Makalah Kimia Logam Transisi




Kimia Logam Transisi

LOGAM TRANSISI Terdapat beberapa pendapat mengenai unsur transisi, tetapi pengertian yang lebih umum menyatakan bahwa unsur transisi merupakan kelompok unsur yang terletak pada blok d di dalam sistem periodik unsur. Berdasarkan pengertian ini, unsur transisi periode keempat terdiri dari skandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), kromium (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), tembaga (Cu), dan zink (Zn). Pendapat lain menyatakan bahwa unsur transisi adalah sekelompok unsur yang mempunyai sekurang-kurangnya sebuah ion dengan orbital d belum terisi penuh dan mempunyai sifat-sifat yang khas, misalnya ionnya berwarna, dapat membentuk senyawa kompleks, serta titik didih dan titik leburnya yang relatif tinggi. Berdasarkan pengertian ini, ada pendapat bahwa zink tidak termasuk unsur transisi, sebab orbital d dari atom zink baik sebagai unsur bebas maupun sebagai ion sudah terisi penuh. Selain itu, ion zink (II) tidak berwarna, serta titik lebur dan titik didihnya relatif rendah.

SIFAT UNSUR TRANSISI

Sifat umum dari unsur transisi adalah sebagai berikut,

• Mempunyai berbagai bilangan oksidasi
• Kebanyakan senyawaannya bersifat paramagnetik
• Kebanyakan senyawaannya berwarna
• Unsur transisi dapat membentuk senyawa kompleks 
• Adanya susunan elektron yang khas pada subkulit 3d dan 4s menyebabkan unsur transisi periode keempat mempunyai sifat yang khas, yang berbeda dengan sifat keperiodikan pada logam-logam golongan utama (A). 

Beberapa sifat umum unsur transisi : Dari tabel sifat keperiodikan di atas, kita dapat simpulkan beberapa sifat atomik dan sifat fisis dari logam transisi :

1. Jari-jari atom berkurang dari Sc ke Zn, hal ini berkaitan dengan semakin bertambahnya elektron pada kulit 3d, maka semakin besar pula gaya tarik intinya, Sehingga jarak elektron pada kulit terluar ke inti semakin kecil. 

2. Energi ionisasi cenderung bertambah dari Sc ke Zn. Walaupun terjadi sedikit fluktuatif, namun secara umum Ionization Energy (IE) meningkat dari Sc ke Zn. Kalau kita perhatikan, ada sesuatu hal yang unik terjadi pada pengisian elektron pada logam transisi. Setelah pengisian elektron pada subkulit 3s dan 3p, pengisian dilanjutkan ke kulit 4s tidak langsung ke 3d, sehingga kalium dan kalsium terlebih dahulu dibanding Sc. Hal ini berdampak pada grafik energi ionisasinya yang fluktuatif dan selisih nilai energi ionisasi antar atom yang berurutan tidak terlalu besar. Karena ketika logam menjadi ion, maka elektron pada kulit 4s lah yang terlebih dahulu terionisasi. 

3. Konfigurasi elektron, Kecuali unsur Cr dan Cu, semua unsur transisi periode keempat mempunyai elektron pada kulit terluar 4s2, sedangkan pada Cr dan Cu adalah 4s1. 

4. Bilangan oksidasi Senyawa-senyawa unsur transisi di alam ternyata mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu. Adanya bilangan oksidasi lebih dari satu ini disebabkan mudahnya melepaskan elektron valensi. Dengan demikian, energi ionisasi pertama, kedua dan seterusnya memiliki harga yang relatif lebih kecil dibanding unsur golongan utama.Walaupun unsur transisi memiliki beberapa bilangan oksidasi, keteraturan dapat dikenali. Bilangan oksidasi tertinggi atom yang memiliki lima elektron yakni jumlah orbital d berkaitan dengan keadaan saat semua elektron d (selain elektron s) dikeluarkan. 

          Jadi, dalam kasus skandium dengan konfigurasi elektron (n-1)d1ns2, bilangan oksidasinya 3. Mangan dengan konfigurasi (n-1)d5ns2, akan berbilangan oksidasi maksimum +7.Bila jumlah elektron d melebihi 5, situasinya berubah. Untuk besi Fe dengan konfigurasi elektron (n-1)d6ns2, bilangan oksidasi utamanya adalah +2 dan +3. Sangat jarang ditemui bilangan oksidasi +6. Bilangan oksidasi tertinggi sejumlah logam transisi penting seperti kobal Co, Nikel Ni, tembaga Cu dan zink Zn lebih rendah dari bilangan oksidasi atom yang kehilangan semua elektron (n–1)d dan ns-nya. Di antara unsur-unsur yang ada dalam golongan yang sama, semakin tinggi bilangan oksidasi semakin penting untuk unsur-unsur pada periode yang lebih besar. 5. 

Beberapa senyawa yang dapat dibentuk oleh unsur transisi : 

  1.Tingkat Oksidasi < 2

          - Dengan ligan p Aseptor 

           - Ligan-ligan Organik 

           - Ligan Hidrogen 

  2.Tingkat Oksidasi 2 

            - Biasanya bersifat ionik 

            - Oksidanya (MO), bersifat basa 

             - Memiliki struktur NaCl 

             - 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 (MF3) dan oksidanya (M2O3) bersifat ionik. 

              -Senyawaan klorida, bromida, iodida dan sulfida bersifat kovalen. 

               -Unsur-unsur Ti 

               – Co membentuk ion-ion oktahedral [M(H2O)]3+ 

               - Ion Co3+ dan Mn3+ mudah direduksi oleh air. 

                - Ion Ti3+ dan V3+ teroksidasi oleh udara. 

    4. Tingkat Oksidasi 4

               -Beberapa contoh senyawaannya antara lain : TiO2, TiCl4, VCl4, VO2+(Vanadil) dapat 

                    berperilaku seperti M2+.

               -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, - NR2, - CR3, seperti : Cr(OCMe3)45. Tingkat Oksidasi ³ 5, dikenal untuk unsur-unsur V, Cr, Mn, dan Fe dalam kompleks flouro, amin okso, misal : CrF5, KmnO4, dan K2FeO4 dan s semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat. 

Bab 2. Pembahasan

Rincian Unsur Unsur Transisi A

1.Skandium

Sejarah Mendeleev telah memprediksi keberadaan unsur ekaboron berdasarkan prinsip sistim periodik yang ditemukannya. Unsur ini diperkirakan memiliki berat atom antara 40 (kalsium) dan 48 (titanium). Elemen skandium ditemukan oleh Nilson pada tahun 1878 di dalam mineral-mineral euxenite dan gadolinite, yang belum pernah ditemukan dimanapun kecuali di Skandinavia. Sumber-sumber Skandium ternyata lebih banyak ditemukan di matahari dan beberapa bintang lainnya (terbanyak ke-23) dibandingkan di bumi (terbanyak ke-50. Warna biru pada beryl (satu jenis makhluk hidup laut) disebutkan karena mengandung skandium. Unsur ini juga ditemukan dalam hasil sampingan setelah ekstrasi tungsten dari Zinwald wolframite dan di dalam wiikite dan bazzite.Produksi pertama 99% skandium metal murni diumumkan pada tahun 1960. Sifat-sifat Skandium adalah logam perak-putih yang berubah warna menjadi kekuningan atau kemerahjambuan jika diekspos dengan udara. Elemen ini lunak dan lebih menyerupai itrium dan metal-metal langka lainnya ketimbang aluminium atau titanium. Ia ringan dan memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada aluminium, menjadikannya bahan yang sangat diminati oleh perangcang pesawat antariksa. Skandium tidak terserang dengan campuran 1:1 HNO3 dan 48% HF. Kegunaan Sekitar 20 kg skandium (Sc2O3) sekarang ini digunakan setiap tahun di Amerika untuk memproduksi lampu intensitas tinggi, dan isotop radioaktif 46Sc digunakan sebagi agen pelacak dalam kilang minyak mentah. Skandium ioda yang ditambahkan ke lampu uap merkuri memberikan pancaran sinar mirip matahari yang efisien, yang penting untuk penerangan ruangan atau TV bewarna malam hari.

2. Titanium (Ti) 

Nomor Atom: 22 Simbol Atom: Ti Berat Atom: 47.90 Konfigurasi Elektron: [Ar]4s23d2 Sejarah (Latin: titans, anak pertama bumi dalam mitologi romawi) Ditemukan oleh Gregor di tahun 1791 dan dinamakan oleh Klaproth di tahun 1795. Titanium yang tidak murni dipersiapkan oleh Nilson dan Pettersson di tahun 1887, tetapi unsur yang murni tidak dibuat sampai pada tahun 1910 oleh Hunter dengan cara memanaskan TiCl4 dengan natrium dalam bom baja. Sifat-sifat Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia ductile. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. 

3. Vanadium 

Sejarah Vanadium ditemukan pertama kali oleh del Rio pada tahun 1801. Sayangnya, seorang ahli kimia Perancis dengan salah menyatakan bahwa unsur baru del Rio hanyalah krom yang tidak murni. Del Rio pun menyangka dirinya salah dan menerima pernyataan ahli kimia Perancis itu. Unsur ini akhirnya ditemukan ulang pada tahun 1830 oleh Sefstrom, yang menamakan unsur itu untuk memuliakan dewi Skandinavia, Vanadis, karena aneka warna senyawa yang dimilikinya. Vanadium berhasil diisolasi hingga nyaris murni oleh Roscoe, pada tahun 1867 dengan mereduksi garam kloridanya dengan hidrogen. Sumber Vanadium ditemukan dalam 65 mineral yang berbeda, di antaranya karnotit, roskolit, vanadinit, dan patronit, yang merupakan sumber logam yang sangat penting. Vanadium juga ditemukan dalam batuan fosfat dan beberapa bijih besi, juga terdapat dalam minyak mentah sebagai senayawa kompleks organik. Vanadium juga ditemukan dalam sedikit dalam batu meteor. Kegunaan Vanadium digunakan dalam memproduksi logam tahan karat dan peralatan yang digunakan dalam kecepatan tinggi. Vanadium karbida sangat penting dalam pembuatan baja. Sekitar 80% Vanadium yang sekarang dihasilkan, digunakan sebagai ferro vanadium atau sebagai bahan tambahan baja. Foil vanadium digunakan sebagai zat pengikat dalam melapisi titanium pada baja. Vanadium petoksida digunakan dalam pembuatan keramik dan sebagai katalis.Vanadium juga digunakan untuk menghasilkan magnet superkonduktif dengan medan magnet sebesar 175000 Gauss. 

4. Kromium

Sejarah Ditemukan pada tahun 1797 oleh Vauquelin, yang membuat logam khrom pada tahun berikutnya. Khrom adalah logam berwarna abu-abu, berkilau, keras sehingga memerlukan proses pemolesan yang cukup tinggi. Sumber Bijih utama khrom adalah khromit, yang ditemukan di Zimbabwe, Rusia, Selandia Baru, Turki, Iran, Albania, Finlandia, Republik Demokrasi Madagaskar, dan Filipina. Logam ini biasanya dihasilkan dengan mereduksi khrom oksida dengan aluminum. Kegunaan Khrom digunakan untuk mengeraskan baja, pembuatan baja tahan karat dan membentuk banyak alloy (logam campuran) yang berguna. Kebanyakan digunakan dalam proses pelapisan logam untuk menghasilkan permukaan logam yang keras dan indah dan juga dapat mencegah korosi. Khrom memberikan warna hijau emerald pada kaca. Khrom juga luas digunakan sebagai katalis. 

5. Mangan

Sejarah Pertama kali dikenali oleh Scheele, Bergman dan ahli lainnya sebagai unsur dan diis olasi oleh Gahn pada tahun 1774, dengan mereduksi mangan dioksida dengan karbon. Sumber Mineral mangan tersebar secara luas dalam banyak bentuk; oksida, silikat, karbonat adalah senyawa yang paling umum. Penemuan sejumlah besar senyawa mangan di dasar lautan merupakan sumber mangan dengan kandungan 24%. Kebanyakan senyawa mangan saat ini ditemukan di Rusia, Brazil, Australia, Afrika sSelatan, Gabon, dan India. Sifat-sifat Mangan berwarna putih keabu-abuan, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy yang bersifat ferromagnetik. Kegunaan Mangan dioksida (sebagai pirolusit) digunakan sebagai depolariser dan sel kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan khlorin, dan dalam pengeringan cat hitam. 

6. Besi 

Sejarah Besi telah digunakan sejak zaman nenek moyang Genesis menyebutkan bahwa Tubal-Cain, generas Adam ke tujuh, merupakan “guru dari setiap kecerdasan pembuatan kuningan dan besi”. Pembuatan pilar besi yang luar biasa, tercatat sekitar 400 SM, masih berdiri saat ini di Delhi, India. Merupakan batang besi tempaan dengan tinggi 7,25 meter dan berdiameter 40 cm. Korosi pada pilar tersebut sangat sedikit meski telah terpapar dengan cuaca sejak ia dibuat. Sumber Besi merupakan unsur yang ditemukan berlimpah di alam. Juga ditemukan di matahari dan bintang lainnya dalam jumlah yang seadanya. Inti atomnya sangat stabil. Besi merupakan unsur keempat yang berlimpah ditemukan di kerak bumi.Bijih besi yang umum adalah hematit, yang sering terlihat sebagai pasir hitam sepanjang pantai dan muara aliran. Kegunaan Besi adalah penyusun utama kelangsungan makhluk hidup dan bekerja sebagai pembawa oksigen dalam hemoglobin. Sifat-sifat Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu. Besi bersifat keras, rapuh, dan umumnya mudah dicampur, dan digunakan untuk menghasilkan alloy lainnya, termasuk baja. relatif murah, mudah didapat, sangat berguna dan merupakan logam yang sangat penting. 

7. Kobalt 

Sejarah Ditemukan oleh Brandt pada tahun 1735. Sumber Kobal terdapat dalam mineral kobaltit, smaltit dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal, tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping produksi. Kobal juga terdapat dalam meteorit.Bijih mineral kobal yang penting ditemukan di Zaire, Moroko, dan Kanada. Sifat-sifat Kobal bersifat rapuh, logam keras, menyerupai penampakan besi dan nikel. Kobal memiliki permeabilitas logam sekitar dua pertiga daripada besi. Kobal cenderung terdapat sebagai campuran dua allotrop pada kisaran suhu yang sangat lebar. Kegunaan Kobal dicampur dengan besi, nikel, dan logam lainnya untuk membuat Alnico, alloy dengan kekuatan magnet luar biasa untuk berbagai keperluan. Alloy stellit, mengandung kobal, khrom, dan wolfram, yang bermanfaat untuk peralatan berat, peralatan yang digunakan pada suhu tinggi, maupun peralatan yang digunakan dengan kecepatan tinggi. Kobal juga digunakan untuk baja magnet dan tahan karat lainnya. Garam kobal telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan warna biru brilian yang permanen pada porselen, kaca, pot, keramik dan lapis e-mail gigi. 

8. Nikel

Sejarah Nikel ditemukan oleh Cronstedt pada tahun 1751 dalam mineral yang disebutnya kupfernickel (nikolit) Sumber Nikel adalah komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya. Deposit nikel lainnya ditemukan di Kaledonia Baru, Australia, Cuba, Indonesia. Sifat-sifat Nikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal, yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga. Kegunaan Nikel digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan baja tahan karat. Nikel, digunakan untuk membuat uang koin,dan baja nikel untuk melapisi senjata dan ruangan besi (deposit di bank), dan nikel yang sangat halus, digunakan sebagai katalis untuk menghidrogenasi minyak sayur (menjadikannya padat). Nikel juga digunakan dalam keramik, pembuatan magnet Alnico dan baterai penyimpanan Edison. 

9. Tembaga

Sejarah (Latin, cuprum, dari pulau Cyprus). Tembaga dipercayai telah ditambang selama 5000 tahun. Sifat-sifat Tembaga memiliki warna kemerah-merahan. Unsur ini sangat mudah dibentuk, lunak, dan merupakan konduktor yang bagus untuk aliran elektron (kedua setelah perak dalam hal ini). Sumber-sumber Tembaga kadang-kadang ditemukan secara alami, seperti yang ditemukan dalam mineral-mineral seperti cuprite, malachite, azurite, chalcopyrite, dan bornite. Deposit bijih tembaga yang banyak ditemukan di AS, Chile, Zambia, Zaire, Peru, dan Kanada. Bijih-bijih tembaga yang penting adalah sulfida, oxida-oxidanya, dan karbonat. Kegunaan Industri elektrik merupakan konsumen terbesar unsur ini. Campuran logam besi yang memakai tembaga seperti brass dan perunggu sangat penting. Tembaga memiliki kegunaan yang luas sebagai racun pertanian dan sebagai algisida dalam pemurnian air. 

10. Seng 

 Sejarah (Jerman: zink) Berabad-abad sebelum seng dikenal sebagai unsur tersendiri yang unik, bijih seng telah digunakan dalam pembuatan kuningan. Logam ini ditemukan kembali di Eropa oleh Marggraf di tahun 1746, yang menunjukkan bahwa unsur ini dapat dibuat dengan cara mereduksi calamine dengan arang. Sumber Bijih-bijih seng yang utama adalah sphalerita (sulfida), smithsonite (karbonat), calamine (silikat) dan franklinite (zine, manganese, besi oksida). Satu metoda dalam mengambil unsur ini dari bijihnya adalah dengan cara memanggang bijih seng untuk membentuk oksida dan mereduksi oksidanya dengan arang atau karbon yang dilanjutkan dengan proses distilasi. Sifat-sifat Seng memiliki warna putih kebiruan. Logam ini rapuh pada suhu biasa tetapi mudah dibentuk pada 100-150 derajat Celcius.Unsur ini juga menunjukkan sifat yang sangat mudah dibentuk (superplasticity).Senyawa ini memiliki sifat-sifat kelistrikan, panas, optik dan solid-state yang unik tetapi belum sepenuhnya dimengerti. Kegunaan Logam ini digunakan untuk membentuk berbagai campuran logam dengan metal lain. Kuningan, perak nikel, perunggu, perak Jerman, solder lunak dan solder aluminium 

 DAFTAR PUSTAKA

Website : 

http://www.chem-is-try.org 

http://www.google.co.id 

http://id.wikipedia.org 

http://metaltransition.wordpress.com 

http://niesemut.blogspot.com 

http://unsurtransisiperioda4.wordpress.com 

http://www.slideshare.net
http://pustekom.org 

http://docstoc.com
http://www.sekarangtahu.blogspot.com