Unsur Transisi III B Dan IV B

Unsur Transisi III B dan IV B

Oleh:1. NADIA VIENURILLAH 120301940032. LINA ROSYIDAH 12030194006

Golongan III B adalah sekelompok unsur yang terletak di sebelah kanan golongan II A dalam tabel periodik. Golongan ini adalah golongan transisi yang memiliki konfigurasi elektron (n-1) d1s2.

Golongan III B

Sifat Unsur-unsur Golongan III B:

Ukuran atom

Dalam satu golongan, dari atas ke

bawah jari-jari semakin bertambah

besar, jumlah kulit elektron semakin

banyak. Sedangkan dalam satu

periode, dari kiri ke kanan jari-jari

semakin pendek, karena ukuran inti

semakin ke kanan semakin besar,

daya tarik inti dengan elektron

semakin kuat.

1Densitas

Dalam satu golongan dari atas ke bawah densitas semakin besar. Hal ini dikarenakan massa atom relative yang semakin besar pula tetapi menempati volume yang hampir sama.

2

Sifat Unsur-unsur Golongan III B:

Energi ionisasi

Dalam satu golongan, dari

atas ke bawah nilai energi

ionisasi unsur golongan IIIB

semakin menurun, karena

dari atas ke bawah jari-jari

atom semakin besar sehingga

daya tarik inti dengan

elektron terluar semakin

lemah, maka energi

ionisasinya semakin kecil.

3Elektronegativitas

Elektronegatifitas adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom unsur lain.Dalam satu golongan, dari atas ke bawah elektronegatifitas unsur golongan IIIB semakin kecil, karena jari-jarinya semakin besar, volumenya semakin besar dan daya tarik inti dan elektron semakin lemah.

4

Sejarah

1. Skandium ditemukan oleh Lars Nilson pada tahun 1879 di Swedia.

2. Skandium ditemukan dalam mineral euxenite, thortveitile, thortvetile dan gadoline di Skandinavia dan Madagaskar.

3. Mereka menamakan scandium dari bahasa Latin Scandia yang berarti Scandinavia dan dalam proses isolasi, mereka memproses 10 kg euxenite, menghasilkan sekitar 2 g scandium oksida murni (Sc2O3).

4. Elemen ini diberi nama Skandium karena untuk menghormati Negara Skandinavia tempat ditemukannya unsure ini.

Unsur-unsur golongan III B

Sifat Fisika1. Radius kovalen Scandium

adalah 1.44 Ao.2. Radius ion Scandium adalah

0.745 Ao.3. Energi ionisasi yang dimiliki

Scandium dibagi menjadi tiga, diantaranya:

4. Kesatu sebesar 631 kj/mol5. Kedua sebesar 1235 kj/mol6. Ketiga sebesar 2393 kj/mol7. Energi potensialnya sebesar -

2.08 V8. Titik lelehnya sebesar 1539 oC.9. Elektronegativitasnya yaitu

1.3 PAULING.

Sifat Kimia1. Mempunyai energi potensial cukup

tinggi.2. Bersifat cukup reaktif, kereaktifannya

meningkat seiring dengan peningkatan ukuran atom.

3. Scandium bersifat amfoter4. Logam Scandium ternoda di udara

dan dapat terbakar oleh oksigen sehingga menghasilkan M2O3.

5. Jika dilakukan pemanasan ScCl3(H2O)7 menghasilkan oksida, sementara logam lainnya yang segolongan menghasilkan oksohalida.

6. Bereaksi dengan hydrogen pada pemanasan 300oC menghasilkan senyawa berkonduksi tinggi MH2

7. Scandium dapat menyerap H2 berlebih dan kehilangan kemampuan konduksinya, membentuk senyawa yang tidak stoikiometri tetapi mendekati MH3

Scandium

Alloy Al-Sc utk industri aerospace dan perlengkapan olah raga.

Skandium iodida utk lampu yg memberikan intensuitas yg tinggi.

Sc2O3 utk katalis dlm pembuatan aseton.

Kegunaan

Yitrium

SEJARAH Pada 1787, tentara letnan dan paruh waktu

kimiawan Carl Axel Arrhenius menemukan sebuah batu hitam tebal di tambang tua di dekat desa Ytterby, Swedia (sekarang bagian dari Kepulauan Stockholm).

Johan Gadolin di Universitas Abo mengidentifikasi oksida baru dalam sampel Arrhenius pada tahun 1789, dan analisis selesai pada 1794.

Anders Gustaf Ekeberg mengkonfirmasi hal ini pada 1797 dan menamai senyawa tersebut yttria oksida.

Pada tahun 1843, Carl Gustaf Mosander menemukan bahwa sampel yttria berisi tiga oksida: yttrium oksida berwarna putih (yttria), terbium oksida berwarna kuning, dan erbium oksida berwarna merah mawar.

Itrium metal pertama kali diisolasi pada tahun 1828 ketika Friedrich Wöhler memanaskan yttrium (III) klorida anhidrat dengan kalium:

YCl3 + 3 K → 3 KCl + Y Sampai awal 1920-an, simbol kimia Y digunakan

untuk elemen, setelah Y mulai umum digunakan.

Sifat Fisika Radius kovalen Scandium adalah

1.62 Ao. Radius ion Scandium adalah 0.900

Ao. Energi ionisasi yang dimiliki

Scandium dibagi menjadi tiga, diantaranya:

Kesatu sebesar 616 kj/mol Kedua sebesar 1187 kj/mol Ketiga sebesar 1968 kj/mol Energi potensialnya sebesar -2.37 V Titik lelehnya sebesar 1530 oC. Elektronegativitasnya yaitu 1.2

PAULING.

Sifat Kimia1. Mempunyai energi potensial cukup tinggi.2. Bersifat cukup reaktif, kereaktifannya

meningkat seiring dengan peningkatan ukuran atom.

3. Logam Scandium ternoda di udara dan dapat terbakar oleh oksigen sehingga menghasilkan M2O3.

4. Yitrium membentuk lapisan oksida protektif, yang membuatnya reaktif

5. Y(OH)3 dan La(OH)3 bersifat basa dan bereaksi dengan CO2

6. Y(OH)3 + CO2 Y2(CO3)3 + 3H2O

7. Garam-garam oksonya dapat terdekomposisi menjadi oksida melalui pemanasan

8. Y2(CO3)3 Y2O3 +3CO2

9. 2Y(NO3)3 Y2O3 + 6NO2 + 3/2O2

10. Logam bereaksi dgn halogen membentuk trihalida MX3 . fluoridanya tidak larut, tetapi halida lainnya sangat larut.

11. Semua unsur bereaksi dgn hidrogen pada pemanasan 300oc menghasilkan senyawa berkonduksi tinggi MH2.

Yitrium

Y digunakan untuk membuat fosfor merah untuk tabung TV.

Beberapa digunakan untuk membuat akik dan batu permata.

Yttrium juga digunakan dalam pembuatan kaos lampu gas untuk lentera propana sebagai pengganti thorium, yang radioaktif.

Senyawa yttrium digunakan pula sebagai katalis untuk polimerisasi etilen.

Yitrium digunakan dalam produksi berbagai macam garnet sintetis, dan yttria digunakan untuk membuat yttrium besi garnet (Y3Fe5O12 atau YIG), yang merupakan filter microwave sangat efektif.

Kegunaan

Yitrium

Sejarah Lantanum ditemukan tahun 1839

oleh kimiawan Swedia Carl Gustav Mosander, ketika ia mengurai sebagian sampel cerium nitrat dengan memanaskan dan memberi garam yang dihasilkan dengan asam nitrat encer.

Lantanium ditemukan dalam mineral-mineral bumi yang langka seperti cerite, monazite, allanite, dan batnasite.

Monazite dan bastnasite adalah bijih-bijih utama yang mengandung lantanium (25% dan 38%).

Logam ini dapat diproduksi dengan cara mereduksi anhydrous fluoride dengan kalsium.

Lanthanum

Sifat Fisika

Radius kovalen Scandium adalah 1.69 Ao.

Radius ion Scandium adalah 1.032 Ao.

Energi ionisasi yang dimiliki Scandium dibagi menjadi tiga, diantaranya:

Kesatu sebesar 1032 kj/mol Kedua sebesar 541 kj/mol Ketiga sebesar 1100 kj/mol Energi potensialnya sebesar -

2.52 V Titik lelehnya sebesar 920 oC. Elektronegativitasnya yaitu 1.1

PAULING.

Sifat Kimia

Lantanium merupakan logam putih keperak-perakan, mudah dibentuk, kuat tetapi cukup lunak untuk dipotong dengan pisau.

merupakan salah satu logam rare-earth yang sangat reaktif.

mengoksida dengan cepat jika diekspos ke udara.

Air dingin menyerang lantanium secara pelan-pelan, sedangkan air panas dengan sangat cepat.

Logam ini bereaksi secara langsung dengan karbon, nitrogen, boron, selenium, silikon, fosfor, belerang dan halogen.

Lanthanum

Senyawa-senyawa rare-earth yang mengandung lantanium digunakan secara ekstensif pada aplikasi lampu karbon, terutama di industri perfilman untuk lampu studio dan projeksi.

Aplikasi ini mengkonsumsi sekitar 25% senyawa-senyawa rare-earth.

La2O3 meningkatkan resistansi alkali pada gelas, dan digunakan gelas optikal spesial.

Jumlah lantanium yang kecil, sebagai bahan tambahan, dapat digunakan untuk memproduksi nodular cast iron.

Sifat Lanthanum yang dapat menyerap gas membuat campuran logam ini memiliki kemungkinan pada sistim konservasi energi.

Kegunaan

Lanthanu

m

Sejarah Ac merupakan unsur pertama dalam seri grup “actinida”.

Actinium ditemukan tahun tahun 1899 oleh Andre-Louis Debierne seorang ahli kimia Prancis yang memisahkannya dari campuran.

Kata actinium berasal dari Yunani, akti, aktinos, yang berarti sinar.

Actinium ditemukan dalam jumlah sedukit dalam bijih uranium tetapi lebih banyak dibuat dalam satuan mg dengan cara penyinaran netron terhadap 226Ra dalam reactor nuklir.

Logam actinium dibuat dengan cara reduksi actinium florida dengan uap lithium pada suhu 1100-1300 oC.

Actinium

Sifat Fisika

Radius ion Scandium adalah 1.12 Ao.

Energi potensialnya sebesar -2.6 V

Titik lelehnya sebesar 817 oC.

Elektronegativitasnya yaitu 1.1 PAULING.

Sifat Kimia

Reaksi dengan oksigenAktinium mudah terbakar membentuk aktinium (III) oksida4Ac(s) + 3O2(g) 2Ac2O3(s)

Karena Ac adalah unsur radioaktif yang dapat bercahaya dalam ruangan gelap, yang disebabkan oleh intensitas keradioaktifannya yang berwarna biru.

Actinium

Sifat keradioaktifan dari Ac 150 kali lebih besar dari Radium, sehingga memungkinkan untuk menggunakan Ac sebagai sumber netron.

Ac-225 digunakan dalam pengobatan, yaitu digunakan dalam suatu generator untuk memproduksi Bi-213.

Ac-225 juga dapat digunakan sebagai agen untuk penyembuhan secara “radio-immunoterapi”.

Kegunaan Lanthanum

Ekstraksi Golongan III B

Logam-logam Yitrium dan Lantan sulit diekstrak senyawanya. Logam-logam ini elektropositif dan bereaksi dengan air. Oksida mereka juga sangat stabil sehingga reaksi termit tidak dapat digunakan. Logam-logam ini diperoleh melalui reduksi klorida atau fluoridanya dengan kalsium pada suhu 1000oC di bawah atmosfer argon.

Actinium diperoleh dari ekstraksi Uranium.

Ac merupakan produk deret radioaktif alam Thorium dan uranium.

Ac dapat dibuat melalui penyinaran Radium dgn neutron dalam reaktor nuklir.

AcRaTh 22889

22888

23290 AcRaTh 228

8922888

23290 AcRaTh 228

8922888

23290

ThAcPaThU 22790

22789

23191

23190

23592

AcRaTh 22889

22888

23290

AcRanRa 22789

22788

10

22688

Fischer, Brunger, dan Grinelaus mengolah scandium untuk pertama kalinya pada tahun 1937, dengan elektrolisis potassium, litium, dan scandium klorida pada suhu 700-800ºC.

Golongan IV B juga disebut golongan transaktinida. Unsur dalam golongan IV B termasuk dalam unsur transisi yaitu unsur blok d yang konfigurasi elektronnya (n-1) d2s2.

Bilangan oksidasi yang sering dijumpai adalah +2, +3 dan +4, namun untuk Zr dan Hf dijumpai bilangan oksidasi +1. Bilangan oksidasi +4 dikatakan lebih stabil dari lainnya karena bilangan oksidasi yang lebih rendah mengalami disproporsionasi, seperti yang terjadi pada Titanium.

Unsur-unsur golongan IV B

Sifat Unsur-unsur Golongan IV B:

Jari-jari atom

Telah diketahui dari tabel

Sistem Periodik Unsur bahwa

semakin banyak Nomor Atom

maka semakin banyak kulit

yang dimiliki atom tersebut

sehingga semakin besar jari-

jarinya.Jadi dapat dikatakan bahwa

dari unsur Titanium sampai

Rutherfordium, jari-jari makin

besar.

1Elektronegativitas

Besarnya keelektronegativitas unsur golongan IVB dari atas ke bawah ( Ti sampai Rf) semakin menurun. Pernyataan ini didukung dengan adanya sumber yaitu Tabel Pauling.

2

Sifat Unsur-unsur Golongan IV B:

Energi ionisasi

Besarnya Energi

Ionisasi dari atas ke

bawah, cenderung

menurun harganya.

3

Kerapatan

Kerapatan dari unsur Titanium sampai Hafnium semakin besar, kecuali untuk Rutherfordium belum diketahui kerapatannya.

4Titik Leleh dan Titik

Didih

Titik didih dan titik

lelehnya (dari unsure Ti

sampai Rf) semakin besar

nilainya.

5


Sejarah

Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah rutile TiO2 dan ilmenite FeTiO3 , yang tersebar luas di seluruh bumi.

Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah sifat yang sama kuatnya dengan baja namun hanya dengan 60% berat baja.

Unsur Titanium terdapat dalam bentuk senyawa : TiB2 (Titanium Borida), TiC ( Titanium Carbida), TiO2 ( Titanium Dioksida), TiN (Titanium Nitrida).

Merupakan logam transisi yang ringan, kuat, berkilau, tahan korosi (termasuk tahan terhadap air laut dan klorin dengan warna putih-metalik-keperakan.

Sifat Fisika

Radius atomnya 1.45 A

Radius kovalensinya 1.32 A

Elektronegativitas 1.54

Energi ionisasi 6.82 V

Titik lebur 1935 K

Titik didih 3560 K

Sifat Kimia

Reaksi dengan Air Titanium akan bereaksi

dengan air membentuk Titanium dioksida dan hydrogen.Ti(s) + 2H2O(g) → TiO2(s) + 2H2(g)

Reaksi dengan Udara Ketika Titanium dibakar

di udara akan menghasilkan Titanium dioksida dengan nyala putih yang terang dan ketika dibakar dengan Nitrogen murni akan menghasilkan Titanium Nitrida.

Ti(s) + O2(g) → TiO2(s)

2Ti(s) + N2(g) →TiN(s)

Titanium

Unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang (tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa.

Beberapa mesin pemindah panas (heat exchanger)dan bejana bertekanan tinggi serta pipa-pipa tahan korosi memakai bahan titanium.

Bahan implan gigi, penyambung tulang, pengganti tulang tengkorak, struktur penahan katup jantung.

Material pengganti untuk batang piston. Kira-kira 95% hasil Titanium digunakan

dalam bentuk Titanium dioksida (TiO2),sejenis pigmen putih terang yang kekal dengan kuasa liputan yang baik untuk cat, kertas, obat gigi, dan plastik.

Kegunaan Titanium


Sejarah

Zirkonium banyak terdapat dalam alam mineral seperti zircon (Hyacianth) dan zirconia (baddeleyit).

Baddeleyit sendiri merupakan oksida zirkonium yang tahan terhadap suhu luar biasa tinggi sehingga digunakan untuk pelapis tanur tinggi.

Sifat Fisika




Energi ionisasi 6.84

Titik lebur 2128 K

Titik didih 4682 K

Sifat Kimia

Reaksi dengan airZirkonium tidak bereaksi dengan air pada keadaan di bawah normal

Reaksi dengan udaraZr (s) + O2 (g) → ZrO2 (s)

Reaksi dengan halogenZr (s) + 2F2 (g) → ZrF4 (s)Zr (s) + 2Cl2 (g) → ZrCl4 (s)Zr (s) +2Br2 (g) → ZrBr4 (s)Zr (s) + 2I2 (g) → ZrI4 (s)

Zirconium

Kegunaaan utama mineral zirkon (ZrSiO4) yaitu sebagai logam refraktori dan ceramic opacification.

Zirkon juga digunakan sebagai penghias batu permata alami yang digunakan pada intan.

Zirkonium oksida diproses untuk menghasilkan cubic zirkonia. Ini berwujud kristal bening berkilauan yang digunakan sebagai pengganti intan dengan harga yang lebih rendah.

Zirkonium dapat menyerap panas yang lebih rendah sehingga industri tenaga nuklir menggunakan zirkonium dalam mengisi reaktor nuklir sebagai pemantul.

Zirkonium digunakan secara meluas di industri kimia pada pipa yang terletak di lingkungan korosif terutama pada temperatur tinggi.

Logam Zirkonium digunakan dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi dan tidak menyerap neutron

Kegunaan Zirconium


Sejarah

Hafnium adalah logam yang ditemukan oleh Dirk Coster tahun 1923 memiliki tampilan yang berkilau seperti perak dengan symbol Hf bernomor atom 72.

Logam ini resistan terhadap korosi dan mempunyai sifat fisika dan kimia yang mirip dengan Zirkonium.

Logam ini diperkirakan menyusun kurang lebih 0,00058 % dari lapisan bumi.

Logam ini ditemukan dalam campuran senyawa Zirkonium yang mana tidak ditemukan dalam unsur bebas di alam.

Sifat Fisika




Energi ionisasi 6.65 V

Titik lebur 2504 K

Titik didih 4857 K

Sifat Kimia

Pada temperatur tinggi, Hafnium dapat bereaksi dengan Oksigen membentuk HfO2, dengan Nitrogen membentuk HfN yang mana mempunyai titik didih 3305oC, dengan Karbon membentuk HfC, dengan Melting Point mendekati 3890oC ,dan Boron, Silikon serta Sulfur.

Tidak bereaksi dengan air di bawah kondisi normal

Reaksi dengan udaraHf (s) + O2 (g) → HfO2 (s)

Reaksi dengan halogenHf (s) +2F2 (g) → HfF4 (s)

Hafnium

Sering digunakan sebagai pengontrol rods pada reaktor nuklir karena mempunyai high, neutron, capture, cross section dibandingkan dengan Zirkonium dengan resistan terhadap korosi yang bagus.

Sebagai gas filled dalam plasma cutting. Hal ini dikarenakan kemampuan nya melepas elektron ke udara.

Dalam bentuk senyawa dasar digunakan sebagai high-k-dielektric gate insulator dalam 45 nm generation of intregate sircuit.

Bersamaan dengan Iron, Niobium, Tantalum, Titanium, dan logam transisi lainnya digunakan sebagai Alloy.

Alloy Tantalum Hafnium Carbide (Ta4HfC5) merupakan senyawa refractory yang paling dikenal.

Kegunaan Hafnium


Sejarah Pada tahun 1964, para pekerja

di Joint Nuclear Research Institute di Dubna, Uni Soviet membombardir plutonium dengan ion-ion neon yang memiliki energi 113 – 115 MeV. Mereka mendeteksi satu isotop hasil fisi spontan dengan menggunakan mikroskop pada gelas khusus tempat jejak-jejak fisi ini terekam.

Unsur ini merupakan unsur sintetik yang merupakan isotop yang mengalami peluruhan melalui reaksi fisi yang berjalan spontan.

Unsur ini adalah unsur transaktinida pertama dan diperkirakan mempunyai sifat yang mirip dengan Hafnium.

Sifat Fisika

Titik didih 6073oC

Titik leleh 2673oC

Kerapatan 13,31 g/cm3

Sifat Kimia

Merupakan unsur sintetik yang amat radioaktif

Rutherfordium

Sering digunakan sebagai pengontrol rods pada reaktor nuklir karena mempunyai high, neutron, capture, cross section dibandingkan dengan Zirkonium dengan resistan terhadap korosi yang bagus.

Sebagai gas filled dalam plasma cutting. Hal ini dikarenakan kemampuan nya melepas elektron ke udara.

Dalam bentuk senyawa dasar digunakan sebagai high-k-dielektric gate insulator dalam 45 nm generation of intregate sircuit.

Bersamaan dengan Iron, Niobium, Tantalum, Titanium, dan logam transisi lainnya digunakan sebagai Alloy.

Alloy Tantalum Hafnium Carbide (Ta4HfC5) merupakan senyawa refractory yang paling dikenal.

Kegunaan Hafnium

Belum diketahui kegunaan dari unsur ini dikarenakan kelimpahannya yang belum diketahui

Kegunaan Rutherfordium

Salah satu metode yang digunakan dalam proses pembuatan titanium adalah Metode Kroll yang banyak menggunakan klor dan karbon. Hasil reaksinya adalah titanium tetraklorida yang kemudian dipisahkan dengan besi triklorida dengan menggunakan proses distilasi. Senyawa titanium tetraklorida, kemudian direduksi oleh magnesium menjadi logam murni. Udara dikeluarkan agar logam yang dihasilkan tidak dikotori oleh unsur oksigen dan nitrogen. Sisa reaksi adalah antara magnesium dan magnesium diklorida yang kemudian dikeluarkan dari hasil reaksi menggunakan air dan asam klorida sehingga meninggalkan spons titanium. Spon ini akan mencair dibawah tekanan helium atau argon yang pada akhirnya membeku dan membentuk batangan titanium murni.

Ekstraksi Titanium

Anonim. 2013. (online) (http://nurul.kimia.upi.edu/arsipkuliah/web2013/1103500/-penemuan.html) Diakses pada tanggal 6 April 2015.

Anonim. 2011. (online) (http://zilazulaiha.blogspot.com/2011/12/unsur-unsur-golongan-iii-b-kimia.html). Diakses pada tanggal 6 April 2015.

Fanjiono, Ari. 2011. (online) (http://aribocahdeso.blogspot.com/2011/12/unsur-golongan-iv-b.html). Diakses pada tanggal 6 April 2015.

Mohsin, Yulianto. 2006. (online) (http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/lantanum/). DIakses pada tanggal 6 April 2015.

Putranto, Dody. 2009. (online) (http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/golongan-iii-b.html). Diakses pada tanggal 6 April 2015.

Vanila, Alvina. 2008. (online) (http://orybun.blogspot.com/2008/12/unsur-golongan-iv-b.html. Diakses pada tanggal 6 April 2015.

Petrucci, Ralph H. 1985 . Kimia Dasar : Prinsip Dan Terapan Modern.

Daftar Pustaka

Unsur Transisi III B Dan IV B

Documents