Selamat datang di Blog Nurhidayat
Pada suhu kamar gas N2 tidak reaktif, disebabkan ikatannya sangat kuat. [1]
Oksigen membentuk molekul diatom O2 dan bentuk alotropnya adalah ozon (O3). Oksigen merupakan gas tidak berwarna, tidak berasa, dan berwujud gas pada keadaan normal. [1]
Keadaan stabil dari belerang adalah berbentuk rombik seperti mahkota yang berwarna kuning. Belerang rombik meleleh pada 113 °C menghasilkan cairan berwarna jingga. Pada pemanasan berlanjut, berubah menjadi cairan kental berwarna cokelat-merah. [1]
Pada waktu meleleh, bentuk mahkota pecah menjadi bentuk rantai spiral yang panjang. Kekentalan meningkat akibat molekul S8 yang padat berubah menjadi rantai berupa spiral panjang. Pada suhu lebih tinggi dari 200 °C, rantai mulai pecah dan kekentalan menurun. [1]
b. Sifat Kimia Golongan VA
2.3 Unsur unsur GOLONGAN V A dan keberadaannya di alam
Fosfor memiliki dua alotrop; fosfor putih dan fosfor merah. Fosfor putih seperti lilin, berbentuk padatan berwarna putih. Zat tersebut sangat beracun dan reaktif. Karena kereaktifannya terhadap oksigen, fosfor putih harus disimpan dalam air, yang tentunya tidak akan larut. Sebagaimana diketahui dari titik lelehnya yang sangat rendah (440C), fosfor putih merupakan molekuler padat (P4). Atom-atom fosfor dalam molekul P4 disusun pada sudut tetrahedral teratur sedemikian sehingga setiap atom berikatan tunggal satu sama lain. Sudut ikatan antar P-P-P adalah 600C, lebih kecil dari sudut ikatan normal untuk ikatan orbital-P (900C). Keadaan ini menjadikan ikatan P-P lebih lemah dari yang lain akibat adanya tumpangsung orbital-P yang lebih kecil. Hal inilah yang bertanggungjawab terhadap kereaktifannya. Fosfor merah merupakan jaringan padat yang agak kurang reaktif.
Makalah Unsur Kimia Golongan VA
KATA PENGANTAR
Dengan
mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah
yang berjudul “unsur kimia golongan VA” dengan baik dan lancar.
Adapun
maksud dan tujuan dari penyusunan makalah ini adalah untuk memenuhi
tugas mata pelajaran Kimia sebagai salah satu syarat mengikuti kegiatan
pembelajaran.
Terwujudnya
makalah ini, juga tidak terlepas dari hasil bimbingan berbagai pihak.
Untuk itu, penulis menyampaikan rasa hormat dan terima kasih.
Kami
menyadari bahwa makalah ini masih mempunyai kelemahan dan kekurangan.
Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
sangat kami harapkan demi perbaikan dimasa yang akan datang.
Akhir kata, kami mengharapkan semoga makalah ini dapat bermanfaat kepada pihak-pihak yang membacanya.
sorong, November 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan
1.4 Ruang Lingkup
1.5 Manfaat
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Unsur-unsur utama dalam golongan VA
2.2 Sifat Kimia dan Fisika Golongan VA: Unsur, Tabel, Contoh, Reaksi
2.3 Unsur unsur GOLONGAN V A dan keberadaannya di alam
2.4 Kegunaan masing-masing unsur golongan VA
BAB III KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada
1789 Antoine Lavoisier mengelompokan 33 unsur kimia. Pengelompokan
unsur tersebut berdasarka sifat kimianya. Unsur-unsur kimia di bagi
menjadi empat kelompok. Yaitu gas, tanah, logam dan non logam.
Pengelompokan ini masih terlalu umum karena ternyata dalam kelompok
unsur logam masih terdapat berbagai unsur yang memiliki sifat berbeda.
Unsur
gas yang di kelompokan oleh Lavoisier adalah cahaya, kalor, oksigen,
azote (nitrogen) dan hidrogen. Unsur-unsur yang tergolong non logam
adalah sulfur, fosfor, karbon, asam klorida, asam flourida dan asam
borak. Adapun unsur-unsur logam adalah antimon, perak, arsenik, bismuth.
Kobalt, tembaga, timah, nesi, mangan, raksa, molibdenum, nikel, emas,
platina, tobel, tungsten, dan seng. Adapun yang tergolong unsur tanah
adalah kapur, magnesium oksida, barium oksida, aluminium oksida, dan
silikon oksida.
Unsur pada golongan VA adalah Nitrogen (N), dimana bentuk diatomik dari nitrogen adalah unsur yang paling utama dari udara. Unsur-unsur yang lain adalah termasuk Fosfor (P), Arsen (As), Antimon (Sb), Bismut (Bi). Unsur-unsur
golongan ini menunjukkan bahwa semua komponen-komponen dari unsur ini
mempunyai 5 elektron pada kulit terluarnya, 2 elektron terletak di
subkulit s dan 3 terletak di subkulit p. Oleh karena itu mereka
kekurangan 3 elektron di kulit terluarnya.
Nitrogen
biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan
merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi
dengan unsur atau senyawa lainnya. Nitrogen dinamakan zat lemas karena
zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi dengan unsur lainnya.
Nitrogen mengisi 78,08 persen atmosfir Bumi dan terdapat dalam banyak
jaringan hidup. Nitrogen membentuk banyak senyawa penting seperti asam
amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida.
Unsur
Fosfor ditemukan oleh Hannig Brand pada tahun 1669 di Hamburg, Jerman.
Hamburg menemukan unsur ini dengan cara 'menyuling' air urin melalui
proses penguapan dan setelah dia menguapkan 50 ember air urin, Hamburg
baru menemukan unsur yang dia inginkan. Namanya berasal dari bahasa
Latin yaitu phosphoros yang berarti 'pembawa terang' karena keunikannya
yaitu bercahaya dalam gelap (glow-in-the dark). dan kini hasil temuan
itu telah sangat berkembang dan sangat berguna bagi umat manusia.
Antimon merupakan unsur dengan warna putih keperakan, berbentuk kristal padat yang rapuh. Daya
hantar listrik (konduktivitas) dan panasnya lemah. Zat ini menyublim
(menguap dari fasa padat) pada suhu rendah. Sebagai sebuah metaloid,
antimon menyerupai logam dari penampilan fisiknya tetapi secara kimia ia
bereaksi berbeda dari logam sejati.
Bismut
merupakan logam dengan kristal trivalen ini memiliki sifat kimia mirip
dengan arsen dan antimoni. Dari semua jenis logam, unsur ini paling
bersifat diamagnetikdan
merupakan unsur kedua setelah raksa yang memiliki konduktivitas termal
terendah. Senyawa bismut bebas timbal sering digunakan sebagai bahan
kosmetik dan dalam bidang medis.
Arsenik
secara kimiawi memiliki karakteristik yang serupa dengan Fosfor, dan
sering dapat digunakan sebagai pengganti dalam berbagai reaksi biokimia
dan juga beracun. Arsenik dan beberapa senyawa arsenik juga dapat
langsung tersublimasi, berubah dari padat menjadi gas tanpa menjadi
cairan terlebih dahulu.
1.2 Rumusan Masalah
Bertitik tolak pada subbab sebelumnya, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :
1. Apa saja unsur-unsur kimia dalam golongan VA?
2. Bagaimana sifat masing-masing unsur kimia dalam golongan VA ? (sifat fisik dan sifat kimia)
3. Unsur apa saja dalam golongan VA yang terdapat di alam?
4. Bagaimana kegunaan masing-masing dari tiap unsur kimia golongan VA?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Menjelaskan unsur kimia apa saja yang terdapat dalam golongan VA.
2. Menjelaskan sifat masing-masing unsur kimia dalam golongan VA.
3. Menjelaskan unsur kimia apa saja yang terdapat di alam dari golongan VA.
4. Menjelaskan kegunaan dari masing-masing unsur kimia golongan VA.
1.4 Ruang Lingkup
Ruang lingkup pembahasan dalam makalah ini hanya terbatas pada unsure kimia golongan VA.
1.5 Manfaat
Manfaat dari makalah ini adalah sebagai referensi bacaan untuk menambah
pengetahuan sebagai penunjang kegiatan belajar mengajar.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 unsur-unsur utama dalam golongan VA
Unsur Kimia Golongan V A
1.Nitrogen Nitrum Nitron-soda alami, Gen-pembentukan
Nitrogen
ditemukan oleh kimiawan dan fisikawan Daniel Rutherford di tahun 1772
yang menyebutnya sebagai udara beracun atau udara tetap. Dia memisahkan
oksigen dan karbon dioksida dari udara dan menunjukkan gas yang tersisa
tidak menunjang pembakaran atau mahluk hidup. Pada saat yang bersamaan
ada beberapa ilmuwan lainnya yang mengadakan riset tentang nitrogen.
Mereka adalah Scheele, Cavendish, Priestley, dan yang lainnya. Mereka
menamakan gas ini udara tanpa oksigen.
Pengetahuan bahwa terdapat pecahan udara yang tidak membantu dalam pembakaran telah diketahui oleh ahli kimia sejak akhir abad ke-18 lagi. Nitrogen juga dikaji pada masa yang lebih kurang sama oleh Carl Wilhelm Scheele,Henry Cavendish, dan Joseph Priestley, yang menyebutnya sebagai udara terbakar atau udara telah flogistat. Gas nitrogen adalah cukup lemas sehingga dinamakan oleh Antoine Lavoisier sebagai azote, daripada perkataan Yunaniαζωτος yang bermaksud "tak bernyawa". Istilah tersebut telah menjadi nama kepada nitrogen dalam perkataanPerancis dan kemudiannya berkembang ke bahasa-bahasa lain.
Kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier menamakan nitrogen azote,
yang artinya tanpa kehidupan. Walaupun begitu, senyawa-senyawa nitrogen
ditemukan di makanan, pupuk, racun dan bahan peledak. Sebagai gas
nitrogen tidak bewarna, tidak memiliki aroma dan dianggap sebagai inert
element (elemen yang tak bereaksi). Sebagai benda cair, ia juga tidak
bewarna dan beraroma dan memiliki ketampakan yang sama dengan air. Gas
nitrogen dapat dipersiapkan dengan memanaskan solusi amonium nitrat
(NH4NO3) dalam air.
Senyawa nitrogen diketahui sejak Zaman Pertengahan Eropa. Ahli alkimia mengetahui asam nitrat sebagai aqua fortis. Campuran asam hidroklorik dan asam nitrat dinamakan akua regia, yang diakui karena kemampuannya untuk melarutkan emas. Kegunaan senyawa nitrogen dalam bidang pertanian dan perusahaan pada awalnya ialah dalam bentuk kalium nitrat,terutama dalam penghasilan serbuk peledak (garam mesiu), dan kemudiannya, sebagai baja dan juga stok makanan ternak kimia.
Nitrogen adalah zat non logam, dengan elektronegatifitas 3.0. Mempunyai
5 elektron di kulit terluarnya. Oleh karena itu trivalen dalam sebagian
besar senyawa. Nitrogen mengembun pada suhu 77K (-196oC) pada tekanan
atmosfir dan membeku pada suhu 63K (-210oC).
Gas nitrogen (N2) terkandung sebanyak 78,1% di udara berbentuk unsur
bebas. Sebagai perbandingan, atmosfir Mars hanya mengandung 2,6%
nitrogen. Nitrogen juga terdapat dalam bentuk oksida nitrogen seperti
NO2, NO, N2O, N2O3, N2O4 dan N2O5. Dari atmosfir bumi, gas nitrogen
dapat dihasilkan melalui proses pencairan (liquefaction) dan distilasi
fraksi. Nitrogen ditemukan pada mahluk hidup sebagai bagian
senyawa-senyawa biologis.
Pembuatan unsur Nitrogen dari atmosfer adalah dengan proses distilasi
udara cair. Distilasi udara cair menjadi komponen-komponenya dilakukan
dengan distilasi bertingkat.
Udara bersih dimasukkan ke dalam compressor, kemudian didinginkan oleh
pendingin. Udara dingin mengembun melalui celah dan hasilnya adalah
udara yang temperaturnya sangat dingin sehingga udara mencair. Setelah
itu, udara cair disaring untuk memisahkan karbondioksida dan
hidrokarbon, selanjutnya disuling.
Udara cair masuk ke bagian puncak kolom tempat nitrogen, komponen yang
paling mudah menguap, keluar sebagai gas. Pada pertengahan kolom, gas
argon keluar dan oksigen mencair. Oksigen sebagai komponen udara yang
paling sulit menguap terkumpul di dasar. Titik didih normal nitrogen,
argon dan oksigen adalah -195,8C, 185,7C dan 183C.
Natar atom nitrogen dapat saling berikatan. Nitrogen tidak berawrna,
tidak berbau dan tidak mudah terbakar. Nitrogen kurang larut dalam air.
Nitrogen dapat bertindak sebagai oksidator dan reduktor. Nitrogen
sebagai oksidator memiliki bilangan oksidasi -1, -2, -3. Adapun Nitrogen
sebagai reduktor memiliki bilangan oksidasi +1, +2, +3, +4 dan +5.
Bilangan oksidasi Nitrogen yang paling umum adalah -3, +3 dan +5.
Nitrogen dapat bereaksi dengan unsur nonlogam pada temperatur dan
tekanan yang sangat tinggi (ekstrim) dengan bantuan katalis. Sebagai
contoh, nitrogen dan oksigen dapat bereaksi di udara bila suatu bunga
api listrik tegangan tinggi (ketika petir terjadi) melewati campuran gas
tersebut.
N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g)
Oksida nitrogen tersebut bereaksi lagi dengan oksigen di udara membentuk nitrogen dioksida (NO2).
2NO (g) + O2 (g) → NO2 (g)
Nitrogen dioksida yang dihasilkan sewaktu hujan lebat berpetir, larut
dalam air hujan membentuk larutan asam nitrat dan asam nitrit yang
sangat encer.
2NO2 (g) + H2O (l) → HNO3 (aq) + HNO2 (aq)
Satu-satunya unsur halogen yang bereaksi dengan nitrogen adalah
fluorin. Nitrogen bereaksi dengan fluorin menghasilkan nitrogen
trifuorida.
N2 (g) + 3F2 (g) → 2NF3 (g)
Nitrogen kurang reaktif terhadap logam. Akan tetapi, dengan logam yang
sangat reaktif, nitrogen membentuk nitride ioniknya. Misal,
3Ca (s) + N2 (g) → Ca3N2 (s)
Contoh lainnya misalnya dengan magnesium dan litium.
Ada 2 isotop Nitrogen yang stabil yaitu: 14N dan 15N. Isotop yang
paling banyak adalah 14N (99.634%), yang dihasilkan dalam
bintang-bintang dan yang selebihnya adalah 15N. Di antara sepuluh isotop
yang dihasilkan secara sintetik, 1N mempunyai paruh waktu selama 9
menit dan yang selebihnya sama atau lebih kecil dari itu.
Natrium nitrat (NaNO3) dan kalium nitrat (KNO3) terbentuk oleh
dekomposisi bahan-bahan organik dengan senyawa-senyawa logam tersebut.
Dalam kondisi yang kering di beberapat tempat, saltpeters (garam) ini
ditemukan dalam jumlah yang cukup dan digunakan sebagai pupuk.
Senyawa-senyawa inorganik nitrogen lainnya adalah asam nitrik (HNO3),
ammonia (NH3) dan oksida-oksida (NO, NO2, N2O4, N2O), sianida (CN-),
dsb. Siklus nitrogen adalah salah satu proses yang penting di alam bagi
mahluk hidup. Walau gas nitrogen tidak bereaksi, bakteri-bakteri dalam
tanah dapat memperbaiki nitrogen menjadi bentuk yang berguna (sebagai
pupuk) bagi tanaman. Dengan kata lain, alam telah memberikan metode
untuk memproduksi nitrogen untuk pertumbuhan tanaman. Binatang lantas
memakan tanaman-tanaman ini dimana nitrogen telah terkandung dalam
sistim mereka sebagai protein. Siklus ini lengkap ketika
bakteria-bakteria lainnya mengubah sampah senyawa nitrogen menjadi gas
nitrogen. Sebagai komponen utama protein, nitrogen merupakan bahan
penting bagi kehidupan.
Hidrida utama nitrogen ialah amonia (NH3) walaupun hidrazina (N2H4) juga banyak ditemukan. Amonia bersifatbasa dan terlarut sebagian dalam air membentuk ion ammonium (NH4+). Amonia cair sebenarnya sedikit amfiprotik dan membentuk ion ammonium dan amida (NH2-); keduanya dikenal sebagai garam amida dan nitrida (N3-), tetapi terurai dalam air.
Gugus bebas amonia dengan atom hidrogen tunggal atau ganda dinamakan amina. Rantai, cincin atau struktur hidrida nitrogen yang lebih besar juga diketahui tetapi tak stabil.
Amonia
(NH3) merupakan senyawa komersil nitrogen yang paling penting. Ia
diproduksi menggunakan proses Haber. Gas natural (metana, CH4) bereaksi
dengan uap panas untuk memproduksi karbon dioksida dan gas hidrogen (H2)
dalam proses dua langkah. Gas hidrogen dan gas nitrogen lantas
direaksikan dalam proses Haber untuk memproduksi amonia. Gas yang tidak
bewarna ini bau yang menyengat dapat dengan mudah dicairkan. Bahkan
bentuk cair senyawa ini digunakan sebagai pupuk nitrogen. Amonia juga
digunakan untuk memproduksi urea (NH2CONH2), yang juga digunakan sebagai
pupuk dalam industri plastik, dan dalam industri peternakan sebagai
suplemen makanan ternak. Amonia sering merupakan senyawa pertama untuk
banyak senyawa nitrogen.
Proses pembuatan ammonia dikenal dengan proses Haber-Bosch. Reaksi ini menggunakan katalis besi dengan tambahan banyak promotor seperti oksida aluminium, zirkonium, silikon dengan konsentrasi 3 % atau oksida kaliumsekitar 1 %.
Amonium nitrat atau dengan sebutan NH4NH3 (ammonium nitrate) dapat
dibuat dengan amonia dan asam nitrat sebagai bahan bakunya. proses
pembuatan amonium nitrat pun ada beberapa macam antara lain : 1. Proses
Prilling 2. Proses Kristalisasi, dan 3. Proses Stengel atau Granulasi
Dari ke-tiga tahap tersebut, proses kristalisasilah yang paling mudah;
prosesnya; bahan baku amonia dan asam nitrat masuk ke reaktor dengan
bentuk fasenya adalah amonia masih berupa gas dan asam nitrat telah
berupa fase liquid. dari reaktor semua bahan baku tersebut di lanjutkan
ke evaporator lalu dikristalizer dan akhirnya di separator dan jadilah
amonium nitrat.
Nitrogen merupakan unsur kunci dalam asam amino dan asam nukleat, dan ini menjadikan nitrogen penting bagi semua kehidupan. Protein disusun dari asam-asam amino, sementara asam nukleat menjadi salah satu komponen pembentuk DNA danRNA.
Polong-polongan, seperti kedelai, mampu menangkap nitrogen secara langsung dari atmosfer karena bersimbiosis denganbakteri bintil akar.
Kegunaan penting nitrogen adalah sebagai selubung lembaran dari
atmosfer untuk atom, elektronik dan proses industry kimia yang
bersentuhan dengan udara. Nitrogen cair digunakan sebagai pembeku dalam
industry pengolahan makanan.
Ammonium klorida digunakan sebagai larutan elektrolit pada baterai,
pembersih logam, pencair dalam pematrian logam. Amonium sulfat digunakan
sebagai pupuk. Ammonium nitrat digunakan sebagai pupuk dan bahan
peledak. Ammonium dihidrogen fosfat digunakan sebagai pupuk sumber N dan
P, penghambat kebakaran. Ammonium nitrit digunakan dalam pembuatan
N2 di laboratorium. Dinitrogen monoksida digunakan sebagai anestesis.
Asam nitrat digunakan sebagai bahan pembuatan dalam industry pupuk,
peledak, plastic, film, zat warna dan obat-obatan. Urea sebagai pupuk,
zat perekat dan plastic. Hidarazin (N2H4) digunakan sebagai bahan bakar
roket. Natrium nitrit digunakan sebagai pengawet daging.
2.Phospor Phosphoros-yang memiliki cahaya, nama kuno untuk planet Venus
Brand menemukan fosfor di tahun 1669 dengan mempersiapkannya dari air kencing.
Antar atom fosfor dapat saling berikatan. Fosfor merupakan unsur yang
tidak berwarna (transparan). Fosfor terbakar diudara menghasilkan
oksidanya, yaitu P2O5.
Fosfor terdapat dalam empat atau lebih bentuk alotropik: putih (atau
kuning), merah, dan hitam (atau ungu). Fosfor biasa merupakan benda
putih seperti lilin. Bentuknya yang murni tidak memiliki warna dan
transparan. Fosfor putih memiliki dua modifikasi: alfa dan beta dengan
suhu transisi pada -3,8 derajat Celcius.
Fosfor ditemukan dalam bentuk P4 (fosfor putih) bila dipanaskan pada
suhu sekitar 250C akan menguap dan membentuk fosfor merah. Jiak fosfor
putih dipanaskan pada suhu 200 sampai 300 C dengan menggunakan
katalisatir raksa akan berubah menjadi fofsfor hitam. Selain dalam
bentuk tetra-atomik juga ditemukan dalam mineral fosforit Ca3(PO4)2.
Fosfor putih dapat dibentuk oleh berbagai metoda. Salah satu proses,
tri-kalsium fosfat dipanaskan dengan karbon dan silika dalam tungku
pemanas listrik. Fosfor elementer terbebaskan sebagai uap dan terkumpul
sebagai asam fosfor, bahan utama untuk pupuk super fosfat. Fosfor putih
digunakan sebaagi bahan baku pembuatan asam fosfat.
3P (s) +5HNO3 (aq) + 2 H2O (l) → 3H3PO4 (aq) + 5NO (g)
Fosfor merah digunakan untuk membuat korek api dan pestisida. Fosfor
merah digunakan sebagai bahan bidang gesek korek api yang dicampur
dengan pasir halus dan Sb2S3, adapun kepala batang korek api adalah
campuran kalium klorat, Sb2S3dan belerang.Sedangkan fosfor hitam
digunakan dalam industry asam fosfat.
Ia tidak terlarut dalam air, tetapi melarut dalam karbon disulfida. Ia
dapat terbakar dengan mudah di udara dan membentuk pentaoksida. Fosfor
dapat bersifat sebagai amfoter.
Fosfor sangat beracun. 50 mg bahan ini dosis yang sangat fatal. Jangan
terekspos pada fosfor putih lebih dari 0,1 mg/m3(berdasarkan 8 jam berat
rata-rata, selama 40 jam per minggu). Fosfor putih harus disimpan dalam
air, karena sangat reaktif dengan udara. Alat khusus (forceps) juga
perlu digunakan untuk menangani unsur ini karena dapat membakar kulit.
Ketika terekspos pada sinar matahai atau ketika dipanaskan dalam uapnya sampai 250 derajat Celcius, ia terubah ke dalam berbagai bentuk merah yang tidak bereaksi di udara secara mudah seperti bentuknya yang putih. Bentuk ini juga tidak sebahaya bentuk putih. Tetapi tetap perlu kehati-hatian dalam menanganinya, karena ia dapat berubah bentuk lagi ke yang putih pada suhu-suhu tertentu serta mengeluarkan asap beracun jika dipanaskan. Bentuk merah cukup stabil, menguap dengan tekanan udara 1 atm dan 17o C dan diguankan dalam membuat korek api yang aman, kembang api, pestisida, bomb asap, dll.
Ketika terekspos pada sinar matahai atau ketika dipanaskan dalam uapnya sampai 250 derajat Celcius, ia terubah ke dalam berbagai bentuk merah yang tidak bereaksi di udara secara mudah seperti bentuknya yang putih. Bentuk ini juga tidak sebahaya bentuk putih. Tetapi tetap perlu kehati-hatian dalam menanganinya, karena ia dapat berubah bentuk lagi ke yang putih pada suhu-suhu tertentu serta mengeluarkan asap beracun jika dipanaskan. Bentuk merah cukup stabil, menguap dengan tekanan udara 1 atm dan 17o C dan diguankan dalam membuat korek api yang aman, kembang api, pestisida, bomb asap, dll.
Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens (pendaran yang terjadi walaupun sumber pengeksitasinya telah disingkirkan). Unsur kimia fosforus dapat mengeluarkan cahaya dalam keadaan tertentu, tetapi fenomena ini bukan fosforesens, melainkan kemiluminesens.
Fosfor tidak pernah ditemukan di alam, unsur ini terdistribusikan dalam
berbagai mineral. Batu fosfat, yang memiliki mineral apatit, merupakan
tri-kalsium-fosfat yang tidak murni dan merupakan sumber penting elemen
ini. Deposit yang besar telah ditemukan di Rusia, Maroko, dan negara
bagian Florida, Tennessee, Utah, dan Idaho.
Fosfor berupa berbagai jenis senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambahtembaga atau perak, dan zink silikat (Zn2SiO4)yang dicampur dengan mangan.
Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda (CRT) dan lampu pendar,
sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang
dapat berpendar dalam gelap (glow in the dark). Fosfor pada tabung sinar
katoda mulai dibakukan pada sekitar Perang Dunia II dan diberi lambang huruf "P" yang diikuti dengan sebuah angka.
Dalam beberapa tahun terakhir, asam fosfor yang mengandung 70% – 75%
P2O5, telah menjadi bahan penting pertanian dan produksi tani lainnya.
Permintaan untuk pupuk secara global telah meningkatkan produksi fosfat
yang banyak. Fosfat juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti
yang digunakan pada lampu sodium. Kalsium fosfat digunakan untuk
membuat perabotan China dan untuk memproduksi mono-kalsium fosfat.
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 pentingbagi sel-sel protoplasma, jaringan
saraf dan tulang.
3.Arsen
(Latin: arsenicum,
Yunani: arsenikon, orpiment kuning, identik dengan arenikos, lelaki,
dari kepercayaan Yunani bahwa logam memiliki kelamin yang berbeda; Arab:
Az-zernikh, orpiment dari Persia zerni-zar, emas).
Unsur arsen muncul dalam dua bentuk padat: kuning dan abu-abu atau
metalik, dengan berat jenis masing-masing 1.97 dan 5.73. Dipercayai
Albertus Magnus menerima unsur ini di tahun 1250. Pada tahun 1649
Schroeder menerbitkan dua metode untuk mempersiapkan unsur
ini. Mispickel, arsenopyrite, (FeSAs) merupakan mineral yang paling
banyak ditemukan, yang jika dipanaskan, sublimasi arsen meninggalkan
besi sulfida.
Arsenik dikenal dan digunakan di Persia dan di banyak tempat lainnya sejak zaman dahulu. Bahan ini sering digunakan untuk membunuh, dan gejala keracunan arsenik sulit dijelaskan, sampai ditemukannya tes Marsh,
tes kimia sensitif untuk mengetes keberadaan arsenik. Karena sering
digunakan oleh para penguasa untuk menyingkirkan lawan-lawannya dan
karena daya bunuhnya yang luar biasa serta sulit dideteksi, arsenik
disebut Racun para raja, dan Raja dari semua racun.
Dalam zaman Perunggu, arsenik sering digunakan di perunggu, yang membuat campuran tersebut lebih keras.
Warangan, yang sering digunakan sebagai bahan pelapis permukaan keris, mengandung bahan utama arsen. Arsen membangkitkan penampilan pamor keris dengan mempertegas kontras pada pamor. Selain itu, arsen juga meningkatkan daya bunuh senjata tikam itu.
Pada zaman Ratu Victoria di Britania Raya, arsenik dicampurkan dengan cuka dan kapur dan
dimakan oleh kaum perempuan untuk meningkatkan penampilan wajah mereka,
membuat kulit mereka lebih putih untuk menunjukkan bahwa mereka tidak
bekerja di ladang. Arsenik juga digosokkan di muka dan di lengan kaum
perempuan untuk memutihkan kulit mereka. Namun ini sangat tidak
dianjurkan sekarang.
Logam ini bewarna abu-abu, sangat rapuh, kristal dan semi-metal benda
padat. Ia berubah warna dalam udara, dan ketika dipanaskan teroksida
sangat cepat menjadi arsen oksida dengan bau bawang. Arsen dan
senyawa-senyawanya sangat beracun.
Beberapa contoh senyawa arsen : Asam arsenat (H3AsO4), Asam arsenit
(H3AsO3), Arsen trioksida (As2O3), Arsin/Arsen trihidrida (AsH3),
Kadmium arsenide (Cd3As2), Galium arsenide (GaAs), timbal biarsenat
(PbHAsO4).
Timbal biarsenat telah digunakan di abad ke-20 sebagai insektisida untuk buah namun mengakibatkan kerusakan otak para
pekerja yang menyemprotnya. Selama abad ke-19, senyawa arsen telah
digunakan dalam bidang obat-obatan tetapi kebanyakan sekarang telah
digantikan dengan obat-obatan modern.
Kegunaan lain:
Berbagai macam insektisida dan racun
Galium arsenida adalah material semikonduktor penting dalam sirkuit terpadu. Sirkuit dibuat menggunakan komponen ini lebih cepat tapi juga lebih mahal daripada terbuat dari silikon.
Arsen digunakan dalam pembuatan perunggu dan kembang api. Senyawanya
yang paling penting adalah arsen putih, sulfida, Paris hijau, dan arsen
timbal; tiga yang terakhir telah digunakan sebagai insektisida dan racun
di bidang pertanian. Tes Marsh menggunakan formasi arsine. Arsen juga
mulai banyak digunakan sebagai agen pendoping dalam
peralatan solid-stateseperti transistor. Galium arsen digunakan sebagai
bahan laser untuk mengkonversi listrik ke cahaya koheren secara
langsung.
4.Selebium (antimon) Anti plus monos - logam yang tidak ditemukan sendiri
Antimon telah diketahui dalam berbagai senyawa sejak zaman kuno. Ia juga diketahui sebagai logam pada awal abad ke-17.
Antimon merupakan konduktor panas dan listrik yang buruk. Antimon dan
banyak senyawanya sangat beracun. Antimon termasuk dalam unsur
metalloid.
Antimon adalah sebuah elemen dengan bentuk putih keperakan, rapuh,
kristal padat yang memamerkan lemahnya listrik dan kondutifitas panasnya
dan menguap pada suhu rendah. Sebuah metalloid, antimon menyerupai
logam dari bentuk dan fisiknya tetapi secara reaksi kimia tidak
demikian.
Antimon mempunyai empatalotropik bentuk.
Bentuk stabil antimon adalah logam biru-putih. Antimoni kuning dan
hitam adalah logam tak stabil. Antimon digunakan dalam bahan tahan api,
cat
, keramik, elektronik, dan karet.
Unsur ini tidak banyak, tetapi ditemukan dalam 100 spesies mineral.
Kadang-kadang ditemukan sendiri, tetapi lebih sering sebagai sulfide
stibnite.
Beberapa contoh senyawaan antimoni : Antimony pentafluoride SbF5, antimony trioxide Sb2O3, stibine (antimony trihydride SbH3), indium antimonide (InSb).
Antimon sedang dikembangkan dalam produksi industri semikonduktor dalam
produksi dioda, detektor infra merah.Sebagai sebuah campuran, semi
logam ini meningkatkan kekuatan mekanik bahan. Manfaat yang paling
penting dari antimon adalah sebagai penguat timbal untuk
baterei.Kegunaan lain:
Campuran anti gores
Korek api
Obat-obatan
Pipa-pipa
Senyawa antimon dengan oksida, sulfida, sodium, antimonate, dan antimon
triclorid diguanakan dalam pembuatan senyawa tahan api, keramik, gelas,
dan cat.Antimon sulfida alami, stibnite diketahui dan digunakan dalam
blibical time sebagai obat-obatan dan kosmetik.
Antimon
digunakan di teknologi semikonduktor untuk membuat detektor inframerah,
dioda dan peralatan Hall-effect. Ia dapat meningkatkan kekerasan dan
kekuatan timbal. Baterai, logam anti friksi, senjata ringan dan tracer
bullets (peluru penjejak), pembungkus kabel, dan produk-produk minor
lainnya menggunakan sebagian besar antimon yang diproduksi.
Senyawa-senyawa yang mengambil setengah lainnya adalah oksida, sulfida,
natrium antimonat, dan antimon tetraklorida. Mereka digunakan untuk
membuat senyawa tahan api, enamel cat keramik, gelas dan pot.
Antimon dan senyawanya adalah racun.Secara klinik, racun antimon hampir
mirip dengan racun arsen.Dalam dosis rendah, antimoni menyebabkan sakit
kepala dan depresi.Seperti dalam tambahan yang ada di beberapa minuma
jus buah.Dalam dosis besar, akan mengakibatkan kematian dalam beberapa
hari.
Antimoni memiliki 2 isotop satbil Sb-121 dan Sb-123.
5.Bismut/ Wisuth/Bisemutum Weisse Masse - zat putih
Pada awalnya membingungkan dengan timah dan timbal dimana dia mempunyai
kemiripan dengan elemen itu.Basilius akhirnya menjelaskan sebagian
sifatnya di tahun 1450. Calude Geoffroy the Younger menunjukkan bahwa
bismut beda dengan timbal pada tahun 1753.
Logam dengan kristal trivalen ini memiliki sifat kimia mirip dengan arsen dan antimoni. Dari semua jenis logam, unsur ini paling bersifat diamagnetik dan merupakan unsur kedua setelah raksa yang memiliki konduktivitas termal terendah. Senyawa bismut bebas timbal sering digunakan sebagai bahan kosmetik dan dalam bidang medis.
Diantara logam berat lainnya, bismut tidak berbahaya seperti
unsur-unsur tetangganya seperti Timbal, Thallium,and Antimon.Dulunya,
bismut juga diakui sebagai elemen dengan isotop yang stabil, tapi
sekarang sekarang diketahui bahwa itu tidak benar.Tidak ada material
lain yang lebih natural diamakentik dibandingkan bismut.Bismut mempunyai
tahanan listrik yang tinggi.Ketika terbakar dengan oksigen, bismut
terbakar dengan nyala yang berwarna biru.
Unsur ini merupakan kristal putih, logam yang rapuh dengan campuran
sedikit bewarna merah jambu. Ia muncul di alam tersendiri. Bismut
merupakan logam paling diamagnetik, dan konduktor panas yang paling
rendah di antara logam, kecuali raksa. Ia memiliki resitansi listrik
yang tinggi dan memiliki efek Hall yang tertinggi di antara logam
(kenaikan yang paling tajam untuk resistansi listrik jika diletakkan di
medan magnet).
Di dalam kulit bumi, bismut kira-kira 2 kali lebih berlimpah dari pada
emas.Biasanya tidak ekonomis bila menjadikannya sebagai tambang
utama.Melainkan biasanya diproduksi sebagai sampingan pemrosesan biji
logam lainnya misalnya timbal, tungsten dan campuran logam lainnya.
Bijih yang terpenting adalah bismuthinite atau bismuth
glance dan bismite. Negara-negara penghasil bismut terbesar adalah Peru,
Jepang, Meksiko, Bolivia dan Kanada. Kebanyakan bismut yang diproduksi
di Amerika didapatkan sebagai hasil produksi penyulingan timbal,
tembaga, seng, perak dan bijih emas.
Bismanola adalah
magnet permanen yang terbuat dari MnBi dan diproduksi oleh US Naval
Surface Weapons Center. Bismut mengembang 3.22% jika dipadatkan. Sifat
ini membuat campuran logam bismut cocok untuk membuat cetakan tajam
barang-barang yang dapat rusak karena suhu tinggi. Dengan logam lainnya
seperti seng, kadmium, dsb. bismut membentuk campuran logam yang mudah
cair yang banyak digunakan untuk peralatan keselamatan dalam deteksi dan
sistim penanggulangan kebakaran. Bismut digunakan dalam memproduksi
besi yang mudah dibentuk. Logam ini juga digunakan sebagai
bahan thermocouple, dan memiliki aplikasi sebagai pembawa bahan bakar
U235 dan U233 dalam reaktor nuklir. Garamnya yang mudah larut membentuk
garam basa yang tidak terlarut jika ditambah air, suatu sifat yang
kadang-kadang digunakan dalam deteksi. Bismut oksiklorida banyak
digunakan di kosmetik. Bismut subnitrat dan subkarbonat diguanakan di
bidang kedokteran.
Bismut oxychloride digunakan dalam bidang kosmetik dan bismut
subnitrate and subcarbonate digunakan dalam bidang obat-obatan.
Magnet permanen yang kuat bisa dibuat dari campuran bismanol (MnBi)
Bismut digunakan dalam produksi besi lunak
Bismut sedang dikembangkan sebagai katalis dalam pembuatan acrilic fiber
Bismut telah duganakan dalam peyolderan, bismut rendah racun terutama
untuk penyolderan dalam pemrosesan peralatan makanan.
Sebagai bahan lapisan kaca keramik
penting
dalam menyerap oksigen singlet dan mengubahnya menjadi berkeadaan dasar
tak tereksitasi sebelum ia menyebabkan kerusakan pada jaringan.
Alotrop oksigen elementer yang umumnya ditemukan di bumi adalah dioksigen O2. Ia memiliki panjang ikat 121 pm dan energi ikat 498 kJ·mol-1. Altrop oksigen ini digunakan oleh makhluk hidup dalam respirasi sel dan merupakan komponen utama atmosfer bumi.
Trioksigen (O3), dikenal sebagai ozon,
merupakan alotrop oksigen yang sangat reaktif dan dapat merusak
jaringan paru-paru. Ozon diproduksi di atmosfer bumi ketika O2 bergabung
dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari pemisahan O2 oleh radiasi ultraviolet (UV). Oleh karena ozon menyerap gelombang UV dengan sangat kuat, lapisan ozon yang
berada di atmosfer berfungsi sebagai perisai radiasi yang melindungi
planet. Namun, dekat permukaan bumi, ozon merupakan polutan udara yang
dibentuk dari produk sampingan pembakaran otomobil.
Molekul metastabil tetraoksigen (O4) ditemukan pada tahun 2001, dan diasumsikan terdapat pada salah satu enam faseoksigen padat. Hal ini dibuktikan pada tahun 2006, dengan menekan O2 sampai dengan 20 GPa, dan ditemukan struktur gerombol rombohedral O8. Gerombol ini berpotensi sebagai oksidator yang lebih kuat daripada O2 maupun O3, dan dapat digunakan dalam bahan bakar roket.
Fase logam oksigen ditemukan pada tahun 1990 ketika oksigen padat
ditekan sampai di atas 96 GPa. Ditemukan pula pada tahun 1998 bahwa pada
suhu yang sangat rendah, fase ini menjadi superkonduktor.
Oksigen adalah unsur ketiga terbanyak yang ditemukan berlimpah di
matahari, dan memainkan peranan dalam siklus karbon-nitrogen, yahkni
proses yang diduga menjadi sumber energi di matahari dan
bintang-bintang. Oksigen dalam kondisi tereksitasi memberikan warna
merah terang dan kuning-hijau pada Aurora Borealis.
Oksigen merupakan unsur gas, menyusun 21% volume atmosfer dan diperoleh
dengan pencairan dan penyulingan bertingkat. Atmosfer Mars mengandung
oksigen sekitar 0.15%. dalam bentuk unsur dan senyawa, oksigen mencapai
kandungan 49.2% berat pada lapisan kerak bumi. Sekitar dua pertiga tubuh
manusia dan sembilan persepuluh air adalah oksigen.
Di laboratorium, oksigen bisa dibuat dengan elektrolisis air atau
dengan memanaskan KClO3 dengan MnO2 sebagai katalis. Oksigen dari udara
diperoleh melalui penyulingan bertingkat udara cair. Prosesnya sama
dengan perolehan Nitrogen.
Oksigen memiliki 9 isotop. Oksigen alami adalah campuran dari 3 isotop.
Oksigen yang dapat ditemukan secara alami adalah 16O, 17O, dan 18O, dengan 16O merupakan yang paling melimpah (99,762%). Isotop oksigen dapat berkisar dari yang bernomor massa 12 sampai dengan 28.
Kebanyakan 16O di disintesis pada akhir proses fusi helium pada bintang, namun ada juga beberapa yang dihasilkan pada proses pembakaran neon. 17O utamanya dihasilkan dari pembakaran hidrogen menjadi helium semasa siklus CNO, membuatnya menjadi isotop yang paling umum pada zona pembakaran hidrogen bintang. Kebanyakan 18O diproduksi ketika14N (berasal dari pembakaran CNO) menangkap inti 4He, menjadikannya bentuk isotop yang paling umum di zona kaya helium bintang.
Empat belas radioisotop telah berhasil dikarakterisasi, yang paling stabil adalah 15O dengan umur paruh 122,24 detik
dan14O dengan umur paruh 70,606 detik. Isotop radioaktif sisanya
memiliki umur paruh yang lebih pendek daripada 27 detik, dan mayoritas
memiliki umur paruh kurang dari 83 milidetik. Modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih ringan dari 16O adalah penangkapan elektron, menghasilkan nitrogen, sedangkan modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih berat daripada 18O adalah peluruhan beta, menghasilkan fluorin.
Oksigen, yang sangat reaktif, adalah komponen ratusan ribu senyawa
organik dan dapat bergabung dengan kebanyakan unsur. Oksigen juga
merupakan komponen ribuan senyawa anorganik. Yang paling kita kenal
salah satu contohnya adalah air.
Air (H2O) adalah oksida hidrogen dan merupakan senyawa oksigen yang paling dikenal. Atom hidrogen secara kovalenberikatan
dengan oksigen. Selain itu, atom hidrogen juga berinteraksi dengan atom
oksigen dari molekul air lainnya (sekitar 23,3 kJ·mol−1 per atom
hidrogen). Ikatan hidrogen antar molekul air ini menjaga kedua molekul 15% lebih dekat daripada yang diperkirakan apabila hanya memperhitungkan gaya Van der Waals.
Penggunaan paling penting dari air adalah sebagai pelarut dan dikenal
sebagai pelarut universal, sebagai pengatur suhu tubuh makhluk hidup.
Selain air, senyawa oksigen yang culup terkenal adalah hydrogen
peroksida. Hidrogen peroksida dapat berfungsi sebagai pengoksidasi dan
pereduksi dalam reaksi redoks.
H2O2 (l) + 2I- (aq) + 2H+ (aq) → 2H2O (l) + I2 sebagai oksidator
5H2O2 (l) + 2MnO4- (aq) + 6H+ (aq) → 2Mn2+ (aq) + 8H2O (l) + 5O2 (g) sebagai reduktor
Dalam industry, hydrogen peroksida digunakan sebagai pemutih bubur
kayu, dan dalam rumah tangga hydrogen peroksida encer digunakan sebagai
antiseptic ringan dan sebagai bahan pemutih.
Oleh karena elektronegativitasnya, oksigen akan membentuk ikatan kimia dengan hampir semua unsur lainnya pada suhu tinggi dan menghasilkan senyawa oksida. Namun, terdapat pula beberapa unsur yang secara spontan akan membentuk oksida pada suhu dan tekanan standar. Perkaratan besi merupakan salah satu contohnya. Permukaan logam seperti aluminium dantitanium teroksidasi
dengan keberadaan udara dan membuat permukaan logam tersebut tertutupi
oleh lapisan tipis oksida. Lapisan oksida ini akan mencegah korosi lebih
lanjut. Beberapa senyawa oksida logam transisi ditemukan secara alami
sebagai senyawa non-stoikiometris. Sebagai contohnya, FeO (wustit) sebenarnya berumus Fe1 − xO, dengan x biasanya sekitar 0,05.
Di atmosfer pula, kita dapat menemukan sejumlah kecil oksida karbon, yaitu karbon dioksida (CO2). Pada kerak bumipula dapat ditemukan berbagai senyawa oksida, yakni oksida silikon (Silika SO2) yang ditemukan pada granit dan pasir, oksida aluminium (aluminium oksida Al2O3 yang ditemukan pada bauksit dan korundum), dan oksida besi (besi(III) oksida Fe2O3) yang ditemukan pada hematit dan karat logam.
2.Sulfur
Menurut Genesis, belerang sudah lama dikenal oleh nenek moyang sebagai
batu belerang. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau
dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning.
Belerang berwarna kuning pucat, padatan yang rapuh, yang tidak larut
dalam air tapi mudah larut dalam CS2 (karbon disulfida). Dalam berbagai
bentuk, baik gas, cair maupun padat, unsur belerang terjadi dengan
bentuk alotrop yang lebih dari satu atau campuran. Dengan bentuk yang
berbeda-beda, akibatnya sifatnya pun berbeda-beda dan keterkaitan
antara sifat dan bentuk alotropnya masih belum dapat dipahami.
Pada tahun 1975, ahli kimia dari Universitas Pensilvania 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.
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.
Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate.
Belerang ditemukan dalam meteorit. R.W. Wood mengusulkan bahwa terdapat
simpanan belerang pada daerah gelap di kawah Aristarchus.
Belerang terjadi secara alamiah di sekitar daerah pegunungan dan hutan
tropis. Sulfir tersebar di alam sebagai pirit, galena, sinabar,
stibnite, gipsum, garam epsom, selestit, barit dan lain-lain.
Belerang di alam terdapat di kulit bumi meliputi kira-kira 0,1 persen
dari massa kulit bumi. Belerang bearada dalam dua bentuk, yaitu bentuk
bebas dan senyawa sulfide. Belerang dalam bentuk unsur bebas didapat
dari daerah gunung berapi dan dalam tanah, Belerang sebagai unsur bebas
berbentuk kristal padat berada dalam molekul poliatomik S8. Kristal
belerang ini mempunyai dua alotropi, yaitu belerang rombik dan belerang
monoklinik. Hal itu bergantung pada temperatur. Jika di bawah 95,5 C
mempunyai kisi rombik. Jika di atasnya menjadi monoklinik dan pada 113 C
akan mencair. Kristal S8 berbentuk dtruktur cincin. Jiak menghablur
akan mempunyai struktur molekul hablur belerang yang terdiri dari
molekul-molekul S8 yang berikatan dengan ikatan gaya disperse.
Umumnya, sumber belerang diperoleh dari gunung berapi dengan cara
menambang. Dari deposi ini, belerang ditambng dengan cara penambangan
Frasch. Dengan cara ini, belerang dalam lapisan batuan belerang di bawah
guung berapi dililehkan dengan mengalirkan air yang lewat didih, yaitu
air yang dipertahankan dengan tekanan 16atm dan temperatur sekitar 190
C. Air panas ini dialirkan melalui satu pipa dari tiga pipa yang sepusat
yang dimasukkan ke dalam tanah sampai ke batuan belerang tersebut.
Selanjutnya, lelehan batuan tersebut didoronh ke luar permukaan bumi
dengan menggunakan udara bertekanan tinggi yang dialirkan masuk ke dalam
lelehan belerang melalui satu pipa dari tiga konsentris tersebut.
Setelah itu, lelehan belerang keluar ke permukaan tanah melalui pipa
yang satunya lagi, kemudian dilakukan proses pemisahan kotoran belerang.
Lelehan belerang dipompakan ke dalam tangki penyimpanan tempat terjadi
pembekuan hingga terbentuk blok belerang ukuran raksasa.
Di samping dari deposit belerang, sekarang ini unsur belerang dapat
diperoleh dalam produk sampingan pada kilang minyak mentah yang
mengandung belerang. Proses penghilangan belerang dari minyak bumi
disebut dengan desulfurisasi minyak bumi yang dilakukan untuk
menghindari pencemaran gas SO2 akibat pembakaran bahan bakar minyak.
Dalam bentuk senyawa terdapat dalam garam sulfide, seperti pirit,
spalerit atau garam-garam sulfat seperrti gypsum, barit dan magnesium
sulfat. Belerang juga terdapat dlam senyawa organic seperti minyak bumi
dan batu bara dalam gas alam yaitu gas H2S.
Belerang merupakan unsur nonlogam yang telah memilki daya pengoksidasi
dengan baik. Belerang sudah dapat bereaksi dengan air, tetapi masih
berlangsung dengan lambat. Reaksinya makin cepat bila direaksikan dengan
air panas.
2S (s) + 2H2O (l) → 2H2S (aq) + O2 (g)
Belerang adalah komponen serbuk mesiu dan digunakan dalam proses
vulkanisasi karet alam dan juga berperaan sebagai fungisida. Penambahan
belerang pada proses vulkanisasi karet bertujuan untuk memperkuat
polimer karet dengan adanya ikatan silang belerang. Belerang digunakan
besar-besaran dalam pembuatan pupuk fosfat. Berton-ton belerang
digunakan untuk menghasilkan asam sulfat, bahankimia yang sangat
penting. Belerang juga digunakan dalam industry korek api.
Belerang juga digunakanuntuk pembuatan kertas sulfit dan kertas
lainnya, untuk mensterilkan alat pengasap, dan untuk memutihkan buah
kering. Belerang merupakan insultor yang baik.
Belerang sangat penting untuk kehidupan. Belerang adalah penyusun
lemak, cairan tubuh dan mineral tulang, dalam kadar yang sedikit.
Belerang cepat menghilangkan bau. Belerang dioksida adalah zat berbahaya di atmosfer, sebagai pencemar udara.
Belerang memiliki sebelas isotop. Dari empat isotop yang ada di alam,
tidak satupun yang bersifat radioaktif. Belerang dengan bentuk yang
sangat halus, dikenal sebagai bunga belerang, dan diperoleh dengan cara
sublimasi.
3.Selenium
Selenium
ditemukan oleh Berzellius pada tahun 1817, yang menemukannya bergabung
bersama tellurium (namanya diartikan sebagai bumi).
Selenium berada dalam beberapa bentuk allotrop, walaupun hanya dikenal
tiga bentuk. Selenium bisa didapatkan baik dalam struktur amorf maupun
kristal. Selenium amorf bisa berwarna merah (bentuk serbuk) atau hitam
(dalam bentuk seperti kaca). Selenium kristal monoklinik berwarna merah
tua. Sedangkan selenium kristal heksagonal, yang merupakan jenis paling
stabil, berwarna abu-abu metalik.
Selenium menunjukkan sifat fotovoltaik, yakni mengubah cahaya menjadi
listrik, dan sifat fotokonduktif, yakni menunjukkan penurunan hambatan
listrik dengan meningkatnya cahaya dari luar (menjadi penghantar listrik
ketika terpapar cahaya dengan energi yang cukup). Sifat-sifat ini
membuat selenium sangat berguna dalam produksi fotosel dan exposuremeter
untuk tujuan fotografi, seperti sel matahari. Di bawah titik cairnya,
selenium adalah semikonduktor tipe p dan memiliki banyak kegunaan dalam
penerapan elektronik .
Selenium telah dikatakan non toksik, dan menjadi kebutuhan unsur yang
penting dalam jumlah sedikit. Namun asam selenida dan senyawa selenium
lainnya adalah racun, dan reaksi fisiologisnya menyerupai arsen.
Selenium ditemukan dalam beberapa mineral yang cukup langka seperti
kruksit dan klausthalit. Beberapa tahun yang lalu, selenium didapatkan
dari debu cerobong asap yang tersisa dari proses bijih tembaga sulfida.
Sekarang selenium di seluruh dunia dihasilkan dari pemurnian kembali
logam anoda dari proses elektrolisis tembaga. Selenium diperoleh dari
memanggang endapan hasil elektrolisis dengan soda atau asam sulfat, atau
dengan meleburkan endapan tersebut dengan soda dan niter (mineral
yang mengandung kalium nitrat).
Selenium digunakan dalam xerografi untuk memperbanyak salinan dokumen,
surat dan lain-lain. Juga digunakan oleh industri kaca untuk
mengawawarnakan kaca dan untuk membuat kaca dan lapisan email gigi yang
berwarna rubi. Juga digunakan sebagai tinta fotografi dan sebagai bahan
tambahan baja tahan karat.
Selenium di alam mengandung enam isotop stabil. Lima belas isotop
lainnya pun telah dikenali. Unsur ini termasuk dalam golongan belerang
dan menyerupai sifat belerang baik dalam ragam bentuknya dan senyawanya.
Asam selenida pada konsentrasi 1.5 ppm tidak boleh ada dalam tubuh
manusia. Selenium dalam keadaan padat, dalam jumlah yang cukup dalam
tanah, dapat memberikan dampak yang fatal pada tanaman pakan hewan.
Terpapar dengan senyawa selenium di udara tidak boleh melebihi kadar 0.2
mg/m3 (selama 8 jam kerja perhari-40 jam seminggu).
4.Telurium
Telurium ditemukan oleh Muller von Reichenstein pada tahun 1782; diberi
nama oleh Klaproth, yang telah mengisolasinya pada tahun 1798.
Telurium memiliki warna putih keperak-perakan, dan dalam keadaan
murninya menunjukkan kilau logam. Cukup rapuh dan bisa dihaluskan dengan
mudah. Telurium amorf ditemukan dengan pengendapan telurium dari
larutan asam tellurat. Apakah bentuk dari senyawa ini adalah amorf atau
terbentuk dari kristal, masih menjadi bahan pertanyaan. Telurium adalah
semikonduktor tipe-p, danmenunjukkan daya hantar yang lebih tinggi pada
arah tertentu, tergantung pada sfat kerataan atom.
Daya hantarnya bertambah sedikit ketika unsur ini terpapar dengan sinar
matahari. Telurium bisa diberi dopan perak, tembaga, emas, timah atau
unsur lainnya. Di udara, telurium terbakar dengan nyala biru
kehijau-hijauan, membentuk senyawa dioksida. Telurium cair mengkorosi
besi, tembaga dan baja tahan karat. Telurium bersifat dia magnetic.
Telurium kadang-kadang dapat ditemukan di alam, tapi lebih sering
sebagai senyawa tellurida dari emas (kalaverit), dan bergabung dengan
logam lainnya. Telurium didapatkan secara komersil dari lumpur anoda
yang dihasilkan selama proses pemurnian elektrolisis tembaga panas.
Amerika Serikat, Kanada, Peru dan Jepang adalah penghasil terbesar unsur
ini.
Telurium memperbaiki kemampuan tembaga dan baja tahan karat untuk
digunakan dalam permesinan. Penambahan telurium pada timbal dapat
mengurangi reaksi korosi oleh sam sulfat pada timbal, dan juga
memperbaiki kekuatan dan kekerasannya. Telurium digunakan sebagai
komponen utama dalam sumbat peleburan, dan ditambahkan pada besi pelapis
pada menara pendingin. Telurium juga digunakan dalam keramik. Bismut
telurrida telah digunakan dalam peralatan termoelektrik.
Ada 30 isotop telurium yang telah dikenali, dengan massa atom berkisar
antara 108 hingga 137. Telurium di alam hanya terdiri dari delapan
isotop.
Telurium dan senyawanya kemungkinan beracun dan harus ditangani dengan
hati-hati. Hanya boleh terpapar dengan telurium dengan konsentrasi
serendah 0.01 mg/m3, atau lebih rendah, dan pada konsentrasi ini
telurium memiliki bau khas yang menyerupai bau bawang putih.
5.Polonium Polandia
Polonium adalah unsur pertama yang ditemukan oleh Marie Curie pada
tahun 1989 ketika sedang mencari penyebab radioaktivitas pada mineral
pitchblende (mineral uranium) dari Joachimsthal, Bohemia. Elektroskop
menunjukkan pemisahannya dengan bismut. Polonium merupakan elemen
pertama yang ditemukan berdasarkan sifat radioaktifnya.
Unsur radioaktif yang langka ini termasuk kelompok metaloid yang memiliki sifat kimia yang mirip dengan telurium danbismut.
Polonium adalah salah satu elemen dari uranium-radium dan merupakan
anggota dari uranium-238. Polonium adalah unsur yang sangat jarang di
alam. Jumlah elemen ini terjadi dalam batuan yang mengandung radium.
Polonium-210 (radium-F) memiliki titik cair yang rendah, logam yang
mudah menguap, dengan 50% polonium menguap di udara dalam 45 jam pada
suhu 55oC. Merupakan pemancar alpha dengan masa paruh waktu 138.39 hari.
Satu milligram memancarkan partikel alfa seperti 5 gram radium. Isotop
paling umum yang terjadi yang memiliki paruh waktu 138 hari. Banyak
isotop lain yang sudah berhasil disintesis. Polonium meleleh pada suhu
254 °C ( sekitar 489 °F ), mendidih pada suhu 962 °C ( sekitar 1764 °F
), dan memiliki spesifik gravitasi 9.3.
Energi yang dilepaskan dengan pancarannya sangat besar (140 W/gram);
dengan sebuah kapsul yang mengandung setengah gram polonium mencapai
suhu di atas 500oC. Kapsul ini juga menghasilkan sinar gamma dengan
kecepatan dosisnya 0.012 Gy/jam. Sejumlah curie (1 curie = 3.7 x 1010Bq)
polonium mengeluarkan kilau biru yang disebabkan eksitasi di sekitar
gas.
Polonium mudah larut dalam asam encer, tapi hanya sedikit larut dalam
basa. Garam polonium dari asam organik terbakar dengan cepat; halida
amina dapat mereduksi nya menjadi logam.
Ada 25 isotop polonium yang diketahui, dengan massa atom berkisar dari
194 – 218. Polonium-210 adalah yang paling banyak tersedia. Isotop
dengan massa 209 (masa paruh waktu 103 tahun) dan massa 208(masa paruh
waktu 2.9 tahun) bisa didapatkan dengan menembakkan alfa, proton, atau
deutron pada timbal atau bismut dalam siklotron, tapi proses ini terlalu
mahal.
Logam polonium telah dibuat dari polonium hidroksida dan senyawa
polonium dengan adanya ammonia cair anhidrat atau ammonia cair pekat.
Diketahui ada dua modifikasi alotrop.
Karena kebanyakan isotop Polonium terintegrasi dari pemecahan partikel
alpha berenergi tinggi dalam jumlah besar dari elemen ini merupakan
sumber yang baik bagi radiasi alpha. Polonium digunakan dalam percobaan
nuklir dengan elemen sepeti Berilium yang melepas neutron saat ditembak
partikel alpha. Dalam percetakan dan alat photografi, polonium digunakan
dalam alat yang mengionisasi udara untuk menghilangkan kumpulan arus
elektrostatis. Radioaktivitas yang besar dari unsur ini menyebabkan
radiasi yang berbahaya bahkan pada sekumpulan kecil unsur Polonium.
Karena kebanyakan radiasi alfa dihentikan di sekitar bahan padat dan
wadahnya, melepaskan energinya, polonium telah menarik perhatian untuk
digunakan sebagai sumber panas yang ringan sebagai sumber energi
termoelektrik ada satelit angkasa.
Polonium dapat dicampur atau dibentuk alloy dengan berilium untuk
menghasilkan sumber neutron. Unsur ini telah digunakan dalam peralatan
untuk menghilangkan muatan statis dalam pemintalan tekstil dan
lain-lain; bagaimanapun, sumber beta termasuk yang paling sering
digunakan karena tingkat bahayanya yang lebih rendah. Polonium yang
digunakan untuk tujuan ini harus tersegel dan terkontrol, untuk
mengurangi bahaya terhadap pengguna.
Polonium-210 sangat berbahaya untuk ditangani meski hanya sejumlah
milligram atau mikrogram. Diperlukan peralatan khusus dan kontrol yang
ketat untuk menanganinya. Kerusakan timbul dari penyerapan energi
partikel alfa oleh jaringan makhluk hidup.
Batas penyerapan polonium maksimum lewat jalan pernafasan yang masih
diizinkan hanya 0.03 mikrocurie, yang sebanding dengan berat hanya 6.8 x
10-12 gram. Tingkat toksisitas polonium ini sekitar 2.5 x 1011 kali
daripada asam sianida. Sedangkan konsentrasi senyawa polonium yang
terlarut yang masih diizinkan adalah maksimal 2 x 10-11 mikrocurie/cm3.
2.2 Sifat Kimia dan Fisika Golongan VA: Unsur, Tabel, Contoh, Reaksi
Sifat Kimia dan Fisika Golongan VA,
5A, Nitrogen dan Fosfor, Unsur, Tabel, Contoh, Reaksi - Nitrogen dan
fosfor merupakan unsur-unsur dalam golongan VA. Anggota unsur golongan
VA yang lainnya adalah arsen (As), antimonium (Sb), bismut (Bi). Kita
akan mempelajari sifat-sifat unsur nitrogen dan fosfor.
a. Sifat Fisika Golongan VA
Masing-masing nitrogen dan fosfor mempunyai lima elektron valensi dengan konfigurasi elektron ns2np3. Bilangan oksidasi terbesar adalah +5. Perhatikan sifat-sifat fisika nitrogen dan fosfor pada tabel berikut ini.
Tabel 1. Sifat Fisika Nitrogen dan Fosfor
Sifat
|
Nitrogen
|
Fosfor
|
Massa atom relatif
Nomor atom
Konfigurasi elektron
Jari-jari atom (nm)
Keelektronegatifan
Energi ionisasi pertama (kJmol-1)
Kerapatan (gcm-3)
Titik leleh (°C)
Titik didih (°C)
|
14,006
7
2s22p3
0,074
3,07
1.406
0,96
-210
-195,8
|
39,9738
15
3s23p3
0,110
2,06
1.066
1,82
44,1
280
|
Selain nitrogen dan fosfor, unsur kimia di golongan 5A adalah oksigen dan belerang.
Beberapa sifat fisika unsur oksigen dan belerang ditunjukkan pada tabel berikut.
Tabel 2. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Unsur Oksigen dan Belerang [1]
Beberapa sifat fisika unsur oksigen dan belerang ditunjukkan pada tabel berikut.
Tabel 2. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Unsur Oksigen dan Belerang [1]
Sifat Sifat
|
N2
|
O2
|
S
|
Titik leleh (°C)
|
–210
|
218
|
113
|
Titik didih (°C)
|
–196
|
183
|
445
|
Massa jenis (g cm–3)
|
0,0013
|
0,002
|
2,07
|
Keelektronegatifan
|
3,0
|
3,5
|
2,5
|
Afinitas eletron (kJ mol–1)
|
0
|
141
|
–200
|
Jari-jari ion (Ã…)
|
1,32
|
1,26
|
1,70
|
Jari-jari kovalen (Ã…)
|
0,70
|
0,66
|
1,04
|
Pada suhu kamar gas N2 tidak reaktif, disebabkan ikatannya sangat kuat. [1]
Oksigen membentuk molekul diatom O2 dan bentuk alotropnya adalah ozon (O3). Oksigen merupakan gas tidak berwarna, tidak berasa, dan berwujud gas pada keadaan normal. [1]
Keadaan stabil dari belerang adalah berbentuk rombik seperti mahkota yang berwarna kuning. Belerang rombik meleleh pada 113 °C menghasilkan cairan berwarna jingga. Pada pemanasan berlanjut, berubah menjadi cairan kental berwarna cokelat-merah. [1]
Pada waktu meleleh, bentuk mahkota pecah menjadi bentuk rantai spiral yang panjang. Kekentalan meningkat akibat molekul S8 yang padat berubah menjadi rantai berupa spiral panjang. Pada suhu lebih tinggi dari 200 °C, rantai mulai pecah dan kekentalan menurun. [1]
b. Sifat Kimia Golongan VA
Nitrogen
adalah unsur yang unik dalam golongannya, karena dapat membentuk
senyawa dalam semua bilangan oksidasi dari tiga sampai lima. Senyawa
nitrogen dapat mengalami reaksi reduksi dan oksidasi. Adapun sifat kimia
nitrogen antara lain seperti berikut.
1)
Reaksi nitrogen dengan oksigen terjadi apabila bereaksi di udara dengan
bantuan bunga api listrik tegangan tinggi, dengan reaksi seperti
berikut.
N2(g) + O2(g) → 2NO(g)
Selanjutnya senyawa NO akan bereaksi membentuk NO2 dengan reaksi seperti berikut.
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
2) Nitrogen hanya dapat bereaksi dengan fluor membentuk nitrogen trifluorida dengan reaksi seperti berikut.
N2(g) + 3F2(g) → 2NF2(g)
3) Nitrogen dapat bereaksi dengan logam membentuk nitrida ionik, misalnya seperti berikut.
6Li(s) + N2(g) → 2Li3N(s)
6Ba(s) + N2(g) → 2Ba3N(s)
6Mg(s) + N2(g)→ 2Mg3N(s)
Fosfor
dapat membentuk ikatan dengan cara yang mirip dengan nitrogen. Fosfor
dapat membentuk tiga ikatan kovalen, menerima tiga elektron membentuk
ion P3-. Reaksi yang terjadi pada fosfor, antara lain seperti berikut.
1)
Fosfor dapat bersenyawa dengan kebanyakan non logam dan logam-logam
yang reaktif. Fosfor bereaksi dengan logam IA dan IIA dapat membentuk
fosfida. Dalam air fosfida mengalami hidrolisis membentuk fosfin, PH3.
Na3P(s) + 3H2O(l) → 3NaOH(l) + PH3(g)
2) Fosfor membentuk dua macam senyawa dengan halogen yaitu trihalida, PX3 dan pentahalida PX5.
3) Membentuk asam okso fosfor
Asam okso dari fosfor yang dikenal adalah asam fosfit dan asam fosfat. Asam fosfit dapat dibuat dengan reaksi seperti berikut.
P4O6(aq) + 6H2O(l) → 4H3PO3(aq)
Molekul
oksigen merupakan gas reaktif dan dapat bereaksi dengan banyak zat,
umumnya menghasilkan oksida. Hampir semua logam bereaksi dengan oksigen
membentuk oksida. [1]
Belerang (S8) bereaksi dengan oksigen menghasilkan belerang dioksida dengan nyala biru yang khas
Belerang (S8) bereaksi dengan oksigen menghasilkan belerang dioksida dengan nyala biru yang khas
S8(s) + 8O2(g) → 8SO2(g)
Oksida yang lain dari belerang adalah SO8, tetapi hanya terbentuk dalam jumlah kecil selama pembakaran belerang dalam udara.
Anda sekarang sudah mengetahui Golongan VA. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
Oksida yang lain dari belerang adalah SO8, tetapi hanya terbentuk dalam jumlah kecil selama pembakaran belerang dalam udara.
Anda sekarang sudah mengetahui Golongan VA. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
2.3 Unsur unsur GOLONGAN V A dan keberadaannya di alam
Sebagaimana
rumpun karbon, unsur-unsur golongan V A menunjukkan kecenderungan
perbedaan dari non logam ke logam. Nitrogen dan fosfor adalah non logam;
arsen dan antimion, adalah semilogam, dan bismut logam. Nitrogen hanya
menunjukkan sedikit mirip dengan kelompok lainnya. Ini dapat dilihat
dari rumus unsur dan senyawanya. Molekul nitrogen secara elementer
adalah N2; fosfor putih adalah P4. Hal serupa, terdapat asam okso +5, dimana nitrogen adalah HNO3; dan fosfor adalah H3PO4.
Selain
bismut, unsur-unsur golongan V A mempunyai senyawa yang stabil pada
keadaan oksidasi +5. Pada nitrogen, senyawa dengan oksidasi +5 merupakan
zat pengoksidasi. Karena itu asam nitrat, HNO3 direduksi menjadi NO2 (biloks +4), NO(+2), N2 (0), dan NH3 (-3). Keadaan oksidasi +5 dari fosfor yang sangat stabil, tetapi asam fosfat, H3PO4,
bukan zat pengoksidasi. Untuk unsur-unsur lainnya, keadaan oksidasi
pada umumnya +3, menjadi lebih stabildari atas ke bawah golongan.
Fosfor merupakan unsur golongan V A yang cukup melimpah dan terdapat dalam mineral fosfat, seperti fluorapatit, Ca5(PO4)3F, yang dapat ditulis sebagai 3Ca3(PO4)2.CaF2 untuk
menunjukkan keberadaan kalsium fosfat. Unsur lainnya selain nitrogen,
kurang melimpah di alam dan terdapat sebagai bijih oksida dan sulfida.
Sifat-sifat Unsur
Nitrogen terdapat
sebagai gas tak berwarna, tidak berbau dengan rumus molekul N2
(strukturnya, :N Ξ N: ). Gas nitrogen dapat dicairkan jika didinginkan
di bawah suhu kritisnya (-1470C), selanjutnya dimampatkan pada 35 atm dan suhu kritis, menghasilkan cairan tak berwarna yang mendidih pada -1960C dan 1 atm.
Fosfor memiliki dua alotrop; fosfor putih dan fosfor merah. Fosfor putih seperti lilin, berbentuk padatan berwarna putih. Zat tersebut sangat beracun dan reaktif. Karena kereaktifannya terhadap oksigen, fosfor putih harus disimpan dalam air, yang tentunya tidak akan larut. Sebagaimana diketahui dari titik lelehnya yang sangat rendah (440C), fosfor putih merupakan molekuler padat (P4). Atom-atom fosfor dalam molekul P4 disusun pada sudut tetrahedral teratur sedemikian sehingga setiap atom berikatan tunggal satu sama lain. Sudut ikatan antar P-P-P adalah 600C, lebih kecil dari sudut ikatan normal untuk ikatan orbital-P (900C). Keadaan ini menjadikan ikatan P-P lebih lemah dari yang lain akibat adanya tumpangsung orbital-P yang lebih kecil. Hal inilah yang bertanggungjawab terhadap kereaktifannya. Fosfor merah merupakan jaringan padat yang agak kurang reaktif.
Arsen bersifat getas pada keadaan normal, merupakan logam padat abu yang mengkilap. Arsen abu menyublim pada 6150C.
Jika uapnya didinginkan dengan cepat, terbentuk kristal non-logam yang
berwarna kuning. Arsen kuning diyakini merupakan padatan molekuler, As4, analog dengan fosfor putih. Arsen kuning tidak stabil pada suhu kamar dan kembali membentuk arsen abu.
Antimon menyerupai
perak, suatu padatan mengkilap. Bentuk non logam yang berwarna kuning
dari antimon telah dikenal, tetapi hanya stabil pada suhu sangat rendah.
Bismut adalah logam berwarna putih sedikit kemerah-merahan.
Nitrogen
relatif kurang reaktif pada suhu kamar, disebabkan kekuatan ikatan pada
N Ξ N. Tetapi pada suhu yang dinaikkan secara perlahan, nitrogen
bereaksi dengan sejumlah unsur, dengan oksigen menghasilkan nitrit
oksida.
Reaksi ini digunakan dalam industri (proses Haber), dan sebagai sumber komersial senyawa nitrogen.
Fosfor
putih terbakar secara spontan dalam udara akibat kereaktifannya,
membentuk asap putih dari fosfor oksida. Dalam oksigen berlebih,
terbentuk fosfor (V) oksida, P4O10.
Bila pasokan oksigen kurang, terbentuk fosfor (III) oksida, P4O6. Arsen, antimon, dan bismut terbakar bila dipanaskan di udara. Arsen membentuk arsenat (III) oksida, As4O6. Antimonmembentuk antimon (III) oksida, Sb4O6, dan diantimon tetra oksida, Sb2O4, dimana antimon berada pada keadaan oksidasi +3 dan +5. Bismut membentuk bismut (III) oksida, Bi2O3.
Fosfor dan unsur-unsur berat lainnya (As, Sb, Bi) bereaksi langsung dengan halogen. Fosfor menghasilkan pentahalida (PF5, PCl5, PBr5, tapi tidak untuk PI5), dan trihalida (PF3, PCl3, PBr3, dan PI3). Unsur-unsur lain terutama menghasilkan trihalida, disamping SbF5, SbCl5, dan AsF5.
Sifat
|
N
|
P
|
As
|
Sb
|
Bi
|
Titik leleh (0C)
|
-210
|
44, pth
|
613
|
631
|
270
|
Titik didih (0C)
|
-196
|
280
|
-
|
1750
|
1560
|
Kerapatan (g/cm3)
|
0,0013
|
1,82
|
5,73
|
6,68
|
9,80
|
Keelektronegatifan
|
3,0
|
2,1
|
2,0
|
1,9
|
1,9
|
Afinitas elektron (kJ/mol)
|
≥ 0
|
-72
|
-77
|
-101
|
-110
|
Jari-jari ion (Ã…)
|
1,32
|
1,10
|
0,72
|
0,90
|
1,17
|
Jari-jari kovalen (Ã…)
|
0,70 (-3)
|
1,85
|
1,21
|
1,41
|
1,52
|
Pembuatan dan Kegunaan Unsur
Hampir semua nitrogen di alam terdapat sebagai gas nitrogen. Di atmosfir terdiri dari 78,1% massa N2.
Udara adalah sumber komersial utama nitrogen. Komponen nitrogen dari
udara dipisahkan melalui pencairan, diikuti distilasi. Nitrogen
merupakan komponen yang mudah menguap dalam udara cair, sehingga
nitrogen merupakan gas pertama dalam distilasi yang meninggalkan cairan
gas lain, terutama oksigen dengan gas mulia.
Nitrogen
cair digunakan sebagai pembeku, seperti makanan, bahan terbuat dari
karet, dan untuk membekukan bahan biologi. Hampir semua nitrogen
digunakan untuk gas pelindung, bertujuan untuk mencegah bahan dari
oksigen selama pemrosesan atau penyimpanan. Oleh karena itu komponen
elektronik sering dibuat dari dalam atmosfir nitrogen.
Fosfor putih, dalam industri dibuat melalui pemanasan batuan fosfat (fluorapatit) dengan arang karbon dan pasir (SiO2) dalam tungku listrik. Reaksinya dapat ditulis sebagai :
Gas
dari tungku didinginkan untuk memampatkan uap fosfor menjadi cair dan
di simpan dalam air sampai menuju dalam mobil tanki. Ampas yang terdiri
dari kalsium silikat dan kalsium fluorida, secara berkala dialirkan dari
tungku. Fosfor putih digunakan untuk pabrik asam fosfat, H3PO4.
Untuk membuat asam fosfat, fosfor dibakar dalam udara berlebih, dan
kabut oksida yang terbentuk disiram dengan air. Beberapa fosfor putih
diubah menjadi fosfor merah untuk digunakan pada pembuatan korek api,
melalui pemanasan pada suhu 2490C dalam udara inert.
Busur listrik bertegangan tinggi menghasilkan suhu 12000C-14500C
dalam tungku. Lelehan ferophos berat dan berada didasar, dapat
dialirkan. Lelehan Kalsium Silikat kurang mampat dari ferophos, sehingga
membentuk cairan lapis kedua, dapat dialirkan keluar
Gambar 2 Tungku Fosfor Listrik
Arsen diperoleh dari berbagai bijih, seperti sulfida, As4S6, yang dibuat melalui pemanggangan di udara, diikuti oleh reduksi oksida dengan arang karbon.
Arsen
(III) oksida terdapat dalam cerobong gas hasil pemanggangan bijih
tembaga, juga digunakan sebagai sumber arsen. Antimon diperoleh dari
stibnit, Sb4S6 melalui pemanggangan oksida,
diikuti oleh reduksi dengan arang. Bismut diperoleh sebagai hasil
samping delam elektrolisis pemurnian tembaga. Bismut terdapat dalam
lumpur yang berkerumun dekat anoda.
Senyawa Penting
Nitrogen membentuk senyawa pada semua keadaan oksidasi, dari -3 sampai +5. Amonia, NH3 merupakan
senyawa komesial penting dari nitrogen. Amonia merupakan gas tak
berwarna dengan ciri iritasi dan berbau menyengat. Amonia dibuat secara
komersial melalui proses Haber dari N2 dan H2. Sejumlah kecil amonia dapat dibuat di laboratorium melalui reaksi garam amonium dengan basa kuat, seperti NaOH atau Ca(OH)2.
Amonia
mudah dicairkan, dan cairannya digunakan sebagai pupuk nitrogen. Garam
amonium, seperti sulfat dan nitrat juga digunakan sebagai pupuk.
Sejumlah besar amonia diubah menjadi urea, NH2CONH2,
yang digunakan sebagai pupuk, suplemen makanan ternak, dan industri
plastik formaldehi.
Dinitrogen oksida, N2O
adalah gas tak berwarna dengan bau manis. Gas tersebut dibuat melalui
pemanasan secara hati-hati dari lelehan amonium nitrat. (pemanasan yang
kuat dapat menyebabkan ledakan).
Nitrogen
oksida, NO adalah gas tak berwarna. Walaupun dapat dibuat melalui
penggabungan langsung unsur-unsur pada suhu yang dielevasi. Tapi dalam
jumlah besar dibuat dari amonia sebagai tahap pertama dalam pembuatan
komersial asam nitrit. Amonia dioksidasi dengan katalis platina.
Oksida nitrat bereaksi cepat dengan oksigen menghasilkan oksigen dioksida. Nitrogen dioksida, NO2 adalah gas berwarna coklat kemerah-merahan, dan cairannyamenguap pada 210C. Zat tersebut berada dalam kesetimbangan dengan senyawa dinitrogen tetraoksida, N2O4 yang tak berwarna.
Reaksi ini eksoterm, sehingga dinitrogen lebih dominan pada suhu rendah. Di atas 1400C bercampur dengan nitrogen oksida.
Asam nitrat HNO3 adalah
asam penting bagi industri dan digunakan untuk membuat bahan peledak,
nylon, dan plastik Ostwald, dimana pembuatan asam nitrat secara industri
melalui katalis amonia. Pada proses ini, amonia dibakar dengan adanya
katalis platina menghasilkan gas NO, selanjutnya beraksi dengan oksigen
membentuk NO2,. Nitrogen dioksida dilarutkan dalam air sehingga bereaksi membentuk asam nitrat dan nitrit dioksida.
Nitrogen dioksida diproduksi dalam tahap akhir, dan dapat didaur ulang untuk digunakan pada tahap kedua.
Asam
nitrat adalah zat pengoksidasi kuat. Walaupun logam tembaga tidak
reaktif terhadap asam, tetapi dapat dioksidasi oleh asam nitrat. Dalam
asam nitrat encer, oksida nitrat merupakan produk utama reduksi.
Dengan asam nitrat pekat diperoleh nitrogen dioksida.
Oksida fosfor, P4O6 dan P4O10 memiliki hubungan struktur. Fosfor (III) oksida, P4O6 mempunyai
bentuk tetrahedron dengan atom oksigen di antara setiap pasangan atom
fosfor membentuk ikatan P-O-P. Fosfor (V) oksida, P4O10 serupa
dengan fosfor (III), tetapi mempunyai atom oksigen tambahan yang
terikat pada setiap atom fosfor. Ikatan fosfor-oksigen ini lebih pendek
daripada ikatan P-O yang lain. Karenanya, ikatan dapat dianggap memilki
karakter kovalen ganda.
Fosfor (III) oksida adalah padatan bertitik leleh rendah (230C) dan merupakan asam fosfit tak berhidrat, H3PO3.
Catatan bahwa satu atom hidrogen terikat langsung pada fosfor. Hidrogen
tersebut bukan sutau asam, sehingga asam fosfit cenderung diprotik,
bukan sebagai tripotik.
Fosfor (V) oksida adalah padatan putih yang menyublim pada 3600C.
Oksida tersebut dibuat melalui campuran langsung dengan air, berguna
sebagi zat pengering. Dalam jumlah besar, zat tersebut diproduksi
melalui pembakaran fosfor putih dalam udara berlebih. P4O10 yang diperoleh tidak diisolasi tetapi direaksikan dengan air berlebih untuk memperoleh asam otofosfat, H3PO4.
Asam otofosfat (disebut asam fosfat) adalah padatan tak berwarna yang meleleh pada 420C jika murni. Asam tersebut biasanya dijual dalam bentuk larutan cair. Asam otofosfat adalah asam triprotik.
Garam natrium dari asam fosfat adalah natrium dihidrogen fosfat, NaH2PO4 dan dinatrium hidrogen fosfat, NaHPO4, dan trinatrium fosfat, Na3PO4.
Asam fosfat diproduksi dari fosfor, seperti diuraikan di atas relatif
murni dan digunakan terutama dalam detergen industri makanan dan
minuman. Asam fosfat yang masih terkontaminasi diproduksi dalam jumlah
besar untuk industri pupuk, diperoleh melalui pengolahan batuan fosfat
(fluorapatit) dengan asam sulfat.
Jika batuan fosfat diolah dengan asam otofosfat, larutannya menghasilkan larutan kalsium dihidrogen fosfat, Ca(H2PO4)2.
Melalui proses ini, batuan fosfat yang tidak larut diubah menjadi pupuk fosfat yang larut. Dalam perdagangan, pupuk ini disebut triple superfosfat (TSP).
Kegunaan Senyawa Fosfat
Senyawa
|
Kegunaan
|
Ca(H2PO4)2.2H2O
CaHPO4.2H2O
H3PO4
PCl3
POCl3
P4S10
Na5P3O10
|
Pupuk fosfat, serbuk baking
Makanan tambahan ternak
Pupuk fosfat
Industri pestisida
Industri plastik, retardan nyala
Industri aditif, pelumas, dan pestisida
Aditif detergen
|
Salah satu deret terdiri dari asam polifosfat lurus, asam dengan rumus Hn+2PnO3n+1, yang dibentuk dari rantai ikatan P-O.
Deret lain terdiri dari asam metafosfat, yaitu asam dengan rumus umum (HPO3) n dengan n sangat besar, dan disebut asam poli-metafosfat.
Polifosfat
dan metafosfat digunakan dalam detergen sebagai pelunak air melalui
reaksi pengkompleksan dengan ion logam yang terdapat dalam air. Natrium
trifosfat (Na5P3O10), salah satu
polifosfat yang digunakan secara umum, dibuat melalui penambahan natrium
karbonat yang cukup terhadap asam fosfat menghasilkan larutan garam NaH2PO4 dan NaHPO4.
Jika larutan ini disemprotkan kedalam tempat pengeringan yang panas,
ion fosfat memadat menjadi natrium trifosfat. Kegunaan fosfat dalam
detergen dapat berfungsi sebagai pupuk bagi tanaman yang terdapat di
danau atau sungai. Akibatnya, tanaman sejenis alga menjadi subur di
danau-danau, yang pada gilirannya danau kekurangan oksigen karena
diserap oleh alga, sehingga ikan cenderung mati.
2.4 Kegunaan masing-masing unsur golongan VA
Golongan V A
Jembatan Keledai
|
Simbol
|
Nama
|
Nonton
|
N
|
Nitrogen
|
Pesta
|
P
|
Posfor
|
Asik
|
As
|
Arsen
|
Sambil
|
Sb
|
Antimon
|
Bisik-Bisik
|
Bi
|
Bismut
|
Kegunaan
Penggunaan nitrogen
Nitrogen memiliki berbagai keperluan. Selain pembuatan ammonia, penggunaan terbesar, digunakan dalam industri nitrogen elektronik untuk flush udara dari tabung vakum sebelum tabung dimeteraikan. Dalam operasi pengerjaan logam, nitrogen digunakan untuk mengontrol tungku atmosfer selama pemanasan dan pendinginan logam. Nitrogen digunakan untuk membuat berbagai bahan peledak termasuk ammonium nitrate, amonium nitrat, nitroglycerin, nitrogliserin, nitrocellulose, and nitroselulosa, dan trinitrotoluene (TNT). trinitrotoluene (TNT). Hal lain digunakan sebagai refrigerant(zat pendingin) baik untuk pembekuan, perendaman produk makanan dan untuk transportasi makanan, dan dalam bentuk cair digunakan industri minyak untuk membangun tekanan dalam sumur untuk memaksa. minyak mentah ke permukaan.
Penggunaan gas amonia bermacam-macam ada yang langsung digunakan sebagai pupuk, pembuatan pulp untuk kertas, pembuatan garam nitrat dan asam nitrat, berbagai jenis bahan peledak, pembuatan senyawa nitro dan berbagai jenis refrigeran. Dari gas ini juga dapat dibuat urea, hidrazina dan hidroksilamina.
Gas
amonia banyak juga yang langsung digunakan sebagai pupuk, namun
jumlahnya masih terlalu kecil untuk menghasilkan jumlah panen yang
maksimum. Maka dari itu diciptakan pupuk campuran, yaitu pupuk yang
mengandung tiga unsur penting untuk tumbuhan (N + P2O5 + K2O). Pemakaian yang intensif diharapkan akan menguntungkan semua pihak.
Nitrogen dapat mempercepat penyulingan minyak, N2 cair digunakan untuk mendinginkan hasil makanan dan ban yang memakai nitrogen punya banyak manfaat dibanding jika ban yang masih menggunakan angin biasa.
Bahaya Nitrogen
Limbah
baja nitrat merupakan penyebab utama pencemaran air sungai dan air
bawah tanah. Senyawa yang mengandung siano (-CN) menghasilkan garam yang
sangat beracun dan bisa membawa kematian pada hewan dan manusia.
Manfaat atau Kegunaan
Dalam beberapa tahun terakhir, asam fosfor yang mengandung 70% – 75% P2O5,
telah menjadi bahan penting pertanian dan produksi tani lainnya.
Permintaan untuk pupuk secara global telah meningkatkan produksi fosfat
yang banyak. Fosfat juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti yang digunakan pada lampu sodium. Kalsium
fosfat digunakan untuk membuat perabotan China dan untuk memproduksi
mono-kalsium fosfat. 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. Kegunaan fosfor yang terpenting
adalah dalam pembuatan pupuk, dan secara luas digunakan dalam bahan
peledak, korek api, kembang api, pestisida, odol dan deterjen. Kegunaan
fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda (CRT) dan lampu pendar, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap (glow in the dark).
Manfaat
Penggunaan
arsen sangat bervariasi antara lain pada industri pengerasan tembaga
dan timbal sebagai bahan pengisi pembentukan campuran logam, industri
pengawet kayu (bersama tembaga dan krom), untuk melapisi perunggu
(menjadikannya berwarna merah tua), industri cat, keramik, gelas
(penjernih dari noda besi) dan kertas dinding.
Timbal biarsenat telah digunakan di abad ke-20 sebagai insektisida untuk buah namun mengakibatkan kerusakan otak para
pekerja yang menyemprotnya. Selama abad ke-19, senyawa arsen telah
digunakan dalam bidang obat-obatan tetapi kebanyakan sekarang telah
digantikan dengan obat-obatan modern.
Bahaya Arsenik
Arsenik dan sebagian besar senyawa arsenik adalah racun yang kuat. Arsenik membunuh dengan cara merusak sistem pencernaan, yang menyebabkan kematian oleh karena shock.
Manfaat
Antimon dimanfaatkan dalam produksi industri semikonduktor dalam produksi dioda dan detektor infra merah. Sebagai
sebuah campuran, logam semu ini meningkatkan kekuatan mekanik bahan.
Manfaat yang paling penting dari antimon adalah sebagai penguat timbal untuk batere. Kegunaan-kegunaan lain adalah campuran antigores, korek api, obat-obatan dan pipa.
Oksida dan sulfida antimon, sodium antimonat, dan antimon triklorida digunakan dalam pembuatan senyawa tahan api, keramik, gelas, dan cat. Antimon sulfida alami (stibnit) diketahui telah digunakan sebagai obat-obatan dan kosmetika dalam masa Bibel.
Bahaya Antimon
Antimon dan senyawa-senyawanya adalah toksik (meracun). Secara klinis, gejala akibat keracunan antimon hampir mirip dengan keracunan arsen.
Dalam dosis rendah, antimon menyebabkan sakit kepala dan depresi. Dalam
dosis tinggi, antimon akan mengakibatkan kematian dalam beberapa hari.
Kegunaan
· Bismut oxychloride digunakan dalam bidang kosmetik dan bismut subnitrate dan subcarbonate digunakan dalam bidang obat-obatan.
· Magnet permanen yang kuat bisa dibuat dari campuran bismanol (MnBi)
· Bismut digunakan dalam produksi besi lunak
· Bismut sedang dikembangkan sebagai katalis dalam pembuatan acrilic fiber
· Bismut telah duganakan dalam penyolderan, bismut rendah racun terutama untuk penyolderan dalam pemrosesan peralatan makanan.
· Sebagai bahan lapisan kaca keramik.Aloi bismuth dengan timbel dan antimony digunakan untuk piringan pita st
BAB III
KESIMPULAN
Dari data-data yang berhasil dihimpun, dapat kami simpulkan bahwa unsur kimia golongan VA merupakan unsur logam utama.
DAFTAR PUSTAKA
· Sukmanawati, W. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 266.
Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.
Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.
· Taro, Saito. 1996. buku teks kimia anorganik online. Iwanami Shoten, Publishers, Tokyo.
· http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-unsur-non-logam/silikon-nitrogen-dan-fosfor/ diakses tanggal 11 November 2011, pukul 19:18.
1 comments:
Thx gan bermanfaat banget artikel nya
Kunjung balik yah
Post a Comment