e-modul digital berbasis proyek (KIMIA UNSUR)_KEL 9_PSPK 21 C

KATA PENGANTAR

Sejak Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) telah menuntun manusia
untuk berpikir lebih maju dalam segala hal, termasuk dalam bidang pendidikan. Perkembangan
teknologi ini mendorong dunia pendidikan untuk selalu berupaya melakukan pembaharuan dan
memanfaatkan teknologi yang ada dalam proses pembelajaran. Untuk menunjang proses
pembelajaran yang berkualitas diperlukan suatu bahan ajar. Bahan ajar merupakan sumber belajar
yang sangat penting untuk mendukung tercapainya kompetensi yang menjadi tujuan pembelajaran.

Materi pembelajaran kimia erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Materi Kimia
Unsur melatihkan siswa untuk mengamati fenomena Kimia Unsur dalam kehidupan sehari-hari
dan diajak untuk merancang serta melakukan percobaan. Kimia Unsur merupakan pokok bahasan
yang memiliki karakteristik memuat materi yang banyak mengenai sifat fisika dan kimia,
kegunaan, serta asal mula unsur serta cenderung tidak banyak melibatkan perhitungan.

E-Modul adalah modul pembelajaran yang mengintegrasikan disiplin ilmu terkait.
Pembelajaran bidang eksakta Sains, Teknologi, Teknik dan Matematika dapat terjadi melalui
STEM yakni pembelajaran antar ilmu pengetahuan untuk mempelajari konsep akademis yang
dipadukan dengan dunia nyata sebagai pengaplikasian bidang tersebut. Pada pembelajaran STEM
peserta didik dituntut untuk memecahkan masalah, membuat pembaruan, menemukan/merancang
hal baru, memahami diri, melakukan pemikiran logis serta menguasai teknologi.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) i

PRAKATA

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan penyusunan modul ini. Modul kimia unsur merupakan bahan ajar yang
dikembangkan sedemikian rupa dengan memuat sejumlah peristiwa yang ada disekitar peserta
didik yang mencakup asal usul unsur, sifat fisika dan sifat kimia beserta manfaat dan kegunaan
unsur gas mulia, unsur halogen, alkali dan alkali tanah dan unsur transisi. Tujuan pengembangan
modul ini adalah untuk memperkaya referensi bahan ajar dalam menganalisis permasalahan
disekitar lingkungan hidup peserta didik. Modul ini diharapkan dapat memperluas wawasan
siswa dalam mengaplikasikan materi laju reaksi dikehidupan sehari-hari, serta dapat melatih
siswa untuk berpikir logis, kreatif, dan disiplin.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada dosen yang
membimbing penulis yaitu Bapak Dr. Bajoka Nainggolan, M.S. Kritik dan saran yang
membangun selalu dinantikan penulis demi perbaikan modul ini. Semoga modul ini dapat
memberi manfaat bagi para pembaca khususnya siswa dalam mempelajari laju reaksi.

Akhir kata penulis mengucapkan rasa syukur yang sebesar-besarnya atas
terselesaikannya modul yang berjudul “ KIMIA UNSUR”. Semoga modul ini, dapat menambah
wawasan pembaca dalam materi kimia unsur dalam kehidupan sehari-hari, dan dunia pendidikan.

Medan , November 2022

Penyusun
(Kelompok 9)

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................................................... i
PRAKATA................................................................................................................................... ii
DAFTAR ISI ................................................................................................................................iii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................................... v
DAFTAR TABEL..........................................................................................................................vi
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL..........................................................................................vii
KOMPETENSI INTI ...................................................................................................................viii
KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR......................................................................................ix
TUJUAN PEMBELAJARAN...........................................................................................................x
PETA KONSEP............................................................................................................................xi
A. KELIMPAHAN UNSUR-UNSUR DIALAM..................................................................................... 1
B. GAS MULIA ............................................................................................................................... 8
A. SIFAT-SIFAT UNSUR GAS MULIA ........................................................................................... 8
B. PERSENYAWAAN UNSUR GAS MULIA................................................................................... 9
C.KEGUNAAN UNSUR GAS MULIA .......................................................................................... 10
D. BAHAYA GAS MULIA........................................................................................................... 13
C. UNSUR HALOGEN ................................................................................................................... 14
A. DEFINISI UNSUR HALOGEN................................................................................................. 14
B. UNSUR – UNSUR HALOGEN................................................................................................ 14
C. SIFAT – SIFAT UNSUR HALOGEN......................................................................................... 15
D. UNSUR ASAM HALOGEN ........................................................................................................ 16
A. ASAM HALOGENIDA ........................................................................................................... 16
B. ASAM OKSIHALOGEN ......................................................................................................... 16
E. LOGAM ALKALI (IA)................................................................................................................. 18
A. LOGAM ALKALI GOL IA ....................................................................................................... 18
B. SIFAT FISIS LOGAM ALKALI ................................................................................................. 19
C. SIFAT KIMIA LOGAM ALKALI ............................................................................................... 20
F. ALKALI TANAH GOLONGAN II A .............................................................................................. 21
A. KELIMPAHAN UNSUR ALKALI TANAH ................................................................................. 21
B. SIFAT SIFAT UNSUR ALKALI TANAH .................................................................................... 22
C. PEMBUATAN DAN KEGUNAAN UNSUR ALKALI TANAH ...................................................... 24

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) iii

G. UNSUR- UNSUR PERIODE KE-TIGA.......................................................................................... 26
H. UNSUR - UNSUR TRANSISI PERIODE KE-EMPAT ..................................................................... 29

A. KELIMPAHAN UNSUR TRANSISI .......................................................................................... 29
B. FISIKA DAN KIMIA UNSUR PERIODE KEEMPAT ................................................................... 30
C. KEGUNAAN UNSUR – UNSUR TRANSISI PERIODE KEEMPAT............................................... 32
UJI KOMPETENSI..................................................................................................................... 34
ESSAY...................................................................................................................................... 40
JAWABAN ESSAY..................................................................................................................... 41
VIDEO PEMBELAJARAN........................................................................................................... 42
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) ................................................................................... 43
GLOSARIUM............................................................................................................................ 47
INDEKS.................................................................................................................................... 49
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 50
SUMBER GAMBAR .................................................................................................................. 51
BIOGRAFI PENULIS...................................................................... Error! Bookmark not defined.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Daerah tambang emas besar di Indonesia dari Papua sampai Gunung Pongkor ........ 1
Gambar 1. 2 Aluminium ................................................................................................................... 2
Gambar 1. 3 Besi di alam.................................................................................................................. 4
Gambar 1. 4 Belerang....................................................................................................................... 5
Gambar 1. 5 Gambar intan (kiri) dan grafit (kanan), 2 alotrof terkenal dari karbon ........................ 6
Gambar 2. 1 Kunang-kunang.......................................................................................................... 12
Gambar 3. 1 Manfat Logam Alkali ................................................................................................ 18
Gambar 3. 2 Warna Logam Alkali ................................................................................................. 19
Gambar 3. 3 Warna Api Alkali Ketika dibakar .............................................................................. 20
Gambar 4. 1 Unsur – Unsur Logam alkali Tanah ........................................................................... 21
Gambar 4. 2 Reaksi nyala senyawa unsur golongan Alkali Tanah ................................................. 24
Gambar 5. 1 Natrium...................................................................................................................... 26
Gambar 5. 2 Magnesium ................................................................................................................ 26
Gambar 5. 3 Aluminium ................................................................................................................ 26
Gambar 5. 4 Silikon ....................................................................................................................... 27
Gambar 5. 5 Fosfor ........................................................................................................................ 27
Gambar 5. 6 Belerang .................................................................................................................... 28
Gambar 5. 7 Klor ........................................................................................................................... 28
Gambar 5. 8 Unsur- Unsur Transisi periode ke- Empat ................................................................. 29

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) v

DAFTAR TABEL

Tabel 1. 1 Karakteristik Unsur- Unsur Gas Mulia........................................................................... 9
Tabel 1. 2 Kegunaan Unsur – Unsur Gas Mulia (sumber. Salirawati,dkk.2018 ............................. 11
Tabel 2. 1 Kelimpahan Senyawa Halogen di Alam ........................................................................ 14
Tabel 2. 2 Sifat- Sifat Fisik Unsur Halogen ................................................................................... 15
Tabel 3. 1 Sifat Unsur golongan Alkali Tanah ............................................................................... 22
Tabel 4. 1 Sifat fisis Unsur Transisi periode empat....................................................................... 31

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) vi

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

BAGI GURU
1. Menjelaskan Kompetensi Inti, Kompetensi dasar, Indiktor Pencapaian Kompetensi

yang akan dicapai dalam materi kimia unsur.
2. Membagi siswa menjadi beberapa kelompok guna melakukan kegiatan diskusi
3. Memberikan informasi kepada siswa untuk membaca modul sebelum pembelajaran

dimulai serta mengerjakan latihan soal yang terdapat di dalam modul
4. Membimbing siswa dalam pembelajaran di kelas

BAGI SISWA
1. Siswa membaca dan memahami Kompetensi inti, Kompetensi dasar, Indikator

Pencapaian Kompetensi yang akan dicapai dalam materi kimia unsur
2. Siswa membaca modul materi kimia unsur sebelum dimulainya pembelajaran
3. Siswa mengerjakan soal-soal latihan yang terdapat di dalam modul
4. Siswa memaparkan hasil diskusi

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) vii

KOMPETENSI INTI

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2
: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, displin, tanggungjawab, peduli
KI-3 (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif dan
menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam
KI-4 berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam
menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu
pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan
kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena
dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang
spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait
dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak
secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metode sesuai kaidah
keilmuan

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) viii

KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR

KOMPETENSI DASAR INDIKATOR PENCAPAIAN

KOMPETENSI

3.7 Menganalisis kelimpahan, kecenderungan 3.7.1 Mengidentifikasi unsur-unsur golongan

sifat fisik dan sifat kimia, manfaat, dampak, dan utama (gas mulia, halogen, alkali dan

proses pembuatan unsur- unsur golongan utama alkalli tanah) yang ada dialam

(gas mulia, halogen, alkali dan alkali tanah) 3.7.2 Mengidentifikasi produk-produk yang

mengandung unsur-unsur tersebut

3.7.3 Menjelaskan sifat-sifat fisik unsur-unsur

golongan utama (gas mulia, halogen,

alkali dan alkalli tanah)

3.7.4 Menjelaskan sifat-sifat kimia (kereaktifan

dan kelarutan) dari unsur golongan

utama

3.7.5 Menjelaskan keteraturan sifat fisik dan

sifat kimia unsur-unsur golongan utama

(gas mulia, halogen. alkali dan alkalli

tanah)

3.7.6 Menjelaskan kegunaan dan dampak

penggunaan beberapa unsur golongan

utama dan senyawanya dalam kehidupan

sehari-hari

3.7.7 Menjelaskan proses pembuatan unsur

golongan utama dan senyawanya

4.7 Menyusun data hasil penelusuran informasi Menganalisis data mengenai sifat dan
sifat dan pembuatan unsur – unsur utama (gas pembuatan unsur- unsur golongan utama

mulia,halogen, alkali dan alkali tanah) (halogen, alkali, dan alkali tanah).

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) ix

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mampu mengidentifikasi unsur-unsur golongan utama (gas mulia, halogen, alkali dan
alkali tanah) yang ada dialam

2. Mampu mengidentifikasi produk-produk yang mengandung unsur-unsur tersebut
3. Mampu menjelaskan sifat-sifat fisik unsur-unsur golongan utama (gas mulia, halogen,

alkali dan alkalli tanah)
4. Mampu menjelaskan sifat-sifat kimia (kereaktifan dan kelarutan) dari unsur golongan

utama
5. Mampu menjelaskan keteraturan sifat fisik dan sifat kimia unsur-unsur golongan utama

(gas mulia, halogen. alkali dan alkalli tanah)
6. Mampu menjelaskan kegunaan dan dampak penggunaan beberapa unsur golongan utama

dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari
7. Mampu menjelaskan proses pembuatan unsur golongan utama dan senyawanya

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) x

PETA KONSEP

KIMIA UNSUR

Keberadan di alam Terdiri dari

Eksplorasi Identifikasi Halogen
Udara Karakteristik
Gas Mulia
Sifat
Alkali
Air Laut Fisika Kimia
Alkali
Kerak Kereaktifan Tanah
Bumi Daya oksidasi
dan reduksi Periode
Warna Asam dan basa Ketiga

Kelektronegatifan Transisi
periode ke-4
Energi Ionisasi Oksigen

Jenis-Jenis atom

Titik didih

Titik Leleh

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) xi

A. KELIMPAHAN UNSUR-
UNSUR DIALAM

Indonesia dikenal sebagai negara yang kaya dengan sumber daya alamnya.
Salah satunya unsur-unsur alam tersebut. Gambar dibawah ini merupakan
salah satu lokasi penambangan emas yang ada di Indonesia. Hasil-hasil
tambang tersebut diolah menjadi suatu produk, seperti cincin, gelang, kalung
dan perhiasan lainnya. Unsur tersebut dapat dibentuk menjadi sebuah produk
yang bersifat khusus.

Gambar 1. 1 Daerah tambang emas besar di Indonesia dari Papua sampai
Gunung Pongkor

(Sumber. Andriyanto, S,D. 2021)

Kelimpahan unsur dialam ada yang terdapat dalam bentuk bijih mineral dan
ada pula yang berbentuk unsur bebas.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 1

Kelimpahan Alumunium (Al)

Ada beberapa kelimpahan unsur dialam seperti,

Aluminium merupakan unsur logam yang paling banyak terdapat di
kerak bumi. Kelimpahannya menempati urutan ketiga setelah oksigen dan
silikon. Aluminium ditemukan dalam batuan sebagai aluminium silikat
(senyawa yang tersusun atas unsur Al, O dan Si), biji bauksit (Al2O3, 2H2O)
dan kriorit (Na3AlF6).

Gambar 1. 2 Aluminium
(Sumber. Roberto Junior | Dreamstime)

Aluminium pertama kali diisolasi pada tahun 1825 oleh ilmuwan
Denmark, Hans Oersted (1977-1851). Adapun aluminium murni, dimurnikan
pertama kali oleh fredrich wohler 2 tahun setelahnya (1927) dengan cara
mencampurkan aluminium klorida dengan kalium.

Aluminium berasal dari bahasa latin alumen, yang berarti tawas. Biji
utama dari aluminium yang sering digunakan untuk membuat logam adalah
bauksit. seperti halnya di Indonesia bauksit banyak terdapat di pulau Bintan
dan Kalimantan barat.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 2

Kelimpahan Silikon (Si)

Di alam silikon dapat berada dalam bentuk silika (SiO2) atau pasir kuarsa
(SiO2).
Silikon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang mempunyai
simbol Si dan nomor atom 14. Senyawa yang dihasilkan bersifat
paramagnetik. Unsur kimia ini ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius.
Silikon merupakan unsur metaloid tetravalensi, bersifat semakin tidak
reaktif daripada karbon unsur nonlogam yang tepat telah tersedia di
atasnya pada tabel periodik, tapi semakin reaktif daripada germanium,
metaloid yang telah tersedia persis di bawahnya pada tabel periodik.
Kontroversi tentang sifat-sifat silikon bermula sejak penemuannya: silikon
pertama kali dihasilkan dalam wujud murninya pada tahun 1824 dengan
nama silisium (dari kata bahasa Latin: silicis), dengan imbuhan belakang -
ium yang berfaedah logam. Meski begitu, di tahun 1831, namanya ditukar
menjadi silikon karena sifat-sifat fisiknya semakin mirip dengan karbon
dan boron.
Silikon merupakan elemen paling banyak kedelapan di dunia semesta dari
segi massanya, tapi sangat jarang ditemukan dalam wujud murni di dunia.
Silikon paling banyak terdistribusi pada abu, pasir, planetoid, dan planet
dalam bermacam wujud seperti silikon dioksida atau silikat. Semakin dari
90% kerak bumi terdiri dari mineral silikat, menjadikan silikon sebagai
unsur kedua paling melimpah di kerak bumi (sekitar 28% massa) setelah
oksigen.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 3

Kelimpahan Besi (Fe)

Besi merupakan unsur logam kedua yang melimpah di alam setelah
aluminium. Besi juga merupakan unsur keempat yang paling banyak
terdapat di kulit bumi. Biji utama unsur logam besi terdapat dalam mineral
hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), limotit (FeO(OH)), dan siderit
(FeCO3).

Gambar 1. 3 Besi di alam
(Sumber. Pustaka Tambang, 2011)

Dalam pembuatan logam besi, digunakan bahan-bahan tambahan yang
disebut fluks. fluks adalah senyawa-senyawa yang digunakan untuk
mengikat pengotor pengotor pada biji besi sehingga memudahkan
pemisahannya. Contohnya seperti kalsium karbonat CaCO3. Di Indonesia
biji-biji besi ini banyak terdapat di Kalimantan barat, Sumatera barat,
Sumatera Selatan, Sulawesi tengah, dan pulau Jawa.

Kelimpahan Kromium (Cr)

Chrom ditemukan di alam dalam bentuk mineral kromit FeCr2O4. Di
Indonesia, mineral ini terdapat di Sulawesi Tengah.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 4

Kelimpahan Tembaga (Cu)

Tembaga di alam terdapat dalam bentuk mineral kalkopirit (CuFeS2) dan
malikit (Ci(OH)2CO3). Di Indonesia, mineral ini terdapat di Papua.

Kelimpahan Belerang (S)

Gambar 1. 4 Belerang
(Sumber, Sangminer, 2011)

Nama belerang berasal dari bahasa latin sulfhurium, yang artinya batu
belerang. Belerang (sulfur) merupakan unsur periode ketiga yang terdapat
di alam dalam keadaan bebas maupun dalam bentuk senyawanya.
Dalam keadaan bebas, umumnya belerang terdapat di daerah gunung
berapi. Adapun dalam bentuk senyawanya, belerang ditemukan dalam
bentuk mineral sulfida, seperti besi sulfida (FeS2), gips (CaSO4, 2H2O),
dan seng sulfida (ZnS). Selain itu, belerang juga terkadang dalam keadaan
alam, seperti H2S dan SO2.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 5

Kelimpahan Karbon (C)

Gambar 1. 5 Gambar intan (kiri) dan grafit (kanan), 2 alotrof terkenal dari karbon

Karbon di alam terdapat dalam bentuk unsur karbon dan senyawa karbon organik.
1) Unsur Karbon
Unsur karbon yang terdapat di alam terdiri dalam tiga bentuk yaitu, bentuk
amorf, grafit dan intan. Unsur karbon dalam bentuk amorf, selain terdapat di
alam juga dihasilkan dari pembakaran terbatas minyak bumi (jumlah oksigen
terbatas, sekitar 50% dari jumlah oksigen yang diperlukan untuk pembakaran
sempurna). Secara alami, karbon amor dihasilkan dari perubahan serbuk
gergaji, lignit batubara, gambut, kayu, batok kelapa dan biji-bijian.
Bentuk karbon yang lain yaitu grafit, berbentuk padatan yang memiliki ukuran
kristal dan tingkat kemurnian yang berbeda-beda. Grafit dapat dibuat dari kokas
(bentuk karbon amorf) dengan reaksi
C amorf → C (grafit)
Bentuk unsur karbon yang ketiga adalah intan. Intan secara alami diperoleh dari
karbon yang dikenai tekanan dan suhu tinggi dalam perut bumi.
2) Senyawa Karbon
Karbon merupakan penyusun makromolekul, seperti karbohidrat, protein dan
lemak. Sehingga fungsinya sangat penting bagi tubuh makhluk hidup.
Senyawa karbon dapat pula berbentuk karbondioksida (CO2) dan garam-garam
karbonat (MgCO3, CaCO3 dan BaCO3).

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 6

Kelimpahan Nitrogen (N)

Nitrogen merupakan komponen gas terbesar dalam udara yaitu mencapai
78%. Nitrogen merupakan gas yang tidak reaktif atau inert serta memiliki
titik didih -196⁰C dan titik beku -210 ⁰C.

Kelimpahan Oksigen (O)

Oksigen banyak terdapat di alam. Kandungannya di udara sekitar 21%. Oksigen
yang terletak di atas lapisan atmosfer terdapat dalam bentuk monoatomik (O) dan
triatomik (O3).

1) Gas oksigen
Gas oksigen bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan memiliki titik didih
-183 ⁰C dan titik beku - 218,4 ⁰C. Dengan pengaruh tekanan yang sebesar
135 atm.

2) Gas Ozon
Ozon merupakan alotropi oksigen. mesin berbentuk dari gas oksigen yang
melewati aliran listrik atau terkena kilat di udara.
3 2( )→2 3
Gas ozon membentuk lapisan di atmosfer bumi yang berguna untuk
melindungi makhluk hidup di bumi dari radiasi sinar ultraviolet yang
dipancarkan matahari.

3) Senyawa oksigen
Air H2O merupakan senyawa yang mengandung atom oksigen dan
hidrogen yang sangat berperan dalam kehidupan. air merupakan senyawa
yang paling banyak terdapat di alam sehingga unsur oksigen pun
merupakan unsur yang paling banyak di alam yaitu 54,8% terdapat di
kerak bumi, atmosfer dan lautan.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 7

B. GAS MULIA

A. SIFAT-SIFAT UNSUR GAS MULIA

Unsur-unsur gas mulia termasuk ke dalam golongan 8A yang
rendah, artinya sukar bereaksi dengan unsur lain membentuk
senyawa. Golongan gas mulia disebut juga golongan gas inert
atau gas nol atau gas Adi. Unsur-unsur gas mulia kecuali
helium memiliki konfigurasi elektron 8, dengan struktur
elektron yang stabil.
Unsur-unsur gas mulia merupakan gas yang tidak berwarna,
tidak berasa dan tidak berbau. Gas mulia adalah salah satunya
kelompok gas yang partikel-partikelnya berupa atom tunggal
(monoatomik), sedangkan gas selain selalu berupa molekul
poliatomik. Argon, kripton, dan Xenon sedikit larut dalam air
sebab atom-atom gas mulia ini dapat terperangkap dalam
rongga-rongga kisi molekul air. Struktur semacam itu disebut
klarat. adapun helium dan neon tidak membentuk klorat karena
ukuran atomnya terlalu kecil sehingga mudah melepaskan diri.
Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa helium dan neon tidak
larut dalam air.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 8

Berikut beberapa karakteristik unsur-unsur gas mulia

Tabel 1. 1 Karakteristik Unsur- Unsur Gas Mulia
(Sumber. Salirawati, dkk. 2018)

B. PERSENYAWAAN UNSUR GAS
MULIA

Pembentukan senyawa dari unsur-unsur gas mulia harus memenuhi
dua kriteria, yaitu gas mulia bereaksi harus memiliki energi ionisasi
yang cukup rendah (Ke, Xe dan Rm), dan gas mulia hanya bereaksi
dengan unsur-unsur yang sangat elektronegatif (fluor dan oksigen).
Beberapa contoh senyawa yang lain yaitu XeO2, XeO4, H2XeO4
(asam senat), H4XeO6 (asam perxenat), NaHXeO4, Ne4XeO6,
KrF2, KeF4, RnF2 dan RnF4. Senyawa-senyawa Xenon digunakan
sebagai oksidator yang kuat.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 9

C.KEGUNAAN UNSUR
GAS MULIA

Meskipun sukar bereaksi namun teknologi sudah berhasil mereaksikan gas
tersebut dengan unsur-unsur lain sehingga pemanfaatan gas mulia dapat lebih
banyak.

A. Helium
1) Gas helium banyak digunakan sebagai pengisi balon udara karena
densitas yang dimiliki kecil dan tidak dapat terbakar.
2) Campuran 80% gas helium dan 20% oksigen digunakan untuk
menggantikan udara pernapasan penyelam dan orang yang bekerja di
bawah tekanan tinggi.
3) Helium cair dipakai sebagai pendingin (refrigenant) untuk
menghasilkan suhu rendah misalnya pada reaktor nuklir.
4) Gas helium dapat dipakai untuk menciptakan lingkungan yang inner
dalam suatu ruangan demi mencegah oksidasi, misalnya pada
penyepuhan.
5) Untuk membentuk atmosfer inert.

B. Neon
1) Digunakan untuk lampu reklame yang memberikan warna merah.
2) Neon cair digunakan sebagai pendingin dalam reaktor nuklir.
3) Neon digunakan untuk membuat indikator tekanan tinggi, penangkal
petir dan tabung televisi.

C. Argon
1) Pengisi ruangan dalam bola lampu listrik biasa Karena tidak bereaksi
dengan kawat Wolfram.
2) Digunakan untuk menciptakan lingkungan inert.
3) Lampu neon argon berwarna merah muda pada tekanan rendah dan
berwarna biru pada tekanan tinggi.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 10

Tabel dibawah ini adalah manfaat dari unsur-unsur mulia dalam kehidupan sehari-hari

Tabel 1. 2 Kegunaan Unsur – Unsur Gas Mulia (sumber. Salirawati,dkk.2018

D. Kripton
1) Gas kripton bersama dengan argon digunakan untuk mengisi lampu
fluoresensi.
2) Spektrum atom kripton digunakan untuk menetapkan ukuran panjang "satu
meter" standar.
3) Untuk lampu kilat fotografi berkecepatan tinggi.

E. Xenon
1) Xenon digunakan dalam pembuatan tabung elektron.
2) Untuk pembiusan pada pembedahan.
3) Gas Xenon merupakan bahan baku pembuatan senyawa-senyawa Xenon.

F. Radon
Gas radon bersifat radioaktif sehingga banyak digunakan dalam terapi radiasi bagi
penderita kanker.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 11

SEKILAS INFO

Jika argon dan kripton dapat berfluoresensi, maka sebenarnya ada fenomena
fluoresensi (pemendaran cahaya) yang dapat dilihat dalam kehidupan di
sekitar kita, yaitu cahaya yang dipancarkan kunang-kunang namun istilahnya
"bioluminesasi". kunang-kunang dapat memproduksi sekitar 98% energi
dalam bentuk cahaya dan 2% dalam bentuk energi panas. Cahaya yang
dihasilkan 20 kali lebih besar dari lampu listrik dan pada suhu konstan.
kunang-kunang memiliki organ khusus yang tersusun atas sel-sel penghasil
zat yang mudah terbakar disebut fotosit yang terletak pada ruas ke-4 dan ke-5
pada perut kunang-kunang lapisan paling bawah.

Gambar 2. 1 Kunang-kunang
(Sumber. KIBRISPDR,2019)

Ketika O2 masuk ke fotosit, luciferrin dengan bantuan enzim luciferace
bereaksi. reaksi kimia itu diteruskan ke lapisan cekung terdekat lalu ke
lapisan transparan bagian atas di mana cahaya tersebut dipantulkan.
Berpendarnya (kelap-kelip) cahaya kunang-kunang karena adanya semacam
"saklar" dalam tubuhnya, yaitu adanya enzim penghasil NO tepat di sebelah
fotosit. Ketika NO masuk ke mitokondria (tempat terjadinya respirasi/
pernapasan), makan mitokondria nonaktif (tidak menyerap O2), sehingga O2
mencapai fotosit dan kunang-kunang pun bercahaya. Sebaliknya, ketika NO
tidak masuk ke mitokondria maka ia aktif, sehingga O2 tidak mencapai
fotosit dan kunang-kunang pun tidak bercahaya.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 12

D. BAHAYA GAS MULIA

Bahaya gas helium tersebut perlu diwaspadai, berikut ini diantaranya :
1) Jika helium tersentuh atau mengenai kulit manusia, maka tubuh manusia akan
mengalami mati rasa. jika hal ini mengenai secara berlebihan akan berakhir buruk
yaitu bisa dihadapkan pada masalah amputasi.
2) Hewan atau manusia jika menghirup gas helium berlebihan akan menimbulkan shock
jantung dan kematian mendadak.
3) Manusia yang tidak sengaja menghirup gas helium dalam jumlah sedikit akan
mengalami sakit kepala yang luar biasa, Tenggorokan mengalami iritasi, nyeri dan
otot tegang, menyebabkan perbahan pita suara yaitu suara menjadi melengking tinggi
dan kecil seperti pengisi suara di film kartun anak anak.
4) Menghirup gas helium dapat memblokir jalannya aliran oksigen kedalam otak yang
menyebabkan otak kehabisan oksigen.
5) Menghirup gas helium menyebabkan masuknya gelembung-gelembung gas dan
membuat paru paru iritasi, infeksi serta keracunan. Jika ini terjadi bisa dipastikan saraf
paru paru akan mengalami kerusakan berat.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 13

C. UNSUR HALOGEN

A. DEFINISI UNSUR HALOGEN

Halogen adalah salah satu dari enam unsur nonlogam yang membentuk golongan
17 (Golongan VIIa) pada tabel periodik, menurut Encyclopedia Britannica. Istilah halogen
berasal dari kata Yunani yang berarti pembentuk garam. Dikutip dari buku Chemistry of the
Elements of the Noble Gas Group, Halogens, Alkalis, and Alkaline Earths yang disusun oleh
Tantri Ambarsari (2020), halogen adalah senyawa yang unsurnya dapat bereaksi dengan
logam membentuk garam.

Reaktivitas unsur halogen sangat besar sehingga unsurnya sulit ditemukan di alam.
Gugus halogen yang paling melimpah dan melimpah di kerak bumi adalah fluor (F).
Kelimpahan halogen juga ditemukan di lautan.

B. UNSUR – UNSUR HALOGEN

Unsur golongan VIIa disebut halogen yang terdiri dari fluor (F), klor (Cl), bromin
(Br), Iodine (I), dan Astatin (At). Unsur ini memiliki 7 elektron valensi di subkulit ns2 np5.
Konfigurasi elektron ini pada akhirnya membuat unsur halogen menjadi sangat reaktif. Selain
itu, halogen juga cenderung menyerap satu elektron untuk membentuk ion bermuatan negatif.

UNSUR KELIMPAHAN SENYAWA HALOGEN DI ALAM
Fluorin
Klorin Fluorin CaF2 (Fluorspar), Na3AlF6 (Kriolit), Ca5(PO4)3F
(Fluoroapatit)
Bromin Garam NaCl, KCL, MgCl2, dan CaCl2 dalam air laut. Setiap 1 kg
Iodin air laut mengandung sekitar 30 gram NaCl, sedangkan dalam kerak
bumi sekitar 0,2 %.
Astatin Terdapat dalam senyawa logam bromide pada air laut mati,
kadarnya sekitar 4.500-5000 ppm
Pada senyawa NaIO3 (Natrium iodat) yang bercampur dengan
deposit NaNO3 di daerah Chili. Pada sumber air di daerah
Watudakon Mojokerto Jatim juga mengandung yodium dengan
kadar cukup tinggi.
Jumlahnya pada kerak bumi sangat sedikit, kurang dari 30 gram,
sebab unsur ini bersifat radioaktif

Tabel 2. 1 Kelimpahan Senyawa Halogen di Alam

https://www.sma-syarifhidayatullah.sch.id/2021/06/kimia-unsur.html

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 14

C. SIFAT – SIFAT UNSUR HALOGEN

▪ SIFAT FISIKA

Tabel 2. 2 Sifat- sifat Fisik Unsur Halogen
➢ Titik Didih

Titik didih dan titik leleh dalam unsur halogen semakin ke bawah semakin
bertambah. Hal ini disebabkan adanya kekuatan gaya Van Der Waals antar molekul-
molekul yang bertambah dari Fluorin ke Astatin sehingga molekul halogen semakin
sulit lepas.
➢ Kerapatan
Kerapatan dari Fluorin ke Astatin terus bertambah. Bahkan kenaikan nilai kerapatan
cukup drastis dari Cl ke Br. Hal ini diakibatkan adanya perubahan fase dari gas
(F,Cl), ke cair (Br), dan padat (I). Hal ini membuat kekuatan gaya Van Der Waals
bertambah dari Fluorin ke Iodin.
➢ Kelarutan
Unsur halogen memiliki sifat non polar sehingga kelarutan halogen dalam air dari
atas ke bawah semakin berkurang. Hal ini juga berpengaruh pada Iodium yang tidak
larut dalam air namun larut dalam larutan KI.
▪ SIFAT KIMIA

Daya pengoksidasi pada jari-jari atom dari atas ke bawah dalam satu golongan
semakin besar, hal tersebut mengakibatkan penarikan elektron oleh inti atom semakin
sulit, maka atom unsur F lah yang paling mudah menangkap elektron atau paling mudah
mengalami reduksi (oksidator kuat).

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 15

D. UNSUR ASAM HALOGEN

A. ASAM HALOGENIDA

Semua asam HX berwujud gas, Tidak berwarna, tidak berbau, dan berbahaya. HX murni
tidak dapat menghantarkan arus listrik namun HX dalam bentuk larutannya dapat
menghantarkan arus listrik.

Asam Titik Didih Titik Leleh Delta H Ka Sifat keasaman

HF +19,5 -92 566 6,7.10-4 Lemah

HCl -83,7 -112 431 107 Kuat

HBr -67,0 -89 366 109 Kuat

HI -35,4 -51 299 3.109 Kuat

Dari atas ke Bawah :

➢ Makin mudah putusnya ikatan H-X
➢ Ka makin besar sehingga makin mudah melepas ion H+

B. ASAM OKSIHALOGEN

Unsur – Unsur halogen (Kecuali F) dapat membentuk asam dengan tambahan unsur

oksigen didalamnya (Oksihalogen) dengan menggunakan biloks +1, +3, +5, +7.

Halogen Bilangan Biloks

HCl +1 +3 +5 +7
HBr HOCl HClO4
HI HOBr HClO2 HClO3 HBrO4
HOl - HBrO3 HlO4
- HlO3

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 16

Makin besar biloks Oksihalogen maka makin besar kestabilannya dalam pemanasan.
Namun Kekuatan oksidatornya mengecil. Dengan Kekuatan Oksidator Xo1->Xo2->Xo3-
>Xo4-.
Nama – Nama Oksi Halogen :
a) Asam Hipohalit , HOX (Biloks halogen +1)
b) Asam klorit, HClO2, dan Ion Klorit, Cl2,-, (biloks Cl +3)
c) Asam Halat , HXO3, dan Ion Halat, XO3- (biloks halogen +5)
d) Asam Perhalat, HXO4, dan Ion Perhalat, XO4-, (biloks halogen +7)

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 17

E. LOGAM
ALKALI
(IA)

A. LOGAM ALKALI GOL IA

Semua unsur yang ada di golongan IA termasuk ke dalam logam alkali, kecuali
hidrogen. Kenapa hidrogen tidak termasuk? Gampangnya, karena karakter yang dimiliki
oleh hidrogen ini “berbeda” dan tidak sesuai dengan karakter logam alkali yang lain. Iya,
hidrogen anaknya antimainstream.

Tentu, karena unsurnya berbeda, jari-jari dan kerapatannya pun bervariasi. Meski
begitu, kalau dilihat dari tabel periodik, jari-jari dan kerapatannya akan semakin besar dari
atas ke bawah (contoh: jari-jari Natrium lebih kecil daripada Kalium).

Unsur-unsur yang ada di logam alkali ini tentu punya manfaatnya sendiri-sendiri.
Kalium, misalnya. Senyawa kalium nitrat merupakan campuran yang digunakan dalam
pembuatan bubuk mesiu. Bubuk mesiu (black powder), nantinya akan dimasukkan ke
dalam kembang api. inilah yang bikin kembang api meledak ketika dibakar.

Gambar 3. 1 Manfaat Logam Alkali

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 18

B. SIFAT FISIS LOGAM ALKALI

Secara fisik, semua logam alkali berwarna putih mengilap (keperakan), kecuali
cesium yang berwarna kuning keemasan. Yah, bisa dibilang logam alkali ini bule yang
kulitnya putih gitu, lah. Sementara cesium orang Indonesia yang sawo matang.

Gambar 3. 2 Warna Logam Alkali

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 19

C. SIFAT KIMIA LOGAM ALKALI

Dari sifat kimia, logam alkali merupakan golongan logam yang paling reaktif.
Maksudnya apa tuh? Artinya, semakin reaktif suatu logam, maka semakin mudah logam
itu melepaskan elektron. Selain itu, jika kita urutkan dari atas ke bawah pada tabel
periodik, maka sifat keelektronegatifan, energi ionisasi, titik leleh, dan titik didihnya akan
semakin kecil.
Contoh : Sifat keelektronegatifan Litium lebih besar daripada Rubidium.

Gambar 3. 3 Warna Api Alkali Ketika dibakar

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 20

F. ALKALI TANAH
GOLONGAN II A

A. KELIMPAHAN UNSUR ALKALI TANAH

❖ Manfaat Senyawa Alkali Tanah
Unsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali tanah sebab unsur- unsur tersebut

bersifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah. Logam alkali tanah umumnya
reaktif, tetapi kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali. Unsur-unsur
golongan alkali tanah terletak pada golongan IIA dalam sistem periodik unsur yang
meliputi Be (berilium), Mg (magnesium), Ca (kalsium), Sr (stronsium), Ba (barium),
dan Ra (radium).

Gambar 4. 1 Unsur – Unsur Logam alkali Tanah
Unsur-unsur logam alkali tanah hanya ditemukan di alam dalam bentuk senyawa
karena bersifat reaktif. Magnesium dan kalsium terdapat dalam batuan silikat dan
aluminosilikat sebagai kationiknya. Oleh karena kation-kation dalam silikat itu larut dalam
air dan terbawa oleh air hujan ke laut maka ion- ion Ca2+ dan Mg2+ banyak ditemukan di
laut, terutama pada kulit kerang sebagai CaCO3. Kulit kerang dan hewan laut lainnya yang
mati berakumulasi membentuk deposit batu kapur. Magnesium dalam air laut bereaksi
dengan sedimen kalsium karbonat menjadi dolomit, CaCO3.MgCO3.
Mineral utama berilium adalah beril, Be3Al2(SiO3)6, mutiara dari jenis aquamarin
(biru terang), dan emerald (hijau tua). Stronsium terdapat dalam celestit, SrSO4, dan
stronsianat, SrCO3. Barium ditemukan dalam barit, BaSO4, dan iterit, BaCO3. Radium
terdapat dalam jumlah kecil pada bijih uranium, sebagai unsur radioaktif.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 21

B. SIFAT SIFAT UNSUR ALKALI TANAH

Kalsium, stronsium, barium, dan radium membentuk senyawa ion
bermuatan +2. Magnesium kadang-kadang bersifat kovalen dan berilium lebih
dominan kovalen.

Tabel 3. 1 Sifat Unsur golongan Alkali Tanah

Sifat Fisika
Golongan ini mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan golongan IA. Kecuali

Berilium , unsur alakli tanah mempunyai sifat umum logam, seperti konduktor panas dan
listrik yang baik. Meskipun lebih keras dari golongan IA, tetapi golongan IIA ini tetap
relatif lunak, perak mengkilat, kekerasan ada pada barium yang sama keras dengan
timbal. Alkali Tanah ini mempunyai titik leleh dan kerapatan lebih tinggi.
Sifat Kimia

Golongan ini mempunyai struktur elektron yang sederhana yaitu ns2 pada elektron
valensinya, Elektron valensi tersebut relatif mudah dilepaskan. Selain energi ionisasi
yang relatif rendah, keelektronegatifan rata-rata golongan ini juga rendah dikarenakan
ukuran atomnya dan jarak yang relatif besar antara elektron terluar dengan inti Logam
alkali tanah mengalami reaksi redoks yang sama dengan logam alkali, hanya saja mereka
melepaskan 2 elektron sehingga membentuk ion 2+. Logam alkali tanah cenderung
kurang reaktif dibandingkan dengan logam alkali karena energi ionisasinya lebih besar

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 22

daripada logam alkali tanah, sehingga tren kereaktifannya adalah Ba > Sr > Ca >
Mg > Be. Reaksi-reaksi logam alkali antara lain sebagai berikut :

a. Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Halogen
Logam alkali tanah bereaksi dengan halogen membentuk garam halida MX2
M + X2 ⎯⎯→ MX2,
Semua unsur alkali tanah bereaksi langsung dengan halogen membentuk
halida, dengan nitrogen dapat membentuk nitrida pada suhu tinggi, misalnya
magnesium nitrida:
Mg(s) + N2(g)→Mg3N2(s)

b. Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Oksigen
Logam alkali tanah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida (MO).
2M + O2 ⎯⎯→ 2MO
Berilium dan magnesium tidak begitu reaktif jika direaksikan dengan oksigen
pada suhu kamar, tetapi keduanya mengeluarkan cahaya putih cerah jika
dibakar dengan nyala api. Sedangkan kalsium, stronsium, dan barium cukup
reaktif sehingga perlu disimpan di dalam minyak agar tidak kontak dengan
udara. Seperti logam berat alkali, stronsium dan barium membentuk peroksida.

c. Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Air
Logam alkali tanah bereaksi dengan air membentuk logam hidroksida M(OH)2.
Reaksi: M(s)+ 2H2O(l) ⎯⎯→ M2+(aq) + 2OH–(aq) + H2(g)
dengan M = Mg, Ca, Sr, atau Ba
Kecuali berilium, semua logam alkali tanah bereaksi dengan air membentuk
logam hidroksida M(OH)2. Magnesium bereaksi hanya jika suhu air di atas 100
°C, sedangkan untuk kalsium dan stronsium, reaksi berjalan lambat dan pada
suhu kamar. Hanya barium yang bereaksi dahsyat (Mc. Murry dan Fay, 2000:
223).

Untuk identifikasi adanya unsur logam dalam suatu senyawa dapat
dilakukan tes nyala. Nyala yang sebetulnya spektrum emisi adalah radiasi
elektromagnetik yang dipancarkan oleh unsur yang tereksitasi. Logam alkali tanah
akan tereksitasi ketika dipanaskan pada nyala api, biasanya pada nyala api bunsen
atau spiritus. Stronsium berwarna krimson, barium hijau-kuning, dan magnesium
putih terang.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 23

Gambar 4. 2 Reaksi nyala senyawa unsur golongan Alkali Tanah

C. PEMBUATAN DAN KEGUNAAN UNSUR ALKALI TANAH

Logam-logam alkali tanah diproduksi melalui proses elektrolisis lelehan
garam halida (biasanya klorida) atau melalui reduksi halida atau oksida.

a) Magnesium diproduksi melalui elektrolisis lelehan MgCl2.
Logam bebas magnesium juga dapat diperoleh dengan beberapa cara :
1. Elektrolisis campuran lelehan garam-garam halidanya MgCl2, CaCl2 dan NaCl,
logam Mg yang kurang elektropositif akan diendapkan.
2. Kalsinasi dolomit, selanjutnya Ca yang ada dihilangkan dengan cara pertukaran
kation menggunakan air laut, kesetimbangan dapat dicapai karena kelarutan
Mg(OH)2 lebih rendah dari Ca(OH)2.
CaCO3.MgCO3  CaO.MgO + CO2
CaO.MgO + H2O + Mg2+  Mg(OH)2 + Ca2+
3. Reduksi MgO atau hasil kalsinasi dolomit (MgO.CaO)
4. Memanaskan MgO.CaO dengan ferro silikon
MgO.CaO + FeSi  Mg + silikat Ca dan Fe
Selanjutnya campuran didestilasi maka akan diperoleh Mg
5. Memanaskan MgO dengan coke pada suhu 2000 C, logamnya diendapkan
dengan cara pendinginan cepat suhu kesetimbangan yang tinggi.
MgO + C  Mg + CO

b) Kalsium dibuat melalui elektrolisis lelehan CaCl2, juga dapat dibuat melalui
reduksi CaO oleh aluminium dalam udara vakum. Kalsium yang dihasilkan dalam
bentuk uap sehingga dapat dipisahkan.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 24

3CaO(s) + 2Al(l) ⎯ 1.200° ⎯→3Ca(g) + Al2O3(s)
c) Berilium diperoleh dari elektrolisis berilium klorida, BeCl2. Natrium klorida

ditambahkan untuk meningkatkan daya hantar listrik lelehan BeCl2. Selain itu,
berilium juga dapat dibuat melalui reduksi garam fluoridanya oleh logam
magnesium.
BeF2(l) + Mg(l)⎯ 950°C →MgF2(l) + Be(s)

UNSUR KEGUNAAN/MANFAAT
Berilium • paduan logam agar lebih kuat tapi
Magnesium ringan misal kemudi pesawat jet
• kaca dari sinar X karena dapat
Kalsium mentransmisikan sinar X lebih baik dari
aluminium
Stronsium • magnalium, paduan dari Mg, Al, dan
Barium Cu untuk konstruksi pesawat terbang
Radium • MgSO4 (garam Inggris) digunakan
sebagai obat pencahar
• Mg(OH)2 dikenal dengan nama bubur
magnesia berguna untuk antasida (obat
maag)
• MgO untuk melapisi tungku karena titik
lelehnya yang tinggi kembang api
• banyak terkandung dalam susu
merupakan unsur penting pada tulang,
gigi, dedaunan
• CaSO4 atau gypsum untuk pembuatan
cetakan alat keramik, perekat
• CaO (kapur tohor) untuk penyerap air
karena sifatnya yang higroskopis
• Ca(OH)2 dikenal dengan nama air kapur
digunakan untuk menetralkan keasaman
• CaC2 dikenal dengan nama karbid
digunakan untuk menghasilkan gas
asetilena dan dimanfaatkan untuk
proses pengelasan
• Kembang api
• BaSO4 mampu menyerap sinar X
sehingga digunakan memeriksa saluran
pencernaan pasien, bahan cat berwarna
putih
❖ Kembang api
❖ Untuk menghasilkan gas radon

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 25

G. UNSUR- UNSUR
PERIODE KE-TIGA

Unsur-unsur Periode ke tiga dalam sistem periodik unsur yang meliputi Na (Natrium), Mg
(magnesium),Al (Aluminium), Si (silikon), P (Posfor), S (Sulfur), Klor (Cl), dan Ar (Argon).

Natrium adalah unsur kimia yang memiliki lambang Na dengan nomor
atom 11. Kelimpahan Natrium dikerak bumi cukup besar, yakni terdapat
hingga 2,6 % massa. Natrium tidak ditemukan dalam wujud unsur bebas,
melainkan dalam bentuk senyawa. Air laut merupakan sumber natrium
Gambar 5. 1 Natrium yang melimpah. Natrium dapat ditemukan dalam senyawa halit (NaCl) dan
senyawa albit (NaAlSi3O8). Natrium murni diperoleh melalui elektrolisis
NaCl dalam proses Down.

Magnesium dapat ditemukan dalam mineral dolomit (CaCO3.MgCO), Gambar 5. 2 Magnesium
epsomite (MgSO4.7H2O), karnalit (KCl.MgCl2.6H2O), dan magnesit
(MgCO3). Kelimpahan magnesium terdapat hingga 2.5 % massa di kerak
bumi. Selain natrium, air laut juga merupakan sumber magnesium yang
melimpah. Magnesium murni dapat diperoleh melalui proses Down
maupun proses termit.

Aluminium merupakan logam berwarna putih, sifatnya keras dan kuat
sangat elektropositif tetapi tahan terhadap korosi, hal ini karena
terbentuknya lapisan oksida pada permukaannya yang melindungi
aluminium dari serangan kimia lebih lanjut. Jika lapisan oksida
dihilangkan misal dengan cara menggores atau dengan membentuk
Gambar 5. 3 Aluminium amalgamnya, akan terjadi serangan yang cepat oleh molekul air.

Aluminium adalah unsur logam yang kelimpahannya di kulit bumi besar
(8,8% masa). Keberadaannya di alam sebagai mineral silikat seperti mika dan felspar, sebagai
oksidanya bauksit (Al2O3.x H2O) dan sebagai kreolit (Na3AlF6). Aluminium dapat diperoleh
dengan melarutkan bauksit (sebagai bahan baku) dalam NaOH kemudian di endapkan dengan
menggunakan karbon dioksida selanjutnya dilarutkan dalam kreolit pada suhu 800 sampai 1000 0C
dan lelehannya dielektrolisa maka diperoleh logam aluminium murni.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 26

Silikon (Si) kelimpahannya besar di kulit bumi (28% berat), silikon di Gambar 5. 4 Silikon
alam terdapat sebagai mineral-mineral silikat. Silikon diperoleh dengan
cara mereduksi SiO2 menggunakan karbon atau kalsium karbida (CaC2)
dalam dapur listrik. Silikon kurang reaktif, dengan halogen akan
membentuk tetrahalidanya, dengan basa akan membentuk silikat,
tidak bereaksi dengan asam kecuali asam fluorida.

Si yang reaktif dibuat dengan cara sebagai berikut:
3CaSi2 + 2SbCl2 ↔ 6Si + 2Sb + 3CaCl2
Si direaksikan dengan air akan menghasilkan silika oksida
Si + H2O ↔SiO2 + H2

Fosfor adalah unsur kimia yang memiliki lambang P dengan nomor atom

15. Fosfor berupa non logam, bervalensi banyak, termasuk golongan

nitrogen, banyak ditemui dalam batuan fosfat anorganik dan dalam

Gambar 5. 5 Fosfor semua sel hidup tetapi tidak pernah ditemui dalam bentuk unsur
bebasnya. Fosfor amatlah reaktif, memancarkan pendar cahaya yang

lemah ketika bergabung dengan oksigen, ditemukan dalam berbagai bentuk, dan merupakan unsur

penting dalam makhluk hidup. Fosforus dapat berada dalam empat bentuk atau lebih alotrop: putih

(atau kuning), merah, dan hitam (atau ungu). Yang paling umum adalah fosforus merah dan putih,

keduanya mengelompok dalam empat atom yang berbentuk tetrahedral. Fosfor diproduksi dengan

mereduksi kalsium fosfat, Ca3(PO4)2, dengan batuan kuarsa dan batu bara.

Fosfat juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti yang digunakan pada
lampu sodium. 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. Kegunaan fosfor yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, dan
secara luas digunakan dalam bahan peledak, korek api, kembang api, pestisida, odol dan deterjen.
Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda (CRT).

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 27

Belerang ditemukan dalam meteorit. Belerang atau sulfur merupakan
unsur non logam yang dalam bentuk padatnya berwarna kuning,
rapuh, tak berasa, dan tak berbau. Semua bentuk belerang tidak larut
dalam air, tetapi dalam bentuk kristal (padatan), belerang dapat larut
dalam karbon disulfida.

Gambar 5. 6 Belerang

Belerang dapat membentuk senyawa dengan unsur-unsur lain, seperti besi sulfida (FeS), belerang
dioksida (SO2), barium sulfat (BaSO4), hidrogen sulfida (H2S), belerang monoklorida (S2CI2),
asam sulfat (H2SO4), kalium sulfit (K2SO3) dan lain-lain. Di alam, belerang terdapat dalam bentuk
unsur bebas dan dalam bentuk senyawasenyawa sulfida, seperti timbal sulfida atau galena (PbS),
zinc blende (ZnS), tembaga pyrit (Cu,Fe)S2), cinnabar (HgS), stibnit (Sb2S3) dan besi pyrit (FeS2).
Selain itu juga terdapat dalam bentuk senyawa- senyawa sulfat seperti barit (BaSO4) celestit
(SrSO4), dan grypsum (CaSO4.2H2O) serta dalam bentuk molekul-molekul pada beberapa bahan
organik, mustard, telur, rambut, protein dan bawang putih.

Klor dapat ditemukan dalam mineral halit (NaCl), silvit (KCl) dan karnalit
(KCl. MgCl2.6H2O). dalam keadaan bebasnya, yakni setelah dilakukan
pemisahan dari senyawanya, klor terdapat dalam bentuk molekul diatomik
(Cl2).

Gambar 5. 7 Klor

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 28

H. UNSUR - UNSUR
TRANSISI PERIODE KE-

EMPAT

A. KELIMPAHAN UNSUR TRANSISI

Unsur transisi periode keempat terdiri dari sepuluh unsur, yaitu Skandium (Sc),
Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel
(Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn).

Gambar 5. 8 Unsur- Unsur Transisi periode ke- Empat
Unsur transisi periode keempat umumnya memiliki elektron valensi pada subkulit 3d yang
belum terisi penuh (kecuali unsur Seng (Zn) pada Golongan IIB). Hal ini menyebabkan unsur
transisi periode keempat memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh unsur- unsur
golongan utama, seperti sifat magnetik, warna ion, aktivitas katalitik, serta kemampuan
membentuk senyawa kompleks.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 29

Dalam satu periode dari kiri (Sc) ke kanan (Zn), keelektronegatifan unsur hampir sama,
tidak meningkat maupun menurun secara signifikan. Selain itu, ukuran atom (jari-jari unsur) serta
energi ionisasi juga tidak mengalami perubahan signifikan. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan
bahwa semua unsur transisi periode keempat memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang
serupa.

Dibandingkan unsur Alkali dan Alkali Tanah, unsur-unsur transisi periode keempat
memiliki susunan atom yang lebih rapat (closed packing). Akibatnya, unsur transisi tersebut
memiliki kerapatan (densitas) yang jauh lebih besar dibandingkan Alkali maupun Alkali Tanah.
Dengan demikian, ikatan logam (metallic bonds) yang terjadi pada unsur transisi lebih kuat. Hal ini
berdampak pada titik didih dan titik leleh unsur transisi yang jauh lebih tinggi dibandingkan unsur
logam golongan utama. Selain itu, entalpi pelelehan dan entalpi penguapan unsur transisi juga jauh
lebih tinggi dibandingkan unsur logam golongan utama.

B. FISIKA DAN KIMIA UNSUR PERIODE KEEMPAT

a. Sifat Fisis Unsur Transisi
Sifat-sifat khas unsur-unsur transisi periode keempat antara lain :
1. Unsur-unsur transisi bersifat logam, maka sering disebut logam transisi.
2. Bersifat logam, maka mempunyai bilangan oksidasi positif dan pada umumnya lebih
dari satu.
3. Banyak diantaranya dapat membentuk senyawa kompleks.
4. Pada umumnya senyawanya berwarna.
5. Beberapa diantaranya dapat digunakan sebagai katalisator.
6. Titik didih dan titik leburnya sangat tinggi.
7. Mudah dibuat lempengan atau kawat dan mengkilap.
8. Sifatnya makin lunak dari kiri ke kanan.
9. Dapat menghantarkan arus listrik.
10. Persenyawaan dengan unsur lain mempunyai oksida positif

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 30

Tabel 4. 1 Sifat fisis Unsur Transisi periode empat
b. Sifat Kimia Unsur Transisi
1) Jari-Jari Atom

Jari-jari atom berkurang dari Sc ke Zn, hal ini berkaitan dengan semakin
bertambahnya elektron pada kulit 3d, maka semakin besar pula gaya tarik intinya,
sehingga jarak elektron pada jarak terluar ke inti semakin kecil.
2) Energi Ionisasi.

Energi ionisasi cenderung bertambah dari Sc ke Zn. Walaupun terjadi
sedikit fluktuatif, namun secara umum Ionization Energy (IE) meningkat dari Sc ke
Zn. Kalau kita perhatikan, ada sesuatu hal yang unik terjadi pada pengisian elektron
pada logam transisi. Setelah pengisian elektron pada subkulit 3s dan 3p, pengisian
dilanjutkan ke kulit 4s tidak langsung ke 3d, sehingga kalium dan kalsium terlebih
dahulu dibanding Sc. Hal ini berdampak pada grafik energi ionisasinya yang
fluktuatif dan selisih nilai energi ionisasi antar atom yang berurutan tidak terlalu
besar. Karena ketika logam menjadi ion, maka elektron pada kulit 4s-lah yang
terlebih dahulu terionisasi.
3) Konfigurasi Elektron.

Kecuali unsur Cr dan Cu, Semua unsur transisi periode keempat
mempunyai elektron pada kulit terluar 4s2, sedangkan pada Cr dan Cu terdapat
pada subkulit 4s1. Unsur transisi periode keempat dalam upaya mencapai
konfigurasi gas mulia, akan melepas elektron – elektron di subkulit s dan d nya.
Karena jumlah elektron di subkulit d yang tergolong banyak, maka dibutuhkan
energi yang lebih besar untuk melepaskan elektron tersebut. Hal ini ditunjukkan

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 31

dari kecendrungan nilai energi ionisasinya yang secara umum bertambah dari Sc
ke Zn.
4) Mempunyai beberapa tingkat oksidasi

Kecuali Sc dan Zn, unsur-unsur transisi periode keempat mempunyai
beberapa tingkat oksidasi. Bilangan oksidasi yang mungkin bergantung pada
bilangan oksidasi yang dapat dicapai kestabilannya.
Kestabilan senyawa logam transisi diantaranya bergantung pada jenis atom yang
mengikat logam transisi, senyawa berbentuk Kristal atau larutan, PH dalam air.
Kestabilan bilangan oksidasi yang tinggi dapat dicapai melalui pembentukan
senyawa dengan oksoaniaon, fluoride, dan oksofluorida.

C. KEGUNAAN UNSUR – UNSUR TRANSISI PERIODE
KEEMPAT

1. Kegunaan Titanium
Sebagai bahan kontruksi, karena mempunyai sifat fisik :
1. Rapatannya rendah (logam ringan)
2. Kekuatan strukturnya tinggi
3. Tahan panas
4. Tahan terhadap korosi
❖ Sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonic
❖ Sebagai pigmen putih, bahan pemutih kertas, kaca, keramik, dan kosmetik

2. Kegunaan Vanadium
• Banyak digunakan dalam industri-industri,
• Untuk membuat peralatan yang membutuhkan kekuatan dan kelenturan yang
tinggi seperti per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi
• Untuk membuat logam campuran

3. Kegunaan Kromium
• Logam kromium banyak digunakan dalam bidang industry
• Logam krumium dapat dicampur dengan besi kasar membentuk baja yang
bersifat keras dan permuaannya tetap mengkilap.
• Kromium digunakan untuk penyepuhan, karena indah, mengkilap, dan tidak
kusam
• Larutan kromium (III) oksida, dalam asam sulfat pekat, adalah oksidator kuat
yang biasanya digunakan untuk mencuci alat-alat laboratorium.

4. Kegunaan Mangan
• Untuk produksi baja

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 32

• Menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi.
• Banyak tersebar dalam tubuh yang merupakan unsur yang penting

penggunaan vitamin B1.
5. Kegunaan Besi

• Membuat baja
• Banyak digunakan di dalam pembuatan alat-alat keperluan sehari-hari seperti,

cangkul, pisau, sabit, paku, mesin, dan sebagainya
6. Kegunaan Kobalt

• Sebagai aloi
• Larutan Co2+ digunakan sebagai tinta rahasia untuk mengirim pesan dan juga

dalam sistem peramalan cuaca
7. Kegunaan Nikel

• Pembuat aloi, electrode baterai, dan keramik
• Zat tambahan pada besi tuang dan baja, agar mudah ditempa dan tahan karat
• Pelapis besi (pernekel)
• Sebagai katalis
8. Kegunaan Tembaga
• Bahan kabel listrik
• Bahan uang logam
• Untuk bahan mesin tenaga uap
• Dan untuk aloi
9. Kegunaan Zink
• Bahan cat putih
• Pelapis lampu TL
• Layar TV dan monitor computer
• Campuran logam dengan metal lain

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 33

UJI KOMPETENSI

PILIHAN GANDA

1. Dari reaksi berikut ini :

1. Br2(aq) + KCl(aq) 3. Cl2(aq) + MgBr2(aq) 5. Br2(aq) +KF(aq)

2. F2(aq) + KBr2(aq) 4. I2(aq) + NaCl(aq)

Reaksi yang dapat berlangsung secara spontan adalah ........

A. 1 dan 2

B. 4 dan 5

C. 2 dan 4

D. 3 dan 5

E. 2 dan 3

Kunci : E

Penyelesaian :

Untuk golongan halida dari atas ke bawah sifat pengoksidasiannya makin lemah :

F2 > Cl2 > Br2 > I2.

Jadi reaksi yang dapat berlangsung spontan adalah :

(2) F2 + 2KBr 2 KF + Br2

(3) Cl2 + MgBr2 MgCl2 + Br2

2. BF dan HCl dapat dibuat dengan memanaskan garam halidanya dengan asam sulfat pekat,
tetapi HBr dan HI tidak dapat dibuat dengan cara yang sama. Hal ini terjadi karena .......
A. HF dan HCl adalah asam yang lebih kuat dari HBr dan HI
B. Br- dan I- dapat dioksidasikan oleh asam sulfat pekat
C. Ikatan HF dan HCl lebih kuat dari pada ikatan HBr dan HI
D. F - dan Cl- dapat dioksidasi oleh asam sulfat pekat
E. HBr dan HI mudah menguap
Kunci : B
Penyelesaian :
HBr dan HI tidak dapat dibuat dengan cara pemanasan garam halida dengan H2SO4
pekat karena Br- dan I- mudah dioksidasi oleh H2SO4.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 34

3. Garam kalium dan garam barium jika dibakar pada nyala api Bunsen akan memberikan
spektrum emisi berwarna ........
A. ungu dan hijau
B. kuning dan merah
C. ungu dan biru
D. hijau dan kuning
E. kuning dan biru
Kunci : A
Penyelesaian :
Kalium jika dibakar akan memberi warna ungu dan Barium jika dibakar akan memberi
warna hijau.

4. Diketahui senyawa-senyawa :

1. kriolit 3. bauksit 5. kaolin

2. kaporit 4. kalkopirit

Pasangan senyawa yang mengandung aluminium adalah ........

A. 1, 2, dan 3

B. 2, 3, dan 4

C. 3, 4, dan 5

D. 1, 3, dan 5

E. 2, 4, dan 5

Kunci : D
Penyelesaian :
Kriolit : Na3AlF6
Bauksit : Al2O3. n H2O
Kaporit : CaOCl2
Kaolin : Al2Si2O5(OH)4

5. UN 2003
Urutan yang benar pada proses pengolahan tembaga dari bijih tembaga adalah ........
A. reduksi - pemekatan - pemanggangan - elektrolisis
B. elektrolisis - reduksi - pemekatan - pemanggangan
C. pemanggangan - elektrolisis - reduksi - pemekatan
D. pemekatan - elektrolisis - pemanggangan - reduksi
E. pemekatan - pemanggangan - reduksi - elektrolisis

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 35

Kunci : A
Penyelesaian :
Urutan pengolahan bijih tembaga adalah :
1. Reduksi
2. Pemekatan
3. Pemanggangan (dihasilkan tembaga 97%)
4. Elektrolisasi (untuk pemurnian)

6. Logam kalium adalah reduktor kuat. Fakta yang mendukung pemyataan tersebut adalah

........

A. logam kalium sangat lunak

B. KOH adalah elektrolit kuat

C. Logam kalium mudah bereaksi dengan air

D. KOH adalah basa kuat

E. Kalium berwarna nyala ungu

Kunci : C

Penyelesaian :

Reduktor adalah zat yang dapat mereduksi zat lain.

Reduktor adalah zat yang mengalami oksidasi.

Kalium sebagai reduktor berarti Kalium mengalami oksidasi. Kalium mengalami oksidasi

dengan air menurut reaksi :

2K + 2H2O 2KOH + H2

7. Gas mulia yang paling banyak terdapat di alam semesta adalah ........

A. Neon

B. Helium

C. Argon

D. Xenon

E. Kripton

Kunci : B

Penyelesaian :

Gas mulia terdiri dari Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe),

dan Radon (Rn) gas mulia yang paling banyak di udara adalah Argon meliputi 0,934%

volume. Tetapi gas mulia yang paling banyak di alam semesta bukan argon melainkan

helium, karena gas helium merupakan komponen utama dengan hidrogen penyusun

matahari dan bintang-bintang.

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 36

8. Senyawa magnesium yang digunakan untuk menetralkan kelebihan asam lambung adalah…
A. Magnesium klorida
B. Magnesium sulfat
C. Magnesium karbonat
D. Magnesium kromat
E. Magnesium hidroksida

Kunci : E

Mg(OH)2 untuk obat antisida atau anti maag.

9. Oksida beberapa unsur dibawah ini jika dimasukkan kedalam air akan menghasilkan larutan
basa,kecuali…
A. BaO
B. Na2O
C. NH3
D. SO2
E. CaO
Kunci :D

10. Diketahui beberapa sifat unsur :

1) Pada umumnya senyawa berwarna

2) Sebagai unsur bebas bersifat racun

3) Sukar bereaksi dengan unsur lain

4) Sangat reaksif sehingga terdapat di alam sebagai senyawa

5) Dengan basa kuat memberikan reaksi auto redoks

Yang merupakan sifat unsur halogen adalah...

A. 1,2,3 B. 1,3,5

C. 2,3,4 D. 2,4,5 E. 3,4,5

Kunci : C

Penyelesaian : sifat-sifat unsur halogen yaitu :

2.sebagai unsur bebas bersifat racun, contoh :Cl sebagai desinfektan

3.sukar bereaksi dengan unsur lain

4. Sangat reaksif sehingga terdapat di alam sebagai senyawa

11. Data hasil ekspetimen logam natrium yang dimasukkan ke dalam air yang telah ditetesi
fenolftalien :

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 37

− ada percikan api − menimbulkan panas
− timbul letupan − warna larutan menjadi berwama merah

zat yang dihasilkan dari eksperimen ini adalah ...

A. Natrium hidroksida dan energi

B. Gas hidrogen dan gas oksigen

C. Gas nitrogen dan gas amoniak

D. Natrium hidroksida dan gas oksigen

E. Natrium hidroksida dan gas hidrogen

Kunci : E

Penyelesaian : 2Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH + H2(g)

12. Warna nyala dari ion natrium dan ion kalium berturut-turut adalah …
A. merah, kuning
B. kuning, ungu
C. merah, biru
D. kuning, merah
E. hijau, biru
Kunci : B

Penyelesaian :
Natrium dan kalium merupakan golongan alkali yang ciri-cirinya sebagai berikut :

• energy ionisasinya yang relative rendah mengakibatkan alaki mudah melepaskan
electron

• Titik leleh dan titik didihnya relative rendah
• Potensial electrode yang sangat negatif sehingga unsure alkali merupakan reduktor

kuat
• Logam-logam alkali memberikan warna nyala yang khas yaitu Li(merah),

Na(kuning), K (ungu), Rb ( merah),dan Cs (biru/ungu)

13. Nama proses pemgolahan logam tersebut dikenal dengan ...
A. Hall – Herault
B. Frasch
C. Haber-Bosh
D. Oswalt
E. Kontak
Kunci : C
Penyelesaian :

e- Modul Berbasis Digital (KIMIA UNSUR) 38