UNSUR UNSUR LOGAM TRANSISI Muhamad Putra Nugraha Frani

UNSUR – UNSUR LOGAM TRANSISI Muhamad Putra Nugraha Frani Amanda Dyah Ayu Anugrah Data Perkasa Nahrullia Endah

UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE PERTAMA (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)

Unsur-unsur transisi adalah Terletak antara unsur golongan alkali tanah dan golongan boron. � Merupakan unsur logam � Merupakan unsur-unsur blok d dalam sistem periodik �

Sifat-sifat yang khas dari unsur transisi � � � Semua unsur berupa unsur logam Mempunyai berbagai bilangan oksidasi Kebanyakan senyawaannya bersifat paramagnetik Kebanyakan berion dan senyawaannya berwarna Unsur transisi dapat membentuk senyawa kompleks Titik didih dan titik leleh tinggi

Beberapa sifat logam transisi

Beberapa bilangan oksidasi unsur transisi Unsur Biloks +1 +2 Sc +3 +4 +6 Tak berwarna Ti Ungu kehijauan V Ungu Hijau Cr Biru Hijau Jingga Mn Merah muda Merah kecoklatan hijau Fe Hijau Jingga Co Merah muda biru Ni Hijau Cu Zn +7 Tak berwarna Biru Tak berwarna Tidak berwarna ungu

BEBERAPA SENYAWAAN YANG DAPAT DIBENTUK OLEH UNSUR TRANSISI 1. 2. Tingkat Oksidasi <2 - Dengan ligan Aseptor - Ligan-ligan Organik - Ligan Hidrogen Tingkat Oksidasi 2 - Biasanya bersifat ionik - Oksidanya (MO), bersifat basa - Memiliki struktur Na. Cl - Mampu membentuk kompleks Aquo, dengan jalan mereaksikan, logam, oksida, karbonat dalam larutan asam dan melalui reduksi katalitik.

3. Tingkat Oksidasi 3 - Beberapa senyawaan bersifat stabil terhadap air, kecuali kompleks dari logam Cu. - Flourida (MF 3) dan oksidanya (M 2 O 3) bersifat ionik. - Senyawaan klorida, bromida, iodida dan sulfida bersifat kovalen. - Unsur-unsur Ti – Co membentuk ion-ion oktahedral [M(H 2 O)]3+ - Ion Co 3+ dan Mn 3+ mudah direduksi oleh air. - Ion Ti 3+ dan V 3+ teroksidasi oleh udara. 4. Tingkat Oksidasi 4 - Beberapa contoh senyawaannya antara lain : Ti. O 2, Ti. Cl 4, VO 2+(Vanadil) dapat berperilaku seperti M 2+. - Logam-logam dengan tingkat oksidasi 4 dapat membentuk senyawaan kompleks yang bersifat kation, netral dan anion tergantung ligannya. - Diluar unsur Ti dan V, umumnya dikenal sebagai komplek fluoro, dan anion okso. - Beberapa kompleks tetrahedral dapat dibentuk dengan ligan : OR, - NR 2, - CR 3, seperti : Cr(OCMe 3)4 5. Tingkat Oksidasi 5, dikenal untuk unsur-unsur V, Cr, Mn, dan Fe dalam kompleks flouro, amin okso, misal : Cr. F 5, Kmn. O 4, dan K 2 Fe. O 4 dan s semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat.

Skandium (21 SC) �Merupakan salah satu unsur langka (jarang) �Ditemukan di alam sebagai: wolframit ; Na 3 Sc. F 6 ; Sc(H 2 O)63+ �Diperoleh melalui elektrolisis cairan Sc. Cl 2 �Kegunaan: 1. Komponenlampu berintensitas tinggi 2. Digunakan dalam alat pelacak (tracer)

TITANIUM (22 Ti) KELIMPAHAN : 1. Ilmenite 2. Rutil 3. Sfene BEBERAPA PROSES UNTUK MEMPEROLEH LOGAM TITANIUM : 1. Proses Kroll 2. Proses van Arkel de Boer BEBERAPA SIFAT DARI LOGAM TITANIUM : 1. Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam besi dan nikel. Diperoleh dari mineralnya yang diekstrak dalam bentuk menjadi Ti. O 2 , yang kemudian dialiri oleh gas Cl 2 2. Keras, tahan panas (mp 16800 C, bp 32600 C), Bersifat kuat, ringan, tahan karat, dan berwarna perak 3. Penghantar panas dan listrik yang baik 4. Tahan terhadap korosi, sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin, industri kimia, pesawat terbang, dan peralatan laut. 5. Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti : hidrogen (H 2), Halogen, oksigen, nitrogen, karbon, boron, silikon dan sulfur pada temperatur tertentu.

SENYAWAAN TITANIUM (IV) a. Halida, - Ti. Cl 4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230, bp 1360 C) Ti. Cl 4 + H 2 O Ti. O 2 + 4 HCl - Ti Br 4 tidak stabil - Ti. I 4 berbentuk kristal pada temperatur kamar - Ti. F 4 bubuk putih yang higroskopis b. Titanium oksida dan kompleks oksida - Titanium Oksida - Kompleks Titanium SENYAWAAN TITANIUM (III) Senyawa Biner Senyawa Halida Senyawa Kompleks � Kegunaan: 1. Digunakan dlm industri pesawat terbang, rudal dan kapsul ruang angkasa 2. pengganti tulang rawan pada pembedahan 3. Bahan lapisan pipa dan tangki dalam pengolahan makanan 4. Ti. O 2 sebagai pemutih pada cat, plastik, kertas, tekstil, dan karet

VANADIUM (23 V) KELIMPAHAN : 1. Patronite (kompleks sulfida) 2. Vanadinite 3. Carnotite 4. Bijih Uranium 5. Roskoelit Beberapa sifat dari logam vanadium � Keras, tahan terhadap korosi. Berwarna putih perak dan bersifat racun � Pada keadaan massive tahan terhadap udara, air, basa, asam non oksidator. � Larut dalam asam nitrat dan aquaregia. Diperoleh melalui proses reduksi V 2 O 5 dengan Si dan Fe � Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V 2 O 5) dan nitrogen nitrida (VN) � Kegunaan: 1. 2. 3. V 2 O 5 sebagai katalis pembuatan asam sulfat Alloy untuk pembuatan suku cadang mesin, selongsong peluru, kerangka mesin jet, dan komponen reaktor nuklir Sebagai reduktor dan sebagai pengering dalam berbagai jenis zat

SENYAWAAN VANADIUM Senyawa Biner � Halida, halida dengan tingkat oksidasi +5 VF 5 (merupakan cairan tak � � � berwarna (titik leleh 480 C). VCl 4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl 2), pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl. VCl 4(Merah) VCl 3(ungu) VCl 2(hijau pucat) Vanadium Oksida (V 2 O 5) diperoleh melalui penambahan H 2 SO 4 encer dalam larutan amonium vanadat. 2 NH 4 VO 3 V 2 O 5 + 2 NH 3 + H 2 O Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan Na. OH V 2 O 5 + Na. OH VO 43 - + Na+ Vanadium oxo halida : Contoh : VOX 3 (X = F, Cl, Br), VO 2 F, VO 2 Cl, VOF 3, dibuat dengan mereaksikan antara V 2 O 5 dengan F 2 pada temperatur tertentu. Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks. Dibuat melalui pengasaman ion vanadat VO 43 - + H+ VO 2+, (VO 2(H 2 O)4]+

KROMIUM (24 Cr) Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (Fe. Cr 2 O 4) Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan : � Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III) menjadi Cr(VI) � Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon � Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium � Proses Goldschmidt Beberapa sifat dari logam kromium : � Logam berwarna putih kebiruan atau abu-abu, keras (mp 19030 C). � Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses elektroplating). � Larut dalam asam-asam mineral (HCl, H 2 SO 4) � Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen, belerang, silikon, boron, nitrogen, karbon dan oksigen. � Kegunaan: 1. Untuk paduan logan yang bersifat keras, kuat, tahan karat, dan mengkilat ; digunakan dalam industri automobil. Timbal kromat untuk zat warna 2. Paduan dengan tungsten digunakan untuk alat pemotong kecepatan tinggi 3. Untuk penyepuhan. Natrium dikromat untuk penyamakan kulit, zat warna dan tinta 4. Kalium dikromat untuk bahan peledak, korek api dan pewarna

Senyawaan Kromium 1. Halida - Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam kromium dengan asam HF, HCl, HBr dan I 2 pada temperatur 6000 – 7000 C atau reduksi trihalida dengan H 2 pada 500 – 6000 C. - Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui : a. Mereaksikan dengan SOCl 2 pada hidrat klorida. b. Sublimasi dengan gas klor pada 6000 C. 2. Oksida - Oksida terpenting dari krom : Cr 2 O 3, Cr. O 2 dan Cr. O 3. - Cr 2 O 3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen, dekomposisi termal dari Cr(IV) oksida. - Cr. O 2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari Cr. O 3. - Cr. O 3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan Na/K dikromat. 3. Senyawa biner dari krom yang lain Senyawaan sulfida Cr 2 S 3.

MANGAN (25 Mn) KELIMPAHAN, ISOLASI, DAN SIFAT-SIFAT UNSURNYA - Mangan relatip melimpah dialamsekitar 0, 085%. Ditemukan di alam sebagai: pirolusit ; rhodokrosir ; franklinit ; psilomelane ; manganit. - Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida, oksida hidrat, atau karbonat. - Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni, Cu, dan Co. - Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium. Berwarna putih kemerahan atau keabu-abuan, bersifat rapuh, dan reaktif. - Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja. - Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi, dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C). - Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi. Diperoleh melalui proses alumino thermit dan proses tanur tiup � Kegunaan: 1. pembuatan paduan logam 2. Zat penghilang oksigen pada pembuatan baja 3. Mn. O 2 digunakan dalam sel kering 4. Na. Mn. O 4 dan KMn. O 4 sebagai oksidator dan desinfektan 5. Mn. SO 4 sebagai pewarna kain

SENYAWAAN MANGAN (II) 1. SENYAWA BINER - Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan Mn. Cl 2 pada 600 0 C. - Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa 2. GARAM DARI MANGAN(II), Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion. Garam mangan(II) larut dalam air, walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut. Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat. SIFAT KIMIA DARI MANGAN (III) SENYAWA BINER. Oksida merupakan senyawa terpenting, mangan (III)oksida merupakan hasil akhir dari oksidasi Mn atau Mn. O pada 470 – 6000 C membentuk Mn 2 O 3. Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari Mn. Cl 2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air. SIFAT KIMIA MANGAN (IV) SENYAWA BINER. Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abuabu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite TETRAFLOURIDA Mn. F 4, didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi Mn. F 3 dan F 2. SIFAT KIMIA MANGAN (VI-VII) Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat Mn. O 42 - yang berwarna hijau. Ion ini dibentuk pada oksidasi Mn. O 2 dalam lelehan KOH dengan KNO 3, udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMn. O 4 dan larutan KOH

BESI (26 Fe) KELIMPAHAN : Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi. Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel. Mineral sumber utama besi (Fe) : 1. Hematite 2. Magnetit (Fe 3 O 4) 3. Limonit (Fe. O(OH)) 4. Siderit (Fe. CO 3) 5. Pirolusit 6. Pirit 7. Goetit Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain : 1. Reduksi besi oksida dengan hidrogen Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat, karbonat dan nitrat 2. Elektrodeposisi dari larutan garam besi 3. Dekomposisi termal dari besi karbonil 4. Proses tanur tinggi BEBERAPA SIFAT DARI LOGAM BESI � Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280 C) � Tidak terlalu keras dan agak reaktip, mudah teroksidasi � Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti : halogen, sulfur, pospor, boron, karbon dan silikon. � Kelarutan : larut dalam asam-asam mineral encer.

SENYAWAAN BESI Besi hidroksida dan Oksida 1. Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan besi (II). 2. Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada kondisi vakum. 3. Besi (III) oksida [Fe. O(OH)] dapat dibuat dengan cara : - Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu. - Oksidasi dari besi(II) hidroksida. 4. Fe 2 O 3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 200 0 C. 5. Fe 3 O 4 dibuat dengan memanaskan Fe 2 O 3 pada temperatur 14000 C Halida, umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III) - Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen dengan logam besi. - Fe. I dan Fe. Br dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya. - Fe. F 2 dan Fe. Cl 2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan. � Kegunaan: 1. Pembuatan baja. Zat warna, obat, dan untuk pemurnian air 2. Pembuatan elektromagnet. Senyawanya digunakan untuk pengobatan anemia 3. Bahan pembuat logam tergalvanisasi (logam berlapis seng)

KOBAL (27 Co) KELIMPAHAN : Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik. Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (Co. As 2) dan kobaltite (Co. As. S), eritrit ; kobal glans ; lemacitte. Sumber utama kobal disebut “Speisses” yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, dan Pb. SENYAWAAN KOBAL 1. OKSIDA. Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam, kobal karbonat, atau nitrat pada suhu 11000 C 2. HALIDA. Halida anhidrat Co. X 2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk Co. F 2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan Co. Cl 2 3. SULFIDA. Dibentuk dari larutan Co 2+ yang direaksikan dengan H 2 S membentuk endapan Co. S berwarna hitam. 4. GARAM. Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat. Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H 2 O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral. 5. KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II) , Ion akuo (Co(H 2 O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana. Sifat – sifat : � Berwarna putih perak, bersifat magnet, dan rapuh � Diperoleh menggunakan reduktor aluminium � Kegunaan: 1. Paduan logam. Sebagai katalis beberapa reaksi kimia. Baja-kobalt sebagai magnet permanen 2. Campuran bahan pemotong baja. Sebagai pengering keramik dan cat

NIKEL (28 Ni) KELIMPAHAN : 1. Smaltite [Fe, Co, Ni]As 2. Nikolit [Ni. As] 3. Pentlandite [Ni, Co, Fe]S 4. Garnierite [Ni, Mg]Si. O 3 x. H 2 O 5. Milerit 6. Pirotit SIFAT Ni : 1. logam putih mengkilap, keras, dapat ditempa, tahan karat 2. pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air 3. larut dalam HNO 3 encer 4. mp 14500 C , bp 28000 C 5. bereaksi dengan H 2 S menghasilkan endapan hitam 5. dalam larutan akuatik Ni[H 2 O]62+ hijau 6. membentuk oksida Ni. O 7. Diperoleh melalui proses reduksi SENYAWAAN NIKEL (Ni) 1. Hidroksida [Ni(OH)2] 2. Klorida [Ni. Cl 2] 3. Sulfat [Ni. SO 4. 7 H 2 O] 4. Senyawa Kompleks Kegunaan: 1. Paduan logam 2. Pelapis logam dan untuk perhiasan 3. Sebagai katalis pada hidrogenasi lemak 4. Komponen baterai nikelkadmium 5. Dicamput dengan tembaga untuk membuat uang logam

TEMBAGA (29 Cu) KELIMPAHAN : - Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam, dalam bentuk sulfida, arsenida, klorida dan karbonat. - Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (Cu. Fe. S 2). - Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip, pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat. - Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas. SENYAWAAN TEMBAGA (I) - SENYAWAAN BINER TEMBAGA (I). Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa Cu(II) pada temperatur tinggi - KOMPLEK TEMBAGA(I). Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral. SENYAWAAN KIMIAWI TEMBAGA (II) � SENYAWA BINER. Tembaga oksida Cu. O merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain. Cu. O terdekomposisi pada suhu diatas 8000 C menjadi Cu 2 O � HALIDA. Cu. F 2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi Cu. Cl 2 berwarna kuning, dan Cu. Br 2 berwarna hitam � KIMIAWI ION AKUO DAN LARUTAN AKUO. Pelarutan tembaga, hidroksida, karbonat, dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H 2 O)6]2+. � Kegunaan: 1. Pembuatan alat listrik. Paduan logam untuk kuningan, perunggu. monel, alniko 2. Cu. SO 4 untuk menguji kemurnian alkohol dan sebagai fungisida

Seng (30 Zn) � Berwarna putih kebiruan, mengkilat, mudah bereaksi dengan oksigen, dapat menghantar listrik dengan baik � Ditemukan di alam sebagai: sengblende, seng karbonat, sfalerit, franklinit, smithsonit, seng sulfida � Diperoleh melalui pemanggangan seng sulfida dilanjutkan proses reduksi � Kegunaan: 1. Pelapis logam 2. Campuran pada kuningan 3. Sebagai pelat pada sel kering 4. Zat warna putih pada cat, pada salep antiseptik 5. Melapisi tabung gambar televisi