Disusun oleh :1. Dwi Ari Ambarwati

(10)2. Ghozali Rais R. A.

(15)3. Ipram Angga R.

(21)4. Tri Kurnia Yulianti

(31)

XII MIA D

PERIODE 4

PENGERTIAN

Kelompok unsur yang terletak pada blok d di dalam sistem periodik unsur.

SIFAT KHAS PERIODE KEEMPAT

• Seluruhnya merupakan unsur logam

• Bersifat reduktor

• Memiliki beberapa bilangan oksidasi ( kec Sc +3 dan Zn +2 )

• Senyawanya berwarna ( kec Sc3+dan Zn2+ )

• Dapat membentuk ion kompleks dan senyawa kompleks

• Memiliki sifat paramagnetik ( tertarik oleh magnet karena

memiliki minimal 1 elektron tunggal ) dan diamagnetik

(tidak tertarik oleh magnet karena seluruh elektronnya

berpasangan )

1. Konfigurasi ElektronUnsur Nomor

AtomKonfigurasi elektron

Diagram Orbital Jumlah elektron tidak berpasangan

4s 3d

Sc 21 [Ar] 4s2 3d1 1

Ti 22 [Ar] 4s2 3d2 2

V 23 [Ar] 4s2 3d3 3

Cr 24 [Ar] 4s1 3d5 6

Mn 25 [Ar] 4s2 3d5 5

Fe 26 [Ar] 4s2 3d 6 4

Co 27 [Ar] 4s2 3d7 3

Ni 28 [Ar] 4s2 3d8 2

Cu 29 [Ar] 4s1 3d10 1

Zn 30 [Ar] 4s2 3d10 0

Penyimpangan Cr dan Cu terhadap aturan Aufbau dan aturan Hunda. Atom Cr 4s2 3d4 4s1 3d5

b. Atom Cu 4s2 3d9 4s1 3d10

Tujuan : mencapai keadaan yang lebih stabil

2. Sifat Fisis• Semua unsur transisi adalah logam ( logam transisi )• Dalam satu periode ( kiri-kanan ) sifat-

sifatnya ( energi ionisasi, jari-jari atom, titik leleh, titik didih, dan masa jenisnya) tidak banyak berubah

2. Sifat Fisis UnsurSifat

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

Nomor Atom

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Titik Leleh 1541 1668 1890 1857 1244 1535 1495 1453 1083 419

Titik Didih 2830 3287 3407 2672 2061 2861 2927 2913 2567 907

Jari-jari atom

1,44 1,32 1,22 1,18 1,17 1,17 1,16 1,15 1,17 1,25

Energi Ionisasi

631 658 650 653 717 759 758 737 746 906

Kerapatan 2,99 4,50 5,96 7,20 7,20 7,86 8,90 8,90 8,92 7,14

3. Bilangan Oksidasi Bervariasinya bilangan oksidasi unsur transisi disebabkan oleh subkulit 3d yang belum terisi penuh. Unsur Bilangan Oksidasi

Sc +3

Ti +3, +4

V +2, +3, +4, +5

Cr +2, +3, +6

Mn +2, +3, +4, +5, +6, +7

Fe +2, +3

Co +2, +3

Ni +2, +3

Cu +1, +2

Zn +2

4. WarnaUnsur Warna pada Bilangan Oksidasi

+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7Sc - - Tbw - - - -Ti - - Ungu Tbw - - -V - Ungu Hijau Biru Merah - -Cr - Biru Hijau - - Jingga -

Mn - Merah muda

Cokelat Cokelat tua

Biru Hijau Ungu

Fe - Hijau Kuning - - - -Co - Merah

mudaUngu - - - -

Ni - Hijau Tbw - - - -Cu Tbw Biru - - - - -

Zn - Tbw - - - - -

• Perubahan warna karena orbital 3d yang dapat terpisah ( mengalami splitting ) menjadi dua tingkat energi ( pada sumbu dan diantara sumbu )

• Perubahan warna terjadi karena perubahan bilangan oksidasi perubahan besarnya celah energi

KEAKTIFAN KATALITIK

• Merupakan kemampuan unsur transisi menjadi katalis suatu reaksi.

Unsur Transisi

Senyawa yang digunakan

Reaksi yang dikatalis

Ti TiCl3 Polimerisasi alkena (pembuatan plastic)

V V2O5 Proses kontak (pembuatan H2SO4)

Fe Fe atau Fe2O3 Proses Haber-Bosch (pembuatan NH3)

Ni Ni Adisi alkena (pembuatan margarin)

Cu Cu atau CuO Oksidasi alcohol (pembuatan formalin)

SIFAT KEMAGNETAN

Paramagnetik Diamagnetik (tertarik) (ditolak)

• Unsur transisi selain Zn bersifat paramagnetik, sebab pada orbital d terdapat elektron yang belum berpasangan.

• Semakin banyak elektron yang belum berpasangan, semakin kuat sifat paramagnetiknya.

PENGERTIAN ION KOMPLEKS

• Ion kompleks merupakan ion yang tersusun dari ion pusat (atom pusat) yang dikelilingi oleh molekul atau ion yang disebut ligan.

• Ligan molekul atau ion yang mengeliligi atom pusat

Syarat menjadi ligan :• Harus mempunyai Pasangan Elektron Bebas

yang dapat digunakan untuk berikatan kovalen koordinasi

• Penulisan senyawa atau ion kompleks diberi tanda kurung siku besar […..]

JENIS• Ligan Kuat

Ligan yang dapat mengusir electron yang tidak berpasangan menjadi berpasangan• Ligan Lemah

Ligan yang tidak dapat mengusir electron yang tidak berpasangan menjadi berpasangan

CN- > NO2- > NH3>H2O> F > Cl-> Br > I-

TATA NAMA SENYAWAa. Nama kation disebut terlebih dahulu, diikuti nama anionb. Urutan penyebutan : jumlah ligan – nama ligan – nama

atom pusat – ( biloks atom pusat)c. Jumlah ligan dalam bahasa latin

1 : mono 4 : tetra2 : di 5 : penta3 : tri 6 : heksa

d. Nama ligan ditambah akhiran –o1.Ligan berakhiran –ida diganti –o2.Ligan berakhiran –it atau –at diganti dengan –ito atau –

ato3.Ligan netral diberi nama sesuai nama molekulnya

Rumus Kimia Nama sebagai anion

Nama sebagai ligan

Cl- klorida Kloro

CN- Sianida Siano

F- Fluorida Fluoro

O2- Oksida Okso

S2O32- Tiosulfat Tiosulfato

NO2- Nitrit Nitrito

C2O42- Oksalat Oksalato

SCN- Tiosianat Tiosianato

H2O Air Aquo

NH3 Amonia Amin

e. Jika ligannya lebih dari satu macam, urutan penyebutannya dimulai sesuai dengan urutan abjad nama dari ligan tersebut

f. Jika ion kompleksnya bermuatan negatif, nama atom pusat diberi akhiran –at

g. Biloks atom pusat ditulis dengan angka romawi dalam kurung setelah nama atom pusat.

Contoh

• [Co(H2O)6]3+ : ion heksaaquokobalt(III)

• [Fe(CN)6]4- : ion heksasianoferat(II)

• K4[Fe(CN)6]: kalium heksasianoferat(II)

STRUKTUR ION KOMPLEKS

• Ion kompleks terbentuk karena adanya ikatan koordinasi antara atom pusat dengan ligan.

• Atom pusat menyediakan orbital kosong yang akan ditempati oleh pasangan elektron ligan.

IONISASI ION KOMPLEKS

• Apabila senyawa kompleks mengalami ionisasi dalam air, akan dihasilkan ion kompleks dan ion sederhana, atau ion kompleks keduanya

• ContohK4[Fe(CN)6](aq) 4K+ (aq) + [Fe(CN)6]4-

(aq)

UNSUR TRANSISIUnsur Bijih yang dikenal Bentuk yang

direduksiReduktor (keterangan)

Sc Tortveitil Kompleks Elektrolisis

Ti Rutile (TiO2)Ilmenit (FeTiO3)

TiCl4 Mg atau Na

V Vanadinit (Pb5(VO4)3Cl)Patronit(VS4)

V2O5 H2 atau Mg

Cr Kromit (FeCr2O4) Na2Cr2O7 C atau Al

Mn Pirolusit(MnO2)Hausmanit(Fe3O4)Manganit(Mn2O3H2O)

Mn2O3 Al

Unsur Bijih yang dikenal Bentuk yang direduksi

Reduktor (keterangan)

Fe Hematit(Fe2O3)Magnetit(Fe3O4)Siderit(FeCO3)Pirit(FeS2)Limonit(Fe2O3.H2O)

Fe2O3 C atau CO(Tanur Tinggi)

Co Kobaltit(CoAsS) Co3O4 AlNi Petlandit((Fe,Ni)9S8) NiO CCu Kalkopirit (CuFeS2)

Kovelin(CuS)Malasit(Cu2(OH)2CO3)

Cu2S C

Zn Zinkblende(ZnS)Smitsonit (ZnCO3)

ZnO C atau Co(Tanur Tinggi)

UNSUR TRANSISI1. Skandium• Logam mengkilap tetapi mudah memudar jika terkena

udara, mudah terbakar dan mudah bereaksi dengan air.• Dimanfaatkan dalam pembuatan rangkai pesawat.

2. Titanium• Logam mengkilap, keras, kuat,ringan. • Dimanfaatkan sebagai penyambung patah tulang(pen dan

implan gigi)• Didapatkan dengan cara mereduksi TiCl4 dengan reduktor

magnesium

3. Vanadium• Logam mengkilap,keras,dan tahan korosi. • Hampir 80% produk vanadium digunakan

sebagai bahan tambahan pada industri baja.• V2O5 direduksi dengan logam magnesium

untuk menghasilkan logam vanadium.

4. Kromium• Logam mengkilap,keras, dan berwarna agak

kebiruan. • Banyak dimanfaatkan sebagai campuran baja

khusus, misalnya stainless steel (11% kromium)• Logam kromium didapatkan dengan

mereaksikan bijih kromit (FeOCr2O3). • Oksida kromium yang dihasilkan direduksi

dengan serbuk alumunium.

5. Mangan• Logam mengkilap yang sangat keras tetapi rapuh.• Oleh karena itu mangan jarang digunakan dalam

bentuk murni, tetapi dipadukan dengan logam lain misalnya besi/kromium.

• Digunakan sebagai rel kereta (8-15% mangan)• Diperoleh melalui reduksi terhadap bijih pirolusit

dengan reduktor karbon atau karbon monoksida.

6. Besi• Mudah dibentuk dan kuat. • Unsur periode keempat yang paling banyak

dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.• Terdapat dua macam senyawa besi, besi(II)

mudah teroksidasi menjadi besi (III).

7. Kobalt

• Logam mengkilap, berwarna kebiruan dan mempunyai sifat kemagnetan yang kuat.

• Paduan logam Al, Ni, dan Co dikenal sebagai alnico yang digunakan sebagai bahan membuat magnet.

• Tahan korosi dan tahan pada suhu tinggi sehingga digunakan sebagai pembuat mesin turbin pesawat.

• Diperoleh dari bijih kobaltit (CoAsS) dengan oksidasi untuk mendapatkan CoO, kemudian CoO direduksi dengan karbon.

8. Nikel

• Logam lunak,mengilap seperti perak dan tahan korosi walaupun pada suhu tinggi.

• Sebagian besar produksi nikel dimanfatkan sebagai baja stainless steel misalnya peralatan dapur (sendok dan pisau).

• Didapatkan dengan mereduksi pentlandit (FeNi)9S8

kemudian direaksikan dengan oksigen untuk membentuk oksida-oksidanya.

• NiO yang terbentuk direduksi dengan karbon dan diperoleh Ni.

9. Tembaga

• Logam merah mengilap dan banyak digunakan dalam pembuatan alat-alat listrik karena sifatnya sebagai penghantar listrik yang baik.

• Diperoleh dari bijih kalkopirit (CuFeS2).• Pemisahannya melalui proses, pengapungan,

pemanggangan, reduksi kemudian pemurnian.

10. Seng

• Logam mengilap,berwarna biru, mudah menjadi buram di udara terbuka.

• Banyak dimanfaatkan sebagai atap rumah.• Logam seng diekstraksi dari bijih

zinkblende(ZnS) melalui oksidasi selanjutnya direduksi.