UNSUR KIMIA GOLONGAN IV A
BAB II
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
2.1 Karbon (C)
A.Sejarah Karbon
Karbon adalah salah satu unsur golongan IVA yang merupakan unsur nonlogam dan merupakan unsur penyusun senyawa-senyawa organik. Nama karbon berasal dari bahasa latin carbo yang berarti coal (charcoal) yang artinya arang. Karbon pertama kali ditemukan sebagai arang di zaman prasejarah, bahkan nama penemunya tidak diketahui. Karbon tidak diakui sebagai unsur hingga abad ke-17 setelah Robert Boyle menyatakan bahwa unsur adalah zat yang tidak dapat didekomposisi menjadi zat yang lebih sederhana. Sementara itu, Antoine Laurent Lavoisier, perintis buku kimia Traité Élémentaire de Chimie yang diterbitkan tahun 1789, menyatakan karbon sebagai unsur yang dapat teroksidasi dan dapat diasamkan.
Karbon terjadi secara alami dalam beberapa bentuk. Berlian, grafit, dan amorf karbon telah dikenal sepanjang sejarah tertulis, tapi tidak diketahui bahwa ketiganya adalah bentuk yang berbeda dari substansi yang sama sampai pada akhir abad ke-18.
Lavoisier menunjukkan bahwa berlian adalah bentuk karbon pada tahun 1772. Dia membakar berlian yang sudah ditimbang dengan sampel karbon dan menunjukkan bahwa kedua zat tidak menghasilkan uap air dan menghasilkan jumlah yang sama dari gas karbon dioksida per gram. Karbon merupakan unsur ke-19 yang paling banyak terdapat di kerak bumi yaitu dengan prosentase berat 0,027%, dan menjadi unsur paling banyak ke-4 terdapat jagat raya setelah hydrogen, helium, dan oksigen. Ditemukan baik di air, darat, dan atmosfer bumi, dan didalam tubuh makhluk hidup. Karbon membentuk senyawaan hampir dengan semua unsur terutama senyawa organik yang banyak menyusun dan menjadi bagian dari makhluk hidup.
B. Sifat-sifat Karbon
Adapun sifat fisis dari karbon adalah sebagai berikut:
Lambang : C
Nomor Atom : 6
Golongan : IVA
Periode : 2
Blok : s
Massa atom standar : 12,001 sma
Konfigurasi elektron : 1s2 2s22p2
Massa jenis : 2,26 g•cm−3
Titik lebur : 3825 K
Titik didih : 5100 K
Entalpi penguapan : -715 kJ•mol−1
Kapasitas kalor : 0.709 J .g-1. K-1
Elektronegativitas : 2,55
Potensial ionisasi : 11,260 volt
Jari-jari atom : 0,91 Å
Adapun sifat khas dari atom karbon diantaranya adalah sebagai berikut:
a. Atom Karbon memiliki 4 elektron valensi.
Atom karbon memiliki empat elektron valensi, keempat elektron valensi tersebut dapat membentuk empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan elektron dengan atom-atom lain.
b. Atom - atom karbon dapat mengadakan katenasi yaitu kemampuan untuk membentuk rantai karbon. Ada dua bentuk rantai karbon, yaitu terbuka (alifatik, yang terdiri atas rantai lurus dan rantai bercabang) dan tertutup (siklik). Akibat dari katenasi itu adalah timbulnya peristiwa isomeri, yaitu zat - zat kimia yang mempunyai rumus molekul yang sama tetapi rumus strukturnya berbeda.
c. Unsur karbon dapat membentuk ikatan-ikatan kimia yang kuat, baik sebagai ikatan tunggal, ikatan rangkap atau sebagai ganda tiga. Ini terbukti dari besarnya energi ikatan yang dapat kita lihat di bawah ini :
Ikatan tunggal : C - C dengan enegi ikatan : + 356 kJ 1/mol
Ikatan rangkap: C=C dengan energi ikatan + 598kJ 1/mol
Ikatan ganda tiga: C=C dengan energi ikatan: + 813 kJ 1/mol
Ikatan tunggal: C - H dengan energi ikatan : + 416 kJ 1/mol
Karbon ditemukan di alam ditemukan dalam tiga bentuk alotropik, yaitu amorf, grafit, dan berlian (diamond).
Adapun sifat-sifat karbon berdasarkan alotropinya antara lain:
1. Amorf
Unsur karbon dalam bentuk amorf, selain terdapat dialam,juga dihasilkan dari
pembakaran terbatas minyak bumi (jumlah oksigen terbatas, sekitar 50 % dari jumlah oksigen yang diperlukan untuk pembakaran sempurna). Secara alami, karbon amorf dihasilkan dari perubahan serbuk gergaji,lignit batu bara,gambut,kayu,batok kelapa,dan biji-bijian.
2. Grafit
Grafit adalah zat bukan logam yang mampu mengantarkan panas dengan baik. Bentuk kristal mikro grafit banyak kita kenal sebagai arang,jelaga,atau jelaga minyak. Sifat fiska grafit ditentukan oleh sifat dan luasnya permukaan. Bentuk grafit yang halus akan mempunyai permukaan yang relatif lebih luas,sehingga dengan sedikit gaya tarik akan mudah menyerap gas dan zat terlarut. Grafit, terdapat dalam bentuk padatan yang memiliki ukuran kristal dan tingkat kemurnian yang berbeda-beda.
3. Diamond
Diamond adalah salah satu contoh alotrop yang terbaik dari karbon dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi, dimana sifatnya yang keras dan memiliki optikal optis sehingga banyak dipakai dalam berbagai industri dan untuk bahan baku perhiasan. Diamond menjadi mineral alami terkeras yang pernah ada, tidak ada unsur alam yang dapat memotong diamond maupun menarik (merenggangkan) diamond.
Setiap karbon yang terdapat dalam diamond berikatan secara kovalen pada empat atom karbon yang lain dalam bentuk geometri tetrahedral. Dan tetrahedral ini membentuk 6 cincin karbon seperti sikloheksana dalam bentuk konformasi “kursi” sehingga hal ini mengakibatkan tidak adanya sudut ikatan yang mengalami ketegangan. Jalinan struktur kovalen yang stabil inilah membuat sifat diamond menjadi keras.
C. Kegunaan Senyawa Karbon
• Digunakan dalam bidang industri baja, plastik, cat, karet dan lain-lain
• Dalam bentuk intan dapat digunakan sebagai perhiasan dan untuk membuat alat pemotong, karena sifatnya yang sangat keras
• Dalam bentuk senyawa-senyawa hidrokarbon, seperti minyak bumi dan turunannya digunakan sebagai bahan bakar, obat-obatan, dan industri-industri petrokimia
• Gas karbondioksida (CO2) digunakan oleh tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis yang menghasilkan gas oksigen untuk pernapasan manusia
• Isotop karbon-14 digunakan dalam bidang arkheologi
• Dalam bentuk batu bara digunakan sebagai bahan bakar,
• Arang dapat digunakan untuk mengadsorpsi zat warna dan bahan polutan dalam pengolahan air serta dalam air tebu pada pengolahan gula, selain sebagai obat sakit perut.
• Asam karbonat (H2CO3), digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan garam-garam karbonat.
• Glukosa (C6H12O6), yang bermanfaat sebagai sumber energi yang digunakan untuk proses respirasi.
2.2 Silikon (Si)
Silikon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si dan nomor atom 14. Silikon merupakan unsur periode ketiga yang paling banyak terdapat di alam. 28% dari massa kulit bumi mengandung silikon. Silikon adalah unsur kedua yang paling berlimpah di kerak bumi, setelah oksigen.
A. Sejarah Silikon
Pada tahun 1789, kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier mengusulkan bahwa kuarsa (kristal silikon dioksida) yang mungkin menjadi oksida dari elemen yang sangat umum, namun belum teridentifikasi atau terisolasi. Ada kemungkinan bahwa di Inggris pada tahun 1808 Humphry Davy berhasil mengisolasi silikon sebagian murni untuk pertama kalinya, namun dia tidak menyadarinya.
Di tahun 1811, kimiawan Perancis Joseph L. Gay-Lussac dan Louis Jacques Thenard juga mungkin telah membuat silikon murni dengan mereaksikan kalium dengan apa yang sekarang
kita sebut silikon tetrafluorida untuk menghasilkan suatu padatan coklat kemerahan yang mungkin silikon amorf.
Pada 1824 kimiawan Swedia Jöns Jakob Berzelius menghasilkan sampel dari silikon amorf, solid coklat, dengan mereaksikan kalium fluorosilikat dengan kalium, memurnikan produk dengan mencuci berulang-ulang. Itu dinamakan silicium unsur baru. Pada saat itu, konsep semikonduktor berbaring abad di masa depan dan ilmuwan memperdebatkan apakah unsur baru adalah logam atau bukan logam. Berzelius percaya itu adalah logam, sementara Humphry Davy mengira itu bukan logam. Masalahnya adalah bahwa unsur baru adalah konduktor baik listrik dari nonmetals, tapi tidak sebagus konduktor sebagai logam.
Silikon diberi nama pada tahun 1831 oleh kimiawan Skotlandia Thomas Thomson. Dia tetap bagian dari nama Berzelius, dari 'silicis', yang berarti batu. Dia mengubah akhiran elemen dengan elemen on karena itu lebih mirip dengan nonmetals boron dan karbon daripada untuk logam seperti kalsium dan magnesium. (Silicis, atau batu api, mungkin penggunaan pertama kali silikon dioksida).
Pada tahun 1854 Henri Deville memproduksi silikon kristal untuk pertama kalinya menggunakan metode elektrolitik. Dia mengelektrolisis lelehan murni sebuah natrium klorida untuk menghasilkan silisida aluminium. Ketika silikon telah dihilangkan dengan air, meninggalkan kristal silikon.
B. Sifat Fisika Silikon
Titik leleh, ºC : 1,412
Titik didih, ºC : 2,680
Distribusi elektron : 2,84
Energi pengionan : 8,2 eV/atm atau kJ/mol
jari-jari kovalen, Å : 1,18
jari-jari ion, Å : 0,41 (Si4+)
keelektronegatifan : 1,8
C. Sifat Kimia Silikon
Silikon murni berwujud padat seperti logam dengan titik lebur 14100C. silikon dikulit bumi terdapat dalam berbagai bentuk silikat, yaitu senyawa silikon dengan oksigen. Unsur ini dapat dibuat dari silikon dioksida (SiO2) yang terdapat dalam pasir, melalui reaksi:
SiO2(s) + 2C(s) → Si(s) + 2CO(g)
Silikon murni berstruktur seperti Intan ( tetrahedral) sehingga sangat keras dan tidak menghantarkan listrik, jika dicampur dengan sedikit unsur lain, seperti alumunium (Al) atau boron (B). silikon bersifat semikonduktor (sedikit menghantarkan listrik), yang diperlukan dalam berbagai peralatan, elektronik, seperti kalkulator dan Komputer. Itulah sebabnya silikon merupakan zat yang sangat penting dalam dunia modern. Untuk itu dibutuhkan silikon yang kemurniannya sangat tinggi dan dapat dihasilkan dengan reaksi:
SiCl4(g) + 2H2(g) → Si(s) + 4HCl(g)
Jari-jari silikon lebih besar dari karbon, sehingga tidak dapat membentuk ikatan π (rangkap dua atau tiga) sesamanya, hanya ikatan tunggal (σ). Karena itu silikon tidak reaktif pada suhu kamar dan tidak bereaksi dengan asam, tetapi dapat bereaksi dengan basa kuat seperti NaOH.
Si(s) + 4OH-(aq) → SiO4(aq) + 2H2(g)
Pada suhu tinggi, silikon dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrida, dan dengan halogen membentuk halide, seperti:
Si(s) + 2H2 → SiH4
Si(s) + 2Cl2 → SiCl4
Batuan dan mineral yang mengandung silikon, umumnya merupakan zat padat yang mempunyai titik tinggi, keras, yang setiap keping darinya merupakan suatu kisi yang kontinu terdiri dari atom-atom yang terikat erat. Sebuah contoh dari zat padat demikian, adalah silikon dioksida, yang terdapat dialam dalam bentuk kuarsa, aqata (akik), pasir, dan seterusnya.
D. Reaksi Silikon
a. Reaksi dengan Halogen
Silikon bereaksi dengan halogen secara umum, bahkan sampai terbakar dalam gas flour (menggunakan suatu atom halogen).
Si + 2X2 → SiX4
b. Asam-oksi yang umum
Bila dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen dalam reaksi pembakaran yang sangat eksotermik untuk membentuk oksida SiO2, pada hakikatnya tidak reaktif dengan air pada suhu-suhu biasa. Namun, dua asam silikat sederhana adalah asam ortosilikat, H4SiO4, dan asam metasilikat, H2SiO3. Kedua senyawa ini praktis dan larut dalam air, tetapi mereka memang bereaksi dengan basa.
Contohnya:
H4SiO4(s) + 4 NaOH(aq) → Na4SiO4(aq) + H2O(aq)
(nartium ortosilikat)
Bila kering seBagian (parsial) asam silikat disebut gel silika (suatu asam yang agak mirip dengan garam buatan, NaCl). Dalam bentuk ini ia mempunyai kapasitas menyerap yang besar terhadap uap air, belerang dioksida, asam sitrat, benzena dan zat-zat lain, ia digunakan secara luas sebagai bahan untuk menghilangkan kelembaban dalam wadah-wadah kecil yang tertutup.
Garam-garam asam oksi dari kedua asam silikat tadi meliputi;
Na2SiO3 natrium metasilikat
Na4SiO4 natrium ortosilikat
Mg2SiO4 magnesium ortosilikat
LiAl(SiO3)2 litium alumunium metasilikat
Semua silikat ini kecuali silikat dari Na+, K+, Rb+, Cs+, dan NH4+, praktis tidak larut dalam air.
Semua silikat yang larut, membentuk larutan yang berasifat basa bila dilarutkan dalam air. Ion SiO32-, bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.
SiO32-(aq) + H2O(aq) → HSiO3-(aq) + OH-(aq)
Suatu sifat kimia yang penting dari silikon adalah kecenderungan yang membentuk molekul yang signifikan besar. Silikon cenderung membentuk ikatan tunggal (masing-masing membentuk 4 dan 3 ikatan tunggal). Silikon membentuk molekul-molekul dan ion-ion raksasa, atom oksigen membentuk kedudukan yang berselang-seling.
D. Karakteristik silikon
Atom silikon seperti halnya atom karbon, dapat membentuk empat ikatan secara serentak silikon dalam susunan petrahedral, unsur Si mengkristal dengan struktur kubus pusat muka (fcc) seperti intan, silikon bersifat semi konduktor. Dalam siloka SiO2, setiap atom Si terikat pada empat atom O dan tiap atom O terikat pada dua atom Si. Susunan struktur tersebut membentuk jaringan yang sangat besar, yaitu struktur kristal kovalen raksasa (seperti intan). Kuarsa mempunyai titik leleh tinggi dan bersifat insulator. Kuarsa merupakan bentuk umum untuk silika namun, sesungguhnya bentuk-bentuk silika lain banyak, sehingga umumnya disebut mineral silika. Sebagian besar silika tidak larut dalam air. Hanya silikat dari logam alkali yang dapat diperoleh sebagai senyawa yang larut dalam air. Sifat umum dari mineral silikat adalah kekomplekan anion silikatnya, namun struktur dasarnya merupakan tetrahedral sederhana dari empat atom O disekitar atom pusat Si, tetrahedral ini dapat berupa:
•Unit terpisah
•Bergabung menjadi rantai atau cincin dari 2,3,4 atau 6 gugus
•Bergabung membentuk rantai tunggal yang panjang atau rantai ganda
•Tersusun dalam lembaran
•Terikat menjadi kerangka tiga dimensi
SiO44-(aq) + 4H+(aq) → Si(OH)4(aq)
E. Reaktifitas silikon dan senyawanya
Kereaktifan silikon sama halnya dengan boron dan karbon yaitu sangat tak reaktif pada suhu biasa. Bila mereka bereaksi, tak ada kecendrungan dari atom-atom mereka untuk kehilangan elektron-elektron terluar dan membentuk kation sederhana, seperti B3+, C4+ dan Si4+. Ion-ion kecil ini akan mempunyai rapatan muatan begitu tinggi, sehingga eksistensinya tidaklah mungkin. Namun atom-atom ini biasanya bereaksi dengan persekutuan antara elektron merekamembentuk ikatan kovalen. Bila dipanaskan dalam udara, unsur-unsur itu bereaksi dengan oksigen dalam reaksi pembakaran yang sangat eksotermik untuk membentuk oksida B2O3, CO2 dan SiO2,Ketiga oksida ini bersifat asam.
SiO2 pada hakikatnya tidak reaktif dengan air pada suhu-suhu biasa. Namun dua asam silikat sederhana adalah asam ortosilikat, H4SiO4 dan asam metasilikat, H2SiO3- Kedua senyawa ini praktis tak larut dalam air, tetapi mereka bereaksi dengan basa, contohnya
H4SiO4(s) + 4NaOH(aq) → Na4SiO4(aq) + 4H2O(aq)
Bila kering sebagian (parsial), asam silikat disebut gel silika (suatu bahan yang agak mirip dengan garam batuan, NaCl). Dalam bentuk ini, ia mempunyai kapasitas menyerap yang besar terhadap uap air, belerang dioksida, asam nitrat, benzena dan zat-zat lain. Ia digunakan secara luas sebagai bahan untuk menghilangkan kelembaban dalam wadah-wadah kecil.
F. Kegunaan silikon dan senyawa silikon
1. Penggunaan penting silikon
Penggunaan penting dari silikon adalah dalam pembuatan transistor, chips, komputer dan sel surya. Untuk tujuan itu diperlukan silikon ultra murni. Silikon juga digunakan dalam berbagai jenis alise dengan besi (baja). Sedangkan senyawa silikon digunakan dalam industri. Silica dan silikat digunakan untuk membuat gelas, keramik, porselin dan semen.
Larutan pekat natrium silikat (Na2SiO3), suatu zat padat amorf yang tidak berwarna, yang disebut water glass, digunakan untuk pengawetan telur dan sebagai perekat, juga sebagai bahan pengisi (fillir) dalam detergent.
Silikon karbida (SiC), merupakan zat padat yang sangat keras digunakan untuk ampelas (abrasive) dan pelindung untuk pesawat ulang alik terhadap suhu yang tinggi sewaktu kembali kebumi. Silica gel, suatu zat padat amorf yang sangat berfori, dibuat dengan melepas sebagian air dari asam silikat (H2SiO3) atau (SiO2H2O). silica gel bersifat higroskopis (mengikat air) sehingga digunakan sebagai pengering dalam berbagai macam produk.
Bahan-bahan yang mengandung silikon yang dikenal baik
a. Keramik.
b. Semen
c. Kaca
d. Silikon
e. Zeolit
2.3 Germanium (Ge)
A.Sejarah Germanium
Germanium berasal dari bahasa Latin: Germania, Jerman. Germanium ditemukan sekitar 100 tahun yang lalu oleh ahli kimia Rusia, Mendeleev Omitri pada tahun 1871. Sementara pada tahun 1886, seorang kimiawan Jerman, Clemens Winkler, memutuskan untuk memberi nama unsur baru germanium, sebagai penghormatan kepada tanah airnya.
1. Mengambil unsur ini secara komersil dari debu-debu pabrik pengolahan bijih-bijih seng.
2. Sebagai produk sampingan beberapa pembakaran batubara.
3. Germanium dapat dipisahkan dari logam-logam lainnya dengan cara distilasi fraksi tetrakloridanya yang sangat reaktif. Teknik ini dapat memproduksi germanium dengan kemurnian yang tinggi
B. Sifat Germanium
• Massa atom :72,59
• Bilangan oksidasi :4
• Nomor atom :32
• Titik didih :2830 c
• Titik leleh :937,4 c
• Massa jenis :5,32 g/ml
• Kerapatan :1,88 gr/ml
• Sifat fisik pada suhu kamar :abu-abu putih
• Jumlah ikatan dalam senyawa :4
• Rumus klorida :GeCl4
• Titik didih kloridanya :84
• Bentuknya :kristal dan rapuh
• Bersifat : semikonduktor dengan kemurnian yang sangat tinggi
C.Kegunaan Germanium
• Ketika germanium didoping dengan arsenik, galium atau unsur-unsur lainnya digunakan sebagai transistor dalam banyak barang elektronik.
• Sebagai semikonduktor
• Sebagai bahan pencampur logam, sebagai fosfor di bola lampu pijar dan sebagai katalis.
• Germanium dan germanium oksida tembus cahaya sinar infra merah dan digunakan dalam spekstroskopi infra merah dan barang-barang optik lainnya, termasuk pendeteksi infra merah yang sensitif
• Index refraksi yang tinggi dan sifat dispersi oksidanya telah membuat germanium sangat berguna sebagai lensa kamera wide-angle dan microscope objectives. Bidang studi kimia organogermanium berkembang menjadi bidang yang penting.
2.4 Timah (Sn)
A. Sejarah Timah
Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan symbol kimia Sn. Nama latin dari timah adalah “Stannum” dimana kata ini berhubungan dengan kata “stagnum” yang dalam bahasa inggris bersinonim dengan kata “dripping” yang artinya menjadi cair / basah, penggunaan kata ini dihubungkan dengan logam timah yang mudah mencair.
Timah putih merupakan salah satu logam yang dikenal dan digunakan paling awal. Ditemukan pada masa sebelum Masehi dan tidak diketahui siapa orang yang pertama kali menemukan Timah.
Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi, akan tetapi diperoleh dari senyawaannya yaitu SnO2. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite adalah mineral timah oksida dengan rumus SnO2. Berbentuk kristal dengan banyak permukaan mengkilap sehingga tampak seperti batu perhiasan. Kristal tipis Cassiterite tampak translusen. Cassiterite adalah sumber mineral untuk menghasilkan logam timah yang utama Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau.
B. Sifat Fisika Timah
• Fasa : padatan
• Densitas : 7,365 g/cm3 (Sn putih) 5,769 g/cm3 (Sn abu-abu)
• Titik didih : 231,93 C
• Titik didih : 2602 C
• Panas fusi : 7,03 kJ/mol
• Kalor jenis : 27,112 J/molK
C. Sifat Kimia Timah
• Bilangan oksidasi : 4,2, -4
• Nomor atom : 50
• Nomor massa : 118,71
• Elektronegatifitas : 1,96 (skala pauli)
• Energi ionisasi : 708,6 kJ/mol
• Jari-jari atom : 140 pm
• Jari-jari ikatan kovalen : 139 pm
D. Kegunaan Timah
• Timah merupakan logam ramah lingkungan, penggunaan untuk kaleng makanan tidak berbahaya terhadap kesehatan manusia. Kebanyakan penggunaan timah putih untuk pelapis/pelindung, dan paduan logam dengan logam lainnya seperti timah hitam dan seng.
• Logam timah banyak dipergunakan untuk solder(52%).Timah dipakai dalam bentuk solder merupakan campuran antara 5-70% timah dengan timbale akan tetapi campuran 63% timah dan 37% timbale merupakan komposisi yang umum untuk solder. Solder banyak digunakan untuk menyambung pipa atau alat elektronik
• Industri plating (16%) , logam timah banyak dipergunakan untuk melapisi logam lain seperti seng, timbale dan baja dengan tujuan agar tahan terhadap korosi. Aplikasi ini banyak dipergunakan untuk melapisi kaleng kemasan makanan dan pelapisan pipa yang terbuat dari logam.
• Pewter, merupakan paduan antara 85-99% timah dan sisanya tembaga, antimony, bismuth, dan timbale. Banyak dipakai untuk vas, peralatan ornament rumah, atau peralatan rumah tangga.
• Untuk bahan dasar kimia (13%)
• Kuningan & perunggu (5,5%)
• Industri gelas (2%)
• Dan berbagai macam aplikasi lain (11%).
2.5 Timbal (Pb)
A. Sejarah Timbal
Timbal dalam bahasa Inggris disebut sebagai “Lead” dengan simbol kimia “Pb”. Simbol ini berasal dari nama latin timbal yaitu “Plumbum” yang artinya logam lunak. Logam timbal telah dipergunakan oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu (sekitar 6400 SM) hal ini disebabkan logam timbal terdapat diberbagai belahan bumi, selain itu timbal mudah di ekstraksi dan mudah dikelola. Unsur ini telah lama diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturnus.
Timbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral timbal yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb dengan proses pemanggangan, “Cerussite (PbCO3)”, dan “Anglesite”(PbSO4).timbal organik ditemukan dalam bentuk senyawa Tetra Ethyl Lead (TEL) dan Tetra Methyl Lead (TML).
B. Sifat dan Karakteristik Pb
Timbal atau Timah Hitam (Pb) adalah unsur yang bersifat logam, hal ini merupakan anomali karena unsur-unsur diatasnya (Gol IV) yakni Karbon dan Silikon bersifat non-logam.
1. Berwarna putih kebiru-biruan dan mengkilap.
2. Lunak sehingga sangat mudah ditempa.
3. Tahan asam, karat dan bereaksi dengan basa kuat.
4. Daya hantar listrik kurang baik. (Konduktor yang buruk)
5. Massa atom relative 207,2
6. Memiliki Valensi 2 dan 4.
7. Tahan Radiasi
Sifat Fisika Timbal
Fasa pada suhu kamar : padatan
Densitas : 11,34 g/cm3
Titik leleh : 327,5 0C
Titik didih : 17490C
C. Kegunaan Timbal
• Tetra etil lead disingkat sebagai TEL adalah senyawa organometalik yang memiliki rumus Pb(CH3CH2). TEL dipakai sebagai zat “antiknocking” pada bahan bakar.
• PbCl2 merupakan salah satu reagen berbasis timbal. Banyak digunakan sebagai bahan untuk produksi kaca yang menstransimisikan inframerah, memproduksi kaca ornament, dan juga sebagai bahan cat.
• PbO2 (Plumbi oksida atau Timbal(IV) oksida) digunakan sebagai katoda dalam accu.
• Timbal tetroksida (Pb3O4) banyak dipergunakan oleh industri penghasil baterai, kaca timbal, dan cat anti korosi.
• Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.
• Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan.
• Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik
• Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan radiasi misalnya sinar X.
Bahaya timbal (Timah Hitam) :
1. Dapat menyebabkan keracunan kronik pada otak dan pembuluh darah/saraf tubuh. Kandungan timbal yang tinggi dapat menyebabkan terjadinya penurunan perkembangan intelegensia dan rentan terhadap ketidaksimbangan sistem saraf tubuh.
2. Dapat menyebabkan penyakit pernafasan dan pencernaan akut. Unsur timbal beresiko tinggi merusak kerja sistem metabolisme tubuh (ginjal, hati) serta menyebabkan infeksi pada sistem pernafasan.
3. Dapat menyebabkan melemahnya kerja zat-zat pembangun tulang pada tubuh anak. Hal ini dapat merusak struktur kandungan tulang tubuh anak pada masa pertumbuhannya, sehingga berpotensi menyebabkan kerapuhan tulang (osteophorosis).
SIFAT FISIKA KARBON
SIFAT KARBON
Titik leleh (K) 3.51
Titik didih (K) 3.93
Distribusi elektron 2.4
Energi pengionan Ev/atm atau Kj mol-1 11.3
Jari-jari kovalen A 1.09
jari-jari ion A 0.15 (C4+)
Keelektronegatifan 2.5
SIFAT KIMIA KARBON :
1) Karbon bereaksi langsung dengan flour, dengan reaksi seperti berikut.
C(s) + 2F2(g) CF4(g)
2) Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.
2C(s) + 02(g) 2CO(g)
3) Membentuk asam oksi.
CO2(g)+H2O(l) H4 CO3(l)
4) Membentuk garam asam oksi.
Asam karbonat suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa menghasilkan karbonat dan bikarbonat, antara lain sebagai berikut.
_K2CO3 = Kalium karbonat
_KHCO3 = Kalium bikarbonat
_MgCO3 = Magnesium bikarbonat
5) Kecendrungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, ikatan rangkap dua, dan ikatan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.
6)
SIFAT FISIKA SILIKON
SIFAT SILIKON
Titik leleh (K) 1.412
Titik didih (K) 2.680
Distribusi elektron 8.2
Energi pengionan Ev/atm atau Kj mol-1 8.2
Jari-jari kovalen A 8.2
jari-jari ion A 0.41 (Si4+)
Keelektronegatifan 1.8
SIFAT KIMIA SILIKON
1) Silikon bereaksi dengan halogen, secara umum reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.
Si + 2X2 SiX4
2) H4SiO4(l) + Na4SiO4 + H2O(I)
4NaOH(I) natrium ortosilikat
3) Silikon membentuk garam dari asam oksi, antara lain seperti berikut.
_Na2SiO3 = Natrium metasilikat
_Mg2SiO4 = Magnesium ortosilikat
_LiAl(Si03)2 = Litium aluminium metasilikat
4) SiO32-( aq) +H2O(l) D HsiO3(aq) +OH-(aq)
5) Silikon membentuk molekul-mlekul dan ion-ion raksasa, dimana atom oksigen menempati kedudukan yang berselang seling.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dalam golongan IVA, tidak hanya unsur karbon dan silikon saja yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, terdapat pula unsur lain seperti Germanium (Ge), Timah (Sn), dan Timbal (Pb) yang juga memiliki kegunaan tersendiri yang sering digunakan dalam kehidupan dan tentunya memiliki sifat/ karakteristik masing-masing. Oleh karena itulah hendaknya unsur-unsur golongan IVA ini diketahui dan dipelajari agar lebih dapat memahami karakteristik dan kegunaan unsur-unsur didalamnya.
B. Saran
Diharapakan pembaca dapat memahami unsur golongan IVA serta mengetahui unsur yang terdapat didalamnya tentang kegunaan, sifat, dll.
DAFTAR PUSTAKA
www.Muhammadkh.blogspot..com
www.Irwansahaja.blogspot.com
www.Perpustakaancyber.com
www.chem-is-try.org/materi_kimia
www.kimiamolekul.blogspot.com/2012