MAKALAH KIMIA "UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT" OLEH LILIS KARTIKA DAMAY DAMAYANTI ANTI IKA RAHMA RA HMA DEWI AYU AYU IKA I KA PRATIWI PRATIWI HAFIFAH SARDI ADI ZULKARNAEN RAHMAT IDRIS UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT Unsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan menggunakan elektron pada kulit terluar terluar dan kulit pertama terluar untuk erikatan dengan unsur!unsur yang lain" Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron #alensi pada sukulit $d yang elum terisi penuh %ke&uali unsur Seng %'n( pada )olongan II*(" +al ini menyeakan unsur transisi periode keempat memiliki eerapa si,at khas yang tidak dimiliki oleh unsur! unsu unsurr
golo golong ngan an utam utamaa- sepe sepert rtii si,a si,att magn magnet etik ik-- .arn .arnaa ionion- akti akti#i #ita tass kata katali liti tikk- sert sertaa
kemampuan kemampuan mementuk mementuk senya.a senya.a kompleks" kompleks" Unsur transisi transisi periode periode keempat keempat terdiri dari sepuluh unsur- yaitu Skandium %S&(- Titanium %Ti(- /anadium %/(- Kromium %0r(- Mangan %Mn(- *esi %1e(- Koalt %0o(- Nikel %Ni(- Temaga %0u(- dan Seng %'n(" Dalam satu periode dari kiri %S&( ke kanan %'n(- keelektronegati,an unsur hampir sama- tidak meningkat maupun menurun se&ara signi,ikan" Selain itu- ukuran atom %2ari!2ari unsur( serta energi ionisasi 2uga tidak mengalami peruahan signi,ikan" Oleh sea itu- dapat disimpulkan ah.a semua unsur transisi periode keempat memiliki si,at kimia dan si,at ,isika yang serupa" +al ini ereda dengan unsur utama yang mengalami peruahan si,at yang sangat signi,ikan dalam satu periode" Unsur transisi periode periode keempat keempat umumnya umumnya memiliki memiliki keelektrone keelektronegati,an gati,an yang leih esar diandingkan unsur Alkali maupun Alkali tanah- sehingga kereakti,an unsur transisi terseut leih rendah ila diandingkan Alkali maupun Alkali Tanah" Seagian esar unsur transisi transisi periode periode keempat keempat mudah mudah teroksidasi teroksidasi %memiliki E3 red negati,(- ke&uali unsur Temaga yang &enderung mudah tereduksi %E3 0u 4 5 6-$7 /(" +al ini erarti ah.a se&ara teoritisseagian esar unsur transisi periode keempat dapat ereaksi dengan asam kuat %seperti +0l( mengha menghasilk silkan an gas hidrog hidrogenen- ke&ual ke&ualii unsur unsur Temag emaga" a" Akan Akan tetapitetapi- pada pada kenyat kenyataany aanyaakeanyakan unsur transisi periode keempat sulit atau ereaksi lamat dengan larutan asam akiat akiat terentu terentukny knyaa lapisan lapisan oksida oksida yang yang dapat dapat mengha menghalan langi gi reaksi reaksi leih leih lan2ut lan2ut"" +al ini terlihat 2elas pada unsur Kromium" 8alaupun memiliki potensial standar reduksi negati,unsur ini sulit ereaksi dengan asam akiat terentuknya lapisan oksida %0r 9O$( yang inert" Si,at inilah yang diman,aatkan dalam proses perlindungan logam dari korosi %perkaratan("
Diandingkan unsur Alkali dan Alkali Tanah- unsur!unsur transisi periode keempat memiliki susunan atom yang leih rapat % closed packi!(" Akiatnya- unsur transisi terseut memiliki kerapatan %densitas( yang 2auh leih esar diandingkan Alkali maupun Alkali Tanah" Dengan demikian- ikatan logam % e#allic $ods( yang ter2adi pada unsur transisi leih kuat" +al ini erdampak pada titik didih dan titik leleh unsur transisi yang 2auh leih tinggi diandingkan unsur logam golongan utama" Selain itu- entalpi pelelehan dan entalpi penguapan unsur transisi 2uga 2auh leih tinggi diandingkan diandingkan unsur logam golongan golongan utama" Unsur Unsur transi transisi si period periodee keempat keempat memilik memilikii tingka tingkatt oksida oksidasi si %ilan %ilangan gan oksida oksidasi( si( yang yang er#ariasi" +al ini diseakan oleh tingkat energi e nergi sukulit $d dan 7s yang hampir sama" Oleh sea itu- saat unsur transisi melepaskan elektron pada sukulit 7s mementuk ion positi, %kation(%kation(- se2umlah elektron pada sukulit sukulit $d akan ikut dilepaskan" dilepaskan" *ilangan oksidasi umum yang yang di2ump di2umpai ai pada pada tiap tiap unsur unsur transisi transisi period periodee keempat keempat adalah adalah 59 dan 5$" Sement Sementaraara ilangan oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah 5: pada unsur Mangan %7s9 $d:(" *ilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion 0r $5- Mn 95- 1e 95- 1e $5- 0u5dan 0u95- sedangkan ilangan oksidasi tinggi ditemukan pada anion oksida- seperti 0rO 79!0r 9O:9!- dan MnO 7!" %&
KELIMP KEL IMPA AHAN UNSUR' UNSUR'UNS UNSUR UR DI ALAM ALAM DAN PRODUK PRODUK'PR 'PRUDU UDUK K YAN( MEN(ANDUN( UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT
Unsur unsur yang termasuk periode keempat meliputi temaga %0u(- seng %'n(- skadium %S&(- Titanium %Ti(- /anadium %/(- kromium %0r(- mangan %Mn(- esi %1e(- koalt %0o(- dan nikel %Ni(" Unsur Unsur transisi transisi dapat dapat ditemu ditemukan kan dikerak dikerak umi umi terutama terutama seaga seagaii i2ih i2ih minera minerall %i2ih %i2ih logam( dengan kadar tertentu" *i2ih esi merupakan mineral teranyak di alam setelah O- Sidan Al" Untuk leih 2elasnya keeradaan unsur transisi di alam dapat dilihat dalam uraian erikut" a"
Skandium %S&( Skandium %S&( terdapat dalam mineral tor#etit %S& 9SiO:(" )amar Unsur Skandium " Titanium %Ti( Unsur ini terdapat dalam mineralrutil %TiO9( yang terdapat dalam i2ih esi seagai ilmenit %1eTi( 9O$ dan ferrotitanate dan ferrotitanate %1eTiO$( 2uga terdapat dalam karang- silikat- auksit atuara- dan tanah liat"
&"
/anadium %/( /anadium terdapat dalam senya.a karnotit %K!uranil!#anadat( ;%K 9%UO9(9 %/O7(9"$+9(<- dan #anadinit %P=%/O7($0l(" )amar #anadium
d" Kromium %0r( *i2ih utama dari kromium di alam adalah kromit %1eO"0r 9O9( dan se2umlah ke&il dalam kromoker"
)amar Kromium e"
Mangan %Mn( *i2ih utamanya erupa pirulosit %atu ka.i( %MnO 9(- dan rodokrosit %Mn0O $( dan diperkirakan &adangan Mn teresar terdapat di dasar lautan" )amar Mangan
,"
*esi %1e( *esi %1e( adalah unsur yang &ukup melimpah di kerak umi %sekitar >-9? massa kerak umi(" *esi 2arang ditemukan dalam keadaan eas di alam" *esi umumnya ditemukan dalam entuk mineral %i2ih esi(- seperti hematite %1e9O$(- siderite %1e0O$(- dan magnetite %1e$O7(" @ogam *esi ereaksi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen" Reaksi yang ter2adi adalah seagai erikut 1e%s( 5 9 +5%aB( CC 1e95%aB( 5 +9%g( @arutan asam sul,at pekat dapat mengoksidasi logam *esi men2adi ion 1e$5" Sementara larutan asam nitrat pekat akan mementuk lapisan oksida 1e$O7 yang dapat menghamat reaksi leih lan2ut" Umumnya- *esi di2umpai dalam entuk senya.a dengan tingkat oksidasi 59 dan 5$" *eerapa &ontoh senya.a *esi %II( antara lain 1eO %hitam(1eSO7" :+9O %hi2au(- 1e0l9 %kuning(- dan 1eS %hitam(" Ion 1e95 dapat dengan mudah teroksidasi men2adi ion 1e$5 ila terdapat gas oksigen yang &ukup dalam larutan 1e95"
Sementara itu- senya.a yang mengandung ion *esi %III( adalah 1e 9O$ %&oklat!merah( dan 1e0l$ %&oklat("
g" Koalt %0o( Koalt terdapat di alam seagai arsenida dari 1e- 0o- Ni- dan dikenal seagai smaltit- koaltit %0o1eAsS( dan eritrit 0o $%AsO7(9"+9O" )amar Koalt h" Nikel %Ni( Nikel ditemukan dalam eerapa senya.a erikut ini" Seagai senya.a sul,ida
penladit %1eNiS(- milerit %NiS(
Seagai senya.a arsen
smaltit %Ni0O1eAs9(
Seagai senya.a silikat
garnierit %Ni"MgSiO$(
)amar Nikel i"
Temaga %0u( Temaga %0u( merupakan unsur yang 2arang ditemukan di alam %pre&ious metal(" Temaga umumnya ditemukan dalam entuk senya.anya- yaitu i2ih mineral- seperti Pirit temaga %kalkopirit( 0u1eS9- ornit %0u $1eS$(- kuprit %0u 9O(- melakonit %0uO(- malasit %0u0O$"0u%O+(9(" Semua senya.a Temaga %I( ersi,at diamagnetik dan tidak er.arna %ke&uali 0u 9O yang er.arna merah(- sedangkan semua senya.a Temaga %II( ersi,at paramagnetik dan er.arna" Senya.a hidrat yang mengandung ion 0u 95 er.arna iru" *eerapa &ontoh senya.a yang mengandung Temaga %II( adalah 0uO %hitam(- 0uSO 7"=+9O %iru(- dan 0uS %hitam(" )amar Temaga
2"
Seng %'n(
Seng %'n( terdapat di alam seagai senya.a sul,ida seperti seng lende %'nS(- seagai senya.a
karonat
kelamin
%'n0O$(-
dan
senya.a
silikat
seperti
%'nO"'nSiO$"+9O(" Ta$el $e$e)apa ie)al da)i *s*)'*s*) #)asisi pe)iode keepa# Lo!a
Naa Mie)al
R**s
Sc
Tor#etit
S&9SiO:
Ti
Rutile Ilmenit
TiO9 %1eTi( 9O$ 1eTiO$
1errotitanate +
Karnotit %K!uranil!#anadat( #anadinit
K 9%UO9(9 %/O7(9"$+9 P=%/O7($0l
,)
Kromit
0r9O$" 1eO
M
Pirolusit Manganit Rodokrosit
MnO9 Mn9O$"+9O Mn0O$
Fe
+ematit Magnetit Pirit Siderit @imonit
1e9O$ 1e$O7 1eS9 1e0O$ 1e9O$"+9O
,o
Koaltit Eritrit
0oAsS 0o$%AsO7(9"+9O
Ni
Pentlandit Milerit Smaltit )arnierit
1eNiS NiS Ni0O1eAs9 Ni"MgSiO$
,*
)arnerit Kalkopirit Kalkosite Mala&hit *ornit Kuprit Melkonit
+9%NiMg(SiO7"9+9O 0u1eS9 0u9S 0u9%O+(90O$ 0u$1eS$ 0u9O 0uO
hemimor,it
Seng lende Smith sonite
Z
'nS 'n0O$
-& SIFAT FISIS DAN SIFAT KIMIA UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT
Unsur!unsur transisi periode keempat memiliki eerapa si,at- aik se&ara ,isis maupun kimia" *erikut adalah tael yang menun2ukkan si,at!si,at dari unsur!unsur transisi periode keempat" .e$e)apa si/a# ** *s*)'*s*) #)asisi pe)iode keepa# 0
A& SIFAT FISIS UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT I" Unsur!unsur transisi periode keempat mempunyai si,at!si,at yang khas" Si,at!si,at khas
%F( %9(
unsur!unsur transisi periode keempat antara lain Unsur!unsur transisi ersi,at logam- maka sering diseut logam transisi" *ersi,at logam- maka mempunyai ilangan oksidasi positi, dan pada umumnya leih dari
%$( %7( %=( %>( %:( %( %G( %F6(
satu" *anyak diantaranya dapat mementuk senya.a kompleks" Pada umumnya senya.anya er.arna" *eerapa diantaranya dapat digunakan seagai katalisator" Titik didih dan titik leurnya sangat tinggi" Mudah diuat lempengan atau ka.at dan mengkilap" Si,atnya makin lunak dari kiri ke kanan" Dapat menghantarkan arus listrik" Persenya.aan dengan unsur lain mempunyai oksida positi,"
II" Senya.a yang dientuk pada umumnya er.arna" +al ini diseakan karena kon,igurasi elektron unsur transisi menempati su kulit d, elektron!elektron pada orital d yang tidak penuh memungkinkan untuk erpindah tempat" Elektron dengan energi rendah akan erpindah ke tingkat energi yang leih tinggi %tereksitasi( dengan menyerap .arna misalnya energi &ahaya dengan pan2ang gelomang tertentu karena energi yang diserap esarnya pun tertentu" Struktur elektron pada orital d yang eeda akan mengasilkan .arna yang pula" Wa)a se1a2a *s*)'*s*) #)asisi pe)iode keepa# de!a $ila!a oksidasi
.iloks
Us*) Sc Ti
3-
34
!
Tidak
!
er.arna Ungu
35
36
37
38
Tidak
!
!
!
er.arna *iru
!
!
!
+ ,) M
Ungu *iru Merah
+i2au +i2au !
! ! !
Merah ! !
Hingga +i2au !
! ! Ungu
Fe
muda +i2au
Kuning
!
!
!
!
,o
muda Merah
*iru
!
!
!
!
Ni ,* Z
muda +i2au *iru Tidak
! ! !
! ! !
! ! !
! ! !
! ! !
er.ar na III" Dapat mementuk ion kompleks- yaitu ion yang terdiri dari ion logam seagai ion pusat yang menyediakan orital d,s, dan p!nya yang kosong untuk elektron!elektron yang erasal dari ion atau molekul yang diikatnya yang diseut dengan ligan" Seagai &ontoh- pada ion ;Pt0l><9!- ilangan oksidasi masing!masing ligan %ion 0l!( adalah !F" Dengan demikian ilangan oksidasi Pt %kation logam transisi( adalah 57" 0ontoh lain- pada ion ;0u%N+ $(7<95 ilangan oksidasi masing!masing ligan %molekul N+$( adalah 6 %nol(" Dengan demikian ilangan oksidasi 0u %kation logam transisi( adalah 59" ikatan yang ter2adi antara ion pusat dengan ligan- yaitu ikatan ko#alen koordinasi" *anyaknya pasangan elektron yang diterima oleh ion logam dinamakan $ila!a koo)diasi" *ilangan koordinasi adalah 2umlah ligan yang terikat pada kation logam transisi"
Seagai &ontoh- ilangan koordinasi Ag5 pada ion ;Ag%N+$(9<5 adalah dua- ilangan koordinasi 0u95 pada ion ;0u%N+$(7<95 adalah empat- dan ilangan koordinasi 1e $5 pada ion ;1e%0N(><$! adalah enam" *ilangan koordinasi yang sering di2umpai adalah 7 dan >" Pada umumnya li!a merupakan asa @e.is- yaitu ion yang dapat memerikan %donor( sepasang atau leih elektron eas" Seperti N+ $- NO- +9O- 1!- 0l!- 0O$9!- NO9!" *erdasarkan 2umlah atom donor yang memiliki pasangan elektron eas %PE*( pada liganligan dapat diedakan men2adi monodentat - bidentat - dan polidentat " +9O dan N+$ merupakan ligan monodentat %mendonorkan satu pasang elektron(" Sedangkan Etilendiamin %+9 N!0+9!0+9!N+9- sering diseut dengan istilah en( merupakan &ontoh ligan identat %mendonorkan dua pasang elektron(" @igan identat dan polidentat sering diseut seagai agen &helat %mampu men&engkram kation logam transisi dengan kuat(" Se&ara umum penulisan ion kompleks adalah seagai erikut"
• • • •
@ adalah ion transisi adalah ligann muatan ion kompleksm ilangan koordinasi" Umumnya ilangan koordinasi- dua kali lipat dari iloks transisi teresar" 0ontohnya esi %1e( mempunyai iloks 59 dan 5$ maka umumnya ilangan koordinasinya >- sehingga 2ika mementuk ion kompleks misalnya dengan ion 0N ! maka terentuk ion kompleks seagai erikut 1e%0N(>7!
1e%0N(>$! @igan
Ion 1e95 seagai ion pusat
@igan Ion 1e$5 seagai ion pusat
Dari kedua &ontoh diatas ion 1e%0N( >7! dan 1e%0N(>$! masing!masing memiliki muatan ion !7 dan !$" *ilangan oksidasi %iloks( ion pusat dapat kita tentukan dengan &ara seagai erikut" *iloks ;1e%0N(><7! 4 !7
*O ;1e%0N(><$! 4 !$
*iloks %1e( 5 %>0N( 4 !7
*O %1e( 5 %>0N( 4 !$
*iloks %1e( 5 %> !F( 4 !7
*O %1e( 5 %> !F( 4 !$
*iloks 1e !> 4 !7
*O %1e( !> 4 !$
*iloks 1e 4 !7 5 >
*O %1e( 4 !$ 5 >
*iloks 1e 4 59
*O %1e( 4 5$
Penamaan ionJsenya.a kompleks dilakukan dengan aturan se agai erikut" F"
Nama kation ditulis leih dahulu diikuti anionnya- sama seperti panamaan senya.a ionik
pada umumnya" 9" Penamaan untuk ion kompleks- diseutkan nama ligannya dengan 2umlahnya dan dieri $"
akhiran o. Humlah ligan yang diikat leih dari satu dieri a.alan di %9(- tri%$(- tetra%7(- penta %=( dan
7" ="
seagainya" *ilangan oksidasi logam ditulis dengan angka roma.i" Hika ion kompleks ermuatan negati,- maka nama logam dieri akhiran at. Nama kation
>"
logam ermuatan negati, dapat dilihat pada Tael Nama Kation dan Anion Kompleks" Dalam ion kompleks- nama ligan disusun menurut a2ad- kemudian dilan2utkan dengan nama
:"
kation logam transisi" Nama ligan yang sering terliat dalam pementukan ion kompleks dapat dilihat pada Tael Nama @igan"
Ta$el Naa Li!a Kopleks Li!a Aoia9 NH4 Siaida9 ,N' Ai)9 H-O Hid)oksida9 OH' F' Klo)ida9 ,l' Ni#)i#9 NO-' S,N' .)oida9 .)'
Naa Amino Siano ABuo +idrokso 1luoro Kloro Nitrito Tiosiano *romo
Oksida9 O-'
Okso
Ka)$oa#9 ,O4-'
Karonato
Oksala#9 ,-O5-'
Oksalato
Ka)$o Mooksida9 ,O
Karonil
E#ilediai
Etilendiamin %en(
Ta$el Naa Ka#io pada Aio Kopleks
Kation
Nama Kation pada Anion Kompleks
Aluminium- Al
Aluminat
Kromium- 0r
Kromat
Koalt- 0o
Koaltat
0uprum- 0u
0uprat
Aurum- Au
Aurat
1errum- 1e
1errat
Plumum- P
Plumat
Mangan- Mn
Manganat
Molidenum- Mo
Molidat
Nikel- Ni
Nikelat
Argentum- Ag
Argentat
Stannum- Sn
Stannat
Tungsten- 8
Tungstat
'ink- 'n
'inkat
Ta$el Naa Io P*sa# :ika M*a#a1a Ne!a#i/
Li!a M ,* ,o ,) Ni Fe 0ontohnya adalah seagai erikut"
Ag%N+$(995 ;0r%N+$(70l9<5
Naa Manganat Kuprat Koaltat Kromat Nikelat 1errat
ion diamino argentum I ion tetra amino dikloro kromium III
1e%0N(>$!
ion heksasiano ,errat III
K 7;1e%0N(><
Kalium heksasiano ,errat II
;0o%N+$(><7 ;1e%0N(><$
+eksa amino koalt III heksasiano ,errat II
*erikut ini adalah eerapa &ontoh penulisan nama maupun rumus kimia dari eragai senya.a kompleks %& Ni;,O<5
*ilangan koordinasi 4 7 Muatan ion kompleks 4 6 Muatan ligan 4 6 Muatan kation logam transisi 4 6 Nama senya.a 4 tetrakaronil nikel %6( atau nikel tetrakaronil -& NaA*F5
Terdiri dari kation sederhana %Na5( dan anion kompleks %Au1 7!( *ilangan koordinasi 4 7 Muatan anion kompleks 4 !F Muatan ligan 4 !F 7 4 !7 Muatan kation logam transisi 4 5$ Nama senya.a 4 natrium tetra,luoro aurat %III( 4& K 4=Fe;,N<7>
Terdiri dari kation sederhana %$ ion K 5( dan anion kompleks %;1e%0N( >
Muatan anion kompleks 4 !$ Muatan ligan 4 !F > 4 !> Muatan kation logam transisi 4 5$ Nama senya.a 4 kalium heksasiano ,errat %III( atau kalium ,errisianida 5& =,);e< 4>,l4
Terdiri dari kation kompleks %;0r%en($<$5( dan anion sederhana %$ ion 0l !( *ilangan koordinasi 4 $ 9 %identat( 4 > Muatan kation kompleks 4 5$ Muatan ligan 4 $ 6 4 6 Muatan kation logam transisi 4 5$ Nama senya.a 4 tris!%etilendiamin( kromium %III( klorida 6& Pe#aai klo)o ko$al# ;III< klo)ida
Terdapat = N+$- satu 0l!- satu 0o$5- dan ion 0l! Muatan kation kompleks 4 %= 6( 5 %F !F( 5 %F 5$( 4 59 Untuk mementuk senya.a kompleks- diutuhkan dua ion 0l ! Rumus senya.a kompleks 4 ;0o%N+ $(=0l<0l9 7& Diklo)o $is';e#ilediai< pla#i* ;I+< i#)a#
Terdapat 9 0l!- 9 en- satu Pt 75- dan ion NO $! Muatan kation kompleks 4 %9 !F( 5 %9 6( 5 %F 57( 4 59 Untuk mementuk senya.a kompleks- diutuhkan dua ion NO $! Rumus senya.a kompleks 4 ;Pt%en( 90l9<%NO$(9 8& Na#)i* ?eksai#)o ko$al#a# ;III<
Terdapat > NO9!- satu 0o$5- dan ion Na 5 Muatan anion kompleks 4 %> !F( 5 %F 5$( 4 !$ Untuk mementuk senya.a kompleks- diutuhkan tiga ion Na 5 Rumus senya.a kompleks 4 Na $;0o%NO9(>< @& T)is';e#ilediai< ko$al# ;III< s*l/a#
Terdapat $ en- satu 0o$5- dan ion SO 79! Muatan kation kompleks 4 %$ 6( 5 %F 5$( 4 5$ Untuk mementuk senya.a kompleks- dua kation kompleks memutuhkan tiga ion SO 79! Rumus senya.a kompleks 4 %;0o%en( $<(9%SO7($ *entuk ion kompleks dipengaruhi oleh 2umlah ligan- 2enis ligan- dan 2enis kation logam transisi" Se&ara umum- entuk ion kompleks dapat ditentukan melalui ilangan koordinasi" +uungan antara ilangan koordinasi terhadap entuk ion kompleks dapat dilihat pada tael erikut .ila!a Koo)diasi
.e#*k Io Kopleks
-
@inear
5
Tetrahedral atau Square Planar
7
Oktahedral
a" Si,at Magnetik Ada eerapa si,at magnet dari unsur!unsur transisi diantaranya F" Diamagnetik- tidak tertarik oleh medan magnet- hal ini diseakan karena atom atau molekul dimana elektron dalam oritalnya semua erpasangan" -& Paramagnetik- dapat ditarik oleh medan magnet- hal ini diseakan karena ada atom atau molekul dimana elektron dalam oritalnya ada yang tidak erpasangan" Hika si,at paramagnetiknya sangat kuat maka diseut /e)oa!e#ik& Pada unsur!unsur logam transisi periode keempat- umumnya mempunyai elektron yang tidak erpasangan dalam orital d sehingga umumnya ersi,at paramagnetik" Perhatikan &ontoh erikut" $6
'n %Ar( Hadi- logam transisi periode keempat yang ersi,at diamagnetik adalah 'n dan 0u"
Sedangkan yang ersi,at paramagnetik antara lain S&- Ti- 0r- dan Mn- dan yang ersi,at 1eromagnetik adalah 1e- 0o- dan Ni" .& SIFAT KIMIA UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT F" Hari!Hari Atom Hari!2ari atom erkurang dari S& ke 'n- hal ini erkaitan dengan semakin ertamahnya
elektron pada kulit $d- maka semakin esar pula gaya tarik intinya- sehingga 2arak elektron pada 2arak terluar ke inti semakin ke&il" 9" Energi Ionisasi
Energi ionisasi &enderung ertamah dari S& ke 'n" 8alaupun ter2adi sedikit ,luktuati,namun se&ara umum Ionization Energy %IE( meningkat dari S& ke 'n" Kalau kita perhatikanada sesuatu hal yang unik ter2adi pada pengisian elektron pada logam transisi" Setelah pengisian elektron pada sukulit $s dan $p- pengisian dilan2utkan ke kulit 7s tidak langsung ke $d- sehingga kalium dan kalsium terleih dahulu dianding S&" +al ini erdampak pada gra,ik energi ionisasinya yang ,luktuati, dan selisih nilai energi ionisasi antar atom yang erurutan tidak terlalu esar" Karena ketika logam men2adi ion- maka elektron pada kulit 7s! lah yang terleih dahulu terionisasi" $" Kon,igurasi Elektron Ke&uali unsur 0r dan 0u- Semua unsur transisi periode keempat mempunyai elektron pada kulit terluar 7s9- sedangkan pada 0r dan 0u terdapat pada sukulit 7s F" 7" *ilangan Oksidasi Senya.a!senya.a unsur transisi di alam ternyata mempunyai ilangan oksidasi leih dari satu" 8alaupun unsur transisi memiliki eerapa ilangan oksidasi- keteraturan dapat dikenali" *ilangan oksidasi tertinggi atom yang memiliki lima elektron yakni 2umlah orital d erkaitan dengan keadaan saat semua elektron d %selain elektron s( dikeluarkan" Hadi- dalam kasus skandium dengan kon,igurasi elektron %n!F( d Fns9- ilangan oksidasinya $" Mangan dengan kon,igurasi %n!F( d=ns9- akan erilangan oksidasi maksimum 5:" *ila 2umlah elektron d meleihi =- situasinya eruah" Untuk esi 1e dengan kon,igurasi elektron %n!F( d>ns9- ilangan oksidasi utamanya adalah 59 dan 5$" Sangat 2arang ditemui ilangan oksidasi 5>" *ilangan oksidasi tertinggi se2umlah logam transisi penting seperti Koal %0o(- Nikel %Ni(- Temaga %0u( dan 'ink %'n( leih rendah dari ilangan oksidasi atom yang kehilangan semua elektron %n!F( d dan ns!nya" Di antara unsur!unsur yang ada dalam golongan yang sama- semakin tinggi ilangan oksidasi semakin tinggi unsur!unsur pada periode yang leih esar" 4&
MANFAAT9 DAMPAK DAN PROSES PEM.UATAN UNSUR'UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT
A& MANFAAT UNSUR'UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT %& Skadi* ;Sc<
Skandium merupakan unsur yang 2arang terdapat di alam- .alaupun ada &enderung dalam entuk senya.a dengan ilangan oksidasi 5$ misalnya S&0l $- S&9O$" Senya.a tidak er.arna dan ersi,at diamagnetik- hal ini diseakan ion S& $5 sudah tidak memiliki elektron dalam orital d nya"
Kira!kira 96 kg %dalam entuk S& 9O$( skandium digunakan setiap tahun di Amerika Serikat untuk memuat lampu erkeamatan tinggi" Skandium iodida yang di&ur ke dalam lampu .ap raksasa akan menghasilkan sumer &ahaya uatan ke&ekapan tinggi yang menyerupai &ahaya matahari dan memolehkan salinan .arna yang aik untuk kamera tele#isi" @eih kurang 6 kg skandium digunakan se2agat setiap tahun dalam pemuatan lampu mentol" Isotop radioakti, S&!7> digunakan dalam peretak pelapis minyak seagai agen penyurih" Penggunaan utamanya dari segi isi padu adalah aloi aluminium!skandium untuk industri aeroangkasa dan 2uga untuk peralatan sukan %asikal- et esol- sen2ata api- dan seagainya( -&
a" F" 9" $" 7" "
yang memerlukan ahan erprestasi tinggi" Apaila di&ur dengan aluminium" Ti#ai* ;Ti< Titanium anyak digunakan dalam industri dan konstruksi Titanium digunakan seagai ahan konstruksi karena mempunyai si,at ,isik Rapatannya rendah %logam ringan(Kekuatan strukturnya tinggiTahan panasTahan terhadap korosi-" Titanium digunakan seagai adan pesa.at terang dan pesa.at supersonik- karena pada
temperatur tinggi tidak mengalami peruahan kekuatan %strenght(" &" Titanium digunakan seagai ahan katalis dalam industri polimer polietlen" d" Titanium digunakan seagai pigmen putih- ahan pemutih kertas- ka&a- keramik- dan kosmetik" e" Titanium digunakan seagai katalis pada industri polimer" ," Karena kerapatan titanium relati, rendah dan kekerasannya tinggi" @ogam ini digunakan untuk ahan struktural terutama dalam mesin 2et- karena mesin 2et memerlukan massa yang ringan tetapi stail pada suhu tinggi" g" Karena logam titanium tahan terhadap &ua&a- sehingga dapat digunakan untuk ahan pemuatan pipa- pompa- dan taung reaksi dalam industri kimia" 4& +aadi* ;+< /anadium anyak digunakan dalam industri!industri seperti a" Untuk memuat peralatan yang memutuhkan kekuatan dan kelenturan yang tinggi seperti
per moil dan alat mesin erke&epatan tinggi " Untuk memuat logam &uran&" Oksida #anadium %/ 9O=( digunakan seagai katalis dalam pemuatan asam sul,at dengan proses kontak" d" Umumnya digunakan untuk paduan dengan logam lain seperti a2a tahan karat dan a2a untuk peralatan erat karena si,atnya merupakan logam putih terang- relati, lunak dan liattahan terhadap korosi,- asam- asa- dan air garam" e" /9O= digunakan seagai katalis pada proses pemuatan asam sul,at dan digunakan seagai reduktor.
5& K?)oi* ;,)< Adapun kegunaan kromium antara lain seagai erikut F" Khromium digunakan untuk mengeraskan a2a- pemuatan a2a tahan karat dan mementuk
anyak alloy %logam &uran( yang erguna" 9" Keanyakan khromium digunakan dalam proses pelapisan logam untuk menghasilkan permukaan logam yang keras dan indah dan 2uga dapat men&egah korosi" $" Khromium 2uga dapat memerikan .arna hi2au emerald pada ka&a" 7" Khromium 2uga luas digunakan seagai katalis" =" Industri re,raktori menggunakan khromit untuk mementuk atu ata- karena khromit memiliki titik &air yang tinggi- pemuaian yang relati, rendah dan kestailan struktur kristal" >" Digunakan untuk katalis dan untuk pe.arna gelas" :" 0ampuran kromium %I/( oksida dan asam sul,at pekat mengahasilkan larutan pemersih yang dapat digunakan untuk mengeluarkan at organik yang menempel pada alat!alat laoratorium dengan hasil yang sangat ersih- tetapi larutan ini ersi,at karsinogenik %menyeakan penyakit kanker(" 6& Ma!a ;M< Mangan merupakan logam putih kemerahan atau putih kehi2auan- keras %leih keras dari esi(- sangat mengkilap- dan sangat reakti, anyak digunakan untuk panduan logam dan mementuk a2a keras yang digunakan untuk mata or pada pemoran atuan" Di samping itu- Mangan Oksida %seagai pilorusit( digunakan seagai depolariser dan sel kering aterai dan untuk menghilangkan .arna hi2au pada gelas yang diseakan oleh pengotor esi" Mangan sendiri memeri .arna lemayung pada ka&a" Dioksidanya erguna untuk pemuatan oksigen dan khlorin- dan dalam pengeringan &at hitam" Senya.a permanganat adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisis kuantitati, dan dalam pengoatan" Mangan 2uga anyak tersear dalam tuuh" Mangan merupakan unsur yang penting untuk penggunaan #itamin *" 7& .esi ;Fe< Kegunaan utama dari esi adalah untuk memuat a2a" *a2a adalah istilah yang digunakan untuk semua aloi dari esi %aliase(" *a2a aliase- yaitu a2a spesial yang mengandung unsur tertentu sesuai dengan si,at yang diinginkan" Salah satu &ontoh a2a yang terkenal adalah stainless steel- yang merupakan a2a tahan karat" *erikut urai eerapa kegunaan dari esi F" Seagai logam- esi memiliki kegunaan paling luas dalam kehidupan- seperti untuk kontruksi atau rangka angunan- landasan- untuk adan mesindan kendaraan- tulkit moil- untuk eragai peralatan pertanian- angunan dan lain!lain" Mutu dari semua ahan yang teruat a" " &" d"
dari esi tergantung pada 2enis esi yang digunakan- seperti *a2a krom %G=-G? 1eL $-=?0rL 6-$?MnL 6-$?0( *a2a mangan %FF!F7?Mn( *a2a karon %G-F? 1eL F? MnL 6-G?0( *a2a .ol,ram %G7?1eL =?8L 6-$?MnL 6-:?0(
9" $" 7" 8&
1e%O+($ digunakan untuk ahan &at seperti &at minyak- &at air- atau &at temok" 1e9O$ seagai ahan &at dikenal nama meni besi- digunakan 2uga untuk mengkilapkan ka&a" 1eSO7 digunakan seagai ahan tinta" Ko$al# ;,o< Koalt merupakan logam putih keperakan dengan sedikit keiruan ila digosok langsung mengkilap leih keras dan leih terang dari pada nikel- tahan terhadap udarasehingga anyak digunakan untuk pelapis logam" Selain itu 2uga digunakan seagai katalisuntuk paduan logam %a2a koalt( digunakan seagai ahan magnet permanen" 0ampuran 0o0r- dan 8 digunakan untuk peralatan erat dan alat edah atau operasi" 0ampuran 0o- 1edan 0r %logam ,estel( digunakan untuk elemen pemanas listrik" Koalt yang di&ur dengan esi- nikel- dan logam lainnya untuk memuat alni&oalloy dengan kekuatan magnet luar iasa untuk eragai keperluan" Alloy stellit- mengandung koalt- khromium- dan .ol,ram- yang erman,aat untuk peralatan erat- peralatan yang digunakan pada suhu tinggi- maupun peralatan yang digunakan pada ke&epatan yang tinggi" Koalt 2uga diguanakan untuk a2a magnet dan tahan karat lainnya" Selain alloydigunakan dalam turin 2et- dan generator turin gas" @ogam diguanakan dalam elektropalting karena si,at penampakannya- kekerasannya- dan si,at tahan oksidasinya" )aram koalt telah digunakan selama eraad!aad untuk menghasilkan .arna iru rilian yang permanen pada porselen- ka&a- pot- keramik- dan lapis e!mail gigi" )aram koalt adalah komponen utama dalam memuat iru Se#re dan iru Thenard" @arutan koalt klorida digunakan seagai pelemut .arna tinta" Koalt digunakan se&raa hati!hati dalam entuk klorida- sul,at- asetat- dan nitrat karena telah diuktikan e,ekti, dalam memperaiki penyakit kekurangan mineral tertentu pada inatang" Tanah yang layak mengandung hanya 6"F$ 6"$6
ppm koalt untuk makanan inatang" @& Nikel ;Ni< Nikel anyak digunakan untuk hal!hal erikut ini F" Merupakan logam putih perak keauan- dapat ditempa- penghantar panas yang aik dan tahan terhadap udara- tetapi tidak tahan terhadap air yang mengandung asam sehingga anyak digunakan seagi komponen pemanas listrik %nikrom( yang merupakan &uran dari Ni- 1e9" $" 7" =" >" :" " &
dan 0r" Perunggu!nikel digunakan untuk uang logam" Perak 2erman %paduan 0u- Ni- 'n( digunakan untuk arang perhiasan" @ogam rasein %paduan Ni- Al- Sn- Ag( untuk arang perhiasan" Pemuatan aloi- attery ele&trode- dan keramik" 'at tamahan pada esi tuang dan a2a- agar mudah ditempa dan tahan karat" Pelapis esi %pernekel(" Seagai katalis" Te$a!a ;,*< Temaga merupakan logam er.arna kemerahan- mengkilap ila digosok dapat ditempa- penghantar panas pada listrik yang aik- tidak mudah erkarat tetapi ila terkena
udara .arnanya men2adi hi2au oleh terentuknya temaga karonat" *anyak digunakan seagai rangakian atau peralatan listrik- kael listrik- dan untuk paduan logam" 0uSO7 %terusi( anyak digunakan untuk larutan elektrolit dalam sel elektrokimia&uran terusi dan 0a%O+( 9 dengan sedikit air dapat digunakan memerantas kutu dan 2amur" Temaga anyak digunakan dalam kehidupan sehari!hari- seperti untuk kael listrik ahan uang logam- untuk ahan mesin pemangkit tenaga uap dan untuk aloi" %B& Se! ;Z< @ogam seng erguna untuk hal!hal seagai erikut F" Merupakan logam &ukup keras- terang er.arna putih keiruan- tahan dalam udara lema dianding 1e" +al ini diseakan diatas lapisan permukaan seng terentuk lapisan karonat asa %'n9%O+(90O$( yang dapat menghamat oksidasi leih lan2ut" Karena si,at terseut9"
maka seng anyak digunakan untuk melapisi logam esi %diseut kaleng( Digunakan 2uga seagai elektroda pada elektroda %katoda( pada sel elektrokimia dan untuk
pemuatan paduan logam" $" 'nO digunakan untuk ahan &at untuk memerikan .arna putih dan digunakan untuk pemuatan salep seng %'nO!#aselin(" 7" @ogam ini digunakan untuk mementuk eragai &uran logam dengan metal lain" Kuningan- perak nikel- perunggu- perak Herman- solder lunak dan solder aluminium adalah eerapa &ontoh &uran logam terseut" =" Seng dalam 2umlah esar digunakan untuk memuat &etakan dalam industri otomoti,- listrik>"
dan peralatan lain sema&amnya" 0ampuran logam Prestal- yang mengandung :? seng dan 99? aluminium dilaporkan sekuat a2a tapi sangat mudah dientuk seperti plastik" Prestal sangat mudah dientuk dengan
&etakan murah dari keramik atau semen" :" Seng 2uga digunakan se&ara luas untuk menyepuh logam!logam lain dengan listrik seperti esi untuk menghindari karatan" " Seng oksida anyak digunakan dalam parik &at- karet- kosmetik- ,armasi- alas lantai plastik- tinta- saun- aterai- tekstil- alat!alat listrik dan produk!produk lainnya" G" @ithopone- &uran seng sul,ida dan arium sul,at merupakan pigmen yang penting" Seng sul,ida digunakan dalam memuat tomol er&ahaya- sinar - ka&a!ka&a T/- dan ola!ola lampu ,luores&ent" Klorida dan kromat unsur ini 2uga merupakan senya.a yang anyak gunanya" F6" Seng 2uga merupakan unsur penting dalam pertumuhan manusia dan inatang" *anyak tes menun2ukkan ah.a inatang memerlukan =6? makanan tamahan untuk men&apai erat yang sama dianding inatang yang disuplemen dengan at seng yang &ukup" .& DAMPAK NE(ATIF UNSUR'UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT @ogam esi mudah terkorosi dalam udara lemap- dalam entuk senya.a kompleks ;k 71e%0N(>"$+9O<- unsur ini ersi,at ra&un agi tumuhan" Temaga mudah terakar dalam
entuk seruk- dalam entuk senya.a 0u0l 9 melalui pernapasan dapat menyeakan kera&unan" Asam kromium 0rO $ era&un dan ersi,at karsinogenik" ,& PROSES PEM.UATAN UNSUR'UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT A& PEN(OLAHAN LO(AM DARI .I:IH ;METALUR(I< Seagian esar logam terdapat di alam dalam entuk senya.a" +anya seagian ke&il
terdapat dalam keadaan eas seperti emas- perak dan sedikit temaga" Pada umumnya terdapat dalam entuk senya.a sul,ida dan oksida- karena senya.a ini sukar larut dalam air" 0ontohnya 1e 9O$- 0u9S- NiS- 'nS- MnO 9" Pengolahan logam dari i2ih diseut e#al*)!i" *i2ih adalah mineral atau enda alam lainnya yang se&ara ekonomis dapat diamil logamnya" Karena logam anyak terdapat dalam entuk senya.a %oksida- sul,ida(- maka prosesnya selalu reduksi" Ada tiga tingkat proses pengolahan- yaitu F" Menaikan konsentrasi i2ih" 9" proses reduksi $" Pemersihan- pemuatan aliase dan pemurnian %& Meaika Kose#)asi .iCi?& Memisahkan i2ih dari &urannya misalnya dengan ditumuk- lalu dipisahkan
dengan eragai &ara- misalnya a" Di&u&i dengan air" " Diapungkan dengan deter2en atau at pemuih %,lotasi( &" Dipisahkan dengan magnet d"Dengan pemanggangan" *i2ih dipanaskan di udara teruka- menghasilkan oksidanya" 9 'nS 5 $ O 9 9'nO 5 9 SO 9 e" Dilarutkan sehingga terentuk senya.a kompleks -& P)oses Red*ksi Umumnya menggunakan reduktor yang murah yaitu karon %kokes(" Untuk logam yang reakti, digunakan reduktor yang leih kuat seperti hidrogen- logam alkali tanah dan alumunium" @ogam!logam yang sangat reakti, dilakukan reduksi elektrolisis %reduksi katodik( a" Reduksi dengan karon %0( 'nO 5 0 'n 5 0O 1e9O$ 5 $ 0O 9 1e 5 $0O 9 " Reduksi dengan logam yang leih reakti, Ti0l7 5 9 Mg Ti 5 9Mg0l 9 0r 9O$ 5 9 Al 9 0r 5 Al 9O$ 4& P)oses Pe*)ia ;)e/ii!< Dengan proses!proses peleuran- destilasi atau dengan elektrolisis" Proses peleuran misalnya untuk memperoleh temaga GG? untuk memuat a2a dan seagainya" Untuk memperoleh temaga yang murni untuk keperluan teknik listrik dilakukan dengan
elektrolisis" Dengan destilasi misalnya pada pemuatan air raksa dan seng" *erikut ikhtisar mineral dan &ara memperoleh logam transisi periode 7"
Ta$el Mie)al da ca)a epe)ole? lo!a #)asisi pe)iode keepa# Us*)
.iCi?ie)al
Se1a2a 1a!
Pe)ed*ksi
Ke#e)a!a
di)ed*ksi
Tidak diuat dalam
Sc
skala industri Ti
Rutile- TiO9
Ti0l7
Mg atau Na
+
0arnolite- /9O=
/9O=
Al
,)
0hromite- 1e0r 9O7
Na90r 9O:
0 lalu Al
M
Pyrolu&ite- MnO9
Mn$O7
Al
Fe
+aematite- 1e9O$
1e9O$
0 atau 0O
Dapur tinggi
Magnetite- 1e$O7 ,o
0oaltite- 0o As S
0o$O7
Al
Ni
Millerite- NiS
NiO
0
,*
0opper glan&e- 0uS
0u9S
S
Z
'ink lende- 'nS
'nO
0%0O(
Dapur tinggi
Reduksi sendiri 0u 9S%s( 5 O9 %g( 9 0u%s( 5 SO9%g( *& .ESI DIEKSTRAKSI DARI OKSIDA .ESI DEN(AN REDUKTOR KAR.ON PENGOLAHAN BESI BAJA
.a?a dasa) *i2ih esi hematit 1e 9O$- magnetit 1e$O7- ahan tamahan atu gamping-
0a0O$ atau pasir %SiO9(" Reduktor kokes %0( Dasa) )eaksi Reduksi dengan gas 0O- dari pemakaran tak sempurna 0 Tepa# Dapur tinggi %tanur tinggi(- yang dindingnya teruat dari atu tahan api" Reaksi dalam dapur tinggi adalah kompleks" Se&ara sederhana dapat dilihat pada pen2elasan erikut" Dalam 97 2am rata!rata menghasilkan F"666 9"666 ton esi kasar dan =66 ton kerak %terutama 0aSiO $(" Kira!kira 9 ton i2ih- F ton kokes dan 6-$ ton gamping dapat menghasilkan F ton esi kasar" Reaksi yang ter2adi F" Reaksi pe$aka)a& Udara yang panas dihemuskan - memakar karon ter2adi gas 0O 9 dan panas" )as 0O 9 yang naik direduksi oleh 0 men2adi gas 0O"
0 5 O9 0O9 0O9 5 0 90O 9" P)oses )ed*ksi )as 0O mereduksi i2ih" 1e9O$ 5 $0O 9 1e 5 $ 0O 9 1e$O7 5 70O $ 1e 5 7 0O 9 *esi yang ter2adi ersatu dengan 0- kemudian mleleh karena suhu t inggi %F"=66 60( $" Reaksi pe$e#*ka ke)ak 0a0O$ 0aO 5 0O 9 0aO 5 SiO 9 0aSiO$ kerak Karena suhu yang tinggi aik esi maupun kerak men&air" *esi &air erada di a.ah" Kemudian dikeluarkan melalui luang a.ah- diperoleh esi kasar dengan kadar 0 hingga 7-=?" Disamping 0 mengandung sedikit S- P- Si dan Mn" *esi kasar yang diperoleh keras tetapi sangat rapuh lalu diproses lagi untuk memuat a2a dengan kadar 0 seagai erikut a2a ringan kadar 0 6-6= 6-9 ? a2a medium kadar 0 6-9 6-: ? a2a keras kadar 0 6-: F-> ? Pe$*a#a $aCa 0 Diuat dari esi kasar dengan prinsip mengurangi kadar 0 dan unsur!unsur &uran
yang lain" Ada $ &ara F" P)oses .essee) 0 *esi kasar diakar dalam alat &on#ertor *essemer" Dari luang!luang a.ah dihemuskan udara panas sehingga 0 dan unsur!unsur lain terakar dan keluar gas" Setelah eerapa .aktu kira!kira 2am dihentikan lalu dituang dan di&etak" 9" Ope'?ea)#? p)ocess *esi kasar- esi tua dan i2ih diakar dalam alat open!hearth" Oksida!oksida esi %esi tua- i2ih( ereaksi dengan 0 dan unsur!unsur lain Si- P- Mn ter2adi esi dan oksida!oksida SiO9- P9O=- MnO9 dan 0O 9" dengan demikian kadar 0 erkurang" $" De!a dap*) lis#)ik& Untuk memperoleh a2a yang aik- maka pemanasan dilakukan dalam dapur listrik" +ingga pemakaran dapat dikontrol sehingga ter2adi esi dengan kadar 0 yang tertentu" 0" EKSTRAKSI
TEMBAGA DARI BIJIHNYA DILAUKAN MELALUI RANGKAIAN
REAKSI REDOKS.
Pe!ola?a #e$a!a Temaga terdapat di alam dalam entuk senya.a 0u9S- 0u9O" *i2ih temaga dinaikan
konsentrasinya dengan proses pengapungan %,lotasi( lalu dikenakan proses pemanggangan" Maka ter2adi proses reduksi intramolekuler- diperoleh temaga" Reaksi1a 0 0u9S 5 O9 9 0u 5 SO 9 9 0u9S 5 $ O 9 9 0u9O 5 9 SO 9 0u9S 5 9 0u 9O > 0u 5 SO 9
Temaga yang diperoleh elum murni tetapi sudah dapat digunakan untuk eragai keperluan seperti pipa- e2ana- dan lain!lain- tetapi elum aik untuk penghantar listrik" Untuk memurnikan dilakukan proses elektrolis" P)oses pe*)ia #e$a!a 0 Susunan ! Katode logam 0u dilapis tipis dengan karon gra,it" ! Anode logam 0u tak murni ! Elektrolit larutan 0uSO 7 Reaksi Katode 0u 59 5 9 e! 0u menempel katode" Anode 0u %An( 0u59 5 9e! Lo!a Te$a!a dapa# dipe)ole? elal*i pea!!a!a kalkopi)i#9 sepe)#i 1a! di1a#aka dala pe)saaa )eaksi di $a2a? ii 0
9 0u1eS9%s( 5 7 O9%g( CC 0u9S%s( 5 9 1eO%s( 5 $ SO9%g( 0u9S%s( 5 O9%g( CC 90u%l( 5 SO9%g( @ogam Temaga dapat dimurnikan melalui proses elektrolisis" @ogam Temaga memiliki kodukti#itas elektrik yang tinggi" Dengan demikian- logam temaga sering digunakan seagai ka.at penghantar listrik" Selain itu- Temaga 2uga digunakan pada pemuatan alloy %seagai &ontoh- kuningan- merupakan alloy dari 0u dan 'n(-ahan pemuatan pipa- dan ahan dasar pemuatan koin %uang logam(" @ogam Temaga ereaksi hanya dengan &uran asam sul,at dan asam nitrat pekat panas %dikenal dengan istilah aBua regia(" *ilangan oksidasi Temaga adalah 5F dan 59" Ion 0u5 kurang stail dan &enderung mengalami disproporsionasi dalam larutan" Reaksi yang ter2adi adalah seagai erikut 9 0u5%aB( CC 0u%s( 5 0u95%aB(
0u%Anode( 0u %katode( Qang dapat tereduksi pada katode hanya 0u- sedang logam yang kurang reakti, %Ag- Au( mengendap di dasar e2ana- dan logam yang leih reakti, %1e( tetap dalam larutan- seagai ion 1e95- Ag dan Au merupakan hasil tamahan"
KIMIA GOLONGAN UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT Pe!e)#ia Us*) T)asisi Unsur transisi adalah unsur yang terletak di tengah unsur yang kon,igurasinya s dan p yaitu d- inilah yang diseut agian transisi serta elektron pada kulit terluar dan kulit pertama terluar untuk erikatan dengan unsur!unsur yang lain" Dalam hal iniunsur!unsur transisi tidak semua unsur transisi yang dapat di &eritakan tetapi hanya unsur transisi yang dapat di deskripsikan seagian umum sa2a dan yang dipela2ari pada saat kuliah" Unsur transisi pada periode keempat umumnya memiliki elektron #alensi pada sukulit $d yang elum terisi penuh %ke&uali unsur Seng %'n( pada )olongan II*("
+al ini menyeakan unsur transisi periode keempat memiliki eerapa si,at khas yang tidak dimiliki oleh unsur!unsur golongan utama- seperti si,at magnetik- .arna ion- akti#itas katalitik- serta kemampuan mementuk senya.a kompleks" Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur- yaitu Skandium %S&(- Titanium %Ti(- /anadium %/(- Kromium %0r(- Mangan %Mn(- *esi %1e(- Koalt %0o(- Nikel %Ni(Temaga %0u(- dan Seng %'n(" Dalam kehidupan sehari!hari-kita sering mendengar kata!kata sepeti temaga- esiemas dan perak" *agaimana posisi unsur!unsur terseut dalam tael periodik Unsur! unsur terseut terletak pada golongan transisi periode ke empat dan ke lima" Disini kami hanya men2elaskan tentang unsur!unsur transisi periode ke empat" F" Skandium % S& ( Skandium merupakan unsur transisi yang erada paling u2ung pada deretan unsur transisi" Unsur ini memiliki massa atom relati#e seanyak 9F" 2.
Titanium % Ti ( Tentunya kalian mempunyai 2am tangan ukan Ada 2am yang teruat dari logamtidak erat ketika dipakai- tidak erkarat ketika kena air- dan tetap mengilap .alaupun sudah lama dipakai" Pernahkah kalian perhatikan dari logam apakah 2am itu Salah satu ahan yang digunakan dalam pemuatan 2am tangan adalah titanium"
3.
/anadium % / ( /anadium adalah logam au!au yang keras dan tersear luas dikulit umi sekitar 6-69 ? massa"
4.
Kromium % 0r ( Kromium- terletak pada golongan /I * periode keempat dan merupakan salah satu logam yang penting"
5.
Mangan % Mn ( *i2ih mangan yang utama adalah pirolusit %MnO 9("
6.
*esi % 1e ( *esi ersi,at logam dan terletak pada golongan /III * periode empat dalam taeln periodi&" *esi di dunia- dengan produksi tahunan mendekati satu miliar ton merupakan logam penting dalam peradaan modern"
7.
Koalt % 0o ( Koalt di alam diperoleh seagai i2ih smaltit %0oAs9( dan koaltit %0oAsS( yang iasanya erasosiasi dengan Ni dan 0u"
8.
Nikel % Ni ( *i2ih nikel di alam anyak ditemukan dalam mineral petlantdit ;%1e-Ni( GS( dan garnirit ;%Ni- Mg(SiO$" n+9O<"
9.
Temaga % 0u ( Tentunya kalian sering melihat ka.at temaga ukan ka.at temaga yang er.arna kuning dan digunakan untuk ka.at listrik"
10.
'ink % 'n ( 'ink di alam merupakan senya.a yang tersear luas seagai i2ih tamang" Umumnya senya.a terseut adalah ink lende %'nS( dan &alamine %'n0O $("
Si/a# Fisis Da Kiia Us*)'Us*) Pe)iode Ke Epa# %& Si/a# Lo!a Semua unsur transisi periode keempat ersi,at logam- aik dalam si,at kimia maupun dalam si,at ,isis" +arga energy ionisasi yang relati#e rendah %ke&uali seng yang agak tinggi(sehingga- mudah mementuk ion positi," Demikian pula- harga titik didih dan titik lelehnya relati#e tinggi %ke&uali 'n yang mementuk TD dan T@ relati#e rendah(" +al ini diseakan orital sukulit d pada unsur transisi anyak orital yang kosong atau tersisi tidak penuh" Adanya orital yang kosong memungkinkan atom!atom mementuk ikatan ko#alen %tidak permanen( disamping ikatan logam" Orital sukulit $d pada seng terisi penuh sehingga titik lelehnya rendah" *andingkan dengan unsur utama yang titik didih dan titik lelehnya 2uga relati#e rendah"
Unsur
S&
Ti
/
0r
Mn
1e
0o
Ni
0u
'n
Hari!2ari atom %nm(
6-F>
6-F=
6-F7
6-F$
6-F7
6-F$
6-F$
6-F$
6-F$
6-F$
Titik leleh %60(
F=76
F>6
FG66
FG6
F976
F=76
F=66
F7=6
F66
796
Titik didih %6 0(
9$:6
$9>6
$766
976
9F66
$666
9G66
9:$6
9>66
GF6
Kerapatan %gJ&m$(
$-6
7-=
>-F
:-9
:-7
:-G
-G
-G
-G
:-F
E ionisasi I %kHJmol(
>-$6
>>6
>=6
>=66
:96
:>6
:>6
:76
:=6
GF6
E ionisasi II %kHJmol(
F976
F$F6
F7F6
F=G6
F=F6
F=>6
F>76
F:=6
FG>6
F:66
E ionisasi III %kHJmol(
9$G6
9>=6
9:6
9GG6
$9>6
9G>6
$9$6
$$G6
$=>6
$66
!
!
!F-9
! 6-GF
! F-FG
! 6-77
!6-9
!6-9=
56-$7
6-:>
E6 red M95 %aB(
E6 red M$5 %aB( Kekerasan % skala mohs(
!9-F
!F-9
!6-! >
! 6-:7
! 6-9
! 6-67
56-77
!
!
!
!
!
!
G-6
=-6
7-=
!
!
$-6
9-=
*I@AN)AN OKSIDASI UNSUR TRANSISI
Senya.a! senya.a unsur transisi alam ternyata mempunyai ilangan oksidasi leih dari satu" Adnya ilok leih dari satu ini karena mudahnya melepaskan elektron #alensinya" dengan demikian energi ionisasi pertama- kedua dan seterusnya relati#e leih ke&il daripada golongan utama"
NOMO R ATOM -%
LAM.AN( UNSUR
KONFI(URASI ELEKTRON
NOMOR (OLON(AN PADA TA.EL PERIODIK
Sc
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d% 5s-
III .
--
Ti
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d- 5s-
I+ .
-4
+
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d4 5s-
+.
-5
,)
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d6 5s%
+I .
-6
M
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d6 5s-
+II .
-7
Fe
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d7 5s-
+III .
-8
,o
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d8 5s-
+III .
-@
Ni
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d@ 5s-
+III .
-
,*
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d%B 5s%
I.
4B
Z
%s- -s- -p7 4s- 4p7 4d%B 5s-
II .
-& Si/a# Ma!e#
Adanya elektron!elektron yang tidak erpasangan pada su kulit d menyeakan unsur!unsur transisi ersi,at paramagneti& %sedikit ditarik ke dalam medan magnet(" Makin anyak elektron yang tidak erpasangan- maka makin kuat pula si,at paramagnetknya" Pada seng dimana orital pada su kulit d terisi penuhmaka ersi,at diamagneti& %sedikit ditolak keluar medan magnet(" 4& Me$e#*k Se1a2a'Se1a2a .e)2a)a
Senya.a unsur transisi %ke&uali s&andium dan seng(- memerikan erma&am .arna aik padatan maupun larutannya" 8arna senya.a dari unsur transisi 2uga erkaitan dengan adanya orital su kulit d yang terisi tidak penuh" Peralihan elektron yang ter2adi pada pengisian sukulit d %sehingga ter2adi peruahan ilangan oksidasi( menyeakan ter2adinya .arna pada senya.a logam transisi" Senya.a dari S&$5 dan Ti75 tidak er.arna %T(- karena sukulit $d!nya kosong- serta senya.a dari 'n95 tidak er.arna karena sukulit $d!nya terisi penuh- sehingga tidak ter2adi peralihan elektron" 8arna senya.a logam transisi dengan eragai ilangan oksidasi Unsur
5F
59
5$
57
5=
5>
5:
S&
!
!
T
!
!
!
!
Ti
!
!
Ungu
T
!
!
!
/
!
Ungu
+i2au
iru
Merah
!
!
0r
!
*iru
+i2au
!
!
Hingga
!
Mn
!
Merah muda
0oklat
0oklat tua
*iru
+i2au
Ungu
1e
!
+i2au
Kuning
!
!
!
!
0o
!
Merah muda
Ungu
!
!
!
!
Ni
!
+i2au
!
!
!
!
!
0u
T
*iru
!
!
!
!
!
'n
!
T
!
!
!
5& Mep*1ai .e$e)apa Ti!ka# Oksidasi
Ke&uali S& dan 'n- unsur!unsur transisi periode keempat mempunyai eerapa tingkat oksidasi" *ilangan oksidasi yang mungkin ergantung pada ilangan oksidasi yang dapat di&apai kestailannya" Kestailan senya.a logam transisi diantaranya ergantung pada 2enis atom yang mengikat logam transisi- senya.a erentuk Kristal atau larutan- P+ dalam air" Kestailan ilangan oksidasi yang tinggi dapat di&apai melalui pementukan senya.a dengan oksoaniaon- ,luoride- dan okso,luorida"
6& .a1ak Di A#a)a1a Dapa# Me$e#*k Io Kopleks Ion kompleks adalah ion yang terdiri atas atom pusat dan ligan" *iasanya atom pusat merupakan logam transisi yang ersi,at elektropositi, dan dapat menyediakan orital kosong seagai tempat masuknya ligan" 0ontohnya ion esi %III( mementuk ion kompleks ;1e%0N(><" 7& .e$e)apa Dia#a)a1a Dapa# Di!*aka Se$a!ai Ka#alisa#o) Salah satu si,at penting unsur transisi dan senya.anya- yaitu kemampuannya untuk men2adi katalis!katalis reaksi!reaksi dalam tuuh" Katalis adalah at yang dapat memper&epat reaksi" Di dalam tuuh- terdapat enim sitokrom oksidase yang erperan dalam mengoksidasi makanan" Enim ini dapat eker2a ila terdapat ion 0u 95" *eerapa logam transisi atau senya.anya telah digunakan se&ara komersial seagai katalis pada proses industry seperti Ti0l$ %Polimerasasi alkena pada pemuatan plasti&(- / 9O=%proses kontak pada pemuatan margarine(- dan 0u atau 0uO %oksidasi al&ohol pada pemuatan ,ormalin("
Ke!*aa Us*)'Us*) Pe)iode Keepa# %&
Ke!*aa Ti#ai* Seagai ahan kontruksi- karena mempunyai si,at ,isik F" Rapatannya rendah %logam ringan( 9" Kekuatasn struktrurnya tinggi $" Tahan panas 7" Tahan terhadap korosi Seagai adan pesa.at terang dan pesa.at supersoni& Seagai pigmen putih- ahan pemutih kertas- ka&a- keramik- dan kosmetik
-& Ke!*aa +aadi* *anyak digunakan dalam industri!industri ! Untuk memuat peralatan yang memutuhkan kekuatan dan kelenturan yang tinggi seperti per moil dan alat mesin erke&epatan tinggi ! Untuk memuat logam &uran 4& Ke!*aa K)oi* @ogam kromium anyak digunakan dalam idang industry ! @ogam kromium dapat di&ur dengan esi kasar mementuk a2a yang ersi,at keras dan permukaannya tetap mengkilap" ! Kromium digunakan untuk penyepuhan- karena indah- mengkilap- dan tidak kusam
@arutan kromium %III( oksida- dalam asam sul,at pekat- adalah oksidator kuat yang iasanya digunakan untuk men&u&i alat!alat laoratorium"
5& Ke!*aa Ma!a Untuk produksi a2a Menghilangkan .arna hi2au pada gelas yang diseakan oleh pengotor esi *anyak tersear dalam tuuh yang merupakan unsur yang penting untuk penggunaan #itamin *F" 6& Ke!*aa .esi Memuat a2a *anyak digunakan di dalam pemuatan alat!alat keperluan sehari!har i seperti- &angkul- pisausait- paku- mesin- dan seagainya" 7& Ke!*aa ko$al# Seagai aloi 95 @arutan 0o digunakan seagai tinta rahasia untuk mengirim pesan dan 2uga dalam system peramalan &ua&a 8& Ke!*aa Nikel Pemuatan aloi- ele&trode aterai- dan keramik 'at tamahan pada esi tuang dan a2a- agar mudah ditempa dan tahan karat Pelapis esi %pernekel( Seagai katalis @& Ke!*aa Te$a!a *ahan kael listrik *ahan uang logam Untuk ahan mesin tenaga uap Dan untuk aloi & Ke!*aa Zik *ahan &at putih Pelapis lampu T@ @ayar T/ dan monitor &omputer 0ampuran logam dengan metal lain
Kesip*la F" •
*eerapa si,at logam Si,at logam sangat keras- tahan panas- elektropositi,- dan penghantar listrik yang aik" Penge&ualian untuk 0u merupakan logam yang lemut dan elastis" *anyak di antaranya dapat mementuk ion ion er.arna yang eruah uah menurut keadaan ilangan oksidasinya" Mempunyai ilangan oksidasi yang harganya 6 atau positi," Dapat mementuk senya.a kompleks"
•
&" e" ,"
i" 2"
Memiliki elektron tidak erpasangan yang mengakiatkan titik didih atau titik leleh tinggi ersi,at paramagnetik-er.arna dan ersi,at katalis" 9" Kegunaan unsur!unsur periode keempat a" Skandium digunakan pada lampu intensitas tinggi $" Titanium digunakan pada industri pesa.at terang dan industri kimia" /anadium digunakan untuk memuat per moil dan seagai katalis pemuatan elerang" d" Kromium digunakan untuk ahan pemuatan a2a- nikrom- stanless steel" Mangan digunakan untuk ahan pemuatan a2a- manganin dalam pemuatan alat!alat listrik dan seagai alloy mangan!esi atau ,erromanganese" *esi digunakan untuk pemuatan a2a- perangkat elektronik- memori komputer- dan pita rekaman" g" Koalt digunakan untuk memuat aliansi %paduan logam( h" Nikel digunakan untuk melapisi logam supaya tahan karat dan paduan logam Temaga digunakan untuk kael kael- pipi pipa- kaleng makanan dan untuk alat!alat elektronik" Seng digunakan seagai logam pelapis antikarat- paduan logam- pemuatan ahan &at putihdan antioksidan dalam pemuatan an moil"
DA1TAR PUSTAKA ..."google"&om Mu&htaridi"Sandri Hustiana"966:"Kimia Tiga"Qudistira"Hakarta"
