Kimia Unsur

KIMIA UNSUR

Setiap hari kita tidak mungkin dapat melepaskan diri dari unsur-unsur kimia, ketika bangun tidur dan menggosok gigi, kita menggunakan senyawa dari unsur-unsur natrium dan fluorin dalam pasta gigi, ketika kita minum es, berarti anda sedang mengkonsumsi senyawa yang mengandung unsur hidrogen dan oksigen.

Sedemikian banyak unsur melimpah dialam yang disediakan oleh Tuhan Yang Maha Pengasih. Unsur kimia, atau hanya disebut unsur, adalah zat kmia yang tidak dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih kecil, atau tak dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan menggunakan metode kimia biasa. Partikel-partikel kecil dari unsur adalah atom. Sebuah atom terdiri atas inti atom (nukleus) dan dikelilingi oleh elektron. Inti atom terdiri atas sejumlah proton dan neutron. Hingga saat ini diketahui terdapat kurang lebih 117 unsur didunia.

1. Gas Mulia adalah gas yang mempunyai sifat lenyai tidak reaktif dan susah bereaksi dengan bahan kimia lain. Gas mulia banyak digunakan dalam sektor perindustrian. Berikut adalah gas-gas muliah.

- Helium : He

- Neon : Ne

- Argon : Ar

- Kripton : Kr

- Xenan : Xe

- Radon : Rn

a. Sifat-sifat umum :

1. Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, sedikit laurt dalam air.

2. Mempunyai elektron valensi 8, dan khusus untuk Helium elektron valensinya 2, maka gas mulia bersifat kekal dan diberi valensi nol.

3. Molekul-molekulnya terdiri atas satu atom

Unsur	Nomor Atom	Konfigurasi Elektron
He	2	1s2
Ne	10	[He] 2s2 2p6
Ar	18	[Ne] 3s2 3p6
Kr	36	[Ar] 4s2 3d10 4p6
Xe	54	[Kr] 5s2 4d10 5p6
Rn	86	[Xe] 6s2 5d10 6p6

Dua elektron dari He membuat subkulit s menjadi penuh dan unsur-unsur gas mulia yang lain pada kulit terluarnya terdapat 8 elektron. karena kulit terluarnya telah penuh maka gas mulia bersifat stabil dan tidak reaktif. Jadi afinitas elektronnya mendekati nol.

b. Sifat fisik gas mulia

Perhatian data titik didih dan titik leleh unsur gas mulia berikut :

Unsur	Titik Didih (0C)	Titik Leleh (0C)
Helium	268.934	-272,2
Neon	-246,048	-248,67
Argon	-185,7	189,2
Kripton	-152,3	156,6
Xenon	-107,1	111,9
Radon	-61,8	-71

Titik didih dan titik leleh unsur-unsur gas mulia lebih kecil daripada suhu ruangan (25 ⁰C atau 298 k) sehingga seluruh unsur gas mulia berwujud gas. Karena bersifat stabil, unsur-unsur gas mulia tersebut dialam berada dalam monoatomik.

2. Halogen

Halogen adalah kelompok unsur kimia yang berada pada golongan 17 (VII atau VIIA pada sistem lama) ditabel periodik. Kelompok ini terdiri dari : fluor (F), Klor (cl), brom (Br), yodium (I), Astatin (At), dan unsur ununseptium (Uus) yang belum ditemukan. Halogen menandakan unsur-unsur yang menghasilkan garam jika bereaksi dengan logam. Istilah ini berasal dari istilah ilmiah bahasa perancis dari abad ke-18 yang diadaptasi dari bahasa Yunani.

Unsur-unsur halogen secara alamiah berbentuk molekul diatomik. Mereka membutuhkan satu tambahan elektron untuk mengisi orbit elektron terluarnya, sehingga cenderung membentuk ion negatif bermuatan satu. Ion negatif ini disebut ion halida.

a. Sifat Fisika dan Sifat Kimia unsur Halogen

X2	Fluor (F2)	Klor (Cl2)	Brom (Br2)	Iodium (I2)
1. Molekulnya	Diatom
2. Wujud zat (suhu kamar)	Gas	Gas	Cair	Padat
3. Warna gas/uap	Kuning muda	Kuning hijau	Coklat merah	Ungu
4. Pelarutnya (organik)	CCl4, CS2
5. Warna larutan (terhadap pelarut 4)	Tak berwarna	Tak berwarna	Coklat	Ungu
6. Kelarutan oksidator	(makin besar sesuai dengan arah panah)
7. Kereaktifan terhadap gas H2
8. Reaksi pengusiran pada senyawa halogenida	X = Cl, Br, I F2 + 2KX ® 2KF X2	X = Br dan I Cl2 + 2KX ® 2KCl + X2	X = I Br2 + KX ® 2KBr + X2	Tidak dapat mengusir F, Cl, Br
9. Reaksi dengan logam (M)	2 M + nX2 ® 2MXn (n = valensi logam tertinggi)
10. Dengan basa kuat MOH (dingin)	X2 + 2MOH ® MX + MXO + H2O (auto redoks)
11. Dengan basa kuat (panas)	3X2 + 6MOH ® 5MX + MXO3 + 3H2O (auto redoks)
12. Pembentukan asam oksi	Membentuk asam oksi kecuali F

Catatan :
I₂ larut dalam KI membentuk garam poli iodida
I₂ + KI ® Kl₃
I₂ larut terhadap alkohol coklat

3. Logam Alkali

Logam alkali adalah kelompok unsur kimia pada golongan 1 tabel periodik, kecuali hidrogen. Golongan ini bersifat alkali atau basa. Logam alkali yang sangat reaktif ini juga bersifat lunak dan mudah diisi. Kelompok ini terdiri dari ; lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (k), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr, semua unsur pada kelompok ini sangat reaktif sehingga secara alami tak pernah ditemukan dalam bentuk tunggal. Untuk menghambat reaktifitas, unsur-unsur logam, alkali harus disimpan dalam medium minyak.

a. Sifat golongan unsur Alkali

UNSUR 3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs 87Fr 1. Konfigurasi elektron [X] ns1 2. Massa atom 3. Jari-jari atom (n.m) 4. Keelektronegatifan Rendah (antara 0.7 - 1.0) Di atas suhu kamar (antara 28.7o - 180.5o) 5. Suhu lebur (oC) 6. Energi ionisasi (kJ/mol) Antara 376 - 519 7. Potensial oksidasi (volt) Positif, antara 2.71 - 3.02 (reduktor) 8. Bilangan oksidasi +1 +1 +1 +1 +1 +1

Catatan :

[X] = unsur-unsur gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)

n = nomor perioda (2, 3, 4, 5, 6, 7)

® = makin besar sesuai dengan arah panah

b. Sifat Fisik

Pada tabel dibawah ini terlihat bawa semua logam alkali memiliki titik leleh dan titik didih diatas suhu ruangan (25⁰c). berarti semua unsur logam alkali berwujud padat pada suhu ruangan. Khusus sesium, jika suhu lingkungan pada saat pengukuran melebihi 28⁰c, unsur akan berubah wujud cair.

Sifat Unsur	Kerapatan (gml-1)	Titik Leleh (0c)	Titik Didih (0c)
Li Na K Rb Cs	0,534 0,971 0,862 1,532 1,878	180,54 97,81 63,81 28,89 28,40	1.347 903,8 774 688 678,4

Pada kerapatan unsur Li, Na, dan K yang lebih kecil dari 1,0 g/ml. berarti, ketiga logam tersebut sangat ringan. Logam natrium dengan warna keperakan termasuk logam yang mudah diiris seperti halnya tanah hal.

c. Pembuatan Logam Alkali

Dengan cara elektrolisis leburan/lelehan garamnya.

Contoh :	NaCl (l)		Na+ (l)	+ Cl- (l)
	Katoda		Na+ (l)	+ e-	®	Na (s)
	Anoda		Cl- (l)		®	1/2 Cl2 (g)	+ e-
	---------------------------------------------------------
		®	Na+ (l)	+ Cl- (l)	-->	Na (s)	+ 1/2 Cl2 (g)

4. Logam Alkali Tanah

Logam Alkali tanah adalah kelompok unsur kimia golongan 2 pada tabel periodik. Kelompok ini terdiri dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan rodium (Ra), radium kadang tidak dianggap sebagai Alkali tanah karena sifat radioaktif yang dimilikinya.

a. Sifat golongan unsur Alkali Tanah

Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan Alkali, namun tingkat kebasaannya lebih lemah, senyawa Be (OH)₂, bersifat amfoter.

UNSUR	4Be	12Mg	20Ca	38Sr	56Ba
1. Konfigurasi elektron	[X] ns2
2. Massa atom
3. Jari-jari atom (n.m)
4. Energi ionisasi (M ® M+) kJ/mol (M ® M2+) kJ/mol
5. Potensial oksidasi (volt)
6. Keelektronegatifan
7. Suhu lebur (oC)	Antara 650o - 1227o
8. Bilangan oksidasi	+2	+2	+2	+2	+2

b. Sifat Fisik logam Alkali Tanah

Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali tanah berwujud padat pada suhu ruangan.

Sifat Unsur	Kerapatan (gml-1)	Titik Leleh (0c)	Titik Didih (0c)
Be Mg Ca Sr Ba	1,848 1,733 1,55 2,54 0,51	1,283 648,8 839 769 725	2.484 1.105 1.434 1.384 1.640

Perhatikan bahwa keapatan logam alkali tanah lebih bbesar daripada kerapatan logam alkali sehingga logam alkali tanah bersifat lebih keras dibandingkan logam alkali.

c. Kelarutan unsur Alkali Tanah

Kelarutan	Mg	Ca	Sr	Ba	Catatan : Warna nyala Garam Ca2+ = merah Garam Ba2+ = hijau M = unsur logam alkali tanah
M(OH)2	-------------------> makin besar sesuai arah panah
MSO4	<-------------------- makin besar sesuai arah panah
MCO3
MCrO4

d. Pembuatan logam unsur Alkali Tanah

Dengan elektrolisis leburan garamnya.

Contoh:

CaCl2(l)	®	Ca2+ (l)	+ 2Cl- (l)
Katoda	:	Ca2+ (l)	+ 2 e-	®	Ca (s)
Anoda	:				2Cl2 (g)	+ 2 e-
---------------------------------------------------
		Ca2+ (l)	+ 2Cl- (l)	®	Ca (s)	+ Cl2 (l)