BAB 2 KIMIA UNSUR PERIODE KE 4 -SENIOR HIGH SCHOOL-

1. EVY SANDIKA
SYIFALUTHFI
ARDINA
MUHAMMAD
RAFI
AZDIANTAMA
Mempersembahkan...

2. BAB 2
UNSUR PERIODE KE-4
(Unsur Transisi)

3. DEFINISI
Unsur transisi adalah unsur yang dapat
menggunakan elektron pada kulit terluar dan
kulit pertama terluar untuk berikatan dengan
unsur-unsur yang lain.

5. SIFAT-SIFAT UNSUR
TRANSISI PERIODE KE-EMPAT
Semua unsur transisi periode keempat tergolong logam
dengan titik didih dan titik leleh yang relatif tinggi
Paramagnetik (tertarik oleh medan magnet)
Membentuk senyawa yang berwarna
Mempunyai beberapa tingkat oksidasi
Membentuk berbagai macam ion kompleks
Berdaya katalik baik dalam industri maupun dalam
metabolisme tubuh

6. KEBERADAAN UNSUR UNSUR PERIODE
KEEMPAT DI SEKITAR
Nomor
atom
• Bernomor atom
21
Bentuk
fisik dan
sifat
• Tidak berwarna
• Diamagnetik
Keberad
aan pada
alam
• Banyak ditemukan
pada matahari
• Berupa Torvetit =
Sc2SiO7
Kegunaa
n
• Sebagai filamen
lampu yang
memiliki
intensitas tinggi
1. Skandium (Sc)

7. >>> Sebagai filamen lampu <<<

8. Nomor
atom
• Bernomor atom 22
Bentuk
fisik dan
sifat
• Ringan,
• Kuat,
• Tahan korosi
(termasuk tahan
terhadap air laut
dan chlorine)
dengan warna
putih-metalik-
keperakan.
• Tahan terhadap
cuaca,
• Stabil pada suhu
tinggi
Keberadaa
n pada
alam
• Dalam kulit bumi
(sekitar 0,6% massa
kulit bumi).
• Berupa Rutile = TiO2,
Ilmenit = (FeTi)2O3,
ferrotitanate = FeTiO3
Fungsi
pada alam
• Sebagai bahan
kontruksi, karena
mempunyai sifat
fisik
• Sebagai badan
pesawat terbang
dan pesawat
supersonic
• Sebagai pigmen
putih, bahan
pemutih kertas,
kaca, keramik, dan
kosmetik
2. Titanium (Ti)

9. Sebagai campuran pada pembuatan ujung pemukul
pada stik golf

10. Nomor
atom
• Bernomor atom
23
Bentuk
fisik dan
sifat
• Keras
• Tahan korosi
Keberada
an pada
alam
• Tersebar di kulit
bumi (sekitar 0,02%
massa kulit bumi)
• Berupa Karnotit (k-
uranil-vanadat) =
K2(UO2)2 (VO4)2.3H2,
Vanadit =
Pb5(VO4)3Cl
Kegunaan
• Vanadium umumnya
digunakan untuk
paduan dengan
logam besi dan
titanium
• Untuk membuat
peralatan yang
membutuhkan
kekuatan dan
kelenturan yang
tinggi seperti per
mobil dan alat mesin
berkecepatan tinggi
• Untuk membuat
logam campuran
3. Vanadium (V)

11. >>> Sebagai campuran besi dan Titanium <<<

12. 4. Kromium (Cr)
Nomor
atom
• Bernomor atom
23
Bentuk
fisik dan
sifat
• Perpaduan
kromium dengan
besi dan nikel
menghasilkan
baja tahan karat.
Keberad
aan
pada
alam
• Kromium trivalen
(Cr (III), atau
Cr3+) diperlukan
dalam jumlah
kecil dalam
metabolisme
gula pada
manusia
• Kromit =
Cr2O3.FeO
Kegunaa
n
• Sebagai pelapis
pada ornamen-
ornamen
bangunan,
komponen
kendaraan, seperti
knalpot pada
sepeda motor,
• Sebagai pelapis
perhiasan seperti
emas, lebih dikenal
dengan sebutan
emas putih.
• Larutan kromium
(III) oksida, dalam
asam sulfat pekat,
adalah oksidator
kuat yang biasanya
digunakan untuk
mencuci alat-alat
laboratorium

13. sebagai campuran pembuatan baja tahan karat (stainless steel)
Sebagai pelapis perhiasan
emas putih
Sebagai pelapis knalpot pada sepeda motor

14. 5. Mangan (Mn)
Nomor
atom
• Bernomor atom
25
Bentuk
fisik dan
sifat
• Logam keras,
• Getas,
• Reaktif,
• Akan terbakar
dengan oksigen
(bentuk bubuk),
• Larut dalam asam
encer
Keberad
aan pada
alam
• Berasal dari batuan
yang terdapat di
dasar lautan
dinamakan pirolusit
• Melimpah di alam
(0,1% kulit bumi).
• Pirolusit = MnO2,
Manganit =
Mn2O3.H2O,
Rodokrosit =
MnCO3
Kegunaan
• Komponen kunci dari
stainless steel dan
paduan alumimum
tertentu
• Sebagai dekolorisasi
kaca dan membuat
kaca berwarna ungu
• Mangan dioksida
(MnO) yang digunakan
untuk pupuk dan
keramik,
• Mangan karbonat
(MnCO3) yang
dimanfaatkan sebagai
material awal untuk
membuat senyawa
mangan lainnya.
• Menghilangkan warna
hijau pada gelas yang
disebabkan oleh
pengotor besi

15. Digunakan untuk pewarnaan kaca hias

16. 6. Besi (Fe)
Nomor
atom
• Bernomor atom
26
Bentuk
fisik dan
sifat
• Berwarna putih
kusam
• Tidak begitu keras
• Sangat reaktif
terhadap zat
oksidator
sehingga besi
dalam udara
lembap
teroksidasi oleh
oksigen dengan
cepat membentuk
karat
Keberada
an pada
alam
• Cukup melimpah
dalam kulit bumi
(4,7%)
• Ditemukan
keberadaannya di
matahari, asteroid,
dan bintang
• Terdapat dalam
tubuh manusia
• Berupa Hematit =
Fe2O3, Magnetit =
Fe3O4, Pirit = FeS2,
Siderit = FeCo3,
Limonit = Fe2O3.H2O
Kegunaan
• Membuat baja
• Pembuatan alat
rumah tangga,
produk otomotif,
dan lainnya
• Dibutuhkan dalam
tubuh dalam
pembentukan sel
darah merah

17. Bijih besi yang telah
dibentuk menjadi kawat
untuk bahan konstruksi
bangunan.

18. 7. Kobalt (Co)
Nomor
atom
• Bernomor atom
27
Bentuk
fisik dan
sifat
• Rapuh,
• Logam keras,
• Menyerupai
penampakan besi
dan nikel
• Memiliki
permeabilitas
logam sekitar dua
pertiga daripada
besi
Keberad
aan pada
alam
• Terdapat dalam
meteorit
• Berupa Kobaltit =
CoAsS, Eritrit =
Co3(AsO4)2.8C2O
Kegunaan
• Berbagai paduan
logam,
• Pada media
perekaman
magnetik,
• Sebagai katalis
untuk minyak bumi
dan industri kimia,
• Sebagai pengering
untuk cat dan tinta
• Larutan
co2+ digunakan
sebagai tinta
rahasia untuk
mengirim pesan
dan juga dalam
sistem peramalan
cuaca

19. Bahan baja
tahan karat

20. 8. Nikel (Ni)
Nomor
atom
• Bernomor atom
28
Bentuk
fisik dan
sifat
• Tahan karat
• Dalam keadaan
murni, nikel
bersifat lembek,
tetapi jika
dipadukan
dengan besi,
krom, dan logam
lainnya, dapat
membentuk baja
tahan karat yang
keras
Keberad
aan
pada
alam
• Terdapat dalam
bijih bersama-
sama dengan
arsen, antimon,
dan belerang
• Berupa Pentlandit
= FeNiS, Milerit =
NiS, Smaltit =
NiCoFeAs2,
Garnierit =
Ni.MgSiO3
Kegunaa
n
• Banyak
diaplikasikan
pada peralatan
dapur dan
ornamen-
ornamen rumah
dan gedung, serta
komponen
industri
• Pembuatan
electrode baterai,
dan keramik
• Zat tambahan
pada besi tuang
dan baja, agar
mudah ditempa
dan tahan karat
• Pelapis besi
(pernekel)
• Sebagai katalis

21. Campuran dalam pembuatan baja tahan karat ( stainless steel) dan pada pembuatan koin

22. 9. Tembaga (Cu)
Nomor
atom
• Bernomor atom
29
Bentuk
fisik dan
sifat
• Logam
kemerahan,
• Dengan
kekonduksian
elektrik yang
tahan terhadap
cuaca dan korosi
• Tidak begitu
reaktif, tetapi
dapat juga
terkorosi
(berubah warna
menjadi kehijau
hijauan alinat
terkena udara)
• Besi lemah
apabila dioksidasi
Keberad
aan pada
alam
• Dalam unsur
bebas ditemukan
di northern
michigan amerika
serikat.
• Dalam jumlah
kecil tembaga
ditemukan pada
beberapa jenis
tanaman, bulu-
bulu burung
terutama yang
berbulu terang
dan dalam darah
binatang-binatang
laut seperti udang
dan kerang
Kegunaa
n
• Sebagai bahan
untuk kabel listrik
dan kumparan
dinamo
• Paduan logam
• Mata uang dan
perkakas-
perkakas yang
terbuat dari emas
dan perak selalu
mengandung
tembaga untuk
menambah
kekuatan dan
kekerasannya

23. Nama nama senyawa mineral Cu
(tembaga) di Alam
Garnerit
Kalkopirit
Kalkosite
Malachit
Bornit
Kuprit
Melkonit
H2(NiMg)SiO4.2H2O
CuFeS2
Cu2S
Cu2(OH)2CO3
Cu3FeS3
Cu2O
CuO
Sebagai bahan
pembuatan kabel
dan koin

24. 10. Zink (Zn)
Nomor
atom
• Bernomor atom
30
Bentuk
fisik dan
sifat
• Berwarna kelabu
kebiru-biruan
• Bersifat sederhana
reaktif
• Terbakar dalam
udara dengan
nyalaan hijau
kebiru-biruan
yang terang
• Tidak bermagnet
• Pada suhu
melebihi 210 °C,
logam ini menjadi
rapuh dan akan
pecah jika diketuk
Keberada
an
• Unsur seng di
kerak bumi adalah
sekitar 75 ppm
(0,007%)
• Berupa Seng
blende = ZnS,
Smith sonite =
ZnCO3
Kegunaa
n
• Sebagai layar TV
dan monitor
komputer
• Campuran logam
dengan metal lain
• Bahan cat putih
• Pelapis lampu TL

25. Sebagai pelapis kaleng

26. SIFAT FISIS UNSUR PERIODE KEEMPAT
Sifat Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
Jari-jari atom (Å) 1,44 1,32 1,22 1,18 1,17 1,17 1,16 1,15 1,17 1,25
Jari-jari ion - 1,00 0,93 0,87 0,81 0,75 0,79 0,83 0,87 0,88
Titik leleh °C 1541 1660 1890 1857 1244 1535 1495 1453 1083 420
Titik didih °C 2831 3287 3380 2672 1962 2750 2870 2732 2567 907
Kerapatan
( gr/cm3 )
3,0 4,5 6,0 7,2 7,2 7,9 8,9 8,9 8,9 7,1
Kekerasan (skala
mohs)
- - - 9,0 5,0 4,5 - - 3,0 2,5

27. SIFAT KIMIA UNSUR PERIODE KEEMPAT
Sifat Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
Energi
ionisasi
( kj/mol)
631 658 650 652 717 759 758 737 745 906
Keelektrone
Gatifan
1,3 1,5 1,6 1,6 1,5 1,8 1,8 1,8 1,9 1,6
E°red M2+
(Aq) (volt)
- - -1,20 -0,91 -1,19 -0,44 -0,28 -0,25 +0,34 -0,76
Tingkat
oksidasi
+3 +2
+3
+4
+2
+3
+4
+5
+2
+3
+4
+5
+6
+2
+3
+4
+5
+6
+7
+2
+3
+4
+5
+6
+2
+3
+4
+1
+2
+3
+1
+2
+3
+2

28. BAHAYA UNSUR UNSUR PERIODE KEEMPAT
Sc
(Skandium)
Kerusakan
membran sel,
sistem
reproduksi, &
saraf bagi hewan
air.
Dapat
terakumulasi
dalam tubuh
manusia yang
memberi efek
negatif pada hati.
Kerusakan
paru-paru &
kanker.
Ti
(titanium)
Dapat menyebabkan
gangguan pada sistem
pernapasan, kontak
pada kulit & mata
dapat menyebabkan
iritasi.
Dalam bentuk bubuk
logam, mudah
terbakar & meledak.
V
(vanadium)
Dalam jumlah terlalu
tinggi, dapat menimbul-
kan iritasi pada mata,
kulit, paru-paru, hidung,
& tenggorokan.
Penghambatan
enzim pada
hewan
tertentu
Cr (Krom)
Kekurangan
kromium dalam
tubuh dapat
memicu masalah
kesehatan, begitu
pula jika berlebih.
Menyebabkan
gangguan
metabolisme
pada
organisme air.
Mn
(mangan)
Selain diperlukan,
mangan juga dapat
menyebabkan
keracunan, pada
hewan, manusia,
maupun tumbuhan
dan lingkungan.

29. BAHAYA UNSUR UNSUR PERIODE KEEMPAT
Fe (Besi)
Kontaminasi dengan
besi secara berlebihan
dapat menyebabkan
keracunan.
Kontaminasi dengan
besi berkarat dapat
membahayakan
tubuh, salah satunya
terkena tetanus.
Co
(Kobalt)
Bersifat toksik namun
lebih rendah
dibanding logam-
logam lain dalam
tanah.
Dapat
menyebabkan
iritasi & gangguan
pada pernapasan
& paru-paru.
Ni (Nikel)
Kerusakan tanaman,
lahan & hutan, dapat
pula menyebabkan
hujan asam & polusi
akibat asap,
kesemuanya akibat
pertambangan karena
unsur ini diperoleh
dari proses
penambangan.
Cu
(Tembaga)
Polutan di perairan
laut akibat buangan
industri yang
mengandung Cu,
bersifat toksik bagi
organisme laut.
Dapat menimbulkan
efek negatif bagi
pertumbuhan
karang.
Zn (Seng)
Dapat
mencemari
lingkungan.
Kekurangan
unsur zn dalam
tubuh dapat
mengakibatkan
gangguan,
sedangkan
kelebihan dapat
memicu
keracunan &
gangguan
reproduksi.

30. PEMBUATAN UNSUR UNSUR PERIODE KE-EMPAT
Mengelektrolisis
cairan eutectic kalium,
litium dan skandium
klorida pada suhu 700
dan 800 derajat
celcius.
Cara
pembuatan
skandium
Proses kroll, menggu-
nakan klor & karbon.
Melalui proses distilasi
& reduksi menjadi Ti
murni, pemisahan
dengan udara,
direaksikan dengan air
& HCl sehingga
membeku &
menghasilkan Ti murni.
Cara
pembuatan
titanium
Ferrovanadium
dihasilkan dengan
mereduksi V205 dengan
pereduksi campuran
silicon dan besi.
SiO2 yang dihasilkan
direaksikan dengan
CaO membentuk kerak
CaSiO3(l).
Kemudian
ferrovanadium
dipisahkan dengan
CaSiO3.
Cara
pembuatan
vanadium

31. Bijih krom atau
kromit(Fe(CrO2)2 )
yang direduksi dapat
dihasilkan campuran
Fe dan Cr disebut
ferokrom.
Ferokrom ditambahkan
pada besi membentuk
baja.
Cara
pembuatan
kromium
1. Mereduksi oksida
mangan dengan
natrium, magnesium,
aluminium atau
dengan proses
elektrolisis
2. Proses
aluminothermy dari
senyawa MnO2.
Cara
pembuatan
mangan
Ada 2 tahap untuk
pembuatan jenis- jenis
besi, yaitu
• 1. Peleburan yang
bertujuan untuk
mereduksi biji besi
sehingga menjadi
besi
• 2. Peleburan ulang
yang berguna dalam
pembuatan jenis -
jenis baja.
Peleburan besi
dilakukan dalam suatu
tanur tiup (blast
furnance). Zat reduksi
yang digunakan adalah
karbon dengan prinsip
reaksi:
• 2FeO3 + 3C  4Fe
+ 3CO2.
Cara
pembuatan
besi

32. Pembuatan
besi
• Udara yang panas dihembuskan
membakar karbon terjadi gas
CO2 dan panas. Gas CO2 yang
naik C menjadi gas CO.
• C + O2  CO2
• CO2 + C  2CO
1. Reaksi
pembakaran
• Gas CO mereduksi bijih.
• Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2
• Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2
• Besi yang terjadi bersatu dengan
C, kemudian meleleh karena
suhu tinggi (1.5000c)
2. Proses
reduksi
• CaCO3  CaO + CO2
• CaO + SiO2  CaSiO3 (kerak)3. Reaksi
pembentukan
kerak

33. 7. Cara pembuatan kobalt
• Kobalt di alam diperoleh sebagai biji
smaltit (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS)
yang biasanya berasosiasi dengan Ni
dan Cu. Untuk pengolahan biji kobalt
dilakukan pemanggangan
. Cara pembuatan nikel
• Untuk menghasilkan nikel matte yaitu
produk dengan kadar nikel di atas 75
persen. Tahap-tahap dalam proses
pengolahan adalah sebagai berikut:
• Pengeringan di tanur pengering
untuk menurunkan kadar air bijih
laterit
• Kalsinasi dan reduksi di tanur untuk
menghilangkan kandungan air di
dalam bijih, mereduksi sebagian
nikel oksida menjadi nikel logam,
dan sulfidasi.
• Peleburan di tanur listrik untuk
melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi
sehingga terbentuk fasa lelehan
matte dan terak
• Pengkayaan di tanur pemurni untuk
menaikkan kadar ni di dalam matte
menjadi di atas 75 persen.
• Granulasi dan pengemasan untuk
mengubah bentuk matte dari logam
cair menjadi butiran-butiran yang
siap diekspor setelah dikeringkan
dan dikemas.
Cara pembuatan tembaga
• Pada umumnya bijih tembaga
mengandung 0,5 % Cu, karena itu
diperlukan pemekatan biji tembaga.
• Cu2s dan kerak fesio3 (l) dioksidasi
dengan udara panas
• Pada reaksi oksidasi diperoleh 98% -
99% tembaga tidak murni. Tembaga
tidak murni ini disebut tembaga
blister atau tembaga lepuh. Tembaga
blister adalah tembaga yang
mengandung gelembung gas
SO2 bebas.
• Untuk memperoleh kemurnian Cu
yang lebih tinggi, tembaga blister
dielektrolisis dengan elektrolit
CuSO4 (aq). Pada elektrolisis, sebagai
electrode negatif (katode) adalah
tembaga murni dan sebagai electrode
positif (anode) adalah tembaga blister.

34. Bijih-bijih seng yang utama
adalah sphalerita(sulfida), smithsonite (kar
bonat), calamine (silikat)
dan franklinite (zine, manganese, besi
oksida). Satu metoda dalam mengambil
unsur ini dari bijihnya adalah dengan cara
memanggang bijih seng untuk membentuk
oksida dan mereduksi oksidanya dengan
arang atau karbon yang dilanjutkan
dengan proses distilasi.
Cara
pembuatan
zink

35. Ion kompleks?
Ion kompleks yaitu struktur dimana kation
logam berkaitan dengan dua atau lebih molekul
netral atau anion.
Dalam satu ion kompleks, kation logam
disebut atom pusat, sedangkan molekul atau
anion yang berkaitan dengan atom pusat
disebut ligan (bahasa latin : ligare = mengikat)
ION KOMPLEKS = ATOM PUSAT + LIGAN

37.  Jenis ikatan yang terjadi pada ion kompleks
adalah ikatan kovalen koordinasi
- ligan : donor pasangan elektron
- ion pusat : eseptor pasangan elektron
Jenisligan
Unidentat (monodentat)
Ligan yang menyumbangkan
satu pasang elektron
(mempunyai satu atom
donor)
Bidentat
Ligan yang menyumbangkan
dua pasang elektron
(mempunyai dua atom
donor)
Polidentat
Ligan yang menyumbangkan
lebih dari dua pasang
elektron

38.  Contoh :
1. Atom pusat Ag+ dan dua buah ligan NH3
Muatan ion kompleks = 1+2(0) = +1
Rumus ion kompleks = [Ag(NH3)2]+
2. Atom pusat Cr3+ dan empat buah ligan NH3
Serta dua buah ligan Cl-
Muatan ion kompleks = 3+4(0)=2(-1)=+1
Rumus ion kompleks = [Cr(NH3)4Cl2]+
Bilangan koordinasi adalah jumlah ligan yang erikat pada
kation logam transisi.

39. Muatan ion kompleks adalah penjumlahan dari muatan kation
logam transisi dengan ligan yang mengelilinginya.

41. TATA NAMA ION KOMPLEKS
1. Urutan penamaan :
jumlah ligan – nama ligan – nama ion pusat
contoh : Fe(CN)6
4-  heksasiano ferat (II)
2. Jumlah ligan :
menggunakan awalan jumlah mono=1, di=2, tri=3, tetra=4, penta=5, heksa=6, hepta=7, okta=8,
nona=9, deka=10. jika ligan lebih dari sejenis, ligan-ligan disebutkan sesuai abjad
3. Nama ligan :
- ligan anon berakhiran o (atau a)
- igan molekul netral seuai ketentuan penamaan
4. Nama ion pusat :
disertai biloksnya berupa angka romawi dalam kurung
- ion kompleks positif : nama logam dalam bahasa indonesia
contoh : Ag(NH3)2
+  diaminperak (I)
- ion kompleks negatif : nama logam dalam bahasa latin diberi akhiran –at
contoh : Ag(CN)2  disianoagrerat