TUGAS ANORGANIK II MAKALAH UNSUR-UNSUR GOLONGAN IIIA OLEH: KELOMPOK III NAMA: AHMAD SETIO LANGKO(1006071026) ANNA APRIANI M SOLO (1006072014) MIQDEL W NDUKONAK (1006072015) SISKA LEONITA KOANAK (1006072009) VINDA IRENE TAKAIN (1006072016) JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK
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
TUGAS ANORGANIK II
MAKALAH
UNSUR-UNSUR GOLONGAN IIIA
OLEH:
KELOMPOK III
NAMA:
AHMAD SETIO LANGKO (1006071026)
ANNA APRIANI M SOLO (1006072014)
MIQDEL W NDUKONAK (1006072015)
SISKA LEONITA KOANAK (1006072009)
VINDA IRENE TAKAIN (1006072016)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK
UNIVERSITAS NUSA CENDANA
2011
BAB I
PENDAHULUAN
a. Latar Belakang
Unsur golongan III A yaitu Boron, Aluminium, Galium, indium, dan
talium. Dalam satu golongan memiliki sifat yaitu dari atas ke bawah nomor
atom dan jari-jari atomnya makin besar sedangkan keelektronegatifan dan
energy ionisasinya makin kecil dan begitu pula sebaliknya.
Salah satu unsur yang khas dari Golongan III A adalah Boron. Boron
merupakan salah satu unsur yang termasuk golongan III A dengan nomor
atom 5 (lima), dan warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki
sifat diantara logam dan nonlogam (semi metalik). Boron lebih bersifat
semikonduktor daripada sebuah kondurktor logam lainnya. Secara kimia,
Boron berbeda dengan unsur-unsur dalam satu golongannya. Boron juga
merupakan unsur metalloid dan banyak ditemukan dalam biji Borax. Ada dua
allotropi dari Boron yaitu boron amorfus yang merupakan serbuk coklat dan
Boron metalik yang berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam
skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Hal ini tidak
pernah ditemukan dalam keadaaan bebas di alam.
Adapun unsur-unsur lainnya yang merupakan bagian dari golongan III A
yang memiliki sifat khusus pula. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai
unusr-unsur dalam Golongan III A, sifat fisik dan kimia, senyawa yang dapat
dibentuk oleh golongan III A, reaksi-reaki kimia, serta kegunaan dari unsur-
unsur yang terdapat dalam golongan III A.
b. Tujuan
Adapun tujuan dari makalah Unsur-unsur Golongan III A ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui unsur-unsur yang terdapat dalam golongan III A
2. Mengetahui sifat-sifat dari unsur-unsur golongan III A
3. Mengetahui reaksi-reaksi yang dapat dibentuk oleh unsur-unsur golongan III A
4. Mengetahui sumber unsur-unsur dari golongan III A
5. Mengetahui kegunaan dari unsur-unsur golongan III A dalam kehidupan sehari-hari
BAB II
ISI
Unsur-unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al), galium (Ga), indium(In),
dan thalium (Th).
Konfigurasi elektron dari unsur golongan IIIA.
5B = 1s2 2s2 2p1
13Al = [Ne] 3s2 3p1
49In = [Kr] 4d10 5s2 5p1
81Tl = [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1
Sifat – sifat unsur golongan III A.
B Al Ga In Tl
Nomor atom 5 13 31 49 81
Jari –jari
atom (A0)
0,80 1,25 1,24 1,50 1,55
Jari –jari ion
(A0)
- 0,45 0,60 0,81 0,95
Kerapatan
(g/cm3)
2,54 2,70 5,90 7,30 11,85
Titik Leleh
(0K)
2300 932 303 429 577
Titik Didih
(0K)
4200 2720 2510 2320 1740
Energi
ionisasi (I)
(kJ/mol)
807 577 579 556 590
Energi
ionisasi (II)
(kJ/mol)
2425 1816 1979 1820 1971
Energi
ionisasi (III)
(kJ/mol)
3658 2744 2962 2703 2874
Tabel diatas menunjukkan sifat fisik dan kimia dari unsur-unsur golongan III A, umumnya
memiliki titik leleh Boron dan titik leleh Galium yang relatif rendah, peningkatan potensial
reduksi dari atas ke bawah dalam satu golongan, tingginya energi ionisasi dari golongan
nonlogam (boron) dan besarnya peningkatan kepadatan dari atas ke bawah dalam satu golongan.
1. Sifat kimia dari unsur-unsur golongan IIIA.
a. Boron
Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron
adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron
lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia
boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur
metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus
adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3
dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan
bebas dalam alam.
Boron merupakan unsur yang kurang elektron dan mempunyai p-orbital yang kosong.
Ia bersifat elektrofilik. Sebagian boron sering seperti asam Lewis yaitu biasanya terikat
dengan unsur yang kaya elektron untuk memenuhi kecenderungan stabil seperti gas mulia.
b. Aluminium
Aluminium murni adalah logam berwarna putih keperakan dengan banyak
karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan, tidak beracun (sebagai logam),
nonmagnetik dan tidak memercik. Aluminium adalah logam aktif yang terlihat pada
harga potensial reduksinya.
c. Galium
Galium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga
dan nomor atom 31. Galium merupakan padatan yang mudah rapuh pada suhu rendah
namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar.
d. Indium
Indium adalah logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih
keperakan dan stabil di dalam udara dan air tetapi larut dalam asam. Indium termasuk
logam post-transisi dimana merupakan unsur dengan blok p yang memiliki sifat
metalloid dan logam transisi dengan titik leleh dan titik didihnya lebih rendah dibanding
dengan logam transisi dan mereka lebih lunak.
e. Thallium
Thalium adalah unsur kimia dengan simbol Tl dan mempunyai nomor atom 81.
Thalium adalah logam yang lembut dan berwarna kelabu dan lunak dan dapat dipotong
dengan sebuah pisau. Jika thalium berada di udara dalam waktu yang relatif lama akan
terbentuk lapisan oksida pada thalium. Jika thalium berada di air maka akan terbentuk
thalium hidroksida
Unsur thalium dan senyawanya bersifat racun dan penanganannya harus hati-hati.
Thalium dapat menyebabkan kanker.
2. Cara Mendapatkan Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.
a. Boron
Sumber boron yang melimpah adalah borax (Na2B4O5 (OH)4.8 H2O) dan kernite
(Na2B4O5 (OH)4.2 H2O) yang dapat diperoleh dengan reduksi oksidasi magnesium.
Oksidasi ini dapat dibuat melalui pemanasan asam borik (B(OH)3), yang diperoleh dari
borax.
B2O3 + 3 Mg → 2B + 3 MgO
Selain itu boron murni dapat diperoleh dengan menurunkan halogenida boron yang
mudah menguap dengan hidrogen pada suhu tinggi.
b. Aluminium
Aluminium dalam skala besar diperoleh sebagai bauksit (Al2O3. 2H2O). Bauksit
mengandung Fe2O3, SiO2, dan zat pengotor lainnya. Sehingga dalam harus dilakukan
proses pemisahan bauksit melalui proses Bayer. Proses ini dilakukan dengan penambahan
larutan natrium hidroksida (NaOH) sehingga menghasilkan larutan natrium alumina dan
natrium silikat. Ketika CO2 dialirkan akan menghasilkan larutan sedangkan natrium silikat
akan tertinggal di dalam larutan dan akan terbentuk endapan aluminium yaitu aluminium
hidroksida. Hidroksidaini kemudian disaring, dicuci dan dipanaskan sehingga akan
diperoleh alumina murni (Al2O3) pada akhir proses Bayer ini.
Selanjutnya akan diperoleh dari Al2O3 murni melalui metode elektrolisis. Elektrolisis
ini dilakukan karena aluminium bersifat elektropositif.
c. Ghalium
Ghalium biasanya adalah hasil dari proses pembuatan aluminium. Pemurnian bauksit
melalui proses Bayer menghasilkan konsentrasi ghalium pada larutan alkali dari sebuah
aluminium. Elektrolisis menggunakan sebuah elektroda merkuri yang memberikan
konsentrasi lebih lanjut dan elektrolisis lebih lanjut menggunakan katoda baja tahan karat
dari hasil natrium gallat menghasilkan logam galium cair. Galium murni membutuhkan
sejumlah proses akhir lebih lanjut dengan zona penyaringan untuk membuat logam galium
murni.
d. Indium
Indium adalah hasil dari pembentukan timbal dan seng. Indium dihasilkan melalui
proses elektrolisis garam indium di dalam air. Proses lebih lanjut dibutuhkan untuk
membuat aluminium murni dengan tujuan elektronik.
e. Thalium
Logam thalium merupakan hasil dari asam belerang dengan pembakaran pyrite dan
juga pada peleburan timbal dan bijih besi. Logam thalium merupakan unsur yang melimpah
pada kulit bumi dengan konsentrasi sebesar 0,69 mg/kg dan sumber utama thalium
ditemukan pada tembaga, timbal, seng dan bijih sulfida lainnya. Logam thalium ditemukan
pada mineral crookesite TlCu7Se4, hutchinsonite TlPbAs5S9 dan lorandite TlAsS2. Logam
ini juga dapat ditemukan pada pyrite.
3. Senyawa-Senyawa Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.
a. Boron
Boron dapat bereaksi dengan unsur Halogen, oksigen, dan hidrogen serta senyawa
lainnya.
Hidrida
Istilah hidrida digunakan untuk mengindikasikan senyawa dengan jenis MxHy
Diborane (6): B2H6
Decaborane (14): B10H14
Hexaborane (10): B6H10
Pentaborane (9): B5H9
Pentaborane (11): B5H11
Tetraborane (10): B4H10
Flourida
Senyawa –senyawa boron yang terbentuk dengan flourida adalah sebagai berikut :
Boron trifluoride : BF3
Diboron tetrafluoride : B2F4
Klorida
Senyawa yang dapat dibentuk antara unsure boron dengan klorida diantaranya:
Boron trichloride : BCl3
Diboron tetrachloride : B2Cl4
Nitrida
Ketika boron dipanaskan dengan unsur nitrogen, hasilnya adalah senyawa putih
padatan dengan bentuk empiris BN yang disebut dengan nama boron nitrida.
Beberapa alasan yang menarik tentang boron nitrida adalah kemiripan strukturnya
dengan grafit. Pada tekanan tinggi, boron nitride berubah menjadi lebih padat, lebih
keras ( kekerasannya mendekati intan). Nitrida juga berperan sebagai penghambat
elektrik tetapi mengalirkan haba (kalor) seperti logam. Unsur ini juga mempunyai
sifat pelincir sama seperti grafit.
b. Aluminium
Nitrida
Aluminium Nitrida (AlN) dapat diperoleh pada suhu 8000 C yang dihidrolisis
dengan air membentuk ammonia dan aluminium hidroksida.
Hidrida
Aluminium hidrida (AlH3)n dapat dihasilkan dari trimetilaluminium dan
hidrogen. Aluminium hidrida dapat juga dibuat dari reaksi aluminium klorida pada
litium klorida pada larutan eter, tetapi tidak dapat diisolasi bebas dari pelarut.
Aluminium oksida
Aluminium oksida (Al2O3) dapat dibuat dengan pembakaran oksigen atau
pemanasan hidroksida,nitrat atau sulfat.
Halogen
Senyawa yang dapat dibentuk oleh unsure Alumunium dengan unsure halogen,
diantaranya:
- aluminium iodida : AlI3
- aluminium flourida : AlF3
c. Galium
Dengan halogen membentuk :
- Galium triklorida : GaCl3
- Galium (III) bromida GaBr3:
- Galium (III) iodida : GaI3
- Galium (III) flourida : GaF3
d. Indium
Pada unsur halogen
- Indium (I) Bromida
- Indium (III) Bromida
- Indium (III) Klorida
- Indium (III) Flourida
e. Thalium
Senyawa-senyawa yang dapat dibentuk oleh unsur Thalium, diantaranya:
Senyawa thalium pada flourida : TlF, TlF3,
Senyawa thalium pada klorida : TlCl, Tl,Cl2, Tl,Cl3
Senyawa thalium pada bromida : TlBr, Tl2Br4
Senyawa thalium pada iodida : TlI, TlI3
Senyawa thalium pada oksida : Tl2O, Tl2O3
Senyawa thalium pada sulfida : Tl2S
Senyawa thalium pada selenida : Tl2Se
4. Reaksi-Reaksi Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.
a. Boron
Reaksi boron dengan udara
Kemampuan boron bereaksi dengan udara bergantung pada kekristalan sampel
tersebut, suhu, ukuran partikel, dan kemurniannya. Boron tidak bereaksi dengan
udara pada suhu kamar. Pada temperatur tinggi, boron terbakar membentuk boron
(III) Oksida, B2O3.
4B + 3O2 (g) → 2 B2O3
Reaksi boron dengan air
Boron tidak bereaksi dengan air pada kondisi normal
Reaksi boron dengan halogen
Boron bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti flourin (F2),
klorin (Cl2), bromine (Br2), membentuk trihalida menjadi boron (III) flourida, boron
(III) bromida, boron (III) klorida.
2B (s) + 3F2 (g) → 2 BF3
2B (s) + 3Cl2 (g) → 2 BCl3
2B (s) + 3Br2 (g) → 2 BBr3
Reaksi boron dengan asam
Kristal boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam hidroklorida (HCl) atau
pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk serbuk mengoksidasi
dengan lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat.
b. Aluminium
Reaksi aluminium dengan udara
Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam
aluminium dilapisi dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam
agar tahan terhadap udara. Jadi, aluminium tidak bereaksi dengan udara. Jika
lapisan oksida rusak, logam aluminium bereaksi untuk menyerang (bertahan).
Aluminium akan terbakar dalam oksigen dengan nyala api, membentuk aluminium
(III) oksida Al2O3.
4Al (s) + 3O2 (l ) → 2 Al2O3
Reaksi aluminium dengan air
Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam
aluminium dilapisi dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam
agar tahan terhadap udara. Hal serupa juga terjadi pada reaksi aluminium dengan
air.
Reaksi aluminium dengan halogen
Aluminium bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti iodin (I2),
klorin (Cl2), bromine (Br2), membentuk aluminium halida menjadi aluminium