Unsur Golongan VIA

Materi: kimia unsur
Unsur unsur golongan VIA yang lain adalah selenium (Se), tellurium (Te), polonium (Po). Oksigen dan belerang adalah dua unsur yang sangat umum di antara unsur-unsur golongan VIA.

# Sifat Fisika golongan VIA (khusus oksigen dan belerang)

Perhatikan sifat fisika dari oksigen dan belerang pada tabel berikut:

# Sifat Kimia golongan VIA (khusus oksigen dan belerang)

1) Sifat Kimia Oksigen        Oksigen membentuk senyawa dengan semua unsur, kecuali gas-gas mulia ringan. Biasanya oksigen bereaksi dengan logam membentuk ikatan yang bersifat ionik dan bereaksi dengan bukan logam membentuk ikatan yang bersifat kovalen sehingga akan membentuk oksida. Terdapat enam macam oksida, yaitu:
a). Oksida asam
Oksida asam adalah oksida dari unsur nonlogam dan oksida unsur blok d dengan bilangan oksidasi besar.
$SO_3(aq) + H_2O(l) \rightarrow 2 H^+(aq) + SO_4^{2-}(aq) $
$CO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow 2 H^+(aq) + CO_3^{2-}(aq) $
$CrO_3(s) + H_2O(l) \rightarrow 2 H^+(aq) + CrO_4^{2-}(aq) $

b). Oksida basa, dengan air membentuk basa.
$CaO(s) + H_2O(l) \rightarrow Ca^{2+}(aq) + 2 OH^-(aq) $
$Na_2O(s) + H_2O(l) \rightarrow 2 Na^+(aq) + 2 OH^-(aq) $

c). Oksida amfoter, oksida ini dapat bereaksi dengan asam atau basa.
$ZnO(s) + 2 HCl(aq) \rightarrow ZnCl_2(s) + H_2O(l)$
$ZnO(s) + 2 OH^-(aq) \rightarrow Zn(OH)_4^{2-}(aq) $

d). Oksida netral
Oksida ini tidak bereaksi dengan asam maupun basa, misal NO, N$_2$O, dan CO.

e). Oksida campuran
Oksida ini merupakan campuran dari oksida sederhana, misalnya P$_3$O$_4$ merupakan campuran PbO (dua bagian) dan PbO$_2$ (satu bagian).

f). Peroksida dan superperoksida
Oksigen membentuk peroksida H$_2$O$_2$, N$_2$O$_2$ dan BaO$_2$ dengan bilangan oksidasi oksigen -1 serta RbO$_2$, CsO$_2$ dengan bilangan oksidasi oksigen $ - \frac{1}{2} $ .

 Sifat Kimia Belerang

       Belerang hanya memerlukan dua elektron lagi untuk mencapai konfigurasi $s^2p^4$ dari gas mulia. Jika belerang bereaksi dengan logam maka belerang bertindak sebagai penerima elektron. Belerang mudah bereaksi dengan semua unsur kecuali emas, platinum dan gas mulia. Reaksi-reaksi pada belerang, antara lain seperti berikut.

a). Dengan logam
Belerang bereaksi lebih kuat dengan logam.
Contoh: $ Fe(s) + S(s) \rightarrow FeS(s) $

b). Reaksi dengan nonlogam
Belerang bereaksi dengan karbon panas membentuk karbon disulfida.
$C(s) + S(s) \rightarrow CS_2(s)$

c). Belerang bereaksi dengan oksigen membentuk oksida gas yaitu SO$_2$ dan SO$_3$.
d) Belerang bereaksi dengan halogen membentuk belerang monoklorida, dan belerang heksa fluorida.
e) Bila gas hidrogen dialirkan dalam bentuk gelembunggelembung melalui belerang yang meleleh, maka akan terbentuk gas hidrogen sulfida.
$H_2(g) + S(s) \rightarrow H_2S(g) $

# Kelimpahan unsur belerang di alam

       Belerang terdapat dalam keadaan bebas di daerah-daerah gunung berapi sebagai senyawaan dalam FeS$_2$ (pirit), ZnS (sfaterit), PbS (galenit), CaSO$_4$ (gips), BaSO$_4$ (barit), dan dalam zat putih telur.

# Pembuatan unsur dan senyawa golongan VIA

a. Unsur Belerang

       Pembuatan belerang pertama kali dikembangkan pada tahun 1904 oleh Frasch yang mengembangkan cara untuk mengekstrak belerang yang dikenal dengan cara Frasch. Pada proses ini pipa logam berdiameter 15 cm yang memiliki dua pipa konsentrik yang lebih kecil ditanam sampai menyentuh lapisan belerang. Uap air yang sangat panas dipompa dan dimasukkan melalui pipa luar, sehingga belerang meleleh, selanjutnya dimasukkan udara bertekanan tinggi melalui pipa terkecil, sehingga terbentuk busa belerang yang keluar mencapai 99,5%.

b. Senyawa Asam Sulfat

       Asam sulfat (H$_2$SO$_4$) dibuat dengan proses kontak. Belerang dibakar dalam udara kering di ruang pembakar pada suhu 100 $^\circ$C. Gas yang dihasilkan mengandung kurang lebih 10% volume sulfur dioksida. Setelah didinginkan sampai 400 $^\circ$C, kemudian dimurnikan dengan cara pengendapan elektrostastik. Sulfur dioksida yang terbentuk kemudian dikonversi menjadi SO$_3$ dengan menggunakan vanadium (V) oksida. Reaksi yang terjadi adalah eksoterm. Reaksi dilakukan pada suhu 450 $^\circ$C - 474 $^\circ$C.
$2SO_3(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g) \, $ $ \Delta H$ = -98 kJmol$^{-1}$

Sulfur trioksida yang dihasilkan didinginkan kemudian dilarutkan dalam H$_2$SO$_4$ 98%, sehingga menghasilkan asam 98,5% yang kemudian diencerkan dengan air melalui reaksi berikut ini.
$ SO_3(g) + H_2SO_4(l) \rightarrow H_2S_2O_7(l) $
$H_2S_2O_7(l) + H_2O(l) \rightarrow 2 H_2SO_4(l) $
Reaksi keseluruhan dapat ditulis seperti berikut.
$H_2O(l) + SO_3(g) \rightarrow H_2SO_4(l) $

c. Senyawa Belerang Dioksida

Belerang dioksida (SO$_2$) secara teknik dibuat dengan cara berikut.
1). SO$_2$ murni diperoleh dari pembakaran belerang.
$ S(s) + O_2(g) \rightarrow SO_2(g)$
2). Pemanggangan sulfida.
$4 FeS_2(s) + 11 O_2(g) \rightarrow 2 FeO_3(l) + 8 SO_2(g)$

d. Unsur Oksigen

Oksigen dapat dibuat dengan beberapa cara, antara lain seperti berikut ini:
1). Penguraian katalik hidrogen peroksida (pembuatan di laboratorium).
$ 2 H_2O_2(g) \rightarrow 2 H_2O(l) + O_2(g) $
2). Penguraian termal senyawa yang mengandung banyak oksigen.
$ 2 KMnO_4(s) \rightarrow K_2MnO_4(s) + MnO_2(s) + O_2(g) $
$ 2 KClO_3(s) \rightarrow 2 KCl(s) + 3 O_2(g) $
$ 2 KNO_3(s) \rightarrow 2 KNO_2(s) + O_2(g) $
3). Reaksi antara peroksida dan air
$ 2 NaO_2(s) + 2 H_2O(l) \rightarrow 4 NaOH(aq) + O_2(g) $

Oksigen dapat dibuat secara komersial dengan cara seperti berikut ini.
1). Distilasi bertingkat udara cair.
2). Elektrolisis air.

# Kegunaan unsur dan senyawa golongan VIA

a. Unsur Belerang

       Belerang digunakan sebagai bahan pembuat asam sulfat, bahan pembuat cat (ultramin, vermilyun, kuning kadmium), pembuat mesiu, untuk membuat karbon disulfida, dan bahan pembuat ebonit. Belerang juga dapat dipakai sebagai obat pemberantas jamur dan untuk memasak getah karet dan getah perca.

b. Senyawa Belerang Dioksida

Kegunaan belerang dioksida adalah seperti berikut.
1) Bahan pengelantang untuk bulu domba, sutra, spons, domen, dan gula tebu.
2) Sebagai bahan untuk membersihkan botol-botol dan bejana-bejana anggur.
3) Sebagai bahan untuk memberantas penyakit pes di darat dan di kapal-kapal laut.
4) Digunakan untuk memurnikan beberapa jenis minyak tanah.

c. Senyawa Asam Sulfat

Kegunaan dari asam sulfat antara lain seperti berikut.
1) Di laboratorium digunakan untuk pengering dan untuk kimia analisis.
2) Dalam teknik industri digunakan sebagai bahan pupuk terutama pupuk fosfat; cat dan pigmen terutama dalam produksi titanium oksida; pembuatan asam (HCl, HNO$_3$, H$_3$PO$_4$).

d. Unsur Oksigen

       Kegunaan oksigen adalah untuk membantu pernapasan pasien (dalam kedokteran) dan untuk isi tabung udara yang dibawa penyelam. Salah satu senyawaan oksigen adalah ozon (O$_3$). Ozon dibuat dari O$_2$ yang dialirkan melalui pesawat pengozon. Di dalam pesawat ini terjadi letusan-letusan listrik yang menyebabkan O$_2$ berubah menjadi O$_3$. Kegunaan ozon adalah sebagai pemucat benang dan bahan pemusnah hama air minum.

       Demikian pembahasan materi Unsur Golongan VIA .