SKL-8
Memahami karakteristik unsur-unsur penting, terdapatnya di alam, pembuatan dan kegunaanya.
Konsep 2
Mendeskripsikan sifat unsur golongan tertentu.
6. Unsur-unsur transisi perioda 4: Sc-21 s.d. Zn-30
Hampir semua unsur ini sifatnya ditentukan oleh elektron dalam orbital d yang belum penuh.
Konfigurasi elektron valensi dan no. golongan tradisional (IUPAC)
Sc-21; 4s1; IIIB (3)
Ti-22; 4s2; IVB (4)
V-23; 4s2 3d1; VB (5)
Cr-24; 4s1 3d5; VIB (6)
Mn-25; 4s2 3d5; VIIB (7)
Fe-26; 4s2 3d6; VIIIB (8)
Co-27; 4s2 3d7; VIIIB (9)
Ni-28; 4s2 3d8; VIIIB (10)
Cu-29; 4s1 3d10; IB (11)
Zn-30; 4s2 3d10; IIB (12)
Tampak bahwa orbital 3d tidak pernah terisi 4 atau 9. Cr-24 dan Cu-29 lebih stabil dalam keadaan setengah penuh. No. golongan menurut IUPAC berdasarkan jumlah elektron valensi, sedang golongan tradisional mengacu pada sifat kimia unsur. Jumlah golongan IUPAC 18. sedang tradisional 8 gol. A dan 8 gol. B, karena pada golongan VIIIB terdapat triad logam, yaitu FeCoNi yang kemiripan sifatnya lebih besar dibanding unsur lainnya.
Dari penelitian diperoleh data bahwa titik leleh logam-logam di atas lebih tinggi dibanding logam golongan utama, kecuali Zn karena elektron 3d-nya penuh.
Ke 10 logam transisi ini memiliki jari-jari yang relatif sama, sehingga energi ionisasi juga relatif sama. Dapat diterangkan bahwa elektron pada orbital 3d-lah penyebabnya. Data itu memberikan arti bahwa elektron pada orbital 3d menglindungi diri terhadap daya tarik inti. Elektron ini kompak satu sama lain, saling berkaitan, seakan terdapat suatu gaya tarik antar elektron dalam orbital 3d. Elektron-elektron ini bergerak kesana kemari setiap saat mengisi orbital kosongnya, sehingga walaupun tingkat energi 3d lebih tinggi dari 4s dan 3d merupakan orbital terluar, namun elektron 4s yang lepas lebih dahulu jika logam tersebut berikatan dengan unsur lain. Ini juga sebagai akibat dari jumlah orbital s = 1, sedang d = 5 dan setingkat.
Bilangan oksidasi ion-ion logam transisi bervariasi, sebagai akibat dari elektron pada orbital 3d yang selalu bergerak. Setelah elektron dalam orbital 4s lepas, kemudian diikuti oleh elektron dalam 3d. Karena elektron dalam orbital 3d dari Zn penuh, maka hanya elektron 4s yang lepas dan membentuk ion Zn2+. Jadi Zn hanya memiliki satu bilangan oksidasi. Selain Zn, Sc juga memiliki satu harga bilangan oksidasi, yaitu 3+ karena elektron valensinya 4s2 dan 3d1. Mn memiliki 7 elektron valensi dan mampu membentuk ion-ion dengan bilangan oksidasi +2, +3, +4, +5, +6, dan +7. Bilangan oksidasi tertinggi juga dimiliki Mn, yaitu +7 sesuai dengan no. golongan. Sedang Fe Co Ni walaupun terletak dalam golongan VIIIB, namun bilangan oksidasinya +2 dan +3.
Senyawa logam transisi umumnya berwarna, kecuali Sc3+ dan Ti4+ yang tidak berwarna karena orbital 3d-nya kosong dan Zn2+ juga tidak berwarna karena orbital 3d-nya penuh. Perbedaan warna di atas disebabkan oleh perbedaan unsur dan bilangan oksidasi, misal Cu2+ biru, warnanya berbeda dengan Fe2+ hijau, dan Fe2+ warnanya berbeda dengan Fe3+ merah coklat. Lain halnya dengan CrO42- dan Cr2O72-. Keduanya memiliki bilangan oksidasi sama yaitu +6, namun strukturnya yang berbeda.
Karena logam transisi umumnya mengadung elektron tunggal, maka bersifat paramagnetik. Cr memiliki jumlah elektron tunggal terbanyak, maka paling paramagnetik. Sedang Zn yang tidak memiliki elektron tunggal karena semua orbitalnya penuh, bersifat diamagnetik.
Logam transisi umumnya dapat membentuk ion kompleks, kation maupun anion. Suatu senyawa garam kompleks dapat mengandung kation kompleks, anion kompleks, atau dua-duanya kompleks. Ion kompleks merupakan suatu ion yang mengandung ion pusat dan atom atau gugus pengeliling yang dikenal sebagai ligan. Misalnya Fe(CN)64-. CN- adalah ligan dan ion pusat Fe memiliki bilangan oksidasi = 2+. Ion ini dinamakan heksa siano ferat(II). Jika ion ini berikatan dengan kation K+ maka rumus garam kompleksnya adalah K4Fe(CN)6 dengan nama kalium heksa siano ferat(II). Apabila ion Fe3+ mengikat ligan netral seperti NH3, maka bilangan oksidasi ion kompleksnya sama dengan ion pusatnya; rumusnya Fe(NH3)63+. Jika ion ini berikatan dengan SO42-, rumus garamnya {Fe(NH3)6}2(SO4)3, namanya heksa siano besi(III) sulfat. Jika ligannya berbeda rumusnya menjadi: {Fe(NH3)4 Cl2}Cl, namanya tetramin dikloro besi(III) klorida.
No comments:
Post a Comment