Golongan Iva sistem periodik unsur

GOLONGAN IVA

GOLONGAN IVA

C

Pb Sn

Ge

Si

Kecenderungan Sifat dalam Golongan

Unsur Sifat Konfigurasi Bil.Oks Bil. Koordinasi

C Non logam [He] 2s2 2p2 IV (1) 2 3 4

Si Semi logam [Ne]3s2 3p2 (II) IV 4 (6)

Ge Semi logam [Ar]3d10 4s2 4p2 II IV 4 6

Sn Logam [Kr]4d10 5s2 5p2 II IV 4 6

Pb Logam [Xe]4f15 5d10 6s2 6p2 II IV 4 6

Karbon (C)

1. Kelimpahan

Sebagai batubara dan minyak mentah, sebagai batuan karbonat

2. Karakteristik

Memiliki 4 elektron valensi dan dapat berikatan tunggal maupun ganda.

3. Alotrop Karbon

a. Intan,

b. Grafit, dan

c. Fluerena.

Intan

Sifat: • Sangat tidak reaktif• Atom karbon

menggunakan hibrida sp3

• Titik leleh sangat tinggi 39390C

• Strukturnya sangat keras, membentuk sebuah tetrahedron

Grafit

Sifat:

• Membentuk struktur polimer dua dimensi

• Atom karbon tertata dalam bentuk cincin hekasagonal. Lapisan-lapisannya mudah bergeser

• Dapat diubah menjadi intan pada 1500-1600 0C dengan tekanan 50.000-60.000 atm

Intan Vs Grafit

Fluerena

• Struktur karbon tersusun menyerupai bentuk bola atau elips

• Dibuat dari pemanasan grafit pada suhu tinggi

• Contohnya: buckminsterfullerence, dibentuk dari 60 atom karbon membentuk struktur bola

4. Senyawa Karbon

1. Halida karbon

2. Oksida karbon

3. Senyawa karbonat

• CCl4kegunaan: pelarut, pemadam api, bahan dasar pembuatan freon (CFC)

CCl4 → CCl2F2 + 2HClKondisi anhidrous

SbCl5

Halida Karbon

• Teflon(politetrafluoroetilen)

kegunaan: insulator listrik, pelapis anti lengket

C2F4 → -CF2-CF2-CF2-

CO

• Sifat: gas beracun, sedikit larut dalam air, oksida netral.

• Terbentuk dari pembakaran tidak sempurna. Dan juga dari dehidrasi asam format oleh asam sulfat

HCOOH + H2SO4 → CO + H2O

Oksida karbon

CO2

• diperoleh dengan: reaksi asam encer dengan karbonat, membakar karbon di udara berlebih, produksi di industri dengan memanaskan kalsit/batu kapur.

• Pendeteksian: dengan menggunakan air barit Ba(OH)2 atau Ca(OH)2

Ca(OH)2 (aq) + CO2(g)→CaCO3(s)+H2O(l)

• Kegunaan CO2:

1)Pada proses fotosintesis, hasil pernafasan dan fermentasi.

2) Untuk gas pemadam kebakaran

3) Dalam industri minuman ringan berkarnonasi.

a) Na2CO3 (natrium karbonat)

Pembuatan: Proses solvay

2NaCl(aq)+CaCO3(s) → Na2CO3(aq)+CaCl2(aq)

kelemahan: hasil samping CaCl2 yang terlalu besar dan memerlukan energi yang cukup tinggi.

Senyawa karbonat

b) NaHCO3 (natrium bikarbonat)

pembuatan: penambahan gas CO2 ke dalam larutan jenuh karbonat

Na2CO3(aq)+CO2(g)+H2O(l) → 2NaHCO3(s)

Kegunaan Na2CO3 dan NaHCO3

• Seny. Na2CO3 dalam pembuatan gelas bersama silikon dioksida membentuk natrium silikat dan CO2

• Serbuk Na2CO3 digunakan untuk pelunakan air sadah

• NaHCO3 digunakan untuk pengembang adonan roti/kue (soda kue)2NaHCO3(s)+Ca(H2PO4)2(s) → Na2HPO4(s)+CaHPO4(s)+2CO2(g)+2H2O(l)

• NaHCO3 dengan lar.Al2(SO4)3 digunakan untuk gas pemadam kebakaran

Silikon (Si)

1. Kelimpahan

• Terdapat sebagai silika (SiO2)

• Dalam berbagai mineral silikat dalam kulit bumi dan tanah liat aluminosilikat

2. Sifat

a. Strukturnya seperti intan,

b. sangat stabil,

c. titik leleh tinggi,

d. bahan semikonduktor,

e. dapat membentuk polimer (SiF2)n dan (SiCl2)n

• Senyawanya tidak reaktif tapi dapat bereaksi dengan F2,HF dan alkali.

3. Senyawa silikon

4. Analisis kualitatif silika:

H2SO4+CaF2 →HF+SiO2 →SiF4+H2O →HF +

Si(OH)2 atau Si(OH)4

5. Kegunaan

1. Optik (lensa, prisma, glassware),

2. Silika gel untuk agen pengering dan katalis,

3. Silikon digunakan dalam transistor.

Timah (Sn)

1. Kelimpahan

Dalam bentuk SnO2 (tinstone, casiterite).

2. Sifat

a. Logam berkilat seperti perak,

b. dapat dibengkokan atau ditempa,

c. bersifat rapuh dan dapat diserbukan pada suhu dekat titik leburnya, dan

d. dapat membentuk alloy dengan perak dan tembaga.

3. Senyawa

• Stannum dapat membentuk oksida SnO dan SnO2 dan garam yang terbentuk dari Sn2+ (stanno) dan Sn4+ (stanni)

Sifat:

• berbentuk kristal,

• mudah larut jernih dalam sedikit air, tetapi jika diencerkan akan keruh karena terbentuk garam basis

SnCl2(aq)+H2O(l)→Sn(OH)Cl(s)+H2O(l)

Senyawa Sn2+

• endapan dapat dicegah dengan penambahan HCl sebelum diencerkan.

garam Sn2+: tidak berwarna, warna oksidanya: hitam, warna sulfidanya: coklat

Sifat:

• berbentuk kristal;

• larut dalam HCl, HNO3, dan H2SO4;

• jika larutannya ditambah air akan keruh karena terbentuk garam basis.

Senyawa Sn4+

• Warna garam stanni: tidak berwarna kecuali SnS2 berwarna kuning.

Timbal (Pb)

1. Kelimpahan

a. sebagai bijih galena PbS,

b. anglesite PbSO4,

c. lanakerite PbO.PbSO4 dan

d. cerrusite PbCO3

2. Sifat fisika

• merupakan logam lunak,

• adanya logam lain dapat membuatnya lebih terang,

• titik leleh relatif rendah 3270C

3. Sifat kimia

a. Bereaksi aktif di udara/oksigen

2Pb+O2 → 2PbO 500-600 0C

6PbO + O2 → 2Pb3O4

(Timbal merah/meni)

b. berekasi dengan air yang mengandung udara terlarut membentuk Pb(OH)2 ,

c. bereaksi dengan HCl dan H2SO4 konsentrasi tinggi melepaskan gas H2

d. larut dalam asam organik (berbahaya),

e. dapat bereaksi dengan klor dan sulfur, bereaksi dengan alkali.

4. Kegunaan

a. pelapis kabel, b. sel accu, c. senyawa tetra etil timbal sebagai zat anti

knocking, d. campuran pembuatan cat dan keramik,e. kamar timbal dalam pembuatan asam

sulfat, f. pigmen berwarna: timbal merah dan

timbal putih membentuk alloy.

5. Identifikasi Pb2+

+ HCl atau alkali klorida

+ alkali hidroksida

+ H2S(g)

Identifikasi Pb2+

Umumnya garam Pb tidak/sukar larut dalam air tapi larut dalam asam nitrat encer.

1. +HCl atau alkali klorida terbentuk endapan putih (PbCl2) yang dapat larut dalam air panas tapi mengkristal kembali (bentuk jarum) setelah dingin.

2. + alkali hidroksida membentuk endapan putih Pb(OH)2 yang larut kembali pada penambahan alkali hidroksida berlebih.

3. + H2S(g) membentuk endapan hitam PbS yang dapat larut dalam HNO3 encer panas

Pb2+ (aq)+H2S(g) → PbS(s)+2H+

3PbS (s) + 8HNO3(aq) → 3Pb(NO3)2(aq)+2NO(g) + 3S (s) 4H2O(l)