INIRUMAHPINTAR - Pembahasan kali ini wacana pelajaran Kimia yakni Pengertian, Sifat-Sifat, Jenis-Jenis Unsur Transisi. Unsur-unsur transisi merupakan unsur-unsur logam yang terletak di antara golongan IIA dan IIIA dalam sistem periodik. Sifat-sifat unsur transisi bukan merupakan peralihan dari sifat unsur logam ke sifat unsur nonlogam. Sebagian besar unsur transisi periode keempat ditemukan di alam sebagai senyawa. Hanya tembaga yang selain sebagai senyawa dapat ditemukan sebagai unsur bebas. Unsur-unsur transisi periode keempat terdiri atas:
21Sc, 22Ti, 23V, 24Cr, 25Mn, 26Fe, 27Co, 28Ni, 29Cu, dan 30Zn
Mineral bijih logam unsur transisi periode keempat di alam banyak terdapat sebagai oksida atau sulfidanya mineral bijih logam unsur transisi bayak terdapat sebagai oksida karena oksigen merupakan unsur yang reaktif dan melimpah, baik di atmosfer maupun di kulit bumi. Contohnya, pasir pantai mengandung oksigen 50%. Bahkan sebagian besar oksigen terikat sebagai oksida logam dan nonlogam di kerak bumi.
Demikian juga mineral bijih logam banyak terdapat sebagai sulfida, karena sulfur banyak terdapat menyebar di kerak bumi. Belerang merupakan unsur yang reaktif terhadap logam, sehingga logam-logam transisi di kerak bumi banyak membentuk senyawa-senyawa sulfida.
Sifat Fisis Unsur-Unsur Transisi
Unsur-unsur transisi periode keempat memiliki sifat fisis sebagai berikut:
- memiliki penampilan metalik
- titik lebur, titik didih, dna massa jenisnya relatif tinggi
- memiliki struktur molekul raksasa
- merupakan penghantar listrik dan panas yang baik
Sifat-Sifat Spesifik Unsur-Unsur Transisi
Senyawa unsur-unsur transisi pada umumnya berwarna dan warna tersebut bergantung pada banyak dan jenis ionnya atau molekul lain yang terikat atom logam. Unsur-unsur transisi periode keempat memiliki bilangan oksidasi yang sangat bervariasi, yaitu antara +1 hingga dengan +7, khususnya apabila berikatan dengan atom oksigen.
Unsur-unsur transisi periode keempat dapat membentuk ion logam, misalnya Fe2+ dan Fe3+ serta Mn2+ dan Mn3+.
Jenis-jenis Unsur-Unsur Transisi
Berikut ini 10 jenis unsur-unsur transisi yang perlu diketahui: Skandium ditemukan di alam bahu-membahu dengan unsur-unsur lantanida karena kesamaan sifat dengan unsur-unsur tersebut. Sc3+ agak menyerupai dengan Al3+, yaitu bersifat amfoter. Sc merupakan logam yang jarang ditemukan. Kandungan unsur tersebut di dalam tambang mineral diperkirakan 5 sampaia 30 ppm. Produksinya dalam industri sekitar beberapa gram hingga dengan beberapa kilogram. Salah satu penggunaan Sc yaitu sebagai komponen dalam lampu berintensitas tinggi.
Titanium merupakan logam kesembilan terbanyak, meliputi 0.6% penyusun kerak bumi. Titanium banyak terdapat dalam mineral rutile (TiO2) dan ilmeit (FeTiO3). Ti digunakan sebagai materi konstruksi karena sifat fisiknya sebagai berikut:
- massa jenisnya rendah (logam ringan)
- kekuatan strukturnya tinggi dan tahan panas
- tahan terhadap korosi
Titanium pada suhu tinggi tidak mengalami perubahan kekuatan (strenght), karena itu baja titanium banyak digunakan sebagai bodi pesawat terbang dan supersonik. Ti di dalam industri polimer polietilen digunakan sebagai materi katalis.
TiO2 bersifat amfoter, tidak beracun, tidak tembus cahaya, dan harganya murah. Oleh karena itu, di dalam industri TiO2 digunakan sebagai pigmen putih, materi pemutih kertas, kaca, keramik, dan kosmetik. TiO2 dihasilkan dari reaksi TiCl4(g) dan O2(g).
Vanadium merupakan unsur logam yang cukup banyak (0.02% kerak bumi). Sekitar 80% produksi logam vanadium digunakan untuk pembuatan baja. Baja yang mengandung vanadium digunakan untuk peralatan teknik yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan, menyerupai pegas (Shock breaker) dan mesin-mesin berkecepatan tinggi.
Oksida vanadium yang penting yaitu V2O5 yang digunakan sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat dengan proses kontak. Fero vanadium mengandung 35% - 95% yang merupakan logam campuran, sebagai materi dasar konstruksi. Fero vanadium dihasilkan dengan mereduksi V2O5 dengan pereduksi campuran silikon dan besi.
SiO2 yang dihasilkan direaksikan dengan CaO membentuk kerak CaSiO2(l)
Terdapat di kerak bumi dengan konsentrasi 122 ppm. Bijih krom yang utama yaitu kromit (Fe(CrO2)2). Penggunaan krom yaitu untuk pembuatan baja yang tahan karat. Sebagai materi dasar konstruksi baja yaitu fero krom, dibuat dengan cara mereduksi Fe(CrO2)2.
Logam krom reaktif terhadap oksigen dan membentuk oksida. Oksida tersebut membentuk lapisan tipis di permukaan logam (film tipis) sehingga dapat melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut. Oleh karena itu, logam Cr tetap mengilap cemerlang. Karena sifat itulah logam krom banyak digunakan untuk industri mobil, industri alat rumah tangga, dan industri perumahan.
Krom banyak juga digunakan untuk melapisi logam tembaga dan nikel dengan cara elektroplating. Baja yang mengandung 12% krom disebut baja tidak berkarat. Sedangkan nikrom yaitu paduan logam yang terdiri dari 15% Cr, 60% Ni, dan 25% Fe. Nikrom banyak digunakan dalam konstruksi alat pemanas.
Kalium kromat yaitu senyawa krom yang memiliki bilangan oksidasi Cr = +6. Garam kromat tersebut jikalau dituangi dengan H2SO4(aq) akan menjelma kalium bikromat jingga.
Biji mangan yang utama yaitu pirolusit (MnO2). Kegunaan mangan yang paling penting yaitu produksi baja, untuk itu dapat digunakan logam campuran besi dengan mangan yang disebut fero mangan. Fe-Mn dapat diproduksi dengan mereduksi campuran besi oksida dengan karbon.
6. Nikel (N)
Bijih nikel di alam banyak ditemukan dalam mineral pentlandid (FeN)5 dan gamerit. Cadangan nikel terbesar ditemukan di Kanada, 300 juta pon per tahun. Di Amerika Serikat, nikel 80% digunakan untuk pembuatan campuran logam, 15% untuk elektroplating, dan sisanya untuk bermacam-macam kegunaan.
Monel merupakan logam campuran yang terdiri dari 60% Ni dan 40% Cu. Nikrom merupakan logam campuran tahan asam yang mengandung 60% Ni, 25% Fe, dan 15% Cr. Serbuk nikel dalam proses industri banyak digunakan untuk katalis, misalnya reaksi adisi H2 dalam industri margarine atau mentega.
7. Seng (Zn)
Seng di alam merupakan senyawa yang tersebar luas sebagai bijih tambang. Umumnya senyawa tersebut yaitu seng blende dan calamine, di samping mineral-mineral lain.
Seng yaitu logam ringan yang warna kilapnya putih kebiruan. Massa jenis seng 7.13 g cm-1 dan titik leburnya 419oC.
Penggunaan seng antara lain sebagai logam pelapis besi, untuk mencegah besi berkarat. Hal itu disebabkan seng di udara berair membentuk seng karbonat basa yang berupa lapisan tipis di permukaan logam seng, sehingga melindungi logam terhadap oksidasi udara lebih lanjut.
ZnS digunakan sebagai materi cat putih, pelapis lampu TL, layar TV, dan layar monitor komputer. Hal itu disebabkan ZnS akan berfluoresensi (berpendar) apabila dikenai sinar katode.
8. Kobalt (Co)
Kobalt di alam diperoleh sebagai bijih smaltit dan kobalit yang biasanya berasosiasi dengan Ni dan Cu.
Penggunaan kobalt antara lain sebagai paduan logam, menyerupai alnico, campuran Al, Ni, dan Co. Seperti halnya besi, Co dapat membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi Co = +2 [kobal II] dan Co = +3. Larutan Co2+ merah jambu yang menjelma biru karena dehidrasi, ketika ini digunakan untuk tinta belakang layar yang tulisannya akan kelihatan apabila dipanasi. Dalam peramalan cuaca terdapat kertas yang mengandung Co2+ biru yang apabila keadaan berair warna kertas menjelma merah jambu.
9. Besi
Besi di dunia dengan produksi tahunan mendekati satu miliar ton merupakan logam paling penting dalam peradaban modern. Bijih besi ditemukan tersebar luas di seluruh kerak bumi berupa pirit, hematit, mangnetit, dan Umonit. Besi juga terdapat di dalam silikat, lempung, bahkan pada makhluk hidup zat besi sangat penting untuk menghasilkan hemoglobin dalam darah dan klorofil pada tanaman.
Besi banyak digunakan sebagai materi dasar pembuatan baja dan logam campuran. Misalnya, stainless steel mengandung 64% Fe, 18%Cr, dan 18% Ni banyak digunakan untuk pisau, alat-alat bedah, dan bumper mobil. High speed steel sebagai alat pemotong mekanik yang kecepatannya 20 kali kecepatan alat mekanik baja biasa, mengandung 18% Tungsten, 5% Cr dan besi. Pengolahan bijih besi dilakukan di dalam tanur tinggi yang dikenal dengan nama blast furnance.
10. Tembaga
Unsur tembaga di alam terdapat dalam bijih tembaga dan 80% diperoleh sebagai sulfida misalnya kalkopirit dan glance. Tembaga juga banyak didapatkan dalam keadaan bebas di alam. Penggunaan tembaga di Amerika 50% untuk keperluan listrik, 20% untuk pipa ledeng dan industri perakitan, dan sisanya untuk logam campuran, yaitu perunggu (Cu +Sn) dan kuningan.
Demikianlah pembahasan lengkap tentang Pengertian, Sifat-Sifat, Jenis-Jenis Unsur Transisi. Semoga bermanfaat!