Kimia Unsur Golongan Transisi Periode Keempat

Dalam tulisan ini, kita akan mempelajari tentang sifat unsur transisi periode keempat, reaksi kimia dan pengolahan unsur transisi periode keempat, pemanfaatan unsur transisi periode keempat dalam kehidupan sehari-hari, sifat senyawa kompleks yang terbentuk dari berbagai unsur transisi periode keempat, serta penulisan nama senyawa kompleks yang terbentuk.

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur  golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn). (klik di sini untuk melihat sifat Unsur Transisi Periode Keempat dalam Tabel Periodik)

Dalam satu periode dari kiri (Sc) ke kanan (Zn), keelektronegatifan unsur hampir sama, tidak meningkat maupun menurun secara signifikan. Selain itu, ukuran atom (jari-jari unsur) serta energi ionisasi juga tidak mengalami perubahan signifikan. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa semua unsur transisi periode keempat memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang serupa. Hal ini berbeda dengan unsur utama yang mengalami perubahan sifat yang sangat signifikan dalam satu periode (lihat materi Unsur –Unsur Periode Ketiga).

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dibandingkan unsur Alkali maupun Alkali tanah, sehingga kereaktifan unsur transisi tersebut lebih rendah bila dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Sebagian besar unsur transisi periode keempat mudah teroksidasi (memiliki E°red negatif), kecuali unsur Tembaga yang cenderung mudah tereduksi (E°Cu = + 0,34 V). Hal ini berarti bahwa secara teoritis, sebagian besar unsur transisi periode keempat dapat bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) menghasilkan gas hidrogen, kecuali unsur Tembaga. Akan tetapi, pada kenyataanya, kebanyakan unsur transisi periode keempat sulit atau bereaksi lambat dengan larutan asam akibat terbentuknya lapisan oksida yang dapat menghalangi reaksi lebih lanjut. Hal ini terlihat jelas pada unsur Kromium. Walaupun memiliki potensial standar reduksi negatif, unsur ini sulit bereaksi dengan asam akibat terbentuknya lapisan oksida (Cr2O3) yang inert. Sifat inilah yang dimanfaatkan dalam proses perlindungan logam dari korosi (perkaratan).

Dibandingkan unsur Alkali dan Alkali Tanah, unsur-unsur transisi periode keempat memiliki susunan atom yang lebih rapat (closed packing). Akibatnya, unsur transisi tersebut memiliki kerapatan (densitas) yang jauh lebih besar dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Dengan demikian, ikatan logam (metallic bonds) yang terjadi pada unsur transisi lebih kuat. Hal ini berdampak pada titik didih dan titik leleh unsur transisi yang jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama. Selain itu, entalpi pelelehan dan entalpi penguapan unsur transisi juga jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama.

Unsur transisi periode keempat memiliki tingkat oksidasi (bilangan oksidasi) yang bervariasi. Hal ini disebabkan oleh tingkat energi subkulit 3d dan 4s yang hampir sama. Oleh sebab itu, saat unsur transisi melepaskan elektron pada subkulit 4s membentuk ion positif (kation), sejumlah elektron pada subkulit 3d akan ikut dilepaskan. Bilangan oksidasi umum yang dijumpai pada tiap unsur transisi periode keempat adalah +2 dan +3. Sementara, bilangan oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah +7 pada unsur Mangan (4s2 3d7). Bilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu+, dan Cu2+, sedangkan bilangan oksidasi tinggi ditemukan pada anion oksida, seperti CrO4

2-, Cr2O7

2-, dan MnO4-.

Perubahan bilangan oksidasi ditunjukkan oleh perubahan warna larutan. Sebagai contoh, saat ion Cr+7 direduksi menjadi ion Cr3+

, warna larutan berubah dari orange (jingga) menjadi hijau.

Cr2O72-

(aq) +  14 H+

(aq) +  6 e- ——>  2 Cr3+(aq) +  7 H2O(l)

Besi (Fe) adalah unsur yang cukup melimpah di kerak bumi (sekitar 6,2% massa kerak bumi). Besi jarang ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Besi umumnya ditemukan dalam bentuk mineral (bijih besi), seperti hematite (Fe2O3), siderite (FeCO3), dan magnetite (Fe3O4).

Logam Besi bereaksi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Fe(s) +  2 H+(aq) ——>  Fe2+

(aq) +  H2(g)

Larutan asam sulfat pekat dapat mengoksidasi logam Besi menjadi ion Fe3+. Sementara larutan asam nitrat pekat akan membentuk lapisan oksida Fe3O4 yang dapat menghambat reaksi lebih lanjut. Umumnya, Besi dijumpai dalam bentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2 dan +3. Beberapa contoh senyawa Besi (II) antara lain FeO (hitam), FeSO4. 7H2O (hijau), FeCl2 (kuning), dan FeS (hitam). Ion Fe2+

dapat dengan mudah teroksidasi menjadi ion Fe3+ bila terdapat gas oksigen yang cukup dalam larutan Fe2+. Sementara itu, senyawa yang mengandung ion Besi (III) adalah Fe2O3 (coklat-merah) dan FeCl3 (coklat).

Tembaga (Cu) merupakan unsur yang jarang ditemukan di alam (precious metal). Tembaga umumnya ditemukan dalam bentuk senyawanya, yaitu bijih mineral, seperti kalkopirit (CuFeS2) dan kalkosit (Cu2S). Logam Tembaga dapat diperoleh melalui pemanggangan kalkopirit, seperti yang dinyatakan dalam persamaan reaksi di bawah ini :

2 CuFeS2(s) +  4 O2(g) ——>  Cu2S(s) +  2 FeO(s) + 3 SO2(g)

Cu2S(s) +  O2(g) ——>  2Cu(l) +  SO2(g)

Logam Tembaga dapat dimurnikan melalui proses elektrolisis (lihat materi Elektrokimia II). Logam Tembaga memiliki koduktivitas elektrik yang tinggi. Dengan demikian, logam tembaga sering digunakan sebagai kawat penghantar listrik. Selain itu, Tembaga juga digunakan pada pembuatan alloy (sebagai contoh, kuningan, merupakan alloy dari Cu dan Zn),bahan pembuatan pipa, dan bahan dasar pembuatan koin (uang logam).

Logam Tembaga bereaksi hanya dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat pekat panas (dikenal dengan istilah aqua regia). Bilangan oksidasi Tembaga adalah +1 dan +2. Ion Cu+ kurang stabil dan cenderung mengalami disproporsionasi dalam larutan. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

2 Cu+(aq) ——>  Cu(s) +  Cu2+

(aq)

Semua senyawa Tembaga (I) bersifat diamagnetik dan tidak berwarna (kecuali Cu2O yang berwarna merah), sedangkan semua senyawa Tembaga (II) bersifat paramagnetik dan berwarna. Senyawa hidrat yang mengandung ion Cu2+ berwarna biru. Beberapa contoh senyawa yang mengandung Tembaga (II) adalah CuO (hitam), CuSO4.5H2O (biru), dan CuS (hitam).

Senyawa Koordinasi adalah senyawa yang terbentuk dari ion sederhana (kation maupun anion) serta ion kompleks. Unsur transisi periode keempat dapat membentuk berbagai jenis ion kompleks. Ion kompleks terdiri dari kation logam transisi dan ligan. Ligan adalah molekul atau ion yang terikat pada kation logam transisi. Interaksi antara kation logam transisi dengan ligan merupakan reaksi asam-basa Lewis. Menurut Lewis, ligan merupakan basa Lewis yang berperan sebagai spesi pendonor (donator) elektron. Sementara itu, kation logam transisi merupakan asam Lewis yang berperan sebagai spesi penerima (akseptor) elektron. Dengan demikian, terjadi ikatan kovalen koordinasi (datif) antara ligan dengan kation logam transisi pada proses pembentukan ion kompleks. Kation logam transisi kekurangan elektron, sedangkan ligan memiliki sekurangnya sepasang elektron bebas (PEB). Beberapa contoh molekul yang dapat berperan sebagai ligan adalah H2O, NH3, CO, dan ion Cl-.

Bilangan koordinasi adalah jumlah ligan yang terikat pada kation logam transisi. Sebagai contoh, bilangan koordinasi Ag+

pada ion [Ag(NH3)2]+ adalah dua, bilangan koordinasi Cu2+ pada ion [Cu(NH3)4]2+ adalah empat, dan bilangan koordinasi Fe3+ pada ion [Fe(CN)6]3- adalah enam. Bilangan koordinasi yang sering dijumpai adalah 4 dan 6.

Berdasarkan jumlah atom donor  yang memiliki pasangan elektron bebas (PEB) pada ligan, ligan dapat dibedakan menjadi monodentat, bidentat, dan polidentat. H2O dan NH3

merupakan ligan monodentat (mendonorkan satu pasang elektron). Sedangkan Etilendiamin (H2N-CH2-CH2-NH2, sering disebut dengan istilah en) merupakan contoh ligan bidentat (mendonorkan dua pasang elektron). Ligan bidentat dan polidentat sering disebut sebagai agen chelat (mampu mencengkram kation logam transisi dengan kuat).

Muatan ion kompleks adalah penjumlahan dari muatan kation logam transisi dengan ligan yang mengelilinginya. Sebagai contoh, pada ion [PtCl6]2-, bilangan oksidasi masing-masing ligan (ion Cl-) adalah -1. Dengan demikian, bilangan oksidasi Pt (kation logam transisi) adalah +4. Contoh lain, pada ion [Cu(NH3)4]2+, bilangan oksidasi masing-masing ligan (molekul NH3) adalah 0 (nol). Dengan demikian, bilangan oksidasi Cu (kation logam transisi) adalah +2.

Berikut ini adalah beberapa aturan yang berlaku dalam penamaan suatu ion kompleks maupun senyawa kompleks :

1. Penamaan kation mendahului anion; sama seperti penamaan senyawa ionik pada umumnya.

2. Dalam ion kompleks, nama ligan disusun menurut urutan abjad, kemudian dilanjutkan dengan nama kation logam transisi.

3. Nama ligan yang sering terlibat dalam pembentukan ion kompleks dapat dilihat pada Tabel Nama Ligan.

4. Ketika beberapa ligan sejenis terdapat dalam ion kompleks, digunakan awalan di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-, dan sebagainya.

5. Bilangan oksidasi kation logam transisi dinyatakan dalam bilangan Romawi.

6. Ketika ion kompleks bermuatan negatif, nama kation logam transisi diberi akhiran –at. Nama kation logam transisi pada ion kompleks bermuatan negatif dapat dilihat pada Tabel Nama Kation pada Anion Kompleks.

Tabel Nama Ligan

Ligan Nama Ligan

Bromida, Br- Bromo

Klorida, Cl- KloroSianida, CN- Siano

Hidroksida, OH- Hidrokso

Oksida, O2- OksoKarbonat, CO3

2- Karbonato

Nitrit, NO2- Nitro

Oksalat, C2O42- Oksalato

Amonia, NH3 AminaKarbon Monoksida, CO Karbonil

Air, H2O Akuo

Etilendiamin Etilendiamin (en)

Tabel Nama Kation pada Anion Kompleks

Kation Nama Kation pada Anion KompleksAluminium, Al AluminatKromium, Cr KromatKobalt, Co Kobaltat

Cuprum, Cu CupratAurum, Au AuratFerrum, Fe Ferrat

Plumbum, Pb PlumbatMangan, Mn Manganat

Molibdenum, Mo MolibdatNikel, Ni Nikelat

Argentum, Ag ArgentatStannum, Sn StannatTungsten, W Tungstat

Zink, Zn Zinkat

Berikut ini adalah beberapa contoh penulisan nama maupun rumus kimia dari berbagai senyawa kompleks :

1. Ni(CO)4

Bilangan koordinasi = 4

Muatan ion kompleks = 0

Muatan ligan = 0

Muatan kation logam transisi = 0

Nama senyawa = tetrakarbonil nikel (0) atau nikel tetrakarbonil

2. NaAuF4

Terdiri dari kation sederhana (Na+) dan anion kompleks (AuF4-)

Bilangan koordinasi = 4

Muatan anion kompleks = -1

Muatan ligan = -1 x 4 = -4

Muatan kation logam transisi = +3

Nama senyawa = natrium tetrafluoro aurat (III)

3. K3[Fe(CN)6]

Terdiri dari kation sederhana (3 ion K+) dan anion kompleks ([Fe(CN)6]-3)

Bilangan koordinasi = 6

Muatan anion kompleks = -3

Muatan ligan = -1 x 6 = -6

Muatan kation logam transisi = +3

Nama senyawa = kalium heksasiano ferrat (III) atau kalium ferrisianida

4. [Cr(en)3]Cl3

Terdiri dari kation kompleks ([Cr(en)3]3+) dan anion sederhana (3 ion Cl-)

Bilangan koordinasi = 3 x 2 (bidentat) = 6

Muatan kation kompleks = +3

Muatan ligan = 3 x 0 = 0

Muatan kation logam transisi = +3

Nama senyawa = tris-(etilendiamin) kromium (III) klorida

5. Pentaamin kloro kobalt (III) klorida

Terdapat 5 NH3, satu Cl-, satu Co3+, dan ion Cl-

Muatan kation kompleks = (5 x 0) + (1 x -1) + (1 x +3) = +2

Untuk membentuk senyawa kompleks, dibutuhkan dua ion Cl-

Rumus senyawa kompleks = [Co(NH3)5Cl]Cl2

6. Dikloro bis-(etilendiamin) platinum (IV) nitrat

Terdapat 2 Cl-, 2 en, satu Pt4+, dan ion NO3-

Muatan kation kompleks = (2 x -1) + (2 x 0) + (1 x +4) = +2

Untuk membentuk senyawa kompleks, dibutuhkan dua ion NO3-

Rumus senyawa kompleks = [Pt(en)2Cl2](NO3)2

7. Natrium heksanitro kobaltat (III)

Terdapat 6 NO2-, satu Co3+, dan ion Na+

Muatan anion kompleks = (6 x -1) + (1 x +3) = -3

Untuk membentuk senyawa kompleks, dibutuhkan tiga ion Na+

Rumus senyawa kompleks = Na3[Co(NO2)6]

8. Tris-(etilendiamin) kobalt (III) sulfat

Terdapat 3 en, satu Co3+, dan ion SO42-

Muatan kation kompleks = (3 x 0) + (1 x +3) = +3

Untuk membentuk senyawa kompleks, dua kation kompleks membutuhkan tiga ion SO42-

Rumus senyawa kompleks = ([Co(en)3])2(SO4)3

Bentuk ion kompleks dipengaruhi oleh jumlah ligan, jenis ligan, dan jenis kation logam transisi. Secara umum, bentuk ion kompleks dapat ditentukan melalui bilangan koordinasi. Hubungan antara bilangan koordinasi terhadap bentuk ion kompleks dapat dilihat pada tabel berikut :

Bilangan Koordinasi Bentuk Ion Kompleks

2 Linear

4 Tetrahedral atau Square Planar

6 Oktahedral

Skandium

Sejarah(Latin: scandia, Scandinavia). Mendeleev telah memprediksi keberadaan unsur ekaboron berdasarkan prinsip sistim periodik yang ditemukannya. Unsur ini diperkirakan memiliki berat atom antara 40 (kalsium) dan 48 (titanium). Elemen skandium ditemukan oleh Nilson pada tahun 1878 di dalam mineral-mineral euxenite dan gadolinite, yang belum pernah ditemukan dimanapun kecuali di Skandinavia. Dengan memproses 10 kg euxenite dan hasil sampingan mineral-mineral langka lainnya, Nilson berhasil memproduksi 2 gram skandium oksida murni. Ilmuwan-ilmuwan berikutnya kemudian menunjukkan bahwa skandium yang ditemukan Nilson sama dengan ekaboronnya Mendeleev.

Sumber-sumberSkandium ternyata lebih banyak ditemukan di matahari dan beberapa bintang lainnya (terbanyak ke-23) dibandingkan di bumi (terbanyak ke-50). Elemen ini tersebar banyak di bumi, terkandung dalam jumlah yang sedikit di dalam banyak mineral (sekitar 800an spesies mineral). Warna biru pada beryl (satu jenis makhluk hidup laut) disebutkan karena mengandung skandium. Ia juga terkandung sebagai komponen utama mineral thortveitite yang terdapat di Skandinavia dan Malagasi. Unsur ini juga ditemukan dalam hasil sampingan setelah ekstrasi tungsten dari Zinwald wolframite dan di dalam wiikite dan bazzite.

Kebanyakan skandium sekarang ini diambil dari throtvitite atau diekstrasi sebagai hasil produksi pemurnian uranium. Skandium metal pertama kali diproses pada tahun 1937 oleh Fischer, Brunger dan Grienelaus yang mengelektrolisis cairan eutectic kalium, litium dan skandium klorida pata suhu 700 dan 800 derajat Celcius. Kabel tungsten dan genangan seng cair digunakan sebagai elektroda dalam graphite crucible. Skandium muruni sekarang ini diproduksi dengan cara mereduksi skandium florida dengan kalsium metal.

Produksi pertama 99% skandium metal murni diumumkan pada tahun 1960.

Sifat-sifatSkandium adalah logam perak-putih yang berubah warna menjadi kekuningan atau kemerahjambuan jika diekspos dengan udara. Elemen ini lunak dan lebih menyerupai itrium dan metal-metal langka lainnya ketimbang aluminium atau titanium. Ia ringan dan memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada aluminium, menjadikannya bahan yang sangat diminati oleh perangcang pesawat antariksa. Skandium tidak terserang dengan campuran 1:1 HNO3 dan 48% HF.

KegunaanSekitar 20 kg skandium (Sc2O3) sekarang ini digunakan setiap tahun di Amerika untuk memproduksi lampu intensitas tinggi, dan isotop radioaktif 46Sc digunakan sebagi agen pelacak dalam kilang minyak mentah. Skandium ioda yang ditambahkan ke lampu uap merkuri memberikan pancaran sinar mirip matahari yang efisien, yang penting untuk penerangan ruangan atau TV bewarna malam hari.

21

kalsium ←

skandium →

titanium-

↑Sc↓Y Tabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom skandium, Sc, 21

Deret kimia transition metals

Golongan, Periode, Blok 3, 4, d

Penampilan

silvery white

Massa atom 44.955912 (6) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d1 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 9, 2

Ciri-ciri fisik

Fase solid

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 2.985 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 2.80 g/cm³

Titik lebur1814 K

(1541 °C, 2806 °F)

Titik didih3109 K

(2836 °C, 5136 °F)

Kalor peleburan 14.1 kJ/mol

Kalor penguapan 332.7 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 25.52 J/(mol·K)

Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1645 1804 (2006) (2266) (2613) (3101)

Ciri-ciri atom

Struktur kristal hexagonal

Bilangan oksidasi3

(weakly basic oxide)

Elektronegativitas 1.36 (skala Pauling)

Energi ionisasi

(detil)ke-1: 633.1 kJ/mol

ke-2: 1235.0 kJ/mol

ke-3: 2388.6 kJ/mol

Jari-jari atom 160 pm

Jari-jari atom (terhitung) 184 pm

Jari-jari kovalen 144 pm

Lain-lain

Sifat magnetik ???

Resistivitas elektris(r.t.) (α, poly)

calc. 562 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 15.8 W/(m·K)

Muai panas(r.t.) (α, poly)

10.2 µm/(m·K)

Modulus Young 74.4 GPa

Modulus geser 29.1 GPa

Modulus ruah 56.6 GPa

Nisbah Poisson 0.279

Kekerasan Brinell 750 MPa

Nomor CAS 7440-20-2

Titanium

Titanium (Ti)Nomor Atom: 22 Simbol Atom: Ti

Berat Atom: 47.90 Konfigurasi Elektron: [Ar]4s23d2

Sejarah(Latin: titans, anak pertama bumi dalam mitologi romawi) Ditemukan oleh Gregor di tahun 1791 dan dinamakan oleh Klaproth di tahun 1795. Titanium yang tidak murni dipersiapkan oleh Nilson dan Pettersson di tahun 1887, tetapi unsur yang murni tidak dibuat sampai pada tahun 1910 oleh Hunter dengan cara memanaskan TiCl4 dengan natrium dalam bom baja.

SumberTitanium ditemukan di meteor dan di dalam matahari. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Garis-garis titanium oksida sangat jelas terlihat di spektrum bintang-bintang tipe M. Unsur ini merupakan unsur kesembilan terbanyak pada kerak bumi. Titanium selalu ada dalam igneous rocks (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Ia juga terdapat dalam mineral rutile, ilmenite dan sphene dan terdapat dalam titanate dan bijih besi. Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tetumbuhan dan dalam tubuh manusia. Logam ini hanya dikutak-kutik di laboraturium sampai pada tahun 1946, Kroll menunjukkan cara memproduksi titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Metoda ini yang dipakai secara umum saat ini. Selanjutnya logam titanium dapat dimurnikan dengan cara medekomposisikan iodanya.

Sifat-sifatTitanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia ductile. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. Titanium juga memiliki resistansi terhadap asam sulfur dan asam hidroklorida yang larut, kebanyakan asam organik lainnya, gas klor dan solusi klorida. Titanium murni diberitakan dapat menjadi radioaktif setelah dibombardir dengan deuterons. Radiasi yang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamama. Logam ini dimorphic. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu 880 derajat Celcius. Logam ini terkombinasi dengan oksigen pada suhu panas merah dan dengan klor pada suhu 550 derajat Celcius. Logam titanium tidak bereaksi dengan fisiologi tubuh manusia (physiologically inert). Titanium oksida murni memiliki indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.

IsotopTitanium alami memiliki lima isotop dengan masa atom dari 46 sampai 50. Semuanya stabil. Ada delapan isotop titanium yang labil.KegunaanTitanium sangat penting sebagai agen campuran logam dengan aluminium, molibdenum, manggan, besi dan beberapa logam lainnya. Campuran logam titanium digunakan terutama untuk bahan pesawat terbang dan misil, dimana logam ringan, kuat dan tahan suhu tinggi diperlukan. Titanium sekuat baja, tetapi 45% lebih ringan. Ia 60% lebih berat daripada aluminium, tetapi dua kali lebih kuat. Titanium memiliki kegunaan potensial di pabrik desalinasi untuk mengkonversi air laut menjadi air tawar. Logam ini memiliki resistansi yang baik terhadap air laut dan digunakan untuk baling-baling kapal dan bagian kapal lainnya yang terekspos pada air asin. Anoda titanium yang dilapisi platinum telah digunakan untuk memberikan perlindungan dari korosi air garam. Titanium diproduksi secara buatan untuk permata. Safir dan rubi menunjukkan asterism sebagai hasil keberadaan TiO2. Titanium

dioksida sangat banyak digunakan untuk cat rumah dan cat lukisan karena permanen dan memilki sifat penutup yang baik. Pigmen titanium oksida merupakan aplikasi yang terbanyak untuk unsur ini. Cat titanium merupakan reflektor sinar infra yang sangat bagus dan banyak digunakan pada tempat-tempat pengamatan matahari (solar observatories) dimana panas dapat mengganggu pengamatan. Titanium tetraklorida digunakan untuk mengiridasi gelas. Senyawa ini mengeluarkan asap tebal di udara.

22sca

ndium ←

titanium →

vanadiu

m-

↑Ti↓Zr Tabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom titanium, Ti, 22

Deret kimia transition metals

Golongan, Periode, Blok 4, 4, d

Penampilan

silvery metallic

Massa atom 47.867(1) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d2 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 10, 2

Ciri-ciri fisik

Fase solid

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 4.506 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 4.11 g/cm³

Titik lebur1941 K

(1668 °C, 3034 °F)

Titik didih3560 K

(3287 °C, 5949 °F)

Kalor peleburan 14.15 kJ/mol

Kalor penguapan 425 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 25.060 J/(mol·K)

Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1982 2171 (2403) 2692 3064 3558

Ciri-ciri atom

Struktur kristal hexagonal

Bilangan oksidasi4

(amphoteric oxide)

Elektronegativitas 1.54 (skala Pauling)

Energi ionisasi

(detil)

ke-1: 658.8 kJ/mol

ke-2: 1309.8 kJ/mol

ke-3: 2652.5 kJ/mol

Jari-jari atom 140 pm

Jari-jari atom (terhitung) 176 pm

Jari-jari kovalen 136 pm

Lain-lain

Sifat magnetik ???

Resistivitas listrik (20 °C) 0.420 µΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 21.9 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 8.6 µm/(m·K)

Kecepatan suara

(pada wujud kawat)(suhu kamar) 5090 m/s

Modulus Young 116 GPa

Modulus geser 44 GPa

Modulus ruah 110 GPa

Nisbah Poisson 0.32

Skala kekerasan Mohs 6.0

Kekerasan Vickers 970 MPa

Kekerasan Brinell 716 MPa

Nomor CAS

7440-32-6

Titanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ti dan nomor atom 22. Dia merupakan logam transisi yang ringan, kuat, 'lustrous', tahan korosi (termasuk tahan terhadap air laut dan chlorine dengan warna putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy kuat dan ringan (terutama dengan besi dan aluminum) dan merupakan senyawa terbanyaknya, titanium dioxide, diguankan dalam pigmen putih.

Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah rutile dan ilmenite, yang tersebar luas di seluruh Bumi. Ada dua bentuk allotropic dan lima isotop alami dari unsur ini; Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Sifat Titanium mirip dengan zirconium secara kimia maupun fisika.

Keunggulan Titanium Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan baja tapi

hanya 60% dari berat baja. Kekuatan lelah (fatigue strength) yang lebih tinggi daripada paduan aluminium. Tahan suhu tinggi. Ketika temperatur pemakaian melebihi 150 C maka dibutuhkan titanium

karena aluminium akan kehilangan kekuatannya seacara nyata. Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada aluminium dan baja. Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka komponen-

komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium.[1]

Aplikasi Titanium Militer. Oleh karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang

(tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa. Industri. Beberapa mesin pemindah panas (heat exchanger)dan bejana bertekanan tinggi

serta pipa-pipa tahan korosi memakai bahan titanium. Kedokteran. Bahan implan gigi, penyambung tulang, pengganti tulang tengkorak, struktur

penahan katup jantung. Mesin. Material pengganti untuk batang piston.

Vanadium

Sejarah

Vanadium ditemukan pertama kali oleh del Rio pada tahun 1801. Sayangnya, seorang ahli kimia Perancis dengan salah menyatakan bahwa unsur baru del Rio hanyalah krom yang tidak murni. Del Rio pun menyangka dirinya salah dan menerima pernyataan ahli kimia Perancis itu.

Unsur ini akhirnya ditemukan ulang pada tahun 1830 oleh Sefstrom, yang menamakan unsur itu untuk memuliakan dewi Skandinavia, Vanadis, karena aneka warna senyawa yang dimilikinya. Vanadium berhasil diisolasi hingga nyaris murni oleh Roscoe, pada tahun 1867 dengan mereduksi garam kloridanya dengan hidrogen.

Vanadium tidak dapat dimurnikan hingga kadar 99.3% – 99.8% hingga tahun 1922.

Sumber

Vanadium ditemukan dalam 65 mineral yang berbeda, di antaranya karnotit, roskolit, vanadinit, dan patronit, yang merupakan sumber logam yang sangat penting. Vanadium juga ditemukan dalam batuan fosfat dan beberapa bijih besi, juga terdapat dalam minyak mentah sebagai senayawa kompleks organik. Vanadium juga ditemukan dalam sedikit dalam batu meteor.

Produksi komersial berasal dari abu minyak bumi dan merupakan sumber Vanadium yang sangat penting. Kemurnian yang sangat tinggi diperoleh dengan mereduksi vanadium triklorida dengan magnesium atau dengan campuran magnesium-natrium.

Sekarang, kebanyakan logam vanadium dihasilkan dengan mereduksi V2O5 dengan kalsium dalam sebuah tabung bertekanan, proses yang dikembangkan oleh McKenie dan Seybair.

Isotop

Vanadium alam merupakan campuran dari 2 isotop, yakni Vanadium-50 sebanyak 0.24% dan Vanadium -51 sebanyak 99.76%. Vanadium-50 sedikit radioaktif, memiliki masa paruh lebih dari 3.9 x 1017 tahun. Ada sembilan isotop lainnya yang tidak stabil

Sifat-sifat Vanadium murni adalah logam berwarna putih cemerlang dan lunak. Tahan korosi terhadap larutan basa, asam sulfat, dan asam klorida, juga air garam. Tetapi logam ini teroksidasi di atas 660oC

Vanadium memiliki kekuatan struktur yang baik dan memiliki kemampuan fisi neutron  yang rendah , membuatnya sangat berguna dalam penerapan nuklir .

Kegunaan

Vanadium digunakan dalam memproduksi logam tahan karat dan peralatan yang digunakan dalam kecepatan tinggi. Vanadium karbida sangat penting  dalam pembuatan baja.

Sekitar 80% Vanadium yang sekarang dihasilkan, digunakan sebagai ferro vanadium atau sebagai  bahan tambahan baja. Foil vanadium digunakan sebagai zat pengikat dalam melapisi titanium pada baja. Vanadium petoksida digunakan dalam pembuatan keramik dan sebagai katalis.

Vanadium juga digunakan untuk menghasilkan magnet superkonduktif dengan medan magnet sebesar 175000 Gauss.

Penanganan

Vanadium dan semua senyawanya adalah beracun dan harus ditangani dengan hati-hati. Konsentrasi maksimum V2O5 yang masih diizinkan terdapat di udara adalah 0.05 (selama 8 jam kerja rata-rata selama 40 jam per minggu)

23titanium ←

vanadium →

kromium-

↑V↓Nb Tabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom vanadium, V, 23

Deret kimia transition metals

Golongan, Periode, Blok 5, 4, d

Penampilan

gray-white metal

Massa atom 50.9415 (1) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d3 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 11, 2

Ciri-ciri fisik

Fase solid

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 6.0 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 5.5 g/cm³

Titik lebur2183 K

(1910 °C, 3470 °F)

Titik didih3680 K

(3407 °C, 6165 °F)

Kalor peleburan 21.5 kJ/mol

Kalor penguapan 459 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 24.89 J/(mol·K)

Ciri-ciri atom

Struktur kristal cubic body centered

Bilangan oksidasi2, 3, 4, 5

(amphoteric oxide)

Elektronegativitas 1.63 (skala Pauling)

Energi ionisasi

(detil)

ke-1: 650.9 kJ/mol

ke-2: 1414 kJ/mol

ke-3: 2830 kJ/mol

Jari-jari atom 135 pm

Jari-jari atom (terhitung) 171 pm

Jari-jari kovalen 125 pm

Lain-lain

Sifat magnetik ???

Resistivitas listrik (20 °C) 197 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 30.7 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 8.4 µm/(m·K)

Kecepatan suara (kawat tipis) (20 °C) 4560 m/s

Modulus Young 128 GPa

Modulus geser 47 GPa

Modulus ruah 160 GPa

Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 2101 2289 2523 2814 3187 3679

Nisbah Poisson 0.37

Skala kekerasan Mohs 7.0

Kekerasan Vickers 628 MPa

Kekerasan Brinell 628 MPa

Nomor CAS 7440-62-2

Kromium

Garam-garan Kromium (III) dioksidasi menjadi dikromat dengan mendidihkan dengan suatu larutan Persulfat berlebih dengan adanya Perak Nitrat (sebagai katalis). Kelebihan Persulfat yang tertinggal setelah oksidasi lengkap, dimusnahkan dengan mendidihkan larutan sebentar.

Kandungan Dikromat dari larutan yang dihasilkan ditetapkan dengan penambahan larutan Besi (II) standar berlebih, dan mentitrasi kelebihannya dengan Kalium Dikromat 0,1 N standar.

2 Cr3+ + 3 S2O82- + 7 H2O         →        Cr2O7

2- + 6 HSO4- + 8 H+

2 S2O82- + 2 H2O         →             O2 + 4 HSO4

-

Cara Kerja :

1. Timbang dengan cermat, sejumlah garam yang akan mengandung air kira-kira 0,25 gram kromium.

2. Larutkan ini dalam 50 ml air suling.3. Tambahkan 20 ml larutan perak nitrat sekitar 0,1 M; diikuti dengan 50 ml suatu

larutan ammonium  atau kalium persulfat 10 %.4. Didihkan cairan perlahan-lahan selama 20 menit, dinginkan dan encerkan menjadi

250 ml dalam sebuah labu ukur.5. Pindahkan 50 ml larutan dengan pipet, tambahkan 50 ml Ammonium Besi (Besi (II)

Sulfat) 0,1 N, 200 ml Asam Sulfat 2 N dan 0,5 ml indikator Asam N-Fenilantranilat.6. Titrasi kelebihan Garam Besi (II) dengan Kalium Dikromat 0,1 N sampai warna

berubah dari hijau menjadi merah violet.7. Standarkan larutan Ammonium Besi (II) Sulfat terhadap Kalium Dikromat 0,1 N

dengan menggunakan Asam N-Fenilantranilat sebagai indikator.8. Hitung volume dari larutan Besi (II) yang dioksidasi oleh Dikromat yang berasal dari

Garam Kromium itu, dan dari ini, persentase Kromium dalam contoh.

24 vanadium ← kromium → mangan-

↑Cr↓

Mo Tabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom kromium, Cr, 24

Deret kimia logam transisi

Golongan, Periode, Blok 6, 4, d

Penampilan

perak metalik

Massa atom 51.9961 (6) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d5 4s1

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 13, 1

Ciri-ciri fisik

Fase solid

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 7.15 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 6.3 g/cm³

Titik lebur2180 K

(1907 °C, 3465 °F)

Titik didih2944 K

(2671 °C, 4840 °F)

Kalor peleburan 21.0 kJ/mol

Kalor penguapan 339.5 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 23.35 J/(mol·K)

Ciri-ciri atom

Struktur kristal cubic body centered

Bilangan oksidasi6, 4, 3, 2

(strongly acidic oxide)

Elektronegativitas 1.66 (skala Pauling)

Energi ionisasi

(detil)

ke-1: 652.9 kJ/mol

ke-2: 1590.6 kJ/mol

ke-3: 2987 kJ/mol

Jari-jari atom 140 pm

Jari-jari atom (terhitung) 166 pm

Jari-jari kovalen 127 pm

Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1656 1807 1991 2223 2530 2942

Lain-lain

Sifat magnetik AFM (rather: SDW)

Resistivitas listrik (20 °C) 125 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 93.9 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 4.9 µm/(m·K)

Kecepatan suara (kawat tipis) (20 °C) 5940 m/s

Modulus Young 279 GPa

Modulus geser 115 GPa

Modulus ruah 160 GPa

Nisbah Poisson 0.21

Skala kekerasan Mohs 8.5

Kekerasan Vickers 1060 MPa

Kekerasan Brinell 1120 MPa

Nomor CAS 7440-47-3

Isotop

iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP50Cr syn > 1.8×1017y εε - 50Ti

51Cr syn 27.7025 dε - 51V

γ 0.320 -52Cr 83.789% Cr stabil dengan 28 neutron53Cr 9.501% Cr stabil dengan 29 neutron54Cr 2.365% Cr stabil dengan 30 neutron

Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24.

Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolisme gula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency).

Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih.

Perpaduan Kromium dengan besi dan nikel menghasilkan baja tahan karat.

Mangan

Sejarah

Pertama kali dikenali oleh Scheele, Bergman dan ahli lainnya sebagai unsur dan diisolasi oleh Gahn pada tahun 1774, dengan  mereduksi mangan dioksida dengan karbon.

Sumber

Mineral mangan tersebar secara luas dalam banyak bentuk; oksida, silikat, karbonat adalah senyawa yang paling umum. Penemuan sejumlah besar senyawa mangan di dasar lautan merupakan sumber mangan dengan kandungan 24%, bersamaan dengan unsur lainnya dengan kandungan yang lebih sedikit.

Kebanyakan senyawa mangan saat ini ditemukan di Rusia, Brazil, Australia, Afrika sSelatan, Gabon, dan India. Irolusi dan rhodokhrosit adalah mineral mangan yang paling banyak dijumpai. Logam ,mangan diperoleh dengan mereduksi oksida mangan dengan natrium, magnesium, aluminum atau dengan proses elektrolisis.

Sifat-sifat

Mangan berwarna putih keabu-abuan, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan,dan  kemampuan pengerasan.

Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy yang bersifat ferromagnetik.

Logam mangan bersifat ferromagnetik setelah diberi perlakuan. Logam murninya terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Salah satunya,  jenis alfa, stabil pada suhu luar biasa tinggi; sedangkan mangan jenis  gamma, yang berubah menjadi alfa pada suhu tinggi, dikatakan fleksibel, mudah dipotong dan ditempa.

Kegunaan

Mangan dioksida (sebagai pirolusit) digunakan sebagai depolariser dan sel kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan khlorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Senyawa permanganat adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisis kuantitatif dan dalam pengobatan.

Mangan juga banyak tersebar dalam tubuh. Mangan merupakan unsur yang penting untuk penggunaan vitamin B1.

Penanganan

Terpapar dengan debu mangan, uap dan senyawanya tidak boleh melebihi  angka 5 ppm bahkan untuk periode yang sangat pendek karena tingkat toksisitas unsurnya.

25 kromium ← mangan → besi-

↑Mn↓Tc Tabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom mangan, Mn, 25

Deret kimia transition metals

Golongan, Periode, Blok 7, 4, d

Penampilan

silvery metallic

Massa atom 54.938045 (5) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d5 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 13, 2

Ciri-ciri fisik

Fase solid

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 7.21 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 5.95 g/cm³

Titik lebur1519 K

(1246 °C, 2275 °F)

Titik didih2334 K

(2061 °C, 3742 °F)

Kalor peleburan 12.91 kJ/mol

Kalor penguapan 221 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 26.32 J/(mol·K)Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1228 1347 1493 1691 1955 2333

Ciri-ciri atom

Struktur kristal cubic body centered

Bilangan oksidasi7, 6, 4, 2, 3

(strongly acidic oxide)

Elektronegativitas 1.55 (skala Pauling)

Energi ionisasi

(detil)

ke-1: 717.3 kJ/mol

ke-2: 1509.0 kJ/mol

ke-3: 3248 kJ/mol

Jari-jari atom 140 pm

Jari-jari atom (terhitung) 161 pm

Jari-jari kovalen 139 pm

Lain-lain

Sifat magnetik nonmagnetic

Resistivitas listrik (20 °C) 1.44 µΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 7.81 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 21.7 µm/(m·K)

Kecepatan suara (kawat tipis) (20 °C) 5150 m/s

Modulus Young 198 GPa

Modulus ruah 120 GPa

Skala kekerasan Mohs 6.0

Kekerasan Brinell 196 MPa

Nomor CAS 7439-96-5

Isotop

iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP

52Mn syn 5.591 d

ε - 52Cr

β+ 0.575 52Cr

γ 0.7, 0.9, 1.4 -53Mn syn 3.74 ×106 y ε - 53Cr

54Mn syn 312.3 dε - 54Cr

γ 0.834 -55Mn 100% Mn stabil dengan 30 neutron

Besi

Besi dan ion-nya sebagai katalis

Besi sebagai katalis pada Proses Haber

Proses Haber menggabungkan nitrogen dan hidrogen ke dalam amonia. Nitrogen berasal dari udara dan hidrogen sebagian besar diperoleh dari gas alam (metan). Besi digunakan sebagai katalis.

Ion besi sebagai katalis pada reaksi antara ion persulfat dan ion iodida

Reaksi antara ion persulfat (ion peroxodisulfat), S2O82-, dan ion iodida dalam larutan dapat

dikatalisis dengan ion besi(II) maupun ion besi(III).

Persamaan keseluruhan untuk reaksinya adalah:

Untuk penjelasannya, kita akan mengunakan katalis besi(II). Reaksi terjadi dalam dua tahap.

Jika kamu menggunakan ion besi(III), reaksi kedua yang terjadi diatas akan menjadi reaksi yang pertama.

Besi merupakan sebuah contoh yang baik dalam hal penggunaan senyawa logam transisi sebagai katalis karena kemampuan senyawa logam transisi tersebut untuk mengubah tingkat oksidasi.

Reaksi ion besi dalam larutan

Ion-ion yang paling sederhana dalam larutan adalah:

Ion heksaaquobesi(II) – [Fe(H2O)6]2+. Ion heksaaquobesi(III) – [Fe(H2O)6]3+.

Kedua-duanya bersifat asam, tetapi ion besi(III) lebih kuat sifat asamnya.

Reaksi ion besi dengan ion hidroksida

Ion hidroksida (dari, katakanlah, larutan natrium hidroksda) dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat pada ion besi.

Setelah ion hidrogen dihilangkan, kamu memperoleh kompleks tidak muatan – kompleks netral. Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.

Pada kasus besi(II)::

Pada kasus besi(III):

Pada tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:

Pada kasus besi(II):

Besi sangat mudah di oksidasi pada kondisi yang bersifat basa. Oksigen di udara mengoksidasi endapan besi(II) hidroksida menjadi besi(III) hidroksida terutama pada bagian atas tabung reaksi. Warna endapan yang menjadi gelap berasal dari efek yang sama.

Pada kasus besi(III):

Reaksi ion besi dengan larutan amonia

Amonia dapat berperan sebagai basa atau ligan. Pada kasus ini, amonia berperan sebagai basa – menghilangkan ion hidrogen dari kompleks aquo.

Pada kasus besi(II):

Kejadian yang sama terjadi ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida. Endapan kembali berubah warna yang menunjukkan kompleks besi(II) hidroksida teroksidasi oleh udara menjadi besi(III) hidroksida.

Pada kasus besi(III):

Reaksi yang sama ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida.

Reaksi-reaksi ion besi dengan ion karbonat

Berikut ini merupakan perbedaan yang penting antara sifat ion besi(II) dan ion besi(III).

Ion besi(II) dan ion karbonat

Kamu dapat memperoleh dengan mudah endapan besi(II) karbonat sesuai dengan yang kamu pikirkan.

Ion besi(III) dan ion karbonat

Ion heksaaquobesi(III) cukup asam untuk bereaksi dengan ion karbonat yang bersifat basa lemah.

Jika kamu menambahkan larutan natrium karbonat ke larutan yang mengandung ion heksaaquobesi(III), dengan pasti kamu akan memperoleh endapan seperti jika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida atau larutan amonia.

Saat ini, ion karbonat yang menghilangkan ion hidrogen dari ion heksaaquo dan menghasilkan kompleks netral.

Berdasarkan pada perbandingan ion karbonat dengan ion heksaaquo, kamu akan memperoleh ion hidrogen karbonat maupun gas karbon dioksida dari reaksi antara ion hidrogen dengan ion karbonat. Persamaan reaksi menunjukkan pembentukan karbon dioksida.

Selain karbon dioksida, tidak terdapat sesuatu yang baru pada reaksi ini:

Pengujian untuk ion besi(III) dengan ion tiosianat

Pengujian ini merupakan tes yang sangat sensitif untuk ion besi(III) dalam larutan.

Jika kamu menambahkan ion tiosianat, SCN-, (dari, katakanlah, larutan natrium atau kalium atau amonium tiosianat) ke dalam larutan yang mengandung ion besi(II), kamu akan memperoleh larutan berwarna merah darah kuat yang mengandung ion [Fe(SCN)(H2O)5]2+.

Penentuan konsentrasi ion besi(II) dalam larutan dengan cara titrasi

Kamu dapat menentukan konsentrasi ion besi(II) dalam larutan melalui cara titrasi dengan menggunakan larutan kalium manganat(VII) atau larutan kalium dikromat(VI). Reaksi berlangsung dengan adanya asam sulfat encer.

Pada kasus yang lain, kamu dapat mempipet larutan yang mengandung ion besi(II) yang sudah diketahui volumenya ke dalam labu, dan kemudian menambahkan asam sulfat encer secukupnya. Apa yang akan terjadi kemudian tergantung pada penggunaan larutan kalium manganat(VII) atau larutan kalium dikromat(VI).

Menggunakan larutan kalium manganat(VII)

Larutan kalium manganat(VII) diteteskan melalui buret. Pada awalnya, larutan tersebut menjadi tidak berwarna yang menunjukkan larutan tersebut bereaksi. Pada titik akhir titrasi warna merah muda permanen dalam larutan menunjukkan ion manganat(VII) sedikit berlebih.

Ion manganat(VII) mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III). Dua persamaan setengah-reaksinya adalah:

Penggabungan keduanya memberikan persamaaan ion untuk reaksi:

Persamaan yang lengkap menunjukkan bahwa 1 mol ion manganat(VII) bereaksi dengan 5 mol ion besi(II). Melalui informasi tersebut, perhitungan titrasi sama seperti yang lainnya.

Menggunakan larutan kalium dikromat(VI)

Larutan kalium dikromat(VI) berubah menjadi hijau menunjukkan larutan tersebut bereaksi dengan ion besi(II), dan kamu tidak akan bisa mendeteksi perubahan warna ketika kamu meneteskan larutan jingga berlebih ke dalam larutan berwarna hijau kuat.

Dengan larutan kalium dikromat(VI) kamu harus menggunakan inndikator tertentu, dikenal dengan indikator redoks. Perubahan warna menunjukkan keberadaan agen pengoksidasi.

Berikut adalah beberapa indikator – seperti difenilamin sulfonat. Indikator ini memberikan warna ungu-biru yang menandakan adanya kelebihan larutan kalium dikromat(VI).

Dua persamaan setengah-reaksinya adalah:

Penggabungan keduanya memberikan:

Kamu dapat melihat bahwa perbandingan reaksi antara 1 mol ion dikromat(VI) dengan 6 mol ion besi(II).

Sekali lagi kamu tidak dapat memungkiri, perhitungan titirasi sekali lagi dilakukan seperti yang lainnya.

26 mangan ← besi → kobalt-

↑Fe↓Ru Tabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom besi, Fe, 26

Deret kimia logam transisi

Golongan, Periode, Blok 8, 4, d

Penampilan

metalik mengkilap

keabu-abuan

Massa atom 55,845(2) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d6 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 14, 2

Ciri-ciri fisik

Fase padat

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 7,86 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 6,98 g/cm³

Titik lebur1811 K

(1538 °C, 2800 °F)

Titik didih3134 K

(2861 °C, 5182 °F)

Kalor peleburan 13,81 kJ/mol

Kalor penguapan 340 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 25,10 J/(mol·K)Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1728 1890 2091 2346 2679 3132

Ciri-ciri atom

Struktur kristal kubus pusat badan

Bilangan oksidasi2, 3, 4, 6

(oksida amfoter)

Elektronegativitas 1,83 (skala Pauling)

Energi ionisasi pertama: 762,5 kJ/mol

ke-2: 1561,9 kJ/mol

ke-3: 2957 kJ/mol

Jari-jari atom 140 pm

Jari-jari atom (terhitung) 156 pm

Jari-jari kovalen 125 pm

Lain-lain

Sifat magnetik feromagnetik

Resistivitas listrik (20 °C) 96,1 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 80,4 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 11,8 µm/(m·K)

Kecepatan suara

(pada wujud kawat)

(suhu kamar) (elektrolitik)

5120 m/s

Modulus Young 211 GPa

Modulus geser 82 GPa

Modulus ruah 170 GPa

Nisbah Poisson 0,29

Skala kekerasan Mohs 4,0

Kekerasan Vickers 608 MPa

Kekerasan Brinell 490 MPa

Isotop

iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP

54Fe 5,8% >3,1E22 tahun penangkapan 2ε ? 54Cr

55Fe syn 2,73 tahun penangkapan ε 0,231 55Mn

56Fe 91,72% Fe stabil dengan 30 neutron57Fe 2,2% Fe stabil dengan 31 neutron58Fe 0,28% Fe stabil dengan 32 neutron

59Fe syn 44,503 hari β 1,565 59Co

60Fe syn 1,5E6 tahun β- 3,978 60Co

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:

Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar, Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.

1. Pengecatan. Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.

2. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.

3. Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.

4. Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal

itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

5. Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.

6. Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

7. Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

Kobal

Sejarah

Ditemukan oleh Brandt pada tahun 1735.

Sumber

Kobal terdapat dalam mineral kobaltit, smaltit dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal, tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping produksi. Kobal juga terdapat dalam meteorit.

Bijih mineral kobal yang penting ditemukan di Zaire, Moroko, dan Kanada. Survei badan geologis Amerika Serikat telah mengumumkan bahwa di dasar bagian tengah ke utara Lautan Pasifik kemungkinan kaya kobal dengan kedalaman yang relatif dangkal, lebih dekat ke arah Kepulauan Hawai dan perbatasan Amerika Serikat lainnya.

Sifat-sifat

Kobal bersifat rapuh, logam keras, menyerupai penampakan besi dan nikel. Kobal memiliki permeabilitas logam sekitar dua pertiga daripada besi. Kobal cenderung terdapat sebagai campuran dua allotrop pada kisaran suhu yang sangat lebar. Transformasi antara dua bentuk ini bersifat lembam dan ditemukan dengan variasi tinggi sebagaimana dilaporkan pada sifat fisik kobal.

Kegunaan

Kobal dicampur dengan besi, nikel, dan logam lainnya untuk membuat Alnico, alloy dengan kekuatan magnet luar biasa untuk berbagai keperluan. Alloy stellit, mengandung kobal, khrom, dan wolfram, yang bermanfaat untuk peralatan berat, peralatan yang digunakan pada suhu tinggi, maupun peralatan yang digunakan dengan kecepatan tinggi.

Kobal juga digunakan untuk baja magnet dan tahan karat lainnya. Sebagai alloy, digunakan dalam turbin jet, dan generator turbin gas. Logam digunakan dalam elektroplating karena sifat penampakannya, kekerasannya, dan sifat tahan oksidasinya.

Garam kobal telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan warna biru brilian yang permanen pada porselen, kaca, pot, keramik dan lapis e-mail gigi. Garam kobal adalah komponen utama dalam membuat biru Sevre dan biru Thenard. Larutan kobal klorida digunakan sebagai pelembut warna tinta. Kobal digunakan secara hati-hati dalam bentuk klorida, sulfat, asetat, nitrat karena telah ditemukan efektif dalam memperbaiki penyakit kekurangan mineral tertentu pada binatang.

Tanah yang layak mengandung hanya 0.13 – 0.30 ppm kobal untuk makanan binatang.

Isotop

Kobal-60, adalah isotop buatan, sebagai sumber sinar gamma yang penting dan digunakan secaara luas sebagai zat pencari jejak dan zat radioterapi.

Biaya

Sumber kobal tunggal kobal-60 berharga dari $1 hingga $10 per curie, tergantung pada kuantitas dan aktivitas jenis.

Penanganan

Terpapar dengan kobal (baik uap logam maupun debu)tidak boleh lebih dari 0.05 mg/m3 (8 jam kerja per hari-40 jam seminggu)

Warna: sedikit berkilauan, metalik, keabu-abuan Penggolongan: Metalik Ketersediaan: unsur kimia kobal tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. contoh besar Dan kecil unsur kimia. Unsur kimia kobalt juga merupakan suatu unsure dengan sifat rapuh agak kerasdan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Unsur kimia kobalt adalah batu bintang. Deposit bijih. Cobalt-60 ( 60Co) adalah suatu isotop yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar ( radiasi energi tinggi). unsur kimia/kobalt mewarnai gelas/kaca serta memiliki suatu keindahan warna kebiruan.

Secara umum dapat kita deskripsikan sebagai berikut  :

• Nama: unsur kimia kobal • Lambang: Co • Nomor-Atom: 27 • Berat atom: 58.933200 ( 9) • Golongkan nomor;jumlah: 9 • Nomor periode;Jumlah: 4

Salah satu makanan yang kita konsumsi ber sumber vitamin B12 yang merupakan suatu campuran yang berisi unsur kobalt, adalah marmite, tetapi unsure yang dikandung didalamnya tergolong unsur lebih lemah dan lembut. Di Australia dikenal dengan Vegemite, sedangkan di Amerika, Marmite dicampur dengan pindakas.

Banyak bijih berisi unsur kimia kobalt, tetapi tidak memiliki arti penting untuk ekonomi. meliputi sulfid dan arsenides linnaeite, Co3S4, kobaltit, Coass, dan smaltite, Coas2. Digunakan untuk industri, secara normal diproduksi sebagai byproduct dari produstion tembaga, nikel Bijih yang dibakar Secara normal membentuk suatu campuran oksida metal. Perawatan dengan cuka sulphuric dapat meninggalkan tembaga metalik sebagai residu dan disolves. Besi diperoleh oleh hujan, timbulnya dengan lima kapur perekat ( Cao) sedang unsur kimia/kobalt diproduksi ketika hidroksida hujan hujan akantimbul hipoklorit sodium ( Naocl) 2Co2+(aq) + NaOCl(aq) + 4OH-(aq) + H2O 2Co(OH)3(s) + NaCl(aq)

Trihydroxide Co(OH)3 dipanaskan untuk membentuk oksida dan kemudian dikurangi dengan karbon akan untuk membentuk unsur kimia/kobalt metal. 2Co(OH)3 (heat) Co2O3 + 3H2O 2Co2O3 + 3C Co + 3CO2 berikut Penggunaan untuk unsur kobalt : 1. Dapat dicampur dengan besi, nikel dan batang-batang rel lain untuk membuat Alnico, suatu campuran logam memiliki kekuatan magnetis yang banyak digunakan mesin jet dan turbin gas mesin/motor. 2. Digunakan sebagai bahan baja tahan-karat dan baja magnit. 3. Digunakan di dalam campuran logamuntuk turbin gas generator dan turbin pancaran 4. Digunakan di dalam menyepuh listrik oleh karena penampilannya, kekerasan, dan perlawanan ke oksidasi 5. Digunakan untuk produksi warna biru permanen dan brilian untuk porselin, gelas/kaca, serta barang tembikar, pekerjaan ubin, dan email 6. Cobalt-60, merupakan artifical isotop, dimana sebagai suatu sumber sinar penting, dan secara ekstensif digunakan sebagai suatu pengusut serta agen radiotherapeutic. Sumber 60Co yang Ringkas dan mudah. 7. Digunakan sebagai campuran pigmen cat

Senyawa biner : beberapa senyawa biner dengan halogen yang dikenal sebagai halides, oksigen dan hidrogen yang dikenal sebagai hydrides. Bagian ini Webelements akan diperluas di masa datang. Karena masing-masing campuran, yang didasarkan jumlah oksidasi, suatu bentuk wujud elektronik.. juga diberi campuran yang lebih eksotis. Istilah hydride digunakan di dalam suatu pengertian umum untuk menandai adanya campuran dan tidak harus menunjukkan campuran yang didaftar secara kimiawi. Di dalam campuran unsur kimia kobalt dikenal angka-angka oksidasi unsur kimia yang paling umum adalah: 3, dan 2.

Hydrides Istilah hydride digunakan untuk menandai adanya campuran secara kimiawi.

Fluorides • CoF2: cobalt (II) fluoride

unsur kimia/kobalt ( II) fluoride " Rumusan [sebagai/ketika] biasanya [di]tertulis: Cof2 " sistem bukit Rumusan: Co1F2 " CAS nomor;jumlah pencatatan: [ 10026-17-2] " Rumusan menimbang: 96.93 " Kelas: fluoride

Nikel

Sejarah

Nikel ditemukan oleh Cronstedt pada tahun 1751 dalam  mineral yang disebutnya kupfernickel (nikolit)

Sumber

Nikel adalah komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya. Meteorit besi atau siderit, dapat mengandung alloy besi dan nikel berkadar 5-25%. Nikel diperoleh secara komersial dari pentlandit dan pirotit di kawasan Sudbury Ontario, sebuah daerah yang menghasilkan 30% kebutuhan dunia akan nikel.

Deposit nikel lainnya ditemukan di Kaledonia Baru, Australia, Cuba, Indonesia.

Sifat-sifat

Nikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal,  yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga.

Kegunaan

Nikel digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan baja tahan karat dan alloy lain yang bersifat tahan korosi, seperti Invar®, Monel ®, Inconel ®, dan Hastelloys ®. Alloy tembaga-nikel berbentuk tabung banyak digunakan untuk pembuatan instalasi proses penghilangan garam untuk mengubah air laut menjadi air segar.

Nikel, digunakan untuk membuat uang koin,dan baja nikel untuk melapisi senjata dan ruangan besi (deposit di bank), dan nikel yang sangat halus, digunakan sebagai katalis untuk menghidrogenasi minyak sayur (menjadikannya padat). Nikel juga digunakan dalam keramik, pembuatan magnet Alnico dan baterai penyimpanan Edison ®.

Isotop.

Nikel sulfat dan nikel oksida adalah senyawa yang penting. Nikel alam adalah camuran dari lima isotop stabil, ada pula sembilan isotop lainnya yang tidak stabil.

Penanganan

Terpapar dengan logam nikel dan senyawa nikel yang mudah larut tidak boleh melebih 0.05 mg/cm3 (selama 8 jam kerja perhari- 40 jam seminggu). Uap dan debu nikel sulfida beresiko karsinogenik.

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom nikel, Ni, 28

Deret kimia logam transisi

Golongan, Periode, Blok 10, 4, d

Penampilan

kemilau, metalik

Massa atom 58.6934(2) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d8 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 16, 2

Ciri-ciri fisik

Fase padat

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 8,908 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 7,81 g/cm³

Titik lebur1728 K

(1455 °C, 2651 °F)

Titik didih3186 K

(2913 °C, 5275 °F)

Kalor peleburan 17,48 kJ/mol

Kalor penguapan 377,5 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 26,07 J/(mol·K)Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1783 1950 2154 2410 2741 3184

Ciri-ciri atom

Struktur kristal cubic face centered

Bilangan oksidasi2, 3

(mildly basic oxide)

Elektronegativitas 1.91 (skala Pauling)

28 kobal ← nikel → tembaga-

↑Ni↓Pd Tabel periodik

Energi ionisasi

(detil)

ke-1: 737.1 kJ/mol

ke-2: 1753.0 kJ/mol

ke-3: 3395 kJ/mol

Jari-jari atom 135 pm

Jari-jari atom (terhitung) 149 pm

Jari-jari kovalen 121 pm

Jari-jari Van der Waals 163 pm

Lain-lain

Sifat magnetik ferromagnetic

Resistivitas listrik (20 °C) 69.3 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 90.9 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 13.4 µm/(m·K)

Kecepatan suara

(pada wujud kawat)(suhu kamar) 4900 m/s

Modulus Young 200 GPa

Modulus geser 76 GPa

Modulus ruah 180 GPa

Nisbah Poisson 0.31

Skala kekerasan Mohs 4.0

Kekerasan Vickers 638 MPa

Kekerasan Brinell 700 MPa

Nomor CAS 7440-02-0

Isotop

iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP

56Ni syn 6.075 dε - 56Co

γ 0.158, 0.811 -58Ni 68.077% Ni stabil dengan 30 neutron59Ni syn 76000 y ε - 59Co60Ni 26.233% Ni stabil dengan 32 neutron61Ni 1.14% Ni stabil dengan 33 neutron62Ni 3.634% Ni stabil dengan 34 neutron63Ni syn 100.1 y β- 0.0669 63Cu64Ni 0.926% Ni stabil dengan 36 neutron

Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28.

Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras.

Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok, dan peralatan memasak), ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri.

Tembaga

Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu dan nomor atom 29. Lambangnya berasal dari bahasa Latin Cuprum.Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik.Selain itu unsur ini memiliki korosi yang lambat sekali

Reaksi ion tembaga(II) dalam larutan

Ion yang paling sederhana dalam bentuk tembaga dalam larutan adalah ion berwarna biru heksaaquotembaga(II) – [Cu(H2O)6]2+.

Reaksi ion hekasaquotembaga(II) dengan ion hidroksida

Ion hidroksida (dari, katakanlah, larutan natrium hidroksida) menggantikan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat pada ion tembaga.

Setalah ion hidrogen dihilangkan dari dua molekul air, kamu akan memperoleh kompleks tidak bermuatan – kompleks netral. Kompleks ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.

Pada tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:

Reaksi ion heksaaquotembaga(II) dengan larutan amonia

Amonia dapat berperan sebagai basa maupun ligan. Dengan jumlah amonia yang sedikit, ion hidrogen dihilangkan dengan pasti seperti pada kasus ion hidrogen menghasilkan kompleks netral.

Endapan yang terbentuk akan melarut jika kamu menambahkan amonia berlebih.

Amonia menggantikan air sebagai ligan untuk menghasilkan ion tetraamindiaquotembaga(II). Dengan catatan hanya empat dari enam molekul air yang digantikan.

Perubahan warna yang terjadi adalah:

Reaksi ion heksaaquotembaga(II) dengan ion karbonat

Kamu akan memperoleh dengan mudah endapan tembaga(II) karbonat seperti yang kamu pikirkan

Reaksi pertukaran ligan yang melibatkan ion klorida

Jika kamu menambahakan asam klorida pekat ke dalam larutan yang mengandung ion heksaaquotembaga(II), enam molekul air digantikan oleh empat ion klorida.

Reaksi yang terjadi berlangsung reversibel.

Karena reaksi berlangsung secara reversibel, kamu dapat memperoleh campuran warna dari kedua ion kompleks.

Kamu mungkin dapat menemukan beraneka warna ion tetraklorokuprat(II) mulai dari hijau minyak zaitun atau kuning. Jika kamu menambahkan air ke dalam larutan yang berwarna hijau, maka larutan tersebut akan kembali berwarna biru.

Reaksi ion heksaaquotembaga(II) dengan ion iodida

Reaksi sederhana

Ion tembaga(II) akan mengoksidasi ion iodida menjadi iodium, dan selama berlangsungnya proses reaksi ion tembaga(II) mereduksi dengan sendirinya menjadi tembaga(I) iodida.

Campuran coklat yang merupakan pengotor dipisahkan terlebih dahulu sehingg tinggal endapan putih tembaga(I) iodida dalam larutan iodium.

Penggunaan reaksi tersebut untuk menentukan konsentrasi ion tembaga(II) dalam larutan

Jika kamu mempipet sejumlah volume tertentu suatu larutan yang mengandung ion tembaga(II) ke dalam labu, dan kemudian menembahkan larutan kalium iodida berlebih, kamu memperoleh reaksi yang mana kita hanya dapat menulisnya.

Kamu dapat menentukan sejumlah iodium yang dibebaskan dengan menggunakan titrasi dengan larutan natrium tiosulfat.

Selama larutan natrium tiosulfat diteteskan dari buret, warna iodium menjadi pudar. Ketika warna akan menghilang, kamu tambahakan larutan kanji secukupnya. Reaksi ini berlangsung secara reversibel dengan iodium menghasilkan kompleks iodium-kanji yang berwarna biru tua yang lebih mudah untuk dilihat.

Kamu tambahkan tetes-tetes terakhir larutan natrium tiosulfat secara perlahan sampai warna biru menghilang.

Jika kamu mengurutkan perbandingan reaksi dari awal sampai akhir dari dua persamaan tersebut, kamu akan menemukan bahwa setiap dua mol ion tembaga(II), kamu memerlukan dua mol larutan natrium tiosulfat.

Jika kamu mengetahui konsentrasi larutan narium tiosulfat, hal itu memudahkan untuk menghitung konsentrasi ion tembaga(II).

Beberapa sifat kimia tembaga(I)

Disproporsionasi ion tembaga(I) dalam larutan

Sifat kimia tembaga(I) terbatas pada reaksi yang melibatkan ion tembaga(I) yang sederhana dalam larutan. Berikut adalah satu contoh yang baik mengenai disproporsionasi – suatu reaksi dimana sesuatu mengalami oksidasi dan reduksi sendiri.

Ion tembaga(I) dalam larutan terdisproporsi menghasilkan ion tembaga(II) dan endapan tembaga.

Reaksinya adalah:

Semua percobaan untuk menghasilkan senyawa tembaga(I) yang sederhana dalam larutan dapat dilakukan.

Sebagai contoh, jika kamu mereaksikan tembaga(I) oksida dengan asam sulfat encer panas, kamu mungkin akan mengira akan memperoleh larutan tembaga(I) sulfat dan dihasilkan air. Pada faktanya kamu akan memperoleh endapan coklat tembaga dan larutan biru tembaga(II) sulfat karena reaksi disproporsionasi.

Kestabilan tingkat oksidasi tembaga(I)

Senyawa tembaga(I) yang tidak larut

Kita akan melihat bahwa tembaga(I) iodida yang dihasilkan berupa endapan berwarna putih jika kamu menambahkan larutan kalium iodida ke dalam larutan yang mengandung ion tembaga(II). Tembaga(I) iodida sebenarnya tidak larut adalam air, dan karena itu reaksi disproporsionasi tidak terjadi.

Tembaga(I) klorida dapat dihasilkan sebagai endapan putih (reaksi dituliskan dibawah). Asalkan pemisahan endapan dari larutan dilakukan secepat mungkin dan dikeringkan secepat mungkin pula, endapan akan tetap berwarna putih. Pada saat kontak dengan air, endapan ini akan berubah manjadi biru dengan terbentuknya ion tembaga(II).

Reaksi disproporsionasi hanya terjadi pada ion tembaga(I) yang sederhana dalam larutan.

Kompleks-kompleks tembaga(I)

Pembentukan kompleks-kompleks tembaga(I) (bisa juga dengan air sebagai ligannya) juga menstabilkan tingkat oksidasi tembaga(I).

Sebagai contoh, antara [Cu(NH3)2]+ and [CuCl2]- merupakan kompleks tembaga(I) yang tidak terjadi disproporsionasi.

Kompleks yang mengandung klor terbentuk jika tembaga(I) oksida dilarutkan dalam asam klorida pekat.

Kamu dapat menduga bahwa hal ini terjadi dalam dua tahap. Pertama, kamu akan memperoleh tembaga(I) klorida yang terbentuk:

Tetapi dengan adanya ion klorida yang berelebih dari HCl, reaksi ini memberikan kestabilan, kompleks tembaga(I) terlarut.

Kamu dapat memperoleh endapan putih tembaga(I) klorida (seperti yang disebutkan diatas) dengan menambahkan air ke dalam larutan. Reaksi ini merupakan kebalikan dari reaksi tanpa kelebihan ion klorida.

Seng30

tembaga ← seng → galium

-↑Zn↓Cd Tabel periodik

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom seng, Zn, 30

Deret kimia logam transisi

Golongan, Periode, Blok 12, 4, d

Penampilan

abu-abu muda kebiruan

Massa atom 65,409(4) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d10 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 18, 2

Ciri-ciri fisik

Fase padat

Massa jenis (sekitar suhu

kamar)7,14 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur 6,57 g/cm³

Titik lebur692,68 K

(419,53 °C, 787,15 °F)

Titik didih1180 K

(907 °C, 1665 °F)

Kalor peleburan 7,32 kJ/mol

Kalor penguapan 123,6 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 °C) 25,390 J/(mol·K)Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 610 670 750 852 990 (1185)

Ciri-ciri atom

Struktur kristal heksagonal

Bilangan oksidasi2

(Oksida amfoter)

Elektronegativitas 1,65 (skala Pauling)

Energi ionisasi pertama: 906,4 kJ/mol

ke-2: 1733,3 kJ/mol

ke-3: 3833 kJ/mol

Jari-jari atom 135 pm

Jari-jari atom (terhitung) 142 pm

Jari-jari kovalen 131 pm

Jari-jari Van der Waals 139 pm

Lain-lain

Sifat magnetik diamagnetik

Resistivitas listrik (20 °C) 59,0 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 116 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C) 30,2 µm/(m·K)

Kecepatan suara

(pada wujud kawat)

(suhu kamar)

(kawat tergulung) 3850 m/s

Modulus Young 108 GPa

Modulus geser 43 GPa

Modulus ruah 70 GPa

Nisbah Poisson 0,25

Skala kekerasan Mohs 2,5

Kekerasan Brinell 412 MPa

Isotop

iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP64Zn 48,6% Zn stabil dengan 34 neutron

65Zn syn 244,26 hariε - 65Cu

γ 1,1155 -66Zn 27,9% Zn stabil dengan 36 neutron67Zn 4,1% Zn stabil dengan 37 neutron68Zn 18,8% Zn stabil dengan 38 neutron

70Zn 0,6% Zn stabil dengan 40 neutron

Referensi

Seng (bahasa Belanda: zink) adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).

Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi. Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik.

Seng merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh.[1] Terdapat sekitar dua milyar orang di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan seng. Defisiensi ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit. Pada anak-anak, defisiensi ini menyebabkan gangguan pertumbuhan, mempengaruhi pematangan seksual, mudah terkena infeksi, diare, dan setiap tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh dunia.[1] Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu, dan defisiensi tembaga.

Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan.

Karakteristik

[sunting] Sifat fisik

Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau.[2] Seng sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal.Lehto 1968, p. 826

Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100 sampai dengan 150 °C.[2] Di atas 210 °C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya.[3] Seng juga mampu menghantarkan listrik. Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C) dan tidik didih (900 °C) yang relatif rendah.[4] Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yang terendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium.[4]

Terdapat banyak sekali aloi yang mengandung seng. Salah satu contohnya adalah kuningan (aloi seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga diketahui dapat membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium.[5] Walaupun seng maupun zirkonium tidak bersifat feromagnetik, aloi ZrZn2 memperlihatkan feromagnetisme di bawah suhu 35 K.

[sunting] Keberadaan

Kadar komposisi unsur seng di kerak bumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi.[6] Tanah mengandung sekitar 5–770 ppm seng dengan rata-ratanya 64 ppm. Sedangkan pada air laut kadar sengnya adalah 30 ppb dan pada atmosfer kadarnya hanya 0,1–4 µg/m3.

Sfalerit (ZnS)

Unsur ini biasanya ditemukan bersama dengan logam-logam lain seperti tembaga dan timbal dalam bijih logam. Seng diklasifikasikan sebagai kalkofil, yang berarti bahwa unsur ini memiliki afinitas yang rendah terhadap oksigen dan lebih suka berikatan dengan belerang. Kalkofil terbentuk ketika kerak bumi memadat di bawah kondisi atmosfer bumi awal yang mendukung reaksi reduksi.[7] Sfalerit, yang merupakan salah satu bentuk kristal seng sulfida, merupakan bijih logam yang paling banyak ditambang untuk mendapatkan seng karena ia mengandung sekitar 60-62% seng.

Mineral lainnya juga mengandung seng meliputi smithsonit (seng karbonat), hemimorfit (seng silikat), wurtzit (bentuk seng sulfida lainnya), dan hidrozinkit. Terkecuali wurtzit, kesemua mineral ini terbentuk oleh karena proses cuaca seng sulfida primordial.[7]

Total keseluruhan kandungan seng di seluruh dunia adalah sekitar 1,8 gigaton.[8] Hampir sekitar 200 megatonnya dapat diperoleh secara ekonomis pada tahun 2008.[8] Kandungan besar seng dapat ditemukan di Australia, Kanada, dan Amerika Serikat.[7] Berdasarkan laju konsumsi seng sekarang ini, cadangan seng diperkirakan akan habis antara tahun 2027 sampai dengan 2055.[9][10] Sekitar 346 megaton seng telah ditambang sepanjang sejarahnya sampai dengan tahun 2002. Selain itu, diperkirakan pula sekitar 109 megatonnya masih digunakan.[11]

Isotop

Terdapat lima isotop seng yang dapat ditemukan secara alami. 64Zn merupakan isotop yang paling melimpah (48,63% kelimpahan alami).Isotop ini memiliki waktu paruh yang sangat panjang, 4.3×1018 a, sedemikiannya radioaktivitasnya dapat diabaikan. Demikian pula isotop

70Zn (0,6%) yang berwaktu paruh 1.3×1016 a tidak dianggap sebagai bersifat radioaktif. Isotop-isotop lainnya pula adalah 66Zn (28%), 67Zn (4%) dan 68Zn (19%).

Terdapat pula dua puluh lima radioisotop yang telah berhasil dikarakterisasikan. 65Zn yang berumur paruh 243,66 hari adalah radioisotop yang berumur paling lama, diikuti oleh 72Zn dengan umur paruh 46,5 jam. Seng memiliki 10 isomer inti. 69mZn merupakan isomer yang berumur paruh paling panjang dengan lama waktu 13,76 jam. Superskrip m mengindikasikan suatu isotop metastabil. Inti isotop metastabil berada dalam keadaan tereksitasi dan akan kembali ke keadaan dasarnya dengan memancarkan foton dalam bentuk sinar gama. 61Zn memiliki tiga keadaan tereksitasi dan 73Zn memiliki dua keadaan tereksitasi. Sedangkan isotop 65Zn, 71Zn, 77Zn dan 78Zn semuanya hanya memiliki satu keadaan tereksitasi.

Modus peluruhan yang paling umum untuk isotop seng bernomor massa lebih rendah daripada 64 adalah penangkapan elektron. Produk peluruhan dari penangkapan elektron ini adalah isotop tembaga.

Templat:Nuclide + e− → Templat:Nuclide

Sedangkan modus peluruhan paling umum untuk isotop seng bernomor massa lebih tinggi daripada 64 adalah peluruhan beta, yang akan menghasilkan isotop galium.

Templat:Nuclide → Templat:Nuclide + e− + νe

Sifat kimiawi

Reaktivitas

Seng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan unsur golongan 12 tabel periodik. Seng cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat.. Permukaan logam seng murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat, Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini membantu mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air.

Seng yang dibakar akan menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan dan mengeluarkan asap seng oksida. Seng bereaksi dengan asam, basa, dan non-logam lainnya.[19] Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi secara lambat dengan asam pada suhu kamar. Asam kuat seperti asam klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan pelindung seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan gas hidrogen.

Seng secara umum memiliki keadaan oksidasi +2. Ketika senyawa dengan keadaan oksidasi +2 terbentuk, elektron pada kelopak elektron terluar s akan terlepas, dan ion seng yang terbentuk akan memiliki konfigurasi [Ar]3d10. Hal ini mengijinkan pembentukan empat ikatan kovalen dengan menerima empat pasangan elektron dan mematuhi kaidah oktet. Stereokimia senyawa yang dibentuk ini adalah tetrahedral dan ikatan yang terbentuk dapat dikatakan sebagai sp3. Pada larutan akuatik, kompleks oktaherdal, [Zn(H2O)6]2+, merupakan spesi yang dominan. Penguapan seng yang dikombinasikan dengan seng klorida pada temperatur di atas 285 °C mengindikasikan adanya Zn2Cl2 yang terbentuk, yakni senyawa seng yang berkeadaan oksidasi +1.[18] Tiada senyawa seng berkeadaan oksidasi selain +1 dan

+2 yang diketahui. Perhitungan teoritis mengindikasikan bahwa senyawa seng dengan keadaan oksidasi +4 sangatlah tidak memungkinkan terbentuk.

Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng dan magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua senyawa ini akan memiliki struktur kristal yang sama. Pada kasus di mana jari-jari ion merupakan faktor penentu, sifat-sifat kimiawi keduanya akan sangat mirip. Seng cenderung membentuk ikatan kovalen berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawa kompleks dengan pendonor N- dan S-. Senyawa kompleks seng kebanyakan berkoordinasi 4 ataupun 6 walaupun koordinasi 5 juga diketahui ada.

Senyawa seng

Seng klorida

Kebanyakan metaloid dan non logam dapat membentuk senyawa biner dengan seng, terkecuali gas mulia. Oksida ZnO merupakan bubuk berwarna putih yang hampir tidak larut dalam larutan netral. Ia bersifat amfoter dan dapat larut dalam larutan asam dan basa kuat. Kalkogenida lainnya seperti ZnS, ZnSe, dan ZnTe memiliki banyak aplikasinya dalam bidang elektronik dan optik. Pniktogenida (Zn3N2, Zn3P2, Zn3As2 dan Zn3Sb2), peroksida ZnO2, hidrida ZnH2, dan karbida ZnC2 juga dikenal keberadaannya.[30] Dari keempat unsur halida, ZnF2 memiliki sifat yang paling ionik, sedangkan sisanya (ZnCl2, ZnBr2, dan ZnI2) bertitik lebur rendah dan dianggap lebih bersifat kovalen.

Seng asetat basa

Dalam larutan basa lemah yang mengandung ion Zn2+, hidroksida dari seng Zn(OH)2 terbentuk sebagai endapat putih. Dalam larutan yang lebih alkalin, hidroksida ini akan terlarut dalam bentuk [Zn(OH)4]2- Senyawa nitrat Zn(NO3)2, klorat Zn(ClO3)2, sulfat ZnSO4, fosfat Zn3(PO4)2, molibdat ZnMoO4, sianida Zn(CN)2, arsenit Zn(AsO2)2, arsenat Zn(AsO4)2•8H2O dan kromat ZnCrO4 merupakan beberapa contoh senyawa anorganik seng. Salah satu contoh senyawa organik paling sederhana dari seng adalah senyawa asetat Zn(O2CCH3)2.

Senyawa organoseng merupakan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan kovalen seng-karbon. Dietilseng ((C2H5)2Zn) merupakan salah satu reagen dalam kimia sintesis. Senyawa

ini pertama kali dilaporkan pada tahun 1848 dari reaksi antara seng dengan etil iodida dan merupakan senyawa yang pertama kali diketahui memiliki ikatan sigma logam-karbon. Dekametildizinkosena mengandung ikatan seng-seng kovalen yang kuat pada suhu kamar.