Kimia Unsur Golongan VI A

2012
06.14

TUGAS KIMIA UNSUR

REAKTIVITAS GOLONGAN VI A

( Oksigen (O), Sulfur (S), Selenium (Se), Telurium (Te), Polonium (Po) )

 

 

 

 

 

 

Disusun oleh :

Kelompok V

Hilman Nurmahdi 0910920045
Muhammad Arif Taufiq 0910920049
Ni’matun Nasiroh 0910920055

~Chemistry A~

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2012

BAB 1

PENDAHULUAN

 

1.1 Asal-Usul Unsur di Alam

Banyak teori yang menjelaskan teori tentang bumi. Salah satunya adalah teori yang mengatakan bahwa pada awal terbentuknya bumi suhu bumi sangat tinggi (panas) yang menyebabkan material-material di bumi terfraksinasi menjadi fasa gas, cair, dan padatan pada waktu itu. Dijelaskan pula bahwa pada inti bumi terdiri dari besi (Fe) dan nikel (Ni) yang berupa padatan pada pusatnya, dan berupa fasa cair diatasnya. Pada mantel bumi terdapat mineral-mineral silikat, sedangkan pada kerak bumi terdiri dari mineral-mineral silikat, oksida, dan silika, serta berbagai macam material pada permukaan bumi termasuk air dan gas pada atmosfer. (Miessler dan Tarr, 1991)

Semua zat di alam ini tersusun atas unsur-unsur. Menurut teori yang saat ini diterima, hidrogen dan helium dihasilkan pertama sekali sesaat setelah Big Bang, kira-kira 15 juta tahun lalu. Selanjutnya, unsur-unsur dengan nomor atom lebih kecil dari 26 (sebelum besi dalam sstem periodik) dibentuk oleh fusi inti dalam bintang-bintang muda, unsur-unsur yang lebih berat dihasilkan oleh reaksi inti yang rumit yang menyertai pembentukan dan peluruhan bintang. Di alam semesta, kelimpahan hidrogen dan helium sangat besar, hidrogen (77 % massa) dan helium (21 % massa) dan semua unsur lain hanya sekitar 2%. (Saito,1996)

Unsur-unsur didapatkan dalam berbagai wujud dan dapat berupa atom, ion, serta senyawa. Suatu unsur dapat memiliki beberapa isotop dengan nomor atom yang sama. Bila unsur-unsur dikelompokkan atas dasar kemiripan sifat, baik sifat atom maupun senyawanya, dihasilkanlah sistem periodik. Kimia telah mencapai perkembangan yang sangat cepat dalam usaha memahami sifat semua unsur. Sistem periodik unsur telah memainkan peran yang sangat penting dalam penemuan zat baru, serta klasifikasi dan pengaturan hasil akumulasi pengetahuan kimia. Sistem periodik merupakan tabel terpenting dalam kimia dan memegang peran kunci dalam perkembangan sains material. Berdasarkan jenis penyusunan atomiknya senyawa anorganik diklasifikasikan atas senyawa molekular dan padatan.(Saito,1996)

Sekarang sudah diketahui lebih dari seratus unsur yang ada di alam. Jutaan tahun yang lalu lebih dari enam puluh unsur yang ditemukan dan diketahui lalu dibuat hubungan sifat-sifat dari unsur-unsur tersebut pada saat yang bersamaan. Suatu metode yang nyata digunakan untuk mengklasifikasi unsur-unsur tersebut sebagai logam dan non logam, tetapi keakuratannya dianggap masih sangat kurang. Contohnya, untuk unsur logam natrium dan kalium mempunyai kemiripan sifat satu sama lain karena ditemukan dalam satu senyawaan yang sama yang mempunyai sifat kimia yang sama dan merupakan senyawa yang tidak berwarna. Untuk unsur non logam contohnya nitrogen dan klorin di alam bentuknya gas sedangkan fosfor yang letaknya satu golongan dengan nitrogen serta iodin yang letak satu golongan dengan klorin bentuknya padatan. (Chambers dan Holliday, 1975)

 

1.2 Sistem Periodik Unsur

Sistem periodik unsur modern didasarkan atas sistem yang dipblikasikan oleh D.I. Mendeleev tahun 1892, dan berbagai tabel sejak itu telah diusulkan. Tabel periodik bentuk panjang yang direkomendasikan oleh IUPAC sekarang sudah menjadi standar, dan sistem ini memiliki nomor golongan I untuk golongan alkali sampai 18 untuk golongan gas mulia. Tabel periodik ini menunjukkan semua unsur yang telah diketahui dan memberikan informasi yang penting untuk tiap-tiap unsur. (Zumdahl,S ,2007)

(Utami, 2011) Gambar Sistem Periodik

1.3 Unsur Golongan VI A

Kimia unsur merupakan unsur-unsur di alam yang mempunyai sifat-sifat kimia yang berada di sekitar makhluk hidup. Lingkungan alam khususnya bumi terdiri dari bagian litosfer, hidrosfer, dan atmosfer. Pada setiap lapisan tersebut terdapat unsur-unsur kimia baik berupa unsur bebas maupun unsur yang berikatan dengan unsur yang lain. Jumlah dan variasi unsur-unsur tersebut sangat banyak. Sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat menjelaskan tentang unsur-unsur di bumi secara sederhana yang tersusun dalam sistem periodik unsur . Keperiodikan unsur-unsur tersebut sangat membantu untuk mengetahui kecenderungan sifat suatu unsur sehingga bisa mengetahui manfaat unsur tersebut dalam kehidupan sehari-hari. (Lee, 1991)

Secara umum, reaktifitas unsur golongan VI A dari atas kebawah akan menurun. Penurunan ini sangat berkaitan erat dengan elektronegatifitas dari tiap atom anggotanya. Atom O, anggota pertama dari golongan ini, mempunyai elektronegativita yang besar. Sehingga saat ia berikatan dengan unsur logam, persenyawaan oksida logam yang dihasilkan berupa senyawa ionik. Sedangkan atom S, yang lebih tidak reaktif dari atom O dengan elektronegatifitas yang lebih kecil pula. Hanya akan berikatan dengan logam – logam dengan reaktifitas tinggi (mempunyai elektropositif yang besar) misalnya unsur – unsur golongan alkali, alkali tanah serta beberapa lantanida. Ikatan logam sulfida yang terjadi merupakan ikatan kovalen ionik dengan perbedaan elektronegatifitas kurang dari 1,7. Pada golongan ini, oksigen tidak dapat mempunyai tingkat oksidasi yan glebih tinggi dari divalen dibandingkan dengan anggota lainnya seperti S, Se, Te dan Po. Fenomena ini disebabkan karena ketidaktersedianya orital d pada atom oksigen. Oksigen dapat membentuk ozon, O3, dengan berikatan kovalen antar sesamanya. Ikatan yang terjadi mengandung ikatan π, dengan elektron π terdelokalisasi pada orbital – orbital yang digunakan untuk ikatan π. Sehingga molekul ozon tesebut, tidaklah stabil dan mudah terdekomposisi menjadi O2. Pembentukan ozon sendiri terjadi secara alami dialam dengan adanya energi dari matahari. Sulfur dapat membentuk beberaa oksida, diantaranya SO2 dan SO3. Reaktifitas SO3 lebih besar jika dibanding dengan SO2, hal tersebut dipengaruhi oleh besarnya kontribusi orbital d pad atom S. Sehubungan dengan reaktifitas keduanya, asam yang terbentuk. Yaitu asam sulfit dan asam sulfat mempunyai perbedaan karakter. Dimana asam sulfitmerupakan asam lemah sedangkan asam sulfat merupakan asam kuat. Perbedaan tersebutmerupakan konsekuensi adanya ikatan rangkap yang lebih banyak pada asam sulfat. Yaitu dengan adanya ikatan rangkap tersebut, bentuk ionnya akan lebih terstailkan dengan adanyadelokalisasi elektron pada katan rangka yang lebih banyak. (Hesloy, 1961)

1.3.1 Oksigen

Oksigen merupakan unsur yang paling melimpah di permukaan bumi, yang merupakan unsure bebas dan berkombinasi dengan berbagai macam senyawa. Di atmosfer bumi tersusun oksigen sebanyak 23%, 46 % pada litosfer dan lebih dari 85 % dalam hidrosfer. Oksigen ditemukan oleh C.W Sheele dan I. Priestley pada tahun 1773 melalu eksperimen pemanasan dan proses respirasi yang menginterpretasikan teori phlogiston. Di dalam atmosfer oksigen terbentuk sebagai unsure bebas O2 serta O3 serta terlarut dalam perairan dan air permukaan di bumi. Dalam proses fotosintesis dari tanaman hijau yang mengandung klorofil dapat dihasilkan oksigen reaksinya sebagai berikut : (Greenwood,1998)

Oksigen merupakan unsur gas, menyusun 21% volume atmosfer dan diperoleh dengan pencairan dan penyulingan bertingkat. Atmosfer Mars mengandung oksigen sekitar 0.15%. dalam bentuk unsur dan senyawa, oksigen mencapai kandungan 49.2% berat pada lapisan kerak bumi. Sekitar dua pertiga tubuh manusia dan sembilan persepuluh air adalah oksigen. Di laboratorium, oksigen bisa dibuat dengan elektrolisis air atau dengan memanaskan KClO3 atau barium peroksida atau natrium peroksida dengan MnO2 sebagai katalis.Sedangkan untuk keperluan industri, oksigen dibuat melalui proses destilasi (penyulingan) bertingkat dari udara cair dan melalui proses elektrolisis air dengan reaksi sebagai berikut : (Soetrisno, 2008)

2H2O(l)   →  2H2(g)  + O2(g)

Dioksigen, (O2), adalah gas tak berwarna dan tak berbau (bp -183.0 oC) menempati 21% udara (% volume). Karena atom oksigen juga komponen utama air dan batuan, oksigen adalah unsur yang paling melimpah di kerak bumi. Walaupun unsur ini melimpah, oksigen dibuktikan sebagai unsur baru di abad ke-18. Karena kini sejumlah besar oksigen digunakan untuk produksi baja, oksigen dipisahkan dalam jumlah besar dari udara yang dicairkan. Isotop oksigen 16O (kelimpahan 99.762 %), 17O (0.038%), dan 18O (0.200%). 17O memiliki spin I = 5/2 dan isotop ini adalah nuklida yang penting dalam pengukuran NMR. 18O digunakan sebagai perunut dalam studi mekanisme reaksi. Isotop ini juga bermanfaat untuk penandaan garis absorpsi spektrum IR atau Raman dengan cara efek isotop. (Saito, 1996)

Ozon (O3) merupakan allotropi triatomik dari oksigen. Ozon terbentuk melalui ikatan

kovalen atara atom O penyusunnya. Ozon tidaklah stabil dan mudah terdekomposisi membentuk O2. O3 mempunyai struktur yang kaku, dengan sudut ikatan O-O-O 116,048’ dan panjang ikatang kedua O-O adalah 1.28 angstrom. Pada O3 terdapat 18 elektron pada kulit valensi, yaitu terdiri dari 6 elektron dari setiap atomnya. O3 memiliki bentuk molekul seperti huruf V, dimana ikatannya digambarkan dengan atom O pusat terhibridisasi sp2, berikatan dengan 2 atom O yang berada di ujung dan memiliki 1 PEB. Jika diasumsikan bahwa atom O ujung juga menggunakan orbital atom sp2, maka akan terdapat 2 PEB pada kedua atom ujung. Sehingga total elektron yang tidak berpasangan berjumlah 10 (5 PEB), dengan 4 elektron yang digunakan untuk berikatan sigma (dari atom O pusat). (Hesloy,1961)

Oksigen tidak berbau, tidak berasa dan tidak berwarna. Dalam bentuk cair dan padat, oksigen berwarna biru pucat dan merupakan paramagnetik yang kuat. Oksigen merupakan unsur non logam yang sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia dan mahkluk hidup lainnya. Di alam unsur oksigen terdapat dalam keadaan bebas maupun berikatan dengan unsur-unsur lain (membentuk senyawa). Dalam keadaan bebas, oksigen berwujud gas O2 yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Gas oksigen dalam atmosfer bumi menempati porsi yang cukup besar, yaitu menempati 21% volum atmosfer atau 23,15% berat atmosfer. Sedangkan pada tubuh manusia, oksigen menempati sekitar 65% berat tubuh. Selain itu, oksigen juga membentuk allotrop seperti ozon (O3) yang terdapat dalam atmosfer dan berfungsi untuk melindungi bumi dari bahaya radiasi ultraviolet dari matahari. (Soetrisno, 2008)

Oksigen, yang sangat reaktif, adalah komponen ratusan ribu senyawa organik dan dapat bergabung dengan kebanyakan unsur kecuali dengan unsur-unsur gas mulia. Dalam bentuk senyawa, oksigen terdapat pada senyawa-senyawa nitrat, sulfat, fosfat, senyawa-senyawa organik, dan senyawa-senyawa lainnya. Kegunaan oksigen antara lain :(Soetrisno, 2008)

  1. Oksigen digunakan sebagai udara pernafasan bagi manusia dan sebagian besar makhluk hidup lainnya.

  2. Oksigen berperan dalam proses pembakaran.

  3. Campuran gas oksigen dan gas asetilin dapat menghasilkan suhu yang sangat tinggi dan digunakan untuk mengelas logam.

  4. Digunakan dalam tungku pada proses pembuatan baja.

  5. Digunakan pada proses sintesis metanol dan ammonia

  6. Oksigen cair digunakan sebagai bahan bakar untuk menjalankan rudal dan roket.

  7. Dalam industri, oksigen digunakan untuk membuat beberapa senyawa kimia dan sebagai oksidator.

  8. Dalam bentuk allotrop O3 (ozon) yang bersifat oksidator kuat, digunakan sebagai desinfektan dan sebagai bahan pemutih.

Gambar Oksigen Cair

1.3.2 Sulfur

Menurut Genesis, belerang sudah lama dikenal oleh nenek moyang sebagai batu belerang. Belerang ditemukan dalam meteorit. R.W. Wood mengusulkan bahwa terdapat simpanan belerang  pada daerah gelap di kawah Aristarchus. Belerang terjadi secara alamiah di sekitar daerah pegunungan dan hutan tropis.  Sulfir tersebar di alam sebagai pirit, galena, sinabar, stibnite, gipsum, garam epsom, selestit, barit dan lain-lain. Belerang dihasilkan secara komersial dari sumber mata air hingga endapan garam yang melengkung sepanjang Lembah  Gulf di Amerika Serikat. Menggunakan proses Frasch, air yang dipanaskan masuk ke dalam sumber mata air untuk mencairkan belerang, yang kemudian terbawa ke permukaan. Belerang juga terdapat pada gas alam dan minyak mentah, namun belerang harus dihilangkan dari keduanya. Awalnya hal ini dilakukan secara kimiawi, yang akhinya membuang belerang. Namun sekarang, proses yang baru memungkinkan untuk mengambil kembali belerang yang terbuang. Sejumlah besar belerang diambil dari ladang gas Alberta. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Sulfur terdapat secara luas di alam sebagai senyawaan H2S dan SO2, dalam bijih sulfida logam dan sebagai sulfat seperti gips dan anhidrit (CaSO4), magnesium sulfat, dan sebagainya. Sulfur diperoleh dalam skala besar dari gas hidrokarbon alamiah seperti yang ada di Alberta, Kanada yang mengandung sampai 30% H2S. Sulfur diperoleh melalui interaksi dengan SO2 yang diperoleh dari pembakaran sulfur di udara, seperti reaksi berikut : (Cotton dan Wilkinson, 1989)

S + O2 SO2

2H2S + SO2 3S + 2H2O

Belerang atau sulfur merupakan unsur non logam yang dalam bentuk padatnya berwarna kuning, rapuh, tak berasa, dan tak berbau. Semua bentuk belerang tidak larut dalam air, tetapi dalam bentuk kristal (padatan), belerang dapat larut dalam karbon disulfida. Belerang dapat membentuk senyawa dengan unsure-unsur lain, seperti besi sulfida (FeS), belerang dioksida (SO2), barium sulfat (BaSO4), hidrogen sulfida (H2S), belerang monoklorida (S2CI2), asam sulfat (H2SO4), kalium sulfit (K2SO3) dan lain-lain. Di alam, belerang terdapat dalam bentuk unsur bebas dan dalam bentuk senyawa-senyawa sulfida, seperti timbal sulfida atau galena (PbS), zinc blende (ZnS), tembaga pyrit (Cu,Fe)S2), cinnabar (HgS), stibnit (Sb2S3) dan besi pyrit (FeS2). Selain itu juga terdapat dalam bentuk senyawa-senyawa sulfat seperti barit (BaSO4) celestit (SrSO4), dan grypsum (CaSO42H2O) serta dalam bentuk molekul-molekul pada beberapa bahan organik, mustard, telur, rambut, protein dan bawang putih. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Sulfur dioksida adalah gas dengan bau yang tajam , molekulnya angular, cairan SO2 melarutkan banyak senyawaan organik dan anorganik dan digunakan sebagai pelarut untuk studi NMR. Sulfur dioksida mempunyai pasangan-pasangan menyendiri dan dapat bertindak sebagai basa lewis. Meskipun demikian, sulfur dioksida juga bertindak sebagai asam Lewis menghasilkan kompleks. Sulfur trioksida diperoleh dengan reaksi SO2 dan O2 suatu reaksi yang secara termodinamika sangat disukai namun teramat lambat tanpa adanya katalis seperti spons platina, V2O5atau NO. SO3 bereaksi kuat dengan air membentuk asam sulfat. (Cotton dan Wilkinson, 1989)

Asam sulfit merupakan asam lemah, sedangkan asam sufat merupakan asam kuat, Asam

sulfat akan bereaksi hebat dengan air menghasilkan ion hidroksonium (ion hidrogen dalamlarutan) dan ion hydrogen sulfat. Asam sulfat dapat bereaksi sebagaimana reaksi-reaksi asam kuat yang lainya. Sebagai contoh, reaksi dengan larutan natrium hidroksida membentuk larutan natrium sulfat dimana kedua hidrogen yang bersifat asam bereaksi dengan ion hidroksida.

2NaOH + H2SO Na2SO4 + 2H2O

Gambar Belerang

1.3.3 Selenium

Selenium adalah salah satu komponen anorganik yang paling sering dipelajari

sejak ditemukan pada tahun 1950 sebagai suatu unsur, sampai akhimya diketahui bahwa

selenium memiliki efek racun pada lingkungan. Pada tahun 1967, Selenium ditemukan di alam secara umum dalam jumlah yang relatif kecil dalam batuan, tanaman, batu bara dan bahan bakar fosil selain batubara. Seleniumtidak ditemukan dalam bentuk mumi tetapi biasanya dalam kombinasi dengan substansi lain. Selenium dalam batuan berkombinasi dengan mineral sulfida atau dengan perak, tembaga, timbal dan mineral nikel. Selenium berkombinasi dengan oksigen dari berbagai substansi ketika batuan menjadi tanah, substansi terbesar adalah sebagai natrium selenit dan natrium selenat .(Redaksi chem-is-try.org, 2008).

Selenium ditemukan dalam beberapa mineral yang cukup langka seperti kruksit dan klausthalit. Beberapa tahun yang lalu, selenium didapatkan dari debu cerobong asap yang tersisa dari proses bijih tembaga sulfida. Sekarang selenium di seluruh dunia dihasilkan dari pemurnian kembali logam anoda dari proses elektrolisis tembaga. Selenium diperoleh dari memanggang endapan hasil elektrolisis dengan soda atau asam sulfat, atau dengan meleburkan endapan tersebut dengan soda  dan niter (mineral  yang mengandung kalium nitrat). (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Berikut adalah reaksi kimia untuk mengisolasi selenium (Redaksi chem-is-try.org, 2008):

Langkah pertama biasanya melibatkan oksidasi dengan adanya natrium karbonat (soda abu)

Cu2Se + Na2CO3 + 2O2 → 2CuO + Na2SeO3 + CO2

Na2SeO3 Selenite adalah diasamkan dengan asam sulfat. Setiap tellurites mengendap meninggalkan asam selenous, H2SeO3, dalam larutan. Selenium adalah dibebaskan dari asam selenous oleh SO2.

.H2SeO3 + 2SO2 + H2O → Se + 2H2SO4

Selenium berada dalam beberapa bentuk allotrop, walaupun hanya dikenal tiga bentuk. Selenium bisa didapatkan baik dalam struktur amorf maupun kristal. Selenium amorf bisa berwarna merah (bentuk serbuk) atau hitam (dalam bentuk seperti kaca). Selenium kristal monoklinik berwarna merah tua. Sedangkan selenium kristal heksagonal, yang merupakan jenis paling stabil, berwarna abu-abu metalik. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Selenium menunjukkan sifat fotovoltaik, yakni mengubah cahaya menjadi listrik, dan sifat fotokonduktif, yakni menunjukkan penurunan hambatan listrik dengan meningkatnya cahaya dari luar (menjadi penghantar listrik ketika terpapar cahaya dengan energi yang cukup). Sifat-sifat ini membuat selenium sangat berguna dalam produksi fotosel dan exposuremeter untuk tujuan fotografi, seperti sel matahari. Di bawah titik cairnya, selenium adalah semikonduktor tipe p dan memiliki banyak kegunaan dalam penerapan elektronik . (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Selenium telah dikatakan non toksik, dan menjadi kebutuhan unsur yang penting dalam jumlah sedikit. Namun asam selenida dan senyawa selenium lainnya adalah racun, dan reaksi fisiologisnya menyerupai arsen. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Selenium digunakan dalam xerografi untuk memperbanyak salinan dokumen, surat dan lain-lain. Juga digunakan oleh industri kaca untuk mengawawarnakan kaca dan untuk membuat kaca dan lapisan email gigi yang berwarna rubi. Juga digunakan sebagai tinta fotografi dan sebagai bahan tambahan baja tahan karat. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Gambar Selenium

1.3.4 Telurium

Telurium kadang-kadang dapat ditemukan di alam, tapi lebih sering sebagai senyawa tellurida dari emas (kalaverit), dan bergabung dengan logam lainnya. Telurium didapatkan secara komersil dari lumpur anoda yang dihasilkan selama proses pemurnian elektrolisis tembaga panas. Amerika Serikat, Kanada, Peru dan Jepang  adalah penghasil terbesar unsur ini.(Redaksi chem-is-try.org, 2008).

Telurium memiliki warna putih keperak-perakan, dan dalam keadaan murninya menunjukkan kilau logam. Cukup rapuh dan bisa dihaluskan dengan mudah. Telurium amorf ditemukan dengan pengendapan telurium dari larutan asam tellurat. Apakah bentuk dari senyawa ini adalah amorf atau terbentuk dari kristal, masih menjadi bahan pertanyaan. Telurium adalah semikonduktor tipe-p, danmenunjukkan daya hantar yang lebih tinggi pada arah tertentu, tergantung pada sfat kerataan atom. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Daya hantarnya bertambah sedikit ketika unsur ini terpapar dengan sinar matahari. Telurium bisa diberi dopan perak, tembaga, emas, timah atau unsur lainnya. Di udara, telurium terbakar dengan nyala biru kehijau-hijauan, membentuk senyawa dioksida. Telurium cair mengkorosi besi, tembaga dan baja tahan karat. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Telurium memperbaiki kemampuan tembaga dan baja tahan karat untuk digunakan dalam permesinan. Penambahan telurium pada timbal dapat mengurangi reaksi korosi oleh sam sulfat pada timbal, dan juga memperbaiki kekuatan dan kekerasannya. Telurium digunakan sebagai komponen utama dalam sumbat peleburan, dan ditambahkan pada besi pelapis pada menara pendingin. Telurium juga digunakan dalam keramik. Bismut telurrida telah digunakan dalam peralatan termoelektrik. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Unsur telurium dapat bereaksi dengan unsur-unsur lain yang membentuk beberapa senyawa, seperti telurium diklorida (TeCl2), telurium dioksida (TeO2), telurium tetraklorida (TeCl4), hidrogen telurida (H2Te), natrium telurida (Na2Te), dan beberapa senyawa lainnya. Telurium adalah semikonduktor tipe-p, dan menunjukkan daya hantar yang lebih tinggi pada arah tertentu, tergantung pada sifat kerataan atom. Daya hantarnya bertambah sedikit ketika unsur ini terpapar dengan sinar matahari. Telurium bisa diberi dopan perak, tembaga, emas, timah atau unsur lainnya. Di udara, telurium terbakar dengan nyala biru kehijau-hijauan, membentuk senyawa dioksida. Telurium cair mengkorosi besi, tembaga dan baja tahan karat.(Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Gambar Tellurium

1.3.5 Polonium

Polonium adalah unsur alam yang sangat jarang. Bijih uranium hanya mengandung sekitar 100 mikrogram unsur polonium per tonnya. Ketersediaan polonium hanya 0.2% dari radium.( Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Polonium 210 memiliki titik cair yang rendah, logam yang mudah menguap, dengan 50% polonium menguap di udara dalam 45 jam pada suhu 55oC. Merupakan pemancar alpha dengan masa paruh waktu 138.39 hari. Satu milligram memancarkan partikel alfa seperti 5 gram radium. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Energi yang dilepaskan dengan pancarannya sangat besar (140 W/gram); dengan sebuah kapsul yang mengandung setengah gram polonium mencapai suhu di atas 500oC. Kapsul ini juga menghasilkan sinar gamma dengan kecepatan dosisnya 0.012 Gy/jam. Sejumlah curie (1 curie = 3.7 x 1010Bq) polonium mengeluarkan kilau biru yang disebabkan eksitasi di sekitar gas.( Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Polonium mudah larut dalam asam encer, tapi hanya sedikit larut dalam basa. Garam polonium dari asam organik terbakar dengan cepat; halida amina dapat mereduksi nya menjadi logam. Karena kebanyakan radiasi alfa dihentikan di sekitar bahan padat dan wadahnya, melepaskan energinya, polonium telah menarik perhatian untuk digunakan sebagai sumber panas yang ringan sebagai sumber energi termoelektrik ada satelit angkasa.( Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Polonium dapat dicampur atau dibentuk alloy dengan berilium untuk menghasilkan sumber neutron. Unsur ini telah digunakan dalam peralatan untuk menghilangkan muatan statis dalam pemintalan tekstil dan lain-lain; bagaimanapun, sumber beta termasuk yang paling sering digunakan karena tingkat bahayanya yang lebih rendah. Polonium yang digunakan untuk tujuan ini harus tersegel dan terkontrol, untuk mengurangi bahaya terhadap pengguna. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Ada 25 isotop polonium yang diketahui, dengan massa atom berkisar dari 194 – 218. Polonium-210 adalah yang paling banyak tersedia. Isotop dengan massa 209 (masa paruh waktu 103 tahun) dan massa 208(masa paruh waktu 2.9 tahun) bisa didapatkan dengan menembakkan alfa, proton, atau deutron pada timbal atau bismut dalam siklotron, tapi proses ini terlalu mahal.Logam polonium telah dibuat dari polonium hidroksida dan senyawa polonium dengan adanya ammonia cair anhidrat atau ammonia cair pekat. Diketahui ada dua modifikasi alotrop. (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Polonium-210 sangat berbahaya untuk ditangani meski hanya sejumlah milligram atau mikrogram. Diperlukan peralatan khusus dan kontrol yang ketat untuk menanganinya. Kerusakan timbul dari penyerapan energi  partikel alfa oleh jaringan makhluk hidup.(Redaksi chem-is-try.org, 2008)

`Batas penyerapan polonium maksimum lewat jalan pernafasan yang masih diizinkan hanya 0.03 mikrocurie, yang sebanding dengan berat hanya 6.8 x 10-12 gram. Tingkat toksisitas polonium ini sekitar 2.5 x 1011 kali daripada asam sianida. Sedangkan konsentrasi senyawa polonium yang terlarut yang masih diizinkan adalah maksimal 2 x 10-11 mikrocurie/cm3 (Redaksi chem-is-try.org, 2008)

Gambar Polonium

BAB II

PERMASALAHAN

  1. Pertanyaan :

Bagaimana reaktivitas unsur golongan VI A dari atas kebawah terhadap unsur logam,sehubungan dengan persenyawaan oksida logam yang ionik sedangkan Sulfida logam merupakan kovalen ionik, bahkan cenderung kovalen saja ?

Jawab :

Unsur golongan VI A secara umum dari atas kebawah, reaktifiasnya terhadap logam semakin menurun. Hal ini sangat berkaitan dengan elektronegatifitas dari setiap atom anggotanya. Dimana golongan ini beranggotakan atom O non-logam yang mempunyai elektronegatifitas besar (terbesar kedua setelah F) hingga logam Polonium. Secara umum, fenomena senyawa oksida logam yang ionik dengan senyawa sulfida logam yang kovalen sangat berkaitan erat dengan elektronegativitas masing – masing atom. Dimana atom O yang memiliki elektronegativitas terbesar kedua setelah F, akan memberikan perbedaan elektronegativitas yang besar (<1,7) jika berikatan dengan atom logam. Sebagaimana yang kita ketahui, atom – atom logam sangat elektropositif yang akan dengan senang hati memberikan elektronnya untuk berikatan, sedangkan O dengan elektronegatifitas yang besar, akan dengan mudah menerima elektron dari unsur logam tersebut. Pada saat berikatan dengan logam, atom O akan memiliki tingkat oksidasi dari +2, O2- . Unsur S, akan berikatan dengan logam yang lebih cenderung elektropositif. Yaitu, golongan alkali, alkali tanah dan beberapa lantanida. S lebih tidak reaktif dibanding O, sehingga pada saat berikatan dengan unsur logam. Walaupun logamnya sangat elektropositif, namun S tidak mampu menarik dengan kuat elektron dari unsur logam yang berikatan dengannya. Sehingga ikatan yang terjadi hanya berasal dari sharing elektron. Maka ikatannya merupakan ikatan kovalen. Ditinjau dari selisish elektronegatifitasnya, perbedaan elektronegatifitasnya persenyawaan sulfida logam tidak melebihi 1,7 (hanya dengan Cs melebihi, yaitu sebesar 1,8). Yaitu hanya mendekati angka 1,7, sehingga biasanya senyala logam sulfide disebut kovalen ionik.

Sumber : Hesloy L.B.dan P L. Robinson, 1961, Inorganic Chemistry, a guide to advance study, Elsevier Publishing Company : London

  1. Pertanyaan :

Dibandingkan dengan S, Se dan Te, oksigen tidak dapat membentuk tingkat oksidasi lebih dari divalent. Mengapa demikian?

Jawab :

Saat oksigen membentuk 2 ikatan kovalen, oksigen telah mencapai konfigurasi gas mulia. Selain itu, tidak ada lagi orbital dengan tingkat energi yang rendah yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan selanjutnya. Sehingga atom oksigen hanya akan membentuk divalen. Pada S, Se dan Te, terdapat orbital d yang kosong yang dapat digunakan untuk berikatan. Sehingga unsur – unsure tersebut dapat mementuk empat atau enam elektron tak berpasangan pada orbitalnya. Sehingga akan memiliki tingkat oksidasi yang lebih tinggi dai

divalen.

Ground State

  1. Pertanyaan :

Bagaimana oksigen dapat membentuk ozon dengan berikatan kovalen antar sesamannya dan bagaimana pembentukannya di alam ?

Jawab :

Ozon O3 merupakan allotropi triatomik dari oksigen. Ozon terbentuk melalui ikatan kovalen atara atom O penyusunnya. Ozon tidaklah stabil dan mudah terdekomposisi membentuk O2. O3 mempunyai struktur yang kaku, dengan sudut ikatan O-O-O 116,048’ dan panjang ikatan kedua O-O adalah 1.28 angstrom. Pada O3 terdapat 18 elektron padakulit valensi, yaitu terdiri dari 6 elektron dari setiap atomnya. O3 memiliki bentuk molekul seperti huruf V, dimana ikatannya digambarkan dengan atom O pusat terhibridisasi sp2, berikatan dengan 2 atom O yang berada di ujung dan memiliki 1 PEB. Jika diasumsikan bahwa atom O ujung juga menggunakan orbital atom sp2, maka akan terdapat 2 PEB pada kedua atom ujung. Sehingga total elektron yang tidak berpasangan berjumlah 10 (5 PEB), dengan 4 elektron yang digunakan untuk berikatan sigma (dari atom O pusat). Maka tinggallah 4 elektron untuk membentuk ikatan π. Orbital 2pz dari masing – masing atom disediakan untuk membentuk ikatan π. Ketiganya tersusun atas orbital atom dengan tingkat energi rendah, tingkat energi menengah dan tingkat energy tinggi. Berturut – turut, orbital anti-bonding,orbital non-bonding dan orbital bonding. 2 pasang elektron yang disiapkan untuk membentuk ikatan π tadi akan menempati orbital dengan tingkat energi yang paling rendah, yaitu orbital bonding. 2 elektron lainnya menempati orbital anti-bonding. Elektron-elektron π tersebut, akan mengalami delokalisasi pada ikatan π. Untuk itulah molekul ozon kurang stabil dan mudah terdekomposisi. Struktur ozon digambarkan dengan 1 ikatan π dengan struktur resonansi yang menggambarkan adanya delokalisasi elektron . Struktur molekul ozon, dengan 1 ikatan molekul ozon, dengan 1 ikatan π (Hesloy,1961):

Elektron ikatan π yang ada biasanya terdelokalisasi sehingga dapat digambarkan struktur resonansinya. Dengan adanya 4 elektron dari atom O pusat yang digunakan bersama untuk membentuk ikatan sigma maka ketiga atom O dapat membentuk ikatan kovalen O3 yang disebut ozon.Secara alamiah, ozon terutama terbentuk dari hasil proses fotodisosiasi, di mana matahari mempunyai peranan yang sangat penting dalam proses ini. Di samping itu, di

permukaan bumi ada gas-gas yang mengakibatkan terbentuknya ozon (disebut precursor ozon) seperti metan (CH4), nitrogen oksida (NOx, x = 1,2), dan karbon monoksida (CO).

Uap air dan klorin merupakan bahan perusak ozon. Gas-gas ini, baik gas pembentuk ozon

maupun gas perusak ozon, biasanya merupakan gas-gas polutan dan banyak terdapat pada

daerah-daerah yang mempunyai tingkat polusi yang tinggi. Ozon terutama terbentuk dan

terurai di daerah ekuator di mana terdapat hutan tropis yang cukup luas. Secara alamiah, alam telah mengatur fenomena transportasi yang akan membawa gas-gas yang terdapat di permukaan bumi ini ke lapisan di atasnya dan mendistribusikan ozon ke daerah lintang yang

lebih tinggi, dan terakumulasi di daerah kutub.Di permukaan bumi atau di lapisan troposfer, ozon merupakan gas polutan yang keberadaannya harus diusahakan minimum. Karena, di permukaan bumi, ozon bisaberkontak langsung dengan lingkungan atau kehidupan dan menunjukkan sisi destruktifnya. Oleh karena itu, ozon di lapisan ini biasa disebut “ozon jelek”. Karena ozon bereaksi sangat kuat dengan molekul lain, ozon dengan konsentrasi tinggi berbahaya bagi kehidupan. Proses terbentuknya ozon yaitu sinar ultraviolet dari pancaran sinar Matahari mampu menguraikan gas oksigen di udara bebas. Molekul oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini kemudian dikenal dengan nama photolysis. Lalu atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Ozon yang terdapat pada lapisan stratosphere yang kita kenal dengan nama ozone layer (lapisan ozon) adalah ozon yang terjadi dari hasil proses alamiah photolysis ini.

  1. Pertanyaan :

Bagaimana kereaktifan oksida-oksida sulfur ?

Jawab :

Sulfur dioksida cair hanya sedikit larut dalam air, sedangan gasnya akan dapat larut dalam air walaupun asa yang terbentuk tidak dapat didisolasi. Senyawa ini bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam sulfit (asam sulfur (IV) ), H2SO3.

 

 

 

sulfur dioksida akan bereaksi juga secara langsung dengan basa seperti larutan natrium hidroksida. Jika gas sulfur dioksida dimasukkan ke dalam larutan natrium hidroksida, pada awalnya terbentuk larutan natrium sulfit kemudian diikuti dengan terbentuknya natrium hydrogen sulfit jika sulfur dioksidanya berlebih.

Reaksi lain dari sulfur dioksida adalah dengan basa kalsium oksida membentuk kalsium sulfit (kalsium sulfur(IV)). Ini merupakan inti dari salah satu metode penghilangan sulfur

dioksida dari gas buang pada pembangkit energi.

Sulfur trioksida bereaksi hebat dengan air menghasilkan kabut dari embun asam sulfat

pekat.

Sulfur trioksida sendiri akan bereaksi secara langsung dengan basa membentuk sulfat. Sebagai contoh, reaksi dengan kalsium oksida membentuk kalsium sulfat. Kereaktifan unsur sulfur dioksida dan sulfur trioksida sangat berkaitan erat dengan kontribusi orbital d dari Sulfur. Pada SO2, kontribusi orbital d sangatlah kecil dibanding dengan kontribusi orbital d dari SO3. Jika keduanya diasumsikan mempunyai hibridisasi sp2maka pada SO2 dengan 2 elektron untuk ikatan σ dan 1 PEB, akan terdapat 2 elektron π. 1 PEB dan 2 elektron π tersebut menempati orbital p dan d, namun tidak digunakan untuk berikatan, sehingga karakter orbital d kurang kuat. Sedangkan pada SO3, dengan 3 elektron untuk ikatan ı dan tidak ada PEB, akan terdapat 3 elektron π. 3 elektron π tersebut akan menempati orbital p dan d yang digunakan untuk membentuk 3 ikatan π, sehingga karakter orbital d kuat lebih kuat. Dimana orital d tersebut berkontribusi terhadap ketersediaan orbital kosong untuk berikatan. Oleh karenanya SO3 akan lebih reaktif jika dibanding SO2.

  1. Pertanyaan :

Sehubungan dengan reaktifitas sulfur dioksida dan sulfur trioksida, Jelaskan mengapa asam sulfit merupakan asam lemah sedangkan asam sulfat merupakan asam kuat ?

Jawab :

Asam sulfat murni yang tak terion memiliki struktur :

 

 

Asam sulfit jika tak terionkan mempunyai struktur:

 

 

Asam sulfit merupakan asam lemah, sedangkan asam sufat merupakan asam kuat, Asam

sulfat akan bereaksi hebat dengan air menghasilkan ion hidroksonium (ion hidrogen dalam

larutan) dan ion hidrogensulfat. Reaksi ini 100 % sempurna.

Hidrogen kedua lebih sulit untuk dihilangkan. Karena terjadi kesetimbangan:

Ketika gugus -OH kehilangan satu ion hidrogen, muatan negatif yang ada pada oksigen tersebar (terdelokalisasi) ke seluruh ion melalui interaksi dengan oksigen-oksigen ikatan rangkap dua. Hal ini mengarahkan pada delokalisasi yang lebih banyak dan ion yang lebih stabil akan terbentuk. Ion yang lebih stabil kurang disukai untuk bergabung kembali dengan ion hidrogen untuk kembali ke bentuk asam yang tak terionkan. Asam sulfit hanya mempunyai satu oksigen ikatan rangkap dua, sedangkan asam sulfat mempunyai dua. Hal itu menjadikan delokalisasinya lebih efektif, ion menjadi lebih stabil, dan menghasilkan asam yang lebih kuat. Sedangkan asam sulfit itu sendiri delaokalisasi yang terjadi tidak begitu efektif untuk menstabilkan ion. Sehingga hanya akan terionisasi sebagian, oleh karenanya asam sulfit tersebut meupakan asam lemah. Asam sulfat dapat bereaksi sebagaimana reaksi-reaksi asam kuat yang lainya. Sebagai contoh, reaksi dengan larutan natrium hidroksida membentuk larutan natrium sulfat dimana kedua hidrogen yang bersifat asam bereaksi dengan ion hidroksida.

  1. Pertanyaan :

Mengapa dalam satu golongan VI A hanya oksigen yang mempunyai anfinitas elektron yang paling rendah dibanding dengan yang lainnya ?

Jawab :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa afinitas elektron pada golongan VIA umumnya tinggi, tetapi ada pengecualian pada oksigen yang memiliki afinitas electron rendah yaitu hanya 141,4. Hal ini disebabkan ukuran dari unsur oksigen yang kecil, hal ini menyebabkan atom oksigen lebih mudah menarik electron dari luar dibandingkan melepaskan electron terluarnya. Karena mudahnya menarik elekron dari luar menyebabkan afinitas elektron oksigen akan paling kecil jika dibandingkan dengan unsur yang lain dalam satu golongan. Apabila menerima 2 elektron dari luar maka atom oksigen akan semakin termampatkan.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar. Kenaikan jari-jari golongan 6 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hasil Diskusi :

  1. Penanya : Annisa Mustikaning Ayu

Pertanyaan : Bagaimana reaktifitas unsur lain selain sulfur dalam golongan VI A jika bereaksi dengan logam?

Jawab :

Secara umum, reaktifitas unsur golongan VI A dari atas ke bawah akan menurun. Penurunan ini sangat berkaitan erat dengan elektronegatifitas dari tiap atom anggotanya. Atom O yang merupakan unsur pertama dari golongan VI A ini mempunyai elektronegatifitas yang besar. Sehingga saat berikatan dengan dengan unsure logam, persenyawaan oksida logam yang dihasilkan berupa senyawa ionik. Sedangkan, atom S, Se, Te, dan Po yang lebih tidak reaktif dari atom O mempunyai elektronegatifitas yang lebih kecil pula. Sehingga semakin ke bawah unsure-unsur dari golongan VI A hanya akan berikatan dengan dengan logam-logam dengan reaktifitas tinggi (mempunyai elektropositif yang besar) misalnya unsure-unsur golongan alkali, alkali tanah serta beberapa lantanida.

  1. Penanya : Neni Minarni

Pertanyaan : Mengapa dalam bentuk cair dan padat oksigen berwarna biru pucat dan bersifat paramagnetik kuat ?

Jawab :

Dalam bentuk padat dan cair oksigen berwarna biru pucat hal tersebut dikarenakan dalam bentuk cairan dan padatannya foton akan bertumbukan dengan dua molekul oksigen secara simultan dan mempromosikan elektronnya ke excited state sehingga dapat menyerap menyerap warna komplementer cahaya merah, kuning dan hijau dan memantulkan warna biru yang sampai ke mata kita. Oksigen bersifat paramagnetic karena dalam konfigurasi elektronnya oksigen mempunyai elektron tak berpasangan pada orbital 2Py da 2Pz sehingga menyebaban oksigen mempunyai sifat paramagnetik kuat. Konfigurasi elektro oksigen adalah sebagai berikut :

8O : 2[He] 2s2 2p4

 

 

ada elektron tak berpasangan

 

Tugas mandiri :

  1. Unsur selenium sering digunakan sebagai bahan campuran untuk membuat shampo anti ketombe. Apakah fungsi selenium dalam shampo anti ketombe?

Jawab :

Ketombe adalah sejenis kelainan kulit atau peradangan kulit kepala yang sangat ringan, Peradangan ini disebabkan oleh jamur yang bernama Ptyrosporum ovale yang termasuk golongan jamur yang sebenarnya adalah flora normal di rambut yang pada berbagai keadaan tertentu seperti suhu, kelembaban, kadar minyak yang tinggi, dan penurunan faktor imunitas tubuh dapat memicu pertumbuhan jamur ini sehingga menimbulkan masalah ketombe.

Selenium dapat digunakan sebagai bahan yang aktigf sebagai anti ketombe yaitu dalam bentuk selenium sulfida Selenium sulfida telah digunakan sejak tahun 1960 sebagai bahan aktif pada sampo anti ketombe dan pengobatan topikal untuk gangguan kulit seperti folikulitis dan tinea versikolor. Senyawa sulfida pada sampo akan bersifat antifungi dan selenium akan menghambat proliferasi sel kulit kepala Efek samping pemakaian selenium sulfida adalah kulit kepala menjadi berminyak atau malah kering, kerontokan rambut dan merusak warna rambut.

DAFTAR PUSTAKA

Cotton dan Wilkinson, 1989, Kimia Anorganik Dasar, terjemahan Sahati Suharto, Penerbit UI Press : Jakarta

Hesloy L.B.dan P L. Robinson, 1961, Inorganic Chemistry, a guide to advance study, Elsevier

Publishing Company : London

Greenwood, N.N dan Earnshaw, A, 1998, Chemistry of The Elements 2nd Edition, Pergamon Press : England

Lee, J.D, 1991, Concise Inorganic Chemistry 4th Edition, Chapman Hal Publishing : UK

Miessler, G.L , Tarr, D.A, 1991, Inorganic Chemistry 3rd Edition, Pearson Prentice Hall : USA

Redaksi chem-is-try.org, 2008, Selenium , http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/selenium/ , diakses tanggal 16 Mei 2012

Redaksi chem-is-try.org, 2008, Sulfurl, http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/sulfur/ , , diakses tanggal 16 Mei 2012

Redaksi chem-is-try.org, 2008, Telurium, http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/telurium/ ,, diakses tanggal 16 Mei 2012

Redaksi chem-is-try.org, 2008, Polonium, http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/polonium/ , diakses tanggal 16 Mei 2012

Saito, Taro, 1996, Kimia Anorganik, diterjemahkan oleh Prof. Dr. Ismunandar, Iwanami Shoten Publisher : Japan

Soetrisno, 2008, Oksigen, http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/oksigen/ , diakses tanggal 16 Mei 2012

Utami, Budi, 2006, Sistem Periodik Unsur, Kegunaan, dan Kaitan dengan Aturan Aufbau, , http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/sistem-periodik-unsur-kegunaan-dan-kaitan-dengan-aturan-aufbau/ , diakses tanggal 16 Mei 2012

Chambers, C dan Holliday, A.K , 1975, Modern Inorganic Chemistry, Butterworth & Co Publishers : England

Zumdahl, Steven dan Zumdahl, Susan, 2007, Chemistry Seventh Edition, Houghton Mifflin Company : USA

Your Reply

CAPTCHA Image
*