
d. Kromium, digunakan sebagai plating logam-logam lainnya.
e. Mangan, digunakan pada produksi baja dan umumnya alloy manganbesi.
f. Besi, digunakan pada perangkat elektronik.
g. Kobalt, digunakan untuk membuat aliansi logam.
h. Nikel, digunakan untuk melapisi logam supaya tahan karat, membuat monel.
i. Tembaga, digunakan pada alat-alat elektronik dan perhiasan.
j. Seng, digunakan sebagai bahan cat putih, antioksidan pada pembuatan ban mobil, dan bahan untuk melapisi tabung gambar televisi.
0 komentar:
Posting Komentar