UNSUR PERIODE ke 3 dan Ke 4

Definisi

1. Unsur yang terdapat pada baris ketiga pada tabel periodik, mencakup unsur natrium (Na), magnesium (Mg), aluminium (Al), silikon (Si), fosfor (P), sulfur (S), klor (Cl), argon (Ar).
2. Unsur-unsur yang terletak pada baris keempat dan golongan transisi/golongan B, yakni diantara golongan alkali tanah (IIA) dan golongan Boron (IIIA), mencakup unsur-unsur golongan IB hingga VIIIB.

Unsur Periode 3

Unsur yang terletak pada satu periode tentu memiliki jumlah kulit yang sama, dalam hal ini periode tiga, berarti terdapat 3 kulit untuk beredarnya elektron. Meski demikian, tentu masing-masing unsur akan memiliki sifat fisis dan kimia yang berbeda karena perbedaan pada konfigurasi elektron, juga elektron valensi.

Disinilah kita akan menjumpai tren atau kecenderungan sifat fisis/kimia tertentu untuk unsur periode ketiga. Berikut ini rangkuman untuk berbagai sifat fisis dan kimia unsur-unsur periode ketiga.

Sifat Fisis

• Wujud pada suhu kamar: dari natrium hingga belerang berwujud padat, sementara sisanya klor dan argon berwujud gas.
• Titik leleh dan titik didih: cenderung meningkat dari kiri ke kanan dan mencapai puncaknya pada silikon, kemudian cenderung turun. Hal ini disebabkan perbedaan struktur antar atom masing-masing unsur, dimana Na, Mg dan Al memiliki ikatan logam (meningkat dari Na ke Al), Si memiliki struktur kovalen raksasa sementara P, S, Cl dan Ar hanya memiliki gaya van der Waals yang lemah untuk mengikat atom-atomnya.
• Energi ionisasi: dari kiri ke kanan cenderung meningkat, terjadi penurunan dari Mg ke Al dan P ke S. Penurunan dari Mg ke Al disebabkan oleh bertambahnya 1 elektron pada orbital 3p (tidak penuh akibatnya elektron tidak stabil dan cenderung mudah untuk lepas), sama halnya dengan Mg ke Al, penurunan EI dari P ke S disebabkan adanya 4 elektron yang mengisi orbital 3p, sehingga elektron tidak stabil sehingga elektron cenderung mudah lepas. Ditambah adanya tolakan elektron pada obital 3p yang terisi 2 elektron.
• Sifat logam : dari kiri ke kanan cenderung menurun sesuai dengan menurunnya kemampuan melepas elektron.

Sifat Kimia

• Reduktor/Oksidator
  Sesuai dengan kecenderungan melepas elektron (mengalami oksidasi) dari kiri ke kanan yang menurun, demikian pula sifat reduktor menurun sementara sifat sebagai oksidator meningkat
• Sifat asam basa dari hidroksidanya. Sebagai basa, hidroksida dari unsur periode ketiga dari kiri ke kanan cenderung menurun, karena semakin mudahnya ion hidroksida (OH−) ) terlepas dalam larutan. Demikian pula sebaliknya sifat keasaman hidroksida cenderung meningkat.
• Oksida unsur periode 3
  Na2O, MgO, bersifat basa
  Al2O3 amfoter
  SiO2, P4O6, P4O10,
  SO2, SO3 , Cl2O, Cl2O7 bersifat asam
• Reaksi oksida dengan air
  Oksida basa + air →$\to$ Larutan basa
  Oksida asam + air →$\to$ larutan asam
• Reaksi unsur dengan air
  Natrium bereaksi dengan air membentuk larutan basa dan gas hidrogen
  Magnesium tidak bereaksi dengan air pada suhu kamar, bereaksi lambat dengan air panas membetuk larutan basa dan gas hidrogen. Magnesium bereaksi dengan uap air panas membentuk oksida dan gas hidrogen
  Aluminium tidak bereaksi dengan air karena pada permukaan aluminium terdapat lapisan oksidanya (Al2O3)
  Silikon dan belerang tidak bereaksi dengan air
  Gas klorin bereaksi dengan air membentuk asam klorida dan asam hipoklorit
• reaksi oksida periode 3 dengan asam atau basa
  oksida basa + asam →$\to$garam dan air
  oksida asam + basa →$\to$ garam dan air
• Semua unsur periode 3, kecuali klorin dan argon bereaksi dengan oksigen dalam pemanasan membentuk oksida dengan struktur :
  oksida natrium, magnesium dan aluminium adalah struktur ionik. Wujud pada pada suhu kamar, titik leleh tinggi
  oksida fosfor, belerang, klorin struktur kovalen sederhana. hanya ada gaya london, wujud gas sampai cair, kecuali fosfor (oksida) berwujud padat, titik leleh 580 0C
  oksida silikon (SiO2) , kovelen raksasa, struktrunya mirip dengan intan, setiap atom silikon terikat secara kovelen dengan 4 atom oksigen. wujud padat, titik leleh 1610 0C

Manfaat Unsur Periode 3 

1. Kegunaan Unsur Natrium (Na)

Na dulunya banyak digunakan untuk pembuatan TEL (Tetra Ethyl Lead), yaitu untuk menaikkan bilangan oktan bahan bakar, tetapi sekarang tidak lagi karena mengandung racun yang berbahaya bagi lingkungan. Kegunaan aluminium antara lain:

Na 

Na juga digunakan untuk pengisi lampu penerangan di jalan maupun di kendaraan. Hal ini dikarenakan emisi warna kuningnya yang mampu menembus kabut dan dapat digunakan juga sebagai cairan pendingin pada reaktor atom.

NaCl

NaCl digunakan sebagai garam dapur, bahan baku pembuatan klorin dan senyawa-senyawa natrium yang lain. Dapat juga digunakan dalam industri susu, pengawetan ikan dan daging, pengolahan kulit, serta untuk mencairkan salju.

NaOH

NaOH dihasilkan dari elektrolisis NaCl. NaOH merupakan basa kuat yang banyak digunakan dalam industri detergen, bahan baku sabun, kertas, serat rayon, dan memisahkan belerang dari minyak bumi.

NaHCO3 (soda kue), 

NaHCO3 yang akan terurai oleh panas yang menghasilkan gas CO2 yang menyebabkan kue mengembang dan pemadam kebakaran.

 NaCO3

NaCO3 digunakan untuk pembuatan kaca, menghilangkan kesadahan air, sebagai bahan baku natrium silikat pada pembuatan kertas dan detergen.

1. Na-glutamat, digunakan sebagai penyedap makanan.
2. Na-benzoat, digunakan sebagai pengawet makanan dalam kaleng

2. Kegunaan Unsur Magnesium (Mg)

Kegunaan magnesium, antara lain:

1. Pencegah korosi pipa besi di tanah dan dinding kapal laut.
2. Mg(OH)2 , dapat digunakan sebagai obat maag karena dapat menetralkan kelebihan asam lambung (HCl) dan juga sebagai bahan pasta gigi.
3. MgSO4 , dikenal dengan nama garam inggris, dapat digunakan sebagai obat pencahar (laktasif usus).
4. Campuran logam magnesium (10%) dan aluminium (90%) atau yang sering disebut magnalium dapat digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat terbang karena perpaduan ini kuat dan ringan, rudal, dan bak truk.
5. Magnesium dipakai untuk membuat kembang api dan lampu penerangan pada fotografi (blitz).
6. MgO, dapat digunakan sebagai bata tahan panas/api untuk melapisi tanur dan tempat pembakaran semen.
7. Campuran 0,5% Mg, 95% Al, 4% Cu, dan 0,5% Mn atau yang dikenal dengan nama duralumin digunakan untuk konstruksi mobil.

3. Kegunaan Unsur Aluminium (Al)

1. Kegunaan aluminium antara lain :
2. Aluminium merupakan logam yang ringan, kuat, dan tahan korosi, sehingga banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga, bingkai jendela, sampai kerangka bangunan.
3. Pelapis kemasan biskuit, cokelat, dan rokok.
4. Campuran logam 90% Al dan 10% Mg (magnalium) bersifat kuat dan ringan, hanya digunakan pada pembuatan pesawat terbang.
5. Campuran 20% Al, 50% Fe, 20% Ni, dan 10% Co dapat digunakan sebagai magnet yang sangat kuat.
6. Tawas (KAl(SO4 )), digunakan untuk penjernih air dan zat anti keringat.
7. Al(OH)3 digunakan untuk menetralkan asam lambung yang berlebihan.
8. Thermit (campuran Al dan Fe2 O3 ) digunakan untuk mengelas logam.
9. Aluminium sulfat digunakan pada pewarnaan tekstil.
10. Untuk membuat peralatan dapur, kabel, pembungkus (aluminium foil), aliase.
11. Campuran Al dan Fe2O3 untuk mengelas baja.

4. Kegunaan Unsur Silikon (Si)

Kegunaan silikon antara lain :

1. Silikon umumnya digunakan untuk membuat transistor, chips computer, dan sel surya. Sedangkan berbagai senyawa silikon digunakan di banyak industri.
2. Silika dan silikat digunakan untuk membuat gelas, keramik, porselin, dan semen.
3. Silikon yang bereaksi dengan karbon membentuk karbida (SiC) yang bersifat inert, sangat keras dan tidak dapat melebur, banyak digunakan dalam peralatan pemotong dan pengampelas.
4. Silika gel bersifat higroskopis sehingga banyak digunakan untuk pengering dalam berbagai macam produk.
5. Untuk membuat alat elektronik : kalkulator, komputer, dll.
6. Kuarsa yang transparan untuk lensa.
7. Pasir kuarsa untuk membuat gelas, porselen, dll.
8. Natrium silikat (water glass) untuk zat pengisi pada sabun, cat

5. Kegunaan Unsur Fosfor (P)

Kegunaan fosfor antara lain :

1. Sebagian besar fosfor digunakan untuk memproduksi asam fosfat, di mana asam fosfat digunakan pada pelapisan logam agar tahan terhadap korosi atau dapat dijadikan lapisan dasar dalam pengecatan.
2. Digunakan juga dalam industri minuman ringan untuk memberikan rasa asam.
3. Fosfor merah untuk membuat bidang gesek korek api yang dicampur pasir halus dan Sb2S3.
4. Kalium fosfat digunakan untuk pelengkap makanan dan pada soda kue.
5. Dalam tubuh manusia, fosfor terdapat pada nukleat, yaitu DNA dan RNA dan kalsium fosfat sebagai senyawa utama penyusun matriks tulang.
6. Untuk pembutan pupuk fosfat.
7. Fosfor putih untuk pembuatan H2PO4.

6. Kegunaan Unsur Belerang (S)

Kegunaan Belerang antara lain:

1. Sebagai bahan baku pembuatan asam sulfat yaitu dengan cara proses kontak (dengan katalis vanadium pentaoksida) dan proses kamar timbal (dengan katalis NO dan NO2).
2. Industri bubuk, bahan peledak,detergen, obat – obatan, memperkuat dan memperlentur struktur karet ban, dll

7. Kegunaan Unsur Klor (Cl)

Klor digunakan untuk klorasi hidrokarbon untuk bahan baku plastik, dan untuk pembuatan senyawa-senyawa klor lainnya. Beberapa senyawa klor yang penting antara lain:

1. CCl4 untuk pelarut
2. Ca(OCl)2 (kaporit) untuk desinfektan,
3. NaClO untuk pemutih,
4. NaCl untuk bumbu masak dan bahan pembuatan berbagai senyawa,
5. HCl untuk menetralkan sifat basa dan untuk membersihkan permukaan logam dari karat.

8. Kegunaan Unsur Argon (Ar)

1. Digunakan sebagai pengisi bola lampu listrik dalam pengelasan dan pencegahan perkaratan
2. Dalam industri, Argon dapat digunakan sebagai pengganti helium dan dalam proses lainnya.
3. Argon digunakan sebagai atmosfer inert (lamban) pada pengelasan titanium dan logam lain yang eksotik dalam konstruksi pesawat terbang dan roket.
4. Argon juga digunakan untuk mengisi bola lampu pijar karena tidak bereaksi dengan kawat wolfram.

Unsur Peiode ke 4

Unsur periode 4 adalah unsur-unsur kimia pada baris (atau periode) keempat tabel periodik. Tabel periodik disusun berdasarkan baris untuk menggambarkan tren keberulangan (periodik) perilaku kimia unsur-unsur seiring dengan kenaikan nomor atom: baris baru dimulai ketika perilaku kimia mulai berulang, artinya bahwa unsur-unsur dengan perilaku yang sama jatuh pada kolom yang sama.

Periode 4 mengandung 18 unsur, dimulai dari kalium dan diakhiri oleh kripton. Sesuai kaidah, unsur-unsur periode 4 mengisi terlebih dahulu kulit 4s, disusul kulit 3d dan 4p, urutannya seperti itu. Namun, terdapat perkecualian, misalnya kromium.

Secara umum, unsur-unsur transisi periode 4 mempunyai sifat fisik sebagai berikut:

1.Unsur-unsur transisi merupakan unsur logam yang beerwujud padat pada suhu ruangan dengan ikatan logam yang kuat.

2. Memiliki beberapa bilangan oksidasi kecuali Sc dan Zn.

3. Senyawa yag dibentuk dari unsur transisi memiliki warna yang menarik.

4. Senyawanya dapat ditarik oleh medan magnet (paramagnetik).

5.Unsur transisi dapat membentuk senyawa kompleks dan senyawa koordinasi.

6. Memiliki titik lebur dan titik didih tinggi.

Kelimpahan unsur transisi periode 4 di alam dan manfaatnya  

1. Scandium (Sc). 

    Logam ini ditemukan pada mineral torvetit. Skandium dibuat dengan elektrolisis cairan ScCl3 yang dicampur kloridaklorida lain. Manfaat unsur ini utamanya ketika dipaukan logam lain. Misalnya paduan alumunium - skandium dipakai pada industri aeroangkasa dan peralatan sukan. 

2. Titanium (Ti). 

   Ditemukan pada mineral rutil yang di di bijih besi sebagai ilmenit dan ferrotitanate. Titanium terdapat pula pada karang, silikat, bauksit, batubara, dan tanah liat. Titanium dibuat dengan Metode Kroll yang banyak menggunakan klor dan karbon. Titanium dipaai pada badan pesawat terbang dan pesawat supersonik. Pada suhu tingga, kekuatan titanium cenderung stabil. 

3. Vanadium (V). 

   Vanadium terdapat pada senyawa karnotit dan vanadinit. Frevonadium (logam campuran dengan besi) dihasilkan dari reduksi V2O5 dengan campuran silikon (Si) dan besi (Fe). Vanadium kerap dipergunakan untuk membuat peralatan dengan kekuatan dan kelenturan tinggi. Contohnya per mobil dan alat mesin berkecepatan tinggi. 

4. Kromium (Cr). 

    Unsur ini ditemukan pada krommit dan sejumlah kecil kromoker. Logam krom dibuat menurut proses goldschmidt dengan jalan mereduksi Cr2O3 dengan logam aluminium. Krom sering digunakan untuk mengeraskan baja, pembuatan baja tahan karat, hinga membentuk banyak aloi (logam campuran) yang bermanfaat. 

5. Mangan (Mn). 

  Mangan bisa ditemukan pada biji berupa pirulosit dan rodokrosit. Pembuatan feromangan dilakukan dengan mereduksi MnO2 dengan campuran besi oksida dan karbon. Mangan dipakai pada produksi baja yang berguna saat pemurnian besi. Selain itu digunakan pula untuk mengeraskan baja. 

6. Besi (Fe). 

   Besi jarang ditemui secara bebas di bumi, namun berada dalam wujud bijih besi, seperti hematite, siderite, dan magnetite. Besi dibuat menggunakan bijih besi dengan cara mereduksi bijih dalam tanur (tungku). Besi digunakan dalam bahan cat seperti cat minyak, cat air, atau cat tembok. Dapat pula unsur ini untuk bahan tinta atau mengkilapkan kaca. 

7. Nikel (Ni).

   Nikel bisa ditemui sebagai senyawa, seperti sulfida, arsen, dan silikat. Nikel sering ditemukan pada komponen pemanas listrik sebagai logam campuran. Nikel juga untuk aliase seperti pada baja stainless, monel, alnico, dan nikrom 

8. Tembaga (Cu). 

   Unsur ini dapat ditemukan pda Pirit tembaga, bornis, kuprit, melakonit, dan malasit. Tembaga diperoleh dari bijih kalkopirit CuFeS2 melalui tahapan pengapungan, pemangganggan, reduksi, dan elektrolisis. Tembaga kerap digunakan sebagai kabel jaringan listrik. Pipa ledeng juga sebagian memakai bahan dari campuran tembaga. 

9. Seng (Zn). 

   Unsur tersebut ditemukan di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende, senyawa karbonat kelamin, dan senyawa silikat seperti hamimorfit. Pembuatan logam seng dilakukan dengan memanggang seng sulfida (ZnS) lalu oksida seng direduksi dengan karbon pijar. Seng digunakan dalam pelapisan besi dan baja sebagai pencegah karat.  

10. Kobalt (Co). 

   Kobalts di alam ditemuakan sebagai arsenda dari Fe, Co, Ni dan dikenal sebagai smaltit, kobaltit, dan eritrit. Unsur Kobalt ketika hujan hidroksida hujan, akan timbul (NaOCl). Kobalt dipakai dalam pembuatan alnico dengan menyampurnya dengan besi, nikel dan logam lain. Paduan kobalt, kromium, dan wolfram bisa dimanfaatkan dalam peralatan berat, peralatan bersuhu tinggi, peralatan yang berkecepatan tinggi.