Top Banner
31

978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Apr 28, 2023

Download

Documents

Khang Minh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...
Page 2: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...
Page 3: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Sanksi Pelanggaran Pasal 113

Undang-Undang No. 28 Tahun 2014 Tentang Hak Cipta

1. Setiap Orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi

sebagaimana dimaksud dalam pasal 9 ayat (1) huruf i untuk Penggunaan

Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu) tahun

dan/atau pidana denda paling banyak Rp100.000.000 (seratus juta rupiah).

2. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau

pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta

sebagaimana dimaksud dalam pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f,

dan/atau huruf h untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan

pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling

banyak Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

3. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau

pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta

sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e,

dan/atau huruf g untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan

pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana denda paling

banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah).

4. Setiap Orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat (3)

yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pidana penjara

paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pidana denda paling banyak

Rp4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).

Page 4: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

KIMIA UNSUR GOLONGAN UTAMA

Dr. Dra. Zarlaida Fitri, M.Sc

SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

2019

Page 5: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Judul Buku :

Kimia Unsur Golongan Utama

Penulis :

Dr. Dra. Zarlaida Fitri, M. Sc

ISBN : 978-623-7086-59-8

Desain Cover :

Eka Nusa Praha

Setting Layout :

Abdul Haris

Editor:

Prof. Dr. Adlim, M.Sc

Pracetak dan produksi :

Syiah Kuala University Press

Penerbit :

Syiah Kuala University Press

Jl. Tgk Chik Pante Kulu No.1 Kopelma Darussalam 23111,

Kec. Syiah kuala. Banda Aceh, Aceh

Telp : 0651 - 8012221

Email : [email protected]

[email protected]

http://www.unsyiahpress.unsyiah.ac.id

Cetakan Pertama, 2019

vii + 193 (16 cm x 23 cm)

Anggota IKAPI 018/DIA/2014

Anggota APPTI 005.101.1.09.2019

Dilarang keras memfotokopi atau memperbanyak sebagian atau

seluruh buku ini tanpa seizin tertulis dari penerbit.

Page 6: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah

memberi kemampuan kepada penulis untuk menyelesaikan buku Kimia

Unsur Golongan Utama. Penulisan buku ini dimaksudkan untuk

memberi panduan dan pemicu belajar mahasiswa di dalam mengikuti

seri perkuliahan Kimia Anorganik di Jurusan Pendidikan Kimia FKIP

Universitas Syiah Kuala.

Kimia Unsur Golongan Utama memaparkan tentang unsur-

unsur blok s dan p dalam tabel periodik yang mencakup tentang sifat,

reaksi, ekstraksi/pembuatan, kegunaan serta peranan unsur dan

senyawanya dalam kehidupan sehari-hari, industri, kesehatan, biologi,

dan lingkungan. Pada Bab 1 dibahas tentang unsur hidrogen yang

ditulis dalam bab terpisah karena sifatnya yang sangat berbeda dan

kurang cocok dimasukkan ke dalam unsur golongan 1 yang membahas

unsur-unsur golongan alkali. Bab 2 hingga 9 dibahas berturut turut

tentang unsur golongan 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17, dan 18. Kimia Unsur

Golongan Utama ini dapat dikatakan membahas tentang kimia

deskriptif. Bahan rujukan yang dipakai dalam penulisan buku ini adalah

buku-buku kimia anorganik yang tersedia di pasar global dan juga dari

beberapa artikel jurnal yang terkait dengan topik pembahasan.

Penulis berharap buku Kimia Unsur Golongan Utama ini dapat

bermanfaat dan menstimulasi para mahasiswa dan pembaca. Penulis

mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu

penulisan buku ini. Terima kasih ditujukan kepada Bapak Prof. Dr.

Adlim, M.Sc yang telah menelaah isi buku ini. Dukungan dari suamiku

Abdul Haris M.Ag dan anak-anakku Imam As-Siddiqi serta Amir Arief

sangat berarti dalam penyelesian penulisan buku ini.

Dr. Dra. Zarlaida Fitri, M.Sc.

Oktober 2019

Page 7: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama v

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ........................................................................... iii

DAFTAR ISI ............................................................................................ v

BAB 1 HIDROGEN ............................................................................... 1

1.1 Pendahuluan ...................................................................... 1

1.2 Posisi Hidrogen dalam Tabel Periodik .............................. 2

1.3 Isotop Hidrogen .................................................................. 3

1.4 Sifat Fisik dan Kimia ........................................................ 4

1.5 Pembuatan Hidrogen .......................................................... 6

1.6 Hidrida .............................................................................. 9

1.7 Oksida Hidrogen ............................................................. 11

1.8 Penggunaan Hidrogen ....................................................... 12

1.9 Ikatan Hidrogen .................................................................. 13

1.10 Bagan Alir Reaksi Hidrogen .............................................. 14

Soal-soal ..................................................................................... 15

BAB 2 UNSUR GOLONGAN 1 .......................................................... 16

2.1 Pendahuluan ....................................................................... 16

2.2 Sifat Fisika ......................................................................... 17

2.3 Sifat Kimia ........................................................................ 20

2.4 Reaksi Khas ........................................................................ 22

2.5 Kelarutan Garam-garam Alkali .......................................... 23

2.6 Ekstraksi Logam ................................................................ 24

2.7 Kegunaan Logam-logam Alkali ........................................ 27

2.8 Senyawa-senyawa Golongan Alkali ................................. 29

2.9 Senyawa Kompleks Unsur Golongan Alkali .................... 34

2.10 Perbedaan Litium dengan unsur golongan 1 lainnya ....... 34

2.11 Bagan alir Reaksi Unsur Litium, Natrium dan Kalium ..... 36

Soal-soal ..................................................................................... 37

BAB 3 UNSUR GOLONGAN 2 ........................................................ 38

3.1 Pendahuluan ...................................................................... 38

3.2 Sifat Fisika ......................................................................... 39

3.3 Sifat Kimia ......................................................................... 40

3.4 Reaksi Khas ....................................................................... 44

3.5 Kelarutan Garam Golongan 2 ............................................ 45

3.6 Ekstraksi Logam ............................................................... 45

3.7 Senyawa-senyawa Golongan 2 .......................................... 47

3.8 Senyawa Kompleks Golongan 2 ........................................ 52

Page 8: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

vi Kimia Unsur Golongan Utama

3.9 Perbedaan Sifat Berilium dengan Unsur Golongan 2 ........ 53

3.10 Kegunaan Unsur Golongan 2 ............................................. 54

3.11 Bagan Alir Reaksi Magnesium, Kalsium, dan Barium ..... 56

Soal-soal ..................................................................................... 58

BAB 4 UNSUR GOLONGAN 13 ....................................................... 60

4.1 Pendahuluan ..................................................................... 60

4.2 Sifat Fisika ....................................................................... 61

4.3 Sifat Kimia ......................................................................... 63

4.4 Reaksi Khas ........................................................................ 68

4.5 Ekstraksi Unsur .................................................................. 71

4.6 Senyawa-senyawa Golongan 13 ........................................ 73

4.7 Senyawa Kompleks Golongan 13 ...................................... 80

4.8 Kegunaan unsur Golongan 13 ............................................ 80

4.9 Perbedaan Sifat Boron dengan Unsur Golongan 13 ........... 81

4.10 Bagan Alir Reaksi Unsur Boron dan Aluminium ............. 82

Soal-soal ..................................................................................... 83

BAB 5 UNSUR GOLONGAN 14 ....................................................... 84

5.1 Pendahuluan ....................................................................... 84

5.2 Sifat Fisika ......................................................................... 85

5.3 Sifat Kimia ......................................................................... 86

5.4 Ekstraksi Unsur .................................................................. 90

5.5 Senyawa-senyawa Golongan 14 ........................................ 92

5.6 Kegunaan Unsur Golongan 14 ........................................... 98

5.7 Silikat dan Garam Silikat ................................................... 99

5.8 Silikon Polimer .................................................................. 103

5.9 Alotropi Karbon ................................................................. 104

5.10 Senyawa Kompleks Golongan 14 ...................................... 108

5.11 Bagan Alir Reaksi Karbon dan Silikon .............................. 109

Soal-soal ..................................................................................... 110

BAB 6 UNSUR GOLONGAN 15 ....................................................... 111

6.1 Pendahuluan ........................................................................ 111

6.2 Sifat Fisika ........................................................................... 111

6.3 Sifat Kimia ........................................................................... 114

6.4 Ekstraksi Unsur Golongan 15 .............................................. 117

6.5 Senyawa-senyawa Golongan 15 .......................................... 119

6.6 Fosfat dan Pupuk ................................................................. 131

6.7 Kegunaan Unsur Golongan 15 ............................................ 131

6.8 Bagan Alir Reaksi Nitrogen dan Fosfor .............................. 132

Soal-soal ..................................................................................... 133

Page 9: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama vii

BAB 7 UNSUR GOLONGAN 16 .......................................................... 135

7.1 Pendahuluan .......................................................................... 135

7.2 Sifat Fisika ............................................................................ 135

7.3 Sifat Kimia ............................................................................ 138

7.4 Ekstraksi Unsur Golongan 16 .............................................. 143

7.5 Sifat-sifat Umum Senyawa Oksida ...................................... 144

7.6 Senyawa-senyawa Golongan 16 ........................................... 146

7.7 Alotropi Oksigen, Belerang, Selenium, dan Telurium ......... 149

7.8 Kegunaan Unsur Golongan 16 .............................................. 151

7.9 Bagan Alir Reaksi Oksigen dan Belerang ............................ 152

Soal-soal ...................................................................................... 153

BAB 8 UNSUR GOLONGAN 17 ........................................................ 155

8.1 Pendahuluan ....................................................................... 155

8.2 Sifat Fisika .......................................................................... 155

8.3 Sifat Kimia .......................................................................... 157

8.4 Reaksi Khas ........................................................................ 164

8.5 Halida Hidrogen ................................................................. 165

8.6 Asam Oksi Halogen ............................................................ 166

8.7 Senyawa Antar-halogen dan Polihalida .............................. 168

8.8 Produksi Halogen ............................................................... 169

8.9 Kegunaan Halogen ............................................................. 173

8.10 Bagan Alir Reaksi Fluorin, Klorin, dan Iodin .................... 174

Soal-soal ..................................................................................... 175

BAB 9 UNSUR GOLONGAN 18 ........................................................ 177

9.1 Pendahuluan ...................................................................... 177

9.2 Sifat Fisika ......................................................................... 178

9.3 Sifat Kimia ........................................................................... 179

9.4 Reaksi dan Senyawa Gas Mulia .......................................... 180

9.5 Ekstraksi Gas Mulia ............................................................ 186

9.6 Penggunaan Gas Mulia ........................................................ 187

9.7 Bagan Alir Reaksi Xenon ..................................................... 189

Soal-soal ..................................................................................... 190

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 191

Page 10: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 1

HIDROGEN

1.1 Pendahuluan

Hidrogen merupakan unsur dengan kelimpahan terbesar di jagat

raya dan juga merupakan unsur yang ketiga kelimpahannya (setelah

oksigen dan silikon) di permukaan bumi. Hidrogen pertama kali

dikenal sebagai unsur oleh ahli kimia Inggris, Henry Cavendish pada

1781.

Hidrogen merupakan unsur paling sederhana yang terdiri dari

satu proton dan satu elektron. Hidrogen telah menjadi pusat

pengembangan teori tentang struktur bahan. Dalton mencoba

merancang bobot atom dari berbagai unsur berdasarkan massa relatif

sama dengan satu untuk hidrogen; Proust (1815) mengajukan bahwa

hidrogen adalah atom yang paling dasar, dan atom-atom lainnya dapat

dibentuk dari hidrogen; Davy (1810) menyatakan bahwa hidrogen

adalah unsur yang menjadi kunci untuk asam-asam biasa; Bohr (1913)

memilih atom hidrogen untuk penerapan pertama dari mekanika

kuantum pada struktur atom; Schrodinger (1927) mendasarkan

mekanika gelombangnya pada atom hidrogen; dan teori-teori struktur

molekul menggunakan molekul H2 sebagai titik pangkal. Hidrogen juga

penting secara praktis.

Atom hidrogen memiliki konfigurasi elektron yang khas 1s1.

Hidrogen dapat memperoleh satu elektron menjadi H- dengan

konfigurasi elektron 1s2 atau dapat kehilangan satu elektron menjadi

H+. Kepolaran atom H dapat berubah dengan mudah antara hidrida (H

-

), atom (H), dan proton (H+), sehingga hidrogen dapat membentuk

berbagai macam senyawa dengan unsur lain. Bahkan, hidrogen dapat

BAB 1

Page 11: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

2 Kimia Unsur Golongan Utama

membentuk lebih banyak senyawa dibanding unsur lainnya. Oleh

karenanya, hidrogen merupakan unsur yang penting dalam kimia.

1.2 Posisi Hidrogen dalam Tabel Periodik

Hidrogen adalah unsur pertama dalam tabel periodik yang

sangat unik. Hanya ada dua unsur dalam periode pertama, yakni

hidrogen, dan helium. Hidrogen agak reaktif, tetapi helium inert (tidak

reaktif). Sejauh ini, tidak ada masalah dalam mengaitkan sifat helium

dengan sifat unsur lainnya dalam golongan gas mulia, tetapi sifat

hidrogen tidak dapat dikaitkan dengan satupun dari golongan utama

dalam tabel periodik. Hidrogen lebih baik diperhitungkan berdasarkan

sifatnya sendiri yang khas.

Struktur atom hidrogen dalam beberapa hal mirip logam alkali.

Logam alkali (golongan 1) juga mempunyai satu elektron di kulit

terluarnya, tetapi unsur-unsur logam alkali cenderung kehilangan satu

elektron dalam reaksi, dan membentuk ion positif. Meskipun H+

dikenal, hidrogen mempunyai lebih besar kecenderungan untuk

membentuk pasangan elektron dan membentuk ikatan kovalen.

Struktur atom hidrogen dalam beberapa hal juga mirip dengan

halogen (golongan 17), karena keduanya hanya membutuhkan satu

elektron untuk mencapai konfigurasi gas mulia. Dalam banyak reaksi,

halogen memperoleh (menangkap) elektron, kemudian membentuk ion

negatif X-. Hidrogen tidak secara khusus membentuk ion negatif,

meskipun membentuk hidrida ionik M+H

- (seperti LiH dan CaH2)

dengan logam yang sangat elektropositif.

Dalam beberapa hal, hidrogen mirip unsur golongan 14 karena

mengisi setengah penuh kulit elektron. Persamaan hidrida dengan

senyawa organologam dikarenakan gugus CH3- dan H- memiliki

valensi satu. Jadi, hidrida sering dianggap sebagai bagian dari

senyawa organologam, sebagai contoh LiH, LiMe, LiEt; NH3, NMe3,

NEt3; atau SiH4, CH3SiH3, (CH3)3SiCl, (CH3)4Si. Namun, hidrogen

lebih baik diperlakukan sebagai satu golongan tersendiri.

Page 12: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

16 Kimia Unsur Golongan Utama

UNSUR GOLONGAN 1 2.1 Pendahuluan

Logam alkali (unsur golongan 1) dinamakan demikian karena

kebanyakan oksida dan hidroksidanya termasuk diantara basa (alkali)

paling kuat yang dikenal. Unsur dalam golongan ini meliputi unsur

litium, natrium, kalium, rubidium, sesium, dan fransium. Unsur

Fransium tidak akan banyak dibahas dalam buku ini karena unsur ini

terdapat secara alami hanya dalam jumlah yang sangat sedikit dan

bersifat radioaktif. Sementara itu, logam alkali terdapat melimpah di air

laut dan dalam bentuk mineral. Khususnya, natrium yang terdapat di

kerak bumi adalah unsur keempat yang melimpah setelah Al, Fe, dan

Ca. Walaupun keberadaan ion natrium telah dikenal sejak lama,

sejumlah usaha untuk mengisolasi logam ini dari larutan air garamnya

gagal. Hal itu disebabkan oleh kereaktivan yang sangat tinggi terhadap

air. Kalium diisolasi dengan mengelektrolisis lelehan KOH atau NaOH

oleh Humphry Davy di abad ke-19. Litium dikenal sebagai unsur baru

di tahun 1817 oleh J. A. Arfvedson, dan Davy mengisolasinya dari

Li2O dengan elektrolisis pada tahun 1818. Rubidium ditemukan oleh

R. W. Bunsen dan G. R. Kirchhoff pada tahun 1861 hanya beberapa

bulan setelah penemuan mereka atas cesium (1860) dalam mineral air

spa. Kedua unsur ini awalnya sudah ditemukan melalui studi

spektroskopi yang dilakukan oleh Bunsen dan Kirchhoff setahun

sebelumnya (1959). Fransium pertama diidentifikasi oleh Margueritte

Perey pada tahun 1939 melalui teknik radiokimia.

Kemiripan konfigurasi elektron khususnya elektron valensi, ns1,

logam alkali mengakibatkan adanya beberapa kemiripan sifat fisika dan

BAB 2

Page 13: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 17

kimia unsurnya. Unsur golongan ini bersifat lunak, sangat reaktif,

berbentuk logam monovalen yang ada dalam senyawa-senyawa ionik

tak berwarna. Senyawa-senyawa natrium dan kalium telah dikenal

sejak lama dan kedua unsur ini juga penting bagi kehidupan. Senyawa-

senyawa ini juga merupakan barang penting dalam perdagangan dan

industri kimia.

2.2 Sifat Fisika

Unsur-unsur alkali memiliki kilap keperakan logam yang khas

pada permukaan yang baru dipotong (tetapi ini cepat menghitam

setelah bersinggungan dengan udara). Unsur-unsur ini juga memiliki

daya hantar (konduktivitas) listrik dan panas yang tinggi, yang

merupakan sifat khas logam. Pipa yang diisi natrium digunakan untuk

penghantar listrik yang pendek. Natrium yang meleleh digunakan

sebagai fluida pentransfer panas dalam beberapa reaktor nuklir. Daya

hantar panas dan daya hantar listrik unsur-unsur logam alkali secara

umum berkurang dari Li ke Cs.

Struktur kristal logam alkali adalah kubus berpusat badan (bcc =

body-centered-cubic). Beberapa sifat unsur ini yang tak biasa terdapat

pada logam adalah titik lelehnya yang relatif rendah, massa jenis yang

relatif rendah, dan kelunakannya. Ketiga sifat ini terutama khas bagi

unsur-unsur alkali. Semuanya dari litium sampai cesium dapat mudah

diubah bentuknya (deformasi) dengan memencetnya diantara jempol

dan jari telunjuk (dengan melindungi kulit baik-baik).

Logam alkali memiliki jari-jari atom terbesar bila dibandingkan

dengan unsur lain yang terletak dalam satu periode; dan bila atom-atom

itu melepaskan elektron terluarnya, maka akan terbentuk ion positif.

Muatan positif inti atom dalam ion-ion alkali akan menjadi lebih tinggi

dari pada muatan negatif elektron-elektronnya, sehingga tarikan inti

akan menjadi lebih efektif. Oleh karenanya, jari-jari ion yang terbentuk

akan menjadi lebih kecil dari pada jari-jari atom yang bersangkutan.

Page 14: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

38 Kimia Unsur Golongan Utama

UNSUR GOLONGAN 2

3.1 Pendahuluan

Unsur yang termasuk logam golongan 2 atau alkali tanah

adalah berilium, magnesium, kalsium, stronsium, barium, dan radium.

Logam berilium pertama kali diekstraksi oleh F. Wohler pada tahun

1828. Logam ini secara terpisah juga diisolasi pada tahun yang sama

oleh A. B. Bussy menggunakan metode yang sama yakni reduksi

BeCl2 dengan logam kalium. Logam berilium dibuat secara

elektrolisis pertama kali oleh P. Labeau pada tahun 1898 dan secara

komersil (elektrolisis dari leburan campuran antara BeF2 dan BaF2)

ditemukan oleh A. Stock dan H. Goldschmidt pada tahun 1932.

Unsur magnesium dan kalsium ditemukan oleh H. Davy pada

tahun 1808 ketika dia mengisolasi Mg dan Ca, bersama-sama dengan

Sr dan Ba melalui metode elektrolisis. Radium, unsur terakhir dalam

golongan ini, pertama diisolasi dari jumlah yang sedikit sebagai

klorida oleh P. Curie dan M. Curie pada tahun 1898. Unsur ini

pertama kali diisolasi secara elektrolisis melalui amalgam oleh M.

Curie dan A. Debierne pada tahun 1910.

Unsur golongan alkali tanah memperlihatkan kecenderungan

kemiripan sifat dengan unsur alkali. Namun, berilium menunjukkan

beberapa sifat yang agak berbeda dibandingkan dengan unsur alkali

tanah yang lain. Alasan utama untuk hal ini adalah atom berilium dan

ion Be2+

sangat kecil, dan kenaikan ukuran dari Be2+

ke Mg2+

adalah

empat kali lebih besar dari pada kenaikan antara Li+ dan Na

+.

Berilium memiliki persamaan sifat diagonal dengan aluminium dalam

golongan 3.

BAB 3

Page 15: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 39

Unsur-unsur ini merupakan logam yang reaktif, tetapi kurang

reaktif dibanding unsur-unsur golongan alkali. Umumnya, unsur-unsur

alkali tanah membentuk senyawa ionik tak berwarna. Oksida dan

hidroksidanya memiliki sifat basa yang sedikit lebih lemah dari pada

unsur-unsur alkali. Demikian juga garam okso, karbonat, sulfat, dan

nitrat-nya kurang stabil terhadap panas.

3.2 Sifat Fisika

Berilium merupakan unsur yang kurang dikenal, karena

kelimpahannya yang sangat rendah dan sangat sulit untuk diekstrak

dari mineral beril Be3Al2(SiO3)6. Magnesium dan kalsium merupakan

unsur yang kelimpahan sangat tinggi dan termasuk unsur utama

penyusun kulit bumi. Magnesium secara komersil diekstrak dari air

laut dan mineral dolomit, CaCO3.MgCO3. Kalsium terdapat sebagai

karbonatnya CaCO3. Walaupun stronsium dan barium kurang

melimpah, tetapi unsur ini terdapat sebagai bijih dan mudah untuk

diekstrak, sehingga unsur ini sangat dikenal. Sedangkan radium sangat

jarang terdapat di kulit bumi dan bersifat radioaktif.

Logam-logam alkali tanah merupakan logam putih keperakan,

berkilau, relatif lebih keras, dan lebih tinggi titik lelehnya dibanding

logam alkali. Hal ini mengindikasikan makin meningkatnya kekuatan

ikatan logamnya. Jari-jari atom unsur alkali tanah lebih kecil dari jari-

jari atom unsur alkali yang seperioda. Demikian pula, jari-jari ion

alkali tanah lebih kecil dari pada jari-jari ion unsur alkali. Ion alkali

tanah biasanya dihasilkan dengan pelepasan dua elektron, maka

pengaruh muatan positif inti terhadap jari-jari ion lebih efektif dari

pada unsur alkali.

Berilium memiliki sifat yang agak berbeda dibandingkan

unsur-unsur golongan alkali tanah yang lain karena unsur ini memiliki

jari-jari atom yang relatif sangat kecil dan elektronegativitas yang

relatif besar. Oleh karena itu, bila berilium bergabung dengan atom

lain yang memiliki perbedaan elektronegativitas tidak terlalu besar,

Page 16: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

60 Kimia Unsur Golongan Utama

UNSUR GOLONGAN 13 4.1 Pendahuluan

Unsur golongan 13 ini masing-masing memiliki tiga elektron

valensi, dua elektron terletak dalam orbital s dan satu elektron terdapat

dalam orbital p. Boron memiliki konfigurasi elektron terluar 2s2

2p1,

aluminium 3s2

3p1, galium 4s

2 3p

1, indium 5s

2 5p

1 dan talium 6s

2 6p

1.

Boron merupakan unsur yang unik dan menarik dalam golongan

13 dan hanya sedikit persamaannya dengan aluminium. Boron agak

lebih jarang ditemui, namun sangat dikenal karena terdapat secara

alami sebagai senyawa boraks Na2B4O7.10H2O dan kernit

Na2B4O7.4H2O.

Aluminium menempati urutan kelimpahan ketiga dalam kulit

bumi setelah oksigen dan silikon atau merupakan logam yang

mempunyai kelimpahan tertinggi karena oksigen dan sillikon adalah

bukan logam. Aluminium sangat dikenal dan penting secara komersil.

Bijihnya yang terpenting adalah bauksit yang merupakan nama generik

untuk beberapa mineral dengan rumus bervariasi antara Al2O3.H2O dan

Al2O3.3H2O. Aluminium juga terdapat dalam jumlah besar dalam

batuan aluminosilikat seperti feldspars dan mika.

Galium kelimpahannya dua kali lipat dari boron, tetapi indium

dan talium lebih jarang ditemukan. Ga, In, dan Tl terdapat sebagai

sulfida. Ga, In, dan Tl kurang dikenal karena tidak terdapat dalam bijih

yang terkonsentrasi dan juga belum banyak kegunaannya.

BAB 4

Page 17: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 61

4.2 Sifat Fisika

Boron dikenal sebagai unsur bukan logam, sedangkan unsur lain

dalam satu golongan dikenal sebagai logam yang cukup reaktif. Semua

unsur golongan 13 menunjukkan tingkat oksidasi +3. Ukuran ion yang

kecil, besarnya muatan ion dan tingginya nilai potensial ionisasi unsur-

unsur ini menyebabkan unsur-unsur golongan 13 umumnya memiliki

sifat kovalen yang tinggi. Boron selalu membentuk senyawa kovalen

dengan unsur lain, sedangkan senyawa-senyawa sederhana, seperti

AlCl3 dan GaCl3 merupakan senyawa kovalen yang anhidrat. Tetapi

dalam keadaan larutan, semua ion unsur golongan 13 ada dalam

keadaan terhidrat.

Boron yang telah dimurnikan adalah padatan hitam dengan

kilap logam. Unsur ini sangat keras dan merupakan semikonduktor.

Sel satuan kristal boron mengandung 12, 50, atau 105 atom boron, dan

satuan struktural ikosahedral B12 terikat satu sama lain dengan ikatan

dua pusat-dua elektron (2c-2e) dan tiga pusat-dua elektron (3c-2e)

(ikatan tuna elektron) antar atom boron (Gambar 4.1).

Gambar 4.1 Struktur kristal boron dengan sel satuan ikosahedral

Berbeda dengan unsur-unsur blok s, beberapa unsur

menunjukkan tingkat oksidasi yang lebih rendah daripada yang

seharusnya dimiliki oleh unsur golongan ini. Unsur-unsur berat

memiliki kecenderungan untuk membentuk senyawa yang lebih stabil

daripada senyawa trivalen unsur itu. Kecenderungan ini dapat

Page 18: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

84 Kimia Unsur Golongan Utama

UNSUR GOLONGAN 14

5.1 Pendahuluan

Karbon, silikon, germanium, timah dan timbal dalam tabel

periodik terdapat pada golongan 14. Unsur-unsur ini memiliki empat

elektron valensi, dua elektron dalam orbital s dan dua elektron dalam

orbital p. Unsur-unsur dalam golongan ini menunjukkan perbedaan

dalam sifat-sifatnya seperti karbon yang nonlogam ke unsur timbal

yang dikenal sebagai logam.

Karbon tersebar luas di alam. Karbon merupakan penyusun

esensial dari semua makhluk hidup, sebagai protein, karbohidrat, dan

lemak. Karbon dioksida sangat penting dalam proses fotosintesis, dan

dihasilkan pada proses pernafasan. Kimia organik mengkaji senyawa-

senyawa yang mengandung karbon. Senyawa anorgnik diproduksi

dalam skala besar termasuk karbon hitam (carbon black), kokas, kola,

grafit, karbonat, karbon dioksida, karbon monoksida, urea, kalsium

karbida, kalsium sianamida, dan karbon disulfida. Selain itu, juga

banyak diteliti tentang senyawa organometalik, karbonil, ikatan π

kompleks.

Silikon tersebar luas dan terdapat sebagai pasir, quartz,

amethyst, agate, dan opal, danjuga ditemukan dalam asbestos, feldspar,

lempung, dan mika. Sekarang ini, silikon sangat penting dalam

sejumlah material yang diproduksi dalam skala ton seperti semen,

keramik, tembikar, batu bata, gelas (kaca), dan polimer silikon. Unsur

silikon yang sangat murni penting dalam industri mikroelektronik

(transistor dan chips komputer).

BAB 5

Page 19: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 85

Germanium tidak terlalu melimpah dan secara alami terdapat

sebagai bijih germanite, Cu13Fe2Ge2S16, dalam bijih seng dan dalam

batu bara. Timah terdapat sebagai mineral cassiterite, SnO2, dan timbal

terdapat sebagai galena, PbS. Germanium tidak terlalu dikenal, tetapi

timah dan timbal sangat terkenal dan sudah digunakan sebagai logam

sejak sebelum masehi. Lembaran timbal digunakan pada lantai Taman

Gantung Babilonia (Hanging Gardens of Babylon) untuk mencegah

merembesnya air.

5.2 Sifat Fisika

Dalam golongan 14 dijumpai perubahan sifat nonlogam ke sifat

logam menurut kenaikan nomor atomnya; karbon dan silikon adalah

nonlogam, sedangkan germanium memiliki sedikit sifat logam, dan

timah. Timbal adalah logam yang sudah sangat dikenal. Seperti halnya

golongan yang lain, karbon berbeda dengan unsur-unsur yang lain

dalam golongan 14. Selain itu, silikon juga memiliki sifat-sifat khusus.

Tabel 5.1 Sifat fisik unsur Karbon, Silikon, Germanium, Timah, dan

Timbal

C Si Ge Sn Pb

Nomor atom 6 14 32 50 82 Konfigurasi elektron [He] 2s

22p

2 [Ne] 3s

23p

2 [Ar] 3d

10 4s

24p

2 [Kr] 4d

105s

25p

2 [Hg] 6p

2

Massa atom relatif 12,011 28,086 72,640 118,710 207,200 Jari-jari kovalen /pm 77 111 122 141 154 Jari-jari logam/pm 175 Jari-jari ionik, r(Mn+)/pm 73(+2) 93(+2) 119(+2) Energi ionisasi I /kJ mol-1 1090 786 762 707 716 Titik leleh/°C 3550 1414 938,3 231,93 327,46 Titik didih/°C 4027 2900 2820 2602 1749 Afinitas elektron/kJ mol-1 154 134 116 107 35 Elektronegativitas 2,55 1,90 2,01 1,96 2,33

E0(M4+,M2+)/V +0,15 +1,46 E0(M2+,M)/V -0,14 -0,13

Jari-jari kovalen bertambah dari atas ke bawah dalam satu

golongan. Perbedaan ukuran antara Si dan Ge hanya sedikit karena Ge

Page 20: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 111

UNSUR GOLONGAN 15

6.1 Pendahuluan

Unsur-unsur golongan ini meliputi nitrogen, fosfor, arsen,

antimon, dan bismut. Masing-masing unsur ini memiliki lima elektron

valensi, dua elektron dalam orbital s dan tiga elektron yang lain terletak

dalam orbital p.

Tingkat oksidasi maksimum setiap unsur adalah +5.

Kecenderungan untuk memiliki elektron pada orbital s tetap dalam

keadaan berpasangan (efek pasangan inert) makin besar sesuai dengan

kenaikan berat atom, sehingga unsur-unsur golongan 15 umumnya

bersifat trivalen bila berikatan dengan atom lain. Valensi 3 dan 5 untuk

unsur-unsur ini dijumpai dalam senyawa halogen dan belerang,

sedangkan hidridanya cenderung berbentuk trivalen.

Nitrogen merupakan penyusun pokok protein dan asam

amino. Nitrat dan senyawa nitrogen lainnya dipakai secara luas

sebagai pupuk dan bahan peledak. Fosfor merupakan salah satu unsur

utama kerak bumi yang kesepuluh melimpah dalam kerak bumi.

Unsur ini sangat penting dalam proses metabolisme makhluk hidup.

Arsen, antimon, dan bismut merupakan unsur-unsur yang tidak terlalu

melimpah tetapi unsur-unsur ini sangat dikenal.

6.2 Sifat Fisika

Unsur pertama berbeda dengan unsur lainnya dalam satu

golongan seperti hal kasus pada golongan sebelumnya. Nitrogen adalah

gas tak bewarna, tak berbau dan tak berasa, bersifat diamagnetik dan

BAB 6

Page 21: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

112 Kimia Unsur Golongan Utama

ada sebagai molekul diatomik, N2. Unsur lainnya berupa padatan, ada

dalam beberapa bentuk alotropi.

Molekul N2 mengandung ikatan rangkap tiga dengan panjang

ikatan yang pendek yakni 1,90 Å. Ikatan ini sangat stabil dan energi

disosiasi ikatan sangat tinggi (945,4 kJ mol-1

), sehingga N2 inert pada

suhu kamar, meskipun N2 bereaksi dengan Li membentuk nitrida Li3N.

Pada suhu yang lebih tinggi, N2 menjadi semakin reaktif dan bereaksi

langsung dengan unsur dari golongan 2, 3, dan 14, dengan H2 dan

dengan beberapa unsur transisi. Gas ini menempati 78,1% atmosfer

(persen volume). Nitrogen kurang larut dalam air. Nitrogen adalah gas

inert di suhu kamar namun dikonversi menjadi senyawa nitrogen oleh

proses fiksasi biologis dan melalui sintesis menjadi amonia di industri.

Terdapat dua isotop nitrogen, yaitu 14

N (99,634 %) dan 15

N (0,366 %)

yang kedua-nya aktif NMR.

Fosfor berupa padatan pada suhu kamar. Alotrop fosfor yakni

fosfor putih, fosfor merah, dan fosfor hitam. Fosfor putih adalah

molekul dengan komposisi P4 tetrahedral (Gambar 6.1), dan struktur

tetrahedral masih tetap bila fosfor dalam fasa cair atau gas. Pada suhu

di atas 800 °C, molekul gas P4 mulai terdisosiasi menjadi molekul P2.

Fosfor putih bersifat lunak, seperti lilin dan reaktif. Fosfor bereaksi

dengan udara lembab dengan mengeluarkan cahaya

(chemiluminescene). Zat ini dapat terbakar dengan spontan dalam udara

pada suhu 35 °C, dan disimpan dalam air untuk menghindari hal ini.

Fosfor putih memiliki titik leleh rendah (titik leleh 44,1 °C) dan larut

dalam pelarut nonpolar, seperti karbon disulfida dan benzen. Fosfor

putih harus ditangani dengan hati-hati karena unsur ini bersifat

piroforik dan sangat beracun.

Gambar 6.1 Struktur fosfor putih.

Page 22: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 135

UNSUR GOLONGAN 16

7.1 Pendahuluan

Setiap unsur dalam golongan ini memiliki enam buah elektron

valensi, dua elektron terdapat dalam orbitan s dan empat elektron

terdapat dalam orbital p. Oksigen memiliki konfigurasi elektron terluar

2s22p

4; belerang 3s

23p

4; selenium 4s

24p

4; telurium 5s

25p

4; dan

polonium 6s26p

4.

Oksigen dalam berbagai bentuknya merupakan unsur yang

paling melimpah di alam. Sebagai unsur bebas, oksigen merupakan

20,9% penyusun atmosfer bumi; dalam bijih dan batuan merupakan

46,6% unsur penyusun kulit bumi; dan dalam hidrosfer merupakan

89% unsur penyusun air. Belerang memiliki kelimpahan yang rendah

dalam kulit bumi (0,05%), sedangkan unsur golongan 16 yang lain

merupakan unsur sangat langka. Meskipun unsur selenium sangat

beracun, unsur ini diperlukan dalam kehidupan dalam jumlah yang

sangat sedikit.

7.2 Sifat Fisika

Empat unsur pertama dalam golongan ini, yaitu oksigen,

belerang, selenium, dan telurium merupakan unsur-unsur bukan logam.

Secara kolektif, unsur-unsur ini sering disebut sebagai unsur-unsur

kalkogen atau unsur-unsur pembentuk bijih karena sebagian besar

bijihnya terdapat sebagai bentuk oksida dan sulfida. Sifat bukan logam

terutama dijumpai pada oksigen dan belerang, sedangkan pada

BAB 7

Page 23: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

136 Kimia Unsur Golongan Utama

selenium dan telurium sifat ini sedikit berkurang. Polonium merupakan

logam yang bersifat radioaktif dengan waktu paruh pendek.

Tabel 7.1 Sifat fisik Oksigen, Sulfur, Selelenium, Telurium, dan

Polonium

O S Se Te Po

Nomor atom 6 16 34 52 84 Konfigurasi elektron [He] 2s

22p

4 [Ne] 3s

23p

4 [Ar] 3d

10 4s

24p

4 [Kr] 4d

105s

25p

4 [Hg] 6p

4

Massa atom relatif 15,999 32,065 78,960 127,600 (209) Jari-jari kovalen /pm 73 102 116 135 140 Jari-jari ionik/pm 140 184 198 221 Energi ionisasi I /kJ mol-1 1310 1000 941 870 812 Titik leleh/°C -218,3 115.21 221 449,51 254 Titik didih/°C -182.9 444,72 685 988 962 Afinitas elektron/kJ mol-1 141 200 195 190 183 Elektronegativitas 3,44 2,58 2,55 2,10 2,00

Unsur-unsur golongan 16 memiliki konfigurasi elektron ns2 np

4,

maka konfigurasi elektron gas mulia akan tercapai bila unsur itu

menggunakan bersama atau menarik dua elektron dari unsur lain.

Besarnya elektronegatifitas yang dimiliki oksigen memungkinkan

pembentukan oksida logam ionik yang mengandung ion O2‾

, sehingga

dalam oksida logam, oksigen memiliki tingkat oksidasi -2. Unsur-

unsur lain, yaitu belerang, selenium, dan telurium jarang membentuk

senyawa yang bersifat ionik, sehingga unsur-unsur ini jarang terdapat

sebagai S2‾

, Se2‾

, dan Te2‾

. Unsur-unsur ini dapat pula membentuk

senyawa dengan ikatan kovalen, seperti H2O, Cl2O, H2S, dan SCl2.

Oksigen tidak pernah mengikat lebih dari dua atom (divalen)

sebab enam elektron valensi unsur ini menempati orbital 2s dan 2p dan

energi yang diperlukan untuk mempromosikan elektron dari lintasan ke

dua ke lintasan yang lain yang lebih tinggi, yaitu orbital 3s adalah

terlalu besar. Unsur-unsur lain, yaitu belerang, selenium, telurium, dan

polonium, masing-masing memiliki orbital d dengan energi yang sesuai

dilibatkan pada pembentukan ikatan kimia, sehingga unsur-unsur ini

dapat membentuk empat atau enam ikatan melalui promosi elektron

tingkat dasar (ground state) ke orbital d itu. Apabila promosi elektron

Page 24: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 155

UNSUR GOLONGAN 17

8.1 Pendahuluan Unsur-unsur halogen meliputi fluorin, klorin, bromin, iodin, dan

astatin. Asal kata halogen adalah bahasa Yunani yang berarti

pembentuk garam. Fluorin dan klorin merupakan gas yangsangat

beracun, bromin merupakan cairan beracun yang bersivat volatile,

sedangkan iodin merupakan padatan yang mudah menyublim. Semua

unsurnya bereaksi langsung dengan logam membentuk garam.

Kereaktifan yang sangat tinggi mengakibatkan halogen ditemukan di

alam hanya dalam bentuk senyawa. Fluorin dikenal sebagai unsur

paling reaktif.

Unsur-unsur ini memiliki sifat yang sangat mirip satu sama lain.

Konfigurasi elektron halogen adalah ns2np

5, dan halogen kekurangan

satu elektron untuk membentuk struktur gas mulia. Untuk mencapai

oktet dapat ditempuh dengan menarik satu elektron dari luar, sehingga

terbentuk ion negatif (X‾) untuk ikatan ionik atau dengan pemakaian

bersama pasangan elektron dengan atom lain untuk pembentukan

ikatan kovalen. Senyawa-senyawa dengan logam mempunyai sifat

ionik sementara dengan nonlogam memiliki sifat kovalen.

8.2 Sifat Fisika

Konfigurasi elektron halogen adalah ns2np

5, dan halogen

kekurangan satu elektron untuk membentuk struktur gas mulia yang

lebih stabil. Jadi, atom halogen membebaskan energi bila menangkap

satu elektron. Jadi, perubahan entalpi reaksi X(g) + e X-(g)

BAB 8

Page 25: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

156 Kimia Unsur Golongan Utama

bernilai negatif. Walaupun afinitas elektron didefinisikan sebagai

perubahan energi penangkapan elektron, tanda positif biasanya

digunakan. Agar konsisten dengan perubahan entalpi, sebenarnya tanda

negatif yang lebih tepat. Afinitas elektron klorin (348,5 kJ mol-1

)

adalah yang terbesar dan fluorin (332,6 kJ mol-1

) nilainya terletak di

antara afinitas elektron klorin dan bromin (324,7 kJmol-1

).

Energi ionisasi unsur-unsur halogen relatif tinggi dibanding

dengan energi ionisasi unsur lain yang seperioda. Tingginya energi

ionisasi ini merupakan petunjuk bahwa unsur-unsur halogen sangat

sukar melepaskan elektron dan membentuk ion positif. Energi ionisasi

F sangat besar dibanding unsur lainnya dalam satu golongan karena

ukuran atom F yang begitu kecil. Nilai energi ionisasi unsur halogen

berkurang dari F ke I. Elektronegatifitas halogen berkurang dari F ke

At, sementara jari-jari ionik dan jari-jari kovalennya semakin

bertambah dari F ke At.

Tabel 8.1 Beberapa sifat fisik unsur halogen

F Cl Br I At

Nomor atom 9 17 35 53 85 Konfigurasi elektron [He] 2s

22p

5 [Ne] 3s

23p

5 [Ar] 3d

104s

24p

5 [Kr] 4d

105s

25p

5 [Hg] 6p

5

Massa atom relatif 18,998 35,453 79,904 126,905 (210) Jari-jari kovalen /pm 71 99 114 133 Jari-jari ionik/pm 131 181 196 220 Energi ionisasi I /kJ mol-1 1681 1251 1139 1008 926 Titik leleh/°C -219,6 -101,5 -7,3 113,7 302 Titik didih/°C -188,12 -34,04 59 184,3 Afinitas elektron/kJ mol-1 328 349 325 295 270 Elektronegativitas 3,98 3,16 2,96 2,66 2,2 E0 (X2,X-)V +3,05 +1,36 +1,09 +0,54

Semua unsur halogen bebas dijumpai sebagai molekul diatomik.

Energi ikat pada fluor relatif rendah, kira-kira 38 kkal per mol. Hal ini

disebabkan oleh adanya gaya tolak antar-pasangan elektron sunyi yang

ada dalam setiap molekul halogen.

Adanya orbital d dalam atom klor, brom, dan iod akan

memperkuat ikatan antar-atom dalam molekul C12, Br2 dan I2. Hal ini

Page 26: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 177

UNSUR GOLONGAN 18

9.1 Pendahuluan

Unsur-unsur gas mulia (golongan 18) terdiri dari helium (He),

neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon (Rn). Pada

awalnya, unsur-unsur ini dikenal dengan istilah gas inert (lembam)

karena tidak satupun unsur-unsur ini dapat bereaksi dengan unsur lain

membentuk senyawa. Sejak penemuan senyawa xenon fluorida pada

tahun 1962 yang menunjukkan bahwa xenon tidak inert, istilah gas

mulia yang dipakai yang menunjukkan bahwa unsur-unsur ini

cenderung stabil dan tidak reaktif.

Penemuan gas mulia yang jumlahnya sangat sedikit adalah

berkat ketelitian eksperimen. Para ilmuan dahulu menganggap bahwa

udara hanya terdiri dari N2 dan O2 serta sejumlah kecil H2O dan CO2.

Namun pada tahun 1784, Hendry Cavendish menemukan bahwa udara

mengandung sedikit (1%) zat lain yang kurang reaktif dibanding

nitrogen. Baru satu abad kemudian, pada tahun 1895, Lord Rayleigh

menemukan bahwa sampel nitrogen yang berasal dari udara berbeda

kerapatannya dengan nitrogen yang diperoleh dari reaksi kimia.

Rayleigh bersama dengan William Ramsay menduga bahwa nitrogen

yang diekstraksi dari udara merupakan campuran dengan gas lain. Hal

ini mendorong dilakukan eksperimen, dan mereka berhasil mengisolasi

unsur baru yang diberi nama argon (=malas) karena gas ini tidak

bereaksi dengan unsur-unsur lain. Dengan penemuan ini, mereka

menyadari ada kelompok gas yang tidak ada dalam tabel periodik.

BAB 9

Page 27: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

178 Kimia Unsur Golongan Utama

Selama penelitian tentang argon, Ramsay juga berhasil mengisolasi He

dengan cara pemanasan mineral cleveite.

Pada tahun 1902, setelah mendapat bukti keberadaan He dan Ar,

Dmitri Mendeleev menempatkan gas mulia ini pada golongan O dalam

penyusunan tabel periodiknya. Ramsay melanjutkan penelitiannya

mencari gas dengan metode distilasi fraksional untuk memisahkan

udara cair menjadi komponen-komponennya. Pada tahun 1898, Ramsay

berhasil menemukan unsur Kr, Ne, dan Xe. Sementara Rn pertama kali

diidentifikasi oleh Fredrich Ernst Dorn pada tahun 1894. Kemudian

pada tahun 1910, Ramsay berhasil mengisolasi radon.

Helium memiliki dua elektron yang mengisi penuh kulit 1s2.

Unsur gas mulia yang lain Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn memiliki delapan

elektron pada kulit terluarnya, ns2 np

6. Konfigurasi elektron ini adalah

paling stabil dan berkaitan dengan ketidakreaktifannya secara kimia.

Atom-atom gas mulia mempunyai afinitas elektron nol (atau sedikit

negatif), dan memiliki energi ionisasi yang tinggi. Pada kondisi normal,

atom-atom gas mulia memiliki kecenderungan sangat kecil untuk

menangkap atau melepaskan elektron. Hal ini menyebabkan atom gas

mulia memiliki kecenderungan sangat kecil untuk membentuk ikatan,

sehingga mereka berada sebagai atom tunggal.

9.2 Sifat Fisika

Semua unsur-unsur gas mulia adalah gas tak berwarna, tak

berbau, tak berasa, dan tidak mudah terbakar pada kondisi normal.

Jari-jari atom unsur gas mulia, seperti umumnya golongan lain,

bertambah secara teratur dari He ke Rn karena bertambahnya jumlah

elektron. Sementara energi ionisasi unsur golongan gas mulia makin

berkurang dari He ke Rn. Gas mulia memiliki energi ionisasi terbesar

diantara unsur seperioda yang menggambarkan kestabilan dari

konfigurasi elektronnya dan ini berkaitan dengan kurang

kereaktivannya secara kimia. Meskipun demikian, energi ionisasi

beberapa unsur gas mulia yang lebih berat cukup kecil bila

Page 28: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 191

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P., Overton,T., Rourke, J., Weller, M., Armstrong, F., &

Hagerman, M. (2010). Shriver and Atkins‟ Inorganic Chemistry

(5th

ed.). Great Britain: Oxford University Press.

Bowser, J. R. (1993). Inorganic Chemistry. California: Wadsworth, Inc.

Cotton, F. A., Wilkinson, G., & Gaus, P. L. (1995). Basic Inorganic

Chemistry (3rd

ed.). New York: John Wiley and Sons Inc.

Cotton, F. A., Wilkinson, G., Murillo, C. A., & Bochmann. M. (1999).

Advanced Inorganic Chemistry (6th

ed.). New York: John Wiley

and Sons Inc.

Cox, P.A. (1989). The Elements: their origin, abudance,

anddistribution. Oxford: Oxford University Press.

Douglas, B., McDaniel, D., & Alexander, J. (1994). Concepts and

Models of Inorganic Chemistry (3rd

ed.). New York: John Wiley

and Sons Inc.

Emeleus, H.J. & Sharpe, A. G. (1973). Modern Aspect of Inorganic

Chemistry (4th

ed.). London: Routlede and Kegan Paul.

Emsley, J. (1989). The Elements. Oxford: Oxford University Press.

Greenwood, G. & Hill H.O.A. (1982). Oxygen and life, Chemistry in

Britain, 18 : 194.

Greenwood, N. N. & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements

(2nd

ed.). Oxford: Butterworth Heinemann.

Grochala, W. (2007). "A typical compounds of gases, which have been

called noble". Chemical Society Reviews, 36: 1632–1655.

Grochala, W. (2018). "On the position of helium and neon in the

Periodic Table of Elements". Foundation of Chemistry, 20:

191–207.

House, J. E. (2013). Inorganic Chemistry (2nd

ed.). New York:

Academic Press.

House, J. E. & House K. A. (2016). Descriptive Inorganic Chemistry

(3rd

ed.). New York: Elsevier.

Page 29: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

192 Kimia Unsur Golongan Utama

Housecroft, C. E. & Sharpe, A.G. (2012). Inorganic Chemistry (4th

ed.). London: Pearson Education Limited.

Huheey, J. E., Keitter, E. A., & Keiter, R. L. (1993) Inorganic

Chemistry Principles of Structure and Reactivity (4th

ed.). New

York: Harper Collins College Publisher.

Jolly, W. L. (1991). Modern Inorganic chemistry (2nd

ed.). New York:

McGraw Hill.

King, R. B. (1994). Inorganic Chemistry of the Main Group Elements.

New York: John Wiley & Sons Inc.

King, R. B. (Ed). (2005) Encyclopedia of Inorganic Chemistry. New

York: John Wiley & Sons Inc.

Lee, J. D. (1996). Concise Inorganic Chemistry (5th

ed.). London:

Chapman & Hall.

Mackay, K. M., Mackay, R. A. & Henderson, W. (2017). Introduction

to Modern Inorganic Chemistry (6th

ed.). Cheltenham UK:

NelsonThornes Ltd.

Miessler, G. L., Fischer, P. L. & Tarr, D. A. (2013). Inorganic

Chemistry (5th

ed.). New Jersey: Pearson Prentice Hall.

Petruševski, V. M. & Cverkivic, C. (2018). “On the „true position‟ of

hydrogen in Periodic Table”, Foundation of Chemistry, 20:

251–260.

Pfennig, B. W. (2015). Principles of Inorganic Chemistry. New Jersey:

John Wiley & Sons Inc.

Rayner-Canham, G. & Overton, T. (2014). Descriptive Inorganic

Chemistry (6th

ed.). New York: W.H. Freeman and Co.

Saunders, M., Jiménez-Vázquez, H. A., Cross, R. J.& Poreda, R. J.

(1993). "Stable compounds of helium and neon. He@C60 and

Ne@C60". Science. 259: 1428–1430.

Scerri, E. R. (2007). The Periodic Table: Its Story and Its Significance.

Oxford: Oxford University Press.

Sharpe, A. G. (1992). Inorganic Chemistry. (3rd

ed.). Singapore:

Longman Scientific & Technical.

Page 30: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...

Kimia Unsur Golongan Utama 193

Shriver, D., Weller, M., Overton, T., Rourke, J., & Armstrong, F.

(2014). Inorganic Chemistry (6th

ed.). New York: W. H. Freeman

and Co.

Wells, A. F. (1984). Structural Inorganic Chemistry (5th

ed.). Oxford:

Oxford University Press.

Wulfsberg, G. (1991). Principles of Descriptive Inorganic Chemistry,

California: University Science Books.

Wulfsberg, G. (2017). Foundation of Inorganic Chemistry, California:

University Science Books.

Zhizhinn, K.Y., Mal‟tseva, N.N., Buzanov, G.A. & Kuznetsov, N.T.

(2014). "Hydride Compounds of Zinc". Russian Journal of

Inorganic Chemistry. 59: 1665–1678.

Page 31: 978-623-7086-59-8_KIMIA-UNSUR-GOLONGAN ...