Kimia: Golongan IV A
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.
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
❤❤❤
0 comment
What do you think about this post?