BAB 3

shutterstock.com

KIMIA UNSUR

masdayat.net / qanda.id

KELIMPAHAN UNSUR-UNSUR DI ALAM

Bahan-bahan alam yang mengandung unsur atau senyawa tertentu dalam kadar yang relatif besar disebut mineral. Mineral yang secara komersial digunakan sebagai sumber logam disebut bijih.

Mineral rubellite

Mineral titanium

Mineral sulfur

Bauksit (sumber bijih aluminium)

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

Kelimpahan unsur di kulit bumi

Kelimpahan mineral di air laut

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

Kelimpahan Unsur dan Mineral di Indonesia

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

SIFAT-SIFAT UNSUR

Balon udara berisi Helium

1. GAS MULIA

Ciri khas :

• Unsur-unsur golongan VIIIA (18).
• Disebut mulia karena unsur-unsur ini sangat stabil (sangat sukar bereaksi).
• Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari gas mulia.
• Senyawa yang ada merupakan senyawa hasil sintesis (misal XePtF₆).

Sifat Fisis

Sifat Kimia

• Kereaktifan gas mulia bertambah besar sesuai dengan pertambahan jari-jari atomnya.
• Walaupun senyawa gas mulia telah berhasil dibuat, tetap harus diakui bahwa unsur gas mulia lebih stabil dari semua golongan lainnya.
• Unsur gas mulia hanya dapat berikatan dengan unsur yang sangat elektronegatif, seperti fl uorin dan oksigen.

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

2. HALOGEN

Ciri khas :

• Halogen = pembentuk garam.
• Unsur-unsur halogen mempunyai 7 elektron valensi pada subkulit ns2 np5.
• Sangat reaktif.
• Cenderung menyerap satu elektron membentuk ion bermuatan negatif satu.

Sifat Fisis

• Struktur, Molekul diatomik (X₂)
• Wujud, Pada suhu kamar, fluorin dan klorin (gas), bromin (cair), iodin (padat).
• Warna, Fluorin (kuning), Klorin (Hijau), Bromin (merah), Iod (hitam, uapnya ungu).
• Aroma, berbau tajam dan menusuk.
• Kelarutan, karena bersifat nonpolar, halogen lebih mudah larut dalam pelarut nonpolar seperti karbon tetraklorida (CCl₄) atau kloroform (CHCl₃). Kelarutan dalam air berkurang dari fluorin ke iodin.

Bromin berupa uap cokelat kemerahan

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

Sifat Kimia

2. HALOGEN

Reaksi-reaksi halogen

• Reaksi dengan Logam (menghasilkan halida logam dengan biloks tinggi)

2Al + 3X₂ 🡪 2AlX₃

• Reaksi dengan Hidrogen (membentuk hidrogen halida)

H₂ + X₂ 🡪 2HX

• Reaksi dengan nonlogam

Si + 2X₂ 🡪 SiX₄

2B + 3X₂ 🡪 2BX₃

• Reaksi dengan air (reaksi disproporsionasi)

X₂ + H₂O 🡪 HX + HXO

• Reaksi dengan basa (reaksi disproporsionasi dalam basa)

Cl2(g) + 2NaOH(aq) 🡪 NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(l)

• Reaksi antarhalogen

X₂ + nY₂ 🡪 2XYn

Y : halogen yang lebih elektronegatif

n : bilangan ganjil 1, 3, 5, atau 7

Daya Oksidasi

Id.Wikipedia.org/©Agung Karjono

masdayat.net / qanda.id

3. LOGAM ALKALI

Ciri khas :

• Unsur-unsur golongan IA kecuali hidrogen.
• Alkali=abu, air abu bersifat basa.
• Paling reaktif (bersifat ionik dan mudah larut air)

Sifat Fisis

Sifat Kimia

• Reaksi dengan Air (membentuk basa dan gas hidrogen)

2L(s) + 2H₂O(l) 🡪 2LOH(aq) + H₂(g)

• Reaksi dengan Hidrogen (membentuk hidrida)

2L(s) + H₂(g) 🡪 2LH(s)

• Reaksi dengan oksigen (membentuk oksida, peroksida, dan superoksida)

Oksida (O^2–), Peroksida (O₂^2–), Superoksida (O₂^–)

• Reaksi dengan halogen (membentuk garam halida)

2L(s) + X₂ 🡪 2LX(s)

natrium dengan air bereaksi dahsyat menghasilkan H₂

commons.wikimedia.org/©Tony Mach

masdayat.net / qanda.id

4. ALKALI TANAH

Ciri khas :

• Unsur-unsur golongan IIA.
• Umumnya ditemukan di tanah berupa senyawa yang tidak larut.
• Bersifat basa namun lebih lemah dari alkali.

Sifat Fisis

• Reaksi dengan Air (membentuk basa dan gas hidrogen)

M(s) + 2H₂O(l)🡪 M(OH)₂(aq) + H₂(g)

• Reaksi dengan Udara (membentuk oksida, memberi warna nyala tertentu)

2M(s) + O₂(g) 🡪 2MO(s)

3M(s) + N₂(g) 🡪 M₃N₂(s)

• Reaksi dengan asam-basa (membentuk garam dan hidrogen)

M(s) + 2HCl(aq) 🡪 MCl₂(aq) + H₂(g)

Be(s) + 2NaOH(aq) + 2H₂O(l) 🡪 Na₂Be(OH)₄(aq) + H₂(g)

• Reaksi dengan halogen (membentuk garam halida)

M(s) + X₂(g) 🡪 MX₂(s)

Sifat Kimia

Magnesium dan oksigen bereaksi memberi warna nyala yang khas

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

5. AIR SADAH

Merupakan air yang mengandung ion kalsium dan magnesium dalam jumlah yang cukup banyak, dikarenakan alkali tanah umumnya sukar larut air.

Penyebab air sadah

Kesadahan sementara dapat hilang karena pemanasan karena mengandung garam hidrogen karbonat .

Ca(HCO₃)₂(aq) 🡪 CaCO₃(s) + H₂O(l) + CO₂(g)

Keuntungan dan kerugian

• Sumber kalsium
• Memiliki rasa yang lebih baik
• Tidak melarutkan timbal

X Lebih boros sabun (membentuk scum)

X Scum meninggalkan noda pakaian

X Membentuk kerak pada pipa

Scum yang terbentuk karena air sadah

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

6. UNSUR PERIODE KETIGA

Unsur-unsur dalam satu periode tidaklah mempunyai sifat-sifat yang mirip, tetapi sifat-sifatnya berubah secara beraturan. Perubahan sifat unsur-unsur dalam satu periode dapat dilihat pada unsur-unsur periode ketiga.

Sifat Fisis

Sifat Asam-Basa

Grafik perubahan energi ionisasi unsur periode ketiga

masdayat.net / qanda.id

7. LOGAM TRANSISI PERIODE EMPAT

Ciri khas:

• Sifat logam.
• Paramagnetik
• Membentuk senyawa-senyawa yang berwarna.
• Mempunyai beberapa tingkat oksidasi.
• Membentuk berbagai macam ion kompleks.
• Berdaya katalitik.

Sifat Fisis

Senyawa berwarna pada logam transisi

Sifat magnetik logam transisi

shutterstock.com

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

8. ION KOMPLEKS

“Ion yang terbentuk dari suatu kation tunggal (biasanya ion logam transisi) yang terikat langsung pada beberapa anion atau molekul netral.”

en.wikipedia.org/©Ewu7

Ion logam pusat

Ligan

Muatan ion kompleks

Bilangan koordinasi yaitu jumlah ligan yang diikat (pada gambar disamping bil.koordinasinya 6)

Tata Nama Senyawa Kompleks

[Co(NO₂)(NH₃)₅]Cl₂ 🡪 [Co(NO₂)(NH₃)₅]²⁺ + 2Cl^-

Kation : pentaaminnitrokobalt(III)

Anion : klorida

Nama senyawa : pentaaminnitrokobalt(III) klorida

Teori Warna Senyawa Kompleks

Splitting energy pada orbital d logam pusat menyerap panjang gelombang cahaya tertentu sehingga elektron tereksitasi dan muncul warna pada senyawa tergantung pada jenis logam dan ligan

masdayat.net / qanda.id

PEMBUATAN DAN MANFAAT BEBERAPA UNSUR LOGAM DAN SENYAWANYA

Sel Down

(Pembuatan Natrium dengan prinsip elektrolisis)

NaHCO₃ (soda kue) yang digunakan untuk pengembang kue/roti

Tanur Tiup/Blast Furnace

(Pembuatan Besi)

Stainless steel/Besi tahan karat, paduan besi dengan kromium (14–18%) dan nikel (7–9%).

shutterstock.com

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

PEMBUATAN DAN MANFAAT BEBERAPA UNSUR NONLOGAM DAN SENYAWANYA

Pembuatan Silikon dari Silika

Kokas digunakan sebagai reduktor. Campuran

silika dan kokas dipanaskan dalam suatu tanur listrik pada suhu

sekitar 3.000°C.

SiO₂(l) + C(s) 🡪 Si(l) + 2CO(g)

Silikon banyak digunakan dalam pembuatan chip komputer

Proses pencairan nitrogen dari udara

Nitrogen cair memiliki suhu yang sangat rendah, dimanfaatkan untuk penyimpanan sel

shutterstock.com

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id

UNSUR RADIOAKTIF

• Reaksi yang berkaitan dengan perubahan susunan inti atom disebut reaksi inti atau reaksi nuklir (nucleus = inti).
• Reaksi inti ada yang terjadi secara spontan, ada juga yang terjadi karena buatan.
• Reaksi inti spontan terjadi pada inti yang tidak stabil. Zat yang mengandung inti tidak stabil ini disebut zat radioaktif.
• Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radioisotop

_{Zat radioaktif alami dapat memancarkan tiga jenis sinar, yaitu sinar alfa, beta, dan gamma. Sinar alfa (+) dan beta (-) terdiri atas partikel bermuatan listrik, sedangkan sinar gamma (0) merupakan gelombang elektromagnetik.}

_{Jenis Partikel Radioaktif}

_{Jenis Partikel Radioaktif}

masdayat.net / qanda.id

_{LAJU PELURUHAN RADIOAKTIF}

_{WAKTU PARUH RADIOAKTIF}

Keterangan:

r = laju peluruhan

λ = tetapan peluruhan

N = jumlah nuklida radioaktif

A = Keaktifan radioaktif

t = waktu

CONTOH SOAL

• Suatu zat radioaktif mempunyai waktu paruh 20 tahun. Sebanyak 25 gram zat tersebut disimpan selama 60 tahun. Berapa gram sisanya?
• Suatu zat radioaktif mula-mula menunjukkan keaktifan 2.400 dps. Setelah 10 tahun keaktifannya menjadi 300 dps. Berapa waktu paruh zat radioaktif tersebut?

masdayat.net / qanda.id

KEGUNAAN RADIOAKTIF

Terapi kanker (radioisotop Co-60)

Pengukuran cepat aliran sungai (radioisotop Na-24)

pexels.com/id-id/foto/7483/

Rontgen

(Sinar X)

shutterstock.com

masdayat.net / qanda.id