TUGAS kIMIA GOL 3A
I. PENDAHULUAN
Unsur-unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al), galium (Ga), indium(In), dan thalium (Th). Golongan ini memiliki sifat yang berbeda dengan golongan
Energi ionisasi (I) (kJ/mol) 807 577 579 556 590 Energi ionisasi (II) (kJ/mol) 2425 1816 1979 1820 1971
Thalium adalah unsur kimia dengan simbol Tl dan mempunyai nomor atom 81. Thalium adalah logam yang lembut dan berwarna kelabu dan lunak dan dapat dipotong dengan sebuah pisau. Thalium termasuk logam miskin.
e. Thallium
Indium adalah logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil di dalam udara dan air tetapi larut dalam asam.
d. Indium
Galium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31. sebuah logam miskin yang jarang dan lembut, galium merupakan benda padat yang mudah rapuh pada suhu rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan akan melebur ditangan. Terbentuk dalam jumlah sedikit di dalam bauksit dan bijih seng.
c. Galium
Aluminium murni adalah logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan, tidak beracun (sebagai logam), nonmagnetik dan tidak memercik.
b. Aluminium
Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah hitam.
a. Boron
IIIA. Fakta yang terpenting pada tabel diatas adalah tingginya titik leleh Boron dan titik leleh Galium yang relatif rendah; peningkatan yang signifikan pada potensial reduksi dari atas ke bawah dalam satu golongan; tingginya energi ionisasi dari golongan nonlogam (boron) dan besarnya peningkatan kepadatan dari atas ke bawah dalam satu golongan.
Energi ionisasi (III) (kJ/mol) 3658 2744 2962 2703 2874 Tabel diatas menunjukkan ringkasan beberapa sifat penting dari unsur-unsur golongan
) 2,54 2,70 5,90 7,30 11,85 Titik Leleh ( K) 2300 932 303 429 577 Titik Didih ( K) 4200 2720 2510 2320 1740
IA dan golongan IIA. Konfigurasi elektron dari unsur golongan IIIA
3
Kerapatan (g/cm
81 Jari –jari atom (A ) 0,80 1,25 1,24 1,50 1,55 Jari –jari ion (A ) - 0,45 0,60 0,81 0,95
49
31
13
5
B Al Ga In Tl Nomor atom
81 Tl = 2 8 18 32 18 8 3 Sifat – sifat unsur golongan III A.
49 In = 2 8 18 18 3
31 Ga = 2 8 18 3
13 Al = 2 8 3
5 B = 2 3
II. PEMBAHASAN 1. Penjelasan singkat tentang unsur-unsur logam utama golongan IIIA.
Unsur thalium dan senyawanya bersifat racun dan penanganannya harus hati-hati. Thalium dapat menyebabkan kanker.
2. Sifat Fisika Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.
a. Boron Kalor penguapan : 254 kJ/mol
Titik Leleh : 2349 K (2076
C)
d. Indium
Titik Didih : 4200 K (3927
C) Titik Leleh : 429,75,47 K (156,60
C) Kalor peleburan : 5,59 kJ/mol Titik Didih : 2345 K (2072
C) Kalor penguapan : 254 kJ/mol Kalor peleburan : 3,281 kJ/mol
b. Aluminium Kalor penguapan : 231,8 kJ/mol
Titik Leleh : 933,47 K (660,32
C) Titik Didih : 2729 K (2519
C)
e. Thalium
- 1
Kalor peleburan : 10,71 kJ/mol Titik Leleh : 577 K (304
C)
- 1
Kalor penguapan : 294,0 kJ/mol Titik Didih : 1746 K (1473
C)
- 1
c. Galium Kalor peleburan : 4,14 kJ/mol
- 1
Titik Leleh : 302,91 K (29,76
C) Kalor penguapan :165 kJ/mol Titik Didih : 2477 K (2204
C) Kalor peleburan : 5,59 kJ/mol 3. Cara Mendapatkan Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.
a. Boron
Sumber boron yang melimpah adalah borax (Na
2 B
4 O 5 (OH) 4 .8 H
2 O) dan kernite
(Na B O (OH) .2 H O). Ini susah diperoleh dalam bentuk murni. Ini dapat dibuat terus
2
4
5
4
2
dengan reduksi oksidasi magnesium, B O . Oksidasi ini dapat dibuat melalui pemanasan asam
2
3 borik, B(OH) , yang diperoleh dari borax.
3 B
2 O 3 + 3 Mg → 2B + 3 MgO
Akan tetapi hasil ini sering kali dicemari dengan logam borida (proses ini agak menakjubkan). Boron murni bisa diperoleh dengan menurunkan halogenida boron yang mudah menguap dengan hidrogen pada suhu tinggi.
b. Aluminium
Aluminium adalah barang tambang yang didapat dalam skala besar sebagai bauksit (Al
2 O 3 . 2H
2 O). Bauksit mengandung Fe
2 O
3 , SiO
2 , dan zat pengotor lainnya. Maka untuk dapatmemisahkan aluminium murni dari bentuk senyawanya, zat-zat pengotor ini harus dipisahkan dari bauksit. Ini dilakukan dengan proses Bayer. Ini meliputi dengan penambahan larutan natrium hidroksida (NaOH) yang menghasilkan larutan natrium alumina dan natrium silikat. Besi merupakan sisa sampingan yang didapat dalam bentuk padatan. Ketika CO
2 dialirkan
terus menghasilkan larutan, natrium silikat tinggal di dalam larutan sementara aluminium diendapkan sebagai aluminium hidroksida. Hidroksida dapat disaring, dicuci dan dipanaskan membentuk alumina murni, Al O .
2
3 Langkah selanjutnya adalah pembentukan aluminium murni. Ini diperoleh dari Al O
2
3
melalui metode elektrolisis. Elektrolisis ini dilakukan karena aluminium bersifat elektropositif.
c. Ghalium
Ghalium biasanya adalah hasil dari proses pembuatan aluminium. Pemurnian bauksit melalui proses Bayer menghasilkan konsentrasi ghalium pada larutan alkali dari sebuah aluminium. Elektrolisis menggunakan sebuah elektroda merkuri yang memberikan konsentrasi lebih lanjut dan elektrolisis lebih lanjut menggunakan katoda baja tahan karat dari hasil natrium gallat menghasilkan logam galium cair. Galium murni membutuhkan sejumlah proses akhir lebih lanjut dengan zona penyaringan untuk membuat logam galium murni.
d. Indium
Indium biasanya tidak dibuat di dalam laboratorium. Indium adalah hasil dari pembentukan timbal dan seng. Logam indium dihasilkan melalui proses elektrolisis garam indium di dalam air. Proses lebih lanjut dibutuhkan untuk membuat aluminium murni dengan tujuan elektronik.
e. Thalium
Logam thalium diperoleh sebagai produk pada produksi asam belerang dengan pembakaran pyrite dan juga pada peleburan timbal dan bijih besi Walaupun logam thalium agak melimpah pada kulit bumi pada taksiran konsentrasi 0,7 mg/kg, kebanyakan pada gabungan mineral potasium pada tanah liat, tanah dan granit. Sumber utama thalium ditemukan pada tembaga, timbal, seng dan bijih sulfida lainnya.
Logam thalium ditemukan pada mineral crookesite TlCu
7 Se 4 , hutchinsonite TlPbAs
5 S
9 dan lorandite TlAsS . Logam ini juga dapat ditemukan pada pyrite.
2 4. Senyawa-Senyawa Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.
a. Boron
Pada bagian ini kita akan membahas beberapa persenyawaan boron dengan halogen ( yang disebut sebagai halida), dengan oksigen (yang dikenal dengan oksida), dengan hidrogen (yang dikenal dengan hidrida) dan beberapa senyawa boron lainnya.
Untuk setiap senyawa, bilangan oksidasi boron sudah diberikan, tetapi bilangan oksidasi tersebut kurang berguna untuk unsur-unsur blok p khususnya. Tetapi umumnya dari senyawa boron yang terbentuk, bilangan oksidasinya adalah tiga ( 3 ). Hidrida Istilah hidrida digunakan untuk mengindikasikan senyawa dengan jenis M H
x y
B H
2 6 , 5 9,
B
5 H 11, Tetraborane (10): B
4 H
10
Flourida Senyawa –senyawa boron yang terbentuk dengan flourida adalah sebagai berikut : B F
3, 2 4,
Klorida B
2 Cl
4
Nitrida Ketika boron dipanaskan dengan unsur nitrogen, hasilnya adalah senyawa putih padatan dengan bentuk empiris BN yang disebut dengan nama boron nitrida. Beberapa alasan yang menarik tentang boron nitrida adalah kemiripan strukturnya dengan grafit. Pada tekanan tinggi, boron nitride berubah menjadi lebih padat, lebih keras ( kekerasannya mendekati intan). Nitrida juga berperan sebagai penghambat elektrik tetapi mengalirkan haba (kalor) seperti logam. Unsur ini juga mempunyai sifat pelincir sama seperti grafit.
b. Aluminium
Nitrida Aluminium Nitrida (AlN) dapat dibuat dari unsur-unsur pada suhu 800
C. Itu dihidrolisis dengan air membentuk ammonia dan aluminium hidroksida. Aluminium Hidrida Aluminium hidrida (AlH 3 )n dapat dihasilkan dari trimetilaluminium dan kelebihan hydrogen.
Ini dibakar secara meledak pada udara. Aluminium hidrida dapat juga dibuat dari reaksi aluminium klorida pada litium klorida pada larutan eter, tetapi tidak dapat diisolasi bebas dari pelarut. Aluminium oksida Aluminium oksida (Al O ) dapat dibuat dengan pembakaran oksigen atau pemanasan
2
3 hidroksida,nitrat atau sulfat.
Pada unsur halogen
- aluminium iodida : AlI 3, - aluminium flourida : AlF
3
c. Galium
- Galium (III) flourida :
Pada unsur halogen Galium (III) arsenida GaF
3
membentuk :
- Galium triklorida : Galium (II) selenida GaCl
3
Galium (II) sulfida
- Galium (III) bromida
Galium (II) tellurida GaBr :
3
Galium (III) tellurida
- Galium (III) iodida :
Galium (III) selenida GaI
3
d. Indium Senyawa –senyawa indium jarang ditemukan oleh manusia.
Pada unsur halogen
- Indium (I) Bromida - Indium (III) Bromida - Indium (III) Klorida - Indium (III) Flourida Indium (III) Sulfat Indium (III) Sulfida Indium (III) Selenida Indium (III) Phosfida Indium (III) Nitrida Indium (III) Oksida
e. Thalium 3 , Senyawa thalium pada flourida : TlF, TlF 2 , Tl,Cl
3
Senyawa thalium pada klorida : TlCl, Tl,Cl Senyawa thalium pada bromida : TlBr, Tl 3 2 Br 4
Senyawa thalium pada iodida : TlI, TlI 2 O, Tl 2 O 3 Senyawa thalium pada oksida : Tl Senyawa thalium pada sulfida : Tl 2 S 2 Se
Senyawa thalium pada selenida : Tl 5. Kegunaan Unsur-Unsur Logam Utama Golongan III A.
a. Kegunaan unsur boron
2 B
4 O 7 . 5H
2 O) yang digunakan dalam menghasilkan
Natrium tetraborat pentaidrat (Na kaca gentian penebat dan peluntur natrium perborat.
BO ) atau asam Borik yang digunakan dalam penghasilan textil kaca
3
3
Asam ortoborik (H gentian dan paparan panel rata.
2 B
4 O 7 . 10H
2 O) atau yang dikenal dengan nama boras
Natrium tetraborat dekahidrat (Na digunakan dalam penghasilan pelekat. Asam Borik belum lama ini digunakan sebagai racun serangga, terutamannya menentang semut atau lipas. Sebagian boron digunakan secara meluas dalam síntesis organik dalam pembuatan kaca borosilikat dan borofosfosilikat. Boron-10 juga digunakan untuk membantu dalam pengawalan reactor nuklir, sejenis pelindung daripada sinaran dan dalam pengesanan neutron. Boron-11 yang dipatenkan (boron susut) digunakan dalam pembuatan kaca borosilikat dalam bidang elektronik pengerasan sinaran. Filamen boron adalah bahan berkekuatan tinggi dan ringan yang biasanya digunakan dalam struktur aeroangkasa maju sebagai componen bahan komposit.
) ialah agen penurun kimia yang popular digunakan untuk
4
Natrium borohidrida (NaBH menurunkan aldehid dan keton menjadi alcohol.
b. Kegunaan unsur aluminium
Aluminium digunakan pada otomobil, pesawat terbang, truck, rel kereta api, kapal laut, sepeda.
Pengemasan (kaleng, foil)
Bidang konstruksi ( jendela, pintu, dll)
Pada perlengkapan memasak
Aluminium digunakan pada produksi jam tangan karena aluminium memberikan daya tahan dan menahan pemudaran dan korosi.
c. Kegunaan unsur galium
Karena galium membasahi gelas dan porselin, maka galium dapat digunakan untuk menciptakan cermin yang cemerlang.
Galium dengan mudah bercampur dengan kebanyakan logam dan digunakan sebagai komponen dalam campuran peleburan yang rendah. Plutonium digunakan pada senjata nuklir yang dioperasikan dengan campuran dengan galium untuk menstabilisasikan allotrop plutonium.
Galium arsenida digunakan sebagai semikonduktor terutama dalam dioda pemancar cahaya.
Galium juga digunakan pada beberapa termometer bertemperatur tinggi.
d. Kegunaan unsur indium
Indium digunakan untuk membuat komponen elektronik lainnya thermistor dan fotokonduktor
Indium dapat digunakan untuk membuat cermin yang memantul seperti cermin perak dan tidak cepat pudar.
Indium digunakan untuk mendorong germanium untuk membuat transistor.
Indium dalam jumlah kecil digunakan pada peralatan yang berhubungan dengan gigi.
Indium digunakan pada LED (Light Emitting Diode) dan laser dioda berdasarkan senyawa semikonduktor seperti InGaN, InGaP yang dibuat oleh MOVPE (Metalorganic Vapor Phase Epitaxy) teknologi.
’ 113 115
) dari In dan In digunakan untuk menghilangkan Dalam energi nuklir, reaksi (n,n jarak fluks neutron.
e. Kegunaan unsur thalium
Digunakan sebagai bahan semikonduktor pada selenium Digunakan sebagai dopant ( meningkatkan) kristal natrium iodida pada peralatan deteksi radiasi gamma seperti pada kilauan alat pendeteksi barang pada mesin hitung di supermarket.
Radioaktif thalium-201 (waktu paruh 73 jam) digunakan untuk kegunaan diagnosa pada pengobatan inti. Jika thalium digabungkan dengan belerang, selenium dan arsen, thalium digunakan pada produksi gelas dengan kepadatan yang tinggi yang memiliki titik lebur yang rendah dengan jarak 125 dan 150 C.
Thalium digunakan pada elektroda dan larut pada penganalisaan oksigen. Thalium juga digunakan pada pendeteksi inframerah. Thalium adalah racun dan digunakan pada racun tikus dan insektisida, tetapi penggunaannya dilarang oleh banyak negara.
Garam-garam Thalium (III) seperti thalium trinitrat, thalium triasetat adalah reagen yang berguna pada sintesis organic yang menunjukkan perbedaan perubahan bentuk pada senyawa aromatik, keton dan yang lainnya.
III PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A adalah : boron ( B), aluminium (Al), galium (Ga), indium ( In), thalium (Tl).
2. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A umumnya dapat bereaksi dengan udara, air, asam, unsur-unsur halogen membentuk senyawa.
3. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A di alam tidak ditemukan dalam bentuk unsur melainkan dalam bentuk senyawanya. Oleh karena itu, diperlukan beberapa proses yang digunakan untuk dapat mengisolasi unsur tersebut dari senyawanya.
4. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A dan senyawanya memiliki kegunaan masing-masing dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri.
B. DAFTAR PUSTAKA G.Ratz.1981.General Chemistry:Theori and Description.USA.Jovannovic.Inc.
http://webelements. com/boron. http://webelements. com/aluminium. http://webelements. com/galium.
Pettruci. Ralph.H.1999. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern.Edisi ke-4,Jilid III. Erlangga. Jakarta.