Alumunium dan Golongan IIIA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah.  Namun Seringkali kita tidak menyadari bahwa hidup kita tidak lepas dari suatu zat bernama unsur. Barang-barang dekorasi rumah seperti bingkai jendela, kenop pintu, pagar, grills, bar tirai serta artefak terbuat dari aluminium.  Aluminium digunakan juga dalam membuat klub golf, furniture indoor dan outdoor, kelelawar tenis, kulkas, pemanggang roti, panci, ceret, dll.  Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya,  senyawanya, atau paduan logamnya.  Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan.  Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut.

Sumber unsur-unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campurannya.  Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam tak pernah ditemukan dalam bentuk tunggal namun dalam bentuk senyawaannya diataranya yaitu logam alumunium dan logam golongan IIIA lainnya.  Dalam golongan IIIA yang merupakan logam yaitu alumunium (Al), galium (Ga), indium (In) dan thalium (Tl).  Secara umum untuk logam golongan ini cenderung kurang reaktif dan kurang bersifat logam dibandingkan dengan logam golongan logam alkali (IA) dan alkali tanah (IIA).  Hal ini ditunjukkan dengan beberapa sifat amfoter dan pembentukan senyawa kovalen.  Logam periode 4 (Ga, In, Tl) terjadi setelah jajaran unsur transisi dan disebut sebagai logam pasca-transisi. Sifat khasnya adalah mempunyai tingkat oksidasi 2 macam. Pada golongan IIIA oksidasinya +1 dan +3.  Diantara logam-logam pasca-transisi kestabilan relatif ditunjukkan dengan naiknya nomer atom dalam golongan tersebut. Contoh Tl⁺ lebih stabil dibandingan Tl⁺³ sedangkan Ga⁺³ lebih stabil dari Ga⁺.  Dalam  makalah ini, kami akan membahas lebih spesifik lagi tentang logam-logam pada golongan IIIA. Sehingga kami  berharap pembaca dapat memahami dan mengetahui logam golongan IIIA yang lebih dalam lagi.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam  makalah ini adalah:

1.         Bagaimana sifat fisika dan sifat kimia logam golongan IIIA?

2.         Bagaiman sumber logam golongan IIIA di alam?

3.         Bagaimana cara isolasi pada logam golongan IIIA?

4.         Bagaimana reaktifitas pada logam golongan IIIA?

5.         Bagaimana senyawaan logam golongan IIIA dan reksinya dengan unsur lain?

6.         Bagaimana ikatan yang terbentuk senyawaan logam golongan IIIA?

1.3. Tujuan Penyusunan Makalah

Tujuan dari penyusunan  makalah ini adalah agar mahasiswa lebih mengetahui sifat fisika dan sifat kimia logam golongan IIIA, sumber logam golongan IIIA di alam, cara isolasi logam golongan IIIA, reaktifitas logam golongan IIIA, reaksi logam golongan IIIA dengan unsur lain, dan ikatan yang terbentuk senyawaan logam golongan IIIA.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Sifat Logam Golongan IIIA

Unsur-unsur golongan III A yang merupakan unsur logam yaitu Aluminium (Al), Galium (Ga), Indium (In) dan Talium (Tl).  Secara umum untuk logam golongan IIIA ini cenderung kurang reaktif dan kurang bersifat logam dibandingkan dengan logam golongan logam alkali (IA) dan alkali tanah (IIA).  Hal ini ditunjukkan dengan beberapa sifat amfoter dan pembentukan senyawa kovalen.  Logam periode 4 (Ga, In, Tl) terjadi setelah jajaran unsur transisi dan disebut sebagai logam pasca-transisi. Sifat khasnya adalah mempunyai tingkat oksidasi 2 macam. Pada golongan IIIA oksidasinya +1 dan +3

a.       Aluminium

Aluminium (atau aluminum, alumunium, almunium, alminium) ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Aluminium (Al) adalah unsur logam yang biasa dijumpai dlm kerak bumi yang terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Umumnya juga dalam bentuk aluminium silikat dan campurannya dalam logam lain seperti natrium, kalium, furum, kalsium & magnesium. Aluminium murni adalah logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan, tidak beracun (sebagai logam), nonmagnetik dan tidak memercik. Aluminium sangat lunak dan kurang keras. Aluminium adalah logam aktif seperti yang ditunjukkan pada harga potensial reduksinya dan tidak ditemukan dalam bentuk unsur di alam. Aluminium adalah unsur ketiga terbanyak dalam kulit bumi, tetapi tidak ditemukan dalam bentuk unsur bebas. Walaupun senyawa aluminium ditemukan paling banyak di alam, selama bertahun-tahun tidak ditemukan cara yang ekonomis untuk memperoleh logam aluminium dari senyawanya.

Mineral aluminum yang paling penting dalam metalurgi adalah bauksit, AlOx(OH)₃^-2x (0 < x <1). Walaupun Al adalah logam mulia yang mahal di abad ke-19, harganya jatuh bebas setelah dapat diproduksi dengan jumlah besar dengan elektrolisis alumina, Al2O3, yang dilelehkan dalam krolit, Na3AlF6. Namun, karena produksinya memerlukan sejumlah besar energi listrik, metalurgi aluminum hanya ekonomis di negara dengan harga energi listrik yang rendah. Oleh karena itu, Jepang telah menutup peleburan aluminum, tetapi konsumsi Jepang terbesar kedua setelah US. Sifat aluminum dikenal dengan baik dan aluminum banyak digunakan dalam keseharian, misalnya untuk koin, panci, kusen pintu, dsb. Logam aluminum digunakan dengan kemurnian lebih dari 99 %, dan logam atau paduannya (misalnya duralium) banyak digunakan.

b.      Galium

Galium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31. Sebuah logam miskin yang jarang dan lembut, galium merupakan benda padat yang mudah rapuh pada suhu rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan akan melebur ditangan. Terbentuk dalam jumlah sedikit di dalam bauksit dan bijih seng.

Galium yang sangat murni bewarna keperakan dan logam ini memuai sebayak 3.1% jika berubah dari bentuk cair ke bentuk padat. Oleh karena itu, galium tidak boleh disimpan dalam gelas atau kontainer logam karena ia akan merusak tempatnya jika galium tersolidifikasi. Elemen ini tidak rentan terhadap serangan asam-asam mineral. Galium arsenide dapat mengubah aliran listrik menjadi cahaya dan dapat dipakai sebagai bahan campuran logam.

c.       Indium

Indium adalah logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil di dalam udara dan air tetapi larut dalam asam. Indium termasuk dalam logam miskin ( logam miskin atau logam post-transisi adalah unsur logam dari blok p dari tabel periodik, terjadi antara metalloid dan logam transisi, tetapi kurang dibanding dengan logam alkali dan logam alkali tanah, titik leleh dan titik didihnya lebih rendah dibanding dengan logam transisi dan mereka lebih lunak). Indium ditemukan dalam bijih seng tertentu. Logam indium dapat menyala dan terbakar.

Indium sering diasosiasikan dengan seng dan dari bahan inilah indium diproduksi secara komersil. Ia juga ditemukan di bijih besi, timbal dan tembaga.  Elemen ini tersedia dalam bentuk murni. Indium sangat lunak, putih keperak-perakan, dapat membasahi gelas.

Indium digunakan sebagai bahan campuran logam, campuran logam poros, transistor germanium, termistor dan fotokonduktor. Ia dapat dilapisi pada logam dan diuapkan pada gelas untuk membentuk kaca sebagus yang tebuat dari perak tetapi tidak rentan korosi atmosfir

d.      Thallium

Thalium adalah unsur kimia dengan simbol Tl dan mempunyai nomor atom 81. Thalium adalah logam yang lembut dan berwarna kelabu dan lunak dan dapat dipotong dengan sebuah pisau. Thalium termasuk logam miskin. Thalium kelihatannya seperti logam yang berkilauan tetapi ketika bersentuhan dengan udara, thalium dengan cepat memudar menjadi warna kelabu kebiru-biruan yang menyerupai timbal. Jika thalium berada di udara dalam jangka waktu yang lama maka akan terbentuk lapisan oksida pada thalium. Jika thalium berada di air maka akan terbentuk thalium hidroksida. Oksida akan terbentuk jika membiarkan talium di udara dan hidrida dapat terbentuk jika tercampur dengan air. Logam ini sangat lunak dan mudah dibentuk. Ia dapat dipotong dengan pisau. Talium memiliki 25 isotop dengan berat atom terbentang dari 184 sampai 210. Talium alami adalah campuran dua isotop. Campuran logam raksa-talium yang membentuk eutectic pada 8.5% talium diberitakan membeku pada titik -60 Celcius, sekitar 20 derajat dibawah titik beku raksa.

Unsur thalium dan senyawanya bersifat racun dan penanganannya harus hati-hati. Thalium dapat menyebabkan kanker.  Logam ini sangat beracun dan pernah digunakan sebagai bahan racun tikus dan insektisida. Sejak diketahui adanya kemungkinan bahwa unsur ini dapat menyebabkan kanker (walaupun EPA tidak mengklasifikasikannya sebagai karsinogen), penggunaan unsur ini untuk keperluan tersebut telah dikurangi atau dilarang di banyak negara. Talium juga dipergunakan sebagai detektor inframerah.

Elemen ini dan senyawa-senyawanya sangat beracun dan harus ditangani secara hati-hati. Kontak dengan kulit sangat membahayakan dan ketika mencairkan logam ini, perlu ventilasi udara yang cukup. Eskpos terhadap talium (senyawanya yang terlarut) tidak boleh melebihi 0.1 mg/m³ (berdasarkan 8 jam berat rata-rata, selama 40 jam per minggu

1.      Sifat fisika

Sifat	Al	Ga	In	Tl
Konfigurasi elektron terluar	3S23P1	4S24P1	5S25P1	6S26P1
Jari-jari logam (pm)	143	141	166	171
Jari-jari ion (pm)	-50	11362	13281	14095
Energi Ionisasi pertama (KJ/mol)	576,4	578,3	558,1	589
Keelektronegatifan (Skala Pauling)	1,5	1,6	1,7	1,8
Potensial Elektroda ( V )M+ (aq) + e  M ( p) M3+ (aq) + 3e  M (p)	- -1,66	- -0,56	-0,25 -0,34	-0,34 +0,72
Titik Cair ( oC)	660,4	298	156,6	303,5
Titik didih ( oC)	2467	2403	2080	1457
Kelimpahan dalam kulit bumi (ppm)	81,300	15	0,1	2

Unsur	Al	Ga	In	Tl
Nomor atom	13	31	49	81
Konfigurasi elektron	[Ne] 3s23p1	[Ar] 3d104s24p1	[Kr] 4d105s25p1	[Xe] 4f145d106s26p1
Jari –jari atom (A0)	1,25	1,24	1,50	1,55
Jari –jari ion (A0)	0,45	0,60	0,81	0,95
Kerapatan (g/cm3)	2,70	5,90	7,30	11,85
Titik Leleh (0K)	932	303	429	577
Titik Didih (0K)	2720	2510	2320	1740
Energi ionisasi (I) (kJ/mol)	577	579	556	590
Energi ionisasi (II) (kJ/mol)	1816	1979	1820	1971
Energi ionisasi (III) (kJ/mol)	2744	2962	2703	2874
Kelimpahan dalam kulit bumi (ppm)	81,300	15	0,1	2
Potensial Elektroda ( V ) M+ (aq) + e  M ( p) M3+ (aq) + 3e  M (p)	- -1,66	- -0,56	-0,25 -0,34	-0,34 +0,72

Kecenderungan sifat logam golongan IIIA:

·    Jari-jari logam cenderung berkurang dari Ga- Tl, kecuali logam Al

·    Jari-jari ion cenderung meningkat dari Al – Tl

·    Energi ionisasi pertama unsur golongan IIIA cenderung berkurang dari Al – Tl

·    Keelektronegatifan unsur golongan IIIA cenderung bertambah dari Al – Tl

·    Titik cair unsur golongan IIIA cenderung bertambah dari Ga – Tl, kecuali Al memiliki titik cair yang besar

·    Titik didih unsur golongan IIIA cenderung berkurang dari Al – Tl

Potensial reduksi negatif menyatakan bahwa unsur lebih bersifat logam dibandingkan hidrogen. Energi pengionan dari logam golongan IIIA hampir sama satu sama lain, kecuali energi hidrasi Al³⁺  merupakan yang terbesar di antara kation golongan IIIA. Hal ini menjelaskan bahwa Al³⁺ mempunyai potensial reduksi negatif yang paling besar di antara kation golongan IIIA dan bahwa Al adalah logam yang paling aktif.

Sifat menarik dari unsur Ga, In, dan Tl yang tidak terdapat pada Al adalah kemampuan membentuk ion bermuatan satu. Kemampuan ini menunjukkan adanya pasangan elektron lembam, nS², dalam atau dari unsur pasca-peralihan (post-transition). Jadi, sebuah atom Ga dapat kehilangan elektron pada 4p dan mempertahankan elektron 4s untuk membentuk ion Ga⁺, dengan konfigurasi elektron [Ar]3d¹⁰4s². Kemungkinan ini lebih mudah terjadi pada atom yang lebih berat dalam golongan. Dalam kenyataannya , talium dengan bilangan oksidasi +1 lebih mantap dalam larutan berair dibanding taliuum dengan bilangan oksidasi +3.

Ukuran ion yang kecil, besarnya muatan ion, dan tingginya energi ionisasi menyebabkan logam golongan IIIA umumnya memiliki sifat kovalen yang tinggi ( ion Al³⁺ tidak dijumpai kecuali dalam ALF₃ padat). Dalam larutan berair, ion Al³⁺ berada dalam bentuk ion terhidrat Al(H₂O)₆³⁺ atau dalam bentuk kompleks lainnya. Al sangat stabil terhadap udara, karena membentuk lapisan oksida pada permukaannya yang digunakan untuk melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut.

2. Sifat Kimia

Sifat kimia galium serupa dengan aluminium. Talium mempunyai beberapa kesamaan dengan timbal, misalnya rapatannya yang tinggi (11,85 g/cm³), lunak, dan bersifat racun dari senyawanya.  Pemanasan unsur golongan IIIA dalam oksigen menghasilkan seskuioksida (M₂O₃).

M(s) + O₂                         M₂O₃(s)

Semua logam golongan IIIA  dapat bereaksi dengan halogen membentuk senyawa trihalida. Fluorida-fluorida Al, Ga, dan In adalah ionik, titik leleh tinggi ( berturut-turut 1290, 950, dan 1170 ^oC), sukar larut dalam air ( energi kisi tinggi); sedangkan klorida, bromida, dan iodidanya mempunyai titik leleh lebih rendah, bersifat kovalen dengan bilangan koordinasi yang bervariasi. Unsur-unsur golongan IIIA tidak dapat membentuk hidrida secara langsung dengan hidrogen, AlH₃ ada dalam bentuk polimer ( AlH₃)n, dimana antara atom Al dihubungkan dengan jembatan hidrogen. AlH₃  dibuat dengan mereaksikan LiH dengan AlCl₃ dalam pelarut eter, bila LiH berlebih.

LiH(s) + AlCl₃                     (AlH₃)n(s)                        LiAlH­₄(s)

2.2  Sumber Logam Golongan IIIA di Alam

Aluminium adalah salah satu logam terpenting yang tedapat dalam kerak bumi. Bijih aluminium yang digunakan untuk produksi aluminium adalah bauksit. Bauksit mengandung hidrat aluminium oksida, Al₂O₃.H₂O, dan Al₂O₃.3H₂O serta oksida besi, silikon, titanium, sedikit tanah liat dan silikat. Kadar Aluminium Oksida (Alumina) dapat mencapai 35% – 60%.

Galium sering ditemukan sebagai elemen yang terkandung di dalam diaspore, sphalerite, germanite, bauksit dan batu bara. Analisa debu dari hasil pembakaran batubara pernah menunjukkan kandungan gallium sebanyak 1.5%.

Indium sering diasosiasikan dengan seng dan dari bahan inilah indium diproduksi secara komersil. Ia juga ditemukan dalam bentuk sulfida (In₂S₃) dan dalam bentuk campuran seng, serta biji tungsten, timah, di bijih besi, timbale dan tembaga. Kelimpahan Indium  dalam kulit bumi (ppm) sebesar  0,1.

Talium terdapat di  crooksite (TlCu₇Se₄), lorandite, dan hutchinsonite (TlPbAs₅S₉). Ia juga ada dalam pyrites dan diambil dengan cara memanggang bijih ini. Talium juga dapat diambil dengan cara melebur bijih timbale dan seng. Proses pengambilan talium agak kompleks dan tergantung sumbernya. Manganes nodules, ditemukan di dasar samudera juga mengandung talium

2.3    Isolasi Logam Golongan IIIA

a.    Aluminium

Aluminium dibuat menurut proses Hall-heroult yang ditemukan oleh Charles M.Hall di Amerika Serikat dan Paul Heroult  tahun 1886. Pengolahan aluminium dan bauksit meliputi 2 tahap yaitu pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni dan peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis

1. Pemurnian bauksit melalui cara :

Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utamadalam bauksit. Pengotor utama bauksit biasanya terdiri dari SiO, Fe₂O, dan TiO₂. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH)

Al₂O₃(s) + 2NaOH(aq)+ 3H₂O(l)                 2NaAl(OH)₄(aq)

Aluminium oksida larut dalam NaOH sedangkan pengotornya tidak larut. Pengotor- pengotor dapat dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO₂ dan pengenceran.

2NaAl(OH)₄(aq)+ CO₂(g)                2Al(OH)₃(s )+ Na₂CO₃(aq)+ H₂O(l)

Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al₂O₃).

2Al(OH)₃(s)                 Al₂O₃(s)+ 3H₂O(g)

2. Peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis

Tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis menurut proses Hall-Heroult. Dalam proses Hall-Heroult,aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan krinolit (Na₃AlF₆) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950^oC. Sebagai anode digunakan batang grafit.

Dalam proses elektrolisis dihasilkan aluminium di katoda dan di anoda terbentuk gas O₂ dan CO₂

Reaksi    : 2Al₂O₃(l)                     4Al³⁺ (l) + 6O^2- (l)

Katoda : 4Al³⁺ (l)+ 12e-                  4Al

Anoda   : 4O^2- (l)                  2O₂(g)+ 8e

  C(s)+ 2O^2- (l)                     CO₂(g)+ 4e

  2Al₂O₃(l)+ C(s)                  4Al+ 2O₂(g)+ CO₂(g)

b.        Galium

Galium biasanya adalah hasil dari proses pembuatan aluminium. Pemurnian bauksit melalui proses Bayer menghasilkan konsentrasi ghalium pada larutan alkali dari sebuah aluminium. Elektrolisis menggunakan sebuah elektroda merkuri yang memberikan konsentrasi lebih lanjut dan elektrolisis lebih lanjut menggunakan katoda baja tahan karat dari hasil natrium gallat menghasilkan logam galium cair. Galium murni membutuhkan sejumlah proses akhir lebih lanjut dengan zona penyaringan untuk membuat logam galium murni.

c.         Indium

Indium biasanya tidak dibuat di dalam laboratorium. Indium adalah hasil dari pembentukan timbal dan seng. Logam indium dihasilkan melalui proses elektrolisis garam indium di dalam air. Proses lebih lanjut dibutuhkan untuk membuat aluminium murni dengan tujuan elektronik. 

d.        Thalium

Logam thalium diperoleh sebagai produk pada produksi asam belerang dengan pembakaran pyrite dan juga pada peleburan timbal dan bijih besi.  Tl biasanya diperoleh dengan elektrolisis  larutan garam-garamnya dalam air, bagi Ga dan In kemungkinan ini bertambah karena besarnya tegangan lebih untuk evolusi  hidrogen dari logam-logam ini.

2.4  Reaktifitas Pada Logam Golongan IIIA

Reaktivitas unsur-unsur golongan ini tidak ada kecenderungan. Potensial reduksi golongan IIIA negatif, ini menunjukkan bahwa unsur IIIA bersifat lebih logam dibanding hidrogen. Al3+ mempunyai potensial reduksi negatif yang paling besar di antara kation golongan IIIA.  Oleh karena itu Al merupakan logam golongan IIIA yang paling aktif.

2.5  Senyawaan Logam Golongan IIIA Dan Reksinya Dengan Unsur Lain

2.5.1        Senyawaan Logam Golongan IIIA

a.      Aluminium

·    Nitrida

Aluminium Nitrida (AlN) dapat dibuat dari unsur-unsur pada suhu 800⁰ C. Itu dihidrolisis dengan air membentuk ammonia dan aluminium hidroksida.

·       Aluminium Hidrida

Aluminium hidrida (AlH₃)n dapat dihasilkan dari trimetil aluminium dan kelebihan hydrogen. Ini dibakar secara meledak pada udara. Aluminium hidrida dapat juga dibuat dari reaksi aluminium klorida pada litium klorida pada larutan eter, tetapi tidak dapat diisolasi bebas dari pelarut.

·       Aluminium oksida

Aluminium oksida (Al₂O_3­) dapat dibuat dengan pembakaran oksigen atau pemanasan hidroksida,nitrat atau sulfat.

·       Pada unsur halogen

- aluminium iodida : AlI₃

- aluminium flourida : AlF₃

b. Galium

·       Pada unsur halogen membentuk :

- Galium triklorida : GaCl₃

- Galium (III) bromida GaBr₃

- Galium (III) iodida : GaI₃

- Galium (III) flourida : GaF₃

·       Senyawaan lain         :

-   Galium (II) selenida

-   Galium (II) sulfida

-   Galium (II) tellurida

-   Galium (III) tellurida

-   Galium (III) selenida

-   Galium (III) arsenida

c. Indium

Senyawa –senyawa indium jarang ditemukan oleh manusia. Semua senyawa indium seharusnya dipandang sebagai racun. Senyawa –senyawa indium dapat merusak hati, ginjal dan jantung.

·      Pada unsur halogen

- Indium (I) Bromida

- Indium (III) Bromida

- Indium (III) Klorida

- Indium (III) Flourida

·      Pada senyawa lain :

- Indium (III) Sulfat

- Indium (III) Sulfida

- Indium (III) Selenida

- Indium (III) Phosfida

- Indium (III) Nitrida

- Indium (III) Oksida

d. Thalium

- Senyawa thalium pada flourida : TlF, TlF₃,

- Senyawa thalium pada klorida : TlCl, TlCl₂, TlCl₃

- Senyawa thalium pada bromida : TlBr, Tl₂Br₄

- Senyawa thalium pada iodida : TlI, TlI₃

- Senyawa thalium pada oksida : Tl₂O, Tl₂O₃

- Senyawa thalium pada sulfida : Tl₂S

- Senyawa thalium pada selenida : Tl₂Se

2.5.2        Reaksi Logam Golongan IIIA dengan Unsur Lain

a. Aluminium

·    Reaksi aluminium dengan udara

Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam aluminium dilapisi dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam agar tahan terhadap udara. Jadi, aluminium tidak bereaksi dengan udara. Jika lapisan oksida rusak, logam aluminium bereaksi untuk menyerang (bertahan). Aluminium akan terbakar dalam oksigen dengan nyala api, membentuk aluminium (III) oksida Al₂O₃.

4Al _(s) + 3O_{2 (l )} → 2 Al₂O₃

·      Reaksi aluminium dengan air

Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam aluminium dilapisi dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam agar tahan terhadap udara. Hal serupa juga terjadi pada reaksi aluminium dengan air.

2 Al _(s)  +  3 H₂O  →  Al₂O_{3 (s)}  +  3 H_{2 (g)}

·      Reaksi aluminium dengan halogen

Aluminium bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti iodin (I₂), klorin (Cl₂), bromine (Br₂), membentuk aluminium halida menjadi aluminium (III) iodida, aluminium (III) bromida, aluminium (III) klorida.

2Al _(s) + 3I_{2 (l)} →  Al₂I_{6 (s)}

2Al _(s) + 3Cl_{2 (l)} → 2 AlCl₃

2Al _(s) + 3Br_{2 (l)} → 2Al₂Br₆

·      Reaksi aluminium dengan asam

Logam aluminium larut dengan asam sulfur membentuk larutan yang mengandung ion Al (III) bersama dengan gas hydrogen.

2Al _(s) + 3H₂SO_{4 (aq)} → 2Al ³⁺ _(aq) + 2SO₄ ^2- _(aq) + 3H_{2 (g)}

2Al _(s) + 6HCl _(aq) → 2Al ³⁺ _(aq) + 6Cl^- _(aq) + 3H_{2 (g)}

·      Reaksi aluminium dengan basa

Aluminium larut dengan natrium hidroksida.

2Al _(s) + 2 NaOH _(aq) + 6 H₂O → 2Na⁺_(aq) + 2[Al (OH)₄]^- + 3H_2(g)

b. Galium

·      Reaksi galium dengan asam

Ga₂O₃ + 6 H⁺ → 2 Ga³⁺ + 3 H₂O

Ga (OH)₃ + 3 H_­­⁺ → Ga³⁺ + 3 H₂O

·      Reaksi dengan Halogen

2Ga _(s) + 3I_{2 (l)} →  Ga₂I_{6 (s)}

2Ga_(s) + 3Cl_{2 (l)} → 2GaCl₃

2Ga_(s) + 3Br_{2 (l)} →  Ga₂Br₆

·      Reaksi galium dengan basa

Ga₂O₃ + 2 OH^- → 2 Ga(OH)₄­_­^-

Ga (OH)₃ + OH^- → Ga(OH)₄­_­^-

c. Indium

·      Reaksi indium dengan udara

In³⁺ + O_­2 → In_­2­O₃

·      Reaksi indium dengan asam

Indium bereaksi dengan HNO₃ 15 M

In³⁺ + 3HNO_­3 → In­(N­O₃)₃ + 3H⁺

Indium juga bereaksi dengan HCl 6M

In³⁺ + 3HCl → In­Cl₃ + 3H⁺

d. Thalium

·      Reaksi talium dengan udara

Potongan logam thalium yang segar akan memudar dengan lambat memberikan lapisan oksida kelabu yang melindungi sisa logam dari pengokdasian lebih lanjut.

2 Tl _(s) + O_{2 (g)} → Tl₂O

·      Reaksi thalium dengan air

Thalium kelihatannya tidak bereaksi dengan air. Tapi logam thalium memudar dengan lambat dalam air basah atau larut dalam air menghasilkan racun thalium (I) hidroksida

2 Tl _(s) + 2H₂O _(l) → 2 TlOH _(aq) + H_{2 (g)}

·      Reaksi thalium dengan halogen

Logam thalium bereaksi dengan hebat dengan unsur-unsur halogen seperti flourin (F₂), klorin (Cl₂), dan bromin (Br₂) membentuk thalium (III) flourida, thalium (III) klorida, dan thalium (III) bromida. Semua senyawa ini bersifat racun.

2 Tl _(s) + 3 F_{2 (g)} → 2 TlF_{3 (s)}

2 Tl _(s) + 3 Cl_{2 (g)} → 2 TlCl_{3 (s)}

2 Tl _(s) + 3 Br_{2 (g)} → 2 TlBr_{3 (s)}

·      Reaksi thalium dengan asam

Thalium larut dengan lambat pada asam sulfat atau asam klorida (HCl) karena racun garam talium yang dihasilkan tidak larut.

2Tl _(s) + 3H₂SO_{4 (aq)} → 2Tl ³⁺ _(aq) + 2SO₄ ^2- _(aq) + 3H_{2 (g)}

2Tl _(s) + 6HCl _(aq) → 2Tl ³⁺ _(aq) + 6Cl^- _(aq) + 3H_{2 (g)}

2.6    Ikatan Yang Terbentuk Senyawaan Logam Golongan IIIA

1.    Ikatan Ion

Ikatan ion adalah gaya tarik-menarik listrik antara ion yang berbeda muatan. Ikatan ion dapat terjadi apabila atom unsur yang memiliki energi ionisasi rendah melepaskan elektron valensinya sehingga berubah menjadi ion positif, dan atom unsur yang lain mempunyai afinitas elektron tinggi menangkap elektron tersebut sehingga berubah menjadi ion negatif. Pada golongan logam IIIA ini sifat ikatannya adalah semi ionik. Contoh : ikatan dalam senyawa AlCl₃

Ikatan yang terjadi antara logam golongan IIIA dengan nonlogam cenderung ionik.

2.       Ikatan Logam

Unsur logam mempunyai sedikit elektron valensi. Oleh karena itu, kulit terluar unsur logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong), sehingga elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain. Elektron-elektron valensi tersebut berbaur sehingga menyerupai awan atau lautan yang membungkus ion-ion positif logam di dalamnya. Jadi, struktur logam dapat dibayangkan sebagai ion-ion positif yang dibungkus oleh awan atau lautan elektron valensi

3.      Ikatan Kovalen

Ikatan senyawa L    O , L    S , dan  L    N  (L=logam golongan 3a) yang terbentuk yaitu ikatan kovalen.

BAB III

KESIMPULAN

Berdasarkan uraian dalam makalah ini, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1.        Logam golongan IIIA terdiri dari Aluminium (Al), Galium (Ga), Indium (In) dan Talium (Tl)

2.        Logam golongan IIIA dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom cenderung bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron terluar bertambah besar kecuali logam Al. Namun energi ionisasi golongan ini tidak beraturan, sehingga  keraktifan unsur-unsur golongan ini tidak ada kecenderungan

3.        Logam golongan IIIA umumnya dapat bereaksi dengan udara/ oksigen, air, halogen, asam dan basa

4.        Unsur-unsur dari logam utama golongan III A di alam tidak ditemukan dalam bentuk unsur melainkan dalam bentuk senyawanya. Oleh karena itu, diperlukan beberapa proses yang digunakan untuk dapat mengisolasi unsur tersebut dari senyawanya.

5.        Sumber logam golongan IIIA di alam di antaranya Aluminium dalam Bauksit yang mengandung hidrat aluminium oksida (Al₂O₃.H₂O), Galium sering ditemukan sebagai elemen yang terkandung di dalam diaspore, sphalerite, germanite, bauksit dan batu bara, Indium ditemukan dalam bentuk sulfida (In₂S₃), dan Talium terdapat di  crooksite (TlCu₇Se₄), lorandite, dan hutchinsonite (TlPbAs₅S₉)

6.        Senyawaan  golongan IIIA  berikatan logam, ionik,  ada juga yang berikatan kovalen.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia dan M.S Tupamahu. 2001. Struktur Atom, Struktur Molekul, & Sistem Periodik. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti

Cotton, F.A dan G. Wilkinson. 2009. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press.

http://id.wikipedia.org/wiki/aluminium

http://mediabelajaronline.blogspot.com/2011/09/logam-alkali-golongan-ia.html

http://www.tutorvista.com/content/science/science-ii/metals-non-metals/chemical-properties-metals.php