MAKALAH KIMIA UNSUR PERIODE TIGA KELOMPOK 5 PDF

Preview

Summary

MAKALAH KIMIA UNSUR PERIODE TIGA KELOMPOK 5 : Bella Safrida C. (05) Feni Ella A.T. (11) Kibbara Luh T.T. (17) Noviananda A.R. (23) Rizal Nazhmi S. (29) SMAN 1 GIRI Jl. HOS Cokroaminoto 38 Banyuwangi, Jawa Timur Tahun Pelajaran 2019/2020 XII IPA 1 KATA PENGANTAR Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang ...

Description

MAKALAH KIMIA UNSUR PERIODE TIGA

KELOMPOK 5 : Bella Safrida C.

(05)

Feni Ella A.T.

(11)

Kibbara Luh T.T.

(17)

Noviananda A.R.

(23)

Rizal Nazhmi S.

(29)

SMAN 1 GIRI Jl. HOS Cokroaminoto 38 Banyuwangi, Jawa Timur Tahun Pelajaran 2019/2020 XII IPA 1

KATA PENGANTAR Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberi kesempatan kepada kami sehingga dapat menyelesaikan tugas ini. Untuk memenuhi nilai, kami membuat tugas ini dengan judul “Makalah Kimia Unsur Periode Tiga”. Kami mendapatkan banyak pengarahan dan bantuan dalam penyusunan tugas makalah ini. Untuk itu dalam kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada seluruh rekan dan guru. Kami berusaha untuk dapat menyelesaikan tugas ini dengan sebaik-baiknya dan semaksimal mungkin. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam proses pembuatan dan penulisan makalah ini. Sehingga kami mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun dari semua pihak yang bertujuan untuk kesempurnaan dari tugas ini. Kami selaku penulis makalah ini, meminta maaf apabila ada kesalahan. Kami berharap semoga pembaca mendapatkan pelajaran, materi dan hikmah dari tugas ini.

Banyuwangi, 08 Oktober 2019

ii

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................... ii DAFTAR ISI ............................................................................................................ iii BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................1 A.

Latar Belakang ..............................................................................................1

B.

Rumusan Masalah .........................................................................................2

C.

Tujuan ...........................................................................................................2

BAB II ISI.................................................................................................................3 1.

Kelimpahan Unsur Periode 3 .........................................................................3

2.

Sifat-sifat Unsur Periode 3 .............................................................................7

3.

Pembentukan Unsur Periode 3.......................................................................9

4.

Reaksi pada Unsur Periode 3 ....................................................................... 12

5.

Kegunaan dan Bahaya Unsur Periode 3 ....................................................... 15

BAB III PENUTUP ................................................................................................. 19 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 20 LAMPIRAN DISKUSI............................................................................................ 21

iii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ada beberapa hal yang mendasari pengelompokan unsur-unsur kimia yaitu sifat logam, elektron valensi, dan jumlah kulit elektron. Berdasarkan sifat logamnya, unsur kimia dikelompokan menjadi logam, semilogam, nonlogam, dan gas mulia. Berdasarkan elektron valensinya unsur kimia dikelompokan menjadi golongan utama dan transisi. Dimana golongan utama terdiri dari golongan, IA, IIA. IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA. Adapun golongan tarnsisi dapat dibagi menjadi golongan transisi dalam, lantanida dan aktinida. Berdasarkan jumlah kulit elektron yang dimilikinya, unsur kimia dapat dikelompokan menjadi 7 periode yaitu periode 1 sampai 7. Dalam hal ini, unsur-unsur periode ketiga memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang bervariasi. Unsur-unsur yang terdapat pada periode ketiga adalah Natrium (Na), Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Silikon (Si), Fosfor (P), Belerang (S), Klor (Cl), dan Argon (Ar). Dari kiri (Natrium) sampai kanan (Argon), jari-jari unsur menyusut, sedangkan energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan meningkat. Selain itu, terjadi perubahan sifat unsur dari logam (Na, Mg, Al) menjadi semilogam/metaloid (Si), nonlogam (P, S, Cl), dan gas mulia (Ar). Unsur logam umumnya membentuk struktur kristalin, sedangkan unsur semilogam/metaloid membentuk struktur molekul raksasa (makromolekul). Sementara, unsur nonlogam cenderung membentuk struktur molekul sederhana. Sebaliknya, unsur gas mulia cenderung dalam keadaan gas monoatomik. Variasi inilah yang menyebabkan unsur periode ketiga dapat membentuk berbagai senyawa dengan sifat yang berbeda. Unsur-unsur logam umumnya diperoleh sebagai bijih logam dalam batuan. Alam Indonesia sangat kaya akan sumber mineral bijih logam, karena itu perlu penguasaan teknologi untuk mengolahnya menjadi logam yang dibutuhkan.

1

B. Rumusan Masalah 1. Berapakah kelimpahan unsur periode 3? 2. Bagaimana sifat-sifat unsur periode 3? 3. Bagaimana pembentukan unsur periode 3? 4. Bagaimana reaksi pada unsur periode 3? 5. Bagaimana kegunaan dan bahaya dari unsur periode 3? C. Tujuan 1. Untuk mengetahui kelimpahan unsur periode 3 . 2. Untuk mengetahui sifat-sifat unsur periode 3. 3. Untuk mengetahui pembentukan unsur periode 3. 4. Untuk mengetahui reaksi pada unsur periode 3. 5. Untuk mengetahui kegunaan dan bahaya dari unsur periode 3.

2

BAB II ISI 1. Kelimpahan Unsur Periode 3 •

Natrium

Natrium atau sodium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Na dan nomor atom 11. Natrium adalah logam reaktif yang lunak, keperakan, dan seperti lilin yang termasuk ke logam alkali yang banyak terdapat dalam senyawa alam (terutama halite). Natrium sangat reaktif, apinya berwarna kuning, beroksidasi dalam udara, dan bereaksi kuat dengan air, sehingga harus disimpan dalam minyak. Karena sangat reaktif, natrium hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur murni. Natrium banyak ditemukan di berbagai mineral logam misalnya sebagai NaCl, amphibole, kriolit, soda niter, dan zeolit. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Natrium banyak terdapat di bintang yang ada di luar angkasa berdasarkan spektra garis D-nya. •

Magnesium

Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak 3

pada air laut. Magnesium (Mg) banyak dijumpai di alam pada lapisan-lapisan batuan dalam bentuk mineral seperti dolomit (CaCO3.MgCO3), magnesit (MgCO3), & epsomit (MgSO4.7H2O). •

Aluminium

Aluminum ialah unsur kimia dengan lambang Al dan nomor atom 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Unsur logam ini biasa dijumpai dalam kerak bumi yang terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Umumnya juga aluminium dalam bentuk aluminium silikat dan campurannya dalam logam lain seperti natrium, kalium, furum, kalsium & magnesium. Aluminium merupakan konduktor yang baik. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Aluminium juga tahan korosi karena adanya lapisan oksida pada permukaan aluminium yang cepat terbentuk ketika permukaan logam Al terpapar dengan oksigen di udara. •

Silikon

Silikon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si dan nomor atom 14. Senyawa yang dibentuk bersifat paramagnetik. Unsur kimia ini ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius. Silikon merupakan unsur kedua paling berlimpah di bumi 4

setelah oksigen yaitu mencakup 25,7 % dari kandungan kerak bumi. Silikon di kulit bumi terdapat dalam bentuk silikat dan silikon dioksida (silika). Silikon sering digunakan untuk membuat serat optik dan dalam operasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk silicone. •

Fosfor

Fosfor berupa berbagai jenis senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambah tembaga atau perak, dan zink silikat (Zn2SiO4) yang dicampur dengan mangan. Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah). Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh decomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. •

Belerang

Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang dalam bentuk aslinya adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di

5

alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate. Belerang adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino. •

Klorin

Klor (bahasa Yunani: Chloros, "hijau pucat") adalah unsur kimia dengan simbol Cl dan nomor atom 17. Dalam tabel periodik, unsur ini termasuk kelompok halogen atau grup 17 (sistem lama: VII or VIIA). Dalam bentuk ion klorida, unsur ini adalah pembentuk garam dan senyawa lain yang tersedia di alam dalam jumlah yang sangat berlimpah dan diperlukan untuk pembentukan hampir semua bentuk kehidupan, termasuk manusia. Dalam bentuk gas, klorin berwarna kuning kehijauan, dan sangat beracun. Dalam bentuk cair atau padat, klor sering digunakan sebagai oksidan, pemutih, atau desinfektan. •

Argon

Argon adalah suatu unsur kimia dalam sistem periodik yang memiliki lambang Ar dan nomoratom 18. Argon adalah unsur terbanyak pertama di udara bebas (udara kering) dan ketiga paling melimpah di alam semesta. Sekitar 1% dari atmosfer bumi adalah Argon. Argon adalah unsur yang tak berwarna dan tak berbau.

6

Jumlah unsur ini terus bertambah sejak bumi terbentuk karena kalium yang radioaktif berubah menjadi Argon.

2. Sifat-sifat Unsur Periode 3 -

Sifat Kimia Unsur – unsur periode ketiga memiliki keteraturan sifat secara berurutan dari kiri ke kanan sebagai berikut : a. Sifat pereduksi dan sifat pengoksidasi. Sifat pereduksi semakin bertambah, sedangkan sifat pengoksidasi unsur - unsur periode ketiga ini dapat dilihat dari harga potensial reduksinya. Dari kiri ke kanan unsur periode ketiga memiliki harga potensial reduksi 5 standart yang semakin positif sehingga sifat pereduksinya semakin berkurang dan sifat pengoksidasinya semakin bertambah. Na

Mg

Al

-2,711 -2,375 -1,706

Si -0,13

P

S

-0,276 -0,508

Cl

Ar

+1,358

-

b. Sifat logam dan nonlogam. Unsur-unsur periode ketiga, seperti Na, Mg, dan Al merupakan unsur logam, sedangkan unsur-unsur P, S, dan Cl merupakan unsur nonlogam. Adapun Si merupakan unsur yang memiliki sifat peralihan antara unsur logam dan nonlogam sehingga disebut unsur metalloid (semi logam). Argon (Ar) termasuk golongan gas mulia yang bersifat insert (sulit bereaksi). c. Sifat asam dan basa. Sifat asam berkaitan dengan sifat non logam, sedangkan sifat basa berkaitan dengan logam. Sifat basa atau sifat asam dari suatu unsure bergantung pada konfigurasi electron dan harga ionisasi unsureunsur tersebut. a) Sifat Basa Dari kiri ke kanan, unsur-unsur periode ketiga memiliki harga ionisasi yang semakin besar sehingga semakin sukar melepas electron. Penyebabnya electron dari unsur tersebut

7

akan kurang tertarik ke arah atau oksigen sehingga kecenderungan

untuk

membentuk

ion

OH

menjadi

berkurang. Jadi, dari kiri ke kanan sifat basa usnur periode ketiga semakin lemah. b) Sifat Asam Energi ionisasi unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin besar sehingga semakin mudah menarik electron dari atom oksigen. Jadi dari kiri ke kanan sifat asam unsur periode ketiga semakin kuat. Senyawa asam unsur periode ketiga, yaitu : asam siukat (H2SiO3) asam fosfat (H3DO4) asam sinfat (H2SO4) dan asam paklorat (HCO4). Senyawa H2SiO3 merupakan asam sangat lemah sehingga mudah terurai menjadi senyawa SiO2 dan H2O1. -

Sifat-sifat lainnya Sifat Senyawa Titik leleh (0C) Titik didih

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

97,81

648,8

660,37

1,410

44,1

119,0

-100,98

-189,2

903,8

1,105

2467

2,355

280

44,67

-34,6

-185,7

Berdasarkan tabel di atas telah diketahui bahwa unsur Na, Mg, Al, Si, P, S berwujud padat pada suhu kamar karena unsur-unsur tersebut memiliki harga (t.l) dan (t.d) di atas suhu ruangan (di atas 250C). Sedangkan unsur Cl berwujud gas karena memiliki (t.l) dan (t.d) di bawah suhu ruangan. Dalam periode ketiga, letak logam disebelah kiri, makin ke kiri sifat logam semakin reaktif, Na >Mg> Al. Jadi Na paling reaktif. Bukan logam terletak sebelah kanan makin ke kanan sifat bukan logamnya makin kuat, a> 5> P> Si. Klor paling reaktif dan Si paling tidak reaktif. Jadi , unsur periode ketiga dari Na ke Cl sifat logamnya makin bertambah.

8

3. Pembentukan Unsur Periode 3 a. Unsur natrium diperoleh dengan cara elektrolisis NaCl yang dicairkan dengan katode besi dan anode karbon. Sel yang digunakan adalah sel Downs. Natrium cair terbentuk pada katode, selanjutnya dialirkan dan ditampung dalam wadah berisi minyak tanah. Dalam proses ini bejana elektrolisis dipanaskan dari luar dan dijaga agar natrium yang terbentuk tidak bersinggungan dengan udara, karena akan terbakar. Hasil samping elektrolisis ini adalah klorin. b. Unsur magnesium diperoleh dengan cara elektrolisis lelehan magnesium klorida. Sekarang ini, Mg juga dapat diperoleh dari air. Selain itu Mg diperoleh juga dari reduksi MgO dengan karbon. Mg diolah dari air laut melaluiproses Downs: •

Air laui dicampur CaO sehingga Mg diendapkan sebagai Mg(OH)2

•

Endapan direaksikan dengan HCl pekat, mengahasilkan larutan MgCl2.

•

Larutan MgCl2 diuapkan sehingga diperolehkristalnya.

•

Kristal MgCl2 dielektrolisis

9

c. Unsur aluminium diperoleh dari elektrolisis bauksit yang dilarutkan dalam krolit cair. Proses ini dikenal dengan proses Hall. Pada proses ini bauksit ditempatkan dalam tangki baja yang dilapisi karbon dan berfungsi sebagai katode. Adapun anode berupa batang-batang karbon yang dicelupkan dalam campuran. Pembuatan aluminium diperoleh dengan cara elektrolisis aluminim oksidacair yang diperoleh dari bauksit, yaitu aluminium oksida hidrat yang mengandung kotoran, misalnya Fe2O3 dan SiO2, melalui langkah-langkah sebagai berikut: a) Bauksit yang masih kotor direaksikan dengan NaOH pekat. Al2O3 dan SiO2 larut, tetapi Fe2O3 dan kotoran lain disaring dengan alat filtrasi. Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O → 2NaAl(OH)4(aq) b) Filtratnya diencerkan dengan air, dan direaksikan dengan CO2 untuk mengendapkan aluminium hidroksida. 2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) → 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l) c) Produk

disaring

unutk

memeperoleh

Al(OH)3,

kemudian

dipanaskan untuk meperoleh Al2O3. 2Al(OH)3(s) → Al2O3(s) + 3H2O(g) d) Al2O3 dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6). Campuran kemudian dimasukkan kedalam sel elektrolisis yang terdiri dari anoda dan katoda C. Reaksi elektrolisis yang terjadi: Katode

: 4Al3+(l) + 12e → 4Al(l)

Anode

: 6O2-(l) → 3O2 + 12e

Sel

: 4Al3+(l) + 6O2-(l) → 4Al(l) + 3O2 2Al2O3(l) → 4Al(l) + 3O2

Lelehan aluminium yang terbentuk pada katode membentuk lapisan di dasar sel dan secara berkala dikeluarkan. d. Unsur silikon dapat dibuat dari reduksi SiO2 murni dengan serbuk aluminium pada suhu tinggi. Pembuatan sebagai berikut. ▪

Pasir kuarsa (SiO2) dipanaskan dengan kokas (C) pada suhu sekitar 30000 C dalam tanur listrik (reaktan ditambahkan dari atas tanur).

10

SiO2(s) + 2C(s) → Si(l) + 2CO(g) ▪

Lelehan Si yang dihasilkan akan membentuk padatan dengantitimk leleh 14100C. Si ini dapat digunakan dalam pembuatan aliase dengan logam lain.

▪

Untuk penggunaan seperti transitor, chips kompoter, dan selsurya siperlukan Si ulta murni, sehingga Si perlu dipanaskandengan Cl2, kemudian hasilnya direduksi dengan mengalirkan campuran uap SiCl4 dengan gas H2 melalu tabung yang dipanaskan. Si(s) + 2Cl2(g) → SiCl4(l) SiCl4(l) + 2H2(g) → Si(s) + 4HCl(g)

e. Unsur fosfor diperoleh dengan reduksi fosforit, dalam batuan fosfat yang dipanaskan dengan kokas dan pasir silika pada suhu 1400-15000C. 2Ca(PO4)2(s) + 6SiO2(s) + 10C(s) → 6CaSiO3(s) +10CO(g) + P4(g) f. Unsur belerang, cara untuk mengekstrak belerang yang dikenal dengan cara Frasch. Pada proses ini pipa logam berdiameter 15 cm yang memiliki dua pipa konsentrik yang lebih kecil ditanam sampai menyentuh lapisan belerang. Uap air yang sangat panas dipompa dan dimasukkan melalui pipa luar, sehingga belerang meleleh, selanjutnya dimasukkan udara bertekanan tinggi melalui pipa terkecil, sehingga terbentuk busa belerang yang keluar mencapai 99,5%. Sulfur banyak terdapat dalam kulit bumi. Sebagai unsur yang ditemukan di daerah vulkanik, sulfur kemungkinan merupakan hasil reaksi gas SO2 dan H2S yang terdapat dalam gas vulkanik. 8SO2(g) + 16H2S(g) → 16H2O(l) + 3S8(s) Deposit belerang yang terdapat di bawah permukaan, ditambang dengan proses Frasch. Penggunaan utama belerang adalah untuk pembuatan asam sulfat yang dibuat melalui dua proses yaitu proses kontak dan bilik timbel. g. Unsur Klor diperoleh dari garam klorida dengan mereaksikan zat oksidator atau lebih sering dengan proses elektrolisis. Dibuat melalui proses Downs, yang dilakukan dengan cara mengelektrolisis leburan

11

NaCl, yang dicampur dengan sedikit NaF sebelum dicairkan, dengan tujuan untuk menurunkan titik lebur NaCl dari 800 menjadi 10000C. Pada elektrolisis ini digunakan diafragma lapisan besi tipis untuk mencegah reaksi antara logam Na dan gas Cl2 yang terbentuk. h. Unsur Argon dihasilkan dari penyulingan bertingkat udara cair karena atmosfer mengandung 0.94% Argon.

4. Reaksi pada Unsur Periode 3 -

Reaksi dengan Air 1) Natrium Natrium mengalami reaksi yang sangat eksoterm dengan air dingin menghasilkan hidrogen dan larutan NaOH yang tak berwarna. 2) Magnesium Magnesium mengalami reaksi yang sangat lambat dengan air dingin, tetapi terbakar dalam uap air. Lempeng magnesium yang sangat bersih dimasukkan ke dalam air dingin akhirnya akan tertutup oleh gelembung gas hidrogen yang akan mengapungkan lempeng magnesium ke permukaan. Magnesium hidroksida akan terbentuk sebagai lapisan pada lempengan magnesium dan ini cenderung akan menghentikan reaksi. Magnesium terbakar dalam uap air dengan nyala putih yang khas membentuk magnesium oksida dan hidrogen. 3) Aluminium Serbuk alumunium dipanaskan dalam uap air menghasilkan hidrogen dan alumunium oksida. Reaksinya berlangsung relatif lambat karena adanya lapisan alumunium oksida pada logamnya, membentuk oksida yang lebih banyak selama reaksi. 4) Silikon Umumnya silikon abu-abu yang berkilat dengan keadaan agak seperti logam hampir tidak reaktif. Banyak sumber menyatakan bahwa bentuk silikon ini bereaksi dengan uap air pada suhu tinggi menghasilkan silikon dioksida dan hidrogen. Tapi juga mungkin