Senin, 29 Juni 2009
GOLONGAN III B
Perbandingan Sifat Unsur-Unsur Golongan IIIB

a. Ukuran Atom
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah jari-jari semakin bertambah besar, jumlah kulit elektron semakin banyak.Sedangkan dalam satu periode, dari kiri ke kanan jari-jari semakin pendek, karena ukuran inti semakin ke kanan semakin besar, daya tarik inti dengan elektron semakin kuat.

b. Densitas
Dalam satu golongan dari atas ke bawah densitas semakin besar. Hal ini dikarenakan massa atom relative yang semakin besar pula tetapi menempati volume yang hampir sama.

c. Energi Ionisasi
Energi ionisasi merupakan energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling lemah dari suatu atom netral atau dalam keadaan gas.

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah nilai energi ionisasi unsur golongan IIIB semakin menurun, karena dari atas ke bawah jari-jari atom semakin besar sehingga daya tarik inti dengan elektron terluar semakin lemah, maka energi ionisasinya semakin kecil.

d. Elektronegatifitas
Elektronegatifitas adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom unsur lain.
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah elektronegatifitas unsur golongan IIIB semakin kecil, karena jari-jarinya semakin besar, volumenya semakin besar dan daya tarik inti dan elektron semakin lemah.

Unsur-Unsur Golongan IIIB

1. SCANDIUM
Skandium adalah unsur golongan IIIB yang berada pada periode 4. Skandium merupakan bagian dari unsur transisi. Skandium ditemukan oleh Lars Nilson pada tahun 1879 di Swedia. Skandium ditemukan dalam mineral euxenite, thortveitile, thortvetile dan gadoline di Skandinavia dan Madagaskar. Lars Fredik Nilson dan timnya tidak sadar tentang prediksinya pada sumber pada tahun 1879, yang menyelidiki logam yang terdapat sedikit di bumi. Dengan analisis spektra mereka menemukan unsur baru dalam mineral bumi. Mereka menamakan scandium dari bahasa Latin Scandia yang berarti Scandinavia dan dalam proses isolasi, mereka memproses 10 kg euxenite, menghasilkan sekitar 2 g scandium oksida murni (Sc2O3). Elemen ini diberi nama Skandium karena untuk menghormati Negara Skandinavia tempat ditemukannya unsure ini.
Dmitri Mendeleev menggunakan periodik unsur tahun 1869 untuk memprediksikan keadaan dan sifat dari tiga unsur yang disebut ekaboron.Fischer, Brunger, dan Grinelaus mengolah scandium untuk pertama kalinya pada tahun 1937, dengan elektrolisis potassium, litium, dan scandium klorida pada suhu 700-800ºC.

A. Sifat Fisika
1. Densitas : 3 g/cm3
2. Titik leleh : 1812,2 K
3. Titik didih : 3021 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : putih perak

B. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 21
2. Nomor massa : 44,956
3. Konfigurasi electron : [Ar] 3d1 4s2
4. Volume atom : 15 cm3/mol
5. Afinitas elektron : 18,1 kJ/mol
6. Keelektronegatifitasan : 1,36
7. Energi ionisasi : - pertama : 631 kJ/mol
- kedua : 1235 kJ/mol
- ketiga : 2389 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +1, +2
10. Bentuk Kristal : Hexagonal Unit Cell
Pada keadaan padat scandium mempunyai struktur kristal hexagonal.

C. Sifat Kimia
Sifat kimia dari Skandium:

Reaksi dengan air:

Ketika dipanaskan maka Skandium akan larut dalam air membentuk larutan yang terdiri dari ion Sc (III) dan gas hidrogen
2Sc(s) + 6H2O(aq) 2Sc3+(aq) + 6OH-(aq) + 3H2(g)

Reaksi dengan oksigen

Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk scandium (III)oksida
4Sc(s) + 3O2(g) 2Sc2O3(s)

Reaksi dengan halogen

Skandium sangat reaktif ketika bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk trihalida
2Sc(s) + 3F2(g) 2ScF3(s)
2Sc(s) + 3Cl2(g) 2ScCl3(s)
2Sc(s) + 3Br2(l) 2ScBr3(s)
2Sc(s) + 3I2(s) 2ScI3(s)

Reaksi dengan asam

Skandium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Sc (III) dan gas hidrogen
2Sc(s) + 6HCl(aq) 2Sc3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)

D. Aplikasi
Salah satu bentuk senyawa yang ditemukan dalam unsure Skandium adalah Skandium Clorida (ScCl3), dimana senyawa ini dapat ditemukan dalam lampu halide, serat optic, keramik elektrolit dan laser.
Logam ini juga dapat diperoleh melalui proses elektrolisis dengan reaksi sebagai berikut :
2ScCl3 (s) 2Sc (s) + 3 Cl3 (g)
elektrolisa ini berasal dari leburan dari potassium, lithium, scandium klorida pada suhu 700-800 0C. Penelitian ini dilakukan oleh Fischer, Brunger, Grieneisen. Aplikasi utama dari unsure scandium dalah sebagai alloy alumunium-skandium yang dimanfaatkan dalam industri aerospace dan untuk perlengkapan olahraga ( sepeda, baseball bats) yang mempunyai kualitas yang tinggi. Aplikasi yang lain adalah pengunaan scandium iodida untuk lampu yang memberikan intensitas yang tinggi. Sc2O3 digunakan sebagai katalis dalam pembuatan Aseton.

E. Efek Bagi Kesehatan dan Lingkungan
Skandium tidak beracun, namun perlu berhati-hati karena beberapa senyawa scandium mungkin bersifat karsinogenik pada manusia selain itu dapat menyebabkan kerusakan pada liver jika terakumulasi dalam tubuh. Bersama dengan hewan air, Sc dapat menyebabkan kerusakan pada membran sel, sehingga memberikan pengaruh negatif pada reproduksi dan sistem syaraf.
Sc dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan perabot rumah tangga. Sc secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal ini akan memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan.

2. YITRIUM

Yttrium merupakan unsur golongan IIIB yang berada pada periode 5. Yttrium termasuk dalam logam transisi. Yttrium ditemukan oleh peneliti dari Finlandia bernama Johan Gadolin tahun 1794 dan diisolasi oleh Friedrich Wohler tahun 1828 berupa ekstrak tidak murni yttria dari reduksi yttrium klorida anhidrat (YCl3) dengan potassium.Senyawa ini tidak ditemukan dalam keadaan bebas di bumi.

A. Sifat Fisika
1. Densitas : 4,5 g/cm3
2. Titik leleh : 1796,2 K
3. Titik didih : 3537 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : perak

B. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 39
2. Nomor massa : 88,91
3. Konfigurasi elektron : [Kr] 4d1 5s2
4. Volume atom : 19,8 cm3/mol
5. Afinitas elektron : 29,6 kJ/mol
6. Keelektronegatifitasan : 1,22
7. Energi ionisasi : - pertama : 615,6 kJ/mol
- kedua : 1181 kJ/mol
- ketiga : 1979,9 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +2
10. Bentuk Struktur : Hexagonal Unit Cell

C. Sifat Kimia
Sifat kimia dari Yttrium adalah:

Reaksi dengan air

Ketika dipanaskan maka logam Yttrium akan larut dalam air membentuk larutan yang terdiri dari ion Y (III) dan gas hidrogen
2Y(s) + 6H2O(aq) 2Y3+(aq) + 6OH-(aq) + 3H2(g)

Reaksi dengan oksigen

Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk Yttrium (III)oksida
4Y(s) + 3O2(g) 2Y2O3(s)

Reaksi dengan halogen

Skandium sangat reaktif ketika bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk trihalida
2Y(s) + 3F2(g) 2YF3(s)
2Y(s) + 3Cl2(g) 2YCl3(s)
2Y(s) + 3Br2(g) 2YBr3(s)
2Y(s) + 3I2(g) 2YI3(s)

Reaksi dengan asam

Yttrium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Y (III) dan gas hidrogen
2Y(s) + 6HCl(aq) 2Y3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)

D. Aplikasi
Senyawa Yttrium biasanya ditemukan dalam bentuk senyawa
- Yttrium Allumunium garnet Y­3All5O12 senyawa ini digunakan sebagai laser selain itu untuk perhiasan yaitu stimulan pada berlian.
- Yttrium(III)Oksida Y2O3 senyawa ini digunakan untuk membuat YVO4 ( Eu + Y2O3) dimana phosphor Eu memberikan warna merah pada tube TV berwarna. Yttrium oksida juga digunakan untuk membuat Yttrium-Iron-garnet yang dimanfaatkan pada microwave supaya efektif
- Selain itu Yttrium juga digunakan untuk meningkatkan kekuatan pada logam alumunium dan alloy magnesium. Penambahan Yttrium pada besi membuat nya mempunyai efektifitas dalam bekerja.

E. Efek bagi Kesehatan dan Lingkungan
Bahaya Yttrium jika bereksi dengan udara adalah jika terhirup oleh manusia dapat menyebabkan kanker dan jika terakumulasi dalam jumlah berlebih dalam tubuh menyebabkan kerusakan pada liver. Pada binatang air terpaan scandium menyebabkan kerusakan pada membrane sel, yang berdampak pada system reproduksi dan fungsi pada system saraf. Skandium tidak beracun tetapi beberapa dari senyawa scandium bersifat karsinogenik pada manusia selain itu dapat menyebabkan kerusakan pada liver jika terakumulasi dalam tubuh.
Yttrium dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan perabot rumah tangga. Yttrium secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal ini akan memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan.

3. LANTHANUM

Seorang ilmuawan kimia dari Swedia, Carl Gustav Mosander yang merupakan kimiawan hebat dengan julukan “father moses” pada tahun 1893 telah menemukan unsur baru dalam bentuk sampel impuritif cerium nitrat. Lanthanum ditemukan oleh ahli kimia dari Swedia ini ketika dia mengubah komposisi sampel cerium nitrat dengan memanaskan dan mereaksikan garamnya dengan mencairkan asam nitrat. Dari hasil reaksi tersebut lalu mengisolasinya yang disebut lantana. Lanthanum diisolasi dalam bentuk murni tahun 1923.Lanthanum relatif mudah dimurnikan, sejak hanya terdapat satu lantanida yang berdekatan yaitu cerium yang sangat mudah lepas sesuai dengan ikatan valensinya.

A. Sifat Fisika
1. Densitas : 6,17 g/cm3
2. Titik leleh : 1193,2 K
3. Titik didih : 3693 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : putih perak

B. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 57
2. Nomor massa : 138,91
3. Konfigurasi elektron : [Xe] 5d1 6s2
4. Volume atom : 22,5 cm3/mol
5. Afinitas elektron : 50 kJ/mol
6. Keelektronegatifitasan : 1,1
7. Energi ionisasi : - pertama : 538,1 kJ/mol
- kedua : 1067 kJ/mol
- ketiga : 1850 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +2
10. Bentuk Kristal : Double Hexagonal Unit Cell

C. Sifat Kimia

Reaksi dengan air

Lantanum cukup elektropositif dan bereaksi secara lambat dengan air dingin tapi cukup cepat jika bereaksi dengan air panas membentuk lanthana hidroksida dan gas hidrogen
2La(s) + 6H2O(g) 2La(OH)3(aq) + 3H2(g)

Reaksi dengan oksigen

Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan membentuk Lanthana (III)oksida
4La(s) + 3O2(g) 2La2O3(s)

Reaksi dengan halogen

Logam lanthanum bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk lanthana ( III) halida
2La(s) + 3F2(g) 2LaF(s)
2La(s) + 3Cl2(g) 2LaCl(s)
2La(s) + 3Br2(g) 2LaBr(s)
2La(s) + 3I2(g) 2LaI(s)

Reaksi dengan asam

Yttrium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang mengandung ion Y (III) dan gas hidrogen
2La(s) + 3H2SO4(aq) 2La3+(aq) + 3SO42-(aq) + 3H2(g)

D. Aplikasi
Jarang sekali logam La murni atau senyawa oksidanya mempunyai kegunaan yang spesifik. Karena unsur-unsur kimia mempunyai kesamaan maka mereka sangat sulit untuk dipisahkan. Campuran tersebut akan lebih termaanfaatkan dari pada bentuk murninya. sebagai contoh : “misch metal” adalah campuran dari beberapa “rare earth” dan biasa digunakan untuk “lighter flints’ dan bentuk oksidasinya juga digunakan dalam phosphor layar televisi (LaMgAl11O19 ) dan beberapa peralatan flouresen serupa.
La2O2 digunakan untuk membuat kaca optic khusus (kaca adsorbsi infra merah, kamera dan lensa teleskop). Jika La ditambahkan di dalam baja maka akan meningkatkan kelunakan dan ketahanan baja tersebut. La digunakan sebagai material utama dalam elektroda karbon (carbon arc electrodes). Garam-garam La yang terdapat dalam katalis zeolit digunakan dalam proses pengkilangan minyak bumi , karena La dapat menstabilkan zeolit pada temperatur tinggi.
Salah satu kegunaan senyawa-senyawa gol Lanthanida adalah pada industri perfilman untuk penerangan dalam studio dan proyeksi.
Lantanum dapat mengadsorbsi gas H2 sehingga logam ini disebut dengan “hydrogen sponge” atau sepon hydrogen. Gas H2 tersebut terdisosiasi menjadi atom H, yang mana akan mengisi sebagian ruangan (interstice) dalam atom-atom La. Ketika atom H kembali lepas ke udara maka mereka kembali bergabung membentuk ikatan H-H.

E. Efek Bagi Kesehatan dan Lingkungan
La sangat berbahaya jikak kabut dan asapnya terhirup bersama masuknya oksigen serta dalam jangka waktu yang lama, akan dapat menyebabkan emboli.
Jika menghirup La maka seseorang dapat terkena penyakit kanker paru-paru. Jika terakumulasi dalam tubuh maka La dapat mengancam organ liver.
La dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan perabot rumah tangga. La secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal ini akan memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan.
Bersama dengan hewan air, La dapat menyebabkan kerusakan pada membran sel, sehingga memberikan pengaruh negatif pada reproduksi dan sistem syaraf. La sangat mudah terakumulasi dalam otot.

4. ACTINIUM

Ac merupakan unsur pertama dalam seri grup “actinida”. Actinium ditemukan tahun tahun 1899 oleh Andre-Louis Debierne seorang ahli kimia Prancis yang memisahkannya dari campuran. Friedrich Oskar Giesel menemukan actinium secara bebas tahun 1902 dan disebut “emanium” tahun 1904. Nama Debierne tetap dipakai karena lebih senior. Sifat kimia actinium mirip dengan lanthanum. Kata actinium berasal dari Yunani, akti, aktinos, yang berarti sinar. Karena Ac adalah unsur radioaktif yang dapat bercahaya dalam ruangan gelap, yang disebabkan oleh intensitas keradioaktifannya yang berwarna biru.
Actinium ditemukan dalam jumlah sedukit dalam bijih uranium tetapi lebih banyak dibuat dalam satuan mg dengan cara penyinaran netron terhadap 226Ra dalam reactor nuklir. Logam actinium dibuat dengan cara reduksi actinium florida dengan uap lithium pada suhu 1100-1300ºC.

A. Sifat Fisika
1. Densitas : -
2. Titik leleh : 1323,2 K
3. Titik didih : 2743 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : putih perak

B. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 89
2. Nomor massa : 227,03
3. Konfigurasi elektron : [Rn] 6d1 7s2
4. Volume atom : -
5. Afinitas elektron : -
6. Keelektronegatifitasan : 1,1
7. Energi ionisasi : - pertama : 499 kJ/mol
- kedua : 1170 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidai lainnya : -
10. Struktur Kristal : Face Centered Cubic Unit Cell

C. Sifat Kimia
Reaksi dengan oksigen
Aktinium mudah terbakar membentuk aktinium (III) oksida
4Ac(s) + 3O2(g) 2Ac2O3(s)

D. Aplikasi
Sifat keradioaktifan dari Ac 150 kali lebih besar dari Radium, sehingga memungkinkan untuk menggunakan Ac sebagai sumber netron. Sebaliknya Ac jarang digunakan dalam bidang Industri.
Ac-225 digunakan dalam pengobatan, yaitu digunakan dalam suatu generator untuk memproduksi Bi-213. Ac-225 juga dapat digunakan sebagai agen untuk penyembuhan secara “radio-immunoterapi”.

E. Efek Bagi Kesehatan dan Lingkungan
Aktinium-227 bersifat sangat radoiaktif dan berpengaruh buruk pada kesehatan. Bahaya dari aktinium sama dengan bahaya dari plutonium. Bahaya terbesar dari raioaktif unuk kehidupan sebagaimana kita ketahui adalah bahaya bagi sistem reproduksi dan penurunan sifat.Bahkan dengan dosis rendah bersifat karsinogenik yang menyebabkan penurukan sistem kekebalan tubuh leukimia.
Pertumbuhan tekhnologi nuklir telah membawa sejumlah besar pengeluaran zat radioaktif ke atmosfir, tanah, lautan. Radiasi membahayakan dan terkonsentrasi dalam rantai makanan, sehingga membehayakan bagi manusia dan hewan.