SIFAT FISIS DAN KIMIA UNSUR- UNSUR GOLONGAN UTAMA DAN TRANSISI

SIFAT FISIS Sifat fisis adalah sifat yang dapat diukur dan diteliti tanpa mengubah komposisi atau susunan dari zat tersebut. Sebagai contoh, kita dapat mengukur titik leleh dari es dengan memanaskan sebuah balok es dan mencatat pada suhu berapa es tersebut berubah menjadi air. Air dengan es hanya berbeda dalam hal penampilan saja, bukan dalam komposisi, jadi ini termasuk kedalam perubahan fisis. Demikian juga bila kita membekukan air tersebut kembali menjadi es seperti mula-mula. Karena itu, titik leleh dari suatu zat termasuk kedalam sifat fisisnya. Sama halnya bila kita mengatakan Helium lebih ringan daripada udara, kita mereferensikannya pada sifat fisis helium tersebut.

SIFAT KIMIA Sifat kimia adalah sifat yang untuk mengukurnya diperlukan perubahan kimiawi. Sebagai contoh, pernyataan yang menyebutkan bahwa “Gas hidrogen terbakar oleh gas oksigen dan membentuk air” yang mendeskripsikan sifat kimia dari hidrogen, karena untuk menyelidikinya kita harus melakukan perubahan kimiawi, dalam hal ini pembakaran. Setelah terjadi perubahan kimiawi, zat mula-mula, yakni Hidrogen, menghilang dan berubah menjadi zat kimia lain-air. Kita tidak dapat mengembalikan Hidrogen dari air sebagaimana perubahan-perubahan fisis seperti pelelehan atau pembekuan.

UNSUR ALKALI LiNaKRbCsFr Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh ( o C) Titik didih ( o C) Rapat jenis (20 o C, g/cm 3 ) Jari-jari ion (10 –12 m) Jari-jari atom (10 –12 m) Energi ionisasi I (kJ/mol) Energi ionisasi II (kJ/mol) E o, L → L + + e – (V) Elektronegativitas 3 [He]2s , ,05 1,0 11 [Ne]3s , ,71 1,0 19 [Ar]4s , ,92 0,9 37 [Kr]5s , ,49 0,9 55 [Xe]6s , ,02 0,9 87 [Rn]7s 1 – – Sifat-Sifat Umum Logam Alkali

Beberapa Reaksi Logam Alkali 1)Semua logam alkali dapat bereaksi dengan hidrogen, halogen, oksigen, belerang, dan fosforus. 2 M(s) + H 2 (g) → 2 MH(s) (senyawa hidrida) 2)Litium dapat bereaksi dengan nitrogen membentuk nitrida. 6 Li(s) + N 2 (g) → 2 Li 3 N(s) (nitrida) 3)Reaksi dengan air menghasilkan basa dan gas hidrogen. Reaksi ini bersifat eksotermis. 2 M(s) + H 2 O(l) → 2 MOH(aq) + H 2 (g) Reaksi air dengan: (a) litium, (b) natrium/sodium, (c) kalium/potassium. (a) (b) (c)

4)Logam alkali sebagai reduktor. Al 2 O Na → 2 Al + 3 Na 2 O 5)Logam-logam alkali terlarut dalam amonia cair membentuk larutan biru. 6)Reaksi nyala. Jika logam- logam alkali dibakar, akan menghasilkan warna nyala yang khas. Litium: merah Natrium: kuning Kalium: merah/violet Rubidium: Merah ungu Sesium: biru natriumkalsiumlitium

UNSUR ALKALI TANAH BeMgCaSrBaRa Nomor atom Konfigurasi elektron Titik leleh ( o C) Titik didih ( o C) Rapat jenis (20 o C, g/cm 3 ) Jari-jari ion (10 –12 m) Jari-jari atom (10 –12 m) Energi ionisasi I (kJ/mol) Energi ionisasi II (kJ/mol) E o, L → L + + e – (V) 4 [He]2s , ,85 12 [Ne]3s , ,37 20 [Ar]4s , ,87 38 [Kr]5s , ,89 56 [Xe]6s , ,91 88 [Rn]7s ,0 – ,92 Sifat-Sifat Umum Logam Alkali Tanah

Perbandingan Unsur Alkali dengan Unsur Alkali Tanah  Jari-jari atom maupun jari-jari ion yang isoelektronis (jumlah elektronnya sama) golongan alkali tanah lebih kecil dibanding alkali.  Kristal dari unsur-unsur golongan alkali tanah kerapatannya lebih besar sehingga kekerasan, titik leleh, dan titik didihnya lebih tinggi daripada golongan alkali.  Logam golongan IIA merupakan reduktor yang cukup kuat meskipun kurang kuat bila dibanding logam golongan IA.  Energi ionisasi golongan IIA lebih besar daripada golongan IA.  Logam golongan alkali tanah kurang reaktif jika dibandingkan golongan alkali.

Beberapa Reaksi Logam Alkali Tanah 1)Dengan halogen (X 2 ), membentuk halida (X = F, Cl, Br, dan I). M + X 2 → MX 2 2)Dengan oksigen, membentuk oksida, kecuali Ba juga menghasilkan BaO 2. 3)Dengan belerang, membentuk sulfida, juga dengan Se dan Te. M + S → MS 4)Dengan nitrogen, membentuk nitrida (pada temperatur tinggi). 3 M + N 2 → M 3 N 2 5)Dengan karbon, membentuk karbida, kecuali Be membentuk Be 2 C. M + 2 C → MC 2 Karbida ini dengan air membentuk basa dan gas asetilena (untuk mengelas).

6)Dengan hidrogen, membentuk hidrida (pada temperatur tinggi). M + H 2 → MH 2 7)Dengan asam, membentuk gas H 2. M(s) + 2 H + (aq) → M 2+ (aq) + H(g) 8)Kecuali berilium, logam-logam alkali tanah dengan air membebaskan gas hidrogen. M + 2 H 2 O(l) → M(OH) 2 + H 2 (g) 9)Berilium dan oksidanya bersifat amfoter, dapat larut dalam asam maupun basa kuat. Be + 2 H 2 O + 2 OH – → [Be(OH) 4 ] 2– + H 2 (g) 10)Tes nyala logam alkali tanah memberikan warna yang khas. Magnesium : nyala sangat terang, Strontium : merah, Kalsium : merah bata, Barium : kuning kehijauan.

UNSUR PERIODE KETIGA Sepanjang periode dari Na sampai Cl terjadi perubahan sifat: 1) Sifat logam berkurang, sedangkan sifat nonlogam bertambah 2) Sifat reduktor berkurang, sedangkan sifat oksidator bertambah Unsur-unsur periode ke-3 terdiri atas Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, dan Ar. 3) Sifat kebasaan berkurang, sedangkan sifat keasaman bertambah 4) Titik didih dan titik lelehnya makin tinggi 5) Jari-jari atom makin kecil 6) Energi ionisasinya makin besar, kecuali pada Al dan S

NaMgAlSiPSClAr kekuatan asam bertambah kekuatan basa bertambah b. Kekuatan sebagai Reduktor dan Oksidator >>Kekuatan reduktor bertambah dari kanan ke kiri. >> Atom Na, Mg, dan Al tergolong reduktor kuat. >>Sifat oksidator bertambah ke arah kanan. c. Sifat Asam-Basa  dari kiri ke kanan, sifat asam bertambah, sedangkan sifat basa berkurang.  dari kanan ke kiri, sifat basa bertambah, sedangkan sifat asam berkurang. UNSUR PERIODE KETIGA

Sifat-Sifat Khusus 1)Aluminium (Al)  Aluminium tidak bereaksi dengan udara kering, tetapi dalam udara lembap akan membentuk lapisan tipis oksida di permukaannya.  Aluminium murni tidak bereaksi dengan air murni, tetapi aluminium tak murni (bercampur dengan logam) dapat mengalami korosi jika terkena air yang mengandung garam-garam.  Aluminium dapat bereaksi dengan nitrogen membentuk aluminium nitrida.  Aluminium dapat mereduksi oksida logam menjadi logamnya, proses termit.  Aluminium dapat larut dalam basa kuat maupun dalam asam kuat.  Larutan AlCl 3 dalam air bersifat asam maka dapat bereaksi dengan basa, selanjutnya dapat pula bereaksi dengan asam. UNSUR PERIODE KETIGA

2) Silikon (Si)  Silikon tidak ditemukan bebas di alam, tetapi ditemukan dalam senyawanya.  Silikon dioksida (SiO 2 ) biasa disebut silika, banyak ditemukan sebagai pasir dan quartz, membentuk jaringan makromolekul struktur tiga dimensi sehingga titik lelehnya tinggi.  SiO 2 tidak berwarna, tetapi adanya campuran sedikit logam dapat memberikan warna seperti amethyst (violet), rose quartz (merah muda), smoky quartz (cokelat), dan citrine (kuning). UNSUR PERIODE KETIGA

3) Fosforus (P)  Fosforus tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam, sebagian besar terdapat sebagai fosfat seperti batuan.  Mempunyai beberapa bentuk alotrop, antara lain fosforus putih dan fosforus merah.  Fosforus putih mendidih pada 280 o C membentuk uap P 4 yang terdisosiasi di atas 700 o C membentuk P 2.  Pemanasan fosforus putih sampai 260 o C menggunakan katalis iodin atau belerang membentuk fosforus merah yang amorf.  Fosforus putih sangat reaktif, beracun, mudah menguap, dan larut dalam pelarut nonpolar.  Fosforus merah tidak reaktif, kurang beracun, dan tidak larut dalam banyak pelarut.  Fosforus putih jika bersentuhan dengan udara, dapat menyala dan jika tersentuh kulit, menyebabkan luka bakar. UNSUR PERIODE KETIGA

4) Belerang (S)  Belerang di alam dapat berada dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa.  Belerang mempunyai alotrop, yaitu rombis dan monoklin.  Pada temperatur kamar yang stabil, belerang berbentuk rombis yang mempunyai rumus molekul S 8.  Jika dipanaskan di atas 120 o C kemudian didinginkan perlahan-lahan, akan terbentuk kristal belerang monoklin (titik leleh 119 o C). Belerang rombisBelerang monoklin UNSUR PERIODE KETIGA

UNSUR PERIODE KEEMPAT UnsurScTiVCrMnFeCoNiCuZn Jari-jari atom (nm)0,160,150,140,130,140,13 Titik leleh ( 0 C) Titik didih ( 0 C) Kerapatan (g/cm 3 )3,04,56,17,27,47,98,9 7,1 E ionisasi I (kJ/mol)6, E ionisasi II (kJ/mol) E ionisasi III (kJ/mol) E 0 red M 2+ (aq)---1,2-0,91-1,19-0,44-0,28-0,25+0,340,76 E 0 red M 3+ (aq)-2,1-1,2-0,-86-0,74-0,28-0,04+0,44--- Kekerasan ( skala mohs)---9,05,04,5--3,02,5 Sifat Unsur Periode Keempat

UNSUR PERIODE KEEMPAT Warna senyawa logam transisi dengan berbagai bilangan oksidasi Unsure Sc--Tb---- Ti--unguTb--- V-UnguHijaubiruMerah-- Cr-BiruHijau--Jingga- Mn-Merah mudaCoklatCoklat tuaBiruHijauUngu Fe-HijauKuning---- Co-Merah mudaUngu---- Ni-Hijau----- CuTbBiru----- Zn-Tb---

GOLONGAN HALOGEN Dalam membincangkan sifat kimia halogen, kadangkala fluorin dan astatin diabaikan. Hal ini dikarenakan astatin adalah bahan radioaktif. Fluorin juga mempunyai sifat-sifat anomali karena ukurannya yang kecil dan keelektronegatifannya yang tinggi. Sifat kimia halogen adalah sebagai berikut : Unsur halogen selalu dalam bentuk molekul diatomik yang sangat reaktif terhadap unsur logam maupun nonlogam Mempunyai bilangan oksidasi -1 Dalam sistem periodik, semakin ke atas, dalam satu golongan, akan semakin mudah menangkap elektron. Karena itu, unsur halogen merupakan oksidator yang kuat Halogen merupakan unsur yang sangat elektronegatif, karena mempunyai7 elektron valensi sehingga cenderung menarik elektron dan menjadi ionnegatif dalam rangka membentuk susunan elektron gas mulia. Jari-jari atom unsur halogen bertambah dari fluorin sampai astatin menyebabkan gaya tarik inti dengan elektron valensi (pada kulit terluar) makin lemah sehingga keelektronegatifan (kemampuan menarik elektron) semakin lemah dan kemampuan membentuk ion negatifnya juga semakin berkurang. Dengan kata lain dari fluorin sampai iodin kereaktifannya melemah.

Sifak fisik halogen: 1.Dari atas ke bawah, titik didih dan titik leleh halogen makin tinggi GOLONGAN HALOGEN 2.Wujud Halogen Pada suhu kamar, flourin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah menguap, sedangkan iodin berupa zat padat yang mudah menyublim. Pemanasan iodin padat pada tekanan atmosfer tidak membuat unsur itu meleleh, tetapi langsung menyublim. Hal ini terjadi karena tekanan uap iodin padat pada suhu kamar lebih besar dari 1 atm Kecenderungan titik leleh dan titik didih halogen tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Molekul halogen (X 2 ) bersifat nonpolar, dengan demikian gaya tarik- menarik antarmolekul halogen merupakan gaya dispersi. Sebagaimana diketahui, gaya dispersi bertambah besar sesuai dengan pertambahan massa molekul (Mr). Itulah sebabnya mengapa titik leleh dan titik didih halogen meningkat dari atas ke bawah dalam tabel periodik unsur. 3.Warna dan Aroma Halogen Halogen mempunyai warna dan aroma tertentu. Flourin berwarna kuning muda, klorin berwarna hijau muda, bromin berwarna merah tua, iodin padat berwarna hitam, sedangkan uap iodine berwarna ungu. Semua halogen berbau rangsang dan menusuk, serta bersifat racun.

GAS MULIA

Sifat-Sifat Unsur Transisi 1.Mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu macam, meskipun ada juga yang hanya mempunyai satu macam. 2.Mempunyai kecenderungan yang kuat membentuk ion kompleks. 3.Senyawanya ada yang bersifat paramagnetik, tetapi ada pula yang bersifat diamagnetik. 4.Kebanyakan ion atau senyawanya berwarna. Hal ini disebabkan subkulit d hanya terisi sebagian elektron. 5.Titik leleh dan titik didihnya pada umumnya sangat tinggi. 6.Semua unsur transisi mempunyai sifat logam, seperti konduktor panas dan listrik yang baik. UNSUR TRANSISI

TERIMAKASIH SEMOGA BERMANFAAT