Kimia anorganik golongan transisi lantanida

  • Published on
    07-Jul-2015

  • View
    971

  • Download
    12

Embed Size (px)

DESCRIPTION

deskripsi unsur-unsur yang ada pada deret lanthanida

Transcript

<ul><li> 1. KIMIA ANORGANIK GOLONGANTRANSISI LANTANIDADISUSUN OLEH KELOMPOK 02Lailatul Nurfadila 121810301001Agus Wedi Pratama 121810301016Lailatul Badriyah 121810301036M. Agung 121810301037Dewi Adriana P 121810301053M. Taufik H 121810301057Mufrihah Nurhayati 121810301068</li></ul><p> 2. LANTANIDA TERDIRI DARI Lanthanum (La) Cerium (Ce) Praseodimium (Pr) Neodimium (Nd) Promethium (Pm) Samarium (Sm) Europium (Eu) Gadolinium (Gd) Terbium (Tb) Dysprosium (Dy) Holmium (Ho) Erbium (Er) Thulium (Tm) Ytterbium (Yb) Lutetium (Lu) 3. SEJARAH LANTANIDADalam bahasa yunani, lantanida mempunyai arti sayabersembunyi hal ini disebabkan unsur-unsur yangtermasuk lantanida ditemuka secara murni melainkanmelekat atau bersembunyi pada unsur lain. MisalnyaSerium terdapat di kerak bumi, Neodium terdapat padabongkahan emas, dan tulium terdapat pada yodium.Kelompok logam lantanida pertama kali ditemukan padatahun 1787 oleh seorang letnan angkatan bersenjataSwedia bernama Karl Axel Arrheniuss. 4. 1.210.80.60.40.20TREN JARI-JARI UNSUR LANTANIDA1.06 1.03 1.01 0.99 0.98 0.96 0.95 0.94 0.92 0.91 0.89 0.88 0.87 0.86 0.85La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 5. 1.31.251.21.11.0511.15La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho ErTm Yb Lu1.11.121.131.141.131.171.2 1.21.11.221.231.241.251.11.27Tren KeelektronegatifanUnsur Lantanida 6. 7006005004002001000300TREN ENERGI IONISASI UNSURLa Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho ErTm Yb LuLANTANIDA 7. Tren Titik Didih Unsur Lantanida40003500300025001500100050002000Tren Titik Didih Unsur-unsur LantanidaLa Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuTitik Didih/oCUnsur 8. 180016001400120080060040020001000Tren Titik Leleh Unsur LantanidaTren Titik Leleh Unsur LantanidaLa Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuTitik didih/oCUnsur 9. Senyawa Jari-jari (A) Titik lebur (K) Titik didih (K) WarnaLanthanum (La) 1.06 920 3454 -Cerium (Ce) 1.03 798 3257 -Praseodymium(Pr)1.01 931 3212 HijauNeodymium (Nd) 0.99 I010 3127 NilaPromethium (Pm) 0.98 1080 2730 Merah jambusamarium (Sm) 0.96 1072 1778 KuningEuropium (Eu) 0.95 822 1597 merah jambuGadolinium (Gd) 0.94 1131 3233 -Terbium (Tb) 0.92 1360 3041 Merah jambuDysprosium (Dy) 0.91 1409 2335 KuningHolmium (Ho) 0.89 1656 3315 KuningErbium (Er) 0.88 1522 2510 LilaThulium (Tm) 1.87 1545 1727 HijauYtterbium (Yb) 0.86 824 1193 -Lutetium (Lu) 0.85 1656 3315 - 10. Lantanum (57La) 11. SejarahLantanum telah ditemukan oleh Carl GustafMosander pada 1839 di Swedia. Berasal darikata "lanthanein Yunani berarti "tersembunyi"Carl Gustav Mosander mengakui lantanumelemen dalam cerium nitrat murni pada tahun1839. ekstraksi Nya mengakibatkan lanthanaoksida (La2O3). 12. Sifat-Sifat Fisik LantanumSifat LantanumNomor Atom 57Konfigurasi Elektron Terluar 5d1 6s2Kemagnetan ParamagnetikMassa Atom 138,9055Jari-jari Logam 187 pmJari-jari Ion La3+ 103,2 pmEo(La3+/La) -2,37 VTitik Didih 3420oCTitik Leleh 920oC 402 kJ mol -1 8,5 kJ mol -1 (gas monoatomik) 423 (6) kJ mol -1Massa Jenis (20oC) 6,17 g cm-3 13. Sifat kimia LantanumLantanum memiliki tingkat oksidasi yangstabil pada La3+, misalkan pada oksida La2O3.Lantanum murni akan segera teroksidasidengan adanya gas oksigen, menurutpersamaan reaksi berikut: 14. Sifat kimia LantanumLantanum dapat bereaksi dengan halogen menurutpersamaan reaksi berikut:Lantanum dapat bereaksi dengan airLantanum juga dapat bereaksi dengan asam 15. Tabel Isotop Paling Stabil padaLantanumIsotopKeberadaandi AlamWaktuParuhReaksiPeluruhan137La Buatan60.000tahun138La 0,09%1,05 1011tahun139La 99,91% Stabil Stabil 16. Senyawa KompleksLantanum akan membentuk kompleksdengan air membentuk suatu kompleksyaitu Ion nonaakuolantanum(III) [La(OH2)9] 3+Tingkat Oksidasi: La3+Bilangan Koordinasi: 9 17. BENTUK MOLEKUL [La(OH2)9]3+Prisma SegitigaTiga tudung 18. Warna Kompleks [La(OH2)9]3+57La3+: [Xe] 4f0 5d0 6s04f0 6s0Warna kompleks: Tidak berwarna (Tanpa elektron takberpasangan di orbital f) 19. Kemagnetan Kompleks [La(OH2)9]3+57La3+: [Xe] 4f0 5d0 6s04f0 6s0Bersifat DIAMAGNETIK (tanpa adanya elektron takberpasangan) 20. KELIMPAHAN LANTANUMLantanum tidak pernah ditemukan di alamsebagai elemen bebas. Lantanum ditemukandalam bijih monasit pasir [(Ce, La, dll) PO4] dan[(Ce, La, dll) (CO3 )F]. Bijih lainnya termasukkedalam bastbasit. 21. ISOLASI LANTANUMLantanum murni tersedia melalui penguranganLaF3 dengan logam kalsium.2LaF3 + 3Ca 2La + 3CaF2 22. APLIKASI LANTANUMLantanum oksida, La2O3, yang dipadukandengan borida untuk membentuk suatucampuran. Campuran ini digunakan sebagaikatoda pada tabung vakum. Tabung vakumyang dialiri dengan arus listrik nantinya akandigunakan sebagai pemancar elektron.Elektron yang dipancarkan ini nantinya bisadimanfaatkan dalam mikroskop elektron. 23. CERIUM 24. SejarahCerium ditemukan pada tahun 1803 oleh JohnJacob Barzelius dan Wilhelm Hisinger sertasecara khusus oleh martin Klaproth di Sweden,German. Nama cerium sendiri diambil dari namaasteroid ceres yang ditemukan pada tahun 1801. 25. Informasi DasarLogam Cerium dapat disiapkan dengan tehnik mereduksi,seperti dengan mereduksi cerius flouride dengan kalsium, ataudengan elektrolisis dari leburan cerius chloride atau cerius halidalainnya.Cerium adalah logam mengkilat, lentur, dan teroksidasi deganmudah pada temperatur ruang, khususnya pada udara yang lembab.Terkecuali di Eropa, logam cerium jarang terdapat di dunia. Ceriumsangat lambat terdekomposisi dalam air dingin tapi sangat cepat padaair hangat. Larutan alkali dan lelehannya serta konsentrasi asamtertentu dapat menyerang logam cerium dengan cepat. Logam ceriummurni dapat terbakar ketika digesekkan dengan pisau.Logam cerium banyak terdapat pada allanite, monazite, cerite,bastnaesite yang banyak ditemukan di India, Brazil, dan USA. 26. Informasi DasarNama : CeriumSymbol : CeNo. Atom : 58Berat atom : 140,116Keadaan standar : padat pada 298KCAS pendaftaran ID : 7440-45-1Group pada SPU : LantanidaPeriode pada SPU : 6Block pada SPU : f-blockWarna : Silver putihKlasifikasi : Logam 27. IsolasiCerium disediakan secara komersial sehinggatidak perlu dibuat di laboratorium, yang manasulit mengisolasinya dari logam murni. Ceriummurni dapat diisolasi dengan elektrolisis CeCl3dan NaCl (atau CaCl2) dalam sel grafit yangbertindak sebagai katode dan anode. Hasilsamping yang diperoleh adalah gas chlorine. 28. AplikasiSebagai manufaktur atau komponen dari alloypyrophoric yang dipakai sebagai pemantik rokok.Oksidanya sebagai katalis pada oven untuk pembersihanresidu yang menumpuk dari proses memasak.Sulfatnya digunakan secara ekstensive agen oksidasivolumetrik dalam analisa kuantitatif.Sebagai manufaktur atau komponen dalam gelas sertasebagai pewarnanya.Digunakan sebagai katalis pembentukan kembalipetrolium.Aplikasi metalugrical dan nuclear. 29. PersenyawaanHydridesCerium dihydride : CeH2FlouridesCerium diflouride : CeF2Cerium triflouride : CeF3Cerium tetraflouride : CeF4ChloridesCerium tricholiride : CeCl3Cerium trichloridetrihydrate : CeCl3.3H2OCerium trichlorideheptahydrate : CeCl3.7H2OIodidesCerium diiodide : CeI2Cerium triiodide : CeI3OxidesCerium dioxide : CeO2Dicerium trioxide : Ce2O3SulfidesCerium sulfide : CeSDicerium trisulfides : Ce2S3NitridesCerium nitride : CeN 30. Reaksi KimiaReaksi cerium dengan udaraCe + O CeO22Reaksi cerium dengan air2Ce(s) + 6H2O(g) 2Ce(OH)3(aq) + 3H2(g)Reaksi dengan halogen2Ce(s) + 3F2(g) 2CeF3(s) (putih)2Ce(s) + 3Cl2(g) 2CeCl3(s) (putih)2Ce(s) + 3Br2(g) 2CeBr3(s) (putih)2Ce(s) + 3I2(g) 2CeI3(s) (putih)Reaksi cerium dengan asam2Ce(s) + 3H2SO4(aq) 2Ce3+(aq) + 3SO42-(aq) + 3H2(g) 31. Entalpi Ikatan Pada Spesies Gas DiatomikEnergi ikatan pada spesies gas diatomik CeCeadalah 245,2 kJ/ml. 32. Lattice EnergyChloridesCeCl3Thermochemical cycle : 4284 kJ mol-1Calculated : 4297 kJ mol-1IodidesCeI3Thermochemical cycle : 4029 kJ mol-1Calculated : (no value) kJ mol-1HydridesCeH2Thermochemical cycle : 2484 kJ mol-1Calculated : 2414 kJ mol-1OxidesCe2O3Thermochemical cycle : (no value) kJ mol-1Calculated : 12661 kJ mol-1CeO2Thermochemical cycle : (no value) kJ mol-1Calculated : 9627 kJ mol-1 33. ElectronegativityElectronegativity Nilai dalam Skala PaulingPauling electronegativity 1,12Sanderson electronegativity Tidak ada dataAllred rochow electronegativity 1,08Mulliken-jaffe electronegativity Tidak ada dataAllen electronegativity Tidak ada data 34. Sifat FisikTemperaturMelting point : 1068 KBoiling point : 3633 KLiquid range : 2565 KSuperconduction temperature : 0,222 KSifat ekspansi dan konduktivitasnyaKonduktivitas termal : 11 W/m.KKoefisien ekspansi termal linier : 6,3.10-6 K-1Sifat dalam jumlah besarDensity pada keadaan padat : 6689 kg/m3Volume molar : 20,69 cm3Kecepatan suara : 2100 m/s 35. Sifat FisikSifat keelastisanYoungs modulus : 34 GPaRagidity modulus: 14 GPaBulk modulus : 22 GPaPoissons ratio : 0,24KekerasanMineral hardness : 2,5Brinel hardness : 412 MN/m2Vicker hardness : 270 MN/m2Sifat listrikElectrical resistivity : 74.10-8 m 36. Sifat KemagnetanUnsur Cerium mempunyai konfigurasielektron 58Ce [Xe] 6s2 4f2 5d0 sehingga jikadigambarkan orbital f akan terdapat duaorbital yang terisi dengan elektron yangtidak berpasangan yang menyebabkanunsur tersebut bersifat paramagnetik. 37. LanjutanPenentuan warna yang dihasilkan dari pancargelombang ini dapat dilihat dari senyawa kompleksyang dihasilkan sehingga dapat dilihat dari jumlah liganyang terdapat dalam senyawa tersebut.[Ce(OH2)9] 3 + Ion Nonaaquocerium(III)Yang mempunyai bilangan koordinasi 9dengan bilangan oksidasi +3. Adanya bilanganoksidasi +3 ini yang mengakibatkan cahayamenyinari pada panjang gelombang ultra violetsehingga tidak menimbulkan warna yang nampak,dan bisa dilihat oleh mata. 38. Entalpi Dan Sifat TermodinamikaEntalpi Enthalpy of fusion : 5,5 kJ/mol Enthalpy of vaporisation : 350 kJ/mol Enthalpy of atomisation : 423 kJ/molData termodinamisState fH fG S CpHH298.15-H0Units kJ mol-1 kJ mol-1 J K-1mol-1J K-1mol-1 kJ mol-1Solid 0 0 72 26.9 8Gas 423 385 191.66 23.07 6.67 39. Sifat Atom CeriumAfinitas elektron dari atom cerium adalah 50 kJ/mol.Energi ionisasiIonisation energy number Enthalpy /kJ mol-11st 534.42nd 10503rd 19494th 35475th 63256th 7490Konfigurasi elektron[Xe].4f1.5d1.6s2Term symbol : 1G4 40. Sifat OrbitalJarak kulit valensi setiap orbital :Orbital Radius [/pm] Radius [/AU]s orbital 216.9 4.09889p orbital no data no datad orbital 112.5 2.12650f orbital 36.7 0.693436 41. Isotop Dari CeriumIsotop yang umum di alamIsotopeRadioisotop dataAtomic mass(ma/u)Naturalabundance (atom%)Nuclear spin (I)Magnetic moment(/N)136Ce 135.907140 (50) 0.185 (2) 0138Ce 137.905985 (12) 0.251 (2) 0140Ce 139.905433 (4) 88.450 (51) 0142Ce 141.909241 (4) 11.114 (51) 0Isotope Mass Half-lifeMode ofdecayNuclear spin134Ce 133.9090 3.16 d EC to 134La 0135Ce 134.90915 17.7 h EC to 135La 1/2137Ce 136.90788 9.0 h EC to 137La 3/2139Ce 138.90665 137.6 d EC to 139La 3/2141Ce 140.908272 32.50 d - to 139La 7/2143Ce 142.912382 1.38 d - to 143La 3/2144Ce 143.913643 284.6 d - to 144La 0 42. Kelimpahan Di AlamLocation ppb by weight ppb by atomsAlam semesta 10 0.09Matahari 4 0.03Meteorite(carbonaceous)760 110Kerak bumi 60000 8900Air laut 0.0012 0.000053Sistem aliran 0.06 0.0004manusia no data no dataBack 43. KegunaanCerium (IV) oksida dianggap salah satuagen yang paling efisien untuk polishing presisikomponen optik. Senyawa serium jugadigunakan dalam pembuatan kaca, baiksebagai komponen maupun sebagai sebuahdecolorizer. Sebagai contoh, serium (IV) oksidadalam kombinasi dengan titanium (IV) oksidamemberikan warna kuning emas untuk kaca,tetapi juga memungkinkan untuk penyerapanselektif sinar ultraviolet di kaca. 44. Cerium oksida memiliki indeks bias tinggidan ditambahkan ke enamel untuk membuatnyalebih buram. Cerium (IV) oksida digunakan dalamkaos lampu gas pijar, seperti mantel Welsbach, dimana ia dikombinasikan dengan thorium,lantanum, magnesium atau itrium oksida. Didopingdengan lainnya oksida tanah langka, telah ditelitisebagai elektrolit padat di antara sel bahan bakaroksida padat suhu: The serium (IV) oksida-cerium(III) oksida siklus atau CeO2/Ce2O3 siklus adalahproses termokimia dua langkah berdasarkancerium (IV) oksida dan cerium (III) oksida untukproduksi hidrogen. 45. PRASEODIMIUM 46. SEJARAHPada tahun 1841, Mosandermengekstrak tanah jarang didymiadari lantana; pada tahun 1879, Lecoqde Boisbaudran mengisolasi tanahbaru, samaria, dari didymia yangdidapat dari mineralsamarskit. Enam tahun kemudian,pada tahun 1885, von Welsbachmemisahkan didymia menjadi duakomponen, praseodymia danneodymia, yang memberikansenyawa garam dengan warna yangberbeda. 47. SIFAT KIMIAPraseodimium lunak, seperti perak, mudahditempa. Lebih resisten terhadap korosidalam udara daripada europium, lantanum,cerium atau neodium, tapi unsur inimembentuk lapisan oksida hijau yangmengelupas bila terpapar dengan udara.Seperti unsur tanah jarang lainnya, unsur iniharus disimpan terlindung dari sinarmatahari, dalam minyak mineral atau plastikbersegel. 48. Berikut reaksi kimia yang terjadi pada promethium :Pembakaran4Pm + 3 O2 2 Pm2O3Reaksi promethium dengan air2 Pm (s) + 6 H2O (l) 2 Pm(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)Reaksi neodymium dengan golongan gas halogen2 Pm (s) + 3 F2 (g) 2 PmF3 (s) [ungu]2 Pm (s) + 3 Cl2 (g) 2 PmCl3 (s) [ungu muda]2 Pm (s) + 3 Br2 (g) 2 PmBr3 (s) [ungu]2 Pm (s) + 3 I2 (g) 2 PmI3 (s) [hijau]Reaksi neodymium dengan asam2 Pm (s) + 3 H2SO4 (aq) 2Pm3+ (aq) + 3 SO24 (aq) + 3 H2(g) 49. SIFAT FISIKRadius Atom = 1,82 Volume Atom: 20.8 cm3/molMassa Atom: 140.908Titik Didih: 3785 KRadius Kovalensi: 1.65 Struktur Kristal: Heksagonal-Massa Jenis: 6.77 g/cm3Konduktivitas Listrik: 1.5 x 106 ohm-1cm-1Formasi Entalpi: 10.04 kJ/molKonduktivitas Panas: 12.5 Wm-1K-1Potensial Ionisasi: 5.42 VTitik Lebur: 1204 KKapasitas Panas: 0.193 Jg-1K-1Entalpi Penguapan: 332.63 kJ/mol 50. Sifat KemagnetanKonfigurasi elektron 59 Pr : [Xe].4f3.6s24f3 6s2paramagnetik 51. ISOTOP DARI PRASEODYMIUMIsotop yang umum di alamIsotopeRadioisotope dataAtomic mass(ma/u)Naturalabundance(atom %)Nuclear spin(I)Magneticmoment(/N)141Pr 140.907647 (4) 100 5/2 4.136Isotope Mass Half-lifeMode ofdecayNuclear spin137Pr 136.91068 1.28 h EC to 137Ce 5/2138Pr 137.91075 1.45 m EC to 138Ce 1139Pr 138.90893 4.41 h EC to 139Ce 5/2140Pr 139.90907 3.39 m EC to 140Ce 1142Pr 141.910041 19.12 hEC to 142Ce; -to 142Nd2143Pr 142.910813 13.57 d - to 143Nd 7/2144Pr 143.913301 17.28 m - to 144Nd 0145Pr 144.91451 5.98 h - to 145Nd 7/2 52. IsolasiLogam praseodymium bisa diperoleh secarakomersil sehingga tidak perlu dibuat dilaboratorium. Praseodymium murni dapatdiperoleh dengan mereduksi PrF3 dengan logamkalsium.2PrF3 + 3Ca 2Pr + 3CaF2 53. KegunaanDigunakan dalam industri untuk peneranganstudio dan proyeksi.Garamnya digunakan sebagai pewarna padakaca.Digunakan dalam pembuatan pematik apirokok yang terdiri atas 5% logam praseodymium 54. NeodymiumNama :NeodymiumSimbol : NdNomor Atom : 60Massa Atom : 144,242 gKeadaan dasar : padat pada 298 KNama Golongan : LantanidaPeriode : 6Blok : fKlasifikasi : logamWarna : perak putih, 55. Struktur KristalStruktur :hexagonal-Close-Packet 56. SejarahNeodymi...</p>