UNSUR GOLONGAN 13 Sifat FisikUnsurBAlGaInTl

Nomor atom513314981

Jari jari atom (A0)0,801,251,241,501,55

Jari jari ion (A0)-0,450,600,810,95

Kerapatan (g/cm3)2,542,705,907,3011,85

Titik Leleh (0K)2300932303429577

Titik Didih (0K)42002720251023201740

Energi ionisasi (I) (kJ/mol)807577579556590

Energi ionisasi (II) (kJ/mol)24251816197918201971

Energi ionisasi (III) (kJ/mol)36582744296227032874

Kecenderungan sifat logam golongan 13: Jari-jari logam cenderung berkurang dari Ga- Tl, kecuali logam Al Jari-jari ion cenderung meningkat dari Al Tl Energi ionisasi pertama unsur golongan 13 cenderung berkurang dari Al Tl Keelektronegatifan unsur golongan 13 cenderung bertambah dari Al Tl Titik cair unsur golongan 13 cenderung bertambah dari Ga Tl, kecuali Al memiliki titik cair yang besar Titik didih unsur golongan 13cenderung berkurang dari Al TlPotensial reduksi negatif menyatakan bahwa unsur lebih bersifat logam dibandingkan hidrogen. Energi pengionan dari logam golongan 13 hampir sama satu sama lain, kecuali energi hidrasi Al3+ merupakan yang terbesar di antara kation golongan 13. Hal ini menjelaskan bahwa Al3+ mempunyai potensial reduksi negatif yang paling besar di antara kation golongan 13 dan bahwa Al adalah logam yang paling aktif.Sifat menarik dari unsur Ga, In, dan Tl yang tidak terdapat pada Al adalah kemampuan membentuk ion bermuatan satu. Kemampuan ini menunjukkan adanya pasangan elektron lembam, nS2, dalam atau dari unsur pasca-peralihan (post-transition). Jadi, sebuah atom Ga dapat kehilangan elektron pada 4p dan mempertahankan elektron 4s untuk membentuk ion Ga+, dengan konfigurasi elektron [Ar]3d104s2. Kemungkinan ini lebih mudah terjadi pada atom yang lebih berat dalam golongan. Dalam kenyataannya , talium dengan bilangan oksidasi +1 lebih mantap dalam larutan berair dibanding taliuum dengan bilangan oksidasi +3.Ukuran ion yang kecil, besarnya muatan ion, dan tingginya energi ionisasi menyebabkan logam golongan 13 umumnya memiliki sifat kovalen yang tinggi ( ion Al3+ tidak dijumpai kecuali dalam ALF3 padat). Dalam larutan berair, ion Al3+ berada dalam bentuk ion terhidrat Al(H2O)63+atau dalam bentuk kompleks lainnya. Al sangat stabil terhadap udara, karena membentuk lapisan oksida pada permukaannya yang digunakan untuk melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut. Sifat KimiaSifat kimia galium serupa dengan aluminium. Talium mempunyai beberapa kesamaan dengan timbal, misalnya rapatannya yang tinggi (11,85 g/cm3), lunak, dan bersifat racun dari senyawanya. Pemanasan unsur golongan 13 dalam oksigen menghasilkan seskuioksida (M2O3).M(s) + O2 M2O3(s)Semua logam golongan 13 dapat bereaksi dengan halogen membentuk senyawa trihalida. Fluorida-fluorida Al, Ga, dan In adalah ionik, titik leleh tinggi ( berturut-turut 1290, 950, dan 1170 oC), sukar larut dalam air ( energi kisi tinggi); sedangkan klorida, bromida, dan iodidanya mempunyai titik leleh lebih rendah, bersifat kovalen dengan bilangan koordinasi yang bervariasi. Unsur-unsur golongan 13 tidak dapat membentuk hidrida secara langsung dengan hidrogen, AlH3 ada dalam bentuk polimer ( AlH3)n, dimana antara atom Al dihubungkan dengan jembatan hidrogen. AlH3 dibuat dengan mereaksikan LiH dengan AlCl3 dalam pelarut eter, bila LiH berlebih.LiH(s) + AlCl3 (AlH3)n(s) LiAlH4(s) Kelimpahan Unsur-Unsur Golongan 13Aluminium terdapat melimpah dalam kulit bumi, yaitu sekitar 7,6 %.Dengan kelimpahan sebesar itu, aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon, serta merupakan unsur logam yang paling melimpahtetapi tidak ditemukan dalam bentuk unsur bebas di alam. Walaupun senyawaaluminium ditemukan paling banyak di alam, selama bertahun-tahun tidakditemukan cara yang ekonomis untuk memperoleh logam aluminium darisenyawanya. Oleh karena itu aluminium tetap merupakan logam yang mahal karena pengolahannya sukar. Mineral aluminium yang bernilai ekonomis adalahbauksit yang merupakan satu-satunya sumber aluminium. Bauksit mengandung aluminium dalam bentuk aluminium oksida (Al2O3). Kriloit digunakan padapeleburan aluminium, sedang tanah liat banyak digunakan untuk membuat batubata, keramik. Di Indonesia, bauksit banyak ditemukan di pulau Bintan dan di tayan(Kalimantan Barat). Aluminium (Al) adalah unsur logam yang biasa dijumpai dalam kerak bumi yang terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Umumnya juga dalam bentuk aluminium silikat dan campurannya dalam logam lain seperti natrium, kalium, furum, kalsium & magnesium. Kelimpahan Aluminium dalam kulit bumi (ppm) sebesar 81,300.Galium (Ga) terdapat dalam jumlah yg sedikit di alam, yaitu dalam bentuk bauksit, pirit, magnetit dan kaolin. Biji Galium(Ga)sangat langka tetapi Galium (Ga)terdapat di logam-logam yang lain. Kelimpahan Galium dalam kulit bumi (ppm) sebesar 15.Indium tidak pernah ditemukan dalam bentuk logam bebas di alam, tetapi dalam bentuk sulfida (In2S3) dan dalam bentuk campuran seng, serta biji tungsten, timah dan besi. Kelimpahan Indium dalam kulit bumi (ppm) sebesar 0,1. Di alam talium terdapat dalam bentuk batu-batuan dan merupakan keluarga logam aluminium yang terdapat dalam bentuk gabungan dengan pirit, campuran seng dan hematit. Kelimpahan Talium dalam kulit bumi (ppm) sebesar 2. Senyawaan Unsur-Unsur Golongan 13Senyawa yang memiliki kegunaan besar adalah aluminium oksida, sulfat, danlarutan sulfat dalam kalium. Oksida aluminium, alumina muncul secara alami sebagai ruby, safir, corundum dan emery dan digunakan dalam pembuatan kaca dan tungku pemanasBeberapa senyawaan aluminium diantaranya adalah :a) Aluminium NitridaAluminium Nitrida (AlN) dapat dibuat dari unsur-unsur pada suhu 800 0C. Itu dihidrolisis dengan air membentuk ammonia dan aluminium hidroksidab) Aluminium HidridaAluminium hidrida (AlH3)n dapat dihasilkan dari trimetilaluminium dan kelebihanhydrogen. Ini dibakar secara meledak pada udara. Aluminium hidrida dapat jugadibuat dari reaksi aluminium klorida pada litium klorida pada larutan eter, tetapi tidak dapat diisolasi bebas dari pelarut.c) Aluminium oksida (Al2O3) dapat dibuat dengan pembakaran oksigen ataupemanasan hidroksida,nitrat atau sulfat.d) Aluminium halogenContoh : aluminium iodida : AlI3- aluminium flourida : AlF3- krinolit (Na3AlF6)e) Aluminium silikat- Mika (K-Mg-Al-Slilkat)- Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O)- Feldspar Reaksi Unsur-Unsur Golongan 131. Reaksi aluminium dengan udaraAluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam aluminium dilapisi dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam agar tahan terhadap udara. Jadi, aluminium tidak bereaksi dengan udara. Jika lapisan oksida rusak, logam aluminium bereaksi untuk menyerang (bertahan). Aluminium akan terbakar dalam oksigen dengan nyala api, membentuk aluminium (III) oksida Al2O3.Reaksi : 4Al(s)+ 3O2(l ) 2 Al2O32. Reaksi aluminium dengan airAluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam aluminium dilapisi dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam agar tahan terhadap udara. Hal serupa juga terjadi pada reaksi aluminium dengan air.3. Reaksi aluminium dengan asamLogam aluminium larut dengan asam sulfur membentuk larutan yang mengandungion Al (III) bersama dengan gas hidrogen.Reaksi : 2Al(s) + 3H2SO4(aq) 2Al3+ (aq) + 2SO42-(aq) + 3H2 (g)2Al(s)+ 6HCl(aq) 2Al3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2 (g)4. Reaksi aluminium dengan basaAluminium larut dengan natrium hidroksida.Reaksi : 2Al(s) + 2 NaOH(aq) + 6 H2O 2Na+(aq)+ 2 [Al (OH)4]- + 3H2 (g)5. Reaksi aluminium dengan halogenAluminium sangat reaktif terhadap unsurunsur halogen seperti iodin (I2), klorin(Cl2), bromin (Br2), membentuk aluminium halida menjadi aluminium (III) iodida,aluminium (III) bromida, aluminium(III) klorida.Reaksi : 2 Al + 3 X2 2 Al2X62Al(s)+ 3I2(l) 2 Al2I6(s)2Al(s) + 3Cl2(l) 2 Al2Cl32Al(s) + 3Br2(l) 2 Al2Br6 Manfaat Unsur-Unsur Golongan 131. Kegunaan logam aluminium Dalam bidang rumah tangga, aluminium banyak digunakan sebagai peralatan dapur, bahan konstruksi bangunan dan ribuan aplikasi lainnya dimanan logam yangmudah dibuat, kuat dan ringan diperlukan. Walau konduktivitas listriknya hanya 60% dari tembaga, tetapi ia digunakansebagai bahan transmisi karena ringan. Campuran logam aluminium dengan tembaga, magnesium, silikon,mangan, dan unsur-unsur lainnya untuk membentuk sifat-sifat yang membuataluminium dapat dijadikan sebagai bahan penting dalam konstruksi pesawatmodern dan roket. Sebagai pelapis pelindung logam lainnya, logam ini jika diuapkan di vakummembentuk lapisan yang memiliki reflektivitas tinggi untuk cahaya yang tampakdan radiasi panas. Lapisan ini menjaga logam dibawahnya proses oksidasisehingga tidak menurunkan nilai logam yang dilapisi. Lapisan ini digunakan untukmemproteksi kaca teleskop dan kegunaan lainnya. Pada sektor industri makanan, sifat aluminium yang lunak, ringan dan mudahdibentuk dimanfaatkan sebagai kemasan berbagai produk makanan. Di sektor pembangunan perumahan, aluminium biasa digunakan utuk kusenpintu dan jendela.2.Kegunaan logam Galium semikonduktor, terutama dalam bioda pemancar cahaya menjadi alloy3. Kegunaan logam Talium Beberapa jenis reaksi gelombang dimanfaatkan dalam system komunikasi militer. Talium sulfat, yang tak berwarna, tak berasa, dan sangat beracun sebagai obat pembasmi hama. Talium yang dihasilkan dari kristal natrium iodida dalam tabung photomultiplier digunakan pada alat pendeteksi radiasi sinar gamma. Kristal talium bromoiodide untuk memancarkan radiasi inframerah dan kristal talium oksisulfida untuk mendeteksi campuran talium dengan raksa membentuk cairan logam yang membeku, pada suhu -60 0C digunakan untuk membuat thermometer suhu rendah dan RELAY. Dipakai dalam pembuatan roket dan kembang api.4. Kegunaan logam Indium Untuk industri layar datar (flat monitor). Sebagai campuran logam. Sebagai batang control dalam reactor atom. Senyawa Indium (In) tertentu merupakan bahan semikonduktor yang mempunyai karakteristik unik.

UNSUR GOLONGAN 14

Sifat FisikCSiGeSnPb

Massa Jenis2.26 g/cm32.335.32 g/cm37.31 g/cm311.35 g/cm3

Konduktivitas Listrik

0.07 x 106 ohm-1cm-14 x 106 ohm-1cm-13 x 106 ohm-1cm-18.7 x 106 ohm-1cm-14.8 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas 2.551.92.011.962.33

konfigurasi Elektron [He]2s2p2

[Ne]3s2p2

[Ar]3d10 4s2p2

[Kr]4d10 5s2p3

[Xe]4f14 5d10 6s2p2

Formasi EntalpikJ/mol50.2 kJ/mol31.8 kJ/mol7.2 kJ/mol4.77 kJ/mol

Konduktivitas Panas 80 Wm-1K-1148 Wm-1K-159.9 Wm-1K-166.6 Wm-1K-135.3 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi11.26 V8.151 V7.899 V7.344 V7.416 V

Titik Lebur3825 K1683 K1211.5 K505.12 K600.65 K

Bilangan Oksidasi-4,+4,24,244,24,2

Kapasitas Panas0.709 Jg-1K-10.7 Jg-1K-10.32 Jg-1K-10.228 Jg-1K-10.129 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan-715 kJ/mol359 kJ/mol334.3 kJ/mol

290.37 kJ/mol

177.9 kJ/mol

1. Karbona. Sejarah(Latin: carbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet. Karbon dalam bentuk berlian mikroskopik telah ditemukan di dalam beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian alami juga ditemukan di kimberlite pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan beberapa tempat lainnya. Berlian sekarang ini diambil dari dasar samudera di lepas pantai Cape of Good Hope. Sekitar 30% berlian industri yang dipakai di AS sekarang ini merupakan hasil sintesis.Energi dari matahari dan bintang-bintang dapat diatribusikan setidaknya pada siklus karbon-nitrogen.b. BentukKarbon ditemukan di alam dalam tiga bentuk alotropik: amorphous, grafit dan berlian. Diperkirakan ada bentuk keempat, yang disebut karbon. Ceraphite (serafit) merupakan bahan terlunak, sedangkan belian bahan yang terkeras. Grafit ditemukan dalam dua bentuk: alfa dan beta. Mereka memiliki sifat identik., kecuali struktur kristal mereka. Grafit alami dilaporkan mengandung sebanyak 30% bentuk beta, sedangkan bahan sintesis memiliki bentuk alfa. Bentuk alfa hexagonal dapat dikonversi ke beta melalui proses mekanikal, dan bentuk beta kembali menjadi bentuk alfa dengan cara memanaskannya pada suhu di atas 1000 derajat Celcius.Pada tahun 1969, ada bentuk alotropik baru karbon yang diproduksi pada saat sublimasi grafit pirolotik (pyrolytic graphite) pada tekanan rendah. Di bawah kondisi free-vaporization (vaporisasi bebas) di atas 2550K, karbon terbentuk sebagai kristal-kristal tranparan kecil pada tepian grafit. Saat ini sangat sedikit informasi yang tersedia mengenai karbon.c. Senyawa-senyawaKarbon dioksida ditemuka di atmosfir bumi dan terlarut dalam air. Karbon juga merupakan bahan batu besar dalam bentuk karbonat unsur-unsur berikut: kalsium, magnesium, dan besi. Batubara, minyak dan gas bumi adalah hidrokarbon. Karbon sangat unik karena dapat membentuk banyak senyawa dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya. Dalam banyak senyawa ini atom karbon sering terikat dengan atom karbon lainnya. Ada sekitar sepuluh juta senyawa karbon, ribuan di antaranya sangat vital bagi kehidupan. Tanpa karbon, basis kehidupan menjadi mustahil. Walau silikon pernah diperkirakan dapat menggantikan karbon dalam membentuk beberapa senyawa, sekarang ini diketahui sangat sukar membentuk senyawa yang stabil dengan untaian atom-atom silikon. Atmosfir planet Mars mengandung 96,2% CO2. Beberapa senyawa-senyawa penting karbon adalah karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS2), kloroform (CHCl3), karbon tetraklorida (CCl4), metana (CH4), etilen (C2H4), asetilen (C2H2), benzena (C6H6), asam cuka(CH3COOH) dan turunan-turunan mereka.d. IsotopKarbon memiliki 7 isotop. Pada tahun 1961, organisasi International Union of Pure and Applied Chemistry mengadopsi isotop karbon-12 sebagai dasar berat atom. Karbon-14, isotop dengan paruh waktu 5715 tahun, telah digunakan untuk menghitung umur bahan-bahan organik seperti pohon dan spesimen-spesimen arkeologi.

2. Silikona. Sejarah(Latin, silex, silicis, flint). Davy pada tahun 1800 menganggap silika sebagai senyawa ketimbang suatu unsur. Sebelas tahun kemudian pada tahun 1811, Gay Lussac dan Thenard mungkin mempersiapkan amorphous sillikon tidak murni dengan cara memanaskan kalium dengan silikon tetrafluorida.Pada tahun 1824 Berzelius, yang dianggap sebagai penemu pertama silikon, mempersiapkan amorphous silikon dengan metode yang sama dan kemudian memurnikannya dengna membuang fluosilika dengan membersihkannya berulang kali. Deville pada tahun 1854 pertama kali mempersiapkan silikon kristal, bentuk alotropik kedua unsur ini.b. SumberSilikon terdapat di matahari dan bintang-bintang dan merupakan komponen utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai aerolites. Ia juga merupakan komponen tektites, gelas alami yang tidak diketahui asalnya.Silikon membentuk 25.7% kerak bumi dalam jumlah berat, dan merupakan unsur terbanyak kedua, setelah oksigen. Silikon tidak ditemukan bebas di alam, tetapi muncul sebagian besar sebagai oksida dan sebagai silikat. Pasir, quartz, batu kristal, amethyst, agate, flint, jasper dan opal adalah beberapa macam bentuk silikon oksida. Granit, hornblende, asbestos, feldspar, tanah liat, mica, dsb merupakan contoh beberapa mineral silikat.Silikon dipersiapkan secara komersil dengan memanaskan silika dan karbon di dalam tungku pemanas listrik, dengan menggunakan elektroda karbon. Beberapa metoda lainnya dapat digunakan untuk mempersiapkan unsur ini. Amorphous silikon dapat dipersiapkan sebagai bubuk cokelat yang dapat dicairkan atau diuapkan. Proses Czochralski biasanya digunakan untuk memproduksi kristal-kristal silikon yang digunakan untuk peralatan semikonduktor. Silikon super murni dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi termal triklorosilan ultra murni dalam atmosfir hidrogen dan dengan proses vacuum float zone.c. KegunaanSilikon adalah salah satu unsur yang berguna bagi manusia. Dalam bentuknya sebagai pasir dan tanah liat, dapat digunakan untuk membuat bahan bangunana seperti batu bata. Ia juga berguna sebagai bahan tungku pemanas dan dalam bentuk silikat ia digunakan untuk membuat enamels (tambalan gigi), pot-pot tanah liat, dsb. Silika sebagai pasir merupakan bahan utama gelas Gelas dapat dibuat dalam berbagai macam bentuk dan digunakan sebagai wadah, jendela, insulator, dan aplikasi-aplikasi lainnya. Silikon tetraklorida dapat digunakan sebagai gelas iridize.Silikon super murni dapat didoping dengan boron, gallium, fosfor dan arsenik untuk memproduksi silikon yang digunakan untuk transistor, sel-sel solar, penyulingan, dan alat-alat solid-state lainnya, yang digunakan secara ekstensif dalam barang-barang elektronik dan industri antariksa.Hydrogenated amorphous silicone memiliki potensial untuk memproduksi sel-sel murah untuk mengkonversi energi solar ke energi listrik.Silikon sangat penting untuk tanaman dan kehidupan binatang. Diatoms dalam air tawar dan air laut mengekstrasi silika dari air untuk membentuk dinding-dinding sel. Silika ada dalam abu hasil pembakaran tanaman dan tulang belulang manusia. Silikon bahan penting pembuatan baja dan silikon karbida digunakan dalam alat laser untuk memproduksi cahaya koheren dengan panjang gelombang 4560 A.d. Sifat-sifatSilikon kristalin memiliki tampatk kelogaman dan bewarna abu-abu. Silikon merupakan unsur yang tidak reaktif secara kimia (inert), tetapi dapat terserang oleh halogen dan alkali. Kebanyakan asam, kecuali hidrofluorik tidak memiliki pengaruh pada silikon.Unsur silikon mentransmisi lebih dari 95% gelombang cahaya infra merah, dari 1,3 sampai 6 mikrometer.e. PenangananBanyak yang bekerja di tempat-tempat dimana debu-debu silikon terhirup sering mengalami gangguan penyakit paru-paru dengan nama silikosis.3. Germanium

a. Sejarah(Latin: Germania, Jerman). Mendeleev memprediksikan keberadaan unsur ini pada tahun 1871 dengan nama ekasilikon yang kemudian ditemukan oleh Winkler pada tahun 1886.b. SumberLogam ini ditemukan di argyrodite, sulfida germanium dan perak germanite, yang mengandung 8% unsur ini, bijih seng, batubara ,mineral-mineral lainnya.Unsur ini diambil secara komersil dari debu-debu pabrik pengolahan bijih-bijih seng, dan sebagai produk sampingan beberapa pembakaran batubara. Germanium dapat dipisahkan dari logam-logam lainnya dengan cara distilasi fraksi tetrakloridanya yang sangat reaktif. Tehnik ini dapat memproduksi germanium dengan kemurnian yang tinggi.c. Sifat-sifatUnsur ini logam yang putih keabu-abuan. Dalam bentuknya yang murni, germanium berbentuk kristal dan rapuh. Germanium merupakan bahan semikonduktor yang penting. Tehnik pengilangan-zona (zone-refining techniques) memproduksi germanium kristal untuk semikonduktor dengan kemurnian yang sangat tinggi.d. KegunaanKetika germanium didoping dengan arsenik, galium atau unsur-unsur lainnya, ia digunakan sebagai transistor dalam banyak barang elektronik. Kegunaan umum germanium adalah sebagai bahan semikonduktor. Kegunaan lain unsur ini adalah sebagai bahan pencampur logam, sebagai fosfor di bola lampu pijar dan sebagai katalis. Germanium dan germanium oksida tembus cahaya sinar infra merah dan digunakan dalam spekstroskopi infra mera dan barang-baran optik lainnya, termasuk pendeteksi infra merah yang sensitif. Index refraksi yang tinggi dan sifat dispersi oksidanya telah membuat germanium sangat berguna sebagai lensa kamera wide-angle dan microscope objectives. Bidang studi kimia organogermanium berkembang menjadi bidang yang penting. Beberapa senyawa germanium memiliki tingkat keracunan yang rendah untuk mamalia, tetapi memiliki keaktifan terhadap beberap jenis bakteria, sehingga membuat unsur ini sangat berguna sebagai agen kemoterapi.4. Timah

a. SifatTimah biasa terbentuk oleh 9 isotop yang stabil. Ada 18 isotop lainnya yang diketahui. Timah merupakan logam perak keputih-putihan, mudah dibentuk, ductile dan memilki struktur kristal yang tinggi. Jika struktur ini dipatahkan, terdengar suara yang sering disebut tangisan timah ketika sebatang unsur ini dibengkokkan.b. BentukUnsur ini memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal. Jika dipanaskan, timah abu-abu (timah alfa) dengan struktur kubus berubah pada 13.2 derajat Celcius menjadi timah putih (timah beta) yang memiliki struktur tetragonal. Ketika timah didinginkan sampai suhu 13,2 derajat Celcius, ia pelan-pelan berubah dari putih menjadi abu-abu. Perubahan ini disebabkan oleh ketidakmurnian (impurities) seperti aluminium dan seng, dan dapat dicegah dengan menambahkan antimoni atau bismut. Timah abu-abu memiliki sedikit kegunaan. Timah dapat dipoles sangat licin dan digunakan untuk menyelimuti logam lain untuk mencegah korosi dan aksi kimia. Lapisan tipis timah pada baja digunakan untuk membuat makanan tahan lama.Campuran logam timah sangat penting. Solder lunak, perunggu, logam babbit, logam bel, logam putih, campuran logam bentukan dan perunggu fosfor adalah beberapa campuran logam yang mengandung timah.Timah dapat menahan air laut yang telah didistilasi dan air keran, tetapi mudah terserang oleh asam yang kuat, alkali dan garam asam. Oksigen dalam suatu solusi dapat mempercepat aksi serangan kimia-kimia tersebut. Jika dipanaskan dalam udara, timah membentuk Sn2, sedikit asam, dan membentuk stannate salts dengan oksida. Garam yang paling penting adalah klorida, yang digunakan sebagai agen reduksi. Garam timah yang disemprotkan pada gelas digunakan untuk membuat lapisan konduktor listrik. Aplikasi ini telah dipakai untuk kaca mobil yang tahan beku. Kebanyakan kaca jendela sekarang ini dibuat dengan mengapungkan gelas cair di dalam timah cair untuk membentuk permukaan datar (proses Pilkington).Baru-baru ini, campuran logam kristal timah-niobium menjadi superkonduktor pada suhu sangat rendah, menjadikannya sebagai bahan konstruksi magnet superkonduktif yang menjanjikan. Magnet tersebut, yang terbuat oleh kawat timah-niobium memiliki berat hanya beberapa kilogram tetapi dengan baterai yang kecil dapat memproduksi medan magnet hampir sama dengan kekuatan 100 ton elektromagnet yang dijalankan dengan sumber listrik yang besar.c. PenangananJumlah timah yang sedikit dalam makanan tidak berbahaya. Limit dalam makanan di Amerika Serikat adalah 300 mg/kg. Senyawa timah triakil dan triaril digunakan sebagai racun biologi (biocides) dan perlu ditangani secara hati-hati.5. Timbal

a. Sejarah(Anglo-saxon: lead, Latin: plumbum). Unsur ini telah lama diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturn. Timbal alami, walau ada jarang ditemukan di bumi.b. SumberTimbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbal yang lazim ditemukan.c. Sifat-sifatTimbal merupakan logam putih kebiru-biruan dengan pancaran yang terang. Ia sangat lunak, mudah dibentuk, ductile, dan bukan konduktor listrik yang baik. Ia memiliki resistasi tinggi terhadap korosi. Pipa-pipa timbal dari jaman Romawi masih digunakan sampai sekarang. Unsur ini juga digunakan dalam kontainer yang mengandung cairan korosif seperti asam sulfur dan dapat dibuat lebih kuat dengan cara mencampurnya dengan antimoni atau logam lainnya.d. BentukTimbal alami adalah campuran 4 isotop: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%) dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur radioaktif alami: 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif.Campuran logam timbal termasuk solder dan berbagai logam antifriksi. Jumlah timbal yang banyak digunakan sebagai logam dan dioksida dalam baterai. Logam ini juga digunakan sebagai selimut kabel, pipa, amunisi dan pembuatan timbal tetraetil.e. KegunaanLogam ini sangat efektif sebagai penyerap suara. Ia digunakan sebagai tameng radiasi di sekeliling peralatan sinar-x dan reaktor nuklir. Juga digunakan sebagai penyerap getaran. Senyawa-senyawa timbal seperti timbal putih, karbonat, timbal putih yang tersublimasi, chrome yellow (krom kuning) digunakan secara ekstensif dalam cat. Tetapi beberapa tahun terakhir, penggunaan timbal dalam cat telah diperketat untuk mencegah bahaya bagi manusia.f. PenangananTimbal yang tertimbun dalam tubuh dapat menjadi racun. Program nasional di AS telah melarang penggunaan timbal dalam campuran bensin karena berbahaya bagi lingkunganUNSUR GOLONGAN 15

Sifat FisikSifatNPAsSbBi

Titik leleh (0C)-21044, pth613631270

Titik didih (0C)-196280-17501560

Kerapatan (g/cm3)0,00131,825,736,689,80

Keelektronegatifan3,02,12,01,91,9

Afinitaselektron (kJ/mol) 0-72-77-101-110

Jari-jari ion ()1,321,100,720,901,17

Jari-jari kovalen ()0,70 (-3)1,851,211,411,52

Sifat KimiaNitrogen adalah unsur yang unik dalam golongannya, karena dapat membentuk senyawa dalam semua bilangan oksidasi dari tiga sampai lima. Senyawa nitrogen dapat mengalami reaksi reduksi dan oksidasi. Adapun sifat kimia nitrogen antara lain seperti berikut.1) Fosfor dapat membentuk ikatan dengan cara yang mirip dengan nitrogen. Fosfor dapat membentuk tiga ikatan kovalen, menerima tiga elektron membentuk ion P3. Reaksi yang terjadi pada fosfor, antara lain seperti berikut.Fosfor dapat bersenyawa dengan kebanyakan nonlogam dan logam-logam yang reaktif. Fosfor bereaksi dengan logam IA dan IIA dapat membentuk fosfida. Dalam air fosfida mengalami hidrolisis membentuk fosfin, PH3.2) Fosfor membentuk dua macam senyawa dengan halogen yaitu trihalida, PX3 dan pentahalida PX5.3) Membentuk asam okso fosforAsam okso dari fosfor yang dikenal adalah asam fosfit dan asam fosfat. Asam fosfit dapat dibuat dengan reaksi seperti berikut. Pembuatan dan Kegunaan Unsur

Hampir semua nitrogen di alam terdapat sebagai gas nitrogen. Di atmosfir terdiri dari 78,1% massa N2. Udara adalah sumber komersial utama nitrogen. Komponen nitrogen dari udara dipisahkan melalui pencairan, diikuti distilasi. Nitrogen merupakan komponen yang mudah menguap dalam udara cair, sehingga nitrogen merupakan gas pertama dalam distilasi yang meninggalkan cairan gas lain, terutama oksigen dengan gas mulia.Nitrogen cair digunakan sebagai pembeku, seperti makanan, bahan terbuat dari karet, dan untuk membekukan bahan biologi. Hampir semua nitrogen digunakan untuk gas pelindung, bertujuan untuk mencegah bahan dari oksigen selama pemrosesan atau penyimpanan. Oleh karena itu komponen elektronik sering dibuat dari dalam atmosfir nitrogen.Fosfor putih, dalam industri dibuat melalui pemanasan batuan fosfat (fluorapatit) dengan arang karbon dan pasir (SiO2) dalam tungku listrik. Reaksinya dapat ditulis sebagai :Gas dari tungku didinginkan untuk memampatkan uap fosfor menjadi cair dan di simpan dalam air sampai menuju dalam mobil tanki. Ampas yang terdiri dari kalsium silikat dan kalsium fluorida, secara berkala dialirkan dari tungku. Fosfor putih digunakan untuk pabrik asam fosfat, H3PO4. Untuk membuat asam fosfat, fosfor dibakar dalam udara berlebih, dan kabut oksida yang terbentuk disiram dengan air. Beberapa fosfor putih diubah menjadi fosfor merah untuk digunakan pada pembuatan korek api, melalui pemanasan pada suhu 2490C dalam udara inert.

Busur listrik bertegangan tinggi menghasilkan suhu 12000C-14500C dalam tungku. Lelehan ferophos berat dan berada didasar, dapat dialirkan. Lelehan Kalsium Silikat kurang mampat dari ferophos, sehingga membentuk cairan lapis kedua, dapat dialirkan keluarGambar 2 Tungku Fosfor ListrikArsen diperoleh dari berbagai bijih, seperti sulfida, As4S6, yang dibuat melalui pemanggangan di udara, diikuti oleh reduksi oksida dengan arang karbon.Arsen (III) oksida terdapat dalam cerobong gas hasil pemanggangan bijih tembaga, juga digunakan sebagai sumber arsen. Antimon diperoleh dari stibnit, Sb4S6melalui pemanggangan oksida, diikuti oleh reduksi dengan arang. Bismut diperoleh sebagai hasil samping delam elektrolisis pemurnian tembaga. Bismut terdapat dalam lumpur yang berkerumun dekat anoda.

Senyawa PentingNitrogen membentuk senyawa pada semua keadaan oksidasi, dari -3 sampai +5. Amonia, NH3merupakan senyawa komesial penting dari nitrogen. Amonia merupakan gas tak berwarna dengan ciri iritasi dan berbau menyengat. Amonia dibuat secara komersial melalui proses Haber dari N2dan H2. Sejumlah kecil amonia dapat dibuat di laboratorium melalui reaksi garam amonium dengan basa kuat, seperti NaOH atau Ca(OH)2.Amonia mudah dicairkan, dan cairannya digunakan sebagai pupuk nitrogen. Garam amonium, seperti sulfat dan nitrat juga digunakan sebagai pupuk. Sejumlah besar amonia diubah menjadi urea, NH2CONH2, yang digunakan sebagai pupuk, suplemen makanan ternak, dan industri plastik formaldehi.Dinitrogen oksida, N2O adalah gas tak berwarna dengan bau manis. Gas tersebut dibuat melalui pemanasan secara hati-hati dari lelehan amonium nitrat. (pemanasan yang kuat dapat menyebabkan ledakan).Nitrogen oksida, NO adalah gas tak berwarna. Walaupun dapat dibuat melalui penggabungan langsung unsur-unsur pada suhu yang dielevasi. Tapi dalam jumlah besar dibuat dari amonia sebagai tahap pertama dalam pembuatan komersial asam nitrit. Amonia dioksidasi dengan katalis platina.Oksida nitrat bereaksi cepat dengan oksigen menghasilkan oksigen dioksida. Nitrogen dioksida, NO2adalah gas berwarna coklat kemerah-merahan, dan cairannyamenguap pada 210C. Zat tersebut berada dalam kesetimbangan dengan senyawa dinitrogen tetraoksida, N2O4yang tak berwarna.Reaksi ini eksoterm, sehingga dinitrogen lebih dominan pada suhu rendah. Di atas 1400C bercampur dengan nitrogen oksida.Asam nitrat HNO3adalah asam penting bagi industri dan digunakan untuk membuat bahan peledak, nylon, dan plastik Ostwald, dimana pembuatan asam nitrat secara industri melalui katalis amonia. Pada proses ini, amonia dibakar dengan adanya katalis platina menghasilkan gas NO, selanjutnya beraksi dengan oksigen membentuk NO2,. Nitrogen dioksida dilarutkan dalam air sehingga bereaksi membentuk asam nitrat dan nitrit dioksida.Nitrogen dioksida diproduksi dalam tahap akhir, dan dapat didaur ulang untuk digunakan pada tahap kedua.Asam nitrat adalah zat pengoksidasi kuat. Walaupun logam tembaga tidak reaktif terhadap asam, tetapi dapat dioksidasi oleh asam nitrat. Dalam asam nitrat encer, oksida nitrat merupakan produk utama reduksi.Dengan asam nitrat pekat diperoleh nitrogen dioksida.Oksida fosfor, P4O6dan P4O10memiliki hubungan struktur. Fosfor (III) oksida, P4O6mempunyai bentuk tetrahedron dengan atom oksigen di antara setiap pasangan atom fosfor membentuk ikatan P-O-P. Fosfor (V) oksida, P4O10serupa dengan fosfor (III), tetapi mempunyai atom oksigen tambahan yang terikat pada setiap atom fosfor. Ikatan fosfor-oksigen ini lebih pendek daripada ikatan P-O yang lain. Karenanya, ikatan dapat dianggap memilki karakter kovalen ganda.

Kegunaan Senyawa Fosfat

SenyawaKegunaan

Ca(H2PO4)2.2H2OCaHPO4.2H2OH3PO4PCl3POCl3P4S10Na5P3O10Pupuk fosfat, serbuk bakingMakanan tambahan ternakPupuk fosfatIndustri pestisidaIndustri plastik, retardan nyalaIndustri aditif, pelumas, dan pestisidaAditif detergen

Salah satu deret terdiri dari asam polifosfat lurus, asam dengan rumus Hn+2PnO3n+1, yang dibentuk dari rantai ikatan P-O.Deret lain terdiri dari asam metafosfat, yaitu asam dengan rumus umum (HPO3) n dengan n sangat besar, dan disebut asam poli-metafosfat.Polifosfat dan metafosfat digunakan dalam detergen sebagai pelunak air melalui reaksi pengkompleksan dengan ion logam yang terdapat dalam air. Natrium trifosfat (Na5P3O10), salah satu polifosfat yang digunakan secara umum, dibuat melalui penambahan natrium karbonat yang cukup terhadap asam fosfat menghasilkan larutan garam NaH2PO4dan NaHPO4. Jika larutan ini disemprotkan kedalam tempat pengeringan yang panas, ion fosfat memadat menjadi natrium trifosfat. Kegunaan fosfat dalam detergen dapat berfungsi sebagai pupuk bagi tanaman yang terdapat di danau atau sungai. Akibatnya, tanaman sejenis alga menjadi subur di danau-danau, yang pada gilirannya danau kekurangan oksigen karena diserap oleh alga, sehingga ikan cenderung mati.

UNSUR GOLONGAN 16

Sifat Fisik:SifatOSSeTePe

Titik Leleh,0C-21044, pth613631271

Titik Didih,0C-196280-17501560

Kerapatan, g/cm30,00131,825,736,689,80

Keelektronegatifan3,02,12,01,91,9

Afinitas electron, kJ/mol 0-72-77-101-110

Jari-jari ion, A1,321,100,720,901,17

Jari-jari kovalen0,70 (-3)1,821,211,411,52

Sifat Kimia1. Sifat Kimia Oksigen.Oksigen membentuk senyawa dengan semua unsur, kecuali gas-gas mulia ringan. Biasanya oksigen bereaksi dengan logam membentuk ikatan yang bersifat ionik dan bereaksi dengan bukan logam membentuk ikatan yang bersifat kovalen sehingga akan membentuk oksida.2. Sifat Kimia Belerang.Belerang hanya memerlukan dua elektron lagi untuk mencapai konfigurasi s2p4 dari gas mulia. Jika belerang bereaksi dengan logam maka belerang bertindak sebagai penerima elektron. Belerang mudah bereaksi dengan semua unsur kecuali emas, platinum dan gas mulia. Reaksi-reaksi pada belerang, antara lain seperti berikut.

Keberadaan di AlamOksigen merupakan unsur yang melimpah di alam, mencapai 48% massa bagian luar bumi (kerak, atmosfir, dan permukaan air). Belerang juga merupakan unsur yang cukup melimpah, terdapat dalam mineral sulfat, seperti gipsum (CaSO4.2H2O), dan dalam mineral sulfida, yang merupakan bijih logam penting. Belerang terdapat dalam batubara dan minyak bumi sebagai senyawa organik belerang dan dalam gas alam sebagai hidrogen sulfida. Belerang bebas terdapat pada beberapa wilayah vulkanik, boleh jadi dibentuk oleh reaksi hidrogen sulfida dan belerang dioksida, yang terdapat dalam gas vulkanik.Deposit komersial dari unsur belerang bebas juga terdapat dalam kubah garam, dalam jumlah besar terdapat dalam batuan di bawah tana sekitar ratusan meter atau lebih bawah dai permukaan bumi. Tidak ada unsur golongan 16 A lain yang melimpah. Selenium dan telurium terdapat dalam campuran dengan bijih sulfida, dan polonium-210 terdapat dalam bijih uranium dan thorium.

Pembuatan Dan Kegunaan UnsurOksigen diproduksi dalam jumlah besar dari udara. Seperti yang telah dijelaskan pada pasal hydrogen, udara pertama dicairkan kemudian didistilasi. Nitrogen dan argon merupakan komponen udara yang lebih mudah dipisahkan, meninggalkan cairan oksigen. Oksigen dalam jumlah sedikit dibuat melalui penguraian senyawa oksigen tertentu. Pakar kimia swedia, Kartl Wilhelm Scheele dan pakar kimia inggris Joseph Priestley mendapat penghargaanatas temuan oksigen. Priestley memperoleh gas oksigen pada tahun 1774 melalui pemanasan raksa(II)oksida,Reaksi yang digunakan untuk pembuatan oksigen di laboratorium terdiri dari pemanasan kalium klorat (KClO3) dengan mangan dioksida (MnO2), sebagai katalis pada suhu sedang.Lebih dari dua per tiga oksigen yang diproduksi digunakan dalam pembuatan besi, tujuannya untuk mengoksidasi pengotor yang terdapat dalam bijih besi. Oksigen juga merupakan zat pengoksidasi dalam banyak proses kimia dan dalam pengolahanair limbah. Dalam jumlah kecil oksigen digunakan untuk pengelasan logam, dan untuk tujuan medis sebagai bantuan pernafasan, dan untuk tenaga pendorong roket.Belerang, dalam keadaan bebas ditimbang melaluiproses Frasch,suatu proses dimana deposit belerang padat dalam tanah dilelehkan ditempat deposit dengan air super panas, kemudian lelehan belerang ditekan keluar seperti busa, menggunakan tekanan udara. Belerang yang diperoleh dengan cara ini memiliki kemurnian 99%. Digunakan terutama dalam pabrik asam sulfat. Selenium diperoleh dari debu cerobong asap hasil pemanggangan bijih sulfide dan dari lumpur anoda yang terbentuk dari elektrolisis pemurnian tembaga. Jika bahan ini dicuci dengan berbagai zat pengoksidasian diperoleh H2SeO3dan H2SeO4. Senyawa tersebut direduksi menjadi unsur selenium dengan belerang disoksida

Senyawa PentingHidrogen sulfida, H2S adalah gas tak berwarna dengan bau telur busuk yang kuat, dan sangat beracun. Hidrogen uslfida adalah asam diprotik sangat lemah. Asam tersebut dapat membentuk garam hidrogen sulfida seperti NaHS dan garam sulfida seperti Na2S. Dalam larutan asam, hidrogen sulfida berperan sebagai zat pereduksi, dengan zat pengoksidasi sedang menghasilkan belerang.2Fe3+(aq)+ H2S(g) 2Fe2+(aq)+ 2H+(aq)+ S(s)Bila zat pengoksidasi kuat menghasilkanion sulfat.Dahulu, Hidrogen sulfida digunakan dalam analisis kualitatif pemisahan ion-ion logam. Pemisahan didasarkan pada perbedaan kelarutan logam sulfida yang terbentuk dari ion logam dan gas H2S. Gas tersebut dapat dibuat melalui reaksi asam dengan logam sulfida. Musalnya :2HCl(aq)+ FeS(s) FeCl2(aq)+ H2S(g)Larutan H2S dibuat di laboratorium melalui pamanasan larutan tioasetamida, CH3CSNH2.CH3CSNH2(aq)+2H2O(l) NH4+(aq)+ CH3COO-(aq)+ H2S(aq)Belerang dioksida, SO2adalah gas tak berwarna dengan bau yang menyengat. Diperoleh melalui pembakaran belerang atau sulfida. Gas yang terbentuk larut dalam air menghasilkan larutan asam sulfit, H2SO3, dengan fraksi H2SO3relatif sedikit, utamanya adalah SO2(aq).SO2(g)+ H2O(l) H2SO3(aq)Belerang dioksida dan asam sulfit adalah zat pereduksi, yang dioksidasi menghasilkan sulfat. Kalsium hidrogen sulfit terbuat dari SO2dan Ca(OH)2digunakan pada industri pulp kertas melalui pelarutan lignin alam ( untuk mempertahankan fiber selulosa tetap berada dalam kayu ). Belerang dioksida digunakan untuk mengawetkan buah-buahan kering dengan menghambat pertumbuhan jamur.Belerang trioksida merupakan keadaan transisi, dan eksis dalam tiga bentuk berbeda pada suhu kamar. Bentuk pertama dan kedua adalah berupa cairan mudah menguap mengandung molekul SO3dan S3O9dalam keadaan kesetimbangan. Bentuk ketiga berbentuk padat dengan struktur lebih rumit. Belerang trioksida diproduksi hanya dalam jumlah kecil ketika belerang dibakar. Secara komersial dibuat sebagai bagian dari proses kontak.Proses tersebut terdiri dari oksidasi belerang dioksida menjadi belerang trioksida dengan katalis padat (platina atau V2O5), diikuti oleh reaksi belerang trioksida dengan air membentuk asam sulfat.2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)SO3(g)+ H2O(l) H2SO4(aq)Asap belerang trioksida yang dihasilkan dari proses kontak sulit larut dalam air secara sempurna. Oleh karena itu, dalam industri asam sulfat, trioksida dilarutkan terlebih dahulu dalam asam sulfat pekat. Spesi utama dalam larutan ini adalah H2S2O7(asam pirosulfat). Larutan diencerkan dalam air menghasilkan asam sulfat pekat.Asam sulfat merupakan komponen hujan asam yangterbentuk di udara melalui reaksi yang serupa dengan yang terlibat pada pembuatan asam sulfat komersial. Pembakaran fosil minyak bumi dan bijih sulfida menghasilkan belerang dioksida. Setelah dibiartkan di atmosfir beberapa waktu, belererang dioksida dioksidasi menjadi belerang trioksida, yang larut dalam air hujan membentuk H2SO4(aq).Asam sulfat pekat adalah cairan kental dan merupakan zat dehidrasi yang kuat. Asam pekat juga sebagai pengoksidasi. Tembaga tidak larut dalam asam, tetapi dapat larut dalam asam sulfat pekat membentuk tembaga sulfat dan belerang dioksida.Cu(s)+ 2H2SO4(aq) CUSO4(aq)+ SO2(g)+ 2H2O(l)Asam sulfat digunakan untuk membuat pupuk phosfat dan amonium phosfat yang larut dalam air. Asam sulfat juga digunakan dalam pemurnian minyak bumi dan banyak industri kimia lainnya.

UNSUR GOLONGAN 17

Sifat Fisik

SifatFClBrIAt

Titik leleh, C-220-101-7114-

Titik didih, C-188-35-59184-

Kerapatan g/cm30,00170,00323,124,93-

Keelektronegatifan4,03,02,82,52,2

Afinitas elektron, kJ/mol-328-349-325-295-270

Jari-jari ion, 1,191,671,842,06-

Jari jari kovalen, 0,640,991,141,331,48

Sifat KimiaFluor dan klor membantu reaksi pembakaran dengan cara seperti oksigen. Brom berupa cairan merah tua pada suhu kamar mempunyai tekanan uap yang tinggi. Fluor dan klor biasanya berupa gas. Reaksi-reaksi halogen antara lain seperti berikut.1. Reaksi Halogen dengan Air.Semua unsur halogen kecuali fluor berdisproporsionasi dalam air, artinya dalam reaksi halogen dengan air maka sebagian zat teroksidasi dan sebagian lain tereduksi. Fluorin bereaksi sempurna dengan air menghasilkan asam fluorida dan oksigen. Reaksi yang terjadi seperti berikut. Ion ClO merupakan bahan aktif zat pemutih. Senyawa NaClO digunakan sebagai zat pemutih kertas, pulp, tekstil, dan bahan pakaian.2. Reaksi Halogen dengan Hidrogen.Halogen bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen halida. Secara umum reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut. Reaksi F2 dan Cl2 dengan hidrogen disertai ledakan tetapi bromin dan iodin bereaksi dengan lambat.3. Reaksi Halogen dengan Halogen.Reaksi halogen dengan halogen menghasilkan senyawa yang dinamakan senyawa antarhalogen. Unsur yang lebih elektronegatif sebagai zat oksidator dan diberi bilangan oksidasi negatif dalam senyawaannya. Perhatikan contoh reaksi berikut ini.Senyawa-senyawa antarhalogen bersifat diamagnetik dan merupakan oksidator kuat. Senyawa antarhalogen dapat mengalami reaksi hidrolisis. Perhatikan reaksi berikut.4. Reaksi Halogen dengan Logam.Halogen bereaksi dengan kebanyakan logam. Bromin dan iodin tidak bereaksi dengan emas, platinum atau beberapa logam mulia lainnya. Perhatikan contoh reaksi fluorin dengan tembaga berikut.5. Reaksi Halogen dengan Hidrokarbon.Halogen umumnya bereaksi dengan hidrokarbon dengan cara menggantikan atom-atom hidrogen. Perhatikan contoh reaksi metana dengan klorin berikut ini.6. Reaksi Halogen dengan Nonlogam dan Metaloid TertentuHalogen bereaksi secara langsung dengan sejumlah nonlogam dan metaloid. Unsur nonlogam fosfor dan metaloid boron, arsen, dan stirium (misal Y) bereaksi dengan unsur halogen (X), reaksi yang terjadi seperti berikut. Fluorin mudah bereaksi tetapi iodin sukar bereaksi. Adapun nitrogen tidak langsung bersatu dengan halogen karena ketidakaktifannya.

Pembuatan dan Kegunaan UnsurFluor merupakan zat pengoksidasi kuat yang dibuat hanya melalui elektrolisis. Sel elektrolisis kalium fluorida dilarutkan dalam cairan hidrogen fluorida. Elektrolisis menghasilkan gas hidrogen pada katoda dan menghasilkan fluor pada anoda. Fluor diproduksi secara komersial dalam jumlah besar untuk industri batang bahan bakar nuklir uraium. Logam uranium direaksikan dengan fluor berlebih menghasilkan uranium heksafluorida, UF6, suatu padatan putih yang mudah menguap. Uap senyawa ini dipisahkan melalui difusi untuk menghasilkan campuran yang mengandung isotop uranium-235, yang lebih berpotensi fisik daripada yang terdapat di alam. Batang bahan bakar nuklir sekitar 4% uranium-235, tersusun dari 0,72% uranium alam.Klor, Cl2, merupakan unsur halogen yang utama digunakan dalam industri kimia, dibuat melalui elektrolisis natrium klorida cair. Klor terutama digunakan dalam berbagai industri berbagai hidrokarbon terklorinasi, seperti vinil klorida, CH2=CHCl (untuk plastik PVC); karbon tetra klorida, CCl4(untuk fluorokarbon); dan metil klorida, CH3Cl (untuk silikon dan tetrametiltimbal). Dalam jumlah besar, klor juga digunakan untuk disinfektan air minum dan pemutih pulp kertas serta tekstil.Brom, Br2dapat diperoleh dari air laut melalui oksidasi ion bromida dalam larutan oleh klor. Secara komersial, proses produksi brom adalah air laut yang panas dialirkan ke puncak menara, sedangkan uap panas dan klor dimasukkan dari bawah menara. Brom dan uap air yang keluar dari puncak menara diembunkan, menghasilkan distilasi lapisan terpisah; brom pada bawah menara dan air diatasnya. Lapisan brom dialirkan dan dimurnikan melalui distilasi. Brom digunakan untuk industri senyawa brom, meliputi metil bromida, CH3Br (sebagai pertisida); perak bromida (untuk film photografi); dan logam alkali bromida (untuk sedatif).Iodin, I2, diproduksi dari air asin alam melalui oksidasi I-dengan klor:2I-(aq)+ Cl2(g) I2(s)+ 2Cl-(aq)Iodium juga diproduksi dari natrium iodat, suatu pengotor dalam garam Chili, NaHNO3, mellaui reaksi ion iodat oleh natrium hidrogen sulfit, NaHSO3. Iodin digunakan untuk membuat senyawa seperti perak iodida untuk film photografi dan kalium iodida sebagai nutrisi dan makanan ternak.

Senyawa PentingSenyawa anorganik penting dari halogen adalah hidrogen halida, asam oksohalogen dan garamnya. Tabel dibawah ini menjelaskan kegunaan beberapa senyawa halogen..KegunaanSenyawa

Film fotografiAgBr, AgI

Industri fluoro karbonCCl4

PestisidaCH3Br

Penangkapan timbal dalam gas solidC2H4Br2

Industri finil kloridaC2H4Cl

Industri TELC2H5Cl

Pengolahan logam dan makananHCl

Pemutih pakaian dan industri hidrazinNaClO

Pemutih kertas dan pulpNaClO3

Nutirsi makanan dan suplemen makanan hewanKI

UNSUR GOLONGAN 18Golongan gas mulia terdiri atas helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), dan xenon (Xe). Gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang penuh. Oleh karena itu, unsur gas mulia stabil. Sifat Fisika.Setiap sifat tertentu dari unsur ini berubah secara teratur. Unsur gas mulia memiliki titik leleh dan titik didih yang rendah serta kalor penguapan yang rendah. Hal ini menunjukan bahwa terdapat ikatan Van der Waals yang sangat lemah antaratom. Helium adalah zat yang mempunyai titik didih yang paling rendah. Perhatikan sifat-sifat fisika gas mulia pada tabel berikut. Sifat Kimia.Pada tahun 1962, Neil Bartlett berhasil membuat sebuah senyawaan stabil yang dianggap sebagai XePtF6. Hal ini tentu menggemparkan, karena telah lama dikenal bahwa unsur golongan 18 bersifat inert. Setelah ini, tidak lama kemudian ahli riset lainnya menunjukkan bahwa xenon dapat bereaksi langsung dengan fluor membentuk senyawaan biner seperti XeF2, XeF4, dan XeF6. Adapun bentuk senyawa-senyawa dari unsur xenon dengan bilangan oksidasinya adalah seperti berikut.1. Bilangan Oksidasi +2 Kripton dan xenon dapat membentuk KrF2 dan XeF2 jika kedua unsur ini diradiasi dengan uap raksa dalam fluor. Xe(II) dapat bereaksi selanjutnya menjadi XeF4 jika suhu dinaikkan. Adapun XeF2 dapat terbentuk jika xenon padat direaksikan dengan difluoroksida pada suhu -120 C.XeF2 dan KrF2 berbentuk molekul linier dengan hibdridisasi sp3d.2. Bilangan Oksidasi + 4 Xenon(IV) fluorida dapat dibuat dengan memanaskan campuran xenon dan fluor dengan komposisi 1 : 5 pada tekanan 6 atm, dan menggunakan nikel sebagai katalis. XeF4 mempunyai struktur bujur sangkar dengan hibridisasi d2sp3 pada suhu 400 C. 3. Bilangan Oksidasi +6 Hanya xenon yang dapat membentuk XeF6. Senyawa ini dibuat dengan memanaskan campuran kedua unsur ini dengan komposisi Xe : F2 = 1 : 20 pada suhu 300 C dan tekanan 50 atm. Xenon(VI) fluorida mempunyai bentuk oktahendral (distorted). Pada suhu kamar berbentuk kristal berwarna dan memiliki titik leleh 48 C. Senyawa ini bereaksi dengan silika membentuk senyawa oksi gas mulia yang paling stabil. Pada suhu kamar XeOF4 berbentuk cairan tidak berwarna. XeF6 dapat mengalami hidrolisis membentuk xenon(VI) oksida, dengan reaksi seperti berikut.4. Bilangan Oksidasi +8 Xe(IV) dapat dioksidasi menjadi Xe(VIII) oleh ozon dalam larutan basa. Xe(VIII) hanya stabil dalam larutan. Selain senyawa xenon, telah berhasil dibuat kripton fluorida, KrF2 dan radon fluorida, RnF2. Radon bereaksi spontan dengan fluor pada suhu kamar. Adapun kripton bereaksi dengan fluor hanya jika keduanya disinari atau melepaskan muatan listrik. Akan tetapi belum dilaporkan adanya senyawa helium, neon atau argon. Penemuan Gas MuliaPada tahun 1892, pakar fisika Inggris, Rold Rayleightmenemukan bahwa kerapatan nitrogen yang diperoleh dari udara sebesar1,2561 g/L pada STP, lebih besar dari kerapatan nitrogen yang diperoleh dari hasil penguraian senyawa nitrogen (1,2498 g/L pada STP). Dia menyimpulkan bahwa salah satu dari kedua sumber nitrogen ini dikontaminasi oleh zat lain.Segera setelahitu, Rayleight mulai berkolaburasi dengan pakar kimia dan fisika Skotlandia, William Ramsay. Ramsay melewatkan nitrogen dari atmosfer melalui magnesium panas untuk mengeluarkan nitrogen sebagai magnesium nitride , Mg3N2, dan diperoleh gas sisa yang tidak reaktif. Dia menempatkan gas inike dalam tabung gelas yang direkat dan dimasukkanke dalam muatan listrikbertegangan tinggi untuk mempelajari pancarannya sinarnya. Analisisterhadap pancaran sinar menunjukan spektrium garismerah dan hijau, yang tidak dikenal seperti unsure sebelumnya.Pada tahun 1894, Ramsay dan Rayleight menyimpulkan bahwa mereka menemukan unsure baru, yang dinamakan argion, berasal dari kata yunaniargos artinya malas. Mereka juga menduga bahwa argon termasuk dalam kolom unsure baru pada tabel periodik, terletak antara halogen dan logam alkali.Gas mulia yang lain ditemukan setelah argon. Pancaran gas helium (dari kata yunani, artinya matahari) diamati dalam spectrum sinar matahari sebelumhelium ditemukan di bumi dalam bijih uranium. Neon, kripton, dan senon semua diperoleh melalui distilasi fraksionasi udara cair. Radon ditemukansebagai produk peluruhan dari radium. Semua isotop radon yang diketahui adalah radioaktif.

Pembuatan dan Kegunaan Gas MuliaSecara komersial, semua gas mulia kecuali helium dan radon diperoleh dari destilasi udara cair. Sumber helium adalah dari gas alam tertentu. Helium memiliki titik didih paling rendah (-268,90C), dan peting bagi penelitian bersuhu rendah. Kegunaan utama argon adalah sebagai gas pelapis dalam proses metalurgi. Helium juga digunakan sebagai campuran dengan nitrogen untuk isi bola lampu pijar. Dalam bola lampu, campuran gas mengkonduksi panas dari filament tungsten panas. Semua gas mulia digunakan dalam tabung awal muatan. Neon memberikan pancaran cahaya merah jingga dan telah lama digunakan dalam papan reklame. Gas mulia juga digunakan dalam sejumlah sinar laser. Laser neon/helium pertama dioprasikan sebagai gas laser yang sinambung. Laser tersebut memancarkan cahaya merah pada panjang gelombang 632,8 nm.

Kelimpahan Dan Pembuatan UnsurArgon merupakan gas mulia terbanyak di udara (9340 ppm = 0,934%) yang merupakan komponen terbanyak dalam udara setelah N2dan O2. Tapi gas mulia terbanyak dialam adalah Helium karena helium merupakan komponen penting dari matahari dan bintang-bintang lainnya. Keberadaan gas helium di alam diduga sebagai hasil peluruhan zat radioaktif. Beberapa sumur gas alam di Amerika (Texas, Oklahoma, Kansas) mengandung gas helium sampai 2% volume, dan dijadikan sumber isolasi Helium. Apabila tidak tersedia lagi di alam, Helium harus diisolasi dari udara yang akan memerlukan biaya yang lebih besar. Kelimpahan Helium di atmosfir sangat rendah sekitar 5,24 ppm (= 5,24 x 10-4% volume), sebab gas Helium sangat ringan sehingga mudah terlepas dari gaya gravitasi bumi.Gas-gas mulia kecuali Radon, diperoleh dari destilasi bertingkat udara cair. Titik didih masing-masing gas mulia berbeda memungkinkan gas-gas ini dipisahkan satu sama lain. Sedangkan Gas Radon diperoleh sebagai hasil peluruhan88Ra dan Thorium (TH).Helium terdapat dalam konsentrasi yang tinggi dalam beberapa deposit gas alam bawah tanah, dimana telah terjadi akumulasi dari peluruhan radioaktif unsur-unsur dalam kerak bumi.Argon pada umumnya diperoleh sebagai hasil samping dari pengambilan dioksigen di uadara. Tingginya kelimpahan Argon di atmosfer sebagai akibat peluruhan radioaktifyang merupakan isotop radioaktif dari unsur Kalium yang terjadi secara alamiah (unsur Kalium normal adalah19K39). Isotopmenangkap satu elektron inti membentuk Ar40, menurut persamaan reaksi nuklir sebagai berikut :Dalam laboratorium, sintesa argon diperoleh dengan cara memenaskan (temperatur tinggi) campuran udara dengan Kalsium Karbida, CaC2. Nitrogen dan Oksigen akan diikat oleh CaC2membentuk endapan CaCN2dan CaO sehingga yang tertinggal adalah gas Argon. Kegunaan Unsur

1. Helium Pengisi balon udaraDidasarkan pada rapatannya yang rendah (terendah setelah H2) dan sifatnya yang tidak mudah terbakar. Pengisi tempat penyimpanan makanan yang memerlukan keadaan bebas Oksigen. Bahan campuran gas 80% He dan 20% O2digunakan untuk alat Bantu pernapasan penderita asma, tabung pernapasan bagi penyelam laut dalam (scubadiver) dan orang lain yang bekerja dibawah tekanan tinggi sebagai pengganti Nitrogen.2. Neon Digunakan sebagai pengisi lampu bercahaya merah, biasa digunakan pada lampu reklame. Digunakan sebagai pendingin untuk menciptakna suhu rendah (Neon Cair). Sebagai indikator tegangan tinggi, penangkal petir, dan pengisi tabung televisi/monitor.3. Argon Pengganti Helium sebagai atmosfer inert, karena kelimpahannya yang lebih banyak dibanding Helium. Pengisi lampu pijar, karena tidak bereaksi dengan kawat wolfram yang panas sampai putih. Pengisi antar lapisan kaca jendela sebagai peredam thermal. Gas Argon dipakai untuk menciptakan lingkungan inert (atmosfer inert), terutama pada pembuatan Kristal Silikon dan Germanium yang ultra murni dalam peralatan semikonduktor.4. Kripton Digunakan bersama-sama dengan Argon untik pengisi lampu fluoresensi (lampu tabung), juga untuk lampu kilat fotografi kecepatan tinggi. Salah satu garis spektrum dari Kripton digunakan sebagai standar panjang untuk meter. Ukuran panjang1 meter = 1.650.763,73 x panjang gelombang garis ungu-merah pada spektrum atom Kripton.5. Xenon Digunakan dalam pembuatan tabung elektron, juga digunakan dalam bidang energi atom dalam ruang gelembung. Digunakan juga sebagai pengisi lampu tabung sinar neon, seperti Neon, Argon, Kripton, memberikan perbedaan warna. Memiliki sifat anastetika (pembuat mati rasa) digunakan dalam pembiusan pasien yang akan dioperasi. Bahan baku untuk membuat senyawa-senyawa Xenon.6. Radon Sering dipakai dalam terapi radiasi terhadap sel kanker. Digunakan dalam penyelidikan hidrologi yang mengkaji interaksi antara air bawah tanah, anak sungai dan sungai. Peningkatan radon dalam anak sungai atau sungai merupakan petunjuk penting bahwa terdapat sumber air bawah tanah. Radon kadang digunakan oleh beberapa rumah sakit untuk kegunaan terapeutik. Diperoleh dengan pemompaan dari sumber Radium yang disimpan dalam tabung kecil yang disebut benih atau jarum. Sekarang jarang digunakan lagi, digantikan dengan Kobalt dan Sesium yang tahan selama beberapa tahun. Sehinnga lebih praktis ditnjau dari segi logistik. Radon merupakan gas mulia yang dapat memancarkan sinar radioaktif. Sinar ini yang dapat dipakai dalam terapi terhadap penyakit kanker.