Golongan III A dan IV A

PENDAHULUAN

1. 1.    1  Latar Belakang Masalah

Unsur-unsur dari golongan IIIA dan golongan IVA masing – masing mempunyai sifat yang berbeda – beda. Unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al), galium (Ga), indium(In), dan thalium (Th). Unsur dari golongan IVA adalah carbon (C) , silikon (Si) , germanium (Ge) , timah (Sn) , timbal (Pb) , dan ununquadium (Uuq). Dari logam – logam ini sifatnya berbeda dengan logam – logam dari golongan lainnya. Oleh karena itu, pada makalah ini akan dibahas mengenai sifat – sifat dari masing – masing logam tersebut,

1.2.  Permasalahan

• Bagaimana sifat – sifat dari logam golongan IIIA dan IVA
• Apa kegunaan dari masing-masing unsure pada golongan IIIA dan IVA
• Bagaimana cara mendapatkan unsure-unsur dari golongan IIIA dan IVA
• Bagaimana reaksi-reaksi dari unsure-unsur golongan IIIA dan IVA

1.3. Tujuan

• Mengetahui  sifat – sifat dari logam golongan IIIA dan IVA
• Mengetahui kegunaan dari masing-masing unsure pada golongan IIIA dan IVA
• Mengetahui  cara mendapatkan unsure-unsur dari golongan IIIA dan IVA
• Mengetahui reaksi-reaksi dari unsure-unsur golongan IIIA dan IVA

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Golongan IIIA

1. Boron

Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.

_­­­_­Ciri-ciri optik unsur ini termasuklah penghantaran cahaya inframerah. Pada suhu piawai boron adalah pengalir elektrik yang kurang baik, tetapi merupakan pengalir yang baik pada suhu yang tinggi. Boron merupakan unsur yang kurang elektron dan mempunyai p-orbital yang kosong. Ia bersifat elektrofilik. Sebagian boron sering berkelakuan seperti asam Lewis yaitu siap untuk terikat dengan bahan kaya elektron untuk memenuhi kecenderungan boron untuk mendapatkan elektron.

Titik Leleh : 2349 K (2076⁰C)

Titik Didih : 4200 K (3927⁰C)

Kalor peleburan : 5,59 kJ/mol

Kalor penguapan : 254 kJ/mol

1. a.      Cara mendapatkan

Sumber boron yang melimpah adalah borax (Na₂B₄O₅ (OH)₄.8 H₂O) dan kernite (Na₂B₄O₅ (OH)₄.2 H₂O). Ini susah diperoleh dalam bentuk murni. Ini dapat dibuat terus dengan reduksi oksidasi magnesium, B₂O₃. Oksidasi ini dapat dibuat melalui pemanasan asam borik, B(OH)₃, yang diperoleh dari borax.

B₂O₃ + 3 Mg → 2B + 3 MgO

Akan tetapi hasil ini sering kali dicemari dengan logam borida (proses ini agak menakjubkan). Boron murni bisa diperoleh dengan menurunkan halogenida boron yang mudah menguap dengan hidrogen pada suhu tinggi.

1. b.      Reaksi- reaksi

Reaksi boron dengan udara

Kemampuan boron bereaksi dengan udara bergantung pada kekristalan sampel tersebut, suhu, ukuran partikel, dan kemurniannya. Boron tidak bereaksi dengan udara pada suhu kamar. Pada temperatur tinggi, boron terbakar membentuk boron (III) Oksida, B₂O₃.

4B + 3O_{2 (g)} → 2 B ₂O₃

Reaksi boron dengan air

Boron tidak bereaksi dengan air pada kondisi normal

Reaksi boron dengan halogen

Boron bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti flourin (F₂), klorin (Cl₂), bromine (Br₂), membentuk trihalida menjadi boron (III) flourida, boron (III) bromida, boron (III) klorida.

2B _(s) + 3F_{2 (g)} → 2 BF₃

2B _(s) + 3Cl_{2 (g)} → 2 BCl₃

2B _(s) + 3Br_{2 (g)} → 2 BBr₃

Reaksi boron dengan asam

Kristal boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam hidroklorida (HCl) atau pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk serbuk mengoksidasi dengan lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat.

1. c.       Kegunaan

Natrium tetraborat pentaidrat (Na_­2­B_­4­O_­7­. 5H_­2­O) yang digunakan_­­ dalam menghasilkan kaca gentian penebat dan peluntur natrium perborat.

Asam ortoborik (H_­3­BO_­3­­) atau asam Borik yang digunakan dalam penghasilan textil kaca gentian dan paparan panel rata.

Natrium tetraborat dekahidrat (Na_­2­B_­4­O_­7­. 10H_­2­O) atau yang dikenal dengan nama boras digunakan dalam penghasilan pelekat.

Asam Borik belum lama ini digunakan sebagai racun serangga, terutamannya menentang semut atau lipas.

Sebagian boron digunakan secara meluas dalam síntesis organik dalam pembuatan kaca borosilikat dan borofosfosilikat.

Boron-10 juga digunakan untuk membantu dalam pengawalan reactor nuklir, sejenis pelindung daripada sinaran dan dalam pengesanan neutron.

Boron-11 yang dipatenkan (boron susut) digunakan dalam pembuatan kaca borosilikat dalam bidang elektronik pengerasan sinaran.

Filamen boron adalah bahan berkekuatan tinggi dan ringan yang biasanya digunakan dalam struktur aeroangkasa maju sebagai componen bahan komposit.

Natrium borohidrida (NaBH₄) ialah agen penurun kimia yang popular digunakan untuk menurunkan aldehid dan keton menjadi alcohol.        

1. Aluminium

Aluminium murni adalah logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan, tidak beracun (sebagai logam), nonmagnetik dan tidak memercik. Aluminium sangat lunak dan kurang keras. Aluminium adalah logam aktif seperti yang ditunjukkan pada harga potensial reduksinya dan tidak ditemukan dalam bentuk unsur di alam. Aluminium adalah unsur ketiga terbanyak dalam kulit bumi, tetapi tidak ditemukan dalam bentuk unsur bebas. Walaupun senyawa aluminium ditemukan paling banyak di alam, selama bertahun-tahun tidak ditemukan cara yang ekonomis untuk memperoleh logam aluminium dari senyawanya.

Titik Leleh : 933,47 K (660,32⁰C)

Titik Didih : 2729 K (2519⁰C)

Kalor peleburan : 10,71 kJ/mol ^-1

Kalor penguapan : 294,0 kJ/mol^-1                                        

1. a.      Cara mendapatkan

Aluminium adalah barang tambang yang didapat dalam skala besar sebagai bauksit (Al₂O₃. 2H₂O). Bauksit mengandung Fe₂O₃, SiO₂, dan zat pengotor lainnya. Maka untuk dapat memisahkan aluminium murni dari bentuk senyawanya, zat-zat pengotor ini harus dipisahkan dari bauksit. Ini dilakukan dengan proses Bayer. Ini meliputi dengan penambahan larutan natrium hidroksida (NaOH) yang menghasilkan larutan natrium alumina dan natrium silikat. Besi merupakan sisa sampingan yang didapat dalam bentuk padatan. Ketika CO₂ dialirkan terus menghasilkan larutan, natrium silikat tinggal di dalam larutan sementara aluminium diendapkan sebagai aluminium hidroksida. Hidroksida dapat disaring, dicuci dan dipanaskan membentuk alumina murni, Al₂O₃.

Langkah selanjutnya adalah pembentukan aluminium murni. Ini diperoleh dari Al₂O₃ melalui metode elektrolisis. Elektrolisis ini dilakukan karena aluminium bersifat elektropositif.

1. b.      Reaksi-reaksi

Reaksi aluminium dengan udara

Aluminium 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.

4Al _(s) + 3O_{2 (l )} → 2 Al₂O₃

Reaksi aluminium dengan air

Aluminium 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.

Reaksi aluminium dengan halogen

Aluminium bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti iodin (I₂), klorin (Cl₂), bromine (Br₂), membentuk aluminium halida menjadi aluminium (III) iodida, aluminium (III) bromida, aluminium (III) klorida.

2Al _(s) + 3I_{2 (l)} → 2 Al₂I_{6 (s)}

2Al _(s) + 3Cl_{2 (l)} → 2 Al₂ Cl₃

2Al _(s) + 3Br_{2 (l)} → 2 Al₂ Br₆

Reaksi aluminium dengan asam

Logam aluminium larut dengan asam sulfur membentuk larutan yang mengandung ion Al (III) bersama dengan gas hydrogen.

2Al _(s) + 3H₂SO_{4 (aq)} → 2Al ³⁺ _(aq) + 2SO₄ ^2- _(aq) + 3H_{2 (g)}

2Al _(s) + 6HCl _(aq) → 2Al ³⁺ _(aq) + 6Cl^– _(aq) + 3H_{2 (g)}

Reaksi aluminium dengan basa

Aluminium larut dengan natrium hidroksida.

2Al _(s) + 2 NaOH _(aq) + 6 H₂O → 2Na⁺_(aq) + 2 [Al (OH)₄]^– + 3H_{2 (g)}

1. c.       Kegunaan

Aluminium digunakan pada otomobil, pesawat terbang, truck, rel kereta api, kapal laut, sepeda.

Pengemasan (kaleng, foil)

Bidang konstruksi ( jendela, pintu, dll)

Pada perlengkapan memasak

Aluminium digunakan pada produksi jam tangan karena aluminium memberikan daya tahan dan menahan pemudaran dan korosi.

1. Galium

Galium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31. sebuah logam miskin yang jarang dan lembut, galium merupakan benda padat yang mudah rapuh pada suhu rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan akan melebur ditangan. Terbentuk dalam jumlah sedikit di dalam bauksit dan bijih seng.

Titik Leleh : 302,91 K (29,76⁰C)

Titik Didih : 2477 K (2204⁰C)

Kalor peleburan : 5,59 kJ/mol

Kalor penguapan : 254 kJ/mol

1. a.      Cara mendapatkan

Ghalium biasanya adalah hasil dari proses pembuatan aluminium. Pemurnian bauksit melalui proses Bayer menghasilkan konsentrasi ghalium pada larutan alkali dari sebuah aluminium. Elektrolisis menggunakan sebuah elektroda merkuri yang memberikan konsentrasi lebih lanjut dan elektrolisis lebih lanjut menggunakan katoda baja tahan karat dari hasil natrium gallat menghasilkan logam galium cair. Galium murni membutuhkan sejumlah proses akhir lebih lanjut dengan zona penyaringan untuk membuat logam galium murni.

1. b.      Reaksi – reaksi

Reaksi galium dengan asam

Ga₂O₃ + 6 H⁺ → 2 Ga³⁺ + 3 H₂O

Ga (OH)₃ + 3 H_­­⁺ → Ga³⁺ + 3 H₂O

Reaksi galium dengan basa

Ga₂O₃ + 2 OH^– → 2 Ga(OH)₄­_­^–

Ga (OH)₃ + OH^– → Ga(OH)₄­_­^–

1. c.       Kegunaan

Karena galium membasahi gelas dan porselin, maka galium dapat digunakan untuk menciptakan cermin yang cemerlang.

Galium dengan mudah bercampur dengan kebanyakan logam dan digunakan sebagai komponen dalam campuran peleburan yang rendah. Plutonium digunakan pada senjata nuklir yang dioperasikan dengan campuran dengan galium untuk menstabilisasikan allotrop plutonium.

Galium arsenida digunakan sebagai semikonduktor terutama dalam dioda pemancar cahaya.

Galium juga digunakan pada beberapa termometer bertemperatur tinggi.

1. Indium

Indium adalah logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil di dalam udara dan air tetapi larut dalam asam. Indium termasuk dalam logam miskin ( logam miskin atau logam post-transisi adalah unsur logam dari blok p dari tabel periodik, terjadi antara metalloid dan logam transisi, tetapi kurang dibanding dengan logam alkali dan logam alkali tanah, titik leleh dan titik didihnya lebih rendah dibanding dengan logam transisi dan mereka lebih lunak). Indium ditemukan dalam bijih seng tertentu. Logam indium dapat menyala dan terbakar.

Titik Leleh : 429,75,47 K (156,60⁰C)

Titik Didih : 2345 K (2072⁰C)

Kalor peleburan : 3,281 kJ/mol

Kalor penguapan : 231,8 kJ/mol

1. a.      Cara mendapatkan

Indium biasanya tidak dibuat di dalam laboratorium. Indium adalah hasil dari pembentukan timbal dan seng. Logam indium dihasilkan melalui proses elektrolisis garam indium di dalam air. Proses lebih lanjut dibutuhkan untuk membuat aluminium murni dengan tujuan elektronik.

1. b.      Reaksi – reaksi

Reaksi indium dengan udara

In³⁺ + O_­2 → In_­2­O₃

Reaksi indium dengan asam

Indium bereaksi dengan HNO₃ 15 M

In³⁺ + 3HNO_­3 → In­(N­O₃)₃ + 3H⁺

Indium juga bereaksi dengan HCl 6M

In³⁺ + 3HCl → In­Cl₃ + 3H⁺

1. c.       Kegunaan

Indium digunakan untuk membuat komponen elektronik lainnya thermistor dan fotokonduktor

Indium dapat digunakan untuk membuat cermin yang memantul seperti cermin perak dan tidak cepat pudar.

Indium digunakan untuk mendorong germanium untuk membuat transistor.

Indium dalam jumlah kecil digunakan pada peralatan yang berhubungan dengan gigi.

Indium digunakan pada LED (Light Emitting Diode) dan laser dioda berdasarkan senyawa semikonduktor seperti InGaN, InGaP yang dibuat oleh MOVPE (Metalorganic Vapor Phase Epitaxy) teknologi.

Dalam energi nuklir, reaksi (n,n^’) dari ¹¹³In dan ¹¹⁵ In digunakan untuk menghilangkan jarak fluks neutron

1. Thallium

Thalium adalah unsur kimia dengan simbol Tl dan mempunyai nomor atom 81. Thalium adalah logam yang lembut dan berwarna kelabu dan lunak dan dapat dipotong dengan sebuah pisau. Thalium termasuk logam miskin. Thalium kelihatannya seperti logam yang berkilauan tetapi ketika bersentuhan dengan udara, thalium dengan cepat memudar menjadi warna kelabu kebiru-biruan yang menyerupai timbal. Jika thalium berada di udara dalam jangka waktu yang lama maka akan terbentuk lapisan oksida pada thalium. Jika thalium berada di air maka akan terbentuk thalium hidroksida

Unsur thalium dan senyawanya bersifat racun dan penanganannya harus hati-hati. Thalium dapat menyebabkan kanker.

Titik Leleh : 577 K (304⁰C)

Titik Didih : 1746 K (1473⁰C)

Kalor peleburan : 4,14 kJ/mol ^-1

Kalor penguapan :165 kJ/mol ^-1

1. a.      Cara mendapatkan

Logam thalium diperoleh sebagai produk pada produksi asam belerang dengan pembakaran pyrite dan juga pada peleburan timbal dan bijih besi

Walaupun logam thalium agak melimpah pada kulit bumi pada taksiran konsentrasi 0,7 mg/kg, kebanyakan pada gabungan mineral potasium pada tanah liat, tanah dan granit. Sumber utama thalium ditemukan pada tembaga, timbal, seng dan bijih sulfida lainnya.

Logam thalium ditemukan pada mineral crookesite TlCu₇Se₄, hutchinsonite TlPbAs₅S₉ dan lorandite TlAsS₂. Logam ini juga dapat ditemukan pada pyrite.

1. b.      Reaksi – reaksi

Reaksi talium dengan udara

Potongan logam thalium yang segar akan memudar dengan lambat memberikan lapisan oksida kelabu yang melindungi sisa logam dari pengokdasian lebih lanjut.

2 Tl _(s) + O_{2 (g)} → Tl₂O

Reaksi thalium dengan air

Thalium kelihatannya tidak bereaksi dengan air. Logam thalium memudar dengan lambat dalam air basah atau larut dalam air menghasilkan racun thalium (I) hidroksida

2 Tl _(s) + 2H₂O _(l) → 2 TlOH _(aq) + H_{2 (g)}

Reaksi thalium dengan halogen

Logam thalium bereaksi dengan hebat dengan unsur-unsur halogen seperti flourin (F₂), klorin (Cl₂), dan bromin (Br₂) membentuk thalium (III) flourida, thalium (III) klorida, dan thalium (III) bromida. Semua senyawa ini bersifat racun.

2 Tl _(s) + 3 F_{2 (g)} → 2 TiF_{3 (s)}

2 Tl _(s) + 3 Cl_{2 (g)} → 2 TiCl_{3 (s)}

2 Tl _(s) + 3 Br_{2 (g)} → 2 TiBr_{3 (s)}

Reaksi thalium dengan asam

Thalium larut dengan lambat pada asam sulfat atau asam klorida (HCl) karena racun garam talium yang dihasilkan tidak larut.

1. c.       Kegunaan

Digunakan sebagai bahan semikonduktor pada selenium

Digunakan sebagai dopant ( meningkatkan) kristal natrium iodida pada peralatan deteksi radiasi gamma seperti pada kilauan alat pendeteksi barang pada mesin hitung di supermarket.

Radioaktif thalium-201 (waktu paruh 73 jam) digunakan untuk kegunaan diagnosa pada pengobatan inti.

Jika thalium digabungkan dengan belerang, selenium dan arsen, thalium digunakan pada produksi gelas dengan kepadatan yang tinggi yang memiliki titik lebur yang rendah dengan jarak 125 dan 150⁰ C.

Thalium digunakan pada elektroda dan larut pada penganalisaan oksigen.

Thalium juga digunakan pada pendeteksi inframerah.

Thalium adalah racun dan digunakan pada racun tikus dan insektisida, tetapi penggunaannya dilarang oleh banyak negara.

Garam-garam Thalium (III) seperti thalium trinitrat, thalium triasetat adalah reagen yang berguna pada sintesis organic yang menunjukkan perbedaan perubahan bentuk pada senyawa aromatik, keton dan yang lainnya.

2.2  Golongan IVA

1. Karbon

Simbol                           :           C

Radius Atom                 :           0.91 Å

Volume Atom                :           5.3 cm3/mol

Massa Atom                  :           12.011

Titik Didih                     :           5100 K

Radius Kovalensi                      :           0.77 Å

Struktur Kristal              :           Heksagonal

Massa Jenis                    :           2.26 g/cm3

Konduktivitas Listrik    :           0.07 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas          :           2.55

Konfigurasi Elektron     :           [He]2s2p2

Formasi Entalpi             :           kJ/mol

Konduktivitas Panas     :           80 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi           :           11.26 V

Titik Lebur                     :           3825 K

Bilangan Oksidasi         :           -4,+4,2

Kapasitas Panas             :           0.709 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan         :           -715 kJ/mol

1. a.      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.

1. b.      Bentuk

Karbon 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.

1. c.       Senyawa-senyawa

Karbon 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.

1. d.      Isotop

Karbon 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.

1. Silikon

Simbol                           :           Si

Radius Atom                 :           1.32 Å

 Atom                            :           12.1 cm3/mol

Massa Atom                  :           28.0856

Titik Didih                     :           2630 K

Radius Kovalensi          :           1.11 Å

Struktur Kristal              :           fcc

Massa Jenis                    :           2.33 g/cm3

Konduktivitas Listrik    :           4 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas          :           1.9

Konfigurasi Elektron     :           [Ne]3s2p2

Formasi Entalpi             :           50.2 kJ/mol

Konduktivitas Panas     :           148 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi           :           8.151 V

Titik Lebur                     :           1683 K

Bilangan Oksidasi         :           4,2

Kapasitas Panas             :           0.7 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan         :           359 kJ/mol

1. a.      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.

1. b.      Sumber

Silikon 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.

1. c.       Kegunaan

Silikon 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.

1. d.      Sifat-sifat

Silikon 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.

1. e.       Penanganan

Banyak yang bekerja di tempat-tempat dimana debu-debu silikon terhirup sering mengalami gangguan penyakit paru-paru dengan nama silikosis.

1. Germanium

Simbol                           :           Ge

Radius Atom                 :           1.37 Å

Volume Atom                :           13.6 cm3/mol

Massa Atom                  :           74.9216

Titik Didih                     :           3107 K

Radius Kovalensi          :           1.22 Å

Struktur Kristal              :           fcc

Massa Jenis                    :           5.32 g/cm3

Konduktivitas Listrik    :           3 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas          :           2.01

Konfigurasi Elektron     :           [Ar]3d10 4s2p2

Formasi Entalpi             :           31.8 kJ/mol

Konduktivitas Panas     :           59.9 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi                       :           7.899 V

Titik Lebur                     :           1211.5 K

Bilangan Oksidasi         :           4

Kapasitas Panas             :           0.32 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan         :           334.3 kJ/mol

1. a.      Sejarah

(Latin: Germania, Jerman). Mendeleev memprediksikan keberadaan unsur ini pada tahun 1871 dengan nama ekasilikon yang kemudian ditemukan oleh Winkler pada tahun 1886.

1. b.      Sumber

Logam 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.

1. c.       Sifat-sifat

Unsur 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.

1. d.      Kegunaan

Ketika 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.

1. Timah

Simbol                           :           Sn

Radius Atom                 :           1.62 Å

Volume Atom                :           16.3 cm3/mol

Massa Atom                  :           118.71

Titik Didih                     :           2876 K

Radius Kovalensi          :           1.41 Å

Struktur Kristal              :           tetragonal

Massa Jenis                    :           7.31 g/cm3

Konduktivitas Listrik    :           8.7 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas          :           1.96

Konfigurasi Elektron     :           [Kr]4d10 5s2p3

Formasi Entalpi             :           7.2 kJ/mol

Konduktivitas Panas     :           66.6 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi           :           7.344 V

Titik Lebur                     :           505.12 K

Bilangan Oksidasi         :           4,2

Kapasitas Panas             :           0.228 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan         :           290.37 kJ/mol

1. a.      Sifat

Timah 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.

1. b.      Bentuk

Unsur 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.

1. c.       Penanganan

Jumlah 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.

1. Timbal

Simbol                           :           Pb

Radius Atom                 :           1.75 Å

Volume Atom                :           18.3 cm3/mol

Massa Atom                  :           207.2

Titik Didih                     :           2023 K

Radius Kovalensi          :           1.47 Å

Struktur Kristal              :           fcc

Massa Jenis                    :           11.35 g/cm3

Konduktivitas Listrik    :           4.8 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas          :           2.33

Konfigurasi Elektron     :           [Xe]4f14 5d10 6s2p2

Formasi Entalpi             :           4.77 kJ/mol

Konduktivitas Panas     :           35.3 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi           :           7.416 V

Titik Lebur                     :           600.65 K

Bilangan Oksidasi         :           4,2

Kapasitas Panas             :           0.129 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan         :           177.9 kJ/mol

1. 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.

1. b.      Sumber

Timbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbal yang lazim ditemukan.

1. c.       Sifat-sifat

Timbal 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.

1. d.      Bentuk

Timbal 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.

1. e.       Kegunaan

Logam 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.

1. f.       Penanganan

Timbal yang tertimbun dalam tubuh dapat menjadi racun. Program nasional di AS telah melarang penggunaan timbal dalam campuran bensin karena berbahaya bagi lingkungan

1. Ununquadium

Simbol                           :           Uuq

Radius Atom                 :           Å

Volume Atom                :           cm3/mol

Massa Atom                  :           n/a

Titik Didih                     :           K

Radius Kovalensi          :           Å

Struktur Kristal              :           n/a

Massa Jenis                    :           g/cm3

Konduktivitas Listrik    :           x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas          :           n/a

Konfigurasi Elektron     :           [Rn]5f14 6d12 7s2

Formasi Entalpi             :           kJ/mol

Konduktivitas Panas     :           Wm-1K-1

Potensial Ionisasi           :           V

Titik Lebur                     :           K

Bilangan Oksidasi         :           n/a

Kapasitas Panas             :           Jg-1K-1

Entalpi Penguapan         :           kJ/mol

Unsur 114 memiliki masa paruh waktu 30 detik, yang lebih lama dari unsur 112. Ini merupakan bukri kestabilan yang diperkirakan di sekitar unsur  114 (di mana kombinasi proton dan neutron akan bergabung membentuk struktur yang stabil.

Sebuah cahaya 48Ca ditembakkan ke target 244Pu untuk membuat atom unsur 114.

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

• Unsur-unsur dari golongan IIIA dan golongan IVA masing – masing mempunyai sifat yang berbeda – beda.
•  Unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al), galium (Ga), indium(In), dan thalium (Th).
• Unsur dari golongan IVA adalah carbon (C) , silikon (Si) , germanium (Ge) , timah (Sn) , timbal (Pb) , dan ununquadium (Uuq).

 

3.2  Saran

 

     Demikian makalah ini kami buat. Tentunya masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki. Sehingga kritik dan saran yang sifatnya konstruktif sangat kami harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan makalah berikutnya. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

• G.Ratz.1981.GeneralChemistry:TheoriandDescription.USA. Jovannovic. Inc.
• Pettruci. Ralph.H.1999. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern.Edisi ke-4,Jilid III. Erlangga. Jakarta.