Kimia Unsur

Bahan–bahan alam yang ditemukan dalam kerak bumi yang mengandung unsur atau senyawa anorganik tertentu disebut mineral.

Mineral yang digunakan sebagai sumber komersial (dapat diolah lebih lanjut untuk diambil unsur atau senyawa yang diinginkan dengan mudah, jumlah cukup dan mempunyai nilai jual) disebut bijih.

Contoh: aluminosilikat dan bauksit merupakan dua bahan mineral aluminium. Namun yang dipakai untuk mendapatkan alumunium adalah bauksit, jadi bauksit adalah bijih alumunium.

Proses pengolahan bahan-bahan alam menjadi unsur logam dan pengolahan selanjutnya menjadi bahan logam dengan sifat-sifat yang diinginkan disebut metalurgi.

Secara garis besar proses pengolahan bijih logam menjadi unsur logam sebagai berikut :

Sifat-sifat logam:

1. Keras dan kuat:

Pada suhu kamar, semua logam berwujud padat, kecuali raksa (Hg) berwujud cair

Umumnya logam bersifat keras dan kuat, tetapi ada yang lunak seperti natrium.

Untuk membuat logam menjadi keras dan kuat maka logam dicampur dengan logam lain atau dengan unsur nonlogam, campuran ini disebut aliasi (alloy) dan bersifat homogen.

2. Merupakan penghantar (konduktor) listrik  dan panas yang baik.
3. Dapat ditempa dan diregangkan sehingga dapat diulur menjadi kawat.
4. Permukaan mengkilat bila digosok
5. Massa jenis besar
6. Titik didih dan titik lebur tinggi
7. Pada umumnya bersifat pereduksi

Kelimpahan unsur-unsur dalam kulit bumi:

No.	Unsur	% massa		No.	Unsur	% massa		No.	Unsur	% massa
1.	Oksigen	49,20		8.	Magnesium	1,93		15.	Belerang	0,06
2.	Silikon	25,67		9.	Hidrogen	0,87		16.	Barium	0,04
3.	Aluminium	7,50		10.	Titanium	0.58		17.	Nitrogen	0,03
4.	Besi	4,71		11.	Klorin	0,19		18.	Flourin	0,03
5.	Kalsium	3,39		12.	Fosforus	0,11		19.	Stronsium	0,02
6.	Natrium	2,63		13.	Mangan	0,09		20.	unsur lain	0,47
7.	Kalium	2,40		14.	Karbon	0,08

Unsur terbanyak dijagat raya adalah Helium (He) (gas helium) karena merupakan bagian terbesar gas di matahari dan bintang-bintang, yang dihasilkan dari reaksi fusi dari inti hidrogen. Diperkirakan 9 % materi alam semesta adalah He.

Komposisi udara bersih dan kering

No.	Unsur	% vol.		No.	Unsur	% vol.		No.	Unsur	% vol.
1.	Nitrogen (N2)	78,09		6.	Helium (He)	0,00052		11.	Hidrogen (H2)	0,00005
2.	Oksigen (O2)	20,94		7.	Metana (CH4)	0,00010- 0,00012		12.	Xenon (Xe)	0,000008
3.	Argon (Ar)	0,934		8.	Kripton  (Kr)	0.0001		13.	Nirogen dioksida (NO2)	0,000002
4.	Karbon dioksida (CO2)	0,315		9.	Karbon monoksida (CO)	0,00001		14.	Ozon (O3)	,000001- 0,000004
5.	Neon  (Ne)	0,0018		10.	Nitrogen oksida (N2O)	0,00005

Kandungan Mineral Utama dalam Air Laut

No.	Komponen	Konsntrasi (g/kg air laut)		No.	Komponen	Konsntrasi (g/kg air laut)		No.	Komponen		Konsntrasi (g/kg air laut)
1.	Klorida (Cl–)	18,980		5.	Kalsium (Ca2+)	0,4000		9.	Asam Borat (H3BO3)		0,026
2.	Natrium (Na+)	10,556		6.	Kalium (K+)	0,380		10.	Stronsium Sr2+)		0,013
3.	Sulfat (SO42-)	2,649		7.	Bikarbonat (HCO3–)	0.140		11.	Flourida (F–)		0,001
4.	Magnesium (Mg2+)	1,272		8.	Bromida (Br– )	0,065

Unsur-unsur yang membangun tubuh manusia

No.	Unsur	% berat		No.	Unsur	% berat		No.	Unsur	% berat
1.	Oksigen (O)	65,00		6.	Kalium (K)	0,35		11.	Besi (Fe )	0,004
2.	Karbon (C)	18,00		7.	Belerang (S)	0,24		12.	Iodin (I)	0,00004
3.	Hidrogen (H)	10,00		8.	Natrium (Na)	0,15		13.	Flourin (F)	sedikit sekali
4.	Nitrogen (N)	3,00		9.	Klorin (Cl)	0,15		14.	Lain-lain	sedikit sekali
5.	Fosfor (P)	1,35		10.	Magnesium (Mg)	0,05

Berbagai Mineral dan terdapatnya di Indonesia

No.	Unsur	Mineral	Lokasi
1.	Tembaga	Kalkopirit (CuFeS2)	Papua
		Kalkosit (Cu2S)
2.	Besi	Hematit (Fe2O3)	Cilacap
		Magnetit (Fe3O4)
		Pirit (FeS2)
		Siderit  (FeCO3)
3.	Nikel	Pentlandit (NiS.FeS)	Soroako, Sulawesi Selatan
4.	Emas	Unsur	Diberbagai tempat di seluruh Indonesia
5.	Alumunium	Bauksit (Al2O3.nH2O)	Pulau Bintan
		Kriolit (Na3AlF6)
6.	Timah	Kasiterit (SiO2)	Pulau Bangka

GAS   MULIA  (Gol. VIII A)

 

Orang yang perama kali menduga adanya gas mulia adalah Lord Rayleigh tahun 1892 dari Inggris.

Gas mulia pertama ditemukan adalah Ar, oleh William Ramsay tahun 1892, dengan metode spektroskopi.

Gas mulia diperoleh dengan cara destilasi udara yang dicairkan.

Gas mulia terbanyak di atmosfer bumi ialah Argon (± 0,934 %), sedangkan terbanyak di alam semesta adalah He

Karena semakin ke bawah energi ionisasi semakin kecil, maka makin ke bawah gas mulia relatif makin reaktif. Gas mulia yang sudah dapat disintesis senyawanya  adalah Ar, Kr , Xe dan Rn. Walaupun masih terbatas hanya dengan unsur yang memiliki keelektronegatifan besar  yaitu F dan O

Senyawa Kr : KrF₂ dan KrF₄   dan  Radon adalah gas mulia yang bersifat radioaktif, senyawanya : RnF₂ , RnF₄

Senyawa XePtF₆ adalah senyawa gas mulia yang pertama kali disintetis, penemunya adalah Neil Bartlet, tahun 1962.

Tahun 2000 beberapa ilmuwan mensintetis senyawa Ar yaitu : HArF, senyawa ini bersifat stabil hanya dalam matriks padat pada suhu rendah. Senyawa tersebut secara spontan akan terurai kembali jadi HF dan Ar jika dipanaskan(suhu naik).

He tidak dapat dibekukan pada tekanan normal.

Kegunaan:

1. Gas helium: untuk mengisi balon udara, pengganti gas Hidrogen yang mudah meledak. He digunakan untuk mendingin kan koil logam pada alat scanner tubuh. He dicampurkan ke dalam tabung oksigen penyelam atau pekerja tambang, mengganti N₂  karena N₂  dapat menimbulkan sakit yang luar biasa (bends effect) bila penyelam kepermukaan. He dicampur dengan oksigen untuk membantu pernapasan penderita asma
2. Neon digunakan pada lampu reklame yang menggunakan warna merah dan lampu indikator karena warna nyala merah yang kuat. Neon cair digunakan untuk
3. Argon sebagai pengganti gas inert pada penyepuhan logam atau pembuatan kristal silikon dan germanium. Argon digunakan untuk pengisi lampu  pijar  karena tidak  bereaksi dengan  kawat wolfram
4. Kripton bersama argon digunakan untuk pengisi lampu  flourensi (lampu tabung). Kripton digunakan untuk lampu  anti kabut seperti  pada landasan  pesawat terbang.
5. Xenon, gasnya dipakai untuk pembiusan dan pada tabung elektron. Bersama Kr digunakan untuk lampu kilat (blitz).

HALOGEN  (Gol. VII A)

• Unsur-unsur halogen membentuk suatu molekul diatomik (X₂)
• Astatin (At) bersifat radioaktif.
• Makin keatas sifat oksidaor makin kuat, sehingga X₂ yang atas dapat mengoksidasi X^– yang dibawahnya.
• Titik didih makin ke bawah makin tinggi, hal ini dapat dilihat dari wujud halogen pada suhu kamar sebagai berikut: F₂ dan Cl₂ gas (g), Br₂ cair (l) dan I₂  padat (s).

Flour hanya membentuk F^– , karena F adalah unsur yang paling elektronegatif (tidak pernah mempunyai biloks positif), hal ini menyebabkan flourin tidak pernah menjadi atom pusat dalam suatu senyawa.

Dalam asam oksihalogen, makin banyak atom oksigen asam makin kuat, asam oksi halogen yang paling kuat adalah HClO₄ , urutan kekuatan asam : HClO₄ > HClO₃ > HClO₂ > HClO ;  HClO₄ > HBrO₄ > HIO₄

Senyawa antar halogen ; ClF(g), ClF₃(g), ClF₅ (g) , IBr(s) dan IBr₇(s)

Kegunaan :

1. CCl₂F₂ (dikloro diflouro metana/kloro flouro carbon), digunakan sebagai pendingin dan gas pendorong pada spray
2. CF₂CF₂ (teflon / tetra flouro etena) bhan baku untuk pembuatan plastik tahan panas dan anti lengket.
3. NaF digunakan sebagai obat pembasmi serangga pada kayu, dan dalam jumlah sangat sedikit pada pasta gigi
4. HF digunakan unutk mengukir (mengetsa) kaca. DDT (dikloro difenil trikloroetana) digunakan sebagai insektisida
5. PVC (Polivinil klorida ) untuk pipa pralon, HCl untuk membersihkan permukaan logam dari karat.
6. NaClO ( natrium hipoklorit/klorox) dan CaOCl₂ (kaporit) digunakan untuk zat pemutih pada industri kertas, tektil/pengelantamg industri dan pada rumah tangga NaClO adalah bahan aktif pemutih pakaian, NaCl untuk garam dapur, NH₄Cl sebagai elektrolit pada baterai kering, Klorin sebagai disinfektan kolam renang, KCl untuk pupuk.
7. NaBr (natrium bromida) obat penenang urat saraf, CH₃Br (metil bromida) zat pemadam kebakaran, AgBr sebagai zat peka cahaya pada film fotografi, C₂H₄Br₂ zat aditif bensin.
8. NaI (natrium iodida) dicampurkan pada garam dapur untuk mencegah penyakit gondok, Larutan I₂ dalam alkohol (yodium tinctur) sebagai antiseptik luka, CHI₃  (iodoform) zat disinfektan borok, Iodin digunakan  dalam indusri tapioka untuk menguji amylum.