ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Alam semesta ini kaya akan kadungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini,
unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur-unsur tersebut
dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan,
yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain
itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam,
semilogam, dan gas mulia. Beberapa unsur logam dan nonlogam, dalam bentuk
unsur maupun senyawa, banyak dimanfaatkan didalam kehidupan sehari-hari.
Seperti unsur – unsur kimia dalam periode ke 3 yang terdiri dari Al, Si, P dan S.
Aluminium (Al), Silikon (Si), Fosfor (P) dan Sulfur (S) memiliki manfaat dan
kegunaan tersendiri yang mempengaruhi pekerjaan manusia. Seperti aluminium
yang sering dimanfaatkan dalam teknik elektro sebagai bahan isolator yang
bersifat logam. Keberadaan unsur – unsur kimia ini di alam sangat melimpah.
Sumber unsur – unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik
dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campuran. Unsur – unsur dalam
periode ke 3 memiliki keteraturan sifat yang berbeda. Yang terdiri dari perbedaan
reduktor dan oksidator, kekuatan logam dan non logam dan basa dan asam yang
berbeda satu sama lain. Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur
kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik
dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya.
Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia
memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan
dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak
terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut. Melalui makalah ini yang
berjudu; ― Unsur - Unsur Kimia Dalam Periode ke – 3 (Al, Si, P, Si)‖ kami
harapkan pembaca dapat memahami dan mengetahui kimia unsur lebih spesifik
lagi.
2
1.2 Rumusan Masalah
1. Seberapa banyak keberadaan unsur – unsur kimia dalam periode ke 3 di
alam ?
2. Apa sajakah produk yang mengandung unsur kimia dalam periode ke 3?
3. Bagaimanakah kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur dalam periode
ke 3 ?
4. Apakah manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur dan senyawa
dalam kehidupan sehari – hari ?
1.3 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui dan memahami keberadaan unsur – unsur kimia periode ke
3 di alam
2. Mengetahui produk yang mengandung unsur kimia periode ke 3
3. Mengetahui kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur dalam periode
ke 3
4. Mengetahui manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur dan senyawa
dalamkehidupan sehari - hari
1.4 Manfaat penelitian
Hasil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat
kepada semua pihak yang membacanya umumnya dan khususnya kepada
siswa untuk menambah wawasan dan pemahaman tentang kimia unsur.
1.5 Metode Penulisan
Data penulisan makalah ini diperoleh dari telaah pustaka dari
buku-buku yang membahas tentang kimia unsur selain itu pengumpulan
data makalah ini diperoleh dari browsing Internet
3
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Keberadaan Unsur Kimia Periode ke 3 di Alam
Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Hingga saat ini,
unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur kimia terdapat di kerak
bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun
campurannya. Contohnya :
1. Alumunium (Al)
Al adalah unsur ketiga terbanyak di muka bumi setelah O dan Si. Al
ditemukan di bebatuan yang mengandung aluminosilikat (campuran
Al, O, dan Si), korundum (Al2O3), kriolit (Na3AlF6), dan bauksit
(Al2O3 . xH2O).
Mineral yang dapat digunakan sebagai sumber komersial Al hanya
bauksit (Al2O3) meskipun jumlahnya melimpah di alam.
2. Silikon (Si)
Silikon terdapat di matahari dan bintang-bintang dan merupakan
komponen utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai
aerolites. Ia juga merupakan komponen tektites, gelas alami yang tidak
diketahui asalnya.
Silikon membentuk 25.7% kerak bumi dalam jumlah berat, dan
merupakan unsur terbanyak kedua, setelah oksigen. Silikon tidak
ditemukan bebas di alam, tetapi muncul sebagian besar sebagai oksida
dan sebagai silikat. Pasir, quartz, batu kristal, amethyst, agate, flint,
jasper dan opal adalah beberapa macam bentuk silikon oksida. Granit,
hornblende, asbestos, feldspar, tanah liat, mika, dsb merupakan contoh
beberapa mineral silikat.
Silikon dipersiapkan secara komersil dengan memanaskan silika dan
karbon di dalam tungku pemanas listrik, dengan menggunakan
elektroda karbon. Beberapa metoda lainnya dapat digunakan untuk
4
mempersiapkan unsur ini. Amorphous silikon dapat dipersiapkan
sebagai bubuk cokelat yang dapat dicairkan atau diuapkan. Proses
Czochralski biasanya digunakan untuk memproduksi kristal-kristal
silikon yang digunakan untuk peralatan semikonduktor. Silikon super
murni dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi termal triklorosilan
ultra murni dalam atmosfir hidrogen dan dengan proses vacuum float
zone.
3. Fosfor (P)
Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens
(pendaran yang terjadi walaupun sumber pengeksitasinya telah
disingkirkan). Fosfor ditemukan pada bebatuan fosfat sebagai senyawa
fluorapatit Ca5(PO4)3F, hidrosiapatit Ca5(PO4)3(OH), dan klorapatit
Ca5(PO4)3Cl.
Fosfor diekstraksi dari senyawa fosfat Ca3(PO4)2 melalui metode
reduksi. Ca3(PO4)2 dalam batuan fosfat dipanaskan dengan kokas (C)
dan pasir SiO2 pada suhu 1.400-1.500°C. Fosfor didistilasi dan
terkondensasi di bawah air sebagai P4
.
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C P4 + 6CaSiO3 + 10CO
Fosfor yang dihasilkan dapat memiliki beberapa alotropi, dia antaranya
fosfor putih, fosfor merah, dan fosfor hitam.
4. Sulfur (S)
Sulfur (S) ditemukan dalam bentuk unsur dan senyawanya. Sebagai
unsur, sulfur terdapat di daerah pegunungan vulkanik dan sebagai
endapan pada kedalaman ≥ 100m di bawah tanah. Endapan ini
kemungkinan terbentuk dari reduksi CaSO4 menjadi unsur S oleh
bakteri. Sebagai senyawa, sulfur terdapat dalam senyawa sulfida
seperti FeS2, PbS, Cu2S, dan H2S dalam gas alam; dan dalam senyawa
sulfat seperti CaSO4
.
2H2O.
1.400-1.500°C
5
2.2 Produk yang Mengandung Unsur Kimia Dalam Periode ke 3
1. Alumunium
a) Digunakan dalam konstruksi pesawat, mobil, dan mesin-mesin
lannya.
b) Karena sifatnya yang mudah menghantarkan panas dengan
tahan karat, Aluminium (Al) banyak digunakan untuk membuat
alat-alat masak
c) Digunakan dalam bidang arsitektur dan ornamen-ornamen
rumah.
d) Al(OH)3 digunakan sebagai obat maag untuk mengatasi asam
lambung.
e) Tawas (K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O) digunakan untuk
menjernihkan air pada pengolahan air minum.
f) Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan
serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja
ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api.
g) Alumina (Al2O3) untuk industri keramik, gelas, ampelas.
h) Lapisan pembungkus, aluminium foil, kaleng aluminium.
2. Silikon
Silikon adalah salah satu unsur yang berguna bagi manusia. Dalam
bentuknya sebagai pasir dan tanah liat, dapat digunakan untuk
membuat bahan bangunana seperti batu bata. Ia juga berguna sebagai
bahan tungku pemanas dan dalam bentuk silikat ia digunakan untuk
membuat enamel (tambalan gigi), pot-pot tanah liat, dsb. Silika sebagai
pasir merupakan bahan utama gelas. Gelas dapat dibuat dalam
berbagai macam bentuk dan digunakan sebagai wadah, jendela,
insulator, dan aplikasi-aplikasi lainnya. Silikon tetraklorida dapat
digunakan sebagai gelas iridize.
Silikon super murni dapat didoping dengan boron, galium, fosfor dan
arsenik untuk memproduksi silikon yang digunakan untuk transistor,
sel-sel solar, penyulingan, dan alat-alat solid-state lainnya, yang
6
digunakan secara ekstensif dalam barang-barang elektronik dan
industri antariksa.
Hydrogenated amorphous silicone memiliki potensial untuk
memproduksi sel-sel murah untuk mengkonversi energi solar ke energi
listrik.
Silikon sangat penting untuk tanaman dan kehidupan binatang.
Diatoms dalam air tawar dan air laut mengekstrasi silika dari air untuk
membentuk dinding-dinding sel. Silika ada dalam abu hasil
pembakaran tanaman dan tulang belulang manusia. Silikon bahan
penting pembuatan baja dan silikon karbida digunakan dalam alat laser
untuk memproduksi cahaya koheren dengan panjang gelombang 4560
3. Fosfor
Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar
katode (CRT) dan lampu pendar, sementara fosfor dapat ditemukan
pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap
(glow in the dark). Fosfor dapat digunakan untuk pembuatan korek api
setelah dicampur dengan karbon dan belerang. Digunakan militer
sebagai petunjuk menentukan target atau sasaran. Selain di lingkup
militer, fosfor putih ternyata digunakan dalam barang konsumsi yang
kita gunakan sehari-hari, seperti minuman bersoda dan pasta gigi.
Secara luas, fosfor putih dipakai dalam industri untuk membuat asam
fosfat atau bahan kimia lain untuk dijadikan pupuk, bahan pengawet
makanan, dan zat pembersih. Dalam jumlah kecil, zat ini juga
digunakan dalam pestisida dan kembang api. Asam fosfat jenuh,
mengandung 70-75% P2O5, yang merupakan bahan penting dalam
bidang pertanian tembak. Fosfat juga dipakai dalam pembuatan kaca
khusus, seperti yang digunakan dalam lampu sodium. Fosfor penting
untuk otot-otot. Tanpa fosfor didalam tubuh, kita tidak dapat
mengangkat kening atau menggerakkan jari sekalipun. Fosfor
menolong juga dalam memelihara keseimbangan asam basa yang
7
normal di dalam tubuh dan perlu sekali dalam pembentukan gigi yang
sehat dan tulang yang kuat.
4. Sulfur
Belerang dapat digunakan dalam industri kimia yaitu untuk pembuatan
asam sulfat (H2SO4) yang diperlukan untuk pembuatan pupuk,
penghalusan minyak bahan-bahan kimia berat dan keperluan lain
untuk metalurgi.
Disamping belerang dimanfaatkan dalam industri cat, industri karet,
industri tekstil, industri korek api, bahan peledak, industri ban, pabrik
kertas, industri gula yang digunakan dalam proses sulfinasi, industri
rayon, film selulosa, ebonit, cairan sulfida, bahan pengawet kayu.
2.3 Kecenderungan Sifat Fisik dan Kimia Unsur Dalam Periode ke 3
Fosfor ( P )
Nomor atom : 15 –
Konfigurasi e : [Ne] 3s2 3p 3
Massa Atom relatif : 30,97376
Jari-jari atom : 1,23 Ã…
Titik Didih : 280 C
Titik Lebur : 44 C
Elektronegatifitas : 2,05
Energi Ionisasi : 1060 kJ/mol
Tingkat Oks. Max : 5+
Struktur Atom : molekul Poliatom
Wujud : Padat
Catatan : Berupa logam berwarna putih keperakan dan
sangat ringan
Reaksi P dengan udara :
Fosfor putih secara spontan menangkap api di udara, terbakar
dengan nyala putih dan menghasilkan asap putih campuran
fosfor (III) oksida dan fosfor (V) oksida.
8
Proporsinya bergantung pada jumlah oksigen yang tersedia.
Dengan oksigen berlebih, produk yang dihasilkan hampir
semuanya berupa fosfor (V) oksida.
Untuk fosfor (III) oksida:
Untuk fosfor (V) oksida:
Reaksi P dengan air :
Fosfor (V) Oksida merupakan senyawa kovalen. Senyawa ini
dapat bereaksi dengan air membentuk asam fosfat. Asam fosfat
merupakan salah satu contoh larutan asam lemah dengan pH
berkisar antara 2 hingga 4. Reaksi yang terjadi adalah sebagai
berikut :
P4O10(s) + 6 H2O(l) ——> 4 H3PO4(aq)
Reaksi P dengan halogen :
Fosfor (III) Klorida merupakan cairan mudah menguap tidak
berwarna yang dihasilkan saat Fosfor bereaksi dengan gas klor
tanpa pemanasan. Saat jumlah gas klor yang digunakan
berlebih, senyawa ini dapat bereaksi kembali dengan gas klor
berlebih membentuk senyawa Fosfor (V) Klorida, suatu
padatan berwarna kuning.
P4(s) + 6 Cl2(g) ——> 4 PCl3(l)
Saat jumlah gas klor yang digunakan berlebih, akan terjadi
reaksi berikut :
PCl3(l) + Cl2(g) ——> PCl5(s)
Sifat oksidator/reduktor P :
Fosfor selain sebagai reduktor lemah juga merupakan oksidator
lemah sehingga dapat bereaksi dengan reduktor kuat.
Sulfur ( S )
Nomor atom : 16
9
Konfigurasi e- : [Ne] 3s2 3p 4
Massa Atom relatif : 32,066
Jari-jari atom : 1,09 Ã…
Titik Didih : 445 C
Titik Lebur : 119 C
Elektronegatifitas : 2,45
Energi Ionisasi : 1000 kJ/mol
Tingkat Oks. Max : 6+
Struktur Atom : molekul poliatom
Wujud : Padat
Reaksi S dengan udara :
Padatan belerang mudah terbakar di udara saat dipanaskan dan
akan menghasilkan gas belerang dioksida (SO2). Oksida ini
dapat direaksikan lebih lanjut dengan gas oksigen berlebih
yang dikatalisis oleh vanadium pentaoksida (V2O5) untuk
menghasilkan gas belerang trioksida (SO3).
S(s) + O2(g) ——>SO2(g)
2 SO2(g) + O2(g) ——> 2SO3(g)
Reaksi S dengan air :
Belerang dioksida dan belerang trioksida mempunyai struktur
molekul kovalen sederhana. Masing-masing dapat bereaksi
dengan air membentuk larutan asam.
SO2(g) + H2O(l) ——> H2SO3(aq)
SO3(g) + H2O(l) ——> H2SO4(aq)
Reaksi S dengan halogen :
Jika aliran klor dilewatkan di atas sulfur yang dipanaskan, akan
bereaksi menghasilkan cairan berwarna jingga dengan bau tak
sedap, disulfur diklorida, S2Cl2.
Reaksi S dengan basa :
10
Oksida nonlogam (di sebelah kanan tabel periodik) memiliki
struktur molekul kovalen sederhana dan bereaksi dengan air
menghasilkan larutan asam. Oksida nonlogam merupakan
oksida asam, yang dapat bereaksi dengan basa membentuk
garam.
SO3(g) + MgO(s) ——> MgSO4(s)
Sifat oksidator/reduktor S :
Belerang dapat mengoksidasi hampir semua logam, misalnya
dengan besi terjadi reaksi sebagai berikut:
Fe(s) + S(s) → FeS(s)
Belerang dapat mengoksidasi air menjadi gas oksigen.
S(s) + 2H2O(l) → 2H2S(aq) + O2(g)
Silikon ( Si )
Nomor atom : 14
Konfigurasi e- : [Ne] 3s2 3p 2
Massa Atom relatif : 28,0855
Jari-jari atom : 1,46 Ã…
Titik Didih : 2355 C
Titik Lebur : 1410 C
Elektronegatifitas : 1,74
Energi Ionisasi : 787 kJ/mol
Tingkat Oks. Max : 4+
Struktur Atom : Kristal Kovalen raksasa
Wujud : Padat
Reaksi Si dengan udara :
Silikon akan terbakar dalam oksigen jika dipanaskan cukup
kuat. Dihasilkan silikon dioksida.
Reaksi Si dengan air :
11
Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk
oksida SiO3, sehingga apabila oksida ini bereaksi dengan air
membentuk dua asam yaitu asam ortosilikat (H4SiO4) dan asam
metasilikat (H2SiO3). Senyawa ini tidak larut dalam air tetapi
bereaksi dengan basa.
H4SiO4(l) + 4NaOH(l) → Na4SiO4(l) + H2O(l)
Reaksi Si dengan halogen :
Pada suhu tinggi, silikon dapat bereaksi dengan hidrogen
membentuk hidrida, dan dengan halogen membentuk halida,
seperti:
Si(s) + 2H2 → SiH4
Si(s) + 2Cl2 → SiCl4
Reaksi Si dengan asam :
Kebanyakan asam (kecuali asam nitrat dan asam hidrofluorat)
tidak bereaksi dengan silikon.
Reaksi Si dengan basa :
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)
Sifat oksidator/reduktor Si :
Silikon merupakan reduktor yang lemah sehingga dapat
bereaksi dengan oksidator kuat, misalnya klor dan oksigen.
Alluminium ( Al )
Nomor atom : 13
Konfigurasi e- : [Ne] 3s2 3p 1
Massa Atom relatif : 26,98154
Jari-jari atom : 1,82 Ã…
12
Titik Didih : 2467 C
Titik Lebur : 660 C
Elektronegatifitas : 1,45
Energi Ionisasi : 577 kJ/mol
Tingkat Oks. Max : 3+
Struktur Atom : Kristal Logam
Wujud : Padat
Reaksi Al 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) → 2Al2O3
Reaksi Al 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 Al dengan halogen :
Aluminium bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen
seperti iodin (I2), klorin (Cl2), bromine (Br2), membentuk
aluminium halida menjadi aluminium (III) iodida, aluminium
(III) bromida, aluminium (III) klorida.
13
2Al (s) + 3I2(l) → 2Al2I6(s)
2Al (s) + 3Cl2(l) → 2Al2Cl3
2Al (s) + 3Br2(l) → 2Al2Br6
Reaksi Al dengan asam :
Logam aluminium larut dengan asam sulfur membentuk larutan
yang mengandung ion Al (III) bersama dengan gas hidrogen.
2Al (s) + 3H2SO4(aq) → 2Al3+
(aq) + 2SO4
2-
(aq) + 3H2(g)
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2Al3+
(aq) + 6Cl-
(aq) + 3H2(g)
Reaksi Al dengan basa :
Aluminium larut dengan natrium hidroksida.
2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H2O → 2Na+
(aq) + 2[Al(OH)4]-
+ 3H2(g)
Sifat oksida logam Al :
Aluminium oksida merupakan senyawa amfoter. Artinya dapat
bereaksi baik sebagai basa maupun asam.
o Reaksidenganair
Aluminium oksida tidak dapat bereaksi secara
sederhana dengan air seperti natrium oksida dan
magnesium oksida, dan tidak larut dalam air. Walaupun
masih mengandung ion oksida, tapi terlalu kuat berada
dalam kisi padatan untuk bereaksi dengan air.
o Reaksidenganasam
Aluminium oksida mengandung ion oksida, sehingga
dapat bereaksi dengan asam seperti pada natrium atau
magnesium oksida. Artinya, sebagai contoh, aluminium
oksida akan beraksi dengan asam klorida encer yang
panas menghasilkan larutan aluminium klorida.
Dalam hal ini (dan sama dalam reaksi dengan asam
yang lain), aluminium oksida menunjukkan sisi basa
dari sifat amfoternya.
14
o Reaksidenganbasa
Aluminium oksida juga dapat menunjukkan sifat
asamnya, dapat dilihat dalam reaksi dengan basa seperti
larutan natrium hidroksida.
Berbagai aluminat dapat terbentuk – senyawa dimana
aluminium ditemukan dalam ion negatif. Hal ini
mungkin karena aluminium memiliki kemampuan
untuk membentuk ikatan kovalen dengan oksigen.
Pada contoh natrium, perbedaan elektronegativitas
antara natrium dan oksigen terlalu besar untuk
membentuk ikatan selain ikatan ionik. Tetapi
elektronegativitas meningkat dalam satu periode –
sehingga perbedaan elektronegativitas antara aluminium
dan oksigen lebih kecil. Hal ini menyebabkan
terbentuknya ikatan kovalen diantara keduanya.
Dengan larutan natrium hidroksida pekat yang panas
aluminium oksida bereaksi menghasilkan larutan
natrium tetrahidroksoaluminat yang tidak berwarna.
2.4 Manfaat, Dampak dan Proses Pembuatan
Unsur dan Senyawa Dalam Kehidupan
Sehari – hari
1. Alumunium
a. Manfaat
Aluminium merupakan logam yang ringan, kuat, dan
tahan korosi, sehingga banyak digunakan untuk
peralatan rumah tangga, bingkai jendela, sampai
kerangka bangunan.
15
Pelapis kemasan biskuit, cokelat, dan rokok.
Campuran logam 90% Al dan 10% Mg (magnalium)
bersifat kuat dan ringan, hanya digunakan pada
pembuatan pesawat terbang.
Campuran 20% Al, 50% Fe, 20% Ni, dan 10% Co dapat
digunakan sebagai magnet yang sangat kuat.
Tawas (KAl(SO4)), digunakan untuk penjernih air dan
zat anti keringat.
Al(OH)3 digunakan untuk menetralkan asam lambung
yang berlebihan.
Thermit (campuran Al dan Fe2O3) digunakan untuk
mengelas logam.
Aluminium sulfat digunakan pada pewarnaan tekstil.
b. Dampak
Aluminium merupakan logam yang stabil sehingga kaleng atau
pembungkus aluminium yang sudah tidak di gunakan dapat
mencemari lingkungan. Umumnya aluminium di peroleh
melalui proses elektrolisis, dalam proses ini dihasilkan uap
asam fluorida yang dapat menimbulkan kelumpuhan dan
kematian.
c. Proses pembuatan unsur
Proses ekstraksi Al yang paling ekonomis adalah proses Hall-
Héroult, yakni proses ekstraksi Al dari bauksit yang
menggunakan metode elektrolisis. Pengolahan alumunium
oksida dari bauksit didasarkan pada sifat amfoter dari oksida
alumunium tersebut. Pengotor utamanya biasanya terdiri atas
SiO2, Fe2O3, dan TiO2.
Tahapan ekstraksi Al dari bauksit:
16
Bauksit dihancurkan dan Al2O3 dipisahkan dari zat
pengotor lainnya dalam bauksit dengan melarutkannya
dalam NaOH pekat. Campuran ini dipanaskan dalam
tangki bertekanan dan menghasilkan NaAl(OH)4.
Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O
2NaAl(OH)4(aq)
Tidak seperti NaAl(OH)4 yang larut dalam air,
kebanyakan zat pengotor tidak larut termasuk besi (III)
oksida, sehingga produk reaksi perlu disaring.
NaAl(OH)4 diencerkan dengan air, atau gas CO2
dilewatkan melalui larutan NaAl(OH)4 untuk
mendapatkan endapan Al(OH)3.
NaAl(OH)4(aq) Al(OH)3(s) + NaOH(aq)
Selanjutnya produk reaksi disaring untuk memperoleh
Al(OH)3 yang kemudian dipanaskan untuk
mendapatkan bubuk Al2O3.
2Al(OH)3(s) Al2O3(s) + 3H2O(g)
Al2O3 kemudian dilarutkan dalam lelehan kriolit
(Na3AlF6) dimana Al2O3 terdisosiasi menjadi Al3+
dan
O2-
. Campuran ini dimasukkan ke dalam sel elektrolisis
dimana reaksi elektrolisis berikut terjadi:
Katode (grafit): Al3+
+ 3eˉ Al(l)
Anode (grafit) : 2O2-
O2(g) + 4eˉ
Sel : 4Al3 + 6O2-
4Al(l) + 3O2(g)
panas, tekanan
Natrium aluminat
+
17
Lelehan Al yang terbentuk pada katode membentuk
lapisan di dasar sel dan diambil secara berkala.
Jadi, selama elektrolisis, anode terus-menerus
dihabiskan. Untuk memproduksi 1 kg alumunium, rata-
rata dihabiskan 0,44 kg anode karbon.
2. Silikon
a. Manfaat
Penggunaan terpenting silikon murni adalah dalam aloi
aluminium-silikon, sering disebut aloi ringan, untuk
menghasilkan cetakan untuk industri otomotif (ini mewakili
kira-kira 55% dari penggunaan silikon murni sedunia).
Silikon murni juga digunakan untuk menghasilkan silikon
ultra murni bagi penggunaan elektronik dan fotovoltaik,
seperti: semikonduktor, fotonik, LCD.
Silikon dioksida atau silika dalam bentuk pasir dan tanah liat
merupakan bahan untuk membuat semen.
Silika merupakan bahan dasar pembuatan kaca, dengan
beraneka jenis bentuk yang menarik.
Silikon – oksigen merupakan senyawa yang lentur,
mengandung ikatan silikon –oksigen dan silikon-karbon, ia
digunakan secara meluas dalam aplikasi seperti implantasi
organ tubuh bagian luar.
b. Dampak
Di masyarakat, kata silikon bukan lagi hal yang tabu terutama
di bidang kecantikan. Penggunaan silikon khususnya yang cair
sudah di larang oleh pemerintah sejak tahun 1970. Namun
hingga kini masih saja terjadi penyalahgunaan penyuntikan
18
untuk tujuan mempercantik bagian tubuh tertentu para wanita.
Hal ini di lakukan karena kurangnya pengetahuan terhadap
silikon itu sendiri. Penyuntikan silikon cair tidak
mengakibatkan kematian, tetapi dapat mengakibatkan
kerusakan jaringan yang bersifat permanen. Kerusakan tersebut
terjadi karena silikon cair yang disuntikkan langsung ke dalam
tubuh seperti sifat cairan umumnya akan mencari tempat yang
rendah. Sebagian silikon mungkin berkumpul di tempat- tempat
tertentu sehingga membentuk benjolan.
c. Proses pembuatan unsur
Silikon dibuat dengan mereduksi kuarsa (quartz) atau sering
disebut juga dengan silika ataupun silikon dioksida dengan
kokas (C). Proses reduksi ini dilangsungkan di dalam tungku
listrik pada suhu 3000 °C. Reaksi yang terjadi adalah:
SiO2(l) + 2C(s) → Si(l) + 2CO2
Silikon yang diperoleh kemudian didinginkan sehingga
diperoleh padatan silikon. Namun silikon yang diperoleh
dengan cara ini belum dalam keadaan murni.
Agar diperoleh silikon dalam bentuk murni diawali dengan
mereaksikan padatan silikon yang diperoleh melalui cara di
atas direaksikan dengan gas klorin (Cl2), sesuai reaksi berikut:
Si(s) + Cl2(g) → SiCl4(g)
Gas SiCl4 ini mememiliki titik didih 58 °C. Uap yang
terbentuk kemudian dilewatkan melalui sebuah tabung panas
berisi gas H2 atau Mg sehingga terbentuk Si, berikut reaksinya:
SiCl4(g) + 2H2(g) → Si(s) + 4HCl(g)
SiCl4(g) + 2Mg(s) → Si(s) + 4MgCl2(g)
19
Produk reaksi dicuci dengan air panas untuk memperoleh Si.
Si dimurnikan dengan alat zone refining. Di dalam alat ini,
batangan Si dilewatkan secara perlahan melalui alat pemanas.
Pada zona pemanasan, batangan Si tersebut akan meleleh.
Karena zat pengotor lebih mudah larut dalam lelehan
dibanding dalam padatan Si, maka pengotor tersebut akan
berkumpul di dalam lelehan Si. Daerah lelehan yang tidak
murni telah sampai ke ujung, maka ujung ini akan dibiarkan
membentuk padatan sebelum dipotong.
3. Fosfor
a. Manfaat
Dalam beberapa tahun terakhir, asam fosfor yang mengandung
70% – 75% P2O5, telah menjadi bahan penting pertanian dan
berbagai produksi tani lainnya. Permintaan untuk pupuk secara
global telah meningkatkan produksi fosfat yang banyak karena
manfaatnya yang baik untuk perkebunan. Fosfor juga
digunakan dalam memproduksi baja, perunggu fosfor, dan
produk-produk lainnya. Trisodium fosfat sangat penting
sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk
menjaga korosi pipa-pipa. Fosfor juga merupakan bahan
penting bagi sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang.
b. Dampak
Menyebabkan eutrofikasi jika unsur ini terlalu banyak
terdapat di air.
Fosfor putih bisa mengakibatkan layar asap kimia yg
dpt membakar kulit hingga ke tulang.
Salah satu penyalahgunaan fosfor yaitu digunakan
sebagai bom. Fosfor yang diaplikasikan sebagai bom
yaitu fosfor putih yang diberi nama samaran ―Willy
Pete‖
20
Peningkatan kadar fosfat dalam air laut, akan
menyebabkan terjadinya ledakan populasi (blooming)
fitoplankton yang akhirnya dapat menyebabkan
kematian ikan secara massal.
c. Proses pembuatan unsur
Fosfor diekstraksi dari senyawa fosfat Ca3(PO4)2 melalui
metode reduksi. Ca3(PO4)2 dalam batuan fosfat dipanaskan
dengan kokas (C) dan pasir SiO2 pada suhu 1.400-1.500°C.
Fosfor didistilasi dan terkondensasi di bawah air sebagai P4.
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C P4 + 6CaSiO3 + 10CO
Fosfor yang dihasilkan dapat memiliki beberapa alotropi, dia
antaranya fosfor putih, fosfor merah, dan fosfor hitam.
4. Sulfur
a. Manfaat
Belerang dioksida (SO2) digunakan sebagai fungisida
(anti jamur), fumiga (anti serangga), dan dalam jumlah
yang sangat kecil digunakan sebagai pengawet
makanan.
Natrium tiosulfat pentahidrat (Na2S2O3·5H2O)
digunakan dalam proses pencucian film. Senyawa ini
dikenal dengan merk hipo.
Asam sulfat (H2SO4) dipakai sebagai pelarut, pengisi
aki, pembuatan garam sulfat, pembuatan pupuk,
pengolahan minyak, dan pewarnaan tekstil.
b. Dampak
Apabila asam sulfat dan asam sulfit turun ke bumi bersama-
sama dengan jatuhnya hujan, terjadilah acid rain atau hujan
asam.
1.400-1.500°C
21
c. Proses pembuatan
i. Proses Frasch
Tiga buah pipa yang konsentris ditanamkan ke dalam
endapan belerang. Air lewat panas (165°C) dan
dibawah tekanan dimasukkan ke dalam terluar, dan oleh
suhu yang setinggi ini belerang menjadi mencair.
Kemudian udara di bawah tekanan ditiupkan melalui
pipa paling dalam. Keadaan ini memaksa belerang cair
ke permukaan melalui pipa tengah. Melalui cara ini
didapatkan belerang dengan tingkat kemurnian 99% .
ii. Proses Claus
Hidrogen sulfida diekstrak dari gas alam dengan cara
penggelembungan gas melalui etanolamin,
HOCH2CH2NH2 suatu pelarut basa organik. Proses
Claus sangat mengurangi pencemaran dari pembakaran
gas alam dan minyak bumi. Berikut adalah reaksi yang
terjadi dalam pembuatan belerang dengan proses Claus:
H2S(g) + O2(g) →SO2(g) + H2O(g)
Ini dapat digunakan secara langsung untuk pembuatan
asam sulfat atau dikonversi lagi menjadi unsur belerang
melalui reaksi dengan H2S. Berikut reaksinya :
SO2(g) + H2O(g) → 3S(l) + 2H2O(l)
Pada tahun 1975, ahli kimia dari Universitas
Pennsylvania melaporkan pembuatan polimer belerang
nitrida, yang memiliki sifat logam, meski tidak
mengandung atom logam sama sekali. Zat ini memiliki
sifat elektris dan optik yang tidak biasa.Belerang
dengan kemurnian 99.999% sudah tersedia secara
komersial.
22
Belerang amorf atau belerang plastik diperoleh dengan
pendinginan dari kristal secara mendadak dan cepat.
Studi dengan sinar X menunjukkan bahwa belerang
amorf memiliki struktur helik dengan delapan atom
pada setiap spiralnya. Kristal belerang diduga terdiri
dari bentuk cincin dengan delapan atom belerang, yang
saling menguatkan sehingga memberikan pola sinar X
yang normal.
23
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3 berupa
Alluminium (Al), silikon (Si), fosfor (P) dan sulfur (S).
2. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3
digunakan oleh manusia untuk membuat suatu produk yang dapat
dimanfaatkan dalam kehidupan.
3. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3 umumnya
dapat bereaksi dengan udara, air , asam unsur – unsur halogen
membentuk senyawa.
4. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3 memiliki
manfaat dan dampak bagi kehidupan manusia dalam
penggunaannya. Untuk mencapai itu semua, diperlukan beberapa
proses yang digunakan untuk dapat mengisolasi unsur tersebut dari
senyawanya.
24
DAFTAR PUSTAKA
 Sumber : http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/07/sifat-sifat-unsur-
kimia-percobaan-praktikum.html#ixzz2bLlbVgyb
 http://education.jlab.org/itselemental/ele013.html
 http://rizalfreestyler.wordpress.com/2010/09/04/makalah-kimia/
 http://chemistry35.blogspot.com/2011/09/unsurunsur-dalam-kehidupan-
sehari-hari.html
 http://chemwiki.ucdavis.edu/Wikitexts/xTextbook_Maps/General_Chemis
try_Textbooks/Petrucci_10th_edition
 http://triktrik-trik.blogspot.com/2011/11/pembuatan-kegunaan-dan-
dampak-unsur.html
 http://febriandi-blackjack.blogspot.com/2009/10/kimia-unsur.html
 http://chalysteeq.blogspot.com/2010/01/kelimpahan-unsur-periode-3-di-
alam.html
 http://www.slideshare.net/vestersaragih/tugas-kimia-dasar-ii-sifat-sifat-unsur-
periodik-ke-3

More Related Content

KIR Kimia

  • 1. 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Alam semesta ini kaya akan kadungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini, unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur-unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam, semilogam, dan gas mulia. Beberapa unsur logam dan nonlogam, dalam bentuk unsur maupun senyawa, banyak dimanfaatkan didalam kehidupan sehari-hari. Seperti unsur – unsur kimia dalam periode ke 3 yang terdiri dari Al, Si, P dan S. Aluminium (Al), Silikon (Si), Fosfor (P) dan Sulfur (S) memiliki manfaat dan kegunaan tersendiri yang mempengaruhi pekerjaan manusia. Seperti aluminium yang sering dimanfaatkan dalam teknik elektro sebagai bahan isolator yang bersifat logam. Keberadaan unsur – unsur kimia ini di alam sangat melimpah. Sumber unsur – unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campuran. Unsur – unsur dalam periode ke 3 memiliki keteraturan sifat yang berbeda. Yang terdiri dari perbedaan reduktor dan oksidator, kekuatan logam dan non logam dan basa dan asam yang berbeda satu sama lain. Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut. Melalui makalah ini yang berjudu; ― Unsur - Unsur Kimia Dalam Periode ke – 3 (Al, Si, P, Si)‖ kami harapkan pembaca dapat memahami dan mengetahui kimia unsur lebih spesifik lagi.
  • 2. 2 1.2 Rumusan Masalah 1. Seberapa banyak keberadaan unsur – unsur kimia dalam periode ke 3 di alam ? 2. Apa sajakah produk yang mengandung unsur kimia dalam periode ke 3? 3. Bagaimanakah kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur dalam periode ke 3 ? 4. Apakah manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur dan senyawa dalam kehidupan sehari – hari ? 1.3 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui dan memahami keberadaan unsur – unsur kimia periode ke 3 di alam 2. Mengetahui produk yang mengandung unsur kimia periode ke 3 3. Mengetahui kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur dalam periode ke 3 4. Mengetahui manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur dan senyawa dalamkehidupan sehari - hari 1.4 Manfaat penelitian Hasil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat kepada semua pihak yang membacanya umumnya dan khususnya kepada siswa untuk menambah wawasan dan pemahaman tentang kimia unsur. 1.5 Metode Penulisan Data penulisan makalah ini diperoleh dari telaah pustaka dari buku-buku yang membahas tentang kimia unsur selain itu pengumpulan data makalah ini diperoleh dari browsing Internet
  • 3. 3 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Keberadaan Unsur Kimia Periode ke 3 di Alam Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Hingga saat ini, unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur. Unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campurannya. Contohnya : 1. Alumunium (Al) Al adalah unsur ketiga terbanyak di muka bumi setelah O dan Si. Al ditemukan di bebatuan yang mengandung aluminosilikat (campuran Al, O, dan Si), korundum (Al2O3), kriolit (Na3AlF6), dan bauksit (Al2O3 . xH2O). Mineral yang dapat digunakan sebagai sumber komersial Al hanya bauksit (Al2O3) meskipun jumlahnya melimpah di alam. 2. Silikon (Si) Silikon terdapat di matahari dan bintang-bintang dan merupakan komponen utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai aerolites. Ia juga merupakan komponen tektites, gelas alami yang tidak diketahui asalnya. Silikon membentuk 25.7% kerak bumi dalam jumlah berat, dan merupakan unsur terbanyak kedua, setelah oksigen. Silikon tidak ditemukan bebas di alam, tetapi muncul sebagian besar sebagai oksida dan sebagai silikat. Pasir, quartz, batu kristal, amethyst, agate, flint, jasper dan opal adalah beberapa macam bentuk silikon oksida. Granit, hornblende, asbestos, feldspar, tanah liat, mika, dsb merupakan contoh beberapa mineral silikat. Silikon dipersiapkan secara komersil dengan memanaskan silika dan karbon di dalam tungku pemanas listrik, dengan menggunakan elektroda karbon. Beberapa metoda lainnya dapat digunakan untuk
  • 4. 4 mempersiapkan unsur ini. Amorphous silikon dapat dipersiapkan sebagai bubuk cokelat yang dapat dicairkan atau diuapkan. Proses Czochralski biasanya digunakan untuk memproduksi kristal-kristal silikon yang digunakan untuk peralatan semikonduktor. Silikon super murni dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi termal triklorosilan ultra murni dalam atmosfir hidrogen dan dengan proses vacuum float zone. 3. Fosfor (P) Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens (pendaran yang terjadi walaupun sumber pengeksitasinya telah disingkirkan). Fosfor ditemukan pada bebatuan fosfat sebagai senyawa fluorapatit Ca5(PO4)3F, hidrosiapatit Ca5(PO4)3(OH), dan klorapatit Ca5(PO4)3Cl. Fosfor diekstraksi dari senyawa fosfat Ca3(PO4)2 melalui metode reduksi. Ca3(PO4)2 dalam batuan fosfat dipanaskan dengan kokas (C) dan pasir SiO2 pada suhu 1.400-1.500°C. Fosfor didistilasi dan terkondensasi di bawah air sebagai P4 . 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C P4 + 6CaSiO3 + 10CO Fosfor yang dihasilkan dapat memiliki beberapa alotropi, dia antaranya fosfor putih, fosfor merah, dan fosfor hitam. 4. Sulfur (S) Sulfur (S) ditemukan dalam bentuk unsur dan senyawanya. Sebagai unsur, sulfur terdapat di daerah pegunungan vulkanik dan sebagai endapan pada kedalaman ≥ 100m di bawah tanah. Endapan ini kemungkinan terbentuk dari reduksi CaSO4 menjadi unsur S oleh bakteri. Sebagai senyawa, sulfur terdapat dalam senyawa sulfida seperti FeS2, PbS, Cu2S, dan H2S dalam gas alam; dan dalam senyawa sulfat seperti CaSO4 . 2H2O. 1.400-1.500°C
  • 5. 5 2.2 Produk yang Mengandung Unsur Kimia Dalam Periode ke 3 1. Alumunium a) Digunakan dalam konstruksi pesawat, mobil, dan mesin-mesin lannya. b) Karena sifatnya yang mudah menghantarkan panas dengan tahan karat, Aluminium (Al) banyak digunakan untuk membuat alat-alat masak c) Digunakan dalam bidang arsitektur dan ornamen-ornamen rumah. d) Al(OH)3 digunakan sebagai obat maag untuk mengatasi asam lambung. e) Tawas (K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O) digunakan untuk menjernihkan air pada pengolahan air minum. f) Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api. g) Alumina (Al2O3) untuk industri keramik, gelas, ampelas. h) Lapisan pembungkus, aluminium foil, kaleng aluminium. 2. Silikon Silikon adalah salah satu unsur yang berguna bagi manusia. Dalam bentuknya sebagai pasir dan tanah liat, dapat digunakan untuk membuat bahan bangunana seperti batu bata. Ia juga berguna sebagai bahan tungku pemanas dan dalam bentuk silikat ia digunakan untuk membuat enamel (tambalan gigi), pot-pot tanah liat, dsb. Silika sebagai pasir merupakan bahan utama gelas. Gelas dapat dibuat dalam berbagai macam bentuk dan digunakan sebagai wadah, jendela, insulator, dan aplikasi-aplikasi lainnya. Silikon tetraklorida dapat digunakan sebagai gelas iridize. Silikon super murni dapat didoping dengan boron, galium, fosfor dan arsenik untuk memproduksi silikon yang digunakan untuk transistor, sel-sel solar, penyulingan, dan alat-alat solid-state lainnya, yang
  • 6. 6 digunakan secara ekstensif dalam barang-barang elektronik dan industri antariksa. Hydrogenated amorphous silicone memiliki potensial untuk memproduksi sel-sel murah untuk mengkonversi energi solar ke energi listrik. Silikon sangat penting untuk tanaman dan kehidupan binatang. Diatoms dalam air tawar dan air laut mengekstrasi silika dari air untuk membentuk dinding-dinding sel. Silika ada dalam abu hasil pembakaran tanaman dan tulang belulang manusia. Silikon bahan penting pembuatan baja dan silikon karbida digunakan dalam alat laser untuk memproduksi cahaya koheren dengan panjang gelombang 4560 3. Fosfor Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katode (CRT) dan lampu pendar, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap (glow in the dark). Fosfor dapat digunakan untuk pembuatan korek api setelah dicampur dengan karbon dan belerang. Digunakan militer sebagai petunjuk menentukan target atau sasaran. Selain di lingkup militer, fosfor putih ternyata digunakan dalam barang konsumsi yang kita gunakan sehari-hari, seperti minuman bersoda dan pasta gigi. Secara luas, fosfor putih dipakai dalam industri untuk membuat asam fosfat atau bahan kimia lain untuk dijadikan pupuk, bahan pengawet makanan, dan zat pembersih. Dalam jumlah kecil, zat ini juga digunakan dalam pestisida dan kembang api. Asam fosfat jenuh, mengandung 70-75% P2O5, yang merupakan bahan penting dalam bidang pertanian tembak. Fosfat juga dipakai dalam pembuatan kaca khusus, seperti yang digunakan dalam lampu sodium. Fosfor penting untuk otot-otot. Tanpa fosfor didalam tubuh, kita tidak dapat mengangkat kening atau menggerakkan jari sekalipun. Fosfor menolong juga dalam memelihara keseimbangan asam basa yang
  • 7. 7 normal di dalam tubuh dan perlu sekali dalam pembentukan gigi yang sehat dan tulang yang kuat. 4. Sulfur Belerang dapat digunakan dalam industri kimia yaitu untuk pembuatan asam sulfat (H2SO4) yang diperlukan untuk pembuatan pupuk, penghalusan minyak bahan-bahan kimia berat dan keperluan lain untuk metalurgi. Disamping belerang dimanfaatkan dalam industri cat, industri karet, industri tekstil, industri korek api, bahan peledak, industri ban, pabrik kertas, industri gula yang digunakan dalam proses sulfinasi, industri rayon, film selulosa, ebonit, cairan sulfida, bahan pengawet kayu. 2.3 Kecenderungan Sifat Fisik dan Kimia Unsur Dalam Periode ke 3 Fosfor ( P ) Nomor atom : 15 – Konfigurasi e : [Ne] 3s2 3p 3 Massa Atom relatif : 30,97376 Jari-jari atom : 1,23 Ã… Titik Didih : 280 C Titik Lebur : 44 C Elektronegatifitas : 2,05 Energi Ionisasi : 1060 kJ/mol Tingkat Oks. Max : 5+ Struktur Atom : molekul Poliatom Wujud : Padat Catatan : Berupa logam berwarna putih keperakan dan sangat ringan Reaksi P dengan udara : Fosfor putih secara spontan menangkap api di udara, terbakar dengan nyala putih dan menghasilkan asap putih campuran fosfor (III) oksida dan fosfor (V) oksida.
  • 8. 8 Proporsinya bergantung pada jumlah oksigen yang tersedia. Dengan oksigen berlebih, produk yang dihasilkan hampir semuanya berupa fosfor (V) oksida. Untuk fosfor (III) oksida: Untuk fosfor (V) oksida: Reaksi P dengan air : Fosfor (V) Oksida merupakan senyawa kovalen. Senyawa ini dapat bereaksi dengan air membentuk asam fosfat. Asam fosfat merupakan salah satu contoh larutan asam lemah dengan pH berkisar antara 2 hingga 4. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : P4O10(s) + 6 H2O(l) ——> 4 H3PO4(aq) Reaksi P dengan halogen : Fosfor (III) Klorida merupakan cairan mudah menguap tidak berwarna yang dihasilkan saat Fosfor bereaksi dengan gas klor tanpa pemanasan. Saat jumlah gas klor yang digunakan berlebih, senyawa ini dapat bereaksi kembali dengan gas klor berlebih membentuk senyawa Fosfor (V) Klorida, suatu padatan berwarna kuning. P4(s) + 6 Cl2(g) ——> 4 PCl3(l) Saat jumlah gas klor yang digunakan berlebih, akan terjadi reaksi berikut : PCl3(l) + Cl2(g) ——> PCl5(s) Sifat oksidator/reduktor P : Fosfor selain sebagai reduktor lemah juga merupakan oksidator lemah sehingga dapat bereaksi dengan reduktor kuat. Sulfur ( S ) Nomor atom : 16
  • 9. 9 Konfigurasi e- : [Ne] 3s2 3p 4 Massa Atom relatif : 32,066 Jari-jari atom : 1,09 Ã… Titik Didih : 445 C Titik Lebur : 119 C Elektronegatifitas : 2,45 Energi Ionisasi : 1000 kJ/mol Tingkat Oks. Max : 6+ Struktur Atom : molekul poliatom Wujud : Padat Reaksi S dengan udara : Padatan belerang mudah terbakar di udara saat dipanaskan dan akan menghasilkan gas belerang dioksida (SO2). Oksida ini dapat direaksikan lebih lanjut dengan gas oksigen berlebih yang dikatalisis oleh vanadium pentaoksida (V2O5) untuk menghasilkan gas belerang trioksida (SO3). S(s) + O2(g) ——>SO2(g) 2 SO2(g) + O2(g) ——> 2SO3(g) Reaksi S dengan air : Belerang dioksida dan belerang trioksida mempunyai struktur molekul kovalen sederhana. Masing-masing dapat bereaksi dengan air membentuk larutan asam. SO2(g) + H2O(l) ——> H2SO3(aq) SO3(g) + H2O(l) ——> H2SO4(aq) Reaksi S dengan halogen : Jika aliran klor dilewatkan di atas sulfur yang dipanaskan, akan bereaksi menghasilkan cairan berwarna jingga dengan bau tak sedap, disulfur diklorida, S2Cl2. Reaksi S dengan basa :
  • 10. 10 Oksida nonlogam (di sebelah kanan tabel periodik) memiliki struktur molekul kovalen sederhana dan bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam. Oksida nonlogam merupakan oksida asam, yang dapat bereaksi dengan basa membentuk garam. SO3(g) + MgO(s) ——> MgSO4(s) Sifat oksidator/reduktor S : Belerang dapat mengoksidasi hampir semua logam, misalnya dengan besi terjadi reaksi sebagai berikut: Fe(s) + S(s) → FeS(s) Belerang dapat mengoksidasi air menjadi gas oksigen. S(s) + 2H2O(l) → 2H2S(aq) + O2(g) Silikon ( Si ) Nomor atom : 14 Konfigurasi e- : [Ne] 3s2 3p 2 Massa Atom relatif : 28,0855 Jari-jari atom : 1,46 Ã… Titik Didih : 2355 C Titik Lebur : 1410 C Elektronegatifitas : 1,74 Energi Ionisasi : 787 kJ/mol Tingkat Oks. Max : 4+ Struktur Atom : Kristal Kovalen raksasa Wujud : Padat Reaksi Si dengan udara : Silikon akan terbakar dalam oksigen jika dipanaskan cukup kuat. Dihasilkan silikon dioksida. Reaksi Si dengan air :
  • 11. 11 Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk oksida SiO3, sehingga apabila oksida ini bereaksi dengan air membentuk dua asam yaitu asam ortosilikat (H4SiO4) dan asam metasilikat (H2SiO3). Senyawa ini tidak larut dalam air tetapi bereaksi dengan basa. H4SiO4(l) + 4NaOH(l) → Na4SiO4(l) + H2O(l) Reaksi Si dengan halogen : Pada suhu tinggi, silikon dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrida, dan dengan halogen membentuk halida, seperti: Si(s) + 2H2 → SiH4 Si(s) + 2Cl2 → SiCl4 Reaksi Si dengan asam : Kebanyakan asam (kecuali asam nitrat dan asam hidrofluorat) tidak bereaksi dengan silikon. Reaksi Si dengan basa : Jari-jari silikon lebih besar dari karbon, sehingga tidak dapat membentuk ikatan Ï€ (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) Sifat oksidator/reduktor Si : Silikon merupakan reduktor yang lemah sehingga dapat bereaksi dengan oksidator kuat, misalnya klor dan oksigen. Alluminium ( Al ) Nomor atom : 13 Konfigurasi e- : [Ne] 3s2 3p 1 Massa Atom relatif : 26,98154 Jari-jari atom : 1,82 Ã…
  • 12. 12 Titik Didih : 2467 C Titik Lebur : 660 C Elektronegatifitas : 1,45 Energi Ionisasi : 577 kJ/mol Tingkat Oks. Max : 3+ Struktur Atom : Kristal Logam Wujud : Padat Reaksi Al 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) → 2Al2O3 Reaksi Al 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 Al dengan halogen : Aluminium bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti iodin (I2), klorin (Cl2), bromine (Br2), membentuk aluminium halida menjadi aluminium (III) iodida, aluminium (III) bromida, aluminium (III) klorida.
  • 13. 13 2Al (s) + 3I2(l) → 2Al2I6(s) 2Al (s) + 3Cl2(l) → 2Al2Cl3 2Al (s) + 3Br2(l) → 2Al2Br6 Reaksi Al dengan asam : Logam aluminium larut dengan asam sulfur membentuk larutan yang mengandung ion Al (III) bersama dengan gas hidrogen. 2Al (s) + 3H2SO4(aq) → 2Al3+ (aq) + 2SO4 2- (aq) + 3H2(g) 2Al(s) + 6HCl(aq) → 2Al3+ (aq) + 6Cl- (aq) + 3H2(g) Reaksi Al dengan basa : Aluminium larut dengan natrium hidroksida. 2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H2O → 2Na+ (aq) + 2[Al(OH)4]- + 3H2(g) Sifat oksida logam Al : Aluminium oksida merupakan senyawa amfoter. Artinya dapat bereaksi baik sebagai basa maupun asam. o Reaksidenganair Aluminium oksida tidak dapat bereaksi secara sederhana dengan air seperti natrium oksida dan magnesium oksida, dan tidak larut dalam air. Walaupun masih mengandung ion oksida, tapi terlalu kuat berada dalam kisi padatan untuk bereaksi dengan air. o Reaksidenganasam Aluminium oksida mengandung ion oksida, sehingga dapat bereaksi dengan asam seperti pada natrium atau magnesium oksida. Artinya, sebagai contoh, aluminium oksida akan beraksi dengan asam klorida encer yang panas menghasilkan larutan aluminium klorida. Dalam hal ini (dan sama dalam reaksi dengan asam yang lain), aluminium oksida menunjukkan sisi basa dari sifat amfoternya.
  • 14. 14 o Reaksidenganbasa Aluminium oksida juga dapat menunjukkan sifat asamnya, dapat dilihat dalam reaksi dengan basa seperti larutan natrium hidroksida. Berbagai aluminat dapat terbentuk – senyawa dimana aluminium ditemukan dalam ion negatif. Hal ini mungkin karena aluminium memiliki kemampuan untuk membentuk ikatan kovalen dengan oksigen. Pada contoh natrium, perbedaan elektronegativitas antara natrium dan oksigen terlalu besar untuk membentuk ikatan selain ikatan ionik. Tetapi elektronegativitas meningkat dalam satu periode – sehingga perbedaan elektronegativitas antara aluminium dan oksigen lebih kecil. Hal ini menyebabkan terbentuknya ikatan kovalen diantara keduanya. Dengan larutan natrium hidroksida pekat yang panas aluminium oksida bereaksi menghasilkan larutan natrium tetrahidroksoaluminat yang tidak berwarna. 2.4 Manfaat, Dampak dan Proses Pembuatan Unsur dan Senyawa Dalam Kehidupan Sehari – hari 1. Alumunium a. Manfaat Aluminium merupakan logam yang ringan, kuat, dan tahan korosi, sehingga banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga, bingkai jendela, sampai kerangka bangunan.
  • 15. 15 Pelapis kemasan biskuit, cokelat, dan rokok. Campuran logam 90% Al dan 10% Mg (magnalium) bersifat kuat dan ringan, hanya digunakan pada pembuatan pesawat terbang. Campuran 20% Al, 50% Fe, 20% Ni, dan 10% Co dapat digunakan sebagai magnet yang sangat kuat. Tawas (KAl(SO4)), digunakan untuk penjernih air dan zat anti keringat. Al(OH)3 digunakan untuk menetralkan asam lambung yang berlebihan. Thermit (campuran Al dan Fe2O3) digunakan untuk mengelas logam. Aluminium sulfat digunakan pada pewarnaan tekstil. b. Dampak Aluminium merupakan logam yang stabil sehingga kaleng atau pembungkus aluminium yang sudah tidak di gunakan dapat mencemari lingkungan. Umumnya aluminium di peroleh melalui proses elektrolisis, dalam proses ini dihasilkan uap asam fluorida yang dapat menimbulkan kelumpuhan dan kematian. c. Proses pembuatan unsur Proses ekstraksi Al yang paling ekonomis adalah proses Hall- Héroult, yakni proses ekstraksi Al dari bauksit yang menggunakan metode elektrolisis. Pengolahan alumunium oksida dari bauksit didasarkan pada sifat amfoter dari oksida alumunium tersebut. Pengotor utamanya biasanya terdiri atas SiO2, Fe2O3, dan TiO2. Tahapan ekstraksi Al dari bauksit:
  • 16. 16 Bauksit dihancurkan dan Al2O3 dipisahkan dari zat pengotor lainnya dalam bauksit dengan melarutkannya dalam NaOH pekat. Campuran ini dipanaskan dalam tangki bertekanan dan menghasilkan NaAl(OH)4. Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O 2NaAl(OH)4(aq) Tidak seperti NaAl(OH)4 yang larut dalam air, kebanyakan zat pengotor tidak larut termasuk besi (III) oksida, sehingga produk reaksi perlu disaring. NaAl(OH)4 diencerkan dengan air, atau gas CO2 dilewatkan melalui larutan NaAl(OH)4 untuk mendapatkan endapan Al(OH)3. NaAl(OH)4(aq) Al(OH)3(s) + NaOH(aq) Selanjutnya produk reaksi disaring untuk memperoleh Al(OH)3 yang kemudian dipanaskan untuk mendapatkan bubuk Al2O3. 2Al(OH)3(s) Al2O3(s) + 3H2O(g) Al2O3 kemudian dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dimana Al2O3 terdisosiasi menjadi Al3+ dan O2- . Campuran ini dimasukkan ke dalam sel elektrolisis dimana reaksi elektrolisis berikut terjadi: Katode (grafit): Al3+ + 3eˉ Al(l) Anode (grafit) : 2O2- O2(g) + 4eˉ Sel : 4Al3 + 6O2- 4Al(l) + 3O2(g) panas, tekanan Natrium aluminat +
  • 17. 17 Lelehan Al yang terbentuk pada katode membentuk lapisan di dasar sel dan diambil secara berkala. Jadi, selama elektrolisis, anode terus-menerus dihabiskan. Untuk memproduksi 1 kg alumunium, rata- rata dihabiskan 0,44 kg anode karbon. 2. Silikon a. Manfaat Penggunaan terpenting silikon murni adalah dalam aloi aluminium-silikon, sering disebut aloi ringan, untuk menghasilkan cetakan untuk industri otomotif (ini mewakili kira-kira 55% dari penggunaan silikon murni sedunia). Silikon murni juga digunakan untuk menghasilkan silikon ultra murni bagi penggunaan elektronik dan fotovoltaik, seperti: semikonduktor, fotonik, LCD. Silikon dioksida atau silika dalam bentuk pasir dan tanah liat merupakan bahan untuk membuat semen. Silika merupakan bahan dasar pembuatan kaca, dengan beraneka jenis bentuk yang menarik. Silikon – oksigen merupakan senyawa yang lentur, mengandung ikatan silikon –oksigen dan silikon-karbon, ia digunakan secara meluas dalam aplikasi seperti implantasi organ tubuh bagian luar. b. Dampak Di masyarakat, kata silikon bukan lagi hal yang tabu terutama di bidang kecantikan. Penggunaan silikon khususnya yang cair sudah di larang oleh pemerintah sejak tahun 1970. Namun hingga kini masih saja terjadi penyalahgunaan penyuntikan
  • 18. 18 untuk tujuan mempercantik bagian tubuh tertentu para wanita. Hal ini di lakukan karena kurangnya pengetahuan terhadap silikon itu sendiri. Penyuntikan silikon cair tidak mengakibatkan kematian, tetapi dapat mengakibatkan kerusakan jaringan yang bersifat permanen. Kerusakan tersebut terjadi karena silikon cair yang disuntikkan langsung ke dalam tubuh seperti sifat cairan umumnya akan mencari tempat yang rendah. Sebagian silikon mungkin berkumpul di tempat- tempat tertentu sehingga membentuk benjolan. c. Proses pembuatan unsur Silikon dibuat dengan mereduksi kuarsa (quartz) atau sering disebut juga dengan silika ataupun silikon dioksida dengan kokas (C). Proses reduksi ini dilangsungkan di dalam tungku listrik pada suhu 3000 °C. Reaksi yang terjadi adalah: SiO2(l) + 2C(s) → Si(l) + 2CO2 Silikon yang diperoleh kemudian didinginkan sehingga diperoleh padatan silikon. Namun silikon yang diperoleh dengan cara ini belum dalam keadaan murni. Agar diperoleh silikon dalam bentuk murni diawali dengan mereaksikan padatan silikon yang diperoleh melalui cara di atas direaksikan dengan gas klorin (Cl2), sesuai reaksi berikut: Si(s) + Cl2(g) → SiCl4(g) Gas SiCl4 ini mememiliki titik didih 58 °C. Uap yang terbentuk kemudian dilewatkan melalui sebuah tabung panas berisi gas H2 atau Mg sehingga terbentuk Si, berikut reaksinya: SiCl4(g) + 2H2(g) → Si(s) + 4HCl(g) SiCl4(g) + 2Mg(s) → Si(s) + 4MgCl2(g)
  • 19. 19 Produk reaksi dicuci dengan air panas untuk memperoleh Si. Si dimurnikan dengan alat zone refining. Di dalam alat ini, batangan Si dilewatkan secara perlahan melalui alat pemanas. Pada zona pemanasan, batangan Si tersebut akan meleleh. Karena zat pengotor lebih mudah larut dalam lelehan dibanding dalam padatan Si, maka pengotor tersebut akan berkumpul di dalam lelehan Si. Daerah lelehan yang tidak murni telah sampai ke ujung, maka ujung ini akan dibiarkan membentuk padatan sebelum dipotong. 3. Fosfor a. Manfaat Dalam beberapa tahun terakhir, asam fosfor yang mengandung 70% – 75% P2O5, telah menjadi bahan penting pertanian dan berbagai produksi tani lainnya. Permintaan untuk pupuk secara global telah meningkatkan produksi fosfat yang banyak karena manfaatnya yang baik untuk perkebunan. Fosfor juga digunakan dalam memproduksi baja, perunggu fosfor, dan produk-produk lainnya. Trisodium fosfat sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk menjaga korosi pipa-pipa. Fosfor juga merupakan bahan penting bagi sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang. b. Dampak Menyebabkan eutrofikasi jika unsur ini terlalu banyak terdapat di air. Fosfor putih bisa mengakibatkan layar asap kimia yg dpt membakar kulit hingga ke tulang. Salah satu penyalahgunaan fosfor yaitu digunakan sebagai bom. Fosfor yang diaplikasikan sebagai bom yaitu fosfor putih yang diberi nama samaran ―Willy Pete‖
  • 20. 20 Peningkatan kadar fosfat dalam air laut, akan menyebabkan terjadinya ledakan populasi (blooming) fitoplankton yang akhirnya dapat menyebabkan kematian ikan secara massal. c. Proses pembuatan unsur Fosfor diekstraksi dari senyawa fosfat Ca3(PO4)2 melalui metode reduksi. Ca3(PO4)2 dalam batuan fosfat dipanaskan dengan kokas (C) dan pasir SiO2 pada suhu 1.400-1.500°C. Fosfor didistilasi dan terkondensasi di bawah air sebagai P4. 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C P4 + 6CaSiO3 + 10CO Fosfor yang dihasilkan dapat memiliki beberapa alotropi, dia antaranya fosfor putih, fosfor merah, dan fosfor hitam. 4. Sulfur a. Manfaat Belerang dioksida (SO2) digunakan sebagai fungisida (anti jamur), fumiga (anti serangga), dan dalam jumlah yang sangat kecil digunakan sebagai pengawet makanan. Natrium tiosulfat pentahidrat (Na2S2O3·5H2O) digunakan dalam proses pencucian film. Senyawa ini dikenal dengan merk hipo. Asam sulfat (H2SO4) dipakai sebagai pelarut, pengisi aki, pembuatan garam sulfat, pembuatan pupuk, pengolahan minyak, dan pewarnaan tekstil. b. Dampak Apabila asam sulfat dan asam sulfit turun ke bumi bersama- sama dengan jatuhnya hujan, terjadilah acid rain atau hujan asam. 1.400-1.500°C
  • 21. 21 c. Proses pembuatan i. Proses Frasch Tiga buah pipa yang konsentris ditanamkan ke dalam endapan belerang. Air lewat panas (165°C) dan dibawah tekanan dimasukkan ke dalam terluar, dan oleh suhu yang setinggi ini belerang menjadi mencair. Kemudian udara di bawah tekanan ditiupkan melalui pipa paling dalam. Keadaan ini memaksa belerang cair ke permukaan melalui pipa tengah. Melalui cara ini didapatkan belerang dengan tingkat kemurnian 99% . ii. Proses Claus Hidrogen sulfida diekstrak dari gas alam dengan cara penggelembungan gas melalui etanolamin, HOCH2CH2NH2 suatu pelarut basa organik. Proses Claus sangat mengurangi pencemaran dari pembakaran gas alam dan minyak bumi. Berikut adalah reaksi yang terjadi dalam pembuatan belerang dengan proses Claus: H2S(g) + O2(g) →SO2(g) + H2O(g) Ini dapat digunakan secara langsung untuk pembuatan asam sulfat atau dikonversi lagi menjadi unsur belerang melalui reaksi dengan H2S. Berikut reaksinya : SO2(g) + H2O(g) → 3S(l) + 2H2O(l) Pada tahun 1975, ahli kimia dari Universitas Pennsylvania melaporkan pembuatan polimer belerang nitrida, yang memiliki sifat logam, meski tidak mengandung atom logam sama sekali. Zat ini memiliki sifat elektris dan optik yang tidak biasa.Belerang dengan kemurnian 99.999% sudah tersedia secara komersial.
  • 22. 22 Belerang amorf atau belerang plastik diperoleh dengan pendinginan dari kristal secara mendadak dan cepat. Studi dengan sinar X menunjukkan bahwa belerang amorf memiliki struktur helik dengan delapan atom pada setiap spiralnya. Kristal belerang diduga terdiri dari bentuk cincin dengan delapan atom belerang, yang saling menguatkan sehingga memberikan pola sinar X yang normal.
  • 23. 23 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan 1. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3 berupa Alluminium (Al), silikon (Si), fosfor (P) dan sulfur (S). 2. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3 digunakan oleh manusia untuk membuat suatu produk yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan. 3. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3 umumnya dapat bereaksi dengan udara, air , asam unsur – unsur halogen membentuk senyawa. 4. Unsur – unsur logam utama dalam periode ke – 3 memiliki manfaat dan dampak bagi kehidupan manusia dalam penggunaannya. Untuk mencapai itu semua, diperlukan beberapa proses yang digunakan untuk dapat mengisolasi unsur tersebut dari senyawanya.
  • 24. 24 DAFTAR PUSTAKA  Sumber : http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/07/sifat-sifat-unsur- kimia-percobaan-praktikum.html#ixzz2bLlbVgyb  http://education.jlab.org/itselemental/ele013.html  http://rizalfreestyler.wordpress.com/2010/09/04/makalah-kimia/  http://chemistry35.blogspot.com/2011/09/unsurunsur-dalam-kehidupan- sehari-hari.html  http://chemwiki.ucdavis.edu/Wikitexts/xTextbook_Maps/General_Chemis try_Textbooks/Petrucci_10th_edition  http://triktrik-trik.blogspot.com/2011/11/pembuatan-kegunaan-dan- dampak-unsur.html  http://febriandi-blackjack.blogspot.com/2009/10/kimia-unsur.html  http://chalysteeq.blogspot.com/2010/01/kelimpahan-unsur-periode-3-di- alam.html  http://www.slideshare.net/vestersaragih/tugas-kimia-dasar-ii-sifat-sifat-unsur- periodik-ke-3