KIMIA UNSUR UNSUR GOLONGAN IIIA

KIMIA UNSUR

UNSUR GOLONGAN IIIA

KELOMPOK 2B

Aulia Rahmah (K3316007) Dyah Puspitasari (K3316016) Ichsan Fathurahman (K3316022) Mega Viendrieana (K3316038) Nurul Fathony Fauziah (K3316046) Vinsensius Maunia SH (K3316067)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

2018

Unsur-unsur pada golongan IIIA mencakup satu unsur non-logam dan empat unsur lainnya yang memiliki sifat kelogaman yang sama. Unsur-unsur pada golongan IIIA menunjukkan perbedaan sifat yang cukup bervariasi.

Boron merupakan unsur non-logam, aluminium merupakan unsur logam namun menunjukkan banyak kemiripan sifat kimia dengan boron, dan unsur sisanya seluruhnya memiliki karakteristik sebagai unsur logam. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A adalah : boron ( B), aluminium (Al), galium (Ga), indium ( In), thalium (Tl). Unsur-unsur dari logam utama golongan III A umumnya dapat bereaksi dengan udara, air, asam, unsur-unsur halogen membentuk senyawa. Unsur-unsur dari logam utama golongan III A di alam tidak ditemukan dalam bentuk unsur melainkan dalam bentuk senyawanya.

Oleh karena itu, diperlukan beberapa proses yang digunakan untuk dapat

mengisolasi unsur tersebut dari senyawanya. Unsur-unsur pada golongan IIIA

mencakup satu unsur non-logam dan empat unsur lainnya yang memiliki sifat

kelogaman yang sama. Boron merupakan unsur non-logam, aluminium

merupakan unsur logam namun menunjukkan banyak kemiripan sifat kimia

dengan boron, dan unsur sisanya seluruhnya memiliki karakteristik sebagai

unsur logam. Keadaan oksidasi positif tiga (+3) merupakan karakteristik

utama untuk semua unsur golongan IIIA. Keadaan positif satu (+1 atau +

saja) terdapat dalam senyawaan semua unsur golongan IIIA kecuali boron,

dan untuk thallium keadaan tersebut merupakan keadaan oksidasi yang

stabil. Faktanya thallium menunjukkan kemiripan dengan banyak unsur lain

(alkali tanah, perak, merkuri, dan timbal ) sehingga disebut duckbill platypus

di antara unsur-unsur lainnya. Mempunyai titik leleh dan titik lebur yang

relative tinggi.

A. BORON

Sejarah Singkat

Senyawa boron seperti boraks (natrium tetraborat, Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O) telah diketahui dan digunakan oleh kebudayaan kuno selama ribuan tahun. Namun, boron pertama kali diisolasi sebagian pada tahun 1808 oleh kimiawan Prancis Joseph L. Gay-Lussac dan L. J. Thénard dan secara terpisah oleh Sir Humphry Davy di London. Pada 1909, kimiawan Amerika, Yehezkiel Weintraub menghasilkan 99% boron murni, melalui cara reduksi boron halida dengan hidrogen. Hampir satu abad kemudian, pada tahun 2004, Jiuhua Chen dan Vladimir L. Solozhenko menghasilkan bentuk baru boron, tetapi tidak yakin dengan strukturnya. Boron merupakan unsur semilogam (metaloid) dan tidak terdapat secara bebas di alam. Kelimpahan boron di alam sangat rendah, yaitu sekitar 0,0003% dan mineral-mineralnya didapatkan dalam bentuk uleksit, boraks, kolemanit, dan kernit. Unsur boron memiliki 2 isotop, yaitu isotop boron-10 denga kelimpahan sekitar 20% dan isotop boron-11 dengan kelimpahan sekitar 80%.

Sifat Fisika dan Kimia Sifat fisika dari boron

• Simbol: B

• Phasa: Padat

• Berat Jenis : 2,34 g/cm ³

• Volume Atom : 4.6 cm ³ /mol

• Titik Leleh : 2349 K (2076°C, 3769°F)

• Titik Didih : 4200 K (3927°C, 7101°F)

• Kalor Peleburan : 50,2 kJ/mol

• Kalor Penguapan : 480 kJ/mol

• Kapasitas Panas : (25°C) 11.087 J/(mol-K)

• Struktur Kristal : Rombohedral dan Tetragonal

Unsur boron bersifat metalloid, yaitu memiliki sifat diantara sifat logam dan nonlogam, diantaranya semikonduktor terhadap listrik dengan kenaikan konduktivitas yang beriringan dengan naiknya suhu. Sebagai unsur metalloid, boron dapat memiliki struktur kristal tetrahedral dan rombohedral (α-rombohedral atau β-rombohedral). Ketika boron berbentuk kristal, boron sangat stabil (tidak reaktif). Kristal boron sangat keras dan tahan terhadap panas atau suhu tinggi yang direpresentasikan dengan titik lelehnya yang sangat tinggi.

Sifat atom

Struktur hablur Rombohedral

Keadaan pengoksidaan 3

(oksida asid lemah) Keelektronegatifan 2.04 (skala Pauling) Tenaga pengionan pertama: 800.6 kJ/mol

kedua: 2427.1 kJ/mol

ketiga: 3659.7 kJ/mol

Sifat kimia dari boron

• Elektronegativitas: 2,04 (skala pauling)

• Radius Kovalen : 82 pm

• Afnitas elektron : 26.7 kJ mol-1

Boron umumnya tidak membuat ikatan ionik, membentuk ikatan kovalen stabil.

Sintesis Boron

Secara alami, atom boron dihasilkan dari reaksi fusi nuklir di dalam bintang dalam tabrakan sinar kosmik. Namun, boron dapat disintesis dengan cara mereduksi senyawa B 2 O 3 dengan magnesium sesuai reaksi berikut: B 2 O 3 + 3Mg → 2B + 3MgO

Senyawa- Senyawa Popular yang Berikatan dengan Boron 1. Asam Borat, H 3 BO 3

Asam orto-borat atau sering diringkas sebagai asam borat dapat diperoleh menurut persamaan reaksi :

BX 3(s) + 3H 2 O (l) → H 3 BO 3(s) + 3HX (aq)

Asam borat merupakan padatan putih yang sebagian larut dalam air.

2. Asam tetrafluoroborat, HBF 4

Larutan asam tetrafluoroborat diperoleh dengan melarutkan asam borat ke dalam larutan asam hidrofluorida menurut persamaan reaksi :

H 3 BO 3(aq) + 4HF (aq) → H 3 O ⁺ (aq) + BF 4 -

(aq) + 2H 2 O (l)

Jejari atom 85 pm

Jejari atom (kiraan) 87 pm

Jejari kovalen 82 pm

Asam tetrafluorobarat merupakan asam kuat dan oleh karenanya tidak dapat diperoleh sebagai HBF 4 . Dalam perdagangan biasanya dijumpai sebagai larutan asam tetrafluoroborat dengan kadar sekita)r 40%.

3. Boron halida, diantaranya adalah diboran (B 2 H 6 ), dekaboran (B 10 H 14 ), heksaboran (B 6 H 10 ), pentaboran (B 5 H 9 ), tetraboran (B 4 H 10 ).

4. Boron trifluorida (BF 3 ) yang berupa gas dengan titik leleh -127°C, titik didih - 101°C, dan berat jenis 3,0 kg.

5.Boron triklorida (BCl 3 ) yang memiliki fasa gas, titik leleh -107°C, titik didih 13°C, dan berat jenis 5.1 kg m ^-3

6. Boron tribromida (BBr 3 ) yang berbentuk cair, memiliki titik leleh -46°C, titik didih 91°C, dan berta jenis 2600 kg m ^-3

7. Boron triiodida (BI 3 )

8. Diboron trioksida (B 2 O 3 ) yang berupa kristal padat berwarna putih, memiliki titik leleh 450°C, titik didih 2065°C, dan berat jenis 2550 kg m ^-3

9. Diborontrisulfida (B 2 S 3 ) yang berbentuk padatan berwarna kuning dengan berat jenis 1700 kg m ^-3

10. Boron nitrida (BN)

Boron nitrida memiliki sifat- sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam.

Senyawa ini juga memiliki sifat lubrikasi seperti grafit. Senyawa ini berbentuk kristal padat berwarna putih dengan berat jenis 2200 kg m ^-3

Manfaat Unsur Boron

1. Boron adalah unsur yang sangat diperlukan dalam magnet NIB

(Neodymium - Iron - Boron). Magnet NIB adalah magnet yang sangat kuat

yang ditemukan pada awal 1980-an. Magnet ini digunakan dalam

komputer, telepon seluler, peralatan medis, mainan, motor, turbin angin

dan sistem audio.

2. Boron digunakan untuk mengendalikan reaksi nuklir sebagai penyerap neutron yang sangat baik. Boron dicampur dengan baja atau direaksikan dengan karbon, titanium atau zirkonium, digunakan dalam batang kendali untuk reaktor nuklir.

3. Boron merupakan salah satu unsur hara esensial mikro yang dibutuhkan oleh tanaman untuk proses pertumbuhan dan produksi tanaman. Boron termasuk unsur mikro jenis anion, diambil tanaman dalam bentuk anion terlarut seperti B ^3- . Menurut Hanafiah (2010) boron juga dapat diserap dalam bentuk senyawa (HBO 3 ).

4. Boron oksida (B 2 O 3 ) digunakan dalam pembuatan kaca dan keramik.

5. Borax (Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O) digunakan dalam pembuatan fiberglass, sebagai cairan pembersih, insektisida, herbisida dan disinfektan.

6. Asam borat (H 3 BO 3 ) digunakan sebagai antiseptik ringan dan sebagai retardan api.

7. Kekerasan Boron Nitride adalah yang kedua setelah berlian, tetapi memiliki stabilitas termal dan kimia yang lebih baik, maka keramik boron nitrida digunakan dalam peralatan bersuhu tinggi.

8. Boron nitrida nanotube dapat memiliki struktur yang mirip dengan nanotube karbon. Nanotube BN lebih termal dan stabil secara kimia daripada karbon nanotube dan, tidak seperti karbon nanotube, nanotube boron nitrida adalah isolator listrik.

9. Boron karbida (B 4 C) digunakan dalam tank armor dan rompi anti peluru.

B. ALUMUNIUM

Sumber gambar: Chemistryworld

Sejarah Unsur Alumunium

Logam dengan warna perak ini bernama Alumunium. Nama ini berasal dari nama

Latin untuk tawas, 'alumen' yang berarti garam pahit. Pada akhir 1700-an,

aluminium oksida diketahui mengandung logam, tetapi itu mengalahkan semua

upaya untuk mengekstraknya. Humphry Davy telah menggunakan arus listrik

untuk mengekstraksi natrium dan kalium dari apa yang disebut 'bumi' (oksida),

tetapi metodenya tidak melepaskan aluminium dengan cara yang sama. Orang

pertama yang memproduksinya adalah Hans Christian Oersted di Kopenhagen,

Denmark, pada tahun 1825, dan dia melakukannya dengan memanaskan

aluminium klorida dengan potassium. Meski begitu, sampelnya tidak murni. Itu

jatuh ke kimiawan Jerman Friedrich Wöhler untuk menyempurnakan metode pada

tahun 1827, dan memperoleh aluminium murni untuk pertama kalinya dengan

menggunakan natrium, bukan kalium.

Spesifikasi, Kelasifikasi, Properti dan Kelas Alumunium

Awalnya aluminium belum ditemukan sampai 1808, karena ia terikat dengan oksigen dan silikon menjadi ratusan mineral yang berbeda, tidak pernah muncul secara alami dalam bentuk metaliknya. Sir Humphrey Davy, ahli kimia Cornish yang menemukan logam itu, menyebutnya 'aluminium', setelah salah satu senyawanya, tawas. Namun, tak lama setelah itu, International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) melangkah masuk, menstandarisasi akhiran menjadi 'ium' yang lebih konvensional. Dalam twist lebih lanjut ke cerita tata nama, American Chemical Society membangkitkan ejaan asli pada tahun 1925,

Pada tahun 1825, kehormatan untuk mengisolasi aluminium untuk pertama

kalinya jatuh ke tangan ilmuwan Denmark, Hans Christian Øersted. Dia

dilaporkan mengatakan tentang hadiahnya, 'Ini membentuk segumpal logam yang

menyerupai timah dalam warna dan kemilau "- bukan deskripsi yang terlalu

menyanjung, tapi mungkin penjelasan untuk kebingungan penumpang maskapai'

hadir. Kesulitan merobek aluminium dari oksida - untuk semua proses awal hanya

menghasilkan jumlah kiloan terbaik - memastikan status sementaranya sebagai

logam mulia, bahkan lebih berharga daripada emas.Bahkan, sebuah batang

aluminium menyimpan kebanggaan tempat di samping Permata Mahkota di

Pameran Paris 1855, sementara Napoleon dikatakan telah memesan peralatan

makan aluminium hanya untuk tamu yang paling terhormat.

Aluminium adalah logam paling melimpah di dunia dan merupakan unsur ketiga paling umum yang terdiri dari 8% kerak bumi. Fleksibilitas aluminium membuatnya menjadi logam yang paling banyak digunakan setelah baja

Kerapatan Aluminium

Aluminium memiliki kepadatan sekitar sepertiga dari baja atau tembaga sehingga menjadikannya salah satu logam paling ringan yang tersedia secara komersial. Rasio kekuatan terhadap berat yang dihasilkan membuatnya menjadi bahan struktural penting yang memungkinkan peningkatan muatan atau penghematan bahan bakar untuk industri transportasi pada khususnya.

Kekuatan Aluminium

Aluminium murni tidak memiliki kekuatan tarik yang tinggi. Namun, penambahan elemen paduan seperti mangan, silikon, tembaga dan magnesium dapat meningkatkan sifat kekuatan aluminium dan menghasilkan paduan dengan sifat yang disesuaikan dengan aplikasi tertentu.

Aluminium sangat cocok untuk lingkungan yang dingin. Ini memiliki kelebihan dibandingkan baja karena kekuatan tariknya meningkat dengan penurunan suhu sambil mempertahankan ketangguhannya. Baja di sisi lain menjadi rapuh pada suhu rendah.

Ketahanan Korosi Aluminium

Ketika terkena udara, lapisan aluminium oksida terbentuk hampir secara instan pada permukaan aluminium. Lapisan ini memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap korosi. Ini cukup tahan terhadap sebagian besar asam tetapi kurang tahan terhadap alkali.

Konduktivitas Termal Aluminium

Konduktivitas termal dari aluminium sekitar tiga kali lebih besar dari baja. Ini menjadikan aluminium sebagai bahan penting untuk aplikasi pendinginan dan pemanasan seperti penukar panas. Dikombinasikan dengan itu menjadi tidak beracun properti ini berarti aluminium digunakan secara luas dalam peralatan memasak dan peralatan dapur.

Konduktivitas Listrik Aluminium

Bersamaan dengan tembaga, aluminium memiliki konduktivitas listrik yang cukup tinggi untuk digunakan sebagai konduktor listrik. Meskipun konduktivitas paduan yang biasa digunakan (1350) hanya sekitar 62% dari tembaga anil, itu hanya sepertiga berat dan karena itu dapat melakukan listrik dua kali lebih banyak bila dibandingkan dengan tembaga dengan berat yang sama.

Reflektifitas Aluminium

Dari UV hingga infra-merah, aluminium adalah reflektor energi pancaran yang sangat baik. Reflektifitas cahaya tampak sekitar 80% berarti itu banyak digunakan dalam perlengkapan cahaya. Sifat reflektifitas yang sama membuat aluminium ideal sebagai bahan insulasi untuk melindungi terhadap sinar matahari di musim panas, sementara isolasi terhadap kehilangan panas di musim dingin.

Nomor atom 13

Berat Atom (g / mol) 26,98

Valensi 3

Struktur kristal FCC

Titik lebur (° C) 660,2

Titik didih (° C) 2480

Mean Specific Heat (0-100 ° C) (kal / g. ° C) 0,219

Konduktivitas Termal (0-100 ° C) (kal / cms ° C) 0,57

Co-Efficient of Linear Expansion (0-100 ° C) (x10 ^-6 / ° C) 23,5

Resistivitas Listrik pada 20 ° C (Ω.cm) 2,69

Kepadatan (g / cm ³ ) 2,6898

Modulus Elastisitas (GPa) 68,3

Rasio Poissons 0,34

Proses Pembuatan Alumunium

Proses pembuatan alumunium ada dua macam cara yaitu;

1. Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untuk memperoleh aluminium oksida (alumina), dan

2. Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan aluminium oksida untuk menghasilkan aluminium murni.

pengolahan logam aluminium dibagi menjadi 2 tahap, yaitu tahap pemurnian dan tahap elektrolisis. Pengolahan ini dinamakan proses Hall,sesuai dengan nama penemunya yaitu Charles Martin Hall (1863-1914).

Secara rinci proses pengolahan aluminium dijelaskan sebagai berikut:

1. Tahap Pemurnian

Aluminium diproduksi dari bauksit yang mengandung pengotor Fe 2 O 3 . Pengotor ini harus dihilangkan dengan cara melarutkan bauksit tersebut dalam NaOH(aq).

Besi oksida (Fe 2 O 3 ) yang bersifat basa tidak larut dalam larutan NaOH, perhatikan reaksi berikut:

Al 2 O 3(s) + 2OH ^- aq) + H2O → 2[Al(OH) 4 ] -(aq)

Atau

Al 2 O 3 (s)+ 2NaOH(aq) + 3H 2 O(ℓ) → 2NaAl(OH) 4 (aq)

Pengotor dipisahkan dengan penyaringan. Selanjutnya, aluminium diendapan dari filtrat dengan mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.

2NaAl(OH) 4 (aq) + CO 2 (g) → 2Al(OH) 3 (s)+ Na 2 CO 3 (aq) + H 2 O(ℓ) Atau

2NaAl(OH) ^4- (aq) + CO 2 (g) → 2Al(OH) 3 (s)+ CO 3 2- (aq) + H 2 O(ℓ)

Endapan A1(OH)3 disaring, dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh A12O3 murni (alumina).

2A1(OH) 3 (s)+ A1 2 O 3 (s)  → A1 2 O 3 (s)+ 3H 2 O(g) 2. Tahap Elektrolisis

Selanjutnya pada tahap kedua, reduksi A1 2 O 3 dilakukan melalui elektrolisis menurut proses Hall Heroult. Metode elektrolisis itu ditemukan secara terpisah tetapi hampir bersamaan pada tahun 1886 oleh dua orang peneliti muda, yaitu Charles M. Hall di Amerika Serikat dan Paul Deroun di Perancis. Kita ingat bahwa A1 2 O 3 mempunyai titik leleh yang sangat tinggi, yaitu lebih dari 2000oC.

Oleh karena itu elektrolisis lelehan A1 2 O 3 murni tidak ekonomis. Dalam proses Hall Heroult, A1 2 O 3 dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na 3 AlF 6 ) dalam bejana dari baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Dengan cara itu elektrolisis dapat dilangsungkan pada suhu 950 ^o C. Sebagai anode digunakan batang grafit. Elektrolisis menghasilkan aluminium di katode, sedangkan di anode terbentuk gas oksigen dan karbon dioksida. Sebenarnya reaksi elektrolisis ini berlangsung rumit dan belum sepenuhnya dipahami, tetapi dengan mengacu pada hasil akhirnya dapat dituliskan sebagai berikut:

A1 2 O 3 (ℓ) → 2A1 ³⁺ (ℓ) + 3O ^2- (ℓ)

Selain Hall, ada juga Proses Bayer, yang dikembangkan oleh Karl Josef Bayer,

seorang ahli kimia berkebangsaan Jerman. Proses ini biasanya digunakan untuk

memperoleh alumunium murni. Bauksit halus yang kering dimasukan kedalam pencampur, diolah dengan soda api (NaOH) dibawah pengaruh tekanan dan pada suhu dibawah atas titik didih. NaOH bereaksi dengan bauksit menghasilkan aluminat natrium yang larut.

Setelah proses selesai, tekanan dikurangi dan ampas yang terdiri dari oksida besi yang tak larut, silikon, titanium dan kotoran lainya ditekan melalui saringan dan dikesampingkan. Cairan yang mengandung alumina dalam bentuk aluminat natrium dipompa ke dalam tangki pengendapan, kemudian dibubuhkan Kristal hiroksida alumunium terpisah dari larutan. Hiroksida alumunium kemudian disaring dan dipanaskan sampai mencapai suhu 980oC. Alumina siap dilebur.

Logam alumunium dihasilkan melalui proses elektrolisa dimana alumina berubah menjadi oksigen dan alumunium. Alumina murni dilarutkan ke dalam eriolit cair (natrium alumunium flourida) dalam dapur elektrolit. Arus listrik dialirkan dalam campuran melalui elektrodakarbon. Pada saat tertentu, alumunium disadap dari sel dan logam cair tersebut dipindahkan ke dapur penampung untuk dimurnikan atau untuk keperluan paduan, setelah itu dituang ke dalam ingot untuk diolah lebih lanjut.

Cara Memperoleh

Pada tahun 1825, Oersted. Memperoleh aluminium murni dengan cara mereduksi aluminium klorida dengan kalium-merkurium.

AlCl 3 (s) + 3K(Hg) x (l) 3 KCl(s) + Al(Hg) 3x(l)

Kemudian dengan distilasi, merkurium dapat dihilangkan dan akhirnya diperoleh logam aluminium. Pada tahun 1854, Henri Sainte dan Claire Deville membuat aluminium dari natrium aluminium klorida dengan cara memanaskannya dengan logam natrium.

Padatahun 1886, Charles Hall mulai memproduksi aluminium dengan proses skala besar seperti sekarang, yaitu melalui elektrolisis alumina di dalam kriolit lebur.

Pada tahun itu pula Paul Herault mendapat paten Perancis untuk proses serupa

dengan proses Hall. Pada tahun 1980, produksi dunia dengan proses ini mencapai 107 ton. Pada proses ini aluminium diperoleh dengan cara katalis aluminium oksida yang dilarutkan dalam leburan kriolit Na 3 AlF 6

Bahan baku bauksit, masih merupakan campuran aluminium oksida, besi(III) oksida dan silika. Jadi ada dua tahap dalam produksi aluminium yaitu reaksi pemurnian untuk memperoleh alumina murni dan tahap elektrolisis.

a. Reaksi Pemurnian:

Al 2 O 3 (s) + 2 OH ^- (aq) + 3 H 2 O(l) → 2[Al(OH) 4 ] ^- (aq) SiO 2 + 2 OH ^- (aq) →  SiO 3 2- (aq) + H 2 O(l)

2[Al(OH) 4 ] ^- (aq) + CO 2 →2 Al(OH) 3(s) + C O 3 2- (aq)

2 Al(OH) 3 (s)  → Al 2 O 3 + 3H 2 O

b. Elektrolisis dibuat dari baja, yang dilapisi grafit. Grafit ini berfungsi sebagai katoda. Anoda dibuat dari karbon.

Reaksi secara keseluruhan dapat ditulis sebagai berikut:

2Al 2 O 3 (dalamKriolit) + 3 C(s)→ 4 Al(l) + 3 CO 2 (g)

Bayer Siklus Proses Bayer adalah satu siklusdan sering disebut Bayer siklus. Ini melibatkan empat langkah: Digestion (pencernaan), Clarification (klarifikasi), Precipitation (pengendapan), danCalcination (kalsinasi).

Keunggulan Alumunium

Secara fisik, kimia dan mekanis aluminium adalah logam seperti baja, kuningan, tembaga, seng, timah atau titanium. Itu bisa dilelehkan, dilemparkan, dibentuk dan dikerjakan seperti logam-logam ini dan melakukan arus listrik. Bahkan seringkali alat dan metode fabrikasi yang sama digunakan seperti untuk baja.

Berat Ringan

Aluminium adalah logam yang sangat ringan dengan berat spesifik 2,7 g / cm 3 ,

sekitar sepertiga dari baja. Misalnya, penggunaan aluminium dalam kendaraan

mengurangi bobot mati dan konsumsi energi sambil meningkatkan kapasitas beban. Kekuatannya dapat disesuaikan dengan aplikasi yang dibutuhkan dengan memodifikasi komposisi paduannya.

Tahan korosi

Aluminium secara alami menghasilkan lapisan oksida pelindung dan sangat tahan korosi. Berbagai jenis perawatan permukaan seperti pengadukan, pengecatan, atau lacquering dapat semakin meningkatkan properti ini. Ini sangat berguna untuk aplikasi di mana perlindungan dan konservasi diperlukan.

Konduktivitas Listrik dan Termality

Aluminium adalah konduktor panas dan listrik yang sangat baik dan dalam kaitannya dengan beratnya hampir dua kali lebih baik konduktor tembaga. Ini telah membuat aluminium bahan yang paling umum digunakan di jalur transmisi listrik utama.

Daya pemantulan

Aluminium adalah reflektor cahaya tampak yang baik serta panas, dan bersama dengan beratnya yang rendah, membuatnya menjadi bahan yang ideal untuk reflektor, misalnya, pelengkap cahaya atau selimut penyelamat..

Daur ulang

Aluminium 100% dapat didaur ulang tanpa menurunkan kualitasnya. Pencairan kembali aluminium membutuhkan sedikit energi: hanya sekitar 5 persen dari energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan logam primer pada awalnya diperlukan dalam proses daur ulang.

Sifat-sifat dari berbagai paduan aluminium telah menghasilkan aluminium yang

digunakan dalam industri yang beragam seperti transportasi, persiapan makanan,

pembangkit energi, pengemasan, arsitektur, dan aplikasi transmisi listrik.

Tergantung pada aplikasinya, aluminium dapat digunakan untuk menggantikan bahan lain seperti tembaga, baja, seng, pelat timah, baja tahan karat, titanium, kayu, kertas, beton dan komposit.

Kegunaan Aluminium

Penggunaan aluminium makin lama makin penting sejalan perkembangan teknologi. Hal ini didukung oleh oleh sifatnya yang menarik dengan harga yang relatif murah. Selain itu aluminium termasuk logam yang ringan bersama-sama dengan magnesium dan titanium.

Reaksi antara aluminium dengan Fe 2 O 3 dikenal dengan reaksi termit yang dihasilkan panas untuk pengelasan baja.

2Al(s) + Fe 2 O 3 (s) ―→ Al 2 O 3 (s) + Fe(l) ∆H = -852 kJ

Beberapa senyawa aluminium yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari- hari dan industri, antara lain:

• Tawas, KA(SO 4 ) ² .12H 2 O digunakan untuk mengendapkan kotoran pada penjernihan air.

• Aluminium sulfat Al 2 (SO 4 ) 3 digunakan dalam industri kertas dan mordan (pengikat dalam pencelupan).

• Zeolit Na 2 O Al 2 O 3 .2SiO 2 digunakan untuk melunakkan air sadah.

• Aluminium Al 2 O 3 untuk pembuatan aluminium, pasta gigi, industri keramik, dan industri gelas.

C. GALIUM

Nama latin Gallium Konfigurasi elektron

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ¹

Simbol Ga Titik lebur 29,78 ^o C

Golongan III A Titik didih 2403 ^o C

Periode 4 Massa jenis 5,93 g/cm ³

Kategori unsur

Logam Bentuk Padatan

Nomor atom 31

Massa atom 69,723 Warna Abu-abu keperakan

Galium berasal dari bahasa Latin : Gallia berarti Perancis dan juga dari

bahasa latin, gallus yang berarti Lecoq (ayam jantan). Sebenarnya pada tahun

1871, Mendeleev telah memprediksikan keberadaan galium, hanya saja dia

menyebutnya sebagai ekaaluminium. Barulah, ditemukan secara spektroskopik

oleh Lecoq de Boisbaudran pada tahun 1875, yang pada tahun yang sama berhasil

mengambil logam ini secara elekrolisis dari solusi hidroksida di KOH. Perlu

diketahui bahwa Gallium adalah logam yang dapat meleleh di tangan.

Galium sering ditemukan sebagai elemen yang terkandung di dalam diaspore, sphalerite, germanite, bauksit dan batubara. Analisa debu dari hasil pembakaran batubara pernah menunjukkan kandungan galium sebanyak 1.5%.

1. Sejarah Penemuan Galium

Sebelum galium ditemukan, unsur ini sudah diprediksi ada oleh ahli kimia Rusia bernama Dimitri Mendeleev (pembuat tabel periodik awal yang dikembangkan untuk – membuat tabel periodik modern). Dia menamai unsur yang belum ditemukan ini dengan nama eka-aluminium karena ia tahu bahwa unsur ini jika sudah ditemukan pasti terletak di bawah unsur aluminium.

Unsur ini pertama kali ditemukan oleh ahli kimia Prancis bernama Paul- Emile Lecoq de Boisbaudran pada thaun 1875. Penemuan terhadap unsur ini terjadi setelah ia mempelajari spektrum (suatu spektrum sinar yang dihasilkan jika suatu unsur dipanaskan) unsur-unsur kimia selma 15 tahun. Dengan dasar bahwa setiap unsur memiliki spektrum sinarnya masing-masing, sehingga bisa dijadikan metode untuk mengidentifikasi suatu unsur.

Lecoq de Boisbaudran berpendapat bahwa galium terdapat dalam bijih seng, karena kedua unsur ini memiliki nomor atom yang berdekatan (Zn = 30 dan Ga = 31). Pada Agustus 1875, menggunakan metode spektroskopi, Lecoq de Boisbaudran akhirnya memastikan bahwa ia menemukan unsur galium.

Dalam laporannya, Lecoq de Boisbaudran mengatakan bahwa unsur spketrum unsur baru ini terdiri dari sinar ungu/violet yang sempit tetapi mudah terlihat.

Setahun kemudian, Lecoq de Boisbaudran berhasil medapatkan logam galium murni melalui elektrolisis galium hidroksida dalam kalium hidroksida.

Berkat penemuannya tersebut, Lecoq de Boisbaudran diberi berton-ton bijih seng oleh para penambang. Dari bijih ini, dia bisa akhirnya bisa memproduksi beberapa gram logam galium murni. Lecoq de Boisbaudran memberi nama unsur baru yang ditemukannya sebagai Galium, yang berasal dari bahasa Latin untuk negara Perancis, “galia”.

2. Sifat-sifat galium

Galium padat merupakan logam abu-abu kebiruan yang memiliki struktur kristal ortorombik, sedangkan galium murni memiliki warna keperakan menakjubkan. Unsur ini satu dari empat logam: raksa, cesium dan rubidium yang dapat berbentuk cair dekat pada suhu ruangan. Oleh karena itu galium dapat digunakan pada termometer suhu tinggi. Ia memiliki tekanan uap rendah pada suhu tinggi.

Galium padat cukup lunak sehingga bisa dipotong dengan pisau. Unsur ini stabil di udara dan air, tetapi bereaksi dan larut dalam asam dan basa. Ada tendensi yang kuat untuk galium menjadi super dingin dibawah titik bekunya.

Oleh karena itu proses seeding diperlukan untuk menginisiasi solidifikasi.

Galium yang sangat murni bewarna keperakan dan logam ini memuai sebayak 3.1% jika berubah dari bentuk cair ke bentuk padat. Oleh karena itu, galium tidak boleh disimpan dalam gelas atau kontainer logam karena ia akan merusak tempatnya jika galium tersolidifikasi. Elemen ini tidak rentan terhadap serangan asam-asam mineral.

Galium tidak terdapat dalam bentuk murni di alam. Galium sebenarnya lebih berlimpah dari timbal tapi lebih sulit diakses karena tidak terkonsentrasi selektif dalam mineral sehingga persebarannya cenderung luas. Beberapa bijih logam seperti bauksit mengandung sejumlah kecil galium. Selain itu, batubara juga memiliki konten galium relatif tinggi.

3. Kegunaan Galium

Galium paling banyak digunakan dalam bidang elektronika. Faktanya, sekitar 95 persen galium yang diproduksi setiap tahunnya digunakan untuk membuat galium arsenida (GaAs), suatu senyawa yang digunakan untuk membuat sirkuit mikrowave dan infrared, semikonduktor dan LED berwarna biru dan ungu. Galium arsenida bisa menghasilkan cahaya laser jika dialiri oleh listrik sehingga bisa digunakan untuk membuat penel surya.

Senyawa galium nitrida (GaN) digunakan sebagai semikonduktor dalam

teknologi Blu-ray (suatu format DVD yang didesain untuk menyimpan data

dan video high definition), smartphone, sensor tekanan untuk teknologi layar

sentuh.

Galium dapat dengan mudah berikatan dengan unsur logam lainnya sehingga sering digunakan untuk membuat alloy (campuran logam) dengan titik leleh yang rendah. Galium merupakan salah satu dari 4 unsur logam (3 lainnya adalah raksa, rubidium dan cesium) yang bisa berwujud cair pada suhu kamar. Diantara keempat logam tersebut, galium merupakan unsur yang paling tidak reaktif dan tidak beracun. Sifat ini membuat galium aman digunakan oleh manusia dan lingkungan sehingga sering dimanfaatkan untuk membuat termometer suhu tinggi, barometer, dan AC.

Galium cair bersifat lengket sehingga akan mudah menempel pada kaca, kulit tubuh atau pada kebanyakan bahan kecuali grafit, pasir dan teflon. Galium cair juga mengembang ketika membeku sehingga logam ini tidak bisa disimpan dalam wadah kaca. Galium juga punya manfaat dibidang kesehatan.

Contohnya, isotop radioaktif Ga-67 sering digunakan untuk mengecek ada atau tidaknya peradangan, infeksi atau kanker di dalam tubuh seseorang. Galium nitrat digunakan dalam banyak obat-obatan, seperti untuk menyembuhkan penyakit hiperkalsemia (suatu penyakit yang bisa memicu munculnya tumor pada tulang).

Galium membasahi gelas atau porselen dan membentuk kaca yang menakjubkan jika dicat pada gelas. Unsur ini banyak digunakan sebagai bahan doping untuk semikonduktor dan transistor. Galium memiliki sifat semikonduktor, terutama sebagai gallium arsendite (GaAs). Galium arsenide (GaAs) dapat mengubah aliran listrik menjadi cahaya dan dapat dipakai sebagai bahan campuran logam, digunakan dalam light emitting diodes (LED) pada berbagai layar alat elektronik dan jam tangan.

Galium cair jika dikenakan pada permukaan porselin dan kaca akan

membentuk lapisan terang sangat reflektif yang bisa digunakan membuat

cermin. Galium mudah berpadu dengan sebagian besar logam sehingga

digunakan untuk membentuk paduan dengan titik leleh rendah. Plutonium pit

pada senjata nuklir menggunakan paduan logam galium untuk menstabilkan

alotrop plutonium. Analog integrated circuit merupakan salah satu aplikasi

paling umum untuk galium, dengan perangkat optoelektronik (kebanyakan dioda laser dan dioda pemancar cahaya) sebagai penggunaan terbesar kedua.

4. Isotop Galium

Ada dua isotop galium terstabil yaitu ⁶⁹ Ga dan ⁷¹ Ga. ⁶⁹ Ga memiliki kelimpahan 60,11% dan stabil dengan 38 neutron sedangkan ⁷¹ Ga memiliki kelimpahan 39,89% dan stabil dengan 40 neutron.

D. INDIUM

Simbol dan Golongan: In, golongan III A Electron: 49

Warna: Putih keperakan Proton: 49

Massa atom: 114,82 Neutron: 66

Bentuk: Padat Elektron: 2,8,18,18,3

Titik leleh: 156,6 ^o C, 429,8 K Konfigurasi elektron: [Kr] 4d ¹⁰ 5s ² 5p ¹ Titik didih: 2070 ^o C, 2343 K Massa jenis @ 20 ^o C: 7.31 g/cm ³

a. Sejarah Indium

Pada tahun 1863, kimiawan Jerman Ferdinand

Reich dan Hieronymous Theodor Richter menguji bijih dari

pertambangan di sekitar Freiberg, Saxony. Mereka melarutkan

mineral pirit, arsenopirit, galena, dan sfalerit dalam asam klorida serta

mendistilasi seng klorida mentah. Reich, yang merupakan seorang

penderita buta warna, mengangkat Richter sebagai asistennya untuk mendeteksi warna garis spektrum. Mereka mengetahui bahwa bijih dari area tersebut kadang-kadang mengandung thallium, mereka mencari garis spektrum emisi thallium yang berwarna hijau. Tidak disangka, mereka malah menemukan garis biru terang. Oleh karena garis biru tersebut tidak cocok dengan unsur yang telah dikenal, mereka membuat hipotesis adanya unsur baru dalam mineral. Mereka menyebutnya indium, dari warna indigo yang mereka lihat dalam spektrum tersebut, sesuai nama Latinnya, indicum. Richter mengisolasi logam tersebut pada tahun 1864. Unsur itu dinamai sesuai dengan garis spektral karakteristiknya yaitu ‘indi’ yang berasal dari warna nila.

b. Sifat Fisika

1) Logam berwarna putih-keperakan yang sangat ulet dengan kilau terang.

2) Sangat lembut seperti natrium, dan bisa dipotong menggunakan pisau.

3) Meninggalkan garis yang terlihat di atas kertas.

4) Anggota golongan 13 pada tabel periodik.

5) Seperti timah, suara melengking bernada tinggi terdengar saat indium ditekuk – suara berderak akibat pengembaran kristal.

6) Seperti galium, indium mampu membasahi kaca.

7) Memiliki titik leleh rendah, 156,60 °C (313,88 °F); lebih tinggi daripada homolognya yang lebih ringan, galium, tapi lebih rendah daripada homolognya yang lebih berat, thallium, dan lebih rendah daripada timah.

8) Titik didihnya adalah 2072 °C (3762 °F), lebih tinggi daripada

thallium, tapi lebih rendah dari galium, terbalik dengan

kecenderungan titik leleh pada umumnya, tetapi kecenderungan

menurunnya sesuai dengan golongan logam pasca transisi lainnya karena lemahnya ikatan logam dengan sedikit elektron terdelokalisasi.

9) Densitas indium adalah 7,31 g/cm ³ , lebih besar daripada galium, tapi lebih rendah daripada thallium.

10) Di bawah temperatur kritis, 3,41 K, indium menjadi superkonduktor.

11) Pada suhu dan tekanan standar, indium mengkristal dalam sistem kristal tetragonal yang berpusat pada muka.

12) Indium menampilkan respons viskoplastik ulet, yang ditemukan sebagai ketegangan dan kompresi yang tidak tergantung pada ukuran. Namun, ini memiliki efek ukuran dalam pembengkokan dan lekukan, terkait dengan skala panjang pada tingkat 50-100 µm, relatif besar bila dibandingkan dengan logam lainnya.

c. Sifat Kimia (Karakteristik)

1) Dalam senyawa berbentuk In ³⁺ .

2) Dalam beberapa kasus, pasangan elektron 5s tidak disumbangkan, menghasilkan In ⁺ .

3) Stabilisasi keadaan monovalen terkait dengan efek pasangan inert, di mana efek relativistik menstabilkan orbital 5s, banyak senyawa indium(I) adalah reduktor kuat.

Indium (I) bersifat reduktor kuat karena Indium (1) cenderung mudah mengalami oksidasi menjadi Indium (III) yang lebih stabil dalam bentuk senyawa.

4) Indium(I) oksida dan hidroksida bersifat lebih basa, sedangkan

indium(III) oksida dan hidroksida bersifat lebih asam.

Sebenarnya Indium (III) bereaksi dengan air akan menghasilkan Indium (III) hidroksida yang mudah larut dan bersifat amfoter.

5) Logam indium tidak bereaksi dengan air, namun dioksidasi oleh oksidator kuat seperti halogen, menghasilkan senyawa indium(III).

Dalam bentuk logam Indium tidak bereaksi dengan air, karena dapat bereaksi dengan air ketika berbentuk Indium (III) oksida atau In 2 O 3 yaitu logam indium yang sudah dioksidasi oleh oksidator kuat.

d. Isotop Indium

Indium memiliki 39 isotop yang diketahui, dengan rentang nomor massa antara 97 sampai 135. Hanya dua isotop yang terjadi secara alami yaitu ¹¹³ Indium yang merupakan satu-satunya isotop stabil, dan

115 Indium yang memiliki waktu paruh 4,41×10 ¹⁴ tahun. Waktu paruh ¹¹⁵ In sangat lama karena peluruhan beta menjadi ¹¹⁵ Sn adalah spin-terlarang. ¹¹⁵ Indium menyusun 95,7% dari total indium, dan ¹¹³ Indium menyusun 4,3% dari total indium. Indium adalah satu dari tiga unsur yang diketahui (yang lain adalah telurium dan renium) di mana isotop stabil kurang berlimpah di alam daripada radioisotop primordial berumur panjang.

Isotop buatan paling stabil adalah ¹¹¹ Indium, dengan waktu paruh

kira-kira 2,8 hari. Semua isotop lainnya memiliki waktu paruh lebih

pendek dari 5 jam. Indium juga memiliki 47 keadaan meta, di

antaranya ^114m1 Indium (waktu paruh sekitar 49,51 hari) adalah yang

paling stabil, lebih stabil daripada keadaan dasar setiap isotop indium

selain isotop primordial. Semua peluruhan merupakan transisi

isomerik. Isotop indium yang lebih ringan daripada ¹¹⁵ In terutama

meluruh melalui tangkapan elektron atau emisi positron untuk

membentuk isotop kadmium, sedangkan isotop indium lainnya

mulai ¹¹⁵ In dan yang lebih besar didahului peluruhan peluruhan beta minus untuk membentuk isotop timah.

e. Kelimpahan Indium di Alam

Di kerak bumi, indium jarang berada sebagai butiran logam bebas, terlalu langka dan kecil untuk kepentingan komersial. Indium adalah unsur paling melimpah di kerak bumi kira-kira 160 ppb, kira- kira sama melimpahnya seperti kadmium. Kurang dari 10 mineral indium yang diketahui dan tidak ada satupun endapan yang bermakna.

Dua di antaranya adalah dzhalindite (In(OH) 3 ) dan indit (FeIn 2 S 4 ).

Indium cenderung berada bersama dengan seng dalam mineral sulfida karena kedua unsur tersebut memiliki jari-jari atom dan sifat kimia yang serupa. Berdasarkan kandungan indium dalam bijih seng, total cadangan indium yang layak secara ekonomis sekitar 6.000 ton.

Kelimpahan di kerak bumi yaitu 250 bagian per miliar berat atau 47 bagian per miliar mol. Kelimpahan di tata surya yaitu 4 bagian per miliar berat atau 40 bagian per triliun per mol.

f. Produksi Indium

Indium tidak memiliki mineral atau bijih dengan konsentrasi unsur

yang tinggi. Secara komersial, indium diekstraksi sebagai produk

sampingan dari permuniam seng. Indium juga diekstraksi dari besi,

timbal, dan bijih tembaga. Keterbatasan deposit mineral indium dan

adanya fakta bahwa indium banyak dalam deposit

sulfida timbal, timah, tembaga, besi, dan terutama seng, membuat

produksi seng dan timbal menjadi sumber utama indium. Indium

biasanya dari terak (slag) dan debu produksi seng. Pemurnian lanjutan

dilakukan dengan cara elektrolisis. Proses pastinya bervariasi sesuai

komposisi tepatnya dari terak dan debu. Produksi utama indium

berasal dari residu yang dihasilkan selama pemrosesan bijih seng,

tetapi juga ditemukan dalam bijih besi, timbal, dan tembaga.

China merupakan produsen utama indium (390 ton pada tahun 2012), diikuti Kanada, Jepang, dan Korea Selatan dengan masing- masing 70 ton. Pabrik pengolahan Teck Cominco di Trail, British Columbia, adalah produsen indium salah satu sumber tunggal terbesar, dengan produksi sebesar 32,5 ton pada tahun 2005, 41,8 ton pada tahun 2004 dan 36,1 ton pada tahun 2003. Tambang Malku Khota di Bolivia yang dioperasikan oleh South American Silver Corporation adalah sebuah sumber indium besar dengan cadangan terlihat 1.481 ton dan cadangan rekaan sebesar 935 ton. Tambang Mount Pleasent di New Brunswick, Kanada, yang dioperasikan oleh Adex Mining Inc memegang sebagian besar sumber daya indium dunia.

g. Aplikasi dan Kegunaan Indium

• Tahun 1924, indium ditemukan memiliki sifat yang berharga yaitu untuk menstabilkan logam non-besi, dan itu menjadi penggunaan signifikan pertama unsur tersebut.

• Aplikasi indium berskala besar pertama adalah untuk pelapisan bantalan pada mesin pesawat terbang berkinerja tinggi selama Perang Dunia II, untuk melindungi dari kerusakan dan korosi.

• Tahun 1950-an, butiran kecil indium digunakan untuk pemancar

dan pengumpul PNP transistor sambungan dwikutub. Indium

digunakan dalam PNP transistor sambungan

dwikutub dengan germanium dimana bila disolder pada suhu rendah, indium tidak menekan germanium.

• Pada pertengahan dan akhir 1980an,

pengembangan semikonduktor indium fosfida dan film tipis indium timah oksida untuk penampil kristal cair (LCD) membangkitkan banyak minat.

• Pada tahun 1992, aplikasi film tipis telah menjadi penggunaan akhir terbesar.

• Indium(III) oksida dan indium timah oksida (ITO) digunakan sebagai pelapis konduktif transparan pada substrat kaca dalam panel elektroluminesen. Indium timah oksida digunakan sebagai filter cahaya di lampu uap natrium bertekanan rendah. Radiasi inframerah dipantulkan kembali ke lampu, yang meningkatkan suhu di dalam tabung dan meningkatkan kinerja lampu.

• Indium memiliki banyak aplikasi yang berhubungan dengan semikonduktor.

• InAs dan InSb digunakan untuk transistor dengan suhu rendah dan InP untuk transistor dengan suhu tinggi.

• Dalam fotovoltaik sebagai semikonduktor tembaga indium galium selenida (Copper Indium Gallium Selenide, CIGS), yang disebut juga sel surya CIGS, suatu jenis sel surya film tipis generasi kedua.

• Kabel Indium digunakan sebagai segel segel vakum dan konduktor termal pada aplikasi kriogenik dan vakum ultra-tinggi, dalam aplikasi manufaktur seperti gasket yang berubah bentuk untuk mengisi celah.

• Salah satu dari banyak pengganti raksa dalam baterai alkaline

untuk mencegah seng dari korosi dan melepaskan gas hydrogen.

• Penampang tangkapan neutron tinggi Indium untuk neutron termal membuatnya sesuai untuk digunakan dalam batang kendali pada reaktor nuklir, biasanya dalam paduan perak 80%, indium 15%, dan kadmium 5%. Dalam teknik nuklir, reaksi (n,n') ¹¹³ In digunakan untuk menentukan besarnya fluks neutron.

E. TALIUM

Nama latin Talium Konfigurasi

elektron

[Xe] 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6Ss ² 6p ¹

Simbol Tl Titik lebur 577 K

Golongan IIIA Titik didih 1746 K

Periode 6 Massa jenis 11,85 g/cm ³

Kategori unsur Logam miskin Bentuk Padatan

Nomor atom 81 Warna Putih keperakan

Massa atom 204,3833 Bilangan oksidasi 3,2,1

Talium adalah suatu unsur kimia yang terdapat pada golongan IIIA

(kelompok boron) dengan nomor atom 81. Logam ini sangat beracun dan pernah

digunakan sebagai bahan racun tikus dan insektisida. Namun, karena diketahui

unsur ini dapat menyebabkan kanker penggunaan unsur Talium untuk hal tersebut

telah dikurangi atau dilarang di banyak negara. Unsur ini juga dipergunakan

sebagai detektor inframerah.

Bentuk murni Talium tersedia di kerak bumi dan merupakan logam putih kebiruan. Talium merupakan unsur tidak berwarna dan tidak berbau dalam bentuknya yang murni. Talium adalah logam yang sangat lembut yang bisa dipotong dengan pisau pada suhu kamar. Talium mudah teroksidasi pada kontak lama dengan udara dan menghasilkan lapisan oksida terbentuk pada Talium. Oleh karena itu, untuk menghindari pembentukan oksida ini, Talium disimpan dalam minyak. Ini akan bergabung dengan uap air di atmosfer untuk membentuk hidroksida. Talium larut dengan cepat dalam asam sulfat dan asam nitrat dan membentuk garam sulfat dan nitrat. Logam Talium ini juga diperoleh sebagai hasil sampingan dari zinc dan pemurnian timah.

a. Sejarah

Unsur Talium pertama kali ditemukan oleh seorang ahli kimia Inggris, Sir William Crookes pada tahun 1861. Crookes memperoleh lumpur yang tersisa dari produksi asam sulfat (H 2 SO 4 ). Setelah membuang semua selenium dari lumpur lalu diperiksa dengan alat yang dikenal sebagai spektroskop untuk mencari tanda-tanda telurium. Dari pengamatan garis spektrum kuning yang dihasilkan oleh telurium, ia juga mengamati garis hijau terang yang belum pernah dilihat sebelumnya.

Crookes menamai unsur baru yang diproduksi dari garis hijau dengan nama Talium, yang berasal dari kata Yunani ‘Thalos’ yang berarti ranting hijau. Kemudian pada tahun berikutnya Talium diperoleh dengan isolasi dari sampelnya. Talium ditemukan dalam mineral crooksite (CuThSe), lorandite (TlAsS 2 ) dan hutchinsonite ((Pb, Tl) 2 As 5 S 9 ), tapi biasanya diperoleh sebagai produk sampingan dari produksi asam sulfat atau sebagai produk sampingan dari penyulingan seng atau timbal.

b. Karakteristik

1. Talium adalah logam keperakan yang sangat lunak, lunak, berkilau, dan mencair pada suhu rendah yang memudar di udara menjadi oksida abu-abu kebiruan.

2. Dalam penampilan logam ini menyerupai timah.

3. Logam dapat dengan mudah dipotong dengan pisau.

4. Biasanya ada dalam keadaan monovalen, Tl , dalam senyawanya.

5. Jika di larutkan dalam air, terbentuk talium hidroksida yang beracun beracun (TlOH).

6. Talium larut perlahan dalam asam klorida dan asam sulfat encer dan larut dengan cepat dalam asam nitrat.

c. Cara memperoleh talium

Logam talium diperoleh sebagai produk pada produksi asam belerang dengan pembakaran pyrite dan juga pada peleburan timbal dan bijih besi.

Walaupun logam talium agak melimpah pada kulit bumi pada taksiran konsentrasi 0,7 mg/kg, kebanyakan pada gabungan mineral potasium pada tanah liat, tanah dan granit. Sumber utama talium ditemukan pada tembaga, timbal, seng dan bijih sulfida lainnya. Sumber lain adalah pirit besi, yang mengandung jejak Talium. Dasar lautan adalah sumber lain yang mengandung nodul mangan yang mengandung Talium, namun bentuk ekstraksi Talium ini dilarang karena dapat merusak samudra dan mengganggu ekosistem laut yang dapat berakibat fatal. Sebuah survei geologi Amerika Serikat yang dilakukan menunjukkan mayoritas produksi Talium dapat diperoleh sebagai produk sampingan, dengan peleburan seng, tembaga dan bijih besi.

Logam talium ditemukan pada mineral crooksite (CuThSe), lorandite (TlAsS 2 ) dan hutchinsonite ((Pb, Tl) 2 As 5 S 9 ). Isolasi logam Talium mentah terdapat di alam dalam bentuk debu dari cerobong asap bersama-sama dengan arsen, kadmium, indium, germanium, timbal, dan zink. Talium dipisahkan dari campuran tersebut dengan melarutkan campuran itu ke dalam larutan asam sulfat menghasilkan endapan PbSO 4 . Lalu ditambahkan lagi dengan HCl agar terbentuk endapan TlCl. Pemurnian lebih lanjut dapat dicapai dengan elektrolisis larutan garam Talium. Kelimpahan talium pada kerak bumi adalah 850 bagian per milyar berat, 80 bagian per milyar per mol, sedangkan elimpahan dalam tata surya adalah 1 bagian per miliar berat, 10 bagian per triliun mol.

d. Reaksi-reaksi pada talium

- Reaksi talium dengan udara

Potongan logam talium yang segar akan memudar dengan lambat memberikan lapisan oksida kelabu yang melindungi sisa logam dari pengoksidasian lebih lanjut. Pada reaksi dengan oksida talium menghasilkan Tl 2 O 3 yang berwarna hitam cokelat yang terdekomposisi menjadi Ti 2 O pada suhu 100 ^o C

2 Tl (s) + O 2(g) à Tl 2 O - Reaksi talium dengan air

Talium terlihat tidak dapat bereaksi dengan air. Akan tetapi, logam talium ini memudar dengan lambat dalam air basah atau larut dalam air yang menghasilkan racun talium(I)hidroksida

2 Tl (s) + 2H 2 O (l) à 2 TlOH (aq) + H 2(g)

- Reaksi talium dengan halogen

Logam talium bereaksi hebat dengan unsur-unsur halogen seperti fluorin (F 2 ), klorin (Cl 2 ), dan bromin (Br 2 ) membentuk talium (III) flourida, talium (III) klorida, talium (III) bromida di mana ketiga senyawa ini bersifat racun.

2 Tl (s) + 3 F 2(g) à 2 TiF 3(s)

2 Tl (s) + 3 Cl 2(g) à 2 TiCl 3(s)

2 Tl (s) + 3 Br 2(g) à 2 TiBr 3(s)

- Reaksi talium dengan asam

Talium larut dengan lambat pada asam sulfat atau asam klorida (HCl) karena racun garam yang dihasilkan tidak larut.

e. Kegunaan

1. Digunakan sebagai bahan semikonduktor pada selenium

2. Digunakan sebagai dopant ( meningkatkan) kristal natrium iodida pada peralatan deteksi radiasi gamma seperti pada kilauan alat pendeteksi barang pada mesin hitung di supermarket.

3. Radioaktif talium-201 (waktu paruh 73 jam) digunakan untuk kegunaan

diagnosa pada pengobatan inti.

4. Jika talium digabungkan dengan belerang, selenium dan arsen, talium digunakan pada produksi gelas dengan kepadatan yang tinggi yang memiliki titik lebur yang rendah dengan jarak 125 dan 1500 C.

5. Talium digunakan pada elektroda dan larut pada penganalisaan oksigen.

6. Talium juga digunakan pada pendeteksi inframerah. Senyawa Talium yang digunakan adalah Talium bromida (TiBr), Talium sulfida (TI 2 S) dan Talium iodida (TlI). Konduktivitas listrik dari perubahan sulfida Talium saat terpapar radiasi infra merah. Oleh karena itu senyawa ini berguna pada resistor foto.

7. Talium adalah racun dan digunakan pada racun tikus dan insektisida, tetapi penggunaannya dilarang oleh banyak negara. Sejak tahun 1972, Amerika Serikat melarang penggunaan Talium sebagai racun tikus karena masalah keamanan.

8. Garam-garam Talium (III) seperti talium trinitrat, talium triasetat adalah reagen yang berguna pada sintesis organic yang menunjukkan perbedaan perubahan bentuk pada senyawa aromatik, keton dan yang lainnya.

9. Talium memiliki aplikasi yang luas di bidang medis. Talium digunakan sebagai zat utama untuk kardiologi nuklir sebelum Technetium ditemukan dalam kedokteran nuklir. Ini masih digunakan untuk tes stratifikasi risiko untuk penyakit arteri coroner

10. Uji stress nuklir dilakukan di bidang obat. Talium digunakan untuk melakukan stress test. Dalam tes ini, sebuah radio farmasi (agen yang digunakan untuk diagnosis masalah medis) seperti Talium atau sestamibi disuntikkan ke pembuluh darah tubuh manusia setelah orang tersebut diminta untuk beristirahat sejenak. Foto diambil menggunakan kamera gamma untuk memastikan distribusi farmasi radio yang tepat dalam darah dan kemudian diminta berlari di atas treadmill dan tingkat EKG dipantau.

Proses ini diulang lagi dan pembacaan EKG dicatat. Perbedaan dalam

pembacaan EKG akan membantu dokter menentukan masalah yang

berhubungan dengan jantung manusia.

f. Talium memiliki 31 isotop yang waktu paruhnya diketahui, dengan jumlah massa dari 179 hingga 210. Tungsten yang terjadi secara alami merupakan campuran dari dua isotop stabilnya, Tl dan Tl dengan kelimpahan alami masing-masing 29,5% dan 70,5%

F. NIHONIUM

Nihonium adalah unsur kimia sintetik dalam sistem periodik unsur yang memiliki lambang Nh dan nomor atom 113 (dulu namanya adalah Ununtrium).

Nihonium pertama kali dilaporkan telah dibuat pada tahun 2003 oleh Joint Institute for Nuclear Research di Dubna, Rusia dan pada tahun 2004 oleh tim ilmuwan Jepang di RIKEN. Pada bulan Desember 2015, Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional (IUPAC) dan Persatuan Fisika Murni dan Terapan Internasional (IUPAP) mengakui unsur tersebut dan memberikan prioritas penemuan tersebut kepada RIKEN. Pada bulan November 2016, IUPAC menerbitkan sebuah deklarasi yang mendefinisikan namanya sebagai nihonium.

Nama itu berasal dari nama Jepang yang umum untuk Jepang ( 日本 nihon ). Pada tanggal 28 November 2016, namanya resmi

NIHONIUM DI TABEL PERIODIK UNSUR

• Nomor atom :113

• Golongan : 13. Blok-p

• Periode : 7

• Kategori Unsur : Radioaktif

• Ar : 286

• Konfigurasi Elektron : [Rn]5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7s ² p ¹ SIFAT FISIKA NIHONIUM • Fase : Padat

• Titik lebur : 700 K

• Titik Didih : 1430 K

• Kepadatan : 16 gram/cm ³

• Kalor peleburan : 7,61 kJ/mol

• Kalor penguapan : 130 Kj/mol

SIFAT KIMIA NIHONIUM Nihonium merupakan unsur sintesis yang bersifat radioaktif

SIFAT ATOM • Bilangan Oksidasi : -1,1,3,5

• Energi Ionisasi:

Ke-1 : 704,9 kJ/mol Ke-2 : 2238,5 kJ/mol Ke-3 : 3203,3 kJ/mol

• Jari-jari atom : 170 pm

• Jari-jari kovalen : 172-180 pm

Konfigurasi elektron unsur Nihonium (Model Bohr) adalah sebagai berikut:

Nihonium dibuat menggunakan RIKEN’s Linear Accelerator Facility dan

pemisah ion GARIS di Wako, Jepang. Isotop yang dihasilkan adalah nihonium-

278, yang tidak bertahan lama waktu paruhnya kurang dari seperseribu detik. Tim

Morita telah memulai pekerjaan mereka pada September 2003. Ion seng ( ⁷⁰ Zn)

dibentuk menjadi berkas dalam akselerator partikel dan ditembakkan pada lapisan

tipis bismuth ( ²⁰⁹ Bi) dalam reaksi fusi dingin. Dengan menggunakan metode ini,

para ilmuwan percaya mereka membuat satu atom unsur 113 pada bulan Juli 2004

dan lagi pada bulan April 2005. Pada setiap kesempatan atom dengan cepat mengalami empat peluruhan alfa, pertama ke roentgenium-274, diikuti oleh meitnerium-270, bohrium-266, dan dubnium-262.

Nihonium dibuat dengan menggabungkan seng-70 dengan bismuth-209 dalam reaksi nuklir

Peluruhan alfa :

278 Nh ==> ²⁷⁴ Rg ==> ²⁷⁰ Mt ==> ²⁶⁶ Bh ==> ²⁶² Db

Hasil ini tidak cukup untuk memenuhi IUPAC dan IUPAP. Pada tahun 2011

karena belum adanya koneksi yang kuat ke nuklida yang dikenal. Kemudian

peneliti melakukan penelitian kembali dan menyatakan suatu hipotesis yang baru

yaitu sinar ion natrium bertabrakan dengan target kurium menciptakan ²⁶⁶ Bh yang

kemudian meluruh menjadi ²⁶² Db. Pada 12 Agustus 2012 para ilmuwan

mengamati peristiwa peluruhan ketiga dan konklusif. Nihonium diciptakan

dengan cara yang sama seperti sebelumnya dan mengalami peluruhan alfa empat

yang sama seperti sebelumnya. Selain itu, ²⁶² Db terus mengalami peluruhan alfa,

menghasilkan ²⁵⁸ Lr diikuti oleh ²⁵⁴ Md. Karena rantai tersebut telah sepenuhnya

dikarakterisasi, ini diambil sebagai demonstrasi yang jelas bahwa sumber rantai

peluruhan itu memang Nihonium, unsur 113. Pada tahun 2015, Partai Kerja

Bersama IUPAC / IUPAP (JWP) meninjau pekerjaan dan menyatakan bahwa:

“Tim kolaborasi RIKEN di Jepang telah memenuhi kriteria untuk elemen Z = 113 dan akan diundang untuk mengusulkan nama dan simbol permanen.

DAFTAR PUSTAKA

https://www.academia.edu/8677310/Anorganik._alumunium_dan_boron

Azo materials.(2002). Aluminium - Specifications, Properties, Classifications and Classes. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2863

BORAT, ASAM SITRAT DAN KARBON AKTIF. Jurnal Sains & Teknologi Modifikasi Cuaca, Vol. 11, No. 1.

https://www.chemicool.com/elements/boron.html

Cowley, A.H., Jones, R.A., Mardones, M.A., & Nunn, C.M. (1991).

Isopropylphosphido and arsenido derivatives of gallium and indium.

Isolation of gallium-phosphorus and indium-phosphorous dimmers and trimers. Organometallics, 10(5), 1635-1637.

Harsanti, Dini.2010. SINTESIS DAN KARAKTERISASI BORON KARBIDA DARI ASAM

https://ms.wikipedia.org/wiki/Boron

Wikipedia.(2018) Alumunium. https://id.wikipedia.org/wiki/Aluminium https://www.scribd.com/doc/260433804/BORON-HIDRIDA-pdf

Pettruci. Ralph.H. (1999). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi ke 4 Jilid III. Jakarta : Erlangga.

Sugiyanto, Kristian H dan Suyanti, Retno D. (2010). Kimia Anorganik Logam.

Yogyakarta : Graha Ilmu.

Sunardi. (2008). 116 Unsur Kimia. Bandung : Iyrama Widya.

Widom, M dan Mihalkovic, Marek.2007. Symmetry-broken crystal structure of

elemental boron at low temperature.

https://www.researchgate.net/publication/1901699_Symmetry-

broken_crystal_structure_of_elemental_boron_at_low_temperature