UNSUR-UNSUR LOGAM TRANSISI

UNSUR-UNSUR LOGAM TRANSISI

MAKALAH

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Unsur dan Senyawa

Dosen Dwi Indah Suryani, M.Pd

 

Disusun oleh :

Reggy Oke Vinatha      ()

                          Yoga Parenta                ()

                         

JURUSAN PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

SERANG BANTEN

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT. Tuhan semesta alam, atas berkat rahmat dan karuniaNya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan sebuah makalah yang merupakan salah satu tugas pada mata kuliah Unsur dan Senyawa.

Penulis berterima kasih kepada dosen penulis yang telah membimbing dan juga memberi tugas pada mata kuliah ini.

Makalah ini memaparkan mengenai Unsur-unsur Transisi. Sehubungan dengan ini penulis berharap makalah dapat bermanfaat bagi semuanya.

Penulis menyadari dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritikan dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

                                                                          Serang, 20 September 2016

                                                                                                Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

KATA PENGANTAR............................................................................... ii

DAFTAR ISI .............................................................................................  iii

BAB I   PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang............................................................................... 1

B.     Rumusan Masalah.......................................................................... 2

C.     Tujuan............................................................................................ 2

BAB II  PEMBAHASAN

A.      Pengertian Unsur Transisi..............................................................

B.       Sifat-sifat Kimia Unsur Transisi....................................................

C.       Keberadaan Unsur Transisi di Alam..............................................

D.      Pembuatan Unsur Transisi.............................................................

E.       Kegunaan Unsur Transisi...............................................................

F.        Persenyawaan Unsur Transisi........................................................

G.      Kestabilan Unsur Transisi..............................................................

H.      Sintesis Protein Unsur Transisi......................................................

BAB III PENUTUP

1. Kesimpulan...........................................................................................

2. Saran.....................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR GRAFIK

BAB I

PENDAHULUAN

A.           Latar Belakang

Sistem periodik unsur adalah suatu daftar unsur-unsur yang disusun dengan aturan tertentu. Semua unsur yang sudah dikenal ada dalam daftar tersebut. Didalam sistem periodik unsur terdapat 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 adalah kelompok unsur kimia yang berada pada golongan 3 sampai 12 (IB sampai VIIIB pada sistem lama). Kelompok ini terdiri dari 38 unsur. Semua logam transisi adalah unsur blok-d yang berarti bahwa elektronnya terisi sampai orbit d. Kata transisi pertama kali digunakan untuk mendeskripsikan unsur-unsur yang sekarang dikenal sebagai unsur blok-d oleh kimiawan asal Inggris bernama Charles Bury pada tahun 1921, yang merujuk pada peralihan/transisi pada perubahan subkulit elektron (contohnya pada n=3 pada baris ke-4 tabel periodik) dari subkulit dengan 8 ke 18, atau 18 ke 32. Bentuk konfigurasi elektron pada atom logam transisi dapat ditulis sebagai []ns²(n-1)d^m di mana subkulit d mempunyai energi yang lebih besar daripada subkulit valensi s. Pada ion dengan dua dan tiga elektron valensi, yang terjadi adalah sebaliknya dengan subkulit s mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Dampaknya, ion seperti Fe²⁺ tidak mempunyai elektron pada subkulit s: ion tersebut memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d⁶ dibandingkan dengan elektron konfigurasi pada atom Fe, yaitu [Ar]4s²3d⁶. Unsur pada golongan 3 hingga 12 sekarang secara umum dikenal sebagai unsur logam transisi, meskipun unsur-unsur dari La-Lu, Ac-Lr, dan golongan 12 (dahulu disebut IIB) mempunyai definisi yang berbeda pada penulis yang berbeda. pembentukan senyawa yang warnanya disebabkan oleh transisi elektron d-d.

Adapun ciri-ciri dari unsur transisi ini yaitu, Pembentukan senyawa dengan banyak bilangan oksidasi, dikarenakan kereaktifan yang relatif rendah pada elektron subkulit d yang tidak berpasangan, pembentukan beberapa senyawa paramagnetik disebabkan oleh adanya elektron subkulit d yang tidak berpasangan. Beberapa senyawa dari unsur golongan utama juga merupakan paramagnetik (seperti nitrogen oksida dan oksigen). Salah satu ciri logam transisi adalah di mana unsur-unsur tersebut mempunyai lebih dari satu bilangan oksidasi. Contohnya, pada senyawa vanadium diketahui mempunyai bilangan oksidasi mulai -1 pada V(CO)₆^- hingga +5 pada VO_43-. Bilangan oksidasi maksimum pada logam transisi baris pertama sama dengan jumlah elektron valensi sepertititanium (+4) dan mangan (+7) namun berkurang pada unsur-unsur selanjutnya. Pada baris kedua dan ketiga ada ruthenium dan osmium dengan bilangan oksidasi +8. Pada senyawa seperti [Mn0₄]^- dan OsO₄, unsur logam transisi memperoleh oktet yang stabil dengan membentuk empat ikatan kovalen. Bilangan oksidasi terendah ada pada senyawa Cr(CO)₆ (bilangan oksidasi nol) dan Fe(CO)₄^2- (bilangan oksidasi -2) di mana aturan 18 elektron dipatuhi. Senyawa tersebut juga merupakan kovalen. Ikatan ion biasanya terbentuk pada bilangan oksidasi +2 atau +3. Pada senyawa yang terlarut, ion tersebut biasanya berikatan dengan enam molekul air yang tersusun secara oktahedral.

 Pada makalah ini, kami akan membahas lebih lanjut terkait dengan Unsur Transisi.

B.            Rumusan Masalah

1.             Bagaimanakah ciri-ciri umum Unsur Transisi?

2.             Bagaimanakah sifat-sifat kimia Unsur Transisi?

3.             Bagaimanakah keberadaan Unsur Transisi di alam?

4.             Bagaimanakah pembuatan Unsur Transisi?

5.             Bagaimanakah kegunaan Unsur Transisi?

6.             Bagiamankah kestabilan (Jari-jari atom, energi ionisasi, dan afinitas elektron) dari Unsur Transisi?

7.             Bagaimanakah sintesis unsur transisi?

C.           Tujuan

1.             Menjelaskan ciri-ciri umum Unsur Transisi

2.             Menjelaskan sifat-sifat kimia Unsur Transisi

3.             Menjelaskan keberadaan Unsur Transisi di alam

4.             Menjelaskan pembuatan Unsur Transisi

5.             Menjelaskan kegunaan Unsur Transisi

6.             Menjelaskan kestabilan (Jari-jari atom, energi ionisasi, dan afinitas elektron) dari Unsur Transisi

7.             Menjelaskan sintesis Unsur Transisi

BAB II

PEMBAHASAN

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 merupakan kelompok unsur kimia yang berada pada golongan 3 sampai 12 (IB sampai VIIIB pada sistem lama). Kelompok ini terdiri dari 38 unsur. Unsur-unsur ini pengisian elektronnya berakhir pada subkulit d. Berdasarkan prinsip Aufbau, unsur-unsur transisi baru dijumpai mulai periode 4. Pada setiap periode kita menemukan 10 buah unsur transisi, sesuai dengan jumlah elektron yang dapat ditampung pada subkulit d. Diberi nama transisi karena terletak pada daerah peralihan antara bagian kiri dan kanan sistem periodik.

B.       Ciri-Ciri Umum Unsur Transisi

1.         Bersifat logam , semua unsur transisi tergolong logam dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi ( unsur unsur golongan utama ada yang tergolong logam , metaloid dan logam ).

2.         Bersifat paramagnetik ( sedikit tertarik ke dalam medan magnet )

3.         Membentuk senyawa – senyawa yang ( senyawa dari unsur logam golongan utama tidak berwarna )

4.         Mempunyai beberapa tingkat oksidasi  ( unsur logam golongan utama umumnya hanya mempunyai sejenis tingkat oksidasi )

5.         Membentuk berbagai macam ion kompleks ( unsur logam golongan utama tidak banyak yang dapat membentuk ion kompleks .

6.         Berdaya katalitik . banyak unsur transisi atau senyawanya yang berfungsi sebagai katalisator,  baik dalam proses industri maupun dalam proses metabolisme.

Tetapi Zink dan unsur unsur golongan IIB lainnya ( Cd dan Hg ) seringkali memperlihatkan sifat yang berbeda dari unsur transisi pada umumnya , mereka mempunyai titik leleh dan titik didih yang relatif rendah ( raksa berupa cairan pada suhu kamar ) , tidak paramagnetik dan senyawanya tidak berwarna . Zink hanya mempunyai satu tingkat oksidasi , yaitu +2.

C.       Sifat-sifat Kimia Unsur Transisi

Unsur transisi mempunyai sifat khas yang berbeda dengan unsur lain. Adapun sifat khasnya antara lain, sebagai berikut.

1.         Mempunyai Berbagai Macam Bilangan Oksidasi

Perhatikan konfigurasi elektron dan bilangan oksidasi unsur transisi deret pertama pada Tabel 1 dan Tabel 2. 

Tabel 1. Konfigurasi Elektron Unsur Transisi Deret Pertama

Unsur	Konfigurasi Elektron
Sc	(Ar) 3d14s
Ti	(Ar)3d24s2
V	(Ar)3d24s2
Cr	(Ar)3d54s2
Mn	(Ar)3d54s2
Fe	(Ar)3d64s2
Co	(Ar)3d74s2
Ni	(Ar)3d84s2
Cu	(Ar)3d104s1
Zn	(Ar)3d104s2

Unsur transisi memiliki elektron pada orbital d. Energi elektron dalam orbital d hampir sama besar. Untuk mencapai kestabilan, unsur-unsur ini membentuk ion dengan cara melepaskan elektron dalam jumlah yang berbeda. Oleh karena itu unsur-unsur ini mempunyai dua macam bilangan oksidasi atau lebih dalam senyawanya.

Umumnya, unsur-unsur transisi periode keempat memiliki biloks lebih dari satu. Hal ini disebabkan tingkat energi orbital s dan orbital d tidak berbeda jauh sehingga memungkinkan elektron-elektron pada kedua orbital itu digunakan melalui pembentukan orbital hibrida sp³d². 

Jika Anda simak Tabel 2, biloks maksimum sama dengan jumlah elektron valensi dalam orbital s dan orbital d atau sama dengan nomor golongan. Jadi, titanium (IVB) memiliki biloks maksimum +4, vanadium (VB), kromium (VIB), dan mangan (VIIB) memiliki biloks maksimum berturut-turut +5, +6, dan +7.

Tabel 2 Bilangan Oksidasi Unsur Transisi

2.         Banyak Senyawaannya Bersifat Paramagnetik

Sifat magnetik suatu zat apakah terdiri atas atom, ion atau molekul ditentukan oleh struktur elektronnya. Interaksi antara zat dan medan magnet dibedakan menjadi dua, yaitu diamagnetik dan paramagnetik. Zat paramagnetik tertarik oleh medan magnet, sedangkan zat diamagnetik tidak.

Banyak unsur transisi dan senyawaannya bersifat paramagnetik. Hal ini disebabkan adanya elektron yang tidak berpasangan. Perkiraan momen magnetik yang disebabkan oleh spin elektron tak berpasangan ditentukan dengan persamaan berikut.

Keterangan:

μ = momen magnetik dalam Bohr Magneton

n = jumlah elektron yang tak berpasangan

1 Bohr magneton (1 B.M) = 9,273 erg/gauss.

Perhatikan harga momen magnetik pada tabel berikut.

Tabel 3. Harga Momen Magnetik

Ion		Jumlah elektron tak berpasangan	Momen menurut perhitungan BM	Momen menurut pengamatan BM
V4+	1		1,73	1,7 – 1,8
Cu2+	1		1,73	1,7 – 2,2
V3+	2		2,83	2,6 – 2,8
Ni2+	2		2,83	2,8 – 4,0
Cr3+	3		3,87	3,8
Co2+	3		3,87	4,1 – 5,2
Fe3+	4		4,90	5,1 – 5,5
Co3+	4		4,90	5,4
Mn2+	5		5,92	5,9
Fe3+	5		5,92	5,9

Makin banyak jumlah elektron yang tidak berpasangan, makin besar momen magnetiknya sehingga makin besar sifat paramagnetik. Hubungan ini dapat kita buat grafik seperti pada Gambar 1. berikut.

Gambar 1. Momen Magnetik dan Jumlah Elektron yang Tidak Berpasangan.

Berdasarkan grafik ini, dapat kita lihat bahwa dalam satu periode dari kiri ke kanan hingga pada ion Mn²⁺ momen magnetiknya makin besar, selanjutnya makin berkurang secara teratur. Begitu juga dengan sifat paramagnetiknya.

D.      Keberadaan Unsur Transisi di Alam

Pada umumnya, Unsur-unsur transisi periode empat di alam terdapat dalam bentuk senyawa seperti oksida, sulfida atau karbonat. Hal tersebut dikarenakan senyawa-senyawa ini sukar larut dalam air. Misalnya Fe2O3, Cu2S, NiS, ZnS, MnO2. Hanya sebagian kecil seperti emas, perak dan sedikit tembaga yang terdapat dalam keadaan bebas maupun dalam bentuk senyawanya. Kenyataan tersebut sesuai dengan harga potensial eletrode tembaga yang bertanda positif, yang berarti bahwa tembaga tergolong logam setengah mulia yang relatif sukar dioksidasi. Berikut ini tabel beberapa mineral atau senyawa dari unsur-unsur transisi periode keempat.

Unsur Keberadaan di Alam

1.      Skandium (Sc) Skandium terutama terdapat pada mineral tortveitil (kira-kira 34% massa Sc). Terdapat bersama mineral lainnya, seperti monazite dan gadolinite.

2.      Titanium (Ti) Merupakan unsur peringkat ke-10 dalam kulit bumi (0,6% massa) biasanya terdapat dalam bentuk mineral rutile (TiO2) atau ilmenite (FeTiO3).

3.      Vanadium (V) Tersebar luas di seluruh kulit bumi (0,02% massa) dengan sumber utama mineralnya: vanadite (Pb3(VO4)2), patronite (VS4), vanadinite (Pb5(VO4)3Cl), dan carnotite (K2(UO2)VO4.3H2O).

4.      Kromium (Cr) Terdapat dalam mineral chromite (FeO.Cr2O3)
5. Mangan (Mn) Terdapat relatif cukup melimpah di kulit bumi (0,1% massa). Terutama ditemukan sebagai batu kawi atau pirolusite (MnO2), dan rodocrosite (MnCO3).

5.      Besi (Fe) Merupakan logam berat yang paling melimpah dalam kulit bumi (sekitar 4,7%). Ditemukan dalam mineral: hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), limonite (Fe2O3.H2O), siderite (FeCO3), dan pyrite (FeS2).

6.      Kobalt (Co) Relatif jarang, tetapi dapat ditemukan dalm mineral smaltite (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS).

7.      Nikel (Ni) Merupakan unsur peringkat ke-24 dalm kulit bumi. Ditemukan dalam mineral millerite (NiS) dan pentlandite (NiS – FeS).

8.      Tembaga (Cu) Ditemukan dalam bentuk unsur bebas di sekitar kawah vulkanik dan sebagai senyawa oksida, seperti cuprite (Cu2O), senyawa sulfida, seperti calcosite (Cu2S) dan calcopirite (CuFeS2), dan senyawa karbonat, seperti malachite (Cu2(OH)2CO3).
Zink (Zn) Ditemukan dalam mineral: zink blende/spalerite (ZnS), zinicite (ZnO), dan smitsonite (ZnCO3).

E.   Pembuatan Unsur Transisi

Dibawah ini terdapat beberapa pembuatan unsur transisi yaitu : 

1.      Skandium (Sc)

Pemanasan Skandium flouride (ScF₃) dengan Kalsium (Ca).

2.      Titanium (Ti)

a.       Proses Kroll, menggu-nakan Klor & Karbon.

b.      Melalui proses distilasi & reduksi menjadi Ti murni, pemisahan dengan udara, direaksi-kan dengan air & HCl sehingga mem-beku & menghasilkan Ti murni.

3.      Vanadium (V)

Vanadium dibentuk dalam bentuk logam campuran besi, kemudian melalui proses reduksi & hasil-nya adalah Ferrovanadium murni.

4.      Kromium (Cr)

Dari bijih krom utama yaitu kromit, Fe(CrO₂)₂ yang direduksi, hasilnya campuran Fe dan Cr disebut Ferokrom.

5.      Mangan (Mn)

a.      Mereduksi oksida mangan dengan Na, Mg, Al, atau dengan proses elektrolisis.

b.      Proses alumino-thermy dari senyawa MnO₂.

6.      Besi (Fe)

Proses dalam tanur besi, hasilnya besi dalam bentuk lelehan, bersifat keras tetapi rapuh. Dapat diolah lebih lanjut untuk mendapatkan sifat besi yang diinginkan.

7.      Kobalt (Co)

Pengolahan bijih kobalt yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar dengan radiasi & energi yang tinggi.

8.      Nikel (Ni)

Meliputi penambangan dan pengolahan (yang meliputi proses pengeringan, kalsinasi, reduksi, peleburan, granulasi, & pengemasan).

9.      Tembaga (Cu)

a.       Flotasi/pengapungan, pengolahan bijih pekat.

b.      Pemanggangan

c.       Peleburan

d.      Pembersihan melalui proses elektrolisis

10.  Seng (Zn)

Pengolahan bahan mentah kemudian dicuci bersih, pelapisan baja, pengeringan, pendinginan, serta pencetakan berbentuk pipih & bergelombang.

Berikut ini terdapat cara pembuatan unsur transisi

1.      Cara Pembuatan Skandium

Kebanyakan skandium sekarang ini diambil dari throtvitite atau diekstrasi sebagai hasil produksi pemurnian uranium. Skandium metal pertama kali diproses pada tahun 1937 oleh Fischer, Brunger dan Grienelaus yang mengelektrolisis cairan eutectic kalium, litium dan skandium klorida pata suhu 700 dan 800 derajat Celcius.

2.      Cara Pembuatan Titanium

Produksi titanium yang makin banyak disebabkan karena kebutuhan dalam bidang militer dan industry pesawat terbang makin meningkat. Hal ini disebabkan karena titanium lebih disukai daripada aluminium dan baja. Aluminium akan kehilangan kekuatannya pada temperatur tinggi dan baja terlalu rapat (mempunyai kerapatan yang tinggi).

Langkah awal produksi titanium dilakukan dengan mengubah bijih rutil yang mengandung TiO2 menjadi TiCl4, kemudian TiCl4 dureduksi dengan Mg pada temperature tinggi yang bebas oksigen.

Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

TiO2 (s)  + C(s) + 2Cl2(g)              =>     TiCl4(g) + CO2(g)

TiCl4(g) + 2Mg(s)                    =>     Ti(s) + 2MgCl2(g)

Reaksi dilakukan pada tabung baja. MgCl2 dipindahkan dan dielektrolisis menjadi Mg dan Cl2. Keduanya kemudian didaurulangkan. Ti didapatkan sebagai padatan yang disebut sepon. Sepon diolah lagi dan dicampur dengan logam lain sebelum digunakan.

3.  Cara Pembuatan Vanadium

Produksi vanadium sekitar 80% digunakan untuk pembuatan baja. Dalam penggunaannya vanadium dibentuk sebagai logam campuran besi. Fero vanadium mengandung 35% - 95% vanadium. Ferrovanadium dihasilkan dengan mereduksi V205 dengan pereduksi campuran silicon dan besi. SiO2yang dihasilkan direaksikan dengan CaO membentuk kerak CaSiO3(l). reaksinya sebagai berikut.

2 V205(s) + 5Si(s)               =>      { 4V(s) + Fe(s) } + 5 SiO2(s)

SiO2(s) + CaO(s)                =>       CaSiO3

Kemudian ferrovanadium dipisahkan dengan CaSiO3.

4. Cara Pembuatan Kromium

Krom merupakan salah satu logam yang terpenting dalam industri logam dari bijih krom utama yaitu kromit, Fe(CrO2)2 yang direduksi dapat dihasilkan campuran Fe dan Cr disebut Ferokrom.

Reaksinya sebagai berikut :

Fe(CrO2)2(s)  +4C(s)              =>          Fe(s)+2Cr(s) + 4CO(g)

Ferokrom ditambahkan pada besi membentuk baja.

5.  Cara Pembuatan Mangan

                          Logam mangan diperoleh dengan,

a)      Mereduksi oksida mangan dengan natrium, magnesium, aluminium atau dengan proses elektrolisis

b)      Proses aluminothermy dari senyawa MnO2.

6.  Cara Pembuatan Besi

Ada 2 tahap untuk pembuatan jenis- jenis besi, yaitu peleburan yang bertujuan untuk mereduksi biji besi sehingga menjadi besi dan peleburan ulang yang berguna dalam pembuatan jenis - jenis baja.Peleburan besi dilakukan dalam suatu tanur tiup (blast furnance). Tanur tiup adalah suatu bangunan yang tingginya sekitar 30 meter dan punya diameter sekitar 8 meter yang terbuat dari baja tahan karat yang dilapisi dengan bata tahan panas. Zat reduksi yang digunakan adalah karbon dengan prinsip reaksi: 2FeO3 + 3C 4Fe + 3CO2.

a)         Reaksi pembakaran.

Udara yang panas dihembuskan , membakar karbon terjadi gas CO2 dan panas. Gas CO2 yang naik C menjadi gas CO.

C + O2 CO2

CO2 + C 2CO

b)      Proses Reduksi

Gas CO mereduksi bijih.

Fe2O3 + 3CO 2 Fe + 3 CO2

Fe3O4 + 4CO 3 Fe + 4 CO2

Besi yang terjadi bersatu dengan C, kemudian meleleh karena suhu tinggi (1.5000C)

c)      Reaksi pembentukan kerak

CaCO3 CaO + CO2

CaO + SiO2 CaSiO3 kerak

Karena suhu yang tinggi baik besi maupun kerak mencair. Besi cair berada di bawah. Kemudian dikeluarkan melalui lubang bawah, diperoleh besi kasar dengan kadar C hingga 4,5%. Disamping C mengandung sedikit S, P, Si dan Mn. Besi kasar yang diperoleh keras tetapi sangat rapuh lalu diproses lagi untuk membuat baja dengan kadar C sebagai berikut :

baja ringan kadar C : 0,05 – 0,2 %

baja medium kadar C : 0,2 – 0,7 %

baja keras kadar C : 0,7 – 1,6 %

Pembuatan baja :

Dibuat dari besi kasar dengan prinsip mengurangi kadar C dan unsur-unsur campuran yang lain. Ada 3 cara :

a)    Proses Bessemer

Besi kasar dibakar dalam alat convertor Bessemer. Dari lubang-lubang bawah dihembuskan udara panas sehingga C dan unsur-unsur lain terbakar dan keluar gas. Setelah beberapa waktu kira-kira ¼ jam dihentikan lalu dituang dan dicetak.

b)   Open-hearth process

Besi kasar, besi tua dan bijih dibakar dalam alat open-hearth. Oksida-oksida besi (besi tua, bijih) bereaksi dengan C dan unsur-unsur lain Si, P, Mn terjadi besi dan oksida-oksida SiO2, P2O5, MnO2 dan CO2. dengan demikian kadar C berkurang.

c)    Dengan dapur listrik

Untuk memperoleh baja yang baik, maka pemanasan dilakukan dalam dapur listrik. Hingga pembakaran dapat dikontrol sehingga terjadi besi dengan kadar C yang tertentu.

7. Cara Pembuatan Kobalt

Kobalt di alam diperoleh sebagai biji smaltit (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS) yang biasanya berasosiasi dengan Ni dan Cu. Untuk pengolahan biji kobalt dilakukan sebagai berikut :

Pemanggangan :

CoAs (s)            Co2O3(s) + As2O3(s)

Co2O3(s) + 6HCl        2 CoCl3(aq) + 3 H2O(l)

Zat-zat lain seperti Bi2O3 dan PbO diendapkan dengan gas H2S

Bi2O3(s) + 3 H2S(g)             Bi2S3 (aq) + 3 H2O(l)

PbO(s) +  H2S(g)                   PbS(s)  +      H2O(l)

Pada penambahan CoCO3 (s) dengan pemanasan akan diendapkan As dan Fe sebagai karbonat. Dengan penyaringan akan diperoleh CoCl3. Tambahan zat pencuci mengubah CoCl3 menjadi Co2O3. Selanjutnya CoCO3direduksi dengan gas hydrogen, menurut reaksi :

Co2O3 (s)  + H2(g)        =>      2 CO(s) + 3 H2O (g)

Penggunaan kobalt antara lain sebagai aloi, seperti alnico, yaitu campuran Al, Ni, dan Co.

8.      Cara Pembuatan Nikel

Proses pengolahan biji nikel dilakukan untuk menghasilkan nikel matte yaitu produk dengan kadar nikel di atas 75 persen. Tahap-tahap utama dalam proses pengolahan adalah sebagai berikut:

ü  Pengeringan di Tanur Pengering bertujuan untuk menurunkan kadar air bijih laterit yang dipasok dari bagian Tambang dan memisahkan bijih yang berukuran 25 mm.

ü  Kalsinasi dan Reduksi di Tanur untuk menghilangkan kandungan air di dalam bijih, mereduksi sebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi.

ü  Peleburan di Tanur Listrik untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi sehingga terbentuk fasa lelehan matte dan terak

ü  Pengkayaan di Tanur Pemurni untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte dari sekitar 27 persen menjadi di atas 75 persen.

ü  Granulasi dan Pengemasan untuk mengubah bentuk matte dari logam cair menjadi butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan dikemas.

9.    Cara Pembuatan Tembaga

Pada umumnya bijih tembaga mengandung 0,5 % Cu, karena itu diperlukan pemekatan biji tembaga. Reaksi proses pengolahannya adalah :

·         2 CuFeS2(s)  + 4 O2       800 0 C   Cu2S(l) + 2 FeO (s) + 3 SO2 (g)

·         FeO(s) + SiO2 (s)         14000C       FeSiO3 (l)

Cu2S dan kerak FeSiO3 (l) dioksidasi dengan udara panas, dengan reaksi sebagai berikut:

2 Cu2S(l) + 3 O2 (g)                  2 Cu2O(l)  + 2 SO2(g)

2 Cu2O(l) + Cu2S(s)                 6 Cu(l) + SO2 (g)

3 Cu2S(l) + 3 O2                     6 Cu(l) + 3 SO2(g)

Pada reaksi oksidasi tersebut diperoleh 98% - 99% tembaga tidak murni. Tembaga tidak murni ini disebut tembaga blister atau tembaga lepuh. Tembaga blister adalah tembaga yang mengandung gelembung gas SO2 bebas.

Untuk memperoleh kemurnian Cu yang lebih tinggi, tembaga blister dielektrolisis dengan elektrolit CuSO4 (aq). Pada elektrolisis, sebagai electrode negatif (katode) adalah tembaga murni dan sebagai electrode positif (anode) adalah tembaga blister.

10.  Cara Pembuatan Zink

Logam seng telah diproduksi dalam abat ke-13 di Indina dengan mereduksi calamine dengan bahan-bahan organik seperti kapas. Logam ini ditemukan kembali di Eropa oleh Marggraf di tahun 1746, yang menunjukkan bahwa unsur ini dapat dibuat dengan cara mereduksi calamine dengan arang.

Bijih-bijih seng yang utama adalah sphalerita (sulfida), smithsonite(karbonat), calamine (silikat) dan franklinite (zine, manganese, besi oksida). Satu metoda dalam mengambil unsur ini dari bijihnya adalah dengan cara memanggang bijih seng untuk membentuk oksida dan mereduksi oksidanya dengan arang atau karbon yang dilanjutkan dengan proses distilasi.

F.        Kegunaan Unsur Transisi

Kegunaan Unsur Transisi

1.      Skandium (Sc)

a.       Dalam bentuk Sc₂O₃ untuk lampu intensitas tinggi.

b.      Sumber cahaya buatan yang menyerupai cahaya matahari.

c.       Warna untuk televisi.

d.      Pembuatan lampu mentol.

e.       Peretak lapisan minyak dari isotop radioaktif Sc-46.

2.      Titanium (Ti)

a.       Badan pesawat terbang & pesawat supersonik.

b.      Katalis dalam industri polimer polietilen.

c.       Bahan pemutih kertas, kaca, keramik, & kosmetik.

d.      Bahan struktural mesin jet.

e.       Bahan pembuat pipa, pompa, & tabung reaksi.

3.      Vanadium (V)

a.       Bahan dasar benda yang bersifat kuat & lentur, seperti per mobil , mesin-mesin, & alat berat.

b.      Katalis dalam pembuatan H₂SO₄.

c.       Digunakan sebagai paduan logam/logam campuran.

d.      Digunakan dalam reaktor nuklir.

4.      Kromium (Cr)

a.       Pengerasan dan pembuatan baja tahan karat.

b.      Pelapis logam.

c.       Pewarna gelas.

d.      Berperan dalam proses pengolahan batu bara.

e.       Pembersih alat-alat laboratorium.

5.      Mangan (Mn)

a.       Bahan pembuat baja.

b.      Bahan sel kering baterai.

c.       Pewarna kaca.

d.      Digunakan untuk jenis pengobatan tertentu.

e.       Unsur penting dalam penggunaan vitamin B1.

6.      Besi (Fe)

a.       Merupakan bahan yang paling umum digunakan dalam pembuatan kerangka bangunan, peralatan bangunan, & alat-alat pertanian.

b.      Bahan campuran cat & tinta.

c.       Pengkilap kaca

7.      Kobalt (Co)

a.       Pelapis & pewarna biru untuk logam, gelas, & kaca.

b.      Pembuatan magnet.

c.       Pembuatan bahan tahan karat.

d.      Pengobatan Kanker.

e.       Penyepuh logam.

f.       Pewarna sumber sinar gamma untuk bidang kesehatan.

8.      Nikel (Ni)

a.       Komponen pemanas listrik & konduktor.

b.      Digunakan sebagai paduan logam/logam campuran (perunggu).

c.       Bahan perhiasan.

d.      Pembuatan baterai.

e.       Pelapis & membuat logam mudah ditempa & tahan karat.

f.       Pewarna hijau pada keramik & porselen.

9.      Tembaga (Cu)

a.       Merupakan bahan yang paling umum digunakan dalam pembuatan rangkaian/bahan peralatan listrik & kabel.

b.      Larutan elektrolit dalam elektrokimia.

c.       Bahan pembuat uang logam & bahan mesin.

d.      Campuran pembasmi kutu & jamur.

e.       Penambah kekuatan & kekerasan perkakas yang mengandung campuran logam.

10.  Seng (Zn)

a.       Pelapis besi/kaleng.

b.      Paduan logam/logam campuran.

c.       Larutan elektrolit dalam elektrokimia.

d.      Pewarna putih & bahan campuran cat & tinta.

e.       Penyepuh logam & anti karat.

f.       Bahan dalam pembuatan berbagai benda & alat rumah tangga.

g.      Indikator penting dalam tubuh manusia & hewan.

G.    Persenyawaan Unsur Transisi

Berikut ini beberapa contoh persenyawaan unsur-unsur logam alkali.

 

H.    Kestabilan (Jari-jari atom, Energi Ionisasi, dan afinitas Elektron) Unsur Transisi

1.      Jari-Jari atom

Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke orbital elektron terluar yang stabil dalam suatu atom dalam keadaan setimbang. Biasanya jarak tersebut diukur dalam satuan pikometer atau angstrom. Dikarenakan elektron-elektron senantiasa bergerak, maka untuk mengukur jarak dari inti atom kepadanya amatlah sulit. Jari-jari atom berkurang dari Sc ke Zn, hal ini berkaitan dengan semakin bertambahnya elektron pada kulit 3d, maka semakin besar pula gaya tarik intinya, sehingga jarak elektron pada jarak terluar ke inti semakin kecil.

2.      Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan oleh atom netral dalam keadaan gas agar dapat melepaskan satu buah elektron pada kulit terluarnya. Energi ionisasi umumnya dinyatakan dalam satuan kJ mol–1. Energi ionisasi cenderung bertambah dari Sc ke Zn. Walaupun terjadi sedikit fluktuatif, namun secara umum Ionization Energy (IE) meningkat dari Sc ke Zn. Kalau kita perhatikan, ada sesuatu hal yang unik terjadi pada pengisian elektron pada logam transisi. Setelah pengisian elektron pada subkulit 3s dan 3p, pengisian dilanjutkan ke kulit 4s tidak langsung ke 3d, sehingga kalium dan kalsium terlebih dahulu dibanding Sc. Hal ini berdampak pada grafik energi ionisasinya yang fluktuatif dan selisih nilai energi ionisasi antar atom yang berurutan tidak terlalu besar. Karena ketika logam menjadi ion, maka elektron pada kulit 4s-lah yang terlebih dahulu terionisasi.

3.      Afinitas elektron

Afinitas electron adalah energi yang dilepaskan atau dibutuhkan oleh  atom netral dalam keadaan gas apabila menerima atau melepas satu elektron atau lebih untuk membentuk ion negatif. Jika satu electron ditambahkan ke atom yang stabil dan sejumlah energi diserap maka afinitas elektronnya berharga positif dan jika dilepaskan energi maka afinitas elektronnya berharga negative.

 Jadi semakin positif afinitas elektronnya maka ion negatifnya semakin stabil. (Chang,2010)

Afinitas electron bertanda negative karena melepaskan energi dan bernilai positif karena menyerap energi. Afinitas electron yang bertanda positif berarti atom menyerap energi jika menangkap electron.

        Secara umum, nilai afinitas electron dalam golongan yang sama dari atas ke bawah menurun, sedangkan pada periode yang sama dari kiri ke kanan meningkat. Nilai afinitas electron umumnya sejalan dengan jari-jari atom. Makin kecil jari-jari atom, nilai afinitas electron makin tinggi. Hal ini terjadi karena gaya tarik inti terhadap electron makin besar, sehingga electron mudah untuk ditangkap. Sebaliknya makin besar jari-jari atom afinitas elektronnya kecil. Hal tersebut terjadi karena gaya tarik inti terhadap electron makin kecil, sehingga electron makin sukar ditangkap.

I.       Sintesis Unsur Transisi

Berikut ini beberapa proses sintesis halida vanadium

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

1.      Ciri-ciri umum logam transisi

a.       Bersifat logam

b.      Bersifat paramagnetik ( sedikit tertarik ke dalam medan magnet )

c.       Membentuk senyawa – senyawa yang ( senyawa dari unsur logam golongan utama tidak berwarna )

d.      Mempunyai beberapa tingkat oksidasi  ( unsur logam golongan utama umumnya hanya mempunyai sejenis tingkat oksidasi )

e.       Membentuk berbagai macam ion kompleks ( unsur logam golongan utama tidak banyak yang dapat membentuk ion kompleks .

f.       Berdaya katalitik . banyak unsur transisi atau senyawanya yang berfungsi sebagai katalisator,  baik dalam proses industri maupun dalam proses metabolisme.

2.      Sifat-sifat kimia logam transisi

a.       Mempunyai Berbagai Macam Bilangan Oksidasi

b.      Senyawaannya Bersifat Paramagnetik

3.      Keberadaan logam transisi di alam

Transisi  yang banyak ditemukan di alam pada periode 4

4.      Pembuatan unsur logam transisi

Pembuatan unsur logam transisi banyak ditemukan pada periode 4 sepertipembuatan titanium, zink, vanadium. Kromium dsb.

5.      Kegunaan unsur logam transisi

Kegunaan logam transisi sangat beragam, seperti pembuatan lampu, pemberian warna pada televisi dan gelas, pembuatan besi dll

6.      Persenyawaan logam alkali

B.     Saran

DAFTAR PUSTAKA

Chang, R.  2010. Chemistry Tenth Edition. United State : Mc Grow Hill

Darjito. Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya. [Pdf]

Fitria, Dina. 2013. Unsur Transisi. [Online]. Terdapat di http://dinafitrya.blogspot.co.id/2013/10/unsurtransisi-periode-keempat-unsur.html  diakses 20 September 2016 pukul 9.30

Kartika, dkk. Makalah Kimia Unsur Transisi [Online]. Terdapat di http://prashtimutia.blogspot.co.id/2011_11_01_archive.html diakses 20 September 2016 pukul 21.30

Mutia, P. 2011. Unsur Golongan Transisi periode 4 [Online]. Terdapat di http://yu-mhi.blogspot.co.id/2011/12/makalah-kimia-unsur-transisi-periode.html diakses 20 September 2016 pukul 21.30

Darjito. Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya. [Pdf]

Syarifuddin, N.1994.Ikatan Kimia.Yogyakarta : Gadjah Mada University Press

Related Posts by Categories

Widget by Scrapur