Karbon dan Silikon Nitrogen, Oksigen, dan Belerang

37 Sistem Periodik Unsur-Unsur Berilium merupakan logam berwarna abu dan bersifat keras menyerupai besi sehingga cukup kuat untuk menggores kaca. Unsur logam alkali tanah yang lain berupa logam berwarna perak dan lebih lunak dari berilium, tetapi masih lebih keras dibandingkan logam alkali. Berilium kurang reaktif terhadap air. Magnesium bereaksi agak lambat pada suhu kamar, tetapi lebih cepat jika dengan uap air. Kalsium bereaksi cepat dengan air. Logam alkali tanah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida logam. Pembakaran unsur-unsur alkali tanah mengemisikan spektrum warna yang khas. Nyala stronsium berwarna krimson, barium berwarna hijau- kuning, dan magnesium memberikan nyala terang. Oleh karena itu, garam-garam alkali tanah sering dipakai sebagai bahan kembang api perhatikan Gambar 2.10.

3. Aluminium

Aluminium berada dalam golongan IIIA pada sistem periodik dengan konfigurasi elektron 2 8 3. Oleh karena memiliki 3 elektron valensi maka aluminium dapat membentuk kation bermuatan +3. Beberapa sifat aluminium ditunjukkan pada Tabel 2.9. Di alam aluminium terdapat sebagai oksidanya. Corundum adalah mineral keras yang mengandung aluminium oksida, Al 2 O 3 . Oksida aluminium murni tak berwarna, tetapi akibat adanya pengotor dapat menghasilkan berbagai warna, seperti safir berwarna biru dan ruby merah tua perhatikan Gambar 2.11 . Aluminium dapat bereaksi dengan gas klorin membentuk aluminium klorida, AlCl 3 . Aluminium klorida dapat membentuk polimer yang disebut polialuminium klorida PAC. Senyawa ini banyak dipakai untuk menjernihkan air. Gambar 2.10 Bahan kembang api berasal dari garam alkali tanah. Sumber: CD Image Gambar 2.11 Permata ruby dan safir Sumber: mineral.gallieres.com Kata Kunci • Keelektronegatifan unsur • Kereaktifan unsur Tabel 2.9 Sifat Fisika dan Kimia Aluminium Sumber: Foundations of Chemistry,1996 Titik leleh °C 660 Titik didih °C 2450 Massa jenis gcm 3 2,70 Keelektronegatifan 1,6

4. Karbon dan Silikon

Karbon dan silikon berada dalam golongan IVA dengan masing- masing konfigurasi elektronnya C = 2 4 dan Si = 2 8 4. Kedua unsur ini cenderung membentuk ikatan kovalen. Karbon berbentuk kristal seperti grafit dan intan, ada juga yang non- kristalin amorf. Grafit bersifat lunak, berwarna hitam mengkilap dengan struktur berlapis, dan dapat menghantarkan listrik konduktor. Intan merupakan padatan berikatan kovalen paling keras, tidak berwarna dan transparan terhadap cahaya, tetapi intan tidak dapat menghantarkan Di unduh dari : Bukupaket.com 38 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X arus listrik insulator. Perbedaan intan dan grafit ditunjukkan oleh bentuk strukturnya. Intan membentuk struktur jaringan tiga dimensi, yaitu setiap atom karbon terikat secara kovalen oleh empat atom karbon lain. Karbon yang berupa amorf adalah arang dan karbon hitam. Kedua jenis karbon ini memiliki struktur seperti grafit, perbedaannya terletak pada tumpukan lapisan. Lapisan pada grafit beraturan, sedangkan pada karbon amorf tidak beraturan perhatikan Gambar 2.12. Silikon berupa padatan keras dengan struktur serupa intan, berwarna abu mengkilap, dan meleleh pada 1.410 ° C. Silikon bersifat semikonduktor. Daya hantarnya kecil pada suhu kamar, tetapi pada suhu tinggi menjadi konduktor yang baik.

5. Nitrogen, Oksigen, dan Belerang

Nitrogen berada dalam golongan VA sistem periodik dengan konfigurasi elektron 2 5, oksigen dan belerang berada dalam golongan VIA dengan konfigurasi elektron masing-masing 2 6 dan 2 8 6. Nitrogen dan oksigen berupa gas diatom, sedangkan belerang berupa zat padat dengan rumus molekul S 8 . Beberapa sifat nitrogen, oksigen, dan belerang ditunjukkan pada Tabel 2.10. Sumber: The Oxford Children’s Book Of Science, 1995 Struktur grafit Struktur intan a b Gambar 2.12 a Intan dan grafit adalah bentuk karbon yang berbeda. Ikatan karbon dalam intan terikat pada empat atom karbon lain sehingga membentuk jaringan yang kuat. b Grafitplumbago adalah mineral lunak yang biasa digunakan sebagai bahan utama pensil. Titik leleh °C Titik didih °C Massa jenis gcm 3 Keelektronegatifan Afinitas elektron kJ mol –1 Sifat-Sifat N –210 –196 0,0013 3,0 0,70 O –218 –183 0,002 3,5 141 S 113 445 2,07 2,5 –200 Tabel 2.10 Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Unsur Nitrogen, Oksigen, dan Belerang Kristal adalah bentuk struktur dari suatu zat yang memiliki keteraturan tinggi. Kebalikannya adalah amorf tidak beraturan. Crystal is an conformational structure from a matter which is highly organized. The opposite of its conformation is amorf unorganized structure. Note Catatan Sumber: General Chemistry Ebbing, 1990 Ikatan yang kuat Atom karbon Ikatan yang kuat Atom karbon Ikatan yang lemah Di unduh dari : Bukupaket.com 39 Sistem Periodik Unsur-Unsur Pada suhu kamar, nitrogen relatif kurang reaktif sebab ikatannya kuat. Akan tetapi, pada suhu tinggi nitrogen bereaksi dengan unsur- unsur lain, seperti dengan oksigen menghasilkan NO. Oksigen membentuk molekul diatom O 2 dan bentuk alotropnya adalah ozon O 3 . Oksigen merupakan gas tidak berwarna, tidak berasa, dan berwujud gas pada keadaan normal. Molekul oksigen merupakan gas reaktif dan dapat bereaksi dengan banyak zat, umumnya menghasilkan oksida. Hampir semua logam bereaksi dengan oksigen membentuk oksida logam. Keadaan stabil dari belerang adalah bentuk rombik seperti mahkota yang berwarna kuning perhatikan Gambar 2.13. Belerang rombik meleleh pada 113°C menghasilkan cairan berwarna jingga. Pada pemanasan berlanjut, berubah menjadi cairan kental berwarna cokelat-merah. Gambar 2.13 Sampel sulfur rombik merupakan alotrop paling stabil dari sulfur. Sumber: Chemistry, 2001 Lebih reaktif Kurang reaktif F Cl Br I Gambar 2.14 Gas halogen Sumber: Chemistry, 2002 Pada waktu meleleh, bentuk mahkota pecah menjadi bentuk rantai spiral yang panjang. Kekentalan meningkat akibat molekul S 8 yang padat berubah menjadi rantai berupa spiral panjang. Pada suhu lebih tinggi dari 200°C, rantai mulai pecah dan kekentalan menurun. Belerang S 8 bereaksi dengan oksigen menghasilkan belerang dioksida SO 2 dengan nyala biru yang khas. Oksida yang lain dari belerang adalah SO 3 , tetapi hanya terbentuk dalam jumlah kecil selama pembakaran belerang dalam udara.

6. Halogen