Halaman
Unsur Transisi99Unsur TransisiVBABTahukah kamu, terbuat dari apakah kabel jaringan listrik itu?Kabel jaringan listrik terbuat dari tembaga. Tembaga tergolong unsur transisi.Mengapa dipilih tembaga untuk kabel jaringan listrik? Apakah unsur transisi itu? Apakahsifat-sifat unsur transisi dan apa saja manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari.Sumber: Dokumen Penerbit
100Kimia SMA dan MA Kelas XIIPeta KonsepKata kunci : unsur transisi, sifat, kegunaanAnggotaUnsur blok dUnsur TransisiPembuatanKegunaanmempunyaimempunyaimempunyaiSifat-sifat1. Sifat fisika: titik air tinggi, dayahantar listrik baik dan keras.2. Sifat kimia: memiliki berbagai macambiloks, bersifat paramagnetik, ber-warna, dan membentuk senyawakompleks.KelimpahanSenyawaan
Unsur Transisi101amu tentu sudah tahu besi, nikel, zink (seng) ataupuntembaga. Unsur-unsur tersebut merupakan logam yangsering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Logamtersebut banyak sekali manfaatnya, antara lain dalam bangunan,dan peralatan rumah tangga. Unsur-unsur tersebut tergolongunsur transisi atau logam transisi. Apa saja unsur yang tergolongunsur transisi? Bagaimana sifat-sifatnya dan kelimpahannya?Marilah kita pelajari lebih lanjut agar lebih jelas.Unsur transisi dalam sistem periodik berada di antara unsuralkali tanah dan unsur golongan boron. Unsur-unsur transisiadalah unsur-unsur blok d di dalam sistem periodik. Perhatikanunsur-unsur transisi dalam tabel berikut.Pada tabel di atas unsur transisi dalam (periode 7) tidakdiperlihatkan karena unsur-unsur tersebut sangat jarangditemukan dan tidak stabil.Unsur-unsur transisi memiliki sifat fisika, sifat kimia, dansifat khusus lainnya.1. Sifat Fisika Unsur Transisi Periode EmpatSifat-sifat unsur peralihan deret pertama dari Sc sampai Cuadalah mempunyai titik cair yang tinggi, daya hantar listrik yangbaik, dan kekerasan yang sedang sampai tinggi.Skandium dan zink berwarna putih, tidak seperti senyawaunsur lain yang pada umumnya berwarna. Hal ini karenaskandium dan zink masing-masing mempunyai satu macambilangan oksidasi yaitu +3 dan +2.KA. Anggota Unsur TransisiB. Sifat-Sifat Unsur Transisi30ZnZink6548CdKadmium11280HgRaksa20129CuTe m b a g a6447AgPerak10879AuEmas19728NiNikel5946PdPaladium10678PtPlatinum19527CoKobalt5945RhRodium10377IrIridium19226FeBesi5644RuRutenium10376OsOsmium19025MnMangan5543TeTeknetium9975ReRenium18624CrKromium5242MoMolibdenum9674WWolfram18423VVanadium5141NbNiobium9373TaTantanlum18122TiTitanium4840ZrZirkanium9172HfHafnium178,521ScSkandium4539YItruium8957LaLantanum139Tabel 5.1Unsur-Unsur TransisiSumber:Kimia Unsur
102Kimia SMA dan MA Kelas XII2. Sifat KimiaUnsur transisi mempunyai sifat khas yang berbeda denganunsur lain. Adapun sifat khasnya antara lain, sebagai berikut.a. Mempunyai Berbagai Macam Bilangan OksidasiPerhatikan konfigurasi elektron dan bilangan oksidasi unsurtransisi deret pertama pada Tabel 5.3 dan Tabel 5.4.Unsur transisi memiliki elektron pada orbital d. Energielektron dalam orbital d hampir sama besar. Untuk mencapaikestabilan, unsur-unsur ini membentuk ion dengan caramelepaskan elektron dalam jumlah yang berbeda. Olehkarena itu unsur-unsur ini mempunyai dua macam bilanganoksidasi atau lebih dalam senyawanya.b . Banyak Senyawaannya Bersifat ParamagnetikSifat magnetik suatu zat apakah terdiri atas atom, ion ataumolekul ditentukan oleh struktur elektronnya. Interaksiantara zat dan medan magnet dibedakan menjadi dua, yaitudiamagnetik dan paramagnetik. Zat paramagnetik tertarikoleh medan magnet, sedangkan zat diamagnetik tidak.Banyak unsur transisi dan senyawaannya bersifatparamagnetik. Hal ini disebabkan adanya elektron yang tidakberpasangan. Perkiraan momen magnetik yang disebabkanoleh spin elektron tak berpasangan ditentukan denganpersamaan berikut. Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni CuNomor atom212223242526272829Konfigurasi elektron3d14s23d24s23d34s23d54s23d64s23d74s23d74s23d84s23d104s2Jari-jari logam (pm)161145132127124124125125128Energi ionisasi pertama (kJmol-1) 631658650653718759758737740Energi ionisasi kedua(kJmol-1)123513101414159215091561164617531950Energi ionisasi ketiga(kJmol-1)238926532828298732492457323233943554Potensial elektrode (V)-2,08-1,63-1,18-0,91-1,19-0,44-0,28-0,23+0,34Bilangan oksidasi32,3,42,3,4,5 2,3,62,3,4,7 2,32,321,2Titik didih (°C)139716721710190012441530149514551083Kerapatan (gcm-3)2,094,495,967,207,207,868,908,918,92Kekerasan---9,05,04,5---Daya hantar listrik-2310217242497Tabel 5.2Sifat Fisika Unsur-Unsur TransisiSumber: Kimia UnsurTabel 5.3Konfigurasi ElektronUnsur Transisi De-ret PertamaScTiVCrMnFeCoNiCuZn(Ar) 3d14s(Ar)3d24s2(Ar)3d24s2(Ar)3d54s2(Ar)3d54s2(Ar)3d64s2(Ar)3d74s2(Ar)3d84s2(Ar)3d104s1(Ar)3d104s2UnsurKonfigurasi elektronSc Ti V Cr MnFeCoNiCu Zn(+2)(+2) +2+2+2+2+2+2+1+2(+3) +3+3(+3) +3+3+3(+2)+4+4(+4) +4(+4) (+4)+5+6(+6) (+6)+7Tabel 5.4Bilangan Oksidasi Unsur TransisiSumber: Kimia Unsur
Unsur Transisi103()ΐ = n n + 2Keterangan:μ= momen magnetik dalam Bohr Magnetonn = jumlah elektron yang tak berpasangan1 Bohr magneton (1 B.M) = 9,273 erg/gauss.Perhatikan harga momen magnetik pada tabel berikut.Makin banyak jumlah elektron yang tidak berpasangan,makin besar momen magnetiknya sehingga makin besarsifat paramagnetik. Hubungan ini dapat kita buat grafikseperti pada Gambar 5.1 berikut.Berdasarkan grafik ini, dapat kita lihat bahwa dalam satuperiode dari kiri ke kanan hingga pada ion Mn2+ momenmagnetiknya makin besar, selanjutnya makin berkurangsecara teratur. Begitu juga dengan sifat paramagnetiknya.11223344551,7 – 1,81,7 – 2,22,6 – 2,82,8 – 4,03,84,1 – 5,25,1 – 5,55,45,95,9V4+Cu2+V3+Ni2+Cr3+Co2+Fe3+Co3+Mn2+Fe3+Tabel 5.5Harga Momen MagnetikIonJumlah elektrontak berpasangan1,731,732,832,833,873,874,904,905,925,92Momen menurutperhitungan BMMomen menurutpengamatan BMSumber: Kimia UnsurGambar 5.1Momen Magnetik dan Jumlah Elektron yang Tidak BerpasanganSumber: Kimia Unsur dan Radiokimia
104Kimia SMA dan MA Kelas XIIc. Ion Unsur Transisi BerwarnaBerbeda dengan unsur-unsur alkali dan alkali tanah, padaumumnya ion unsur transisi membentuk senyawa berwarna.Beberapa di antaranya dapat dilihat pada Tabel 5.6.Ion-ion dengan tingkat oksidasi yang berbeda mempunyaiwarna yang berbeda. Misalnya, perhatikan warna ion unsurmangan pada Tabel 5.6 di atas.Terjadinya warna pada ion unsur transisi karena ion unsurtransisi mempunyai elektron yang tidak berpasangan padasubkulit 3d dan elektron-elektron itu terpecah dengan tingkatenergi yang berbeda. Elektron-elektron itu tereksitasi daritingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebihtinggi dengan menyerap energi. Perubahan tingkat energiini setara dengan energi cahaya tampak.Adapun pada ionzink tidak berwarna, karena orbital d sudah penuh elektronsehingga tidak terjadi perpindahan energi pada orbital d.d. Unsur-Unsur Transisi dapat Membentuk Senyawa Kompleks(Senyawa Koordinasi)Senyawa koordinasi terdiri atas ion logam positif yangdisebut juga atom pusat dan sejumlah gugus koordinasi yangdisebut ligan.Ion positif bertindak sebagai asam Lewis dan liganmerupakan basa Lewis. Pada umumnya kation yang dapatmembentuk senyawa kompleks adalah ion-ion unsurtransisi, namun dikenal pula beberapa senyawa koordinasiunsur representatif seperti Mg(III), Ca(II), Al(III), Pb(II),Sn(II), Sn(IV), dan Sb(III). +2 +3 +4 +5 +6 +7MerahBiruUnguBiruMerahjambuHijauMerahHijauBiruTakberwarnaScTiVCrMnFeCoNiCuZnTabel 5.6Warna Ion Unsur Transisi Deret PertamaUnsurJumlah elek-tron takberpasangan1236543210Ta kberwarnaUnguHijauHijauHijauKuningBiruTakberwarnaBiruCokelatJinggaHijauUnguBilangan oksidasiSumber: Kimia Dasar
Unsur Transisi105Ligan yang merupakan basa Lewis sekurang-kurangnyaharus mempunyai sepasang elektron bebas dalam orbitalikatan. Perbandingan besarnya ligan dan atom pusatmenentukan jumlah ligan maksimum yang dapat diikat.Jumlah ikatan kovalen koordinasi yang dapat terbentuk padapembentukan kompleks disebut bilangan koordinasi dariion pusat. Contohnya ion Cu2+ mempunyai bilangankoordinasi 4 dalam [Cu(H2O)4]2+, [Cu(NH3)4]2+, dan dalam[CuCl4]2 ̄. Ion Fe3+ mempunyai bilangan koordinasi 6 dalam[Fe(H2O)6]3+, [FeF6]3, dan dalam [Fe(CN)6]3 ̄. Adapun Ag+mempunyai bilangan koordinasi 2 dalam [Ag(NH3)2]+, dandalam [Ag(CN)2] ̄.Bagaimana aturan penamaan senyawa koordinasi?Berikut merupakan tata nama senyawa atau ion kompleksmenurut IUPAC.1) Penamaan Ligana) Beberapa ligan diberi nama khusus.ContohNH3=aminNO=nitrosilH2O=aquaCO=karbonilb) Logam anion diberi nama yang umum dan diberiakhiran -o.ContohF ̄=fluoroCN ̄=sianoCl ̄=kloroOH ̄=hidroksoBr ̄=bromoCO32 ̄ =karbonatoCH3COO ̄=asetatoC2O42 ̄ =oksalatoc) Alkil diberi nama seperti tata nama alkana.ContohCH3=metilC6H5=fenild) Ligan yang menggunakan nama biasa tanpa diberispasiContoh(CH3)2SO4=dimetilsulfatsidaC5N2N=piridin(C6H5)3P=trifenilfosfine) Ligan N2 dan O2 disebut dinitrogen dan dioksigen2) Untuk menyebut banyaknya ligan yang sejenisdigunakan awalan Yunani (misalnya di-, tri-, tetra-,penta-, heksa-).
106Kimia SMA dan MA Kelas XII3) Nama atom pusat diikuti bilangan oksidasinya yangditulis dengan angka romawi.4) Untuk kompleks berupa kation atau molekul netral makanama atom pusat tidak berubah. Adapun senyawaberupa anion kompleks negatif maka nama atom pusatdiakhiri dengan -at).ContohKompleks kation:[Cu(NH3)4]2+=ion tetraamin tembaga (II)[Ag(NH3)2]+=ion diamin perak (I)[Co(NH3)4Cl2]+=ion tertraamin diklorokobalt (III)Kompleks netral:[Co(NH3)4(H2O)CN]Cl2=tetraamin aquasianokobalt (II)klorida[Co(NH3)5CO3]Cl=pentaamin karbonatokobalt (II)kloridaTugas MandiriCarilah informasi mengenai pembuatan senyawakompleks dari beberapa unsur golongan transisi,selanjutnya tukarkan dengan milik temanmu untukmenambah pengetahuanmu.C. Kelimpahan Unsur TransisiLatihan 5.11. Apakah yang menyebabkan Ti4+, Sc3+, Cu+, dan Zn2+ tidak berwarna?2. Jelaskan sifat-sifat khas unsur transisi!3. Berilah nama senyawa koordinasi berikut!a. (NH4)2[CuBr4]b. [Cr(H2O)4Cl2]ClKamu telah mempelajari sifat-sifat unsur transisi, sekarangtahukah kamu kelimpahan dari unsur-unsur transisi tersebutdi alam ini? Mari kita pelajari kelimpahan beberapa transisi dialam ini.1. Kromium (Cr)Kromium merupakan logam keras berwarna putih. Ditemukandi alam sebagai bijih krom besi, yaitu kromit (FeCr2O4) yangbanyak ditemukan di Sumatra Barat, Sumatra Utara, KalimantanBarat, Kalimantan Selatan, Sulawesi Selatan, dan Papua.
Unsur Transisi1072. Ferrum (Fe)Ferrum atau besi adalah logam yang paling murah di antaralogam-logam yang dikenal manusia. Besi berwarna putih , cukuplunak, dan bersifat magnetik. Besi berada di alam sebagai bijihbesi. Bijih utamanya hematit (Fe2O3), limotit (HFeO2), siderit(FeCO3), pirit (FeS2), dan ilminit (FeTiO3).Bijih besi tersebar di daerah Kalimantan Barat, Sumatera Barat,Sumatera Selatan, dan Sulawesi Tengah.3. Cuprum (Cu)Cuprum atau tembaga merupakan logam transisi berwarnamerah-cokelat, berupa logam lunak tetapi kuat. Ditemukan dialam pada batuan tertentu. Senyawaan tembaga, antara lain pirittembaga, (CuFe)S2 dan malasit, CuCO3⋅Cu(OH)2. Potensitembaga terbesar di Indonesia terdapat di Papua, Jawa Barat,Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan.4. Titanium (Ti)Titanium merupakan logam kesembilan terbanyak, meliputi0,6% kerak bumi.5. Vanadium (V)Vanadium merupakan unsur yang cukup banyak terdapat(0,02% kerak bumi) dan ditemukan pada beberapa macambijih. Salah satu bijih yang penting secara komersil ialah V2S5.6. Mangan (Mn)Mangan berupa logam yang keras dan rapuh. Bijih mangan yangutama adalah pirolusit, MnO2. Potensi mangan terdapat di PulauSumatra, Kepulauan Riau, Pulau Jawa, Pulau Kalimantan, PulauSulawesi, Nusa Tenggara, Maluku, dan Papua.Unsur-unsur transisi memiliki banyak kegunaan. Berikutmerupakan beberapa unsur transisi dan kegunaannya.1. Kromium (Cr)Penggunaan kromium yang sangat terkenal adalahpenyepuhan kromium (chromium plating). Efek pentingdalam penyepuhan ini adalah dekoratif dan sifat kekerasan.Lapisan kromium itu indah, tidak kusam, dan memberi efektahan panas, tahan pakai, tahan korosi serta bersifat keras.Penyepuhan kromium banyak digunakan pada peralatansehari-hari, dan kendaraan bermotor.Elektrolit dibuat dengan melarutkan kromium (VI) oksida,CrO3, dalam air sehingga membentuk asam dikromatH2Cr2O7. Dalam penyepuhan ini sebagai katalis ditambahsedikit H2SO4 untuk mempercepat pelapisan kromium.D. Kegunaan Unsur Transisi
108Kimia SMA dan MA Kelas XIIProses penyepuhan ini berbeda dari penyepuhan lainnya.Sebagai anode tidak digunakan logam kromium karenalogam ini mudah melarut dalam larutan asam. Anode yangdigunakan adalah aliasi Pb–Sn, yang tidak melarut dalamasam kromat. Reaksi pada elektrode dapat ditulis sebagaiberikut.Anode : 2 H2O(l)→ O2(g) +4 H+(aq) + 4e-Katode : Cr2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 12 e-→ 2 Cr(s) + 7 H2O(l)Ke dalam wadah elektrolisis selalu ditambahkan CrO3 untukmenjaga konsentrasi kromium agar selalu tetap.Kegunaan kromium yang lain yaitu dalam pembuatanstainless steel. Senyawa kromium mempunyai warna yangsangat menarik, oleh karena itu digunakan sebagai pigmenseperti kuning krom (timbal (II) kromat) dan hijau krom(kromium (III) oksida). Suatu senyawa kromium yang indahsekali adalah jamrud (emerald). Batu permata ini terbentukjika sebagian ion aluminium dalam mineral beril,Be3Al2(Si6O18) diganti oleh ion kromium (III).2. Ferrum (Fe)Manfaat ferrum atau besi antara lain sebagai bahan utamapembuatan baja. Adapun manfaat baja adalah seperti pada tabelberikut ini.3. Cuprum (Cu)Cuprum atau tembaga banyak digunakan sebagai kabel jaringanlistrik karena sifatnya yang menghantarkan listrik. Tembaga jugadigunakan untuk membuat pipa leding. Alloy tembaga danemas digunakan untuk membuat perhiasan.Tabel 5.7Komposisi Baja dan KegunaannyaMacam BajaKomposisiSifatKegunaanbaja sedangbaja berkadarkarbon tinggistainless steelbaja manganbaja wolfarm0,009 – 0,2% C0,05 – 1,0% Mn0,2 – 0,75% Si0,4 – 0,9% C0,5 – 1,0% Mn0,2 – 0,75% Si0,2 – 0,4% C18% Cr8% Ni0,4 – 0,9% C13% Mn0,4 – 0,9% C5% Wmudah dibentukkerastahan korosikuat dan kerassangat kerasbadan mobiljarumpipaperkakaspaku, pelatpisau,perkakasperujung alatpemotongSumber: Kimia Unsur
Unsur Transisi1094. Titanium (Ti)Titanium memiliki kerapatan rendah, kekuatan struktur yangtinggi, dan tahan terhadap korosi. Oleh karena sifat inilahtitanium banyak digunakan pada industri pesawat terbang danindustri kimia sebagai pipa, bagian pompa dan bejana pereaksi.Titanium tetraklorida, TiCl4 merupakan senyawa titaniumterpenting. Senyawa ini merupakan bahan baku untukmembuat senyawa Ti yang lain, memegang peranan pentingpada metalurgi titanium dan digunakan dalam pembuatankatalis untuk produksi polietilena dan plastik lainnya.5. Vanadium (V)Sekitar 80% produksi vanadium digunakan untuk pembuatanbaja. Baja yang mengandung vanadium digunakan padaperalatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan, sepertipegas dan alat-alat mesin berkecepatan tinggi.6. Mangan (Mn)Pada produksi baja, Mn berpartisipasi pada pemurnian besimelalui reaksi dengan belerang dan oksigen denganmemindahkannya melalui pembentukan terak. Fungsi yang lainadalah untuk meningkatkan kekerasan baja. Baja yangmengandung Mn dengan proporsi besar bersifat sangat kerasdan tahan lama. Oleh karena itu digunakan dalam kereta apidan mesin-mesin buldoser.Kalium permanganat, KMnO4 merupakan zat pengoksida yangpenting dalam analisis kimia, biasanya digunakan pada titrasilarutan asam di mana senyawa tersebut direduksi menjadi Mn2+.Pada kimia organik MnO4– digunakan untuk mengoksidasialkohol dan hidrokarbon tidak jenuh. Adapun mangan dioksida,MnO2, digunakan pada sel kering, pada kaca dan lapisankeramik, serta sebagai katalis.7. Zink (Zn)Zink digunakan untuk melapisi besi dan baja untuk mencegahkarat. Zink juga digunakan dalam alloy misalnya brazo (tembagadan zink).Unsur-unsur transisi berada di alam dalam bentuksenyawaan. Bagaimana cara untuk mendapatkan unsur-unsurtransisi tersebut? Mari kita pelajari cara mendapatkan beberapaunsur transisi berikut ini.1. Kromium (Cr)Dalam bidang industri, kromium diperlukan dalam duabentuk, yaitu kromium murni, dan aliansi besi-kromium yangdisebut ferokromium. Unsur krom dapat kita peroleh dengancara mengekstraksi bijihnya.E. Pembuatan Unsur Transisi
110Kimia SMA dan MA Kelas XIILangkah-langkah dalam ekstraksi unsur krom dari bijihnyaadalah seperti berikut.a. Kromium (III) dalam bijih diubah menjadi dikromat (VI)b . Reduksi Cr (VI) menjadi Cr (III)c. Reduksi kromium (III) oksida dengan aluminium (reaksitermit)Hasil ekstrasi ini diperoleh logam kromium dengan kemurnian97% – 99%.Adapun ferokromium diperoleh dengan mereduksi bijih dengankokas atau silikon dalam tanur listrik.2. Ferrum (Fe)Ferrum atau besi dapat diperoleh dengan cara mengekstrasibijihnya dalam tanur hembus atau tanur tinggi. Bahan bakuyang diperlukan dimasukkan dalam tanur tinggi yaitu bijih besi,karbon, dan batu kapur (CaCO3).Proses tanur hembus adalah reduksi bijih besi dengan karbonmonoksida yang dihasilkan dari kokas dan udara yangdihembuskan dari dasar tanur.C(s) + O2(g)→ CO2(g): ΔH = -394 kJ mo1-1Selanjutnya CO2 yang terbentuk bereaksi dengan karbon yangberlebih membentuk CO.CO2(g) + C(s)→ 2 CO(g): ΔH = +172 kJ mo1-1Karbon monoksida mereduksi bijih besi menjadi besi dengantahapan reaksi seperti berikut.3 FeO3(s) + CO(g)→ 2 Fe3O4(s) + CO2(g)Fe3O4(s) + CO(g)→ 3 FeO(s) + CO2(g)FeO(s) + CO(g)→ Fe(s) + CO2(g)Reaksi-reaksi tersebut dapat ditulis seperti berikut.Fe2O3(s) + 3 CO(g)ZZXYZZ 2 Fe(s)+ 3 CO2(g)(reaksi kesetimbangan)Akhirnya besi akan meleleh dan jatuh di bagian tanur yang lebihpanas. Adapun batu kapur (CaCO3) terurai pada suhu tinggimenghasilkan kalsium oksida.CaCO3(s)→ CaO(l) + CO2(g)Di bagian bawah, kalsium oksida bereaksi dengan zat pengotorseperti silikon (IV) oksida (silika) menghasilkan kalsium silikat.CaO(l) + SiO2(s)→ CaSiO3(s)Tanur bekerja terus menerus. Campuran pereaksi dimasukkandari puncak tanur dalam selang waktu yang teratur, bergerakke bawah sampai lapisan terbawah yang panas keputih-putihan.Suhu pada dasar tanur cukup panas sehingga melelehkan besidan terak (zat pengotor yang telah terikat kalsium) yang terdapatsebagai lapisan yang tak tercampur di dasar tanur. Leburan terakmengapung di atas permukaan lelehan besi.
Unsur Transisi111Besi yang dihasilkan dari tanur hembus masih mengandung zatpengotor seperti karbon, silikon, belerang dan fosfor.Zat-zat pengotor ini menyebabkan besi lebih getas, besi inidisebut besi tuang. Komposisi besi tuang bervariasi bergantungpada sumbernya.Baja merupakan suatu alloy besi. Baja dibuat dari besi tuang.Setelah zat pengotor dalam besi dihilangkan, kemudianditambah sejumlah karbon dan unsur lain yang memberikansifat khas pada baja itu.Pada tahun 1856, Henry Bassemer dari Inggris menemukanmetode membuat baja dari besi. Alat yang diperlukan disebuttungku Bassemer. Tungku tersebut dilapisi pelapis tahan api.Leburan besi dituang ke dalam tungku Bassemer, kemudiandihembuskan oksigen ke leburan. Karbon, belerang dan fosforkeluar sebagai oksida berupa gas, sedangkan silikon oksidamembentuk terak di atas besi. Setelah terak dipisahkan, padaleburan besi ditambah karbon, mangan dan unsur lain. Kadarkarbon dalam baja berkisar antara 0,09% – 0,9%.3. Titanium (Ti)Langkah awal produksi Ti adalah pengubahan bijih (TiO2) rutilmenjadi TiCl4. TiCl4 yang sudah dimurnikan selanjutnyadireduksi menjadi Ti dengan menggunakan zat pereduksi yangbaik, proses isi disebut proses Krollmenggunakan Mg.Reaksi dilakukan pada tabung baja. MgCl2 dipindahkan dandielektrolisis menjadi Mg dan Cl2, keduanya kemudian didaur-ulangkan. Ti didapatkan sebagai padatan yang disebut sepon.Sepon harus diolah lagi dan dicampur dengan logam lainsebelum dapat digunakan. Salah satu masalah pengembanganTi secara komersial ialah perencanaan teknik metalurgi baruuntuk pembuatan logam Ti di pabrik.4. Mangan (Mn)Sumber utama senyawa mangan ialah MnO2. Jika MnO2dipanaskan dengan penambahan alkali dan zat pengoksidasi,maka akan terbentuk garam manganat.3 MnO2(s) + 6 KOH(l) + KClO3(l)→ 3 K2MnO4(aq) + KCl(l) + 3 H2O(l)K2MnO4 diekstraksi dari bahan campuran dalam air, dan dapatdioksidasi menjadi KMnO4 (misalnya dengan Cl2 sebagai zatpengoksidasi).Nodul Mangan (Manganese Nodules), benda ini menyerupaibatuan dan ditemukan di dasar laut. Nodul mangan tersusunoleh lapisan Mn dan Fe oksida, dengan sejumlah kecil logamlain seperti Co, Cu dan Ni. Nodul biasanya berbentuk bulatdengan diameter antara beberapa milimeter sampai sekitar 15cm. Benda ini diduga tumbuh dengan kecepatan beberapamilimeter per sejuta tahun. Telah dilaporkan bahwa organismeGambar 5.2Tungku BassemerSumber: Ensiklopedia IPTEK
112Kimia SMA dan MA Kelas XIIlaut mungkin berperan dalam pembentukannya. Diperkirakanjumlah nodul ini sangat besar, mungkin bermilyar ton. Namun,masih banyak, tantangan untuk mengembangkan nodulmangan sebagai bahan baku mangan. Banyak metode harusdisempurnakan untuk menjelajah dasar laut, mengeruk nodul,dan membawanya dari kedalaman air laut. Dan juga, diperlukanproses metalurgi baru untuk mengekstrak logam yangdiinginkan. Cadangan terbesar nodul mangan yang diketahuiberada di daerah Kepulauan Hawai tenggara.5. Zink (Zn)Untuk mendapatkan zink dilakukan dengan ekstraksi yaitudengan memanggang bijihnya untuk membuat ZnO kemudiandireduksi dengan memanaskannya dengan arang.Pada dasarnya dampak dari unsur transisi disebabkan adanyapemanfaatan unsur transisi. Jadi selain bermanfaat ternyata jugamenimbulkan masalah lingkungan. Adapun dampak negatif daripemanfaatan unsur transisi antara lain, sebagai berikut.1. Limbah FePada pengolahan logam besi, jika limbahnya dibuang kesungai dapat menyebabkan pertumbuhan fitoplankton yangtidak terkendali. Hal ini menyebabkan penurunan kadaroksigen dalam air sehingga akan mengganggu pertumbuhanikan dan hewan air lainnya.2. Cr dalam penyamakan kulitKrom digunakan dalam penyamakan kulit untuk mencegahmengerutnya bahan sewaktu pencucian. Krom ini sangatberacun dan menyebabkan kanker.3. Mn dalam pengelasan dan pembuatan bajaPada pengelasan dan pembuatan baja dengan logam Mnakan dihasilkan suatu asap dalam jumlah yang banyak. Asapini bersifat racun dan dapat mengganggu sistem saraf pusat.4. CuPada penambangan tembaga, akan terbuang pasir sisa yangmasih mengandung logam Cu. Jika pasir sisa ini dibuang keperairan maka akan membahayakan organisme-organismedi perairan tersebut.Latihan 5.21. Sebutkan unsur transisi yang paling banyak terdapat di kerak bumi!2. Sebutkan kelimpahan unsur titanium dan vanadium!3. Jelaskan cara pembuatan tembaga!4. Sebutkan kelebihan baja dibandingkan dengan besi!F. Dampak Negatif Unsur Transisi
Unsur Transisi113RangkumanI. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!Latih KemampuanV1. Unsur transisi yang bersifat feromagnetikadalah ....A. S cD. VB. TiE. CuC. Cr2. Bilangan oksidasi Mn tertinggi terdapatpada senyawa ....A. MnO2B. KMnO4C. KMnSO4D. Mn2O4E. MnSO43. Berdasarkan konfigurasi elektronnya, Zndianggap bukan logam transisi, karena ....A. mempunyai sub kulit 3d yang berisipenuhB. membentuk ion kompleksC. bersifat amfoterD. tidak bersifat logamE. senyawanya tidak berwarna4. Ion transisi Ni2+ menghasilkan warna ....A. biruD. hijauB. kuningE. merahC . violetDUnsur-unsur transisi adalah unsur-unsur blok d dalam tabel periodik unsur.DSifat fisika unsur-unsur transisi periode keempat adalah mempunyai titik cair yangtinggi, daya hantar listrik yang baik, dan kekerasan yang sedang sampai tinggi.DSifat kimia unsur-unsur transisi adalah mempunyai berbagai macam bilangan oksidasi,banyak senyawaannya bersifat paramagnetik, ion unsur transisi berwarna, dan dapatmembentuk senyawa kompleks.DKromium di alam sebagai bijih krom besi, yaitu kromit yang dapat ditemukan diSumatra Barat, Sumatra Utara, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, SulawesiSelatan, dan Papua.DBijih besi utamanya adalah hematit, limotit, siderit, pirit, dan ilminit. Bijih besiditemukan di Kalimantan Barat, Sumatra Barat, Sumatra Selatan, dan Sulawesi Tengah.DSenyawaan tembaga, antara lain pirit tembaga, dan malasit. Potensi tembaga terdapatdi Papua, Jawa Barat, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan.DBijih mangan yang penting adalah pirolusit. Potensi mangan terdapat di Pulau Sumatra,Jawa, Kalimantan, Sulawesi, Nusa Tenggara, Papua, dan Kepulauan Riau.DKromium berguna dalam penyepuhan, besi dan vanadium digunakan sebagai bahanpembuatan baja, tembaga digunakan untuk membuat kabel, titanium dan manganberguna dalam industri pesawat terbang, zink berguna untuk melapisi besi dan bajaagar tidak berkarat.DKromium diperoleh melalui ekstraksi bijihnya. Pengolahan besi diperoleh darimereduksi oksida besi dengan reduktor karbon dalam tanur tinggi, dengan bahandasar hematit, kokas dan batu kapur. Adapun baja dibuat dengan tungku Bassemerdengan bahan utama besi tuang. Titanium diperoleh dari bijihnya dengan proses Kroll.DPengolahan besi membawa pengaruh negatif terhadap lingkungan yaitu jika limbahpengolahannya masuk ke perairan. Hal ini menyebabkan penurunan kadar oksigendalam air. Dampak negatif lainnya adalah penambangan tembaga yang membuangpasir sisa yang mengandung logam Cu ke perairan. Hal ini dapat membahayakanorganisme di perairan tersebut.
114Kimia SMA dan MA Kelas XIIII. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!1. Apa yang dimaksud dengan sifat paramagnetik, diamagnetik, dan feromagnetik? Jelaskan!2. Tuliskan rumus ion kompleks berikut.a. ion disiano argentat (I)b . ion tetra aquo tembaga (II)c. ion heksamin kobalt (III)3. Jelaskan proses pengolahan baja melalui tungku Bassemer!4. Apa perbedaan antara besi tuang dengan besi tempa?5. Diketahui senyawa kompleks Zn(NH3)4SO4. Tentukan nama senyawa kompleks dan reaksiionisasi dari senyawa tersebut!5. Nama ion kompleks (Co(H2O)2(NH3)4)3+adalah ....A. ion diaquo tetraamin kobaltatB. ion diamino tetraamin kobalt (III)C. ion diaquotetraamin kobalt (III)D. ion diaquotetramin kobaltat (III)E. ion diamintentramin kobaltat6. Nama (Zn(NH3)3Cl) adalah ....A. monoklorotriamin zink (II) kloridaB. triamin monokloro zink (II) kloridaC. triamin diklorokrom (III) kloridaD. tertraamin dikloro kromat (III) kloridaE. triamin diklorozinkot (II)7. Rumus kimia ion tetraamin diklorokobalt(III) adalah ....A. (Co(NH3)4Cl2)3+B. (Co(NH3)4Cl2)+C. (Co(NH3)4Cl2)2+D. (Co(NH3)4Cl2) ̄E. (Co(NH3)4Cl2)2 ̄8. Molekul hibrida dsp3 terdapat dalamsenyawa adalah ...A. Ag(NH3)2ClB. Cu(H2O)4 SO4C. K3Fe(CN)6D. Zn(NH3)4SO4E. Na2CO69. Suatu ion kompleks tersusun dari 2 liganNH3 dan 2 ligan siano dengan atom pusatCu+ mempunyai muatan ion ....A. -1B. + 1C. -2D. +2E. -310. Senyawa kompleks yang mempunyaibilangan koordinasi empat adalah ....A. K4 Fe(CN)6B. Cu(NH3)4SO4C. (Ni(NH3)6)3+D. (Cr(NH3)5Cl)Cl2E. Cu3(Fe(CN)6)211. Mangan terdapat dalam batu kawi denganrumus kimia ....A. MnO2D. HMnO4B. Mn2O3E. K2MnO4C. Mn2O3⋅H2O12. Proses pengolahan besi menjadi logammurni disebut ....A. elektrolisisD. reduksiB. metalurgiE. oksidasiC. metereologi13. Berdasarkan proses goldschmidt, kromiumdibuat melalui cara ....A. elektrolisis leburan CrCl2B. reduksi Cr2O3 dengan karbon pijarC. reaksi larutan Cr2(SO4)3 dengan AgD. reduksi Cr2O3 dengan AlE. pemanasan Cr2S314. Baja keras yang digunakan pada mata bormesin bubut mengandung logam ....A. nikelD. wolframB. kobalt E. timahC. kromium15. Pengolahan besi baja dari sampah besimelalui proses ....A. tanur tinggiD. thomasB. bassemerE. siemes martinC. goldshmidt