Kamis, 29 November 2012

Makalah unsur transisi periode keempat


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 (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
Ered M2+ (aq)
-
-
-1,2
-0,91
-1,19
-0,44
-0,28
-0,25
+0,34
0,76
Ered 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.

1 komentar:

  1. transisi periode 4 bisa membentuk senyawa koordinasi y?

    BalasHapus