Kimia

Halogen

Kegunaan:
Fluorin (F)

• NaF sebagai pengawet kayu.
• Na₂SiF₆ untuk campuran pasta gigi.
• HF untuk sketsa pada kaca.

Klorin (Cl)

• NaCl untuk garam dapur, pengawet makanan, dan pencair salju di jalan raya.
• ZnCl₂ untuk bahan pematri/solder.
• NH₄Cl sebagai pengisi baterai kering.
• HCl sebagai pembersih permukaan logam.
• NaClO sebagai pemutih pakaian.
• KCl sebagai campuran pupuk, bahan peledak, dan korek api.

Bromin (Br)

• NaBr sebagai obat penenang.
• AgBr sebagai bahan pembuat negatif film.
• CH₃Br sebagai bahan pemadam kebakaran.

Iodin (I)

• AgI sebagai garam untuk fotografi.
• NH₄I untuk lensa polaroid.
• Identifikasi amilum.

 

Pembuatan:
Unsur-unsur halogen dapat dibuat dengan jalan oksidasi, reduksi, dan elektrolisis.

Klor

• Oksidasi Dengan memanaskan campuran MnO₂, NaCl, dan H₂SO₄ pekat.
• Elektrolisis lebur NaCl menghasilkan gas klor di anode.
• Elektrolisis lebur NaCl, dihasilkan gas Cl₂ pada anode dan Na pada katode.
• Elektrolisis larutan NaCl dengan menggunakan diafragma, dihasilkan gas Cl₂ pada anode dan NaOH pada katode.

Brom

• Oksidasi Dengan mengalirkan gas Cl₂ ke dalam air laut.
  Cl₂(g) + 2Br^-(aq) --> 2Cl^-(aq) + Br₂(aq)

Iodium

• Reduksi Dengan menambah NaHSO₃ ke dalam larutan NaIO₃
  2IO₃^-(aq) + 5HSO₃^-(aq) --> 3HSO₄^-(aq) +2SO₄^2-(aq) + H₂O(l) + I₂(aq)

Alkali

Kegunaan:
Litium (Li)

• Pengisi baterai litium-ion.
• Penambah daya tahan korosi Al.

Natrium (Na)

• Reduktor, menghasilkan Ti.
• Pendingin reaktor nuklir.
• Pengisi lampu jalan raya.
• NaOH untuk pembuatan sabun dan kertas.
• NaCl untuk garam dapur, pengawet makanan, dan pencair salju di jalan raya.
• NaHCO₃ untuk soda kue.
• Na₂CO₃ untuk pengolahan air, pembuatan sabun, detergen, obat, kertas, kaca.

Kalium (K)

• KI dan KBr untuk garam pada fotografi.
• KMnO₄ sebagai desinfektan.
• KCl dan K₂SO₄ untuk campuran pupuk.
• KNO₃ sebagai bahan membuat bubuk mesiu.
• K₂CO₃ umumnya untuk membuat kaca terutama kaca televisi.
• KOH digunakan untuk membuat sabun cair dan detergen.

Rubidium (Rb)

• Digunakan sebagai katoda pada lampu elektronik.
• Garam rubidium (Rb) digunakan dalam gelas, keramik, dan kembang api untuk memberikan warna ungu.
• Digunakan sebagai pembersih gas dalam tabung vakum.

Cesium (Cs)

• Digunakan sebagai katoda pada lampu elektronik.
• Sesium klorida digunakan untuk sel fotoelektrik
• Sesium nitrat digunakan untuk membuat gelas optik
   

Pembuatan:
Logam alkali dibuat dengan elektrolisis cairan garamnya (sebagai klorida).
Reaksi : LCl(l) --> L⁺ + Cl^-
Katode : L⁺ + e^- --> L
Anode : 2Cl^- --> Cl₂ + 2e^-

Alkali Tanah

Kegunaan:
Berilium (Be)

• Digunakan sebagai bahan penguat kemudi pesawat jet.
• Campuran berilium dan tembaga dipakai pada peralatan listrik seperti komponen televisi.

Magnesium (Mg)

• Aliasi magnalium (Mg-Al) untuk bahan konstruksi bangunan, kendaraan, kapal laut, pesawat terbang.
• Mencegah korosi pipa bawah tanah.
• Mg(OH)₂ untuk obat maag.
• MgCl₂.6H₂O untuk kain, kertas, keramik.

Kalsium (Ca)

• Ca(OH)₂ untuk pengolahan air dan pembuatan soda.
• CaCO₃ untuk beton, batu bata dan marmer bangunan.
• CaO digunakan dalam industri besi, semen, soda dan kaca.
• CaC₂ untuk membuat gas asetilena (C₂H₂)

Stronsium (Sr)

• Digunakan untuk membuat nyala merah pada kembang api, nyala api mercusuar, dan bahan cat.
• Digunakan sebagai senyawa karbonat dalam pembuatan kaca televisi yang masih menggunakan tabung sinar katoda.

Barium (Ba)

• Barium sulfat yang digunakan sebagai obat untuk penderita gangguan pencernaan.
• Barium karbonat yang digunakan dalam racun tikus.
• Digunakan untuk membuat nyala hijau pada kembang api, dan cat.

Radium (Ra)

• Radium disuntikkan kepada penderita kanker prostat yang sudah menyebar ke tulang.

Pembuatan:
Logam alkali tanah dibuat dengan elektrolisis garam klorida cairannya.
Reaksi : MCl₂ --> M²⁺ + 2Cl^-
Katode : M²⁺ + 2e^- --> M
Anode : 2Cl^- --> Cl₂ + 2e^-

Nitrogen dan Oksigen

Nitrogen

Kegunaan Nitrogen (N):

• Penyusun molekul protein, RNA dan DNA.
• Pencipta lingkungan inert.
• NH₃, untuk bahan baku pupuk urea dan ZA, cairan pendingin, dan membuat senyawa nitrogen lain.
• HNO₃, untuk bahan baku peledak TNT, nitrogliserin dan nitroselulosa.

Pembuatan:
Dalam teknik/industri: dengan distilasi udara cair.Dalam laboratorium : dengan memanaskan NH₄NO₂
NH₄NO₂(s) --> 2H₂O(l) + N₂(g)

Senyawa yang penting:
NH₃ : dibuat dengan Proses Haber–Bosch
N₂(g) + 3H₂(g) --> 2NH₃(g)
Sebagai bahan baku pembuatan pupuk urea. HNO₃ (asam nitrat): dibuat dengan proses Ostwald.

Oksigen

Kegunaan Oksigen (O):

• Oksidator universal reaksi kimia.
• O₃, pelindung bumi dari radiasi sinar UV.
• Penerima elektron terakhir respirasi aerob.

Pembuatan:

• Proses elektrolisis air.
• Proses penyulingan udara.
• Memanaskan garam tertentu dan oksida logam berat
  2KClO₃(s) --> 2KCl(s) + 3O₂(g)
  2HgO(s) --> 2Hg(l) + O₂(g)

Unsur-unsur Periode Ketiga

Kegunaan:
Natrium (Na)

• Reduktor, menghasilkan Ti.
• Pendingin reaktor nuklir.
• Pengisi lampu jalan raya.
• NaOH untuk pembuatan sabun dan kertas.
• NaCl untuk garam dapur, pengawet makanan, dan pencair salju di jalan raya.
• NaHCO₃ untuk soda kue.
• Na₂CO₃ untuk pengolahan air, pembuatan sabun, detergen, obat, kertas, kaca.

Magnesium (Mg)

• Aliasi magnalium (Mg-Al) untuk bahan konstruksi bangunan, kendaraan, kapal laut, pesawat terbang.
• Mencegah korosi pipa bawah tanah.
• Mg(OH)₂ untuk obat maag.
• MgCl₂.6H₂O untuk kain, kertas, keramik.

Aluminium (Al)

• Aliasi magnalium (Mg-Al)
• untuk bahan konstruksi bangunan, kendaraan, kapal laut, pesawat terbang.
• Bahan peralatan dapur dan kemasan kaleng.
• KAl(SO₄)₂, tawas untuk penjernihan air.

Silikon (Si)

• Bahan baku microprocessor komputer, kalkulator dan baterai solar.
• Bahan baku kaca, tanah liat dan semen.
• Na₂SiO₃ untuk bahan pembuatan sabun.

Fosfor (P)

• Alotrop fosfor (P4): fosfor merah untuk korek api dan kembang api, fosfor putih untuk racun tikus.

Klorin (Cl)

• NaCl untuk garam dapur, pengawet makanan, dan pencair salju di jalan raya.
• ZnCl₂ untuk bahan pematri/solder.
• NH₄Cl sebagai pengisi baterai kering.
• HCl sebagai pembersih permukaan logam.
• NaClO sebagai pemutih pakaian.
• KCl sebagai campuran pupuk, bahan peledak, dan korek api.

Argon (Ar)

• Digunakan sebagai bahan pengisi bola lampu pijar dan neon.

Pembuatan:
Natrium
Dibuat dengan cara elektrolisis leburan NaCl
Reaksi : NaCl(l) --> Na⁺ + Cl^-
Katode : Na⁺ + e^- --> Na
Anode : 2Cl^- --> Cl₂ + 2e^-
Natrium tidak dapat dibuat dengan elektrolisis air laut.Natrium disimpan dalam minyak tanah.

Magnesium
Dibuat dengan cara elektrolisis lelehan MgCl₂.

Reaksi : MgCl --> Mg²⁺ + 2Cl^-
Katoda : Mg²⁺ + 2e- --> Mg
Anoda : Cl₂ --> 2Cl^- + 2e

Aluminium
Dibuat dengan elektrolisis dari bauksit yang murni (proses Hall-Heroult)

1. Al₂O₃ murni dicampur dengan Na₃AIF (kriolit) untuk menurunkan titik leleh Al₂O₃ dan bertindak sebagai pelarut untuk pemurnian Al₂O₃.
2. Dielektrolisis, reaksi yang terjadi:
   Al₂O₃ --> Al³⁺ + O^2-
   Katode (grafit) : 4Al³⁺ + 12e^- --> 4Al
   Anode (grafit) : 3C + 6O^2- --> 3CO₂ + 12e^-
   3C + 4Al³⁺ + 6O^2- --> 4Al + 3CO₂

Silikon
Dibuat dengan mereduksi SiO₂ dengan karbon:

• SiO₂ + C --> Si + 2CO

Fosfor
Dibuat dengan proses Wohler:

• Reaksi dalam tanur listrik
  2Ca₃(PO₄)₂(l) + 6SiO₂(l) --> 6CaSiO₃(l) + P₄O₁₀(g)
• Reduksi
  P₄O₁₀(g) + 5C(s) --> P₄(s) + 5CO₂(g)
  Fosfor putih lalu disimpan dalam CS₂ atau H₂O agar tidak teroksidasi

Sulfur

• Dibuat dengan Proses Frasch (proses pengambilan belerang dari bawah permukaan tanah) yang kemudian dicairkan dengan dialiri air bersuhu 1600^oC dan bertekanan 16 atm.
• Dan juga diperoleh dengan proses Sisilia (proses pengambilan belerang di permukaan tanah). Mineral dipanaskan hingga belerang terpisah, kemudian dimurnikan dengan cara sublimasi.

Klor

• Oksidasi dengan memanaskan campuran MnO₂, NaCl, dan H₂SO₄ pekat.
  MnO₂(s) + 2Cl^-(aq) + 4H⁺(aq) -->Cl₂(g) + Mn²⁺(aq) + 2H₂O(l)
   
• Elektrolisis lebur NaCl, dihasilkan gas Cl₂ pada anode dan Na pada katode.
  2Na⁺(l) + 2Cl^-(l) --> 2Na(s) + Cl₂(g)
   
• Elektrolisis larutan NaCl dengan menggunakan diafragma, dihasilkan gas Cl₂ pada anode dan NaOH pada katode.
  2NaCl + 2H₂O --> H₂ + Cl₂ + 2NaOH

Unsur Transisi Periode Keempat

Kegunaan:
Skandium (Sc)

• Lampu listrik intensitas tinggi.

Titanium (Ti)

• Bahan konstruksi tank dan roket.
• Bahan implan gigi, penyambung tulang, struktur penahan katup jantung.

Vanadium (V)

• Ferovanadium digunakan dalam peralatan teknik yang tahan getaran, misal pegas, per mobil, pesawat terbang, dan kereta api.

Kromium (Cr)

• Logam penyepuh (elektroplating).
• Campuran aliasi dan pelapis logam.
• H₂CrO₄ untuk membersihkan peralatan lab.

Mangan (Mn)

• MnO₂ sebagai pengisi baterai kering.
• MnO₄^2- sebagai oksidator kuat.

Besi (Fe)

• Logam utama dalam campuran aliasi.
• Penggunaan pada berbagai barang, seperti konstruksi bangunan, peralatan dapur, kendaraan, dll.

Kobalt (Co)

• Isotop radioaktri kobalt (Co-60) berguna dalam pengobatan kanker.
• Ion Co²⁺ dalam bentuk larutan sebagai bahan tinta.
• Kobalt banyak dimanfaatkan dalam pembuatan mesin jet, mesin turbin, dan peralatan tahan panas.

Nikel (Ni)

• Pembuatan baja tahan karat (stainless steel).
• Aliasi alniko (Al-Ni-Co) untuk magnet.

Tembaga (Cu)

• Aliasi kuningan (Cu-Zn) untuk kabel listrik.
• Aliasi perunggu (Cu-Sn) untuk medali.

Seng (Zn)

• Sebagai atap seng.
• Bahan pembuat alat elektronik.

 

Pengolahan:
Scandium
Elektrolisis cairan ScCl₃ yang dicampur dengan klorida lain.

Titanium
Mengalirkan gas klorin pada TiO₂ sehingga terbentuk TiCl₄
TiO₂(s) + 2C(s) + 2Cl₂(g) -->TiCl₄(s) + 2CO(g)

TiCl₄ yag direduksi dengan logam Mg pada suhu tinggi yang bebas oksigen
TiCl₄(s) + 2Mg(s) -->Ti(s) + 2MgCl₂(s)

Vanadium
Reduksi V₂O₅ dengan campuran siliko dan besi
2V₂O₅(s) + 5Si(s) + Fe(s) -->4V (+Fe)(s) + 5SiO₂(s)

Kromium
Proses Goldschmidt
Cr₂O₃(s) + 2Al(s) --> Al₂O₃(s) + 2Cr(s)

Mangan
Proses aluminotermi
3MnO₂(s) --> Mn₃O₄(s) + O₂(g)
3Mn₃O₄(s) + 8Al(s) --> 9Mn(s) + 4Al₂O₃(s)

Tembaga

• Bahan baku adalah kalkopirit, CuFeS.
• Pengolahan dengan proses oksidasi reduksi.
• Bagan pengolahan tembaga sebagai berikut:

Besi

• Bahan baku terdiri atas: bijih besi, Fe₂O₃ atau Fe₂O₄, CaCO₃, atau SiO₂ kokas (C).
• Pengolahan dengan proses tanur tinggi.
• Bagan pengolahan besi dengan proses tanur tinggi.

Seng
Pemanggangan ZnS kemudian dioksida seng direduksi dengan karbon pijar
2ZnS(s) + 3O₂(g) -->2ZnO(s) + 2SO₂(g)
ZnO(s) + C(s) -->Zn(g) + CO(g)

1.

Jawablah soal berikut!

Senyawa yang digunakan sebagai obat Penyakit Maag adalah...

A. MgO
B. MgSO₄
C. NaOH
D. MgCl₂
E. MgS

2.

Kerjakan soal berikut!

Yang bukan merupakan pernyataan yang benar mengenai senyawa NaOH adalah....

A. disebut sebagai soda api
B. bahan baku pembuatan sabun
C. bahan baku pembuatan plastik
D. bahan baku pembuatan detergen
E. bahan baku pembuatan serat rayon

3.

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Senyawa berikut yang digunakan sebagai obat penenang adalah....

A. O₂
B. NaBr
C. NaOH
D. Mg(OH)₂
E. KCl

4.

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Cara untuk memperoleh unsur Brom adalah dengan cara....

A. Oksidasi dengan gas Cl₂ ke dalam air laut
B. Elektrolisis leburan HBrO₂
C. Destilasi udara cair
D. Elektrolisis garam klorida
E. Dengan menggunakan pemanasan NH₄NO₂

5.

Jawablah soal berikut ini!

Kandungan stainless steel yang dapat membuat baja bersifat tahan karat adalah ....

A. Mn dan Fe
B. Cr, Ni, dan Fe
C. Cr dan Ni
D. Cr, Mn, dan Fe
E. Cu dan Zn

6.

Kerjakan soal berikut ini!

Logam krom dibuat dengan cara mereduksi Cr₂O₃ dengan logam aluminium melalui reaksi:
Cr₂O₃(s) + 2Al(s) --> Al₂O₃(s) + 2Cr(s)

Proses pengolahan unsur tersebut dikenal dengan….

A. Frasch
B. Kontak
C. Wohler
D. Goldschmidt
E. Hall-Heroult

7.

Kerjakan soal berikut ini!

Senyawa dari unsur halogen yang dapat digunakan sebagai pemutih adalah…

A. HF
B. NaCl
C. NaClO
D. HCl
E. AgBr