FLIPBOOK GOLONGAN 4A

Unsur Golongan 14

Kimia Anorganik : Kimia Unsur
Golongan IV A

Firdha Rizkiana Putri 0
Lulu Mutmainah

pendahuluan

Unsur merupakan suatu zat yang tidak dapat terpisah menjadi zat lain
yang lebih sederhana dengan cara kimia. Dalam tabel periodic unsur –
unsur dikelompokkan kedalam beberapa golongan berdasarkan
subkulit yang terisi. Unsur utama, gas mulia, unsur transisi (logam
transisi), lantanida dan aktinida. Unsur – unsur utama adalah unsur-
unsur yang memiliki subkulit s atau p dengan bilangan kuantum
utama tertinggi yang belum terisi penuh , yaitu golongan IA-VIIA.
Namun pengecualian untuk unsur helium (He) dan seluruh gas mulia
yaitu golongan VIIIA mempunyai subkulit p terisi penuh. Logam
transisi merupakan unsur – unsur kimia yang termasuk kedalam
golongan IB – VIIIB yang memiliki subkulit d yang tidak terisi penuh
(Chang,2005).

KARAKTERISTIK Setelah melepas elektron unsur logam akan
bermuatan positif sedangkan unsur
Unsur – unsur kimia yang tergolong nonlogam akan bermuatan negatif setelah
kedalam golongan 14 yaitu unsur karbon menerima elektron. Positif dan Negatif, tarik
(C), silicon (Si), germanium (Ge), timah (Sn) menarik, sama seperti laki-laki dan
dan timbal (Pb). Dalam tabel periodic perempuan. Keduanya akan mencapai
unsur, golongan 14 dinamakan dengan kestabilan dengan membentuk hubungan
golongan IV A . unsur-unsur dalam yang disebut senyawa kimia.
golongan 14 ini memiliki bilangan valensi 4.
Unsur – unsur dalam golongan 14 Kestabilan tingkat oksidasi
menunjukkan gradasi dari unsur C.
Sebagaian besar unsur pada golongan ini Dua tingkat oksidasi senyawa golongan
bukan termasuk kedalam kategori logam, IVA dalam senyawa adalah +2 dan +4. Dari
unsur karbon (C) adalah nonlogam, silicon atas ke bawah golongan tingkat iksidasi
(Si) dan germanium (Ge) adalah metalloid, +2 lebih stabil dari pada +4, sedangkan
lain halnya dengan timah (Sn) dan timbal semakin ke atas golongan maka tingkat
(Pb) yang termasuk kedalam jenis logam. oksidasi +4 lebih stabil dari pada +2. Ini
Unsur –unsur pada golongan ini memiliki meruapakan hasil dari efek pasangan
bilangan oksidasi +2 dan +4. Pada unsur inertyang menjadi lebih kuat dari atas ke
karbon dan silicon dengan bilangan bawah. Perubahan ini sebgai tanggung
oksidasi +4 akan lebih stabil, contohnya jawab karakter unsur golongan IVA:
pada CO2, CO, dan SiO. Undur pada ·Sesungguhnya semua senyawa carbon
golongan ini cenderung berikatan kovalen atau silicon mengandung carbon atau
untuk mencapai kesetabilannya. silicon dengan biloks +4, biloks +2 sangat
jarang pada carbon dan silicon contoh
senyawa carbon yang memiliki biloks +2
yaitu CO(carbon monoksida.

Tabel 1 : sifat kimia

Kestabilan Keterangan lebih lanjut dari Sifat Kimia
Unsur Golongan 14 (IVA) dapat dilihat
Unsur-unsur selain golongan gas mulia akan pada vidio berikut .
berusaha berikatan dengan unsur yang lain
untuk mencapai kestabilan (memenuhi
aturan oktet). Unsur-unsur tak stabil itu
meliputi unsur logam dan non logam.Untuk
mencapai kestabilannya, unsur logam akan
cenderung melepaskan elektron dan unsur
nonlogam dengan menerima elektron.

kecenderungan

Ø Karbon (C)
Karbon sangat tak reaktif pada suhu biasa. Apabila karbon bereaksi, tidak ada
kecenderungan dari atom-atom karbon untuk kehilangan elektron-elektron terluar dan
membentuk kation sederhana seperti C4+. Ion ini akan mempunyai rapatan-rapatan
muatan begitu tinggi sehingga eksistensinya tidaklah mungkin.

1. Karbon bereaksi langsung dengan Fluor, dengan reaksi sebagai berikut:

→C (s) + 2 F2 (g) CF4(g)

2. Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon

monoksida.

→2C(s) + O2(g) 2CO(g)

3. Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida
→ 2CO2(g)
2CO(g) + O2(g)

4. Membentuk asam oksi.

Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen membentuk

CO2 dan jika CO2 ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.
→CO2(g) + H2O(l)
H2CO3(l)

5. Membentuk garam asam oksi.

Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa menghasilkan

karbonat dan bikarbonat antara lain sebagai berikut:

K2CO3 = kalium karbonat

KHCO3 = Kalium bikarbonat

MgCO3 = Magnesium karbonat

Mg(HCO3)2 = Magnesium bikarbonat

6. Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan

rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik. Contoh: C2H6, C2H2, dan C2H4.

Ø Silikon (Si)
Silikon adalah unsur elektropositif yang paling melimpah di kerak bumi, bersifat
metalloid dengan kilap logam, dan sangat rapuh.

1.membentuk senyawa tetravalen meskipun kadang-kadang bivalen. Selain itu, senyawa
silikon pentacoordinated dan hexacoordinated juga umum dikenal.

2.Silikon alami terdiri dari 92,2% isotop silikon 28; 4,7% silikon 29; dan 3,1% silikon 30.
3.Silikon merupakan semikonduktor intrinsik dalam bentuknya yang paling murni,

meskipun intensitas semikonduktor bisa ditingkatkan dengan sejumlah kecil pengotor.
4.Silikon mirip dengan logam dalam perilaku kimianya. Unsur ini hampir sama

elektropositif seperti timah dan jauh lebih positif daripada germanium atau timbal.
5.Silikon membentuk berbagai hidrida, berbagai halida, dan banyak seri senyawa yang

mengandung oksigen, yang dapat memiliki sifat ionik atau kovalen.

Ø Germanium (Ge)
Germanium murni adalah metaloid yang bersifat keras, getas, berkilau, dan
berwarna putih abu-abu. Germanium stabil di udara dan air, serta tidak terpengaruh
oleh asam dan basa, kecuali asam nitrat.

Ø Timah (Sn)
Timah merupakan logam lunah, fleksibel, dan warnanya abu-abu metalik.

1.Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhadap korosi disebabkan terbentuknya
lapisan oksida timah yang menghambat proses oksidasi lebih jauh.

2.Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh
asam kuat, basa, dan garam asam.

3.Proses oksidasi dipercepat dengan meningkatnya kandungan oksigen dalam
larutan.

4.Jika timah dipanaskan dengan adanya udara maka akan terbentuk SnO2.
5.Timah ada dalam dua alotrop yaitu timah alfa dan beta. Timah alfa biasa disebut

timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 °C dengan struktur ikatan kovalen
seperti diamond. Sedangkan timah beta berwarna putih dan bersifat logam, stabil
pada suhu tinggi, dan bersifat sebagai konduktor.
6.Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4, dan beberapa pelarut organic seperti asam
asetat asam oksalat dan asam sitrat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH
dan KOH.
7.Timah umumnya memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4.
8.Timah(II) cenderung memiliki sifat logam dan mudah diperoleh dari pelarutan Sn
dalam HCl pekat panas.
9.Timah bereaksi dengan klorin secara langsung membentuk Sn(IV) klorida.
10.Hidrida timah yang stabil hanya SnH4.

Ø Timbal (Pb)
1.Jika bersentuhan dengan udara lembap, padatan timbal bereaksi membentuk
lapisan tipis di permukaan yang melindungi timbal tersebut dari korosi; fenomena
ini disebut pasivasi.
2.Timbal(II) sulfat maupun timbal(II) klorida dapat terbentuk dalam kondisi perkotaan
atau di laut.
3.Dalam bentuk bubuk yang sangat halus, timbal dapat terbakar spontan di udara
menghasilkan api berwarna putih kebiruan.
4.Timbal bereaksi dengan fluorin pada suhu ruangan membentuk timbal(II) fluorida.
5.Timbal juga bereaksi dengan unsur golongan VIA, misalnya dengan oksigen
membentuk timbal(II) oksida.[42] Logam timbal tidak bereaksi dengan asam sulfat
dan asam fosfat, tetapi bereaksi dengan asam klorida dan asam nitrat; hasilnya
tergantung apakah garam-garam yang dihasilkan
6.Dapat larut atau dapat membentuk lapisan pasivasi.
7.Timbal larut dalam asam organik seperti asam asetat jika ada oksigen.
8.Timbal juga bereaksi dengan basa pekat membentuk senyawa plumbit (PbO2− 2).

SUMBER,
EKSTRAKSI DAN
PEMAKAIAN

Pada gambar diatas mengilustrasikan
kelimpahan relatif kelompok 14 elemen di kerak
bumi. Data tersebut diplot pada skala logaritmik.
Satuan kelimpahannya adalah bagian per juta
(ppm). Pada gambar diatas terlihat bahwa
elemen di kerak bumi terdiri dari C (karbon), Si
(silicon), Ge (germanium), Sn (timah), dan Pb
(timbal). Kelima unsur ini termasuk kedalam
Golongan Karbon dan dalam notasi IUPAC
modern, golongan tersebut disebut Golongan
14. Sedangkan dalam bidang fisika
semikonduktor, golongan tersebut secara
universal disebut Golonagn IV.

sumber

1. Karbon (C)

Karbon merupakan salah satu dari di antara beberapa
unsur yang diketahui keberadaannya sejak zaman kuno.
Meskipun karbon dioksida sangat penting untuk
fotosintesis, namun keberadaan karbon dioksida di muka
bumi ini bukanlah sumber utama karbon. Karbon
dioksida hanya hanya merupakan 0,04% di atmosfer
bumi. Karbon memiliki beberapa jenis alotrop, yang
paling terkenal yaitu grafit, intan, dan karbon amorf. Tiga
macam isotope karbon yang ditemukan secara alami,
yakni C dan C stabil, dan C yang bersifat radioaktif
dengan waktu paruh peluruhannya sekitar 5730 tahun.
Untuk penemuannya seperti karbon amorf biasanya
ditemukan di dalam batu bara dan untuk berlian
biasanya di temukan di batuan beku. Di Afrika Selatan
biasanya ditemukan unsur-unsur karbon ini di pipa
vulkanik Kimberley. Pada tahun 1990an ditemukan
bahwa molekul allo tropes karbon terjadi secara alami di
sejumlah endapan di Australia, Selandia Baru, dan
Amerika Utara. Jelaga mengandung fullerene dan spesies
karbon terkait (nanotube, fullerene konsentris, cangkang
hemi terbuka). Karbon dapat diperoleh dengan cara
membakar senyawa organik dengan oksigen yang tidak
mencukupi. Keempat alotrop karbon yang paling banyak
adalah graphite, diamond, amorf carbon dan fullerene.
Berlian alami ditemukan di kimberlite dari gunung berapi
purba. Grafit juga bisa ditemukan di deposito alami.
Fullerenes ditemukan sebagai produk sampingan dari
percobaan balok molekul pada tahun 1980an. Karbon
amorf adalah unsur utama arang, jelaga (karbon hitam),
dan karbon aktif.

sumber

2. Silikon (Si)

Silikon pertama kali dibuat dalam wujud murninya pada tahun 1824
dengan nama silisium (dari kata bahasa Latin: silicis), dengan
imbuhan belakang -ium yang berarti logam. Meski begitu, di tahun
1831, namanya ditukar menjadi silikon karena sifat-sifat fisiknya
lebih mirip dengan karbon dan boron. Unsur Si tidak terjadi secara
alami, tetapi merupakan unsur terbanyak kedelapan di alam
semesta dari bidang massanya, namun sangat jarang ditemukan
dalam wujud murni di alam. Lebih dari 90% kerak bumi terdiri dari
mineral silikat dan sekitar 27,7% di kerak bumi menjadikan silicon
menjadi unsur yang paling melimpah kedua setelah oksigen. Silikon
paling banyak terdistribusi pada sisa dari pembakaran, pasir,
planetoid, dan planet dalam beragam wujud seperti silikon dioksida
atau silikat.

3. Germanium (Ge)

Germanium ditemukan relatif terlambat dalam sejarah kimia, karena sangat sedikit
mengandung mineral dalam konsentrasi tinggi. Germanium menempati peringkat ke-
50 didekat kelimpahan relatif dari unsur-unsur dalam kerak bumi. Kelimpahan kosmik
atom germanium adalah 50,5 (berdasarkan Si = 1 × 106), nilainya kurang lebih sama
dengan kripton dan zirkonium. Unsur germanium dalam kerak bumi hanya terdapat
dalam jumlah kecil, hanya terdapat sekitar 1,8 ppm. Unsur germanium yang tidak
murni dapat diperoleh dari debu asap yang dihasilkan selama ekstraksi seng dari
bijinya atau bisa juga diperoleh dengan cara mereduksi GeO2 dengan H2 atau C.
Bijih utama germanium adalah germanite, yaitu sekitar 7% germanium. Secara
komersial, germanium diperoleh sebagai produk sampingan dari penyulingan logam
dan dari beberapa abu batubara. Sejumlah kecil germanium ditemukan di blendes
seng tertentu, dalam bijih sulfida tembaga dan arsen, dan batubara, yang terakhir
mungkin dari konsentrasi elemen oleh tanaman dari Zaman Karbon dalam sejarah
geologi. Tanaman ini-hari tertentu yang dikenal untuk berkonsentrasi germanium.
Proses konsentrasi Seng dan abu dan debu buangan dari instalasi pembakaran
batubara menyediakan sumber komersial germanium. Dalam penyulingan
germanium, residu kelas rendah yang diperoleh dari bijih yang direaksikan dengan
asam klorida yang kuat, dan germanium tetraklorida dihasilkan dengan penyulingan,
dimurnikan dengan redistillation berulang, dan dihidrolisis untuk membentuk
germanium dioksida, yang kemudian direduksi dengan hidrogen ke bentuk bubuk
dari logam yang meleleh pada suhu sekitar 1.100 ° C (2.000 ° F [dalam suasana
inert]) dan dilemparkan ke ingot atau billet

sumber

4. Timah (Sn)

Perunggu timah pertama yang diketahui tampaknya
muncul di wilayah Kaukasus di Eurasia sekitar 5800
hingga 4600 SM. Timah dapat diperoleh dari kasiterit
(SnO2) dengan cara direduksi dengan karbon (C) dalam
tungku. Logam ini dibuat dari kasiterit dengan mereduksi
bijih dengan batu bara. Unsur Sn dan Pb dapat
dimurnikan dengan cara elektrolitik. Mendaur ulang
unsur Sn dan Pb berlangsung dalam sekala besar.

5. Timbal (Pb)

Timbal jarang terjadi secara alami dan dapat ditemukan di bijih.
Mineral timbal utama adalah timbal sulfida (galena, PbS). Mineral
umum lainnya adalah cerussite (timbal karbonat, PbCO3) dan
anglesite (timbal sulfat, PbSO4). Timbal halus dari galena (PbS)
melalui cara pemanasan. Sejumlah besar timbal juga di ambil lagi dari
daur ulang. 208Pb (52,4%) adalah isotope timbal yang paling
melimpah. Timbal adalah hasil akhir peluruhan radioaktif alami dan
memiliki 82 proton. Pada tahun 2009 di AS, diproduksi sekitar 1,12 jt
PB sekunder (yaitu dari unsur Pb daur ulang , terutama dari baterai
timbal-asam bekas) dam hal ini diperhitungkan untuk sekitar80%
konsumsi unsur Pb di AS.

Penjelasan lebih lanjut dapat dilihat dalam vidio
berikut :

ekstraksi
Karbon (C)
a) Karbon dibuat dengan mereaksikan coke dengan silika SiO2.
Karbon terdapat di alam sebagai grafit. Grafit buatan dengan

→mereaksikan coke dengan silica SiO2 dengan reaksi sebagai berikut:
SiO2 + 3C (2500°C) SiC + Si (g) + C (graphite)
b) Karbon dibuat dari pembakaran hidrokarbon atau coal
Karbon juga dapat dibuat dari pembakaran hidrokarbon atau coal, atau
yang lainnya dengan kondisi udara yang terbatas sehigga terjadi
pembakaranyang tidak sempurna. Di dalam tubuh makhluk hidup
terdapat unsur karbon. Hal ini dapat dibuktikan secara sederhana
dengan membakar bahan-bahan yang berasal darimakhluk hidup,
misalnya kayu, beras, dan daging. Ketika dibakar, bahan- bahan tersebut
akan menjadi arang (karbon).
c) Pembuatan karbon aktif
Karbon aktif merupakan bahan kimia yang saat ini banyak digunakan
dalam industri yang menggunakan proses absorbsi dan purifikasi.
Karbon aktif adalah nama dagang untuk arang yang mempunyai
porositas tinggi, dibuat dari bahan baku yang mengandung zat arang.

Pembuatan karbon aktif dari kulit singkong:
Kulit singkong mengandung karbon sekitar 59%. Proses pembuatan
karbon aktif ini terdiri dari dua tahapan yaitu aktivasi dan karbonasi.
1)Tahap aktivasi
Kulit singkong kering diaktivasi secara kimia menggunakan KOH 0,3N
selama 1 jam pada suhu 500°C di dalam mixer kemudian dikeringkan.

2)Tahap karbonasi
Karbonasi dilakukan di dalam furnace elektrik (oksigen terbatas) pada
suhu (3000, 4500, 6000, dan 7500)°C selama 1, 2, dan 3 jam. Uji kualitas
dan kuantitas karbon aktif meliputi uji kadar abu,kadar air, uji daya serap
karbon aktif, dan yield (hasil). Bilangan iodineoptimal terbentuk pada
temperatur karbonisasi 3000°C dan lamanya waktu karbonisasi 2 jam
yaitu 606,589 mg/g dengan total kandungan kadar abu 4,934%, kadar air
1,419%, dan yield 40,083% serta daya serap tinggi.

ekstraksi
Silikon (Si)
Silikon di ekstraksi dari senyawa oksida (silica) atau sulfidanya
dengan metode reduksi.
Tahap 1:
SiO2 dipanaskan dengan kokas (karbon) pada suhu ± 3000oC dalam
tungku pembakaran maupun tanur listrik. Pereaksi ditambahkan dari atas
tungku. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

SiO2(s) + C(s) –> Si(l) + 2CO(g)
Tahap 2:
Lelehan Silikon yang dihasilkan dikeluarkan dari bawah tungku dan akan
membentuk padatan. Si yang dihasilkan cukup murni dan dapat digunakan
antara lain untuk pembuatan paduan dengan logam lain (alloy) Jika ingin
memperoleh silikon dengan kemurnian lebih tinggi, maka dilanjutkan ke
tahap 3.
Tahap 3:
Silikon dipanaskan dengan gas chlorida. Reaksi yang terjadi adalah:

Si(s) + 2Cl2(g) –> SiCl4(l)
Tahap 4:
Lelehan SiCl4 selanjutnya dimurnikan dengan proses distilasi.
Tahap 5:
SiCl4 lalu direduksi menjadi Si melalui pemanasan dengan H2 atau Mg.
reaksi yang terjadi:

SiCl4 + 2H2 –> Si + 4HCl
SiCl4 + 2Mg –> Si + 2MgCl2
Tahap 6:
Produk reaksi dicuci dengan air panas untuk memperoleh silikon (Si).
Tahap 7:
Silikon dimurnikan dengan alat zone refining. Dalam alat ini, batangan Si
dilewatkan secara perlahan melalui alat pemanas. Pada zona pemanasan,
batangan Si tersebut akan meleleh. Karena zat pengotor lebih mudah larut
dalam lelehan dibanding dalam padatan Si, maka padatan tersebut akan
terkumpul di dalam lelehan Si. Daerah lelehan yang tidak murni tersebut
akan berpindah sepenjang batangan Si, selama proses berlangsung. Ketika
daerah lelehan yang tidak murni telah sampai ke ujung, maka ujung ini
akan dibiarkan membentuk padatan sebelum dipotong.

INFORMASI

Pemurnian silicon (Si)

TAMBAHAN

(Hasil ReduksiSilika dari Fly Ash Batubara)

Pada tahun 1800 Davy menganggap Fly Ash mengandung senyawa silica
silica sebagai senyawa dari pada (SiO2) dengan persentase yang tinggi.
sebagai suatu unsur. Setelah 11 Untuk mendapatkan unsur silicon
tahun kemudian yaitu pada tahun murni dari Fly Ash dilakukan dengan
1811, Guy Lussac dan cara mereduksi silica tersebut.
Thenardmempersiapkan amorphous Metode yang digunakan unutk
silicon tidak murni dengan cara memperoleh silica yaitu metode
memanaskan kalium dengan silicon ekstraksi dengan menggunakan
tetrafluorida. Dan selanjutnya pada larutan NaOH 3M dan HCl 1M.
tahun 1824 Berzelius, kemudian dilanjutkan dengan proses
mempersiapkan amorphous silicon permurnian silica dengan
dengan metode yang serupa dan mengggunakan larutan HCl dengan
kemudian ia melakukan pemurnian konsentrasi 37%. Silica murni yang
dengan cara membuang fluosilika diperoleh kemudian direduksi dengan
dengan membersihkannya berulang metode metalotermal dengan
kali. menggunakan logam magnesium.
Metalotermik merupakan metode
Silicon membentuk 25.7 % kerak bumi yang dipelajari secara umum pada
dalam jumlah berat dan merupakan ekstraksi metalurgi. Komposisi massa
unsur terbanyak kedua setelah silica dan magnesium yang digunakan
oksigen. Silicon tidak ditemukan diefektifkan dengan 4 variasi
secara bebas dialam, tetapi sebagian perbandingan massa silica :
besar muncul sebagai oksida dan magnesium, yaitu 1:0,8 ; 1:1,5 ; 1:2
silikat. Pasir, quartz, batu kristal, dan 1:2,5. Produk optimum yang telah
amethyst, agate, flint, jasper dan opal dihasilkan dari proses reduksi
adalah beberapa macam bentuk kemudian dimurnikan lagi
silikon oksida. Granit, hornblende, menggunakan larutan asam klorida
asbestos, feldspar, tanah liat, mica, (HCl) 2M sebanyak 150 mL, yang
dsb merupakan contoh beberapa
mineral silikat. Selain itu silikon juga ◦kemudian dipanaskan dengan suhu
terdapat dalam Fly Ash, yang
merupakan limbah dari hasil 80 C menggunakan stirrer selama 3
pembakaran batubara. jam.

Penulis & Editor: Lulu Mutmainah (2282190010)

INFORMASI
TAMBAHAN

Berdasarkan hasil analisa XRF (X-Ray Sumber : Andarini, Novita dkk. 2018.
fluorescence) persentase kadar silika Pemurnian Silikon (Si) Hasil Reduksi Silika
yang diperoleh dari proses ekstraksi dari Fly Ash Batubara. BERKALA
yaitu 79,72%, kemudian mengalami SAINSTEK 2018, VI (1): 49-54 . ISSN :
peningkatan kemurniannya menjadi 2339-0069. Web :
93,76% setelah dilakukan proses https://jurnal.unej.ac.id/index.php/BST/a
pemurnian. Karakteristik dari produk rticle/download/7933/5587/https://jurnal
yang dihasilkan pada reaksi reduksi .unej.ac.id/index.php/BST/article/downlo
silica oleh magnesium dengan ad/7933/5587/
menggunakan XRD dengan program
software Match 3 secara keseluruhan Syamsidar. 2013. Dasar Reaksi
mengenai seluruh variasi massa silica Kimia Anorganik. Alauddin University
: magnesium menunjukkan bahwa press : Makasar
komposisi rasio silica:magnesiumyang
menghasilkan silicon maksimum
dalam proses isolasi silicon dari fly
ash adalah variasi 1:0,8 dan kadar
silicon hasil isolasi fly ash sebelum
dan sesudah dilakukan proses
pemurnian beturut-turut aalah 4,8%
dan 5,6%.

Penulis & Editor: Lulu Mutmainah (2282190010)

ekstraksi
Germanium (Ge)

Unsur ini diambil secara komersil dari debu-debu pabrik pengolahan biji-biji seng, dan sebagai
produk sampingan beberapa pembakaran batubara. Germanium dapat dilisahkan dari logam-logam
lainnya dengan cara distilasi fraksi tetrakloridanya. Yang sangat reaktif. Tekhnik ini dapat
memproduksi germanium dengan kemurnian yang tinggi.
Germanium dapat dipisahkan dari logam lain dengan penyulingan pecahan dari tetraklorida stabil.
Teknik ini menghasilkan germanium dengan kemurnian sangat tinggi. Germanium tersedia melalui
pengobatan germanium dioksida GeO2 dengan karbon atau hidrogen. Ekstraksi germanium dari
debu buang adalah kompleks karena kesulitan dalam memisahkan dari seng yang juga hadir.

→GeO2 + 2C Ge + 2CO
→GeO2 + 2H2 Ge + 2H2O
→Germanium sangat murni dapat dibuat dengan reaksi GeCl4 dengan:

GeCl4 + 2H2 Ge + 4HCl

Timah (Sn)

Pengolahan biji timah menjadi logam timah diekstraksi melalui peleburan (smelting) dan pemurnian
(refining).
1. Tahap Konsentrasi:
peningkatan kadar timah dengan menggunakan peralatan seperti Jig Concentrator, palong dan meja
goyang. Bijih timah yang diolah memiliki kadar awal sekitar 30 sampai 65 persen Sn. Setelah melalui
operasi pemisahan, kadar timah minimum yang harus tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai
umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar 70 persen Sn.
2. Tahap Smelting (Peleburan):
Proses smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah pada temperatur tinggi
menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral
kasiterit. Reduktor yang digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama
proses smelting adalah:

SnO2 + CO = SnO + CO2
SnO + CO = Sn + CO2

Pada proses smelting akan terbentuk lelehan terak dan timah yang tidak saling larut. Slag akan
mengikat pengotor-pengotor yang terdapat di dalam konsentrat. Pengotor yang paling banyak
terdapat di dalam konsentrat timah adalah unsur Fe.
Proses smelting ini terdiri dari dua tahapan.
-Peleburan tahap pertama adalah peleburan konsentrat timah yang menghasilkan timah kasar atau
crude tin dan terak I (slag). Kadar timah dalam terak I ini adalah sekitar 20 persen. Tahap ini juga
dikenal dengan sebutan peleburan konsentrat timah karena umpan yang dilebur adalah konsentrat
bijih timah.
-Pada tahap kedua peleburan Terak I dilakukan kembali, Peleburan pada tahap dua ini menghasilkan
senyawa Fe-Sn yang disebut hardhead dan terak II dengan kadar Sn kurang daripada satu persen.
Hardhead menjadi bahan baku untuk peleburan tahap satu.
3. Tahap Refining (Pemurnian):
Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses selanjutnya yaitu proses
pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin adalah Sn >90 persen dan sisanya adalah pengotor
seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu, dan Sb.
Pemurnian timah dari pengotornya dapat dilakukan dengan kettle refining, eutectic refining, serta
electrolytic refining. Pemilihan teknologi untuk proses pemurnian adalah berdasarkan tingkat
kemurnian logam timah yang diinginkan. Setelah melewati tahap refining ini, kemurnian logam
timah dapat mencapai 99,93 persen.

ekstraksi ·Proses langsung:
Pada proses langsung, logam timbal dihasilkan
Timbal (Pb) langsung dari konsentrat. Konsentrat yang—seperti
proses primer—mengandung timbal sulfida (PbS)
Dengan teknik yang tepat, timbal yang diproduksi dilelehkan dalam sebuah tanur dan dioksidasi
secara sekunder dapat menjadi serupa timbal yang menghasilkan timbal(II) oksida atau PbO. Karbon
dihasilkan secara primer dan tidak dapat dibedakan. (dari kokas maupun gas batubara) ditambahkan ke
Proses produksi timbal melalui daur ulang biasanya dalam lelehan ini bersama dengan fluks (bahan yang
lebih hemat energi dibanding produksi primer, dengan dapat bereaksi terus menerus). Karbon ini mereduksi
penghematan sering mencapai 50% atau lebih. PbO menjadi logam Pb, yang tercampur dengan terak
1. Primer (ampas) PbO dan pengotor lain. Jika konsentrat
Kebanyakan bijih timbal memiliki kadar timbal yang masukan proses ini memiliki kadar timbal tinggi, 80%
kecil (bijih yang dianggap "kaya" biasanya hanya dari timbal yang ada dapat menjadi logam Pb,
memiliki kadar 3–8%), dan harus dipekatkan sebelum sedangkan sisanya akan menjadi PbO yang
diekstraksi. Awalnya bijih tersebut diproses dengan tercampur di dalam terak. Jika konsentrat hanya
penggilingan, pemisahan berdasarkan berat, memiliki kadar timbal rendah, semua timbal yang
pengapungan buih, dan pengeringan. Konsentrat yang ada akan teroksidasi dan hanya menjadi terak. Terak
dihasilkan memiliki kadar massa 30%–80% (umumnya ini kaya akan timbal (25–40%), dan logamnya dapat
50–60%). Konsentrat ini selanjutnya diubah menjadi diperoleh dengan proses pembakaran tenggelam,
logam timbal (yang belum murni). Ada dua cara reduksi dalam tanur busur listrik, atau kombinasi
melakukan hal ini, yang disebut "proses dua tahap" dan keduanya.
"proses langsung".
·Proses dua tahap: 2. Sekunder
Karena timbal sulfida yang diolah masih belum murni, Proses sekunder dilakukan dengan daur ulang
pemanggangan ini menghasilkan tidak hanya timbal(II) barang bekas yang mengandung timbal. Barang
oksida (PbO) seperti reaksi di atas, tetapi juga bekas yang paling umum adalah baterai asam timbal;
campuran oksida, sulfat, dan silikat dari timbal selain itu, pipa timbal, lembaran timbal, maupun
maupun logam-logam lain yang terdapat dalam bijih. pelapis kabel juga banyak digunakan. Dalam proses
PbO tak murni ini lalu direduksi oleh kokas (karbon dari sekunder, sering kali tidak perlu dilakukan reduksi
batu bara) dalam sebuah tanur tiup: seperti halnya pada proses primer, karena timbal
pada barang bekas sudah berupa unsur (bukan
→ ↑2 PbO(s) + C(s) 2 Pb(s) + CO2(g) senyawa). Hanya kasus-kasus tertentu (misalnya
timbal yang telah teroksidasi, atau bahan yang
Karena pereaksinya tidak murni, hasil reaksi ini pun berupa senyawa seperti sisa baterai) perlu diproses
tidak murni dan mengandung logam pengotor seperti dengan reduksi. Jika reduksi dibutuhkan, prosesnya
arsenik, antimon, bismut, seng, tembaga, perak, dan mirip dengan pada proses primer, dan biasanya
emas. Selanjutnya pengotor-pengotor ini dimurnikan, dilakukan pada tanur tiup atau tanur putar.
melalui sebuah proses pirometalurgi. Hasil dari proses Perbedaan utama kedua tanur ini adalah kadar
sebelumnya (yang masih berupa lelehan panas) diolah pengotornya: tanur tiup biasanya menghasilkan
melalui tanur pantul. Ke dalam tanur pantul timbal keras dengan 10% antimon, sedangkan tanur
dicampurkan udara, uap air, dan sulfur, yang dapat putar biasanya menghasilkan timbal semilunak (3–
mengoksidasi pengotor-pengotor yang ada, kecuali 4% antimon). Selain itu juga ada proses Isasmelt,
perak, emas, dan bismut. Pengotor yang telah yang di atas kertas juga dapat dilakukan untuk
teroksidasi akan memadat dan mengapung sehingga proses primer. Pada proses ini, sampah baterai asam
dapat dipisahkan. Emas dan perak lalu dipisahkan timbal (yang terdiri dari timbal oksida dan timbal
melalui proses Parkes dengan cara mencampurkan sulfat) direaksikan dengan basa untuk memisahkan
cairan seng. Seng melarutkan emas dan perak tetapi sulfatnya, lalu direaksikan dengan karbon pada
tidak bercampur dengan timbal. Seng ini dapat sebuah tanur beroksigen. Proses ini menghasilkan
dipisahkan, lalu emas dan perak yang terlarut timbal tak murni, pengotor utamanya biasanya
didalamnya diambil sebagai hasil samping. Bismut adalah antimon. Pemurnian hasil ini mirip dengan
dipisahkan dengan proses Betterton–Kroll, yaitu pemurnian pada proses primer, tetapi kadang
mencampurkan kalsium dan magnesium yang sebagian tahap pemurnian dapat ditiadakan
menghasilkan senyawa bismut yang mengapung. Selain tergantung pengotor yang terdapat dalam bahan
proses pirometalurgi, pemurnian timbal juga dapat yang didaur ulang.
dilakukan melalui proses elektrolisis yang disebut
proses Betts yang menghasilkan kemurnian lebih tinggi.

pemakaian

1.Karbon (C)

Karbon sebagai bahan baku dasar perhiasan yaitu untan dan berlian.
Karbon berguna untuk proses filtrasi, gunanya untuk membersihkan air yang
kotor.
Karbon merupakan bahan baku membuat isi pensil karena isi pensil terbuat
dari grafit dan grafit terdiri dari karbon.
Karbon (dalam bentuk batu bara, yang terutama karbon) digunakan sebagai
bahan bakar.
Grafit digunakan untuk ujung pensil, cawan lebur suhu tinggi, sel kering,
elektroda dan sebagai pelumas.
Berlian digunakan dalam perhiasan dan karena sifatnya yang sangat keras di
industri digunakan untuk memotong, mengebor, menggiling, dan memoles.
Karbon hitam digunakan sebagai pigmen hitam dalam tinta cetak.
Karbon bisa membentuk paduan dengan besi, yang paling umum adalah
baja karbon.
Isotop radioaktif 14C digunakan dalam penanggalan arkeologi.

Senyawa karbon penting di banyak bidang industri kimia – karbon
membentuk sejumlah besar senyawa dengan hidrogen, oksigen,
nitrogen dan unsur lainnya.

2. Silikon (Si)

Silikon merupakan bahan baku pembuatan keramik
Silicon digunakan dalam proses industri kimia, yaitu
penyulingan baja, pengecoran alumunium, danbeberapa
proses lainnya.
Silikon dipakai sebagai monomer dalam pembuatan polimer
sintetik silikone.

Silikon dicampur dengan aluminium untuk digunakan dalam mesin
karena keberadaan silikon meningkatkan kemampuan logam.
Silikon dapat meningkatkan sifat-sifat magnet besi, juga
merupakan komponen penting dari baja, yang semakin kuat.
Silika (SiO2) dalam pasir dan mineral di tanah liat digunakan untuk
membuat beton dan batu bata. Silika, seperti pasir, juga
merupakan konstituen utama dari kaca.
Polimer Silikones adalah polimer berbasis silikon yang penting.
Memiliki sifat tahan panas, anti-lengket, dan seperti karet, silikon
sering digunakan dalam peralatan masak, obat-obatan (implan),
dan sebagai sealant, perekat, pelumas, dan untuk insulasi

3. Germanium (Ge)

Germanium digunakan dalam transistor dan di sirkuitterpadu.
Germanium juga digunakan dalam spektroskopiinframerah dan
detektor inframerah.
Germanium biasanya diaplikasikan di perangkat elektronik,dan
digunakan sebagai semikonduktor.
Germanium digunakan sebagai paduan komponen danfosfor untuk
lampu neon.
Germanium digunakan dalam peralatan yang digunakanuntuk
mendeteksi dan mengukur radiasi, seperti jendeladan lensa.
Indeks refraksi yang tinggi dari germanium dioksidamenjadikan
germanium berharga sebagai komponen gelasyang digunakan dalam
perangkat optik, seperti lensa wide-angle untuk kamera dan
mikroskop.

4. Timah (Sn)

Timah digunakan sebagai pelapis pada permukaan
logam lain untuk mencegah korosi.
Timah dapat digulung menjadi lembaran foil tipis (kertas
timah). Saat ini ‘tinfoil’ digunakan untuk menutupi atau
membungkus makanan biasanya terbuat dari aluminium.
Timah klorida (stannous chlorida, SnCl2) digunakan
sebagai mordant dalam pencelupan tekstil dan untuk
meningkatkan berat sutera.
Stannous fluorida (SnF2) digunakan dalam beberapa
pasta gigi.

5. Timbal (Pb)

Timbal digunakan dalam baterai penyimpanan.
Timbal digunakan dalam penutup kabel, seperti amunisi,
sebagai elektroda, solder dan sebagai bahan atap.
Logam digunakan sebagai pelindung dari radiasi, mis. di ruang
x-ray dan reaktor nuklir.
Timbal oksida juga digunakan dalam pembuatan kaca kristal
halus.
Secara historis, timbal digunakan dalam pipa ledeng.
Tetraethyl lead digunakan sebagai zat anti-knock dalam
bensin, dan sebagai tambahan pada cat. Penggunaan ini telah
dikurangi baru-baru ini karena masalah lingkungan tentang
keracunan timbal balik kumulatif.

Persenyawaan

KARBON (C)

Karbon sejak zaman prasejarah disebut arang, karbon sering ditemukan
dalam 2 alotrop, intan dan grafit, dengan struktur intan kaku, sebab
pada setiap atomnya dikelilingi secara tetrahedral oleh 4 atom lain
dalam struktur yang memilki sel satuan kubik sehingga Berlian bersifat
lebih keras dari pada zat grafit lain. Grafit , intan fuleren dan karbon
amorf adalah aloptrio karbon. Seringnya empat elektron valensi yang
dimiliki oleh atom karbon digunakan untuk membentuk empat ikatan.
Grafit memiliki struktur lapisan yang terdiri dari cincin atom karbon.
Karbon merupakan unsur non logam.

Tabel 2: sifat fisika unsur karbon

Sifat

a). sifat khas

1.Karbon memiliki 4 elektron valensi

2.Atom karbon kemampuan untuk membentuk rantai karbon (katenasi). Terdapatdua

jenis rantai karbon, yaitu terbuka (alifatik, yang terdiri atas rantai lurus dan rantai

bercabang) dan tertutup (siklik).

3.Unsur karbon dapat membentuk ikatan kimia yang kuat, baik sebagai ikatan tunggal,

ikatan rangkap dan ikatan ganda tiga. Hal ini dapat dibuktikandari besarnya energi

ikatan berikut :

Ikatan tunggal : C - C dengan enegi ikatan : + 356 kJ 1/mol

katan rangkap : C=C dengan energi ikatan + 598kJ 1/mol

Ikatan ganda tiga : C=C dengan energi ikatan: + 813 kJ 1/mol

Ikatan tunggal : C - H dengan energi ikatan : + 416 kJ 1/mol

b). Sifat karbon berdasarkan alotropinya :

1). Amorf
Unsur karbon dalam bentuk amorf terdapat dialam dan dapat diperolrh dari
hasil pembakaran terbatas minyak bumi (jumlah oksigen terbatas 50% dari
jumlah oksigen yang diperlukan dalam proses pembakaran sempurna).
Karbon amorf dapat diperoleh dari perubahan serbuk gergaji lignit batu
bara, gambut, kayu batok kelapa, dan biji-bijian.

2). Grafit
Grafit merupakan zat non logam yang mampu mengantarkan panas dengan
baik. Grafit lebih dikenal sebagai arang, jelaga atau jelaga minyak. Sifat fisika
grafit ditentukan berdasarkan sifat dan luasnya permukaan. Bentuk grafit
halus sehingga mempunyai permukaan yang relatif lebih luas, jadi dengan
sedikit gaya tarik grafit akan mudah untuk menyerap gas dan zat terlarut.
Grafit, terdapat dalam bentuk padatan yang memiliki ukuran kristal dan
tingkat kemurnian yang berbeda-beda.

3). Diamond
Diamond merupakan alotrop terbaik dari karbon dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi,
sifatnya keras dan memiliki optikal optis sehingga banyak dipakai dalam berbagai industri dan
sigunakan sebagai bahan baku perhiasan. Diamond menjadi mineral alami terkeras, tidak ada
unsur alam yang dapat memotong diamond maupun menarik (merenggangkan) diamond.
Setiap karbon yang terdapat dalam diamond berikatan secara kovalen pada empat atom
karbon yang lain dalam bentuk geometri tetrahedral. Dan tetrahedral ini akan membentuk 6
cincin karbon seperti sikloheksana dalam bentuk konformasi “kursi” sehingga hal ini
mengakibatkan tidak adanya sudut ikatan yang mengalami ketegangan. Ikatan kovalen yang
stabil ini membuat sifat diamond menjadi keras.

Struktur berlian, grafit, fullerenes dan graphene dapat dilihat
pada Gambar 3 berikut :

Tabel 3 : sifat fisika intan dan grafit

Kegunaan

Digunakan dalam bidang industri baja, plastik, cat, karet dan lain-lain

Dalam bentuk intan digunakan sebagai perhiasan dan untuk membuat
alat pemotong, karena sifatnya sangat keras

Dalam bentuk senyawa hidrokarbon, contohnya minyak bumi dan
turunannya dapat digunakan sebagai bahan bakar, obat-obatan, dan
industri-industri petrokimia

Gas karbondioksida (CO2) digunakan oleh tumbuhan hijau untuk
proses fotosintesis yang menghasilkan gas oksigen untuk pernapasan
manusia

Isotop karbon-14 digunakan dalam bidang arkheologi

Dalam bentuk batu bara digunakan sebagai bahan bakar,

Arang dapat digunakan untuk mengadsorpsi zat warna dan bahan
polutan dalam pengolahan air serta dalam air tebu pada pengolahan
gula, selain sebagai obat sakit perut.

Asam karbonat (H2CO3), digunakan sebagai bahan baku untuk
pembuatan garam-garam karbonat.

Glukosa (C6H12O6), yang bermanfaat sebagai sumber energi yang
digunakan untuk proses respirasi.

Silikon (si)

Ciri-ciri dan sifat unsur silikon

1.Dapat membentuk 4 ikatan secara bersamaan dalam
susunan petrahedral

2.Silicon mengkristal dengan struktur kubus pusat muka
(fcc) seperti intan, silikon bersifat semi konduktor

3.Silikat SiO2, setiap atom Si terikat pada empat atom O
dan tiap atom O terikat pada dua atom Si

4.Merupakan metalloid bubuk Kristal berwarna hitam
keabu-abuan

5.Sifat daya hantar listrik silicon dipengaruhi oleh
temperature

6.Pada suhu tinggi silicon dapat bersifat penghatar listrik
dan panas

7.Pada suhu rendah silicon dapat bersifat sebagai
idolator dengan ciri-ciri lebar celah energy 1,7 ev
(amorf) dan 1,12 eV untuk kristal.

8.Silicon dapat diperoleh dalam bentuk amorf, kristalin
yang dibuat dalam bentuk nano kristalin dan umumnya
diperoleh dari silikat.

Tabel 4 : sifat fisika unsur silicon

Silikon dapat bereaksi dengan halogen, secara umum
reaksinaya seperti:

Si + 2 X2 → SiX4
jika silikon dipanaskan menggunakan oksigen akan
memembentuk oksida (SiO3), sehingga jika oksida ini
direaksikan dengan air maka akan terbentuk dua senyawa
yang bersifat asam yaitu asam ortosilikat (H4SiO4).

SINTESIS

PEMBUATAN &

KEGUNAAN

Di alam, banyak mengandung senyawa
silicon khususnya silicon yang bereaksi
dengan oksigen, pada mineral terdapat
senyawa silicon yang bereaksi dengan
banyak oksigen yang berstruktur
tertrahedral yaitu SiO4. Selain itu, dialam
juga banyak mengandung senyawa silicon
diosida (SiO2) dengan berbagai bentuk.
Didunia industri SiO2 biasanya digunakan
sebagai komponen utama pembuatan kaca,
dengan pemisahan menggunakan metode
kromatografi (silica gel) dan subtract
katalis untuk membantu filtrasi (seperti
tanah diatom, sisa-sisa atom, alga
uniceluler)dan lainya.
Struktur SiO4 dialam berbentuk silikat,
sehingga senyawa ini dapat mudah beraksi
dan memiliki keunggulan yang berbeda-
beda dengan berbagai cara. Contoh
struktur silikat :

Kereaktifan silikon mirip dengan boron dan karbon yaitu sangat tak reaktif
pada suhu biasa (normal). Jika ketiganya bereaksi, tidak ada kecendrungan
dari masing-masing atom ketiganya untuk kehilangan elektron-elektron terluar
dan akan membentuk kation sederhana seperti B3+, C4+ dan Si4+. Ion-ion

kecil ini mempunyai rapatan muatan tinggi, sehingga eksistensinya tidak
mungkin. Namun, atom-atom ini biasanya dapat bereaksi dengan persekutuan
antar elektron membentuk ikatan kovalen. Bila dipanaskan dalam udara, unsur

– unsur tersebut akan bereaksi dengan oksigen dalam reaksi pembakaran
yang sangat eksotermik untuk membentuk oksida B2O3, CO2 dan SiO2, dan

bersifat asam.
SiO2 pada hakikatnya tidak reaktif dengan air pada suhu normal. Namun dua
asam silikat sederhana yaitu asam ortosilikat H4SiO4 dan asam metasilikat

H2SiO3- tidak larut dalam air, tetapi keduanya bereaksi dengan basa,
contohnya :

H4SiO4 (s) + 4NaOH (aq) → Na4SiO4 (aq) + 4H2O (aq)

Dalam keadaan kering sebagian (parsial) asam silikat disebut gel silika (suatu
bahan yang agak mirip dengan garam batuan, NaCl) dan memiliki daya serap
yang besar terhadap uap air, belerang dioksida, asam nitrat, benzena dan zat-

zat lainnya. Digunakan secara luas sebagai bahan untuk menghilangkan
kelembaban dalam wadah-wadah kecil.

KEGUNAAN SILIKON

1.Silikon banyak digunakan dalam pemnuatan transistor, chip
computer dan sel surya.

2.Dihunakan dalam berbagai jenis alise dengan besi (baja)
3.Silica dan silikat sering digunakan untuk membuat gelas,

keramik, porselin dan semen.
4.Larutan natrium silikat (Na2SiO3) pekat, suatu zat padat

amorf yang tidak berwarna, (water glass) sering digunakan
untuk pengawetan telur dan sebagai perekat juga sebagai
bahan pengisi (fillir) dalam detergent.
5.Silikon karbida (SiC) (zat padat sangat keras) digunakan
untuk ampelas (abrasive) dan pelindung untuk pesawat
ulang alik.
6.Silica gel (zat padat amorf yang sangat berpori), dibuat
dengan melepas sebagian air dari asam silikat (H2SiO3)
atau (SiO2H2O). Silika gel ini bersifat higroskopis (mengikat
air) jadi dapat digunakan sebagai pengering dalam berbagai
macam produk.

Germanium

Ciri-ciri dan sifat unsur germanium

Dalam keadaan murni bebentuk kristal dan rapuh.
Memiliki ion yang sama dengan silikon yaitu 4+ (Ge4+ dan
Si4+)
Dapat dipisahkan dari logam-logam Germanium lainnya
dengan cara distilasi fraksi tertrakloridanya.
Gennanium amorf a-Ge membentuk ikatan kovalen jika
dimasuki sejumlah atom hidrogen sehingga terbentuk
germanium amorf terhidrogenasi.
Germanium amorf mempunyai keteraturan berjarak pendek
Germanium dapat ditemukan dalam batuan beku intrusi
yang bersifat asam sperti granit.
Bersifat semikonduktor dan memiliki tingkat kemurnian
tinggi.
Germanium tidak larut dalam larutan HF dan HCl, tetapi larut
dalam senyawa asam lain dan senyawa yang bersifat basa.
Dua polimorf GeO2 yang dominan ialah heksagonal dan
tetragonal.

Tabel 5 : panjang ikatan senyawa germanium

Tabel 6: sifat fisika unsur germanium

Tabel 7: entalpi pembentukkan standar

Sintesis

Ketika germanium didoping menggunakan arsenik, galium atau
unsur-unsur lainnya berperan sebagai transistor dalam barang
elektronik. Sebagai semikonduktor, germanium digunakan sebagai
bahan campuran logam, sebagai fosfor di bola lampu pijar dan
sebagai katalis.Germanium dan germanium oksida (GeO2) dapat
tembus cahaya sinar infra merah dan digunakan dalam
spekstroskopi infra merah dan barang-barang optik lainnya,
termasuk pendeteksi infra merah yang sensitive. Index refraksi
yang tinggi dan sifat dispersi oksidanya telah membuat
germanium berguna sebagai lensa kamera wide-angle dan
microscope objectives.

golongan 14

GeH4 direaksikan dengan Na atau K dalam amonia cair
telah diartikan sebagai formasi cepat dari solvasi
[GeH2]2- ion, yang kemudian diubah menjadi [GeH3] -
(persamaan 4–6). Ion [GeH3] -, banyak digunakan
disintesis turunan, juga dapat dibuat dalam
heksametilfosfat solusi triamin (HMPT) atau dari GeH4
dan NaOH dalam monoglyme. Beberapa informasi
struktural tersedia pada turunan logam alkali ini:
Analisis difraksi sinar-X menunjukkan bahwa KGeH3
dan RbGeH3 memiliki struktur tipe NaCl, menyiratkan
rotasi bebas GeH3−. CsGeH3 memiliki T1I yang langka
struktur. Reaksi serupa menggunakan Ge2H6
memberikan bukti [Ge2H4]2-.

GeH4 + 2Na → Na2GeH2 + H2
Na2GeH2 + GeH4 → 2NaGeH3
Na2GeH2 + NH3 → NaGeH3 + NaNH2

Germanium lebih reaktif dan elektropositif dari pada Si, stabil
di udara dan air. Larut perlahan dalam keadaan panas
dengan senyawa pekat H2SO4 dan HNO3, tetapi tidak
bereaksi dengan asam encer atau basa kecuali ada zat
pengoksidasi seperti H2O2 atau NaOCl.

Gugus Germanium anionik terbentuk dari reaksi logam
germanium dan alkali. Cara umum untuk membentuk gugus
germanium adalah dengan melarutkan senyawa biner
germanium dan logam alkali dalam ethylenediamine atau
amonia cair, dan jika kation (Na + atau K +) terkoordinasi
dengan tepat, sebuah produk yang mengandung cluster
dapat dikristalisasi dengan penambahan agen penyerap
kation. Ge4 2-, Ge92-, dan Ge94- cluster. Tetranuklir Ge42-ion
diamagnetik dan penentuan struktur kristal aktif kristal yang
tidak teratur sedikit menunjukkan kristal yang tidak teratur
memanjang ke simetri C3v dengan jarak Ge – Ge 277 dan 279
pm. Baik di Ge92- dan Ge94- anion, terpendek Jarak Ge – Ge
sekitar 255 pm, jauh lebih pendek daribahwa di [Ge4]2−.
Unsur Ge94- mirip seperti seperti [Sn9]4- yaitu memiliki
monokap antiprisme persegi (C4v) geometri, sedangkan
[Ge9] 2- memiliki lebih sedikit elektron, membentuk prismatik
trigonal tricapped yang terdistorsi (D2h) struktur.

Timah (Sn)
Ciri-ciri

◦Timah memiliki dua alotrop: modifikasi stabil di atas 13,2 C
◦berwarna putih, tetragonal, β-Sn. Di bawah 13,2 C, bentuk

stabil secara termodinamika adalah abu-abu α-Sn, yang memiliki

struktur berlian kubik; Namun, transformasinya sangat besar

lambat dan membutuhkan eksposur lama jauh di bawah suhu ini

untuk transformasi ekstensif. Transformasi β-Sn menjadi α-Sn
juga disebut hama timah atau penyakit timah dan melibatkan

distorsi struktural di sepanjang sumbu c, dengan peningkatan

kepadatan dari 26%, yaitu bentuk suhu tinggi adalah bentuk yang

lebih padat. Timah dalam bentuk α, yang berstruktur intan,

memiliki empat tetangga terdekat pada 2,80 ˚A dengan enam
◦valensi Sn – Sn – Sn sudut 109,5 . Bentuk-β memiliki struktur di
◦mana Sudut Sn – Sn – Sn adalah dua pada 94 dan 4 pada
◦149,5
dengan masing masing sudut timah memiliki empat

tetangga pada 3,02 A dan dua pada 3,18˚A. Transformasi antara
dua alotrop disertai dengan redistribusi elektron valensi: isomer

M¨ossbauer pergeserannya adalah 2,10 mm s−1 dan 2,65 mm s−1
untuk bentuk α-dan β, masing-masing.

klik gambar disamping untuk
menonton apa saja dampak buruk

dari Golongan IVa

Tabel 8 : sifat fisika unsur timah

sintesis

Reaksi langsung timah (sebagai foil, bubuk, atau paduan)
dengan halida organik digunakan untuk menghasilkan
organotin halida. Katalis dan promotor dibutuhkan untuk
semua kecuali sebagian besar halida organik reaktif seperti

MePh3PBr dan KI yang digunakan sebagai katalis dan
promotor, masing-masing digunakan untuk pembentukan
Me2SnCl2 dari Me dan Sn pada 180–190 C. Yang dominan
produk dari siRnegtisetesr iast wwlaw.nreagllsygurenatgsite.scoemperti itu biasanya adalah
diorganotin dihalida.

2RX + Sn → R2SnX2
Timah juga dapat di sintesis dari triorganylstannyl Anionic Species,
R3SnM. Reaksi R3SnM (M = Li, Na, MgX, atau Cu) terjadi dengan
berbagai elektrofil organic misalnya halida organik dan tosilat,
aldehida dan keton, β-enon, dan epoksida, menjadi berikan senyawa
baru yang berikatan karbon-timah. Senyawa R3SnM dapat diperoleh
dari R3SnX (X = halida) dan M atau ArH− M + (ArH = sebuah arene
seperti itu sebagai naftalena; M = Li, Na, atau K); R3SnSnR3 dan M.
(M = Li, Na, atau K) atau R Li di HMPA; atau R3SnH dan MH (M = Na
atau K), t-BuMgX, R 2 MLi, atau R 2 NM / LiO-tBu (M = K atau Cs).
Penambahan senyawa tembaga (I) akan sediakan timah -tembaga
atau timah – cuprate.

klik gambar di sebelah untuk melihat
bagaimana cara pembuatan golongan IVa

Timbal (Pb)

Ciri-ciri

Timbal dikenal sebagai Plumbum (Pb), timbal bernomor atom 82 dan
bermassa atom 207,2, timbal berwarna kelabu kebiruan. Timbal akan

◦ ◦leleh pada suhu 327 C dan akan mendidih pada suhu 1.620 C. timbal
◦ ◦akan menguap dengan suhu 550 C-660 C dan akan membentuk

timbal (II) diudara. Berdasarkan proses geologi, unsur timbal dalam
deposit seperti biji logam yang dapat ditemukan dalam bentuk galena
(PbS), Angelesit (PbSO4) dan minim (Pb3O4)

Sifat-sifat

Timbal memiliki titik leleh yang rendah
Tidak memiliki daya hantar listrik
Timbal mudah dibentuk, karena merupakan logam lunak
Sifat kimi timbal bisa digunakan sebagai lapisan pelindung
ketika kontak dengan udara lembab
Mudah membentuk senyawa dengan logam lain dan
sifatnya berbeda dengan timbal murni.
Berdensitas lebih tinggi dari logam lain kecuali emas dan
merkuri
Tahan terhadap korosif.

Tabel 9 : sifat fisika unsur timbal

sintesis

Timbal memiliki kemampuan untuk membentuk persenyawaan dengan zat lain
diantaranya yaitu :

a.Persenyawaan dengan atom nitrogen (N)
Ketika timbal direaksikan dengan Nitrogen akan membentuk senyawa Azida,
senyawa ini merupakan jenis senyawa yang memiliki kemampuan ledakakan
dengan pemancaran energi besar. Hal inilah yang menyebakan timbal dapat
digunakan sebagai bahan peledak (detonator).

b.Persenyawaan dengan cromin (Cr). Molybdenum (Mo) dan klor (Cl)
Senyawa PbCrO4 sering digunakan dalam dunia industri cat untuk mendapatkan
warna kuning (Chrom), 2 PbCO3 untuk mendapatkan warna timah putih,
sedangkan pada senyawa yang terbentuk dari Pb3O4 untuk mendapatkan warna
timah merah. Jadi, hasil persenyawaan ini banyak digunakkan sebagai pigmen
chrom.

c.Persenyawaan dengan asetat dan arsenat
Reaksi antara timbal dengan senyawa asetat akan menghasilkan silikat timbal
atau Pb-silikat (CH3-COO-Pb-OOCH3), dering digunakan sebagai bahan pengilap
keramik dan bahan tahan api. Ketika timbal direaksikan dengan arsenat (AR)
sering digunakan dalam bidang pertanian sebagai insektisida.

d.Persenyawaan dengan tellurium (Te)
Kombinasi antara timbal dengan tellurium biasanya digunakan sebagai
komponen aktif pada pembangkit listrik tenangan panas.

e.Tertrametil-Pb dan Tetraetil-Pb
Dalam perkembangan dunia industri kimia, ada istilah additive yang dapat
ditambahkan ke dalam bahan bakar kendaraan bermotor yaitu (CH3)4-Pb atau
tetrametil-Pb dan (C2H5)4-Pb atau tetraetil-Pb.

INFORMASI
TAMBAHAN

KARBON AKTIF TEMPURUNG KELAPA

DENGAN VARIASI KONSENTRASI AKTIVATOR

SEBAGAI KONTROL KELEMBABAN

Bahan biomassa banyak dijadikan Hasil SEM karbon aktif serbuk tempurung
kelapa dengan konsentrasi bahan
sebagai karbon aktif, salah satunya
pengaktif (a) 1 M KOH, (b) 3 M KOH dan
adalah tempurung kelapa. Tempurung perbesaran 1000 X.

kelapa memiliki mikropori yang banyak, Konsentrasi KOH pada proses aktivasi arang
tempurung kelapa divariasikan sebanyak 1 M, 2
kadar abu yang rendah, kelarutan dalam M, dan 3 M. Proses aktivasi dilakukan selama
dua jam pada suhu kamar. Selajutnya karbon
air yang tinggi dan reaktivitas yang teraktif dicuci menggunakan air suling hingga
pH air cucian menjadi netral dan kemudian
tinggi. Bedasarkan hal tersebut karbon diikuti dengan proses pengeringan selama 24
jam pada suhu 100˚C. Pengujian nilai
aktif dapat dimanfaatkan sebagai bahan kelembaban ruang uji dilakukan dengan rentang
waktu 15 menit selama 2 jam. Nilai kelembaban
kontrol kelembaban. Kelembaban pada pada akhir waktu 2 jam pengujian untuk karbon
dengan kosentrasi 1, 2 dan 3 M KOH adalah
saat sekarang ini menjadi masalah yang sebesar 89%, 88% dan 85% . Penelitian ini
memperlihatkan beda konsentarsi pengaktifan
sangat penting dalam industri KOH pada karbon tempurung kelapa
berpengaruh pada kelembaban ruang uji.
pembuatan makanan, obat-obatan,

minuman dan lain-lain. Kelembaban

yang memicu timbulnya masalah

tertentu seperti timbulnya bakteri dan

jamur. Karbon aktif yang digunakan

yaitu Kalium Hidroksida (KOH). Karena

Kalium Hidroksida mampu

mempengaruhi luas permukaan karbon

aktif. Perbedaan kosentrasi KOH juga

mampu menghilangkan kotoran-kotoran

yang masih menutupi pori-pori karbon.

penulis & editor Firdha Rizkiana
Putri (2282190033)

dari pengujian ini dapat kita simpulkan Sumber : E. Taer1*, T.

bahwa Penambahan kosentrasi bahan Oktaviani1*, R. Taslim2 ,

pengaktif KOH pada karbon serbuk R. Farma1 . 2015.

tempurung kelapa mempengaruhi KARAKTERISASI SIFAT

dimana sifat morfologi permukaan

karbon rata-rata pori yang terukur FISIKA KARBON AKTIF

dengan kosentrasi bahan pengaktif 1 M TEMPURUNG KELAPA

dan 3 M KOH yaitu 6,25 μm dan 9 μm. DENGAN VARIASI

Dan semakin besar konsentrasi maka KONSENTRASI

menghasilkan kandungan unsur

karbon yang lebih banyak pula. Nilai AKTIVATOR SEBAGAI

kelembaban pada ruang uji KONTROL

menggunakan karbon aktif dari KELEMBABAN.

tempurung kelapa dengan kosentrasi VOLUME IV, OKTOBER

pengaktifan yang berbeda 2015. p-ISSN: 2339-0654

memperlihatkan adanya hubungan

saling keterbalikan dengan nilai e-ISSN: 2476-9398.

kelembaban. Berdasarkan data XRD

diketahui bahwa karbon aktif http://journal.unj.ac.id/unj/index.ph
p/prosidingsnf/article/view/5186
tempurung kelapa memiliki struktur

amorf di tandai dengan terbentuknya

dua puncak yang landai pada sudut 2θ Nurdiansah, H dan Susanti,

= 23,586˚ dan 44,203˚ pada kosentrasi D. Pengaruh Variasi

bahan pengaktif 1 M KOH, sedangkan Temperatur Karbonisasi dan

pada kosentrasi dengan bahan Temperatur Aktivasi Fisika

pengaktif 3 M KOH sudut 2θ = 24,659˚ dari Elektroda Karbon Aktif

dan 45,438˚. Tempurung Kelapa dan

Tempurung Kluwak

Terhadap Nilai Kapasitansi

Electric Double Layer

Capacitor (EDLC). Jurnal

Teknik Pomits (2013), p.

2337-3539.

penulis & editor Firdha Rizkiana
Putri (2282190033)

DAFTRA PUSTAKA

(n.d.). BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Timbal (Plumbum) 2.1.1 Sifat fisik timbal (Pb). Retrieved from
https://sinta.unud.ac.id/uploads/dokumen_dir/b83b47a60c62c4e74149a6731c2e90df.pdf

Ainun, Nazillah. 2015. “Isolasi silicon (Si) dari abu terbang (Fly Ash) batu bara dengan metode metalotermal”.
Skripsi FMIPA, Universitas Jember. Jember .

Ansari kimia. (2014, April 30). GERMANIUM DIOKSIDA & PERANANNYA DALAM BIOKIMIA.
Retrieved March 23, 2021, from Wawasan Ilmu Kimia website:
https://wawasanilmukimia.wordpress.com/2014/04/30/germanium-dioksida-peranannya-dalam-
biokimia/

Anwar, Thohari. 2018. Unsur Kimia. Jakarta: bysainskimia
Ball, Philip. 2002. The Elements : a VeryShort Introdaction. Oxford Press. New York

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti, Jilid 1 edisi 3. Erlangga. Jakarta

Cotton dan Wilkinson. 2007. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press

Enolidya. 2014. Golongan Karbon IVa. Jakarta: Slideshare
Gary L. Miessler , Fischer P. J, Torr D. R.2014. inorganic Chemistry fifth edition. Prentice Hall: new jersey.

Gray, Theodore (2009). The ELements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe. Black
Dog and Leventhal Publishers. hlm. 43. ISBN 978-1-57912-814-2.

Housecroft, Catherine E. dan Alan G. Sharpe. 2012. Inorganic Chemistry. Edisi : 4. Person Education Limited.
England ISBN: 978-0-273-74278-4

Irham Tajuddin. (2019). UNSUR KIMIA GOLONGAN IV A. Retrieved March 22, 2021, from Academia.edu
website: https://www.academia.edu/34613650/UNSUR_KIMIA_GOLONGAN_IV_A

Physical Properties of Silicon. New Semiconductor Materials. Characteristics and Properties. Ioffe Institute
RANGKUMAN MATERI SISTEM PERIODIK UNSUR. (2016, December 10). http://www.nurulihsan.com/wp-

content/uploads/2017/09/BAB-II-SISTEM-PERIODIK.pdf diakses : 4/3/2021

Saito, taro. 1996. Buku Teks Online : Kimia Anorganik. Iwanami Shoten. Tokyo.

SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK - PDF Free Download. (2017). Docplayer.info.
https://docplayer.info/34980070-Sejarah-perkembangan-sistem-periodik.html diakses : 4/3/2021

Silikon (Si): Fakta, Sifat, Kegunaan & Efek Kesehatannya. (2013, July 22). Retrieved March 25, 2021, from
Amazine.co website: https://www.amazine.co/26478/silikon-si-fakta-sifat-kegunaan-efek-
kesehatannya/#:~:text=Silikon%20adalah%20unsur%20elektropositif%20yang,kilap%20logam%2C%20
dan%20sangat%20rapuh.&text=Silikon%20membentuk%20berbagai%20hidrida%2C%20berbagai,memil
iki%20sifat%20ionik%20atau%20kovalen

Syamdar HS. 2013. Dasar Reaksi Kiia Anorganik. Alauddin university press. Makassar

Weeks, Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements: XII. Other elements isolated with the aid of
potassium and sodium: beryllium, boron, silicon, and aluminum". Journal of Chemical Education: 1386–
1412

GAMBAR COVER :
https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.vectorstock.com%2Froyalty-free-
vector%2Fchemical-elements-from-periodic-table-white-icons-vector-
10505578&psig=AOvVaw2EfWUuH7I72k8QuyExab9f&ust=1614867960461000&source=images&cd
=vfe&ved=0CAkQjhxqGAoTCPiRtYuqlO8CFQAAAAAdAAAAABCsAQ

Gambar C : https://images.app.goo.gl/cFWvUWqBMRMnvvqdA
Gambar Ge : https://images.app.goo.gl/wUHCJVfeQpJucwCs5

Gambar germanium :https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/08/Polycrystalline-germanium.jpg
Gambar karbon : https://www.mastah.org/wp-content/uploads/2017/11/Karbon-C-Pengertian-Contoh-Dan-

Kegunaan.jpeg
Gambar Pb : https://images.app.goo.gl/z9dDfjBEdDf9pG5g8
Gambar Si : https://images.app.goo.gl/TQBV5DCtD1SChtHAA
Gambar silikon : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/SiliconCroda.jpg
Gambar Sn : https://images.app.goo.gl/z3ueSnP4ai59Siz36
Gambar timah : https://duniatambang.co.id//admin/uploads/beritafoto/1568343461REE_timah.PNG
Gambar timbal : https://i2.wp.com/sharingconten.com/wp-

content/uploads/2019/11/Timbal.jpg?fit=800%2C329&ssl=1