Periode 4

PERIODE 4

Unsur periode 4 adalah unsur-unsur kimia pada baris (atau periode) keempat tabel periodik. 

Periode 4 mengandung 20 unsur, dimulai dari kalium dan diakhiri oleh kripton. Sesuai kaidah, unsur-unsur periode 4 mengisi terlebih dahulu kulit 4s, disusul kulit 3d dan 4p, urutannya seperti itu.

Kelimpahan unsur transisi periode 4 di alam dan manfaatnya yaitu: 

1. Scandium (Sc). Logam ini ditemukan pada mineral torvetit. Skandium dibuat dengan elektrolisis cairan ScCl3 yang dicampur kloridaklorida lain. Manfaat unsur ini utamanya ketika dipaukan logam lain. Misalnya paduan alumunium - skandium dipakai pada industri aeroangkasa dan peralatan sukan. 

2. Titanium (Ti). Ditemukan pada mineral rutil yang di di bijih besi sebagai ilmenit dan ferrotitanate. Titanium terdapat pula pada karang, silikat, bauksit, batubara, dan tanah liat. Titanium dibuat dengan Metode Kroll yang banyak menggunakan klor dan karbon. Titanium dipaai pada badan pesawat terbang dan pesawat supersonik. Pada suhu tingga, kekuatan titanium cenderung stabil. 

3. Vanadium (V). Vanadium terdapat pada senyawa karnotit dan vanadinit. Frevonadium (logam campuran dengan besi) dihasilkan dari reduksi V2O5 dengan campuran silikon (Si) dan besi (Fe). Vanadium kerap dipergunakan untuk membuat peralatan dengan kekuatan dan kelenturan tinggi. Contohnya per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi. 

4. Kromium (Cr). Unsur ini ditemukan pada krommit dan sejumlah kecil kromoker. Logam krom dibuat menurut proses goldschmidt dengan jalan mereduksi Cr2O3 dengan logam aluminium. Krom sering digunakan untuk mengeraskan baja, pembuatan baja tahan karat, hinga membentuk banyak aloi (logam campuran) yang bermanfaat. 

5. Mangan (Mn). Mangan bisa ditemukan pada biji berupa pirulosit dan rodokrosit. Pembuatan feromangan dilakukan dengan mereduksi MnO2 dengan campuran besi oksida dan karbon. Mangan dipakai pada produksi baja yang berguna saat pemurnian besi. Selain itu digunakan pula untuk mengeraskan baja. 

6. Besi (Fe). Besi jarang ditemui secara bebas di bumi, namun berada dalam wujud bijih besi, seperti hematite, siderite, dan magnetite. Besi dibuat menggunakan bijih besi dengan cara mereduksi bijih dalam tanur (tungku). Besi digunakan dalam bahan cat seperti cat minyak, cat air, atau cat tembok. Dapat pula unsur ini untuk bahan tinta atau mengkilapkan kaca. 

7. Nikel (Ni). Nikel bisa ditemui sebagai senyawa, seperti sulfida, arsen, dan silikat. Nikel sering ditemukan pada komponen pemanas listrik sebagai logam campuran. Nikel juga untuk aliase seperti pada baja stainless, monel, alnico, dan nikrom 

8. Tembaga (Cu). Unsur ini dapat ditemukan pda Pirit tembaga, bornis, kuprit, melakonit, dan malasit. Tembaga diperoleh dari bijih kalkopirit CuFeS2 melalui tahapan pengapungan, pemangganggan, reduksi, dan elektrolisis. Tembaga kerap digunakan sebagai kabel jaringan listrik. Pipa ledeng juga sebagian memakai bahan dari campuran tembaga. 

9. Seng (Zn). Unsur tersebut ditemukan di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende, senyawa karbonat kelamin, dan senyawa silikat seperti hamimorfit. Pembuatan logam seng dilakukan dengan memanggang seng sulfida (ZnS) lalu oksida seng direduksi dengan karbon pijar. Seng digunakan dalam pelapisan besi dan baja sebagai pencegah karat. 

10. Kobalt (Co). Kobalts di alam ditemuakan sebagai arsenda dari Fe, Co, Ni dan dikenal sebagai smaltit, kobaltit, dan eritrit. Unsur Kobalt ketika hujan hidroksida hujan, akan timbul (NaOCl)

Sifat fisika dan kimia unsur kimia periode 4 adalah sebagai berikut:

Sifat fisika:

    * Semua unsur kimia periode 4 adalah logam dengan elektron-elektron berpasangan, kecuali pada logam seng¹.

    * Mereka memiliki titik leleh dan titik didih tinggi karena ikatan antaratompada logam di unsur tersebut lebih kuat¹.

    * Mereka memiliki sifat magnetik karena memiliki elektron tak berpasangan pada subkulit d¹.

    * Jari-jari atom mereka lebih besar dan tidak teratur dari kiri ke kanan karena adanya efek penyaringan elektron subkulit d¹.

    * Ion mereka berwarna karena adanya perbedaan energi antara orbital d yang terisi sebagian¹.

Sifat kimia:

    * Mereka bersifat elektropositif (mudah melepaskan elektron) sehingga bilangan oksidasinya bertanda positif³.

    * Bilangan oksidasi maksimum yang dicapai suatu unsur transisi menyatakan jumlah elektron pada subkulit 3d dan 4s³.

    * Mereka dapat membentuk ion kompleks dengan ligan-ligan yang memiliki pasangan elektron bebas⁴.

    * Mereka dapat berperan sebagai katalis karena dapat mengubah bilangan oksidasinya dengan mudah⁴.

    * Mereka dapat membentuk senyawa koordinasi dengan geometri yang beragam⁴.

Pembuatan Unsur Periode 4 (Unsur Transisi)

a.  Skandium (Sc) 

Dibuat dengan elektrolisis cairan ScCl3  yang dicampurkan dengan klorida- klorida lain. 

b.  Titanium (Ti) 

Salah satu metode yang digunakan dalam proses pembuatan titanium adalah Metode Kroll yang              banyak menggunakan klor dan karbon. Hasil reaksinya adalah titanium tetraklorida yang kemudian dipisahkan dengan besi triklorida dengan menggunakan proses distilasi. Senyawa titanium tetraklorida, kemudian direduksi oleh magnesium menjadi logam murni. Udara dikeluarkan agar logam yang dihasilkan tidak dikotori oleh unsur oksigen dan nitrogen. Sisa reaksi adalah antara magnesium dan magnesium diklorida yang kemudian dikeluarkan dari hasil reaksi menggunakan air dan asam klorida sehingga meninggalkan spons titanium. Spon ini akan mencair di bawah tekanan helium atau argon yang pada akhirnya membeku dan membentuk                    batangan titanium murni. 

c.  Vanadium (V) 

Frevonadium (logam campuran dengan besi) dihasilkan dari reduksi V2O5  dengan campuran                silikon (Si) dan besi (Fe)

Reaksinya: 

2V2O5(s) + 5Si(s) + Fe(s) → 4V(s) + Fe(s) + 5SiO2(s)

Senyawa SiO2 ditambah dengan CaO menghasilkan suatu terak yaitu bahan yang dihasilkan selama pemurnian logam. 

d.  Krom (Cr) 

Logam krom dibuat menurut proses Goldschmidt dengan jalan mereduksi Cr2O3 dengan logam aluminium. 

Reaksinya: 

Cr2O3(s) + 2Al(s) → Al2O3(s) + 2Cr(s)

e. Mangan (Mn) 

Pembuatan feromangan dilakukan dengan mereduksi MnO2 dengan campuran besi oksida dan karbon. 

Reaksinya: 

MnO2 + Fe2O3 + 5C → Mn + 2Fe + 5CO

f. Besi (Fe) 

Besi diperoleh dari bijih besi dengan cara mereduksi bijih dalam tanur (tungku). Bahan-bahan  yang diperlukan antara lain  bijih besi (hematit) Fe2O3 sebagai bahan baku, batu kapur CaCO3 sebagai  pengikat zat pengotor, kokas (C) sebagai reduktor, udara untuk mengoksidasi C menjadi CO.

Manfaat periode 4 dalam kehidupan sehari-hari:

Skadium (Sc)

Skadium digunakan sebagai komponen pada lampu berintesitas tinggi dan bahan pembentukan gelatin hidroksida (Sc(OH)3).

Titanium (Ti)

Titanium banyak digunakan dalam industri pesawat terbang, mesin turbin, dan peralatan kelautan.

Vanadium (V)

Vanadium banyak digunakan dalam pembuatan peralatan teknik yang tahan getaran. misal pegas, per mobil, pesawat terbang, dan kereta api.

Besi (Fe) Besi bersifat feromagnetik. Oleh karena itu, banyak oksida besi digunakan sebagai bahan pembuatan perangkat elektronik, memori komputer, dan pita rekaman.

Nikel (Ni) Niket berfungsi untuk melapisi logam agar tahan karat dan sebagai campuran logam. Selain itu, nikel digunakan sebagai penghantar panas atau listrik yang baik.

Tembaga (Cu)  Tembaga banyak digunakan sebagai kabel listrik (alat- alat elektronik). Tembaga mudah ditempa dan bercampur dengan emas sehingga digunakan pada pembuatan kerajinan.

Kelompok 6: 

- Afif Aldiyan

- Farras Rajilmahasin

- Lathif Zhein

- Natsara Arijan Dwyanda

- Rigyna Anatta Salsabila

- Rini Fitria Nasrul