Kelimpahan Unsur Alam dan Gas Mulia
Kelimpahan Unsur Alam dan Gas Mulia
Kelimpahan Unsur di Alam
O 1. Struktur dan Komposis Bumi Bumi dibagai menjadi lima bagian. Atsmosfer merupakan lapisan yang berujud gas dengan ketebalan 1 – 100 km dan merupakan penyusun atmosfer terkonsentrasi pada ketebalan 5,6 km
TABEL KOMPOSISI UDARA KERING (DI PERMUKAAN LAUT)
NO GAS PENYUSUN UDARA Kadar (% volum)
Nama Rumus Molekul
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nitrogen
Oksigen
Argon
Karbon dioksida
Neon
Helium
Krypton
Hydrogen
Xenon
Gas lainya
N2
O2
Ar
CO2
Ne
He
Kr
H2
Xe
(Co, no, so2, dll)
78,08
20,95
0,934
0,0314
0,00182
0,000524
0,000114
0,00005
0,000008
Kurang dari 0,002 %
O · Hidosfes merupakan lapisan zat cair (air) termasut laut yang mempunyai meliputi 70,8% permukaa bumi. Selain mengandung air juga terlarut berbagai senyawa untuk industry missal ion natrium dan klorin sebagai larutan NaCl, bromide, iodide, ion magnesium dan kalsium
O · Litosfer merupakan lapisab yang disebut juga sebagai kerak bumi dengan ketebalan sekitar 100km, kerak bumi terdi dari mineral dan biji
TABELL TIPE BEBERAPA SYAWA MINERAL
Tipe
Senyawa
MINERAL
Logam
Karbonat
Halicda
Oksida
Fosfat
Slikat
Sulfat
Ag, Au, Bi, Cu, Pd, Pt
Baco3, CaCO3, MgCO3, CuCO3, MgCO3, PbCO3
CaF2, NaCl, KCl, Na3HiF6
Al2O3, 2H2O, Al2O3, Fe2O3, Fe3O4, Cu2O, MnO2
Cu3 (PO4)2, Ca5(PO4)3 OH
Ag2S, ClS, Cu2S
BaSO4, CaSO4, PbSO4, SrSO4, MgSO4, 7H2O
TABEL KOMPOSISI KERAK BUMINO SENYAWA PENYUSUN Kadar (% masa)
Nama Rumus molekul
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Silikon krolida
Aluminum
kloksida
Besi (ll) oksida
Besi (lll) oksida
Magnesium
oksida
Kalsium oksida
Natrium oksida
Kalium oksida
Titanium ( IV)
oksida
Fosforus
SiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MgO
CaO
Na2O
K2O
TiO2
P2O5
60,18
15,61
3,14
3,88
3,56
5,17
3,91
3,19
1,O6
0,30
O 2.Mineral dan Biji Tambang di IndonesiaO Biji logam terutama timah dan aluminium
serta beberapa logam transisi (emas, tembaga, magan dan perak) tersebar dari Sumatra, jawa, kalimanta, Sulawesi hingga papua. Unsur – unsure di alam banyak dimanfaatkan untuk produksi bahan yang berguna lagi bagi kehidupan manusia. Nitrogen dimanfaatkan untuk membuat ammonia untuk selanjutnya digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan pupuk dan bahan peledak. Gas Oksigen digunakan untuk berbagai keperluan seerti dalam proses pengelasan dan proses oksidasi. Paduan logam besi, kromium, dan nikel dikenal sebagai Stainless stel.
TABE TEMPAT PENAMBANGAN BIJI YANG ADA DI INDONESIA
Nama unsur Nama Bijian Rumus kimia Daerah penambangan
Aluminium
Besi
Emas dan
Perak
Magan
Nikel
Tembaga
Timah
Bauksit
Hematik
Magnetic
Siderite
Unsure bebas
Pirolus
Peniandt
Garnierite
Milerit
Kalkopirit
Kasi erit
Al2O3, 2H2O
Fe2O3
Fe2O4
FeCO3
Au dan
Ag
MnO2
NIS. FeS
NI.MgSIO3
NIO3
CuFeS2
SnO2
P.Bintan – riau singkawang, cilacap
Bankalis, sumatera; Balang Mongondow dan Minahasah
Perbukitan Morelon, lampung, malku
P. serang, Sulawesi selatan, Dongala, Sumsel
Tembagapura, papua
Kep. Riau, Belitung
B. Sifat – sifat kronolagi UnsurO 1. Sifat Fisis a. Volum dan Jari – jari AtomO Lathar Meyer pertamakali menemukan sifat keperaioakftiban yang
diproleh dari angka sebanding antara massa atom relative (massa moral) dengan kecepatan atom.
O b. Titik Didih dan Titik LeburO Meleleh merupakan peristiwa merenggangnya jarak antara atom dari
suatu unsure pembuatannay (kenaikan) titik lebur yang disebabkan oleh gaya van der waals ini terdapat pada unsure halogen (VII A)
O O c. Energi ionisasi
Energi ionisasi (Ei) atau potensial ionisasi adalah bersarnya energy yang diperluak ansuatu atom dalam wujud gas untuk melepaskan eleketron yang terikat palig lemah gaya tarik InH terhadap Elektron akibatnya semakin mudah dilepas. Hal ituberarti untuk melepaska electron hanya diperluan sedikit energy.
O 2. Sifat Kimia O a. Pola kereaktifan unsure dalam system prodik unsur –
unsur golongan VIIA juga sangat reaktif karena aktifitas elektronnya tinggi sehingga mempunyai kecenderungan mudah membentuk ion fositif . Unsur unsur blok s semakin besar omor atomnya semakin relative, sebab energy ionisanya semakin kecil, sedangkan unsur blok p (kecuali gas mulia) mempunyai kecendrungan semakin bawah dalam satu golongan menjadi kurang reaktif, beberapa unsur transisi (blok d) sangat sertabil terutama unsur golonan 1B (Cu, Ag, dan Au) dan beberapa unsur lainnya yaitu Pt dan Hg.
O O b. Kelarutan senyawa dan pola kecendrungannya
kelarutan suatu zat di dalam air dipengaruhi oleh eberapa fakto, antara lain ukuran partikelnya (molekul atau ion), Eneri kisi merupakan gas bergabung membentuk Kristal lanik, sedangkan enrgi hidrasi adalah energy yang dilepas apabila ion – ion gas terlaut dalam air.
O c. Kepridikan Sifat asam dan BasaO Kekuatan asam dan basa dapat diprduksikan dari kekuatan antara proton
(H+) dengan atom pusat yang mengikatnya semakin kuat ikatan terhadap proton, semakin emah sifat suatu asam. Berdasarkan lah tersebut dalam suatu golongan asam binernya semakin kuat dengan naiknya nomor atom (semakin kebawah). Miasalnya asam halide akan semakin kuat dengan urutan Hf < Hcl < HBr <HI < VIA, H2O<H2S < H2Se < H2Te
O O O O d. Daya mempolarisasi dan terpolarisasiO Jika kation M+ bersekatan dengan anion X-, maka kation M+ akan
mempunyai kecendungan untuk emnarik awan (orbital) electron dari atom X- yang ada diolekatnya diantara kedua inti atom dan terjadi proses polarisasi electron.
O Daya mempolarisasi kation ditemukan oleh perbandingan muatan kation terhadap jari –jari kation. Daya polarisasi kation B3+ > Be2+ > Li+ dan daya polarisasi kation Li+ > Na+ >K+
O Ada beberapa jenis electron akan terikat lebih kuat karena adanya efek perlindungan oleh sub kulit yang lain. Elektron yang sudah berpasangan di alam suatu orbial ternyata lebih kuat teriat oleh inti karena adanya pengaruh perlindungan electron dari pasangannya.
O e. KelektronegatifanO Kelektronegatian suatu atom menunjukan
kecendrungan suatu atom untuk menarik pasangan electron yang digunakan bersama pembentukan ikatan dengan atom lain
O O f. Sifat magnetkO Sifat magnetic suatu atom usur berkaitan dngan unsur
elektronnya, sesuai dengan aturan aufbau, laranga pauli, dan aturan Hanad. Atom – atom yng semua elektrona telah berpasangan cenderung di hk, sedangkan atm – atom yang mempunyai electron tidak brpasangan akan tertari oleh medan magnet disebut atom yang bersifat paramagnetile.
Gas mulia O Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIIIA yang memiliki
kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. unsur-unsur yang terdapat dalam gas mulia yaitu Helium (He), Neon (Ne), Argon(Ar), Kripton(Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn). Gas-gas ini pun sangat sedikit kandungannya di bumi. dalam udara kering maka akan ditemukan kandungan gas mulia sebagai berikut :
O O Helium = 0,00052 %
Neon = 0,00182 %Argon = 0,934 %Kripton = 0,00011 %Xenon = 0,000008Radon = Radioaktif*
O Tapi di alam semesta kandungan Helium paling banyak diantara gas mulia yang lain karena Helium meupakan bahan bakar dari matahari.
O * Radon = amat sedikit jumlahnya di atmosfer atau udara. Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur lain, karena radon bersifat radio aktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit pula radon disebut juga sebagi gas jarang.
Sifat Gas Mulia
Gas mulia memiliki beberapa sifat baik secara fisis maupun kimia, sebelum membahas hal tersebut mari kita lihat data-data dari gas mulia.
Berikut merupakan beberapa ciri fisis dari gas mulia.
Helium Neon Argon Kripton Xenon Radon
Nomor atom2 10 18 32 54 86
Elektron valensi
2 8 8 8 8 8
Jari-jari atom(Ǻ)
0,50 0,65 0,95 1,10 1,30 1,45
Massa atom (gram/mol)
4,0026 20,1797 39,348 83,8 131,29 222
Massa jenis (kg/m3)
0.1785 0,9 1,784 3,75 5,9 9,73
Titik didih (0C)
-268,8 -245,8 -185,7 -153 -108 -62
Titikleleh (0C)
-272,2 -248,4 189,1 -157 -112 -71
Bilangan oksidasi
0 0 0 0;2 0;2;4;6 0;4
Keelekronegatifan
- - - 3,1 2,4 2,1
Entalpi peleburan (kJ/mol)
* 0,332 1,19 1,64 2,30 2,89
Entalpi penguapan (kJ/mol)
0,0845 1,73 6,45 9,03 12,64 16,4
Afinitas elektron (kJ/mol)
21 29 35 39 41 41
Energi ionisasi (kJ/mol)
2640 2080 1520 1350 1170 1040
Sifat FisisO Gas mulia merupakan unsur gas pada suhu kamar dan mendidih
hanya beberapa derajat di atas titik cairnya. Jari-jari, titik leleh serta titik didih gasnya mulanya bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya berkurang.
O
Dari data-data di atas kita bisa lihat bahwa nomor atom, jari-jari atom, massa atom, massa jenis, titik didih, titik beku, entalpi peleburan dan entalpi penguapan selalu bertambah dari He ke Rn. Sedangkan energi ionisasi mengalami penurunan dari He ke Rn. Beberapa dari sifat tersebut mengalami kenaikan karena gaya london terutama pada entalpi peleburan dan entalpi penguapan.Elektron valensi gas mulia sudah memenuhi kaidah Duplet untuk He dan kaidah Oktet untuk Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. Sedangkan untuk He, Ne, Ar tidak memiliki nilai keelektronegatifan. Dan bilangan oksidasi yang di atas adalah bilangan oksidasi yang sudah di ketahui hingga sekarang.
Sifat KimiaO Kereaktifan gas mulia akan berbanding lurus dengan
jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom menyebabkan daya tarik inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain.Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat berreaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen.
Gas Mulia ReaksiNama senyawa yang terbentuk
Cara peraksian
Ar(Argon) Ar(s) + HF → HArF Argonhidroflourida
Senyawa ini dihasilkan oleh fotolisis dan
matriks Ar padat dan stabil pada suhu rendah
Kr(Kripton) Kr(s) + F2 (s) → KrF2 (s) Kripton flourida
Reaksi ini dihasilkan dengan cara mendinginkan Kr dan F2pada suhu -196 0C lalu
diberi loncatan muatan listrik atau sinar X
Xe(Xenon)
Xe(g) + F2(g) → XeF2(s)
Xe(g) + 2F2(g) → XeF4(s)
Xe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s)
XeF6(s) + 3H2O(l) → XeO3(s)
+ 6HF(aq)6XeF4(s) +
12H2O(l) → 2XeO3(s) +
4Xe(g) + 3O(2)(g) +
24HF(aq)
Xenon flouridaXenon oksida
XeF2 dan XeF4 dapat
diperoleh dari pemanasan Xe dan
F2pada tekanan6 atm,
jika umlah peraksi F2
lebih besar maka akan diperoleh XeF6
XeO4 dibuat dari reaksi
disproporsionasi(reaksi dimana unsur pereaksi yang sama sebagian
teroksidasi dan sebagian lagi tereduksi)
yang kompleks dari larutan XeO3 yang
bersifat alkain
Rn(Radon) Rn(g) + F2(g) → RnF Radon flouridaBereaksi secara
spontan.
Kegunaan Gas Mulia
O Helium- Sebagai pengisi Balon udara, hal ini dikarenakan helium adalah gas yang
Helium merupakan zat yang ringan dan tidak muadah terbakar, Helium biasa digunakan untuk mengisi balon udara, dan helium yang tidak reaktif digunakan untuk mengganti nitrogen untuk membuat udara buatan yang dipakai dalam penyelaman dasar laut. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rnedah.
NeonNeon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televise.
O ArgonArgon dapat digunakan dalam las titanium dan stainless steel. Argon juga digunakan dalam las dan sebagai pengisi bola lampu pijar.
KriptonKripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.
XenonXenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.
RadonRadon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon