Dunia Beraktivitas : Makalah Kimia Golongan Transisi Periode 4

MAKALAH KIMIA

GOLONGAN TRANSISI PERIODE 4

A. Pengertian Unsur Transisi

Unsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan elektron pada kulit terluar dan kulit pertama terluar untuk berikatan dengan unsur-unsur yang lain.

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Skandium (Sc) skandium ditemukan dalam berbagai bijih logam, tetapi keberadaannya di alam jarang ditemukan. Keberadaannya di alam diperkirakan antara 5 ppm hingga 30 ppm. Contoh senyawa yang mengandung skandium adalah Sc(OH)₃ dan Na₃ScF₆.

Titanium (Ti) merupakan logam ke sembilan terbanyak 0,6 persen kerak bumi. Titanium di alam dapat ditemukan dalam mineral rutil (TiO₂) dan ilmenit (FeTiO₃). Contohnya senyawa yang mengandung unsur Titanium TiCl₄.

Vanadium (V) adalah logam abu-abu yang keras dan tersebar luas dikulit bumi sekitar 0,02 % massa. Vanadium ditemukan dalam mineral vanadit (Pb₃(VO₄)₂), patronit (V₂S₅), dan karnotit (K₂(UO₂)₂(VO₄)₃H₂O). Contoh senyawa yang mengandung unsur vanadium adalah V₂O₅ yang digunakan untuk katalis pada pembuatan asam sulfat.

Kromium (Cr), terletak pada golongan VI B periode keempat dan merupakan salah satu logam yang penting ditemukan sekitar 122 ppm dalam kerak bumi. Kromonium ditemukan dalam mineral kromit (FeCr₂O₄).

Mangan (Mn), ditemukan dalam mineral pirolusit (MnO₂). Contoh senyawa yang mengandung unsur mangan adalah KMnO₄, yang banyak digunakan sebagai zat pengoksidasi dalam analisi di labolatorium.

Besi (Fe) adalah unsur yang cukup melimpah di kerak bumi (sekitar 6,2% massa kerak bumi). Besi jarang ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Besi umumnya ditemukan dalam bentuk mineral (bijih besi), seperti hematite (Fe₂O₃), siderite (FeCO₃), dan magnetite (Fe₃O₄). Logam Besi bereaksi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen. Reaksi yang terjadi adalah Fe(s) + 2 H+(aq) ——> Fe2+(aq) + H2(g). Larutan asam sulfat pekat dapat mengoksidasi logam Besi menjadi ion Fe3+. Sementara larutan asam nitrat pekat akan membentuk lapisan oksida Fe3O4 yang dapat menghambat reaksi lebih lanjut. Umumnya, Besi dijumpai dalam bentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2 dan +3. Beberapa contoh senyawa Besi (II) antara lain FeO (hitam), FeSO₄. 7H₂O (hijau), FeCl₂(kuning), dan FeS (hitam). Ion Fe²⁺ dapat dengan mudah teroksidasi menjadi ion Fe³⁺ bila terdapat gas oksigen yang cukup dalam larutan Fe^2+. Sementara itu, senyawa yang mengandung ion Besi (III) adalah Fe₂O₃ (coklat-merah) dan FeCl₃(coklat).

Kobalt (Co) di alam diperoleh sebagai bijih smaltit (CoAs₂) dan kobaltit (CoAsS) yang biasanya berasosiasi dengan Ni dan Cu.

Bijih nikel (Ni) di alam banyak ditemukan dalam mineral petlantdit [(Fe,Ni)₉S₈) dan gernarit(H₂(NiMg)SiO₄^-_.2H₂O).

Tembaga (Cu) merupakan unsur yang jarang ditemukan di alam (precious metal). Tembaga umumnya ditemukan dalam bentuk senyawanya, yaitu bijih mineral, seperti Pirit tembaga (kalkopirit) CuFeS₂, bornit (Cu₃FeS₃), kuprit (Cu₂O), melakonit (CuO), malasit (CuCO₃.Cu(OH)₂). Semua senyawa Tembaga (I) bersifat diamagnetik dan tidak berwarna (kecuali Cu₂O yang berwarna merah), sedangkan semua senyawa Tembaga (II) bersifat paramagnetik dan berwarna. Senyawa hidrat yang mengandung ion Cu²⁺berwarna biru. Beberapa contoh senyawa yang mengandung Tembaga (II) adalah CuO (hitam), CuSO₄.5H₂O (biru), dan CuS (hitam).

Seng (Zn) terdapat di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende (ZnS), dan calamine (ZnCO₃), dan senyawa silikat seperti hemimorfit (ZnO.ZnSiO₃.H₂O).

Dalam kehidupan sehari-hari,kita sering mendengar kata-kata sepeti tembaga,besi, emas dan perak. Bagaimana posisi unsur-unsur tersebut dalam tabel periodik? Unsur-unsur tersebut terletak pada golongan transisi periode ke empat dan ke lima. Disini kami hanya menjelaskan tentang unsur-unsur transisi periode ke empat.

B. Sifat-Sifat Fisis

Sifat	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
Nomor atom	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Massa atom relatif	44,96	47,90	50,94	51,99	54,94	55,85	58,93	58,71	63,54	65,38
Jari-jari atom (Å)	1,44	1,32	1,22	1,18	1,17	1,17	1,16	1,15	1,17	1,25
Titik didih (ºC)	2.831	3.287	3.380	2.672	1.962	2.750	2.870	2.732	2.567	907
Titik leleh (ºC)	1.541	1.660	1.890	1.857	1.244	1.535	1.495	1.453	1.083	420
Rapatan (g/cm³)	3,0	4,5	6,0	7,2	7,2	7,9	8,9	8,9	8,9	7,1
Energi ionisasi (kJ/mol)	631	658	650	652	717	759	758	737	745	906
Keelektronegatifan	1,3	1,5	1,6	1,6	1,5	1,8	1,8	1,8	1,9	1,6
Kekerasan (skala Mohs)	-	-	-	9	5	4,5	-	-	3	2,5

Dalam satu periode dari kiri (Sc) ke kanan (Zn), keelektronegatifan unsur hampir sama, tidak meningkat maupun menurun secara signifikan. Selain itu, ukuran atom (jari-jari unsur) serta energi ionisasi juga tidak mengalami perubahan signifikan. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa semua unsur transisi periode keempat memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang serupa. Hal ini berbeda dengan unsur utama yang mengalami perubahan sifat yang sangat signifikan dalam satu periode

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dibandingkan unsur Alkali maupun Alkali tanah, sehingga kereaktifan unsur transisi tersebut lebih rendah bila dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Sebagian besar unsur transisi periode keempat mudah teroksidasi (memiliki E°_red negatif), kecuali unsur Tembaga yang cenderung mudah tereduksi (E°_Cu = + 0,34 V). Hal ini berarti bahwa secara teoritis, sebagian besar unsur transisi periode keempat dapat bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) menghasilkan gas hidrogen, kecuali unsur Tembaga. Akan tetapi, pada kenyataanya, kebanyakan unsur transisi periode keempat sulit atau bereaksi lambat dengan larutan asam akibat terbentuknya lapisan oksida yang dapat menghalangi reaksi lebih lanjut. Hal ini terlihat jelas pada unsur Kromium. Walaupun memiliki potensial standar reduksi negatif, unsur ini sulit bereaksi dengan asam akibat terbentuknya lapisan oksida (Cr₂O₃) yang inert. Sifat inilah yang dimanfaatkan dalam proses perlindungan logam dari korosi (perkaratan).

Dibandingkan unsur Alkali dan Alkali Tanah, unsur-unsur transisi periode keempat memiliki susunan atom yang lebih rapat (closed packing). Akibatnya, unsur transisi tersebut memiliki kerapatan (densitas) yang jauh lebih besar dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Dengan demikian, ikatan logam (metallic bonds) yang terjadi pada unsur transisi lebih kuat. Hal ini berdampak pada titik didih dan titik leleh unsur transisi yang jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama. Selain itu, entalpi pelelehan dan entalpi penguapan unsur transisi juga jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama.

Unsur transisi periode keempat memiliki tingkat oksidasi (bilangan oksidasi) yang bervariasi. Hal ini disebabkan oleh tingkat energi subkulit 3d dan 4s yang hampir sama. Oleh sebab itu, saat unsur transisi melepaskan elektron pada subkulit 4s membentuk ion positif (kation), sejumlah elektron pada subkulit 3d akan ikut dilepaskan. Bilangan oksidasi umum yang dijumpai pada tiap unsur transisi periode keempat adalah +2 dan +3. Sementara, bilangan oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah +7 pada unsur Mangan (4s²3d⁷). Bilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion Cr³⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Cu⁺, dan Cu²⁺, sedangkan bilangan oksidasi tinggi ditemukan pada anion oksida, seperti CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-, dan MnO₄^-.

Konfigurasi Elektron Unsur Transisi Periode Keempat

Unsur

Nomor Atom

Konfigurasi Elektron

Orbital

Skandium (Sc)

(Ar) 3d¹ 4s²

áâ

Titanium (Ti)

(Ar) 3d² 4s²

áâ

Vanadium (V)

(Ar) 3d³ 4s²

áâ

Krom (Cr)

(Ar) 3d⁵ 4s¹

Mangan (Mn)

(Ar) 3d⁵ 4s²

áâ

Besi (Fe)

(Ar) 3d⁶ 4s²

áâ

Kobalt (Co)

(Ar) 3d⁷ 4s²

áâ

Nikel (Ni)

(Ar) 3d⁸ 4s²

áâ

Tembaga (Cu)

(Ar) 3d¹⁰ 4s¹

áâ

Seng (Zn)

(Ar) 3d¹⁰ 4s²

áâ

Konfigurasi elektron Cr bukan (Ar) 3d⁴ 4s² tetapi (Ar) 3d⁵ 4s¹. Demikian halnya dengan konfigurasi elektron Cu bukan (Ar) 3d⁹ 4s² tetapi (Ar) 3d¹⁰ 4s¹. Hal ini berkenaan dengan kestabilan orbitalnya, yaitu orbital-orbital d dan s stabil jika terisi penuh, bahkan ¹/₂ penuh pun lebih stabil daripada orbital lain.

C. Sifat-Sifat Kimia

1. Sifat Logam

Semua unsur transisi periode keempat bersifat logam, baik dalam sifat kimia maupun dalam sifat fisis. Harga energi ionisasi yang relatif rendah (kecuali seng yang agak tinggi), sehingga mudah membentuk ion positif. Demikian pula, harga titik didih dan titik lelehnya relatif tinggi (kecuali Zn yang membentuk TD dan TL relatif rendah). Hal ini disebabkan orbital subkulit d pada unsur transisi banyak orbital yang kosong atau tersisi tidak penuh. Adanya orbital yang kosong memungkinkan atom-atom membentuk ikatan kovalen (tidak permanen) disamping ikatan logam. Orbital subkulit 3d pada seng terisi penuh sehingga titik lelehnya rendah.

Semua unsur transisi periode keempat bersifat logam. Sifat itu disebabkan semua unsur transisi memiliki energi ionisasi yang rendah, yaitu kurang dari 1.000 kJ mol^-1 dan keelektronegatifannya rendah, yaitu kurang dari 2.

2. Bilangan Oksidasi

Senyawa- senyawa unsur transisi alam ternyata mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu. Adanya biloks lebih dari satu ini karena mudahnya melepaskan elektron valensinya. dengan demikian energi ionisasi pertama, kedua dan seterusnya relatif lebih kecil daripada golongan utama.

NOMOR ATOM	LAMBANG UNSUR	KONFIGURASI ELEKTRON	NOMOR GOLONGAN PADA TABEL PERIODIK
21	Sc	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s²	III B
22	Ti	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s²	IV B
23	V	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s²	V B
24	Cr	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹	VI B
25	Mn	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²	VII B
26	Fe	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²	VIII B
27	Co	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s²	VIII B
28	Ni	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s²	VIII B
29	Cu	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹	I B
30	Zn	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²	II B

3. Sifat Magnet

Adanya elektron-elektron yang tidak berpasangan pada sub kulit d menyebabkan unsur-unsur transisi bersifat paramagnetik (sedikit ditarik ke dalam medan magnet). Makin banyak elektron yang tidak berpasangan, maka makin kuat pula sifat paramagnetiknya. Pada seng dimana orbital pada sub kulit d terisi penuh, maka bersifat diamagnetik (sedikit ditolak keluar medan magnet).

4 . Membentuk Senyawa-Senyawa Berwarna

Senyawa unsur transisi (kecuali scandium dan seng), memberikan bermacam warna baik padatan maupun larutannya. Warna senyawa dari unsur transisi juga berkaitan dengan adanya orbital sub kulit d yang terisi tidak penuh. Peralihan elektron yang terjadi pada pengisian subkulit d (sehingga terjadi perubahan bilangan oksidasi) menyebabkan terjadinya warna pada senyaa logam transisi.

Senyawa dari Sc³⁺ dan Ti⁴⁺ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya kosong, serta senyawa dari Zn²⁺ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya terisi penuh, sehingga tidak terjadi peralihan elektron.

Warna Senyawa Logam Transisi dengan Berbagai Bilangan Oksidasi

Unsur	+1	+2	+3	+4	+5	+6	+7
Sc	-	-	Tb	-	-	-	-
Ti	-	-	ungu	Tb	-	-	-
V	-	Ungu	Hijau	biru	Merah	-	-
Cr	-	Biru	Hijau	-	-	Jingga	-
Mn	-	Merah muda	Coklat	Coklat tua	Biru	Hijau	Ungu
Fe	-	Hijau	Kuning	-	-	-	-
Co	-	Merah muda	Ungu	-	-	-	-
Ni	-	Hijau	-	-	-	-	-
Cu	Tb	Biru	-	-	-	-	-
Zn	-	Tb	-			-	-

5. Mempunyai Beberapa Tingkat Oksidasi

Kecuali Sc dan Zn, unsur-unsur transisi periode keempat mempunyai beberapa tingkat oksidasi. Bilangan oksidasi yang mungkin bergantung pada bilangan oksidasi yang dapat dicapai kestabilannya.

Kestabilan senyawa logam transisi diantaranya bergantung pada jenis atom yang mengikat logam transisi, senyawa berbentuk Kristal atau larutan, PH dalam air. Kestabilan bilangan oksidasi yang tinggi dapat dicapai melalui pembentukan senyawa dengan oksoaniaon, fluoride, dan oksofluorida.

Tabel Tingkatan Oksidasi Golongan Transisi

Unsur	Tingkat Oksidasi	Tingkat Oksidasi yang Stabil
Sc	+3	+3
Ti	+2,+3,+4	+4
V	+2,+3,+4,+5	+5
Cr	+2,+3,+4,+5,+6	+3,+6
Mn	+2,+3,+4,+5,+6,+7	+2,+4,+7
Fe	+2,+3	+2,+3
Co	+2,+3	+2,+3
Ni	+2	+2
Cu	+1,+2	+1,+2
Zn	+2	+2

6. Membentuk Ion Kompleks

Ion kompleks adalah ion yang berbentuk dari suatu kation (biasanya ion logam transisi) yang meningkat beberapa anion atau molekul netral. Selanjutnya, kation itu disebut ion pusat dan anion atau molekul netral yang terikat pada ion pusat disebut ligan. Pada ion kompleks [Cu(Cn)₄]^2-dan [Fe(H₂O)₆]^2+,Cu²⁺dan Fe²⁺adalah ion pusat, sedangkan Cn^-dan H₂O adalah ligan.

Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ligan atau jumlah atom donor yang terkait pada ion pusat. Bilangan koordinasi ion Cu²⁺ pada [Cu(Cn)₄]^2-adalah 4 dan bilangan koordinasi ion Fe²⁺pada [Fe(H₂O)₆]²⁺adalah 6.

Ligan adalah spesi yang memiiliki atom yang dapat menjadi donor sepasang elektron pada ion pusat. Ligan merupakan basa Leuwis, sedangkan ion pusat sebagai asam Leuwis. Ligan dapat berupa ion monoatomik (tapi bukan atom netral), seperti ion halida ; berupa anion, seperti CN^- dan NO₂^-,berupa molekul sederhana, seperti NH₃ dan H₂O ; berupa molekul kompleks ; seperti piridin (C₅H₅N).

Ion kompleks positif :

[Ag(NH₃)₂]⁺ = Diamin Perak (I)

[Cu(NH₃)₄]²⁺= Tetra amin Tembaga (II)

[Zn(NH₃)₄]²⁺= Tetra amin Seng (II)

[Co(NH₃)₆]³⁺= Heksa amin Kobal (III)

[Cu(H₂O)₄]²⁺ = Tetra Aquo Tembaga (II)

[Co(H₂O)₆]³⁺ = Heksa Aquo Kobal (III)

Contoh : [Cr(NH₃)₄Cl₂]⁺ → atom pusat : Cr³⁺

Ligan : NH₃ (amina) dan Cl (kloro) bilangan koordinasi : 4 + 2 = 6

Nama ionnya = tetraamin dikloro krom (III)

Ion kompleks negatif :

[Ni(CN)4]2- = Tetra siano Nikelat (II)

[Fe(CN)6]3- = Heksa siano Ferat (III)

[Fe(CN)6]4- = Heksa siano Ferat (II)

[Co(CN)6]4- = Heksa siano Kobaltat (II)

[Co(Cl6]3- = Heksa kloro Kobaltat (III)

Contoh : [Ni(CN)₄]^2- → atom pusat : Ni²⁺

Ligan : CN (siano) Bilangan koordinasi : 4

Nama ionnya = tetrasiano nikelat (II)

7. Sebagai Katalisator

Salah satu sifat penting unsur transisi dan senyawanya, yaitu kemampuannya untuk menjadi katalis-katalis reaksi-reaksi dalam tubuh. Katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi. Di dalam tubuh, terdapat enzim sitokrom oksidase yang berperan dalam mengoksidasi makanan. Enzim ini dapat bekerja bila terdapat ion Cu²⁺. Beberapa logam transisi atau senyawanya telah digunakan secara komersial sebagai katalis pada proses industry seperti TiCl₃ (Polimerasasi alkena pada pembuatan plastic), V₂O₅(proses kontak pada pembuatan margarine), dan Cu atau CuO (oksidasi alcohol pada pembuatan formalin).

D. KEGUNAAN UNSUR TRANSISI PERIODE 4

1. Skandium (Sc)

Skandium merupakan unsur yang jarang terdapat di alam, walaupun ada cenderung dalam bentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +3 misalnya ScCl₃, Sc₂O₃. Senyawa tidak berwarna dan bersifat diamagnetik, hal ini disebabkan ion Sc³⁺sudah tidak memiliki elektron dalam orbital d nya.

Kira-kira 20 kg (dalam bentuk Sc₂O₃) skandium digunakan setiap tahun di Amerika Serikat untuk membuat lampu berkeamatan tinggi. Skandium iodida yang dicampur ke dalam lampu wap raksasa akan menghasilkan sumber cahaya buatan kecekapan tinggi yang menyerupai cahaya matahari dan membolehkan salinan warna yang baik untuk kamera televisi. Lebih kurang 80 kg skandium digunakan sejagat setiap tahun dalam pembuatan lampu mentol. Isotop radioaktif Sc-46 digunakan dalam peretak pelapis minyak sebagai agen penyurih.

Penggunaan utamanya dari segi isi padu adalah aloi aluminium-skandium untuk industri aeroangkasa dan juga untuk peralatan sukan (basikal, bet besbol, senjata api, dan sebagainya) yang memerlukan bahan berprestasi tinggi. Apabila dicampur dengan aluminium.

2. Titanium (Ti)

Titanium banyak digunakan dalam industri dan konstruksi :

a. Titanium digunakan sebagai bahan konstruksi karena mempunyai sifat fisik :

1. Rapatannya rendah (logam ringan),

2. Kekuatan strukturnya tinggi,

3. Tahan panas,

4. Tahan terhadap korosi,.

b. Titanium digunakan sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonik, karena

pada temperatur tinggi tidak mengalami perubahan kekuatan (strenght).

c. Titanium digunakan sebagai bahan katalis dalam industri polimer polietlen.

d. Titanium digunakan sebagai pigmen putih, bahan pemutih kertas, kaca, keramik,

dan kosmetik.

e. Titanium digunakan sebagai katalis pada industri polimer.

f. Karena kerapatan titanium relatif rendah dan kekerasannya tinggi. Logam ini digunakan untuk bahan struktural terutama dalam mesin jet, karena mesin jet memerlukan massa yang ringan tetapi stabil pada suhu tinggi.

g. Karena logam titanium tahan terhadap cuaca, sehingga dapat digunakan untuk bahan pembuatan pipa, pompa, dan tabung reaksi dalam industri kimia.

3. Vanadium (V)

Vanadium banyak digunakan dalam industri-industri seperti :

a. Untuk membuat peralatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan yang tinggi seperti per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi,

b. Untuk membuat logam campuran,

c. Oksida vanadium (V₂O₅) digunakan sebagai katalis dalam pembuatan asam sulfat dengan proses kontak.

d. Umumnya digunakan untuk paduan dengan logam lain seperti baja tahan karat dan baja untuk peralatan berat karena sifatnya merupakan logam putih terang, relatif lunak dan liat, tahan terhadap korosif, asam, basa, dan air garam.

e. V₂O₅ digunakan sebagai katalis pada proses pembuatan asam sulfat dan digunakan sebagai reduktor.

4. Khromium (Cr)

Adapun kegunaan kromium antara lain sebagai berikut :

a. Khromium digunakan untuk mengeraskan baja, pembuatan baja tahan karat dan membentuk banyak alloy (logam campuran) yang berguna.

b. Kebanyakan khromium digunakan dalam proses pelapisan logam untuk menghasilkan permukaan logam yang keras dan indah dan juga dapat mencegah korosi.

c. Khromium juga dapat memberikan warna hijau emerald pada kaca.

d. Khromium juga luas digunakan sebagai katalis.

e. Industri refraktori menggunakan khromit untuk membentuk batu bata, karena khromit memiliki titik cair yang tinggi, pemuaian yang relatif rendah dan kestabilan struktur kristal.

f. Digunakan untuk katalis dan untuk pewarna gelas.

g. Campuran kromium (IV) oksida dan asam sulfat pekat mengahasilkan larutan pembersih yang dapat digunakan untuk mengeluarkan zat organik yang menempel pada alat-alat laboratorium dengan hasil yang sangat bersih, tetapi larutan ini bersifat karsinogenik (menyebabkan penyakit kanker).

5. Mangan (Mn)

Mangan merupakan logam putih kemerahan atau putih kehijauan, keras (lebih keras dari besi), sangat mengkilap, dan sangat reaktif banyak digunakan untuk panduan logam dan membentuk baja keras yang digunakan untuk mata bor pada pemboran batuan.

Di samping itu, Mangan Oksida (sebagai pilorusit) digunakan sebagai depolariser dan sel kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan khlorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Senyawa permanganat adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisis kuantitatif dan dalam pengobatan. Mangan juga banyak tersebar dalam tubuh. Mangan merupakan unsur yang penting untuk penggunaan vitamin B.

6. Besi (Fe)

Kegunaan utama dari besi adalah untuk membuat baja. Baja adalah istilah yang digunakan untuk semua aloi dari besi (aliase). Baja aliase, yaitu baja spesial yang mengandung unsur tertentu sesuai dengan sifat yang diinginkan. Salah satu contoh baja yang terkenal adalah stainless steel, yang merupakan baja tahan karat.

Berikut urai beberapa kegunaan dari besi :

1. Sebagai logam, besi memiliki kegunaan paling luas dalam kehidupan, seperti untuk kontruksi atau rangka bangunan, landasan, untuk badan mesindan kendaraan, tulkit mobil, untuk berbagai peralatan pertanian, bangunan dan lain-lain. Mutu dari semua bahan yang terbuat dari besi tergantung pada jenis besi yang digunakan, seperti:

a. Baja krom (95,9% Fe; 3,5%Cr; 0,3%Mn; 0,3%C)

b. Baja mangan (11-14%Mn)

c. Baja karbon (98,1% Fe; 1% Mn; 0,9%C)

d. Baja wolfram (94%Fe; 5%W; 0,3%Mn; 0,7%C)

2. Fe(OH)₃ digunakan untuk bahan cat seperti cat minyak, cat air, atau cat tembok.

3. Fe₂O₃ sebagai bahan cat dikenal nama meni besi, digunakan juga untuk mengkilapkan kaca.

4. FeSO₄ digunakan sebagai bahan tinta.

7. Kobalt (Co)

Kobalt merupakan logam putih keperakan dengan sedikit kebiruan bila digosok langsung mengkilap lebih keras dan lebih terang dari pada nikel, tahan terhadap udara, sehingga banyak digunakan untuk pelapis logam. Selain itu juga digunakan sebagai katalis, untuk paduan logam (baja kobalt) digunakan sebagai bahan magnet permanen. Campuran Co, Cr, dan W digunakan untuk peralatan berat dan alat bedah atau operasi. Campuran Co, Fe, dan Cr (logam festel) digunakan untuk elemen pemanas listrik.

Kobalt yang dicampur dengan besi, nikel, dan logam lainnya untuk membuat alnico, alloy dengan kekuatan magnet luar biasa untuk berbagai keperluan. Alloy stellit, mengandung kobalt, khromium, dan wolfram, yang bermanfaat untuk peralatan berat, peralatan yang digunakan pada suhu tinggi, maupun peralatan yang digunakan pada kecepatan yang tinggi.

Kobalt juga diguanakan untuk baja magnet dan tahan karat lainnya. Selain alloy, digunakan dalam turbin jet, dan generator turbin gas. Logam diguanakan dalam elektropalting karena sifat penampakannya, kekerasannya, dan sifat tahan oksidasinya.

Garam kobalt telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan warna biru brilian yang permanen pada porselen, kaca, pot, keramik, dan lapis e-mail gigi. Garam kobalt adalah komponen utama dalam membuat biru Sevre dan biru Thenard. Larutan kobalt klorida digunakan sebagai pelembut warna tinta. Kobalt digunakan secraa hati-hati dalam bentuk klorida, sulfat, asetat, dan nitrat karena telah dibuktikan efektif dalam memperbaiki penyakit kekurangan mineral tertentu pada binatang. Tanah yang layak mengandung hanya 0.13 – 0.30 ppm kobalt untuk makanan binatang.

8. Nikel (Ni)

Nikel banyak digunakan untuk hal-hal berikut ini:

1. Merupakan logam putih perak keabuan, dapat ditempa, penghantar panas yang baik dan tahan terhadap udara, tetapi tidak tahan terhadap air yang mengandung asam sehingga banyak digunakan sebagi komponen pemanas listrik (nikrom) yang merupakan campuran dari Ni, Fe, dan Cr.

2. Perunggu-nikel digunakan untuk uang logam.

3. Perak jerman (paduan Cu, Ni, Zn) digunakan untuk barang perhiasan.

4. Logam rasein (paduan Ni, Al, Sn, Ag) untuk barang perhiasan.

5. Pembuatan aloi, battery electrode, dan keramik.

6. Zat tambahan pada besi tuang dan baja, agar mudah ditempa dan tahan karat.

7. Pelapis besi (pernekel).

8. Sebagai katalis.

9. Tembaga (Cu)

Tembaga merupakan logam berwarna kemerahan, mengkilap bila digosok dapat ditempa, penghantar panas pada listrik yang baik, tidak mudah berkarat tetapi bila terkena udara warnanya menjadi hijau oleh terbentuknya tembaga karbonat. Banyak digunakan sebagai rangakian atau peralatan listrik, kabel listrik, dan untuk paduan logam.

CuSO₄ (terusi) banyak digunakan untuk larutan elektrolit dalam sel elektrokimia, campuran terusi dan Ca(OH)₂dengan sedikit air dapat digunakan memberantas kutu dan jamur.

Tembaga banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti untuk kabel listrik, bahan uang logam, untuk bahan mesin pembangkit tenaga uap dan untuk aloi.

10. Seng (Zn)

Logam seng berguna untuk hal-hal sebagai berikut:

1. Merupakan logam cukup keras, terang berwarna putih kebiruan, tahan dalam udara lembab dibanding Fe. Hal ini disebabkan diatas lapisan permukaan seng terbentuk lapisan karbonat basa (Zn₂(OH)₂CO₃) yang dapat menghambat oksidasi lebih lanjut. Karena sifat tersebut, maka seng banyak digunakan untuk melapisi logam besi (disebut kaleng)

2. Digunakan juga sebagai elektroda pada elektroda (katoda) pada sel elektrokimia dan untuk pembuatan paduan logam.

3. ZnO digunakan untuk bahan cat untuk memberikan warna putih dan digunakan untuk pembuatan salep seng (ZnO-vaselin).

4. Logam ini digunakan untuk membentuk berbagai campuran logam dengan metal lain. Kuningan, perak nikel, perunggu, perak Jerman, solder lunak dan solder aluminium adalah beberapa contoh campuran logam tersebut.

5. Seng dalam jumlah besar digunakan untuk membuat cetakan dalam industri otomotif, listrik, dan peralatan lain semacamnya.

6. Campuran logam Prestal, yang mengandung 78% seng dan 22% aluminium dilaporkan sekuat baja tapi sangat mudah dibentuk seperti plastik. Prestal sangat mudah dibentuk dengan cetakan murah dari keramik atau semen.

7. Seng juga digunakan secara luas untuk menyepuh logam-logam lain dengan listrik seperti besi untuk menghindari karatan.

8. Seng oksida banyak digunakan dalam pabrik cat, karet, kosmetik, farmasi, alas lantai, plastik, tinta, sabun, baterai, tekstil, alat-alat listrik dan produk-produk lainnya.

9. Lithopone, campuran seng sulfida dan barium sulfat merupakan pigmen yang penting. Seng sulfida digunakan dalam membuat tombol bercahaya, sinar X, kaca-kaca TV, dan bola-bola lampu fluorescent. Klorida dan kromat unsur ini juga merupakan senyawa yang banyak gunanya.

10. Seng juga merupakan unsur penting dalam pertumbuhan manusia dan binatang. Banyak tes menunjukkan bahwa binatang memerlukan 50% makanan tambahan untuk mencapai berat yang sama dibanding binatang yang disuplemen dengan zat seng yang cukup.

Dunia Beraktivitas

Label

Sabtu, 11 Januari 2020

Makalah Kimia Golongan Transisi Periode 4

Tidak ada komentar:

Posting Komentar