Modul Kimia Unsur SMA kelas XII
SIFAT PERIODIK UNSUR
Jari – jari atom
Energi ionisasi (gol. VIIIA)
Logam
Keelektronegatifan (gol. VIIA)
Basa
Afinitas Elektron
Reduktor
Oksidator
Keelektropositifan
(2)
(3)
BAB III
KIMIA UNSUR
Standar Kompetensi : Memahami karakteristik unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya, serta terdapatnya di alam.
Kompetensi Dasar :
1. Mengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur utama dan transisi di alam dan produk yang mengandung unsur tersebut.
2. Mendeskripsikan kecenderungan sifat fisik dan sifat kimia unsur utama dan unsur transisi (titik didih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, kereaktifan, dan sifat khusus lainnya).
3. Menjelaskan manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur-unsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari.
4. Mendeskripsikan unsur-unsur radioaktif dari segi sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia, kegunaan, dan bahayanya.
Tujuan Pembelajaran :
Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa mampu :
1. Menjelaskan kelimpahan unsur-unsur di kulit bumi, udara, dan air laut.
2. Menjelaskan sifat – sifat, manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur gas mulia. 3. Menjelaskan sifat – sifat, manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur halogen. 4. Menjelaskan sifat – sifat, manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur alkali. 5. Menjelaskan sifat – sifat, manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur alkali
tanah.
6. Menjelaskan sifat – sifat, manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur periode ketiga.
7. Menjelaskan sifat – sifat, manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur transisi periode keempat.
8. Menjelaskan sifat – sifat, manfaat dan bahaya unsur radioaktif.
Beberapa unsur logam dan nonlogam, dalam bentuk unsur maupun senyawanya, banyak dimanfaatkan dalam 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.
Pada umumnya unsur-unsur logam terkandung dalam batuan sebagai senyawa yang disebut mineral bijih logam. Berbagai bijih logam tersebar di seluruh Indonesia dan beberapa di antaranya tercantum dalam tabel berikut ini.
Beberapa mineral bijih logam
Logam Mineral Rumus Daerah
Besi
Hematit Fe2O3 Kalimantan Barat, Sumatra Barat Magnetit Fe3O4 Sumatra Selatan, Sulawesi
Tengah
Siderit FeCO3
Pirit FeS2
(4)
Garnerit H2NiMgSiO4. 2 H2O
Sulawesi Tenggara
Aluminium Bauksit Al2O3. 2 H2O Bintan, Kalimantan Barat Timah Kasiterit SnO2 Bangka, Belitung, Singkep Tembaga Kalkopirit CuFeS2 Pegunungan Jayawijaya
Emas dan perak terdapat dalam keadaan murni tersebar di beberapa daerah yaitu Salido (Sumatra Barat), Rejang Lebong (Sumatra Selatan), Bengkulu, Cikotok (Jawa Barat), Paleleh (Sulawesi Utara), Bolaang Mongondow (Sulawesi Tengah), Kota Waringin (Kalimantan Barat).
GAS MULIA
(Noble Gases)
– Gol. VIII A
Golongan VIIIA atau golongan gas mulia terdiri dari :2He jari – jari atom membesar 10Ne energi ionisasi mengecil
18Ar titik didih dan titik leleh membesar 36Kr
54Xe makin reaktif / makin mudah membentuk senyawa 86Rn
Sifat – sifat gas mulia :
1. berwujud gas monatomik, tidak berwarna, tidak berbau, terdapat bebas di alam
2. semua unsur gas mulia bersifat sangat stabil karena mempunyai 8 elektron valensi, kecuali He (2 elektron valensi)
3. gas mulia terbanyak di atmosfer / di udara adalah Ar, sedangkan gas mulia terbanyak di alam semesta adalah He (He adalah gas utama penyusun matahari).
4. titik didih dan titik leburnya sangat rendah.
Semakin besar nomor atom, titik didih dan titik leburnya semakin besar.
5. makin besar nomor atom maka makin bersifat reaktif, namun unsur gas mulia yang paling reaktif adalah Xe, dan bukannya Rn karena Rn bersifat radioaktif.
6. semua unsur gas mulia diperoleh dengan cara destilasi bertingkat udara cair. Kegunaan gas mulia :
1. Helium
a) gas yang sangat ringan, tidak dapat terbakar, dipakai sebagai pengganti helium untuk mengisi balon udara
b) sebagai campuran gas oksigen untuk mengisi tabung gas penyelam. Campuran helium dan oksigen digunakan sebagai udara buatan untuk para penyelam dan para pekerja lainnya yang bekerja di bawah tekanan udara tinggi menggunakan perbandingan antara He dan O2 yang berbeda-beda, ditentuka oleh
kedalaman penyelaman.
c) sebagai cairan pendingin pada reaktor nuklir
2. Neon
a) sebagai pengisi lampu tabung karena menghasilkan warna merah b) sebagai cairan pendingin pada reaktor nuklir
3. Argon
a) sebagai pengisi bola lampu pijar, agar filamen wolfram tidak mudah terbakar
b) sebagai pengisi lampu tabung dengan warna merah muda jika bertekanan rendah, dan berwarna biru jika bertekanan tinggi
4. Kripton
spektrum atom kripton dipakai untuk ukuran standar “meter”
5. Xenon
(5)
b) bahan baku pembuatan senyawa xenon
6. Radon
Sebagai sumber radiasi karena bersifat radioaktif Senyawa – senyawa gas mulia
Senyawa gas mulia pertama kali berhasil disintesa oleh Neil Bartlett tahun 1962 adalah XePtF6 (xenon heksafluoroplatinat).
Unsur gas mulia yang dapat dibuat senyawanya adalah : Kr , Xe , Rn
Unsur gas mulia dapat membentuk senyawa hanya dengan unsur F dan O ( unsur yang paling elektronegatif)
Senyawa – senyawa gas mulia yang sudah dikenal diantaranya adalah : XeF2 , XeF4 , XeF6 , XeO3 , KrF2 , RnF2
Soal Latihan
1. Gas mulia yang paling banyak terdapat di atmosfer adalah ...
A. helium D. kripton
B. neon E. xenon
C. argon
2. Gas mulia yang paling banyak terdapat di alam semesta adalah ....
A. helium D. kripton
B. argon E. radon
C. xenon
3. Senyawa – senyawa gas mulia yang paling banyak disintesis adalah ....
A. helium D. kripton
B. neon E. xenon
C. argon
4. Gas mulia yang bersifat radioaktif adalah ....
A. helium D. xenon
B. radon E. kripton
C. neon
5. Gas mulia yang memiliki empat kulit elektron adalah ....
A. xenon D. kripton
B. helium E. argon
C. neon
6. Atom gas mulia yang mengandung 10 elektron adalah ...
A. neon D. radon
B. argon E. kripton
C. xenon
7. Gas yang tidak memiliki delapan elektron di kulit terluar adalah ...
A. radon D. neon
B. xenon E. argon
C. helium
8. Pernyataan di bawah ini merupakan sifat gas mulia, kecuali ...
A. semua unsurnya bersifat stabil
B. sukar melepas atau menangkap elektron
C. membeku hanya beberapa derajat di bawah titik didihnya
D. mudah bereaksi dengan unsur lain E. terdapat di atmosfer dalam jumlah sedikit
9. Manakah sifat gas mulia di bawah ini yang makin berkurang dengan naiknya nomor atom?
A. Jari – jari atom B. Titik didih
C. Keelektronegatifan D. Energi ionisasi E. Kereaktifan
10. Kemampuan gas mulia untuk bereaksi membentuk senyawa sangatlah kurang. Hal ini disebabkan .... A. jumlah elektron gas mulia selalu genap
B. jumlah elektron terluar gas mulia selalu delapan C. gas mulia berada pada golongan VIII A dalam
sistem periodik
D. gas mulia terdapat di alam dalam jumlah yang sangat sedikit
E. konfigurasi elektron gas mulia sangat stabil
11. Bilangan oksidasi xenon dalam senyawa natrium perxenat, Na4XeO6 adalah ...
A. +2 D. +8
B. +4 E. +10
C. +6
12. Senyawa – senyawa xenon lebih banyak daripada senyawa – senyawa radon. Hal ini disebabkan .... A. energi ionisasi xenon lebih besar daripada radon B. jari – jari atom radon lebih besar daripada xenon C. radon merupakan unsur radioaktif
D. xenon jumlahnya sangat banyak di alam E. titik didih xenon lebih rendah daripada radon
13. Unsur yang paling mudah bereaksi dengan fluorin adalah ...
A. helium D. argon
B. kripton E. neon
C. xenon
14. Dalam senyawa kripton tetrafluorida, atom Kr memiliki bilangan oksidasi sebesar ...
A. 4 D. +2
B. 2 E. +4
C. +1
15. Xenon memiliki bilangan oksidasi +6 dalam ... A. XeF2 D. XeO64
B. XeF4 E. XeO4
(6)
GOLONGAN HALOGEN
(Halogens)
– Gol. VII A
Golongan VII A atau golongan halogen terdiri dari :F jari – jari atom membesar
Cl titik didih dan titik lebur makin besar Br sifat oksidator berkurang
I At
Sifat fisika halogen :
1. sangat reaktif, di alam tidak didapatkan dalam keadaan bebas.
2. sebagai unsur bebas bersifat diatomik (F2 , Cl2 , Br2 , I2)
3. X2 bersifat oksidator kuat (oksidator terkuat adalah F2), HX bersifat sebagai reduktor 4. sangat elektronegatif (Fluorin adalah unsur dengan harga keelektronegatifan terbesar)
5. semua halogen beracun, berbau merangsang dan menusuk
6. kelarutan halogen berkurang dari fluorin ke iodin
7. I2 sukar larut dalam air namun mudah larut dalam larutan KI membentuk KI3 atau I3 8. semakin besar nomor atom maka titik didih juga makin besar, sehingga pada suhu kamar :
F2 : berwujud gas berwarna kuning muda
Cl2 : berwujud gas berwarna hijau kekuningan
Br2 : berwujud cair dan mudah menguap, berwarna coklat kemerahan
I2 : berwujud padat dan mudah menyublim, berwarna ungu 9. urutan titik didih halogen : F2 < Cl2 < Br2 < I2
10. urutan titik didih asam halida : HCl < HBr < HI < HF , terjadi penyimpangan pada titik didih HF.
Seharusnya sesuai dengan harga Mr, titik didih HF adalah terendah karena Mr terkecil, namun ternyata titik didih HF tertinggi disebabkan karena HF memiliki ikatan hidrogen.
Sifat kimia halogen :
1. Halogen bereaksi dengan logam membentuk garam 2 Na + Cl2 2 NaCl
2. Reaksi antar halogen
Reaksi berlangsung jika halogen dalam bentuk bebas terletak di atas halogen yang dalam keadaan terikat F2 + 2 NaBr 2 NaF + Br2 (bereaksi karena F di atas Br)
2 Br + Cl
2 Br2 + 2 Cl (bereaksi karena Cl di atas Br)
Br2 + KF karena Br di bawah F
Cl + I
2 karena I di bawah Cl 3. Urutan kekuatan asam halida :
HF < HCl < HBr < HI
4. Urutan kekuatan asam oksihalogen : ( X = Cl , Br , I )
HXO < HXO2 < HXO3 < HXO4
5. Reaksi halogen dengan basa kuat (reaksi disproporsionasi / reaksi autoredoks)
Cl2 + KOH KCl + KClO + H2O (tanpa pemanasan)
3 Cl2 + 6 KOH 5 KCl + KClO3 + 3 H2O (dengan pemanasan)
(7)
Di alam halogen terdapat dalam keadaan terikat (dalam bentuk senyawa), yaitu :
F : fluorspaar (CaF2), kriolit (Na3AlF6) dan fluorapatit (Ca5(PO4)3F)
Cl : sebagai NaCl dalam air laut
Br dan I : sedikit dalam air laut
I : sebagai NaIO3 yang bercampur dengan sendawa Chili.
Pembuatan halogen :
No. Unsur halogen Nama Proses / Cara Pembuatan
1. Fluorin (F2) Fluor sangat reaktif, sehingga menyebabkan sulit dalam
pembuatan maupun penanganannya.
Cara pembuatan fluor adalah dengan elektrolisis leburan garam kalium hidrogen fluorida (KHF2) dalam HF cair. Reaksinya adalah :
KHF2 (l) K+ + HF2
HF2 H+ + 2 F
Pada katode : 2 H+ + 2e H 2
Pada anode : 2 F F
2 + 2e
2. Klorin (Cl2) • Proses DOWN : elektrolisis leburan NaCl
2 NaCl (l) 2 Na (s) + Cl2 (g)
• Proses GIBBS : elektrolisis larutan NaCl
2 NaCl (aq) + 2 H2O 2 NaOH (aq) + H2(g) + Cl2(g) • Proses DEACON :
4 HCl + O2 → 2 H2O + Cl2 • Proses WELDON :
Dengan memanaskan campuran MnO2, H2SO4, dan
NaCl menurut reaksi :
MnO2 + 2 H2SO4 + 2 NaCl Na2SO4 + MnSO4 +
H2O + Cl2 • Mereaksikan CaOCl2 dan H2SO4 (di laboratorium) :
CaOCl2 + H2SO4 CaSO4 + H2O + Cl2 • Mereaksikan KMnO4 dan HCl pekat
(di laboratorium) :
2 KMnO4 + 16 HCl 2 KCl + 2 MnCl2 + 8H2O +
5Cl2
3. Bromin (Br2) • Air laut mengandung ion bromida ( Br ) dengan
kadar 8.104 %. Jadi dalam 1 liter air laut dapat
diperoleh 3 kg bromin ( Br2 ).
Campuran udara dan gas Cl2 dialirkan melalui air laut.
Cl2 akan mengoksidasi Br menjadi Br2. Udara
mendesak Br2 untuk keluar dari larutan.
2 Cl + Br
2 Cl2 + 2 Br • Mereaksikan KMnO4 dan HBr pekat
(di laboratorium) :
2 KMnO4 + 16 HBr 2 KBr + 2 MnBr2 + 8H2O +
5Br2
4. Iodin (I2) • Dengan mereaksikan NaIO3 dan natrium bisulfit.
2 NaIO3 + 5 NaHSO3 3 NaHSO4 + 2 Na2SO4 +
(8)
Kegunaan halogen dan senyawanya :
No. Unsur halogen Kegunaan
1. Fluorin (F2) Freon / CFC : zat pendingin pada kulkas / AC, pendorong
pada spray
Teflon / politetra fluoro etena (CF2 = CF2) : plastik tahan
panas, digunakan untuk peralatan masak
HF : mengukir / mengetsa kaca
NaF : pengawet kayu dari gangguan serangga
Na2SiF6 : campuran pembuatan pasta gigi
2. Klorin (Cl2)
Senyawa klorin dalam NaClO yang digunakan sebagai pemutih pakaian
NaClO : bahan pemutih pakaian (pengelantang / bleaching agent)
HCl : industri logam / pembersih permukaan logam dan pengekstraksi logam dari bijihnya
NaCl : bahan masakan dan bahan baku industri kimia
KCl : pupuk tanaman
NH4Cl : pengisi batu baterai
CaOCl2 / kapur klor : bahan pemutih serat
Ca(OCl)2 / kaporit : bahan pembunuh kuman / desinfektan
pada pengolahan air minum
KClO3 : bahan pembuat korek api dan mercon
ZnCl2 : bahan solder / pematri
CHCl3 / kloroform : pelarut organik
CCl4 / karbon tetraklorida : pelarut senyawa organik
PVC / polyvinyl chloride : bahan pembuat pipa pralon
3. Bromin (Br2)
Negative film menggunakan AgBr
AgBr : bahan pembuat negative film
Perak bromida (AgBr), yang disuspensikan dalam gelatin untuk dipakai sebagai film fotografi. Jika terkena sinar matahari, AgBr pada film akan terurai menjadi perak (Ag) dan bromin (Br2). Kemudian film dicuci dengan larutan
hipo (natrium tiosulfat Na2S2O3) untuk menghilangkan
kelebihan AgBr. Selanjutnya AgBr diubah menjadi ion kompleks Ag(S2O3)23 yang larut, sehingga perak (Ag)
tertinggal pada film sebagai bayangan hitam.
CH3Br : bahan pemadam kebakaran
bahan baku pembuat senyawa NaBr (obat penenang) 4. Iodin (I2) KIO3 : ditambahkan pada garam dapur untuk memenuhi
kebutuhan iodium dalam tubuh
CHI3 / iodoform : zat antiseptik
AgI : dalam film fotografi
(9)
1. Halogen yang mempunyai sifat oksidator terkuat adalah ....
A. fluorin D. iodin
B. klorin E. astatin
C. bromin
2. Halogen yang berwujud cair pada suhu kamar adalah ...
A. fluorin D. iodin
B. klorin E. astatin
C. bromin
3. Halogen yang bersifat radioaktif adalah ....
A. fluorin D. iodin
B. klorin D. astatin
C. bromin
4. Halogen yang paling banyak dijumpai di alam adalah ...
A. fluorin D. iodin
B. klorin E. astatin
C. bromin
5. Halogen yang mudah menyublim adalah ...
A. fluorin D. iodin
B. klorin E. astatin
C. bromin
6. Reaksi di bawah ini yang tidak mungkin berlangsung adalah ...
A. Cl2 + 2 Br 2 Cl + Br2 B. 2 I + Br
2 I2 + 2 Br C. F2 + 2 Cl 2 F + Cl2 D. Br2 + 2 F F2 + 2 Br E. 2 Br + F
2 2 F + Br2
7. Deret asam halida dengan titik didih yang makin meningkat adalah ....
A. HF HCl HBr HI
B. HF HI HBr HCl
C. HI HF HBr HCl
D. HI HBr HCl HF
E. HCl HBr HI HF
8. Garam klorida yang memiliki ikatan ion paling kuat adalah ....
A. NaCl D. AlCl3
B. MgCl2 E. LiCl
C. KCl
9. Di bawah ini tercantum sifat – sifat halogen, kecuali ...
A. merupakan unsur yang elektronegatif
B. titik didih iodin lebih tinggi dibanding titik didih fluorin
C. pada suhu kamar klorin berwujud gas
D. fluorin dapat memiliki bilangan oksidasi positif E. sifat oksidator klorin lebih kuat dibanding bromin
10. Reaksi halogen yang merupakan reaksi autoredoks (reaksi disproporsionasi) adalah ...
A. CaF2 + Na2SO4 CaSO4 + 2 NaF B. Br2 + 2 NaI 2 NaBr + I2
C. Cl2 + 2 NaOH NaCl + NaClO + H2O D. 2 HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + 2 H2O E. 4 HCl + O2 2 H2O + Cl2
11. Elektrolisis larutan NaCl akan menghasilkan ... A. H2 , Cl2 dan Na
B. H2 , Cl2 dan NaOH C. H2 dan Cl2 D. Na dan Cl2
E. H2 , Cl2 , Na dan NaOH
12. Berdasarkan fase halogen pada suhu kamar, maka urutan titik didih halogen dari yang tertinggi adalah ...
A. F2 Cl2 Br2 I2 B. I2 Br2 Cl2 F2 C. F2 I2 Br2 Cl2 D. Cl2 Br2 I2 F2 E. I2 F2 Br2 Cl2
13. Jika larutan KI ditambah larutan kanji/amilum, warna biru tidak akan terjadi, sebab ....
A. pada larutan itu tidak ada ion iodida B. pada larutan itu tidak ada molekul iodin C. terjadi senyawa kompleks antara kanji dengan
iodin
D. pencampuran itu tidak menghasilkan iodin E. tidak terjadi reaksi antara larutan kanji/amilum
dengan larutan KI
14. Unsur halogen tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam, sebab ...
A. memang tidak ada di alam B. halogen sangat reaktif
C. senyawa – senyawanya sangat stabil D. unsurnya berbentuk molekul diatomik
E. senyawanya tidak dapat terurai menjadi unsurnya
15. Reaksi berikut dapat menghasilkan gas klorin, kecuali ...
A. MnO2 + HCl B. KMnO4 + HCl C. AgNO3 + HCl D. K2Cr2O7 + HCl E. CaOCl2 + H2SO4
16. Dalam reaksi :
BrO3 + H+ + I Br + I2 + H2O maka 3 mol BrO3 akan menghasilkan I2 sebanyak ...
A. 3 mol D. 6 mol
B. 4 mol E. 9 mol
(10)
17. Iodin sukar larut dalam air, tetapi mudah larut dalam larutan kalium iodida. Hal ni disebabkan terbentuknya ...
A. IO D. HI
B. I3 E. IO3
C. HIO
18. Pernyataan berikut yang benar adalah ...
A. asam fluorida lebih kuat daripada asam bromida
B. sifat reduktor halogen dari atas ke bawah makin kecil
C. pada suhu kamar, Br2 dan I2 berwujud gas D. keelektronegatifan halogen dari atas ke bawah
makin besar
E. molekul halogen (X2) bersifat non polar
19. Di alam klorin tidak terdapat dalam keadaan bebas, tetapi dalam keadaan terikat sebagai senyawanya. Kenyataan ini disebabkan oleh ....
A. klorin mudah larut dalam air
B. klorin berwujud gas pada suhu kamar C. klorin sangat elektronegatif
D. klorin dapat memudarkan warna kertas lakmus biru
E. klorin dapat bereaksi dengan H2 menghasilkan HCl
20. Halogen yang paling mudah direduksi adalah ...
A. F2 D. I2
B. Cl2 E. At2
C. Br2
21. Bromin dapat dibuat dari reaksi NaBr dan larutan KMnO4 berdasarkan reaksi redoks :
MnO4 + Br Br2 + Mn2+
Dari 1 mol KMnO4 akan dihasilkan bromin sebanyak ...
A. 0,5 mol D. 2,5 mol
B. 1 mol D. 5 mol
C. 2 mol
22. Nama IUPAC untuk natrium bromit, NaBrO2, adalah ....
A. natrium bromat (I) B. natrium bromat (III)
C. natrium bromat (IV) D. natrium bromat (V) E. natrium bromat (VII)
23. Beberapa kegunaan halogen adalah ....
1. senyawa iodin untuk mencegah gondok
2. senyawa fluorida untuk mencegah kerusakan gigi
3. larutan I2 dalam alkohol untuk mengobati infeksi
4. senyawa klorin digunakan sebagai pemutih/pengelantang
Pernyataan yang tepat adalah .... A. 1 dan 3
B. 2 dan 4 C. 1 , 2 dan 3 D. semua benar E. semua salah
24. Gas klorin dapat diperoleh dengan cara :
1. Pemanasan NaCl pada suhu tinggi
2. Pemanasan KClO3 dengan katalis MnO2
3. Mengalirkan gas Br2 ke dalam larutan NaCl
4. Mereaksikan MnO2 dengan larutan HCl Pernyataan yang tepat adalah ...
A. 1 , 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan4 D. 4 saja E. semua benar
25. Proses Deacon untuk pembuatan gas klorin berlangsung eksoterm :
4 HCl (g) + O2 (g) 2 H2O (g) + Cl2 (g) Gas klorin yang dihasilkan akan semakin banyak jika ....
1. suhu dinaikkan
2. tekanan diperbesar
3. volume ruang diperbesar
4. ditambah gas oksigen Pernyataan yang tepat adalah .... A. 1 , 2 dan 3
B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. semua benar
GOLONGAN ALKALI
(Alkaline Metals)
– Gol. I A
Golongan I A atau golongan alkali terdiri dari :Li jari – jari atom membesar
Na titik didih dan titik lebur berkurang K sifat reduktor membesar
Rb Cs
(11)
Sifat fisika logam alkali :
1. sangat reaktif, di alam tidak didapatkan dalam keadaan bebas.
2. bersifat reduktor kuat, sangat elektropositif
3. berupa logam lunak, mudah diiris dengan pisau
4. mengkilap
5. konduktor panas yang baik
6. merupakan unsur blok s karena sub kulit terakhir mengisi sub kulit s
7. membentuk ion +1 karena mencapai konfigurasi oktet dengan melepas 1 elektron di kulit terluar Sifat kimia logam alkali :
1. Alkali sangat mudah bereaksi dengan air, reaksinya eksoterm dan eksplosif. Makin ke bawah reaksinya dengan air semakin hebat.
2 L + 2 H2O 2 LOH + H2
Contoh : 2 K (s) + 2 H2O (l) 2 KOH (aq) + H2(g) 2. Urutan kekuatan basa logam alkali
Kekuatan basa ditentukan oleh kereaktifan reaksi antara logam alkali dengan air. Semakin hebat reaksinya dengan air maka sifat basanya juga semakin kuat.
LiOH < NaOH < KOH < RbOH < CsOH
3. Reaksi logam alkali dengan halogen 2 L (s) + X2(g) 2 LX (s)
Contoh : 2 Na (s) + Cl2(g) 2 NaCl (s) 4. Reaksi logam alkali dengan oksigen
Logam alkali sangat mudah dengan gas O2 di udara menghasilkan oksida, peroksida atau superoksida
tergantung reaktifitas logam tersebut.
Contoh : 4 Li (s) + O2(g) 2 Li2O(s) : lithium oksida
2 Na (s) + O2(g) Na2O2(s) : natrium peroksida
K (s) + O2(g) KO2(s) : kalium superoksida
Warna nyala logam alkali :
Litihium : merah
Natrium : kuning
Kalium : ungu
Rubidium : ungu
Cesium : biru
Mineral – mineral logam alkali :
Di alam logam alkali terdapat dalam keadaan terikat (dalam bentuk senyawa), yaitu :
Li : lepidolite (KLi2Al(Al,Si)3O10(F,OH)2 , spodumen (LiAl(SiO3)2)
Na : sendawa Chili (NaNO3) , kriolit (Na3AlF6) , boraks (Na2B4O7.10 H2O) ,
albit (Na2O.Al2O3.3 SiO2), natron (Na2CO3.10 H2O)
K : mineral silvit (KCl) , karnalit (KMgCl3.6 H20) , sendawa (KNO3) , feldspar (K2O. Al2O3. 3 SiO2)
Rb :
- Cs : polusit (Cs4Al4Si9O26 . H2O)
Pembuatan logam alkali : No. Unsur alkali
1. Li • Dibuat dengan elektrolisis campuran lelehan LiCl dan KCl cair, penambahan KCl cair berfungsi menurunkan titik leleh LiCl. Reaksi pada sel elektrolisis :
Katode : Li+
(l) + e Li(l)
Anode : 2 Cl
(l) Cl2(g) + 2e
2. Na • Proses DOWN : elektrolisis leburan NaCl
(12)
3. K • Dibuat dengan elektrolisis campuran KCl dan CaCl2 cair.
Reaksi pada sel elektrolisis : Katode : K+
(l) + e K(l)
Anode : 2 Cl
(l) Cl2(g) + 2e
• Dapat juga dengan reduksi lelehan KCl dengan logam Na pada suhu 8500C
KCl + Na K + NaCl
4. Rb dan Cs Dengan cara mereduksi lelehan garam halidanya dengan Na RbCl + Na NaCl + Rb
CsCl + Na NaCl + Cs
Kegunaan logam alkali dan senyawanya :
No. Unsur alkali Kegunaan
1. Lithium (Li) Digunakan untuk membuat baterai, merupakan baterai rechargeable (bisa diisi ulang)
2. Natrium (Na)
Sabun menggunakan NaOH dalam proses
pembuatannya
Soda kue / NaHCO3
digunakan untuk mengembangkan kue
Uap Na yang berwarna kuning menyebabkan Na lampu Na digunakan untuk penerangan di jalan raya atau lampu pada mobil karena sinar kuning natrium dapat menembus kabut
Natrium cair sebagai cairan pendingin pada reaktor atom
NaOH / soda kaustik / soda api : bahan utama dalam industri kertas, sabun dan tekstil
Na2CO3 / soda : industri gelas dan peralatan rumah tangga,
bahan pelunak air (menghilangkan kesadahan tetap)
NaCl : bahan pengawet, bahan baku pembuatan logam Na, NaOH, Na2CO3
NaHCO3 / soda kue / baking soda : bahan pengembang roti
(jika dipanaskan maka NaHCO3 akan menghasilkan gas
CO2 yang menyebabkan kue dapat mengembang),
campuran pada minuman dalam botol agar menghasilkan gas CO2.
NaClO : bahan pemutih
Na2S2O3 / larutan hipo : larutan pencuci dalam fotografi
Na – benzoat : zat pengawet makanan dalam kaleng
Na glutamat / MSG / Mono Sodium Glutamat : zat penyedap makanan / vetsin
Na salisilat : mempunyai kemampuan menurunkan demam
Na2SO4 / garam Glauber : obat cuci perut
3. Kalium (K)
KClO3 adalah salah satu
bahan untuk membuat kepala korek api
KNO3 : bahan pembuat pupuk K
KOH : bahan utama dalam industri sabun
KIO3 : zat yang ditambahkan ke dalam garam dapur untuk
mencegah penyakit gondok
KCl : bahan pembuat pupuk K, bahan pembuat logam K dan KOH
(13)
GOLONGAN ALKALI - TANAH
(Earth Alkaline Metals)
– Gol. II A
Golongan II A atau golongan alkali tanah terdiri dari :Be jari – jari atom membesar
Mg titik didih dan titik lebur berkurang Ca sifat reduktor membesar
Sr Ba
Ra : bersifat radioaktif Sifat fisika logam alkali tanah :
1. golongan alkali tanah memiliki jari-jari lebih kecil dibandingkan dengan golongan alkali.
2. energi ionisasinya lebih tinggi dibandingkan dengan golongan alkali.
3. logamnya lebih keras dibanding logam alkali dan titik lelehnya tinggi. Sifat kimia logam alkali tanah :
1. Bersifat reduktor kuat namun tidak sekuat golongan alkali
2. Dapat bereaksi langsung dengan halogen dan belerang
M + X2 MX2 (garam halida)
M + S MS (garam sulfida)
3. Pada suhu tinggi, dapat bereaksi dengan nitrogen dan karbon.
M + N2 M3N2 ( garam nitrida)
M + C MC2 (garam karbida)
4. Reaksi Mg dengan udara menghasilkan MgO dan Mg3N2 (magnesium nitrida) 5. Bila bereaksi dengan air, akan membentuk basa dan gas H2 .
Be tidak bereaksi dengan air karena akan terbentuk lapisan tipis BeO yang melindungi permukaan logam.
Mg hanya bereaksi dgn air panas.
Ca, Sr, dan Ba dapat bereaksi dengan air dingin.
6. Semua basa alkali tanah kecuali Be adalah basa kuat.
7. Be bersifat amfoter.
Be dapat membentuk Be(OH)2 tapi dapat juga membentuk asam beriliat (H2BeO2) sehingga BeO dapat
larut dalam asam dan basa.
Warna nyala logam alkali tanah :
Magnesium : putih menyilaukan Calsium : jingga
Stronsium : merah tua Barium : hijau
Mineral – mineral logam alkali tanah :
Di alam logam alkali tanah terdapat dalam keadaan terikat (dalam bentuk senyawa), yaitu :
Be : mineral beril (Be3Al2Si6O18)
Mg : magnesit (MgCO3) , dolomit (CaCO3.MgCO3) , kieserit (MgSO4.2 H2O) ,
(14)
Ca : batu kapur atau marmer (CaCO3) , batu tahu /gips (CaSO4.2 H2O) , fosforit (Ca3(PO4)2) ,
fluorspaar (CaF2) , apatit (Ca3(PO4)2 .CaF2)
Sr : stronsianit (SrCO3) , galestin (SrSO4)
Ba : barit (BaSO4) , witerit (BaCO3)
Ra : hasil peluruhan uranium
Pembuatan logam alkali tanah :
No. Unsur alkali tanah Nama Proses / Cara Pembuatan 1. Mg • Dibuat dengan elektrolisis lelehan garam kloridanya
• Pemanasan oksidanya dengan karbon : MgO + C Mg + CO
2. Ca • Dibuat dengan elektrolisis lelehan garam kloridanya
• Pembuatan Ca dari batu kapur (CaCO3) :
CaCO3 dipanaskan menghasilkan CaO dan CO2. Kemudian CaO
direaksikan dengan NH4Cl dan air akan dihasilkan CaCl2. Selanjutnya
CaCl2 dikeringkan dan lelehannya dielektrolisis untuk menghasilkan
logam Ca di katode.
Kegunaan logam alkali tanah dan senyawanya :
No. Unsur alkali tanah Kegunaan
1. Berilium (Be) Sebagai pelapis karena dapat menyerap panas dengan baik
Digunakan sebagai bahan pembuat misil, pesawat jet, dan pesawat luar angkasa karena sifatnya yang kaku, ringan, serta stabil
Komponen reaktor atom
Plat berillium digunakan untuk menangkap sinar X
Zamrud (emerald) mengandung berilium
2. Magnesium (Mg) Dihubungkan dengan besi pada pipa air minum untuk mencegah karat pada besi
Campuran Mg dan Al membentuk paduan logam (alloy) yang disebut magnalium dan digunakan untuk membuat badan pesawat terbang karena sifatnya yang ringan dan tahan karat
Bahan campuran pembuatan alat-alat rumah tangga
Untuk fotografi sebagai blitz
Bubuk Magnesium digunakan juga dalam pembuatan kembang api dan lampu mercusuar karena memancarkan sinar putih yang terang
Mg(OH)2 : untuk obat maag (antasida) dan bahan pasta gigi
3. Calsium (Ca) Bahan bangunan (semen)
CaCO3 murni : sebagai bahan pembuatan pasta gigi dan
kapur tulis serta pengisi kertas
Ca(OH)2 : digunakan pada pengolahan air limbah, produksi
gula, dan penjernih air
Ca(OCl)2 / kaporit : untuk desinfektan pada air minum
CaC2 / batu karbit : digunakan untuk membuat gas asetilen
CaSO4 . 2 H2O / gips : digunakan dalam bidang kesehatan
untuk penderita patah tulang dan untuk cetakan gigi
(15)
dan menurunkan titik beku pada mesin pendingin
4. Stronsium (Sr) SrCl2 : digunakan sebagai bahan pasta gigi untuk gigi
sensitif serta meningkatkan kualitas lapisan barang tembikar
Sebagai bahan dalam cat aerosol
Sumber warna merah pada kembang api
5. Barium (Ba) BaSO4 : digunakan untuk industri petroleum
BaSO4 : digunakan dalam pengeboran lumpur
BaSO4 juga bagus untuk penyerapan sinar X, digunakan
dalam diagnosa sinar X bekerja untuk mendapatkan gambar dari sistem pencernaan
BaCO3 : sebagai obat racun tikus, pembuatan bata, dan
pembuatan kaca
BaO : digunakan pada lapisan elektroda lampu pijar
Ba(NO3)2 : untuk memberi warna hijau pada kembang api
Logam campuran dengan Nikel digunakan dalam kawat busi
KESADAHAN AIR
1. Air sadah adalah air yang mengandung ion Ca2+ dan ion Mg2+.
2. Kerugian air sadah :
a) memboroskan sabun karena sabun sukar berbusa dalam air sadah
b) pada industri penggunaan air sadah memboroskan bahan bakar karena ketel tertutup kerak yang merupakan isolator terhadap panas
3. Jenis kesadahan :
a) Kesadahan sementara : disebabkan oleh ion bikarbonat (HCO3).
Senyawa penyebab kesadahan sementara : Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2
b) Kesadahan tetap : disebabkan oleh ion SO42 dan ion Cl
Senyawa pnyebab kesadahan tetap : CaSO4 , MgSO4 , CaCl2 dan MgCl2
4. Cara menghilangkan kesadahan :
a) Kesadahan sementara dihilangkan dengan pemanasan Ca(HCO3)2 CaCO3 (s) + H2O + CO2
b) Kesadahan tetap dihilangkan dengan penambahan soda (Na2CO3)
MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2 NaCl KELARUTAN SENYAWA ALKALI TANAH
Tidak seperti senyawa golongan IA yang semuanya larut dalam air, kelarutan senyawa golongan II A beraneka ragam dan secara garis besar dapat digeneralisasikan sebagai berikut :
a) basa : dari atas ke bawah kelarutan basa semakin besar (Ba(OH)2 larut dalam air)
b) sulfat / kromat : dari atas ke bawah kelarutan sulfat / kromat semakin kecil (BaSO4 dan BaCrO4
sukar larut dalam air)
c) karbonat : semua karbonat gol. IIA sukar larut dalam air
(16)
Basa makin mudah larut
Soal Latihan
1. Yang bukan merupakan sifat logam alkali adalah ...
A. Mudah bereaksi dengan air B. Lunak, dapat diiris dengan pisau C. Menbentuk oksida basa
D. Putih mengkilap seperti perak
E. Terdapat di alam dalam keadaan bebas
2. Unsur berikut yang bersifat radioaktif adalah ....
A. Li D. K
B. Cs E. Rb
C. Fr
3. Unsur – unsur alkali dengan urutan Li, Na, K, Rb, Cs memiliki sifat – sifat berikut, kecuali .... A. Jari – jari atom makin besar
B. Energi ionisasi makin besar C. Massa jenis makin besar D. Nomor atm makin besar E. Massa atom makin besar
4. Basa yang paling kuat adalah ...
A. KOH D. RbOH
B. NaOH E. CsOH
C. LiOH
5. Logam natrium adalah reduktor kuat. Fakta yang menunjang pernyataan ini adalah ...
A. Logam natrium sangat lunak
B. Garamnya mudah larut dalam air
C. Basanya merupakan basa kuat
D. Natrium mudah bereaksi dengan air
E. Nyala natrium berwarna kuning
6. Reaksi natrium dengan air akan menghasilkan .... A. NaOH dan H2 D. NaH dan O2 B. NaOH dan O2 E. Na2O dan H2 C. NaOH, H2 dan O2
7. Unsur alkali tanah yang paling tidak reaktif terhadap air adalah ....
A. Be D. Sr
B. Ba E. Mg
C. Ca
8. Sifat yang sesuai untuk unsur – unsur golongan IIA dibandingkan dengan unsur – unsur golongan IA adalah ....
A. Jari – jari atom lebih besar
B. Sifat basa lebih kuat
C. Energi ionisasi lebih kecil
D. Sifat reduktor lebih lemah
E. Titik leleh lebih rendah
9. Kelarutan Mg(OH)2 dalam air adalah 1.104 M. Maka kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan dengan pH = 12 adalah ...
A. 8.108 M D. 1,6.107 M
(17)
C. 1,6.108 M
10. Jika larutan Na2SO4 ditambahkan setetes demi setetes ke dalam larutan yang mengandung ion – ion golongan IIA, maka ion yang diendapkan paling akhir adalah ....
A. Ba2+ D. Sr2+
B. Mg2+ E. Be2+
C. Ca2+
11. Untuk mengetahui jenis logam yang terkandung dalam suatu garam, dilakukan uji reaksi nyala. Jika reaksi nyala itu memberikan warna hijau, maka garam tersebut mengandung kation dari logam ....
A. kalsium D. berilium
B. barium E. magnesium
C. stronsium
12. Pernyataan yang benar tentang logam alkali tanah adalah ....
A. Terdapat di alam dalam keadaan bebas
B. Mempunyai nomor atom genap
C. Titik leburnya lebih tinggi dibandingkan logam lain
D. Makin ke bawah kelarutan
E. Makin ke bawah makin sukar melepaskan elektron
13. Suatu larutan garam dari golongan IIA, jika ditetesi larutan NaOH, akan membentuk endapan putih yang kemudian larut lagi jika NaOH ditambahkan berlebih. Garam tersebut mengandung kation ....
A. Be D. Sr
B. Mg E. Ba
C. Ca
14. Fransium dengan nomor atom 87 adalah salah satu logam alkali. Pernyataan yang tidak benar adalah bahwa unsur fransium ....
A. berwujud cair pada suhu kamar
B. memiliki keelektronegatifan paling kecil
C. membentuk ion dengan muatan +1
D. bersifat radioaktif
E. memiliki jari – jari atom paling kecil
15. Pasangan garam alkali tanah yang menyebabkan kesadahan tetap pada air adalah ....
A. CaSO4 dan Ca(HCO3)2
B. Mg(HCO3)2 dan MgCl2
C. CaCl2 dan MgCl2
D. Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2
E. CaCl2 dan Ca(HCO3)2
16. Larutan suatu senyawa natrium jika ditambah larutan asam sulfat encer akan menghasilkan gas yang dapat mengeruhkan air kapur. Senyawa natrium tersebut adalah ....
A. NaCl D. Na2SO4
B. NaBr E. Na2CO3
C. NaOH
17. Logam alkali tanah yang paling kuat bereaksi dengan air adalah ....
A. Be D. Sr
B. Ca E. Mg
C. Ba
18. Logam natrium dibuat dengan cara ....
A. Elektrolisis leburan NaCl
B. Elektrolisis larutan NaCl
C. Reduksi Na2O dengan LiAlH4
D. Reduksi NaOH dengan karbon
E. Penyulingan Na2CO3 . NaHCO3
19. Pernyataan tentang logam alkali yang disusun menurut kenaikan nomor atom ....
(18)
B. sifat basa na lebih kuat daripada Rb C. energi ionisasi K lebih kecil daripada Na D. jari – jari atom Na lebih kecil daripada Li E. afinitas elektron Cs paling besar
20. Harga Ksp untuk beberapa senyawa alkali tanah adalah ....
Mg Ca Sr Ba
Ksp L(OH)2 9.1012 1.106 3.104 5.103 Ksp LSO4 1.102 2.104 8.107 1.1010
Senyawa yang mempunyai kelarutan paling kecil dalam kelompoknya adalah ....
A. Mg(OH)2 dan BaSO4 B. Ba(OH)2 dan MgSO4 C. Ca(OH)2 dan SrSO4 D. Sr(OH)2 dan BaSO4 E. Ba(OH)2 dan CaSO4
21. Tulang manusia mengandung senyawa ...
A. kalsium sulfat
B. kalsium fosfat
C. kalium fosfat
D. kalium sulfat
E. magnesium fosfat
22. Senyawa manakah di bawah ini yang dapat bereaksi dengan asam kuat maupun dengan basa kuat ?
A. Ba(OH)2 D. Mg(OH)2
B. Sr(OH)2 E. Be(OH)2
C. Ca(OH)2
23. Pada pemanasan 2,46 gram graram Inggris (MgSO4.xH2O), ternyata beratnya berkurang sebanyak 1,26 gram. Jika Ar H = 1 Mg = 24 O = 16 S = 32, maka rumus garam Inggris tersebut adalah ...
A. MgSO4. 9 H2O B. MgSO4. 7 H2O
C. MgSO4. 5 H2O D. MgSO4. 3 H2O E. MgSO4. 2 H2O
24. Pada elektrolisis larutan BaCl2 dengan elektroda grafit, di katode akan terbentuk ....
A. logam barium dan larutan bersifat asam
B. gas klorin dan larutan bersifat basa
C. gas hidrogen dan larutan bersifat basa
D. gas oksigen dan larutan bersifat asam
E. logam barium dan larutan bersifat basa
25. Hasil pembakaran logam magnesium di udara adalah ....
A. hanya MgO
B. hanya Mg3N2
C. Mg3N2 dan Mg2N3
D. MgO dan Mg3N2
E. MgO dan Mg2N3
26. Jika kita bergerak turun pada unsur – unsur golongan IIA, maka sifat periodik yang bertambah besar adalah ....
A. energi ionisasi
B. keelektronegatifan
C. jumlah elektron valensi
D. kelarutan hidroksidanya
E. kelarutan garam sulfatnya
27. Diketahui lima logam : Be, K, Mg, Na dan Rb serta lima harga energi ionisasi (dalam kJ/mol) : 403, 419, 496, 738 dan 900. Energi ionisasi 496 kJ/mol dimiliki oleh logam ....
A. Be D. Rb
(19)
C. Mg
28. Senyawa berikut yang tidak mengandung kalsium adalah ....
A. gips D. batu kapur
B. kaporit E. kapur barus
C. pupuk TSP
29. Diketahui beberapa sifat unsur :
1. memiliki satu elektron di kulit terluar
2. oksidanya dalam air akan membirukan kertas lakmus
3. membentuk ikatan ion dengan golongan halogen
4. garam kloridanya mudah larut dalam air
Pernyataan yang tepat untuk unsur golongan alkali adalah ....
A. 1, 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. semua benar
30. Diketahui beberapa pernyataan :
1. sifat reduktor Na lebih kuat daripada Mg
2. Ca(OH)2 merupakan basa yang lebih kuat daripada KOH
3. energi ionisasi Cs lebih kecil daripada Rb
4. kelarutan MgSO4 lebih kecil daripada BaSO4 Pernyataan yang tepat adalah ....
A. 1, 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. semua benar
UNSUR PERIODE KETIGA
Terdiri dari : Na Mg Al Si P S Cl Ar
Sifat unsur periode ketiga :
1. urutan kenaikan energi ionisasi: Na Al Mg Si S P Cl Ar , terjadi penyimpangan pada Mg (gol. IIA) , P (gol. VA) dan Ar (gol. VIIIA) karena aturan kestabilan (aturan penuh atau setengah penuh)
2. yang terdapat bebas di alam: S dan Ar
3. makin ke kanan maka sifat asam makin kuat 4. makin ke kanan sifat oksidator makin kuat 5. Al(OH)3 bersifat amfoter
6. jari-jari, sifat logam, sifat basa, dan sifat reduktor terbesar dimiliki oleh natrium 7. energi ionisasi terbesar dimiliki oleh argon
8. elektronegatifitas, sifat asam, sifat oksidator terbesar dimiliki oleh klorin 9. Si merupakan unsur ke-2 terbanyak setelah oksigen pada kulit bumi
10. Al merupakan unsur ke-3 terbanyak setelah oksigen dan Si pada kulit bumi. 11. sifat logam :
• Na MgAl semakin keras
• Natrium, magnesium dan aluminium larut dalam asam membentuk kation tunggal Na+,
Mg2+,Al3+, merupakan konduktor, bersifat ionik • Al larut dalam basa kuat (bersifat amfoter)
• Si bersifat metaloid sifat non logam :
(20)
Ada dua jenis unsur fosfor, yaitu fosfor putih dan fosfor merah. Fosfor putih dibuat dengan cara memanaskan batuan fosfat, pasir, dan kokas. Adapun fosfor merah dibuat dengan cara memanaskan fosfor putih pada suhu 240 °C. Sebagian besar fosfor putih digunakan untuk membuat asam fosfat. Fosfor merah digunakan untuk membuat korek api jenis safety matches, yaitu korek api biasa.
• S padat pada suhu kamar
• Cl2 gas pada suhu kamar • Ar gas pada suhu kamar Mineral – mineral unsur periode ketiga :
Na : sendawa Chili (NaNO3) , kriolit (Na3AlF6) , bijih silikat (Na2SiO3)
Mg : magnesit (MgCO3) , dolomit (CaCO3.MgCO3) , kieserit (MgSO4.2H2O) ,
garam Inggris (MgSO4.7H2O), asbes (Mg3Ca(SiO3)4) , karnalit (KCl.MgCl2.6H2O)
Al : kriolit (Na3AlF6) , bauksit (Al2O3.nH2O), korundum (Al2O3), kaolin / tanah liat Al2O3.2SiO2. 2H2O
Si : pasir kuarsa (SiO2) , tanah liat (Al2O3.2SiO2.2H2O)
P : fosforit (Ca3PO4)2
S : terdapat bebas di alam
Cl : sebagai NaCl dalam air laut
Ar : terdapat bebas di alam Pembuatan unsur periode ketiga :
No. Unsur periode ketiga Nama Proses / Cara Pembuatan 1. Na • Proses DOWN : elektrolisis leburan NaCl
2 NaCl(l) 2 Na(s) + Cl2(g)
2. Mg • Dibuat dengan elektrolisis lelehan garam kloridanya
• Pemanasan oksidanya dengan karbon : MgO + C Mg + CO
3. Al • Alumunium dapat diperoleh melalui proses HALL, yaitu:
Bijih bauksit (Al2O3.n H2O) dimurnikan dengan menambah NaOH dan HCl sehingga diperoleh Al2O3
Al2O3 (s) + 2 NaOH (aq) 2 NaAlO2 (aq) + H2O
2 NaAlO2(aq) +HCl (aq) Al(OH)3 + NaCl (aq)
Al(OH)3 Al2O3 (s) + 3 H2O
Al2O3 yang diperoleh kemudian disaring dan dilelehkan, kemudian
dielektrolisis
Anoda : 3 O2 O
2 (g) + 6e
Katoda : 2 Al3+ + 6e 2 Al
Sebelum elektrolisis, ditambahkan kriolit (NaAIF6) untuk menurunkan titik leleh Al2O3 dan sebagai pelarut bauksit
4. Si Reduksi pasir SiO2 dengan C dalam tanur listrik
5. P4 Proses Wohler :
memanaskan campuran fosforit, pasir dan C pada suhu 1300oC dalam tanur
listrik, hasilnya disimpan dalam air karena mudah terbakar. Reaksinya:
2 Ca3(PO4) (s) + 6 SiO2(s) + 10 C (s) 6 CaSiO3 (s) + 10 CO (g) + P4 (g)
6. S • Pengambilan deposit belerang dengan 2 cara :
1) Metode Frasch (untuk belerang yang ada di dalam tanah) 2) Metode Sisilia (untuk belerang yang ada di permukaan tanah)
• Pembuatan H2SO4 ada 2 cara:
1) Proses Kontak dengan bahan baku SO2, katalisnya V2O5
(21)
(campuran NO dan NO2)
7. Cl Lihat golongan VIIA
8. Ar Destilasi udara cair
Kegunaan unsur periode ketiga dan senyawanya :
No. Unsur periode ketiga Kegunaan
1. Natrium (Na) Lihat golongan IA 2. Magnesium (Mg) Lihat golongan IIA
3. Aluminium (Al) Banyak dipakai dalam industri pesawat (magnalium)
Untuk membuat konstruksi bangunan
Untuk membuat magnet yang kuat
Tawas / KAl(SO4)2.12 H2O sebagai penjernih air
Untuk membuat logam hybrid yang dipakai pada pesawat luar angkasa
Membuat berbagai alat masak, karena tahan panas dan tahan karat karena membentuk lapisan oksida
Menghasilkan permata bewarna-warni: sapphire, topaz, dll
Al(OH)3 : untuk obat maag
4. Silikon (Si) Dipakai dalam pembuatan kaca
Digunakan untuk membuat alloy bersama alumunium, magnesium, dan tembaga
Untuk membuat enamel
Untuk membuat IC
Bahan semikonduktor untuk kalkulator, mikrokomputer
Polimer silikon untuk mengubah jaringan pada tubuh
5. Fosfor (P) Fosfor putih ( beracun) : untuk bahan baku pembuatan H3PO4
Fosfor merah (tidak beracun) : untuk bidang gesek korek api
6. Belerang (S) Dipakai sebagai bahan dasar pembuatan asam sulfat H2SO4
untuk elektrolit pada aki (accumulator)
Digunakan dalam baterai
Dipakai pada fungisida (CuSO4.5H2O (terusi) untuk anti
jamur pada tanaman dan kayu)
Pembuatan pupuk (NH4)SO4 atau pupuk ZA
Digunakan pada korek dan kembang api
Digunakan sebagai pelarut dalam berbagai proses
Proses vulkanisasi karet
Pembuatan CS2 (bahan baku serat rayon)·
7. Chlorin (Cl) Lihat golongan VIIA 8. Argon (Ar) Lihat golongan VIIIA
Soal Latihan
1. Urutan kelompok unsur – unsur periode ketiga dari kiri ke kanan adalah ....
A. Logam – metaloid – non logam – gas mulia B. Logam – non logam – metaloid – gas mulia
(22)
C. Logam – metaloid – gas mulia – non logam D. Metaloid – logam – non logam – gas mulia E. Metaloid – logam – gas mulia – non logam
2. Unsur periode ketiga yang paling banyak terdapat dalam kulit bumi adalah ....
A. oksigen D. natrium
B. silikon E. magnesium
C. aluminium
3. Unsur periode ketiga yang bersifat amfoter adalah ....
A. natrium D. aluminium
B. klorin E. magnesium
C. fosforus
4. Unsur periode ketiga yang mempunyai sifat reduktor paling kuat adalah ....
A. natrium D. silikon B. magnesium E. klorin C. aluminium
5. Sifat oksidator terkuat pada periode ketiga dimiliki oleh ....
A. natrium D. argon
B. belerang E. fosforus C. klorin
6. Energi ionisasi terbesar pada periode ketiga dimiliki oleh ....
A. silikon D. klorin
B. fosforus E. argon
C. belerang
7. Keelektronegatifan terbesar pada periode ketiga dimiliki oleh ....
A. natrium D. klorin
B. magnesium E. argon C. aluminium
8. Unsur periode ketiga yang membentuk basa kuat adalah ....
A. aluminium D. magnesium
B. silikon E. kalium
C. natrium
9. Unsur periode ketiga yang membentuk asam kuat adalah ....
A. natrium dan magnesium B. fosforus dan belerang C. fosforus dan klorin D. belerang dan klorin E. klorin dan argon
10. Unsur periode ketiga yang berwujud gas pada suhu kamar adalah ....
A. klorin dan fosforus B. klorin dan belerang C. klorin dan argon D. fosforus dan argon E. belerang dan argon
11. Unsur periode ketiga yang ditemukan di alam dalam keadaan bebas adalah ....
A. klorin dan argon B. belerang dan argon C. klorin dan belerang D. fosforus dan belerang E. fosforus dan argon
(23)
12. Jika kita bergerak dari kiri ke kanan dalam periode ketiga, sifat – sifat di bawah ini akan bertambah besar, kecuali ....
A. energi ionisasi B. keelektronegatifan C. sifat konduktor D. sifat oksidator E. sifat asam
13. Diantara asam – asam berikut, manakah yang merupakan asam terkuat ?
A. H3PO4 D. H2SiO3
B. HClO4 E. HAlO2
C. H2SO4
14. Unsur – unsur A, B dan C terletak pada periode ketiga dalam sistem periodik. Oksida A dalam air mempunyai pH < 7. Unsur B bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen. Unsur C dapat bereaksi dengan asam maupun basa. Susunan ketiga unsur tersebut dalam sistem periodik dari kiri ke kanan adalah ....
A. A B C D. A C B
B. C A B E. B C A
C. B A C
15. Sifat di bawah ini yang sesuai untuk unsur – unsur periode ketiga adalah ....
A. Na paling sukar bereaksi
B. P, S dan Cl cenderung membentuk basa C. Si adalah logam
D. Na, Mg dan Al bertindak sebagai oksidator E. Energi ionisasi Ar terbesar
16. A, B dan C adalah unsur periode ketiga. Unsur A mudah mengalami reduksi. Unsur B membentuk asam dengan pH = 5. Unsur C diperoleh dari
elektrolisis leburan garamnya. Susunan ketiga unsur tersebut berdasarkan pertambahan nomor atom adalah ....
A. A B C D. A C B
B. C B A E. C A B C. B C A
17. Pernyataan yang benar tentang titik lebur unsur – unsur periode ketiga dari Na sampai Ar adalah .... A. Titik lebur naik dan mencapai maksimum pada
Si, kemudian turun secara teratur ke kanan B. Titik lebur naik dan mencapai maksimum pada
Al, kemudian turun secara tajam ke kanan C. Titik lebur naik dan mencapai maksimum pada
Si, kemudian turun secara tajam ke kanan D. Titik lebur naik dan mencapai maksimum pada
Al, kemudian turun secara teratur ke kanan E. Titik lebur makin ke kanan makin naik
18. Jika kita membandingkan keasaman dan kebasaan unsur periode ketiga, maka dapat disimpulkan bahwa ....
A. Mg(OH)2 basa yang lebih lemah daripada Al(OH)3
B. Si(OH)4 basa yang lebih kuat daripada Al(OH)3 C. P(OH)5 asam yang lebih kuat daripada S(OH)6 D. Cl(OH)7 asam yang lebih kuat daripada S(OH)6 E. Si(OH)4 asam yang lebih lemah daripada
Al(OH)3
19. Pernyataan yang benar untuk unsur – unsur periode ketiga dari Na sampai Cl adalah ....
(24)
A. Struktur unsur berubah dari kristal logam, kristal molekul raksasa, kristal molekul sederhana dan monoatomik
B. Oksidanya berubah dari oksida asam, oksida amfoter dan oksida basa
C. Ikatannya berubah dari ikatan kovalen ke ikatan ionik
D. Daya hantar listriknya makin bertambah E. Reaksinya dengan air semakin hebat
20. Diketahui beberapa pernyataan : 1. Na, Mg dan Al adalah logam 2. Cl dan Ar berwujud gas
3. P, S dan Cl berbentuk molekul poliatomik 4. Si adalah metaloid
Pernyataan yang benar adalah .... A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. semua benar
UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT
Terdiri dari : 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn
Sifat – sifat unsur transisi periode keempat :
1. sifat logam sangat keras, tahan panas, elektropositif, dan penghantar listrik yang baik. Pengecualian untuk Cu merupakan logam yang lembut dan elastis.
2. umumnya senyawanya berwarna, warna senyawa ditentukan oleh bilangan oksidasi logamnya. Contoh : Fe2+ : hijau, Fe3+ : kuning jingga, Cr3+ : hijau, Cr6+ : kuning.
Unsur Ion Warna Unsur Ion Warna
Sc Sc3+ tidak berwarna
Mn
Mn2+ merah muda Ti
Ti2+ ungu Mn3+ merah – coklat
Ti3+ ungu – hijau MnO
4 coklat – ungu Ti4+ tidak berwarna
Fe Fe2+ hijau V
V2+ ungu Fe3+ kuning jingga
V3+ hijau
Co Co2+ merah muda
VO2+ biru Co3+ biru
VO43 merah Ni Ni2+ hijau
Cr
Cr2+ biru Ni3+ merah
Cr3+ hijau
Cu Cu
+ Tidak berwarna
CrO42 kuning Cu2+ Biru
Cr2O72 jingga Zn Zn2+ Tidak berwarna
3. umumnya mempunyai beberapa bilangan oksidasi, kecuali Sc dan Zn
4. dapat membentuk ion kompleks.
5. bersifat katalis
6. umumnya dapat ditarik magnet (bersifat paramagnetik). Sifat paramagnetik disebabkan oleh adanya elektron tunggal.
Jika atom / ion tidak memiliki ion tunggal maka atom/ion tersebut tidak dapat ditarik magnet dan bersifat diamagnetik.
(25)
Atom/ion yang memiliki banyak elektron tunggal dapat ditarik oleh magnet dengan kuat dan bersifat
feromagnetik.
7. sebagian besar unsur transisi periode keempat mudah teroksidasi (memiliki E°red negatif), kecuali unsur
tembaga yang cenderung mudah tereduksi (E°Cu = + 0,34 V).
Proses Pembuatan :
1. Sebagian besar logam transisi terdapat di alam dalam bentuk senyawa. Hanya sebagian kecil terdapat dalam keadaan bebas seperti emas, perak dan sedikit tembaga. Pada umumnya terdapat dalam bentuk senyawa sulfida dan oksida, oleh karenanya senyawa ini sukar larut dalam air.
Contohnya : Fe2O3, Cu2S, NiS, ZnS, MnO2.
2. Pengolahan logam dari bijih disebut metalurgi. Bijih adalah mineral atau benda alam lainnya yang secara ekonomis dapat diambil logamnya. Karena logam banyak terdapat dalam bentuk senyawa (oksida, sulfida), maka prosesnya selalu reduksi.
3. Proses Tanur Tinggi : pembuatan besi
Bahan dasar : Bijih besi yaitu hematit Fe2O3, magnetit Fe3O4, dan bahan tambahan batu kapur CaCO3
atau pasir (SiO2) (berfungsi untuk mengikat zat pengotor) dan kokas C sebagai reduktor.
Proses yang terjadi pada proses Tanur Tinggi :
a) Bahan-bahan (bijih besi, batu kapur, dan kokas) dimasukkan ke dalam tungku dari puncak tanur. b) Udara panas dialirkan melalui dasar tanur sehingga mengoksidasi karbon menjadi gas CO2.
C (s) + O2 (g) CO2 (g) H = 394 kJ
c) Kemudian gas CO2 bergerak naik dan bereaksi lagi dengan kokas menjadi gas CO.
CO2 (g) + C (s) 2 CO (g) H = + 173 kJ
d) Gas CO yang terjadi mereduksi bijih besi secara bertahap menjadi besi. 3 Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2 (pada suhu 500 °C)
Fe3O4 + CO 3 FeO + CO2 (pada suhu 850 °C)
FeO + CO Fe + CO2 (pada suhu 1000 °C)
Besi yang terbentuk berwujud cair turun ke bawah mengalir melalui dasar tungku.
Zat pengotor yang tercampur dengan bijih besi, seperti SiO2, P4O10 dan Al2O3 diikat oleh CaO yang
berasal dari penguraian batu kapur pada suhu tinggi.
CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) (pada suhu 800 – 900 °C)
Selanjutnya CaO mengikat zat pengotor dengan reaksi :
CaO (s) + SiO2 (s) CaSiO3 (l) (pada suhu 1200 °C)
6 CaO (s) + P4O10 (s) 2 Ca3(PO4)2 (l) (pada suhu 1200 °C)
CaO (s) + Al2O3 (s) Ca(AlO2)2 (l) (pada suhu 1200 °C)
Hasil-hasil reaksi ini disebut slag mengapung di atas lelehan besi sehingga dapat dipisahkan untuk bahan dalam industri semen dan pupuk. Besi yang dihasilkan dalam proses tanur ini disebut besi kasar (pig
(26)
iron) yang mengandung 95% Fe, 4% C dan sedikit Si, P, dan S. Besi kasar ini keras tapi rapuh (mudah patah).
4. Proses Bessemer : pembuatan baja
Dibuat dari besi kasar dengan prinsip mengurangi kadar C dan unsur-unsur campuran yang lain. Prosesnya adalah :
• 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. 5. Proses pembuatan tembaga :
a) Tembaga terdapat di alam dalam bentuk senyawa Cu2S, Cu2O
b) Proses pengolahan tembaga dari bijih tembaga dilakukan dengan urutan :
bijih tembaga dinaikkan konsentrasinya dengan proses pengapungan (flotasi) lalu dikenakan
proses pemanggangan. Maka terjadi proses reduksi intramolekuler, diperoleh tembaga. Tembaga yang diperoleh belum murni tetapi sudah dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti pipa, bejana, dan lain-lain, tetapi belum baik untuk penghantar listrik. Untuk memurnikan dilakukan proses elektrolisis.
Scandium :
• Limpahan skandium di kulit bumi sekitar 0,0025%.
• Secara ilmiah skandium terdapat sebagai mineral thortveitite (Sc2Si2O). • Salah satu manfaatnya digunakan pada lampu intensitas tinggi.
Titanium :
• Kelimpahan titanium menempati urutan ke – 9 terbanyak di kulit bumi, yaitu 0,6 %.
• Titanium banyak digunakan di industri pesawat terbang dan industri kimia.
• Digunakan sebagai katalis pada industri plastik.
• Titanium dioksida (TiO2) bersifat inert, putih cerah, tidak tembus cahaya, dan tidak berbau (nontosik).
Vanadium :
• Vanadium terdapat di alam sebagai vanadit Pb3(VO4)2.
• Vanadium dipakai sebagai logam campur, misalnya alisai besi vanadium (ferovanadium) yang keras, kuat, dan tahan karat. Baja vanadium antara lain digunakan untuk membuat per mobil.
• Vanadium oksida (V2O5) digunakan sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat menurut proses kontak
(lihat pembuatan H2SO4)
Chromium :
• Walaupun kelimpahannya di kulit bumi hanya 0,0122%, namun kromium merupakan salah satu komponen paling penting dalam industri logam.
• Sumber kromium adalah tambang kromite Fe(CrO2)2 , yang dapat direduksi menghasilkan alloy Fe dan
Cr yang disebut ferrokrom.
• Logam kromium sangat keras, memiliki warna cemerlang, dan tahan terhadap korosi. Oleh karena sifat-sifat ini, kromium banyak digunakan sebagai plating logam-logam lainnya.
Mangan :
• Di alam mangan terdapat dalam bentuk senyawa, seperti batu kawi atau pirolusit (MnO2), spat mangan
(MnO3), dan manganit (Mn2O3.H2O).
• Mangan banyak digunakan pada produksi baja dan umumnya sebagai alloy mangan-besi atau ferromanganese. Mangan meningkatkan kekerasan baja yang dihasilkan. Baja yang mengandung kadar mangan tinggi bersifat sangat keras, kuat serta tahan gesekan. Baja jenis ini digunakan pada kontruksi rel kereta api, bulldozers, dan alat pengeras jalan.
Besi
(27)
• Besi merupakan logam yang paling penting dalam sejarah umat manusia sejak peradaban Mesopotamia purba sampai abad modern sekarang ini. Besi digunakan untuk konstruksi bangunan, peralatan kendaraan, senjata, alat – alat pertanian dan segala jenis mesin.
Cobalt :
• Di alam, kobalt terdapat dalam bentuk senyawa seperti kobalt glans (CoAsS), lemacitte (Co2S4), dan
smaltit (CoAs2).
• Sepertu nikel, kobalt digunakan untuk membuat aliasi (paduan) logam. Besi yang dicampur dengan kobalt mempunyai sifat tahan karat.
• Aliasi / alloy yang menggunakan nikel dan cobalt yang terkenal adalah alnico (campuran Al, Ni dan Co) yang memnpunyai sifat magnet sangat kuat.
Nikel :
• Di alam nikel terdapat dalam bentuk senyawa, misalnya pentlandite (FeS.NiS).
• Deposit nikel banyak terdapat di Kanada.
• Nikel merupakan logam putih mengkilap seperti perak dan dapat dijadikan sebagai penghantar panas dan listrik yang baik.
Tembaga :
• Berupa logam berwarna coklat kemerahan.
• Digunakan untuk kabel listrik
• Digunakan untuk membuat berbagai macam alloy : perunggu (campuran Cu dan Sn) , kuningan (campuran Cu dan Zn)
Seng :
• Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksida +2.
• Seng merupakan unsur paling melimpah ke – 24 di kerak bumi dan memiliki lima isotop stabil.
• Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah slaferit (seng sulfida).
• Pada abad 12, di India diproduksi logam zink dengan membakar material organik dengan smithsonite (ZnCO3, zink karbonat).
• Zink merupakan logam berwarna biru-abu-abu.
• Pada suhu ruangan berbentuk rapuh dan menjadi lunak pada suhu 100ºC. Maksud dari lunak, yakni dapat ditekuk atau dibentuk tanpa menghancurkannya. Zink termasuk konduktor, tahan korosi udara maupun air. Hal ini disebabkan zink di udara lembab membentuk zink karbonat basa, Zn2(OH)2CO3 yang
merupakan lapisan tipis di permukaan logam zink sehingga Zn biasa digunakan sebagai pelindung produk dari bahan besi.
2 Zn (s) + CO2 (g) + O2(g) + H2O (l) → Zn2 (OH)2 CO3 (s)
Nama mineral unsur transisi periode keempat :
No. Unsur Nama mineral Rumus
1. Sc thortveitite Sc2Si2O
2. Ti rutil TiO2
ilmenite
3. V patronite
vanadinite carnotite
4. Cr chromite Fe(CrO2)2
(28)
spatmangan MnO3
manganit Mn2O3.H2O
6. Fe hematit Fe2O3
pirit FeS2
siderit FeCO3
limonite FeO(OH)
magnetit Fe3O4
7. Co cobalt glans CoAsS
lemacite Co2S4
smaltit CoAs2
8. Ni pentlandite FeS.NiS
nikolit NiAs
smaltite garnierite
9. Cu kalkopirit CuFeS2
malasit Cu2(OH)2CO3
kalkosit Cu2S
10. Zn zinsit ZnO
sfalerit / zink blende ZnS
Tabel nama mineral :
Rumus bijih Nama bijih
Al2O3 . n H2O bauksit
Na3AlF6 kriolit
Ca3(PO4)2 . CaF2 fluoroapatit
Ca3(PO4)2 fosforit
SiO2 pasir / kuarsa
FeS2 pirit
ZnS seng blende
CuFeS2 kalkopirit
CaSO4 batu tahu / gips
MgSO4 . 7 H2O garam Epsom / garam Inggris
(29)
FeTiO3 ilmenit
CaF2 fluorspar
NaCl garam batu
NaNO3 sendawa chili
KCl . MgCl2 . 6 H2O karnalit
CaO kapur tohor / gamping
Fe3O4 magnetit
FeCO3 siderit
Fe2O3 . H2O limonit
CoAsS cobaltit
Cu2S kalkosit
Cu2O kuprit
Cu2(OH)2CO3 malasit
Fe2O3 hematit
CaCO3 . MgCO3 dolomit
CaCO3 batu pualam
BaSO4 barit
Na2SO4 . 10 H2O garam Glauber
Tabel nama proses dan kegunaan : Unsur /
senyawa Nama proses Reaksi Kegunaan
Na Down Elektrolisis lelehan NaCl
Lampu penerangan di jalan raya
Pendingin pada reaktor atom
Mg Dow Elektrolisis lelehan
MgCl2
Dihubungkan dengan besi pada pipa air minum untuk mencegah karat pada besi
Campuran Mg dan Al membentuk paduan logam (alloy) yang disebut magnalium dan digunakan untuk membuat badan pesawat terbang karena sifatnya yang ringan dan tahan karat
Untuk fotografi sebagai blitz
Bubuk Magnesium digunakan juga dalam pembuatan kembang api dan lampu mercusuar karena memancarkan sinar putih yang terang
Mg(OH)2 : untuk obat maag (antasida) dan bahan
pasta gigi
Fosfor (P4) Wohler
Memanaskan campuran
Ca3(PO4)2 , SiO2
dan C dalam tanur listrik pada suhu tinggi.
Fosfor putih ( beracun) : untuk bahan baku pembuatan H3PO4
Fosfor merah (tidak beracun) : untuk bidang gesek korek api
Klorin (Cl2) Deacon
Campuran gas HCl dan udara dialirkan melalui katalis CuCl2 yang panas.
Sebagai bahan pemutih di pabrik kertas
Desinfektan pada kolam renang
Fe Tanur tinggi
Bijih besi direduksi dengan kokas (C). Selain itu juga digu- nakan SiO2
untuk mengikat kotoran yang bersifat basa. Batu kapur (CaCO3)
digunakan untuk menghilangkan kotoran yang bersifat asam.
Bahan konstruksi bangunan
Bahan dasar pembuatan baja
Baja Bessemer
Prinsip pembuatan
baja adalah
pengurangan kadar karbon pada besi.
Bahan konstruksi bangungan, mempunyai sifat lebih keras dan tahan karat dibanding besi
(30)
S
Sisilia Untuk belerangyang ada di permukaan bumi
Dipakai sebagai bahan dasar pembuatan asam sulfat (H2SO4) untuk elektrolit pada aki (accumulator)
Digunakan pada korek dan kembang api
Untuk vulkanisir ban Frasch
Untuk belerang yang ada di dalam tanah
Al Hall
Elektrolisis leburan bauksit (Al2O3).
Menggunakan kriolit (Na3AlF6)
yang digunakan sebagai pelarut bauksit dan untuk menurunkan titik lebur bauksit.
Dicampur dengan logam Mg menghasilkan paduan logam magnalium yang dipakai dalam industri pesawat (magnalium)
Tawas / KAl(SO4)2.12H2O sebagai penjernih air
Membuat berbagai alat masak, karena tahan panas dan tahan karat karena membentuk lapisan oksida
Al(OH)3 : untuk obat maag
Cr Goldschimdt Pelapis pada benda – benda terbuat dari besi untuk mencegah perkaratan
H2SO4
Kontak Katalis V2O5 Bahan dasar pembuatan pupuk ZA
Elektrolit pada aki
Dehidrator dan katalisator pada berbagai proses Bilik timbal Katalis campuran gas NO dan NO
2
NH3 Haber- Bosch Katalis Ni Bahan dasar pembuatan pupuk nitrogen (pupuk urea
dan pupuk ZA)
HNO3 Ostwald
Pembuatan pupuk
Pembuatan bahan peledak Na2CO3 Solvay
Untuk pembuatan kaca
Pembuatan detergen
Pembuatan soda kue (NaHCO3)
Bahan pelunak pada air sadah tetap
SENYAWA KOMPLEKS
Salah satu sifat penting dari unsur transisi adalah kemampuan untuk membentuk
ion kompleks
, yaitu suatu struktur dimana kation logam berikatan dengan dua atau lebih molekul netral atau anion.Dalam suatu ion kompleks, kation logam yang berasal dari unsur transisi disebut atom pusat, sedangkan molekul netral atau anion yang diikat oleh atom pusat disebut sebagai ligan.
Struktur ion kompleks :
[
atom pusat (ligan)
bilangan koordinasi]
muatan ion kompleks Atom pusat = unsur transisi(31)
Bilangan kooordinasi = 2 kali bilangan oksidasi (valensi) tertinggi atom pusat, bilangan koordinasi menyatakan jumlah ligan yang diikat oleh atom pusat. Muatan ion kompleks = hasil penjumlahan muatan atom pusat dan muatan ligan – ligan
Aturan tatanama ion kompleks :
1. Susunan nama ion kompleks dimulai dari bilangan koordinasi (1 = mono, 2 = di, 3 = tri, 4 = tetra, 5 = penta, 6 = heksa), diikuti nama ligan dan nama atom pusat. 2. Jika terdapat lebih dari satu ligan, maka nama ligan – ligan diurutkan sesuai abjad.
Nama ligan anion selalu berakhiran dengan –
o
.H2O = akua F = fluoro OH = hidrokso SO42 = sulfato
NH3 = amin Cl = kloro NO2 = nitro S2O32 =
tiosulfato CO = karbonil Br = bromo CN = siano
NO = nitrosil I = iodo SCN = tiosianato
3. Jika ion kompleks merupakan kation, atom pusat menggunakan nama Indonesia. Jika ion kompleks merupakan anion, atom pusat menggunakan nama Latin dengan akhiran
– at.
4. Nama atom pusat harus diikuti oleh
bilangan oksidasi
atom pusat
menggunakan (angka romawi).Contoh :
1. Tentukan rumus ion kompleks yang terdiri dari atom pusat Ag+ dan ligan NH3 . Sebutkan pula namanya.
2. Tentukan rumus ion kompleks yang terdiri dari atom pusat Ag+ dan ligan CN . Sebutkan pula namanya.
3. Tentukan rumus ion kompleks yang terdiri dari atom pusat Co3+ dengan ligan – ligan dua molekul NH3 dan empat ion S2O32. Sebutkan pula namanya.
4. Berikan nama pada ion kompleks berikut : a) [Cu(H2O)4]2+
b) [Cu(OH)4]2 c) [Ni(CN)2(NO2)2]2 d) [Fe(H2O)2(S2O3)4]6
5. Berikan nama pada senyawa kompleks berikut : a) [Cu(H2O)4]SO4
b) K3[Fe(CN)6]
c) (NH4)2[Fe(NH3)(CN)5] d) [Ag(H2O)2]2[ZnCl4]
6. Tuliskan rumus senyawa kompleksnya : a) Kalium heksasianoferrat(II)
b) Natrium dihidroksodinitrocuprat(II) c) Diakuadiamintembaga(II) sulfat
d) Tetraamintembaga(II) heksasianoferrat(III)
(1)
1. pada umumnya terdapat bebas di alam
2. sebagai unsur bebas bersifat racun 3. sukar bereaksi dengan unsur lain 4. sangat reaktif sehingga terdapat di
alam sebagai senyawa
5. mencapai kestabilan dengan menangkap 1 elektron
Yang merupakan sifat unsur halogen adalah …..
A. 1,2,3 D. 1,3,5
B. 2,3,4 E. 2,4,5
C. 3,4,5
97. Yang berwujud gas pada golongan halogen adalah ...
A. bromin dan iodin B. klorin dan iodin C. fluorin dan klorin D. fluorin dan bromin E. bromin dan klorin
98. Unsur yang tidak dapat membentuk asam oksi adalah ...
A. fluorin D. iodin B. klorin E. astatin C. bromin
99. Unsur logam alkali yang mempunyai keelektro- negatifan paling besar adalah ...
A. natrium D.
rubidium
B. litium E. cesium C. kalium
100. Logam alkali tidak dapat bereaksi dengan ...
A. udara D. logam
B. air E. halogen C. asam kuat
101. Berikut ini merupakan logam alkali tanah, kecuali ...
A. magnesium D. berilium
B. barium E. radium
C. boron
102. Unsur logam alkali tanah yang bersifat amfoter adalah ...
A. berilium D. barium B. magnesium E. radium
C. kalsium
103. Unsur pada periode ketiga yang merupakan oksidator paling kuat adalah ...
A. natrium D.
silikon
B. magnesium E. klor C. aluminium
104. Unsur transisi periode keempat yang mempunyai sifat paramagnetik adalah ...
A. skandium, titanium, dan krom B. tembaga, seng, dan vanadium C. besi, kobalt, dan nikel
D. vanadium, krom, dan mangan E. skandium, vanadium, dan mangan
105. Unsur yang dapat digunakan untuk melapisi logam agar tahan karat adalah ... .
A. skandium dan titanium B. krom dan nikel
C. nikel dan kobalt
D. vanadium dan mangan E. tembaga dan krom
106. Fungsi batu kapur pada pengolahan besi adalah ...
A. sebagai oksidator B. sebagai reduktor C. sebagai katalisator D. sebagai fluks
E. untuk menurunkan titik cair besi 107. Pembuatan asam sulfat menurut
proses Kontak dilakukan dengan kondisi ....
A. suhu dan tekanan rendah dengan katalisator V2O5
B. tekanan rendah, suhu sekitar 500 °C, katalisator NO2
C. tekanan 150 – 200 atm, suhu rendah, katalisator V2O5
D. tekanan rendah, suhu sekitar 500 °C, katalisator V2O5
E. tekanan 150 – 200 atm, suhu sekitar 500 °C,
katalisator V2O5
108. Berikut ini yang bukan merupakan sifat dari sinar alfa adalah ....
A. memiliki daya tembus yang lebih kuat dari sinar beta
B. tersusun dari inti helium C. massanya 4 sma
D. bermuatan positif
E. memiliki daya pengion yang lebih besar dari sinar gamma
109. Di bawah ini yang merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang hidrologi adalah ...
A. penentuan senyawa pencemar di perairan
B. pengisian bahan-bahan pakaian sintesis
C. pengisian kemasan detergen D. detektor kebocoran pipa minyak E. vulkanisasi karet
110. Radioisotop dapat digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor. Hal ini merupakan pemanfaatan radioaktif di bidang ...
A. peternakan E. industri B. kimia
C. hidrologi D. kedokteran
111. Unsur golongan alkali berikut yang mempunyai titik didih tertinggi adalah .… A. litium D. cesium B. rubidium E. kalium C. natrium
(2)
112. Rumus struktur dolomit adalah .… A. SrSO4
B. MgCO3.CaCO3
C. CaCO3
D. Be3N2(SiO3)6
E. CaSO4. 2 H2O
113. Unsur alkali tanah yang bersifat amfoter adalah ....
A. berilium D. stronsium
B. barium E. magnesium
C. kalsium D. stronsium E. magnesium
114. Jika logam natrium dimasukkan ke dalam air, reaksi yang terjadi adalah .… A. 2 Na (s) + 2 H2O(l) Na2O2(s) + 2
H2(g) + energi
B. 2 Na(s) + H2O(l) Na2O(s) + H2(g) +
energi
C. 2 Na(s) + 3 H2O(l) Na2O(s) + 3
H2(g) + O2(g) + energi
D. 4 Na(s) + 2 H2O(l) 4 NaH(s) + O2(g)
+ energi
E. 2 Na(s) + 2H2O(l) 2 NaOH(aq) +
H2(g) + energi
115. Pasangan senyawa alkali tanah berikut yang sukar larut dalam air adalah .… A. MgCO3 dan BaSO4
B. CaC2O4 dan MgCrO4
C. Mg(OH)2 dan Sr(OH)2
D. MgSO4 dan Ba(OH)2
E. Mg(OH)2 dan CaCrO4
116. Diantara garam-garam berikut yang bukan penyebab kesadahan tetap adalah ....
A. CaSO4 D. CaCO3
B. MgSO4 E. Ca(HCO3)2
C. MgCO3
117. Diantara reaksi-reaksi di bawah ini, yang bukan reaksi pada tanur tiup adalah….
A. CaO + SiO2 CaSiO3
B. CaCO3 CaO + CO2
C. 3 FeO Fe + Fe2O3
D. 3 Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2
E. Fe3O4 + 4 CO 3 Fe + 4 CO2
118. Urutan daya tembus sinar radioaktif dari terbesar ke terkecil adalah .... A. α, β, D. α, , β B. β, α, E. , β, α C. , α, β
119. Mula-mula disimpang radioisotop X yang mempunyai waktu paruh 10 hari. Jika setelah disimpan selama 30 hari, maka masih tersisa
radioisotop X itu sebanyak .... A. 1/8 X
B. 4 X
C. 1/16 X D. 16 X E. 1/4 X
120. Unsur yang mempunyai harga n/p = 1 adalah ....
A. 1
H
1
B.
168O
C.
37Li
D.
5B
11
E. salah semua
121. Waktu paruh 21084
Po
menjadiPb
82
206 adalah 140 hari, setelah 560
hari unsur Po masih tersisa ... bagian. A. 1/2
B. 1/16 C. 1/4 D. 1/3 E. 1/9
122. Jika unsur radioaktif memancarkan sinar alfa, maka terjadi unsur baru dengan nomor massa....
A. berkurang 4, nomor atom berkurang 2 B. berkurang 3, nomor atom bertambah 2
C. tetap, nomor atom bertambah 1 D. tetap, nomor atom berkurang 1 E. berkurang 4, nomor atom tetap 123. EBTANAS – 2002
Pernyataan yang tepat tentang cara memperoleh logam alkali adalah ... A. reduksi garam kloridanya
B. oksidasi garam kloridanya
C. elektrolisis leburan garam kloridanya D. elektrolisis larutan garam kloridanya E. hidrolisis larutan garam kloridanya
124. UAN – 2010/2011 – Paket 12 Informasi berikut untuk menjawab soal no. 124
dan 125
Persamaan reaksi pembuatan suatu logam :
Al2O3 2 Al3+ + 3
O2
K. 2 Al3+ + 6 e 2 Al (l)
A. 3 O2
3
2
O2(g) +(3)
Reaksi sel : Al2O3(l) 2 Al (l) +
3
2
O2(g)
Proses pembuatan unsur tersebut dikenal dengan nama ....
A. Hall – Heroult D. Deacon
B. Wohler E. Dow
C. Frasch
125. Sifat unsur yang dihasilkan dari proses tersebut adalah ...
A. mudah berkarat
B. membentuk oksida amfoter C. konduktor listrik yang buruk D. oksidanya bersifat asam E. membentuk molekul diattomik 126. UAN – 2010/2011 – Paket 12
Perhatikan tabel unsur, mineral dan kegunaannya berikut ini !
No.
Unsur Miner
al Kegunaan
1. barium witerit penyamak kulit
2. stronsiu m
selesti t
nyala merah kembang api
3. kalium dolom
it campuran asbes 4. mangan pirolu
sit zat aktif dalam baterai 5. magnesi
um karnalit antasida Pasangan data yang ketiganya berhubungan secara tepat adalah ....
A. 1 dan 2 D. 3 dan
5
B. 2 dan 3 E. 4 dan
5 C. 3 dan 4
127. UAN – 2010/2011 – Paket 46 Informasi berikut untuk menjawab soal no. 127
dan 128
Persamaan reaksi berikut ini terjadi pada suhu 1300 C dalam tanur listrik :
2 Ca3(PO4)2(s) + 6 SiO2(s) 6 CaSiO3(s) +
P4O10 (s)
P4O10(s) + 10 C (s) P4(g) + 10 CO (g)
Uap unsur yang terbentuk dipadatkan melalui
kondensasi untuk menghindari reaksi dengan
oksigen di udara. Unsur tersebut disimpan dalam
air.
Nama proses pembuatan unsur tersebut adalah ....
A. Deacon D. Down
B. Tanur tiup E. Frasch C. Wohler
128. Sifat unsur yang dihasilkan dari proses tersebut adalah ...
A. tidak beracun
B. bersinar dalam gelap C. kurang reaktif
D. tidak larut dalam CS2
E. menyublim tanpa meleleh pada 420 C
129. UAN – 2010/2011 – Paket 46 Perhatikan tabel unsur, mineral dan kegunaannya berikut ini !
No.
Unsur Miner
al Kegunaan
1. barium witerit penyamak kulit
2. stronsiu
m pirit nyala merah kembang api
3. magnesi um
karnal it
antasida 4. mangan pirolu
sit zat aktif dalam baterai 5. kalsium dolom
it
campuran asbes Pasangan data yang ketiganya berhubungan secara tepat adalah ....
A. 1 dan 2 D. 3 dan
4
B. 2 dan 3 E. 4 dan
5 C. 2 dan 4
130. EBTANAS – 1999
Kereaktifan gas mulia sangat rendah. Hal ini disebabkan semua gas mulia ... A.nomor atomnya genap
B.energi ionisasinya rendah C.molekulnya monoatomik D.konfigurasi elektronnya stabil E. jumlah elektron terluarnya selalu 8
131. EBTANAS – 1996
Pasangan unsur gas mulia berikut yang senyawanya dapat disintesis adalah …... A. xenon dan argon
B. xenon dan kripton C. helium dan kripton D. helium dan argon E. helium dan xenon
(4)
132. EBTANAS – 2000
Basa alkali tanah yang paling mudah larut dan mempunyai sifat basa kuat adalah ...
A. Be(OH)2 D.
Mg(OH)2
B. Ca(OH)2 E.
Sr(OH)2
C. Ba(OH)2
133. EBTANAS – 2001
Pasangan senyawa berikut yang mengandung aluminium adalah ... A. bauksit dan kuarsa
B. fosfor dan fluoroapatit C. mika dan kriolit
D. kriolit dan bauksit E. bauksit dan fosfor 134. SPMB – 2005
Proses peluruhan radioaktif umumnya mengikuti kinetika reaksi orde I. Suatu isotop memiliki waktu paro 10 menit. Jumlah isotop radioaktif yang tersisa setelah 40 menit adalah ...
A. 1/8 × semula B. 1/10 × semula C. 1/16 × semula D. 1/20 × semula E. 1/40 × semula 135. SPMB – 2003
Isotop 22286
Rn
memancarkan lima buahpartikel α dan dua buah partikel β. Isotop yang terbentuk pada proses ini adalah …
A. 23290
Th
D.Pu
94 244
B. 23287
Fr
E.Rn
86 222
C. 96
Cm
247
136. UAN – 2008
Perhatikan unsur-unsur dengan nomor atom
berikut : 12 X , 15 Y , dan 17 Z
Pernyataan yang tidak tepat tentang sifat-sifat
unsur tersebut adalah .... A. jari-jari atom X>Y>Z
B. energi ionisasi unsur X>Y>Z C. keelektronegatifan unsur X<Y<Z D. unsur X dan Z dapat membentuk
senyawa dengan rumus XZ2
E. unsur Z merupakan unsur non logam
Wacana berikut ini untuk menjawab nomor
137 dan 138
Peranan besi dalam kehidupan sehari-hari sangat penting. Besi banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Besi diperoleh
dengan cara mengekstraksi mineralnya. Reaksinya
C(s) + O2(g) CO2(g)
C(s) + CO2(g) 2 CO2(g)
3 Fe2O3(s) + CO(g) 2 Fe3O4(s) +
CO2(g)
Fe3O4(s) + CO(g) 3 FeO(s) + CO2(g)
FeO(s) + CO(g) Fe(l) + CO2(g)
137. UAN – 2008
Proses pembuatan/pengolahan unsur tersebut
dikenal dengan nama .... A. Wohler
B. Frasch C. Kontak
D. Hall – Herault E. Tanur tinggi 138. UAN – 2008
Manfaat dari hasil pengolahan unsur tersebut
adalah ....
A. sebagai perhiasan
B. digunakan sebagai kabel listrik C. alat-alat industri
D. untuk pembungkus makanan E. campuran mengelas
139. UAN – 2008
Beberapa bahan kimia yang digunakan dalam
kehidupan sehari-hari adalah : 1. Kaporit (Ca(OCl)2)
2. Freon (CF2 = CF2)
3. Garam Inggris (MgSO4)
4. Antasida (Mg(OH)2)
5. Natrium benzoat (C6H5COONa)
6. Karbol (Fenol, C6H5OH)
Pasangan bahan kimia yang berfungsi sebagai
obat-obatan adalah .... A. 1 dan 3
B. 2 dan 4 C. 3 dan 4 D. 3 dan 6 E. 4 dan 5 140. UAN – 2009
Perhatikan tabel nama batuan dengan unsur yang dikandungnya :
No. Nama Batuan Unsur yang dikandung
(5)
1. Kriolit Ca
2. Dolomit Ca
3. Karnalit Mg
4. Stronsianit Ba
5. Bauksit Al
Pasangan data yang keduanya berhubungan
secara tepat adalah.... A. 1 dan 2
B. 1 dan 4 C. 2 dan 4 D. 2 dan 5 E. 4 dan 5 141. UAN – 2009
Berikut ini sifat-sifat suatu unsur : (I). Memiliki afinitas dan daya pengoksidasi
tinggi
(II). Cenderung lebih stabil dalam keadaan
diatomik
(III). energi ionisasinya relatif rendah
(IV). Larutan senyawanya bersifat non
elektrolit
Sifat unsur yang sesuai untuk golongan VIIA adalah ....
A. (I) dan (II) B. (I) dan (III) C. (I) dan (IV) D. (II) dan (III) E. (II) dan (IV)
Informasi berikut digunakan untuk menjawab
nomor 142 dan 143
Persamaan reaksi berikut merupakan proses untuk memperoleh tembaga :
2 Cu2S + 3 O2 2 Cu2O + 2 SO2
Cu2S + 2 Cu2O 6 Cu + SO2
3 Cu2S + 3 O2 6 Cu + 3 SO2
142. UAN – 2009
Nama proses tersebut dikenal dengan .... A. Hall – Herault
B. Kontak C. Elektrolisis D. Kamar timbal
E. flotasi dan pemanggangan 143. UAN – 2009
Kegunaan logam yang dihasilkan adalah bahan ....
A. pembuatan kabel listrik B. konstruksi bangunan gedung C. pesawat terbang
D. baku untuk berbagai jenis mesin E. baku pembuatan gelas serta semen 144. UAN – 2010
Perhatikan data nama unsur dan kegunaannya
berikut ini :
No. Nama
Unsur Kegunaan
1. Klorin Campuran pemadam kebakaran 2. Kalsium Bahan kembang
api 3. Kalium Pupuk 4. Belerang Fotografi 5. Fosforus Korek api Pasangan data yang keduanya berhubungan dengan benar adalah….
A. 1 dan 2 D. 1
dan 3
B. 2 dan 4 E. 3
dan 4
C. 3 dan 5 145. UAN – 2010
Berikut ini beberapa proses pengolahan logam :
1. Proses Down 2. Tanur tiup 3. Ekstraksi 4. Bassemer 5. Hall-Heroult
Nama yang paling tepat untuk pembuatan unsur besi adalah….
A. 1 C. 3 E. 5
B. 2 D. 4
146. UAN – 2010
Perhatikan data sifat fisik dan sifat kimia tiga unsur tak dikenal berikut !
Uns ur
Titik didih
Daya hantar
listrik
Sifat asa
m basa
Wujud pada suhu kamar K 188
C
Tidak menghant arkan
Asa
m Gas
L 880 C Menghant
arkan Basa Padat
M 2.470
C
Tidak menghant arkan
Amf
oter Padat Urutan berdasarkan kenaikan nomor atom dari unsur tersebut adalah .... A. K – L – M D. L – K – M B. M – L – K E. K – M – L C. L – M – K
147. UAN – 2010
Perhatikan tabel tentang batuan/mineral dan
unsur yang dikandungnya :
No. Nama Mineral Unsur yang dikandung
1. Siderit Besi
2. Kriolit Aluminium
3. Magnetit Mangan
4. Selestit Selenium
5. Kalkosit Tembaga
Pasangan data yang keduanya berhubungan
(6)
secara tepat adalah….. A. 1 dan 2
B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 3 dan 4 E. 3 dan 5
Informasi berikut untuk menjawab soal nomor
148 dan 149
Persamaan reaksi pembuatan suatu logam : Al2O3 (l) 2 Al3+ + 3 O2−
Katoda: 2 Al3+ + 6e 2Al (l)
Anoda : 3 O2− 3/2 O 2 + 6e
Reaksi : Al2O3 (l) 2 Al(l) + 3/2 O2
(g)
148. Proses pembuatan unsur tersebut dikenal
dengan nama…. A. Hall – Herault B. Wohler
C. Frasch D. Deacon E. Down
149. Sifat unsur yang dihasilkan proses tersebut
adalah …
A. mudah berkarat
B. membentuk oksida amfoter C. konduktor listrik yang buruk D. oksidanya bersifat asam E. membentuk molekul diatomik 150. UAN – 2011
Perhatikan tabel unsur unsur mineral dan kegunaanya berikut ini !
No. Unsur Mineral Kegunaan
1. Barium Wiserit Penyamak kulit
2. Stronsiu m
Selestit Nyala merah kembang api 3. Kalium Dolomit Campuran
asbes 4. Mangan Pirolusit Zat aktf
dalam baterai 5. Magnesi
um Karnalit Antasida Pasangan data yang ketiganya berhubungan
dengan tepat adalah….
A. 1 dan 2 D. 2
dan 3
B. 3 dan 4 E. 3 dan
5
C. 4 dan 5