Makalah Unsur Transisi Periode Keempat * DOC

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun ucapkan kepada Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga Makalah Unsur Transisi Periode Keempat ini dapat diselesaikan dengan baik. Tidak lupa shalawat dan salam semoga terlimpahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, keluarganya, sahabatnya, dan kepada kita selaku umatnya.

Kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Makalah Kimia yang berjudul Makalah Unsur Transisi Periode Keempat ini. Dan kami juga menyadari pentingnya akan sumber bacaan dan referensi internet yang telah membantu dalam memberikan informasi yang akan menjadi bahan makalah. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan arahan serta bimbingannya selama ini sehingga penyusunan makalah dapat dibuat dengan sebaik-baiknya. Kami menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Makalah Unsur Transisi Periode Keempat ini sehingga kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan makalah ini.

Kami mohon maaf jika di dalam makalah ini terdapat banyak kesalahan dan kekurangan, karena kesempurnaan hanya milik Yang Maha Kuasa yaitu Allah SWT, dan kekurangan pasti milik kita sebagai manusia. Semoga Makalah Unsur Transisi Periode Keempat ini dapat bermanfaat bagi kita semuanya.

Indonesia, November 2024
Penyusun

DAFTAR ISI

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Alam semesta ini kaya akan kandungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini, unsur-unsur kimia berjumlah sekitar 114 unsur yang dikelompokkan berdasarkan kesamaan sifatnya ke dalam golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat dikelompokkan menjadi unsur logam, non logam, semilogam dan gas mulia.

Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melimpah. Sumber unsur-unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut dan atmosfer baik dalam bentuk unsur bebas (Pt, Au,C, N2, O2 dan gas-gas mulia), senyawa maupun campurannya. Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan.

Banyak reaksi kimia yang menggunakan katalis untuk mempercepat terbentuknya produk. Untuk mensintesis bahan kimia esensial, seperti asam sulfat, asam nitrat, dan amonia diperlukan bantuan katalis. Unsur-unsur transisi banyak diaplikasikan secara komersial sebagai katalis, terutama dalam reaksi kimia. Selain itu, unsur-unsur transisi berperan penting dalam proses alami biomolekul (hemoglobin) dan katalis dalam reaksi biokimia (enzim-enzim). Unsur-unsur transisi dalam sistem periodik dikelompokkan sebagai unsur-unsur golongan B. Unsur-unsur ini berada pada periode keempat mulai dari skandium hingga tembaga.

B. Rumusan Masalah

Apa pengertian unsur transisi periode keempat?
Di mana keberadaan unsur transisi periode keempat di alam?
Bagaimana sifat-sifat dan karakteristik unsur transisi periode keempat?
Apa kegunaan unsur transisi periode keempat?

BAB II
PEMBAHASAN

A. Pengertian Unsur Transisi Periode Keempat

Unsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan elektron pada kulit terluar dan kulit pertama terluar untuk berikatan dengan unsur-unsur yang lain. Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalistik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Dalam satu periode dari kiri (Sc) ke kanan (Zn), keelektronegatifan unsur hampir sama, tidak meningkat maupun menurun secara signifikan. Selain itu, ukuran atom (jari-jari unsur) serta energi ionisasi juga tidak mengalami perubahan signifikan. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa semua unsur transisi periode keempat memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang serupa. Hal ini berbeda dengan unsur utama yang mengalami perubahan sifat yang sangat signifikan dalam satu periode.

B. Keberadaan Unsur Transisi Periode Keempat di Alam

Unsur-unsur yang termasuk periode keempat meliputi tembaga (Cu), seng (Zn), skadium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), kromium (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), dan nikel (Ni). Unsur transisi dapat ditemukan dikerak bumi terutama sebagai bijih mineral (bijih logam) dengan kadar tertentu. Bijih besi merupakan mineral terbanyak di alam setelah O, Si, dan Al. Untuk lebih jelasnya keberadaan unsur transisi di alam dapat dilihat dalam uraian berikut.

1. Skandium (Sc)

Skandium (Sc) terdapat dalam mineral torvetit (Sc2SiO7).

2. Titanium (Ti)

Unsur ini terdapat dalam mineralrutil (TiO2) yang terdapat dalam bijih besi sebagai ilmenit (FeTi)2O3 dan ferrotitanate (FeTiO3) juga terdapat dalam karang, silikat, bauksit batu bara, dan tanah liat.

3. Vanadium (V)

Vanadium terdapat dalam senyawa karnotit (K-uranil-vanadat) [(K2(UO2)2 (VO4)2.3H2)], dan vanadinit (Pb5(VO4)3Cl).

4. Kromium (Cr)

Bijih utama dari kromium di alam adalah kromit (FeO.Cr2O2) dan sejumlah kecil dalam kromoker.

5. Mangan (Mn)

Bijih utamanya berupa pirulosit (batu kawi) (MnO2), dan rodokrosit (MnCO3) dan diperkirakan cadangan Mn terbesar terdapat di dasar lautan.

6. Besi (Fe)

Besi (Fe) adalah unsur yang cukup melimpah di kerak bumi (sekitar 6,2% massa kerak bumi). Besi jarang ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Besi umumnya ditemukan dalam bentuk mineral (bijih besi), seperti hematite (Fe2O3), siderite (FeCO3), dan magnetite (Fe3O4). Logam Besi bereaksi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Fe(s) + 2 H+(aq) ——> Fe2+(aq) + H2(g)

Larutan asam sulfat pekat dapat mengoksidasi logam Besi menjadi ion Fe3+. Sementara larutan asam nitrat pekat akan membentuk lapisan oksida Fe3O4 yang dapat menghambat reaksi lebih lanjut. Umumnya, Besi dijumpai dalam bentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2 dan +3. Beberapa contoh senyawa Besi (II) antara lain FeO (hitam), FeSO4. 7H2O (hijau), FeCl2 (kuning), dan FeS (hitam). Ion Fe2+ dapat dengan mudah teroksidasi menjadi ion Fe3+ bila terdapat gas oksigen yang cukup dalam larutan Fe2+. Sementara itu, senyawa yang mengandung ion Besi (III) adalah Fe2O3 (coklat-merah) dan FeCl3 (coklat).

7. Kobalt (Co)

Kobalt terdapat di alam sebagai arsenida dari Fe, Co, Ni, dan dikenal sebagai smaltit, kobaltit (CoFeAsS) dan eritrit Co3(AsO4)2.8H2O.

8. Nikel (Ni)

Nikel ditemukan dalam beberapa senyawa berikut ini:

Sebagai senyawa sulfida : penladit (FeNiS), milerit (NiS)
Sebagai senyawa arsen : smaltit (NiCOFeAs2)
Sebagai senyawa silikat : garnierit (Ni.MgSiO3)

9. Tembaga (Cu)

Tembaga (Cu) merupakan unsur yang jarang ditemukan di alam (precious metal). Tembaga umumnya ditemukan dalam bentuk senyawanya, yaitu bijih mineral, seperti Pirit tembaga (kalkopirit) CuFeS2, bornit (Cu3FeS3), kuprit (Cu2O), melakonit (CuO), malasit (CuCO3.Cu(OH)2¬). Semua senyawa Tembaga (I) bersifat diamagnetik dan tidak berwarna (kecuali Cu2O yang berwarna merah), sedangkan semua senyawa Tembaga (II) bersifat paramagnetik dan berwarna. Senyawa hidrat yang mengandung ion Cu2+ berwarna biru. Beberapa contoh senyawa yang mengandung Tembaga (II) adalah CuO (hitam), CuSO4.5H2O (biru), dan CuS (hitam).

10. Seng (Zn)

Seng (Zn) terdapat di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende (ZnS), sebagai senyawa karbonat kelamin (ZnCO3), dan senyawa silikat seperti hemimorfit (ZnO.ZnSiO3.H2O).

C. Sifat-sifat Kimia dan Karakteristik Unsur Transisi Periode Keempat

1. Sifat-sifat Fisis

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dibandingkan unsur Alkali maupun Alkali tanah, sehingga kereaktifan unsur transisi tersebut lebih rendah bila dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Sebagian besar unsur transisi periode keempat mudah teroksidasi (memiliki E°red negatif), kecuali unsur Tembaga yang cenderung mudah tereduksi (E°Cu = + 0,34 V). Hal ini berarti bahwa secara teoritis, sebagian besar unsur transisi periode keempat dapat bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) menghasilkan gas hidrogen, kecuali unsur tembaga.

Akan tetapi, pada kenyataannya, kebanyakan unsur transisi periode keempat sulit atau bereaksi lambat dengan larutan asam akibat terbentuknya lapisan oksida yang dapat menghalangi reaksi lebih lanjut. Hal ini terlihat jelas pada unsur Kromium. Walaupun memiliki potensial standar reduksi negatif, unsur ini sulit bereaksi dengan asam akibat terbentuknya lapisan oksida (Cr2O3) yang inert. Sifat inilah yang dimanfaatkan dalam proses perlindungan logam dari korosi (perkaratan).

Dibandingkan unsur Alkali dan Alkali Tanah, unsur-unsur transisi periode keempat memiliki susunan atom yang lebih rapat (closed packing). Akibatnya, unsur transisi tersebut memiliki kerapatan (densitas) yang jauh lebih besar dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah. Dengan demikian, ikatan logam (metallic bonds) yang terjadi pada unsur transisi lebih kuat. Hal ini berdampak pada titik didih dan titik leleh unsur transisi yang jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama. Selain itu, entalpi pelelehan dan entalpi penguapan unsur transisi juga jauh lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama.

Unsur transisi periode keempat memiliki tingkat oksidasi (bilangan oksidasi) yang bervariasi. Hal ini disebabkan oleh tingkat energi subkulit 3d dan 4s yang hampir sama. Oleh sebab itu, saat unsur transisi melepaskan elektron pada subkulit 4s membentuk ion positif (kation), sejumlah elektron pada subkulit 3d akan ikut dilepaskan. Bilangan oksidasi umum yang dijumpai pada tiap unsur transisi periode keempat adalah +2 dan +3. Sementara, bilangan oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah +7 pada unsur Mangan (4s2 3d7). Bilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu+, dan Cu2+, sedangkan bilangan oksidasi tinggi ditemukan pada anion oksida, seperti CrO42-, Cr2O72-, dan MnO4-.

2. Sifat-sifat Kimia

a. Sifat Logam

Semua unsur transisi periode keempat bersifat logam, baik dalam sifat kimia maupun dalam sifat fisis. Harga energi ionisasi yang relatif rendah (kecuali seng yang agak tinggi), sehingga mudah membentuk ion positif. Demikian pula, harga titik didih dan titik lelehnya relatif tinggi (kecuali Zn yang membentuk TD dan TL relatif rendah). Hal ini disebabkan orbital subkulit d pada unsur transisi banyak orbital yang kosong atau terisi tidak penuh. Adanya orbital yang kosong memungkinkan atom-atom membentuk ikatan kovalen (tidak permanen) di samping ikatan logam. Orbital subkulit 3d pada seng terisi penuh sehingga titik lelehnya rendah.

Semua unsur transisi periode keempat bersifat logam. Sifat itu disebabkan semua unsur transisi memiliki energi ionisasi yang rendah, yaitu kurang dari 1.000 kJ mol-1 dan keelektronegatifannya rendah, yaitu kurang dari 2.

b. Bilangan Oksidasi

Senyawa-senyawa unsur transisi alam ternyata mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu. Adanya biloks lebih dari satu ini karena mudahnya melepaskan elektron valensinya. dengan demikian energi ionisasi pertama, kedua dan seterusnya relatif lebih kecil daripada golongan utama.

c. Sifat Magnet

Adanya elektron-elektron yang tidak berpasangan pada sub kulit d menyebabkan unsur-unsur transisi bersifat paramagnetik (sedikit ditarik ke dalam medan magnet). Makin banyak elektron yang tidak berpasangan, maka makin kuat pula sifat paramagnetiknya. Pada seng di mana orbital pada sub kulit d terisi penuh, maka bersifat diamagnetik (sedikit ditolak keluar medan magnet).

d. Membentuk Senyawa-senyawa Berwarna

Senyawa unsur transisi (kecuali scandium dan seng), memberikan bermacam warna baik padatan maupun larutannya. Warna senyawa dari unsur transisi juga berkaitan dengan adanya orbital sub kulit d yang terisi tidak penuh. Peralihan elektron yang terjadi pada pengisian subkulit d (sehingga terjadi perubahan bilangan oksidasi) menyebabkan terjadinya warna pada senyaa logam transisi. Senyawa dari Sc3+ dan Ti4+ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya kosong, serta senyawa dari Zn2+ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya terisi penuh, sehingga tidak terjadi peralihan elektron.

e. Mempunyai Beberapa Tingkat Oksidasi

Kecuali Sc dan Zn, unsur-unsur transisi periode keempat mempunyai beberapa tingkat oksidasi. Bilangan oksidasi yang mungkin bergantung pada bilangan oksidasi yang dapat dicapai kestabilannya. Kestabilan senyawa logam transisi di antaranya bergantung pada jenis atom yang mengikat logam transisi, senyawa berbentuk Kristal atau larutan, PH dalam air. Kestabilan bilangan oksidasi yang tinggi dapat dicapai melalui pembentukan senyawa dengan oksoaniaon, fluoride, dan oksofluorida.

f. Membentuk Ion Kompleks

Ion kompleks adalah ion yang berbentuk dari suatu kation (biasanya ion logam transisi) yang meningkat beberapa anion atau molekul netral. Selanjutnya, kation itu disebut ion pusat dan anion atau molekul netral yang terikat pada ion pusat disebut ligan. Pada ion kompleks [Cu(Cn)4]2- dan [Fe(H2O)6]2+, Cu2+ dan Fe2+ adalah ion pusat, sedangkan Cn- dan H2O adalah ligan. Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ligan atau jumlah atom donor yang terkait pada ion pusat. Bilangan koordinasi ion Cu2+ pada [Cu(Cn)4]2- adalah 4 dan bilangan koordinasi ion Fe2+ pada [Fe(H2O)6]2+ adalah 6.

Ligan adalah spesi yang memiliki atom yang dapat menjadi donor sepasang elektron pada ion pusat. Ligan merupakan basa Leuwis, sedangkan ion pusat sebagai asam Leuwis. Ligan dapat berupa ion monoatomik (tapi bukan atom netral), seperti ion halida ; berupa anion, seperti CN- dan NO2-,berupa molekul sederhana, seperti NH3 dan H2O ; berupa molekul kompleks ; seperti piridin (C5H5N).
Ion kompleks positif :
[Ag(NH3)2]+ = Diamin Perak (I)
[Cu(NH3)4]2+ = Tetra amin Tembaga (II)
[Zn(NH3)4]2+ = Tetra amin Seng (II)
[Co(NH3)6]3+ = Heksa amin Kobal (III)
[Cu(H2O)4]2+ = Tetra Aquo Tembaga (II)
[Co(H2O)6]3+ = Heksa Aquo Kobal (III)
Contoh : [Cr(NH3)4Cl2]+ → atom pusat : Cr3+
Ligan : NH3 (amina) dan Cl (kloro) bilangan koordinasi : 4 + 2 = 6
Nama ionnya = tetraamin dikloro krom (III)
Ion kompleks negatif :
[Ni(CN)4]2- = Tetra siano Nikelat (II)
[Fe(CN)6]3- = Heksa siano Ferat (III)
[Fe(CN)6]4- = Heksa siano Ferat (II)
[Co(CN)6]4- = Heksa siano Kobaltat (II)
[Co(Cl6]3- = Heksa kloro Kobaltat (III)
Contoh : [Ni(CN)4]2- → atom pusat : Ni2+
Ligan : CN (siano) Bilangan koordinasi : 4
Nama ionnya = tetrasiano nikelat (II)

g. Sebagai Katalisator

Salah satu sifat penting unsur transisi dan senyawanya, yaitu kemampuannya untuk menjadi katalis-katalis reaksi-reaksi dalam tubuh. Katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi. Di dalam tubuh, terdapat enzim sitokrom oksidase yang berperan dalam mengoksidasi makanan. Enzim ini dapat bekerja bila terdapat ion Cu2+. Beberapa logam transisi atau senyawanya telah digunakan secara komersial sebagai katalis pada proses industri seperti TiCl3 (Polimerisasi alkena pada pembuatan plastik), V2O5(proses kontak pada pembuatan margarine), dan Cu atau CuO (oksidasi alkohol pada pembuatan formalin).

D. Kegunaan Unsur Transisi Periode Keempat

1. Skandium = SC

Untuk menghasilkan cahaya berintensitas tinggi.
Radioaktifnya sebagai perunut pada pemurnian minyak bumi.
Senyawanya sebagai aditif lampu uap-Hg dan transmisi TV warna.

2. Titanium = Ti

Komponen penting logam paduan untuk pesawat, peluru kendali.
Karena ketahanannya terhadap air laut maka digunakan juga untuk pembuatan peralatan kapal yang langsung bersentuhan dengan laut, seperti kipas bodi kapal dan sebagainya.

3. Vanadium = V

Reaktor nuklir.
Pembuatan baja tahan karat, untuk per, serta peralatan kecepatan tinggi.
Oksidanya (V2O5) untuk keramik dan katalisator.

4. Kromium = Cr

Paduan logam untuk pembuatan baja.
Pewarna logam dan gelas.
Sebagai katalisator.

5. Mangan = Mn

Komponen penting paduan logam, karena sifatnya keras, kuat, dan ketahanannya tinggi.
Memperbesar fungsi Vitamin B dalam tubuh.
KMnO4 sebagai oksidator kuat dalam bidang kesehatan.

6. Besi = Fe

Sebagai logam utama pada pembuatan baja.
Besi dengan paduannya digunakan untuk pembuatan rel, tulang beton.
Digunakan untuk berbagai peralatan dalam kehidupan sehari-hari.

7. Kobal = Co

Karena keras, tahan karat dan penampilannya menarik maka sering digunakan untuk menyepuh logam lain.
Pewarna biru pada porselen, kaca, genting.
Pewarna sumber sinar gamma dalam bidang kesehatan.

8. Nikel = Ni

Paduan logam baja dan logam lain.
Pelapis permukaan logam.
Sebagai katalisator.
Pewarna hijau pada keramik/porselen.
Komponen pada baterai.

9. Tembaga = Cu

Peralatan kelistrikan, sebagai rangkaian dan kawat kabel.
Logam paduan pada kuningan dan perunggu.

10. Seng = Zn

Komponen paduan pada huruf mesin cetak.
Sebagai logam patri.
ZnO untuk industri cat, kosmetik, farmasi, tekstil.
Zns untuk sinar X dan layar TV.

BAB III
PENUTUP

A. Kesimpulan

Unsur transisi adalah unsur yang dapat menggunakan elektron pada kulit terluar dan kulit pertama terluar untuk berikatan dengan unsur-unsur yang lain. Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan membentuk senyawa kompleks. Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

B. Saran

Manfaatkanlah unsur transisi periode keempat yang ada di bumi dengan sebaik-baiknya dan tidak berlebihan karena dapat menimbulkan dampak negatif juga serta jangan disalahgunakan dalam penggunaannya.

DAFTAR PUSTAKA

Muchtaridi, Sandri Justiana. 2007. Kimia Tiga. Yudistira. Jakarta.

http://aminahhareem.blogspot.com/

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/skandium/

vinaarifitriyanti.blogspot.com/2012/12/makalah-kimia-unsur-transisi-periode.html?m=1

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/08/kelimpahan-pembuatan-kegunaan-unsur-transisi-dampak-negatif-bahaya.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_periode_4

Download Contoh Makalah Unsur Transisi Periode Keempat.docx

Download Makalah