UNSUR TRANSISI PERIODE KEENAM UNSUR TRANSISI PERIODE KEENAM
Unsu
Unsur-unr-unsur sur transtransisi isi adaladalah ah unsuunsur-unr-unsur sur yanyang g memmemiliki iliki subksubkulit ulit d d atauatau subkulit f yang terisi sebagian. Unsur periode keenam terdiri dari 9 unsur yaitu subkulit f yang terisi sebagian. Unsur periode keenam terdiri dari 9 unsur yaitu Haf
Hafniunium m (Hf(Hf), ), ThThalialium um (T(Ta)a), , WWoolfrlfram am (W)(W), , RheRheniiniium um (Re(Re), ), smsmium ium (s(s),), !ridium (!r), "latina ("t), #urum$ %mas (#u), dan Raksa$&erkuri (Hg). 'eara !ridium (!r), "latina ("t), #urum$ %mas (#u), dan Raksa$&erkuri (Hg). 'eara umum, unsur transisi periode keenam ini sudah memiliki subkulit f yang penuh umum, unsur transisi periode keenam ini sudah memiliki subkulit f yang penuh dan subkulit d yang elektronnya berariasi sehingga menyebabkan unsur transisi dan subkulit d yang elektronnya berariasi sehingga menyebabkan unsur transisi ini memiliki karakteristik yang berariasi pula. *arakteristik tersebut antara lain ini memiliki karakteristik yang berariasi pula. *arakteristik tersebut antara lain ad
adalaalah h sifsifat at kemkemagnagnetaetan, n, pempembenbentuktukan an komkomplepleks, ks, pepembembentuntukan kan sesenynya+aa+a organologam dan +arna kompleks yang dihasilkan.
organologam dan +arna kompleks yang dihasilkan.
Trend Sifat Fisik Unsur Logam Transisi Periode Keenam Trend Sifat Fisik Unsur Logam Transisi Periode Keenam
.
. TreTrend &nd &uatauatan !nn !nti %fti %fektif ektif
&uatan inti efektif adalah muatan positif yang dirasakan oleh elektron &uatan inti efektif adalah muatan positif yang dirasakan oleh elektron al
alensensi. i. &ua&uatan tan intinti i efeefektiktif f ini ini uguga a berberhubhubungungan an dendengan gan efeefek k perperisaisai.i. #d
#dananya ya elelekektrtronon-e-elelektktroron n peperirisasai i pepenynyararining g memengngururanangi gi gagayya a tataririk k elektrostatik antara proton dengan elektron-elektron pada kulit luar dan gaya elektrostatik antara proton dengan elektron-elektron pada kulit luar dan gaya tol
tolak ak memenolnolak ak antantar ar eleelektrktron on dadalam lam atoatom m beberelrelktrktron on banbanyayak k akaakan n leblebihih mengimbangi gaya tarik yang dilakukan inti. &uatan inti besar artinya inti mengimbangi gaya tarik yang dilakukan inti. &uatan inti besar artinya inti semakin kuat menahan elektron-elektronnya. &uatan inti efektif ini dihitung semakin kuat menahan elektron-elektronnya. &uatan inti efektif ini dihitung menggunaka
menggunakan n rumusrumus
/im
/imana 0 adaana 0 adalah mualah muatan inttan inti sebei sebenanarnyrnya atau noma atau nomor atomor atomnynya dan a dan adaadalahlah konstanta perisai.
konstanta perisai.
/alam satu periode dari kiri ke kanan teradi kenaikan muatan inti /alam satu periode dari kiri ke kanan teradi kenaikan muatan inti efektif. *enaikan ini berhubungan dengan bertambahnya muatan inti efektif efektif. *enaikan ini berhubungan dengan bertambahnya muatan inti efektif dan konstanta perisai yang memiliki selisih yang
1.
1. TrTrend 2end 2ariari-a-ari atori atomm
2ari-ari atom adalah arak dari inti atom sampai kulit terluar. 2ari-ari 2ari-ari atom adalah arak dari inti atom sampai kulit terluar. 2ari-ari atom ini dipengaruhi oleh muatan inti efektif. 'emakin besar muatan inti atom ini dipengaruhi oleh muatan inti efektif. 'emakin besar muatan inti efektif, semakin kuat elektron-elektron ditahan oleh inti sehingga ari-ari efektif, semakin kuat elektron-elektron ditahan oleh inti sehingga ari-ari atomnya semakin keil.
atomnya semakin keil.
T
Treren n aari-ri-aari ri atatom om ununsusur r trtranansisisi si pepeririodode e kekeenenam am inini i eendndererunungg me
menunururun n nanamumun n mamasisih h adada a yyanang g memengngalalamami i kekenanaikikanan. . *e*enanaikikan an ininii diakibatkan oleh gaya tarik inti pada elektron terluarnya lemah sehingga diakibatkan oleh gaya tarik inti pada elektron terluarnya lemah sehingga ari- ari atomnya menu
ari atomnya menurun.run.
3.
3. TreTrend nd %lek%lektronetronegatiigatiitastas %lek
%lektronetronegatigatiitas itas adaladalah ah kemkemampuampuan an suatsuatu u atom atom untuk untuk menamenangkangkapp aattaau u mmeennaaririk k eelleekkttroron n ddaarri i aattoom m llaaiinn. . **eeeennddeerruunnggaan n uummuumm
1.
1. TrTrend 2end 2ariari-a-ari atori atomm
2ari-ari atom adalah arak dari inti atom sampai kulit terluar. 2ari-ari 2ari-ari atom adalah arak dari inti atom sampai kulit terluar. 2ari-ari atom ini dipengaruhi oleh muatan inti efektif. 'emakin besar muatan inti atom ini dipengaruhi oleh muatan inti efektif. 'emakin besar muatan inti efektif, semakin kuat elektron-elektron ditahan oleh inti sehingga ari-ari efektif, semakin kuat elektron-elektron ditahan oleh inti sehingga ari-ari atomnya semakin keil.
atomnya semakin keil.
T
Treren n aari-ri-aari ri atatom om ununsusur r trtranansisisi si pepeririodode e kekeenenam am inini i eendndererunungg me
menunururun n nanamumun n mamasisih h adada a yyanang g memengngalalamami i kekenanaikikanan. . *e*enanaikikan an ininii diakibatkan oleh gaya tarik inti pada elektron terluarnya lemah sehingga diakibatkan oleh gaya tarik inti pada elektron terluarnya lemah sehingga ari- ari atomnya menu
ari atomnya menurun.run.
3.
3. TreTrend nd %lek%lektronetronegatiigatiitastas %lek
%lektronetronegatigatiitas itas adaladalah ah kemkemampuampuan an suatsuatu u atom atom untuk untuk menamenangkangkapp aattaau u mmeennaaririk k eelleekkttroron n ddaarri i aattoom m llaaiinn. . **eeeennddeerruunnggaan n uummuumm
elektronegatiitas ini dalam satu periode naik dengan naiknya nomor atom. elektronegatiitas ini dalam satu periode naik dengan naiknya nomor atom. 'ema
'emakin kin banybanyak ak elekelektron tron yanyang g dimildimiliki iki suatsuatu u unsuunsur, semakir, semakin n besabesar r nilainilai keelektronegatiitasnya.
keelektronegatiitasnya.
%l
%lekektrtrononegegatatiiititas as ununsusur r trtranansisisi si pepeririodode e kekeenenam am inini i eendndererunungg mengalami kenaikan. Hal ini disebabkan karena muatan inti efektif dari kiri mengalami kenaikan. Hal ini disebabkan karena muatan inti efektif dari kiri ke kanan semakin besar sehingga gaya elektrostatiknya bertambah. "ada titik ke kanan semakin besar sehingga gaya elektrostatiknya bertambah. "ada titik tertentu teradi penurun
tertentu teradi penurunan elektronegatiitaan elektronegatiitas s seperti pada seperti pada #u. "enu#u. "enurunan inirunan ini diakibatkan oleh stabilnya orbital atom #u karena telah terisi penuh oleh diakibatkan oleh stabilnya orbital atom #u karena telah terisi penuh oleh elektron. 2adi untuk menangkap atau menarik elektron lagi akan sulit karena elektron. 2adi untuk menangkap atau menarik elektron lagi akan sulit karena akan teradi tolakan.
akan teradi tolakan. 4.
4. TrTrend end TiTitik /tik /idiidihh
Titik didih berkaitan erat dengan gaya antarmolekul. 'emakin besar Titik didih berkaitan erat dengan gaya antarmolekul. 'emakin besar gaya antarmolekul dari suatu atom maka titik didihnya akan tinggi. 'emakin gaya antarmolekul dari suatu atom maka titik didihnya akan tinggi. 'emakin keil gaya antarmolekulnya maka semakin rendah titik didihnya. 'elain gaya keil gaya antarmolekulnya maka semakin rendah titik didihnya. 'elain gaya ant
antarmarmoleolekulkul, , tittitik ik diddidih ih uguga a dipdipengengaruaruhi hi oleoleh h ikaikatan tan loglogamam. . 5ay5aya a tartarik ik menarik seperti pada molekul-molekul polar dapat uga teradi antara muatan menarik seperti pada molekul-molekul polar dapat uga teradi antara muatan positif dari
positif dari ion-ion logam ion-ion logam dengan muatan negatif dengan muatan negatif dari elektron-elektron dari elektron-elektron yangyang bergerak
tarik menarik ini ukup kuat sehingga pada umumnya unsur logam mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi.
Tren titik didih unsur transisi periode keenam dapat dilihat dari grafik diatas. "enurunan titik didih teradi akibat ari-ari atomnya semakin besar. 'emakin besar ari-ari atom semakin lemah ikatan logamnya sehingga titik didih menurun. 'elain itu, penurunan yang teradi diakibatkan oleh gaya antarmolekul dalam atom tersebut lemah.
6. Trend Titik 7eleh
Titik leleh merupakan temperatur dimana suatu logam berubah menadi suatu lelehan. "elelehan berhubungan dengan perusakan susunan teratur atom-atom atau molekul-molekul dalam padatan kristalin. 8anyaknya energi yang diperlukan untuk teradi pelelehan bergantung pada kekuatan gaya tarik antara atom-atom atau molekul-molekul dalam padatan tersebut.
*eenderungan titik leleh unsur transisi periode keenam ini dapat dilihat dari bgrafik di atas. /alam grafik terdapat beberapa titik yang mengalami kenaikan dan ahkirnya teradi penurunan. Titik leleh +olfram tertinggi diantara unsur yang lain dalam satu periode menunukkan bah+a ikatan logam pada +olfram sangat kuat dibandingkan unsur lainnya. *ekuatan logam akan menadi lebih kuat dengan bertambahnya elektron yang tersedia untuk berpartisipasi dalam pengikatan sehingga nilai titik lelehnya semakin besar. "enurunan titik leleh yang teradi diakibatkan oleh gaya antarmolekul atau gaya tarik antar atom-atom atau molekul-molekulnya berangsur-angsur lemah dalam satu periode sehingga titik leleh menurun. . Trend %nergi !onisasi
%nergi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan suatu atom dalam bentuk gas untuk melepaskan satu elektron terluarnya. %nergi ionisasi biasanya diukur melalui perobaan berdasarkan efek fotolistrik ketika atom-atom gas pada tekanan rendah dibombardir dengan foton yang energinya ukup untuk
melepas elektron dari atom. 'eara umum semakin auh letak elektron dari inti maka semakin mudah elektron tersebut dilepaskan akibatnya energi ionisasinya rendah. 2adi bisa dikatakan energi ionisasi akan menurun dengan naiknya ari-ari atom.
*eenderungan energi ionisasi pada unsur logam transisi periode ini dari kiri ke kanan mengalami kenaikan. Hal ini diakibatkan karena ari-ari atomnya dari kiri ke kanan enderung menurun sehingga energi ionisasinya naik.
:. Trend /ensitas
/ensitas unsur dipengaruhi oleh adanya elektron tunggal pada orbital atom. %lektron tunggal ini menyebabkan perbedaan kerapatan antar unsur. 'emakin banyak elektron tunggal maka ikatan logamnya semakin kuat. 'emakin besar kerapatan ikatan logam semakin kuat dan densitasnya naik.
Unsur transisi periode keenam ini enderung mengalami kenaikan namun uga teradi penurunan. "enurunan densitas yang teradi diakibatkan oleh semakin berkurangnya elektron tunggal pada orbital atomnya.
! Se"ara#
Unsur Hafnium ditemukan pada tahun 931 oleh /irk ;oster dan 5eorge ;harles <on Heese dalam berbagai enis mineral =ironium yang diidentifikasi dalam =irkon (biih =irkonium) dari >or+egia, dengan ara analisis spektroskopi sinar-?. Unsur ini dinamai sesuai dengan kota dimana unsur hafnium ditemukan. Unsur Hafnium diperkirakan menyusun kurang lebih @,@@@6A B dari lapisan bumi, ditemukan dalam ampuran senya+a 0irkonium yang mana tidak ditemukan dalam unsur bebas di alam dan ditemukan sebagai produk sampingan dari pemurnian 0irkonium.
$! Sifat %sifat Hafnium $! Sifat fisik
Hafnium merupakan logam dutile dengan +arna terang perak. 'ifat-sifatnya sangat ditentukan oleh keberadaan unsur =irkonium. Hafnium yang hampir murni sudah pernah diproduksi dengan =irkonium sebagai unsur yang masih terkandung di dalamnya. 8erikut sifat-sifat kimia dari unsur hafnium yang lain
• <olume #tom 3. m3$mol
• &assa #tom :A.49
• Titik /idih 4A6: *
• Titik 7ebur 16@4 *
• *erapatan pada 16o; 3,3 g$m3 • *eelektronegatifan ,3
• 2ari C ari atom @,:A #
• %nergi ionisasi 161,6 *$mol • "otensial reduksi standart ,6: olt
Hafnium tahan terhadap korosi pada alkali dan pada temperatur tinggi, dapat bereaksi dengan oksigen membentuk Hf1, dengan >itrogen membentuk
Hf> yang mana mempunyai titik didih 33@6o;, dengan karbon membentuk Hf;,
dengan titik leleh mendekati 3A9@o;.
$!& Sifat Kemagnetan
'ifat kemagnetan dari unsur hafnium yakni paramagnetik ditandai dengan adanya elektron yang tidak berpasangan pada orbital 6d.
'd (s ()
Paramagnetik
&! Isoto)
a. *$Hf +,, neutronsD
*elimpahan syntheti
Waktu paruh .A: tahun E %letron ;apture D %nergy peluruhan @.36@&e<
-! *.Hf +,$ neutrons/
*elimpahan @.1B
Waktu paruh 1 F @6 tahun Epeluruhan alphaD %nergi peluruhan 1.496&e<
&eluruh menadi :@Gb.
*elimpahan syntheti Waktu paruh 9 F @ tahun %nergi peluruhan @.3:3&e< &eluruh menadi A1Ta.
.! Persen2a3aan
• Reaksi dengan udara
Hafnium dibakar dalam udara membentuk hafnium dioksida Hf(s) 1(g) I Hf1(s)
• Reaksi dengan halogen
Hafnium bereaksi dengan halogen selama pemanasan membentuk hafnium(!<) halide
Hf(s) 1J1(g) I HfJ4(s) Hf(s) 1;l1(g) I Hf;l4(l) Hf(s) 18r1(g) I Hf8r4(s) Hf(s) 1!1(g) I Hf!4(s)
• Reaksi dengan asam
Hafnium diselimuti dengan lapisan oksida, hafnium terdisosiasi dalam asam hidrofluorat '! Kom)4eks K Hf;l4 tetraklorohafnium (!<) K Hf56.789 :, Hf :5. K 8ilangan oksidasi 4 K Tetrahedral
(! Iso4asi
%kstraksi hafnium selalu terkait dengan =ironium yang merupakan pengganggu semua mineral =irkonium. Unsur Hafnium ini dipisahkan dari =irkonium dengan ara rekristalisasi berulang dari amonium atau kalium fluorida.
*! Kegunaan
Hafnium digunakan sebagai tangkai kontrol reaktor. Tangkai ini digunakan di kapal selam nuklir dan uga digunakan dalam bola lampu gas dan lampu piar.
TANTALUM
! Pengertian
Tantalum adalah unsur kimia yang dilambangkan dengan Ta. Unsur ini memiliki nomor atom :3. "ada =aman dahulu unsur ini dikenal dengan tantalium,
nama tersebut diambil dari Tantalus, yang merupakan nama karakter dari mitologi
Gunani kuno. Tantalum adalah unsur yang arang ditemukan, keras, ber+arna abu-abu kebiruan, dan merupakan logam transisi yang berkilau. 'ifat inert tantalum menadikan unsur ini bahan penting dalam peralatan laboratorium dan dapat menggantikan platinum, namun akhir-akhir unsur ini banyak digunakan sebagai kapasitor pada peralatan elekronik seperti handphone, DVD player, video game,
dan komputer. Tantalum selalu ditemukan bersamaan dengan unsur kimia yang mirip seperti Niobium, yang terdapat pada mineral seperti tantalite, columbite, dan coltan(ampurantantalitedan columbite).
• Sifat Fisik
'!J#T J!'!*
Warna 8iru keunguan
8entuk 'olid
*erapatan ,9 g m-3
Titik leleh 319@ * (3@:o;)
Titik didih 6:3 * (646Ao;)
"anas pelelehan 3,6: k2 mol-
"anas penguapan :31,A k2 mol-
"anas kapasitas molar 16,3 2 mol- * -
2ari-ari atom 4 pm
2ari-ari koalen :@LA pm
$! Sifat Kimia
Tantalum hanya dapat bereaksi dengan halogen dan asam, sementara reaksi dengan air dan oksigen tidak teradi pada keadaan normal. 'elain itu Tantalum tidak bereaksi dengan basa.
a) Reaksi Tantalum dengan Halogen
b) Reaksi Tantalum dengan #sam
&! Isoto)
Tantalum alami terdiri dari dua isotop, yaitu A@mTa (@,@1B) dan ATa
(99,9AAB). ATa adalah isotop yang stabil seara alami. A@mTa (m menyatakan
keadaan setengah stabil) diramalkan meluruh dalam tiga ara, yaitu transisi isomerik menuu keadaan dasar dari A@Ta, peluruhan beta menadi A@W atau
penangkapan eletron menadi A@Hf. Tetapi, sifat radioaktif dari isomer nuklir
tersebut tidak pernah ditemukan. *eadaan dasar dari A@Ta memiliki +aktu paro
hanya A am. A@m Ta merupakan satu-satunya isomer nuklir yang teradi seara
alami. Unsur ini merupakan unsur .
.! Sifat Kemagnetan
1 Ta (s) 6 ?1 (g) 1 Ta?6 (s)
1 TaJ3 (aM) 3 H1 (g) 1 Ta (s) 9 HJ (s)
'ifat kemagnetan adalah adalah sifat yang dimiliki suatu unsur atau kompleks karena pengaruh elektron yang ada pada orbital d. 'ifat kemagnetan ini ditentukan oleh ada tidaknya elektron yang tidak berpasangan pada orbital d baik saat unsur bebas ataupun dalam bentuk kompleksnya.
a. 'ifat *emagnetan Unsur
Unsur Tantalum memiliki konfigurasi elektron seperti berikut
6d s p
#danya elektron yang tidak berpasangan pada orbital 6d membuat unsur Tantalum memiliki sifat paramagnetik.
b. 'ifat *emagnetan *ompleks
'enya+a kompleks Tantalum heksakarbonil ETa(;)D memiliki konfigurasi
elektron seperti berikut
6d s p
#danya elektron yang tidak berpasangan pada orbital 6d membuat unsur Tantalum memiliki sifat paramagnetik.
'! ;entuk <eometri
8entuk geometri adalah bentuk tiga dimensi senya+a kompleks yang didasarkan oleh pengisian ligan pada suatu orbital. 8entuk geometri dapat ditentukan dengan menggunakan teori ikatan alensi, teori medan kristal, dan teori orbital molekul.
a. 8entuk geometri kompleks ion
*ompleks ion heksaflorotantalat adalah senya+a kompleks Tantalum yang mengikat enam unsur Jlor. 'enya+a kompleks ini memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut
:3Ta N E?eD 4f 1 6d3 s1
keterangan ligan
/engan menggunakan teori orbital molekul, bentuk geometri dari kompleks tersebut dapat ditentukan. /alam hal ini ligan mengisi pada tingkat orbital yang lebih rendah terlebih dahulu. 'ehingga didapatkan hibridisasi dari kompleks tersebut adalah hibridisasi d1sp3. /ari hibridisasi tersebut dapat
disimpulkan bah+a bentuk geometri dari kompleks tersebut adalah ktahedral.
b. 8entuk geometri kompleks organologam
*ompleks Tantalum heksakarbonil adalah senya+a kompleks Tantalum yang mengikat enam senya+a karbonil. 'enya+a kompleks ini memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut
:3Ta N E?eD 4f 1 6d3 s1
keterangan ligan
/engan menggunakan teori orbital molekul, bentuk geometri dari kompleks tersebut dapat ditentukan. /alam hal ini ligan mengisi pada tingkat orbital yang lebih rendah terlebih dahulu. 'ehingga didapatkan hibridisasi dari kompleks tersebut adalah hibridisasi d1sp3. /ari hibridisasi tersebut dapat
disimpulkan bah+a bentuk geometri dari kompleks tersebut adalah ktahedral.
(! =arna Kom)4eks
Warna kompleks adalah +arna yang tampak oleh mata kita saat berada dalam senya+a kompleksnya. Warna ini dipengaruhi oleh ada tidaknya eksitasi
atau besar energi yang diperlukan untuk eksitasi. 'aat diberi energi berupa foton maka elektron akan tereksitasi menuu tingkat energi yang lebih tinggi. 'aat itu kompleks akan menyerap foton dan ada pula foton yang diteruskan (tidak diserap). Warna yang tampak pada mata kita adalah +arna yang diteruskan oleh senya+a kompleks tersebut. Warna yang dapat kita lihat adalah pada daerah panang gelombang visible. "ada daerah panang gelombang !R dan U< mata kita
tidak mampu melihat +arnanya. a. Warna kompleks ion
*ompleks ion heksaflorotantalat adalah senya+a kompleks Tantalum yang mengikat enam unsur Jlor. 'enya+a kompleks ini memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut
:3Ta N E?eD 4f 1 6d3 s1
Ta6 N E?eD 4f 1 6d@ s@
"ada saat diberi energi, kompleks ini tidak dapat mengalami eksitasi dd karena tidak terdapat elektron pada orbital d. karena tidak teradi eksitasi maka pada pengamatannya kompleks ini tidak ber+arna.
b. Warna kompleks organologam
*ompleks Tantalum heksakarbonil adalah senya+a kompleks Tantalum yang mengikat enam senya+a karbonil. 'enya+a kompleks ini memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut
:3Ta N E?eD 4f 1 6d3 s1
"ada saat diberi energi, kompleks ini mengalami eksitasi dd. >amun
karena ligan ; merupakan ligan kuat sehingga splitting energi dari
kompleks akan tinggi. Hal ini menyebabkan elektron mengalami low spin
sehingga untuk berpidah ke tingkat energi yang lebih tinggi membutuhkan enrgi yang ukup besar. %nergi yang besar membuat panang gelombangnya keil. 'ehingga pada pengamatan kompleks ini tidak ber+arna karena menyerap pada daerah panang gelombang infra merah.
"emurnian (isolasi) Tantalum dapat dilakukan dengan metode ekstraksi. &ula-mula logam Tantalit (logam ampuran tantalum dan niobium) dipisahkan dengan mereaksikannya menggunakan asam kuat (HJ) pada suhu diatas 9@ o;.
Reagen ini melarutkan oksida tantalum dan niobium untuk memberikan kompleks fluorida, yang dapat dipisahkan dari kotoran dan dari satu sama lain. Reaksi yang teradi adalah sebagai berikut
Ta16 4 HJ 1 H1ETaJ:D 6 H1
*ompleks hasil reaksi selanutnya diendapkan dengan menambahkan kalium florida untuk menghasilkan kompleks kalium florida yang akan mengendap. "ersamaan reaksinya adalah sebagai berikut
H1ETaJ:D 1 *J * 1ETaJ:DO 1 HJ
"ada akhir proses untuk mendapatkan logam tantalum murni, kompleks kalium florida direduksi menggunakan karbon sehingga akan terbentuk bubuk tantalum kasar.
1! Kegunaan
Tantalum memiliki beberapa kegunaan penting. Tantalum banyak digunakan sebagai bahan baku logam yang baik. Tantalum dipilih karena memiliki beberapa sifat penting seperti titik leleh yang tinggi, kekuatan logam yang tinggi, dan sebagai logam yang mudah dibentuk. 'alah satu aplikasinya adalah penggunaan tantalum sebagai bahan baku pembuatan alat elektronik seperti kapasitor. *apasitor tantalum memanfaatkan keenderungan dari logam tantalum untuk membentuk pelindung oksida lapisan permukaan.
Tantalum uga merupakan logam yang sangat inert. Hal ini uga dimanfaatkan untuk bahan baku pembuatan alat-alat bedah yang sangat membantu dalam ilmu kesehatan. 7ogam tantalum tidak bereaksi dengan airan atau aringan yang ada di dalam tubuh, sehingga tubuh tahan terhadap logam dengan sangat
baik. Hal ini yang melatarbelakangi penggunaan logam tantalum sebagai bahan baku pembuatan alat bedah untuk kepentingan operasi.
=OLFRAM
! Se"ara#
/alam bahasa '+edia, tungsten batu berat, ditemukan pada tahun ::9, "eter Woulfe mengui mineral yang sekarang dikenal sebagai tungstenit dan menyimpulkan bah+a terdapat =at baru dalam tungstenit. 'heele, pada tahun :A, menemukan bah+a asam yang baru dapat dibuat dari tungsten (nama yang diberkan pada tahun :6A untuk mineral yang sekarang dikenal sebagai sheelite). 'heele dan 8erman mengusulkan adanya kemungkinan untuk mendapatkan logam yang baru dengan mereduksi asam ini. /e %lhuyar menemukan bah+a asam dalam tungstenit pada tahun :A3 adalah sama dengan asam tungsten (asam tungstat) yang dibuat 'heele, dan pada tahun yang sama, mereka berhasil memperoleh unsur tungsten dengan mereduksi asam tungstat dengan aranng. Tungsten, terdapat dalam mineral tungstenit, sheelit, huebnertie dan ferberit.
$! Sifat fisika
Tungsten murni adalah logam yang ber+arna putih timah hingga abu-abu baa dengan titik didih 6A16 * dan titik lebur 396 * . Tungsten yang sangat murni dapat dipotong dengan gergai besi dan bisa dibentuk dengan mudah. /alam keadaan tidak murni, tungsten rapuh dan membutuhkan kera keras untuk bisa membentuknya. Tungsten memiliki titik air tertinggi darisemua unsur
logam. Tungsten teroksidasi di udara dan harus dilindungi bila disimpan pada suhu yang meningkat. "emuaian akibat panasnya hampir sama dengan kaa borosilikat, yang membuatnya berguna untuk segel dari kaa ke logam.Tungsten memiliki titik air tertinggi darisemua unsur logam, dan pada suhu 6@o;
memiliki kekuatan regang tertinggi. Tungsten teroksidasi di udara dan harus dilindungi bila disimpan pada suhu yang meningkat. "emuaian akibat panasnya
hampir sama dengan kaa borosilikat, yang membuatnya berguna untuk segel dari kaa ke logam. #dapun sifat fisik lainnya adalah
Radius #tom .4 P Radius *oalensi .3 P
*onduktiitas 7istrik A.1 F @ ohm-m- %lektronegatiitas 1.3
*onfigurasi %lektron E?eD4f 46d3s1
Jormasi %ntalpi 36.4 k2$mol
*onduktiitas "anas :4 Wm-* -
"otensial !onisasi :.9A <
8ilangan ksidasi ,6,4,3,1 *apasitas "anas @.3 2g-* -
%ntalpi "enguapan 411.6A k2$mol <olume #tom 9.63 m3$mol
&assa #tom A3.A6 Titik /idih 6A16 *
Radius *oalensi .3 P
'truktur *ristal b &assa 2enis 9.3 g$m3
*onduktiitas "anas :4 Wm-* -
"otensial !onisasi :.9A <
Titik 7ebur 396 *
%ntalpi "enguapan 411.6A k2$mol
&! Sum-er
Tungsten berasal berasal dari tung yang artinya heay yaitu mineral ber+arna kuning, mirip kuarsa tapi lebih berat (1kali lebih). Tungsten (W) didapat dari mineral +oframite, diberi nama +ofram, T7 N3.4@@o;, digunakan sebagai ka+at bola lampu, sebagai aditif pada baa untuk meningkatkan sifat tahan panas. W berasal dari mineral 'heelite (;aW4), stol=ite ("bW4), dan Wolframite Je(&n)W4.
.! Ke4im)a#an
A@W
*elimpahan @.1 B
Waktuparuh .A F @Atahun
%nergi peluruhan 1.6&e<
A3W
*elimpahan 4.3B
'tabil dengan @9 neutron
AW
*elimpahan senya+a buatan Waktu paruh 1.1hari
%nergi "eluruhan @.AA&e<
A4W
*elimpahan 3@.4B 'tabil dengan @ neutron
A1W
*elimpahan 1.6@B 'tabil dengan @A neutron
'! Iso4asi
&ineral tungsen (+olfram) dihanurkan seara mekanik dan direaksikan dengan lelehan >aH. 7elehannya dilarutkan dalam air untuk memperoleh
>a-'heelite 'tol=ite
tungsenat yang kemudian diasamkan untuk mendapatkan W3 kemudian
direduksi dengan hidrogen dan diperoleh logamnya. ;ara lain adalah dengan mereduksi dengan H1 dari halidanya seperti WJ 3H1 W HJ
(! Reaksi =o4fram
Reaksi dengan udara
"ada temperature ruangan +olfram tidak dapat bereaksi dengan udara atau oksigen, tetapi pada temperature tinggi akan terbentuk +olfram(<!) trioksida
1W(s) 31(g) I 1W3(s)
Reaksi dengan halogen
Wolfram berekasi langsung dengan fluor pada temperature ruangan membentuk +olfram(<!) fluoride
W(s) 3J1(g) I WJ(g)
Reaksi dengan halida
Wolfram bereaksi langsung dengan klor pada 16@@; atau brom membentuk
+olfram (<!) klorida atau +olfram bromide. /iba+ah kondisi yang tidak terkontrol +olfram(<) klorida terbentuk dari reaksi antara logam +olfram dan klor. !ni nampak +olfram bereaksi dengan beberapa perpanangan iodine pada temperature tinggi
W(s) 3;l1(g) I W;l(s)
W(s) 3;l1(l) I W;l(s)
1W(s) 6;l1(g) I 1W;l6(s)
Reaksi dengan asam dan basa
Wolfram tidak bereaksi dengan asam maupun basa.
*! Sifat Kemagnetan
7ogam +olfram bersifat paramagnetik. Hal ini dapat dilihat dari adanya 4 elektron yang tidak berpasangan pada saat logam +olfram berikatan. 'eperti digambarkan konfigurasi elektronya berdasarkan teori ikatan alensi.
6d s p
1! Sen2a3a Kom)4eks
Rumus &olekul WJ
>ama 'enya+a Heksafluoro +olfram(<!) 8ilangan *oordinasi
8ilangan ksidasi
8entuk &olekul ktahedral Warna tidak ber+arna 'ifat *emagnetan /iamagnetik "enelasan
Teori Medan Kristal (CFT
:4W E?eD 4f 4 6d4 s1 :4W E?eD 4f 4 6d@ s@
"ada kompleks WJ tidak mengalami transisi d-d sehingga +arna kompleks yang
dihasilkan adalah tidak ber+arna
>! Sen2a3a Kom)4eks Organo4ogam
Rumus &olekul W(;)
>ama 'enya+a Heksakarbonil +olfram(<!) 8ilangan *oordinasi
8ilangan ksidasi @
8entuk &olekul ktahedral Warna tidak ber+arna 'ifat *emagnetan /iamagnetik "enelasan
Teori #"atan Valensi (V$T
Teori Medan Kristal (CFT
*arena menyerap tidak pada spektrum isibel, melainkan unisibel maka kompleks W(;) tidak ber+arna.
,! A)4ikasi =o4fram
Jilamen adalah kumparan tipis ka+at tungsten. Tungsten digunakan karena memiliki titik leleh tinggi di antara logam-logam, yaitu 34@@o; dan tetap
kuat kendati dipanaskan sampai 16@@o; atau lebih. 'elain itu tungsten uga
memiliki tekanan uap paling rendah di antara semua logam, adi menguap lebih sedikit daripada yang lain. *arena logam pun sesekali menguapkan beberapa atomnya tetapi prosesnya sangat lambat sehingga kita tidak bisa mengamatinya keuali pada temperatur yang sangat tinggi.
*etika dipanaskan sampai berpiar, bahkan tungsten akan menguap ukup epat sehingga filamen menadi lekas tipis sampai akhirnya putus dan menghentikan aliran listrik. &aka lampu menadi padam. 8eberapa lama sebelum hal itu teradi sebetulnya tungsten itu dapat dilihat menguap dari lapisan gelap yang mengotori bagian dalam kaa mengembun karena temperatur kaa relatif lebih rendah. 7apisan gelap inilah yang membuat bola lampu tidak seterang biasanya.
Tugas halogen dalam bola lampu piar adalah menurunkan lau penguapan tungsten dengan ara yang sangat menarik. &ula-mula uap !odium bereaksi dengan atom-atom tungsten yang menguap sebelum mereka sempat mengembun
di ba+ah permukaan kaa kemusian mengubah merekan menadi tungsten iodida, senya+a kimia ber+uud gas. &olekul-molekul tungsten iodida selanutnya melayang-layang dalam bola lampu sampai bertemu dengan filamen yang sedang berpiar. Temperatur yang tinggi membuat gas itu terurai kembali menadi uap
iodium dan tungsten logam yang langsung menyatu kembali dengan filamen. "roses daur ulang ini kurang lebih dapat memperpanang masa hidup filamen sehingga lampu bisa menadi lebih a+et. "roses halogen memungkinkan lampu dioperasikan pada temperatur yang auh lebih tinggi tanpa pelapukan filamen yang berlebihan, selain menghasilkan ahaya yang lebih terang, lebih putih. Temperatur di sebelah dalam dinding bola lampu harus tinggi, yaitu sekitar 16@@o; agar atom-atom tungsten tidak lekas mengembun sehingga sempat
ditangkap uap iodium.
RHENIUM
! Se"ara# R#enium
Rhenium merupakan salah satu anggota logam transisi periode sistem periode unsur. Rhenium uga merupakan unsur alam yang terakhir ditemukan dam termasuk dalam kelompok loham termahal di bumi. Rhenium memiliki nomor atom :6 dan ber+arna puith keperakan. Rhenium ber+uud padat pada suhu kamar dan banyak ditemukan dalam bentuk mineralnya.
8erdasarkan studi eksperimental dari nomor atom unsur keberadaan rhenium telah diperkirakan oleh Henry &oseley pada tahun 93. Tiga ilmu+an dari 2erman mengumumkan penemuan rhenium pada tahun 916. *etiga ilmu+an tersebut adalah Walter >oddak, !da Take dan tto 8erg di 2erman. *eberadaan rhenium ini dideteksi dalam biih paltinum dan kolumbit. 'elain itu, rhenium uga ditemukan di dalam mineral gadolinite dan molibdenite. *etiga ilmu+an tersebut uga mampu memisahkan rhenium sebanyak gram dari @ kg molibdenit pada
$! Sum-er dan Ke4im)a#an R#enium di A4am
Unsur rhenium tidak ditemukan dalam bentuk bebas di alam namun sebagian besar ditemukan dalam bentuk senya+a dalam mineral tertentu. &eskipun demikian rhenium tersebar di kerak bumi dengan umlah @,@@ ppm. Rhenium dalam matahari sebanyak @, ppb, dalam meteorit sebanyak 6@ppb, dalam kerak batuan sebanyak 1, ppb dan dalam air laut sebanyak @,@@ ppb. Rhenium dalam molibdenit terdapat sebanyak @,@@1B hingga @,1 B. Rhenium diketahui memiliki 33 isotop. >amun hanya ada satu isotop rhenium yang paling stabil yaitu A:Re. !sotop rhenium yang stabil ini memiliki +aktu paruh yang
panang yakni 4,36 F @@ tahun dengan kelimpahan 1,B. 'ebagian besar
sumber rhenium adalah mineral. &ineral-mineral tersebut yakni molibdenite
&! Sifat Fisika R#enium
Rhenium merupakan logam ber+uud padat dan ber+arna putih keperakan dengan kilau logam. Rhenium umumnya ditemukan dalam bentuk serbuk karena dalam bentuk ini rhenium lebih reaktif dibandingkan dalam bentuk padatnya. Unsur ini sangat mudah ditempa, dapat diikat, digulung dan uga dapat dibentuk menadi gulungan ka+at. 'ifat-sifat fisika rhenium lainnya dapat dilihat dalam tabel di ba+ah ini.
Sifat Fisika R#enium
Õ Wuud "adat
Õ &assa 2enis (g$m3) 9,3
Õ Titik 7ebur (*) 3A@
Õ Titik /idih (*) 66@
Õ &uatan !nti %fektif @,1
Õ %ntalpi #tomisasi (k2$mol) ::
Õ %ntalpi "eleburan (k2$mol) 34
Õ %ntalpi "enguapan (k2$mol) :@4
Õ 8ilangan ksidasi 4,6,,:
Õ 8ilangan *oordinasi 4,6,,:
Õ *apasitas *alor (2$mol *) 16,4A
Õ %lektronegatiitas ("auling) ,9
Õ %nergi !onisasi (k2$mol) :@
Õ 2ari-ari #tom (pm) 3:
Õ 'truktur *ristal Heksagonal
.! Sifat8Sifat Umum R#enium • Kemagnetan
'ifat kemagnetan unsur terbagi menadi tiga yaitu paramagnetik dan diamagnetik. 'ifat kemagnetan unsur tersebut berhubungan dengan adanya elektron yang berpasangan atau yang sebaliknya. () 'ifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga semua bahan bersifat diamagnetik karena atomnya mempunyai elektron orbital. 8ahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. (1) 'ifat paramagnetik sedikit tertarik oleh medan magnet. 'ifat paramagnetik teradi karena adanya beberapa elektron tidak berpasangan, dan dari penataan kembali elektron orbit disebabkan oleh medan
magnet eksternal. (3) Jeromagnetik mempunyai resultan medan atomis besar. Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin elektron.
Rhenium memiliki nomor atom :6 dengan konfigurasi elektronnya :6Re
E?eD 4f 4 6d6 s1. *onfigurasinya seperti yang ditunukkan dalam diagram
orbital seperti di ba+ah ini
8erdasarkan konfigurasinya tersebut, rhenium memiliki 6 elektron yang tidak berpasangan di orbital 6d. #kibatnya sifat kemagnetan dari unsur rhenium
adalah paramagnetik.
'! Pem-entukan Sen2a3a Kom)4eks
Unsur golongan trasnsisi dapat membentuk senya+a kompleks. 'enya+a kompleks adalah senya+a yang tersusun oleh ion logam dan ligan dengan ikatan koordinasi. 'alah satu ontoh senya+a kompleks dari unsur rhenium ini adalah * 1ERe;lD. Rhenium bertindak sebagai ion logam dengan bilangan oksidasi .
8ilangan oksidasi adalah muatan formal atom dalam suatu molekul atau dalam ion yang dialokasikan sedemikian sehingga atom yang ke-elektronegatiannya lebih rendah mempunyai muatan positif. 'edangkan unsur ;l bertindak sebagai ligan. 8ilangan koordinasi dari senya+a kompleks ini yaitu . *ompleks dengan nama kalium heksaklororhenium (<!) ini memiliki +arna hiau dan bentuk molekul oktahedral. :6Re E?eD 4f 46d6 s1 Re4 E?eD 4f 46d3 s@ 5round state Hibridisasi d1sp3 oktahedral
(! =arna Sen2a3a Kom)4eks
Umumnya senya+a dari unsur transisi memiliki +arna tertentu. Warna pada senya+a kompleks disebabkan oleh teradinya perpindahan elektron pada orbital d, yaitu dari orbital yang tingkat energinya lebih rendah ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi.
#danya +arna dari kompleks logam transisi dapat dielaskan dengan ;JT (;rystal Jield Theory). Teori ini menelaskan bah+a +arna timbul akibat adanya transisi d-d. %nergi yang dibutuhkan untuk transisi elektron menyerap pada panang gelombang daerah isibel akibatnya +arna dari senya+a kompleks dapat teramati. Warna yang munul sebagai +arna senya+a kompleks tersebut adalah +arna komplementer dari +arna yang diserap dalam proses eksitasi tersebut.
ERe;lD1
:6Re E?eD 4f 46d6 s1
Re4 E?eD 4f 46d3 s@
8erdasarkan fakta yang diperoleh, energi yang dibutuhkan untuk eksitasi elektron menyerap pada panang gelombang sekitar 1@-::@ nm sehingga +arna komplementer atau +arna yang tampak pada suatu unsur adalah +arna hiau.
*! Sen2a3a Organo4ogam dari R#enium
∆ E n e r g i
d
z 2d
x 2 -y 2d
x yd
x zd
y zd
x yd
x zd
y zd
z 2d
x 2 -y 2 ∆'ebagian dari logam golongan transisi dapat membentuk senya+a organologam. 'enya+a organologam merupakan senya+a yang tersusun oleh atom karbon yang terikat di atom logam. 'eara umum, atom logam bertindak sebagai ion logam atau atom pusat dan atom karbon atau gugus organik bertindak sebagai ligan. 2adi atom karbon menyumbangkan pasangan elektron bebas kepada ion logam.
Rhenium dapat membentuk senya+a organologam. 'alah satu ontoh senya+a kompleks organologam rhenium adalah pentakarbonil rhenium (!) klorida atau lebih dikenal dengan rhenium pentakarbonil klorida. Rumus molekulnya adalah Re(;)6;l. 'enya+a ini memiliki bentuk molekul oktahedral
berdasarkan teori <'%"R. *onfigurasi elektron Re E?eD 4f 4 6d6 s. "ada
keadaan ground state, orbital 6d dari atom pusat (Re) terdapat 6 elektron tidak berpasangan dan elektron di orbital s. 3 elektron akan tereksitasi. rbital logam
rhenium dapat menyediakan ruang kosong di orbital hibrida d1sp3 seperti di ba+ah
ini
rbital hibrida d1sp3 yang kosong akan ditempati oleh ligan sehingga
bentuk geometri dari senya+a organologam ini adalah d1sp3. 'ifat kemagnetan
senya+a organologam dari Re(;)6;l adalah diamagnetik karena semua
elektronnya berpasangan.
1! Reaksi Kimia R#enium
. Reaksi dengan udara
Rhenium bereaksi dengan oksigen membentuk rhenium (<!!) oksida sesuai reaksi reaksi di ba+ah ini
4Re(s) :1(g) I 1Re1:(s)
1. Reaksi dengan air
Rhenium tidak bereaksi dengan air dalam keadaan normal 3. Reaksi dengan halogen
Rhenium dapat bereaksi dengan halogen. ;ontoh reaksi rhenium dengan fluorin menghasilkan senya+a renium (<!) fluoride dan renium (<!!) flurida. 8erikut ini merupakan reaksi dari rhenium dengan fluorin
Re(s) 3J1(g) I ReJ(s)
1Re(s) :J1(g) I 1ReJ:(s)
4. Reaksi dengan karbonil
Rhenium uga dapat bereaksi dengan senya+a karbonil. 'alah satu senya+a karbonil yang umumnya bertindak sebagai ligan adalah ;. Rhenium dalam bentuk oksidanya dapat bereaksi dengan ; menghasilkan Re1(;)6;l.
"ersamaan reaksinya adalah sebagai berikut Re1: :; I Re1(;)@ :;1
6. Reaksi dengan asam
Renium tidak dapat larut dalam asam hidroklorida (H;l) dan asam hidroflorida (HJ), tetapi dapat larut dalam asam nitrit (H>3) dan asam sulfat (H1'4). Rhenium akan teroksidasi ika ditambahkan asam nitrit (H>3) atau asam sulfat (H1'4). Reaksi tersebut membentuk larutan perrheni (HRe4) yang memiliki bilangan oksidasi yang stabil :.
>! Diagram Latimer
/iagram ini menunukkan dalam suasana asam
,! Iso4asi R#enium
!solasi merupakan suatu langkah yang digunakan untuk memisahkan dan mendapatkan unsur atau senya+a yang diinginkan dari sumbernya. !solasi rhenium ini dapat dilakukan dengan ara mereaksikan >H4Re4 dengan gas
hidrogen pada temperatur tinggi. "ersamaan reaksinya adalah sebagai berikut 1(>H4)Re4 :H1 I 1Re AH1 1>H3
"roses seara rininya adalah pemanasan senya+a >H4Re4 menghasilkan asap
yang terlarut sebagai ion perhenat Re4-. !on ini dipekatkan dengan garam *;l
untuk membentuk endapan *Re4. 'elanutnya dilakukan proses reduksi untuk
mendapatkan logam$unsur rhenium dengan menggunakan gas hidrogen.
Rhenium sekarang ini banyak dimanfaatkan oleh industri pembuat mesin pesa+at atau et karena sifatnya yang unik. &eskipun rhenium merupakan logam yang langka namun kegunaannya sangat penting terutama dalam pembuatan mesin et. Untuk menghasilkan kualitas mesin yang baik, rhenium biasanya membentuk alloy atau ampuran logam dengan molibdenum terlebih dahulu. #lloy inilah yang nantinya digunakan untuk mesin et. #lloy ini memiliki sifat superkonduktif pada suhu @ *. 'ifat alloy tersebut yang terpenting yaitu tahan terhadap temperatur tinggi. 'ehingga alloy ini dapat digunakan untuk mesin et karena bagian mesinnya sangat dipengaruhi oleh suhu hingga 16@@ * (sekitar 11@@ Q ;). semakin baik ketahanan suatu mesin terhadap suhu tinggi maka semakin baik kualitas mesinnya. *ualitas mesin tahan panas dapat diperoleh dengan menggunakan alloy rhenium-molibdenum.
OSMIUM ! Se"ara#
smium ditemukan pada tahun A@3 oleh 'mithson Tennant di !nggris. smium didapat dalam residu ber+arna gelap yang tersisa ketika platinum mentah dilarutkan dengan aMua regia (ampuran asam klorida dan nitrat). Residu gelap ini berisi osmium (nama setelah osme yang berarti bau) dan iridium. #sal nama dari kata Gunani osme yang berarti bau yang beraun dan menghasilkan logam bubuk di udara.
$! Sum-er
smium ditemukan sebagai elemen bebas dalam iridiosmium, yaitu sebuah paduan alami dari iridium dan osmium, dan dengan platinum-bantalan pasir dan biih. smium terdapat dalam mineral iridosule dan dalam pasir sungai yang menghasilkan platinum di daerah Ural, #merika Utara dan #merika 'elatan. 2uga ditemukan dalam biih mineral yang mengandung nikel di 'udbury, daerah ntario bersama dengan logam grup platinum lainnya. &eski kadarnya dalam
biih-biih tersebut sangat keil, namun karena adanya penambangan biih nikel berton-ton, memungkinkan perolehan smium sebagai hasil samping.
&! Ke4im)a#an
8erikut ini merupakan kelimpahan dari smium dalam berbagai lingkungan. /alam tabel kelimpahan, nilai diberikan dalam satuan ppb (bagian per miliarS miliar N @9), baik dari segi berat dan dalam hal umlah atom. >ilai
untuk kelimpahan sulit untuk menentukan dengan pasti, sehingga semua nilai harus diperlakukan dengan hati-hati beberapa orang, khususnya bagi unsur-unsur kurang umum. *onsentrasi lokal dari setiap elemen dapat berariasi dari yang diberikan di sini sebuah lipat atau lebih dan nilai-nilai dalam sumber-sumber literatur berbagai elemen umum kurang memang tampak sangat berariasi. *elimpahan untuk osmium di seumlah lingkungan yang berbeda.
Lo0ation ))- -2 3eig#t ))- -2 atoms Uni?erse 3 @,@1 Sun 1 @,@1 Meteorit :@ :@
@rusta4 ro0ks ,A @,1
.! Sifat8sifat Osmium
smium bubuk di udara sangat berbahaya dan dapat mematikan bagi kulit, paru-paru, dan mata. smium adalah terpadat dari semua elemen, yang berarti ia memiliki kepadatan tertinggi, uga memiliki titik lebur tertinggi dan titik didih terendah. smium bersifat keras, rapuh, berkilau, dan langka, sehingga dapat menghasilkan paduan sangat keras. *arena dapat menyebabkan edera serius bagi orang-orang ketika digunakan seara tidak benar, smium hanya boleh ditangani oleh ahli kimia. 2uga, biaya tinggi karena langka tersebut. 8iaya smium murni
adalah ::@@ per @@ gram, dan urah smium hanya satu dolar per @@ gram. #da 34 isotop untuk elemen ini, dan tuuh di antaranya seara alami dibentuk. 8erikut ini merupakan sifat-sifat fisika dari logam transisi smium
'! Diagram Latimer
/iagram ini menunukkan dalam suasana asam
/iagram tersebut menunukkan suasana asam, oksida A merupakan senya+a molekul yang dapat larut dalam air. ksida 4 tidak larut dalam air. 8anyak transisi oksida logam yang tidak suka terhadap pembentukan atom besar.
(! Iso4asi
%kstraksi industri osmium kompleks dilakukan pada biih yang merupakan ampuran dengan logam lain seperti ruthenium, rhodium, paladium, perak, platinum, dan emas. *adang-kadang ekstraksi logam mulia seperti iridium, rhodium, platina dan paladium adalah fokus utama dari operasi industri partiular sementara dan dalam kasus lain smium adalah hasil sampingan.
%kstraksi yang dilakukan kompleks karena logam lain yang hadir dan hanya berharga karena osmium berguna sebagai logam spesialis dan merupakan dasar dari beberapa katalis dalam industri.
Tahap a+al dalam isolasi ini, biih atau produk sampingan logam dasar diperlukan untuk menghapus perak, emas, paladium, dan platinum. Residu dilebur dengan bisulphate natrium (>aH'4) dan ampuran yang dihasilkan diekstraksi
dengan air menghasilkan larutan yang mengandung rodium sulfat, Rh1('4)3.
Residu yang tidak larut mengandung osmium tersebut. Residu dilebur dengan >a11 dan diekstraksi ke dalam air untuk mengekstrak ruthenium dan osmium
garam (termasuk ERu4D1- dan Es4(H)1D1-). Residu mengandung oksida
iridium, !r1. Reaksi garam dengan gas klorin memberikan oksida yang mudah
menguap dan Ru4s4. ksida osmium dipisahkan dengan natrium hidroksida
sebagai s;l11(>H3)4 oleh pengobatan dengan >H4;l. "enguapan sampai kering
dan terbakar di ba+ah gas hidrogen memberikan osmium murni.
*! Reaksi sen2a3a Osmium
! Reaksi Osmium dengan udara
smium sebagian besar kebal terhadap serangan atmosfer. "ada pemanasan dengan oksigen, logam osmium memberikan (titik leleh 3@Q;, titik
didih 3@Q;) lebih mudah menguap osmium (<!!!) oksida, s4. Ternyata, di
udara, logam osmium mengeluarkan bau khas dari s4. 'enya+a s4 adalah
senya+a yang sangat beraun.
s (s) 11 (g) I s4 (s)
8iasanya kedua dan ketiga baris %lemen blok d menunukkan kimia serupa, tetapi dalam kasus ini, ruthenium (tepat di atas osmium dalam tabel periodik) bereaksi dengan 1 membentuk ruthenium (!<) oksida, Ru1.
$! Reaksi Osmium dengan air
smium tidak bereaksi dengan air dalam kondisi normal.
&! Reaksi osmium dengan #a4ogen
smium bereaksi dengan kelebihan fluor, J1, pada @@Q; dan tekanan 4@@
atmosfer untuk membentuk osmium(<!!)fluorida, sJ:.
1s (s) :J1 (g) I 1sJ: (s) (kuning)
1! Sifat Kemagnetan
:s E?eD 4f 4 6dA s@
'enya+a smium memiliki sifat paramagnetik, hal ini dikarenakan 1 elektron pada orbital 6d tidak memiliki pasangan.
>! Sen2a3a Kom)4eks
8erikut ini merupakan salah satu intoh senya+a kompleks dari smium, yaitu sJ4 (smium tetrafluoride(!<)). sJ4 memiliki senya+a
ber+arna kuning. Warna dari seya+a ini dapat dielaskan dengan menggunakan teori ;JT.
:s E?eD 4f 4 6dA s@ :s4 E?eD 4f 4 6d4 s@
7igan J merupakan ligan lemah, sehingga elektron enderung mengisi orbital dengan high spin. 'aat teradi penyerapan energi, elektron dari sJ4
tereksitasi mengalami transisi d-d, +arna yang diserap saat tereksitasi adalah E n e r g i E n e r g i
iolet dengan panang gelombang 4@@ nm.
iolet dengan panang gelombang 4@@ nm. 'edangkan +arna yang nampak adalah'edangkan +arna yang nampak adalah +arna komplementernya
+arna komplementernya, , yaitu kuning.yaitu kuning.
Teori <8T tidak mampu menelaskan bentuk dari senya+a sJ
Teori <8T tidak mampu menelaskan bentuk dari senya+a sJ44 seperti seperti
ga
gambambar r di di baba+ah +ah iniini. . leleh h karkarena itu ena itu digdigunaunakakan n teoteori ri memedan dan krikristastal l untuntuk uk menelaskan bentuk senya+anya.
menelaskan bentuk senya+anya.
Ground
Ground
Sae
Sae
T
Tere!
ere!
siasi
siasi
"i#rid
"i#rid
isasi
isasi
4 PE$ dari
4 PE$ dari
4 ligan %
4 ligan %
&&Teori MOT Teori MOT
Te
Teori ini ori ini menelaskan bah+a elektron-elektron dari ligan menelaskan bah+a elektron-elektron dari ligan J menempatiJ menempati orbital sp
orbital sp33. leh karena itu bentuk orbital dari senya+a ini adalah tetrahedral.. leh karena itu bentuk orbital dari senya+a ini adalah tetrahedral.
,!
,! Sen2a3a Sen2a3a Kom)4eks Kom)4eks Organo4ogamOrgano4ogam
'alah satu ontoh senya+a organologam dari smium adalah s(;) 'alah satu ontoh senya+a organologam dari smium adalah s(;)66,,
smium pentakarbonil (<). smium pada senya+a ini memiliki bilagan oksidasi smium pentakarbonil (<). smium pada senya+a ini memiliki bilagan oksidasi @. 'enya+anya tidak ber+arna dan memiliki bentuk trigonal bipiramidal. Warna @. 'enya+anya tidak ber+arna dan memiliki bentuk trigonal bipiramidal. Warna dari senya+a ini dapat dielaskan dengan teori ;JT berikut
dari senya+a ini dapat dielaskan dengan teori ;JT berikut ini.ini.
5
5
d
d
6
6
s
s
6
6
p
p
'r#ial !elomp
'r#ial !elomp
ligan %
ligan %
&&'r#ial mole!ul
'r#ial mole!ul
!omple!s 's%
!omple!s 's%
4 4s
s
p
p
3
3
'r#ial
'r#ial
ion
ion
's
's
4(4(#e#as
#e#as
'r#ial
'r#ial
ion
ion
's
's
4(4(pada
pada
)edan
)edan
era*e
era*e
dral
dral
2 2+
+
a
a
1 1+
+
22+
+
2 2a
a
1 1e
e
;
; merupakan ligamerupakan ligan kuat, elektron en kuat, elektron enderung terlebih danderung terlebih dahulu mengisihulu mengisi sub orbital dengan berpasangan. 'aat teradi penyerapan energi teradi transisi sub orbital dengan berpasangan. 'aat teradi penyerapan energi teradi transisi orbital d-d. %ksitasi pada transisi
orbital d-d. %ksitasi pada transisi orbital ini menyerap ke orbital ini menyerap ke daerah panangdaerah panang gelombang
gelombang yang keil yaitu menyyang keil yaitu menyerap di daerah U< sehinggerap di daerah U< sehingga senya+anya senya+anyaa menadi tidak ber+arna.
menadi tidak ber+arna. 8entuk orbital dari
8entuk orbital dari senya+a ini dapat dielaskan menggunakan teori senya+a ini dapat dielaskan menggunakan teori ;JT.;JT. 6 ligan ; mengisi orbital dsp
6 ligan ; mengisi orbital dsp33, sehingga bentuk orbital dari , sehingga bentuk orbital dari senya+a ini adalahsenya+a ini adalah
trigonal bipiramidal. trigonal bipiramidal.
d
d
,
,
-d
d
.
.
-d
d
.
.
2 2d
d
.
.
,
,
d.
d.
2 2&&
,
,
22d
d
,
,
-d
d
.
.
-d
d
.
.
2 2d
d
.
.
,
,
d.
d.
2 2&&
,
,
22 E E n n e e r r g g i i E E n n e e r r g g i i! Kegunaan Osmium
smium digunakan untuk me+arnai aringan lemak untuk slide mikroskop. #gar pengamat dapat mengamati preparat dengan baik. Untuk mematikan sel tanpa mengubah struktur sel yang akan diamati, fiksasi dapat dilakukan dengan menggunakan senya+a glutaraldehida atau osmium tetroksida (s4).
IRIDIUM 6Ir9 ! Se"ara#
!ridium merupakan unsur dengan simbol !r dan nomor atom :: dan logam yang keras, ber+arna outih keabu-abuan serta merupakan salah satu logan dalam keluarga platinum. 'mithson Tennant menemukan iridium di 7ondon pada tahun A@3 dalam residu yang tersisa ketika platinum mentah dilarutkan dengan aMua regia berupa residu ber+arna hitam yang a+alnya dianggap sebagai grafit. 'etelah penelitian lebih lanut, 7.>. <auMuelin di pranis menyatakan bah+a residu tersebut adalah iridium dan osmium. "enamaan iridium sangat layak karena garam-garamnya ber+arna terang. !ridium sendiri berasal dari bahasa yunani yaitu #risV yang berarti ber+arna pelangi.
Ground
Sae
Tere!s
iasi
"i#rid
isasi
5 PE$ dari 5
$! Sifat8sifat
!ridium, termasuk keluarga grup platinum, ber+arna putih (sama dengan platinum) tapi sedikit kuning semu. *arena iridium sangat keras dan rapuh, maka
logam ini sangat sulit dipakai dan dibentuk.
!ridium adalah logam yang paling tahan korosi serta tidak reaktif, dan dulu digunakan dalam pembuatan standar ukuran panang dalam satuan meter di "aris, yang merupakan ampuran dari platinum 9@B dan iridium @B. 'tandar ini ini akhirnya diganti pada tahun 9@ dengan kripton. !ridium tidak dapat larut dalam garam air seperti >a;l, dan >a;>. 8obot enis iridium mendekati bobot enis osmium. "erhitungan kerapatan iridium dan osmium dari lapisan ruang memberikan nilai 11.6 dan 11. g$m3. >ilai ini lebih dapat diperaya daripada
pengukuran fisik untuk menentukan unsur mana yang lebih berat. 8erikut adalah sifat fisik dan kimia senya+a iridium
. 'ifat Jisik !ridium
K Jasa !ridium padat
K Warna putih siler
K &assa 2enis 11, g$m3, (pada Titik 7ebur) 9 g$m3
K Titik 7ebur 1: * (1443Q;)
K Titik /idih 4A13 * (466@Q;)
K *alor "eleburan 4,1 k2$mol
K *alor "enguapan 13,A k2$mol K *apasitas kalor 16,@ 2$mol.*
1. 'ifat *imia
K #finitas 6.@ k2 mol-
K *onfigurasi elektron E?eD 4f 4 6d:s1
K Term 'imbol 4J 9$1
K 'imbol !r
K >omor #tom ::
K &assa #tom 91,1: gmol-
K 'truktur *ristal ;f (ubi fae entered)
K *onduktiitas 7istrik 1,3 F @ ohm-m-
K 8ilangan ksidasi 1,3,4,
K %lektronegatiitas 1,1@ skala "auling
K %nergi !onisasi "ertama AA@ k2$mol, *e-1 @@ k2$mol
K 2ari-ari #tom 36 pm
K 2ari-ari *oalen 3: pm
&! Sum-er
!ridium tidak terdapat di alam bersama dengan platinum dan logam satu grup platinum dalam mineral tanah. !ridium didapatkan sebagai hasil samping dari industri penambangan nikel.
!ridium uga terdapat dikerak bumi dengan umlah yang keil yaitu @.@@@ ppm sedangkan iridium dalam bentuk osmiridium yaitu berupa iridiosmium dan paduan alami terdapat di #laska dan #frika 'elatan. /alam paduan alami terdapat 6@B iridium dan pada iridiosmium terdapat sekitar :@B iridium. 'edangkan dalam ;hloroiridateamonium terdapat pada atsmosfer.
*elimpahan iridium pada bumi sekitar 1 ppb, kerak batuan sebesar @.4 ppb, matahari 1 ppb, dan di meteorid sebesar 66@ ppb.
.! Iso4asi Iridium
Umumnya logam iridium tidak dibuat dalam laboratorium seperti logam - l ogam lainnya. %kstraksi iridium dalam dunia industri umumnya diekstrak dalam b
entuk senya+a kompleks dan berperan sebagai logam dan teradi pada bii besi ya ng berampur dengan logam lain seperti kompleks logam rhodium, palladium, perak, platinum, dan emas. Umumnya ekstraksi dari logam mulia seperti iridium,
rhodium, platinum dan paladium merupakan bagian utama atau fokus utama dari operasi industri umumnya, sementara iridium merupakan produk sampingan. %kstraksi dari suatu kompleks dilakukan sebab terdapat logam lain yang hadir seperti iridium yang digunakan sebagai logam spesialis dan merupakan dasar dari beberapa katalis dalam industri.
Hal pertama yang dilakukan untuk memisahkan produk sampingan iridium dari logam seperti perak, emas, paladium, dan platinum adalah dengan melebur Residu dengan sodium bisulfat (>aH'4) dan ampuran yang dihasilkan
diekstraksi dengan air menghasilkan larutan yang mengandung sulfat rhodium, Rh1('4)3. Residu yang terlarut mengandung iridium, kemudian dilebur dengan
>a11 dan diekstraksi ke dalam air untuk menghilangkan ruthenium dan osmium
garam. Residu tersebut mengandung oksida iridium, !r1 yang dilarutkan pada
aMua regia (ampuran asam klorida, H;l, dan asam nitrat, H>3) untuk
memberikan larutan yang mengandung murni (>H4)3!r;l. "enguapan sampai
kering akan memberikan iridium murni.
#dapun proses isolasi !ridium yang lain yakni didapatkan dari reaksi redoks antara kompleks oksalat dari besi EJe(;14)1D1- dengan
heksakloridairidium(!!). Reaksi dituliskan
E!r;lD4- 1EJe(;14)1D1- I !rO 1EJe(;14)1D- ;l
-'! Reaksi % reaksi Iridium
Reaksi yang teradi pada irimium sebagai berikut . Reaksi dengan air
!ridium tidak bereaksi dengan air pada kondisi normal (pada suhu kamar). 'uatu =at yang bereaksi dengan air merupakan =at yang memiliki komponen dapat membentuk ion dalam pelarut air. !ridium merupakan logam yang tidak dapat mengion dalam suhu kamar, apabika diberi temperatur yang ukup tinggi maka kemungkinan akan teradi interaksi pada keduanya.
!ridium merupakan pelindung terbesar untuk serangan pada atmosfer. "ada pemanasan dengan oksigen, logam iridium membentuk iridium (!<)oksida
!r(s) 1(g) !r1(s) (padatan ber+arna hitam)
3. Reaksi dengan halogen
!ridium dapat bereaksi langsung dengan gas fluorine untuk membentuk
iridium(<!) fluoride (!rJ) yang sangat korosif. 'enya+a ini dengan hati-hati
dapat dipanaskan untuk membentuk !ridium(<) fluoride E!rJ6D4
!r(s) 3J1(g) !rJ(s) (padatan ber+arna kuning)
trihalides iridium (!!!) fluoride (!rJ3), iridium (!!!)hloride (!r;l3), iridium
(!!!)bromide (!r8r 3) dan iridium (!!!)iodide (!r!3) uga dapat dibentuk dari reaksi
langsung antara logam iridium dengan halogen diba+ah kondisi anhydrous
(kering)
1!r(s) 3J1(g) 1!rJ3(s) (padatan ber+arna hitam)
1!r(s) 3;l1(g) 1!r;l3(s) (padatan ber+arna merah)
1!r(s) 38r 1(g) 1!r8r 3(s) (padatan ber+arna merah
keoklatan)
1!r(s) 3!1(g) 1!r!3(s) (padatan ber+arna oklat
gelap)
4. Reaksi dengan asam
7ogam iridium bersifat inert ika direaksikan dengan asam termasuk
reaksinya dengan aMua regia (ampuran dari hydrohlori aid dan nitri aid yang digunakan untuk melarutkan logam emas).
6. "otensial reduksi
8alaned half-reation %@ $ < !r 3 3e- !r (s) .6 !r;l1- e- !r;l3- .@1 !r;l1- 4e- !r (s) ;l- @.A36 !r;l3- 3e- !r (s) ;l- @.:: !r1(s) 4H 4e- !r (s) H1 @.93 !r1(s) 1H1 4e- !r (s) 4H- @. !r 13 3H1 e- 1!r (s) H- @. (! Sifat Kemagnetan
*onfigurasi elektron dari !ridium ::!r E?eD 4f 4 6d: s1
6d s p
'ifat kemagnetan paramagnetik
"ada orbital d terdapat 3 elektron yang tidak berpasangan, sehingga sifat dari senya+a !ridium ini adalah paramagnetik.
*! Sen2a3a Kom)4eks
'alah satu senya+a kompleks yang dibentuk oleh logam adalah !rJ atau
!ridium (<!)fluoride.
− 8ilangan ksidasi !r (-)N@ !r N − 8ilangan *oordinasi
− 8entuk &olekul ktahedral
. Teori ikatan alensi
::!r E?eD 4f 4 6d: s1 ::!r E?eD 4f 4 6d3 s@
Hibridisasi
"%8
dari ligan
Warna pada senya+a kompleks disebabkan oleh teradinya perpindahan elektron pada orbital d, yaitu dari orbital yang tingkat energinya lebih rendah ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi. "erpindahan elektron tersebut dimungkinkan karena hanya memerlukan sedikit energi, yaitu bagian dari sinar tampak (pada panang gelombang tertentu). Warna yang munul sebagai +arna senya+a kompleks tersebut adalah +arna komplemen dari +arna yang diserap dalam proses eksitasi tersebut. "ada kompleks !rJ mengalami transisi d-d, +arna
yang diserap saat tereksitasi adalah iolet dengan panang gelombang 4@@ nm. 'edangkan +arna yang nampak adalah +arna komplementernya, yaitu kuning. 'enya+a rganologam
'alah satu senya+a kompleks yang dibentuk oleh logam adalah !r;l(;) E"(;H6)3D1 atau !ridium(!)bis(triphenylphosphin)
− 8ilangan ksidasi !r (-)N@ !r N − 8ilangan *oordinasi 4
− 8entuk &olekul sMuare planar − Warna kompleks organologam kuning
Teori !katan <alensi
::!r E?eD 4f 4 6d: s1 ::!r E?eD 4f 4 6dAs@ 5round 'tate 5d 6s 6d s p 6p
::!r E?eD 4f 4 6d: s1
%ksitasi
Hibridisasi
Warna pada senya+a kompleks disebabkan oleh teradinya perpindahan elektron pada orbital d, yaitu dari orbital yang tingkat energinya lebih rendah ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi. "erpindahan elektron tersebut dimungkinkan karena hanya memerlukan sedikit energi, yaitu bagian dari sinar tampak (pada panang gelombang tertentu). Warna yang munul sebagai +arna senya+a kompleks tersebut adalah +arna komplemen dari +arna yang diserap dalam proses eksitasi tersebut. "ada kompleks !r;l(;)E"(;H6)3D1 mengalami
transisi d-d, +arna yang diserap saat tereksitasi adalah biru. 'edangkan +arna yang nampak adalah +arna komplementernya, yaitu kuning.
1! Kegunaan
&eskipun kegunaan utamanya dalah sebagai =at pengeras untuk platinum, iridium uga digunakan untuk membuat a+an dan peralatan yang membutuhkan suhu tinggi. !ridium uga digunakan sebagai bahan kontak listrik. 'elain itu, iridium uga digunakan sebagai busi !ridium. 8erikut adalah kegunaan iridium yang lain
) smium-iridium digunakan untuk bantalan kompas
1) 91!r digunakan sebagai sumber radiasi gamma untuk pengobatan kanker
menggunakan brahytherapy 6 s 6 p 5d 6s
4 PE$ dari ligan
4p
5d 6s 6p
3) 'enya+a iridium digunakan sebagai katalis dalam proses ;atia untuk karbonilasi metanol untuk menghasilkan asam asetat
4) Unsur ini membentuk alloy dengan osmium yang digunakan untuk mata pulpen danbearing kompas.
6) 'ebagai meter standar yang merupakan logam ampuran "t-!r. 7ogam yg paling sulit berubah sifatnya.
) !ridium digunakan sebagai bahan utama dalam pembuatan busi iridium. 8usi iridium merupakan busi generasi baru dengan uung elektroda positif berdiameter @,: mm untuk pemakaian standar dengan umur pemakaian lebih panang. 8usi iridium dengan diameter @,4 mm merupakan yang terkeil di dunia dan dipakai untuk keepatan tinggi. 8ahan uung inti elektroda runing yang digunakan adalah ampuran iridium dan rhodium (alloy !ridium) dengan komposisi iridium yang lebih utama. 8usi iridium merupakan hasil pengembangan teknologi /enso 2epang dengan titik lebur sangat tinggi. *eistime+aan busi iridium dapat memberikan perikan bunga api yang besar pada ampuran bahan bakar udara yang miskin sehingga meningkatkan performa pembakaran. "enggunaan busi iridium dapat menurunkan
konsentrasi H; karena perikan bunga api yang dihasilkan besar dan konstan, maka pembakaran sempurna bisa terapai sehingga H; yang dihasilkan dalam pembakaran akan berubah menadi uap air (H1(g)). !ridium memiliki
titik lebur yang tinggi yaitu 16@@Q; sehingga dihasilkan perikan bunga api yang besar dan konstan dengan energi yang besar pula sehingga terapai pembakaran sempurna dan H; yang dihasilkan dalam proses pembakaran berubah menadi H1(g). Hal ini akan menurunkan tingkat emisi gas buang
H; pada kendaraan motor. Uung elektroda yang dibuat runing uga mendukung hasil perikan bunga api yang besar dan runing seperti alat potong menggunakan las sehingga dihasilkan energi yang tinggi.
PLATINUM 6Pt9 ! Se"ara#
/itemukan di #merika 'elatan oleh Ulloa pada tahun :36 dan oleh Wood pada tahun :4. 7ogam ini digunakan oleh orang !ndian sebelum ;olumbia
datang. "latinum terdapat di alam, dengan seumlah keil iridium, osmium, palladium, ruthenium dan rhodium, yang merupakan grup logam yang sama. 'emuanya ditemukan pada tanah alluial di pegunungan Ural *olumbia, dan di negara bagian #merika sebelah barat. 'perrilit, merupakan mineral platinum dengan kandungan nikel yang terdapat di 'udbury, ntario, yang merupakan sumber latina dengan umlah yang ukup. "roduksi nikel besar-besaran telah menunukkan fakta bah+a hanya satu bagian logam platinum dalam dua uta bagian biih mineral.
$! Informasi Dasar
"latina adalah suatu unsur kimia dengan simbol kimia "t dan nomor atom :A. >amanya berasal dari istilah 'panyol platina del "into, yang seara harfiah diteremahkan ke dalam keil perak dari 'ungai "into. 'ebuah logam transisi yang berat, malleable, ductile, berharga, ber+arna putih-keabuan. "latinum tahan karat dan terdapat dalam beberapa biih nikel dan opper, platina adalah resisten terhadap korosi dan teradi dalam beberapa biih nikel dan tembaga
bersama dengan beberapa deposito asli. "latinum ditemukan pada tanah alluial di pegunungan Ural *olumbia di negara #merika bagian barat. "latina ditemukan
sebagai elemen bebas, biasanya berampur dengan logam lain termasuk emas, nikel, tembaga, paladium, ruthenium, rhodium, iridium. "latinum uga ditemukan
di dalam batuan seperti sperrylite (platinum arsenide, "t#s1) dan ooperite
(platinum sulfida) dan osmium.
*eterangan Umum Unsur
>ama, 7ambang, >omor atom platina, "t, :A
/eret kimia transition metals
5olongan, "eriode, 8lok ?8, , d
"enampilan grayish +hite
&assa atom 96,@A6 g$mol
*onfigurasi elektron E?eD 4f 4 6d9 s
2umlah elektron tiap kulit 1, A, A, 31, :,
&! Sifat Fisik dan Sifat Kimia
;iri-iri fisik
Jase solid
&assa enis (sekitar suhu kamar ) 1,46 g$m &assa enis air pada titik lebur 9,:: g$m
Titik lebur :9 Q;
Titik didih 4:@Q;
*alor peleburan 11,: k2$mol
*alor penguapan 49 k2$mol
*apasitas kalor 16,A 2$(molX*)
