Kimia: Golongan IV A

by - November 04, 2017

1.                        Karbon (C)
a. Kelimpahan Unsur Karbon        
   Kelimpahan karbon di bumi hanya sekitar 0,8%. Sekitar 50% dari karbon tersebut terdapat dalam bentuk karbonat, misalnya kalsium karbonat (CaCo3). Bagian terbesar karbon ada di atmosfer bumi seperti gas karbon dioksida (CO2). Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer yang memiliki peranan penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup, sedangkan laut mengandung sekitar 36000 gigaton karbon dimana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat.
b. Pembuatan
   Senyawa karbon yang berupa grafit diperoleh dengan cara sintesis batu bara antrasit melalui pemanasan dengan suhu tinggi. Intan juga diperoleh dengan cara sintesis.
c. Sifat Fisik
  karbon bersifat nonlogam
  Mempunyai titik didih 5100 K
  Mempunyai titik lebur 3825 K
  Mempunyai massa jenis 2,26 gram/cm3
d. Sifat Kimia
  Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.
  Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida.
  Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.
  Karbon tidak bersifat toksik dan merupakan unsur yang sangat tidak reaktif.
e. Beberapa kegunaan karbon :
  Karbon dalam alotrop grafit digunakan untuk pensil, elektrode baterai, proses elektrolisis, fiber grafit, dan raket tenis. Karbon dalam alotrop intan digunakan sebagai batu mutiara, pengasah dan alat bor.
  Isotop karbon-14 digunakan dalam bidang arkheologi.
  Dalam bentuk batubara digunakan sebagai bahan bakar.
  Intan digunakan sebagai perhiasan
f. Dampak Karbon:
  Mudah terbakar
  Beracun jika terisap dalam debu atau serbuk halus
2.                        Silikon (Si)

a. Kelimpahan Silikon
   Silikon memiliki sifat metaloid. Silikon adalah semikonduktor dalam penampakan dan sifatnya sangat mirip dengan logam. Tidak ditemukan bebas di alam tetapi dijumpai dalam bentuk senyawanya seperti Silikon dioksida (SiO2) yang sering disebut dengan silika maupun Silikon tetraoksida (SiO4). dalam bentuk senyawa silikon dioksida dan dalam bentuk silikat kompleks yang terdapat dalam bebarapa jenis batuan kuarsa (carnelian, chrysoprase, onyx, flint, jasper).
   Unsur silikon banyak ditemukan dalam pasir dan quartz, senyawa ini membentuk jaringan makromolekul struktur tiga dimensi sehingga punya titik leleh yang relative tinggi.
b. Pembuatan
   Silikon diperoleh dari reduksi pasir silika atau kuarsa (SiO2). Silikon murni diperoleh dari reduksi Na2SiF6 dengan logam natrium.
c. Sifat Fisika
  Mempunyai massa atom 28,08555 sma
  Mempunyai nomor atom 14
  Mempunyai jari-jari atom 1,32 A
  Mempunyai konfigurasi elektron 2 8 4
  Mempunyai volume atom 12,1 cm3/mol
  Mempunyai titik didih 2630 K
  Mempunyai titik lebur 1683 K
  Mempunyai massa jenis 2,33 gram/cm3
  Mempunyai kapasitas panas 0,70 J/g K
  Mempunyai elektronegativitas 1,90
d. Sifat Kimia
   Silikon kurang reaktif dibandingkan karbon dan bersifat nontoksik. Silikon yang berwarna abu mengilap dan bersifat seperti logam yang kurang reaktif akan bereaksi dengan uap air pada suhu tinggi menghasilkan silikon dioksida dan hidrogen. Silikon akan terbakar dalam oksigen jika dipanaskan cukup kuat.
e. Beberapa kegunaan silikon :
  Digunakan dalam indrustri baja sebagai campuran pokok baja silikon, yang digunakan sebagai inti transformator karena baja-silikon menunjukkan karakteristik histerisis yang rendah.
  Baja campuran (mengandung 15% silikon) digunakan untuk mencegah korosi logam.
  Digunakan sebagai campuran logam tembaga, kuningan, dan perunggu.
  Digunakan sebagai bahan untuk membuat piranti,  semikonduktor (elektronika) seperti IC, dioda dan transistor.
   Silika dan silikat digunakan dalam pembuatan kaca dan porselin.
  Silikon monoksida (SiO) digunakan sebagi pelindung bahan-bahan lain.
  Digunakan untuk solar sel
f. Dampak Silikon
- Silikon mudah terbakar jika dalam bentuk bubuk
3.                        Germanium
   Germanium adalah salah satu unsur golongan IVA yang merupakan unsur metaloid (semi logam) yang keras, rapuh, dan berwarna putih keabu-abuan. Germanium memiliki kesamaan kimia dengan karbon, silikon, timah, dan timbal. Germanium dapat membentuk hidrida-germanometana, germana (GeH4), germanometana (Ge2H6), dan germanoetana (Ge3H8) yang analog dengan ikatan karbon dalam deret metana. Senyawa gemanium yang paling penting adalah germanium oksida (GeO2) dan senyawa halidanya.
a. Sifat Fisik
Massa Jenis                                        : 5.323 g/cm³
Massa jenis cair pada titik lebur     : 5.60 g/cm³
Titik lebur                                           : 1211.40 K
Titik Didih                                           : 3106 K
Kalor peleburan                                 : 36.94 kJ/mol
Kalor penguapan                               : 334 kJ/mol

b. Sifat Kimia Germanium
Germanium bersifat toksik ringan. Germanium dalam H2SO4 dan HNO3 pekat bersifat lebih reaktif daripada silikon. 
c. Pembuatan
   Germanium diperoleh melalui proses reduksi GeO2 dengan H2 atau C.
d. Kelimpahan
   Germanium menyusun sekitar 2ppm kerak bumi. Germanium merupakan unsur paling melimpah nomor 52. Germanium ditemukan di tanah dengan rata-rata konsentrasi 1 ppm. Di air laut, germanium ada sekitar 0,5 ppt. germanium dijumpai di tubuh manusia dengan konsentrasi 71,4 ppb. Di alam germanium terdapat dalam jumlah yang sedikit dalam biji perak, tembaga, seng, dan mineral germanit (mengandung 8% germanium).
e. Beberapa kegunaan  germanium :
   Kristal germanium digunakan pada alat detektor radio yang tinggi    dan sinyal-sinyal radar.
  Kristal germanium digunakan pada pembuatan piranti, semikonduktor, seperti transistor dan dioda.
   Germanium oksida digunakan dalam pembuatan kaca optik.
4.                        Timah (Sn)

   Timah merupakan salah satu unsur golongan IVA yang merupakan unsur logam dan telah digunakan sejak jaman dahulu. Timah mempunyai warna putih perak, mudah dibentuk dan ditempa, serta dapat bereaksi dengan asam kuat. Di alam, biji timah terdapat dalam bentuk mineral kassiterit atau tinstone (SnO2), dan dapat dibuat dalam laboratorium melalui proses elektrolisis. Pada suhu yang tinggi timah dapat bereaksi dengan udara dan oksigen membentuk senyawa H2SnO4. Timah larut dalam asam hidroklorik membentuk SnCl4 yang bereaksi dengan larutan natrium hidroksida, dan masih banyak lagi reaksi lain yang melibatkan timah.
a. Sumber Timah dan Kelimpahannya
   Timah dibuat melalui reduksi SnO2 dengan karbon. Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau.   
   Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya deposit sekunder. Diperkirakan untuk mendapatkan 1 Kg Cassiterite maka sekitar 7 samapi 8 ton biji timah/alluvial harus ditambang disebabkan konsentrasi cassiterite sangat rendah.
 b. Sifat Fisika
  Titik leleh: 232 C
  Titik didih: 2.623 C
  Elektronegativitas: 709
c. Sifat Kimia
   Timah (II) merupakan agen pereduksi yang baik. Timah (IV) lebih stabil dibanding timah (II). Ion timah (II) mereduksi ion besi (III) menjadi ion besi (II). Ion timah (II) mudah dioksidasi oleh agen pengoksidasi yang sangat kuat seperti larutan kalium permanganat dalam kondisi asam. Timah bersifat nontoksik.
d. Beberapa kegunaan timah:
   Dalam bentuk lembaran timah digunakan untuk lapisan pelindung kaleng atau bejana dari tembaga.
  Digunakan sebagai logam campuran perunggu dan solder.
  Digunakan untuk perekat komponen elektronika pada PCB (timah solder)
  Dicampur dengan titanium dan digunakan dalam industri bahan insektisida.
5.                        Timbal
   Timbal diperoleh dari reduksi timbal (ii) dengan coke. Timbal alami adalah campuran 4 isotop 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%) dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur radioaktif alami 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif. Timbal tidak memiliki alotrof. Tidak adanya alotrof ini, karena berada di bagian bawah golongan IVA, serupa yang dijumpai pada bismut (di bawah dalam golongan VA).
a. Sifat Fisika
   Timbal sebagai logam berat merupakan unsur yang terbanyak di dunia. Istilah logam berat digunakan pada timbal karena mempunyai kerapatan (massa jenis) yang sangat tinggi yaitu 11,34 gram/cm3, jauh lebih tinggi daripada kerapatan tertinggi bagi logam transisi pertama yaitu 8,92 gram/cm3 untuk tembaga.
b. Sifat Kimia
   Timbal (II) lebih stabil daripada timbal (IV). Timbal (IV) mempunyai kecenderungan yang kuat untuk bereaksi dan menghasilkan senyawa timbal (II). Timbal bersifat toksik.
c. Kegunaan:
1. Timbal digunakan dalam aki.
2. Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama untuk warna kuning dan merah.
3.      Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.
4.      Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan.
5.      Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis.
6.      Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.


(Power Point) Kimia: Golongan IV A
Dapat dilihat dan didownload disini

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cara download:
1. Klik tulisan 'disini' di atas
2. Silang laman yang tidak perlu, tunggu loading sebentar
3. Tekan 'Skip Ad'
4. Download file drive di tanda unduh (panah ke bawah ↓) di pojok kanan atas laman google drive
5. Selesai, tinggal cek di folder download

❤❤❤ 

You May Also Like

0 comment

What do you think about this post?