Unsur kimia golongan utama 2

1. UNSUR-UNSUR GOLONGAN UTAMA II
ADITYA ACHMAL
NI KOMANG AYU FEBI W.
NISRINA AMALIN
RAHMAD ANANDA
WIRDASHARI KASPANDANI

2. UNSUR-UNSUR GOLONGAN UTAMA II
Oksige
Karbon Sulfur
n
Hidroge
Nitrogen
n
?

3. KARBON (C)
KELIMPAHAN KARBON
• karbon merupakan unsur paling berlimpah
kedua (sekitar 18,5%) setelah oksigen
• paling stabil di antara unsur-unsur yang lain,
sehingga dijadikan patokan dalam mengukur
satuan massa atom
• Karbon memiliki nomor atom 6 dan nomor
massa 12,011, terletak pada golongan 4A
atau 14 dan terdapat dalam periode 2 dan
blok p

4. Sifat Fisik Karbon ©
Karbon mempunyai dua bentuk kristalin yaitu intan dan grafit.
intan lebih rapat daripada grafit(3,51 g cm-3, 2,22 g cm-3).
Titik leleh dan titik didih dari karbon sangat tinggi.atom karbon
sangat kecil apabila dibandingkan dengan atom-atom lainnya
karena atom-atomnya berada dalam keadaan oksidasi positif.
Karena rapatan muatan karbon,ion-ionnya tidak terdapat sebagai
partikel yang berdiri sendiri dalam senyawa, tetapi tertahan
dengan ikatan kovalen.karbon merupakan zat padat yang tegar,
yang biasa dianggap sebagai molekul-molekul raksasa yang terdiri
dari banyak sekali atom.
Sifat Kimia Karbon ©
• Karbon sangat tak reaktif pada suhu biasa
• tidak ada kecenderungan dari atom-atom karbon untuk
kehilangan elektron-elektron terluar dan membentuk kation
sederhana seperti C4+.

5. Allotropi Karbon
1. Grafit
• tersusun atas lapisan heksagonal.
• Setiap lapisan tersebut diikat oleh ikatan yang
relatif lemah yakni gaya van der Waals
• Grafit merupakan penghantar kalor dan listrik
yang baik
• Grafit digunakan sebagai nahan isi pensil dan
bahan pelumas.

6. 2. Intan
• tersusun secara tetrahedral
• intan industrial kini secara komersial banyak
dihasilkan dengan proses pada suhu tinggi dan
tekanan tinggi dari grafit dengan katalis logam
• Intan bukan merupakan konduktor listrik,
karena terikat secara tetap
• Intan banyak terdapat di Martapura, Kal-Sel.
Intan digunakan sebagai perhiasan yang
bernilai mewah.

7. 3. Karbon Amorf
• Kokas atau batu bara
• Black Carbon
• Arang

8. PROSES PEMBUATAN KARBON
• Karbon monoksida(CO)
Karbon monoksida dapat dibuat secara komersil dengan hidrogen melalui
pembentukan uap kembali atau pembakaran sebagian hidrokarbon dengan
reaksi
CO2 + H2 → CO + H2O
Gas ini tidak berwarna dan mempunyai titik didih -190. Dapat digunakan sebagai
bahan bakar industri melalui reaksi
2CO(g) +O2(g)→2CO2(g)
• Karbon dioksida (CO2)
dapat dibuat dengan membakar karbon senyawa hidrokarbon, atau gas
CO dengan oksigen yang cukup.
C + O2 → CO2
CH4 + 2O2 → CO2 + H2O
2CO + O2 → 2CO2
Dilaboratorium gas CO2 dapat dibuat dengan mereaksikan garam
karbonat dengan asam seperti :
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

9. • Karbonat dan Bikarbonat
Karbonat dan bikarbonat adalah senyawa yang melimpah dan sangat berguna
serta terkenal. Kebanyakan karbonat hanya sedikit larut dalam air. Misalnya
CaCO3, BaCO3, MgCO3 dan PbCO3. Banyak bikarbonat hanya stabil dalam
larutan air. Contohnya ialah Ca(HCO3)2, Mg(HCO3. Semua logam IA kecuali
Litium membentuk karbonat yang larut, dimana yang paling murah dan
berguna adalah NaHCO3 (Soda kue), Na2CO3(Soda abu).
• Karbon Disulfida(CS2)
CS2 adalah cairan yang mudah terbakar dan dapat dipakai sebagai bahan
pembuat CCl4,dengan reaksi:
CS2 + 3Cl2 → CCl4 +S2Cl2
• Hidrogen Sianida (HCN)
HCN adalah senyawa gas bersifat racun,tetapi penting dalam industri seperti
industri plastik.Senyawa HCN dapat dibuat secara komersil melalui reaksi:
NH3 +CH4 → HCN + 3H2

10. Unsur Nitrogen (N)
Kelimpahan Nitrogen
Biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa
rasa dan merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil,
sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya
Nitrogen mengisi 78,08 persen atmosfir Bumi dan terdapat dalam
banyak jaringan hidup. Zat lemas membentuk banyak senyawa
penting seperti asam amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida

11. Sifat Nitrogen
Nitrogen adalah zat non logam
elektronegatifitas 3.0.
Mempunyai 5 elektron di kulit terluarnya.
Ikatan rangkap tiga dalam molekul gas nitrogen (N2) adalah
yang terkuat.
Nitrogen mengembun pada suhu 77K (-196oC) pada tekanan
atmosfir dan membeku pada suhu 63K (-210oC).

12. Pembuatan Nitrogen
1. Pembuatan di Laboratorium
Dengan memanaskan garam amonium (biasanya NH4Cl) dan garam
nitrit (biasanya NaNO2) persamaan reaksinya sebagai berikut
NH4+ (aq) + NO2- (aq)  N2 (g) +2H2O(l)
2. Pembuatan Nitrogen di Industri
Bahan yang Digunakan: Udara
Proses Pembuatan Nitrogen
Pembuatan gas nitrogen dilakukan bersamaan dengan pembuatan
gas oksigen karena sumbernya juga sama, yaitu udara. Udara
yang mengandung 78 % gas nitrogen, didinginkan sehingga
diperoleh nitrogen dan oksigen cair. Selanjutnya, cairan
tersebut didistilasi pada suhu -195,8°C. Nitrogen cair akan
menguap dan terpisah dengan oksigen cair. Uap nitrogen ini,
kemudian ditampung dan dapat digunakan sesuai keperluan.

13. Kegunaan Senyawa Nitrogen
• Digunakan sebagai bahan pembeku dalam
industri pengolahan makanan.
• Pengisi bola lampu pijar
• Untuk memproduksi senyawa nitrogen,
terutama pembuatan gas amoniak dan pupuk
nitrogen.

14. UNSUR SULFUR
Kelimpahan Sulfur
• Belerang yang diproduksi oleh aktivitas gunung
berapi adalah belerang bertipe Sublimasi.
Belerang ini bermanfaat untuk industri pupuk,
kertas, cat, plastik, bahan sintetis, pengolahan
minyak bumi, industri karet dan ban, industri gula
pasir, aki/accu , bahan peledak, pertenunan, film
dan fotografi, industri logam, dan baja.
• Belerang yang dihasilkan dari letusan gunung
berapi akan tersebar ke atmosfer dan ini akan
berguna sebagai peremajaan lapisan atmosfer

15. Sifat Fisik Sulfur
Kristal belerang berwarna kuning, kuning kegelapan
dan kehitama-hitaman (karena pengaruh unsur
pengotornya)
• Berat jenis : 2,05-2,09
• Kekerasan : 1,5-2,5 (skala Mohs)
• Ketahanan : Mudah hancur (brittle)
• Penghantar listrik dan panas yang buruk

16. SIFAT KIMIA SULFUR
• Bukan logam
• Konfigurasi elektron [Ne] 3s23p4
PROSES PEMBUATAN SULFUR
Pengolahan Unsur dan Senyawa
Proses Frasch merupakan suatu proses pengeboran yang ditujukan
untuk mendapatkan kembali simpanan belerang yang terkandung di
dalam tanah.

17. KEGUNAAN BELERANG
• Belerang yang bertipe Sublimasi akan tersebar ke atmosfer dan ini
akan berguna sebagai peremajaan lapisan atmosfer. Maka polusi
yang terjadi dan merusak atmosfer akan diperbaiki oleh uap
belerang yang terjadi akibat letusan gunung berapi
• Belerang adalah unsur utama dalam membuat asam sulfa t
• Pada industri ban, belerang digunakan untuk vulkanisasi karet yang
bertujuan agar ban semakin kuat
• Belerang ini bermanfaat juga untuk industri pupuk, kertas, cat,
plastik, bahan sintetis, pengolahan minyak bumi, industri gula pasir,
aki/accu , bahan peledak, pertenunan, film dan fotografi, industri
logam, dan baja. Dalam pembuatan korek api Sulfur yang
digunakan Sb2S3.

18. UNSUR HIDROGEN
Kelimpahan Hidrogen
Hidrogen terdapat dalam keadaan bebasnya banyak
ditemukan pada gas yang dikeluarkan oleh
gunung berapi dan dibeberapa tempat
penyulingan gas alam
Dalam atmosfer bumi kandungan hydrogen
diperkirakan antara 15000-20000 (dalam jumlah
molekul), dan nilai ini naik dengan naiknya
ketinggian atmosfer. Dan air merupakan sumber
hydrogen yang murah selain dari senyawa
hidrokarbon.

19. Sifat Fisika
Titik lebur : -259,140C
Titik didih : -252,87 0C
Warna : tidak berwarna
Bau : tidak berbau
Densitas : 0,08988 g/cm3 pada 293 K
Kapasitas panas : 14,304 J/Gk
Sifat Kimia
Jumlah kulit : 1
Biloks minimum : -1
Elektronegatifitas : 2,18 (skala Pauli)
Konfig electron : 1s1
Biloks maksimum : 1
Volume polarisasi : 0,7 Å3
Struktur : hcp (hexagonal close
packed)

20. Pengolahan Hidrogen
Skala Laboratorium
Dalam skala laboratorium hydrogen biasanya dibuat dari hasil samping reaksi
tertentu misalnya mereaksikan logam dengan asam seperti mereaksikan
antara besi dengan asam sulfat.
Fe(s) + H2SO4(aq) -> FeSO4(aq) + H2(g)
Sejumlah kecil hydrogen dapat juga diperoleh dengan mereaksikan kalsium
hidrida dengan air. Reaksi ini sangat efisien dimana 50% gas hydrogen
yang dihasilkan diperoleh dari air.
CaH2(s) + 2 H2O(l) -> Ca(OH)2(aq) + 2 H2(g)
Skala Industri
Dalam skala industri hydrogen dapat dibuat dari hidrokarbon, dari produksi
secara biologi melalui bantuan alga dan bakteri, melalui elektrolisis,
ataupun termolisis. Dengan metode ini bisa dihasilkan hydrogen dalam
jumlah yang melimpah sehingga metode yang lain perlu dikembangkan
lagi akar meningkatkan nilai ekonomi hydrogen.

21. Pembuatan Hidrogen dari Hidrokarbon
Pembuatan hydrogen dari hidrokarbon menghasilkan gas CO2, sehingga
CO2 ini dalam prosesnya dapat dipisahkan. Produksi komersial
hydrogen menggunakan proses “steam reforming” menggunakan
methanol atau gas alam dan menghasilkan apa yang disebut
sebagai syngas yaitu campuran gas H2 dan CO.
CH4 + H2O -> 3H2 + CO + 191,7 kJ/mol
Pembuatan Hidrogen dari air Melalui elektrolisis
menggunakan suplai energi yang dapat diperbaharuhi misalnya angina,
hydropower, atau turbin. Dengan cara elektrolisis maka produksi
yang dijalankan tidak akan menghasilkan polusi
Pembuatan hydrogen melalui proses biologi
Beberapa macam alga dapat menghasilkan gas hydrogen sebagai akibat
proses metabolismenya. Produksi secara biologi ini dapat dilakukan
dalam bioreactor yang mensuplay kebutuhan alga seperti
hidrokarbon dan dari hasil reaksi menghasilkan H2 dan CO2 Dengan
menggunakan metode tertentu CO2 dapat dipisahkan sehingga kita
hanya mendapatkan gas H2nya saja.

22. KEGUNAAN SENYAWA HIDROGEN
• Dibidang Industri. Penggunaan terbesar hydrogen adalah untuk
proses peng-upgrading-an bahan bakar fosil dan untuk pembuatan
gas NH3 sebagai bahan dasar untuk industri pupuk. Dalam industri
makanan hydrogen banyak dipakai untuk meningkatkan kejenuhan
minyak menjadi lemak seperti banyak dipergunakan dalam industri
margarine
• Di bidang fisika dan tekhnik, Karena hydrogen sangat ringan maka
banyak dipakaisebagai “gas pengangkat” dalam balon dan pesawat
udara kecil untuk tujuan penelitian.
• Hidrogen di campur dengan nitrogen dipakai sebagai gas pelaca
kebocoran yang dapat diaplikasikan dalam bidang otomotif, kimia,
stasiun pembangkit listrik, aerospace, dan telekomonikasi.

23. UNSUR OKSIGEN
Sifat Kimia
• Konfigurasi elektron [He] 2s2 2p4 (golongan VIA periode 2)
• Nomor atom 8 dan bernomor massa (Ar) 16.
• Adalah gas dengan struktur kristal berbentuk kubus, dan
memiliki bilangan oksidasi (biloks) -2
• Elektronegativitas 3,44 (skala Pauling)
• Jari-jari atom 48pm

24. SIFAT FISIK
Tidak berwarna
Namun dalam wujud padat dan cair, oksigen berwarna
kebiruan (disebabkan karena penyerapan warna
merah)
Gas dengan massa jenis sebesar 1,429 gr/L ini
mengembun pada suhu 90,20 K ; dan membeku
pada suhu sebesar 54,36 K.
Kapasitas kalor 29.378 J/mol K.
Kalor peleburan sebesar 0,444 kJ/mol
Kalor penguapan 6,82 kJ/mol

25. PEMBENTUKAN OKSIGEN
Fotosintesis : 6H2O + 6CO2 + cahaya ---> C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Hidrolisis : 2H2O ---> 2H2+ O2
Dekomposisi : H2O2 --> H2O + ½ O2 + 23.45 kcal/mol
Destilasi udara cair :
• Udara mengandung kira-kira 21% O2, 78% N2 dan 1% gas lainnya didinginkan
hingga suhu -200 derajat Celsius dengan tekanan tinggi sehingga udara mencair.
• Kemudian udara cair tersebut secara berangsur-angsur dipanaskan.
• Pada suhu -195,8 derajat Celcius, nitrogen akan menguap, dan selanjutnya
dipisahkan
• Pada suhu -183 derajat Celsius, oksigen cair akan menguap dan selanjutnya
dipisahkan dari gas lainnya.

26. KELIMPAHAN OKSIGEN
Ke-2 terbanyak di atmosfer yakni 20,1%
komponen utama dalam samudera (88,8% berdasarkan
massa)
Berdasarkan massa, oksigen mengisi 49,2% kerak bumi

27. Pengolahan Unsur Dan Senyawa
Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas
hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Teknologi yang
banyak digunakan adalah auto oksidasi
Anthraquinone. H2O2 tidak berwarna, berbau.
Dengan reaksi sebagai berikut:
½O2 + H2O H2O2

29. TERIMA KASIH