Kelimpahan dan Kegunaan Unsur Periode Empat. Kita bagi menjadi dua submateri dalam pembahasannya yaitu kelimpahan unsur dan senyawa periode empat dan kegunaan unsur periode empat. Langsung saja kita simak pembahasannya berikut ini.
Kelimpahan unsur dan senyawa periode empat
Kita telah mempelajari sifat-sifat unsur transisi periode empat, sekarang tahukah teman-teman kelimpahan dari unsur-unsur transisi tersebut di alam ini? Mari kita pelajari kelimpahan beberapa transisi di alam ini.1. Kromium (Cr)
Kromium merupakan logam keras berwarna putih. Ditemukan di alam sebagai bijih krom besi, yaitu kromit (FeCr$_2$O$_4$) yang banyak ditemukan di Sumatra Barat, Sumatra Utara, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, Sulawesi Selatan, dan Papua.2. Ferrum (Fe)
Ferrum atau besi adalah logam yang paling murah di antara logam-logam yang dikenal manusia. Besi berwarna putih , cukup lunak, dan bersifat magnetik. Besi berada di alam sebagai bijih besi. Bijih utamanya hematit (Fe$_2$O$_3$), limotit (HFeO$_2$), siderite (FeCO$_3$), pirit (FeS$_2$), dan ilminit (FeTiO$_3$). Bijih besi tersebar di daerah Kalimantan Barat, Sumatera Barat, Sumatera Selatan, dan Sulawesi Tengah.3. Cuprum (Cu)
Cuprum atau tembaga merupakan logam transisi berwarna merah-cokelat, berupa logam lunak tetapi kuat. Ditemukan di alam pada batuan tertentu. Senyawaan tembaga, antara lain pirit tembaga, (CuFe)S$_2$ dan malasit, CuCO$_3$.Cu(OH)$_2$. Potensi tembaga terbesar di Indonesia terdapat di Papua, Jawa Barat, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan.4. Titanium (Ti)
Titanium merupakan logam kesembilan terbanyak, meliputi 0,6% kerak bumi.5. Vanadium (V)
Vanadium merupakan unsur yang cukup banyak terdapat (0,02% kerak bumi) dan ditemukan pada beberapa macam bijih. Salah satu bijih yang penting secara komersil ialah V$_2$S$_5$.
6. Mangan (Mn)
Mangan berupa logam yang keras dan rapuh. Bijih mangan yang utama adalah pirolusit, MnO$_2$. Potensi mangan terdapat di Pulau Sumatra, Kepulauan Riau, Pulau Jawa, Pulau Kalimantan, Pulau Sulawesi, Nusa Tenggara, Maluku, dan Papua.Kegunaan unsur periode empat
1. Kromium (Cr)
Penggunaan kromium yang sangat terkenal adalah penyepuhan kromium (chromium plating). Efek penting dalam penyepuhan ini adalah dekoratif dan sifat kekerasan. Lapisan kromium itu indah, tidak kusam, dan memberi efek tahan panas, tahan pakai, tahan korosi serta bersifat keras. Penyepuhan kromium banyak digunakan pada peralatan sehari-hari, dan kendaraan bermotor.Elektrolit dibuat dengan melarutkan kromium (VI) oksida, CrO$_3$, dalam air sehingga membentuk asam dikromat H$_2$Cr$_2$O$_7$. Dalam penyepuhan ini sebagai katalis ditambah sedikit H$_2$SO$_4$ untuk mempercepat pelapisan kromium. Proses penyepuhan ini berbeda dari penyepuhan lainnya. Sebagai anode tidak digunakan logam kromium karena logam ini mudah melarut dalam larutan asam. Anode yang digunakan adalah aliasi Pb-Sn, yang tidak melarut dalam asam kromat. Reaksi pada elektrode dapat ditulis sebagai berikut:
Anode : $2 H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4 H^+(aq) + 4e^- $
Katode : $Cr_2O_7^{2-}(aq) + 14 H^+(aq) + 12 e^- \rightarrow 2 Cr(s) + 7 H_2O(l) $
Ke dalam wadah elektrolisis selalu ditambahkan CrO$_3$ untuk menjaga konsentrasi kromium agar selalu tetap.
Kegunaan kromium yang lain yaitu dalam pembuatan stainless steel. Senyawa kromium mempunyai warna yang sangat menarik, oleh karena itu digunakan sebagai pigmen seperti kuning krom (timbal (II) kromat) dan hijau krom (kromium (III) oksida). Suatu senyawa kromium yang indah sekali adalah jamrud (emerald). Batu permata ini terbentuk jika sebagian ion aluminium dalam mineral beril, Be$_3$Al$_2$(Si$_6$O$_{18}$) diganti oleh ion kromium (III).
2. Ferrum (Fe)
Manfaat ferrum atau besi antara lain sebagai bahan utama pembuatan baja. Adapun manfaat baja adalah seperti pada tabel berikut ini:
3. Cuprum (Cu)
Cuprum atau tembaga banyak digunakan sebagai kabel jaringan listrik karena sifatnya yang menghantarkan listrik. Tembaga juga digunakan untuk membuat pipa leding. Alloy tembaga dan emas digunakan untuk membuat perhiasan.4. Titanium (Ti)
Titanium memiliki kerapatan rendah, kekuatan struktur yang tinggi, dan tahan terhadap korosi. Oleh karena sifat inilah titanium banyak digunakan pada industri pesawat terbang dan industri kimia sebagai pipa, bagian pompa dan bejana pereaksi.Titanium tetraklorida, TiCl$_4$ merupakan senyawa titanium terpenting. Senyawa ini merupakan bahan baku untuk membuat senyawa Ti yang lain, memegang peranan penting pada metalurgi titanium dan digunakan dalam pembuatan katalis untuk produksi polietilena dan plastik lainnya.
5. Vanadium (V)
Sekitar 80% produksi vanadium digunakan untuk pembuatan baja. Baja yang mengandung vanadium digunakan pada peralatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan, seperti pegas dan alat-alat mesin berkecepatan tinggi.6. Mangan (Mn)
Pada produksi baja, Mn berpartisipasi pada pemurnian besi melalui reaksi dengan belerang dan oksigen dengan memindahkannya melalui pembentukan terak. Fungsi yang lain adalah untuk meningkatkan kekerasan baja. Baja yang mengandung Mn dengan proporsi besar bersifat sangat keras dan tahan lama. Oleh karena itu digunakan dalam kereta api dan mesin-mesin buldoser.Kalium permanganat, KMnO$_4$ merupakan zat pengoksida yang penting dalam analisis kimia, biasanya digunakan pada titrasi larutan asam di mana senyawa tersebut direduksi menjadi Mn$^{2+}$.
Pada kimia organik MnO$^{4-}$ digunakan untuk mengoksidasi alkohol dan hidrokarbon tidak jenuh. Adapun mangan dioksida, MnO2, digunakan pada sel kering, pada kaca dan lapisan keramik, serta sebagai katalis.
7. Zink (Zn)
Zink digunakan untuk melapisi besi dan baja untuk mencegah karat. Zink juga digunakan dalam alloy misalnya brazo (tembaga dan zink).Demikian pembahasan materi Kelimpahan dan Kegunaan Unsur Periode Empat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar