unsur unsur logam golongan 14 dan 15

I. PENDAHULUAN

Di alam semesta ini, terdapat banyak sekali kandungan unsur-unsur kimia. Hingga
saat ini unsur-unsur kimia berjumlah 116 unsur. Hanya saja dalam makalah ini,
kami akan membahas unsur-unsur Logam pada golongan 14 dan 15 dalam Sistem
Periodik Unsur. Yang terdiri dari unsur Germanium (Ge), Timah (Sn), Timbal
(Pb), dan Bismut(Bi). Pada umumnya unsur-unsur golongan ini tidak ditemukan
bebas di alam melainkan dalam bentuk senyawaan.
Mineral germanium merupakan salah satu unsur yang sangat langka tetapi unsur
ini didistribusikan dalam jumlah luas (seperti Ga). Mineral germanium diperoleh
dari abu batubara tetapi sekarang biasanya dari gas limbah pengolahan bijih seng.
Timah umumnya terdapat di kasiterit SnO2, dan timah menjadi satu- satunya
sumber penting dari unsur sejak dahulu. Unsur timbal merupakan unsur yang
paling melimpah diantara unsur logam golongan 14 dan 15, yaitu sebesar 13 ppm.
Bismuth biasanya ditemukan sebagai bismit (α-Bi2O3), bismutinit (Bi2S3), bismutit
[(BiO)2CO3], dan sangat jarang ditemukan dalam bentuk aslinya.
Dalam keadaan unsur bebasnya golongan 14 dan 15 dapat bereaksi dengan
hidrogen, halogen, oksigen, dan senyawanya. Sedangkan dalam bentuk garamgaramnya,

unsur-

unsur

ini

biasanya

air.Untukdapatmengertidanmemahamiunsur-unsurgolongan
besertadengansifatkimiafisiknya

,

besertadenganreaksinyadansenyawaannya,

caraisolasinya,

larut
14

dalam
dan

15

dankelimpahannya,

makaditulislahmakalahgolongan

14

dan 15 inidengancakupanunsur Germanium, Timah, Timbal, danBismut.

1

II.

PEMBAHASAN

2.1. Sumber dan Kelimpahan
a. Germanium (Ge)
Unsur ini pertama kali ditemukan oleh C. A. Winkler pada tahun 1886

selama analisis dari mineral baru dan langka“argyrodite” (Ag 8GeS6). Dia
menamakannya germanium dengan tujuan untuk menghormati negaranya,
Jerman.KelimpahanGermaniumdi kerak bumi hanya 1,8 ppm.Germanium
diperoleh dari abu batubara tetapi sekarang biasanya dari gas limbah
pengolahan bijih seng.
b. Timah (Sn)
Sumberutamatimah

(Sn)

di

alamadalah

mineralcassiterite(SnO2).Kelimpahan timah dikerak bumi yaitu 2,1 ppm.
c. Timbal (Pb)
Timbal disebut juga dengan timah hitam. Kelimpahan timbal di kerak
bumi cukup besar yaitu 13 ppm. Sumberutamatimbal (Pb)yaitu mineral
galena yang hitamdanberat (PbS). Selain itu juga timbal ditemukan dalam
beberapa mineral lain seperti anglesit ( PbSO4 ), kerusit ( PbCO3),

piromorfit (Pb5( PO4)3Cl)danmimetesit (Pb5(AsO4)3Cl)).
d. Bismut (Bi)
Kelimpahan

bismut

di

kerak

Bismutbiasanyaditemukansebagaibismit

bumi

hanya

(α-Bi2O3),

0,008

bimutinit

ppm.
(Bi2S3)

,bismutit [(BiO)2CO3].

2

2.2. Sifat Fisika dan Sifat Kimia
Sifat

Logam golongan 14

Logam
golongan

Ge
32
72,61

945
2850
Fcc

Sn
50
118,710
232
2623
tetragona

Pb
82
207,2
327
1751
Fcc

15
Bi

83
208,98
544
1837
Heksagonal

Densitas (20°C) / g cm
Jari-jari atom / pm
Energi ionisasi pertama /

5,323
125
761,2

l
5,769
141
708,4

11,342

175
715,4

9,8
155
703,3

kJ mol-1
Energi ionisasi kedua / kJ

1537

1411,4

1450

1610

1,8
(+2,+4)

1,9
(+2),

1,9
(+3), +5

Nomor atom
Berat atom
Titik leleh / °C
Titik didih / °C
Struktur kristal
-3

mol-1
Keelektronegatifan
1,8
Tingkat oksidasi *tanda +2,(+4)
kurung

menunjukkan

+4

lebih stabil
Kecenderungantitikdidihdantitiklelehdalamgolongan
dariataskebawahsemakinrendah,
daripada

namuntitiklelehtimbal

titiklelehtimahinidikarenakantimahmemiliki

14
lebih

tinggi

struktur

kristal

tetragonal yang merupakan susunan kemas tidak rapat, sedangkan timbal
memiliki struktur kristal fcc(kubus berpusat muka) yang merupakan
susunan kemas rapat. Susunan kemas kristal yang semakin rapat
menyebabkan titik leleh yang semakin tinggi.
Pada logam timbal energi ionisasinya lebih besar dari pada timah, hal ini
disebabkan karena adanya efek perisai yang buruk pada logam timbal,
dimana pada logam Pb memiliki konfigurasi elektron [54Xe] 4f14 5d10 6s2
6p2 sedangkan Sn memiliki konfigurasi elektron [ 36Kr] 4d10 5s2 5p2. Dari
konfigurasi elektron tersebut dapat kita lihat bahwasannya pada logam Pb
memiliki konfigurasi elektron pada 4f14 dan seperti yang kita ketahui
3

bahwasanya orbital “f dan d” merupakan efek perisai yang sangat buruk.
Namun perlu kita tinjau kembali, bahwasanya pada logam Sn elektron
tidak mengisi orbital hingga pada orbital “f” dan Sn hanya mengisi hingga
orbital “d” saja, sedangkan pada logam Pb elektronnya mengisi hingga
orbital “f” (efek perisai paling buruk).Pada timbal, elekron pada orbital f
kurang

efektif

melindungi

elektron

valensi

dari

tarikan

inti,

sehinggaelektron valensi terikat lebih kuat dan sulit dilepaskan akibat
semakin tertarik dengan inti, dan energi ionisasi yang dibutuhkan untuk
melepaskan elektron valensi semakin tinggi.
Germanium bersifat rapuh, kristal nya berkilau dengan warna abu-abu
keputihan

dengan sturktur berlian. Germanium dalam senyawaannya

dapat memiliki tingkat oksidasi +2 dan +4. Tingkat oksidasi +4 lebih
stabil.
Timahmerupakanlogamlunak, tidak kuat, dan memiliki titik leleh yang
rendah (232°C) sehingga mudah ditempa menjadi bentuk piringan.Timah
memiliki tiga alotrop yaitu timah abu-abu yang memiliki bentuk kristal
kubus, timah putih rapuh dengan bentuk kristal rombik, dan timah putih
lunak dengan bentuk kristal tetragonal. Pada temperatur kamar, timah
putih lunak dengan bentuk kristal tetragonal paling stabil, pada temperatur
dibawah 13,2°C berubah secara perlahan menjadi serbuk abu-abuamorf
(timah abu-abu), dan jika dipanaskan diatas 161°C berubah menjadi timah
putih rapuh. Timah dengan konfigurasi elektron [36Kr] 4d10 5s2 5p2 dalam
senyawa-senyawanya dapat mempunyai tingkat oksidasi +2 dan +4 dan
keduanya stabil.
Timbel bersifat lembek-lemah dengan titik leleh 327°C, namun sering
disebut sebagai logam berat. Istilah ini digunakan karena timbel memiliki
densitas yang sangat besar yaitu 11,342 g cm-1jauh lebih tinggi daripada
kerapatan tertinggi bagi logam transisi pertama yaitu 8,92 gram/cm3 untuk
tembaga.Timbel memiliki konfigurasi elektron [54Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2

4

dalam senyawa-senyawanya dapat mempunyai tingkat oksidasi +2 dan +4.
Tingkat oksidasi +2 lebih stabil.
Ge, Sn dan Pb juga memiliki sifat katenasi meskipun kurang daripada C
dan Si. Hal ini dapat dilihat dari energi ikatan yang dapat dilihat bahwa
ada penurunan signifikan dalam kekuatan ikatan M-M. Berikut data energi
ikatannya dalam kJmol-1 :

Bismut adalah logam golongan utama yang memiliki nomor atom
tertinggi, mempunyai sifat metallik paling rendah, rapuh, berwarna putih
kemerahan. Bismut memiliki beberapa alotrop, sruktur yang paling stabil
pada temperatur kamar tersusun oleh jaringan heksagonal berkerut dengan
setiap atom terikat oleh tiga atom lain terdekat dan tiga atom lain lebih
jauh seperti yang tinjukkan pada gambar berikut :

2.3 Cara Isolasi
2.3.1 Cara Isolasi Germanium

5

Pemurnian germanium prosesnya cukup rumit, yang berasal dari
cerobong asap, bukanhanya karena kecilnya konsentrasi dari germanium
akan tetapi karena germanium bersifat amfoter sama seperti Zink yang
telah dipisahkan kemudian dicuci dengan H 2SO4 yang diikuti dengan
penambahan NaOH cair. Hasilnya dalam kopresipitasi dari dua unsur
pada pH 5 dan pemurnian kembali dari germanium pada pH 2 adalah
sebanyak 10%. GeO2 mulai mengendap pada pH 2,4 sebesar 90% dan
sisanya diendapkan sampai pada pH 3. Dan pada pH 5 mengendap
sebesar 98%. Zn(OH)2mulai mengendap pada pH 4 dan terjadi
pengendapan sempurna pada pH 5,5. Konsentrat dipanaskan dengan HCl
untuk meninggalkan GeCl4. Titik didihnya 83,1ᵒC (sedangkan ZnCl2 titik
didihnya 756ᵒC. Setelah fraksinasi lanjut dari GeCl4,lalu hidrolisis
kemudian dimurnikan GeO2, yang perlahan-lahan dapat direduksi oleh H2
pada pada -530ᵒC. Pemurnian akhir untuk semi konduktor Ge
dipengaruhi oleh zona pemurnian.

2.3.2 Cara Isolasi Timah
Timah di alam terutama terdapat sebagai mineral kasiterit atau batu
timah, SnO2dan mineral inilah yang merupakan sumber utama logam
timah. Prinsippengolahannya adalah dengan mereduksi bijih oksida
tersebut. Pada zaman kuno,reduksi bijih SnO 2 dilakukan dengan
menggunakan batubara panas (glowing coal), menurut persamaan reaksi:
SnO2(s) + 2C(s) → Sn(l) + CO2 (g)
Pada tahap awal, bijih timah dipekatkan dalam suatu wadah dengan
proses flotasi-buih. Dalam proses ini, serbuk bijih timah dibuat menjadi
suspensi dalam air, kemudian ke dalam suspensi ini disemprotkan udara
melalui saluran yang berlubang-lubang dan berputar agar terjadi
gelembung-gelembung udara yang naik ke permukaan. Penambahan zat
adiktif tertentu,seperti minyak pinus dan natrium etilxantat ke dalam
suspensi akan mengakibatkan terbentuknya buih atau busa yang

6

menyelimuti bijih timah, sehingga terbawa ke atas bersama-sama dengan
gelembung-gelembung udara. Bijih-bijih timah yang mengapung
kemudian dikumpulkan dengan cara penumpahan keluar ini,sedangkah
bijih pengotor yang tidak dipengaruhi oleh zat adiktif tersebut akan jatuh
ke bagian dasar bawah.
Bijih timah yang sudah pekat kemudian dipanggang. Selanjutnya oksida
timah direduksi dengan karbon. Teknik modern untuk proses ini yaitu
tanur bergaung (reverberatory) pada T =1200-1300ᵒC. Kesulitan teknik
ini adalah adanya unsur besi sebagai pengotor bijih yang dimana hasil
yang bercampur denganlogam besi akan menjadi lebih keras. Hal ini
dikarenakan besi oksida sebagai pengotor memiliki sifat-sifat oksidator
yang mirip SnO2. Oleh karena itu, sangat vital proses reduksi bijih
kasiterit dilaksanakan dengan kondisi tekanan oksigen yang cukup tinggi
untuk mencegah terjadinya reduksi oksida besi pengotor menjadi logam
besi. Untuk itu, lelehan timah yang belum murni dari hasil reduksi
dengan karbon dipisahkan dari logam-logam lain yang tidak meleleh.
Selanjutnya lelehan timah ini diaduk dengan kuat, kemudian dialiri
dengan udara (oksigen) atau uap air panas agar bahan pengotor yang ada
teroksidasi kembali. Oksida-oksida pengotor ini pada pengadukan
biasanya akan membentuk film yang mengambang diatas permukaan
larutan, sehingga dapat dipisahkan dari logam timahnya.
2.3.3 Cara Isolasi Timbal
Dialam timbal banyak terdapat sebagai galena (PbS), namun beberapa
bijih lain yang mungkin terbentuk sebagai akibat pengaruh iklim atau
cuaca pada galena adalah sebagai karbonat, kerusit, PbCO3, dan sebagai
sulfat angelsit dan PbSO4. Dalam proses ekstraksinya, mula-mula bijih
galena dipekatkan dengan teknik flotasi buih, selanjutnya ditambahkan
sejumlah kwarsa, SiO2, kemudian diikuti dengan pemanggangan terhadap
campuran ini.
Persamaan reaksi utama pada proses ini :

7

Kemudian proses reduksi dilaksanakan dengan batubara coke (C) dan air
kapur, dengan persamaan reaksi utamanya adalah :

Maksud penambahan SiO2 sebelum pemanggangan dan penambahan air
kapur pada proses reduksi adalah agar PbSO4 yang mungkin terjadi
dalam proses pemanggangan galena pada suhu tinggi diubah menjadi
PbSiO3 oleh karena hadirnya kwarsa menurut persamaan reaksi :

Silikat ini pada proses reduksi akan diubah oleh air kapur, CaO, menjadi
PbO yang selanjutnya tereduksi oleh batubara menjadi logam timbal dan
kapur diubah menjadi kalsium silikat sebagai kerak atau ampas menurut
persamaan reaksi:

Alternatif lain pada proses reduksi adalah pemakaian bijih galena sebagai
reduktor pengganti batubara (coke) :

Sampai dengan tahap ini logam timbal yang dihasilkan masih belum
murni, dan masih mengandung banyak unsur pengotor seperti tembaga,
perak, zink, arsen, antimon, dan bismut. Oleh karena itu, masih perlu
proses pemurnian lebih lanjut yang meliputi beberapa tahap seperti
diuraikan berikut ini.

8

Mula-mula logam timbal yang dihasilkan dari lelehan selama beberapa
waktu pada temperatur dibawah titik leleh tembaga, sehingga tembaga
pengotor akan mengkristal timbal dan dapat dipisahkan. Tahap
berikutnya, udara ditiupkan dari atas permukaan lelehan timbal sehingga
pengotor seperti arsen dan antimon akan diubah menjadi arsenat dan
antimonat atau oksidanya, termasuk bismut sebagai buih di atas
permukaan dapat dipisahkan dengan disendoki ke luar. Selanjutnya,untuk
memisahkan pengotor seperti emas atau perak ditambahkan kira-kira 1-2
% zink agar pengotor ini larut dalam lelehan zink. Campuran ni
kemudian didinginkan secara perlahan dari sekitar 480 ᵒC menjadi 420ᵒC,
sehingga logam emas atau perak akan terbawa dalam zink yang akan
mengkristal dulu untuk dipisahkan dari lelehan timbal. Kelebihan zink,
jika ada dapat dipisahkan dengan teknik penyulingan hampa pada suhu
rendah.
Pemurnian tahap akhir biasanya dilakukan dengan teknik elektrolisis
metode

Betts.

heksafluorosilikat,

Proses
PbSiF6

ini

memakai
dan

asam

larutan

elektrolit

heksafluorosilikat,

timbal
H2SiF6.

Lembaran-lembaran timbal dipasang sebagai katode dan pelat-pelat
timbel yang belum murni dipasang sebagai anode . Anode timbel akan
mengalami oksidasi menjadi larutan Pb2+ yang kemudian akan tereduksi
menjadi logam Pb dan melekat pada katode. Dengan proses ini akan
diperoleh timbal dengan kemurnian yang sangat tinggi (sekitar 99,9%).
2.3.4. Cara Isolasi Bismut
Di alam bismut terdapat dalam bijih sulfidanya dan dalam bijih tembaga,
timah, dan timbal. Bismut dapat diperoleh dari bijihnya dengan proses
sederhana, yaitudengan cara dipanggang untuk memperoleh oksidanya
Bi2O3, kemudian direduksidengan besi, karbon , atau dengan H 2. Karena
bismut memiliki titik leleh yang rendah , memiliki kelarutan yang sangat
rendah dibawah Fe, stabilitas oksidatif yang cukup tinggi di udara ,
Bismut bisa dilebur dan dicor (seperti Pb/Timbal) dalam besi dan baja
kapal. Selain itu bismut juga dapat diperoleh dari produksuatu proses

9

pemurnian dari unsur Pb (timbal), Cu (tembaga), Sn (timah), Ag (perak),
dan Au (emas).

2.4. Reaksi-reaksi dan Senyawaan
1. Reaksi-reaksi
a). Reaksi dengan air :
 Germanium tidak bereaksi dengan air.
 Timah

tidakbereaksidenganair

padasuhubiasa,tapibereaksidenganuapmenghasilkan

SnO2dan

H2.
Sn(s) + 2H2O(g) SnO2(s) + 2H2(g)
 Timbal tidak bereaksi dengan air
 Bismutbereaksidengan air pada suhu tinggimembentukbismut
(III) trioksida.
2Bi(s) + 3H2O(g) → Bi2O3(s) + 3H2(g)
b). Reaksi dengan udara :
 Germanium teroksidasimenjadiGeO2 di udara
Ge(s) + O2(g) → GeO2(s)
 Timah
bereaksi

dengan

udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkan SnO2.
Sn(s) + O2(g)  SnO2(S)
 TimbalmembentukPbO di udarapadasuhu 600-800°C
2Pb(s) + O2(g) ∆
→
 Bismut

2PbO(s)

bereaksi

dengan

udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkanBi2O3.
4Bi(s) + 3O2(g) → 2Bi2O3(s)

c). Reaksi dengan halogen
 Germanium bereaksi langsung dengan halogen membentuk
GeX4
Ge(s)+ 2X2(g)→ GeX4(s)

X = F, Cl, Br, I

10

 Timah bereaksidengan Cl2dan Br2pada suhu rendah,dandengan
F2dan 12padasuhu tinggimenghasilkan SnX4.
Sn(s)+ 2X2(g)→ SnX4(s)
X = F, Cl, Br, I
 Timbal bereaksidengan F2 padasuhukamar menghasilkan PbF2,
dandengan Cl2menghasilkanPbCl2padapemanasan.
Pb(s) + F2(g)→ PbF2(s)
Pb(s) + Cl2(g) ∆
PbCl2(s)
→
 Bismut bereaksi dengan halogen pada pemanasan
menghasilkan BiX3
2Bi(s)+ 3X2(g)→ 2BiX3(s)

X = F, Cl, Br, I

d). Reaksi dengan asam
 LogamGermanium tidakbereaksidenganasam
 LogamTimahbereaksidenganasamnitratpekatmenghasilkanstani
oksidadanjuga gas NO2.
 LogamTimbalbereaksiperlahandenganasamencer
Pb(s) + 2HNO3 (aq)
Pb(NO3)2 (aq) + 2H2(g)
Pb(s) + 2HCl (aq)
PbCl2 (aq) + 2H2 (g)
 LogamBismuttidakbereaksidenganasam
e). Reaksi dengan basa
 Logam Germaniumtidakbereaksidenganbasa
 LogamTimahbereaksilangsungdenganbasakuatdalamkeadaanpa
nas
 LogamTimbalbereaksidalamlarutanbasa
Pb (s) + 2OH-(aq)Pb(OH)2 (aq)
 LogamBismuttidakbereaksidenganbasa

2. Senyawaan
a) Hidrida
Hidrida dari germaniummemilikirumusumum GenH2n+2 dikenalsebagai
gas

tidakberwarnaataucairan

yang

5.GeH4dulunyadibuatdenganhidrolisis

mudahmenguapuntuk

n=1yang

11

tidakefisiendaripaduan(aloi)
Mg/Gedenganlarutanasamtapisekarangumumnyadibuatolehreaksi
GeCl4denganLiAlH4dalameterataubahkan
lebihbaikdenganmereaksikanGeO2denganlarutan NaBH4

.

persamaan

reaksinya sebagai berikut:
GeO2 + NaBH4  GeH4 + NaBO2
Germanium

kurangvolatildankurangreaktif,

sehingga

GeH4tidakbereaksidenganudaradantidakterpengaruholehlarutanasamata
ularutanbasa 30%.Bertindaksebagaiasamdalamlarutan NH3membentuk
NH4+dan ion GeH3-.
Berikut sifat fisika beberapa hidrida germanium :

BinerSnhidridajauhlebihstabil.Reduksidari

SnCl4dengan

LiAlH4menghasilkan SnH4 sebesar 80-90%.Sn2H6bahkankurangstabil,
dan homolog tinggibelumdiperoleh.PbH4tidak pernah ditemukan,
metode yang berhasilmenghasilkan MH4untuk

Golongan 14 yang

lainsemuagagalbahkanpadatemperaturrendah.
Bismuthine, BiH3, sangat tidak stabil dan pertama kali terdeteksi pada
jejak menit oleh F. Paneth menggunakan teknik radiokimia melibatkan
212

Bi2Mg3. Percobaan ini, dilakukan pada tahun 1918, adalah salah satu

aplikasi yang paling awal dari percobaan tracer radiokimia dalam
kimia. Kemudian bekerja menggunakan BH4- untuk mengurangi BiC13
tidak berhasil dalam memproduksi jumlah makroskopik gas dan

12

persiapan terbaik (1961) adalah disproporsionasi MeBiH2 di -45°
selama beberapa jam.

b) Halida
Ge, Sn, dan Pb membentuk 2 jenis halida yaitu MX2 dan MX4.
GeX4 (X = F, Cl, Br atau I) terbentuk lagsung dari reaksi germanium
dan halogen. Pada 298 K (suhu kamar), GeF4adalah gas tidakberwarna,
GeCl4 adalahcairantidak berwarna, dan GeI4adalah padatan merahoranye(mp 417 K), danGeBr4melelehpada 299K. Berikut beberapa
sifat fisik GeX4 :

GeF2terbentuk
dipanaskan

sebagaipadatanputihvolatil(mp
denganGe

di

110°C)dariGeF4yang

150-3000C.

GeC12

berwarnaKuningPucatdapatdiperolehpadasuhu
3000ataudengandekomposisitermaldari

GeHCl3pada

700.Reaksikhasinidirangkumdalamskemaberikut :

GeBr2dibuatdenganreduksi
ataudenganaksiHBrpadaGe
merupakanpadatankuning,

GeBr4atau

GeHBr3dengan

berlebihdengansuhu
(mp

400°C,

122°),

Zn,
yang
yang
13

manadisproporsionasidenganGedan

GeBr4padasuhu

0

150
40oC

CdenganmenambahkanHBrpadasuhu

danhidrolisisdenganGe(OH)2 yang berwarnakuning.
Pembuatan

GeI2

yang

paling

baikadalahdengancaramereduksi

GeI4denganlarutan H3PO2padalarutan HI untukmencegahhidrolisis,
sublimasiuntukmemberikankristal orange kuning yang bercahaya,
kristalinistabildiudaradandisproporsionasiterjadihanyaketikapemanasa
npadasuhusekitar 550 0C.
SnF4 (berbentuk kristal higroskopis) dibuat dari SnCl4 dan HF.SnX4
lainnya dapatterbentuk langsung dari unsur-unsurnya. Berikut
beberapa sifat fisik SnX4:

SnF2diperoleh sebagai kristal monoklinik

tak berwarna dari

penguapan larutan SnO di 40% larutan HF.
SnCl2 pada fase gas membentuk molekul tersendiri, sedangkan pada
bentuk padatan kristal terdiri dari struktur lapisan dengan rantai
trigonal piramida SnCl3, seperti pada gambar berikut :

14

SnBr2 adalah padatan putih dengan titik leleh 216°C dan titik didih
620°C, memiliki struktur berlapis namun untuk detailnya tidak
diketahui. SnI2terbentuk saat Sn dipanaskan dengan I2 di asam klorida
2M.
PbX2 lebih stabil daripadaPbX4. PbX4(mp 870 K) dapat dibuat dengan
reaksi F2 atau halogen fluorida dengansenyawa Pb (II), misalnya
Pb(NO3)2.Timbel(II) klorida, PbCl2, berupa padatan putih yang sukar
larut dalam air, tetapi larut dalam air panas. Garam ini dapat diperoleh
dari interaksi langsung unsur-unsurnya. Timbel(II) klorida juga dapat
diperoleh dari reaksi antara timbel(II) oksida dengan asam klorida,
atau dari reaksi pengendapan ion Pb2+ oleh ion Cl-.
Trihalida BiF3 dan BiI3 semua padatan pada 298 K. Trihalida dapat
dibentuk oleh kombinasi dari unsur-unsur pada suhu tinggi. Reaksi
BiF3 dengan F2 pada suhu 880K menghasilkan BiF5. BiF5 adalah satusatunya Bi (V) halida dikenal.

f). Oksida
Germanium

monoksidadiperoleh

darireaksiGeCl2denganNH4OH,ataudenganmemanaskanGe(OH)2 yang
diperolehdari

GeCl2dan

air.

GeO

mengalami

disproprsionasi

padasuhutinggisebagai berikut :
970K
2GeOGeO2 + Ge

15

Timah

(II)

.stanooksida

,SnO

,berupaserbukhitamatauserbukhijaubergantungpadacarapembuatannya
.

oksidainidapatdibuatdenganmereaksikanlarutanpanassenyawatimah

(II) denganlarutankarbonat
Sn2+(aq) + CO32-(aq) ∆
→

SnO(s) + CO2(g)

Bagaimanasifatstanooksidaterhadapasamdanbasa?Timah

(II)

oksidabereaksidenganasammembentuk

ion

Sn2+dandenganbasakuatmembentuk

ion

JadiSnOmenunjukkansifatamfoterik

.denganmelepaskansatumolekul

stanit

[Sn(OH)4]2-

.

air ion stanit [Sn(OH)4]2- seringditulisdengan formula SnO22- (halini
analog dengan ion aluminat ).
SnO(s) + 2 H3O+ (aq) → Sn2+ (aq) + 3 H2O (l)
SnO(s) + 2 OH- (aq) + H2O (l) → [Sn(OH)4]2- (aq)
Larutanbasakuatmengendapkantimah
darilarutannyasebagaihidroksida

(II)

yang

berwarnaputih

–gelatin

,tetapilarutkembalipadapenambahanbasainisecaraberlebihanmembentu
k

ion

stanit

,

samaseperti

yang

terjadipadaoksidanyatersebutdiatasmenurutpersamaanreaksiberikut :
Sn2+ (aq) + 2 OH- (aq)

→ Sn(OH)2 (s)

Sn(OH)2 (s) + 2 OH- (aq) → [Sn(OH)4]2- (aq)
Timah (IV). Timah yang dibakar dalam udara akan mengalami
oksidasi berkelanjutan membentuk stani oksida yang berwarna kuning
ketika panas dan menjadi putih setelah dingin. Hal ini menunjukkan
bahwa timah, maupun timah (II) mudah teroksidasi. Oleh karena itu,
reaksi timah dengan asam nitrat pekat (oksidator kuat) juga
menghasilkan stani oksida (dan gas NO2)
Sn (s) + O2 (g) ∆
→
Sn (s) + 4 HNO3 (l) ∆
→

SnO2 (s)

SnO2 (s) + 4NO2 (g) + 2H2O (l)

16

Seperti halnya stano oksida, stani oksida juga bereaksi dengan asam,
dan basa membentuk ion stanat [Sn(OH)6]2- yang juga sering ditulis
dengan formula SnO32-, menurut persamaan reaksi
SnO2 (s) + 4 H3O+ (aq)  Sn4+ (aq) + 6H2O (l)
SnO2 (s) + 2 OH-(aq) + 2 H2O (l)  [Sn(OH)6]2- (aq)
Ada 3 macam oksida timbal yang penting yaitu PbO yang berwarna
kuning, PbO2 yang berwarna coklat dan Pb3O4 yang berwarna merah.
Timbal (II) oksida, dapat diperoleh dari pemanasan timbal dengan
udara diatas 600°C
2 Pb (s) + O2 (g) ∆
→

2 PbO (s)

Jadi, berbeda dengan pemanasan timah dengan udara yang
menghasilkan timah (IV) oksida, pemanasan timbal dengan udara
diatas 500oC akan menghasilkan Pb3O4.
Timah (IV) oksida dapat diperoleh dari oksida timbal (II) dalam
larutan basa. Dengan oksidator larutan natrium hipoklorit, NaClO,
timbale (II) dapat diubah menjadi timbae (IV) oksida menurut
persamaan reaksi
ClO- (aq) + H2O (l) + 2e-  Cl- (aq) + 2 OHPb2+ (aq) + 4 OH- (aq)  PbO2(s) + 2 H2O(l) + 2e
Pb2+ (aq) + 2 OH-(aq) + ClO- (aq)PbO2(s) + Cl- (aq) + 2 H2O (l)
Sama seperti oksida-oksida aluminium dan timah, oksida-oksida
timbal, PbO dan PbO2 juga bersifat amfoterik. sama dengan oksidaoksida timah, reaksi oksida timbale dengan basa kuat menghasilkan
ion plumbit [Pb(OH)4]2-dan plumbat [Pb(OH)6]2-.
Bismut terbakar di udara menjadi Bi 2O3, suatu oksida yang berwarna
kuning, bersifat basa, dan menghasilkan ion BiO +dan Bi3+ jika
dilarutkan dalam larutan asam.

17

2.5

Kegunaan
a. Germanium
Adapunkegunaan germanium adalahsebagai berikut :
1. Kristal germanium digunakanpadaalatdetektorfrekuensi radio yang
tinggidansinyal-sinyal radar
2. Kristal germanium digunakanpadapembuatanpirantisemikonduktor,
seperti transistor
3. Germanium
oksidadigunakandalampembuatankacaoptikdanpengobatan anemia.
4. Dalamsenyawanya germanium digunakansebagaiagenkemotrapi
5. Digunakansebagailensakamerawide-angledanmicroscope
objectives
b. Timah
Adapunkegunaantimahadalahsebagai berikut :
1. Dalamindustrimakanan,
2.
3.
4.

sebagaipembungkusbahanmakanandanminumankaleng.
SnO2digunakansebagaibahanampelasataupenggosokpermata
SnS2 digunakanpada proses penyepuhan / industripewarnaan
SnCl4 sebagaikatalisatordalamreaksi-

5.
6.
7.

reaksiorganiksepertipembuatanasamasetatdanoksalat.
Digunakansebagaicampuranlogamperunggu
Digunakandalamindustri aerospace
Bahaninsektida

c. Timbal
Adapunkegunaantimbaladalahsebagai berikut :
1. Dalamindustri cat, senyawatimbeldigunakansebagaipewarna
2. Bahanpengisibaterai
3. Pelapiskabellistrik
4. Digunakandalamindustripipa, tank, danalatsinar X
5. Pelindungbahan-bahanradioaktif
d. Bismut
Adapunkegunaanbismutadalahsebagai berikut :
1. Bahanpengisibaterai
2. Pelapiskabellistrik
3. Digunakandalamindustripipa, tank, danalatsinar X
4. Pelindungbahan-bahanradioaktif
5. Digunakanpadaalatfluoroskopi
6. Bahanobat-obatan
7. Bahankosmetik

18

III. PENUTUP

3.1 Kesimpulan
1. KelimpahanGermanium di kerak bumi hanya 1,8 ppm. Kelimpahan timah
dikerak bumi yaitu 2,1 ppm.Kelimpahan timbal di kerak bumi cukup besar
yaitu 13 ppm.Kelimpahan bismut di kerak bumi hanya 0,008 ppm.
2. Germanium diperoleh dari gas limbah pengolahan bijih
Sumberutamatimah

(Sn)

di

seng.

alamadalah

mineralcassiterite(SnO2).Sumberutamatimbal (Pb)yaitu mineral galena
yang hitamdanberat (PbS). Bismutbiasanyaditemukansebagaibismit (αBi2O3), bimutinit (Bi2S3) ,bismutit [(BiO)2CO3].
3. Titiklelehtimbal

lebih

tinggi

daripada

titiklelehtimahinidikarenakantimahmemiliki struktur kristal tetragonal
yang merupakan susunan kemas tidak rapat
4. Padalogamtimbalenergiionisasinyalebihbesardaripadatimah,
halinidisebabkankarenaadanyaefekperisai yang burukpadalogamtimbal
5. Bismutadalahlogamgolonganutama yang memilikinomor atom tertinggi,
mempunyaisifatmetallik paling rendah, rapuh, berwarnaputihkemerahan.
6. Germanium tidak bereaksi dengan air. Timah tidakbereaksidengan air
padasuhubiasa, tapibereaksidenganuapmenghasilkan SnO2dan H2.Timbal
tidak bereaksi dengan air. Bismut bereaksidengan air pada suhu
tinggimembentukbismut (III) trioksida.
7. Germanium teroksidasimenjadiGeO2 di udaraTimah bereaksi dengan
udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkan

19

SnO2.TimbalmembentukPbO

di

udarapadasuhu

600-800°C.

Bismut

bereaksi dengan udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkanBi2O3.
8. Ge, Sn, Pb, dan Bi membentuk senyawaan hidrida, halida, oksida, dan
hidroksida.

3.2 Saran
Kami dari kelompok 8 menyarankan agar pembuatan makalah ilmiah seperti
ini tetap menjadi salah satu tugas wajib bagi mahasiswa. Karena dengan
pembuatan makalah ilmiah ini kami merasakan manfaatnya diantara lain
pengetahuan/wawasan

yang

didapat

tentunya

semakin

luas

dan

menumbuhkan sikap kritis dalam mengambil dan menganalisis setiap tinjauan
pustaka atau sumber bagi makalah ini. Akhir kata yang dapat kami sampaikan
ialah harapan kami yaitu semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi banyak
orang dan kami akan senang jika ada orang yang memperbaiki/merevisi
makalah ini menjadi lebih baik lagi.

20