Isi
-
Upload
mumtikanah -
Category
Documents
-
view
223 -
download
6
description
Transcript of Isi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Golongan B merupakan golongan yang memiliki elektron valensi pada
orbital d, unsur-unsur dalam golongan ini merupakan logam. Untuk Golongan
IIIB sampai dengan golongan VIIB mencirikan elektron ns2 dan (n-1)d(1s/d 5),
untuk lebih jelasnya, kita ambil contoh Golongan IIIB memiliki elektron valensi
4s2, 3d1, dilanjutkan dengan 5s2, 4d1. Jika kita ingin mengetahui gololngan VB,
dengan mudah kita tetapkan elektron valensinya yaitu s2 dan d3. Pada golongan
IIIB yang masuk golongan ini, bukan hanya yang memiliki konfigurasi s2, d1,
namun juga untuk unsur dengan elektron valensi orbital f, hal ini terjadi khusus
untuk unsur pada periode ke enam dan ke tujuh. Hal ini terjadi karena sebelum
mengisi orbital 5d, orbital 4f terisi terlebih dahulu. Ada 14 unsur yang memiliki
elektron valensi orbital 4f yaitu deret lantanida. Demikianpula pada pengisian
orbital 6d, maka orbital 5f terisi terlebih dahulu dan terdapat 14 unsur lainnya
yang dikenal deret Aktinida.
Untuk golongan VIIIB memiliki 3 kolom, sehingga untuk golongan VIII
memiliki tiga kemungkinan elektron valensi pada orbital d. Secara umum elektron
valensinya adalah ns2 dan (n-1)d(6s/d 8), tiga kemungkinan tersebut adalah, d6, d7
dan d8. Sebagai contoh unsur Fe (Besi) memiliki 4s2, 3d6, Kobal (Co) dengan
elektron valensi 4s2, 3d7, dan Nikel (Ni) memiliki elektron valensi 4s2, 3d8.
Sedangkan untuk golongan IB dan IIB, memiliki elektron valensi masing-masing
4s2, 3d9, dan 4s2, 3d10.
Untuk menyederhanakan penggolongan unsur dapat kita lakukan dengan
memperhatikan elektron valensi yang dimiliki oleh unsur tersebut, meliputi unsur
blok s, yaitu yang memiliki elektron valensi pada orbital s. Blok p adalah unsur
yang memiliki elektron valensi pada orbital p, blok d dengan elektron valensi
pada orbital p dan blok f yang memiliki elektron valensi pada orbital f.
1
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam pembuatan makalah ini diantaranya adalah:
a. Bagaimana sejarah ditemukannya unsur-unsur golongan III B?
b. Bagaimana kelimpahan unsur golongan III B ?
c. Apa saja sifat-sifat unsur golongan III B?
d. Bagimana cara pembuatan unsur golongan III B?
e. Apa saja kegunaan dari unsur golongan III B?
f. Bagaimana dampak kesehatan dari unsur golongan III B ?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini diantaranya adalah sebagai berikut:
a. Mengetahui sejarah ditemukannya unsur-unsur golongan III B.
b. Mengetahui kelimpahan unsur golongan III B.
c. Mengetahui sifat-sifat unsur golongan III B.
d. Mengetahui cara pembuatan unsur golongan III B
e. Mengetahui kegunaan dari unsur-unsur golongan III B.
f. Mengetahui dampak kesehatan dari unsur golongan III B
2
BAB II
PEMBAHASAN
1. Skandium (Sc)
Skandium adalah unsur kimia dalam susunan berkala yang mempunyai
simbol Sc dan nombor atom 21. Sejenis logam peralihan yang lembut,
keperakan dan putih, skandium wujud dalam galian nadir daripada Skandinavia
dan kadang kala dikelaskan bersama-sama dengan yttrium dan lantanid-lantanid
sebagai nadir bumi. Skandium (Sc), unsur kimia, logam transisi besi dari Grup 3
dari tabel periodik. Skandium adalah logam yang cukup lembut dan berwarna
putih keperakan. Skandium cukup stabil di udara, tetapi perlahan-lahan akan
berubah warnanya dari putih keperakan menjadi kekuningan karena pembentukan
Sc2O3 oksida.
2.1 Sejarah Unsur Skandium
(Latin: scandia, Scandinavia). Mendeleev telah memprediksi keberadaan
unsur ekaboron berdasarkan prinsip sistim periodik yang ditemukannya. Unsur ini
diperkirakan memiliki berat atom antara 40 (kalsium) dan 48 (titanium). Elemen
skandium ditemukan oleh Nilson pada tahun 1878 di dalam mineral-mineral
euxenite dan gadolinite, yang belum pernah ditemukan dimanapun kecuali di
Skandinavia. Dengan memproses 10 kg euxenite dan hasil sampingan mineral-
mineral langka lainnya, Nilson berhasil memproduksi 2 gram skandium oksida
murni. Ilmuwan-ilmuwan berikutnya kemudian menunjukkan bahwa skandium
yang ditemukan Nilson sama dengan ekaboronnya Mendeleev.
2.2 Kelimpahan Unsur Skandium
Skandium ternyata lebih banyak ditemukan di matahari dan beberapa
bintang lainnya (terbanyak ke-23) dibandingkan di bumi (terbanyak ke-50).
Elemen ini tersebar banyak di bumi, terkandung dalam jumlah yang sedikit di
dalam banyak mineral (sekitar 800an spesies mineral). Warna biru pada beryl
(satu jenis makhluk hidup laut) disebutkan karena mengandung skandium. Ia juga
terkandung sebagai komponen utama mineral thortveitite yang terdapat di 3
Skandinavia dan Malagasi. Unsur ini juga ditemukan dalam hasil sampingan
setelah ekstrasi tungsten dari Zinwald wolframite dan di dalam wiikite dan bazzite.
Kebanyakan skandium sekarang ini diambil dari throtvitite atau diekstrasi
sebagai hasil produksi pemurnian uranium. Skandium metal pertama kali diproses
pada tahun 1937 oleh Fischer, Brunger dan Grienelaus yang mengelektrolisis
cairan eutectic kalium, litium dan skandium klorida pata suhu 700 dan 800 derajat
Celcius. Kabel tungsten dan genangan seng cair digunakan sebagai elektroda
dalam graphite crucible. Skandium muruni sekarang ini diproduksi dengan cara
mereduksi skandium florida dengan kalsium metal.
Produksi pertama 99% skandium metal murni diumumkan pada tahun
1960.
Skandium adalah unsur golongan IIIB yang berada pada
periode 4. Skandium merupakan bagian dari unsur
transisi. Skandium ditemukan oleh Lars Nilson pada
tahun 1879 di Swedia. Skandium ditemukan dalam
mineral euxenite, thortveitile, thortvetile dan gadoline di
Skandinavia dan Madagaskar. Lars Fredik Nilson dan
timnya tidak sadar tentang prediksinya pada sumber pada tahun 1879, yang
menyelidiki logam yang terdapat sedikit di bumi. Dengan analisis spektra mereka
menemukan unsur baru dalam mineral bumi. Mereka menamakan scandium dari
bahasa Latin Scandia yang berarti Scandinavia dan dalam proses isolasi, mereka
memproses 10 kg euxenite, menghasilkan sekitar 2 g scandium oksida murni
(Sc2O3). Elemen ini diberi nama Skandium karena untuk menghormati Negara
Skandinavia tempat ditemukannya unsur ini. Dmitri Mendeleev menggunakan
periodik unsur tahun 1869 untuk memprediksikan keadaan dan sifat dari tiga
unsur yang disebut ekaboron. Fischer, Brunger, dan Grinelaus mengolah
scandium untuk pertama kalinya pada tahun 1937, dengan elektrolisis potassium,
litium, dan scandium klorida pada suhu 700-800ºC.
4
2.3 Sifat-Sifat Unsur Skandium
Simbol : Sc
Radius Atom : 1.62 Å
Volume Atom : 15 cm3/mol
Massa Atom : 44.9559
Titik Didih : 3109 K
Radius Kovalensi : 1.44 Å
Struktur Kristal : Heksagonal
Massa Jenis : 2.99 g/cm3
Konduktivitas Listrik : 1.5 x 106 ohm-1cm-1
Elektronegativitas : 1.36
Konfigurasi Elektron : [Ar]3d1 4s2
Formasi Entalpi : 16.11 kJ/mol
Konduktivitas Panas : 15.8 Wm-1K-1
Potensial Ionisasi : 6.54 V
Titik Lebur : 1814 K
Bilangan Oksidasi : 3
Kapasitas Panas : 0.568 Jg-1K-1
Entalpi Penguapan : 304.8 kJ/mol
a. Sifat Fisika
Densitas : 3 g/cm3
Titik leleh : 1812,2 K
Titik didih : 3021 K
Bentuk (25°C) : padat
Warna : putih perak
b. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 21
5
2. Nomor massa : 44,956
3. Konfigurasi electron : [Ar] 3d1 4s2
4. Volume atom : 15 cm3/mol
5. Afinitas elektron : 18,1 kJ/mol
6. Keelektronegatifitasan : 1,36
7. Energi ionisasi:
pertama : 631 kJ/mol
kedua : 1235 kJ/mol
ketiga : 2389 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +1, +2
10. Bentuk Kristal : Hexagonal Unit Cell
Pada keadaan padat scandium mempunyai struktur kristal hexagonal.
c. Sifat Kimia
a) Reaksi dengan air
Skandium ketika dipanaskan maka akan larut dalam air membentuk
larutan yang terdiri dari ion Sc (III) dan gas hydrogen
2Sc(s) + 6H2O(aq) 2Sc3+(aq) + 6OH-(aq) + 3H2(g)
b) Reaksi dengan oksigen
Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan
membentuk scandium (III)oksida
4Sc(s) + 3O2(g) 2Sc2O3(s)
c) Reaksi dengan halogen
Skandium sangat reaktif ketika bereaksi dengan semua unsur halogen
membentuk trihalida
2Sc(s) + 3F2(g) 2ScF3(s)
2Sc(s) + 3Cl2(g) 2ScCl3(s)
2Sc(s) + 3Br2(l) 2ScBr3(s)
2Sc(s) + 3I2(s) 2ScI3(s)
d) Reaksi dengan asam
Skandium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang
mengandung ion Sc (III) dan gas hidrogen
6
2Sc(s) + 6HCl(aq) 2Sc3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)
2.4 Cara Pembuatan Unsur Skandium
Kebanyakan skandium sekarang ini diambil dari throtvitite atau diekstrasi
sebagai hasil produksi pemurnian uranium. Skandium metal pertama kali diproses
pada tahun 1937 oleh Fischer, Brunger dan Grienelaus yang mengelektrolisis
cairan eutectic kalium, litium dan skandium klorida pata suhu 700 dan 800 derajat
Celcius.
2.5 Manfaat Unsur Skandium
Salah satu bentuk senyawa yang ditemukan dalam unsure Skandium
adalah Skandium Clorida (ScCl3), dimana senyawa ini dapat ditemukan dalam
lampu halide, serat optic, keramik elektrolit dan laser. Logam ini juga dapat
diperoleh melalui proses elektrolisis dengan reaksi sebagai berikut :
2ScCl3 (s) 2Sc (s) + 3 Cl3 (g)
elektrolisa ini berasal dari leburan dari potassium, lithium, scandium klorida pada
suhu 700-800 0C. Penelitian ini dilakukan oleh Fischer, Brunger, Grieneisen.
Aplikasi utama dari unsure scandium dalah sebagai alloy alumunium-skandium
yang dimanfaatkan dalam industri aerospace dan untuk perlengkapan olahraga
( sepeda, baseball bats) yang mempunyai kualitas yang tinggi. Aplikasi yang lain
adalah pengunaan scandium iodida untuk lampu yang memberikan intensitas yang
tinggi. Sc2O3 digunakan sebagai katalis dalam pembuatan Aseton.
2.6 Dampak Unsur Skandium
Skandium tidak beracun, namun perlu berhati-hati karena beberapa
senyawa scandium mungkin bersifat karsinogenik pada manusia selain itu dapat
menyebabkan kerusakan pada liver jika terakumulasi dalam tubuh. Bersama
dengan hewan air, Sc dapat menyebabkan kerusakan pada membran sel, sehingga
memberikan pengaruh negatif pada reproduksi dan sistem syaraf. Sc dapat
mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari pembuangan
perabot rumah tangga. Sc secara terus-menerus terakumulasi di dalam tanah, hal
ini akan memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan hewan.
7
Johan Gadolin (5 Juni 1760-15 Agustus 1852)
Seorang ahli kimia, fisika dan mineralogi.
Pendiri Finnish Chemistry Research.
2. Yttrium (Y)
Unsur Yttrium merupakan unsur kimia dengan simbol Y dan nombor atom
39. Y ialah logam peralihan keperakan yang berkilat menyerupai lantanoid secara
kimia dan pernah dikelaskan sebagai unsur nadir bumi menurut sejarah.[1] Itrium
boleh dikatakan sering kali ditemui tergabung dengan lantanoid dalam galian
nadir bumi dan belum pernah dijumpai di mana-mana sebagai unsur bebas. Isotop
stabil tunggalnya, 89Y juga merupakan isotop yang terjadi secara semula jadi.
Senyawa Yttrium biasanya ditemukan dalam bentuk senyawa Yttrium
Allumunium garnet Y3All5O12 dan senyawa Yttrium(III) Oksida Y2O3.
2.1 Sejarah Unsur Yttrium
Yttrium merupakan unsur golongan IIIB yang berada pada
periode 5. Yttrium termasuk dalam logam transisi. Yttrium
ditemukan oleh peneliti dari Finlandia bernama Johan Gadolin
tahun 1794 dan diisolasi oleh Friedrich Wohler ahun 1828 berupa
ekstrak tidak murni yttria dari reduksi yttrium klorida anhidrat
(YCl3) dengan potassium.
8
Friedrich Wöhler (31 Juli 1800-23 September 1882)
Seorang kimiawan Jerman.
paling dikenal untuk sintesis nya dari urea,
juga yang pertama untuk mengisolasi
beberapa unsur-unsur kimia
Gambar 1. Yttrium (Itrium)
Gambar 2. Yttria
Yttria (YCl3) adalah oksida dari yttrium dan ditemukan oleh Johan Gadolin
tahun 1794 dalam mineral gadolinite dari Yttreby, Swedia. Tahun 1843 seorang
ahli kimia Swedia Carl Mosander dapat menunjukkan bahwa yttria dapat terbagi
menjadi oksida-oksida dalam tiga unsur yang berbeda disebut Yttria.
Penambangan yang terletak di dekat desa Ytterby yang menghasilkan beberapa
mineral antara lain erbium, terbium, ytterbium, dan yttrium memiliki nama yang
sama dengan desa tersebut.
Senyawa ini diberi nama Yttrium karena untuk menghormati kota Ytterby di
Swedia. Senyawa ini ditemukan pada barang tambang yang jarang ditemukan di
9
Gambar 12. Monasit
Gambar 13. Xenotime
bumi (termasuk monazite, xenotime, yttria). Senyawa ini tidak ditemukan dalam
keadaan bebas di bumi.
2.2 Kelimpahan Unsur Yttrium
Yttrium tidak terdapat di alam sebagai unsur bebas tetapi ditemukan di
hampir semua mineral sebagai konstituen dalam jumlah kecil. Yttrium ditemukan
dalam mineral langka monasit sekitar 2,5 %, dan dalam jumlah kecil di mineral
lain seperti bastnasit, carbonatite, beberapa bijih uranium, dan deposit clay
mengandung yttrium.
Monasit ((Ce,La,Y,Th)PO3) merupakan senyawa fosfat logam tanah jarang
yang mengandung 50-70% oksida logam tanah jarang (LTJ). Monasit umumnya
diambil dari konsentrat yang merupakan hasil pengolahan dari endapan pada
timah aluvial bersama dengan zirkon dan xenotim. Monasit memiliki kandungan
thorium yang cukup tinggi. Sehingga mineral tersebut memiliki sinar α bersifat
radioaktif. Thorium memancarkan radiasi tingkat rendah, dengan menggunakan
selembar kertas saja, akan terhindar dari radiasi yang dipancarkan.
Batuan di bulan mengandung banyak yttrium. China merupakan penghasil
terbesar, kemudian Perancis, Jepang, UK, dan negara lain. Bijih xenotime yang
10
berwarna kuning kecoklatan dapat memiliki kandungan 50% Yttrium fosfat
(YPO4) dan ditambang di Malaysia. Xenotim (YPO4) merupakan senyawa yttrium
fosfat yang mengandung 54-65% LTJ termasuk erbium, cerium dan thorium.
Xenotime juga mineral yang ditemukan dalam pasir mineral berat, serta dalam
pegmatit dan batuan beku.
Pada literatur lain dituliskan bahwa kelimpahan Yttrium pada kerak bumi
adalah 33 bagian per juta berat, 7,6 bagian per juta mol sedangkan kelimpahan
Yttrium pada tata surya: 10 bagian per miliar berat, 0,1 bagian per miliar mol.
Yttrium alami memiliki satu isotop 89Y. Ada 19 isotop itrium yang labil.
2.3 Sifat-sifat Unsur Yttrium
Yttrium memiliki sifat-sifat, diantaranya:
a. Sifat Fisik
11
1. Densitas : 4,5 g/cm3
2. Titik lebur : 1799 K
3. Titik didih : 3609 K
4. Bentuk : padat (25oC)
5. Warna : perak
6. Suhu Superkonduksi : 1.3 K
7. Kalor peleburan : 22kJ/mol1
8. Kalor penguapan : 414 kJ/mol1
12
b. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 39
2. Nomor massa : 88,91
3. Volume atom : 19,8 cm3/mol
4. Afinitas elektron : 29,6 kJ/mol
5. Konfigurasi elektron :
2,8,18,9,2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d1 5s2
[Kr] 4d1 5s2
0 -2 -1 0 +1 +2
13
↑↓ ↑
Bilangan kuantum utama (n) = 4
Bilangan kuantum azimuth (l) = 2
Bilangan kuantum magnetik (m) = -2
Bilangan kuantum spin (s) = +1/2
6. Keelektronegatifitasan (Elektronegativitas)
Elektronegativitas Nilai dalam satuan Pauling
Elektronegativitas Pauling 1,22
Elektronegativitas Sanderson 0.65
Rochow elektronegativitas Allred 1,11
Tabel 1. Berbagai jenis elektronegativitas untuk yttrium
Elektronegativitas sebuah unsur itu adalah kekuatan atom ketika dalam
sebuah molekul untuk menarik kerapatan elektron pada dirinya sendiri.
elektronegativitas bergantung pada sejumlah faktor dan memperinci sebagai atom
lainnya dalam molekul. Skala elektronegativitas pertama dikembangkan oleh
Linus Pauling dan skala yttriummemiliki nilai 1,22 pada skala berjalan dari dari
sekitar 0,7 (perkiraan fransium) sampai 2,20 (untuk hidrogen) menjadi 3,98
(fluor). Elektronegativitas tidak memiliki satuan tapi "satuan Pauling" sering
digunakan ketika menunjukkan nilai dipetakan ke skala Pauling. Pada titik
interaktif di bawah ini dapat dilihat bagan diagram dan tabel yang berguna. Ada
sejumlah cara untuk menghasilkan suatu himpunan bilangan yang mewakili
elektronegativitas dan tiga diberikan dalam tabel di atas. Skala Pauling mungkin
yang paling terkenal dan cukup untuk berbagai tujuan.
Gambar 4. Yttrium (III) Oksida
7. Energi ionisasi
Pertama : 615,6 kJ/mol
Kedua : 1181 kJ/mol
Ketiga : 1979,9 kJ/mol
8.
8.
8.
8.
8.
8.
8.
Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +2
10. Bentuk Struktur: Hexagonal Unit Cell
Gambar 5. Yttrium (III) Florida
Gambar 6. Yttrium (III) Klorida
c. Sifat Kimia
Sifat kimia dari Yttrium adalah:
a) Reaksi dengan air
Ketika dipanaskan maka logam Yttrium akan larut dalam air membentuk
larutan yang terdiri dari ion Yttrium (III) dan gas hidrogen.
2Y(s) + 6H2O(aq) → 2Y3+(aq) + 6OH-
(aq) + 3H2(g)
b) Reaksi dengan oksigen
Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan
membentuk Yttrium (III) Oksida.
4Y(s) + 3O2(g) → 2Y2O3(s)
Memang cukup stabil di udara karena membentuk lapisan oksida stabil di
permukaannya, tetapi mudah dioksidasi ketika dipanaskan.
c) Reaksi dengan halogen
Gambar 7. Yttrium (III) Bromida
Gambar 8. Yttrium (III) Hidrida
Yttrium sangat reaktif ketika bereaksi dengan semua unsur halogen
membentuk trihalida.
2Y(s) + 3F2(g) → 2YF3(s)
2Y(s) + 3Cl2(g) → 2YCl3(s)
2Y(s) + 3Br2(g) → 2YBr3(s)
2Y(s) + 3I2(g) → 2YI3(s)
d) Reaksi dengan asam
Yttrium mudah larut dalam asam klorida untuk membentuk larutan yang
mengandung ion Y (III) dan gas hidrogen.
2Y(s) + 6HCl(aq) → 2Y3+(aq) + 6Cl-
(aq) + 3H2(g)
Hidrida
Istilah hidrida digunakan dalam pengertian generik untuk menunjukkan
jenis senyawa MxHy dan tidak dibutuhkan untuk menunjukkan bahwa setiap
senyawa kimia yang tercantum berperilaku sebagai hidrida.
Yt trium dihidrida : YH2
Yt trium trihydride : YH3
Fluorida , Klorida , Bromida, Iodida
Yttrium sangat reaktif terhadap halogen (Fluorin F2, Klorin Cl2, Bromin
Br2, dan Yodium I2) untuk membentuk yttrium trihalides (III) fluoride,
Itrium triflourida : YF3
Itrium triklorida : YCl3
Itrium tribromide : YBr3
Itrium triiodide : YI3
Oksida
Logam Itrium perlahan-lahan bereaksi di udara dan reaksi nya dengan
oksigen membentuk yttrium (III) oksida, atau Diyttrium trioksida atau Yttria
Y2O3.
Sulfida
Diyttrium trisulphide atau Yttrium (III) Sulfida : Y2S3.
Kompleks
a) Diyttrium trisulphate octahydrate : Y2(SO4)3.4/5H2O
b) Itrium trinitrate hexahydrate : Y(NO3)3.3/5H2O
c) [Y(H2O)8]3+ dan [Y(H2O)9]3+ dalam padatan: Y(O3SCF3).9H2O
d) Asetilasetonat: [Y(acac)3(H2O)]
e) Bis(trimetilsilil)amida: Y[N(SiMe3)2]3
f) Terpiridil bereaksi dengan yttrium nitrat membentuk koordinat 10:
[Y(terpy)(NO3)3(H2O)]
2.4 Cara Pembuatan Unssur Yttrium
Logam Yttrium tersedia secara komersial sehingga tidak perlu untuk
membuatnya di laboratorium. Yttrium ditemukan dalam mineral lathanoid dan
ekstraksi Yttrium dan logam lanthanoid dari bijih sangat kompleks. Logam ini
merupakan garam ekstrak dari bijih oleh ekstraksi dengan asam sulfat (H2SO4),
asam klorida (HCl), dan sodium hidroksida (NaOH). Teknik modern untuk
pemurnian campuran garam lanthanoid tersebut melibatkan teknik kompleksasi
selektif, ekstraksi pelarut, dan kromatografi pertukaran ion. Yttrium Murni
tersedia melalui reduksi YF3 dengan logam kalsium.
2YF3 + 3Ca → 2Y + 3CaF2
Gambar 16. Karbon nanotube yang dihasilkan
dari uap karbon yang mengandung sejumlah kecil
nikel dan katalis yttrium
Gambar 17. Ruang bakar roket. Lapisan perak
berwarna. Paduan nikel, kromium, aluminium dan
yttrium
Gambar 15. Ultra-murni yttrium-90 digunakan untuk
terapi kanker
2YF3 + 2Y + 3Ca → 3CaF2
2.5 Manfaat Unsur Yttrium
Pada abad ke-21 ini manusia banyak memanfaatkan unsur
yttrium, diantaranya yaitu:
a) Penggunaan terbesar Yttrium adalah sebagai oksida Yitria,
Y2O3, yang digunakan dalam pembuatan fosfor merah untuk
tabung televisi warna.
b) Yttrium Allumunium garnet Y3All5O12 senyawa ini
digunakan sebagai laser selain itu untuk perhiasan yaitu
stimulan pada berlian.
c) Yttrium digunakan pula sebagai paduan logam dalam
jumlah kecil yang antara lain digunakan untuk
meningkatkan kekuatan aluminium dan magnesium.
d) Meskipun logam umumnya memiliki kemampuan
menghantarkan panas, paduan Yttrium dengan kromium
dan aluminium memiliki sifat tahan panas.
e) Yttrium oksida yang ditambahkan pada kaca akan
membuatnya tahan panas dan goncangan, yang antara lain
digunakan untuk lensa kamera.
f) Yttrium oksida cocok digunakan untuk membuat
superkonduktor, yang merupakan oksida logam yang
mampu menghantarkan listrik.
g) Yttrium juga digunakan sebagai racun untuk logam non-ferrous. Telah
digunakan sebagai katalis dalam polimerisasi etilen.
h) Yttrium-90, isotop radioaktif, memiliki penggunaan medis dramatis dalam
jarum yang telah menggantikan pisau dokter bedah.
i) Ultra-murni yttrium-90 digunakan untuk terapi kanker. Ytrium-90
diperoleh dari proses pemisahan kemurnian tinggi dari strontium-90
produk fisi uranium di reaktor nuklir.
j) Karbon nanotube yang dihasilkan dari uap karbon yang mengandung
sejumlah kecil nikel dan katalis yttrium. Busur listrik menguap anoda yang
berisi katalis.
k) Paduan yttrium, nikel, aluminium dan kromium membentuk lapisan
berwarna perak sebagai salah satu bahan ruang bakar roket.
2.6 Dampak Unsur Yttrium
a. Dampak Yttrium bagi kesehatan Manusia
Yttrium bisa berbahaya jika tidak ditangani dengan benar. Gas atau uap
itrium yang terhirup dapat menyebabkan emboli paru-paru, terutama selama
paparan jangka panjang. Yttrium juga bisa memicu kanker paru-paru bila terhirup,
serta kerusakan hati jika terakumulasi dalam tubuh karena bersifat karsinogenik.
b. Dampak Yttrium bagi lingkungan
Yttrium dibuang ke lingkungan terutama oleh industri yang memproduksi
bensin. Unsur ini juga dapat memasuki lingkungan dari sampah peralatan
elektronik. Itrium secara bertahap akan terakumulasi dalam tanah dan air yang
akhirnya mengakibatkan peningkatan konsentrasi pada manusia, hewan, dan
partikel tanah. Pada hewan air, itrium menyebabkan kerusakan membran sel yang
berpengaruh negatif pada reproduksi dan fungsi sistem saraf.
3. Lanthanum
Lanthanum adalah unsur pertama dalam satu seri unsur-unsur yang disebut
dengan “Lanthanida”.yang sering disebut dengan gol “rare earth”
atau mineral langka. Y dan La hampir selalu tergabung dengan gol
Lanthanida. La berwarna putih silver, lunak, dan cukup mudah diiris
dengan pisau biasa. Seluruh logam dalam gol IIIB mudah timbul
bercak noda jika dalam udara, dan mudah terbakar seperti : La2O3.
3.1 Sejarah Unsur Lanthanum
Lantanium alami adalah campuran dua isotop yang stabil, 138La dan 139La.
23 isotop lantanium lainnya radioaktif. Seorang ilmuawan kimia dari Swedia, Carl
Gustav Mosander yang merupakan kimiawan hebat dengan julukan “father
moses” pada tahun 1893 telah menemukan unsur baru dalam bentuk sampel
impuritif cerium nitrat. Lanthanum ditemukan oleh ahli kimia dari Swedia ini
ketika dia mengubah komposisi sampel cerium nitrat dengan memanaskan dan
mereaksikan garamnya dengan mencairkan asam nitrat. Dari hasil reaksi tersebut
lalu mengisolasinya yang disebut lantana. Lanthanum diisolasi dalam bentuk
murni tahun 1923.
Carl Gustav Mosander Kemudian dia memberi nama dengan “Lanthana”
yang berarti “tersembunyi”. mineral tersebut sekarang dikenal dengan sebagai
Lanthanum oksida, La2O3 . logam murninya tidak / belum dapat diisolasi hingga
mencapai tahun 1923.
Lanthanum merupakan dasar yang paling kuat dari semua lanthanida dan
sifatnya membuat Mosander mengisolasi dan memurnikan garam-garam dari
unsur tersebut. Pemisahannya dioperasikan secara komersial meliputi
pengendapan dari basa lemah larutan nitrat dengan penambahan magnesium
oksida atau gas ammonia. Pemurnian lanthanium tetap pada kondisi larutan. Cara
lain kristalisasi fraksional dibuat oleh Dimitry Mendeleev, dalam bentuk ganda
ammonium nitrat tetrahidrat, yang digunakan untuk memisahkan lanthanum yang
memiliki kelarutan kecil dari didymium yang memiliki kelarutan lebih besar di
tahun 1870. Sistem tersebut digunakan secara komersial dalam proses pemurnian
lanthanum sampai perkembangan metode ekstraksi pelarut yang dimulai tahun
1950. Seperti pada pemurnian lanthanum, ammonium nitrat direkristalisaikan dari
air. Lanthanum relatif mudah dimurnikan, sejak hanya terdapat satu lantanida
yang berdekatan yaitu cerium yang sangat mudah lepas sesuai dengan ikatan
valensinya.
3.2 Kelimpahan Unsur Lanthanum
Lantanium ditemukan dalam mineral-mineral bumi yang langka seperti
cerite, monazite, allanite, dan batnasite. Monazite dan bastnasite adalah bijih-bijih
utama yang mengandung lantanium (25% dan 38%). Logam misch, yang
digunakan pada korek api mengandung 25% lantanium. Ketersediaan lantanium
dan logam-logam rare-earth lainnya telah meningkat dalam beberapa waktu
belakangan. Logam ini dapat diproduksi dengan cara mereduksi anhydrous
fluoride dengan kalsium.
3.3 Sifat-sifat Unsur Lanthanum
Simbol : La
Radius Atom : 1.38 Å
Volume Atom : 22.5 cm3/mol
Massa Atom : 138.906
Titik Didih : 3737 K
Radius Kovalensi : 1.25 Å
Struktur Kristal : Heksagonal
Massa Jenis : 6.15 g/cm3
Konduktivitas Listrik : 1.9 x 106 ohm-1cm-1
Elektronegativitas : 1.1
Konfigurasi Elektron : [Xe]5d1 6s2
Formasi Entalpi : 11.3 kJ/mol
Konduktivitas Panas : 13.5 Wm-1K-1
Potensial Ionisasi : 5.58 V
Titik Lebur : 1191 K
Bilangan Oksidasi : 3
Kapasitas Panas : 0.19 Jg-1K-1
Entalpi Penguapan : 399.57 J/ma. Sifat Fisika
1. Densitas : 6,17 g/cm3
2. Titik leleh : 1193,2 K
3. Titik didih : 3693 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : putih perak
b. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 57
2. Nomor massa : 138,91
3. Konfigurasi elektron : [Xe] 5d1 6s2
4. Volume atom : 22,5 cm3/mol
5. Afinitas elektron : 50 kJ/mol
6. Keelektronegatifitasan : 1,1
7. Energi ionisasi :
pertama : 538,1 kJ/mol
kedua : 1067 kJ/mol
ketiga : 1850 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidasi lainnya : +2
10. Bentuk Kristal : Double Hexagonal Unit Cell
c. Sifat Kimia
a) Reaksi dengan air
Lantanum cukup elektropositif dan bereaksi secara lambat dengan air
dingin tapi cukup cepat jika bereaksi dengan air panas membentuk lanthana
hidroksida dan gas hidrogen
2La(s) + 6H2O(g) 2La(OH)3(aq) + 3H2(g)
b) Reaksi dengan oksigen
Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara cepat maka akan
membentuk Lanthana (III)oksida
4La(s) + 3O2(g) 2La2O3(s)
c) Reaksi dengan halogen
Logam lanthanum bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk
lanthana (III) halide
2La(s) + 3F2(g) 2LaF(s)
2La(s) + 3Cl2(g) 2LaCl(s)
2La(s) + 3Br2(g) 2LaBr(s)
2La(s) + 3I2(g) 2LaI(s)
d) Reaksi dengan asam
Yttrium mudah larut dalam asam klrida untuk membentuk larutan yang
mengandung ion Y (III) dan gas hydrogen
2La(s) + 3H2SO4(aq) 2La3+(aq) + 3SO42-(aq) + 3H2(g)
3.4 Manfaaat Unsur Lanthanum
Jarang sekali logam La murni atau senyawa oksidanya mempunyai
kegunaan yang spesifik. Karena unsur-unsur kimia mempunyai kesamaan maka
mereka sangat sulit untuk dipisahkan. Campuran tersebut akan lebih
termaanfaatkan dari pada bentuk murninya. sebagai contoh : “misch metal” adalah
campuran dari beberapa “rare earth” dan biasa digunakan untuk “lighter flints’
dan bentuk oksidasinya juga digunakan dalam phosphor layar televisi
(LaMgAl11O19 ) dan beberapa peralatan flouresen serupa. La2O2 digunakan
untuk membuat kaca optic khusus (kaca adsorbsi infra merah, kamera dan lensa
teleskop). Jika La ditambahkan di dalam baja maka akan meningkatkan kelunakan
dan ketahanan baja tersebut. La digunakan sebagai material utama dalam
elektroda karbon (carbon arc electrodes). Garam-garam La yang terdapat dalam
katalis zeolit digunakan dalam proses pengkilangan minyak bumi, karena La
dapat menstabilkan zeolit pada temperatur tinggi.
Salah satu kegunaan senyawa-senyawa gol Lanthanida adalah pada
industri perfilman untuk penerangan dalam studio dan proyeksi. Lantanum dapat
mengadsorbsi gas H2 sehingga logam ini disebut dengan “hydrogen sponge” atau
sepon hydrogen. Gas H2 tersebut terdisosiasi menjadi atom H, yang mana akan
mengisi sebagian ruangan (interstice) dalam atom-atom La. Ketika atom H
kembali lepas ke udara maka mereka kembali bergabung membentuk ikatan H-H.
3.5 Dampak Unsur Lanthanum Bagi Kesehatan dan Lingkungan
La sangat berbahaya jikak kabut dan asapnya terhirup bersama masuknya
oksigen serta dalam jangka waktu yang lama, akan dapat menyebabkan emboli.
Jika menghirup La maka seseorang dapat terkena penyakit kanker paru-paru. Jika
terakumulasi dalam tubuh maka La dapat mengancam organ liver.
La dapat mencemari lingkungan, terutama dari industri petroleum dan dari
pembuangan perabot rumah tangga. La secara terus-menerus terakumulasi di
dalam tanah, hal ini akan memicu terkonsentrasinya di dalam tubuh manusia dan
hewan. Bersama dengan hewan air, La dapat menyebabkan kerusakan pada
membran sel, sehingga memberikan pengaruh negatif pada reproduksi dan sistem
syaraf. La sangat mudah terakumulasi dalam otot.
4. Aktinium
Aktinium (diucapkan / æktɪniəm / ak-TIN-nee-əm ) adalah
radioaktif unsur kimia dengan lambang Ac dan nomor atom 89,
yang ditemukan pada tahun 1899. Aktinium merupakan unsur dari
kelompok Aktinida, sekelompok dari 15 elemen yang sama antara
aktinium dan lawrencium dalam tabel periodik. Aktinium, dinamai
aktinos dari bahasaYunani. Aktinium juga merupakan logam
radioaktif langka yang terpancar dalam gelap. Isotop aktinium yang paling lama
hidup (Ac-227) memiliki paruh 21,8 tahun. Unsur ini diperoleh sebagai kotoran
dalam bijih-bijih uranium, sebuah bijih ditambang untuk konten uranium.
Sepersepuluh dari satu gram aktinium dapat dipulihkan dari 1 ton bijih-bijih
uranium.
4.1 Sejarah Unsur Aktinium
Aktinium ditemukan pada tahun 1899 oleh Andre-Louis Debierne seorang
ahli kimia Prancis yang memisahkan aktinium dari campurannya. Aktinium
dipisahkan dari bijih-bijih uranium, pada tahun 1899 dijelaskan bahwa aktinium
mirip dengan titanium dan pada tahun 1900 dijelaskan bahwa aktinium mirip
dengan torium. Kemudian Friedrich Oskar Giesel menemukan aktinium secara
bebas tahun 1902 sebagai substansi yang mirip dengan lantanum dan
menyebutnya "emanium" pada tahun 1904. Setelah perbandingan zat pada tahun
1904, nama Debierne dipertahankan karena itu senioritas. Sifat kimia actinium
mirip dengan lanthanum. Kata actinium berasal dari Yunani, akti, aktinos, yang
berarti sinar. Karena Ac adalah unsur radioaktif yang dapat bercahaya dalam
ruangan gelap, yang disebabkan oleh intensitas keradioaktifannya yang berwarna
biru. Aktinium ditemukan dalam jumlah sedukit dalam bijih uranium tetapi lebih
banyak dibuat dalam satuan mg dengan cara penyinaran neutron terhadap 226 Ra
dalam reactor nuklir. Logam actinium dibuat dengan cara reduksi actinium florida
dengan uap lithium pada suhu 1100-1300ºC.
4.2 Kelimpahan Unsur Aktinium
Unsur Aktinium hanya ditemukan di jejak dalam bijih uranium sebagai
227-Ac, sebuah α dan β emitor dengan paruh 21,773 tahun. Salah satu ton bijih
uranium mengandung sekitar sepersepuluh gram aktinium. Aktinium ditemukan
dalam jumlah jejak dalam bijih uranium, tetapi lebih sering dibuat dalam jumlah
miligram oleh iradiasi neutron dari 226-Ra dalam reaktor nuklir. Metal aktinium
telah disiapkan oleh pengurangan aktinium fluorida dengan uap litium sekitar
1.100-1.300 derajat C.
Alami Aktinium terdiri dari 1 isotop radioaktif; dengan 227-Ac yang
paling melimpah (kelimpahan alami 100%). 27 radioisotop telah ditandai dengan
paling stabil menjadi 227-Ac dengan paruh 21,773 tahun, 225-Ac dengan waktu
paruh 10 hari, dan 226-Ac dengan paruh 29.37 jam. Semua isotop radioaktif yang
tersisa memiliki paruh yang kurang dari 10 jam dan mayoritas ini memiliki paruh
yang kurang dari 1 menit. Unsur ini juga memiliki 2 meta negara. Dimurnikan
aktinium-227 datang ke kesetimbangan dengan produk pembusukan pada akhir
185 hari, dan kemudian meluruh sesuai dengan yang 21,773-tahun paruh. Isotop
dari berbagai Aktinium berat atom dari 206 amu (206-aktinium) ke 234 Amu
(234-aktinium).
4.3 Sifat-sifat Unsur Aktinium
a. Sifat Fisika
1. Densitas : -
2. Titik leleh : 1323,2 K
3. Titik didih : 2743 K
4. Bentuk (25°C) : padat
5. Warna : putih perak
b. Sifat Atomik
1. Nomor atom : 89
2. Nomor massa : 227,03
3. Konfigurasi elektron : [Rn] 6d1 7s2
4. Volume atom : -
5. Afinitas elektron : -
6. Keelektronegatifitasan : 1,1
7. Energi ionisasi :
pertama : 499 kJ/mol
kedua : 1170 kJ/mol
8. Bilangan oksidasi utama : +3
9. Bilangan oksidai lainnya : -
10. Struktur Kristal : Face Centered Cubic Unit Cell
c. Sifat Kimia
Aktinium menunjukkan sifat kimia yang mirip dengan lantanum. Karena
kesamaan ini pemisahan aktinium dari lantanum dan unsur tanah jarang lainnya,
yang juga ada dalam bijih uranium menjadi sulit. Ekstraksi pelarut dan pertukaran
ion kromatografi digunakan untuk pemisahan. Hanya sejumlah senyawa aktinium
dikenal, misalnya ACF 3, AcCl 3, AcBr 3, AcOF, AcOCl, AcOBr, Ac 2 S 3, Ac2O,
dan AcPO3. Semua senyawa yang disebutkan adalah serupa dengan senyawa
lantanum dan menunjukkan bahwa senyawa aktinium umumnya memiliki
bilangan oksidasi +3.
Reaksi dengan oksigen
Aktinium mudah terbakar membentuk aktinium (III) oksida
4Ac(s) + 3O2(g) → 2Ac2O3(s)
Senyawa dari aktinium misalnya ACF 3, AcCl 3, AcBr 3, AcOF, AcOCl, AcOBr,
Ac 2 S 3, Ac2O, dan AcPO3.
4.4 Manfaat Unsur Aktinium
Sifat keradioaktifan dari aktinium 150 kali lebih besar dari radium,
sehingga memungkinkan untuk menggunakan Ac sebagai sumber neutron.
Sebaliknya, aktinium jarang digunakan dalam bidang Industri. Ac-225 digunakan
dalam pengobatan, yaitu digunakan dalam suatu generator untuk memproduksi
Bi-213. Ac-225 juga dapat digunakan sebagai agen untuk penyembuhan secara
“radio-immunoterapi”.
4.5 Dampak Unsur Aktinium Bagi Kesehatan dan Lingkungan
Aktinium-227 bersifat sangat radioaktif dan berpengaruh buruk pada
kesehatan. Bahaya dari aktinium sama dengan bahaya dari plutonium. Bahaya
terbesar dari raioaktif unuk kehidupan sebagaimana kita ketahui adalah bahaya
bagi sistem reproduksi dan penurunan sifat. Bahkan dengan dosis rendah bersifat
karsinogenik yang menyebabkan penurunan sistem kekebalan tubuh.
Pertumbuhan teknologi nuklir telah membawa sejumlah besar pengeluaran zat
radioaktif ke atmosfir, tanah, dan lautan. Radiasi membahayakan dan
terkonsentrasi dalam rantai makanan, sehingga membahayakan bagi manusia dan
hewan.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Sifat Unsur-Unsur Golongan IIIB
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah jari-jari semakin bertambah besar.
Sedangkan dalam satu periode, dari kiri ke kanan jari-jari semakin pendek.
Dalam satu golongan dari atas ke bawah densitas semakin besar
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah nilai energi ionisasi unsur golongan
IIIB semakin menurun.
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah elektronegatifitas semakin kecil.
Unsur golongan IIIB terdiri dari : Skandium (Sc), yitrium (Itrium),
lanthanum, dan Aktinium.
3.2 Saran
Dari pembuatan makalah kimia anorganik ini tentang unsure golongan
IIIB, maka untuk pembuatan makalah selanjutnya diharapkan penulis dapat
menyajikan penjabaran materi yang lebih banyak lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Andy. 2009. “Kimia Unsur Golongan Transisi Periode Keempat”. Dalam
http://andykimia03.wordpress.com/2009/10/15/kimia-unsur-golongan-
transisi-periode-keempat/. Diakses pada tanggal 6 September 2015
Ningsih,Ismi.2012.Unsur Golongan III B
http://ismiariningsih.blogspot.com/2012/10/makalah-unsur-unsur-
golongan-iii-b_1175.html.Diakses pada tanggal 6 September 2015
Zeky,Muhammad. 2010. “Unsur Golongan IIIB”. Dalam http://neverendingstory-
chems08.blogspot.com/2010/03/unsur-golongan-iiib.html. Diakses pada
tanggal 6 September 2015