Sifat Unsur Transisi Pada Periode Keempat.docx

Sifat Unsur Transisi Pada Periode Keempat Unsur Unsur Transisi dapat dijumpai mulai periode keempat.

Pada system periodik unsur, yang termasuk dalam golongan Transisi adalah unsur-unsur golongan B, dimulai dari IB – VIIB dan VIII. Sesuai dengan pengisian elektron pada subkulitnya, unsur ini termasuk unsur blok d, yaitu unsur-unsur dengan elektron valensi yang terletak pada subkulit d dalam konfigurasi elektronnya. Sifat – Sifat Umum Unsur transisi mempunyai sifat- sifat khas yang membedakannya dari unsur golongan utama, antara lain: 1. Bersifat logam. Semua unsur transisi tergolong logam karena dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi ( unsur – unsur golongan utama ada yang tergolong logam, metalloid, dan logam). 2. Bersifat paramagnetik (sedikit tertarik ke dalam medan magnet). 3. Membentuk senyawa – senyawa yang berwarna (senyawa dari unsur logam golongan utama tidak berwarna) 4. Mempunyai beberapa tingkat oksidasi (unsur logam golongan utama umumnya hanya mempunyai sejenis tingkat oksidasi). 5. Membentuk berbagai macam ion kompleks (unsur logam golongan utama tidak banyak yang dapat membentuk ion kompleks). 6. Berdaya katalik. Banyak unsur transisi atau senyawanya yang berfungsi sebagai katalisator, baik dalam proses industri maupun dalam metabolisme. A. Sifat Fisis Sifat – Sifat Fisis Sifat Sc Jari – jari atom (Å) 1,44 2+ Jari – jari ion M (Å) Titik leleh (°C) 1541 Titik didih (°C) 2831 3 Kerapatan (gram/cm ) 3,0 Kekerasan (skala Mohs) Energy ionisasi (Kj/mol) 631 Keelektronegatifan 1,3 2+ E°red M (aq) (volt) E°red M3+ (aq) (volt) -2,10

Ti 1,32 1,00 1660 3287 4,5 658 1,5 -1,20

V 1,22 0,93 1890 3380 6,0 650 1,6 -1,20 -0,86

Cr 1,18 0,87 1857 2672 7,2 9,0 652 1,6 -0.91 -0,74

Mn 1,17 0,81 1244 1962 7,2 5,0 717 1,5 -1,19 -0,28

Fe 1,17 0,75 1535 2750 7,9 4,5 759 1,8 -0,44 -0.04

Co 1,16 0,79 1495 2870 8,9 758 1,8 -0,28 -0,40

Sebagaimana dapat di lihat pada Tabel 1, jari – jari atom unsur – unsur transisi tidak banyak berubah dalam satu periode dari kiri ke kanan. Hal ini disebabkan oleh pengisian subkulit d dengan elektron – elektron, sehingga memerisai pengaruh daya tarik inti terhadap elektron

Ni 1,15 0,83 1453 2732 8,9 737 1,8 -0,25 -

terluar. Pengaruh daya tarik inti terhadap elektron terluar seolah-olah sama meskipun muatan inti bertambah dengan naiknya nomor atom unsur, akibatnya jari-jari atom pun relatif tidak berubah.

Titik leleh dan titik didih unsur-unsur transisi tinggi, menunjukan bahwa ikatan logam pada unsur-unsur transisi sangat kuat. Hal ini diperkuat pula dengan bukti tingginya daya hantar listrik dan daya hantar panas unsure-unsur transisi, yang menyatakan mudahnya terjadidelokalisasi elektron pada kisi logam. Kisi logam (kerapatan) transisi sangat rapat yang ditunjukan oleh tingginya kerapatan unsur-unsur transisi. Logam membentuk struktur terjejal dengan atom-atom logam yang berukuran sama tersusun sangat rapat dalam Kristal logam. Dalam Kristal logam ini ion-ion positif logam tarik menarik dengan “larutan” elektron yang dimiliki oleh seluruh Kristal. Dalam sel satuan kisi Kristal logam ada 2 macam susunan yaitu struktur terjejal heksagonal(hexagonal closest packed atau hcp) dan struktur terjejal kubus (cubic closest packed atau ccp). Jenis kisi ini menyebabkan kekerasan logam berbeda, bergantung pada kerapatan susunan atom-atom dalam kisinya. Energy ionisasi pertama dari unsur–unsur transisi periode 4 ternyata hampir sama. Hal itu terjadi karena muatan efektif inti yang dialami elektron kulit terluar adalah sama, yaitu +2 (electron terakhir unsure transisi mengisi kulit ketiga, bukan kulit terluar). Adapun energi ionisasi zink (Zn) yang mencolok tinggi dapat terjadi karena zink mempunyai konfigurasi elektron penuh, suatu bentuk elektron yang relatif stabil. Semua unsur transisi periode keempat mempunyai energi ionisasi yang relatif rendah (kurang dari 1000 Kj/mol) kecuali zink (Zn) yang agak besar (906 Kj/mol). Sifat logam unsur transisi juga dicerminkan oleh harga keelektronegatifannya yang rendah (kurang dari 2). Pada kenyataannya, semua unsur transisi periode keempat membentuk kation tunggal dengan bilangan oksidasi +1, +2, atau +3. Pada tingkat oksidasi yang rendah, senyawa unsur transisi bersifat ionik. Potensial energi unsur transisi periode 4 yang berharga negatif (kecuali Cu), menyatakan bahwa unsur –unsur transisi ini bersifat reduktor. Sifat reduktornya menyebabkan unsur-unsur transisi dapat bereaksi dengan unsur-unsur nonlogam, seperti oksigen, belerang, dan halogen. Oleh karena itu, di alam unsur-unsur transisi umumnya terdapat sebagai oksida, sulfida, atau halide (dalam batuan). Tidak jelasnya keteraturan perubahan harga energi ionisasi unsur-unsur transisi periode keempat dari kiri ke kanan, menyebabkan pula tidak adanya keteraturan perubahan kereaktifan unsur-unsur ini bervariasi dan bersifat spesifik. B. Sifat kimia umumnya merujuk pada sifat suatu materi pada kondisi ambien atau sekitar, yaitu pada suhu kamar, tekanan atmosfer, dan atmosfer beroksigen). Sifat ini terutama timbul pada reaksi kimia dan hanya dapat diamati dengan mengubah identitas kimiawi suatu zat. Sifat kimia dapat digunakan untuk menyusun klasifikasi kimia.

1. Sifat Logam.

Semua unsur transisi periode keempat secara meyakinkan tergolong logam, baik dalam sifat kimia maupun sifat fisis. Semua unsur transisi periode keempat mempunyai energi ionisasi yang relatif rendah (kurang dari 1.000 kJ/mol) kecuali zink yang energi ionisainya agak besar (906 kJ / mol). Sifat logam unsur transisi juga dicerminkan oleh harga keelektronegatifannya yang rendah (kurang dari 2). Pada kenyataannya, semua unsur transisi periode keempat membentuk kation tunggal dengan bilangan oksidasi +1, +2, atau +3. pada tingkat oksidasi yang rendah, senyawa unsur transisi bersifat ionik. Sifat megnet dari suatu zat dapat ditunjukkan dan diukur dengan neraca. Zat yang bersifat diamagnetik akan menunjukkan berat kurang, sedangkan yang bersifat paramagnetik menunjukkan berat lebih. Sifat magnet zat berkaitan dengan konfigurasi elektronnya. Zat yang bersifat paramagnetik mempunyai setidaknya satu elektron tak berpasangan. Semakin banyak elektron tak berpasangan, semakin bersifat paramagnetik. Pengukuran sifat magnet dapat digunakan untuk menentukan jumlah elektron tak berpasangan dalam satu spesi. 2. Membentuk Ion kompleks Ion kompleks adalah ion yang terbentuk dari suatu kation tunggal (biasanya ion logam transisi) yang terikat langsung pada beberapa anion atau molekul netral. Contoh : Ion kompleks [Fe(CN)6]4- terdiri dari ion Fe2+ yang terikat pada 6 ion CN-, sedangkan ion kompleks [Cu(NH3)4]2+ terdiri dari ion Cu2+ yang terikat pada 4 molekul NH3. Perhatikan strukturnya berikut ini. CN NC CN Fe NC CN CN

H3N

NH3 Cu

H3N

NH3

3. Sebagai Katalis Mampu berperan sebagai katalis heterogen dengan senyawa gas lainnya. 4. Warna ion transisi Suatu zat akan berwarna apabila zat itu menyerap sebagian warna dan memantulkan yang lain. Warna yang tampak ialah warna yang dipantulkan atau perpaduan dari warna-warna yang dipantulkan. Unsur transisi membentuk senyawasenyawa berwarna dan hal itu berkaitan dengan adanya subkulit d yang terisi tidak penuh. Pada suatu atom atau ion yang berdiri sendiri, kelima orbital dari subkulit d mempunyai tingkat energy yang sama. Akan tetapi kehadiran ligan menyebabkan pemisahan (spilitting) tingkat energy pada orbital-orbital itu. Pada system octahedral (ion kompleks dengan 2 2 2 bilangan koordinasi 6), orbital dx - y dan dz menjadi lebih tinggi daripada orbital dx,,dyz, dan dxz (lihat gambar 3.18). selisih tingkat energy antara orbital d energy rendah dengan orbital d energy tinggi ditandai dengan delta ( Δ0 system oktahedral). Niai Δ0 tersebut berada disekitar energy dari sinar-sinar tampak. Artinya, sinarsinar tampak mengeksitasi electron dari orbital d energy rendah ke orbital d energy tinggi. Oleh karena itu, ion pusat dari suatu ion kompleks yang mempunyai subkulit d yang terisi tidak penuh dapat menyerap radiasi dari spectrum sinar tampak dan zat itu akan berwarna. Jadi, jenis radiasi yang diserap tergantung pada harga . sebagi contoh, electron 3d dari ion [Ti(H2O)6]3+ dieksitasikan oleh radiasi dengan panjang gelombang 510. 5. Sifat Magnet

Unsur transisi periode keempat dan senyawa-senyawanya umumnya bersifat paramagnetik (apabila ditarik kuat ke dalam medan magnet). Feromagnetisme hanya diperlihatkan oleh beberapa logam, yaitu besi, kobal, dan nikel, serta logam-logam campur tertentu.