I LOVE YOU

JUDUL


Kamis, 08 Desember 2011

Unsur Kimia

KATA PENGANTAR

        Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan rahmat dan karunia-Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa saya ucapkan kepada guru pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini.
        Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga sengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman.



            Binjai, 14 November 2009                                                                                                                                                                                                            

            PENULIS                                                                                                                                                                                                                          

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.. 1

DAFTAR ISI 2

UNSUR KIMIA.. 3
Gambaran umum.. 4
Tata nama. 4
Lambang kimia. 5
Simbol non-unsur 5
Kelimpahan. 5
Copernicium: Nama Untuk Unsur Bernomor Atom 112. 6
Elektron, Ikatan Aturan Oktet 7
Besi 9
Bismut 10
Boron. 11
Erbium.. 13
Fosfor 13
Halogen dan Halida. 14
Helium.. 18
Hidrogen. 20
Iridium.. 23
Karbon. 24
Klor 25
Litium.. 26
Lutesium.. 27
Natrium.. 27
Protaktinium.. 29
Samarium.. 29
Silikon. 31
Silikon, Nitrogen dan Fosfor 32
Tungsten. 35
Uranium.. 36

DAFTAR PUSTAKA.. 39

UNSUR KIMIA



Tabel periodik unsur kimia
Unsur kimia, atau hanya disebut unsur, adalah zat kimia yang tak dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih kecil, atau tak dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan menggunakan metode kimia biasa. Partikel terkecil dari unsur adalah atom. Sebuah atom terdiri atas inti atom (nukleus) dan dikelilingi oleh elektron. Inti atom terdiri atas sejumlah proton dan neutron. Hingga saat ini diketahui terdapat kurang lebih 117 unsur di dunia.


Gambaran umum

Hal yang membedakan unsur satu dengan lainnya adalah jumlah proton dalam inti atom tersebut. Misalnya, seluruh atom karbon memiliki proton sebanyak 6 buah, sedangkan atom oksigen memiliki proton sebanyak 8 buah. Jumlah proton pada sebuah atom dikenal dengan istilah nomor atom (dilambangkan dengan Z).
Namun demikian, atom-atom pada unsur yang sama tersebut dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda; hal ini dikenal dengan sebutan isotop. Massa atom sebuah unsur (dilambangkan dengan "A") adalah massa rata-rata atom suatu unsur pada alam. Karena massa elektron sangatlah kecil, dan massa neutron hampir sama dengan massa proton, maka massa atom biasanya dinyatakan dengan jumlah proton dan neutron pada inti atom, pada isotop yang memiliki kelimpahan terbanyak di alam. Ukuran massa atom adalah satuan massa atom (smu). Beberapa isotop bersifat radioaktif, dan mengalami penguraian (peluruhan) terhadap radiasi partikel alfa atau beta.
Unsur paling ringan adalah hidrogen dan helium. Hidrogen dipercaya sebagai unsur yang ada pertama kali di jagad raya setelah terjadinya Big Bang. Seluruh unsur-unsur berat secara alami terbentuk (baik secara alami ataupun buatan) melalui berbagai metode nukleosintesis. Hingga tahun 2005, dikenal 118 unsur yang diketahui, 93 unsur diantaranya terdapat di alam, dan 23 unsur merupakan unsur buatan. Unsur buatan pertama kali diduga adalah teknetium pada tahun 1937. Seluruh unsur buatan merupakan radioaktif dengan waktu paruh yang pendek, sehingga atom-atom tersebut yang terbentuk secara alami sepertinya telah terurai.
Daftar unsur dapat dinyatakan berdasarkan nama, simbol, atau nomor atom. Dalam tabel periodik, disajikan pula pengelompokan unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat kimia yang sama.


Tata nama

Penamaan unsur telah jauh sebelum adanya teori atom suatu zat, meski pada waktu itu belum diketahui mana yang merupakan unsur, dan mana yang merupakan senyawa. Ketika teori atom berkembang, nama-nama unsur yang telah digunakan pada masa lampau tetap dipakai. Misalnya, unsur "cuprum" dalam Bahasa Inggris dikenal dengan copper, dan dalam Bahasa Indonesia dikenal dengan istilah tembaga. Contoh lain, dalam Bahasa Jerman "Wasserstoff" berarti "hidrogen", dan "Sauerstoff" berarti "oksigen".
Nama resmi dari unsur kimia ditentukan oleh organisasi IUPAC. Menurut IUPAC, nama unsur tidak diawali dengan huruf kapital, kecuali berada di awal kalimat. Dalam paruh akhir abad ke-20, banyak laboratorium mampu menciptakan unsur baru yang memiliki tingkat peluruhan cukup tinggi untuk dijual atau disimpan. Nama-nama unsur baru ini ditetapkan pula oleh IUPAC, dan umumnya mengadopsi nama yang dipilih oleh penemu unsur tersebut. Hal ini dapat menimbulkan kontroversi grup riset mana yang asli menemukan unsur tersebut, dan penundaan penamaan unsur dalam waktu yang lama (lihat kontroversi penamaan unsur).


Lambang kimia

Sebelum kimia menjadi bidang ilmu, ahli alkemi telah menentukan simbol-simbol baik untuk logam maupun senyawa umum lainnya. Mereka menggunakan singkatan dalam diagram atau prosedur; dan tanpa konsep mengenai suatu atom bergabung untuk membentuk molekul. Dengan perkembangan teori zat, John Dalton memperkenalkan simbol-simbol yang lebih sederhana, didasarkan oleh lingkaran, yang digunakan untuk menggambarkan molekul.
Sistem yang saat ini digunakan diperkenalkan oleh Berzelius. Dalam sistem tipografi tersebut, simbol kimia yang digunakan adalah singkatan dari nama Latin (karena waktu itu Bahasa Latin merupakan bahasa sains); misalnya Fe adalah simbol untuk unsur ferrum (besi), Cu adalah simbol untuk unsur Cuprum (tembaga), Hg adalah simbol untuk unsur hydrargyrum (raksa), dan sebagainya.
Simbol kimia digunakan secara internasional, meski nama-nama unsur diterjemahkan antarbahasa. Huruf pertama simbol kimia ditulis dalam huruf kapital, sedangkan huruf selanjutnya (jika ada) ditulis dalam huruf kecil.


Simbol non-unsur

Non unsur, khususnya dalam kimia organik dan organometalik, seringkali menggunakan simbol yang terinspirasi oleh simbol-simbol unsur kimia. Berikut adalah contohnya:
Cy - sikloheksil; Ph - fenil; Bz - benzoil; Bn - benzil; Cp - Siklopentadiena; Pr - propil; Me - metil; Et - etil; Tf - triflat; Ts - tosil; Hb - hemoglobin.


Kelimpahan

Unsur
Ppm (w/w)
739,000
240,000
10,400
4,600
1,340
1,090
960
650
580
440
210
100

Untuk penghargaan kepada seorang ilmuwan dan juga ahli astronomi Nicolaus Copernicus (1473-1543) yang menyatakan bahwa bumi mengorbit matahari, dimana pandangan ini mengubah semua orang tentang dunia yang lebih modern, tim peneliti penemu unsur baru dengan nomor atom 112 yang dipimpin oleh Professor Sigurd Hofmann memberi nama “Copernicium” dengan symbol atom “Cp” untuk unsur baru temuan mereka. Unsur baru dengan nomor atom 112 ini ditemukan di Laboratorium GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (Center for Heavy Ion Research) di Darmstadt Jerman.
Beberapa minggu yang lalu, IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) secara resmi menerima pernyataan dari tim peneliti diatas tentang temuan unsur baru mereka. Dan sekitar kurang lebih enam bulan maka IUPAC akan memberikan persetujuan secara resmi tentang nama dari unsur tersebut. Pada rentang waktu tersebut komunitas ilmuwan akan mendiskusikan perihal nama yang telah diberikan pada unsur baru ini, sebelum IUPAC meresmikannya.
“Setelah IUPAC mengetahui penemuan kami, kami yaitu para ilmuwan yang terlibat dalam penemuan ini—telah menyetujui nama “copernicium” untuk unsur baru dengan nomor atom 112 tersebut. Kai semua ingin memberikan penghargaan kepada seorang ilmuwan yang sangat berbakat yang telah menubah cara pandang terhadap dunia kita” kata Sigurd Hofmann, kepala peneliti. Copernicus yang lahir pada tahun 1473 di Torun, dan meninggal pada 1543 di Frombork Polandia, bekerja dalam bidang astronomi, dia mengetahui bahwa planet-planet mengitari matahari bukannya bumi. Dengan penemuannya ini dia telah mematahkan keyakinan saat itu yang menyatakan bahwa bumi adalah pusat alam semesta. Penemuan Copernicus sangat penting untuk penemuan gaya gravitasi, dimana gaya ini bertanggung jawab terhadap pergerakan planet. Penemuannya juga membawa kepada kesimpulan bahwa bintang sangat jauh letaknya dan alam semesta ini sangat luas, karena posisi bintang dan ukurannya tidak berubah meskipun bumi ini berputar.
Lebih juah lagi, cara pandang kita terhadap dunia yang telah di inspirasi oleh Copernicus  memberi dampak pada diri manusia pada ilmu teologi dan filsafat: Manusia tidak dianggap lagi sebagai pusat dari alam semesta. Dengan planet yang mengitari matahari pada orbitnya masing-masing merupakan model untuk sistem yang lain. Struktur atom seperti mikrokosmos: elektronnya mengitari inti atom pada lintasan tertentu seperti planet mengitari matahari. Hal ini pun terjadi pada ke-112 elektron yang megitari inti atom unsur baru Copernicium.
Unsur baru dengan nomor atom 112 adalah unsure terberat dalam tabel  periodic, sekitar 277 kali lebih berat dibandingkan hydrogen. Unsur ini dihasilkan dari reaksi fusi dengan membombardir ion seng pada logam timbal. Disebabkan unsur ini segera meluruh maka keberadaannya hanya bisa dideteksi dengan peralatan analisa yang sangat sensitive dan mempunyai kecepatan analisis yang supercepat. Sebanyak duapuluh satu ilmuwan dari Jerman, Finlandia, Rusia, dan Slovakia terlibat dalam peneliatan untuk menemukan unsure baru dengan nomor atom 112.

Elektron, Ikatan Aturan Oktet

Unsur yang paling stabil adalah unsur yang termasuk dalam golongan gas mulia. Semua unsur gas mulia di alam ditemukan dalam bentuk gas monoatomik dan tidak ditemukan bersenyawa di alam. Kestabilan unsur gas mulia berkaitan dengan konfigurasi elektron yang menyusunnya seperti yang dikemukakan oleh Gibert Newton Lewis dan Albrecht Kossel. Dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsur-unsur gas mulia mempunyai konfigurasi penuh yaitu konfigurasi oktet yang berarti mempunyai delapan elektron pada kulit terluar kecuali untuk unsur helium yang mempunyai konfigurasi duplet (dua elektron pada kulit terluarnya).
Aturan oktet merupakan kecenderungan unsur-unsur untuk menjadikan konfigurasi elektron-nya sama seperti unsur gas mulia. Konfigurasi oktet dapat dicapai oleh unsur lain selain unsur golongan gas mulia dengan pembentukan ikatan. Konfigurasi oktet dapat pula dicapai dengan serah-terima atau pemasangan elektron. Serah terima elektron menghasilkan ikatan ion sedangkan ikatan kovalen dihasilkan apabila terjadi pemasangan elektron untuk mencapai konfigurasi
oktet.







Susunan Bilangan Kuantum
Reaksi natrium dengan klorin membentuk natrium klorida merupakancontoh pencapaian konfigurasi oktet dengan cara serah-terima elektron.
10Ne : 2 8                                                                                                                  11Na : 2 8 1, pelepasan 1 elektron akan menjadikankonfigurasi menyeru-pai unsur gas mulia neon
17Cl : 2 8 7, penerimaan 1 elektron menjadikankonfigurasi menyerupai unsur gas mulia argon
18Ar : 2 8 8








Proses pembentukan NaCl

Teori Lewis dan Kossel

Gibert Newton Lewis dan Albrecht Kossel pada tahun 1916 mengemukakan teori tentang peranan elektron dalam pembentukan ikatan kimia.
  • Elektron pada kulit terluar (elektron valensi) berperan penting dalam pembentukan ikatan kimia
  • Ion positif dan ion negatif membentuk ikatan kimia yang disebut ikatan ionik
  • Pembentukan ikatan kimia dapat juga terjadi denga pemakaian elektron ikatan secara bersama yang dikenal dengan ikatan kovalen
  • Pembentukan ikatan ionik dan ikatan kovalen bertujuan untuk mencapai konfigurasi stabil golongan gas mulia

Lambang Lewis

Lambang Lewis merupakan lambang atom yang dikelilingi oleh sejumlah titik yang menyatakan elektron. Lambang Lewis untuk unsur golongan utama dapat disusun dengan mengikuti tahapan berikut:
  • Banyaknya titik sesuai dengan golongan unsur
  • Satu titik ditempatkan untuk tiap atom dengan jumlah maksimum empat titik. Titik kedua dan selanjutnya berpasangan hingga mencapai aturan oktet.











Contoh lambang Lewis


Besi

Sejarah
Besi telah digunakan sejak zaman nenek moyang
Genesis menyebutkan bahwa Tubal-Cain, generas Adam ke tujuh, merupakan “guru dari setiap kecerdasan pembuatan kuningan dan besi”.
Pembuatan pilar besi yang luar biasa, tercatat sekitar 400 SM, masih berdiri saat ini di Delhi, India. Merupakan batang besi tempaan dengan tinggi 7,25 meter dan berdiameter 40 cm. Korosi pada pilar tersebut sangat sedikit meski telah terpapar dengan cuaca sejak ia dibuat.
Sumber
Besi merupakan unsur yang ditemukan berlimpah di alam. Juga ditemukan di matahari dan bintang lainnya dalam jumlah yang seadanya. Inti atomnya sangat stabil. Besi adalah unsur dasar dari meteorit jenis siderite dan sangat sedikit terdapat dalam 2 jenis meteorit lainnya. Inti bumi dengan radius 2150 mil, terdiri dari besi dengan 10 persen hidrogen teroklusi. Besi merupakan unsur keempat yang berlimpah ditemukan di kerak bumi.
Bijih  besi yang umum adalah hematit, yang sering terlihat sebagai pasir hitam sepanjang pantai dan muara aliran.
Isotop
Besi merupakan campuran dari 4 isotop. Ada pula sepuluh isotop lainnya yang tidak stabil.
Kegunaan
Besi adalah penyusun utama kelangsungan makhluk hidup dan bekerja sebagai pembawa oksigen dalam hemoglobin.
Sifat-sifat
Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu. Memiliki 4 bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700, 928, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah. Hubungan antara bentuk-bentuk ini sangat aneh. Besi pig adalah alloy dengan 3% karbon dan sedikit tambahan sulfur, silikon, mangan dan fosfor.
Besi bersifat keras, rapuh, dan umumnya mudah dicampur, dan digunakan untuk menghasilkan alloy lainnya, termasuk baja. Besi tempa yang mengandung kurang dari 0.1% karbon, sangat kuat, dapat dibentuk, tidak mudah campur dan biasanya memiliki struktur berserat.
Baja karbon adalah alloy besi dengan sedikit Mn, S, P, dan Si. Alloy baja adalah baja karbon dnegan tambahan seperti nikel, khrom, vanadium dan lain-lain. Besi relatif murah, mudah didapat, sangat berguna dan merupakan logam yang sangat penting.

Bismut

Sejarah
(Yunani: Weisse Masse, zat putih. Di kemudian hari disebut Wisuth dan Bisemutum). Pada masa awalnya, bismut sempat disangka sebagai seng dan timbal. Calude Geoffroy the Younger menunjukkan bahwa bismut beda dengan timbal pada tahun 1753.
Sifat-sifat
Unsur ini merupakan kristal putih, logam yang rapuh dengan campuran sedikit bewarna merah jambu. Ia muncul di alam tersendiri. Bismut merupakan logam paling diamagnetik, dan konduktor panas yang paling rendah di antara logam, kecuali raksa. Ia memiliki resitansi listrik yang tinggi dan memiliki efek Hall yang tertinggi di antara logam (kenaikan yang paling tajam untuk resistansi listrik jika diletakkan di medan magnet).
Sumber
Bijih yang terpenting adalah bismuthinite atau bismuth glance dan bismite. Negara-negara penghasil bismut terbesar adalah Peru, Jepang, Meksiko, Bolivia dan Kanada. Kebanyakan bismut yang diproduksi di Amerika didapatkan sebagai hasil produksi penyulingan timbal, tembaga, seng, perak dan bijih emas.
Kegunaan
“Bismanol” adalah magnet permanen yang terbuat dari MnBi dan diproduksi oleh US Naval Surface Weapons Center. Bismut mengembang 3.22% jika dipadatkan. Sifat ini membuat campuran logam bismut cocok untuk membuat cetakan tajam barang-barang yang dapat rusak karena suhu tinggi. Dengan logam lainnya seperti seng, kadmium, dsb. bismut membentuk campuran logam yang mudah cair yang banyak digunakan untuk peralatan keselamatan dalam deteksi dan sistim penanggulangan kebakaran. Bismut digunakan dalam memproduksi besi yang mudah dibentuk. Logam ini juga digunakan sebagai bahan thermocouple, dan memiliki aplikasi sebagai pembawa bahan bakar U235 dan U233 dalam reaktor nuklir. Garamnya yang mudah larut membentuk garam basa yang tidak terlarut jika ditambah air, suatu sifat yang kadang-kadang digunakan dalam deteksi. Bismut oksiklorida banyak digunakan di kosmetik. Bismut subnitrat dan subkarbonat diguanakan di bidang kedokteran.

Sejarah
(Arab: Buraq, Persia: Burah) Senyawa boron telah diketahui sejak ribuan tahun yang lalu, tetapi unsur ini tidak ditemukan sampai tahun 1880 oleh Sir Humpry Davy, Gay-Lussac, dan Thenard.
Sumber
Unsur ini tidak ditemukan di alam, tetapi timbul sebagai asam othorboric dan biasanya ditemukan dalam sumber mata air gunung berapi dan sebagai borates di dalam boron dan colemantie. Ulexite, mineral boron yang lain dianggap sebagai serat optik alami.
Sumber-sumber penting boron adalah rasorite (kernite) dan tincal (bijih borax). Kedua bijih ini dapat ditemukan di gurun Mojave. Tincal merupakan sumber penting boron dari Mojave. Deposit borax yang banyak juga ditemukan di Turkey.
Boron muncul secara alami sebagai campuran isotop 10B sebanyak 19.78% dan isotop 11B 80.22%. Kristal boron murni dapat dipersiapkan dengan cara reduksi fase uap boron triklorida atau tribomida dengan hidrogen pada filamen yang dipanaskan dengan listrik. Boron yang tidak murni (amorphous boron) menyerupai bubuk hitam kecokletan dan dapat dipersiapkan dengna cara memanaskan boron trioksida dengan bubuk magnesium.
Boron dengan kemurnian 99.9999% telah diproduksi dan tersedia secara komersil. Boron bukan konduktor listrik yang bagus pada suhu ruangan, tetapi pada suhu yang lebih tinggi.
Kegunaan
Boron yang tidak murni digunakan pada pertunjukan kembang api untuk memberikan warna hijau dan dalam roket sebagai pemicu.
Senyawa boron yang paling komersial adalah Na2B4O75H2O. Pentrahidra ini digunakan dalam jumlah yang banyak dalam pembuatan serat gelas yang dijadikan insulasi (insulation fiberglass) dan pemutih sodium perborat (sodium perborate bleach).
Asam borik juga merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil. Senyawa-senyawa boron lainnya digunakan dalam pembuatan kaca borosilica dan dalam penyembuhan arthritis.
Isotop boron-10 digunakan sebagai kontrol pada reaktor nuklir, sebagai tameng pada radiasi nuklir dan dalam instrumen-instrumen yang digunakan untuk mendeteksi netron. Boron nitrida memiliki sifat-sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam. Senyawa ini juga memiliki sifat lubrikasi seperti grafit. Boron hidrida dapat dengan mudah dioksidasi dan melepaskan banyak energi dan pernah digunakan sebagai bahan bakar roket. Penawaran terhadap filamen boron juga meningkat karena bahan ini kuat dan ringan dan digunakan sebagai struktur pesawat antariksa.
Boron mirip dengan karbon dalam memiliki kapasitas membentuk jaringan molekul dengan ikatan kovalen. Karbonat, metalloboran, fosfakaboran dan semacamnya terdiri dari ribuan senyawa.
Penanganan
Unsur boron dan borat tidak dianggap berbahaya, dan perlu penanganan spesial. Walau begitu, beberapa senyawa boron hidrogen sangat beracun dan memerlukan penanganan ekstra hati-hati.

Erbium

Sejarah
Erbium, termasuk dalam golongan radioaktif lantanida, ditemukan dalam mineral yang juga mengandung disprosium. Pada tahun 1842, Mosander memisaahkan yttria yang ditemukan dalam mineral gadolinit, menjadi 3 fraksi, yang disebut yttria, erbia dan terbia. Penamaan erbia dan terbia saat itu masih membingungkan. Setelah 1860, terbia Mosander dikenali sebagai erbia, dan setelah 1877, yang semula diketahui sebagai erbia, ternyata adalah terbia. Pada tahun ini, erbia diketahui terdiri dari lima oksida, yang sekarang dikenal sebagai erbia, skandia, holmia, dan ytterbia. Pada tahun 1905, Urbain dan James secara terpisah berhasil mengisolasi Er2O3 yang cukup murni. Klemm dan Bommer yang pertama menghasilkan logam erbium murni pada tahun 1934, dengan mereduksi garam klorida anhidrat dengan uap kalium.
Sifat-sifat
Erbium murni lunak dan mudah ditempa. Berwarna ptuih perak dengan kilau logam. Seperti halnya unsur radioaktif lainnya, sifat-sifatnya sangat tergantung pada keberadaan jumlah pengotor. Logam ini cukup stabil di udara dan tidak teroksidasi secepat unsur-unsur radioaktif lainnya. Terdapat di alam sebagai campuran dari enam isotop, yang semuanya bersifat stabil. Ada pula sembilan isotop radioaktif lainnya yang telah dikenali. Tekhnik produksi erbium terbaru, menggunakan reaksi pertukaran ion, telah menghasilkan unsur radioaktif dan senyawanya dengan biaya yang lebih murah. Kebanyakan oksida unsur radioaktif memiliki pita penyerapan yang tajam pada panjang gelombang sinar tampak, ultraviolet, dan infra merah dekat. Sifat-sifat ini bergabung dengan struktur elektroniknya, memberikan warna pastel yang indah pada kebanyakan garam radioaktif.
Kegunaan
Erbium memiliki kegunaan metalurgi dan nuklir. Bila ditambahkan dengan vanadium, sebagai contoh, erbium akan mengurangi tingkat kekerasan dan memperbaiki kemampuan tempanya. Oksida erbium memberikan warna merah muda dan telah banyak digunakan sebagai pewarna pada kaca dan pelapis enamel porselen.

Fosfor

Sejarah
(Yunani, phosphoros, yang memiliki cahaya; nama kuno untuk planet Venus ketika tampak sebelum matahari terbit). Brand menemukan fosfor di tahun 1669 dengan mempersiapkannya dari air kencing.
Sifat
Fosfor terdapat dalam empat atau lebih bentuk alotropik: putih (atau kuning), merah, dan hitam (atau ungu). Fosfor biasa merupakan benda putih seperti lilin. Bentuknya yang murni tidak memiliki warna dan transparan. Fosfor putih memiliki dua modifikasi: alfa dan beta dengan suhu transisi pada -3,8 derajat Celcius.
Ia tidak terlarut dalam air, tetapi melarut dalam karbon disulfida. Ia dapat terbakar dengan mudah di udara dan membentuk pentaoksida.
Sumber
Tidak pernah ditemukan di alam, unsur ini terdistribusikan dalam berbagai mineral. Batu fosfat, yang memiliki mineral apatit, merupakan tri-kalsium-fosfat yang tidak murni dan merupakan sumber penting elemen ini. Deposit yang besar telah ditemukan di Rusia, Maroko, dan negara bagian Florida, Tennessee, Utah, dan Idaho.
Penanganan
Fosfor sangat beracun. 50 mg bahan ini dosis yang sangat fatal. Jangan terekspos pada fosfor putih lebih dari 0,1 mg/m3 (berdasarkan 8 jam berat rata-rata, selama 40 jam per minggu). Fosfor putih harus disimpan dalam air, karena sangat reaktif dengan udara. Alat khusus (forceps) juga perlu digunakan untuk menangani unsur ini karena dapat membakar kulit.
Ketika terekspos pada sinar matahai atau ketika dipanaskan dalam uapnya sampai 250 derajat Celcius, ia terubah ke dalam berbagai bentuk merah yang tidak bereaksi di udara secara mudah seperti bentuknya yang putih. Bentuk ini juga tidak sebahaya bentuk putih. Tetapi tetap perlu kehati-hatian dalam menanganinya, karena ia dapat berubah bentuk lagi ke yang putih pada suhu-suhu tertentu serta mengeluarkan asap beracun jika dipanaskan. Bentuk merah cukup stabil, menguap dengan tekanan udara 1 atm dan 17o C dan diguankan dalam membuat korek api yang aman, kembang api, pestisida, bomb asap, dll.
Produksi
Fosfor putih dapat dibentuk oleh berbagai metoda. Salah satu proses, tri-kalsium fosfat dipanaskan dengan karbon dan silika dalam tungku pemanas listrik. Fosfor elementer terbebaskan sebagai uap dan terkumpul sebagai asam fosfor, bahan utama untuk pupuk super fosfat.
Kegunaan
Dalam beberapa tahun terakhir, asam fosfor yang mengandung 70% – 75% P2O5, telah menjadi bahan penting pertanian dan produksi tani lainnya. Permintaan untuk pupuk secara global telah meningkatkan produksi fosfat yang banyak. Fosfat juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti yang digunakan pada lampu sodium. Kalsium fosfat digunakan untuk membuat perabotan China dan untuk memproduksi mono-kalsium fosfat. Fosfor juga digunakan dalam memproduksi baja, perunggu fosfor, dan produk-produk lainnya. Trisodium fosfat sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk menjaga korosi pipa-pipa. Fosfor juga merupakan bahan penting bagi sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang.

Halogen dan Halida









Asal kata halogen adalah bahasa Yunani yang berarti produksi garam dengan reaksi langsung dengan logam. Karena kereaktifannya yang sangat tinggi, halogen ditemukan di alam hanya dalam bentuk senyawa. Sifat dasar ditunjukkan dalam Tabel 4.6 dan Tabel 4.7. Konfigurasi elektron halogen adalah ns2np5, dan halogen kekurangan satu elektron untuk membentuk struktur gas mulia yang merupakan kulit tertutup. Jadi atom halogen mengeluarkan energi bila menangkap satu elektron. Jadi, perubahan entalpi reaksi X(g) + e → X-(g) bernilai negatif. Walaupun afinitas elektron didefinisikan sebagai perubahan energi  penangkapan elektron, tanda positif biasanya digunakan. Agar konsisten dengan perubahan entalpi, sebenarnya tanda negatif yang lebih tepat.

Afiinitas elektron khlorin (348.5 kJmol-1) adalah yang terbesar dan fluorin (332.6 kJmol-1) nilainya terletak di antara afinitas elektron khlorin dan bromin (324.7 kJmol-1). Keelektronegativan fluorin adalah yang tertinggi dari semua halogen.
Karena halogen dihasilkan sebagai garam logam, unsurnya dihasilkan dengan elektrolisis. Fluorin hanya berbilangan oksidasi -1 dalam senyawanya, walaupun bilangan oksidasi halogen lain dapat bervariasi dari -1 ke +7. Astatin, At, tidak memiliki nuklida stabil dan sangat sedikit sifat kimianya yang diketahui.

Produksi halogen
Fluorin memiliki potensial reduksi tertinggi (E = +2.87 V) dan kekuatan oksidasi tertinggi di anatara molekul halogen. Flourin juga merupakan unsur non logam yang paling reaktif. Karena air akan dioksidasi oleh F2 pada potensial yang jauh lebih rendah (+1.23 V) gas flourin tidak dapat dihasilkan dengan elektrolisis larutan dalam air  senyawa flourin. Karena itu, diperlukan waktu yang panjang sebelum unsur flourin dapat diisolasi, dan F. F. H. Moisson akhirnya dapat mengisolasinya dengan elektrolisis KF dalam HF cair. Sampai kini flourin masih dihasilkan dengan reaksi ini.
Khlorin, yang sangat penting dalam industri kimia anorganik, dihasilkan bersama dengan natrium hidroksida. Reaksi dasar untuk produksi khlorin adalah elektrolisis larutan NaCl dalam air dengan proses pertukaran ion. Dalam proses ini gas  khlorin dihasilkan dalam sel di anoda dan Na+
Bromin didapatkan dengan oksidasi Br- dengan gas khlorin dalam air garam.  Mirip dengan itu, iodin dihasilkan dengan melewatkan gas khlorin melalui air garam yang mengandung ion I-. Karena gas alam yang didapatkan di Jepang ada bersama di bawah tanah dengan air garam yang mengandung I-, Jepang adalah negara utama penghasil iodin.
Anomali fluorin.
Fluorin molekular memiliki titik didih yang sangat rendah. Hal ini karena kesukaran polarisasinya akibat elektronnya ditarik dengan kuat ke inti atom fluorin. Karena keelektronegativan fluorin sangat besar (χ=3.98) dan elektron bergeser ke F, keasaman yang tinggi akan dihasilkan pada atom yang terikat pada F. Karena jari-jari ionik F- yang kecil, bilangan oksidasi yang tinggi distabilkan, dan oleh karena itu senyawa dengan bilangan oksidasi rendah seperti CuF tidak dikenal, tidak seperti senyawa seperti IF7 dan PtF6.
Pseudohalogen Karena ion sianida CN-, ion azida N3- dan ion tiosianat, SCN-, dsb. membentuk senyawa yang mirip dengan yang dibentuk ion halida, ion-ion tersebut disebut dengan ion pseudohalida. Ion pseudohalida membentuk molekul pseudohalogen seperti sianogen (CN)2, hidrogen sianda HCN, natrium  tiosianat NaSCN, dsb.  Pengubahan kecil efek sterik dan elektronik yang tidak mungkin dilakukan hanya dengan ion halida membuat pseudohalogen sangat bermanfaat dalam kimia kompleks logam transisi. bergerak ke katoda bertemu dengan OH- membentuk NaOH.
Polihalogen. Selain molekul halogen biasa, molekul polihalogen dan halogen campuran seperti BrCl, IBr, ICl, ClF3, BrF5, IF7 dsb juga ada. Anion dan kation polihalogen seperti I3, I5-, I3+, dan I5+, juga dikenal.
Senyawa oksigen
Walaupun dikenal banyak oksida biner halogen (terdiri hanya atas halogen dan oksigen), sebagian besar senyawa ini tidak stabil. Oksigen difluorida OF2 merupakan senyawa oksida biner halogen yang paling stabil. Senyawa ini adalah bahan fluorinasi yang sangat kuat dan dapat menghasilkan plutonium heksafluorida PuF6 dari logam plutonium. Sementara oksigen khlorida, Cl2O, digunakan untuk memutihkan pulp dan pemurnian air. Senyawa ini dihasilkan  in situ dari ClO3-, karena tidak stabil.
Asam hipokhlorit, HClO, asam khlorit, HClO2, asam khlorat, HClO3, dan asam perkhlorat, HClO4 adalah asam okso khlorin dan khususnya asam perkhlorat adalah bahan pengoksidasi kuat sekaligus asam kuat. Walaupun asam dan ion analog dari halogen lain telah dikenal lama, BrO4- baru disintesis tahun 1968. Sekali telah disintesis ion ini tidak kurang stabil dibandingkan ClO4- atau IO4-, menyebabkan orang heran mengapa tidak disintesis orang sebelumnya. Walaupun ClO4- sering digunakan untuk mengkristalkan kompleks logam transisi, bahan ini eksplosif dan harus ditangani dengan hati-hati.

Halida non logam
Halida hampir semua non logam telah dikenal, termasuk fluorida bahkan dari gas mulia kripton, Kr, dan xenon, Xe. Walaupun fluorida menarik karena sifat uniknya sendiri, halida biasanya sangat penting sebagai reaktan untuk berbagai senyawa non logam dengan mengganti halogen dalam sintesis anorganik (Tabel 4.8).

Boron trifluorida, BF3, adalah gas tak bewarna (mp -127oC dan bp -100oC) yang memiliki bau mengiritasi dan beracun. Boron triflourida digunakan sebagai katalis untuk reaksi jenis Friedel-Crafts. BF3 juga digunakan sebagai katalis untuk polimerisasi kationik. BF3 berada di fasa gas sebagai molekul monomer triangular dan membentuk aduk (aduct ikatan koordinasi) dengan basa Lewis amonia, amina, eter, fosfin, dsb. sebab sifat asam Lewisnya yang kuat. Aduk dietileter, (C2H5)2O:BF3, adalah cairan yang dapat didistilasi dan digunakan sebagai reagen biasa. Aduk ini merupakan reaktan untuk preparasi diboran, B2H6.
Tetrafluoroborat, BF4-, adalah anion tetrahedral yang dibentuk sebagai aduk BF3 dengan garam logam alkali, garam perak dan NOBF4 serta asam bebas HBF4 mengandung anion ini. Karena kemampuan koodinasinya lemah, anion ini digunakan untuk kristalisasi kompleks kation logam transisi sebagai ion lawan seperti ClO4-. AgBF4 dan NOBF4 juga bermanfaat sebagai bahan pengoksidasi 1-e kompleks. Tetrakhlorosilan, SiCl4, adalah cairan tak bewarna (mp -70 oC dan bp 57.6oC). Senyawa ini berupa molekul tetrahedral reguler, dan bereaksi secara hebat dengan air membentuk asam silisik dan asam khlorida. Senyawa ini sangat bermanfaat sebagai bahan baku produksi silikon murni, senyawa silikon organik dan silikone (silicone). Fosfor trifluorida, PF3, adalah gas tak bewarna, tak berbau, dan sangat beracun (mp -151.5 oC dan bp -101.8 oC). Molekulnya berbentuk piramida segitiga. Karena senyawa ini penarik elektron seperti CO, PF3 dapat menjadi ligan dan membentuk kompleks logam yang analog dengan kompleks logam karbonil.
Fosfor pentakhlorida, PCl5, adalah zat kristalin tak bewarna (tersublimasi tetapi terdekomposisi pada 160°C). Molekulnya berbentuk trigonal bipiramid dalam wujud gas, tetapi dalam kristal berupa pasangan ion [PCl4]+[PCl6]- pada fasa padat. Walaupun senyawa ini bereaksi hebat dengan air dan menjadi asam fosfat dan asam khlorida, PCl5 larut dan CS2 dan CCl4.  PCl5 sangat bermanfaat untuk khlorinasi senyawa organik.
Arsen pentafluorida, AsF5, adalah gas tak bewarna (mp -79.8 °C dan bp -52.9 °C). Molekulnya adalah trigonal bipiramida. Walaupun senyawa ini terhidrolisis, senyawa ini larut dalam pelarut organik. AsF5 adalah penangkap elektron yang kuat,  senyawa ini dapat membentuk kompleks donor-akseptor dengan donor elektron.
Belerang heksafluorida, SF6, adalah gas tak bewarna dan tak berbau (mp. -50.8  °C dan titik sublimasi -63.8 °C). Molekulnya berbentuk oktahedral. SF6 secara kimia tidak stabil dan sukar larut dalam air. Karena SF6 memiliki sifat penahan panas yang istimewa, tidak mudah terbakar dan tahan korosi, SF6 digunakan sebagai insulator tegangan tinggi.
Belerang khlorida, S2Cl2, adalah cairan bewarna oranye (mp -80 °C dan bp 138 °C). Mempunyai struktur yang sama dengan hidrogen peroksida. Mudah larut dalam pelarut organik. S2Cl2 sebagai senyawa anorganik industri, digunakan dalam skala besar untuk vulkanisasi karet, dsb.

Helium

Sejarah
(Yunani helios= matahari). Janssen menemukan bukti keberadaan helium pada saat gerhana matahari total tahun 1868 ketika dia mendeteksi sebuah garis baru di spektrum sinar matahari. Lockyer dan Frankland menyarankan pemberian nama helium untuk unsur baru tersebut. Pada tahun 1895, Ramsay menemukan helium di mineral cleveite uranium. Pada saat yang bersamaan kimiawan Swedia Cleve dan Langlet menemukan helium di cleveite. Rutherford dan Roys pada tahun 1907 menunjukkan bahwa partikel-partikel alpha tidak lain adalah nukleus helium.


Sumber
Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta. Helium diproses dari gas alam, karena banyak gas alam yang mengandung gas helium.
Secara spektroskopik helium telah dideteksi keberadaannya di bintang-bintang, terutama di bintang yang panas. Helium juga merupakan komponen penting dalam reaksi proton-proton dan siklus karbon yang memberikan bahan bakar matahari dan bintang-bintang lainnya.
Pemfusian hidrogen menjadi helium menghasilkan energi yang luar biasa dan merupakan proses yang dapat membuat matahari bersinar secara terus-menerus. Kadar helium di udara sekitar 1 dalam 200,000. Walau banyak terdapat dalam berbagai mineral radioaktif sebagai produk-produk radiasi, sebagian besar pasokan helium untuk Amerika Serikat terdapat di sumur-sumur minyak Texas, Oklahoma, dan Kansas. Di luar AS, pabrik ekstraksi helium hanya terdapat di Polandia, Rusia dan di India (data tahun 1984).
Biaya
Harga 1 kaki kubik helium jatuh dari US $2.500 di tahun 1915 menjadi 1.5 sen di tahun 1940. Biro Pertambangan AS telah mematok harga Grade A helium sebesar $37,50 per 1000 kaki kubik di tahun 1986.
Sifat-sifat
Helium memiliki titik lebur paling rendah di antara unsur-unsur dan banyak digunakan dalam riset suhu rendah (cyrogenic) karena titik leburnya dekat dengan 0 derajat Kelvin. Juga, unsur ini sangat vital untuk penelitian superkonduktor.
Dengan menggunakan helium cair, Kurti dkk. beserta yang lainnya telah berhasil mencapai suhu beberapa mikrokelvin dengan proses adiabatic demagnitization nukleus tembaga.
Helium memiliki sifat-sifat unik lainnya, yaitu sebagai satu-satunya benda cair yang tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat hanya dengan menurunkan suhu. Unsur ini tetap dalam bentuknya yang cair sampai 0 derajat Kelvin pada tekanan normal, tetapi akan segera berbentuk padat jika tekanan udara dinaikkan. 3He dan 4He dalam bentuk padat sangat menarik karena keduanya dapat berubah volume sampai 30% dengan cara memberikan tekanan udara.
Specifikasi panas helium sangat tinggi. Berat jenis gas helium pada titik didih normal juga sangat tinggi. Molekul-molekul gasnya mengembang dengan cepat ketika dipanaskan ke suhu ruangan. Sebuah bejana yang diisi dengan gas helium pada 5 dan 10 Kelvin harus diperlakukan seakan-akan berisikan helium cair karena perubahan tekanan yang tinggi yang berasal dari pemanasan gas ke suhu ruangan.
Secara normal, helium memiliki 0 valensi, tapi ia juga memiliki tendensi untuk menggabungkan diri dengan unsur-unsur lainnya. Cara membuat helium difluorida telah dipelajari dan senyawa HeNe dan ion-ion He+ dan He+ + juga telah diteliti.
Isotop-isotop
Ada 7 isotop helium yang diketahui: helium cair (He-4) yang muncul dalam dua bentuk: He-4I dan He-4II dengan titik transisi pada 2.174K. He-4I (di atas suhu ini) adalah cair, tetapi He-4II (di bawah suhu tersebut) sangat berbeda dari bahan-bahan kimia lainnya. Helium mengembang ketika didinginkan, konduktivitas kalornya sangat tinggi, dan konduksi panas atau viskositasnya tidak menuruti peraturan-peraturan biasanya.
Kegunaan
* Sebagai gas mulia tameng untuk mengelas
* Sebagai gas pelindung dalam menumbuhkan kristal-kristal silikon dan germanium dan dalam memproduksi titanium dan zirkonium
* Sebagai agen pendingin untuk reaktor nuklir
* Sebagai gas yang digunakan di lorong angin (wind tunnels)
Campuran helium dan oksigen digunakan sebagai udara buatan untuk para penyelam dan para pekerja lainnya yang bekerja di bawah tekanan udara tinggi. Perbandingan antara He dan O2 yang berbeda-beda digunakan untuk kedalaman penyelam yang berbeda-beda.
Helium sangat banyak digunakan untuk mengisi balon ketimbang hidrogen yang lebih berbahaya. Salah satu kegunaan helium yang lain adalah untuk menekan bahan bakar cair roket. Roket Saturn, seperti yang digunakan pada misi-misi Apollo, memerlukan sekitar 13 juta kaki kubik He.
Helium cair yang digunakan di Magnetic Resonance Imaging (MRI) tetap bertambah jumlahnya, sejalan dengan ditemukannya banyak kegunaan mesin ini di bidang kesehatan.
Helium juga digunakan untuk balon-balon raksasa yang memasang berbagai iklan perusahaan-perusahaan besar, termasuk Goodyear. Aplikasi lainnya sedang dikembangkan oleh militer AS adalah untuk mendeteksi peluru-peluru misil yang terbang rendah. Badan Antariksa AS NASA juga menggunakan balon-balon berisi gas helium untuk mengambil sampel atmosfer di Antartika untuk menyelidiki penyebab menipisnya lapisan ozon.
Biaya
Bahan-bahan yang menjadi super konduktif pada suhu di atas titik didih helium dapat menaikkan permintaan akan helium.



Sejarah
(Yunani hydro=air, dan genes=pembentukan). Hidrogen telah digunakan bertahun-tahun sebelum akhirnya dinyatakan sebagai unsur yang unik oleh Cavendish di tahun 1776.
Dinamakan hidrogen oleh Lavoisier, hidrogen adalah unsur yang terbanyak dari semua unsur di alam semesta. Elemen-elemen yang berat pada awalnya dibentuk dari atom-atom hidrogen atau dari elemen-elemen yang mulanya terbuat dari atom-atom hidrogen.
Sumber
Hidrogen diperkirakan membentuk komposisi lebih dari 90% atom-atom di alam semesta (sama dengan tiga perempat massa alam semesta). Unsur ini ditemukan di bintang-bintang dan memainkan peranan yang penting dalam memberikan sumber energi jagat raya melalui reaksi proton-proton dan siklus karbon-nitrogen. Proses fusi atom-atom hidrogen menjadi helium di matahari menghasilkan jumlah energi yang sangat besar.
Hidrogen dapat dipersiapkan dengan berbagai cara:
  • Uap dari elemen karbon yang dipanaskan
  • Dekomposisi beberapa jenis hidrokarbon dengan energi kalor
  • Reaksi-reaksi natrium atau kalium hidroksida pada aluminium
  • Elektrolisis air
  • Pergeseran asam-asam oleh metal-metal tertentu
Hidrogen dalam bentuk cair sangat penting untuk bidang penelitian suhu rendah (cryogenics) dan studi superkonduktivitas karena titik cairnya hanya 20 derajat di atas 0 Kelvin.
Tritium (salah satu isotop hidrogen) dapat diproduksi dengan mudah di reaktor-reaktor nuklir dan digunakan dalam produksi bom hidrogen.
Hidrogen adalah komponen utama planet Jupiter dan planet-planet gas raksasa lainnya. Karena tekanan yang luar biasa di dalam planet-planet tersebut, bentuk padat hidrogen molekuler dikonversi menjadi hidrogen metalik.
Di tahun 1973, ada beberapa ilmuwan Rusia yang bereksperimen memproduksi hidrogen metalik pada tekanan 2.8 megabar. Pada titik transisi, berat jenisnya berubah dari 1.08 menjadi 1.3 gram/cm3. Satu tahun sebelumnya di Livermore, California, satu grup ilmuwan juga memberitakan eksperimen yang hampir sama di mana fenomena yang mereka amati terjadi pada titik tekanan-volume yang berpusar pada 2 megabar. Beberapa prediksi mengemukakan bahwa hidrogen metalik mungkin metastable. Yang lainnya memprediksikan hidrogen mungkin berupa superkonduktor di suhu ruangan.
Senyawa
Walau hidrogen adalah benda gas, kita sangat jarang menemukannya di atmosfer bumi. Gas hidrogen yang sangat ringan, jika tidak terkombinasi dengan unsur lain, akan berbenturan dengan unsur lain dan terkeluarkan dari lapisan atmosfer. Di bumi hidrogen banyak ditemukan sebagai senyawa (air) di mana atom-atomnya bertaut dengan atom-atom oksigen. Atom-atom hidrogen juga dapat ditemukan di tetumbuhan, petroleum, arang, dan lain-lain. Sebagai unsur yang independen, konsentrasinya di atmosfer sangat kecil (1 ppm by volume). Sebagai gas yang paling ringan, hidrogen berkombinasi dengan elemen-elemen lain ? kadang-kadang secara eksplosif ? untuk membentuk berbagai senyawa.
Kegunaan
Hidrogen banyak digunakan untuk mengikat nitrogen dengan unsur lain dalam proses Haber (memproduksi amonia) dan untuk proses hidrogenasi lemak dan minyak. Hidrogen juga digunakan dalam jumlah yang banyak dalam produksi methanol, di dealkilasi hidrogen (hydrodealkylation), katalis hydrocracking, dan sulfurisasi hidrogen. Kegunaan-kegunaan lainnya termasuk sebagai bahan bakar roket, memproduksi asam hidroklorida, mereduksi bijih-bijih besi dan sebagai gas pengisi balon.
Daya angkat 1 kaki kubik gas hidrogen sekitar 0.07 lbf pada suhu 0 derajat Celsius dan tekanan udara 760 mm Hg.
Baterai yang berbahan bakar hidrogen (Hydrogen Fuel cell) adalah teknologi baru yang sedang dikembangkan, di mana tenaga listrik dalam jumlah besar dapat dihasilkan dari gas hidrogen. Pabrik-pabrik baru dapat dibangun dekat dengan laut untuk melakukan proses elektrolisis air laut guna memproduksi hidrogen. Gas yang bebas polusi ini lantas dapat dialirkan melalui pipa-pipa dan disalurkan ke daerah-daerah pemukiman dan kota-kota besar. Hidrogen dapat menggantikan gas alam lainnya, bensin, agen dalam proses metalurgi dan berbagai proses kimia (penyulingan), dan mengubah sampah menjadi metan dan etilen. Kendala-kendala yang ada untuk mewujudkan impian tersebut masih banyak. Di antaranya persetujuan publik, penanaman modal yang besar dan harga hidrogen yang masih jauh lebih mahal ketimbang bahan bakar lainnya sekarang.
Bentuk
Dalam keadaan yang normal, gas hidrogen merupakan campuran antara dua molekul, yang dinamakan ortho- dan para- hidrogen, yang dibedakan berdasarkan spin elektron-elektron dan nukleus.
Hidrogen normal pada suhu ruangan terdiri dari 25% parahidrogen dan 75% ortho-hidrogen. Bentuk ortho tidak dapat dipersiapkan dalam bentuk murni. Karena kedua bentuk tersebut berbeda dalam energi, sifat-sifat kebendaannya pun juga berbeda. Titik-titik lebur dan didih parahidrogen sekitar 0.1 derajat Celcius lebih rendah dari hidrogen normal.
Isotop-isotop
Isotop hidrogen yang normal disebut Protium. Isotop-isotop lainnya adalah Deuterium (satu proton dan satu netron) dan Tritium (satu proton dan dua netron). Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang isotop-isotopnya memiliki nama tersendiri. Deuterium dan Tritium keduanya digunakan sebagai bahan bakar reaktor fusi nuklir. Satu atom Deuterium ditemukan di sekitar 6000 atom-atom hidrogen.
Deuterium juga digunakan untuk memperlambat netron. Atom-atom tritium juga ada tapi lebih sedikit jumlahnya. Tritium juga dapat diproduksi dengan mudah di reaktor-reaktor nuklir dan digunakan pada produksi bom hidrogen (fusi). Gas hidrogen juga digunakan sebagai agen radioaktif untuk membuat cat yang bercahaya terang.

Iridium

Sejarah
Tennant menemukan iridium pada tahun 1803 dalam residu yang tersisa ketika platinum mentah dilarutkan dengan aqua regia. Penamaan iridium sangat layak karena garam-garamnya berwarna terang.
Sifat-sifat
Iridium, termasuk keluarga grup platinum, berwarna putih (sama dengan platinum) tapi dengan sedikit kuning semu. Karena iridium sangat keras dan rapuh, maka logam ini sangat sulit dipakai maupun dibentuk.
Iridium adalah logam yang paling tahan korosi, dan dulu digunakan dalam pembuatan standar ukuran panjang dalam satuan meter di Paris, yang merupakan campuran dari platinum 90% dan iridium 10%. Standar ini ini akhirnya diganti pada tahun 1960 dengan kripton.
Iridium tidak dapat larut dalam asam bahkan aqua regia, tapi larut dalam garam cair seperti NaCl, dan NaCN. Bobot jenis iridium mendekati bobot jenis osmium. Perhitungan kerapatan iridium dan osmium dari lapisan ruang memberikan nilai 22.65 dan 22.61 g/cm3. Nilai ini lebih dapat dipercaya dariada pengukuran fisik untuk menentukan unsur mana yang lebih berat.
Sumber
Iridium tidak terdapat di alam bersama dengan platinum dan logam satu grup platinum platinum dalam mineral tanah. Iridium didapatkan seagai hasil samping dari industri penambangan nikel.
Kegunaan
Meskipun kegunaan utamanya dalah sebagai zat pengeras untuk platinum, iridium juga digunakan untuk membuat cawan dan peralatan yang membutuhkan suhu tinggi. Iridium juga digunakan sebagai bahan kontak listrik.
Unsur ini membentuk alloy dengan osmium

Karbon

Sejarah
(Latin: carbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet. Karbon dalam bentuk berlian mikroskopik telah ditemukan di dalam beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian alami juga ditemukan di kimberlite pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan beberapa tempat lainnya. Berlian sekarang ini diambil dari dasar samudera di lepas pantai Cape of Good Hope. Sekitar 30% berlian industri yang dipakai di AS sekarang ini merupakan hasil sintesis.
Energi dari matahari dan bintang-bintang dapat diatribusikan setidaknya pada siklus karbon-nitrogen.
Bentuk
Karbon ditemukan di alam dalam tiga bentuk alotropik: amorphous, grafit dan berlian. Diperkirakan ada bentuk keempat, yang disebut karbon “putih”. Ceraphite (serafit) merupakan bahan terlunak, sedangkan belian bahan yang terkeras. Grafit ditemukan dalam dua bentuk: alfa dan beta. Mereka memiliki sifat identik., kecuali struktur kristal mereka. Grafit alami dilaporkan mengandung sebanyak 30% bentuk beta, sedangkan bahan sintesis memiliki bentuk alfa. Bentuk alfa hexagonal dapat dikonversi ke beta melalui proses mekanikal, dan bentuk beta kembali menjadi bentuk alfa dengan cara memanaskannya pada suhu di atas 1000 derajat Celcius.
Pada tahun 1969, ada bentuk alotropik baru karbon yang diproduksi pada saat sublimasi grafit pirolotik (pyrolytic graphite) pada tekanan rendah. Di bawah kondisi free-vaporization (vaporisasi bebas) di atas 2550K, karbon “putih” terbentuk sebagai kristal-kristal tranparan kecil pada tepian grafit. Saat ini sangat sedikit informasi yang tersedia mengenai karbon “putih”.
Senyawa-senyawa
Karbon dioksida ditemuka di atmosfir bumi dan terlarut dalam air. Karbon juga merupakan bahan batu besar dalam bentuk karbonat unsur-unsur berikut: kalsium, magnesium, dan besi. Batubara, minyak dan gas bumi adalah hidrokarbon. Karbon sangat unik karena dapat membentuk banyak senyawa dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya. Dalam banyak senyawa ini atom karbon sering terikat dengan atom karbon lainnya. Ada sekitar sepuluh juta senyawa karbon, ribuan di antaranya sangat vital bagi kehidupan. Tanpa karbon, basis kehidupan menjadi mustahil. Walau silikon pernah diperkirakan dapat menggantikan karbon dalam membentuk beberapa senyawa, sekarang ini diketahui sangat sukar membentuk senyawa yang stabil dengan untaian atom-atom silikon. Atmosfir planet Mars mengandung 96,2% CO2. Beberapa senyawa-senyawa penting karbon adalah karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS2), kloroform (CHCl3), karbon tetraklorida (CCl4), metana (CH4), etilen (C2H4), asetilen (C2H2), benzena (C6H6), asam cuka(CH3COOH) dan turunan-turunan mereka.
Isotop
Karbon memiliki 7 isotop. Pada tahun 1961, organisasi International Union of Pure and Applied Chemistry mengadopsi isotop karbon-12 sebagai dasar berat atom. Karbon-14, isotop dengan paruh waktu 5715 tahun, telah digunakan untuk menghitung umur bahan-bahan organik seperti pohon dan spesimen-spesimen arkeologi.

Klor

Sejarah
Ditemukan pada tahun 1774 oleh Scheele, yang awalnya disangka oksigen. Diberi nama klor pada tahun 1810 oleh Davy, yang tetap bersikukuh bahwa zat ini adalah sebuah unsur.
Sumber
Di alam, klor ditemukan hanya dalam keadaan bersenyawa, terutam,a dengan natrium sebagai garam (NaCl), karnalit dan silfit.
Sifat-sifat
Klor tergolong dalam grup unsur halogen (pembentuk garam)dan diperoleh dari garam klorida dengan mereaksikan zat oksidator atau lebih sering dengan proses elektrolisis. Merupakan gas berwarna kuning kehijauan  dan dapat bersenyawa dengan hampir semua unsur. Pada suhu 10oC, satu volume air dapat melarutkan 3.10 volume klor, sedangkan pada suhu 30oC hanya 1.77 volume.
Kegunaan
Klor digunakan secara luas dalam pembuatan banyak produk sehari-hari. Klor digunakan untuk menghasilkan air minum yang aman hampir di seluruh dunia. Bahkan, kemasan air terkecil pun sudah terklorinasi.
Klor juga digunakan secara besar-besaran pada proses pembuatan kertas, zat pewarna, tekstil, produk olahan minyak bumi, obat-obatan, antseptik, insektisida, makanan, pelarut, cat, plastik, dan banyak produk lainnya.
Kebanyakan klor diproduksi untuk digunakan dalam pembuatan senyawa klorin untuk sanitasi, pemutihan kertas, desinfektan, dan proses tekstil. Lebih jauh lagi, klor digunakan untuk pembuatan klorat, kloroform, karbon tetraklorida, dan ekstraksi brom.
Kimia organik sangat membutuhkan klor, baik sebagai zat oksidator maupun sebagai  subtitusi, karena banyak sifat yang sesuai dengan yang diharapkan dalam senyawa organik ketika klor mensubtitusi hidrogen, seperti dalam salah satu bentuk karet sintetis.
Penanganan
Klor mengiritasi sistem pernafasan. Bentuk gasnya mengiritasi lapisan lendir dan bentuk cairnya bbisa membakar kulit. Baunya dapat dideteksi pada konsentrasi sekecil 3.5 ppm dan pada konsentrasi 1000 ppm berakibat fatal setelah terhisap dalam-dalam.  Kenyataannya, klor digunakan sebagai senjata kimia pada perang gas di tahun 1915.
Terpapar dengan klor tidak boleh melebihi 0.5 ppm selama 8 jam kerja sehari-40 jam per minggu.

Litium

Sejarah
(Yunani, lithos, batu). Ditemukan oleh Arfvedson pada tahun 1817, litium merupakan unsur logam teringan, dengan berat jenis sekitar setengahnya air.
Sumber
Litium tidak ditemukan sebagai unsur tersendiri di alam; ia selalu terkombinasi dalam unit-unit kecil pada batu-batuan berapi dan pada sumber-sumber mata air. Mineral-mineral yang mengandung litium contohnya: lepidolite, spodumeme, petalite, dan amblygonite.
Di Amerika Serikat, litium diambil dari air asin di danau Searles Lake, di negara bagian California dan Nevada. Deposit quadramene dalam jumlah besar ditemukan di California Utara. Logam ini diproduksi secara elektrolisis dari fusi klorida. Secara fisik, litium tampak keperak-perakan, mirip natrium (Na) dan kalium (K), anggota seri logam alkali. Litium bereaksi dengan air, tetapi tidak seperti natrium. Litium memberikan nuansa warna pelangi yang indah jika terjilat lidah api, tetapi ketika logam ini terbakar benar-benar, lidah apinya berubah menjadi putih.
Kegunaan
Sejak Perang Dunia II, produksi logam litium dan senyawa-senyawanya menjadi berkali lipat. Karena logam ini memiliki spesifikasi panas yang tertinggi di antara benda-benda padat, seringkali digunakan pada aplikasi transfer panas. Tetapi perlu diingat bahwa logam ini sangat mudah aus atau korosif dan perlu penanganan tertentu. Litium digunakan sebagai bahan campuran logam, sintesis senyawa organik dan aplikasi nuklir. Unsur ini juga digunakan sebagai bahan anoda pada baterai karena memiliki potensial elektrokimia yang tinggi. Elemen litium digunakan pula untuk pembuatan kaca dan keramik spesial. Kaca pada teleskop di gunung Palomar mengandung litium. Bersama dengan litium bromida, keduanya digunakan pada sistem pendingin dan penghangat ruangan. Lithium stearat digunakan untuk sebagai lubrikasi suhu tinggi. Senyawa-senyawa litium lainnya digunakan pada sel-sel kering dan baterai.

Lutesium

Sejarah
Pada tahun 1907, Urbain menggambarkan sebuah proses di mana iterbium yang ditemukan oleh Marignac (1879) dapat dipisahkan menjadi dua unsur, yakni iterbium (neoiterbium) dan lutesium. Kedua elemen ini identik dengan aldebaranium dan cassiopeium, yang ditemukan secara terpisah pada waktu yang sama. Pengejaan unsur ini diubah dari lutecium menjadi lutesium pada tahun 1949. Meski telah dikembangkan tekhnik pertukaran ion yang memungkinkan pemisahan untuk semua unsur radioaktif, lutesium tetap meruakan unsur yang mahal didapat.
Sifat-sifat
Lutesium terdapat dalam jumlah yang sangat kecil pada semua mineral yang mengandung yttrium dan juga pada monazit dengan kandungan 0.003% , yang merupakan sumberyang komersial. Telah diisolasi menjadi keadaan murni baru pada beberapa tahun terakhir dan merupakan unsur yang paling sulit dipisahkan. Lutesium bisa didapat dengan mereduksi LuCl3 anhidrat atau LuF3 dengan unsur alkali atau alkali tanah. Unsur ini berwarnaputih keperak-perakan dan relatif stabil di udara. 176Lu terdapat di alam sebanyak 2.6% dan 175Lu (97.4%). Lutesium memiliki masa paruh waktu sekitar 3 x 1010 tahun.
Kegunaan
Nuklida lutesium yang stabil, yang memancarkan radiasi beta murni setelah aktivasi neutron termal, dapat digunakan sebagai katalis dalam proses pemecahan, hidrogenasi dan polimerisasi. Secara nyata, tidak ada kegunaan lain lutesium yang telah ditemukan.
Penanganan
Selama lutesium, seperti logam radioaktif lainnya yang memiliki tingkat toksisitas yang rendah, maka harus ditangani dengan hati-hati hingga didapatkan informasi terbaru

Natrium

Sejarah
(Inggris, soda; Latin, sodanum, obat sakit kepala). Sebelum Davy berhasil mengisolasi unsur ini dengan cara elektrolisis soda kaustik, natrium (unsur ini disebut sodium dalam bahasa Inggris), telah dikenal dalam berbagai suatu senyawa.
Sumber
Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali.
Jaman sekarang ini, sodium dibuat secara komersil melalui elektrolisis fusi basah natrium klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis natrium hidroksida, seperti yang pernah digunakan beberapa tahun lalu.
Sifat-sifat
Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius.
Kegunaan
Logam natrium sangat penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam persiapan senyawa-senyawa organik. Logam ini dapat di gunakan untuk memperbaiki struktur beberapa campuran logam, dan untuk memurnikan logam cair.
Campuran logam natrium dan kalium, NaK, juga merupakan agen heat transfer (transfusi panas) yang penting.
Senyawa-senyawa
Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah natrium klorida (garam dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti soda niter, amphibole, zeolite, dsb.
Senyawa natrium juga penting untuk industri-industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam. Sabun biasanya merupakan garam natrium yang mengandung asam lemak tertentu. Pentingnya garam sebagai nutrisi bagi binatang telah diketahui sejak zaman purbakala.
Di antara banyak senyawa-senyawa natrium yang memiliki kepentingan industrial adalah garam dapur (NaCl), soda abu (Na2CO3), baking soda (NaHCO3), caustic soda (NaOH), Chile salpeter (NaNO3), di- dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat (hypo, Na2S2O3 . 5H20) and borax (Na2B4O7 . 10H2O).
Isotop-isotop
Ada tiga belas isotop natrium. Kesemuanya tersedia di Los Alamos National Laboratory.
Penanganan
Logam natrium harus ditangani dengan hati-hati. Logam ini tidak dapat diselubungi dalam kondisi inert sehingga kontak dengan air dan bahan-bahan lainnya yang membuat natrium bereaksi harus dihindari.

Protaktinium

Sejarah
Isotop unsur bernomor 91 yang pertama kali ditemukan adalah 234Pa, yang juga dikenal sebaga UX2, sebagai bagian dari peluruhan alamiah 238U, yang berumur pendek. Diidentifikasi oleh K. Fajans dan O.H Gohring pada tahun 1913 dan diberi nama brevium. Ketika isotop 231Pa yang bermasa paruh lebih panjang ditemukan oleh Hahn dan Meitner pada tahun 1918, nama protoaktinium diambil karena lebih konsisten dengan kelimpahan isotopnya. Sody, Cranson, dan Fleck juga ikut aktif meneliti hal ini. Nama Protoaktinium  akhirnya dipersingkat menjadi protaktinium pada tahun 1949. Pada tahun 1927, Grosse membuat 2 mg bubuk putih, yang dikenali sebagai Pa2O5. Belakangan, pada tahun 1934, dari 0.1 gram Pa2O5 murni, ia mengisolasi unsur protaktinium dengan dua metode, salah satunya dengan mengubah oksida menjadi senyawa iodida lalu dipecah dalam kondisi vakum, dengan menggunakan filamen yang dipanaskan dengan reaksi sebagai berikut:
2 PaI5 ? Pa + 5I2
Sifat-sifat
Protaktinium memiliki kilau logam yang terang yang bisa bertahan beberapa waktu di udara. Unsur ini terdapat dalam pitchblende dengan kadungan 1 bagian 231Pa terhadap 10 juta bagian bijih pitchblende. Bijih dari Zaire mengandung protaktinium sekitar 3 ppm. Protaktinium memiliki 20 isotop, dengan isotop 231Pa yang paling umum. Isotop ini memiliki masa paruh 32700  tahun. Sejumlah senyawa protaktinium telah dikenali, bahkan beberapa di antaranya berwarna. Logam ini bersifat superkonduktif pada suhu di bawah 1.4K. Ia merupakan unsur yang berbahaya dan membutuhkan kewaspadaan seperti ketika menangani plutonium. Pada tahun1959 dan 1961, telah diumumkan bahwa Badan Otoritas Energi Atom Inggris Raya berhasil mengekstrak 125 gram protactinium dengan kemurnian 99.9% setelah melewati 12 langkah, sehingga ini merupakan satu-satunya simpanan cadangan protaktinium untuk kebutuhan dunia untuk beberapa tahun yang akan dating. Ekstrak dilakukan pada 60 ton bahan limbah dengan biaya $500000. Protaktinium termasuk unsure yang paling langka dan paling mahal yang tersedia di alam. ORNL (Badan Energi milik Dephan Amerika Serikat) menyuplai 231Pa dengan biaya $280/gram. Unsur ini adalah pemancar partikel alfa (5.0 MeV) dan memiliki bahaya radioaktif yang sama dengan polonium.

Samarium

Sejarah
Ditemukan dengan spektroskopi, karena garis absorpsinya yang tajam pada tahun 1879 oleh Lecoq de Boisbaudran dalam mineral samarskit. Diberi nama Samarium untuk menghormati petugas tambang Rusia Kol. Samarski.
Sumber
Samarium ditemukan bersama dengan unsur tanah jarang lainnya dalam banyak mineral, termasuk monazit dan bastnasite, yang merupakan sumber komersial. Promethium terdapat dalam monazit dengan kandungan 2.8%. Meski alloy alam mengandung 1% logam samarium, telah lama digunakan, namun samarium baru bisa dihasilkan dalam keadaan murni dewasa ini. Tekhnik pertukaran ion dan ekstraksi pelarut telah menyederhanakan pemisahan unsur tanah jarang antara satu dan lainnya; bahkan tekhnik terbaru, yakni deposisi elektrokimia, menggunakan larutan elektrolitik litium sitrat dan elektroda raksa, dikatakan sebagai cara yang sederhana, cepat dan sangat spesifik untuk memisahkan unsur tanah jarang. Logam samarium dapat dihasilkan dengan mereduksi oksida samarium dengan lantanum.
Sifat-sifat
Samarium memiliki kilau perak yang terang dan relatif stabil di udara. Ada tiga perubahan kristalnya dengan suhu transformasi 734oC dan 922oC. Logam ini terbakar di udara pada suhu 150oC. Samarium sulfide memiliki stabilitas suhu tinggi yang baik dan efisiensi termoelektrik hingga 1100oC.
Isotop
Ada 21 isotop samarium yang sudah dikenali. Samarium yang terdapat di alam adalah campuran dari beberapa isotop, tiga di antaranya bersifat tidak stabil dengan masa paruh waktu yang panjang.
Kegunaan
Samarium, bersama dengan unsur tanah jarang lainnya, digunakan untuk pencahayaan busur bunga api karbon yang digunakan dalam industri pembuatan film. SmCo5 telah digunakan dalam pembuatan bahan magnet permanen yang baru dengan resistensi tertinggi terhadap proses demagnetisasi dari semua material yang ada. Dikatakan bahwa daya koersif intrinsiknya setinggi 2200 kA/m. Samarium oksida telah digunakan dalam kaca optic untuk menyerap infra merah. Samarium digunakan sebagai dopan Kristal kalsium fluorida yang dipakai dalam laser optik atau laser. Senyawa samarium bertindak sebagai pembuat peka fosfor tereksitasi dalam infra merah; oksidanya menghambat sifat katalitik dalam proses dehidrasi dan dehidrogenasi etil alkohol. Samarium digunakan dalam kaca penyerap infra merah dan penyerap neutron dalam reaktor nuklir.
Penanganan
Hanya sedikit saja yang diketahui tentang toksisitas samarium, karenanya , unsur ini harus ditangani dengan hati-hati.

Silikon

Sejarah
(Latin, silex, silicis, flint). Davy pada tahun 1800 menganggap silika sebagai senyawa ketimbang suatu unsur. Sebelas tahun kemudian pada tahun 1811, Gay Lussac dan Thenard mungkin mempersiapkan amorphous sillikon tidak murni dengan cara memanaskan kalium dengan silikon tetrafluorida.
Pada tahun 1824 Berzelius, yang dianggap sebagai penemu pertama silikon, mempersiapkan amorphous silikon dengan metode yang sama dan kemudian memurnikannya dengna membuang fluosilika dengan membersihkannya berulang kali. Deville pada tahun 1854 pertama kali mempersiapkan silikon kristal, bentuk alotropik kedua unsur ini.
Sumber
Silikon terdapat di matahari dan bintang-bintang dan merupakan komponen utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai aerolites. Ia juga merupakan komponen tektites, gelas alami yang tidak diketahui asalnya.
Silikon membentuk 25.7% kerak bumi dalam jumlah berat, dan merupakan unsur terbanyak kedua, setelah oksigen. Silikon tidak ditemukan bebas di alam, tetapi muncul sebagian besar sebagai oksida dan sebagai silikat. Pasir, quartz, batu kristal, amethyst, agate, flint, jasper dan opal adalah beberapa macam bentuk silikon oksida. Granit, hornblende, asbestos, feldspar, tanah liat, mica, dsb merupakan contoh beberapa mineral silikat.
Silikon dipersiapkan secara komersil dengan memanaskan silika dan karbon di dalam tungku pemanas listrik, dengan menggunakan elektroda karbon. Beberapa metoda lainnya dapat digunakan untuk mempersiapkan unsur ini. Amorphous silikon dapat dipersiapkan sebagai bubuk cokelat yang dapat dicairkan atau diuapkan. Proses Czochralski biasanya digunakan untuk memproduksi kristal-kristal silikon yang digunakan untuk peralatan semikonduktor. Silikon super murni dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi termal triklorosilan ultra murni dalam atmosfir hidrogen dan dengan proses vacuum float zone.
Kegunaan
Silikon adalah salah satu unsur yang berguna bagi manusia. Dalam bentuknya sebagai pasir dan tanah liat, dapat digunakan untuk membuat bahan bangunana seperti batu bata. Ia juga berguna sebagai bahan tungku pemanas dan dalam bentuk silikat ia digunakan untuk membuat enamels (tambalan gigi), pot-pot tanah liat, dsb. Silika sebagai pasir merupakan bahan utama gelas Gelas dapat dibuat dalam berbagai macam bentuk dan digunakan sebagai wadah, jendela, insulator, dan aplikasi-aplikasi lainnya. Silikon tetraklorida dapat digunakan sebagai gelas iridize.
Silikon super murni dapat didoping dengan boron, gallium, fosfor dan arsenik untuk memproduksi silikon yang digunakan untuk transistor, sel-sel solar, penyulingan, dan alat-alat solid-state lainnya, yang digunakan secara ekstensif dalam barang-barang elektronik dan industri antariksa.
Hydrogenated amorphous silicone memiliki potensial untuk memproduksi sel-sel murah untuk mengkonversi energi solar ke energi listrik.
Silikon sangat penting untuk tanaman dan kehidupan binatang. Diatoms dalam air tawar dan air laut mengekstrasi silika dari air untuk membentuk dinding-dinding sel. Silika ada dalam abu hasil pembakaran tanaman dan tulang belulang manusia. Silikon bahan penting pembuatan baja dan silikon karbida digunakan dalam alat laser untuk memproduksi cahaya koheren dengan panjang gelombang 4560 A.
Sifat-sifat
Silikon kristalin memiliki tampatk kelogaman dan bewarna abu-abu. Silikon merupakan unsur yang tidak reaktif secara kimia (inert), tetapi dapat terserang oleh halogen dan alkali. Kebanyakan asam, kecuali hidrofluorik tidak memiliki pengaruh pada silikon.Unsur silikon mentransmisi lebih dari 95% gelombang cahaya infra merah, dari 1,3 sampai 6 mikrometer.
Penanganan
Banyak yang bekerja di tempat-tempat dimana debu-debu silikon terhirup sering mengalami gangguan penyakit paru-paru dengan nama silikosis.

Silikon, Nitrogen dan Fosfor

Unsur golongan utama periode 2 dan 3 dan senyawanya
Silikon
Silikon adalah unsur yang paling melimpah kedua di kerak bumi setelah oksigen. Sebagian besar silikon ada sebagai komponen batu silikat dan unsur bebasnya tidak ditemukan di alam. Oleh karena itu, silikon dihasilkan dengan mereduksi kuarsa dan pasir dengan karbon berkualitas tinggi dengan menggunakan tungku listrik. Silikon dengan kemurnian tinggi dihasilkan dengan reduksi SiHCl3 dengan menggunakan hidrogen. SiHCl3 dihasilkan dengan melakukan hidrokhlorasi silikon berkemurnian rendah diikuti dengan  pemurnian. Silikon yang digunakan untuk semikonduktor dimurnikan lebih lanjut dengan metoda pelelehan berzona kristal Czochralski. Kristal silikon (mp 1410o C) memiliki kilap logam dan mengkristal dengan struktur intan.
Ada tiga isotop silikon, 28Si (92.23%), 29Si (4.67%), dan 30Si (3.10%).  Sebab spin intinya I = 1/2, 29Si digunakan dalam studi NMR senyawa silikon organik atau silikat (NMR padatan).
Silikat dan senyawa organosilikon menunjukkan variasi struktur. Bab 4.3 (c) mendeskripsikan sifat silikat. Kimia organosilikon merupakan area riset dalam kima anorganik yang sangat aktif. Kimia silikon berkembang dengan pesat sejak perkembangan proses industri untuk menghasilkan senyawa organosilikon dengan reaksi langsung metil khlorida CH3Cl dengan kehadiran katalis tembaga. Proses historis ini ditemukan oleh E. G. Rochow tahun 1945. Resin silikon, karet silikon, dan minyak silikon digunakan di banyak aplikasi. Akhir-akhir ini, senyawa silikon telah digunakan dengan meluas dalam sintesis organik selektif.
Walaupun silikon adalah unsur tetangga karbon, sifat kimianya sangat berbeda.  Contoh yang sangat terkenal kontras adalah antara silikon dioksida SiO2 dengan struktur 3-dimensi, dan gas karbon dioksida, CO2. Senyawa pertama dengan ikatan ganda silikon-silikon adalah (Mes)2Si=Si(Mes)2 (Mes adalah mesitil C6H2(CH3)3) dilaporkan tahun 1981, kontras dengan ikatan rangkap karbon-karbon yang sangat banyak dijumpai. Senyawa seperti ini digunakan untuk menstabilkan ikatan yang tidak stabil dengan substituen yang meruah (kestabilan kinetik).

Nitrogen
Nitrogen adalah gas tak bewarna dan tak berasa yang menempati 78.1% atmosfer (persen volume). Nitrogen dihasilkan dalam jumlah besar bersama oksigen (bp -183.0o C) dengan mencairkan udara (bp -194.1o C) dan diikuti proses memfraksionasi nitrogen (bp -195.8o C). Nitrogen adalah gas inert di suhu kamar namun dikonversi menjadi senyawa nitrogen oleh proses fiksasi biologis dan melalui sintesis menjadi amonia di industri. Sebab dari keinertannya adalah tingginya energi ikatan rangkap tiga N≡N. Dua isotop nitrogen adalah 14N (99.634%) dan 15N (0.366%).  Kedua isotop ini aktif NMR.

Fosfor
Fosfor diproduksi dengan mereduksi kalsium fosfat, Ca3(PO4)2, dengan batuan kuarsa dan batu bara. Alotrop fosfor meliputi fosfor putih, fosfor merah, dan fosfor hitam.
Fosfor putih adalah molekul dengan komposisi P4 (Gambar 4.7).  Fosfor putih memiliki titik leleh rendah (mp 44.1o C) dan larut dalam benzen atau karbon disulfida. Karena fosfor putih piroforik dan sangat beracun, fosfor putih harus ditangani dengan hati-hati.

Fosfor merah berstruktur amorf dan strukturnya tidak jelas. Komponen utamanya diasumsikan berupa rantai yang dibentuk dengan polimerisasi molekul P4 sebagai hasil pembukaan satu ikatan P-P. Fosfor merah tidak bersifat piroforik dan tidak beracun, dan digunakan dalam jumlah yang sangat banyak untuk memproduksi korek, dsb.
Fosfor hitam adalah isotop yang paling  stabil dan didapatkan dari fosfor putih pada tekanan tinggi (sekitar 8 GPa). Fosfor hitam memiliki kilap logam dan berstruktur lamelar. Walaupun fosfor hitam bersifat semikonduktor pada tekanan normal, fosfor hitam menunjukkan sifat logam pada tekanan tinggi (10 GPa).
Senyawa fosfor sebagai ligan
Fosfin tersier, PR3, dan fosfit tersier, P(OR)3, merupakan ligan yang sangat penting dalam kimia kompleks logam transisi. Khususnya trifenilfosfin, P(C6H5)3, trietil fosfin, P(C2H5)3, dan turunannya merupakan ligan yang sangat berguna dalam banyak senyawa kompleks, sebab dimungkinkan untuk mengontrol dengan tepat sifat elektronik dan sterik dengan memodifikasi substituennya (rujuk bagian 6.3 (c)). Walaupun ligan-ligan ini adalah donor sigma, ligan-ligan ini dapat menunjukkan karakter penerima pi dengan mengubah substituennya menjadi penerima elektron Ph (fenil), OR, Cl, F, dsb.
Urutan karakter penerima elektron diperkirakan dari frekuensi uluran C-O dan pergeseran kimia 13C NMR senyawa logam karbonil fosfin atau fosfit tersubstitusi  adalah sbb (Ar adalah aril dan R adalah alkil).
PF3 > PCl3 > P(OAr)3 > P(OR)3 > PAr3 > PRAr2 > PR2Ar > PR3
Di pihak lain, C. A. Tolman telah mengusulkan sudut pada ujung kerucut yang mengelilingi substituen ligan fosfor pada jarak kontak van der Waals dapat digunakan sebagai parameter untuk mengukur keruahan sterik fosfin atau fosfit.  Parameter ini, disebut  sudut kerucut, dan telah digunakan secara meluas (Gambar 4.8).  Bila  sudut kerucut besar, bilangan koordinasi akan menurun karena halangan sterik, dan konstanta kesetimbangan disosiasi dan laju disosiasi ligan fosfor menjadi lebih besar (Tabel 4.2). Ungkapan numerik efek sterik sangat bermanfaat dan banyak studi telah dilakukan untuk mempelajari hal ini.

Sejarah
Dalam bahasa Swedia, tung sten : batu berat, ditemukan pada tahun 1779, Peter Woulfe menguji mineral yang sekarang dikenal sebagai tungstenit dan menyimpulkan bahwa terdapat zat baru dalam tungstenit. Scheele, pada tahun 1781, menemukan bahwa asam yang baru dapat dibuat dari tungsten (nama yang diberkan pada tahun 1758 untuk mineral yang sekarang dikenal sebagai scheelite). Scheele dan Berman mengusulkan adanya kemungkinan untuk mendapatkan logam yang baru dengan mereduksi asam ini. De Elhuyar menemukan bahwa asam dalam tungstenit pada tahun 1783 adalah sama dengan asam tungsten (asam tungstat) yang dibuat Scheele, dan pada tahun yang sama,m mereka berhasil memperoleh unsur tungsten dengan mereduksi asam tungstat dengan aranng. Tungsten atau tungsten, terdapat dalam mineral tungstenit, scheelit, huebnertie dan ferberit. Tempat penambangan tungsten yang penting adalah di Kalifornia, Kolorado, Korea Selatan, Bolivia, Russia dan Prortugal. Bahkan China, dilaporkan memiliki persediaan 75% tungsten di dunia. Tungsten di alam mterdiri dari lima isotop yang stabil. Ada pula 21 isotop lainnya  yang tidak stabil. Unsur ini diperoleh secara komersial dengan mereduksi tungsten oksida dengan hidrogen atau karbon.
Sifat-sifat
Tungsten murni adalah logam yang berwarna putih timah hingga abu-abu baja. Tungsten yang sangat murni dapat dipotong dengan gergaji besi dan bisa dibentuk dengan mudah. Dalam keadaan tidak murni, tungsten rapuh dan membutuhkan kerja keras untuk bisa membentuknya. Tungsten memiliki titik cair tertinggi darisemua unsur logam, dan pada suhu 1650oC memiliki kekuatan regang tertinggi. Tungsten teroksidasi di udara dan harus dilindungi bila disimpan pada suhu yang meningkat. Pemuaian akibat panasnya hampir sama dengan kaca borosilikat, yang membuatnya berguna untuk segel dari kaca ke logam.
Kegunaan
Tungsten dan alloynya, digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan filamen lampu pijar, tabung elektron dan televisi,  dalam proses penguapan logam, untuk titik kontak listrik pada distributor mobil, target sinar X, unsur windings (proses pencairan logam dalam tungku listrik) dan pemanas pada tungku listrik, dan dalam peralatan untuk suhu tinggi dan pesawat luar angkasa. Alloy yang digunakan untuk peralatan berkecepatan tinggi seperti Hastelloy ®, Stellite ® mengandung tungsten. Tungsten karbida sangat penting digunakan dalam proses penempaan logam, penambangan logam dan industri minyak bumi. Kalsium dan magnesium tungstate sangat luas digunakan dalam pencahayaan fluoresen; dan garam tungsten lainnya digunakan dalam industri pewarna dan kimia. Tungsten disulfida adalah pelumas yang kering, dan mampu stabil pada suhu setinggi 500oC. Perunggu tungsten dan senyawa lainnya digunakan dalam industri cat.

Sejarah
Kaca berwarna kuning, mengandung lebih dari 1% uranium oksida dan telah ditemukan di Naples, Itali dengan perkiraan tahun pembuatan  79 S.M. Klaproth mengenali unsur asing dalam pitchblende dan berusaha mengisolasi logam tersebut pada tahun 1789.
Tampaknya uranium diisolasi pertama kali oleh Peligot pada tahun 1841, yang mereduksi anhidrat klorida dengan kalium.
Sumber
Uranium, tidak selangka yang diduga, bahkan lebih berlimpah daripada raksa, antimon (Sb) , perak, atau kadmium dan sama berlimpahnya seperti molibden atau arsen. Uranium terdapat dalam sejumlah mineral seperti pitchblende, uraninit, karnotit, autunit, uranofan dan tobernit. Juga terdapat pada batuan fosfat, lignit, pasir monazit, dan bisa diperoleh dari semua sumber komersial ini.
Departemen Energi Amerika Serikat membeli uranium dalam bentuk yang dapat diterima yakni U3O8 pekat. Program insentif ini telah meningkatkan persediaan uranium yang ada.
Uranium dapat dibuat dengan mereduksi uuranium halida dengan logam alkali atau alkali tanah atau dengan mereduksi uranium oksida dengan kalsium, aluminum atau karbon pada suhu tinggi. Logam ini juga bisa dihasilkan dari proses elektrolisis KUF5 atau UF4, yang dilarutkan dalam campuran CaCl2 dan NaCl yang dicairkan. Uranium dengan kemurnian tinggi dapat dibuat dengan penguraian termal senyawa uranium halida dengan filamen panas.
Sifat-sifat
Uranium memiliki tiga bentuk kristal yaitu: alfa – –(688 °C)? beta –(776 °C)? gamma. Uranium termasuk logam berat, berwarna putih keperak-perakan, bersifat piroforik (mudah meledak di udara dan hidrogen dapat menambah intensitas nyala) dalam kondisi halus.
Uranium lebih lunak dariada baja, dan dalam kondisi yang sangat halus, uranium mudah terlarut dalam air dingin. Mudah ditempa dan sedikit paramagnetik.
Di udara, uranium terlapisi dengan oksidanya. Asam juga dapat melarutkan logamnya, dan tidak terpengaruh sama sekali oleh basa.
Isotop
Uranium memiliki 16 isotop, yang semuanya bersifat radioaktif. Uranium di alam memiliki kandungan  238U sebanyak 99.28305%, 235U sebanyak 0.7110%, dan 234Usebanyak 0.0054%. Hasil studi menunjukkan bahwa persentase berat 235U dalam uranium alam bervariasi tergantung sumber mineral. DOE Amerika Serikat telah menetapkan nilai 0.711% sebagai persentase 235U dalam uranium alamiah. Uranium di alam memiliki radioaktif yang cukup untuk menghitamkan lembar fotografi dalam waktu satu jam.
Kebanyakan panas bumi diduga terkait dengan keberadaan uranium dan thorium.
Uranium-238 dengan masa waktu paruh 4.51 x 109 tahun, telah digunakan untuk memperkirakan usia batun gunung api. Sumber  uranium, sebagai unsur di alam dengan nomor  tertinggi – kecuali kemungkinan adanya neptunium atau plutonium -belum dapat diketahui. Diperkirakan bahwa uranium adalah produk hasil peluruhan unsur dengan massa atom yang lebih tinggi, yang hanya ada satu kali di bumi atau di alam semesta. Unsur asli ini bisa jadi merupakan hasil masa purba, dikenal sebagai big bang (ledakan maha dahsyat pada permulaan awal alam semesta) yang terjadi di bintang-bintang.
Kegunaan
Uranium adalah bahan bakar nuklir yang sangat penting. Uranium 238 bisa diubah menjadi Plutonium yang bida direaksikan fisi dengan reaksi sebagai berikut:
238U(n, gamma) ? 239U –(beta)? 239Np –(beta)? 239Pu
Konversi nuklir ini bisa dibawa ke dalam reaktor  awal di mana sangat memungkinkan untuk menghasilkan material baru yang bisa direaksikan fisi, daripada material yang bisa direaksikan fissi  dalam memelihara reaksi berantai.
Uranium-235 juga tak kalah pentingnya karena unsur ini adalah kunci untuk mnggunakan uranium. 235U, meski terdapat di alam hanya berkadar 0.71%, sangat mudah direaksikan fisi dengan neutron lambat sehingga reaksi berantai fisi yang panjang dapat dibuat dalam reaktor berkonstruksi dasar uranium alam dan moderator yang cocok, seperti air berat atau grafit, sendirian saja.
Uranium-235 bisa dipekatkan dengan difusi gasdan proses fisik lainnya, bila diinginkan dan digunakan sebagai bahan bakar uklir secara langsung, menggantikan uranium alamiah, atau digunakan sebagai bahan peledak.
Uranium alamiah, sedikit diperkaya dengan 235U degan kadar yang rendah, digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir untuk menghasilkan listrik. Thorium alamiah dapat diradiasikan dengan neutron sebagai berikut untuk menghasilkan isotop 233U yang penting:
232Th(n, gamma) ? 233Th –(beta)? 233Pa –(beta)? 233U
Meski thorium sendiri tidak bisa direaksikan fisi, 233U, dalam hal ini bisa digunakan sebagai bahan bakar nuklir. Satu pon uranium yang tereaksi fisi secara lengkap memiliki nilai bahan bakar yang sama dengan batu bara sebanyak 1500 ton lebih.
Kegunaan bahan bakar nuklir untuk menghasilkan energi listrik, untuk membuat isotop yang digunakan untuk tujuan damai, dan sebagai peledak, sangat diketahui dengan baik. Kapasitas 429 reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia yang beroperasi pada Januari 1990 dierkirakan mencapai 311000 megawatt.
Penggunaan uranium di Amerika Serikat dikontrol oleh Komisi Pengawasan Nuklir Amerika Serikat. Saat ini sedang dikembangkan penggunaan uranium yang habis, yakni uranium dengn persentase 235U berkurang hingga 0.2%.
Uranium digunakan dalam peralatan petunjuk inert, dalam kompas giro, sebagai imbangan berat untuk permukaan kontrol penerbangan, sebagai pemberat untuk kendaraan pembawa missil, dan sebagai bahan pelindung. Logam uranium digunakan untuk target sinar X untuk memproduksi sinar X berenergi tinggi; uranium nitrat berguna untuk tinta fotografi, dan uranium asetat digunakan dalam kimia analisis.
Kristal uranium bersifat triboluminesens (fenomena optis di mana cahaya dihasilkan ketika ikatan asimetris rusak karena zatnya tergores atau dihancurkan). Garam uranium juga digunakan untuk memproduksi kaca dan kilau Vaseline kuning. Uranium dan senyawanya sangat beracun, baik dari sudut pandang kimia dan radiologi.
Penanganan
Logam uranium yang sangat halus, bersifat piroforik, menghasilkan bahaya kebakaran.
Bekerja dengan uranium membutuhkan pengetahuan tentang konsentrasi yang masih diizinkan untuk pernafasan dan pencernaan.
Baru-baru ini, keberadaan uranium alamiah di tanah telah menjadi kekhawatiran karena adanya pmbentukan radon dan keturunannya.

DAFTAR PUSTAKA
  1. Chemistry - The Central Science. The Chemistry Hall of Fame. York University. Diakses pada 11 September 2006
  2. (18 Juli, 2005)"Top 50 Chemical Producers". Chemical & Engineering News 83 (29): 20-23.
  3. (July 18, 2005)"Top 50 Chemical Producers". Chemical & Engineering News 83 (29): 20-23.
  4. Harbone, J.B. (1987). Metode Fitokimia : Penetuan Cara Modern Menganalisis Tumbuhan Terbitan Kedua. Bandung : ITB
  5. Hostettmann, K. dkk. (1995). Cara Kromatografi Preparatif. Bandung : ITB Putra, D.I.E. (2007). Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Dalam Bidang Farmasi. http://library.usu.ac.id/download/fmipa/farmasi-effendy2.pdf.

Baca Juga Yang Ini, Seru Loo!!

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar