unsur unsur logam golongan 14 dan 15

 0  1  20  2018-06-13 17:33:32 Report infringing document

I. PENDAHULUAN

  Di alam semesta ini, terdapat banyak sekali kandungan unsur-unsur kimia. Hingga saat ini unsur-unsur kimia berjumlah 116 unsur. Hanya saja dalam makalah ini, kami akan membahas unsur-unsur Logam pada golongan 14 dan 15 dalam Sistem Periodik Unsur. Yang terdiri dari unsur Germanium (Ge), Timah (Sn), Timbal (Pb), dan Bismut(Bi). Pada umumnya unsur-unsur golongan ini tidak ditemukan bebas di alam melainkan dalam bentuk senyawaan.

  Mineral germanium merupakan salah satu unsur yang sangat langka tetapi unsur ini didistribusikan dalam jumlah luas (seperti Ga). Mineral germanium diperoleh dari abu batubara tetapi sekarang biasanya dari gas limbah pengolahan bijih seng. Timah umumnya terdapat di kasiterit SnO2, dan timah menjadi satu- satunya sumber penting dari unsur sejak dahulu. Unsur timbal merupakan unsur yang paling melimpah diantara unsur logam golongan 14 dan 15, yaitu sebesar 13 ppm. Bismuth biasanya ditemukan sebagai bismit (α-Bi

  2 O 3 ), bismutinit (Bi

  2 S 3 ), bismutit [(BiO) CO ], dan sangat jarang ditemukan dalam bentuk aslinya.

  2

3 Dalam keadaan unsur bebasnya golongan 14 dan 15 dapat bereaksi dengan

  hidrogen, halogen, oksigen, dan senyawanya. Sedangkan dalam bentuk garam- garamnya, unsur- unsur ini biasanya larut dalam air.Untukdapatmengertidanmemahamiunsur-unsurgolongan 14 dan 15 besertadengansifatkimiafisiknya , caraisolasinya, dankelimpahannya, besertadenganreaksinyadansenyawaannya, makaditulislahmakalahgolongan 14 dan 15 inidengancakupanunsur Germanium, Timah, Timbal, danBismut.

II. PEMBAHASAN

2.1. Sumber dan Kelimpahan

  a. Germanium (Ge)

  Unsur ini pertama kali ditemukan oleh C. A. Winkler pada tahun 1886 selama analisis dari mineral baru dan langka“argyrodite” (Ag GeS ). Dia

  8

  6

  menamakannya germanium dengan tujuan untuk menghormati negaranya, Jerman . KelimpahanGermaniumdi kerak bumi hanya 1,8 ppm.Germanium diperoleh dari abu batubara tetapi sekarang biasanya dari gas limbah pengolahan bijih seng.

  b. Timah (Sn)

  Sumberutamatimah (Sn) di alamadalah mineralcassiterite(SnO

  2 ).Kelimpahan timah dikerak bumi yaitu 2,1 ppm.

  c. Timbal (Pb)

  Timbal disebut juga dengan timah hitam. Kelimpahan timbal di kerak bumi cukup besar yaitu 13 ppm. Sumberutamatimbal (Pb)yaitu mineral galena yang hitamdanberat (PbS). Selain itu juga timbal ditemukan dalam beberapa mineral lain seperti anglesit ( PbSO ), kerusit ( PbCO ),

  4

  3 piromorfit (Pb ( PO )3Cl)danmimetesit (Pb (AsO )3Cl)).

  5

  4

  5

  4

  d. Bismut (Bi) Kelimpahan bismut di kerak bumi hanya 0,008 ppm.

  Bismutbiasanyaditemukansebagaibismit (α-Bi

  2 O 3 ), bimutinit (Bi

  2 S 3 )

  ,bismutit [(BiO)

2 CO 3 ].

2.2. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Sifat Logam golongan 14 Logam golongan

  15 Ge Sn Pb Bi

  Nomor atom

  32

  50

  82

  83 Berat atom 72,61 118,710 207,2 208,98 Titik leleh / °C 945 232 327 544 Titik didih / °C 2850 2623 1751 1837 Struktur kristal Fcc tetragona Fcc Heksagonal l

  • 3

  Densitas (20°C) / g cm 5,323 5,769 11,342 9,8 Jari-jari atom / pm 125 141 175 155 Energi ionisasi pertama / 761,2 708,4 715,4 703,3

  • 1

  kJ mol Energi ionisasi kedua / kJ 1537 1411,4 1450 1610

  • 1

  mol Keelektronegatifan 1,8 1,8 1,9 1,9 Tingkat oksidasi *tanda +2,(+4) (+2,+4) (+2), (+3), +5 kurung menunjukkan +4 lebih stabil Kecenderungantitikdidihdantitiklelehdalamgolongan

  14 dariataskebawahsemakinrendah, namuntitiklelehtimbal lebih tinggi daripada titiklelehtimahinidikarenakantimahmemiliki struktur kristal tetragonal yang merupakan susunan kemas tidak rapat, sedangkan timbal memiliki struktur kristal fcc(kubus berpusat muka) yang merupakan susunan kemas rapat. Susunan kemas kristal yang semakin rapat menyebabkan titik leleh yang semakin tinggi. Pada logam timbal energi ionisasinya lebih besar dari pada timah, hal ini disebabkan karena adanya efek perisai yang buruk pada logam timbal,

  14

  10

  2

  dimana pada logam Pb memiliki konfigurasi elektron [ Xe] 4f 5d 6s

  54

  2

  10

  2

  2

  6p sedangkan Sn memiliki konfigurasi elektron [ Kr] 4d 5s 5p . Dari

  36

  konfigurasi elektron tersebut dapat kita lihat bahwasannya pada logam Pb

  14

  memiliki konfigurasi elektron pada 4f dan seperti yang kita ketahui bahwasanya orbital “f dan d” merupakan efek perisai yang sangat buruk. Namun perlu kita tinjau kembali, bahwasanya pada logam Sn elektron tidak mengisi orbital hingga pada orbital “f” dan Sn hanya mengisi hingga orbital “d” saja, sedangkan pada logam Pb elektronnya mengisi hingga orbital “f” (efek perisai paling buruk).Pada timbal, elekron pada orbital f kurang efektif melindungi elektron valensi dari tarikan inti, sehinggaelektron valensi terikat lebih kuat dan sulit dilepaskan akibat semakin tertarik dengan inti, dan energi ionisasi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron valensi semakin tinggi.

  Germanium bersifat rapuh, kristal nya berkilau dengan warna abu-abu keputihan dengan sturktur berlian. Germanium dalam senyawaannya dapat memiliki tingkat oksidasi +2 dan +4. Tingkat oksidasi +4 lebih stabil.

  Timahmerupakanlogamlunak, tidak kuat, dan memiliki titik leleh yang rendah (232°C) sehingga mudah ditempa menjadi bentuk piringan.Timah memiliki tiga alotrop yaitu timah abu-abu yang memiliki bentuk kristal kubus, timah putih rapuh dengan bentuk kristal rombik, dan timah putih lunak dengan bentuk kristal tetragonal. Pada temperatur kamar, timah putih lunak dengan bentuk kristal tetragonal paling stabil, pada temperatur dibawah 13,2°C berubah secara perlahan menjadi serbuk abu-abuamorf (timah abu-abu), dan jika dipanaskan diatas 161°C berubah menjadi timah

  10

  2

  2

  putih rapuh. Timah dengan konfigurasi elektron [ Kr] 4d 5s 5p dalam

  36

  senyawa-senyawanya dapat mempunyai tingkat oksidasi +2 dan +4 dan keduanya stabil.

  Timbel bersifat lembek-lemah dengan titik leleh 327°C, namun sering disebut sebagai logam berat. Istilah ini digunakan karena timbel memiliki

  • 1

  densitas yang sangat besar yaitu 11,342 g cm jauh lebih tinggi daripada kerapatan tertinggi bagi logam transisi pertama yaitu 8,92 gram/cm3 untuk

  14

  10

  2

  2

  tembaga.Timbel memiliki konfigurasi elektron [

  54 Xe] 4f 5d 6s 6p dalam senyawa-senyawanya dapat mempunyai tingkat oksidasi +2 dan +4. Tingkat oksidasi +2 lebih stabil.

  Ge, Sn dan Pb juga memiliki sifat katenasi meskipun kurang daripada C dan Si. Hal ini dapat dilihat dari energi ikatan yang dapat dilihat bahwa ada penurunan signifikan dalam kekuatan ikatan M-M. Berikut data energi

  • 1

  ikatannya dalam kJmol : Bismut adalah logam golongan utama yang memiliki nomor atom tertinggi, mempunyai sifat metallik paling rendah, rapuh, berwarna putih kemerahan. Bismut memiliki beberapa alotrop, sruktur yang paling stabil pada temperatur kamar tersusun oleh jaringan heksagonal berkerut dengan setiap atom terikat oleh tiga atom lain terdekat dan tiga atom lain lebih jauh seperti yang tinjukkan pada gambar berikut :

2.3 Cara Isolasi

2.3.1 Cara Isolasi Germanium

  Pemurnian germanium prosesnya cukup rumit, yang berasal dari cerobong asap, bukanhanya karena kecilnya konsentrasi dari germanium akan tetapi karena germanium bersifat amfoter sama seperti Zink yang telah dipisahkan kemudian dicuci dengan H

  2 SO 4 yang diikuti dengan

  penambahan NaOH cair. Hasilnya dalam kopresipitasi dari dua unsur pada pH 5 dan pemurnian kembali dari germanium pada pH 2 adalah sebanyak 10%. GeO

  2 mulai mengendap pada pH 2,4 sebesar 90% dan

  sisanya diendapkan sampai pada pH 3. Dan pada pH 5 mengendap sebesar 98%. Zn(OH) mulai mengendap pada pH 4 dan terjadi

  2

  pengendapan sempurna pada pH 5,5. Konsentrat dipanaskan dengan HCl

  ᵒ

  untuk meninggalkan GeCl

  4 . Titik didihnya 83,1 C (sedangkan ZnCl 2 titik ᵒ

  didihnya 756

  C. Setelah fraksinasi lanjut dari GeCl ,lalu hidrolisis

  4

  kemudian dimurnikan GeO yang perlahan-lahan dapat direduksi oleh H

  2,

  2 ᵒ

  pada pada -530

  C. Pemurnian akhir untuk semi konduktor Ge dipengaruhi oleh zona pemurnian.

2.3.2 Cara Isolasi Timah

  Timah di alam terutama terdapat sebagai mineral kasiterit atau batu timah, SnO dan mineral inilah yang merupakan sumber utama logam

  2

  timah. Prinsippengolahannya adalah dengan mereduksi bijih oksida tersebut. Pada zaman kuno,reduksi bijih SnO

  2 dilakukan dengan

  menggunakan batubara panas (glowing coal), menurut persamaan reaksi: SnO + 2C → Sn(l) + CO (g)

  2(s) (s)

  2 Pada tahap awal, bijih timah dipekatkan dalam suatu wadah dengan

  proses flotasi-buih. Dalam proses ini, serbuk bijih timah dibuat menjadi suspensi dalam air, kemudian ke dalam suspensi ini disemprotkan udara melalui saluran yang berlubang-lubang dan berputar agar terjadi gelembung-gelembung udara yang naik ke permukaan. Penambahan zat adiktif tertentu,seperti minyak pinus dan natrium etilxantat ke dalam suspensi akan mengakibatkan terbentuknya buih atau busa yang menyelimuti bijih timah, sehingga terbawa ke atas bersama-sama dengan gelembung-gelembung udara. Bijih-bijih timah yang mengapung kemudian dikumpulkan dengan cara penumpahan keluar ini,sedangkah bijih pengotor yang tidak dipengaruhi oleh zat adiktif tersebut akan jatuh ke bagian dasar bawah. Bijih timah yang sudah pekat kemudian dipanggang. Selanjutnya oksida timah direduksi dengan karbon. Teknik modern untuk proses ini yaitu

  ᵒ

  tanur bergaung (reverberatory) pada T =1200-1300

  C. Kesulitan teknik ini adalah adanya unsur besi sebagai pengotor bijih yang dimana hasil yang bercampur denganlogam besi akan menjadi lebih keras. Hal ini dikarenakan besi oksida sebagai pengotor memiliki sifat-sifat oksidator yang mirip SnO . Oleh karena itu, sangat vital proses reduksi bijih

  2

  kasiterit dilaksanakan dengan kondisi tekanan oksigen yang cukup tinggi untuk mencegah terjadinya reduksi oksida besi pengotor menjadi logam besi. Untuk itu, lelehan timah yang belum murni dari hasil reduksi dengan karbon dipisahkan dari logam-logam lain yang tidak meleleh. Selanjutnya lelehan timah ini diaduk dengan kuat, kemudian dialiri dengan udara (oksigen) atau uap air panas agar bahan pengotor yang ada teroksidasi kembali. Oksida-oksida pengotor ini pada pengadukan biasanya akan membentuk film yang mengambang diatas permukaan larutan, sehingga dapat dipisahkan dari logam timahnya.

2.3.3 Cara Isolasi Timbal

  Dialam timbal banyak terdapat sebagai galena (PbS), namun beberapa bijih lain yang mungkin terbentuk sebagai akibat pengaruh iklim atau cuaca pada galena adalah sebagai karbonat, kerusit, PbCO , dan sebagai

  3

  sulfat angelsit dan PbSO . Dalam proses ekstraksinya, mula-mula bijih

  4

  galena dipekatkan dengan teknik flotasi buih, selanjutnya ditambahkan sejumlah kwarsa, SiO

  2 , kemudian diikuti dengan pemanggangan terhadap campuran ini.

  Persamaan reaksi utama pada proses ini :

  Kemudian proses reduksi dilaksanakan dengan batubara coke (C) dan air kapur, dengan persamaan reaksi utamanya adalah : Maksud penambahan SiO sebelum pemanggangan dan penambahan air

  2

  kapur pada proses reduksi adalah agar PbSO

  4 yang mungkin terjadi

  dalam proses pemanggangan galena pada suhu tinggi diubah menjadi PbSiO oleh karena hadirnya kwarsa menurut persamaan reaksi :

3 Silikat ini pada proses reduksi akan diubah oleh air kapur, CaO, menjadi

  PbO yang selanjutnya tereduksi oleh batubara menjadi logam timbal dan kapur diubah menjadi kalsium silikat sebagai kerak atau ampas menurut persamaan reaksi: Alternatif lain pada proses reduksi adalah pemakaian bijih galena sebagai reduktor pengganti batubara (coke) : Sampai dengan tahap ini logam timbal yang dihasilkan masih belum murni, dan masih mengandung banyak unsur pengotor seperti tembaga, perak, zink, arsen, antimon, dan bismut. Oleh karena itu, masih perlu proses pemurnian lebih lanjut yang meliputi beberapa tahap seperti diuraikan berikut ini.

  Mula-mula logam timbal yang dihasilkan dari lelehan selama beberapa waktu pada temperatur dibawah titik leleh tembaga, sehingga tembaga pengotor akan mengkristal timbal dan dapat dipisahkan. Tahap berikutnya, udara ditiupkan dari atas permukaan lelehan timbal sehingga pengotor seperti arsen dan antimon akan diubah menjadi arsenat dan antimonat atau oksidanya, termasuk bismut sebagai buih di atas permukaan dapat dipisahkan dengan disendoki ke luar. Selanjutnya,untuk memisahkan pengotor seperti emas atau perak ditambahkan kira-kira 1-2 % zink agar pengotor ini larut dalam lelehan zink. Campuran ni

  ᵒ ᵒ

  kemudian didinginkan secara perlahan dari sekitar 480 C menjadi 420

  C, sehingga logam emas atau perak akan terbawa dalam zink yang akan mengkristal dulu untuk dipisahkan dari lelehan timbal. Kelebihan zink, jika ada dapat dipisahkan dengan teknik penyulingan hampa pada suhu rendah. Pemurnian tahap akhir biasanya dilakukan dengan teknik elektrolisis metode Betts. Proses ini memakai larutan elektrolit timbal heksafluorosilikat, PbSiF

  6 dan asam heksafluorosilikat, H

  2 SiF 6 .

  Lembaran-lembaran timbal dipasang sebagai katode dan pelat-pelat timbel yang belum murni dipasang sebagai anode . Anode timbel akan

  2+

  mengalami oksidasi menjadi larutan Pb yang kemudian akan tereduksi menjadi logam Pb dan melekat pada katode. Dengan proses ini akan diperoleh timbal dengan kemurnian yang sangat tinggi (sekitar 99,9%).

2.3.4. Cara Isolasi Bismut

  Di alam bismut terdapat dalam bijih sulfidanya dan dalam bijih tembaga, timah, dan timbal. Bismut dapat diperoleh dari bijihnya dengan proses sederhana, yaitudengan cara dipanggang untuk memperoleh oksidanya Bi

  2 O

3 , kemudian direduksidengan besi, karbon , atau dengan H 2 . Karena bismut memiliki titik leleh yang rendah , memiliki kelarutan yang sangat rendah dibawah Fe, stabilitas oksidatif yang cukup tinggi di udara , Bismut bisa dilebur dan dicor (seperti Pb/Timbal) dalam besi dan baja kapal. Selain itu bismut juga dapat diperoleh dari produk suatu proses pemurnian dari unsur Pb (timbal), Cu (tembaga), Sn (timah), Ag (perak), dan Au (emas).

2.4. Reaksi-reaksi dan Senyawaan

1. Reaksi-reaksi

  a). Reaksi dengan air : Germanium tidak bereaksi dengan air.  Timah tidakbereaksidenganair  padasuhubiasa,tapibereaksidenganuapmenghasilkan SnO

  2 dan

  H 2 .

  Sn + 2H O + 2H

  (s) 2 (g)  SnO 2(s) 2(g)

  Timbal tidak bereaksi dengan air

   Bismutbereaksidengan air pada suhu tinggimembentukbismut

   (III) trioksida.

  2Bi + 3H O → Bi O + 3H

  (s) 2 (g) 2 3(s) 2(g)

  b). Reaksi dengan udara : Germanium teroksidasimenjadiGeO di udara

   2

  Ge + O → GeO

  (s) 2(g) 2(s)

  Timah bereaksi dengan  udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkan SnO .

  2 Sn (s) + O 2(g)  SnO 2(S)

  TimbalmembentukPbO di udarapadasuhu 600-800°C

  

  2Pb (s) + O 2(g)

  2PbO (s)

  

  Bismut bereaksi dengan  udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkanBi

  2 O 3 .

  4Bi (s) + 3O 2(g) → 2Bi

  2 O 3(s)

  c). Reaksi dengan halogen Germanium bereaksi langsung dengan halogen membentuk  GeX

  4 Ge + 2X → GeX X = F, Cl, Br, I (s) 2(g) 4(s) Timah bereaksidengan Cl 

  2 dan Br 2 pada suhu rendah,dandengan F dan 1 padasuhu tinggimenghasilkan SnX .

  2

  2

  4 Sn + 2X → SnX X = F, Cl, Br, I (s) 2(g) 4(s)

  Timbal bereaksidengan F padasuhukamar menghasilkan PbF , 

  2

  2

  dandengan Cl

  

2 menghasilkanPbCl

2 padapemanasan.

  Pb (s) + F 2(g) → PbF 2(s)

  

  Pb + Cl PbCl

  (s) 2(g) 2(s)

  Bismut bereaksi dengan halogen pada pemanasan  menghasilkan BiX

  3

  2Bi + 3X → 2BiX X = F, Cl, Br, I

  (s) 2(g) 3(s)

  d). Reaksi dengan asam LogamGermanium tidakbereaksidenganasam

   LogamTimahbereaksidenganasamnitratpekatmenghasilkanstani

   oksidadanjuga gas NO .

  2 LogamTimbalbereaksiperlahandenganasamencer  Pb(s) + 2HNO (aq) Pb(NO ) (aq) + 2H (g)

  3

  3

  2

  2 Pb(s) + 2HCl (aq) PbCl 2 (aq) + 2H 2 (g)

  LogamBismuttidakbereaksidenganasam 

  e). Reaksi dengan basa Logam Germaniumtidakbereaksidenganbasa  LogamTimahbereaksilangsungdenganbasakuatdalamkeadaanpa  nas LogamTimbalbereaksidalamlarutanbasa 

  • Pb (s) + 2OH (aq)

  (aq)Pb(OH)

  2 LogamBismuttidakbereaksidenganbasa 

2. Senyawaan

a) Hidrida

  Hidrida dari germaniummemilikirumusumum Ge H dikenalsebagai

  n 2n+2

  gas tidakberwarnaataucairan yang mudahmenguapuntuk n=1-

  5.GeH

  4 dulunyadibuatdenganhidrolisis yang tidakefisiendaripaduan(aloi) Mg/Gedenganlarutanasamtapisekarangumumnyadibuatolehreaksi GeCl denganLiAlH dalameterataubahkan

  4

  4

  lebihbaikdenganmereaksikanGeO

  2 denganlarutan NaBH 4 . persamaan

  reaksinya sebagai berikut: GeO + NaBH + NaBO

  2 4  GeH

  4

  2 Germanium kurangvolatildankurangreaktif, sehingga

  GeH

  4 tidakbereaksidenganudaradantidakterpengaruholehlarutanasamata

  ularutanbasa 30%.Bertindaksebagaiasamdalamlarutan NH

  3 membentuk 4+ 3-

  NH dan ion GeH . Berikut sifat fisika beberapa hidrida germanium : BinerSnhidridajauhlebihstabil.Reduksidari SnCl dengan

  4 LiAlH menghasilkan SnH sebesar 80-90%.Sn H bahkankurangstabil,

  4

  4

  2

  6

  dan homolog tinggibelumdiperoleh.PbH

  4 tidak pernah ditemukan,

  metode yang berhasilmenghasilkan MH

  4 untuk Golongan 14 yang lainsemuagagalbahkanpadatemperaturrendah.

  Bismuthine, BiH

  3 , sangat tidak stabil dan pertama kali terdeteksi pada

  jejak menit oleh F. Paneth menggunakan teknik radiokimia melibatkan

  212

  Bi Mg . Percobaan ini, dilakukan pada tahun 1918, adalah salah satu

  2

  3

  aplikasi yang paling awal dari percobaan tracer radiokimia dalam

  4-

  kimia. Kemudian bekerja menggunakan BH untuk mengurangi BiC1

  3

  tidak berhasil dalam memproduksi jumlah makroskopik gas dan persiapan terbaik (1961) adalah disproporsionasi MeBiH

  2 di -45° selama beberapa jam.

b) Halida

  Ge, Sn, dan Pb membentuk 2 jenis halida yaitu MX

  2 dan MX 4 .

  GeX (X = F, Cl, Br atau I) terbentuk lagsung dari reaksi germanium

  4

  dan halogen. Pada 298 K (suhu kamar), GeF

  4 adalah gas tidakberwarna,

  GeCl

  4 adalahcairantidak berwarna, dan GeI 4 adalah padatan merah-

  oranye(mp 417 K), danGeBr melelehpada 299K. Berikut beberapa

  4

  sifat fisik GeX

  4 :

  GeF

  2 terbentuk sebagaipadatanputihvolatil(mp 110°C)dariGeF 4 yang

  dipanaskan denganGe di 150-300

  C. GeC1

  2

  berwarnaKuningPucatdapatdiperolehpadasuhu 300 ataudengandekomposisitermaldari GeHCl pada

  3

  70 .Reaksikhasinidirangkumdalamskemaberikut : GeBr dibuatdenganreduksi GeBr atau GeHBr dengan Zn,

  2

  4

  3

  ataudenganaksiHBrpadaGe berlebihdengansuhu 400°C, yang merupakanpadatankuning, (mp 122°), yang manadisproporsionasidenganGedan GeBr

  4 padasuhu 150

  CdenganmenambahkanHBrpadasuhu

  40

  o

  C danhidrolisisdenganGe(OH)

  2 yang berwarnakuning.

  Pembuatan GeI

  2 yang paling baikadalahdengancaramereduksi

  GeI

  4

  denganlarutan H

  2

  padalarutan HI untukmencegahhidrolisis, sublimasiuntukmemberikankristal orange kuning yang bercahaya, kristalinistabildiudaradandisproporsionasiterjadihanyaketikapemanasa npadasuhusekitar 550

3 PO

  C. SnF

  (berbentuk kristal higroskopis) dibuat dari SnCl

  4

  dan HF.SnX

  4

  lainnya dapatterbentuk langsung dari unsur-unsurnya. Berikut beberapa sifat fisik SnX

  4 :

  SnF

  2 diperoleh sebagai kristal monoklinik tak berwarna dari penguapan larutan SnO di 40% larutan HF.

  SnCl

  2 pada fase gas membentuk molekul tersendiri, sedangkan pada

  bentuk padatan kristal terdiri dari struktur lapisan dengan rantai trigonal piramida SnCl

  3

  , seperti pada gambar berikut :

  4 SnBr

  2 adalah padatan putih dengan titik leleh 216°C dan titik didih

  620°C, memiliki struktur berlapis namun untuk detailnya tidak diketahui. SnI terbentuk saat Sn dipanaskan dengan I di asam klorida

  2

  2 2M.

  PbX lebih stabil daripadaPbX . PbX (mp 870 K) dapat dibuat dengan

  2

  4

  4

  reaksi F atau halogen fluorida dengansenyawa Pb (II), misalnya

  2 Pb(NO 3 ) 2 .Timbel(II) klorida, PbCl 2 , berupa padatan putih yang sukar

  larut dalam air, tetapi larut dalam air panas. Garam ini dapat diperoleh dari interaksi langsung unsur-unsurnya. Timbel(II) klorida juga dapat diperoleh dari reaksi antara timbel(II) oksida dengan asam klorida,

  2+ - atau dari reaksi pengendapan ion Pb oleh ion Cl .

  Trihalida BiF dan BiI semua padatan pada 298 K. Trihalida dapat

  3

  3

  dibentuk oleh kombinasi dari unsur-unsur pada suhu tinggi. Reaksi BiF

  3 dengan F

2 pada suhu 880K menghasilkan BiF

5 . BiF5 adalah satu- satunya Bi (V) halida dikenal.

f). Oksida

  Germanium monoksidadiperoleh darireaksiGeCl denganNH OH,ataudenganmemanaskanGe(OH) yang

  2

  4

  2

  diperolehdari GeCl dan air. GeO mengalami disproprsionasi

  2

  padasuhutinggisebagai berikut : 970K

  2GeO GeO2 + Ge Timah (II) .stanooksida ,SnO ,berupaserbukhitamatauserbukhijaubergantungpadacarapembuatannya . oksidainidapatdibuatdenganmereaksikanlarutanpanassenyawatimah (II) denganlarutankarbonat

  2+ 2-

  Sn (aq) + CO (aq) SnO(s) + CO (g)

  3

  2

  Bagaimanasifatstanooksidaterhadapasamdanbasa?Timah (II) oksidabereaksidenganasammembentuk ion

  2+ 2-

  Sn dandenganbasakuatmembentuk ion stanit [Sn(OH) 4 ] . JadiSnOmenunjukkansifatamfoterik .denganmelepaskansatumolekul

  2- 2-

  air ion stanit [Sn(OH) ] seringditulisdengan formula SnO (halini

  4

  2 analog dengan ion aluminat ). 2+

  • SnO(s) + 2 H

  

3 O (aq) Sn (aq) + 3 H

  2 O (l) 2- -

  SnO(s) + 2 OH (aq) + H O (l) [Sn(OH) ] (aq)

  2

  4 Larutanbasakuatmengendapkantimah (II)

  darilarutannyasebagaihidroksida yang berwarnaputih –gelatin ,tetapilarutkembalipadapenambahanbasainisecaraberlebihanmembentu k ion stanit , samaseperti yang terjadipadaoksidanyatersebutdiatasmenurutpersamaanreaksiberikut :

  2+

  • Sn (aq) + 2 OH (aq) Sn(OH)

  2 (s)

  • 2-

  Sn(OH) (s) + 2 OH (aq) [Sn(OH) ] (aq)

  2

  4 Timah (IV). Timah yang dibakar dalam udara akan mengalami

  oksidasi berkelanjutan membentuk stani oksida yang berwarna kuning ketika panas dan menjadi putih setelah dingin. Hal ini menunjukkan bahwa timah, maupun timah (II) mudah teroksidasi. Oleh karena itu, reaksi timah dengan asam nitrat pekat (oksidator kuat) juga menghasilkan stani oksida (dan gas NO

  2 )

  Sn (s) + O

  2 (g) SnO 2 (s)

  Sn (s) + 4 HNO (l) SnO (s) + 4NO (g) + 2H O (l)

  3

  2

  2

  2 Seperti halnya stano oksida, stani oksida juga bereaksi dengan asam,

  2-

  dan basa membentuk ion stanat [Sn(OH) ] yang juga sering ditulis

  6 2-

  dengan formula SnO , menurut persamaan reaksi

  3

4+ +

  SnO

  2 (s) + 4 H

  3 O (aq)  Sn (aq) + 6H

  2 O (l) 2- -

  SnO 2 (s) + 2 OH (aq) + 2 H

  2 O (l)  [Sn(OH) 6 ] (aq)

  Ada 3 macam oksida timbal yang penting yaitu PbO yang berwarna kuning, PbO yang berwarna coklat dan Pb O yang berwarna merah.

  2

  3

  4 Timbal (II) oksida, dapat diperoleh dari pemanasan timbal dengan

  udara diatas 600°C

  2 Pb (s) + O (g)

  2 PbO (s)

  2

  Jadi, berbeda dengan pemanasan timah dengan udara yang menghasilkan timah (IV) oksida, pemanasan timbal dengan udara

  o

  diatas 500 C akan menghasilkan Pb

  3 O 4.

  Timah (IV) oksida dapat diperoleh dari oksida timbal (II) dalam larutan basa. Dengan oksidator larutan natrium hipoklorit, NaClO, timbale (II) dapat diubah menjadi timbae (IV) oksida menurut persamaan reaksi

  ClO (aq) + H O (l) + 2e (aq) + 2 OH

  2  Cl

  • 2+

  Pb (aq) + 4 OH (aq) (s) + 2 H O(l) + 2e  PbO

  2

  2

  • 2+
  • 2

  Pb (aq) + 2 OH (aq) + ClO (aq) (s) + Cl (aq) + 2 H O PbO

  2 (l)

  Sama seperti oksida-oksida aluminium dan timah, oksida-oksida timbal, PbO dan PbO

  2 juga bersifat amfoterik. sama dengan oksida-

  oksida timah, reaksi oksida timbale dengan basa kuat menghasilkan

  

2- 2-

  ion plumbit [Pb(OH) ] dan plumbat [Pb(OH) ]

  4 6 .

  Bismut terbakar di udara menjadi Bi

  2 O 3, suatu oksida yang berwarna 3+ +

  kuning, bersifat basa, dan menghasilkan ion BiO dan Bi jika dilarutkan dalam larutan asam.

2.5 Kegunaan

  a. Germanium

  Adapunkegunaan germanium adalahsebagai berikut :

  1. Kristal germanium digunakanpadaalatdetektorfrekuensi radio yang tinggidansinyal-sinyal radar

  2. Kristal germanium digunakanpadapembuatanpirantisemikonduktor, seperti transistor

  3. Germanium oksidadigunakandalampembuatankacaoptikdanpengobatan anemia.

  4. Dalamsenyawanya germanium digunakansebagaiagenkemotrapi

  5. Digunakansebagailensakamerawide-angledanmicroscope

  objectives

  b. Timah

  Adapunkegunaantimahadalahsebagai berikut :

  1. Dalamindustrimakanan, sebagaipembungkusbahanmakanandanminumankaleng.

  2. SnO

  2 digunakansebagaibahanampelasataupenggosokpermata

  3. SnS

  2 digunakanpada proses penyepuhan / industripewarnaan

  4. SnCl sebagaikatalisatordalamreaksi-

  4 reaksiorganiksepertipembuatanasamasetatdanoksalat.

  5. Digunakansebagaicampuranlogamperunggu

  6. Digunakandalamindustri aerospace

  7. Bahaninsektida

  c. Timbal

  Adapunkegunaantimbaladalahsebagai berikut :

  1. Dalamindustri cat, senyawatimbeldigunakansebagaipewarna

  2. Bahanpengisibaterai

  3. Pelapiskabellistrik

  4. Digunakandalamindustripipa, tank, danalatsinar X

  5. Pelindungbahan-bahanradioaktif

  d. Bismut

  Adapunkegunaanbismutadalahsebagai berikut :

  1. Bahanpengisibaterai

  2. Pelapiskabellistrik

  3. Digunakandalamindustripipa, tank, danalatsinar X

  4. Pelindungbahan-bahanradioaktif

  5. Digunakanpadaalatfluoroskopi

  6. Bahanobat-obatan

  7. Bahankosmetik

III. PENUTUP

3.1 Kesimpulan

  1. KelimpahanGermanium di kerak bumi hanya 1,8 ppm. Kelimpahan timah dikerak bumi yaitu 2,1 ppm.Kelimpahan timbal di kerak bumi cukup besar yaitu 13 ppm.Kelimpahan bismut di kerak bumi hanya 0,008 ppm.

  2. Germanium diperoleh dari gas limbah pengolahan bijih seng.

  Sumberutamatimah (Sn) di alamadalah

  2

  mineralcassiterite(SnO ).Sumberutamatimbal (Pb)yaitu mineral galena yang hitamdanberat (PbS). Bismutbiasanyaditemukansebagaibismit (α- Bi O ), bimutinit (Bi S ) ,bismutit [(BiO) CO ].

  2

  3

  2

  3

  2

  3

  3. Titiklelehtimbal lebih tinggi daripada titiklelehtimahinidikarenakantimahmemiliki struktur kristal tetragonal yang merupakan susunan kemas tidak rapat

  4. Padalogamtimbalenergiionisasinyalebihbesardaripadatimah, halinidisebabkankarenaadanyaefekperisai yang burukpadalogamtimbal

  5. Bismutadalahlogamgolonganutama yang memilikinomor atom tertinggi, mempunyaisifatmetallik paling rendah, rapuh, berwarnaputihkemerahan.

  6. Germanium tidak bereaksi dengan air. Timah tidakbereaksidengan air padasuhubiasa, tapibereaksidenganuapmenghasilkan SnO

  2 dan H 2 .Timbal

  tidak bereaksi dengan air. Bismut bereaksidengan air pada suhu tinggimembentukbismut (III) trioksida.

  7. Germanium teroksidasimenjadiGeO

  2 di udaraTimah bereaksi dengan

  udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkan

  SnO

  2 .TimbalmembentukPbO di udarapadasuhu 600-800°C. Bismut bereaksi dengan udaraatauoksigenpadasuhutinggimenghasilkanBi O .

  2

  3

  8. Ge, Sn, Pb, dan Bi membentuk senyawaan hidrida, halida, oksida, dan hidroksida.

3.2 Saran

  Kami dari kelompok 8 menyarankan agar pembuatan makalah ilmiah seperti ini tetap menjadi salah satu tugas wajib bagi mahasiswa. Karena dengan pembuatan makalah ilmiah ini kami merasakan manfaatnya diantara lain pengetahuan/wawasan yang didapat tentunya semakin luas dan menumbuhkan sikap kritis dalam mengambil dan menganalisis setiap tinjauan pustaka atau sumber bagi makalah ini. Akhir kata yang dapat kami sampaikan ialah harapan kami yaitu semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi banyak orang dan kami akan senang jika ada orang yang memperbaiki/merevisi makalah ini menjadi lebih baik lagi.

Dokumen baru
Aktifitas terbaru
Penulis
123dok avatar

Berpartisipasi : 2018-04-14

Dokumen yang terkait

unsur unsur logam golongan 14 dan 15

Gratis

Feedback