kimia


Kata Pengantar

       Puji syukur kami panjatkan kehadirat tuhan yang maha kuasa karena dengan rahmat dan petunjuknya kami dapat menyelesaikan makalah kimia ini.

          Makalah ini kami susun dengan harapan dapat menjadi teman belajar kita dan dapat membantu meningkatkan pemahaman tentang pokok-pokok materi yang telah kita pelajari guna meraih prestasi belajar yang maksimal

          Kami menyadari makalah ini masih ada beberapa kekurangan. Untuk itu, kami mengharapkan saran dan kritik yang membangun baik dari siswa maupun oleh guru mata pelajaran agar kedepannya lebih sempurna. Akhir kata Semoga makalah ini bermanfaat.


Hormat kami,


Penyusun



Daftar Isi
Kata pengantar......................................................................................................           1
Daftar isi................................................................................................................           1
Pendahuluan...........................................................................................................           2
Unsur transisi periode keempat............................................................................           3
         1.1    Sifat-sifat fisis.........................................................................................           3
         1.2    Sifat-sifat umum......................................................................................           3
         1.3    Sifat logam.............................................................................................           4
         1.4    Sifat magnet............................................................................................           4
Ion Kompleks.........................................................................................................           5
2.1        Struktur ion kompleks.............................................................................           5
2.2        Ligan......................................................................................................           6
2.3        Bilangan Koordinasi................................................................................           6
2.4        Muatan ion kompleks.............................................................................           6
2.5        Tata nama ion kompleks.........................................................................           6
2.6        Warna senyawa kompleks......................................................................           7
Glosarium .............................................................................................................. 8
Daftar Pustaka.......................................................................................................           8



Pendahuluan

Pengertian Unsur transisi
Ada dua pendapat mengenai unsur transisi, yaitu sebagai berikut.
  1. Unsur transisi adalah unsur yang terdapat pada blok –d dalam sistem periodik
  2. Unsur transisi adalah unsur yang sekurang-kurangnya salah satu ionnya mempunyai orbital d yang belum penuh.

Unsur Golongan Transisi Periode Ke Empat
Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Dalam satu periode dari kiri (Sc) ke kanan (Zn), keelektronegatifan unsur hampir sama, tidak meningkat maupun menurun secara signifikan. Selain itu, ukuran atom (jari-jari unsur) serta energi ionisasi juga tidak mengalami perubahan signifikan. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa semua unsur transisi periode keempat memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang serupa. Hal ini berbeda dengan unsur utama yang mengalami perubahan sifat yang sangat signifikan dalam satu periode.
Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dibandingkan unsur Alkali maupun Alkali tanah, sehingga kereaktifan unsur transisi tersebut lebih rendah bila dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Sebagian besar unsur transisi periode keempat mudah teroksidasi (memiliki E°red negatif), kecuali unsur Tembaga yang cenderung mudah tereduksi (E°Cu = + 0,34 V). Hal ini berarti bahwa secara teoritis, sebagian besar unsur transisi periode keempat dapat bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) menghasilkan gas hidrogen, kecuali unsur Tembaga. Akan tetapi, pada kenyataanya, kebanyakan unsur transisi periode keempat sulit atau bereaksi lambat dengan larutan asam akibat terbentuknya lapisan oksida yang dapat menghalangi reaksi lebih lanjut. Hal ini terlihat jelas pada unsur Kromium. Walaupun memiliki potensial standar reduksi negatif, unsur ini sulit bereaksi dengan asam akibat terbentuknya lapisan oksida (Cr2O3) yang inert. Sifat inilah yang dimanfaatkan dalam proses perlindungan logam dari korosi (perkaratan).


Unsur Transisi Periode keempat

1. Sifat-sifat fisis
Ø    Penghantar listrik yang baik
Ø    Kerapatannya besar
Ø    Ukuran atomnya sama
Ø    Titik leburnya sama
Ø    Struktur kristalnya terjejal

Sifat
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Konfigurasi Elektron
3d14s2
3d24s2
3d34s2
3d54s2
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s2
Tenaga Ionisasi (kJmol-1)
1.872
1.970
2.018
2.243
2.226
2.222
2.397
2.486
2.705
Elektronegravitas
1,3
1,5
1,6
1,6
1.5
1,8
1,8
1,8
1,9
Jari-jari atom (nm)
0,144
1,32
0,122
0,117
0,117
0,116
0,115
0,117
0,25
Tabel 1.1

2. Sifat-sifat Umum
Unsur transisi mempunyai sifat-sifat  khas yang membedakannya dari unsur golongan utama, antara lain :

  1. Bersifat logam. Semua unsur transisi tergolong logam dengan titik leleh dan titik didih yang relative tinggi (unsur-unsur golongan utama ada yang tergolong logam, metalloid dan logam)
  2. Bersifat paramagnetik (sedikit tertarik ke dalam medan magnet)
  3. Membentuk senyawa-senyawa yang berwarna (senyawa dari unsur logam golongan utama tidak berwarna

Tabel 1.2 Warna Senyawa dan bilangan Oksidasi Unsur Transisi

Unsur
Bilangan Oksidasi yang dikenal
Warna pada bilangan oksidasi
+2
+3
+4
+5
+6
+7
Sc
+3

tbw




Ti
+3, +4

Ungu
Tbw



V
+2, +3, +4, +5
Ungu
Hijau
Biru
Merah


Cr
+2, +3, +6
Biru
Hijau


Jingga

Mn
+2, +3, +4, +6, +7
Merah muda
Coklat
Coklat tua
Biru
hijau
Ungu
Fe
+2, +3
Hijau
Kuning




Co
+2, +3
Merah muda
ungu




Ni
+2, +3
Hijau





Cu
+1, +2
Biru





Zn
+2
tbw






  1. Mempunyai beberapa tingkat oksidasi (unsur logam golongan utama umumnya hanya mempunyai sejenis tingkat oksidasi)
  2. membentuk berbagai macam ion kompleks (unsur logam golongan utama tidak banyak yang dapat membentuk ion kompleks)
  3. Berdaya katalitik. Banyak unsur transisi atau senyawanya yang berfungsi sebagai katalisator, baik dalam proses industri maupun dalam metabolisme.

Tabel 1.3 Beberapa Katalis Unsur Transisi

Unsur Transisi
Senyawa yang digunakan
Reaksi yang dikatalisasi
Ti
V
Fe
Ni
Cu
TiCl3
V2O5
Fe atau Fe2O3
Ni
Cu atau CuO
Polimerisasi alkena (pembuatan plastik)
Proses kontak (Pembuatan H2SO4)
Proses Haber (pembuatan NH3)
Adisi alkena (pembuatan margarin)
Oksidasi alcohol (pembuat formalin)


3. Sifat Logam
            Semua Unsur transisi periode keempat secara meyakinkan tergolong logam, baik dalam sifat kimia maupun fisis. Dijelaskan bahwa sifat kimia logam berkaitan dengan keelektropositifan, sedangkan keelektropositifan sendiri bergantung pada energi ionosasi. Sebagaimana dapat dilihat pada tabel 1.4, semua unsur transisi periode keempat mempunyai energi ionisasi yang relatif rendah (kurang dari 1000 kJ mol-1) kecuali zink yang agak besar (906 kJ mol-1). Sifat logam unsur transisi juga dicerminkan oleh harga keelektronegatifannya yang rendah (kurang dari 2). Pada kenyataannya, semua unsur tansisi periode keempat membentuk kation tunggal dengan bilangan oksidasi +1, +2, atau +3. Pada tingkat oksidasi yang rendah, senyawa unsur transisi bersifat ionik.
            Apabila anda perhatikan, energi ionisasi pertama dari unsur-unsur transisi periode 4 (tabel 1.4) ternyata hampir sama. Hal ini terjadi karena muatan efektif inti yang dialami elektron kulit terluar adalah sama, yaitu +2 (elektron terakhir unsur transisi mengisi kulit ketiga, bukan kulit terluar). Adapun energi ionisasi zink yang bercolok tinggi dapat terjadi karena zink mempunyai konfigurasi elektron penuh, suatu bentuk konfigurasi elektron yang relatif stabil.

Tabel 1.4 Sifat-sifat unsur transisi periode keempat

Sifat
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Jari-jari atom (A)
1,44
1,32
1,22
1,18
1,17
1,17
1,16
1,15
1,17
1,25
Jari-jari ion M2+ (A)
-
1,00
0,93
0,87
0,81
0,75
0,79
0,83
0,87
0,88
Titik leleh (°C)
1541
1660
1890
1857
1244
1535
1495
1453
1083
420
Titik didih (°C)
2831
3287
3380
2672
1962
2750
2870
2732
2567
907
Rapatan (gram cm-3)
3,0
4,5
6,0
7,2
7,2
7,9
8,9
8,9
8,9
7,1
Kekerasan (skala mohs)
-
-
-
9,0
5,0
4,5
-
-
3,0
2,5
Energi ionisasi (kJ mol-1)
631
658
650
652
717
759
758
737
745
908
Keelektronegatifan
1,3
1,5
1,6
1,6
1,5
1,8
1,8
1,8
1,9
1,6
E°red M2+ (aq) (volt)
-
-
-1,20
-0,91
-1,19
-0,44
-0,28
-0,25
+0,34
-0,76
E°red M3+ (aq) (volt)
-2,10
-1,20
-0,86
-0,74
-0,28
-0,04
-0,40
-
-
-

4. Sifat Magnet
            Berdasarkan perilakunya dalam medan magnet, zat-zat diklasifikasikan sebagai diamagnetik apabila zat itu sedikit ditolak keluar medan; paramagnetik apabila sedikit ditarik ke dalam medan; atau feromagnetik apabila ditarik sangat kuat ke dalam medan magnet. Unsur transisi periode keempat dan senyawa-senyawanya umumnya bersifat paramagnetik. Namun demikian, feromagnetik hanya diperlihatkan oleh beberapa logam, yaitu besi, kobalt, dan nikel, serta logam-logam campur tertentu.
            Sifat magnet zat berkaitan dengan konfigurasi elektronnya. Zat yang bersifat paramagnetik mempunyai setidaknya satu electron tak berpasangan. Di kelas XI, anda telah mempelajari bahwa electron mengalami rotasi pada sumbunya bagaikan gerakan sebuah gasing. Arah rotasi elektron dinyatakan oleh bilangan kuantum spin (s), yaitu s = +1/2 dan s = - ½. Oleh karena elektron mengemban muatan listrik, gerak rotasinya akan menghasilkan medan magnet. Namun, jika semua elektron berpasangan, medan magnet yang ditimbulkan akan saling meniadakan. Hanya atom yang mempunyai elektron tak berpasangan yang akan bersifat sebagai magnet kecil. Makin banyak elektron tak berpasangan, makin besar pula sifat paramagnetiknya.

Tabel 1.5 unsur-unsur logam transisi dan kegunaannya
Unsur
Kegunaan
Titanium
Pembuatan alloy ringan unutk roket, mesin jet, suku cadang kereta, dan mobil
Vanadium
Dikombinasikan dengan karbon dalam baja untuk pegas dan roda truk
Kromium
Pembuatan stainless steel dan pelapis logam
Besi
Pembuatan baja
Kobalt
Pewarna gelas atau keramik, pigmen cat dan tinta, katalis, pembuatan alloy magnetik (alnico)
Nikel
Pembuatan stainless steel dan alnico, katalis reaksi hidrogenasi
Tembaga
Isi kabel, pipa, koin
seng
Pembuatan kuningan, galvanisasi untuk mencegah korosi dan baterai

           

Ion Kompleks
        Ion adalah atom atau kelompok atom yang bermuatan listrik. Jadi, ion dapat berupa ion tunggal, atau ion poliatom. Kita sudah biasa dengan ion tunggal, begitu juga dengan ion poliatom , sekarang kita akan melihat satu jenis ion yang lain, yaittu ion kompleks.

1. Struktur Ion Kompleks

Apakah ion kompleks itu?
Ion kompleks adalah ion yang terdiri dari suatu ion atau atom pusat (biasanya ion logam transisi) dan beberapa anion atau molekul netral yang terikat langsung pada ion atau pusat melalui ikatan kovalen koordinat
      Contoh :
Ion kompleks [Fe(CN)6]4- terbentuk dari ion tunggal Fe2+ yang mengikat 6 ion CN-. Sedangkn ion kompleks [Cu(NH3)4]2+ terbentuk dari ion tunggal Cu2+ yang mengikat 4 molekul NH3.

NC
 
 

CN
 

 




            Selanjutnya, ion logam itu disebut ion pusat, sedangkan anion atau molekul netral yang terikat kepadanya disebut ligan. Jadi, suatu ion kompleks terdiri atas satu ion pusat dan ligan-ligannya. Pada contoh di atas, untuk ion Fe2+ ligannya adalah CN- dan untuk ion pusat Cu2+ ligannya adalah molekul NH3.

2. Ligan
Text Box: Ion kompleks biasanya dituliskan dengan mengunakan kurung siku            Ligan adalah anion atau molekul netral yang terikat langsung pada ion atau atom pusat. Seperti telah disebutkan diatas, ikatan antara ion pusat dengan ligannya adalah ikatan kovalen koordinat. Dalam hal ini, ligan bertindak sebagai penyumbang pasangan elektron, sedangkan ion pusat menyiapkan orbital kosong. Jadi, ligan haruslah mempunyai pasangan bebas. Ligan yng menyumbangkan satu pasang elektron (mempunyai satu atom donor) disebut ligan unidentat; ligan yang menyumbangkan dua pasang elektron (mempunyai dua atom donor) disebut bidentat; dan ligan yang menyumbang lebih dari dua pasang elektron disebut ligan polidentat. Ligan bi- atau polidentat mempunyai bentuk yang cukup panjang sehingga dapat melengkung untuk mengarahkan dua atau lebih atom donornya pada satu ion pusat.

3. Bilangan koordinasi
            Jumlah ligan sederhana atau jumlah ikatan koordinasi yang dibentuk oleh satu ion pusat disebut bilangan koordinasi ion pusat itu. Bilangan koordinasi besi dalam ion kompleks Fe(CN)6-4 adalah 6, sedangkan bilangan koordinasi tembaga dalam ion kompleks Cu(NH3)42+ adalah 4. Seringkali, bilangan koordinasi suatu ion pusat sama dengan dua kali bilangan oksidasinya. Bilangan koordinasinya yang umum adalah 2,4, dan 6. perhatikanlah beberapa contoh berikut.

Bilangan koordinasi 2       :  Ag(NH3)2+
Bilangan koordinasi 4       :  [Cu(NH3)4]2+, [Zn(NH3)4]2+, dan [PtCl4]2-
Bilangan koordinasi 6       :  [Fe(CN)6]3-, [Co(NH3)4Cl2]+, dan [PtCl6]2-

4. Muatan Ion Kompleks
Muatan ion kompleks sama dengan jumlah muatan ion pusat dan muatan ligan-ligannya. Perhatikan contoh berikut.
    Contoh :
Ion kompleks yang terdiri dari ion pusat Cr3+, dua ligan Cl-, dan empat ligan H2O mempunyai muatan = (+3) +2(-1) + 4(0) = +1. Rumus ion kompleks itu adalah [Cr(H2O)4Cl2]+.

5. Tata Nama Ion Kompleks
            Aturan-aturan dalam penamaan senyawa kompleks menurut IUPAC antara lain sebagai berikut,
  1. Nama ion positif (kation) disebutkan lebih dahulu, kemudian diikuti nama ion negatif, seperti penamaan senyawa ion.
  2. Pada ion kompleks, urutan penyebutannya adalah jumlah ligan- nama ligan – nama atom pusat (bilangan oksidasi atom pusat)
  3. Jumlah ligan disebut dalam bahasa latin,
1 = mono                           4 = tetra
2 = di                                 5 = penta
3 = tri                                 6 = heksa
  1. Nama ligan ditambah dengan akhiran o dengan cara :
1)      Ligan-ligan yang berakhiran ida diganti dengan o
2)      Ligan-ligan yang berakhiran it atau at diganti dengan ito dan ato
3)      Ligan netral diberi nama sesuai nama molekulnya (dalam bahasa lain)

Tabel 1.6
Rumus Kimia
Nama sebagai anion
Nama sebagai ligan
Cl-
CN-
F-
O2-
S2O32-
NO2-
C2O42-
SCN-
H2O
NH3
Klorida
Sianida
Fluida
Oksida
Tiosulfat
Nitrit
Oksalat
Tiosianat
Air
Amonia
Kloro
Siano
Fluoro
Okso
Tiosulfato
Nitrito
Oksalato
Tiosianato
Aquo
Amin


  1. Jika ligannya lebih dari satu jenis, maka urutan penyebutannya dimulai sesuai re
  2. Nama atom atau ion pusat jika :
1)      Ion kompleksnya bermuatan negatif maka nama atom pusat diberi akhiran at
2)      Ion kompleks tidak bermuatan atau bermuatan positif tidak ditambah akhiran.
g.       Bilangan oksidasi atom pusat ditulis dengan angka romawi dalam kurung setelah nama atom pusat.

Contoh :
[Co(NH3)6(NO2)3]             = Triamin trinitro kobalt (III)
[Na3Cr(NO3)6]                   = Natrium heksa nitro kromat (III)
[Ag(NH3)2]+                       = Iondiamin perak (I)
[Co(NH3)6](NO3)3             = Heksaaminkobalt (III) nitrat


6. Warna senyawa kompleks
            Bahwa unsur transisi  membentuk senyawa – senyawa berwarna dan hal itu berkaitan dengan adanya subkulit d yang terisi tidak penuh. Pada suatu atom atau yang sama. Akan tetapi, kehadiran ligan menyebabkan pemisahan (splitting) tingkat energi pada orbital – orbital itu. Pada sistem oktahedral (ion kompleks dengan bilangan koordinasi 6), orbital dx2 – y2 dan dz2 menjadi lebih tinggi dari pada orbital dxy, dyz, dan dxz ( lihat gambar 3.18 ). Selisih tingkat energi antara orbital d energi rendah dengan orbital d energi tinggi ditandai dengan delta ( Do  sistem oktahedrat ). Nilai Do tersebut berada di sekitar energi dari sinar – sinar tampak. Artinya, sinar – sinar tampak dapat mengeksitasi elektron dari orbital d energi rendah ke orbital d denergi tinggi. 


GLOSARIUM


Atom pusat   atom yang menjadi pusat pada ion kompleks
Bilangan koordinasi    Jumlah ikatan koordinasi yang terjadi antara ion pusat dengan ligan dalam suatu senyawa kompleks.
Golongan transisi   unsur-unsur logam dalam sistem periodik terdiri atas empat deret yang mempunyai valensi beragam dan membentuk senyawa kompleks.
Ion kompleks ion yang tersusun dari ion pusat (atom pusat) yang dikelilingi oleh molekul atau ion (ligan). Antara ion pusat dengan ligan terjadi ikatan kovalen koordinasi.
Keelektronegtifan   kecenderungan suatu atom untuk menaarik pasangan elektron yang digunakan bersama dalam pembentukan ikatan dengan atom lain.
Ligan   anion atau molekul netral yang terikat langsung pada ion atau atom pusat.
Logam   suatu unsur kimia yang umumnya berkilau, dapat ditempa dan penghantar panas yang baik.





Daftar Pustaka

Justiana, Sandri danMuchtaridi.2009. Kimia 3. Jakarta : Yudhistira.
Ratna.2009.Kimia untuk SMA/MA. Surakarta : Pratama Mitra Aksara.
Purba, Michael. 2007. Kimia Untuk SMA Kelas XII. Jakarta : Erlangga.

Tidak ada komentar: