KIMIA
GOLONGAN UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT
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).
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.
1.
Skandium ( Sc )
Skandium
merupakan unsur transisi yang berada paling ujung pada deretan unsur transisi.
Unsur ini memiliki massa atom relative sebanyak 21.
2. Titanium ( Ti )
Tentunya kalian mempunyai jam tangan
bukan? Ada jam yang terbuat dari logam, tidak berat ketika dipakai, tidak
berkarat ketika kena air, dan tetap mengilap walaupun sudah lama dipakai.
Pernahkah kalian perhatikan dari logam
apakah jam itu? Salah satu bahan yang digunakan dalam pembuatan jam tangan
adalah titanium.
3. Vanadium ( V )
Vanadium adalah logam abu-abu yang keras
dan tersebar luas dikulit bumi sekitar 0,02 % massa.
4. Kromium ( Cr )
Kromium, terletak pada golongan VI B
periode keempat dan merupakan salah satu logam yang penting.
5. Mangan ( Mn )
Bijih mangan yang
utama adalah pirolusit (MnO2).
6. Besi ( Fe )
Besi bersifat logam dan terletak pada
golongan VIII B periode empat dalam tabeln periodic. Besi di dunia, dengan
produksi tahunan mendekati satu miliar ton merupakan logam penting dalam
peradaban modern.
7. Kobalt ( Co )
Kobalt di alam diperoleh sebagai bijih
smaltit (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS) yang biasanya berasosiasi
dengan Ni dan Cu.
8. Nikel ( Ni )
Bijih nikel di alam banyak ditemukan
dalam mineral petlantdit [(Fe,Ni)9S8) dan garnirit [(Ni,
Mg)SiO3. nH2O].
9. Tembaga ( Cu )
Tentunya kalian sering melihat kawat
tembaga bukan ? kawat tembaga yang berwarna kuning dan digunakan untuk kawat
listrik.
10. Zink ( Zn )
Zink di alam merupakan senyawa yang
tersebar luas sebagai bijih tambang. Umumnya senyawa tersebut adalah zink
blende (ZnS) dan calamine (ZnCO3).
Sifat Fisis Dan Kimia
Unsur-Unsur Periode Ke Empat
1. Sifat Logam
Semua unsure transisi
periode keempat bersifat logam, baik dalam sifat kimia maupun dalam sifat fisis.
Harga energy ionisasi yang relative rendah (kecuali seng yang agak tinggi),
sehingga, mudah membentuk ion positif. Demikian pula, harga titik didih dan
titik lelehnya relative tinggi (kecuali Zn yang membentuk TD dan TL relative
rendah). Hal ini disebabkan orbital subkulit d pada unsure 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. Bandingkan dengan unsure utama yang titik didih dan titik
lelehnya juga relative rendah.
|
Unsur
|
Sc
|
Ti
|
V
|
Cr
|
Mn
|
Fe
|
Co
|
Ni
|
Cu
|
Zn
|
|
Jari-jari atom (nm)
|
0,16
|
0,15
|
0,14
|
0,13
|
0,14
|
0,13
|
0,13
|
0,13
|
0,13
|
0,13
|
|
Titik leleh (0C)
|
1540
|
1680
|
1900
|
1890
|
1240
|
1540
|
1500
|
1450
|
1080
|
420
|
|
Titik didih (0 C)
|
2370
|
3260
|
3400
|
2480
|
2100
|
3000
|
2900
|
2730
|
2600
|
910
|
|
Kerapatan (g/cm3)
|
3,0
|
4,5
|
6,1
|
7,2
|
7,4
|
7,9
|
8,9
|
8,9
|
8,9
|
7,1
|
|
E ionisasi I (kJ/mol)
|
6,30
|
660
|
650
|
6500
|
720
|
760
|
760
|
740
|
750
|
910
|
|
E ionisasi II (kJ/mol)
|
1240
|
1310
|
1410
|
1590
|
1510
|
1560
|
1640
|
1750
|
1960
|
1700
|
|
E ionisasi III (kJ/mol)
|
2390
|
2650
|
2870
|
2990
|
3260
|
2960
|
3230
|
3390
|
3560
|
3800
|
|
E0 red M2+ (aq)
|
-
|
-
|
-1,2
|
-0,91
|
-1,19
|
-0,44
|
-0,28
|
-0,25
|
+0,34
|
0,76
|
|
E0 red M3+ (aq)
|
-2,1
|
-1,2
|
-0,-86
|
-0,74
|
-0,28
|
-0,04
|
+0,44
|
-
|
-
|
-
|
|
Kekerasan ( skala mohs)
|
-
|
-
|
-
|
9,0
|
5,0
|
4,5
|
-
|
-
|
3,0
|
2,5
|
BILANGAN
OKSIDASI UNSUR TRANSISI
Senyawa- senyawa unsur transisi alam ternyata mempunyai bilangan oksidasi
lebih dari satu. Adnya bilok lebih dari satu ini karena mudahnya melepaskan
elektron valensinya. dengan demikian energi ionisasi pertama, kedua dan
seterusnya relative 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
|
2. Sifat Magnet
Adanya
electron-elektron yang tidak berpasangan pada sub kulit d menyebabkan
unsur-unsur transisi bersifat paramagnetic (sedikit ditarik ke dalam medan
magnet). Makin banyak electron yang tidak berpasangan, maka makin kuat pula
sifat paramagnetknya. Pada seng dimana orbital pada sub kulit d terisi penuh,
maka bersifat diamagnetic (sedikit ditolak keluar medan magnet).
3. Membentuk Senyawa-Senyawa Berwarna
Senyawa unsure
transisi (kecuali scandium dan seng), memberikan bermacam warna baik padatan
maupun larutannya. Warna senyawa dari unsure transisi juga berkaitan dengan
adanya orbital sub kulit d yang terisi tidak penuh. Peralihan electron 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 electron.
Warna senyawa logam
transisi dengan berbagai bilangan oksidasi
|
Unsure
|
+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
|
-
|
-
|
-
|
4. Mempunyai Beberapa Tingkat Oksidasi
Kecuali Sc dan Zn,
unsure-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.
5. Banyak Di Antaranya Dapat Membentuk Ion Kompleks
Ion kompleks adalah ion yang terdiri
atas atom pusat dan ligan. Biasanya atom pusat merupakan logam transisi yang
bersifat elektropositif dan dapat menyediakan orbital kosong sebagai tempat
masuknya ligan. Contohnya ion besi (III) membentuk ion kompleks [Fe(CN)6].
6. Beberapa Diantaranya Dapat Digunakan 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).
Kegunaan Unsur-Unsur Periode Keempat
1. Kegunaan Titanium
Ø Sebagai bahan kontruksi, karena mempunyai sifat fisik :
1. Rapatannya rendah (logam ringan)
2. Kekuatasn struktrurnya tinggi
3. Tahan panas
4. Tahan terhadap korosi
Ø Sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonic
Ø Sebagai pigmen putih, bahan pemutih kertas, kaca, keramik, dan kosmetik
2. Kegunaan Vanadium
Ø Banyak digunakan dalam industri-industri:
- Untuk membuat peralatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan yang
tinggi seperti per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi
- Untuk membuat logam campuran
3. Kegunaan Kromium
Ø Logam kromium banyak digunakan dalam bidang industry :
- Logam kromium dapat
dicampur dengan besi kasar membentuk baja yang bersifat keras dan permukaannya tetap mengkilap.
- Kromium digunakan untuk penyepuhan, karena indah, mengkilap, dan tidak
kusam
Ø Larutan kromium (III) oksida, dalam asam sulfat pekat, adalah oksidator
kuat yang biasanya digunakan untuk mencuci
alat-alat laboratorium.
4. Kegunaan Mangan
Ø Untuk produksi baja
Ø Menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi
Ø Banyak tersebar dalam tubuh yang merupakan unsure yang penting untuk
penggunaan vitamin B1.
5. Kegunaan Besi
Ø Membuat baja
Ø Banyak digunakan di dalam pembuatan alat-alat keperluan sehari-hari
seperti, cangkul, pisau, sabit, paku, mesin, dan sebagainya.
6. Kegunaan kobalt
Ø Sebagai aloi
Ø Larutan Co2+ digunakan sebagai tinta rahasia untuk mengirim
pesan dan juga dalam system peramalan cuaca
7. Kegunaan Nikel
Ø Pembuatan aloi, electrode baterai, dan keramik
Ø Zat tambahan pada besi tuang dan baja, agar mudah ditempa dan tahan karat
Ø Pelapis besi (pernekel)
Ø Sebagai katalis
8. Kegunaan Tembaga
Ø Bahan kabel listrik
Ø Bahan uang logam
Ø Untuk bahan mesin tenaga uap
Ø Dan untuk aloi
9. Kegunaan Zink
Ø Bahan cat putih
Ø Pelapis lampu TL
Ø Layar TV dan monitor computer
Ø Campuran logam dengan metal lain
Kesimpulan
1. Beberapa sifat logam:
Sifat logam sangat keras, tahan panas,
elektropositif, dan penghantar listrik yang baik. Pengecualian untuk Cu
merupakan logam yang lembut dan elastis.
·
Banyak di antaranya
dapat membentuk ion – ion berwarna yang berubah – ubah menurut keadaan bilangan
oksidasinya.
·
Mempunyai bilangan
oksidasi yang harganya 0 atau positif.
·
Dapat membentuk
senyawa kompleks.
Memiliki
elektron tidak berpasangan yang mengakibatkan titik didih atau titik leleh
tinggi, bersifat paramagnetik,berwarna dan bersifat katalis.
2. Kegunaan unsure-unsur
periode keempat :
a. Skandium digunakan pada lampu
intensitas tinggi
b. Titanium digunakan pada
industri pesawat terbang dan industri kimia.
c. Vanadium digunakan untuk membuat per
mobil dan sebagai katalis pembuatan belerang.
d. Kromium digunakan
untuk bahan pembuatan baja, nikrom, stanless steel.
e. Mangan digunakan untuk bahan pembuatan
baja, manganin dalam pembuatan alat-alat listrik dan sebagai alloy mangan-besi
atau ferromanganese.
f. Besi digunakan untuk pembuatan baja,
perangkat elektronik, memori komputer, dan pita rekaman.
g. Kobalt digunakan untuk
membuat aliansi (paduan logam)
h. Nikel digunakan untuk
melapisi logam supaya tahan karat dan paduan logam
i. Tembaga digunakan untuk kabel – kabel,
pipi – pipa, kaleng makanan dan untuk alat-alat elektronik.
j. Seng digunakan sebagai logam pelapis
antikarat, paduan logam, pembuatan bahan cat putih, dan antioksidan dalam
pembuatan ban mobil.
DAFTAR PUSTAKA
Muchtaridi.Sandri Justiana.2007.Kimia
Tiga.Yudistira.Jakarta.
