Pengenalan Kimia Unsur

Kata PengantarPuji syukur kami ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunia dan

rahmat-Nya, kami dapat menyelesaikan makalah “Kimia Unsur” .

Kimia Unsur merupakan bagian ilmu kimia yang mempelajari tentang berbagai

jenis bahan yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Dalam

makalah kami ini akan dibahas mengenai unsur Carbon, Silikon, Nitrogen, Fosforus,

Oksigen, dan Belerang secara mendalam termasuk sifat , kelimpahannya di alam dan

kegunaan serta pembuatannya.

Kami juga tak lupa mengucapkan terima kasih atas bimbingan Ibu guru Kimia,

dalam pembuatan makalah ini.Kami berharap makalah ini akan menambah wawasan kita.

Tentu dalam penulisan ini tidak kami kupas secara komprehenship dan

masih belum sempurna karena keterbatasan kami dan tentu juga tidak akan

lepas dari kesalahan penulisan.Kritik dan saran yang membangun senantiasa kami

harapkan dari para pembaca. Demikianlah dan atas perhatian

SELAMAT MEMBACA

“CHEMIST IS ALL ABOUT WORLD”

Sibolga, 26 Oktober 2014

Penulis

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG Alam semesta ini kaya akan kadungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini, unsur-

unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur-unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan

kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan

golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi

unsur logam, nonlogam, semilogam, dan gas mulia

Beberapa usur logam dan nonlogam, dalam bentuk unsur maupun senyawa, banyak

dimanfaatkan didalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan beberapa unsur logam dan

nonlogam meningkat dengan berkembang pesatnya industri, baik sebagai alat, bahan dasar,

maupun sumber energi.

Unsur-unsur logam umumnya diperoleh sebagai bijih logam dalam batuan. Alam

Indonesia sangat kaya akan sumber mineral bijih logam, karena itu perlu penguasaan

teknologi untuk mengolahnya menjadi logam yang dibutuhkan.

Unsur Logam yang sudah akrab dengan kehidupan kita sehari-hari diantaranya

adalah, besi, tembaga, atau perak. Ternyata unsur natrium pun bersifat logam. Namun, karena

tak stabil dalam keadaan unsurnya, ia lebih banyak kita temui dalam bentuk senyawanya.

Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Sumber unsur-

Unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas,

senyawa ataupun campurannya. Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam dalam bentuk unsur

bebasnya (tidak bersenyawa dengan unsur lainnya), diantaranya logam platina (Pt), emas

(Au), karbon (C), gas nitrogen (N2), oksigen (O2), dan gas-gas mulia. Adapun unsur-unsur

lainnya ditemukan dalam bentuk bijih logam. Bijih logam merupakan campuran antara

mineral yang mengandung unsur-unsur kimia dan pengotornya. Mineral-mineral tersebut

berbentuk senyawa oksida, halida, fosfat, silikat, karbonat, sulfat, dan sulfida. Logam platina

(Pt) dan emas (Au) disebut logam mulia. Sumber logam mulia dan mineral-mineral dapat

ditemukan di kerak bumi, sedangkan sumber gas oksigen, nitrogen, dan gas mulia (kecuali

He) terdapat di lapisan atmosfer.

Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang

ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya,

senyawanya, atau paduan logamnya.

Dalam Makalah ini kami akan membahas secara mendalam mengenai Unsur Karbon

(C), Silikon (Si), Nitrogen (N2), Fosforus(PO4), Oksigen(O2), dan Belerang (S).

Sebagai contoh adalah belerang. Belerang adalah salah satu unsur yang sangat penting dalam

industri. Belerang di Indonesia banyak terdapat bebas di daerah gunung berapi. Selain

terdapat sebagai unsur bebas, juga terdapat dalam bentuk senyawa logam dalam bijih

belerang. Belerang digunakan terutama untuk membuat asam sulfat. Pada industri ban,

belerang digunakan untuk vulkanisasi karet yang bertujuan agar ban bertambah

ketegangannya serta kekuatannya. Sebagai bagian dari ilmu kimia, kimia anorganik

mempelajari berbagai macam kriteria dari belerang itu sendiri, mulai dai pengertian,sumber,

hingga siklus belerang. Dengan tujuan agar kita tahu memanfaatkan belerang sesuai dengan

sifatnya, sehingga tidak merugikan makhluk hidup khususnya manusia.

Maka, melalui makalah ini kami menyajikan tentang kimia unsur untuk beberapa

unsur kimia di atas ( Karbon, Silikon,Nitrogen, Fosforus, Oksigen, dan Belerang) lebih

spesifik lagi.

1.2  TUJUAN PENULISAN

1.    Mengetahui dan memahami keberadaan unsur-unsur kimia ( Karbon, Silikon,

Nitrogen, Fosforus, Oksigen, dan Belerang) di alam.

2.    Mengetahui dan memahami pengelompokan dan sifat–sifat unsur kimia ( Karbon,

Silikon, Nitrogen, Fosforus, Oksigen, dan Belerang).

3.    Mengetahui dan memahami kegunaaan dan bahaya unsur-unsur kimia ( Karbon,

Silikon, Nitrogen, Fosforus, Oksigen, dan Belerang).

4.    Mengetahui dan memahami pemisahan dan pembuatan unsur-unsur kimia ( Karbon,

Silikon, Nitrogen, Fosforus, Oksigen, dan Belerang).

1.3   RUMUSAN MASALAH

1.      Seberapa banyak keberadaan unsur-unsur kimia tersebut di alam?

2.      Bagaimana pengelompokan dan sifat-sifat unsur kimia tersebut ?

3.      Apakah kegunaan atau manfaat unsur kimia tersebut?

4.      Bagaimanakah pemisahan atau pembuatan unsur-unsur kimia tersebut?

1.4 MANFAAT PENULISAN

1. Menambah wawasan pembaca tentang kimia unsur

2. Menambah pemahaman terhadap bahan-bahan disekitar yang mengandung sifat

senyawa kimia unsur

3. Menciptakan ketertarikan pembaca untuk mengenal lebih mendalam tentang kimia

unsur khususnya ( Karbon, Silikon, Nitrogen, Fosforus, Oksigen, dan Belerang).

BAB 2

PEMBAHASAN

1. KARBON (C)

Sejarah

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.

Karbon dapat menyublim dalam busur karbon yang memiliki temperatur sekitar 5800

K, sehingga tak peduli dalam bentuk alotrop apapun, karbon akan tetap berbentuk padat pada

suhu yang lebih tinggi daripada titik lebur logam tungsten ataupun renium. Walaupun karbon

secara termodinamika mudah teroksidasi, karbon lebih sulit teroksidasi daripada senyawa

lainnya (seperti besi dan tembaga).

Karbon merupakan unsur dasar segala kehidupan di Bumi. Walaupun terdapat berbagai jenis

senyawa yang terbentuk dari karbon, kebanyakan karbon jarang bereaksi di bawah kondisi

yang normal. Di bawah temperatur dan tekanan standar, karbon tahan terhadap segala

oksidator terkecuali oksidator yang terkuat. Karbon tidak bereaksi dengan asam sulfat, asam

klorida, klorin, maupun basa lainnya.

1.1 Keberadaan dan Kelimpahan (%) Unsur Karbon

1.Dalam sistem periodik unsur, karbon (C) terletak pada golongan

IVA periode

2. Unsur karbon ini mempunyai peranan yang sangat penting dalam kehidupan sehari-

hari.

3. Di alam unsur karbon banyak ditemukan dalam keadaan bebas, antara lain dalam bentuk

grafit dan intan. Sedangkan dalam bentuk senyawa sebagai senyawa CO2,

karbonat,senyawa organik dalam bahan-bahan fosil, juga dalam makhluk hidup. Dalam

kerak bumi, karbon mempunyai kadar 0,08% sebagai penyusun komponennya.

Tabel 1.1 Kelimpahan unsur karbon di alam

Keberadaan di

alam

Keterangan

CO2

karbonat (CO32-)

Grafit

Intan

Batubara

- berupa gas CO2 dengan kadar (0,0314% )di udara

- juga terdapat dalam gua, tambang, sumur, dan komponen utama gas

vulkanik

- biasanya bersenyawa dengan logam Ca, Mg, dan Fe dalam batuan

karbonat seperti batu gamping, dolomit, dan marbel.

- grafit adalah salah satu bentuk alotropi dari karbon yang

berada di alam

- grafit berada dalam batuan kalsium silikat, batu bara,

dan minyak bumi

- ada 3 jenis grafit, yaitu flake, kristalin, dan amorf

- intan juga salah satu bentuk allotropi dari karbon di alam

- keberadaannya banyak di dalam mineral kimberlit di

daerah vulkanik dan dasar laut

- merupakan komponen utama senyawa karbon (organik)

terutama senyawa hidrokarbon, dan senyawa anorganik

pada mineral pirit, markasit, dan tanah liat

- batu bara ini terbentuk dari sisa-sisa makhluk hidup

yang mati jutaan tahun yang lalu

Minyak bumi dan

gas alam

Senyawa organik

- merupakan senyawa hidrokarbon

dan gas alam - terbentuk dari plankton yang mati jutaan tahun lalu

- jika rantai C1 - C4 berupa gas alam, sedang rantai C5 ke

atas berupa cairan minyak bumi

- senyawa yang mempunyai rantai karbon sangat panjang

mencapai ribuan, sehingga dikenal dengan senyawa

makromolekul, antara lain: karbohidrat, lemak, protein

1.2. Sifat Fisika dan Kimia Unsur Karbon

a. Sifat Fisika

Fasa pada suhu kamar : padat

Bentuk kristalin : intan dan grafit

Massa jenis : 2,267 g/cm³ (grafit) dan 3,513 g/cm³ (diamond)

Titik leleh : 4300-4700 K

Titik didih : 4000 K

Densitas : 2,267 g/cm3 (grafit) 3,515 g/cm3 (diamond)

Kalor lebur : 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol (diamond)

Kalor uap : 355,8 kJ/mol

Kalor jenis : 8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/molK (diamond)

b. Sifat Kimia

Bilangan oksidasi : 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4

Elektronegatifitas : 2,55 (skala pauli)

Energi ionisasi : 1086 kJ/mol

Energi ionisasi ke-2 : 2352,6 kJ/mol

Energi ionisasi ke-3 : 4620,5 kJ/mol

Jari-jati atom : 70 pm

Jari-jari kovalen : 77 pm

Jari-jari Vander Waals : 170 pm

konduktifitas termal : 119-165 (grafit) 900-2300 (diamond) W/mK

Struktur Kristal : heksagonalPenggunaan Karbon

Sifat Kimia yang Lain Berdasarkan Bentuk Alotrop

Alotrop adalah sifat sejumlah tertentu unsur dimana unsur ini mampu berada dalam dua tau lebih

bentuk, pada setiap alotrop atom-atom unsur tersebut berikatan dengan cara yang berbeda sehingga

membentuk modifikasi struktur yang berbeda pula. Berbagai macam alotrop karbon adalah:

Diamond

Diamond adalah salah satu contoh alotrop yang terbaik dari karbon dan memiliki nilai ekonomi yang

tinggi, dimana sifatnya yang keras dan memiliki optikal optis sehingga banyak dipakai dalam berbagai industri

dan untuk bahan baku perhiasan. Diamond menjadi mineral alami terkeras yang pernah ada, tidak ada unsur

alam yang dapat memotong diamond maupun menarik (merenggangkan) diamond.

Setiap karbon yang terdapat dalam diamond berikatan secara kovalen pada empat atom karbon yang

lain dalam bentuk geometri tetrahedarl. Dan tetrahedarl ini membentuk 6 cincin karbon seperti sikloheksana

dalam bentuk konformasi “kursi” sehingga hal ini mengakibatkan tidak adanya sudut ikatan yang mengalami

ketegangan. Jalinan struktur kovalen yang stabil inilah membuat sifat diamond menjadi keras.

Panjang ikatan tunggal pada diamond adalah 0,154 nm. Dengan struktur kristal kubus perbusat muka

dan densitasnya sekitar 3,51 g/cm3. Diamond yang murni memiliki indeks refraktori sebesar 2,465 pada 397

nm, 2.427 at 527 nm, 2.417 at 589 nm, 2.408 at 670 nm, and 2.402 at 763 nm.

1.3. Kegunaan dan Manfaat Unsur Karbon Karbon adalah suatu unsur yang sangat luwes dan berguna. Kegunaan karbon hanya akan jelas

terlihat apabila kita sebutkan satu persatu dalam berbagai bentuk kehidupan sehari-hari. Berdasarkan unsurnya kegunaan karbon terbagi menjadi dua, yaitu:a. Grafit

Grafit mempunyai struktur yang berbentuk lapisan (GAMBAR 1). Dalam satu lapisan, setiap atom

karbon terikat secara kovalen kepada 3 atom karbon lainnya. Jadi, setiap lapisan adalah satu molekul raksasa.

Ikatan antarlapisan jauh lebih lebih lemah jika dibandingkan dengan ikatan antaratom satu lapisan. Jarak antar

laoisan hampir 2,5 kali lebih besar dari jarak antar atom dalam satu lapisan. Dari sifat ini, menyebabkan grafit

bersifat licin karena satu lapisan dapat meluncur di atas lapisan lainnya. Hubungan antarlapisn dalam grafit

dapat diibaratkan dengan tumpukan kaca yang basah. Grafit dapat menghantar arus listrik dengan titik didih

dan titik lelehnya yang tinggi.

Gambar 1

Kegunaan grafit berdasarkan sifat yang mudah menghantarkan arus listrik dan sifatnya yang licin

yakni :

Untuk bahan hitam dalam pensil biasa, pigmen dalam cat hitam, bahan pembuatan krus (mangkok

untuk bahan kimia),.

Eektode untuk penggunaan pada suhu yang sangat tinggi, pelumas kering, bila serbuk grafit

didispersikan dengan minyak akan dihasilkan pelumas cair.

Sebagai komponen dalam pembuatan komposit.Ikatan antaratom karbon dalam setiap lapisan grafit

sangat kuat, lebih kuat daripada baja. Karena itu, serat grafit digunakan untuk membentuk komposit.

b. Intan

Intan merupakan zat padat yang bening berkilauan dan merupakan zat yang paling keras. Setiap atom

karbon dalam intan berada di pusat suatu tetrahedron dan terikat secara kovalen kepada 4 atom karbon lainnya

yang berada di sudut tetrahedron. (GMABAR). Struktur demikian berlanjut ke semua bagian intan

membentuk suatu jaringan tiga dimensi yang kokoh dengan titik leleh dan titik didih yang sangat tinggi. Jadi,

sebutir intan seberapapun besarnya merupakan satu molekul raksasa.

Beberapa kegunaan intan antara lain sebagai berikut :

Terutama yang bernoda dan kecil-kecil digunakan dalam industri untuk membuat bubuk penggosok

yang paling keras untuk roda pengasah, ujung mata bor dan gigi gergaji.

Selain itu, karbon juga diperlukan untuk pigmen hitam di dalam tinta cetak untuk buku, majalah

dan surat kabar, kertas karbon, bahan bakar mobil, semir sepatu.

Penguat dan pengeras bahan karet, ban dalam dan barang-barang karet,

Sebagai unsur penting untuk konstruksi bermacam-macam peralatan listrik dan nuklir, mulai dari

sapu penyedot debu untuk rumah tangga sampai dinamo yang paling besar dan rektor nuklir.

Busur karbon digunakan untuk membuat radiasi tampak dan ultraviolet.

Paduan atau kombinasi material disebut komposit, contohnya :fiberglass, beton bertulang, dan kayu.

c. Karbon Dioksida

Karbon diksiada terdapat di udara dengan kadar sekitar (0,035%). Juga terdapat dalam air, terutama

air laut. Gas ini tidak berbau dan tidak berwarna, gas ini mudah dikenali kerena mengeruhkan air kapur.

Karbon dioksida mudah larut dalam air laut karena air laut sedikit bersifat basa, sedangkan CO2 bersifat asam

Jika kadarnya terlalu besar (10-20%) dapat membuat orang pingsan dan merusak sistem pernapasan.

Karbon dioksida terbentuk pada pembakaran bahan bakar yang mengandung karbon seperti batu-

bara, minyak bumi , gas alam, dan kayu. Gas ini juga dihasilkan pada pernapasan makhluk hidup. Karbon

dioksida merupakan komponen utama siklus karbon di alam.

Karbon dioksida komersial diperoleh dari pembakaran residu penyulingan minyak bumi. Dalam

jumlah besar juga diperoleh sebagai hasil samping produksi urea dan pembuatan alkohol dari proses peragian.

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

Kegunaan karbon dioksida secara komersial adalah sebagai berikut :

Karbon dioksida padat yang disebut es kering (dry ice) digunakan sebagai pendingin.

Untuk memadamkan kebakaran. Tabung pemadam kebakaran berisi CO2 cair dengan tekanan

sekitar 60 atm . Ketika katup alat tersebut dibuka, karbon dioksida cair akan segera menguap dan

mengembang . Kedua proses itu menyebabkan penurunan suhu sehingga sebagian CO2 akan

membeku membentuk sejenis kabut atau salju yang menutupi daerah yang disemprot. Karena CO2

lebih berat daripada udara, maka CO2 akan mengusir udara dari sekitar daerah yang disemprot

sehingga api padam.

Untuk membuat minuman ringan (soft drink). Minuman seperti soda, limun, dan lain-lain,

mengandung CO2 yang memberi sensasi rasa menyegarkan.

Karbon juga memiliki manfaat dibidang pertanian yaitu sebagai pembangun bahan organik karena

sebagian besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik, diambil tanaman berupa CO2.

Karbon juga berperan dalam pembuatan baja. Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar

dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2%

hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan

mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice ) atom besi.

Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah (titanium), krom (chromium), nikel,

vanadium , cobalt dan tungsten (wolfram). Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan

lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat

meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength ), namun di sisi lain membuatnya

menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).

Sedangkan kegunaan karbon berdasarkan persenyawaannya, yaitu:

Gas CO2 dalam air akan membentuk senyawa H2CO3. Asam karbonat H2CO3, bila ditambahkan ke

dalam minuman (minuman berkarbonasi), akan memberikan rasa tajam yang menyegarkan. Asam

karbonat H2CO3, merupakan bahan baku untuk pembuatan garam-garam karbonat.

CO2 dalam udara berfungsi untuk menjaga suhu permukaan bumi pada malam hari agar tidak terlalu

dingin. CO2 dalam udara dapat menyerap sinar infra merah (sinar yang mengandung energi panas) dari

sinar matahari yang dipantulkan bumi. Pada malam hari CO2 melepaskan infra merah tersebut ke

permukaan bumi yang dingin sehingga permukaan bumi menjadi hangat.

1.4 Pembuatan Karbon (C)Kokas diperoleh dari pemanasan materi karbon tanpa adanya oksigen pada suhu

tinggi (sampai 1000oC). Arang diperoleh daripembakaran zat organik dengan oksigen

terbatas pada suhu yang tingi.Arang akan menjadi karbon aktif apabila dipanaskan dengan

uap air. Pembakaran gas alam secara tidak sempurna akan menghasilkan jelaga berupa uap

hitam. Jelaga merupakan paratikel-partikel karbon yang sangat kecil dan dapat diendapkan

dengan pengendap elektron statik.

2. SILIKON (Si)

Sejarah

Pada tahun 1789, kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier mengusulkan bahwa

kuarsa (kristal silikon dioksida) yang mungkin menjadi oksida dari elemen yang sangat

umum, namun belum teridentifikasi atau terisolasi. Ada kemungkinan bahwa di Inggris pada

tahun 1808 Humphry Davy berhasil mengisolasi silikon sebagian murni untuk pertama

kalinya. Di tahun 1811, kimiawan Perancis Joseph L. Gay-Lussac dan Louis Jacques Thenard

juga mungkin telah membuat silikon murni dengan mereaksikan kalium dengan apa yang

sekarang kita sebut silikon tetrafluorida untuk menghasilkan suatu padatan coklat kemerahan

yang mungkin silikon amorf.  Pada 1824 kimiawan Swedia Jöns Jakob Berzelius

menghasilkan sampel dari silikon amorf, solid coklat, dengan mereaksikan kalium

fluorosilikat dengan kalium, memurnikan produk dengan mencuci berulang-ulang. Itu

dinamakan silicium unsur baru.

Silikon diberi nama pada tahun 1831 oleh kimiawan Skotlandia Thomas Thomson.

Dia tetap bagian dari nama Berzelius, dari 'silicis', yang berarti batu.  Dia mengubah akhiran

elemen dengan  elemen on karena itu lebih mirip dengan nonmetals boron dan karbon

daripada  untuk logam seperti kalsium dan magnesium.

(Silicis, atau batu api, mungkin penggunaan pertama kali silikon dioksida)

2.1. Keberadaan dan Kelimpahan (%) Unsur Silikon Silikon dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan IVA

dan periode ketiga. Segolongan dengan karbon dan seperiode dengan

aluminium.

Silikon merupakan unsur kedua terbanyak di kulit bumi setelah

oksigen (26%). Kelimpahan unsur silikon di alam banyak ditemukan

dalam bentuk senyawa, terutama senyawa oksida SiO2 dan mineral

silikat (campuran silikon, oksigen, dan logam-logam lain). Hampir 95%

batuan mineral di dalam kulit bumi merupakan senyawa silikat.

Tabel 2.1 Mineral yang mengandung silikon

Kelompok

mineral

% dalam kulit bumi rumus dan nama mineral

felsdspar

Kuarsa

Anfibol atau

piroksena

48,5

21

15

- KAlSi3O8 (ortoklase)

- NaAlSi3O8 (albit)

- CaAl2Si2O8 (anortit)

- Na4Al3Si3O12Cl (sodalit)

- SiO2 (silika)

- CaSiO3 (wolastonit)

mika

8

- NaAlSi2 (jaderit)

- Ca2Mg2 (Si4O11)2(OH)2 (tremolit/asbes)

- KAl3Si3AlO10(OH)2 (muskonit)

- K2Li3Al4Si7O21(OH, F)3 (lepidolit)

2.2 Sifat Fisika dan Kimia Unsur Silikon

a. Sifat fisika

Konfigurasi                                  : [Ne] 3S23P2

Fase (suhu kamar)                        : SolidMassa Jenis                                  : 2,33 g/cm3

Titik leleh                                    : 1687 K (14100 C, 5909 0F)

Titik didih                                    : 3538 K (2355 0C, 5909 0F)

Kalor Lebur                                  : 50,21 kJ/mol

Kalor Penguapan                          : 359 kJ/mol

Energi Pengionan                         : 8,2 eV/atm     

Jari-jari kovalen atom                   : 790 (1,17A)

Jari-jari ion                                   : 0,41 A (Si4+)

Keelektronegatifan                      : 1,8

Berat atom standar                       : 28,085 g.mol-1

b. Sifat Kimia

Silikon dikulit bumi terdapat dalam berbagai bentuk silikat, yaitu senyawa silikon

dengan oksigen. Unsur ini dapat dibuat dari silikon dioksida (SiO2) yang terdapat dalam

pasir, melalui reaksi:

SiO2(s) + 2C(s) → Si(s) + 2CO(g)

Silikon murni berstruktur seperti Intan ( tetrahedral) sehingga sangat keras dan tidak

menghantarkan listrik jika dicampur dengan sedikit unsur lain, seperti alumunium (Al) atau

boron (B). Silikon bersifat semikonduktor (sedikit menghantarkan listrik), yang diperlukan

dalam berbagai peralatan elektronik, seperti kalkulator dan komputer. Itulah sebabnya silikon

merupakan zat yang sangat penting dalam dunia modern.

Untuk itu dibutuhkan silikon yang kemurniannya sangat tinggi dan dapat dihasilkan dengan

reaksi:

SiCl4(g)+2H2(g)→Si(s)+4HCl(g)

Jari-jari silikon lebih besar dari karbon, sehingga tidak dapat membentuk ikatan π (rangkap

dua atau tiga) sesamanya, hanya ikatan tunggal (σ). Karena itu silikon tidak reaktif pada suhu

kamar dan tidak bereaksi dengan asam, tetapi dapat bereaksi dengan basa kuat seperti NaOH.

Si(s) + 4OH-(aq) → SiO4(aq) + 2H2(g)

Batuan dan mineral yang mengandung silikon, umumnya merupakan zat padat yang

mempunyai titik leleh tinggi, keras, yang setiap keping darinya merupakan suatu kisi yang

kontinu terdiri dari atom-atom yang terikat erat. Sebuah contoh senyawa silikon yang

memiliki titik leleh tinggi adalah silikon dioksida, yang terdapat dialam dalam bentuk kuarsa,

agata (akik), pasir, dan seterusnya.

2.3 Kegunaan dan Manfaat Unsur Silikon

Ada banyak manfaat silikon, beberapa di antaranya adalah sebagai berikut.

         Penggunaan penting dari silikon adalah dalam pembuatan transistor, chips, komputer

dan sel surya. Untuk tujuan itu diperlukan silikon ultra murni. Silikon juga digunakan

dalam berbagai jenis alloy dengan besi (baja). Sedangkan senyawa silikon digunakan

dalam industri.

         Silika dan silikat digunakan untuk membuat gelas, keramik, porselin dan semen.

         Larutan pekat natrium silikat (Na2SiO3), suatu zat padat amorf yang tidak berwarna,

yang disebut water glass, digunakan untuk pengawetan telur dan sebagai perekat, juga

sebagai bahan pengisi (fillir) dalam detergen.

         Silikon karbida (SiC), merupakan zat padat yang sangat keras digunakan untuk ampelas

(abrasive) dan pelindung untuk pesawat ulang alik terhadap suhu yang tinggi sewaktu

kembali ke bumi.

Silika gel, suatu zat padat amorf yang sangat berfori, dibuat dengan melepas sebagian air dari asam silikat (H2SiO3) atau (SiO2.H2O). Silika gel bersifat higroskopis (mengikat air) sehingga digunakan sebagai pengering dalam berbagai macam produk.

Produk yang mengandung unsur silikon (Si)

Beberapa paduan senyawa yang mengandung unsur silikon antara

lain:

Silika (SiO2), pasir silika, silika karbida (SiC)

Asbes, kaolin, garam-garam silikat (Na silikat, K silikat), Na . Ca silikat pada kaca

(gelas), Ca . Al (silikat pada semen)

2.4 Isolasi atau Pembuatan Silikon

Silikon dapat dibuat dari silika dengan cara sebagai berikut:

SiO2(s) + 2Mg(s)        panas       2MgO(s) + Si(s)

Dalam bentuk kristalnya, silikon adalah abu-abu atau hitam.

Silikon dibuat dari silika dengan kokas sebagai reduktor. Campuran silika dan kokas

dipanaskan dalam suatu tanur listrik pada suhu sekitar 30000 C.

SiO2(s) + C(s)                   Si(l) + 2CO(g)

Pembuatan silikon ultra murni dilakukan sebagai berikut.

Mula-mula silikon biasa direaksikan dengan klorin sehingga terbentuk silikon tetraklorida,

suatu zat cair yang mudah menguap (titik didih = 580C)

Si(s) + 2Cl2(g) → SiCl4(l)

SiCl4 kemudian dimurnikan dengan distilasi bertingkat. Selanjutnya, SiCl4 direduksi dengan

mengalirkan campuran uap SiCl4 dengan gas H2 melalui suatu tabung yang dipanaskan.

Dengan cara ini dapat diperoleh silikon ultra murni yang pengotornya hanya sekitar 10 %.

Reaksinya adalah sebagai berikut.

SiCl4(g) + 2H2(g)                 Si(s) + 4HCl(g)

Padatan Si yang terbentuk berupa batangan yang perlu dimurnikan  dengan cara

pemurnian zona (zona refining), seperti pada gambar  pemurnian zona silikon.  Pada

pemurnian zona batangan silikon tidak murni secara perlahan dilewatkan ke bawah melalui

kumparan listrik pemanas yang terdapat pada zona lebur. Karena pemanasan maka batang

silikon tidak murni akan mengalami peleburan.

Seperti pada sifat koligatif larutan tentang pemurnian titik lebur larutan dimana titik

lebut larutan adalah lebih rendah dibandingkan titik lebur pelarut murni. Pemurnian silikon

anolog dengan hal tersebut, silikon murni di anggap sebagai pelarut sedangkan leburan

silikon yang mengandung pengotor dianggap sebagai larutan. Berdasarkan sifat koligatif

larutan maka titik lebur silikon murni akan akan lebih tinggi dibanding titik lebur silikon

yang tidak murni (bagian yang mengandung pengotor).

Hal ini menyebabkan pengotor cenderung mengumpul disilikon yang mengandung

pengotor (bagian atas pada zona peleburan). Selama permurnian zona berlangsung maka

bagian bawah yang merupakan silikon murni akan bertambah banyak sedangkan bagian atas

semakin sedikit. Pengotor yang ada akan terkonsentrasi pada bagian yang sedikit tersebut.

Setelah leburan mengalami pembekuan maka akan diperoleh suatu batangan dimana

salah satu ujung merupakan silikon paling murni sedangkan silikon yang lain merupakan

silikon yang dipenuhi dengan pengotor atau bagian silikon yang paling tidak murni.

Walaupun demikian terkadang bagian yang paling murni dari silikon ada pada bagian atas

sedangkan bagian yang paling tidak murni berada pada bagian bawah. Bagian yang tidak

murni dan tidak murni dapat dipisahkan dengan cara pemotongan.

3 NITROGEN (N 2)

Sejarah

            Pada tahun 1772, Hanry Cavendish ( 1731 – 1810 ) mengemukakan bahwa komponen

penyusun udara terbanyak adalah mephitic air. Dua tahun kemudian joseph priestley ( 1773 –

1804 ) menemuka komponen udara lain, yaitu apa yang disebutnya vital air.

            Penemuan kedua ilmuan inggris di atas mendorong Antoine lourent Lavoisier ( 1743-

1794 ) di prancis untuk melakukan eksperimen. Lavoisier memanaskan merkuri (raksa)

dalam tabung tertutup . Ternyata merkuri bersenyawadengan seperlima bagian udara,

membentuk suatu serbuk merah (yg sekarang di sebut merkuri oksida). Empat perlima bagian

sisa udara tetap berupa gas. Lavoisier mengamati bahwa dalam gas sisa itu lilin tak dapat

menyala serta tikus tak dapat hidup lama.

            Maka, lavoisier menyimpulkan bahwa udara tersusun dari dua jenis gas. Jenis gas

yang pertama sangatberguna bagi kehidupan dan pembakaran dan jumlahnya meliputi

seperlima bagian udara. Inilah vital air yang di kemukakan oleh Priestley. Gas Vital air ini

oleh Lavoisier diberi namaoksigen.

            Adapun jenis gas yang kedua, yang meliputi empat perlima bagian udara,merupakan

gas mephitik air yang ditemukan ole( h cavendish. Lavoisier sendiri memberi nama azote

(dalam bahasa yunani) yang berarti” tiada kehidupan ”. Kemudian abad ke -19,nama azote

diganti menjadi nitrogen yang artinya pembentuk ”niter”. Niter adalah nama lama untuk

kalium nitrat, KNO3, suatu zat yang sejak zaman purba dipakai sebagai zat pengawet .

3.1 Keberadaan dan Kelimpahan (%) Unsur Nitrogen

Sumber-sumber Nitrogen

Gas nitrogen (N2) terkandung sebanyak 78,1% di udara. Sebagai perbandingan,

atmosfir Mars hanya mengandung 2,6% nitrogen. Dari atmosfir bumi, gas nitrogen dapat

dihasilkan melalui proses pencairan (liquefaction) dan distilasi fraksi. Nitrogen

ditemukan pada mahluk hidup sebagai bagian senyawa-senyawa biologis.

Kelimpahan Nitrogen

Nitrogen terdapat di alam sebagai unsur bebas berupa molekul diatomik (N2) kira-kira

78,09% volume atmosfir. Dijumpai dalam mineral penting seperti (KNO3), dan sendawa

Chili (NaNO3).

Pada tumbuhuan dan hewan, nitrogen berupa bentuk protein yang komposisi rata-ratanya

51% C; 25% O; 16% N; 7% H; 0,4%P; dan 0,4% S.

3.2 Sifat Fisika dan Kimia Unsur Nitrogen

a Sifat fisika

o Berat Jenis Relatif  = 0,967

o Berat Molekul = 28,013

o Suhu Kritis = -147,1 ° C

o Berat Jenis Gas (@101,3 kPa dan 15 °C) = 1,170 kg/m3

o Daya larut dalam air (@101,3 kPa dan 20 °C) =  0,016 cm3/cm3

o Mempunyai massa jenis = 1,2151 gram/cm3

o Mempunyai kapasitas panas = 1,042 J/g0K

b Sifat kimia

o Massa atom : 14,0067 sma

o nomor atom =7

o Titik didih = -1960C

o Titik beku = -2100C

o Mempunyai jari-jari atom = 0,920 A

o Mempunyai Konfigurasi [He]2s2 2p3

o Berupa gas tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, dan tidak beracun.

o Mudah menguap

o Tidak reaktif

o Bersifat diamagnetik

o Elektronegatifannya paling tinggi dalam satu golongan.

o Dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi -3, +5, +4, dan +2.

o Mempunyai volume atom = 17,30 mol/cm3

o Mempunyai struktur heksagonal

o Mempunyai massa jenis = 1,2151 gram/cm3

o Mempunyai kapasitas panas = 1,042 J/g0K

o Mempunyai energi ionisasi ke-1 = 1402,3 kJ/mol

o Mempunyai energi ionisasi ke-2 = 2856 kJ/mol

o Mempunyai energi ionisasi ke-3 = 45781 kJ/mol

o Mempunyai nilai elektronegativitas = 3,04

o Mempunyai konduktivitas kalor = 0,02598 W/moK

o Mempunyai harga entalpi pembentukan = 0,36 kJ/mol

o Mempunyai harga bentalpi penguapaan = 2,7928kJ/mol

3.2 Kegunaan dan Manfaat Unsur Nitrogen Manfaat ataupun kegunaan unsur Nitrogen dapat dilihat dari beberapa contoh senyawanya. Beberapa

senyawa nitrogen sebagai berikut :

a) Amonia

Wujud amonia adalah gas dengan bau yang khas dan sangat menyengat, tidak berwarna,

dengan titik didih –33,35 °C dan titik beku –77,7 °C. Amonia dibuat dengan proses Haber-

Bosch, pada suhu 370 – 540 °C dan tekanan 10 – 1.000 atm, dengan menggunakan katalis

Fe3O4. Katalis berfungsi untuk memperluas kisi dan memperbesar permukaan aktif,

sedangkan suhu tinggi dilakukan untuk mendapatkan laju reaksi yang diinginkan.

Reaksi: N2(g)+ 3H2(g) ⎯⎯→ 2NH3(g)

Dalam skala laboratorium, amonia dibuat dengan mereaksikan garam amonium dengan

basa kuat sambil dipanaskan.

Reaksi: NH4Cl + NaOH ⎯⎯→ NaCl + H2O + NH3

Kegunaan amonia, antara lain :

         Membuat pupuk, seperti urea (CO(NH2)2) dan ZA (NH4)2SO4).

        Membuat senyawa nitrogen yang lain, seperti asam nitrat, amonium klorida, dan

amonium nitrat.

        Sebagai pendingin dalam pabrik es karena amonia cair mudah menguap dan

menyerap banyak panas.

         Membuat hidrazin (N2H4), bahan bakar roket.

         Digunakan pada industri kertas, karet, dan farmasi.

         Sebagai refrigeran pada sistem kompresi dan absorpsi.

b) Asam NitratAsam nitrat termasuk dalam asam kuat, di mana dapat melarutkan hampir semua logam,

kecuali emas dan platina. Asam nitrat berupa zat cair jernih pada suhu biasa dan dapat

bercampur sempurna dengan air dalam segala perbandingan. Asam nitrat dibuat dengan

melalui tiga tahap, dikenal dengan proses Oswald, sebagai berikut. Mula-mula amonia dan

udara berlebih dialirkan melalui katalis Pt – Rh pada suhu 950 °C, kemudian didinginkan

sampai suhu mencapai 150 °C di mana gas dicampur dengan udara yang akan menghasilkan

NO2. NO2(g) dan udara sisa dialirkan ke dasar menara, kemudian disemprotkan dengan air

pada temperatur sekitar 80 °C, maka akan diperoleh larutan yang mengandung 70% HNO3.

Reaksi: 4NH3(g) + 5O2(g) ⎯--> 4NO(g) + 6H2O(g)

2NO(g) + O2(g) ⎯--> 2NO2(g)

4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) ⎯--> 4HNO3(aq)

Asam nitrat banyak digunakan untuk pupuk (amonium nitrat), obat-obatan, dan bahan-

bahan peledak, seperti TNT, nitrogliserin, dan nitro-selulosa. Asam nitrat juga digunakan

pada sistem pendorong roket dengan bahan bakar cair.

Dalam hal ini kami juga menyajikan kerugian dari Nitrogen

BAHAYA NITROGEN

Bahaya dari senyawa-senyawa nitrogen diantaranya:

1. Jika oksida nitrat (N2O) mencapai stratosfer, ia membantu merusak lapisan ozon, sehingga

menghasilkan tingkat radiasi UV yang lebih tinggi dan risiko kanker kulit serta katarak yang

meningkat.

2. Nitrogen oksida (N2O) terlarut dalam air atmosferik membentuk hujan asam, yang mengkorosi

batuan dan barang logam dan merusak bangunan-bangunan.

3. Nitrogen oksida (N2O) berkontribusi bagi pemanasan global.Walaupun konsentrasi oksida

nitrat di atmosfer sangat rendah dibanding karbon dioksida, potensi pemanasan global oksida

nitrat adalah sekitar 300 kali lebih besar.

4. Kelebihan nitrogen di perairan menyebabkan berkurangnya kadar oksigen dalam air sehingga

menyebabkan kepunahan kehidupan di perairan.

5. Bisa menyebabkan lemas atau pingsan, bahkan kematian jika terhirup terlalu lama.

3.3 Pembuatan Nitrogen Dalam industri gas nitrogen diperoleh dari udara bersama gas

oksigen, melalui penyulingan bertingkat udara yang dicairkan.

Berdasarkan perbedaan titik didih N2 (-197oC) dan O2 (-183oC) akan

terbentuk fraksi nitrogen bagian atas dan fraksi oksigen bagian bawah.

Di laboratorium gas-gas N2 dapat diperoleh dengan cara peruraian

NH4NO2 dengan cara pemanasan:

NH4NO2(aq) → 2H2O(l) + N2(g)

4 FOSFORUS

Sejarah Unsur ini ditemukan oleh HannigBrand pada tehun 1669 di Hanburg, Jerman. Dia menemukanunsur ini dengan cara menyuling “air urin melalui proses penguapan dan setelah dia menguapkan 50 ember air urin, dia baru menemukan unsur yang dia inginkan. Namanya berasal dari bahasa Latin yaitu phosporos yang berarti “pembawa terang” karena keunikannya yaitu bercahaya dalam gelap (glow-in-the-dark).

4.1 Keberadaan dan Kelimpahan (%) Unsur Fosforus

Fosfor termasuk peringkat ke sepuluh dalam kelimpahan unsur, terdapat sebagai

fosfat dalam berbagai mineral. Mineral fosfat yang terpenting adalah Ca5(PO4)3F (fluoro

apatit) dan Ca5(PO4)3OH (hidroksi apatit).

Tidak pernah ditemukan di alam, unsur ini terdistribusikan dalam berbagai mineral.

Batu fosfat, yang memiliki mineral apatit, merupakan tri-kalsium-fosfat yang tidak murni dan

merupakan sumber penting elemen ini. Deposit yang besar telah ditemukan di Rusia,

Maroko, dan negara bagian Florida, Tennessee, Utah, dan Idaho.

Di perairan, unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen,

melainkan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan

senyawa organik yang berupa partikulat. Senyawa fosfor anorganik yang biasa terdapat di

perairan ditunjukkan tabel berikut :

No

.

Nama Senyawa

Ortofosfat:

Rumus Kimia

1 Trinatrium fosfat Na3PO4

2 Dinatrium fosfot Na2HPO4

3 Monoatrium fosfot NaH2PO4

4 Diamonium fosfat (NH3)2HPO4

Polifosfat:

1 Natrium heksametafosfat Na3(PO3)6

2 Natrium tripolifosfat Na5P3O10

3 Tetranatrium pirofosfat Na4P2O7

Alotrop Fosfor

Alotrop fosfor meliputi fosfor putih, fosfor merah, dan fosfor hitam.

Fosfor putih adalah molekul dengan komposisi P4 (Gambar 4.7).  Fosfor putih memiliki titik

leleh rendah (mp 44.1o C) dan larut dalam benzen atau karbon disulfida. Karena fosfor putih

piroforik, sangat beracun, titik leleh rendah, lunak, dan reaktif, fosfor putih harus ditangani

dengan hati-hati.

Fosfor merah berstruktur amorf dan strukturnya tidak jelas. Komponen utamanya

diasumsikan berupa rantai yang dibentuk dengan polimerisasi molekul P4 sebagai hasil

pembukaan satu ikatan P-P. Fosfor merah tidak bersifat piroforik dan tidak beracun, dan

digunakan dalam jumlah yang sangat banyak untuk memproduksi korek, dsb.

Fosfor hitam adalah isotop yang paling  stabil dan didapatkan dari fosfor putih pada tekanan

tinggi (sekitar 8 GPa). Fosfor hitam memiliki kilap logam dan berstruktur lamelar. Walaupun

fosfor hitam bersifat semikonduktor pada tekanan normal, fosfor hitam menunjukkan sifat

logam pada tekanan tinggi (10 GPa). Fosfor hitam yang mirip dengan grafit, dpat dibuat

dengan cara memanaskan fosfor putih pada tekanan tinggi. Fosfor hitam tidak stabil dan pada

pemanasan di atas 550oC berubah menjadi fosfor merah.

4.2 Sifat Fisika dan Kimia Unsur Fosforus

a Sifat fisikaFase : Solid

Massa jenis (mendekati suhu kamar) : (putih) 1.823, (merah) ~ 2.2 - 2.34, (ungu) 2.36,

(hitam) (hitam) 2.69 gr-cm-3

Titik lebur : (putih) 44.2 oC, (hitam) 610 oC

Titik Sublimasi : (merah) ~ 416-590 oC, (ungu) 620 oC

Titik didih : (putih) 280.5 oC

Kalor peleburan : (putih) 0.66 kJ-mol-1

Kalor penguapan : (putih) 12.4 kJ-mol-1

Kapasitas kalor : (putih) 23.824 J-mol-1 K-1

b Sifat kimiaBiloks : 5,4,3,2,1,-1,-1,-3

Elektronegativitas : 2.19 (skala Pauling)

Jari-jari kovalen : 107 pm

Jari-jari van der Waals : 180 pm

Struktur kristal : Simple triclinic

1) Fosfor putih bersifat sangat reaktif, memancarkan cahaya, mudah terbakar, di

udara,beracun. Fosfor putih digunakan sebagai bahan baku pembuatan asam fosfat di

industri.

2) Fosfor merah bersifat tidak reaktif, kurang beracun. Fosfor merah digunakan sebagai

bahan campuran pembuatan pasir halus dan bidang gesek korek api.

4.3 Kegunaan dan Manfaat Unsur Fosforus

Digunakan untuk membuat asam fosfat.

bahan tambahan dalam deterjen, bahan pembersih lantai dan insektisida. Selain itu

fosfor diaplikasikan pula pada LED (Light Emitting Diode) untuk menghasilkan

cahaya putih.

Fosforus merah dan senyawa fosforus tertentu digunakan pada pembuatan korek api.

Dapat digunakan juga sebagai pestisida.

Fosforus sangat penting dan dibutuhkan oleh mahluk hidup tanpa adanya fosfor tidak

mungkin ada organik fosfor di dalam Adenosin trifosfat (ATP) Asam Dioksiribo

nukleat (DNA) dan Asam Ribonukleat (ARN) mikroorganisme membutuhkan fosfor

untuk membentuk fosfor anorganik dan akan mengubahnya menjadi organik fosfor

yang dibutuhkan untuk menjadi organik fosfor yang dibutuhkan.

4.4 Pembuatan Unsur Fosforus

Unsur fosforus diperoleh dengan memanaskan campuran kalsium

fosfat, pasir, dan karbon pada suhu 1400oC - 1500oC dalam suatu tanur

listrik.

2Ca3(PO4)2(s) + 6SiO2(s) + 10C(s) → 6CaSiO3(s) + 10CO(g) + P4(g)

Uap fosforus yang terbentuk dipadatkan.

5. OKSIGEN (O 2)

5.1 Keberadaan dan Kelimpahan (%) Oksigen Unsur oksigen dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan VIA periode 2.

Oksigen di alam terdapat dalam keadaan bebas dan dalam persenyawaan. Dalam keadaan

bebas sumber utama oksigen adalah udara dengan kadar (20% O2). Dalam udara kering

(merupakan peringkat kedua terbanyak sesudah nitrogen). Sedang dalam bentuk

persenyawaan oksigen terikat pada senyawa-senyawa nitrat, sulfat, fosfat, dan juga dalam

bijih oksida logam.

5.2 Sifat fisis dan Kimia Oksigen

Unsur oksigen mempunyai 2 alotropi, yaitu oksigen (O2) dan

molekul ozon (O3).

a Sifat fisis

Oksigen Ozon

- gas tidak berbau dan tidak - gas berbau menusuk dan

berwarna berwarna biru

- terdapat di udara - terdapat di lapisan stratosfer

b Sifat fisis

Oksigen Ozon

- molekul diatomik dengan - molekul triatomik dengan

ikatan kovalen rangkap O=O ikatan kovalen rangkap dan tunggal

Oksigen Ozon

- merupakan oksidator (biasa- - merupakan oksidator kuat

nya untuk pembakaran)

5.3 Kegunaan dan Manfaat Oksigen -Digunakan untuk pernapasan semua makhluk hidup.

- Dalam keadaan cair untuk bahan-bahan roket.

- Untuk bantuan pernapasan, misalnya pasien di

rumah sakit, pendaki gunung, dan penyelam.

- Digunakan dalam industri logam, pembuatan baja,

dan industri kimia.

- Untuk penanganan limbah.

5.4 Pembuatan OksigenPembuatan gas oksigen untuk keperluan industri dengan carapenyulingan bertingkat udara

cair bersama dengan pembuatan gas nitrogen. Di laboratorium gas O2 dihasilkan dari

pemanasan KClO3 dan HgO.

Reaksi:

2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

2HgO(s) → 2Hg(l) + O2(g)

6. BELERANG

6.1 Keberadaan dan Kelimpahan Unsur BelerangBelerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S

dan nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan

multivalent. Belerang dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di

alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfida

dan sulfat. Ia adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino.

Penggunaan komersilnya terutama dalam fertilizer namun juga dalam bubuk mesiu, korek

api, insektisida dan fungisida.1[1]

Pada mulanya unsur ini disebut brimsone yang berarti batu yang mudah terbakar.

Belerang juga terdapat dalam gas alam, minyak bumi, dan batu bara.2[2]

Dalam keadaan bebas, umumnya belerang terdapat di daerah gunung berapi. Adapun

dalam bentuk senyawanya, belerang ditemukan dalam bentuk mineral sulfida, seperti besi

sulfida (FeS2), gips (CaSO4.2H2O), dan seng sulfida (ZnS). Belerang terkandung dalam gas

alam seperti H2S dan SO2.3[3]

6.2 Sifat Fisika dan Sifat Kimia Belerang

a Sifat fisikaMerupakan gas yang tidak berwarna, baunya menusuk . Titik didihnya -10 OC dan

mencair pada suhu 2 OC dengan tekanan 3 atm. 

b Sifat kimiaNama, Lambang, Nomor atom : Sulfur, S, 16Deret kimia : NonmetalsGolongan, Periode, BlokPenampilan : 16, 3, pMassa atom : 32.065(5)  g/molJumlah elektron tiap kulit : 2, 8, 6Struktur kristal : OrthorhombicBilangan oksidasi : 1,2,4,6,-2Titik lebur : 388.36K (115.21 °C, 239.38 °F)Titik didih : 717.8K (444.6 °C, 832.3 °F)

6.3 Kegunaan dan Manfaat Belerang

1)      Belerang bersama KNO3, karbon digunakan dalam pembuatan serbuk mesiu.4[6]

2)      Belerang sangat penting untuk kehidupan. Belerang adalah penyusun lemak, cairan

tubuh dan mineral tulang, dalam kadar yang sedikit.

1

2

3

4

3)      Salah satu penerapan penting kimia sulfur ialah dalam pengolahan kayu menjadi

pulp kayu yang digunakan di dalam kertas dan karton.5[7]

4)      untuk menghilangkan jerawat, panu, kudis, kurap, juga untuk berbagai masalah kulit

lainnya seperti ketombe, alergi, dan mengurangi jumlah minyak berlebihan di kulit.

5)      Belerang digunakan dalam proses vulkanisasi karet alam dan juga berperan sebagai

fungisida. Belerang digunakan besar-besaran dalam pembuatan pupuk fosfat.  Berton-ton

belerang digunakan untuk menghasilkan asam sulfat, bahan kimia yang sangat penting.

6)      Belerang juga digunakan untuk pembuatan kertas sulfit dan kertas lainnya, untuk

mensterilkan alat pengasap, dan untuk memutihkan buah kering.  Belerang merupakan

insultor yang baik.

6.3 Pembuatan BelerangSumber unsur belerang adalah gunung berapi dan dalam tanah.

Pengambilan belerang dan depositnya dalam tanah ditambang dengan

penambangan frash. Dengan menggunakan pompa Frasch, dipompakan

uap air yang sangat panas ke dalam deposit belerang di dalam

tanah sehingga belerang meleleh. Oleh udara bertekanan tinggi,

campuran belerang dan air panas dipompa ke atas permukaan tanah.

Belerang akan membentuk padatan ketika sampai permukaan tanah.

EKSTRASI BELERANG

Ini adalah salah satu proses dari ekstrasi belerang

5

Proses Frasch.

Cadangan bawah tanah belerang biasanya terdapat pada kedalaman antara 150-750 m dan

tebalnya kira-kira 30 m. Pipa berdiameter 20 cm dimasukkan hingga ke dasar endapan

belerang. Pipa lain yang lebih kecil, berdiameter 10 cm dan lebih pendek dimasukkan dalam

pipa pertama. Pipa terakhir, bediameter 2,5 cm dimasukkan ke dalam pipa kedua. Pipa

terakhir mempunyai panjang setengah dari pipa pertama. Mula-mula air bersuhu 165oC

dialirkan ke bawah melalui pipa pertama.

Air panas ini akan melelehkan belerang di sekitarnya dan mendorong cairan belerang naik

melalui pipa. Air bertekanan tinggi dipompa melalui pipa yang paling kecil, menghasilkan

buih bermassa jenis kecil yang akan naik ke permukaan tanah melewati pipa berukuran

sedang. Buih ini mengandung belerang, udara, dan air. Di permukaan tanah, campuran ini

didinginkan dan menghasilkan kristal belerang berwarna kuning dari cairannya yang

berwarna ungu. Kristal belerang dihancurkan dengan dinamit menjadi pecahan yang

berukuran lebih kecil sehingga mudah diangkut ke tempat lain.

BAB III

PENUTUP

1.      Kesimpulan

          Unsur –unsur kimia yang ada di bumi ini sngat beragam. Keenam unsur diatas banyak

ditemukan dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Secara umum, dapat disimpulkan tanpa

keenam unsur tersebut mungkin kehidupan di dunia ini tidaklah lengkap. Sebabai contoh tanpa

adanya gas O2 manusia tidak bisa bernapas dan hidup. Begitu juga dengan gas karbon dioksida yang

diperlukan untuk proses fotosintesis tumbuhan. Namun perllu di ketahui juga bahwa kegunaan dan

manfaat itu tidak terlepas juga dari kekurangan. Sebagai contohnya

Unsur silikon (Si)

Silikon dalam bentuk bubuk mudah terbakar.

Silikon tetraklorida (SiCl4)

SiCl4 menyebabkan keracunan melalui mulut dan pernapasan.

Silikon tetrahidrat (SiH4)

SiH4 menyebabkan kebakaran, karena mudah terbakar secara spontan

di udara.

Unsur belerang (S)

Unsur belerang uapnya beracun terhadap organisme rendah (jamur),

mudah terbakar, dan meledak dalam bentuk mesin.

Belerangdioksida (SO2)

Gas SO2 di udara bereaksi dengan air, membentuk H2SO4. Peristiwa ini

mengakibatkan hujan asam. Hujan asam dapat merusak tanaman,

mempercepat terjadinya korosi dan menyebabkan iritasi kulit dan

jaringan tubuh.

Unsur oksigen (O2)

Gas oksigen menyebabkan bahaya kebakaran. Oksigen dalam bentuk

cair menyebabkan iritasi pada kulit. Oksigen berlebihan menyebabkan

buah-buahan dan sayur-sayuran menjadi cepat busuk. Alat-alat dari

logam terkena oksigen mudah mengalami korosi.

Ozon (O3)

Ozon di udara yang berasal dari smog fotokimia bersifat racun (jika

kadarnya lebih besar dari 20 bpj).

2.    Saran dan kritik

          Kami berharap dengan penyajian data secara mendalam tentang unsur-unsur kimia diatas

supaya kita lebih memahami. Dan juga jika ada kerugian pemakaian unsur-unsur di atas supaya lebih

berhati-hati dalam menggunakannya. Dan akhir kata, Dalam pembuatan makalah ini mungkin masih

dalam tahap penyempurnaan. Oleh karena itu, saran dan kritik para pembaca sangat kami harapkan

untuk melengkapi kesempurnaan makalah ini.    

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

        Anshryirfan. Penuntun belajar kimia.januari 1988.ganeca axact bandung.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta : Kanisius

Hutagalung, Horas P, Deddy Setiapermana, dan Hadi Riyono. 1997. Metode Analisis Air Laut,

Sedimen, dan Biota. Jakarta : Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.

Odum, Eugene P. 1993. Dasar – Dasar Ekologi. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada

Harpasis. 2006. KIMIA LAUT Proses Fisik Kimia dan Interaksinya dengan Lingkungan.

http://biologigonz.blogspot.com/2009/12/daur-phospor.html

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/fosfor/

http:/anorganik/Fosfor Dan Bahaya Bom Fosfor « chemistry for peace not for war.html

http:/anorganik/fosfat.html