UNSUR-UNSUR GOLONGAN IV A
Penulis
Nama :
1. Elsie Tiara Pramesti (1313023024)
2. Raudatul Jannah (1313023066)
3. Retanisa Mentari (1313023068)
4. Wayan Gracias (1313023090)
5. Yusi Zulianti (1313023094)
P.S. :
Pendidikan Kimia (B)
Mata Kuliah :
Sejarah Kimia
Dosen :
1. Dr. Ratu Beta Rudibyani, M.Si
Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Lampung
Bandarlampung
28 Maret 2014
KATA PENGANTAR
Puji
syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya sehingga makalah mata kuliah Sejarah Kimia dengan materi yang berkenaan dengan sejarah, sifat, dan kegunaan
unsur-unsur golongan IVA dapat diselesaikan secara tepat waktu.
Penulis
juga mengucapkan terimakasih kepada semua pihak, terutama kepada Ibu Dr. Ratu
Beta Rudibyani, M.Si selaku dosen mata kuliah Sejarah Kimia yang telah
membimbing penulis selama proses pembuatan makalah.
Penulis
menyadari bahwa makalah ini memiliki banyak kekurangan, baik secara isi maupun
bahasa yang digunakan di dalamnya.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan
kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun demi
kesempurnaan makalah ini.
Bandarlampung, 28 Maret 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
COVER……………………………………………………………………….
|
i
|
KATA
PENGANTAR………………………………………………………..
|
ii
|
DAFTAR
ISI………………………………………………………………….
|
iii
|
|
|
I.
PENDAHULUAN
|
|
1.1 Latar Belakang………………………………………………………
|
1
|
1.2 Rumusan Masalah…………………………………………………...
|
1
|
1.3 Tujuan……………………………………………………………….
|
1
|
II.
PEMBAHASAN
|
|
2.1 Huruf Kapital………………………………………………………..
|
2
|
2.2 Huruf Miring………………………………………………………...
|
9
|
2.3 Studi Kasus………………………………………………………….
|
10
|
III.
PENUTUP
|
|
3.1 Simpulan…………………………………………………………….
|
11
|
3.2 Kesimpulan………………………………………………………….
|
11
|
3.3 Saran………………………………………………………………...
|
11
|
|
|
DAFTAR
PUSTAKA
|
|
LAMPIRAN
|
|
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Unsur-unsur
golongan IVA merupakan salah satu unsur-unsur yang paling esensial yang sering
digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya karbon (C) yang merupakan unsur
yang paling sering dikunjungi dalam kehidupan dalam bentuk arang, abu, bahkan
karbon dioksida yang merupakan gas yang makhluk hidup keluarkan pada proses
respirasi.
Begitu pula
dengan silikon (Si) yang juga tidak kalah pentingnya dalam susunan kehidupan di
bumi yang sering digunakan dalam bentuk keramik yang digunakan sebagai bahan
yang sangat penting dalam pembangunan rumah ataupun gedung-gedung bertingkat.
Dalam golongan
IVA, tidak hanya unsur karbon dan silikon saja yang sering digunakan dalam
kehidupan sehari-hari, terdapat pula unsur lain seperti Germanium (Ge), Timah
(Sn), dan Timbal (Pb) yang juga memiliki kegunaan tersendiri yang sering
digunakan dalam kehidupan dan tentunya memiliki sifat/ karakteristik
masing-masing. Oleh karena itulah hendaknya unsur-unsur golongan IVA ini
diketahui dan dipelajari agar lebih dapat memahami karakteristik dan kegunaan
unsur-unsur didalamnya.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan
masalah dalam pembuatan makalah ini diantaranya adalah:
a. Bagaimana sejarah ditemukannya unsur-unsur golongan IVA?
b. Apa saja sifat-sifat unsur golongan IVA?
c. Apa saja kegunaan dari unsur golongan IVA?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan
dari penulisan makalah ini diantaranya adalah sebagai berikut:
a.
Mengetahui
sejarah ditemukannya unsur-unsur golongan IVA
b.
Mengetahui
sifat-sifat unsur golongan IVA
c.
Mengetahui
kegunaan dari unsur-unsur golongan IVA
PEMBAHASAN
2.1 Karbon (C)
A.Sejarah
Karbon
Karbon adalah salah satu unsur golongan IVA yang
merupakan unsur nonlogam dan merupakan unsur penyusun senyawa-senyawa organik. Nama karbon berasal dari bahasa
latin carbo yang berarti coal (charcoal) yang artinya arang. Karbon
pertama kali ditemukan sebagai arang di zaman prasejarah, bahkan nama penemunya
tidak diketahui. Karbon tidak diakui sebagai unsur hingga abad ke-17 setelah
Robert Boyle menyatakan bahwa unsur adalah zat yang tidak dapat didekomposisi
menjadi zat yang lebih sederhana. Sementara itu, Antoine Laurent Lavoisier, perintis buku kimia
Traité Élémentaire de Chimie yang
diterbitkan tahun 1789, menyatakan karbon sebagai unsur yang dapat teroksidasi
dan dapat diasamkan.
Karbon terjadi secara alami dalam beberapa bentuk.
Berlian, grafit, dan amorf karbon telah dikenal sepanjang sejarah tertulis,
tapi tidak diketahui bahwa ketiganya adalah bentuk yang berbeda dari substansi
yang sama sampai pada akhir abad ke-18.
Lavoisier menunjukkan bahwa berlian adalah bentuk
karbon pada tahun 1772. Dia membakar berlian yang sudah ditimbang dengan sampel
karbon dan menunjukkan bahwa kedua zat tidak menghasilkan uap air dan
menghasilkan jumlah yang sama dari gas karbon dioksida per gram.
Karbon merupakan unsur ke-19 yang
paling banyak terdapat di kerak bumi yaitu dengan prosentase berat 0,027%, dan
menjadi unsur paling banyak ke-4 terdapat jagat raya setelah hydrogen, helium,
dan oksigen. Ditemukan baik di air, darat, dan atmosfer bumi, dan didalam tubuh
makhluk hidup. Karbon membentuk senyawaan hampir dengan semua unsur terutama
senyawa organik yang banyak menyusun dan menjadi bagian dari makhluk hidup.
B. Sifat-sifat Karbon
Adapun sifat fisis dari karbon
adalah sebagai berikut:
Lambang : C
Nomor Atom : 6
Golongan :
IVA
Periode :
2
Blok :
s
Massa atom standar :
12,001 sma
Konfigurasi elektron: 1s2 2s22p2
Massa jenis :
2,26 g·cm−3
Titik lebur :
3825 K
Titik didih :
5100 K
Entalpi penguapan :
-715 kJ·mol−1
Kapasitas kalor :
0.709 J .g-1. K-1
Elektronegativitas :
2,55
Potensial ionisasi :
11,260 volt
Jari-jari atom :
0,91 Ã…
Adapun sifat
khas dari atom karbon diantaranya adalah sebagai berikut:
a. Atom
Karbon memiliki 4 elektron valensi.
Atom karbon memiliki empat elektron
valensi, keempat elektron valensi tersebut dapat membentuk empat ikatan kovalen
melalui penggunaan bersama pasangan elektron dengan atom-atom lain.
b. Atom
- atom karbon dapat mengadakan katenasi yaitu kemampuan untuk membentuk rantai karbon. Ada dua bentuk rantai
karbon, yaitu terbuka (alifatik, yang terdiri atas rantai lurus dan rantai
bercabang) dan tertutup (siklik). Akibat dari katenasi itu adalah timbulnya
peristiwa isomeri, yaitu zat - zat kimia yang mempunyai rumus molekul
yang sama tetapi rumus strukturnya berbeda.
c. Unsur
karbon dapat membentuk ikatan-ikatan kimia yang kuat, baik sebagai ikatan
tunggal, ikatan rangkap atau sebagai ganda tiga. Ini terbukti dari besarnya
energi ikatan yang dapat kita lihat di bawah ini :
Ikatan tunggal : C - C dengan enegi ikatan : + 356 kJ 1/mol
Ikatan rangkap: C=C dengan energi ikatan + 598kJ 1/mol
Ikatan ganda tiga: C=C dengan energi ikatan: + 813 kJ 1/mol
Ikatan tunggal: C - H dengan energi ikatan : + 416 kJ 1/mol
Ikatan tunggal : C - C dengan enegi ikatan : + 356 kJ 1/mol
Ikatan rangkap: C=C dengan energi ikatan + 598kJ 1/mol
Ikatan ganda tiga: C=C dengan energi ikatan: + 813 kJ 1/mol
Ikatan tunggal: C - H dengan energi ikatan : + 416 kJ 1/mol
Karbon ditemukan di alam ditemukan dalam tiga bentuk alotropik, yaitu
amorf, grafit, dan berlian (diamond). Adapun sifat-sifat karbon berdasarkan
alotropinya antara lain:
1.
Amorf
Unsur karbon dalam bentuk amorf, selain
terdapat dialam,juga dihasilkan dari
pembakaran terbatas minyak bumi
(jumlah oksigen terbatas, sekitar 50 % dari jumlah oksigen yang diperlukan
untuk pembakaran sempurna). Secara alami, karbon amorf dihasilkan dari perubahan serbuk
gergaji,lignit batu bara,gambut,kayu,batok kelapa,dan biji-bijian.
2.
Grafit
3.
Diamond
Diamond adalah salah satu contoh
alotrop yang terbaik dari karbon dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi, dimana
sifatnya yang keras dan memiliki optikal optis sehingga banyak dipakai dalam
berbagai industri dan untuk bahan baku perhiasan. Diamond menjadi mineral alami
terkeras yang pernah ada, tidak ada unsur alam yang dapat memotong diamond
maupun menarik (merenggangkan) diamond.
Setiap karbon yang terdapat dalam
diamond berikatan secara kovalen pada empat atom karbon yang lain dalam bentuk
geometri tetrahedral. Dan tetrahedral ini membentuk
6 cincin karbon seperti sikloheksana dalam bentuk konformasi “kursi” sehingga
hal ini mengakibatkan tidak adanya sudut ikatan yang mengalami ketegangan.
Jalinan struktur kovalen yang stabil inilah membuat sifat diamond menjadi
keras.
C.
Kegunaan
Senyawa Karbon
·
Digunakan dalam bidang industri baja, plastik, cat,
karet dan lain-lain
·
Dalam bentuk intan dapat digunakan sebagai
perhiasan dan untuk membuat alat pemotong, karena sifatnya yang sangat keras
·
Dalam bentuk senyawa-senyawa hidrokarbon, seperti
minyak bumi dan turunannya digunakan sebagai bahan bakar, obat-obatan, dan
industri-industri petrokimia
·
Gas karbondioksida (CO2) digunakan oleh tumbuhan hijau untuk proses
fotosintesis yang menghasilkan gas oksigen untuk pernapasan manusia
·
Isotop karbon-14 digunakan dalam bidang arkheologi
·
Dalam bentuk batu bara digunakan sebagai bahan
bakar,
·
Arang
dapat digunakan untuk mengadsorpsi zat warna dan bahan polutan dalam
pengolahan air serta dalam air tebu pada pengolahan gula, selain sebagai obat
sakit perut.
·
Asam karbonat
(H2CO3), digunakan sebagai bahan baku
untuk pembuatan garam-garam karbonat.
·
Glukosa
(C6H12O6), yang bermanfaat sebagai sumber
energi yang digunakan untuk proses respirasi
2.2 Silikon
(Si)
Silikon adalah suatu unsur kimia
dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si
dan nomor atom
14. Silikon merupakan unsur periode ketiga yang paling banyak terdapat di alam.
28% dari massa kulit bumi mengandung silikon. Silikon adalah unsur kedua yang
paling berlimpah di kerak bumi, setelah oksigen.
A.
Sejarah Silikon
Pada tahun 1789, kimiawan Perancis
Antoine Laurent Lavoisier
mengusulkan bahwa kuarsa (kristal silikon dioksida) yang mungkin menjadi oksida
dari elemen yang sangat umum, namun belum
teridentifikasi atau terisolasi. Ada kemungkinan bahwa di Inggris pada tahun
1808 Humphry Davy berhasil mengisolasi silikon
sebagian murni untuk pertama kalinya, namun dia tidak menyadarinya.
Di tahun 1811, kimiawan Perancis Joseph L. Gay-Lussac dan Louis Jacques Thenard juga mungkin telah membuat silikon murni dengan mereaksikan kalium dengan apa yang sekarang kita sebut silikon tetrafluorida untuk menghasilkan suatu padatan coklat kemerahan yang mungkin silikon amorf.
Di tahun 1811, kimiawan Perancis Joseph L. Gay-Lussac dan Louis Jacques Thenard juga mungkin telah membuat silikon murni dengan mereaksikan kalium dengan apa yang sekarang kita sebut silikon tetrafluorida untuk menghasilkan suatu padatan coklat kemerahan yang mungkin silikon amorf.
Pada 1824 kimiawan Swedia Jöns Jakob
Berzelius menghasilkan sampel dari silikon amorf, solid coklat, dengan
mereaksikan kalium fluorosilikat dengan kalium, memurnikan
produk dengan mencuci berulang-ulang. Itu dinamakan silicium unsur baru.
Pada saat itu, konsep semikonduktor berbaring abad di masa depan dan ilmuwan memperdebatkan apakah unsur baru adalah logam atau bukan logam. Berzelius percaya itu adalah logam, sementara Humphry Davy mengira itu bukan logam. Masalahnya adalah bahwa unsur baru adalah konduktor baik listrik dari nonmetals, tapi tidak sebagus konduktor sebagai logam.
Silikon diberi nama pada tahun 1831 oleh kimiawan Skotlandia Thomas Thomson. Dia tetap bagian dari nama Berzelius, dari 'silicis', yang berarti batu. Dia mengubah akhiran elemen dengan elemen on karena itu lebih mirip dengan nonmetals boron dan karbon daripada untuk logam seperti kalsium dan magnesium. (Silicis, atau batu api, mungkin penggunaan pertama kali silikon dioksida).
Pada saat itu, konsep semikonduktor berbaring abad di masa depan dan ilmuwan memperdebatkan apakah unsur baru adalah logam atau bukan logam. Berzelius percaya itu adalah logam, sementara Humphry Davy mengira itu bukan logam. Masalahnya adalah bahwa unsur baru adalah konduktor baik listrik dari nonmetals, tapi tidak sebagus konduktor sebagai logam.
Silikon diberi nama pada tahun 1831 oleh kimiawan Skotlandia Thomas Thomson. Dia tetap bagian dari nama Berzelius, dari 'silicis', yang berarti batu. Dia mengubah akhiran elemen dengan elemen on karena itu lebih mirip dengan nonmetals boron dan karbon daripada untuk logam seperti kalsium dan magnesium. (Silicis, atau batu api, mungkin penggunaan pertama kali silikon dioksida).
Pada tahun 1854 Henri Deville memproduksi silikon kristal untuk pertama kalinya menggunakan metode elektrolitik. Dia mengelektrolisis lelehan murni sebuah natrium klorida untuk menghasilkan silisida aluminium. Ketika silikon telah dihilangkan dengan air, meninggalkan kristal silikon.
B.
Sifat Fisika Silikon
Titik leleh, ºC :
1,412
Titik didih, ºC :
2,680
Distribusi elektron :
2,84
Energi pengionan :
8,2 eV/atm atau
kJ/mol
jari-jari kovalen, Ã… :
1,18
jari-jari ion, Ã… :
0,41 (Si4+)
keelektronegatifan :
1,8
C.
Sifat Kimia Silikon
Silikon murni berwujud padat
seperti logam dengan titik lebur 14100C. silikon dikulit bumi
terdapat dalam berbagai bentuk silikat, yaitu senyawa silikon dengan oksigen.
Unsur ini dapat dibuat dari silikon dioksida (SiO2) yang terdapat
dalam pasir, melalui reaksi:
SiO2(s) + 2C(s)
→ Si(s) + 2CO(g)
Silikon murni berstruktur seperti
Intan ( tetrahedral) sehingga sangat keras dan tidak menghantarkan listrik,
jika dicampur dengan sedikit unsur lain, seperti alumunium (Al) atau boron (B).
silikon bersifat semikonduktor (sedikit menghantarkan listrik), yang diperlukan
dalam berbagai peralatan, elektronik, seperti kalkulator dan Komputer. Itulah
sebabnya silikon merupakan zat yang sangat penting dalam dunia modern. Untuk
itu dibutuhkan silikon yang kemurniannya sangat tinggi dan dapat dihasilkan
dengan reaksi:
SiCl4(g) + 2H2(g)
→ Si(s) + 4HCl(g)
Jari-jari silikon lebih besar
dari karbon, sehingga tidak dapat membentuk ikatan π (rangkap dua atau tiga)
sesamanya, hanya ikatan tunggal (σ). Karena itu silikon tidak reaktif pada suhu
kamar dan tidak bereaksi dengan asam, tetapi dapat bereaksi dengan basa kuat
seperti NaOH.
Si(s) + 4OH-(aq)
→ SiO4(aq) + 2H2(g)
Pada suhu tinggi, silikon dapat
bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrida, dan dengan halogen membentuk
halide, seperti:
Si(s) + 2H2
→ SiH4
Si(s) + 2Cl2
→ SiCl4
Batuan dan mineral yang
mengandung silikon, umumnya merupakan zat padat yang mempunyai titik tinggi,
keras, yang setiap keping darinya merupakan suatu kisi yang kontinu terdiri
dari atom-atom yang terikat erat. Sebuah contoh dari zat padat demikian, adalah
silikon dioksida, yang terdapat dialam dalam bentuk kuarsa, aqata (akik),
pasir, dan seterusnya.
a. Reaksi dengan Halogen
Silikon bereaksi dengan halogen
secara umum, bahkan sampai terbakar dalam gas flour (menggunakan suatu atom
halogen).
Si + 2X2 → SiX4
b. Asam-oksi yang umum
Bila dipanaskan dalam udara,
unsur ini bereaksi dengan oksigen dalam reaksi pembakaran yang sangat
eksotermik untuk membentuk oksida SiO2, pada hakikatnya tidak
reaktif dengan air pada suhu-suhu biasa. Namun, dua asam silikat sederhana
adalah asam ortosilikat, H4SiO4, dan asam metasilikat, H2SiO3.
Kedua senyawa ini praktis dan larut dalam air, tetapi mereka memang bereaksi
dengan basa.
Contohnya:
H4SiO4(s) +
4 NaOH(aq) → Na4SiO4(aq) + H2O(aq)
(nartium ortosilikat)
Bila kering seBagian (parsial)
asam silikat disebut gel silika (suatu asam yang agak mirip dengan garam
buatan, NaCl). Dalam bentuk ini ia mempunyai kapasitas menyerap yang besar
terhadap uap air, belerang dioksida, asam sitrat, benzena dan zat-zat lain, ia
digunakan secara luas sebagai bahan untuk menghilangkan kelembaban dalam
wadah-wadah kecil yang tertutup.
Garam-garam asam oksi dari kedua
asam silikat tadi meliputi;
Na2SiO3
natrium metasilikat
Na4SiO4
natrium ortosilikat
Mg2SiO4
magnesium ortosilikat
LiAl(SiO3)2
litium alumunium metasilikat
Semua silikat ini kecuali silikat
dari Na+, K+, Rb+, Cs+, dan NH4+,
praktis tidak larut dalam air.
Semua silikat yang larut,
membentuk larutan yang berasifat basa bila dilarutkan dalam air. Ion SiO32-,
bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.
SiO32-(aq)
+ H2O(aq) → HSiO3-(aq) + OH-(aq)
Suatu sifat kimia yang penting
dari silikon adalah kecenderungan yang membentuk molekul yang signifikan besar.
Silikon cenderung membentuk ikatan tunggal (masing-masing membentuk 4 dan 3
ikatan tunggal). Silikon membentuk molekul-molekul dan ion-ion raksasa, atom
oksigen membentuk kedudukan yang berselang-seling.
D.
Karakteristik silikon
Atom silikon seperti halnya atom
karbon, dapat membentuk empat ikatan secara serentak silikon dalam susunan
petrahedral, unsur Si mengkristal dengan struktur kubus pusat muka (fcc)
seperti intan, silikon bersifat semi konduktor. Dalam siloka SiO2,
setiap atom Si terikat pada empat atom O dan tiap atom O terikat pada dua atom
Si. Susunan struktur tersebut membentuk jaringan yang sangat besar, yaitu
struktur kristal kovalen raksasa (seperti intan). Kuarsa mempunyai titik leleh
tinggi dan bersifat insulator. Kuarsa merupakan bentuk umum untuk silika namun,
sesungguhnya bentuk-bentuk silika lain banyak, sehingga umumnya disebut mineral
silika. Sebagian besar silika tidak larut dalam air. Hanya silikat dari logam
alkali yang dapat diperoleh sebagai senyawa yang larut dalam air. Sifat umum
dari mineral silikat adalah kekomplekan anion silikatnya, namun struktur
dasarnya merupakan tetrahedral sederhana dari empat atom O disekitar atom pusat
Si, tetrahedral ini dapat berupa:
· Unit terpisah
· Bergabung menjadi rantai atau
cincin dari 2,3,4 atau 6 gugus
· Bergabung membentuk rantai
tunggal yang panjang atau rantai ganda
· Tersusun dalam lembaran
· Terikat menjadi kerangka tiga
dimensi
SiO44-(aq)
+ 4H+(aq) → Si(OH)4(aq)
E. Reaktifitas
silikon dan senyawanya
Kereaktifan
silikon sama halnya dengan boron dan karbon yaitu sangat tak reaktif pada suhu
biasa. Bila mereka bereaksi, tak ada kecendrungan dari atom-atom mereka untuk
kehilangan elektron-elektron terluar dan membentuk kation sederhana, seperti B3+,
C4+ dan Si4+. Ion-ion kecil ini akan mempunyai rapatan
muatan begitu tinggi, sehingga eksistensinya tidaklah mungkin. Namun atom-atom
ini biasanya bereaksi dengan persekutuan antara elektron merekamembentuk ikatan
kovalen. Bila dipanaskan dalam udara, unsur-unsur itu bereaksi dengan oksigen
dalam reaksi pembakaran yang sangat eksotermik untuk membentuk oksida B2O3,
CO2 dan SiO2,Ketiga oksida ini bersifat asam.
SiO2
pada hakikatnya tidak reaktif dengan air pada suhu-suhu biasa. Namun dua asam
silikat sederhana adalah asam ortosilikat, H4SiO4 dan
asam metasilikat, H2SiO3- Kedua senyawa ini praktis tak
larut dalam air, tetapi mereka bereaksi dengan basa, contohnya
H4SiO4(s)
+ 4NaOH(aq) → Na4SiO4(aq) + 4H2O(aq)
Bila kering
sebagian (parsial), asam silikat disebut gel silika (suatu bahan yang agak
mirip dengan garam batuan, NaCl). Dalam bentuk ini, ia mempunyai kapasitas
menyerap yang besar terhadap uap air, belerang dioksida, asam nitrat, benzena
dan zat-zat lain. Ia digunakan secara luas sebagai bahan untuk menghilangkan
kelembaban dalam wadah-wadah kecil.
F. Kegunaan silikon dan senyawa silikon
1. Penggunaan penting silikon
Penggunaan penting dari silikon
adalah dalam pembuatan transistor, chips, komputer dan sel surya. Untuk tujuan
itu diperlukan silikon ultra murni. Silikon juga digunakan dalam berbagai jenis
alise dengan besi (baja). Sedangkan senyawa silikon digunakan dalam industri.
Silica dan silikat digunakan untuk membuat gelas, keramik, porselin dan semen.
Larutan pekat natrium silikat (Na2SiO3),
suatu zat padat amorf yang tidak berwarna, yang disebut water glass, digunakan
untuk pengawetan telur dan sebagai perekat, juga sebagai bahan pengisi (fillir)
dalam detergent.
Silikon karbida (SiC), merupakan
zat padat yang sangat keras digunakan untuk ampelas (abrasive) dan pelindung
untuk pesawat ulang alik terhadap suhu yang tinggi sewaktu kembali kebumi.
Silica gel, suatu zat padat amorf yang sangat berfori, dibuat dengan melepas
sebagian air dari asam silikat (H2SiO3) atau (SiO2H2O).
silica gel bersifat higroskopis (mengikat air) sehingga digunakan sebagai
pengering dalam berbagai macam produk.
Bahan-bahan yang mengandung
silikon yang dikenal baik
a. Keramik.
b. Semen
c. Kaca
d. Silikon
e. Zeolit
2.3
Germanium (Ge)
A.Sejarah Germanium
Germanium berasal dari
bahasa Latin: Germania, Jerman. Germanium ditemukan sekitar 100 tahun yang lalu
oleh ahli kimia Rusia, Mendeleev Omitri pada tahun 1871. Sementara pada tahun
1886, seorang kimiawan Jerman, Clemens Winkler, memutuskan untuk memberi nama
unsur baru germanium, sebagai penghormatan kepada tanah airnya.
1. Mengambil
unsur ini secara komersil dari debu-debu pabrik pengolahan bijih-bijih seng.
2. Sebagai
produk sampingan beberapa pembakaran batubara.
3. Germanium
dapat dipisahkan dari logam-logam lainnya dengan cara distilasi fraksi
tetrakloridanya yang sangat reaktif. Teknik ini dapat memproduksi germanium
dengan kemurnian yang tinggi
B. Sifat Germanium
·
Massa atom :72,59
·
Bilangan oksidasi :4
·
Nomor atom :32
·
Titik didih :2830 c
·
Titik leleh :937,4 c
·
Massa jenis :5,32 g/ml
·
Kerapatan :1,88 gr/ml
·
Sifat fisik pada suhu kamar :abu-abu putih
·
Jumlah ikatan dalam senyawa :4
·
Rumus klorida :GeCl4
·
Titik didih kloridanya :84
·
Bentuknya :kristal dan rapuh
·
Bersifat :
semikonduktor dengan kemurnian yang sangat tinggi
C.Kegunaan Germanium
·
Ketika germanium didoping dengan
arsenik, galium atau unsur-unsur lainnya digunakan sebagai transistor dalam
banyak barang elektronik.
·
Sebagai semikonduktor
·
Sebagai bahan pencampur logam, sebagai
fosfor di bola lampu pijar dan sebagai katalis.
·
Germanium dan germanium oksida tembus
cahaya sinar infra merah dan digunakan dalam spekstroskopi infra merah dan
barang-barang optik lainnya, termasuk pendeteksi infra merah yang sensitif
·
Index refraksi yang tinggi dan sifat
dispersi oksidanya telah membuat germanium sangat berguna sebagai lensa
kamera wide-angle dan microscope objectives.
Bidang studi kimia organogermanium berkembang menjadi bidang yang penting.
2.4 Timah (Sn)
A.
Sejarah Timah
Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan symbol kimia
Sn. Nama latin dari timah adalah “Stannum” dimana kata ini berhubungan
dengan kata “stagnum” yang dalam bahasa inggris bersinonim dengan kata
“dripping” yang artinya menjadi cair / basah, penggunaan kata ini dihubungkan
dengan logam timah yang mudah mencair.
Timah putih
merupakan salah satu logam yang dikenal dan digunakan paling awal.
Ditemukan pada masa sebelum Masehi dan
tidak diketahui siapa orang yang pertama kali menemukan Timah.
Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi, akan
tetapi diperoleh dari senyawaannya yaitu SnO2. Timah pada saat ini diperoleh
dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite adalah mineral
timah oksida dengan rumus SnO2. Berbentuk kristal dengan banyak permukaan
mengkilap sehingga tampak seperti batu perhiasan. Kristal tipis Cassiterite
tampak translusen. Cassiterite adalah sumber mineral untuk menghasilkan logam
timah yang utama Cassiterite banyak
ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak
berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar
laut, sungai, atau danau.
B.
Sifat Fisika Timah
·
Fasa
: padatan
·
Densitas
: 7,365 g/cm3 (Sn putih) 5,769 g/cm3 (Sn abu-abu)
·
Titik
didih
: 231,93 C
·
Titik
didih
: 2602 C
·
Panas
fusi
: 7,03 kJ/mol
·
Kalor
jenis
: 27,112 J/molK
C.
Sifat Kimia Timah
·
Bilangan
oksidasi : 4,2, -4
·
Nomor
atom
: 50
·
Nomor
massa
: 118,71
·
Elektronegatifitas
: 1,96 (skala pauli)
·
Energi
ionisasi 1 :
708,6 kJ/mol
·
Jari-jari atom
: 140 pm
·
Jari-jari
ikatan kovalen: 139 pm
D.
Kegunaan Timah
·
Timah merupakan logam ramah lingkungan, penggunaan
untuk kaleng makanan tidak berbahaya terhadap kesehatan manusia. Kebanyakan
penggunaan timah putih untuk pelapis/pelindung, dan paduan logam dengan logam
lainnya seperti timah hitam dan seng.
·
Logam timah banyak dipergunakan untuk
solder(52%).Timah dipakai dalam bentuk solder merupakan campuran antara 5-70% timah
dengan timbale akan tetapi campuran 63% timah dan 37% timbale merupakan
komposisi yang umum untuk solder. Solder banyak digunakan untuk menyambung pipa
atau alat elektronik
·
Industri plating (16%) , logam
timah banyak dipergunakan untuk melapisi logam lain seperti seng, timbale dan
baja dengan tujuan agar tahan terhadap korosi. Aplikasi ini banyak dipergunakan
untuk melapisi kaleng kemasan makanan dan pelapisan pipa yang terbuat dari logam.
·
Pewter, merupakan paduan antara 85-99% timah dan
sisanya tembaga, antimony, bismuth, dan timbale. Banyak dipakai untuk vas,
peralatan ornament rumah, atau peralatan rumah tangga.
·
Untuk bahan dasar kimia (13%)
·
Kuningan & perunggu (5,5%)
·
Industri gelas (2%)
·
Dan berbagai macam aplikasi lain (11%).
2.5 Timbal (Pb)
A. Sejarah Timbal
Timbal dalam bahasa
Inggris disebut sebagai “Lead” dengan simbol kimia “Pb”. Simbol ini berasal
dari nama latin timbal yaitu “Plumbum” yang artinya logam lunak. Logam timbal
telah dipergunakan oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu (sekitar 6400 SM)
hal ini disebabkan logam timbal terdapat diberbagai belahan bumi, selain itu
timbal mudah di ekstraksi dan mudah dikelola. Unsur ini telah lama
diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal
merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturnus.
Timbal
didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Timbal tidak
ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral
bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral
timbal yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb dengan proses
pemanggangan, “Cerussite (PbCO3)”, dan “Anglesite” (PbSO4).
Timbal organik ditemukan dalam bentuk senyawa Tetra Ethyl Lead (TEL) dan Tetra Methyl Lead (TML).
B.
Sifat dan Karakteristik Pb
Timbal
atau Timah Hitam (Pb) adalah unsur yang bersifat logam, hal ini merupakan
anomali karena unsur-unsur diatasnya (Gol IV) yakni Karbon dan Silikon bersifat
non-logam.
1.
Berwarna putih kebiru-biruan dan mengkilap.
2.
Lunak sehingga sangat mudah ditempa.
3.
Tahan asam, karat dan bereaksi dengan basa kuat.
4.
Daya hantar listrik kurang baik. (Konduktor yang buruk)
5.
Massa atom relative 207,2
6.
Memiliki Valensi 2 dan 4.
7. Tahan Radiasi
Sifat Fisika Timbal
Fasa pada suhu kamar :
padatan
Densitas :
11,34 g/cm3
Titik
leleh :
327,5 0C
Titik
didih :
17490C
C. Kegunaan Timbal
·
Tetra
etil lead disingkat sebagai TEL adalah senyawa organometalik yang memiliki
rumus Pb(CH3CH2). TEL dipakai sebagai zat “antiknocking”
pada bahan bakar.
·
PbCl2 merupakan
salah satu reagen berbasis timbal. Banyak digunakan sebagai bahan untuk
produksi kaca yang menstransimisikan inframerah, memproduksi kaca ornament, dan
juga sebagai bahan cat.
·
PbO2
(Plumbi oksida atau Timbal(IV) oksida) digunakan sebagai katoda dalam
accu.
·
Timbal
tetroksida (Pb3O4) banyak dipergunakan oleh industri
penghasil baterai, kaca timbal, dan cat anti korosi.
·
Timbal
dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.
·
Timbal
dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing
untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah
dan mudah untuk digunakan.
·
Lembaran
timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik
·
Timbal
dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan
radiasi misalnya sinar X.