UNSUR-UNSUR GOLONGAN IVA

UNSUR-UNSUR GOLONGAN IVA

MAKALAH

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Unsur dan Senyawa

Dosen Dwi Indah Suryani, M.Pd

 

Disusun oleh :

Kelompok 4

Anisa Fadila                (2281142245)

Ayu Lestari                 (2281142420)

Rizky Aprilliani          (2281142233)

JURUSAN PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

SERANG BANTEN

2016

KATA PENGANTAR

            Puji dan syukur kami ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan hidayah, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah dengan judul Unsur-Unsur Golongan IVA. Tugas penulisan makalah ini untuk memenuhi tugas mata kuliah Unsur dan Senyawa.

Terselesaikannya makalah ini tentu saja bukan karena kemampuan kami semata-mata, namun karena adanya dukungan dan bantuan dari pihak-pihak yang terkait. Pada kesempatan ini kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dwi Indah Suryani yang telah memberikan kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini.

Kami menyadari dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan baik dari isi maupun susunannya. Kami mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan makalah ini.

Mudah-mudahan makalah ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca. Amiin.

                                                                                    Serang, 20 September 2016

                                                                                                                       

                                                                                                      Penulis

i

 

DAFTAR ISI

                                                                                                                  Halaman  

KATA PENGANTAR.....................................................................             i

DAFTAR ISI.....................................................................................             ii   

BAB I PENDAHULUAN

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

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

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

BAB II PEMBAHASAN

A.    Ciri-ciri Umum Golongan IVA............................................             3

B.     Sifat-Sifat Unsur Golongan IVA.........................................             3

C.    Keberadaan Golongan IVA.................................................             8

D.    Pembuatan Unsur Golongan IVA.......................................             11

E.     Kegunaan Unsur Golongan IVA.........................................             12

F.     Persenyawaan Golongan IVA..............................................             15

G.    Kestabilan (Jari-jari Atom, Energi Ionisasi dan

Afinitas Electron) Golongan IVA........................................             17

H.    Sintesis Golongan IVA..........................................................             18

BAB III PENUTUP  

A.    Kesimpulan............................................................................             24

B.     Saran......................................................................................             26

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................             2

ii

 

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Alam semesta ini kaya akan kadungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini, unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur-unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam, semilogam, dan gas mulia.

Beberapa usur logam dan nonlogam, dalam bentuk unsur maupun senyawa, banyak dimanfaatkan didalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan beberapa unsur logam dan nonlogam meningkat dengan berkembang pesatnya industri, baik sebagai alat, bahan dasar, maupun sumber energi.

Unsur-unsur logam umumnya diperoleh sebagai bijih logam dalam batuan. Alam Indonesia sangat kaya akan sumber mineral bijih logam, karena itu perlu penguasaan teknologi untuk mengolahnya menjadi logam yang dibutuhkan.

Unsur Logam yang sudah akrab dengan kehidupan kita sehari-hari diantaranya adalah, besi, tembaga, atau perak. Ternyata unsur natrium pun bersifat logam. Namun, karena tak stabil dalam keadaan unsurnya, ia lebih banyak kita temui dalam bentuk senyawanya.

Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Sumber unsur-
Unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campurannya. Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam dalam bentuk unsur bebasnya (tidak bersenyawa dengan unsur lainnya), diantaranya logam platina (Pt), emas (Au), karbon (C), gas nitrogen (N2), oksigen (O2), dan gas-gas mulia. Adapun unsur-unsur lainnya ditemukan dalam bentuk bijih logam. Bijih logam merupakan campuran antara mineral yang mengandung unsur-unsur kimia dan pengotornya. Mineral-mineral tersebut berbentuk senyawa oksida, halida, fosfat, silikat, karbonat, sulfat, dan sulfida. Logam platina (Pt) dan emas (Au) disebut logam mulia. Sumber logam mulia dan mineral-mineral dapat ditemukan di kerak bumi, sedangkan sumber gas oksigen, nitrogen, dan gas mulia (kecuali He) terdapat di lapisan atmosfer.

1

Unsur golongan IVA merupakan unsur yang sangat penting, seperti karbon yang merupakan basis dari kehidupan di bumi dan  silikon yang sangat vital bagi struktur fisik bagi lingkungan dalam bentuk kerak bumi.Golongan IVA pada tabel sistem periodik disebut pula golongan karbon karena unsur pertama dan umum ditemukan.Diantara unsur-unsur Golongan IVA adalah karbon (C), silikon (Si), germanium (Ge), timah (Sn), dan timbal (Pb) yang menunjukkan keanekaragaman yang patut dipertimbangkan dalam hal sifat kimia dan fisiknya.

2

Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut. Melalui makalah ini kami harapkan pembaca dapat memahami dan mengetahui kimia unsur lebih spesifik lagi.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa sajakah ciri-ciri umum Golongan IVA?

2.      Apa sajakah sifat-sifat kimia Golongan IVA?

3.      Bagaimana  keberadaan logam Golongan IVA?

4.      Bagaimana pembuatan unsur Golongan IVA?

5.      Apa sajakah kegunaan unsur Golongan IVA?

6.      Bagaimanakah persenyawaan Golongan IVA?

7.      Bagaimana kestabilan (jari-jari atom, energi ionisasi dan afinitas elektron) Golongan IVA?

8.      Bagamana sintesis Golongan IVA?

C.    Tujuan

1.      Menjelaskan ciri-ciri umum Golongan IVA.

2.      Menjelaskan sifat-sifat kimia Golongan IVA.

3.      Menjelaskan keberadaan logam Golongan IVA.

4.      Menjelaskan pembuatan unsur Golongan IVA.

5.      Menjelaskan kegunaan unsur Golongan IVA.

6.      Menjelaskan persenyawaan Golongan IVA.

7.      Menjelaskan kestabilan (jari-jari atom, energi ionisasi dan afinitas elektron) Golongan IVA.

8.      Menjelaskan  sintesis Golongan IVA.

3

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Ciri-ciri Umum Golongan IVA

Unsur-unsur golongna IVA terdiri dari enam unsur, yaitu Karbon (C),  Silikon (Si), Germanium (Ge), Timah (Sn), Timbal (Pb), dan Ununquadium (Uuq). Unsur golongan IVA terdiri dari sebuah unsur unsur nonlogam (karbon), dua buah unsur metaloid (silikon dan germanium), dan tiga buah unsur logam (timah, timbal, dan ununquadium).

Cirri-ciri umum unsur yang terletak pada golongan IV A (C, Si, Ge, Sn, Pb) adalah sebagai berikut:

1.      Kecuali Karbon, umumnya tidak terdapat di alam dalam bentuk bebas

2.      Makin ke bawah makin elektropositif

3. Dapat membentuk senyawa amfoter yakni dengan membentuk oksida Sn(IV) dan oksida Pb(IV)
4. Dapat membentuk senyawa kompleks dengan bilangan oksidasi sampai 6
5. Kecuali Karbon, dapat bereaksi dengan basa
6. Kecuali Pb, dapat membentuk senyawa dioksida bila direaksikan dengan udara
7. Kecuali C dan Si, dapat bereaksi Halogen

B.     Sifat-Sifat Golongan IVA

1.      Sifat-sifat Fisika Golongan IVA

a.       Titik leleh dan titik didih

Jika anda melihat kecenderungan titik leleh dan titik didih pada golongan 4 dari atas ke bawah, sangat sulit membuat alasan yang masuk akal tentang pengaruh perubahan dari ikatan kovalen ke ikatan logam. Kecenderungan menggambarkan ikatan kovalen atau ikatan logam makin lemah dengan makin besarnya atom dan makin panjang ikatan.

Titik leleh timah yang lebih rendah dibandingkan dengan timbal dikarenakan timah membentuk struktur koordinasi 12 yang terdistorsi, bukan murni. Nilai titik leleh dan titik didih timah pada tabel merupakan nilai untuk logam timah putih.

b.      Konduktivitas listrik

4

Karbon sebagai intan tidak menghantarkan listrik. Pada intan elektron terikat erat dan tidak bebas bergerak

Tidak seperti intan (yang tidak menghantarkan listrik), silikon, germanium, dan timah abu-abu merupakan semikonduktor

Timah putih dan timbal merupakan logam yang dapat menghantarkan listrik. Hal itu merupakan kecenderungan sifat konduktivitas karbon sebagai intan yang berupa non-logam, dan timah putih dan timbal yang merupakanlogam.Hal itu merupakan kecenderungan sifat konduktivitas karbon sebagai intan yang berupa non-logam, dan timah putih dan timbal yang merupakan logam.

c.       Elektronegativitas

Elektronegativitas merupakan ukuran kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron. Biasanya diukur dengan skala Pauling, dimana unsur yang paling elektronegatif (fluor) elektronegativitasnya 4.

Suatu atom yang elektronegativitasnya rendah, kurang kuat menarik elektron. Artinya bahwa atom ini akan cenderung kehilangan pasangan elektron bila berikatan dengan atom lain. Atom yang kita amati cenderung membawa muatan positif parsial atau membentuk ion positif.

Sifat logam biasanya dikaitkan dengan elektronegativitas yang rendah. Namun, sepertinya tidak ada kecenderungan hubungan antara non-logam hingga logam dengan elektronegativitas.

d.      Energi ionisasi

Jari-jari atom pada golongan logam alkali dari atas kebawah sistem periodik, jari-jarinya semakin besar ,sesuai dengan pertambahan jumlah kulitnya.Semakin banyak jumlah kulitnya,maka semakin besar jari-jari atomnya.Semakin besar jari-jari atom ,maka daya tarik antara proton dan elektron terluarmya semakin kecil.Sehingga energi ionisasinya semakin kecil.

Tabel 1.1 Sifat Fisika Golongan IVA

Sifat fisika	Karbon  (C)	Silikon (Si)	Garmanium (Ge)	Timah (Sn)	Timbal (Pb)	Ununquadium (Uuq)
Radius Atom	0.91 Å	1.32 Å	1.37 Å	1.62 Å	1.75 Å
Volume Atom	5.3 cm3/mol	12.1 cm3/mol	13.6 cm3/mol	16.3 cm3/mol	18.3 cm3/mol	5
Massa Atom	12.011	28.0856	74.9216	118.71	207.2	114
Titik Didih	5100 K	2630 K	3107 K	2876 K	2023 K
Radius Kovalensi	0.77 Å	1.11 Å	1.22 Å	1.41 Å	1.47 Å
Struktur Kristal	Heksagonal	fcc	fcc	tetragonal	fcc
Massa Jenis	2.26 g/cm3	2.33 g/cm3	5.32 g/cm3	7.31 g/cm3	11.35 g/cm3
Konduktivitas Listrik	0.07 x 106 ohm-1cm-1	4 x 106 ohm-1cm-1	3 x 106 ohm-1cm-	18.7 x 106 ohm-1cm-1	4.8 x 106 ohm-1 cm-1
Elektronegativitas	2.55	1.9	2.01	1.96	2.33
Konfigurasi Elektron	[He]2s2p2	[Ne]3s2p2	[Ar]3d10 4s2p2	[Kr]4d10 5s2p3	[Xe]4f14 5d10 6s2p2
6 Formasi Entalpi	kJ/mol	50.2 kJ/mol	31.8 kJ/mol	7.2 kJ/mol	4.77 kJ/mol
Konduktivitas Panas	80 Wm-1K-1	148 Wm-1K-1	59.9 Wm-1K-1	66.6 Wm-1K-1	35.3 Wm-1K-1
Potensial Ionisasi	11.26 V	8.151 V	7.899 V	7.344 V	7.416 V
Titik Lebur	3825 K	1683 K	1211.5 k	505.12 K	600.65 K
Bilangan Oksidasi	-4,+4,2	4,2	\4	4,2	4,2
Kapasitas Panas	0.709 Jg-1K-1	0.7 Jg-1K-1	0.32 Jg-1K-1	0.228 Jg-1K	0.129 Jg-1K
Entalpi Penguapan	-715 kJ/mol	359 kJ/mol	334.3 kJ/mol	290.37 kJ/mol	177.9 kJ/mol

2.      Sifat Kimia Golongan IVA

a.       Karbon

7

Karbon dan silikon tidak reaktif pada suhu biasa. Karbon dan silikon membentuk kation sederhana seperti C⁴⁺ dan Si⁴⁺. Sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut.

1)      Karbon bereaksi langsung dengan fluor, dengan reaksi seperti berikut.

C(s) + 2 F₂(g) → CF₄(g)

2)      Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.

2 C(s) + O₂(g) → 2 CO(g)

Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida.

3)      Membentuk asam oksi.

Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen membentuk CO² dan jika CO² ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.

CO₂(g) + H₂O(l) →H₄CO₃(l)

asam karbonat

4)       Membentuk garam asam oksi.

Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa menghasilkan karbonat dan bikarbonat, antara lain seperti berikut.

a)      K₂CO³                     = kalium karbonat

b)      KHCO³                   = kalium bikarbonat

c)      MgCO³                    = magnesium karbonat

d)     Mg(HCO3)²      = magnesium bikarbonat

5)       Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.

b.      Sifat kimia silikon

Sifat kimia silikon, antara lain seperti berikut.

1)       Silikon bereaksi dengan halogen, secara umum reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.

Si + 2 X₂ → SiX₄

2)       Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk oksida SiO₃, sehingga apabila oksida ini bereaksi dengan air membentuk dua asam yaitu asam ortosilikat (H₄SiO₄) dan asam metasilikat H₂SiO₃. Senyawa ini tidak larutdalam air tetapi bereaksi dengan basa.

8

H₄SiO₄(l) + 4 NaOH(l) → Na₄SiO₄(l) + H₂O(l)

3)       Silikon membentuk garam dari asam oksi, antara lain seperti berikut.

a)      Na₂SiO₃              = natrium metasilikat

b)      Mg₂SiO₄                 = magnesium ortosilikat

c)      LiAl(SiO₃)₂           = litium aluminium metasilikat

4)       Semua silikat membentuk larutan yang bersifat basa yang dapat dilarutkan dalam air, dimana ion SiO₃²¯ bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.

SiO₃²¯(aq) + H₂O(l) ←⎯⎯⎯⎯→ HSiO₃(aq) + OH¯(aq)

5)        Silikon membentuk molekul-molekul dan ion-ion raksasa, di mana atom oksigen menempati kedudukan yang berselang-seling

C.    Keberadaan Unsur Golongan IVA di Alam

1.      Karbon

(Latin: ncarbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung dimatahari, bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet. Karbon dalam bentuk berlian mikroskopik telah ditemukan di dalam beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian alami juga ditemukan di kimberlite  pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan beberapa tempat lainnya. Berlian sekarang ini diambil dari dasar samudera di lepas pantai Cape of Good Hope  Sekitar 30% berlian industri yang dipakai di AS sekarang ini merupakan hasil sintesis. Energi dari matahari dan bintang-bintang dapat diatribusikan setidaknya pada siklus karbon-nitrogen.

2.      Silikon

Silikon terdapat di matahari dan bintang-bintang dan merupakan komponen utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai aerolites. Ia juga merupakan komponen tektites, gelas alami yang tidak diketahui asalnya.

Silikon membentuk 25.7% kerak bumi dalam jumlah berat, dan merupakan unsur terbanyak kedua, setelah oksigen. Silikon tidak ditemukan bebas di alam, tetapi muncul sebagian besar sebagai oksida dan sebagai silikat. Pasir, quartz, batu kristal, amethyst, agate, flint, jasper dan opal adalah

9

beberapa macam bentuk silikon oksida. Granit, hornblende, asbestos,  feldspar, tanah liat, mica, dsb merupakan contoh beberapa mineral silikat.

Silikon dipersiapkan secara komersil dengan memanaskan silika dan karbon di dalam tungku pemanas listrik, dengan menggunakan elektroda karbon. Beberapa metoda lainnya dapat digunakan untuk mempersiapkan unsur ini. Amorphous silikon dapat dipersiapkan sebagai bubuk cokelat yang dapat dicairkan atau diuapkan. Proses Czochralski biasanya digunakan untuk memproduksi kristal-kristal silikon yang digunakan untuk peralatan semikonduktor. Silikon super murni dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi termal triklorosilan ultra murni dalam atmosfir hidrogen dan dengan proses vacuum float zone.

3.      Timah

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO₂, dengan kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu₂FeSnS₄) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn₄FeSb₂S₁₄) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti perak.

Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau. Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya deposit sekunder. Diperkirakan untuk mendapatkan 1 Kg Cassiterite maka sekitar 7 samapi 8 ton biji timah/alluvial harus ditambang disebabkan konsentrasi cassiterite sangat rendah.

10

Dibumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat dalam satu daerah geografi dimana sumber penting terdapat di Asia tenggara termasuk china, Myanmar, Thailand, Malaysia, dan Indonesia. Hasil yang tidak sebegitu banyak diperoleh dari Peru, Afrika Selatan, UK, dan Zimbabwe.

Timah adalah unsur dengan jumlah isotop stabil yang terbanyak dimana jangkauanisotop ini mulai dari 112 hingga 126. Dari isotop-isotop tersebut yang paling banyak jumlahnya adalah isotop ₁₂₀Sn dimana komposisinya mencapai 1/3 dari jumlah isotop Sn yang ada,₁₁₆Sn, dan ₁₁₈Sn. Isotop yang paling sedikit jumlahnya adalah ₁₁₅Sn.

Timah ada dalam dua alotrop yaitu timah alfa dan beta. Timah alfa biasa disebut timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan kovalen seperti diamond.  Sedangkan timah beta berwarna putih  dan bersifat logam, stabil pada suhu tinggi, dan bersifat sebagai konduktor.

4.      Germanium

Germanium merupakan unsur dengan peringkat kelima puluh di dekat kelimpahan unsur-unsur dalam kerak bumi. Logam ini ditemukan dalam argyrodite, sulfida germanium dan perak,  germanite, yang mengandung 8% unsur ini bijih seng, batubara, mineral-mineral lainnya. Unsur ini diambil secara komersil dari debu-debu pabrik pengolahan bijih-bijih seng, dan sebagai produk sampingan beberapa pembakaran batubara. Di alam, Germanium (Ge) memiliki kelimpahan yan

g lebih tinggi bila dibandingkan dgn timah & timbal, karena Germanium (Ge) mudah ditemukan dalam senyawaan yang terdapat di kulit bumi.

5.      Timbal

Timbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbal yang lazim ditemukan. Anglesite merupakan mineral timbal yang mengandung timbal sulfat PbSO₄. Mineral ini terjadi sebagai hasil oksidasi mineral gelena akibat pengaruh cuaca. Warna mineral ini dari putih, abu-abu, hingga kuning, jika tidak murni maka warnanya abu-abu gelap. Mineral ini memiliki spesifik grafiti 6,3 dengan kandungan timbal sekitar 73%.

Timbal alami adalah campuran 4 isotop 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%) dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan

11

produk akhir dari tiga seri unsur radioaktif alami 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif. Timbal tidak memiliki alotrof. Tidak adanya alotrof ini, karena berada di bagian bawah golongan IV A, serupa yang dijumpai pada bismut (di bawah dalam golongan V A).

6.      Ununquadium

Ununquadium atau unsur golongan IVA merupakan salah satu unsur kimia yang mempunyai nomor atom 114. Ununquadium tidak terdapat di alam namun dibuat melalui reaksi fusi nuklir.

Unsur ununquadium ini meluruh dengan cepat menjadi atom-atom unsur lain. Nama ununquadium diperoleh dari aturan penamaan unsur baru yang diterapkan oleh IUPAC (The International Union of Pure and Applied Chemistry), yaitu dengan menggunakan awalan bahasa latin yang berdasarkan nomor atom unsur, unsur 114 (un=1, un=1, quad=4 + ium = ununquadium).

D.    Pembuatan unsur golongan IVA

1.      Karbon

Karbon terdapat dialam sebagai grafit buatan dengan mereaksikan coke dengan silikia (SiO₂) dengan reaksi sebagai berikut:

SiO₂ + 3C (2500°C) → SiC + Si (g) + C(graphite)

Karbon juga dapat diperoleh dari pembakaran hidrokarbon atau coal, atau yang lainnya. Dengan kondisi udara yang terbatas, sehingga terjadi pembakaran yang tidak sempurna.

2.      Silikon

Meski jumlah senyawa silikat banyak di alam, namun pengambilan Si dari senyawa silikat cukup sulit. Karenanya, proses pembuatan silikon didapat dari senyawa oksida (silika) atau sulfidanya dengan metode reduksi.

Berikut tahapan proses pembuatan silikon dari SiO2:

SiO2 dipanaskan dengan kokas (C) pada suhu sekitar 3.000oC dalam tungku pembakaran atau tanur listrik. Pereaksi ditambahkan dari atas tungku.

SiO2(s) + 2C(s) → Si(l) + 2CO(g)      (pada suhu 3.000^oC)

Lelehan Si yang dihasilkan dikeluarkan dari bawah tungku dan akan membentuk padatan. Si yang dihasilkan cukup murni dan dapat digunakan antara lain untuk pembuatan paduan dengan logam lain.

12

Untuk mendapatkan Si dengan kemurnian tinggi, maka diperlukan tahapan pemurnian berikut:

Si dipanaskan dengan Cl2

Si(s) + 2Cl2(g) → SiCl4(l)

Lelehan SiCl4 yang dihasilkan dimurnikan dengan proses distilasi.

SiCl₄ lalu direduksi menjadi Si melalui pemanasan dengan H₂ atau Mg.

SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl

SiCl4 + 2Mg → Si + 2MgCl2

Produk reaksi dicuci dengan air panas untuk memperoleh Si.

Si dimurnikan dengan alat zone refining. Di dalam alat ini, batangan Si dilewatkan secara perlahan melalui alat pemanas. Pada zona pemanasan, batangan Si tersebut akan meleleh. Karena zat pengotor lebih mudah larut dalam lelehan dibanding dalam padatan Si, maka pengotor tersebut akan berkumpul di dalam lelehan Si. Daerah lelehan yang tidak murni etrsebut akan terus pindah sepanjang batangan Si, selama proses. Ketika daerah lelehan yang tidak murni telah sampai ke ujung, maka ujung ini akan dibiarkan membentuk padatan sebelum dipotong.

Johari, J.M.C & Rachmawati, M.(2008). KIMIA 3; SMA dan MA untuk Kelas XII. Esis: Jakarta

3.      Germanium

Konsentrat biji kebanyakan sulfidik, mereka akan dikonversi ke oksida dengan pemanasan di udara, dalam proses yang dikenal sebagai pemanggangan :

GES 2 + 3 O 2 → GEO 2 + 2 SO 2

Bagian dari germanium berakhir di dalam debu yang dihasilkan selama proses ini, sedangkan sisanya dikonversi ke germanates yang tercuci bersama-sama dengan seng dari bata dengan asam sulfat. Setelah netralisasi hanya seng tetap dalam larutan dan endapan mengandung germanium dan logam lainnya. Setelah mengurangi jumlah seng dalam endapan oleh proses Waelz , oksida Waelz kehabisan waktu kedua. Para dioksida diperoleh sebagai endapan dan dikonversi dengan klorin gas atau asam hidroklorik untuk germanium

13

tetraklorida , yang memiliki titik didih yang rendah dan dapat dipisahkan dengan distilasi:

Geo 2 + 4 HCl → GeCl 4 + 2 H 2 O

Geo 2 + 2 Cl 2 → GeCl 4 + O 2

Germanium tetraklorida dihidrolisis menjadi oksida (Geo 2) atau dimurnikan dengan distilasi fraksional dan kemudian dihidrolisis. Yang sangat murni Geo 2 sekarang cocok untuk produksi germanium kaca. Germanium oksida murni dikurangi oleh reaksi dengan hidrogen untuk mendapatkan germanium cocok untuk optik inframerah atau industri semikonduktor:

Geo 2 + 2 H 2 → Ge + 2 H 2 O

Germanium untuk produksi baja dan proses industri lainnya biasanya menggunakan karbon berkurang:

Geo 2 + C → Ge + CO 2

http://berbagi-media-pengetahuan.blogspot.co.id/2014/06/bahan-semi-konduktor-germanium.html

4.      Timah

a.       Membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis biji dan kandungan impuritas dari biji timah. Biji timah yang biasa digunakan untuk produksi adalah dengan kandungan 0,8-1%, kemudian dihancurkan dan kemudian dipisahkan dari material-material yang diperlukan.

b.      Kemudian biji timah dikeringkan dan dilewatkan dalam alat pemisah magnetic sehingga kita dapat memisahkan biji timah dari impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar dari proses ini memiliki konsentrasi antara 70-77% semua hampir mineral cassiterite.

c.       Cassiterite diletakkan difurnace. Karbon bereaksi dengan CO₂ yang ada didalam furnance membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi membentuk timah.

5.      Timbal

Kandungan sulfida dalam biji timbal dihilangkan dengan cara memanggang biji timbal sehingga akan terbentuk timbal oksida. Reaksi yang terjadi MSn + 1,5 O₂ MOn +nSO₂.

14

Timbal oksida yang terbentuk direduksi dengan menggunakan alat yang dinamakan “blast furnace” dimana pada proses ini hampir semua timbal oksida akan direduksi menjadi logam timbal.

E.     Kegunaan unsur golongan IVA

1.      Karbon

a.       Digunakan dalam bidang industri baja, plastik, cat, karet, dan lain-lain

b.      Dalam bentuk intan dapat digunakan sebagai perhiasan dan untuk membuat alat pemotong, karena sifatnya yang sangat keras.

c.       Dalam bentuk senyawa-senyawa hidrokarbon seperti minyak bumi dan turunannya digunakan sebagai bahan bakar, obat-obatan, dan industri-industri petrokimia.

d.      Gas korbondioksida oleh tumbuhan digunakan untuk proses fotosintesis yang menghasilkan gas oksigen untuk pernapasan manusia.

e.       Isotop karbon-14 digunakan dalam bidang arkheologi.

f.       Dalam bentuk batubara digunakan sebagai bahan bakar.

2.      Silikon

a.       Silikon merupakan komponen utama dari kaca, semen, keramik, sebagian besar perangkat semikonduktor, dan silikon (zat plastik yang sering tercampur baur dengan logam silikon).

b.      Unsur silikon dan senyawa intermetaliknya banyak digunakan sebagai paduan untuk membentuk aluminium, magnesium, tembaga, dan logam lainnya yang memiliki ketahanan tinggi.

c.       Silikon metalurgi dengan kemurnian 98-99% digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan organosilicic dan resin silikon, segel, serta pelumas.

d.      Dalam bidang elektronik, chip silikon digunakan dalam berbagai peralatan elektronik. Sel surya juga menggunakan irisan tipis kristal silikon sebagai salah satu komponen utamanya.

e.       Silikon dioksida digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi unsur silikon dan silikon karbida. Kristal silikon berukuran besar digunakan untuk gelas piezoelektrik.

f.      

15

Dispersi koloid silikon dalam air digunakan sebagai agen pelapis dan sebagai bahan untuk pembuatan enamel tertentu (Amazine, 2016).

3.      Germanium

Ketika germanium didoping dengan arsenik, galium atau unsur-unsur lainnya, ia digunakan sebagai transistor dalam banyak barangelektronik. Kegunaan umum germanium adalah sebagai bahan semikonduktor. Kegunaan lain unsur ini adalah sebagai bahan pencampur logam, sebagai fosfor di bola lampu pijar dan sebagai katalis. Germanium dan germanium oksida tembus cahaya sinar infra merah dan digunakandalam spekstroskopi infra mera dan barang-baran optik lainnya, termasukpendeteksi infra merah yang sensitif. Index refraksi yang tinggi dan sifatdispersi oksidanya telah membuat germanium sangat berguna sebagailensa kamera wide-angle dan microscope objectives. Bidang studi kimiaorganogermanium berkembang menjadi bidang yang penting. Beberapasenyawa germanium memiliki tingkat keracunan yang rendah untukmamalia, tetapi memiliki keaktifan terhadap beberap jenis bakteria,sehingga membuat unsur ini sangat berguna sebagai agen kemoterapi (Pranowo, 2010).

4.      Timah

Logam timah banyak dipergunakan untuk solder (52%), industry plating (16%), untuk bahan dasar kimia (13%) kuningan dan perunggu (5,5%), industry gelas (2%) dan berbagai macam aplikasi lain (11%).

Dalam bentuk lembaran timah digunakan untuk lapisan pelindung kaleng atau bejana dari tembaga.

a.       Digunakan sebagai logam campuran perunggu.

b.      Digunakan untuk perekat komponen elektronika pada PCB (timah solder)

c.       Dicampur dengan titanium dan digunakan dalam industri aerospacedan bahan insektisida.

5.      Timbal

16

Logam ini sangat efektif sebagai penyerap suara. Ia digunakan sebagai tameng radiasi di sekeliling peralatan sinar-x dan reaktor nuklir. Juga digunakan sebagai penyerap getaran. Senyawa-senyawa timbal seperti timbal putih, karbonat, timbal putih yang tersublimasi, chrome yellow (krom kuning) digunakan secara ekstensif dalam cat. Tetapi beberapa tahun terakhir, penggunaan timbal dalam cat telah diperketat untuk mencegah bahaya bagi manusia.

a.       Digunakan sebagai bahan pengisi baterai dan pelapis kabel listrik.

b.      Digunakan dalam industri pipa, tank dan alat sinar X.

c.       Karena mempunyai kerapatan yang cukup tinggi, timbal digunakan sebagai alat pelindung bahan-bahan radioaktif.

d.      Dicampur dengan timah digunakan sebagai alat perekat komponen-komponen elektronika pada PCB.

F.     Persenyawaan Golongan IVA

1.      Karbon

Karbon dioksida ditemuka di atmosfir bumi dan terlarut dalam air. Karbon juga merupakan bahan batu besar dalam bentuk karbonat unsur-unsur berikut: kalsium, magnesium, dan besi. Batubara, minyak dan gas bumi adalah hidrokarbon. Karbon sangat unik karena dapat membentuk banyak senyawa dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya. Dalam banyak senyawa ini atom karbon sering terikat dengan atom karbon lainnya. Ada sekitar sepuluh juta senyawa karbon, ribuan di antaranya sangat vital bagi kehidupan. Tanpa karbon, basis kehidupan menjadi mustahil. Walau silikon pernah diperkirakan dapat menggantikan karbon dalam membentuk beberapa senyawa, sekarang ini diketahui sangat sukar membentuk senyawa yang stabil dengan untaian atom-atom silikon. Atmosfir planet Mars mengandung 96,2% CO₂. Beberapa senyawa-senyawa penting karbon adalah karbon dioksida (CO₂), karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS₂), kloroform (CHCl₃), karbon tetraklorida (CCl₄), metana (CH₄), etilen (C₂H₄), asetilen (C₂H₂), benzena (C₆H₆), asam cuka(CH₃COOH) dan turunan-turunan mereka.

2.      Silikon

17

Silikon sangat cenderung bersenyawa dengan Oksigen membentuk ikatan yang kuat dan stabil. Kenyataannya, senyawa silikon di alam berupa oksida dalam berbagai mineral. Silikon adalah unsur elektronegatif, tetapi tidak dapat membentuk ikatan  (ikatan rangkap) baik sesamanya maupun dengan atom Oksigen. Akibatnya, satu atom Silikon harus berikatan tunggal dengan empat atom Oksigen. Satu atom Oksigen harus menerima dua elektron untuk berpasangan, satu dengan Silikon dan satu lagi dengan yang lain misalnya H, atau menerima elektron bebas sehingga membantuk ion negatif.

Dari berbagai jenis ion itu ditemukan bermacam-macam jenis silikat, seperti:

a.       gem zircom mengandung kristal ZnSiO₄

b.      diaposit mengandung CaMg(SiO₃)₂

c.       benzil, yaitu Be₃Al₂(Si₁₆O₈)

d.      asbeston, yaitu mengandung {Ca₂Mg₅(Si₄O₁₁)₂(OH)₂}_n

_e.         albit, yaituNaAlSi₃O₈

3.      Germaium

Dua germanium oksida dikenal yaitu Germanium dioksida  (Germania) dan monoksida germanium GEO. Dioksida ini dapat diperoleh dengan pemanggangan sulfide germanium  dan merupakan bubuk putih yang hanya sedikit larut dalam air tetapi bereaksi dengan alkali untuk membentuk germinates. Monoksida, oksida germaous dapat diperoleh dengan reaksi suhu tinggi dari  dengan logam Ge. Senyawa biner lainnya, kalkogen juga dikenal seperti disulpida , diselenide  dan monosulfida GES, selenide GeSe, dan telluride GeTe. Bentuk  sebagai endapan putih ketika hydrogen sulfide dilewatkan melalui larutan asam kuat yang mengandung Ge (IV). Disulfide ini lumayan larut dalam air dan dalam larutan alkali kaustik atau sulfida basa. Tetapi tidak larut dalam air asam.

Germanium klorida  diperoleh sebagai cairan berwarna merah, mendidih pada 83º C dengan pemanasan logam dengan klorin. Senyawa-senyawa germanium yang lainnya adalah  bismuth germanae,  tetra ethil germane,  tetra metal germane.

4.      Timah

Senyawa timah yang penting adalah organotin, SnO₂, Stanat, timah klorida, timah hidrida, dan timah sulfide.

Contoh beberapa senyawa organotin ini adalah:

a.      

18

Tetrabutiltimah, dipakai sebagai material dasar untuk sintesis senyawaan di- dan tributil.

b.       Dialkil atau monoalkil-timah, dipakai sebagai stabilisator panas dalam pembuatan PVC.

c.        Tributil-Timah oksida, dipakai untuk pengawetan kayu.

d.       Trifenil-Timah asetat, merupakan kristal putih yang dipakai untuk insektisida dan fungisida.

e.        Trifenil-timah klorida dipakai sebagai biosida

f.        Trimetil-timah klorida, dipakai sebagai biosida dan sintesis senyawa organic.

g.        Trifenil-timah hidroksida, untuk fungisida dan engontrol serangga.

5.      Timbal

Persenyawaan timbal yang umum adalah Tetra Etil Lead (TEL), PbO2, Timbal(II) Klorida (PbCl2), Timbal tetroksida (Pb3O4), dan Timbal(II) Nitrat.

G.    Kestabilan (Jari-Jari Atom, Energi Ionisasi dan Afinitas Elektron) Golongan IVA

1.      Jari-Jari atom

Jari-jari atom adalah ukuran dari suatu atom yang mana merupakan jarak antara dua inti dalam atom logam yang saling berdekatan atau dalam molekul diatomic. (Chang,2010). Jari-jari atom juga dapat dikatakan jarak dari inti sampai kulit electron terluar.  Dalam satu golongan dari atas ke bawah, kulit atom bertambah (ingat jumlah kulit=nomor periode), sehingga jari-jari atom juga bertambah besar. Dari kiri ke kanan, jumlah kulit tetap tetapi muatan inti (nomor atom) dan jumlah elektron pada kulit bertambah. Hal tersebut mengakibatkan gaya tarik-menarik antara inti dengan kulit elektron semakin besar sehingga jari-jari atom makin kecil.

2.      Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari suatu atom netral dalam wujud gas. Energi yang

19

diperlukan untuk melepaskan elektron kedua disebut energi ionisasi kedua dan seterusnya. Bila tidak ada keterangan khusus maka yang disebut energi ionisasi adalah energi ionisasi pertama.

Dapat disimpulkan keperiodikan energi ionisasi sebagai berikut. Dari atas ke bawah dalam satu golongan jari-jari atom bertambah sehingga daya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil. Elektron semakin mudah dilepas dan energi yang diperlukan untuk melepaskannya makin kecil. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, daya tarik inti terhadap elektron semakin besar sehingga elektron semakin sukar dilepas. Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron tentunya semakin besar.

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. Dalam satu golongan dari atas ke bawah afinitas elektron semakin
kecil. Dalam satu periode dari kiri ke kanan afinitas elektron semakin besar. Apabila ion negatif yang terbentuk stabil, energi dibebaskan dinyatakan dengan tanda negatif (-). Apabila ion negatif yang terbentuk tidak stabil, energi diperlukan/diserap dinyatakan dengan tanda positif (+). Kecenderungan dalam afinitas elektron lebih bervariasi dibandingkan dengan energi ionisasi.

Tabel 2. 2 (Jari-Jari Atom, Energi Ionisasi dan Afinitas Elektron ) Golongan IV A

Nama unsur	Lambang	Jari-Jari Atom	Energi Ionisasi (kJ/mol)	Afinitas Elektron
Karbon	C	0,77	1086	123
Silikon	Si	1,11	789	135
Germanium	Ge	1,22	782	120
Timah	Sn	1,41	709	122
Timbal	Pb	1,75	589	110
Ununquadium	(Uuq)

20

H.    Sintesis Golongan IV A

1.      Karbon (C)

Karbon dapat di buat dengan proses yang disebut dengan karbonisasi yakni pemanasan bahan yang mengandung karbon.Karbon juga dapat diperoleh  dari pembakaran hidrokarbon atau coal, atau yang lainnya dengan kondisi udara yang terbatas sehigga terjadi pembakaran yang tidak sempurna.

            CH_4(g) + O_2(g)   C_(s) + 2H₂O_(l)

Reaksi Pada Karbon

1.      Reaksi dengan Halogen

Karbon bereaksi langsung dengan fluorin, sedangkan dengan unsure halogen lainnya bereaksi secara tidak langsung.

Contoh reaksi :

C + 2F₂ CF₄ (reaksi langsung)

CF₄ + Cl₂ CH₃Cl + HCl (reaksi tidak langsung)

2.      Reaksi dengan Oksigen

Jika dipanaskan dalam udara, maka unsure-unsur karbon bereaksi dengan oksigen (reaksi pembakaran) yang bersifat eksotermik membentuk oksida CO2. Oksida CO2 bersifat asam dan bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam lemah sekali. Reaksi : CO2 + H2O H2CO3 (asam karbonat).

3.      Reaksi dengan Hidrogen

1)      Alkana (CnH2n+2)

2)      Alkena (CnH2n)

3)      Alkuna (CnH2n-2)

2.      Silikon (Si)

Dibuat melalui reduksi SiO₂dengan C dalam tanur listrik, Si yang dihasilkan dimurnikan dengan menambahkan gas Cl₂, gas SiCl₄ yang dihasilkan direduksi dengan gas H₂(suhu tinggi), dan dihasilkan gas murni.

Reaksi Pada Silikon

a.       Reaksi dengan Halogen

21

Silikon bereaksi dengan halogen secara umum, bahkan sampai terbakar dalam gas flour (menggunakan suatu atom halogen).

Si + 2X₂ → SiX₄

b.      Reaksi dengan air

Semua silikat yang larut, membentuk larutan yang berasifat basa bila dilarutkan dalam air. Ion SiO₃^2-, bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.

SiO₃^2-_(aq) + H₂O_(aq) → HSiO^3-_(aq) + OH^-_(aq)

c.       Reaksi dengan Hidrogen

Pada suhu tinggi, silikon dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrida,

Si_(s) + 2H₂ → SiH₄

d.      Reaksi dengan Basa

Si_(s) + 4OH^-_(aq) → SiO_4(aq) + 2H_2(g)

silikon tidak reaktif pada suhu kamar dan tidak bereaksi dengan asam, tetapi dapat bereaksi dengan basa kuat seperti NaOH. Namun, dua asam silikat sederhana adalah asam ortosilikat, H₄SiO₄, dan asam metasilikat, H₂SiO₃. Kedua senyawa ini praktis dan larut dalam air, tetapi mereka memang bereaksi dengan basa.

Contohnya:

H₄SiO_4(s) + 4 NaOH_(aq) → Na₄SiO_4(aq) + H₂O_(aq) (nartium ortosilikat)

3.      Germanium (Ge)

Keberadaan germanium dialam sangat sedikit, yan diperoleh dari batu bara dan bantuan seng pekat. Unsure ini lebih reaktif dari pada silicon, dan dapat larut dalam HNO₃dan H₂SO₄pekat seperti silicon.

Reaksi pada Germanium

a.       Reaksi dengan Oksigen

Bila dipanaskan dalam udara, germanium bereaksi dengan oksigen dalam reaksi pembakaran yang sangat eksotermik untuk membentuk oksida GeO_2. Reaksi antara silikon dengan oksigen adalah sebagai berikut.

            Ge_(s) + O_2(g)                  GeO_2(S)

b.       Reaksi dengan halogen

Dihalida germanium stabil. GeF2 adalah padatan kristal putih yang diperoleh dari reaksi HF anhidrat dengan Ge pada suhu 200 C, merupakan

22

polimer berjembatan flour dan Ge. GeCl2 memberikan garam dengan ion GeCl₃^-Yang mirip dengan garam Sn

c.       Reaksi dengan Hidrogen

Hidrida germanium yang stabil hanya GeH₄.

Ge(s) + 2H₂ → GeH_4(s)

Germanium agak lebih reaktif daripada silikon, dan melarut dalam H2SO4 dan HNO3 pekat.

4.      Timah (Sn)

Membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis biji dan kandungan impuritas dari biji timah. Biji timah yang biasa digunakan untuk produksi adalah dengan kandungan 0,8-1%, kemudian dihancurkan dan kemudian dipisahkan dari material-material yang diperlukan.

Kemudian biji timah dikeringkan dan dilewatkan dalam alat pemisah magnetic sehingga kita dapat memisahkan biji timah dari impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar dari proses ini memiliki konsentrasi antara 70-77% semua hampir mineral cassiterite. Cassiterite diletakkan difurnace. Karbon bereaksi dengan CO₂ yang ada didalam furnance membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi membentuk timah.

Reaksi pada Timah

a.        Reaksi dengan Hidrogen

Hidrida timah yang stabil hanya SnH_4.

Sn(s) + 2H₂ → SnH₄

b.      Reaksi dengan klorin

Timah bereaksi dengan klorin secara langsung membentuk Sn(IV) klorida.Sn+ 2X₂ → SnX₄

Contoh:  Sn + 2Cl₂ → SnCl₄

c.       Reaksi dengan oksigen

Jika timah dipanaskan dengan adanya udara maka akan terbentuk SnO₂, oksida dari timah yang paling stabil. Sebenarnya SnO ada tetapi sifatnya tidak mantap dan jika dipanaskan di udara akan berubah menjadi SnO_2.

Sn_(s) + O_2(g)  à SnO_2(S)

d.       Reaksi dengan Asam

23

Timah larut dalam larutan HCl, lambat dalam asam encer dan lebih cepat jika asamnya pekat.

Sn(s) + 2HCl (aq)        à Sn²⁺_(aq)+2Cl^-_(aq)+H_2(g)

Dalam larutan HNO₃  pekat,  timah teroksidasi menjadi SnO₂.

Sn(s) + 4HNO₃(aq, pekat) à SnO_2(S)+2H₂O_(l)+4NO_2(g)

e.       Reaksi dengan Basa

Reaktifitas terhadap basa adalah timah dapat larut larutan NaOh pekat dengan reaksi yang serupa dengan alumunium. Dalam reaksi ini timah teroksidasi menjadi bilangan oksidasi +4 dalam ion kompleks (Sn(OH)₆)^2-, hasil sampingnya adalah  gas H₂.

Sn(s) + NaOH (aq) à (Sn(OH)₆)^2-

5.      Timbal (Pb)

Timbal terutama terdapat dalam bentuk galena, PbS. Bijih dipekatkan dengan pemanggangan. kemudian bijih dipanggang dengan temperatur tinggi.

Reduksi dilakukan dengan kokas atau batu   gamping

Reaksi pada Timbal

a.       Reaksi timbal dengan HCl(aq)

Pb(s) + 3 HCl(aq,pekat)          à  (PbCl₃)^-(aq) + H⁺(aq) + H₂(g)

b.      Reaksi PbO dengan CH₃COOH 

PbO + CH₃COOH                              Pb(CH₃COO)₂ + H₂O

c.       Reaksi antara Pb₃O₄ CH₃COOH              

 Pb₃O₄ + CH₃COOH             Pb(CH₃COO)₄

d.      Reaksi dengan HNO₃

Logam Pb tidak larut dalam asam sulfat maupun asam klorida, melainkan larut dalam asam nitrat dengan membentuk gas NO dan timbal nitrat yang larut.

3Pb + 8H⁺  + 8 NO₃^-            2 Pb²⁺  + 6 NO₃^- + 2NO + 4OH^-Bila dipanaskan dengan hidroksida dari logam alkali maka logam timbal akan membentuk    [Pb(OH)₂]^4-.

24

PbO + 2OH^- + H₂O                            [ Pb(OH)₂]^4-

Bila terjadi Klorinasi terhadap larutan diatas menghasilkan timbal dengan biloks +4.

[Pb(OH)₂]^4- + Cl₂                                PbO₂ + 2Cl^- + 2H₂O

6.        Ununquadium (Uuq)

Ununquadium atau unsur golongan IVA merupakan salah satu unsur kimia yang mempunyai nomor atom 114. Ununquadium tidak terdapat di alam namun dibuat melalui reaksi fusi nuklir.

Unsur ununquadium ini meluruh dengan cepat menjadi atom-atom unsur lain. Nama ununquadium diperoleh dari aturan penamaan unsur baru yang diterapkan oleh IUPAC (The International Union of Pure and Applied Chemistry), yaitu dengan menggunakan awalan bahasa latin yang berdasarkan nomor atom unsur, unsur 114 (un=1, un=1, quad=4 + ium = ununquadium).

Ditemukan oleh tim yen gtergabung dalam lembaga penelitian nuklir di Dubna-Rusia pada tahun 1998. Mempunyai massa atom (285). Mempunyai nomor atom 114. Mempunyai konfigurasi elektron 2 8 19 32 32 18 4

BAB III

PENUTUP

A.    Simpulan

1.      Cirri-ciri umum golongan IV A

a.       Kecuali Karbon, umumnya tidak terdapat di alam dalam bentuk bebas

b.      Makin ke bawah makin elektropositif

c.       Dapat membentuk senyawa amfoter yakni dengan membentuk oksida Sn(IV) dan oksida Pb(IV)

d.      Dapat membentuk senyawa kompleks dengan bilangan oksidasi sampai 6

e.       Kecuali Karbon, dapat bereaksi dengan basa

f.       Kecuali Pb, dapat membentuk senyawa dioksida bila direaksikan dengan udara

g.      Kecuali C dan Si, dapat bereaksi Halogen

2.      Sifat-sifat kima golongan IVA

a.       Karbon dan silikon tidak reaktif pada suhu biasa. Karbon dan silikon membentuk kation sederhana seperti C⁴⁺ dan Si⁴⁺.

b.      Silikon membentuk garam dari asam oksi.

c.       Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk oksida SiO₃, sehingga apabila oksida ini bereaksi dengan air membentuk dua asam yaitu asam ortosilikat (H₄SiO₄) dan asam metasilikat H₂SiO₃. Senyawa ini tidak larutdalam air tetapi bereaksi dengan basa.

3.      Keberadaan golongan IV A dialam

a.       Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung dimatahari, bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet.

b.      Silikon terdapat di matahari dan bintang-bintang dan merupakan komponen utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai aerolites.

c.      

25

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya.

d.     

26

Germanium merupakan unsur dengan peringkat kelima puluh di dekat kelimpahan unsur-unsur dalam kerak bumi.

e.       Timbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbal yang lazim ditemukan.

f.       Ununquadium tidak terdapat di alam namun dibuat melalui reaksi fusi nuklir.

4.      Pembuatan unsur golongan IVA

a.       Karbon terdapat dialam sebagai grafit buatan dengan mereaksikan coke dengan silikia (SiO₂) dengan reaksi sebagai berikut:Si₂ + 3C (2500ᵒC)? “SiC”? Si (g) + C

b.      Karbon juga dapat diperoleh dari pembakaran hidrokarbon atau coal, atau yang lainnya. Dengan kondisi udara yang terbatas, sehingga terjadi pembakaran yang tidak sempurna.

c.       Dibuat melalui reduksi SiO₂dengan C dalam tanur listrik, Si yang dihasilkan dimurnikan dengan menambahkan gas Cl₂, gas SiCl₄ yang dihasilkan direduksi dengan gas H₂(suhu tinggi), dan dihasilkan gas murni.

d.      Keberadaan germanium dialam sangat sedikit, yan diperoleh dari batu bara dan bantuan seng pekat. Unsure ini lebih reaktif dari pada silicon, dan dapat larut dalam HNO₃dan H₂SO₄pekat seperti silicon.

e.       Membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis biji dan kandungan impuritas dari biji timah. Biji timah yang biasa digunakan untuk produksi adalah dengan kandungan 0,8-1%, kemudian dihancurkan dan kemudian dipisahkan dari material-material yang diperlukan.

f.       Kemudian biji timah dikeringkan dan dilewatkan dalam alat pemisah magnetic sehingga kita dapat memisahkan biji timah dari impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar dari proses ini memiliki konsentrasi antara 70-77% semua hampir mineral cassiterite.

g.      Cassiterite diletakkan difurnace. Karbon bereaksi dengan CO₂ yang ada didalam furnance membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi membentuk timah.

5.     

27

Kegunaan golongan IVA

Kegunaan unsure golongan IVA sangat beragam, mulai dari alat tulis, intan dalam bidang industry, bahan –bahan elektronik dsb

6.      Perseyawaan golongan IVA

Unsur golongan IVA memilki banya persenyaan yaitu karbon dioksida (CO₂), karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS₂), kloroform (CHCl₃), karbon tetraklorida (CCl₄), metana (CH₄), etilen (C₂H₄), asetilen (C₂H₂), benzena (C₆H₆), asam cuka(CH₃COOH) dan turunan-turunan mereka.Silikon sangat cenderung bersenyawa dengan Oksigen membentuk ikatan yang kuat dan stabil.Timah membentuk senyawa organotin. Persenyawaan timbal yang umum adalah Tetra Etil Lead (TEL), PbO2, Timbal(II) Klorida (PbCl2), Timbal tetroksida (Pb3O4), dan Timbal(II) Nitrat.

7.      Kestabilan (jari-jari atom, energi ionisasi dan afinitas elektron) Golongan IVA.

Golongan IVA cenderung tidak stabil dialam karena sifatnya yang reaktif (mudah bereaksi). Hal tersebut terjadi karena ukuran jari-jari atom yang besar sehingga nilai energi ionisasi dan afinitas elektronnya kecil.

8.      Sintesis unsur Golongan IVA

Karena sifatnya yang reaktif dan tidak stabil, maka banyak ditemukannya dalam bentuk sudah berikatan dengan unsur-unsur lain dengan membentuk senyawa agar bisa stabil di alam.

B.     Saran

Unsur-unsur yang ada di alam semesta belum semuanya teridentifiaksi baik sifat maupun kegunaannya untuk itu bagi pembaca teruslah gali pengetahuan setingg-tingginya. Selain  ituunsur yang sudah diketahui manfaatnya gunakanlah sebijak mungkin sesuai dengan peruntukkannya.

DAFTAR PUSTAKA

Akbar,muhammad.2013.Unsur-Unsur Golongan IVA. Online].[18 september 2016].

http://.blogspot.co.id.

Amazine. 2016. Silikon (Si): Fakta, Sifat, Kegunaan & Efek Kesehatannya. [Online].[20 September 2016.]

http://www.amazine.com.  

Ibnu,Pranowo. 2010. Unsur Germanium. [Online].[20 september 2016].

https://id.scribd.com/doc/.

Fasiha,novita.2015.Pengenalan Unsur-Unsur Golongan IVA.[Online].[18 september 2016].

http:// blogspot.co.id/html

Nevera.2010.Unsur Golongan IVA. .[Online].[18 september 2016].

http:// blogspot.co.idhtml

28

 

Seperti halnya selenium, germanium juga termasuk ke dalam golongan trace mineral. Germanium dalam bentuk anorganik tidak memiliki manfaat apapun bagi tubuh. Germanium anorganik berfungsi sebagai bahan semikonduktor dan sangat bermanfaat dalam industri elektronik. Akan tetapi, germanium yang memiliki manfaat terhadap tubuh manusia adalah germanium organik atau sering disebut germanium-132 atau Ge-Oxy 132. Germanium organik mampu melindungi tubuh dari pertumbuhan tumor dan kanker ganas dengan jalan memperkuat sistem imun. Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa germanium juga mampu melawan munculnya penyakit degeneratif akibat proses penuaan dan radikal bebas. Germanium banyak terdapat pada ginseng, aloe vera, dan bawang putih. Hasil ekstraksi senyawa germanium organik dari tumbuhan tadi disebut biscarboxyethyl germanium sesquioxide.

Dr Kazuhiko Asai menemukan bahwa germanium melawan kanker dengan jalan menstimulasi produksi interferon (suatu substansi antiviral protein yang menstimulus produksi sell pembunuh alami sebagai bentuk kekebalan tubuh) yang langsung menyerang sel kanker. Selain itu, germanium juga mampu meningkatkan kadar oksigen dalam tubuh. Dalam kondisi suplai germanium cukup, konsumsi oksigen oleh organ tubuh turun dari keadaan normalnya. Hal inilah yang membuat kadar oksigen dalam tubuh tetap kaya.

Germanium juga mampu mengaktifkan kembali fungsi T-sel, Limfosit B, dan meningkatkan jumlah sel antibodi. Germanium organik melindungi diri dari akumulasi amyloid, suatu produk oksidatif radikal bebas (berdasarkan riset pada tikus). Selain itu, germanium organik juga melindungi sistein (suatu asam amino sulfhidril) dari oksidasi. Beberapa manfaat suplai germanium organik itu diantaranya:

a. Teraktifkannya sitoplasmik dan mikrosomal glutathione-S-transferase

b. Teraktifkannya glutathione peroxidase (GSH-Px)

c. Teraktifkannya superoksida dismutase

d. Mengkatalis aktivitas mitokondria hati

27

 

Related Posts by Categories

Widget by Scrapur