Logam alkali berikut yang bereaksi paling cepat dengan air adalah

Logam alkali adalah kelompok unsur kimia pada Golongan 1 (IA) pada tabel periodik, kecuali hidrogen. Kelompok ini terdiri dari: litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Logam Alkali tidak bebas ditemukan di alam karena mudah teroksidasi dan merupakan unsur logam yang sangat reaktif, sehingga di alam selalu ditemukan dalam senyawanya.

Reaksi Unsur Logam Alkali

Logam alkali merupakan logam yang sangat reaktif, sehingga mudah bereaksi dengan zat lain membentuk senyawa logam alkali. Berikut akan dipaparkan berbagai jenis reaksi logam alkali yaitu, reaksi logam alkali dengan air, reaksi logam alkali dengan oksigen, reaksi logam alkali dengan halogen, dan reaksi logam alkali dengan hydrogen. Berikut ini reaksi logam alkali dengan beberapa unsur maupun senyawa.

#1 Reaksi logam alkali dengan air

Logam alkali bereaksi dengan air membentuk senyawa hidroksida dan gas H2. Jika M adalah logam alkali, maka reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:

2M(s) + H2O(l) –> 2MOH(aq) + H2(g)

Reaksi berlangsung semakin hebat dengan pertambahan nomor atom dari Litium Li ke Cesium Cs. Hal ini disebabkan dalam satu golongan dari atas ke bawah jumlah kulit semakin banyak sehingga semakin mudah melepaskan electron terluar yang nantinya digunakan untuk berikatan dengan unsur atau senyawa lain.

Contoh reaksi logam alkali dengan air:

2Na(s) + H2O(l) –> 2NaOH(aq) + H2(g)

Baca juga:

Baca Juga:  Struktur dan Tata Nama Senyawa Turunan Benzena

#2 Reaksi dengan oksigen

Logam alkali bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa oksida, senyawa peroksida, dan senyawa superoksida. Persamaan umumnya adalah sebagai berikut:

Contoh reaksi logam alkali natrium dengan oksigen menghasilkan oksida:

4Na(s) + O2(g) –> 2NaO(s)

Contoh reaksi logam alkali kalium dengan oksigen menghasilkan peroksida:

Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida:

Senyawa oksida dihasilkan apabila reaksi melibatkan jumlah oksigen terbatas; sedangkan senyawa peroksida dan superoksida diperoleh dari reaksi dengan jumlah oksigen berlebih.

#3 Reaksi dengan halogen

Logam alkali bereaksi dengan halogen membentuk senyawa halida. Persamaan umum reaksi antara logam alkali (M) dengan halogen (X) sebagai berikut:

Contoh reaksi logam alkali Litium dengan halogen:

2Li(s) + Cl2(g) –> 2LiCl(s) (Litium klorida)

#4 Reaksi dengan hidrogen

Logam alkali bereaksi dengan hydrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida merupakan senyawa ionic Kristal yang berwarna putih. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut:

Contoh reaksi logam alkali natrium dengan hydrogen:

2Na(s) + H2(g) –> 2NaH(s)

#5 Reaksi dengan asam encer

Logam alkali bereaksi dengan asam encer misalnya HCl 0,1 M. Reaksi terjadi dengan cepat dan disertai dengan ledakan dan nyala api. Reaksi antara logam alkali dengan asam encer sebagai berikut:

M(s) + H+(aq) –> M+(aq) + H2(g)

#6 Reaksi dengan non logam

Reaksi logam alkali dengan non logam membentuk garam yang berwarna putih, kristal, padatan ionik dan larut dalam air

Baca Juga:  Meramalkan Bentuk Molekul dengan Teori Domain Elektron (VSEPR)

#7 Membentuk senyawa dengan formula yang mirip

Contoh reaksi logam alkali dengan karbonat membentuk senyawa Litium Karbonat LiCO3, Natrium Karbonat NaCO3, dan Kalium Karbonan KCO3

Senyawa yang mengandung unsur logam alkali

Berikut beberapa senyawa yang yang mengandung unsur logam alkali:

  • Litium terdapat dalam senyawa Li2CO3 sebagai bahan campuran dalam pengolahan aluminium
  • Natrium terdapat dalam senyawa NaCl, Na2CO3, NaOH, Na2SO4, Na2SO3, NaNO2, NaNO3, NaHCO3, dan lain-lain
  • Kalium terdapat dalam senyawa KO2, KOH, KCl, KNO3, K2CO3, dan lain-lain
  • Rubidium terdapat dalam filament sel fotolistrik yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik

Thumbnail: Poster vector created by macrovector_official – www.freepik.com

1.   LOGAM ALKALI

1.      Sifat Fisika Unsur Logam Alkali

 
Logam alkali adalah unsur-unsur golongan IA (kecuali Hidrogen) yaitu Litium, Natrium, Kalium, Rubidium, Sesium dan Fransium. Kata alkali berasal dari bahasa arab yang bearti abu. Air abu bersifat basa, oleh karena itu logam-logam golongan IA membentuk basa-basa kuat yang larut dalam air.

Penurunan titik leleh dari logam alkali litium ke cesium disebabkan oleh jari-jari atom yang makin besar sehingga mengurangi kekuatan ikatan antaratom logam.

1.    Sifat Kimia Unsur Logam Alkali


Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah

a. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Air

Berilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan logam Magnesium bereaksi sangat lambat dan hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam Kalsium, Stronsium, Barium, dan Radium bereaksi sangat cepat dan dapat bereaksi dengan air dingin. Contoh reaksi logam alkali tanah dan air berlangsung sebagai berikut.
Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)


b. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Oksigen

Dengan pemanasan, Berilium dan Magnesium dapat bereaksi dengan oksigen. Oksida Berilium dan Magnesium yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam.Barium dapat membentuk senyawa peroksida (BaO2).
2Mg(s) + O2 (g) → 2MgO(s) + O2(g)  → BaO2(s)
Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg3N2).

4Mg(s) + ½ O2(g) + N2 (g) → MgO(s) + Mg3N2(s)

Bila Mg3N2 direaksikan dengan air maka akan didapatkan gas NH3.
Mg3N2(s) + 6H2O(l) → 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)


c. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Nitrogen

Logam alkali tanah yang terbakar di udara akan membentuk senyawa oksida dan senyawa Nitrida dengan demikian Nitrogen yang ada di udara bereaksi juga dengan Alkali Tanah.

 Contoh :

3Mg(s) + N2(g) → Mg3N2(s)


d. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Halogen

Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam Halida, kecuali Berilium. Oleh karena daya polarisasi ion Be2+ terhadap pasangan elektron Halogen kecuali F-, maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah yang lain berikatan ion.

Contoh :

Ca(s) + Cl2(g) → CaCl2(s)

B.   REAKSI NYALA LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

Spektrum emisi adalah radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh unsur yang tereksitasi. Spektrum ini teramati sebagai pancaran  cahaya dengan warna tertentu terdiri atas beberapa garis warna (panjang gelombang) yang khas bagi setiap unsure. Spectrum emisi dapat digunakan untuk mengenali senyawa tertentu. Logam alkali tanah akan tereksitasi ketika dipanaskan pada nyala api. Misalnya pada pembakar Bunsen atau pembakar spiritus dengan memberikan warna nyala khas.

Nama Unsur

Warna nyala

Litium

Merah tua

Natrium

Kuning

Kalium

Ungu

Rubidium

Merah biru

Sesium

Biru

 Salah satu sifat khas unsur-unsur golongan alkali tanah adalah dapat menghasilkan warna nyala api yang khas. Hal ini dikarenakan sifat dari atomnya yang jika diberikan energi, maka posisi elektron dalam atom akan berpindah ke kulit yang lebih tinggi (tereksitasi). Elektron yang tereksitasi akan kembali ke keadaan stabil seraya memancarkan energi radiasi elektromagnetik berupa nyala cahaya. Setiap atom akan menghasilkan nyala api yang berbeda-beda dan khas sehingga sifat ini digunakan untuk mengidentifikasi unsur-unsur alkali tanah. Selain Berilium dan Magnesium, alkali tanah memiliki warna nyala yang khas. Adapun warna nyala masing-masing logam adalah berilium tidak berwarna, magnesium berwarna putih terang, kalsium berwarna jingga merah, strontium berwarna merah dan barium berwana hijau. Magnesium biasanya tersedia dalam bentuk pita. Pita itu akan menyala sangat terang jika dibakar di udara. Reaksi yang terjadi pada pembakaran pita magnesium sesuai persamaan reaksi :

2 Mg(s) + O2 (g) → 2MgO(S)

Ternyata massa magnesium setelah dibakar lebih besar daripada sebelum dibakar. Hal itu disebabkan megnesium mengikat oksigen setelah dibakar. Karena memancarkan cahaya yang sangat terang, magnesium, strontium, dan barium secara bersama-sama digunakan untuk membuat kembang api.

Unsur

Warna Nyala

Be

Tak Berwarna

Mg

Putih Terang

Ca

Merah Jingga

Sr

Merah Bata/Merah Tua

Ba

Hijau

Ra

-


2. Unsur-Unsur Golongan 3

Unsur – unsur periode ketiga terdiri dari logam Natrium (Na), Magnesium (Mg), Aluminium (Al); semi logam: Silikon (Si); dan non logam: Fosfor (P), Belerang (S), Klorin (Cl), Argon (Ar).

Unsur periode ketiga umumnya berada di alam dalam bebtuk senyawanya. Pengecualian adalah S yang ditemukan dalam bentuk unsur dan senyawa, dan Ar yang berada dalam bentuk unsur saja.

Pada periode ketiga dalam sistem periodik, terlihat bahwa paling kiri adalah unsur logam yang semakin kekanan berubah menjadi semi logam dan non logam.

A.    Sifat Fisis Unsur – Unsur Periode Ketiga

            Sifat fisis unsur periode ketiga dapat kita pelajari kecendrungannya dengan menggunakan data sifat atomik dan struktur unsurnya. Simaklah tabel berikut ini!

Tabel 1. Sifat Atomik Unsur - Unsur Periode Ketiga

Sifat Atomik

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

Jari – jari atom

190

160

118

111

102

102

99

98

Energi ionisasi

496

738

578

789

1013

1000

1250

1520

Afinitas elektron

-52,8

>0

-42,5

-134

-72,0

-200

-349

>0

Keelektronegatifan

1,0

1,2

1,5

1,8

2,1

2,5

3,0

-

Bilangan oksidasi (maksimum)

+1

+2

+3

+4

+5

+6

+7

-

            Dari tabel, terlihat adanya keteraturan sifat atomik dari Na ke Ar yang secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut:

1.      Nilai jari – jari atom berkurang dai Na ke Ar

Hal ini dikarenakan unsur – unsur dari Na ke Ar memiliki jumlah proton dan elektron pada inti semakin banyak. Hal ini mengakibatkan gaya tarik menarik antara inti atom dengan elektron-elektronnya semakin kuat. Oleh karena itu jari-jari atom unsur-unsur perioda ketiga dari kiri ke kanan semakin mengecil.

Jari – jari atom adalah : jarak antara kulit inti atom samapai kulit terluar yang ditempati  elektron

2.           2.      Nilai energi ionisasi bertambah dari Na ke Ar, penyimpangan terjadi pada Mg ke Al dan dari P ke S.

Energi Ionisasi adalah : energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron pada kulit terluar yang terikat lemah ke inti dalam fasa gas.

            Peningkatan energi ionisasi ini berkaitan dengan bertambahnya muatan inti, sehingga daya tarik inti terhadap elektron terluar makin kuat, sehingga energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron pada kulit terluar semakin besar.

            Data dari gambar juga menunjukkan adanya penyimpangan, yaitu energi ionisasi Mg lebih besar dari energi ionisasi Al, dan energi ionisasi P lebih besar dari S.  Penyimpangan ini terkait dengan kestabilan konfigurasi elektron, yaitu unsur golongan IIA (Mg) dan golongan VA (P) mempunyai konfigurasi elektron yang relatif stabil, yaitu konfigurasi penuh dan setengah penuh sehingga membutuhkan energi yang lebih besar untuk melepaskan elektronnya. Sedangkan Al dan S mempunyai satu elektron yang terikat agak lemah sehingga lebih mudah dilepaskan.

3.            3.     Nilai Afinitas Elektron bertambah dari Na ke Cl, dengan penyimpangan nilai untuk Al dan P. (abaikan tanda negative pada nilai afinitas elektron, yang berarti energi dilepaskan).

Afinitas elektron adalah : energi yang terlibat pelepasan energi (-) / penyerapan energi (+) jika suatu atom / ion dalam fasa gas menerima satu elekron membentuk ion negatif.

Peningkatan afinitas elektron ini berkaitan dengan muatan inti yang semakin positif dan jari – jari atom semakin kecil. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik menarik antara inti dengan elektron yang ditambahkan semakin kuat sehingga afinitas elektronnya bertambah.

4.              4.      Nilai keelektronegatifan bertambah dari Na ke Cl.

Keelektronegatifan adalah : suatu ukuran kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam suatu ikatan kimia.

Dari kiri ke kanan (Na ke Cl) keelektronegatifan unsur - unsur semakin besar, karena muatan inti bertamabah positif dan jari – jari atom berkurang, keadaan ini ini menyebabkan gaya tarik menarik inti terhadap elektron semakin kuat, akibatnya kemampuan atom untuk menarik elektron semakin besar.  Hal ini juga memperlihatkan semakin kekanan unsur periode ketiga semakin mudah menarik elektron.

Unsur-unsur dengan keelektronegatifan kecil cenderung bersifat logam (elektropositif). Sehingga sifat logam dari Na ke Ar semakin berkurang karena nilai keelektronegatifannya semakin besar

5.        Bilangan oksidasi maksimum bertambah dari Na ke Cl.

Selanjutnya, simaklah bagaimana sifat atomik mendasari kecendrungan sifat fisis unsur – unsur periode ketiga:

Tabel 2. Sifat Fisis Unsur - Unsur Periode Ketiga

Sifat Atomik

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

Fase

padat

padat

padat

padat

padat

padat

gas

gas

Kerapatan (kg/m3)

970

1.740

2.702

2.330

1.820

2.070

3,214

1,78

Kekerasan (Mohs)

0,5

2,5

2,75

6,5

-

-

-

-

Titik Leleh (0C)

98

649

660

1.410

44,1

115

-101

-189

Titik Didih (0C)

883

1.107

2.519

3.280

277

444

-35

-186

ΔHvus (kj/mol)

2,60

8,95

10,79

50,55

0,657

1,718

5,9

1,19

ΔHvus (kj/mol)

97

127

293

359

12,1

9,8

10,2

6,45

Daya hantar listrik (MΩ-1cm-1)

0,210

0,226

0,377

<< 

<< 

<< 

-

-

Daya hantar panas (W/cmK)

1,41

1,56

2,37

1,48

0,00235

0,00269

0,00009

0,00018

Dari data pada tabel diatas, dapat kita amati secara umum keraturan sifat fisis unsur periode ketiga sebagai berikut:

1.      Kerapatan bertambah dari Na ke Al, lalu berkurang dari Al ke Ar

Kerapatan adalah : perbandingan antara massa atom – atom dengan suatu unit volum yang ditempatinya.

Nilai kerapatan bergantung pada massa atom, jari – jari atom. Semakin besar massa atom maka jari – jari atom akan semakin kecil, karena kekuatan tarik menarik antara inti atom dengan kulit terluar semakin kuat, sehingga menyebabkan kerapatan dari Na ke Al semakin besar (ikatan logam). Nilai kerapatan semi logam Si tinggi terkait dengan kekeuatan ikatan kovalennya dalam struktur kovalen raksasa. Selanjutnya variasi nilai kerapan non logam P sampai Ar terkait dengan kekuatan gaya London S > P > Cl > Ar.

2.      Kekerasan bertambah dari Na ke Si

Kekerasan adalah : resistansi terhadap goresan / penetrasi permukaan bahan. Pertambahan kekerasan dapat dijelaskan dari kekuatan ikatan logam yang meningkat dari Na ke Al, dan kekuatan ikatan kovalen pada Si.

3.      Titik Leleh dan ΔH fus bertambah dari Na ke Si, lalu berkurang dari Si ke Ar.

Titik leleh adalah : suhu dimana tekanan uap zat padat sama dengan tekanan uap zat cairnya.

Perubahan kalor leleh (ΔH fus) : menunjukkan energi yang diperlukan untuk mengubah 1 mol padatan menjadi 1 mol cairan pada titik lelehnya.

Kenaikan titik leleh dan ΔH fus dari Na ke Si dijelaskan dengan kekuatan ikatan logamnya yang meningkat dari Na ke Al, dan kekuatan ikatan kovalen pada Si. Sedangkan kecendrungan penurunan titik leleh dan ΔH fus dari Si ke Ar terkait dengan variasi kekuatan gaya London S > P > Cl > Ar.

4.      Titik Didih dan ΔH v bertambah dari Na ke Si, lalu berkurang dari Si ke Ar.

Titik didih adalah : suhu dimana tekanan uap zat cair sama dengan tekanan disekitarnya.

Perubahan kalor didih (ΔH v) : menunjukkan energi yang diperlukan untuk mengubah 1 mol zat cair menjadi 1 mol gas pada titik didihnya.

Kenaikan dan penurunan titik didh serta ΔH v dapat dijelaskan seperti halnya kecendrungan titik leleh dan ΔH fus

5.      Daya hantar listrik dan daya hantar panas logam Na, Mg, dan Al lebih baik dibandingkan semi logam Si dan non logam P,S,Cl,dan Ar.

Daya hantar listrik berkaitan dengan pergerakan muatan listrik karena pengaruh pergerakan elektron bebas.

Daya hantar panas berkaitan dengan jumlah partikel untuk meneruskan energi kinetic ke partikel lainnya.

·      Logam Na, Mg, dan Al memiliki daya hantar listrik dan panas yang baik karena memiliki elektron valensi dalam ikatan logamnya dapat bergerak bebas.

·      Semi logam Si memiliki daya hanatar panas dan listrik yang cukup baik disbanding non logam karena ikatan kovalen dimana elektron – elektronnya terikat ke inti atom.

·      Non logam P,S,Cl, dan Ar tidak memiliki daya hantar listrik karena struktur unsurnya tidak memiliki elektron bebas. Dan memiliki daya hantar panas karena pengaruh melemahnya kekuatan ikatan London sehingga partikel menjadi mudah bergerak.

B.     Sifat Kimia Unsur – Unsur Periode Ketiga

Sifat kimia unsur periode ketiga dipelajari dengan menggunakan data sifat atomik dan konfigurasi elektronnya.

1.    Kereaktifan

Kereaktifan untuk unsur periode ketiga diperhatikan dari mudah tidaknya unsur – unsur melepas atau menyerap elektron ini dapat dipahami dari kecendrungan nilai energi ionisasi dan afinitas elektronnya. Kecuali Ar dapat memiliki konfigurasi elektron gas mulia dengan cara melepas atau menyerap elektron dari atom lain.

·   Nilai energi ionisasi : bertambah dari kiri kekanan, yang berarti lebih mudah bagi unsur – unsur disebelah kiri untuk melepas   elektron.

·     Afinitas elektron : semakin negatif dari kiri kekanan, yang berarti semakin mudah unsur – unsur non logam disebelah kanan untuk menarik elektron.

Dari sini dapat disimpulkan kereaktifan unsur – unsur periode ketiga dari Na ke Cl sebagai berikut:

Logam                         Non-logam                         Tidak

semakin                        semakin                                reaktif

reaktif                          reaktif

C.    Sifat Karakteristik / Sifat Khas Unsur Periode Ketiga

1.      Sifat asam-basa hidroksida unsur periode ketiga

Semua unsur periode ketiga dapat bereaksi membentuk hidroksida M(OH)x, kecuali argon yang merupakan gas mulia. M adalah unsur periode ketiga selain argon dan x adalah nomor golongan.

Hidroksida-hidroksida dari unsur - unsur periode ketiga dijelaskan sebagai berikut.

􀂊 Hidroksida dari natrium, magnesium, dan aluminium cukup stabil, yaitu NaOH, Mg(OH)2, dan Al(OH)3.

􀂊 Hidroksida dari silikon, fosfor, belerang, dan klor tidak stabil karena melepaskan molekul air. Sifat hidroksida dari unsur periode ketiga dipengaruhi oleh energi ionisasi dari unsur tersebut.

􀂊 Jika energi ionisasi rendah, maka ikatan M–OH bersifat ionik dan hidroksida bersifat basa, dalam air akan melepaskan ion OH–.

􀂊 Jika energi ionisasi tinggi, maka ikatan M–OH bersifat kovalen. Ikatan O–H bersifat polar sehingga ikatan tersebut dapat mengalami hidrolisis dan melepaskan ion H+. Dengan demikian larutannya bersifat asam.

􀂊 Kecenderungan energi ionisasi unsur periode ketiga adalah semakin bertambah dari natrium ke klor. Oleh karena itu sifat basa dari unsur-unsur di sebelah kiri lebi kuat, sedangkan unsur-unsur di sebelah kanan sifat asamnya lebih kuat. Untuk lebih jelas dalam memahami sifat asam-basa hidroksida unsur periode ketiga.

2.      Daya pereduksi dan daya pengoksidasi unsur periode ketiga

Daya pereduksi dan daya pengoksidasi berkaitan dengan kecenderungan melepas atau menyerap elektron. Zat pereduksi (reduktor) merupakan zat yang melepaskan elektron dalam suatu reaksi redoks atau zat yang mengalami oksidasi, sedangkan zat pengoksidasi (oksidator) merupakan zat yang menyerap elektron atau mengalami reduksi.

Dengan demikian, semakin mudah zat melepaskan elektron, maka daya pereduksinya semakin kuat. Sebaliknya, semakin sulit suatu zat untuk melepaskan elektron, maka daya oksidasinya makin kuat. Harga potensial elektrode menyatakan kecenderungan untuk mereduksi dan mengoksidasi reaksi-reaksi yang berlangsung dalam larutan.

 Jika harga potensial elektrodenya semakin positif, maka makin mudah mengalami reduksi. Sebaliknya, semakin negatif harga potensial elektrodenya, makin mudah mengalami oksidasi. Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa reduktor kuat mempunyai harga potensial elektrode sangat negatif, sedangkan oksidator kuat mempunyai harga potensial elektrode sangat positif.

3. Unsur-unsur transisi Periode keempat

Unsur-unsur transisi  pada periode 4, terdiri dari scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), krom (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), tembaga (Cu) dan seng (Zn). Sesuai dengan pengisian elektron pada subkulitnya, unsur ini termasuk unsur blok d, yaitu unsur-unsur dengan elektron valensi yang terletak pada subkulit d dalam konfigurasi elektronnya.

Konfigurasi elektron Cr bukan (Ar) 3d4 4s2 tetapi (Ar) 3d5 4s1. Demikian halnya dengan konfigurasi elektron Cu bukan (Ar) 3d9 4s2 tetapi (Ar) 3d10 4s1.

Hal ini berkenaan dengan kestabilan orbitalnya, yaitu orbital-orbital d dan s stabil jika terisi penuh, bahkan 1/2 penuh pun lebih stabil daripada orbital lain.

Unsur transisi mempunyai sifat- sifat khas yang membedakannya dari unsur golongan utama, antara lain:

1.      Bersifat logam. Semua unsur transisi tergolong logam karena dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi ( unsur – unsur golongan   utama ada yang tergolong logam, metaloid, dan logam).

2.       Bersifat paramagnetik (sedikit tertarik ke dalam medan magnet).

3.      Membentuk senyawa – senyawa yang berwarna (senyawa dari unsur logam golongan utama tidak berwarna).

4.      Mempunyai beberapa tingkat oksidasi (unsur logam golongan utama umumnya hanya mempunyai sejenis tingkat oksidasi).

5.      Membentuk berbagai macam ion kompleks (unsur logam golongan utama tidak banyak yang dapat membentuk ion kompleks).

            Sifat-sifat khas unsur transisi dapat dijelaskan berdasarkan konfigurasi elekronnya. Secara terinci, sifat-sifat unsur transisi periode keempat dijelaskan sebagai berikut.

A.       Sifat Fisis Unsur-unsur Transisi Periode Keempat

     Simak kecenderungan sifat-sifat fisis unsur-unsur transisi periode keempat pada tabel 1 berikut,

Tabel 1. Beberapa Sifat Unsur Transisi Periode Keempat

Sifat

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Jari-jari atom (Å)

1.44

1.32

1.22

1.18

1.17

1.17

1.16

1.15

1.17

1.25

Jari-jari ion X2+(Å)

-

1.00

0.93

0.87

0.81

0.75

0.79

0.83

0.87

0.88

Titik leleh (0C)

1541

1660

1890

1857

1224

1535

1495

1455

1083

420

Titik didih (0C)

2831

3287

3380

2672

1962

2750

2870

2732

2567

907

Massa jenis (g cm-3)

3

4.5

6

7.2

7.2

7.9

8.9

8.9

8.9

7.1

Kekerasan (skala Mohs)

-

-

-

9

5

4.5

-

-

3

2.5

Energy ionisasi (kJ mol-1)

631

658

650

652

717

759

758

737

745

906

Keelektronegatifan

1.3

1.5

1.6

1.6

1.5

1.5

1.8

1.8

1.9

1.6

E0red X2+(aq)(volt)

-

-

-1.2

-0.91

-1.19

-0.44

-0.28

-0.25

+0.34

-0.76

E0red X3+(aq)(volt)

-2.1

-1.2

-0.86

-0.74

-0.28

-0.4

-

-

-

-

            Dari tabel sifat keperiodikan di atas, kita dapat simpulkan beberapa sifat atomik dan sifat fisis dari logam transisi :

1.         Sifat Logam

Semua unsur transisi mempunyai sifat logam, sehingga berbeda dengan unsur-unsur utama yang dapat bersifat logam maupun non logam. Sifat itu disebabkan semua unsur transisi memiliki energi ionisasi yang rendah, yaitu kurang dari 1.000 kJ/mol (sehingga mudah membentuk ion positif ) dan keelektronegatifannya rendah yaitu kurang dari 2.

Ditinjau dari konfigurasi elektronnya, hal ini terjadi karena unsure transisi memiliki lebih banyak elektron tidak berpasangan. Elektron ini bebas bergerak pada kisi kristalnya sehingga dapat membentuk ikatan logam yang lebih kuat dibandingkan dengan unsure utama. Akibatnya, sifat kekerasan dan kerapatan logam-logam transisi menjadi lebih tinggi. Akibat lainnya, sifat penghantar listrik lebih baik dibandingkan dengan logam-logam utama.

Demikian pula, harga titik didih dan titik lelehnya relative tinggi (kecuali Zn yang membentuk TD dan TL relative rendah). Semakin banyak elektron yang tidak berpasangan dalam orbital, semakin kuat ikatan logamnya dan semakin tinggi titik lelehnya. Hal ini disebabkan orbital subkulit d pada unsure transisi banyak orbital yang kosong atau tersisi tidak penuh. Adanya orbital yang kosong memungkinkan atom-atom membentuk ikatan kovalen (tidak permanen) disamping ikatan logam. Orbital subkulit 3d pada seng terisi penuh sehingga titik lelehnya rendah. Bandingkan dengan unsure utama yang titik didih dan titik lelehnya juga relative rendah.

Jadi berdasarkan tabel (lihat titik lelehnya), kekuatan ikatan logam cenderung bertambah dari Sc ke V dan berkurang dari Cr ke Zn. Hal ini terjadi karena dari Sc ke V berdasarkan konfigurasi elektronnya semakin banyak elektron yang tidak berpasangan, akibatnya elektron-elektron itu akan bergerak bebas pada kisi kristalnya sehingga membentuk ikatan logam yang kuat. Sedangkan dari Cr ke Zn, elektron mulai berpasangan sehingga kekuatannya semakin berkurang.

Berdasarkan konfigurasi elektron valensinya terlihat bahwa seng tidak memiliki elektron tidak berpasangan. Hal ini mengakibatkan titik leleh seng paling rendah di antara unsur-unsur transisi periode empat

2.         Jari-jari Atom

Nilai jari-jari atom cenderung berkurang dari Sc ke Ni, dan bertambah dari Ni ke Zn. Nilai jari-jari atom dipengaruhi oleh gaya tarik-menarik antara inti dan elektron. Pada logam transisi, elektron yang terlibat tidak hanya dari sub kulit terluar ns, tetapi juga dari subkulit sebelumnya yakni (n-1)d. Hal ini dikarenakan tingkat energi subkulit ns dan (n-1)d yang hampir sama. Penurunan jari-jari atom dari Sc ke Ni terjadi karena meski terdapat lebih banyak elektron di subkulit 3d, namun elektron-elektron ini terikat semakin kuat ke inti. Hal ini dikarenakan muatan inti yang bertambah positif dari kiri ke kanan. Akan tetapi, penurunan jari-jari dari Cr ke Ni tidak terlalu signifikan.

Penjelasannya adalah bahwa elektron-elektron mulai berpasangan sehingga timbul gaya tolak menolak antara kedua elektron berpasangan tersebut, dan gaya tolak menolak ini mampu mengimbangi gaya tarik menarik antara inti dan elektron-elektron. Sementara itu kenaikan jari-jari atom dari Cu ke Zn dikarenakan semua elektron di subkulit 3d telah berpasangan, sehingga gaya tolak menolak antar-elektron lebih besar.

3.         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. Hal ini terjadi karena, dalam upaya mencapai konfigurasi gas mulia, logam transisi 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 melepas elektron-elektron tersebut, sehingaa kecenderungan nilai energi ionisaninya secara umum bertambah dari sc ke Zn.

4.         Kekerasan berkurang dari Cr ke Zn. nilai kekerasan dari Cr ke Zn berkurang dapat dijelaskan dari kekuatan ikatan logam. Ingat ! (Semakin banyak elektron yang tidak berpasangan dalam orbital, semakin kuat ikatan logamnya). Jadi semakin ke kanan kekuatan ikatan logam semakin berkurang karena elektron cenderung berpasangan.

5.         Titik leleh dan titik didih bertambah dari Sc ke V dan kemudian secara umum berkurang dari V ke Zn. Kecenderungan nilai titik leleh dan titik didih menunjukkan kekuatan ikatan logam yang meningkat dari Sc dan v dan kemudian berkurang dari v ke Zn.

6.         Daya hantar listrik dan panas secara umum bertambah dari Sc ke Zn. Daya hantar listrik dan panas pada logam dipengaruhi oleh muatan inti dan jumlah elektron valensi yang dapat bergerak bebas. Secara umum, logam transisi memiliki daya hantar listrik dan panas yang semakin baik dari Sc ke Zn. Hal ini dikarenakan jumlah elektron-elektron valensinya dapat bergerak bebas  bertambah dari Sc ke Zn.

B.        Sifat Kimia Unsur-unsur Transisi Periode Keempat

     Unsur-unsur transisi memiliki sifat kimia yaitu kerektifan dan kelarutan. Unsur-unsur transisi bereaksi lambat dengan air, oksigen dan halogen. Unsur-unsur transisi periode empat kurang reaktif dibanding alkali dan alkali tanah. Kereaktifan yang lemah mengakibatkan unsur transisi tahan terhadap korosi. Korosi terjadi apabila suatu unsur berekasi cepat dengan oksigen dan air. Sementara itu, sebagian besar transisi bersifat larut dalam asam mineral encer.

1.      Kereaktifan

Kereaktifan unsur-unsur transisi periode keempat ditunjukkan dari nilai Potensial reduksi standar (E0)  pada tabel berikut.

Tabel 2.  Nilai (E0) dari unsur-unsur transisi periode keempat

E0 (volt)

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

E0red X2+(aq)(volt)

-

-

-1.2

-0.91

-1.19

-0.44

-0.28

-0.25

+0.34

-0.76

            Dari tabel terlihat, secara umum nilai E0 negatif. Hal ini berarti unsur-unsur transisi ini mudah teroksidasi, berarti bersifat reaktif. Namun, kecenderungan ini secara umum berkurang dari kiri ke kanan karena nilai E0 yang bertambah besar. Sehingga kereaktifan cenderung semakin berkurang/rendah. Perkecualian adalah Cu yang memiliki nilai E0 positif yang menunjukkan Cu tidak mudah teroksidasi.

            Kebanyakan logam transisi bersifat inert terhadap asam atau bereaksi lambat karena adanya lapisan oksida pelindung. Salah satu kasusnya adalah kromium ; unsur ini secara kimia sangat inert karena pada permukaannya terbentuk kromium(III) oksida, Cr2O3. Akibatnya, kromium biasa digunakan sebagai pelindung dan pelapis nonkorosif pada logam lain.

C.       Sifat-sifat Karakteristik Unsur-unsur Transisi Periode Keempat

     Unsure transisi periode keempat mempunyai sifat-sifat khas yang membedakannya dari unsure golongan utama. Sifat-sifat khas unsure transisi berkaitan dengan adanya sub kulit d yang terisi penuh.

1.         Sifat Magnet

Perhatikanlah gambar cara mengukur kemagnetan suatu zat dibawah ini !

Berdasarkan sifat kemagnetannya, unsur-unsur transisi mempunyai sifat sebagai berikut.

1)      Diamagnetik yaitu dapat ditolak oleh medan magnet.

Sifat ini dimiliki oleh atom, molekul, atau ion yang seluruh elektron pada orbitalnya berpasangan.

2)      Paramagnetik yaitu sedikit dapat ditarik oleh medan magnet.

Sifat ini dimiliki oleh atom, molekul, atau ion yang memiliki elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya.

Unsur-unsur logam transisi pada umumnya memiliki elektron yang tidak berpasangan pada orbital-orbital d. dengan demikian, kebanyakan dari unsur-unsur dan senyawa logam transisi bersifat paramagnetic (tertarik oleh medan magnet) dan bukan bersifat diamagnetik (tidak tertarik oleh medan magnet). Sifat paramagnetik pada unsur-unsur transisi semakin kuat jika jumlah elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya semakin banyak.  

Logam transisi periode keempat yang bersifat paramagnetik antara lain Sc, Ti, V, Cr, dan Mn, sedangkan yang bersifat diamagnetik antara lain Cu dan Zn. Unsur Fe, Co, dan Ni terdapat sedikit keunikan pada sifat kemagnetannya yang disebut feromagnetik. Sifat unik yang dimiliki oleh unsur-unsur ini, meskipun logam feromagnetik ini sudah dijauhkan dari medan magnet, tetapi induksi magnet dari logam ini tidak ikut menghilang, melainkan tetap terkandung dalam logam itu. Hal ini sangat berbeda dari sifat logam paramagnetik yang segera kehilangan induksi magnet ketika dijauhkan dari medan magnet. Dengan demikian dapat dikatakian bahwa logam ferromagnetic dapat dijadikan magnet permanen, sedangkan logam paramagnetik hanya bersifat magnet jika berada di lingkungan suatu medan magnet.

1.         Tingkat Oksidasi (Bilangan Oksidasi)

Tidak seperti golongan IA dan IIA yang hanya mempunyai tingkat oksidasi +1 dan +2, unsur-unsur logam transisi mempunyai beberapa tingkat  oksidasi. Perhatikanlah beberapa senyawa mangan (Mn) berikut, yaitu MnSO4, MnO2, K2MnO4, dan KMnO. Bilangan oksidasi mangan dalam senyawa-senyawa itu berturut-turut adalah +2, +4, +6, +7. Mengapa unsure transisi dapat membentuk senyawa dengan beberapa bilangan tingkat oksidasi ?

Adanya bilangan oksidasi lebih dari satu ini disebabkan mudahnya melepaskan elektron valensi (bersifat elektropositif), sehingga bilangan oksidasinya bertanda positif. Bilangan oksidasi maksimum yang dicapai suatu unsur transisi menyatakan jumlah elektron pada subkulit 3d dan 4s.  Dengan demikian, energi ionisasi pertama, kedua dan seterusnya memiliki harga yang relatif lebih kecil dibanding unsur golongan utama.

Jumlah elektron tidak berpasangan unsur scandium = 1, titanium = 2, vanadium = 3, krom = 6, mangan = 5, besi = 6, kobalt = 3, nikel = 2, tembaga = 1 dan seng = 0. Semua elektron dari unsur scandium sampai mangan pada orbital d-nya tidak berpasangan sehingga elektronnya relative lebih mudah dilepaskan. Hal ini mengakibatkan atom-atomnya cenderung mencapai bilangan oksidasi maksimum.  Pada unsur besi sampai seng, elektron pada orbital d-nya mulai berpasangan dan terisi penuh. Dengan demikian, unsur-unsur ini cenderung lebih sukar mencapai bilangan oksidasi maksimum.

Unsur scandium dan seng hanya memilik satu macam bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi scandium = +3 karena melepaskan 3 elektron (2 elektron pada orbital 4s dan 1 elektron pada orbital 3d) untuk memiliki konfigurasi elektron stabil. Sementara itu, bilangan oksidasi seng = +2 karena dengan melepaskan 2 elektronnya saja (dari orbital 4s), seng telah mencapai kestabilan tanpa melepaskan elektron dari subkulit 3d.

Tingkat  oksidasi dari unsur-unsur transisi periode keempat diberikan pada Tabel 3.

Yang dicetak tebal adalah tingkat oksidasi biasa dan yang diberi bintang adalah tingkat oksidasi paling stabil.

1.         Warna Senyawa unsur  transisi periode keempat

Sebagian besar ion-ion logam transisi berwarna. Warna-warna khas dari ion logam dapat dilihat dalam tabel berikut.

Tabel 1. Warna-Warna Ion Logam Transisi

Unsur

Ion

Warna

Unsur

Ion

Warna

Sc

Sc3+

Tidak berwarna

Mn

Mn2+

Mn3+

MnO4-

Merah muda

Merah-coklat

Coklat-ungu

Ti

Ti2+

Ti3+

Ti4+

Ungu

Ungu-hijau

Tidak berwarna

Fe

Fe2+

Fe3+

Hijau

Jingga

V

V2+

V3+

VO2+

VO43-

Ungu

Hijau

Biru

Merah

Co

Co2+

Co3+

Merah muda

Biru

Ni

Ni2+

Ni3+

Hijau

Merah

Cr

Cr2+

Cr3+

CrO42-

Cr2O72-

Biru

Hijau

Kuning

Jingga

Cu

Cu+

Cu2+

Tidak berwarna

Biru

Zn

Zn2+

Tidak berwarna

Warna yang timbul dari ion-ion tersebut disebabkan oleh tingkat energi elektron pada unsur-unsur transisi hampir sama. Jadi, elektron-elektron dapat bergerak ke tingkat yang lebih tinggi dengan mengadsorpsi sinar tampak.

Dari tabel di atas, terlihat bahwa untuk ion Sc3+ , Ti4+, Cu+, dan Zn2+ tidak berwarna. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan konfigurasi elektron dari ion-ion tersebut. Pada konfigurasi ion Sc3+ (4s0 3d0) dan ion Ti4+ (4s0 3d0) tampak bahwa kedua ion tersebut tidak memiliki elektron pada subkulit 3d. Sementara itu, pada konfigurasi ion Cu+ (4s0 3d10) dan ion Zn2+ (4s0 3d10) tampak bahwa kedua ion tersebut subkulit 3d-nya terisi penuh. Jadi, yang menyebabkan senyawa dari ion-ion tersebut menjadi tidak berwarna karena adanya subkulit 3d yang kosong atau terisi penuh. Pada ion-ion yang berwarna, subkulit 3d-nya belum terisi penuh sehingga elektron-elektron pada subkulit 3d tersebut dapat menyerap energi cahaya. Energi tersebut menyebabkan elektron-elektron tereksitasi dan memancarkan energi cahaya dengan warna yang sesuai dengan warna cahaya yang dapat dipantulkannya pada saat kembali ke keadaan dasar.

5.      Banyak di antaranya dapat membentuk ion kompleks

Ion kompleks adalah ion yang terdiri atas atom pusat dan ligan. Biasanya atom pusat merupakan logam transisi yang bersifat elektropositif dan dapat menyediakan orbital kosong sebagai tempat masuknya ligan. Contohnya ion besi (III) membentuk ion kompleks [Fe(CN)6].

6.      Beberapa diantaranya dapat digunakan sebagai katalisator

Salah satu sifat penting unsure transisi dan senyawanya, yaitu kemampuannya untuk menjadi katalis-katalis reaksi-reaksi dalam tubuh. Di dalam tubuh, terdapat enzim sitokrom oksidase yang berperan dalam mengoksidasi makanan. Enzim ini dapat bekerja bila terdapat ion Cu2+. Beberapa logam transisi atau senyawanya telah digunakan secara komersial sebagai katalis pada proses industry seperti TiCl3 (Polimerasasi alkena pada pembuatan plastic), V2O5 (proses kontak pada pembuatan margarine), dan Cu atau CuO (oksidasi alcohol pada pembuatan formalin).

4. Unsur Halogen

        Unsur-unsur golongan VII A disebut halogen. Halogen berasal dari bahasa Yunani yang berarti “pembentuk garam”. Dinamai demikian karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam memmbentuk garam. Misalnya Clorin bereaksi dengan natrium membentuk natrium clorida yaitu garam dapur. Umsur –unsur halogen mempunyai 7 elektron valensi pada subkulit ns2 np5. Konfigurasi elektron yang demikian membuat unsur-unsur halogen bersifat sangat reaktif. Unsur-unsur halogen cenderung menerima aatu elektron membentuk ion bermuatan negatif satu.

Sifat

Flourin

Klorin

Bromin

Iodin

Nomor Atom

9

17

35

53

Warna

Kuning muda

Hijau

Merah tua

Hitam

Konfigurasi Elektron

[He] 2s2 2p5

[Ne] 3s2 3p5

[Ar]3d104s2 4p5

[Kr] 4d10 5s2 5p5

Titik leleh  (oC)

-220

-101

-7

114

Titik didih  (0C)

-188

-35

59

184

Kerapatan  (gr/cm3)

1,69

3,21

3.119

4.930

Energi Ionisasi (kJ/mol)

1681

1251

1140

1008

Afinitas Elektron (kJ/mol)

-328

-349

-325

-295

Keelektronegatifan

4,0

3,0

2,8

2,5

Daya Oksidasi

2,87

1,36

1,06

0,54

Jari-jari kovalen (A)

0,64

0,99

1,14

1,33

Jari-jari ion  (A)

1,19

1,67

1,82

2,06

Energi Ikatan

155

242

193

151

Ø  Titik Didih dan titik Leleh

Titik didih dan titik leleh semakin ke bawah semakin bertambah, hal ini dikarenakan kekuatan gaya Van Der Waals antar molekul-molekul bertambah dari Flourin ke Astati. Akibatnya, moleku-molekul halogen semakin sulit lepas.

Ø  Kerapatan

Kerapatan dari Flourin ke Astatin semakin bertambah. Kenaikan nilai kerapatan cukup drastis dari Cl ke Br akibat adanya perubahan fase dari gas (F,Cl), ke cair (Br), dan padat (I). Hal ini menunjukkan kekuatan gaya Van Der Waals bertambah dari F ke I.

Ø  Daya Oksidasi

Daya oksidasi semakin berkurang dari Flourin ke Astatin dikarenakan harga Eo  semakin positif

Fluor dan klor membantu reaksi pembakaran dengan cara seperti oksigen. Brom berupa cairan merah tua pada suhu kamar mempunyai tekanan uap yang tinggi. Fluor dan klor biasanya berupa gas. Reaksi-reaksi halogen antara lain seperti berikut.

1.    Reaksi Halogen dengan Logam

Halogen bereaksi dengan logam membentuk senyawa ionik

Contoh:

            2Na(s)   +  Cl2 (g) ==>    2NaCl(s)

            Mg(s)    +  Cl2 (g)    ==>  MgCl2(s)

2.    Reaksi Halogen dengan Non Logam

Halogen bereaksi dengan hampir semua non logam. Jenis senyawa yang terbentuk sebagian besar adalah senyawa kovalen.

Contoh:

 C (s)  +  2Cl2 (g)        ==>       CCl4 (l)

 2P(s)  +   3Cl2 (g)        ==>     2 PCl3 (l) 

3.    Reaksi Halogen dengan Hidrogen

Halogen bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen halida. Secara umum reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.

F2(g)    +  H2(g)     ==>       2 HF

Cl2(g)   +  H2(g)       ==>     2 HCl

X2(g)    +  H2(g)     ==.       2 HX

4.    Reaksi Halogen dengan Air

Semua unsur halogen kecuali fluor berdisproporsionasi dalam air, artinya dalam reaksi halogen dengan air maka sebagian zat teroksidasi dan sebagian lain tereduksi. Fluorin bereaksi sempurna dengan air menghasilkan asam fluorida dan oksigen. Reaksi yang terjadi seperti berikut.

2 F2(g) + 2 H2O(l)       ==>       4 HF(aq) + O2(g)

            Reaksi halogen lain dengan air melalui disproporsionasi membentuk senyawa oksi halogen dan asam halida

Cl2  + 2 H2O      ==>         HOCl + HCl

Br2  + 2 H2O      ==>         HOBr + HBr

5.    Reaksi Antar – Halogen

Reaksi antar – halogen termasuk reaksi substitusi membentuk senyawa antar halogen

            Cl2  +  F2     ==>        2 ClF

            I2    +  Cl2    ==>        2 ICl

6.    Reaksi Halogen Dengan Basa

Halogen bereaksi dengan basa membentuk senyawa halida yang kemudian mengalami reaksi disproporsionasi membentuk senyawa oksihalogen.

Klorin, bromin dan iodin bereaksi dengn basa membentuk ion hipohalit (OX-) dan ion halida (X-)

Cl2 (g)  +  2OH-(aq)     ==>         OCl-(aq)  + Cl-(aq)  + H2O(l)

Ion OCl- yang terbentuk dapat terdisproporsionasi lagi membentuk ion halat (XO3-) dan ion halida (X-)

3OCl‑ (aq)     ==>          ClO3- (aq) + 2Cl- (aq)

5. Unsur Gas Mulia

Golongan gas mulia terdiri atas helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), dan xenon (Xe). Gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang penuh. Oleh karena itu, unsur gas mulia stabil.

1. Sifat-sifat Fisis

Sifat

Helium

(He)

Neon

(Ne)

Argon

(Ar)

Krom

(Kr)

Xenon

(Xe)

Radon

(Rn)

Nomor Atom

2

10

18

36

54

86

 Elektron Valensi

2

8

8

8

8

8

Titik leleh  (oC)

-272

-249

-189

-157

-112

-71

Titik didih  (0C)

-269

-246

-186

-152

-107

-61,8

Kerapatan  (gr/cm3)

0,179

0,900

1,78

3,71

5,88

9,73

Energi Ionisasi (kJ/mol)

2640

2080

1520

1350

1170

1040

Afinitas Elektron (kJ/mol)

21

29

35

39

41

41

Jari-jari atom (A)

0,50

0,65

0,95

1,10

1,30

1,45

Gas mulia adalah unsur – unsur golongan VIIIA . Disebut mulia karena unsur – unsur ini sangat stabil ( sangat sukar berakasi). Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari gas mulia. Kestabilan gas mulia tersebut disebabkan konfigurasi elektronnya yang terisi penuh yaitu konfigurasi oktet dan duplet untyuk helium.

Pada tahun 1962, Neil Bartlett berhasil membuat sebuah senyawaan stabil yang dianggap sebagai XePtF6. Hal ini tentu menggemparkan, karena telah lama dikenal bahwa unsur golongan VIIIA bersifat inert. Setelah ini, tidak lama kemudian ahli riset lainnya menunjukkan bahwa xenon dapat bereaksi langsung dengan fluor membentuk senyawaan biner seperti XeF2, XeF4, dan XeF6. Adapun bentuk senyawa-senyawa dari unsur xenon dengan bilangan oksidasinya adalah seperti berikut.

1) Bilangan Oksidasi +2

Kripton dan xenon dapat membentuk KrF2 dan XeF2 jika kedua unsur ini diradiasi dengan uap raksa dalam fluor Xe(II) dapat bereaksi selanjutnya menjadi XeF4 jika suhu dinaikkan. Adapun XeF2 dapat terbentuk jika xenon padat direaksikan dengan difluoroksida pada suhu -120 °C.

Xe(s) + F2O2 (g) XeF2 (s) + O2 (g)

XeF2 dan KrF2 berbentuk molekul linier dengan hibdridisasi sp3d.

2) Bilangan Oksidasi + 4

Xenon(IV) fluorida dapat dibuat dengan memanaskanm campuran xenon dan fluor dengan komposisi 1 : 5 pada tekanan 6 atm, dan menggunakan nikel sebagai katalis.

Xe(g) + 2 F2(g) Ni( ) 6 atm

⎯⎯s⎯→ XeF4(g)

XeF4 mempunyai struktur bujur sangkar dengan hibridisasi d2sp3 pada suhu 400 °C.

3) Bilangan Oksidasi +6

Hanya xenon yang dapat membentuk XeF6. Senyawa ini dibuat dengan memanaskan campuran kedua unsur ini