Halaman
Unsur-Unsur TransisiPeriode KeempatA. KecenderunganPeriodik UnsurTransisiB. Senyawa KompleksC. Sumberdan KegunaanUnsur TransisiD. Pengolahan Logam(Metalurgi)•mengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur transisi di alam dan produkyang mengandung unsur tersebut.•mendeskripsikan kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur transisi (titikdidih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, dan sifat khusus lainnya).•menjelaskan manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur-unsur dansenyawanya dalam kehidupan sehari-hari.Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:memahami karakteristik unsur-unsur penting kegunaan dan bahayanya, sertaterdapatnya di alam.Hasil yang harus Anda capai:Banyak reaksi kimia yang menggunakan katalis untuk mempercepatterbentuknya produk. Untuk mensintesis bahan kimia esensial, sepertiasam sulfat, asam nitrat, dan amonia diperlukan bantuan katalis.TahukahAnda unsur-unsur apa yang biasa digunakan dalam katalis tersebut? Unsur-unsur transisi banyak diaplikasikan secara komersial sebagai katalis,terutama dalam reaksi kimia. Selain itu, unsur-unsur transisi berperanpenting dalam proses alami biomolekul (hemoglobin) dan katalis dalamreaksi biokimia (enzim-enzim).Unsur-unsur transisi dalam sistem periodik dikelompokkan sebagai unsur-unsur golongan B. Unsur-unsur ini berada pada periode keempat mulai dariskandiumhinggatembaga. Bagaimanakah cara mengidentifikasi unsur-unsur transisi? Bagaimanakah kecenderungan sifat fisika dan kimia unsurtransisi, seperti ikatan khas yang dibentuknya? Bagaimana pula pembuatanunsur atau senyawa transisi agar dapat dimanfaatkan dalam berbagaiaplikasi? Anda akan mengetahuinya setelah mempelajari bab ini.101Proyek pertambangan tembaga di pulau Sumbawa, Provinsi Nusa Tenggara Barat.Sumber:www.r-s.comBab4
102Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIA.Kecenderungan Periodik Unsur TransisiDi antara unsur golongan IIA dan IIIA terdapat sepuluh kolom unsur-unsur golongan B. Unsur-unsur tersebut dinamakan unsur transisi. Istilahtransisi artinya peralihan, yaitu peralihan dari blok s ke blok p.Unsur-unsur transisi didefinisikan sebagai unsur-unsur yang memilikisubkulitd atau subkulit f yang terisi sebagian. Misalnya, tembagamempunyai konfigurasi elektron [Ar] 4s13d10. Unsur-unsur transisi yanglain ditunjukkan pada Gambar 4.1.Gambar 4.1Unsur-unsur transisiUnsur-unsur transisi yang terdapat dalam blok d adalah unsur-unsuryang memiliki subkulit d yang belum terisi penuh. Akibatnya, unsur-unsurtransisi memiliki beberapa sifat yang khas, yaitu:1.Semua unsur transisi adalah logam keras dengan titik didih dan titikleleh tinggi.2.Setiap unsur transisi memiliki beberapa bilangan oksidasi, kecualiunsur golongan IIB dan IIIB. Misalnya vanadium, memiliki bilanganoksidasi dari +2 sampai dengan +5.3.Senyawa unsur transisi umumnya berwarna dan bersifat paramagnetik.Semua sifat-sifat akibat dari konfigurasi elektron pada orbital d belumterisi penuh. Beberapa sifat fisika unsur transisi ditunjukkan pada Tabel 4.1.Tabel 4.1Beberapa Sifat Fisika Unsur Transisi Periode KeempatTitik leleh (°C)Titik didih (°C)Kerapatan (g cm–3)KeelektronegatifanJari-jari atom ( )Jari-jari ion ( )Sifat FisikaScTiCrMnFeCoNiCu1.5412.8313,01,31,44–1.6603.2874,51,51,321,01.8903.3806,01,61,220,931.8572.6727,21,61,180,871.2441.9627,21,51,170,811.5352.7507,91,81,170,751.4952.8708,91,81,160,791.4532.7328,91,81,150,831.0832.5678,91,91,170,87LantanidaAktinida1.Mengapa unsur-unsur transisi diletakkan di antara golongan utama IIA danIIIA dalam tabel periodik?2.Apa perbedaan antara unsur-unsur golongan utama dan unsur-unsur golongantransisi dilihat dari konfigurasi elektronnya?3.Bagaimanakah kecenderungan sifat periodik yang Anda ketahui dari unsurtransisi?Tes Kompetensi AwalIAIIAIIIBIVBVBVIBVIIBIIBIBIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIBTi V CrMnFeCo Ni CuZnZrNbMoTcRuRhPdAgCdHfTaWR eOsI rP tA uHgRfDbSgBhHSMfScYLaAcVIIIASumber: Chemistry(Zumdahl., and Steven, S), 1989
103Unsur-Unsur Transisi Periode Keempat1.Konfigurasi ElektronBerdasarkan aturan membangun dari Aufbau, pengisian elektrondalam orbital d mulai terjadi setelah elektron menghuni orbital 4s2 atausetelah atom kalsium, 20Ca: [Ar] 4s2. Oleh karena itu, unsur-unsur transisidimulai pada periode keempat dalam tabel periodik, sesuai denganbilangan kuantum utama terbesar (4s 3d).Oleh karena orbital d maksimum dihuni oleh sepuluh elektron makaakan terdapat sepuluh unsur pada periode keempat, yaitu mulai dari Scdengan konfigurasi elektron [Ar] 3d1 4s2 sampai dengan Zn dengankonfigurasi elektron [Ar] 3d10 4s2. Konfigurasi elektron unsur-unsur transisiperiode keempat dapat dilihat pada Tabel 4.2.Tabel 4.2Konfigurasi Elektron Unsur-Unsur Transisi Periode Keempat21222324252627282930NomorAtomKonfigurasi ElektronNomor Golonganpada Tabel Periodik1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d14s21s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s21s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s21s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s11s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s21s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s21s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s21s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s21s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s11s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIBVIIIBVIIIBIBIIBScTiVCrMnFeCoNiCuZnLambangUnsurMenurut aturan Aufbau, konfigurasi elektron krom adalah [Ar]3d4 4s2,tetapi faktanya bukandemikian melainkan [Ar]3d5 4s1. Demikian juga padakonfigurasi elektron atom tembaga, yaitu [Ar]3d10 4s1. Hal ini disebabkanoleh kestabilan subkulit d yang terisi penuh atau setengah penuh.2.Titik Didih dan Titik LelehBerdasarkan Tabel 4.1, kenaikan titik leleh mencapai maksimumpada golongan VB (vanadium) dan VIB (kromium). Hal itu disebabkanoleh kekuatan ikatan antaratom logam, khususnya bergantung padajumlah elektron yang tidak berpasangan di dalam subkulit d. Pada awalperiode unsur transisi, terdapat satu elektron pada orbital d yang tidakSelidiki dengan saksama apakah senyawa unsur-unsur transisi mengikuti aturan oktetyang dikemukakan oleh Lewis?Kegiatan InkuiriApakah unsur seng (Zn) tergolong unsur transisi atau bukan? Diskusikan di kelas. Datatentang seng:• dalam membentuk senyawa hanya memiliki biloks +2;• semua senyawa seng tidak berwarna;• orbital-d terisi penuh.Kegiatan InkuiriKata Kunci•Kekuatan ikatan antaratomlogam•Elektron yang tidakberpasangan
104Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIberpasangan. Jumlah elektron pada orbital d yang tidak berpasanganmeningkat sampai dengan golongan VIB dan VIIB, setelah itu elektronpada orbital d mulai berpasangan sehingga titik didih dan titik leleh turun.3.Jari-Jari AtomJari-jari atom menentukan sifat-sifat unsur. Pada Tabel 4.1 tampakbahwa jari-jari atom menurun secara drastis dari skandium (1,44 ) hinggavanadium (1,22 ), kemudian berkurang secara perlahan. Penurunan iniakibat dari kenaikan muatan inti yang menarik elektron valensi lebih kuat.Pada periode yang sama, dari kiri ke kanan jumlah proton bertambah,sedangkan kulit valensi tetap. Akibat bertambahnya jumlah proton, dayatarik muatan inti terhadap elektron valensi bertambah kuat sehinggaukuran atau jari-jari atom semakin kecil.4.Sifat LogamSemua unsur transisi merupakan unsur-unsur logam. Kulit terluardari unsur-unsur transisi hanya mengandung satu atau dua elektron padaorbital 4s sehingga mudah melepaskan elektron pada kulit terluarnya.Sifat logam dari unsur-unsur transisi lebih kuat jika dibandingkan dengansifat logam dari golongan utama. Hal ini disebabkan pada unsur-unsur transisiterdapat lebih banyak elektron bebas dalam orbital d yang tidak berpasangan.Mengapa jumlah elektron yang belum berpasangan dapat dijadikanukuran kekuatan logam? Semakin banyak elektron bebas dalam suatuatom logam memungkinkan ikatan antaratom semakin kuat sehinggasifat logam dari unsur itu juga semakin kuat.Pengaruh nyata dari kekuatan ikatan antaratom pada logam transisitercermin dari sifat kekerasan tinggi, kerapatan tinggi, titik didih dantitik leleh yang juga tinggi, serta sifat hantaran listrik yang lebih baik.5.Bilangan OksidasiUmumnya, unsur-unsur transisi periode keempat memiliki biloks lebihdari satu. Hal ini disebabkan tingkat energi orbital s dan orbital d tidakberbeda jauh sehingga memungkinkan elektron-elektron pada keduaorbital itu digunakan melalui pembentukan orbital hibrida sp3d2. Biloksunsur-unsur transisi periode keempat ditunjukkan pada Tabel 4.3.Tabel 4.3Bilangan Oksidasi Unsur Transisi Periode Keempat3IIIBSc+2+34IBTi+2+345B+23+4+56IBCr234+5+67IIBMn23+4+5+6FeCo+12+3+4NiIIIB2+3+4CuIB+12+3nIIB2Sumber: Chemistry(Zumdahl., and Steven, S), 1989Jelaskan menggunakan teori lautan elektron bebas untuk menjelaskan kekuatanlogam unsur-unsur transisi.Kegiatan InkuiriBilangan oksidasi yang stabilditunjukkan dengan huruf tebal (bold)The stabyl oxidation number is pointedby the bold letters.NoteCatatan
105Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatJika Anda simak Tabel 4.3, biloks maksimum sama dengan jumlahelektron valensi dalam orbital s dan orbital d atau sama dengan nomorgolongan. Jadi, titanium (IVB) memiliki biloks maksimum +4, vanadium(VB), kromium (VIB), dan mangan (VIIB) memiliki biloks maksimumberturut-turut +5, +6, dan +7.6.Warna Ion Logam TransisiSuatu benda atau zat dikatakan berwarna jika ada cahaya yang jatuhkepadanya, khususnya cahaya tampak. Cahaya tampak adalah cahaya yangmemiliki frekuensi berkisar di antara cahaya inframerah dan ultraviolet.Cahaya tampak terdiri atas cahaya merah-kuning-hijau-biru-ungu.Kation logam unsur-unsur transisi umumnya berwarna. Hal inidisebabkan oleh adanya elektron tidak berpasangan dan tingkat energiorbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, elektron mudah tereksitasi ketingkat energi lebih tinggi menimbulkan warna tertentu.Jika senyawa transisi baik padat maupun larutannya tersinari cahayamaka senyawa transisi akan menyerap cahaya pada frekuensi tertentu,sedangkan frekuensi lainnya diteruskan. Cahaya yang diserap akanmengeksitasi elektron ke tingkat energi lebih tinggi dan cahaya yangditeruskan menunjukkan warna senyawa transisi pada keadaan tereksitasi.7.Sifat MagnetJika suatu atom memiliki elektron yang tidak berpasangan, atomtersebut akan bersifat paramagnetik, artinya dapat dipengaruhi oleh medanmagnet. Sebaliknya, jika suatu atom tidak memiliki elektron yang tidakberpasangan maka akan bersifat diamagnetik, artinya tidak dipengaruhioleh medan magnet.Unsur-unsur transisi baik sebagai unsur bebas maupun senyawanyapada umumnya memiliki elektron tidak berpasangan sehingga banyakunsur dan senyawa transisi bersifat paramagnetik. Semakin banyakelektron yang tidak berpasangan, semakin kuat sifat magnetnya.Mengapa elektron yang tidak berpasangan dapat memiliki sifatmagnet? Setiap elektron memiliki spin yang menghasilkan momen magnet.Momen magnet ini berperilaku seperti magnet.Jika semua elektron berpasangan maka momen magnet elektron akansaling meniadakan sesuai aturan Pauli (jika elektron berpasangan, spinnyaharus berlawanan) sehingga atom bersifat diamagnetik.Jika elektron tidak berpasangan maka spin elektron yangmenghasilkan momen magnet tidak ada yang meniadakan sehingga atomakan memiliki momen magnet dan bersifat paramagnetik.Gambar 4.2Spektrum elektromagnetikCahaya tampak adalah salah satubagian dari radiasi elektromagnetik.–1–0–1–2–3–4–5–6–7–8–9–10RadioMicrowaveInframerahTampakUltravioletSinar – XLog (Ȝ/m)Sifat Unsur TransisiDi antara unsur transisi periode keempat, manakah yang memiliki sifat magnet?Jawab:Suatu logam akan bersifat magnet jika memiliki elektron tidak berpasangan. Semakinbanyak jumlah elektron yang tidak berpasangan, semakin kuat sifat magnetnya.Berdasarkan penjelasan tersebut unsur-unsur transisi periode keempat yang memilikisifat magnet adalah: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni.Kekuatan magnet dari unsur transisi adalah: Cr Mn Fe V Co.Contoh4.1Kata Kunci•Orbital hibrida•Cahaya tampak•Elektron tereksitasi•Paramagnetik•Diamagnetik•Aturan Pauli•Momen magnet
106Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIB.Senyawa KompleksWarna yang tampak dalam senyawa kimia tidak hanya menarik, tetapijuga memberikan pengetahuan tentang struktur dan ikatan di dalamsenyawa. Logam-logam unsur transisi pada umumnya berwarna sehinggabanyak digunakan, misalnya untuk pigmen cat atau kaca.Mengapa senyawa-senyawa logam transisi berwarna dan berubahwarnanya jika ion atau molekul yang terikat pada logam berubah?Pertanyaan tersebut dapat dijawab melalui pembahasan senyawa kompleksdari logam-logam unsur transisi.1.Ion KompleksIon kompleks adalah senyawa ionik, di mana kation dari logamtransisi berikatan dengan dua atau lebih anion atau molekul netral. Dalamion kompleks, kation logam unsur transisi dinamakan atom pusat, dananion atau molekul netral terikat pada atom pusat dinamakan ligan(Latin:ligare, artinya mengikat).Menurut teori asam-basa Lewis, ion logam transisi menyediakanorbital d yang kosong sehingga berperan sebagai asam Lewis (akseptorpasangan elektron bebas) dan ion atau molekul netral yang memilikipasangan elektron bebas untuk didonorkan berperan sebagai basa Lewis.Contoh ion kompleks adalah [Fe(H2O)6]3+.Atom Fe bermuatan 3+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d54s0.Oleh karena atom Fe dapat mengikat enam molekul H2O (netral), atomFe harus menyediakan enam buah orbital kosong. Hal ini dicapai melaluihibridisasid2sp3. Proses hibridisasinya adalah sebagai berikut.Konfigurasi atom Fe:Fe: [Ar]3d4s4pKonfigurasi dari ion Fe3+:Oleh karena memerlukan enam orbital kosong, hibridisasi yang terjadiadalahd2sp3, yakni 2 orbital dari 3d, 1 orbital dari 4s, dan 3 orbital dari4p. Keenam orbital d2sp3 selanjutnya dihuni oleh pasangan elektron bebasdari atom O dalam molekul H2O.Fe: [Ar]3d4s4pTes Kompetensi SubbabAKerjakanlah di dalam buku latihan.1.Berapakah bilangan oksidasi Mn dalam senyawaMnO2dan KMnO4?2.Dalam setiap reaksi redoks, mungkinkah KMnO4berperan sebagai reduktor? Jelaskan.3.Senyawa A adalah suatu cairan tidak berwarnadengan titik leleh 20°C. Senyawa B adalah serbukkuning-kehijauan dan meleleh pada 1.406°C.Manakah yang merupakan senyawa VF3 dan VFs?Unsur-unsur golongan IIA memiliki elektron yang semuanya berpasangan, tetapi faktanyalogam golongan IIA dapat bersifat paramagnetik pada suhu tinggi. Jelaskan fakta ini.Kegiatan Inkuiri[Fe(H2O)6]3+3dd2sp3
107Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatMolekul atau ion yang bertindak sebagai ligan, yang terikat padaatom pusat, sekurang-kurangnya harus memiliki satu pasang elektronvalensi yang tidak digunakan, misalnya Cl–, CN–, H2O, dan NH3, sepertiditunjukkan pada struktur Lewis Gambar 4.3.Pada pembentukan ion kompleks, ligan dikatakan mengkoordinasilogam sebagai atom pusat. Ikatan yang terbentuk antara atom pusat danligan adalah ikatan kovalen koordinasi. Penulisan rumus kimia untuk ikatankoordinasi dalam senyawa kompleks digunakan tanda kurung siku.Jadi, dalam rumus [Cu(NH3)4]SO4 terdiri atas kation [Cu(NH3)4]2+dan anion SO42–, dengan kation merupakan ion kompleks. Senyawa yangterbentuk dari ion kompleks dinamakan senya a kompleks ataukoordinasi.Ion kompleks memiliki sifat berbeda dengan atom pusat atau liganpembentuknya. Misalnya, pada ion kompleks Fe(SCN)2+, ion SCN– tidakberwarna dan ion Fe3+ berwarna cokelat. Ketika kedua spesi itu bereaksimembentuk ion kompleks, [Fe(SCN)6]3– warnanya menjadi merah darah.Pembentukan kompleks juga dapat mengubah sifat-sifat ion logam,seperti sifat reduksi atau sifat oksidasi. Contohnya, Ag+ dapat direduksioleh air dengan potensial reduksi standar:Ag+(aq) + e–⎯⎯→ Ag(s)Eo = +0,799 VNamunion [Ag(CN)2]– tidak dapat direduksi oleh air sebab ion Ag+sudahdikoordinasi oleh ion CN– menjadi stabil dalam bilangan oksidasi +1.[Ag(CN)2]–(aq) + e–⎯⎯→ Ag(s)Eo = –0,31 V1.Gambarkan struktur orbital hibrida d2sp3 dari ion Fe3+. Selanjutnya, gambarkanstruktur ion kompleks yang dibentuk dari ion Fe3+ dan H2O dalam ion Fe(H2O)63+.2.Air tanah nonartesis pada waktu diisap oleh pompa biasanya bening, tetapisetelah dibiarkan beberapa lama air tersebut menjadi kuning. Hasil analisis airtersebut mengandung besi. Bagaimana Anda menerangkan gejala ini.Kegiatan Inkuiri(a)HHOGambar 4.3(a) Ligan H2O(b) Ligan NH3(b)HHHN2.Muatan dan Bilangan KoordinasiMuatan ion kompleks adalah jumlah muatan atom pusat dan ligannya. Jikaligan suatu molekul netral, muatan ion kompleks berasal dari atom pusat.Pada senyawa [Cu(NH3)4]SO4, muatan ion kompleks dapat dihitung jikamuatan anion diketahui. Jika ion sulfat bermuatan 2–, ion kompleksbermuatan 2+, yaitu [Cu(NH3)4]2+. Jika ligan suatu molekul netral makabilangan oksidasi atom pusat sama dengan muatan ion kompleks. Dalamion [Cu(NH3)4]2+, biloks Cu sama dengan +2.Kata Kunci•Atom pusat•Ligan•Teori asam-basa lewis•Ikatan kovalen koordinasi•Ion kompleksMenentukan Bilangan OksidasiBerapakah biloks atom pusat dalam [Co(NH3)5Cl](NO3)2?Jawab:Gugus NO3 adalah anion nitrat, memiliki muatan 1–, NO3–. Ligan NH3 bersifat netral,sedangkan Cl suatu anion bermuatan 1–.Oleh karena senyawa koordinasi bermuatan netral maka jumlah semua muatan harus nol.Contoh4.2
108Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XII(a)(b)(c)Atom dalam ligan yang terikat langsung pada atom pusat dinamakanatom donor. Misalnya, ligan NH3 dalam ion kompleks [Ag(NH3)2]2+.Atom nitrogen dalam NH3 adalah atom donor. Jumlah atom donor yangterikat pada atom pusat disebut bilangan koordinasi logam.Berapakah bilangan koordinasi dalam ion [Ag(NH3)2]2+? Oleh karenaada dua atom nitrogen yang terikat langsung pada Ag maka atom perakmemiliki bilangan koordinasi 2. Dalam ion [Cr(H2O)4Cl2]+, krom memilikibilangan koordinasi 6 sebab ada enam atom yang terikat langsung.Bilangan koordinasi ion logam biasanya dipengaruhi oleh ukuran relatifion logam dan ligan yang terikat. Jika ukuran ligan besar, boleh jadi hanyabeberapa ligan yang terikat. Sebaliknya, jika ukuran ligan kecil maka jumlahligan yang terikat pada ion logam lebih banyak. Contohnya, besi(III) dapatmengkoordinasi enam ion fluorida membentuk [FeF6]3–, tetapi dengan ionklorida (ion klorida lebih besar dari ion fluorida) hanya dapatmengkoordinasi sebanyak empat membentuk ion [FeCl4]–.Ion kompleks yang memiliki bilangan koordinasi empat dapat beradadalam dua bentuk struktur, yaitu tetrahedraldansegiempat datar. Strukturtetrahedral lebih umum terdapat pada senyawa bukan transisi, sedangkanstruktur segiempat datar banyak dijumpai dalam senyawa transisi, sepertipada platina(II) dan emas(III), juga beberapa ion kompleks dari tembaga.Menentukan Muatan, Bilangan Koordinasi, dan Rumus Ion KompleksTentukan muatan, bilangan koordinasi, dan rumus ion kompleks yang tersusun dari:a.atom pusat Cu2+ dan empat buah ligan H2O.b.atom pusat Fe2+ dan enam buah ligan CN–.Jawab:Muatan ion kompleks merupakan jumlah muatan atom pusat dan muatan ligan.Bilangan koordinasi adalah jumlah atom donor yang terikat pada atom pusat secaralangsung. Rumus ion kompleks dituliskan dalam kurung siku. Dengan demikian, dapatditentukan bahwa:a.Bilangan koordinasi Cu = 4Muatan ion kompleks = 2 + 4 (0) = +2Rumus ion kompleks adalah [Cu(H2O)4]2+b.Bilangan koordinasi Fe = 6Muatan ion kompleks = 2 + 6 (–1) = –4Rumus ion kompleksnya adalah [Fe(CN)6]4–Contoh4.3[Co(NH3)5Cl](NO3)2x + 5(0) + (–1) + 2(–1) = 0Jadi, biloks kobalt adalah +3.3.Ligan Polidentat (Senyawa Kelat)Ligan yang telah dibahas sebelumnya, seperti NH3 dan Cl– dinamakanligan monodentat (bahasa Latin: satu gigi). Ligan-ligan ini memiliki atomdonor tunggal yang dapat berkoordinasi dengan atom pusat.Beberapa ligan dapat memiliki dua atau lebih atom donor yang dapatdikoordinasikan dengan ion logam sehingga dapat mengisi dua atau lebihorbitald ion logam. Ligan seperti itu dinamakan ligan polidentat (bahasaLatin: bergigi banyak).Gambar 4.4 (a) Struktur etilendiamin (b) Struktur ion kompleks[Co(en)3]3+ (c) Struktur EDTACH2CH2NNCH2H2CCOO-COO-H2CCH2-OOC-OOCCoNH2NH2H2NNH2NH2NH2CH2CH2H2CH2CCH2CH2H2CCH2H2NNH2
109Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatOleh karena ligan polidentat dapat mencengkeram ion logam dengandua atau lebih atom donor, ligan polidentat juga dikenal sebagai zatpengkelat. Contoh ligan polidentat seperti etilendiamin (disingkat en)dengan rumus struktur pada Gambar 4.4a.Ligan en memiliki dua atom nitrogen, masing-masing dengan sepasangelektron bebas yang siap didonorkan. Atom-atom donor ini harus salingberjauhan agar keduanya dapat mengkoordinasi ion logam membentukkompleks dengan posisi berdampingan.Ion kompleks [Co(en)3]3+ mengandung tiga ligan etilendiamin. Ionkompleks tersebut membentuk struktur koordinasi oktahedral denganatom kobalt(III) sebagai atom pusatnya (Gambar 4.4b).Zat pengkelat seperti EDTA pada Gambar 4.4c sering digunakandalam analisis kimia, terutama dalam menentukan kadar ion kalsiumdalam air. Ion EDTA4– memiliki enam atom donor (4 dari gugus COO–, 2dari atom N). Dengan EDTA, tingkat kesadahan air dapat diukur. Dalambidang kedokteran zat pengkelat sering digunakan untuk mengeluarkanion logam, seperti Hg2+, Pb2+, dan Cd2+. Dalam sistem tubuh terdapat zatpengkelat, seperti mioglobin dan oksihemoglobin.4.Tata Nama Senyawa KompleksTata nama senyawa kompleks disusun berdasarkan aturan Alfrederner, pakar Kimia Swiss yang sudah bekerja meneliti senyawa komplekslebih dari 60 tahun. Aturan penamaannya adalah sebagai berikut.1.Tata nama untuk ligan bermuatan negatif ditambah akhiran –o, contoh:F–FluoroNO3–NitratoCl–KloroOH–HidroksoBr–BromoO2–OksoI–IodoNH2–AmidoCN–SianoC2O4–OksalatoNO2–NitroCO32–KarbonatoONO–NitritoLiganNamaLiganNama2.Tata nama untuk ligan netral digunakan nama molekulnya, kecualiempat ligan yang sudah dikenal umum, seperti a ua (H2O), amina(NH3), karbonil (CO), dan nitrosil (NO).3.Nama ligan diurut menurut alfabetis (urutan ligan adalah pertamanama ligan negatif, nama ligan netral, dan nama ligan positif).4.Jika lebih dari satu ligan yang sama digunakan kata depan di– (dua),tri– (tiga), tetra– (empat), dan seterusnya.5.Jika nama ligan dimulai dengan huruf vokal untuk ligan polidentat,penomoran menggunakan awalan bis– (dua), tris– (tiga), dan tetrakis–(empat).6.Nama ligan dituliskan terlebih dahulu diikuti nama atom pusat.7.Jika kompleks suatu kation atau molekul netral, nama atom pusatdituliskan sama seperti nama unsur dan diikuti oleh angka romawidalam kurung yang menunjukkan bilangan oksidasinya.8.Jika kompleks suatu anion, penulisan nama dimulai dari kation diikutinama anion.MahirMenjawabSuatu ion kompleks mempunyai atompusat Fe3+, dengan ligan molekul H2Odan ion S2O32–. Jika bilangan koordinasi= 6 maka rumus ion komplekstersebut ....A.[Fe(H2o)2(s2o3)4]+5B.[Fe(H2o)5(s2o3)]–2C.[Fe(H2o)3(s2o3)3]3D.[Fe(H2o)4(s2o3)2]–1E.[Fe(H2O)(S2O3)5]–6PembahasanUrutan penulisan ion kompleks:1.atom pusat2.ligan netral3.ligan negatifMuatan atom pusat Fe = 3+ (=biloksFe)Jadi jumlah ligan yang diikat = 6 (2 ×biloks atom pusat).Muatan ion kompleks = muatan atompusat + (4 × muatan H2O) + (2 ×muatan S2O3).Muatan ion kompleks= 3+ (4 . 0) + (2 . –2)= 3 + 0 – 4= 1–Jadi, ion kompleksnya:[Fe(H2O)4(S2O3)2]–1. (D)UNAS 2004Kata Kunci•Bentuk struktur tetrahedral•Bentuk struktur segiempatdatar•Ligan monodentat•Ligan polidentat•Zat pengkelat
110Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XII9.Jika kompleks suatu anion, akhiran –at ditambahkan kepada namainduk logam, diikuti angka romawi yang menyatakan bilanganoksidasi logam.Contoh ion kompleks berupa kation:[Co(NH3)6]Cl3heksaaminkobalt(III) klorida[Pt(NH3)4Cl2]2+ion tetraamindikloroplatina(IV)[Co(NH3)6]Cl3heksaaminkobalt(III) kloridaContoh ion kompleks yang netral:[Pt(NH3)2Cl4]diamintetrakloroplatina(IV)[Co(NH3)3(NO2)3]triamintrinitrokobalt(III)[Ni(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]diklorobis(etilendiamin)nikel(II)Contoh ion kompleks berupa anion:K3[Co(NO2)6]kalium heksanitrokobaltat(III)[PtCl6]2–ion heksakloroplatinat(IV)Na2[SnCl6]natrium heksaklorostanat(IV)Penamaan Senyawa Kompleks dari RumusnyaApakah nama senyawa berikut.(a) [Cr(H2O)4Cl2]Cl; (b) K2[Ni(CN)4]Jawab:(a) Ion kompleks adalah suatu kation bermuatan 1+.Ligan terdiri atas 4 molekul a ua (aturan 2) dan 2 ion kloro (aturan 1).Penulisan ligan diurut secara alfabet: tetraa ua, diikuti dikloro. Jadi,tetraa uadikloro.Nama ligan ditulis terlebih dahulu, kemudian nama atom pusat.Dengan demikian, nama senyawa kompleks tersebut adalah tetraa ua-diklorokrom(III) klorida.(b) Ion kompleks berupa anion bermuatan 2–.Dengan mengikuti aturan (8): kation ditulis terlebih dahulu, kemudian anionkompleks.Menurut aturan (9): anion ditambah akhiran –atsehingga ditulis sebagai nikelatPenulisan ligan mengikuti aturan di atas menjadi tetrasiano.Dengan demikian, nama senyawa kompleks ditulis sebagai: kalium tetra-sianonikelat(II).Contoh4.4Menentukan Rumus Senyawa Kompleks dari NamanyaTuliskan rumus untuk senyawa kompleks difluorobis(etilendiamin)kobalt(III) perklorat.Jawab:Ion kompleks mengandung dua ion fluorida, dua etilendiamin, dan kobalt denganbiloks +3. Dengan demikian, ion kompleks adalah suatu kation yang bermuatan:(Co + 2en +2Cl–) = +3 + 0 – 2 = 1+.Oleh karena jumlah total muatan ion kompleks 1+, ion perklorat bermuatan 1–. Dengandemikian, rumus senyawa kompleks tersebut adalah [Co(en)2F2]ClO4.Contoh4.5
111Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatKerjakanlah di dalam buku latihan.1.Berapakah muatan senyawa kompleks yang dibentukdari ion logam platina(II) yang mengikat dua molekulamonia dan dua ion bromin? Tuliskan rumus senyawakompleksnya.2.Tentukan bilangan koordinasi, muatan, dan rumusion kompleks yang tersusun dari krom(III) yangTes Kompetensi SubbabBmengkoordinasi empat molekul air dan dua ionklorida.3.Tuliskan nama senyawa berikut: (a) [Fe(NH3)3Br2]NO3;(b) (NH4)2[CuBr4]4.Tuliskan rumus untuk natrium dia uabisoksalato-kobaltat(III).C.Sumber dan Kegunaan Unsur TransisiUmumnya unsur-unsur transisi periode keempat terdapat dalambentuk oksida, sulfida, dan karbonat. Hanya tembaga yang dapatditemukan dalam keadaan bebas maupun dalam bentuk senyawanya. Halini disebabkan tembaga tergolong unsur logam yang relatif sukardioksidasi.Keberadaan unsur-unsur transisi dalam bentuk oksidasi dan sulfidadisebabkan unsur-unsur logam yang berasal dari perut bumi terdesakmenuju kerak bumi akibat tekanan magma. Selama dalam perjalananmenuju kerak bumi, unsur-unsur logam bereaksi dengan belerang atauoksigen yang terdapat di kerak bumi sehingga terbentuk mineral dariunsur-unsur transisi.Oleh sebab itu, mineral dari logam-logam transisi pada umumnyadalam bentuk oksida atau sulfida dan sebagian dalam bentuk senyawakarbonat. Jika dilihat pada Tabel 4.4, tampak bahwa bentuk oksidamerupakan mineral paling banyak ditemukan di alam sebab hampir semuamaterial alam mengandung oksigen.Mineral dapat dijadikan sumber material untuk memproduksi bahan-bahan komersial yang disebut bijih logam. Sumber bijih logam tersebar diberbagai wilayah Indonesia, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.5.Rutil, pirolusit, hematit, dan mileritmasing-masing rumus molekulnyaadalah ....A.Fe2O3, MnO2, NiS, ZnSB.Fe2O3, CuS, MnO2, CuFeS2C.TiO2, MnO2, Fe2O3 NiSD.Fe3O4, MnO2, KMnO4, ZnCO3E.TiO2, Fe2O3, NiS, ZnSPembahasanFe2O3: hematitMnO2: pirolusitNiS: mileritZnS: spakritCu2S: kalkositCuFeS2: kalkopiritTiO2: rutilZnCO3: smitsonitKMnO4: kalium permanganatJadi, rumus molekulnya adalah TiO2,MnO2, Fe2O3, dan NiS. (C)UNAS 2004MahirMenjawabTabel 4.4Sumber Mineral Unsur TransisiTitaniumVanadiumKromiumManganBesiKobaltNikelTembagaSengLogamMineralKomposisiRutilIlmenitVanaditKromitPirolusitHematitMagnetitPiritSideritSmaltitKobaltitNikelitKalkositKalkofiritMalasitSpaleritTiO2FeTiO3Pb3(VO4)2FeCr2O4MnO2Fe2O3Fe3O4FeSFeCO3CoAs2CoAsSNiSCu2SCuFeSCu2CO3(OH)2ZnSSumber: General Chemistry , 1990
112Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XII1.Skandium (Sc)Scandium adalah unsur yang jarang terdapat di alam. Walaupun ada,umumnya terdapat dalam bentuk senyawa dengan biloks +3. Misalnya,ScCl3, Sc2O3, dan Sc2(SO4)3.Sifat-sifat senyawa skandium semuanya mirip, tidak berwarna dan bersifatdiamagnetik. Hal ini disebabkan dalam semua senyawanya skandiummemiliki konfigurasi elektron ion Sc3+, sedangkan sifat warna dan kemagnetanditentukan oleh konfigurasi elektron dalam orbital d. Logam skandium dibuatmelalui elektrolisis lelehan ScCl3. Dalam jumlah kecil, scandium digunakansebagai filamen lampu yang memiliki intensitas tinggi.2.Titanium (Ti)Titanium merupakan unsur yang tersebar luas dalam kulit bumi (sekitar0,6% massa kulit bumi). Oleh karena kerapatan titanium relatif rendahdan kekerasan tinggi, titanium banyak dipakai untuk bahan struktural,terutama pesawat terbang bermesin jet, seperti Boeing 747. Mesin pesawatterbang memerlukan bahan yang bermassa ringan, keras, dan stabil padasuhu tinggi. Selain ringan dan tahan suhu tinggi, logam titanium tahanterhadap cuaca sehingga banyak digunakan untuk material, seperti pipa,pompa, tabung reaksi dalam industri kimia, dan mesin mobil.Umumnya, senyawa titanium digunakan sebagai pigmen warna putih.Titanium(IV) oksida merupakan material padat yang digunakan sebagaipigmen putih dalam kertas, cat, plastik, fiber sintetik, dan kosmetik.Sumber utama titanium(IV) oksida adalah bijih rutil (matrik TiO2) danilmenit(FeTiO3). Rutil diolah dengan klorin membentuk TiCl4 yang mudahmenguap, kemudian dipisahkan dari pengotor dan dibakar menjadi TiO2.TiCl4(g) + O2(g)⎯⎯→ TiO2(s) + Cl2(g)Ilmenit diolah dengan asam sulfat membentuk senyawa sulfat yangmudah larut dalam air.FeTiO3(s) + H2SO4(aq)⎯⎯→ Fe2+(aq) + TiO32+(aq) + 2SO42–(aq) + 2H2O(A)Campuran hasil reaksi dimasukkan ke dalam vakum agar terbentukFeSO4.7H2O padat yang mudah dikeluarkan. Sisa campuran dipanaskanmenjadi titanium(IV) oksida hidrat (TiO2.H2O), selanjutnya hidratdikeluarkan melalui pemanasan membentuk TiO2 murni.Titanium:Logam Berteknologi TinggiTitanium merupakan logamyang keras, kuat, tahan panas (titikleleh 1.668°C), dan memiliki densitasrendah (4,51 g cm–3). Titaniumseperti baja, tetapi 45% lebih ringan.Titanium dua kali lebih kuatdaripada aluminium, tetapi 60%lebih berat. Titanium akan menjadilebih kuat jika membentuk alloidengan aluminium dan vanadium.Sifat ini menjadikan titaniumsebagai pilihan yang tepat untukbahan pada aplikasi penerbangan,seperti rangka dan mesin pesawat.Titanium merupakan logamtahan karat karena permukaannyadilindungi lapisan tipis oksidanya.Titanium tidak bereaksi dengan airlaut, asam nitrat, larutan NaOH panas,bahkan terhadap larutan gas klorin.Sumber:www. wikipedia.orgSekilasKimiaTabel 4.5Sumber Bijih Logam di Berbagai Daerah di IndonesiaDaerahKalimantan BaratSumatra BaratSumatra SelatanSulawesi TengahSulawesi TengahSulawesi TengahPegunungan Jayawijaya;Kalimantan BaratBesiNikelTembagaLogamMineralHematitMagnetitSideritPiritNikelitGarneritKalkopiritRumusFe2O3Fe3O4FeCO3FeS2NiSH2(NiMg)SiO4.2H2OCuFeS2Jika di suatu daerah terdapat sumber tembaga, biasanya logam mulia lain, seperti emasjuga cukup melimpah. Cari informasi berapa kadar emas di pertambangan FreeportProvinsi Papua.Kegiatan Inkuiri
113Unsur-Unsur Transisi Periode Keempat kalorTiO2.H2O(s)⎯⎯→ TiO2(s) + H2O(g)Senyawa titanium(III) dapat diperoleh melalui reduksi senyawa titanyang memiliki biloks +4. Dalam larutan air, Ti3+ terdapat sebagai ionTi(H2O)63+ berwarna ungu, yang dapat dioksidasi menjadi titanium(IV) olehudara. Titanium(II) tidak stabil dalam bentuk larutan, tetapi lebih stabildalam bentuk oksida padat sebagai TiO atau sebagai senyawa halida TiX2.3.Vanadium (V)Vanadium tersebar di kulit bumi sekitar 0,02% massa kulit bumi. Sumberutama vanadium adalah vanadit,Pb3(VO4)2. Vanadium umumnya digunakanuntuk paduan dengan logam besi dan titanium. Vanadium(V) oksidadigunakan sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat. Logam vanadiummurni diperoleh melalui reduksi elektrolitik leburan garam VCl2. Logamvanadium menyerupai baja berwarna abu-abu dan bersifat keras sertatahankorosi. Untuk membuat paduan tidak perlu logam murninya. Contohnya,ferrovanadium dihasilkan melalui reduksi campuran V2O5 dan Fe2O3 olehaluminium, kemudian ditambahkan besi untuk membentuk baja vanadium,baja sangat keras yang digunakan pada bagian mesin dan poros as.4.Kromium (Cr)Bijih kromium paling murah adalah kromit, FeCr2O4, yang dapatdireduksi oleh karbon menghasilkan ferrokrom.FeCr2O4(s) + 4C(s)⎯⎯→ Fe–2Cr(s) + 4C(g)Logam kromium banyak digunakan untuk membuat pelat baja dengansifat keras, getas, dan dapat mempertahankan permukaan tetap mengkilapdengan cara mengembangkan lapisan film oksida.Kromium dapat membentuk senyawa dengan biloks +2, +3, +6.Kromium(II) dalam air merupakan reduktor kuat. Kromium(VI) dalamlarutan asam tergolong oksidator kuat. Misalnya, ion dikromat (Cr2O72–)dapatdireduksi menjadi ion Cr3+:Cr2O72–(aq) + 14H+(aq) + 6e–⎯⎯→ 2Cr3+(aq) + 7H2O(A)Gambar 4.5Warna hijau emerald pada batuperhiasan disebabkan adanya ionCr3+.Sumber:Chemistry for You, 2001Dalam larutan basa, kromium(VI) terdapat sebagai ion kromat, tetapidaya oksidatornya berkurang.CrO42–(aq) + 4H2O(A) + 3e–⎯⎯→ Cr(OH)3(s) + 5OH–(aq)Kromium(VI) oksida (CrO3) larut dalam air membentuk larutan asamkuat yang berwarna merah-jingga:2CrO3(s) + H2O(A)⎯⎯→ 2H+(aq) + Cr2O72–(aq)Campuran krom(VI) oksida dan asam sulfat pekat digunakan sebagaipembersih untuk menghilangkan bahan organik pada alat-alatlaboratorium. Akan tetapi, larutan ini bersifat karsinogen (berpotensimenimbulkan kanker).Tabel 4.6Senyawa Kromium dan Biloksnya+2+3+6BiloksSenyawaCrX2CrX3, Cr2O3, dan Cr(OH)3K2Cr2O7, Na2CrO4, dan CrO3
114Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIGambar 4.6Isotop kobalt digunakan untukperawatan pasien kanker.Sumber:Chemistry for You, 20015.Mangan (Mn)Mangan relatif melimpah di alam (0,1% kulit bumi). Salah satu sumbermangan adalah batuan yang terdapat di dasar lautan dinamakan pirolusit.Suatu batuan yang mengandung campuran mangan dan oksida besi.Kegunaan umum mangan adalah untuk membuat baja yang digunakanuntuk mata bor (pemboran batuan).Mangan terdapat dalam semua biloks mulai dari +2 hingga+7, tetapiumumnya +2 dan +7. Dalam larutan, Mn2+membentuk Mn(H2O)62+, yangberwarna merah muda. Mangan(VII) terdapat sebagai ion permanganat(MnO4–) yang banyak digunakan sebagai pereaksi analitik. Beberapa jenismangan yang umum ditunjukkan pada Tabel 4.7.Tabel 4.8Senyawa Besi dan Biloksnya+2+3Campuran +2 dan +3BiloksSenyawaFeS, FeSO4.7H2O, dan K4Fe(CN)6 FeCl3, Fe2O3, K3[Fe(CN)6], dan Fe(SCN)3Fe3O4 dan KFe[Fe(CN)6]6.Besi (Fe)Besi merupakan logam yang cukup melimpah dalam kulit bumi(4,7%). Besi murni berwarna putih kusam yang tidak begitu keras dansangat reaktif terhadap zat oksidator sehingga besi dalam udara lembapteroksidasi oleh oksigen dengan cepat membentuk karat.Tabel 4.7Senyawa Mangan dan Biloksnya+2+4+7BiloksSenyawaMn(OH)2, MnS, MnSO4, dan MnCl2MnO2KMnO4Di dalam air, garam besi(II) berwarna hijau terang akibat membentukion Fe(H2O)62+. Besi(III) dalam bentuk ion Fe(H2O)63+ tidak berwarna,tetapi larutan garamnya berwarna kuning-cokelat akibat terbentuknyaion Fe(OH)(H2O)52+ yang bersifat basa.7.Kobalt (Co)Walaupun kobalt relatif jarang terdapat di alam, tetapi dapatditemukan dalam bijih smaltit(CoAs2) dan kobaltit(CoAsS) dalam kadaryang memadai jika diproduksi secara ekonomis. Kobalt bersifat keras,berwarna putih kebiruan, dan banyak digunakan untuk membuat paduan,seperti baja perak (stainless steel). Baja perak merupakan paduan antarabesi, tembaga, dan tungsten yang digunakan dalam instrumentasi danalat-alat kedokteran (Gambar 4.6).Kobalt utamanya memiliki biloks +2 dan +3, walaupun senyawakobalt dengan biloks 0, +1, dan +4 juga dikenal. Larutan garam kobalt(II)mengandung ion Co(H2O)62+ yang memberikan warna merah muda.Kobalt dapat membentuk berbagai senyawa koordinasi, sepertiditunjukkan pada Tabel 4.9.Tambang Logam TransisiDi IndonesiaKekayaan alam Indonesia sangatberpotensi dan bernilai ekonomitinggi. Tahukah Anda bahwaIndonesia merupakan salah satunegara terbesar penghasil tembaga?Yaitu ketiga terbesar di duniasetelah Amerika Serikat dan Chili.Selain tembaga, Indonesia jugamemproduksinikel,mangan,bijihbesi, dan emas dengan jumlah yangbesar. Mineral-mineral dan produkyang berhubungan dengannyamerupakan 19% dari total eksportnegara Indonesia. Di antara mineraltersebut, emas sebagai pendapatantertinggi Indonesia. Produksiterbesar emas berasal dari Papua.Sumber: Encarta: Reference Library,2005;www.mpi.org.auSekilasKimia
115Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatTabel 4.9Senyawa Kobalt dan BiloksnyaBiloksSenyawaCoSO4, [Co(H2O)6]Cl2, [Co(H2O)6](NO3)2, dan CoSCoF3, Co2O3, K3[Co(CN)6], dan [Co(NH3)6]Cl3+2+3Tabel 4.10Senyawa Nikel dan Biloksnya+2BiloksSenyawaNiCl2, [Ni(H2O)6]Cl2, NiS, NiO, Co2O3, [Ni(H2O)6]SO4Gambar 4.7Paduan logam nikel dengantembaga membentuk alloi yangdisebutmonel, digunakan untukmembuat baling-baling kapal laut.Sumber:Chemistry for You, 20018.Nikel (Ni)Kelimpahan nikel dalam kulit bumi berada pada peringkat ke-24,terdapat dalam bijih bersama-sama dengan arsen, antimon, dan belerang.Logam nikel berwarna putih seperti perak dengan konduktivitas termaldan listrik tinggi, tahan terhadap korosi, dan digunakan untuk melapisilogam yang lebih reaktif. Nikel juga digunakan secara luas dalam bentukpaduan dengan besi membentuk baja.Senyawa nikel umumnya memiliki biloks +2. Larutan garam nikel(II)dalam air mengandung ion Ni(H2O)62+ yang berwarna hijau emerald.Senyawa koordinasi nikel(II) dapat dilihat pada Tabel 4.10.9.Tembaga (Cu)Tembaga memiliki sifat konduktor listrik sangat baik sehingga banyakdigunakan sebagai penghantar listrik, misalnya untuk kabel listrik(Gambar 4.8). Selain itu, tembaga tahan terhadap cuaca dan korosi.Walaupun tembaga tidak begitu reaktif, tetapi dapat juga terkorosi.Warna kemerah-merahan dari tembaga berubah menjadi kehijau-hijauanakibat terkorosi oleh udara membentuk patina.3Cu(s) + 2H2O(A) + SO2(g) + 2O2(g)⎯⎯→ Cu(OH)4SO4Tembaga dalam jumlah sedikit diperlukan oleh tubuh sebagai perunut,tetapi dalam jumlah besar sangat beracun. Oleh karena beracun, garamtembaga digunakan untuk membunuh jamur, bakteri, dan alga.Gambar 4.8Tembaga digunakan untuk kabellistrik.Sumber:Sougou KagashiTabel 4.11Senyawa Tembaga dan Biloksnya+1+2BiloksSenyawaCu2O, Cu2S, dan CuClCuO, CuSO4.5H2O, CuCl2.2H2O, dan [Cu(H2O)6](NO3)2Di antara logam unsur-unsur transisi periode 4, manakah yang tergolong bersifat racunbagi makhluk hidup? Bagaimana dampak yang ditimbulkan oleh logam tersebut?Diskusikan dalam kelas.Kegiatan InkuiriKerjakanlah di dalam buku latihan.1.Tuliskan sumber mineral unsur transisi yang Andaketahui.Tes Kompetensi SubbabC2.Jelaskan kegunaan unsur transisi dalam bidangindustri.
116Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIGambar 4.9Proses ekstraksi dan daurulang logamDitambangMineralBijihdipekatkanEkstraksi(peleburan)PemurnianlogamLogam +pengotorProdukbarangLimbahlogamEkstraksiDaur ulangD.Pengolahan Logam (Metalurgi)Aplikasi pengetahuan dan teknologi dalam pengolahan bijih sampai menjadilogamdinamakan metalurgi. Proses ini melibatkan tahap pengolahan awalatau pemekatan, reduksi bijih logam menjadi logam bebas, dan pemurnianlogam (lihat Gambar 4.9).1.Pengolahan awal (pemekatan)Bijih logam yang masih mengandung pengotor dihancurkan dan digilinghingga terbentuk partikel-partikel berukuran kecil. Material yang tidakdiperlukan dikeluarkan dengan cara magnetik atau metode pengapungan(flotasi) hingga terbentuk bijih murni.2.Pengeringan dan pembakaranBijih murni dikeringkan dan dilebur (direduksi). Proses reduksi dalamindustri logam disebut peleburan (melting). Pada proses tersebut bijih murnidireduksi dari oksidanya menjadi logam bebas.3.PemurnianLogam yang diperoleh pada tahap pengeringan dan pembakaran masihmengandung pengotor sehingga perlu dilakukan pemurnian. Beberapametode pemurnian di antaranya elektrolisis (nikel dan tembaga), distilasi(seng dan raksa), dan peleburan ulang (besi).1.Pirometalurgi BesiSejumlah besar proses metalurgi menggunakan suhu tinggi untukmengubah bijih logam menjadi logam bebas dengan cara reduksi.Penggunaan kalor untuk proses reduksi disebut pirometalurgi.Pirometalurgi diterapkan dalam pengolahan bijih besi. Reduksi besioksida dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace), yang merupakanreaktor kimia dan beroperasi secara terus-menerus (Gambar 4.10).Campuran material (bijih besi, kokas, dan kapur) dimasukkan kedalam tanur melalui puncak tanur. Kokas berperan sebagai bahan bakardan sebagai reduktor. Batu kapur berfungsi sebagai sumber oksida untukmengikat pengotor yang bersifat asam.Udara panas yang mengandung oksigen disemburkan ke dalam tanurdari bagian bawah untuk membakar kokas. Di dalam tanur, oksigenbereaksi dengan kokas membentuk gas CO.2C(s) + O2(g)⎯⎯→ 2CO(g)ΔH = –221 kJReaksinya melepaskan kalor hingga suhu tanur sekitar 2.300°C.Udara panas juga mengandung uap air yang turut masuk ke dalam tanurdan bereaksi dengan kokas membentuk gas CO dan gas H2.C(s) + H2O(g)⎯⎯→ CO(g) + H2(g)ΔH = +131 kJReaksi kokas dan oksigen bersifat eksoterm, kalor yang dilepaskandipakai untuk memanaskan tanur, sedangkan reaksi dengan uap airbersifat endoterm. Oleh karena itu, uap air berguna untuk mengendalikansuhu tanur agar tidak terlalu tinggi ( 1.900°C).Pada bagian atas tanur ( 1.000°C), bijih besi direduksi oleh gas COdan H2 (hasil reaksi udara panas dan kokas) membentuk besi tuang.Persamaan reaksinya:Fe3O4(s) + 4CO(g)⎯⎯→ 3Fe(A) + 4CO2(g)ΔH = –15 kJFe3O4(s) + 4H2(g)⎯⎯→ 3Fe(A) + 4H2O(g)ΔH = +150 kJKokasadalah batu bara yangdipanaskan tanpa udara,mengandung 80%–90% karbon.Kokas is heated coal without air,containing 80–90% carbon.NoteCatatan
117Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatBatu kapur yang ditambahkan ke dalam tanur, pada 1.000oC teruraimenjadi kapur tohor. Kapur ini bekerja mereduksi pengotor yang adadalam bijih besi, seperti pasir atau oksida fosfor.CaCO3(s)Δ⎯⎯→CaO(A) + CO2(g)CaO(A) + SiO2(A)⎯⎯→CaSiO3(A)CaO(A) + P2O5(A)⎯⎯→Ca3(PO4)2(A)Gas CO2 yang dihasilkan dari penguraian batu kapur pada bagianbawah tanur (sekitar 1.900°C) direduksi oleh kokas membentuk gas CO.Persamaan reaksinya:CO2(g) + C(s)⎯⎯→CO(g)ΔH = +173 kJOleh karena bersifat endoterm, panas di sekitarnya diserap hinggamencapai suhu ±1.500°C.Besi tuang hasil olahan berkumpul di bagian dasar tanur, bersama-sama terak (pengotor). Oleh karena terak lebih ringan dari besi tuang,terak mengapung di atas besi tuang dan mudah dipisahkan, juga dapatmelindungi besi tuang dari oksidasi (lihat Gambar 4.11).a.Pembuatan BajaBaja merupakan paduan (alloi) yang digolongkan sebagai baja karbon(kandungan karbon di atas 1,5%) yang mengandung logam lain, seperti Cr,Co, Mn, dan Mo. Sifat-sifat mekanik baja ditentukan oleh komposisi kimianya.Pengolahan besi dari bijihnya merupakan proses reduksi. Akan tetapi,pengubahan besi menjadi baja merupakan proses oksidasi untukmengeluarkan pengotor.Oksidasi besi dilakukan dengan berbagai cara, tetapi dua cara umumyang biasa digunakan pada pembuatan baja adalah proses perapian terbuka(open hearth) dan proses essemer (basic o ygen).1) Proses BessemerBijih besi + kokas +kapurGas buang1000°C1500°C1900°CSemburanudarapanasUdara +uap airpanasBesi tuangcairCairanLumpurGambar 4.10Skema pirometalurgi besiGambar 4.11Besi tuang dari tanur semburdipindahkan ke tungku basicoksigen dijadikan baja karbon.Sumber:Chemistry (McMurry), 2001Gambar 4.12Skema reaktor BessemerPada proses ini, besi cair hasil dari tanur sembur dimasukkan ke dalamreaktor silinder. Udara panas disemburkan dari lubang-lubang pipa untukmengoksidasi karbon dan zat pengotor yang masih tersisa.Gas buangGas oksigenPipa buangdan uap airBesi cair150 – 300 tonKonventerBesi cair
118Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIGambar 4.13Bajastainless steel (Fe 72%, Cr 19%,dan Ni 9%) banyak digunakan untukperalatan rumah tangga dan alatkedokteran.Sumber:www.nusaweb.comPersamaannya:C(s) + O2(g)Δ⎯⎯→CO2(g)Si(A) + O2(g)Δ⎯⎯→SiO2(A)2Fe(A) + O2(g)Δ⎯⎯→2FeO(A)Untuk mereduksi kembali FeO yang turut teroksidasi, ditambahkanlogam mangan. Reaksi yang terjadi:Mn(A) + FeO(A)Δ⎯⎯→ (Fe–MnO)(A) feromanganBaja jenis feromangan mutunya kurang baik dan harganya relatifmurah. Baja feromangan biasanya dipakai untuk membuat kerangka betonbangunan, pipa ledeng, dan kawat pagar.2) Proses Perapian TerbukaPada proses perapian terbuka digunakan reaktor serupa mangkukyang memuat sekitar 100–200 ton besi cair. Untuk menjaga besi tetapcair maka atap wadah dibentuk cembung agar dapat memantulkan kalorke arah permukaan besi cair.Semburan udara panas mengandung oksigen dilewatkan melaluipermukaan besi dan bereaksi dengan pengotor. Si dan Mn dioksidasipertama kali menjadi terak, diikuti oleh oksidasi karbon menjadi COyang menimbulkan agitasi dan busa di atas mangkuk.Oksidasi termal karbon meningkatkan suhu dalam mangkuk yangmenyebabkan fluks batu kapur terkalsinasimenghasilkan kapur tohor yangmengambang di atas lelehan. Kapur ini bergabung dengan fosfat, sulfat,silikat, dan pengotor lain. Kalsinasi adalah proses pemanasan di bawahtitik leleh zat untuk menghilangkan pengotor.b.Tahap Penghalusan Baja KarbonTahap penghalusan melibatkan oksidasi karbon dan pengotor secaraterus-menerus. Pengotor seperti Mn, P, dan Si bereaksi dengan oksigenmembentuk oksida, dan direaksikan kembali dengan suatu fluks. Jenisfluks bergantung pada pengotor. Jika pengotor adalah mangan (basa) makafluks yang bersifat asam ditambahkan (silika).MnO(s) + SiO2(s)Δ⎯⎯→ MnSiO3(A)Jika pengotor silikon atau fosfor (asam) maka fluks yang bersifat basaditambahkan (CaO atau MgO):SiO2(s) + MgO(s) Δ⎯⎯→ MgSiO3(A)P4O10(s) + 6CaO(s)Δ⎯⎯→ 2Ca3(PO4)2(A)Sebelum dikeluarkan dari tanur, logam lain, seperti Co, Cr, Ni, V,atau W dapat ditambahkan pada baja agar menghasilkan paduan yangmemiliki sifat-sifat tertentu.2.Metalurgi TembagaLangkah-langkah pada pengolahan tembaga tidak berbeda denganpengolahan besi, melibatkan tiga tahap, yaitu pemekatan, proses reduksi,dan pemurnian.Sumber:Jendela IPTEK: Kimia, 1997SekilasKimiaHenry Bessemer(1813–1898)Dia berperan besar dalam usahamempercepatproses pembuatanbaja pada pertengahan abad 19dengan konverternya yang terkenal.Udara ditiupkan ke seluruh lelehanbesi glubal (bijih besi yang telahdipanaskan dalam tanur denganbatu bara atau kayu). Besi murniyang masih meleleh, dituang darikonverter dan ditambahkansejumlah tertentu karbon danlogam, seperti nikel,mangan, ataukromium. Zat tambahan inimengubah lelehan besi menjadibaja, yaitu alloi yang sangat terkenalkarena kekuatannya.
119Unsur-Unsur Transisi Periode Keempata.Tahap PemekatanProses pemekatan tembaga dari bijihnya dilakukan dengan carapengapungan (flotasi), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.14. Padaproses ini, bijih dihancurkan menjadi serbuk, kemudian dicampurkandengan zat pengapung, dan udara dialirkan hingga berbusa. Zat pengapungberupa surfaktan (memiliki ujung polar dan nonpolar), misalnya saponin.Partikel-partikel yang terbasahi oleh air seperti pengotor berada didasar tanki. Adapun partikel yang tidak terbasahi menempel pada busadan mengapung di atas permukaan tanki.b.Proses ReduksiSetelah bijih tembaga dipekatkan (tembaga sulfida), kemudian direduksidengan cara pemangggangan. Reaksi yang terjadi:2CuS(s) + 3O2(g)⎯⎯→ 2CuO(s) + 2SO2(g)Pemanggangan bersifat eksoterm sehingga setelah pemanggangandimulai tidak perlu ditambahkan panas lagi. Untuk memperoleh logamtembaga dilakukan dengan cara reduksi tembaga oksida dengan karbonsebagai reduktor:CuO(s) + C(s)Δ⎯⎯→ Cu(g) + CO(g)Uap logam tembaga meninggalkan reaktor dan terkondensasi menjadicair, yang selanjutnya memadat. Hidrogen dan logam aktif, seperti natrium,magnesium, dan aluminium juga digunakan sebagai reduktor jika karbonyang dipakai tidak cocok. Hasil reduksi pada tahap ini dinamakan tembagablister yang kemurniannya mencapai 98%. Untuk kebutuhan penghantarlistrik, tembaga harus dimurnikan melalui elektrolisis (Gambar 4.15).c.PemurnianPemurnian tembaga dilakukan melalui elektrolisis. Logam tembaga yangakan dimurnikan ditempatkan sebagai anode, dan lempeng tembaga murniditempatkan sebagai katode, wadah elektrolisis diisi tembaga(II) sulfat.Buih bercampurbijih tembagaUdarabertekananPengadukPengotorGambar 4.14Proses pemekatan dengan caraflotasiGambar 4.15Pemurnian tembaga menggunakanelektrolisis.katodeanodeLumpur anodeSumber:Chemistry: The Central Science, 2001Kerjakanlah di dalam buku latihan.1.Proses kimia apakah yang diharapkan pada pengolahanbijih besi dalam tanur?Tes Kompetensi SubbabD2.Seng adalah pengotor lain dalam tembaga. Apakahseng akan terakumulasi dalam larutan elektrolitselama pemurnian logam tembaga? Jelaskan.Pengotor dalam Proses Pemurnian TembagaLogam nikel adalah salah satu pengotor pada bijih tembaga. Apa yang terjadi dengannikel jika logam tembaga dimurnikan secara elektrolisis?Jawab:Untuk menjawab pertanyaan tersebut harus diketahui potensial elektrode standar.Ni2+(aq) + 2e ⎯⎯→ Ni(s)Eo = –0,28 VCu2+(aq) + 2e ⎯⎯→ Cu(s)Eo = +0,34 VOleh karena potensial reduksi standar nikel lebih negatif dari tembaga, nikel tidak akantereduksi. Nikel tetap berada dalam larutan, sedangkan Cu2+ direduksi pada katode.Contoh4.6Kata Kunci•Metalurgi•Pirometalurgi•Reaksi eksoterm•Reaksi endoterm
120Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIRangkuman1. Unsur-unsur transisi secara terbatas didefinisikansebagai unsur-unsur yang memiliki subkulit-d atausubkulit-fyang terisi sebagian. Misalnya tembaga,mempunyai konfigurasi elektron [Ar] 3d10 4s1. 2. Unsur-unsur transisi periode keempat terdiri atasskandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V),Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co),Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan seng (Zn).3. Berdasarkan aturan Aufbau, konfigurasi elektronunsur transisi mengisi orbital 3d1–10 4s1–2, setelah atomkalsium.4. Sifat-sifat unsur transisi ditentukan oleh konfigurasielektronnya. Dari kiri ke kanan dalam tabel periodik,sifat kerapatan dan keelektronegatifan bertambah,sedangkan jari-jari berkurang, dan titik didih serta titikleleh naik-turun.5. Makin banyak elektron bebas dalam suatu unsurtransisi makin kuat sifat logamnya. Sebab ikatan antar-atom makin kuat yang pada gilirannya sifat logamdari unsur itu juga semakin kuat.6. Umumnya unsur-unsur transisi periode keempatmenunjukkan tingkat oksidasi lebih dari satu, kecualiscandium dan seng. Hal ini disebabkan tingkat energiorbital-d dan orbital-stidak berbeda jauh sehinggamemungkinkan elektron-elektron pada kedua orbitalitu digunakan untuk bersenyawa.7. Semua unsur-unsur transisi dapat membentuk senyawakoordinasi, khususnya ion kompleks. Ion kompleksadalah suatu struktur ionik yang kation dari logamtransisinya dikelilingi oleh dua atau lebih anion ataumolekul netral.8. Dalam ion kompleks, kation logam unsur transisidinamakan atom pusat, dan anion atau molekul netralyang mengelilinginya dinamakan ligan.9. Muatan pada ion kompleks adalah jumlah muatanatom pusat dan ligan yang mengelilinginya.10. Atom ligan yang mengikat langsung logam dinamakanatom donor. Jumlah atom donor yang mengikat logamdikenal dengan bilangan koordinasi logam.11. Beberapa ligan dapat memiliki dua atau lebih atomdonor yang secara berbarengan mengkoordinasi ionlogam. Ligan seperti itu dinamakan ligan polidentat.Ligan polidentat dikenal sebagai zat pengkelat (seperticapit kepiting).12. Tata nama ion kompleks mengikuti aturan yang telahditetapkan oleh Alfred Werner.13. Unsur-unsur transisi periode keempat di alam terdapatdalam bentuk oksida, sulfida, atau karbonat. Hanyatembaga yang dapat ditemukan dalam keadaan bebasmaupun dalam bentuk senyawanya.14. Proses sains dan teknologi dalam pengolahan bijihhingga menjadi logam untuk kegunaan praktisdinamakan metalurgi.15. Proses metalurgi melibatkan beberapa tahap: (1)penambangan bijih logam; (2) pengolahan awal ataupemekatan; (3) reduksi bijih untuk mendapatkanlogam bebas; (4) penghalusan atau pemurnian logam;dan (5) pencampuran logam dengan unsur lain untukmengubah sifatnya.
121Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatPeta KonsepApakah Anda merasa kesulitan dalam memahamimateri di Bab 4 ini? Bagian manakah dari materi Bab 4 iniyang tidak Anda kuasai? Jika Anda merasa kesulitan,diskusikan dengan teman atau guru Anda .Dengan mempelajari bab ini, Anda dapatmengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur transisi danmenganalisis kecenderungan sifat fisiknya. Pada bab iniRefleksijuga dibahas secara mendalam mengenai senyawakompleks, menjelaskan hubungan antara kereaktifan danbiloks unsur transisi serta mengembangkan keterampilananalisis dan logika Anda dengan mempelajari proses kimiadalam metalurgi.Tahukah Anda manfaat lainnya dari mempelajariunsur-unsur transisi periode keempat?Unsur TransisiUnsur yangmemilikisubkulit d atausubkulitf yangterisi sebagianIon kompleksRutil (TiO2) danilmenit (FeTiO3)Vanadit(Pb3(VO4)2)Kromit(FeCr2O4)Pirolusit(MnO2)Hematit (Fe2O3),magnetit (Fe3O4),pirit (FeS), dansiderit (FeCO3)Smaltit (CoAs2),dankobaltit (CoAsS)Nikeltit (NiS)mineralnyamineralnyamineralnyamineralnyamineralnyamineralnyamineralnyaAtom pusatLiganBesiManganKromiumVanadiumTitaniumNikelKobaltterdiriatasdi antaranyamerupakandapatmembentuk
122Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIEvaluasi Kompetensi Bab 4A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.1.Pernyataan berikut yang bukantermasuk sifat unsurtransisi adalah ....A.merupakan oksidator kuatB.mempunyai beberapa bilangan oksidasiC.penghantar listrik yang baikD.dapat membentuk ion kompleksE.senyawanya berwarna2.Konfigurasi elektron atom-atom unsur transisi adalah:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2. Bilangan oksidasi tertinggidari unsur tersebut adalah ....A.+6D.+3B.+5E.+2C.+43.Konfigurasi elektron atom unsur transisi berikut yangmemiliki sifat magnet paling kuat adalah ....A.[Ar] 4s2 3d2D.[Ar] 4s2 3d5B.[Ar] 4s2 3d3E.[Ar] 4s2 3d6C.[Ar] 4s1 3d54.Vanadium dengan bilangan oksidasi +4 terdapat padasenyawa...A.NH4VO2D.VOSO4B.K4V(CN)6E.VCl3C.VSO45.Unsur transisi yang memiliki bilangan oksidasi nolterdapat pada senyawa ....A.Co(NH3)6Cl3D.Fe(H2O)6(OH)3B.Fe(H2O)6SO4E.Cr(NH3)4Cl3C.Ni(CO)46.Jumlah orbital yang ditempati oleh pasangan elektrondalam atom Mn dengan nomor atom 25 adalah ....A.4D.13B.7E.15C.107.UMPTN 2000 A:Ion Co2+ mempunyai konfigurasi elektron [Ar] 3d7.jumlah elektron yang tidak berpasangan dalam ion Co2+adalah ....A.1D.5B.2E.7C.38.Ebtanas 1998:Senyawa seng dari unsur transisi tidak berwarna, halini disebabkan oleh ....A.orbital dtelah penuh berisi elektronB.tidak adanya elektron pada orbital dC.orbital dtelah terisi elektron setengah penuhD.tidak adanya elektron padaorbital sE.orbital stelah terisi elektron setengah penuh9. Salah satu garam berikut yang bukansenyawa kompleksadalah ....A.Cu(NH3)4SO4D.(CuOH)2SO4B.K4Fe(CN)6E.K2CoI4C.K3Fe(CN)610. Ion berikut yang tidakdapat membentuk kompleksdengan amonia adalah ....A.Zn2+D.Cr3+B.Cu2+E.Mn2+C.Al3+11. Pada reaksi pembentukan kompleks berikut.Fe3+(aq) + 6CN–(aq)⎯⎯→Fe(CN)63–Ikatan antara atom pusat dan ligan adalah ....A.logamD.kovalen koordinasiB.ionikE.van der WaalsC.kovalen polar12. Bilangan koordinasi Ni dalam ion [Ni(NH3)4]2+adalah ....A.2D.6B.3E.8C.413. Bilangan koordinasi seng dalam ion dia uotetra-hidroksoseng(II), [Zn(OH)4(H2O)2]2– adalah ....A.2D.5B.3E.6C.414. Bilangan koordinasi Fe dan muatan pada ion Fe(CN)64–adalah ....A.+2 dan 4–D.+6 dan 6–B.+3 dan 2+E.–2 dan 2–C.+4 dan 4–15. Ion kompleks berikut yang namanya tidaktepatadalah ....A.[Ni(CN)4]2–: ion tetrasianonikelat(II)B.[Ag(NH3)2]+: ion diaminargentat(I)C.[Co(H2O)6]3+: ion heksaa uokobalt(III)D.[PtCl6]2–: ion heksakloroplatinat(IV)E.[Co(NH3)4Cl2]+: ion diklorotetramin kobalt(III)16.Ebtanas 1999:Nama yang tepat untuk ion kompleks[Cr(NH3)4(H2O)2]3+ adalah ....A.ion tetramindia uokrom(III)B.ion dia uotetraminkrom(III)C.ion tetramin krom(III) dia uoD.ion tetramin dia uokromat(III)E.ion dia uotetraminkromat(III)
123Unsur-Unsur Transisi Periode Keempat17.Ebtanas 2000:Nama yang tepat untuk senyawa kompleks denganrumus (Cr(NH3)4Cl2)Cl adalah ....A.krom(III) tetramin dikloro kloridaB.tetramindiklorokrom (III) kloridaC.diklorotetraminkromat(III) kloridaD.tetramindiklorokromat(III) kloridaE.diklorotetraminkrom(III) monoklorida18. Endapan AgCl dapat larut dalam amonia sebabmembentuk senyawa ....A.AgNH2ClD.Ag(NH3)2Cl2B.AgNH3ClE.Ag(NH3)4ClC.Ag(NH3)2Cl19. Suatu senyawa kompleks terdiri atas logam kromium,anion fluorida, molekul air, dan anion klorida, dengandata tambahan berikut.Bilangan oksidasi atom pusat = +3Bilangan koordinasi atom pusat = 6Muatan kompleks = 1+Senyawa kompleks tersebut adalah ....A.[CrF2(H2O)6]ClD.[CrClF(H2O)4]ClB.[Cr(H2O)4]F2ClE.[CrCl2(H2O)4]FC.[CrCl2(H2O)4]Cl20.Ebtanas 1998:Rumus ion kompleks yang sesuai dengan bentukmolekul berikut adalah ....A.Cr(CN)6–D.Cr(CN)63–B.Cr(CN)62–E.Cr(CN)63+C.Cr(CN)62+21. Jika ke dalam larutan CuSO4 ditambah NH3 akanterbentuk endapan biru-hijau, tetapi penambahan NH3berlebih akan melarutkan kembali endapan dan larutanberwarna biru terang. Gejala ini disebabkan ....A.Cu(OH)2 bersifat amfoterB.terbentuk ion kompleks Cu(NH3)42+C.Cu termasuk golongan transisiD.ion Cu2+ adalah ion berwarna biruE.Cu(OH)2 mudah terurai menjadi CuO dan air22. Pada pengolahan bijih titanium menjadi titanium oksidamurni umumnya diolah melalui pembentukan titaniumklorida sebab ....A.mudah dioksidasiB.dapat dielektrolisisC.titik didihnya rendahD.mudah dimurnikan dengan airE.hasilnya sangat murni23. Pengubahan ion kromat menjadi ion dikromat terjadidalam keadaan ....A.basaD.encerB.netralE.panasC.asam24. Reduktor yang biasa digunakan secara besar-besaranuntuk mereduksi bijih besi menjadi logamnya adalah ....A.natriumD.karbonB.hidrogenE.platinaC.aluminium25. Pada proses tanur sembur, bijih besi harus dicampurdengan kapur. Fungsi kapur pada proses ini adalah ....A.mengikat SiO2B.mengikat oksigenC.mengikat kelebihan karbonD.menambah ion kalsiumE.menghasilkan besi dengan kemurnian tinggi26.UMPTN 1997 C:Reduksi besi(III) oksida dengan CO menghasilkan besimenurut persamaan reaksi berikut.Fe2O3(s)+ 3CO(g)⎯⎯→ 2Fe(s) + 3CO2(g)untuk menghasilkan 11,2 kg besi dibutuhkan besi(III)oksida sebanyak ....A.22 kgD.16 kgB.20 kgE.15 kgC.18 kg27. Prinsip pembuatan baja dari besi tuang adalah dengancara ....A.meningkatkan kadar karbonB.menurunkan kadar karbonC.meningkatkan kadar timahD.menurunkan kadar timahE.meningkatkan kadar seng28. Pengolahan bijih logam yang terdapat dalam bentukkarbonat dapat dilakukan melalui proses ....A.elektrolisisB.hidrolisisC.pemanggangan dan reduksiD.pemangganganE.reduksi langsung29.Ebtanas 1999:Urutan yang tepat pada proses pengolahan tembagadari bijih tembaga adalah ....A.elektrolisis-reduksi-pemekatan-pemangganganB.reduksi-elektrolisis-pemanggangan-pemekatanC.pemekatan-pemanggangan-reduksi-elektrolisisD.pemanggangan-reduksi-pemekatan-elektrolisisE.reduksi-pemanggangan-elektrolisis-pemekatan30. Unsur transisi periode keempat yang paling banyakterdapat dalam kulit bumi adalah ....A.sengD.besiB.nikelE.manganC.tembagaCN–CN–CN–CN–CN–CN–Cr3+
124Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIIB. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar.1.Berapa bilangan oksidasi unsur transisi dari senyawaberikut.a.FeCO3b.MnO2c.CuCld.CrO2Cl22.Tuliskan konfigurasi elektron untuk setiap ion berikut.(a) Fe2+; (b) Cr3+; (c) Mn4+; (d) Sc3+.3.Apa yang dimaksud dengan ion kompleks, ligan, danbilangan koordinasi? Jelaskan.4.Tentukan berapa bilangan koordinasi dan bilanganoksidasi logam dalam senyawa kompleks berikut.a.K3[V(C2O4)3]b.[Ni(CN)5]3–c.[Zn(en)2]Br2d.[Fe(H2O)5SCN]2+5.Tuliskan nama senyawa kompleks berikut.a.[Zn(NH3)4]2+b.[Co(NH3)4Cl2]Clc.K[Co(C2O4)2(NH3)2]d.[PtCl4(en)]e.[Ni(H2O)6]Br2f.[Cr(NH3)4Cl2]ClO4g.K3[Fe(C2O4)3]6.Tuliskan rumus setiap senyawa berikut dan tentukanberapa bilangan koordinasinya.a.Heksaminkrom(III) nitratb.Tetraminkarbonatokobalt(III) sulfatc.Diklorobis(etilendiamin)platina(IV) bromidad.Kalium dia uatetrabromovanadat(III)e.Penta uabromomangan(III) sulfatf.Natrium tetrabromo(etilendiamin)kobaltat(III)7.Manakah di antara senyawa berikut yang memberikanwarna?a.ZnOb.NaAlCl4c.[Fe(SO4)(H2O)4]d.CrO28.Tuliskan persamaan kimia setara untuk reduksi FeOdan Fe2O3 oleh H2 dan CO.