PERIODE 3

SUKIR,M.Sc Bahan Ajar Kimia Kelas XII IPA/1 MA Darul Ulum Muhammadiyah Galur Tahun Pelajaran 2013/2014 2/1/2014

1

2/1/2014

2

Unsur Sifat-sfat

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

No. Atom

11

12

13

14

15

16

17

18

Konfigurasi elektron

[Ne]3s1

[Ne]3s2 3p1

[Ne]3s2 3p1

[Ne]3s2 3p2

[Ne]3s2 3p3

[Ne]3s2 3p4

[Ne]3s2 3p5

[Ne]3s2 3p6

Titik lebur (K)

371

924

933

1683

317

392

172

84

Titik didih (K)

1165

1380

2740

2628

553

718

172

87

Jari-jari atom (Å)

1,86

1,60

1,43

1,11

1,09

1.04

0,99

Energi ionisasi (kJ mol-1 )

495

738

577

787

1012

1000

1251

1521

Afinitas elektron (Kj mol-1 )

21

-67

26

135

60

196

348

-

keelektronega tifan

0,9

1,2

1,5

1,8

2,1

2,5

3,0

-

Potensial elektroda (volt)

-2,71

-2,37

-1,66

+1,36

Suwalsih

2/1/2014

3

2. Sifat Logam dan Nonlogam 

  

Unsur-unsur dalam periode ketiga dari Na sampai ke Ar, sifat unsur berubah dari logam ke non logam. Na, Mg, Al : logam Si : semilogam P, S : nonlogam

2/1/2014

4

3.Daya oksidasi dan reduksi Oksidator Makin kuat Na+(aq) + eNa(s) Mg2+(aq) + eMg(s) Al3+ (aq) + 3eAl(s) SiO2(s) + 4H+(aq) + 4eH3PO2(aq) + H+(aq) + eS(s) + 2eS2-(aq) Cl2(g) + 2e2 Cl-

2/1/2014

reduktor makin kuat E0 =-2,71 volt E0 =-2,37 volt E0 =-1,66 volt Si(s) + 2H2O(l) E0 =-0,86 volt P(s) + 2H2O(l) E0 =-0,51 volt E0 =-0,48 volt E0 = +1,36 volt

5

4.Sifat senyawa oksida unsur periode ketiga Unsur-unsur periode ketiga dengan oksigen membentuk senyawa oksida

2/1/2014

6

Tabel oksida asam dan basa unsur periode ketiga Golongan

1

2

13

14

15

16

17

18

Oksida

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

P2O5

SO3

Cl2O7

-

Sifat

basa

basa

amfoter asam

asam

asam

asam

-

2/1/2014

7

5.Sifat Basa hidroksidanya 

Sifat hidroksida unsur-unsur periode ketiga : basa kuat : NaOH dan Mg(OH)2 amfoter : Al(OH)3 asam lemah : OSi(OH)2 dan OP(OH)3, asam kuat : O3Cl(OH).

2/1/2014

Suwalsih

8

Sifat amfoter Al(OH)3 ditunjukkan oleh reaksi : Al(OH)3 bersifat basa jika bereaksi dengan asam kuat, sbb: Al(OH)3(s) + 3H+(aq)

2/1/2014

Al3+(aq) + 3H2O(l)

9

Al(OH)3 bersifat asam jika bereaksi dengan basa kuat, sbb: Al(OH)3(s) + OH-(aq)

2/1/2014

[Al(OH)4]-(aq)

10

UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA DI ALAM

1. Aluminium 



Aluminium merupakan unsur logam terpenting dari periode ketiga sistem periodik unsur. Aluminium merupakan unsur dengan persentase terbesar ketiga di kerak bumi setelah oksigen dan silikon.

2/1/2014

11

 Sifat Fisis Nomor atom Konfigurasi eMassa Atom relatif Jari-jari atom Titik Didih Titik Lebur Elektronegatifitas Energi Ionisasi Tingkat Oks. Max Struktur Atom Wujud

2/1/2014

: 13 : [Ne] 3s2 3p 1 : 26,98154 : 1,82 Å : 2467 C : 660 C : 1,45 : 577 kJ/mol : 3+ : Kristal Logam : Padat

Mineral (batuan) yang mengandung aluminium tersebar di kerak bumi : a. Aluminium silikat (tanah liat) b. Bauksit kriolit (Na3AlF6) c. Korundum(Al2O3)

12

Kegunaan logam aluminium Logam/ paduan komposisi logam

kegunaan

Aluminium

100% Al

alat-alat rumah tangga Aluminium foil

Magnalium

10%Mg, 90% Al

Alnico

50%Fe, 20%Al, 20%Ni, 10%Co

Kerangka pesawat terbang Magnet yang sangat kuat

2/1/2014

13

Kegunaan senyawa aluminium:  





Tawas, KAl(SO4)2 digunakan untuk penjernihan air. Alumina, Al2O3 digunakan sebagai bahan dasar pembuatan aluminium. Aluminium sulfat, Al2(SO4)3.18H2O digunakan untuk industri kertas dan karton, pewarna pada industri tekstil, dan pemadam kebakaran jenis busa(bila dicampur dengan NaHCO3 dan zat pengemulsi) Alfa alumina, Al2O3 digunakan untuk batu perhiasan seperti rubi yaitu Al2O3 yang mengandung Cr3+ serta safir yaitu Al2O3 yang mengandung Fe2+ atau Fe3+. 2/1/2014

14

Pengolahan Aluminium Logam Aluminium diperoleh dari bijihnya dengan cara elektrolisis yang disebut proses hall. Pada proses ini Al2O3 murni yang diperoleh dari bauksit dilarutkan dalam kriolit cair, kemudian dielektrolisis. Reaksi : 2Al2O3(l) 4Al3+(l) + 6O2-(g) Katoda : 4Al3+(l) + 12e4Al(l) Anoda : 6O2-(g) 3O2(g) + 12e+ 2Al2O3(l) 4Al(l) + 3O2(g) 2/1/2014

15

Anode karbon(+)

Al2O3 dilarutkan dalam Na3AlF6 cair

Gas-gas O2, CO, dan CO2

Katode karbon(-)

Aluminium cairr

Gambar proses hall 2/1/2014

16

Logam aluminium dibentuk menjadi lembaran 2/1/2014

17

2. Silikon (Si) Sifat Fisis Nomor atom Konfigurasi eMassa Atom relatif Jari-jari atom Titik Didih Titik Lebur Elektronegatifitas Energi Ionisasi Tingkat Oks. Max Struktur Atom

Wujud 2/1/2014

: 14 : [Ne] 3s2 3p 2 : 28,0855 : 1,46 Å : 2355 C : 1410 C : 1,74 : 787 kJ/mol : 4+ : Kristal Kovalen raksasa : Padat

Silikon bersifat metaloid, terdapat di alam dalam senyawa silikat atau pasir kuarsa.

18

Struktur silikon

2/1/2014

SUKIR

19

Kegunaan unsur silikon dan senyawanya Silikon banyak digunakan untuk transistor, chips, komputer, kalkulator, dan sel surya.

2/1/2014

Suwalsih

20

Senyawa silikon yang banyak digunakan yaitu:  Karborundum, SiC untuk digunakan sebagai pengasah.  Siliko dioksida,SiO2 bahan pembuatan kaca dan bahan pembuatan semen.

2/1/2014

21

Pengolahan silikon Dalam industri, silikon dibuat dngan mereduksi pasir kuarsa oleh karbon dalam tanur listrik pada suhu 300o C. Reaksi : SiO2(s) + 2C(s)

2/1/2014

Si(s) + 2CO(g)

22

3. FOSPOR (P) Sifat Fisis Nomor atom Konfigurasi eMassa Atom relatif Jari-jari atom Titik Didih Titik Lebur Elektronegatifitas Energi Ionisasi Tingkat Oks. Max Struktur Atom Wujud

2/1/2014

: 15 : [Ne] 3s2 3p 3 : 30,97376 : 1,23 Å : 280 C : 44 C : 2,05 : 1060 kJ/mol : 5+ : molekul Poliatom : Padat

Fosfor di alam terdapat sebagai fosforit Ca3(PO4)2, mempunyai 2 alotropi yaitu fosfor kuning (putih) dan fosfor merah. 23

Kegunaan fospor dan senyawanya antara lain:  





Fospor kuning digunakan untuk pembuatan P2O5. Fospor merah untuk campuran pelapis kertas gosok korek api. Asam fospat, H3PO4 bahan pembuatan pupuk fospat, obat-obatan, pembersih lantai, dan insektisida. Natrium tripolifospat, Na3P3O10 bahan penghilang kesadahan dalam detergen.

2/1/2014

24

Pembuatan Fosfor Fospor diproduksi melalui proses wohler yaitu memanaskan campuran kalsium fospat, pasir, dan karbon pada suhu 1300oC dalam tanur listrik.

2/1/2014

25

Reaksi: 2Ca3(PO4)2(s) + 6SiO2(s) + 10C 6CaSiO3(s) + 10CO(g) + P4(g) Uap fospor yang terbentuk setelah didinginkan disimpan dalam air.

2/1/2014

26

Belerang(S) Sifat Fisis Nomor atom Konfigurasi eMassa Atom relatif Jari-jari atom Titik Didih Titik Lebur Elektronegatifitas Energi Ionisasi Tingkat Oks. Max Struktur Atom Wujud

2/1/2014

: 16 : [Ne] 3s2 3p 4 : 32,066 : 1,09 Å : 445 C : 119 C : 2,45 : 1000 kJ/mol : 6+ : molekul poliatom : Padat

Belerang di alam terdapat dalam keadaan bebas, berasal dari gunung berapi dan dalam tanah.

27

Kegunaan unsur belerang  

  

Bahan dasar pembuatan asam sulfat Vulkanisir karet pada pembuatan ban kendaraan bermotor Zat antiseptik dan obat jerawat Bahan kimia untuk tekstil Bahan untuk pestisida

2/1/2014

Suwalsih

28

Kegunaan senyawa belerang. 



Asam sulfat untuk pembuatan pupuk ZA,detergen, dan industri zat warna. Belerang dioksida digunakan pada industri kertas, industri makanan yaitu sebagai pengawet, dan penghilang bakteri pada pembuatan anggur.

2/1/2014

29

Pengolahan belerang Belerang diperoleh dengan mengambil langsung di kawah gunung, atau mengambil dari deposit belerang di bawah tanah dengan cara Frasch.

2/1/2014

30



Penambangan belerang dengan cara frasch

31

Pegolahan asam sulfat

 

Kegunaan utama belerang adalah untuk membuat asam sulfat (H2SO4). Proses pembuatan asam sulfat ada dua cara yaitu : Proses kamar timbal. Proses kontak.

2/1/2014

Suwalsih

32

1. Proses kamar timbal Pada proses ini, menggunakan katalis uap nitroso (NO dan NO2). Proses kamar timbal ini secara ekonomis hasilnya kurang menguntungkan, sebab hanya dapat dibuat H2SO4 berkadar maksimum 77%.

2/1/2014

33

2. Proses Kontak Pada proses kontak diperoleh H2SO4 dengan kadar 98 – 99%, dengan menggunakan katalis vanadium oksida(V2O5).

2/1/2014

34

Reaksi pembuatan asam sulfat

S + O2 SO2 + O2 2SO3 + H2O H2S2O7 + H2O 2/1/2014

SO2 SO3 H2S2O7 2H2SO4 35

SOAL-SOAL Pernyataan yang benar yang berhubungan dengan sifat-sifat unsur periode ketiga dari kiri ke kanan adalah . . . A. Energi ionisasinya berkurang B. Muatan intinya semakin besar C. Sifat basanya semakin kuat D. Sifat asamnya semakin lemah E. Jumlah protonnya berkurang Pasangan unsur periode ketiga di bawah ini yang terdapat di alam dalam keadaan bebas adalah . .. A. Na dan Ar B. Cl dan S C. P dan S D. Al dan Ar Suwalsih E. Ar2/1/2014 dan S

36

Diketahui beberapa sifat unsur sebagai berikut : 1. Makin besar nomor atomnya makin kuat sifat oksidatornya 2. Makin besar nomor atomnya makin tinggi titik didihnya 3. Makin besar nomor atomnya makin banyak elektron valensinya 4. Makin besar nomor atomnya, makin kuat sifat basanya Tiga unsur pertama adalah logam, tiga unsur berikutnya adalah non logam padat dan dua unsur berikutnya adalah gas. Yang merupakan sifat unsur periode ketiga adalah . . . A. 1, 2, dan 3 B. 1, 3, dan 5 C. 2, 3, dan 4 D. 2, 4, dan 5 E. Hanya 2 dan 4 2/1/2014

37

2/1/2014

Suwalsih

38

2/1/2014

Suwalsih

39

2/1/2014

Suwalsih

40

2/1/2014

Suwalsih

41