unsur -unsur golongan IVA

1. MAKALAH KIMIA ANORGANIK
PROSES EKSTRAKSI GOLONGAN 14 (IVA)
Disusun oleh:
KELOMPOK 7
 AWALUDDIN
 ANDRIANI USMAN
 ARNI SOFIANINGSIH
 FAIZAH ASRI
KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR
2016

2. BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Unsur pada golongan IV A adalah karbon (C), silicon (SI), germanium (Ge),
timah (Sn), timbal (Pb). (Latin: carbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah
ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga
banyak terkandung di matahari, bintang-bintang, komet dan atmosfer kebanyakan
planet. Karbon dalam bentuk berlian mikroskopik telah ditemukan di dalam
beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian alam juga ditemukan di
kimberlitepipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan beberapa tempat
lainnya. Silikon adalah salah satu unsure yang berguna bagi
manusia. Dalam bentuknya sebagai dan tanah liat, dapat digunakan untuk membuat
bahan bangunan seperti batu bata. Ia juga berguna sebagai bahan tungku pemanas
dan dalam bentuk silikat ia digunakan untuk membuat enamels (tambalan gigi), pot-
pot tanah liat dan sebagainya. Silika sebagai pasir merupakan bahan utama gelas
dapat dibuat dalam berbagai macam bentuk dan digunakan sebagai wadah, jendela,
insulator dan aplikasi-aplikasi lainnya. Silikon tetraklorida dapat digunakan sebagai
gelas iridize. Selain unsur karbon dan silikon germanium juga merupakan unsur IV
A (Latin: Germania, Jerman). Mendeleev memprediksi keberadaan unsur ini pada
tahun 1871 dengan nama ekasilikon yang kemudian ditemukan oleh Winkler pada
tahun 1886.
Timah memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal. Jika dipanaskan,
timah abu-abu (timah alfa) dengan struktur kubus berubah pada 13.2 derajat celcius
menjadi timah putih (timah beta) yang memiliki struktur tetragonal. Ketika timah
didinginkan sampai suhu 13,2 derajat celcius, ia pelan-pelan berubah dari putih

3. menjadi abu-abu. Perubahan ini disebabkan oleh ketidakmurnian (impurities)
seperti aluminium dan seng dan dapat dicegah dengan menambahkan antimony atau
bismuth.
Logam ini sangat efektif sebagai penyerap suara. Ia digunakan sebagai
tameng radiasi di sekeliling peralatan sinar-x dan reactor nuklir. Juga digunakan
sebagai penyerap getaran. Senyawa-senyawa timbale seperti timbale putih,
karbonat, timbale putih yang tersublimasi, chrome yellow (krom kuning) digunakan
secara ekstensif dalam cat. Tetapi beberapa tahun terakhir, penggunaan timbal
dalam cat telah diperketat untuk mencegah bahaya bagi manusia.
B. Rumusan Masalah
1. Apa sajakah sumber dari masing-masing golongan IV A ?
2. Apa sajakah sifat-sifat dari masing-masing golongan IV A ?
3. Bagaimanakah proses dari masing-masing golongan IV A ?
4. Apa sajakah kegunaan dari masing-masing golongan IV A ?
C. Tujuan
1. Mengetahui sumber dari masing-masing golongan IV A.
2. Mengetahui sifat-sifat dari masing-masing golongan IV A.
3. Mengetahui proses dari masing-masing golongan IV A.
4. Mengetahui kegunaan dari masing-masing golongan IV A.

4. 1. Karbon (C)
Karbon merupakan unsur non logam dan merupakan unsur penyusun
senyawa-senyawa organik. Karbon di alam terdapat dalam bentuk intan, grafit,
batubara, minyak bumi, batu kapur, gas CO2, gas CO dan sebagian besar zat yang
ada di alam ini terutama yang berasal dari hewan, tumbuhan dan bahkan manusia
(misalnya karbohidrat, protein, lemak arang, DNA dan lain-lain).
Struktur elektron C dalam keadaan dasarnya adalah 1s22s22p2 sehingga
untuk menenpatkan keempat kovalensi yang normal, atomnya harus dipromosikan
ke keadaan valensi 2s2p1
x2p1
z. Ion C4+ tidak mncul dalam setiap proses kmia yang
normal, tetapi C4- mungkin ada dalam beberapa karbida logam yang paling
elektropositif. Beberapa anioun, kation dan radikal telah dideteksi sebagai spesies
sementara dalam reaksi-reaksi anorganik dan spesies-spesies stabil tertentu dari
jenis ini dienal. Ionnya dikenal sebagai ion karbonium, misalnya (C6H5)3C+ atau
ion karbon., misalnya (NC)3C-. Mereka mereka dapat stabil hanya bilamana
muatannya terdelokalisasi tidak terbatas kepada gugus-gugus yang melekat.
Keistimewaan karbon yang unik adalah kecenderungannya secara alamiah
mengikat dirinya sendiri dalam rantai-rantai atau cincin-cincin, tidak hanya dngan
ikatan tunggal, C-C tetapi juga mengandung ikatan ganda C=C atau C≡C. sulfur
dan silikon adalah unsur-unsur selanjutnya yang paling condong melakukan
katenasi, yaitu nama dari ikatan-diri ini, tetapi mereka lebih rendah kualitasnya dari
pada karbon. Alasan bagi kestabilan termal rantai-rantai karbon adalah kekuatan
hakiki yang tinggi dari ikatan tunggal C-C, 356 kJ mol-1. Ikatan Si-Si (226) lebih
lemah namun faktor lain yang penting yaitu ikatan-ikatan Si-O jauh lebih kuat
daripada C-O (368 kJ mol-1; 336 kJ mol-1). Meskipun demikan dengan suatu energi
pengaktifan yang dibutuhkan, senyawaan dengan rantai Si-Si berubah sangat
eksotermis menjadi senyawaan dengan ikatan-ikatan Si-O.

5.  Bentuk dan sumber senyawa karbon
Karbon di temukan di alam dalam tiga bentuk alotropik: amorphous, grafit
dan berlian. Diperkirakan ada bentuk keempat yang disebut karbon Ceraphite
(serafit) merupakan bahan terlunak sedangkan berlian bahan yang terkeras. Grafit
ditemukan dalam dua bentuk alfa dan beta. Mereka memiliki sifat identik , kecuali
struktur kristal mereka. Grafit alami dilaporkan mengandung sebanyak 30% bentuk
beta, sedangkan bahan sintetis memiliki bentuk alfa. Bentuk alfa hexagonal dapat
dikonversi ke beta melalui proses mekanikal dan bentuk beta kembali menjadi
bentuk alfa dengan cara memanaskannya pada suhu diatas 1.000oC. Pada tahun
1969, ada bentuk alotropik baru karbon yang diproduksi pada saat sublimasi grafit
pirolotik (pyrolotyc graphite) pada tekanan rendah. Di bawah kondisi free-
vaporization 9vaporisasi bebas) di atas 2550 K, karbon terbentuk sebagai kristal-
kristal transparan kecil pada tepian grafit. Saat ini sangat sedikit informasi yang
tersedia mengenai karbon. Karbon dioksida ditemukan diatmosfer bumi dan terlarut
dalam air. Karbon juga merupakan bahan batu besar dalam bentuk karbonat unsure-
unsur berikut: kalsium, magnesium dan besi. Batu bara, minyak dan gas bumi
adalah hidrokarbon. Karbon sangat unik karena dapat membentuk banyak senyawa
dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya.
 Sifat-sifat Karbon
Simbol C
Radius atom
Volume atom
0.9 A
5.3 cm3/mol

6. Massa atom
Titik didih
Radius kovalensi
Struktur kristal
Massa jenis
Konduktivitas listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi elektron
Formasi entalpi
Konduktivitas panas
Potensial ionisasi
Titik lebur
Bilangan oksidasi
Kapasitas panas
Entalpi penguapam
12.011
5100 K
0.77 A
Heksagonal
2.26 g/cm3
0.07 x 106 ohm-1cm-1
2.55
He 2s2p2
kJ//mol
80 Wm-1K-1
11.26 V
3825 K
-4, +4, 2
0,709 Jg-1K-1
-715 Kj/mol
Karbon dan silicon tidak reaktif pada suhu biasa. Karbon dan silicon
membentuk kation sederhana seperti C4+ dan Si4+. Sifat kimia karbon adalah
sebagai berikut:
1. Karbon bereaksi langsung dengan fluor, dengan reaksi seperti berikut:
C(S) + 2F2(g) CF4(g)
2. Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon
monoksida.

7. 2C(S) + O2(g) 2CO(g)
3. Membentuk asam oksi.
Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsure ini bereaksi dengan oksigen
membentuk CO2 dan jika CO2 ini bereaksi dengan air akan membentuk
asam karbonat.
CO2(g) + H2O(I) H4CO3(I)
Asam karbonat
4. Membentuk garam asam oksi.
Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa
menghasilkan karbonat dan bikarbonat, antara lain seperti berikut:
 K2CO3 = kalium karbonat
 KHCO3 = kalium bikarbonat
 MgCO3 = magnesium karbonat
 Mh(HCO3)2 = magnesium bikarbonat
5. Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, ikatan
rangkap dua dan ikatan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa
organik.
 Proses
Sebuah atom karbon dapat berikatan dengan unsur-unsur lain dan bahkan
dengan sesama unsur karbon yang membentuk ikatan rantai karbon. Senyawa-
senyawa yang terdiri dari atom-atom karbon dokenal dengan sebutan senyawa
organik.
 Kegunaan Karbon (C):

8. a. Digunakan dalam industri baja, plastik, cat, karet, dan lain-lain.
b. Dalam membentuk intan dapat digunakan sebagai perhiasan dan untuk
membuat alat pemotong, karena sifatnya yang sangat keras.
c. Dalam membentuk senyawa-senyawa hidrokarbon, seperti minyak bumi
dan turunannya digunakan sebagai bahan bakar, obat-obatan, dan industri-
industri petrokimia.
d. Gas karbondioksida digunkan oleh tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis
yang menghasilakn gas oksigen untuk pernapasan manusia.
e. Isotop karbon-14 digunakan dalam bidang arkeologi
f. Dalam bentuk batubara digunakan sebagai bahan bakar
2. Silikon (Si)
Silikon merupakan metaloid (semi logam) dan berbentuk serbuk atau dalam
bentuk kristal hitam keabu-abuan. Silikon tidak bereaksi dengan asam nitrat, asam
hidroklorik dan asam sulfat tetapi larut dalam asam hidrofluorik yang membentuk
gas dan silikon tetrafluorida (SiF4).
 Sumber Silikon
Silikon terdapat dimatahari dan bintang-bintang dan merupakan komponen
utama satu kelas bahan meteor yang dikenal sebagai aerolites. Ia juga merupakan
komponen tekstites, gelas alami yang tidak diketahui asalnya. Silicon membentuk
25,7% kerak bumi dalam jumlah berat dan merupakan unsur terbanyak kedua
setelah oksigen. Silikon tidak ditemukan bebas dialam, tetapi muncul sebagian
besar sebagai flint, jasper dan opal adalah beberapa macam bentuk silikon oksida.
Granit, hornblende, asbestos, feldspar, tanah liat, mica dan sebagainya merupakan
beberapa contoh mineral silikat. Silikon dipersiapkan secara komersil dengan

9. memanaskan silika dan karbon di dalam tungku pemanas listrik, dengan
menggunakanelektron karbon.
 Sifat Silikon
Simbol Si
Radius atom
Volume atom
Massa atom
Titik didih
Radius kovalensi
Struktur kristal
Massa jenis
Konduktivitas listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi elektron
Formasi entalpi
Konduktivitas panas
Potensial ionisasi
Titik lebur
Bilangan oksidasi
Kapasitas panas
Entalpi penguapam
1.32 A
12.1 cm3/mol
28.0856
2630 K
1.11 A
Fcc
2.33 g/cm3
4 x 106 ohm-1cm-1
1,9
Ne 3s2p2
50.2 kJ//mol
148 Wm-1K-1
8.151 V
1683 K
4,2
0.7 Jg-1K-1
395 Kj/mol
Sifat-sifat silikon

10. Silikon kristalin memiliki tampak kelogaman dan berwarna abu-abu. Silikon
merupakan unsur yang tidak reakatif secara kimia (inert) tetapi dapat terserang oleh
halogen dan alkali. Kebanyakan asam, kecuali hidrofluorik tidak memiliki
pengaruh pada silikon. Unsure silikon mentransmisi lebih dari 95% gelombang
cahaya infra merah dari 1,3sampai 6 mikrometer.
Sifat kimia silikon antara lain sebagai berikut:
1) Silikon bereaksi dengan halogen, secara umum reaksi yang terjadi dapat ditulis
seperti berikut.
Si + 2 X2  SiX4
2) Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk oksida SiO3, sehingga
apabila oksida ini bereaksi dengan air membentuk dua asam yaitu asam
ortosilikat (H4SiO4) dan asam metasilikat H2SiO3. Senyawa ini tidak larut dalam
air tetapi bereaksi dengan basa.
H4Si4(l) + 4 NaOH(l)  Na4SiO4(l) + H2O(l)
3) Silikon membentuk garam dari asam oksi, antara lain seperti berikut:
 Na2SiO3 = natrium metasilikat
 Mg2SiO4 = magnesium ortosilikat
 LiAl(SiO3)2 = litium aluminium metasilikat
4) Semua silikat membentuk larutan yang bersifat basa yang dapat dilarutkan dalam
air, dimana ion SiO3
2- bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari
air.
SiO3
2-(aq)+ H2O(l) HSiO3(aq) + OH-(aq)

11. 5) Silikon membentuk molekul-molekul dan ion-ion raksasa, dimana atom oksigen
menempati kedudukan yang berselang seling.
 Proses pembuatan silikon
Silikon dapat dibuat dari reduksi SiO2 murni dengan serbuk aluminium pada
suhu tinggi.
Pada suhu normal, silikon tidak bereaksi dengan udara, tetapi pada suhu
tinggi dapat bereaksi dengan oksigen yang membentuk lapisan silika, selain itu
pada suhu tinggi silikon juga bereaksi dengan nitrogen dan klor yang membentuk
silikon nitrida dan silikon klorida. Di alam silikon tidak terdapat dalam keadaan
bebas, tetapi dalam bentuk senyawa silikon dioksida dan dalam bentuk silikat
kompleks yang terdapat dalam beberapa jenis batuan kuarsa (carnelian,
chrysoprase, onyx, flint, dan jasper).
 Dampak negatif penggunaan silikon
Silikon yang dipakai untuk kecantikan wajah dapat menyebabkan kerusakan
bentuk dan melumpuhkan beberapa otot wajah. Hal ini karena silikon dapat
membentuk gumpalan dan dapat memblokir aliran darah kejaringan/organ tubuh.
Dalam al-Qur’an surah Ar-Rum ayat 30:
Terjemahannya:
Maka hadapkanlah wajahmu dengan lurus kepada agama Allah; (tetaplah
atas) fitrah Allah yang telah menciptakan manusia menurut fitrah itu, tidak ada
perubahan pada fitrah Allah. (Itulah) agama yang lurus, tetapi kebanyakan manusia
tidak mengetahui.
Fitrah Allah: Maksudnya ciptaan Allah. Manusia di ciptakan Allah
mempunyai naluri beragama yaitu agama tauhid. Kalau ada manusia tidak

12. beragama tauhid, maka hal ini tidaklah wajar, mereka tidak beragama tauhid itu
hanyalah lantaran pengaruh lingkungan.
Banyak manusia terutama kaum hawa yang selalu ingin tampil cantik tanpa
memperdulikan efek samping dari bahan-bahan yang digunakan misalnya kosmetik
yang mengandung silikon. Ia berusaha mengubah bentuk jasmani yang ada pada
diri mereka dan tanpa ada rasa syukur akan karunia atau fitrah Allah.
 Kegunaan silikon (Si):
a. Digunakan dalam industri baja sebagai campuran pokok baja-silikon, yang
digunakan sebagai inti transformator karena baja-silikon menunjukkan
karakteristik histerisis yang rendah.
b. Baja campuran yang dikenal dengan duriron (mengandung 15 % silikon)
digunakan untuk mencegah korosi logam.
c. Digunakan sebagai campuran logam tembaga, kuningan, dan perunggu.
d. Digunakan sebagai bahan untuk membuat piranti semikonduktor
(elektronika) seperti IC, dioda, dan transistor.
e. Silika dan silikat digunakan dalam pembuatan kaca, semen, dan porselin.
f. Silikon monoksida (SiO) digunakan sebagai lapisan pelindung bahan-bahan
lain.
Silikon super murni dapat didoping dengan boron, gallium, fosfor dan
arsenic untuk memproduksi silikon yang digunakan untuk transistor, sel-sel solar,
penyulingan dan alat-alat solid state lainnya, yang digunakan secara ekstensif dalam
barang-barang elektronik dan industry antariksa. Silikon sangat pendting untuk
tanaman dan kehidupan binatang. Diatoms dalam air tawar dan air laut
mengekstraksi silika dari air untuk membentuk dinding-dinding sel. Silika ada
dalam abu hasil pembakaran tanaman dan tulang belulang manusia. Silikon bahan

13. penting pembuatan baja dan silikon karbida digunakan dalam alat laser untuk
memproduksi cahaya koheren dengan panjang gelombang 4560A.
3. Germanium (Ge)
Germanuim merupakan unsur metaloid (semi logam) yang keras, rapuh dan
berwarna putih keabu-abuan. Germanium mempunyai kasamaan sifat kimia dengan
karbon, silikon, timah, dan timbal.
 Sumber
Logam ini ditemukan di :
 Argyrodite, sulfide germanium dan perak
 Germanite, yang mengandung 8 % unsure ini
 Biji seng
 Batu bara
 Mineral-mineral lainnya
Unsur ini diambil secara komersil dari debu-debu pabrik pengolahan bijih-
bijih seng dan sebagai prosuk sampingan beberapa pembakaran batu bara.
Germanium dapat dipisahkan dari logam-logam lainnya dengan cara distilasi fraksi
tetrakloridanya yang sangat reaktif. Teknik ini dapat memproduksi germanium
dengan kemurnian yang tinggi.
 Sifat-sifat germanium
Simbol Ge
Radius atom
Volume atom
Massa atom
Titik didih
Radius kovalensi
1.37 A
13.6 cm3/mol
74.9216
2630 K
1.22A

14. Struktur kristal
Massa jenis
Konduktivitas listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi elektron
Formasi entalpi
Konduktivitas panas
Potensial ionisasi
Titik lebur
Bilangan oksidasi
Kapasitas panas
Entalpi penguapam
Fcc
5.32 g/cm3
3 x 106 ohm-1cm-1
2.01
Ar 3d104s2p2
31.8 kJ//mol
59.9 Wm-1K-1
7.899 V
1211 K
4
0.32 Jg-1K-1
334.3 Kj/mol
Sifat-sifat logam
Unsur ini logam yang putih keabu-abuan. Dalam bentuknya yang murni,
germanium berbentuk kristal dan rapuh. Germanium merupakan bahan
semikonduktor yang penting. Teknik pengilangan zona (zone-refining techniques)
memproduksi germanium kristal untuk semikonduktor dengan kemurnian yang
sangat tinggi.
Senyawa germanium yang paling banyak penting adalah germanuim oksida
(GeO2) dan senyawa halidanya. Di alam, germanium terdapat dalam jumlah yang
sedikit dalam biji perak, tembaga, seng, dan mineral germanit (mengandung 8 %
germanium).
 Kegunaan germanium (Ge):

15. a. Kristal germanium digunakan pada alat detektor frekuensi radio yang tinggi
dan sinya-sinyal radar.
b. Kristal germanium digunakan dalam pembuatan piranti semikonduktor,
seperti transistor dan dioda.
c. Germanium oksida digunakan dalam pembuatan kaca optik dan pengobatan
anemia.
4. Timah (Sn)
Timah merupakan unsur logam yang telah digunakan orang sejak zaman
dahulu. Timah mempunyai warna putih perak, mudah dibentuk dan ditempa, serta
dapat bereaksi dengan asam kuat. Di alam, biji timah terdapat dalam bentuk mineral
kassiterit atau tinstone (SnO2) dan dapat dibuat dalam laboratorium melalui proses
elektrolisis.
 Sifat-sifat Timah
Simbol Sn
Radius atom
Volume atom
Massa atom
Titik didih
Radius kovalensi
Struktur kristal
Massa jenis
Konduktivitas listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi elektron
1.62 A
16.3 cm3/mol
118.71
2876 K
1.41 A
Tetragonal
7,31 g/cm3
8,7 x 106 ohm-1cm-1
1,96
Kr 4d105s2p3

16. Formasi entalpi
Konduktivitas panas
Potensial ionisasi
Titik lebur
Bilangan oksidasi
Kapasitas panas
Entalpi penguapam
7.2 kJ//mol
66.6 Wm-1K-1
7,344 V
505.12 K
4,2
0.228 Jg-1K-1
290.37 Kj/mol
Sifat timah
Timah biasa terbentuk oleh 9 isotop yang stabil. Ada 18 isotop lainnya yang
diketahui. Timah merupakan logam perak keputih-putihan , mudah dibentuk,
ductile dan memiliki struktur kristal yang tinggi. Jika struktur ini dipatahkan,
terdengar suara yang seringdisebut alecetyn cristal (tangisan timah) ketika sebatang
unsur timah di bengkokkan.
 Bentuk timah/ proses timah
Unsur ini memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal. Jika
dipanaskan, timah abu-abu (timah alfa) dengan struktur kubus berubah pada 13.2
derajat celcius menjadi timah putih (timah beta) yang memiliki struktur tetragonal.
Ketika timah didinginkan sampai suhu 13,2 derajat celcius, ia pelan-pelan berubah
dari putih menjadi abu-abu. Perubahan ini disebabkan oleh ketidakmurnian
(impurities) seperti aluminium dan seng dan dapat dicegah dengan menambahkan
antimony atau bismuth. Perubahan dari bentuk alfa ke bentuk beta dinamakan
acetin pesta. Timah abu-abu memiliki sedikit kegunaan. Timah dapat dipoles sangat
licin dan digunakan untuk menyelimuti logam lain untuk mencegah korosi dan aksi
kimia. Lapisan tipis timah pada baja digunakan untuk membuat makanan tahan

17. lama. Pada suhu yang tinggi, timah dapat bereaksi dengan udara
dan oksigen membentuk senyawa H2SnO4. Timah larut dalam asam hidroklorik
membentuk SnCl4 yang bereaksi dengan larutan natrium hidroksida.
Proses ekstraksi:
Pada zam kuno, reduksi bijih SnO2 dilakukan dengan menggunakan
batubara panas (glowing cool), menurut persamaan reaksi:
SnO2(s) + 2 C(s)
∆
→Sn (l) + CO2 (g)
Pada tahap awal, bijih timah dipekatkan dalam suatu wadah dengan proses flotasi-
buih. Dalam proses ini, serbuk bijih timah dibuat menjadi suspensi dalam air,
kemudian ke dalam suspensi ini disemprotkan udara melalui saluran yang
berlubang-lubang dan berputar agar terjadi gelembung-gelembung uadar yang naik
ke permukaan. Penambahan zat aditif tertentu, seperti minyak pinus dan natrium
etilxantat ke dalam suspensi akan mengakibatkan terbentukknya buih atau busa
yang menyalimuti bijih timah, sehingga terbawa ke atas bersama dengan
gelembung-gelembung udara. Bijih-bijih timah yang mengapung kemudian
dikumpulkan dengan cara penumpahan keluar; sedangkan bijih pengotor yang tidak
dipengaruhi oleh zat aditif tersebut akan jatuh ke bagian dasar wadah.
Bijih timah yang sudah pekat kemudian dipanggang. Oleh karena bijih
timah sudah dalam bentuk oksidanya, maka proses pemanggangan ini bertujuan
untuk mengoksidasi logam pengotor dan menghilangkan belerang dan arsen
sebagai oksidanya yang mudah menguap. Proses ini selanjutnya adalah mereduksi
oksida timah dengan karbon. Teknik modern untuk proses ini menggunakan tanur
bergaung (reverberatory) pada temperatur 1200-1300oC. Kesulitan utama dengan
teknik ini adalah adanya unsur besi sebagai pengotor bijih yang mengakibatkan
hasil yang diperoleh bercampur dengan logam besi dan menjadi lebih keras. Hal ini
terjadi karena besi oksida sebagai pengotor memiliki sifat-sifat oksidator yang

18. mirip dengan SnO2. Oleh karena itu, sangat vital proses reduksi bijih kasiterit
dilaksanakan dengan kondisi tekanan oksigen yang cukup tinggi untuk mencegah
terjadinya reduksi oksida besi pengotor menjadi logam besi. Untuk itu, lelehan
timah yang belum murni dari hasil reduksi dengan karbon disipahkan dari logam-
logam lain yang tidak meleleh. Selanjutnya lelehan timah ini diaduk dengan kuat,
kemudian dialiri dengan udara (oksigen atmosfer) atau uap air panas agar bahan
pengotor yang ada teroksidasi kembali. Oksida-oksida pengotor ini pada
pengadukan biasanya akan membentuk film yang mengambang di atas permukaan
larutan, sehingga dapat dipisahkan dari logam timahnya.
 Kegunaan timah (Sn):
a. Dalam bentuk lembaran, timah digunakan untuk lapisan pelindung kaleng
atau bejana dari tembaga.
b. Digunakan sebagai logam campuran perunggu.
c. Digunakan untuk perekat komponen elektronika pada PCB (timah solder).
d. Dicampur dengan titanium dan digunakan dalam industri aerospace dan
bahan insektisida.
e. Sejarah timbal
f. (Anglo-saxon): lead, Latin: Plumbum). Unsure ini telah lama diketahui dan
disebutkan di kitab Exodu. Para alkemi mempercayai bahwa timbale
merupakan unsur tertua dan disosialisasi dengan planet Saturn. Timbal
alami, walau jarang ada ditemukan di bumi.
5. Timbal (Pb)

19. Timbal merupakan konduktor listrik yang buruk dan jika dipotong, maka
permukaannya nampak mengkilat seperti perak yang bertahan sesaat dan kemudian
memudar membentuk warna aslinya, yaitu abu kebiru-biruan.
 Sumber timbal
Timbal di dapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan.
Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbale yang lazim
ditemukan.
 Sifat-sifat timbal
Simbol Pb
Radius atom
Volume atom
Massa atom
Titik didih
Radius kovalensi
Struktur kristal
Massa jenis
Konduktivitas listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi elektron
Formasi entalpi
Konduktivitas panas
Potensial ionisasi
Titik lebur
Bilangan oksidasi
Kapasitas panas
1.75 A
18.3 cm3/mol
207.2
2023 K
1.47 A
Fcc
11.35 g/cm3
4.8 x 106 ohm-1cm-1
2.33
Xe 4f145d10 6s2p2
4.77 kJ//mol
35.3 Wm-1K-1
7.416 V
600.65 K
4,2
0.129 Jg-1K-1

20. Entalpi penguapam 177.9 Kj/mol
Sifat-sifat timbal
Timbal merupakan loam putih kebiru-biruan dengan pancaran yang terang.
Ia sangat lunak, mudah dibentuk, ductile dan bukan konduktor listrik yang baik. Ia
memiliki resistasi tinggi terhadap korosi. Pipa-pipa timbal dari zaman romawi
masih digunakan sampai sekarang. Unsur ini juga digunakan dalam kontainer yang
mengandung cairan korosif seperti asam sulfur dan dapat dibuat lebih kuat dengan
cara mencampurkannya dengan antimony atau logam lainnya.
 Bentuk timbal
Timbal alami adalah campuran 4 isotop: 204Pb (1.48%), 206Pb (23,6%), 207Pb
(52,3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur
radioaktif alami: 206Pbuntuk seri uranium, 207Pbuntuk seri actinium dan 208Pbuntuk
seri torium. Dua puluh tujuh isotop timbale lainnya merupakan radioaktif.
Timbal dapat larut dalam asam nitrat dan sidikit bereaksi dengan asam sulfat
dan asam hidroklorik pada suhu kamar. Selain itu timbal bereaksi lambat dengan
air yang membentuk timbal hidroksida. Biji timbal diperoleh dari alam dalam
bentuk kerusitdan galena.
 Proses ekstraksi:
Dalam proses ekstraksinya, mula-mula bijih galena dipekatkan dengan
teknik flotasibuih, selanjutnya ditambah sejumlah kwarsa (SiO2) kemudian diikuti

21. dengan pemanggangan terhadap campuran ini. Persamaan reaksi utama pada proses
ini adalah:
2 PbS (s) + 3 O2 (g)
∆
→2 PbO (s) + 2 SO2 (g)
Kemudian proses reduksi dilaksanakan dengan batubara coke(C) dan air kapur
dengan persamaan reaksi utamanya adalah:
PbO (s) + C (s)
∆
→ Pb (l) + CO (g)
PbO (s) + CO (g)
∆
→ Pb (l) + CO2 (g)
Maksud penambahan SiO2 sebelum pemanggangan dan penambahan air
kapur pada proses reduksi adalah agar PbSO4 yang mungkin terjadi dalam proses
pemanggangan galena pada temperatur tinggi diubah menjadi PbSiO3 oleh karena
hadirnya kwarsa menurut persamaan reaksi:
PbSO4 (s) + SiO2 (s)
∆
→ PbSiO3 (s) + SO3 (g)
Silikat ini pada proses reduksi akan diubah oleh air kapur (CaO) menjadi
PbO yang selanjutnya tereduksi oleh batubara menjadi logam timbal dan kapur
diubah menjadi kalsium silikat sebagai kerak atau ampas menurut persamaan
reaksi:
PbSiO3 (s) + CaO (s)
∆
→ PbO (s) + CaSiO3 (s)
Alternatif lain pada proses reduksi adalah pemakaian bijih galena segar sebagai
reduktor pengganti batubara (coke):
PbS (s) + 2 PbO (s)
∆
→ Pb (l) + SO2 (g)
Sampai dengan tahap ini, logam timbal yang dihasilkan masih belum murni dan
masih mengandung banyak unsur pengotor seperti tembaga, perak, zink, arsen,
antimon dan bismut. Oleh karena itu masih perlu proses pemurnian lebih lanjut
yang meliputi beberapa tahap.
Pertama-tama, logam timbal yang dihasilkan dilelehkan selam beberapa
waktu pada temperatur dibawah titik leleh tembaga, sehingga tembaga pengotor

22. akan mengkristal dan dapat dipisahkan. Tahap berikutnya, uadara ditiupkan di atas
permukaan lelehan timbal sehingga pengotor seperti arsen dan antimon akan diubah
menjadi arsenat dan antimonat atau oksidanya, termasuk bismut sebagai buih di atas
permukaan dapat dipisahkan dengan disendoki ke luar. Selanjutnya, untuk
memisahkan pengotor seperti emas atau perak ditambahkan kira-kira 1-2 % zink
agar pengotor ini larut dalam lelehan zink. Campuran ini kemudian didinginkan
secara perlahan dari sekitar 480oC menjadi 420oC, sehingga logam emas atau perak
akan terbawa dalam zink yang akan mengkristal lebih dulu untuk dipisahkan dari
lelehan timbal. Kelebihan zink, jika ada, dapat dipisahkan dengan teknik
penyulingan hampa atau pada tekanan sangat rendah.
Pemurnian tahap terakhir biasanya dilakukan dengan teknik elektrolisis
menurt metode Betts. Proses ini menggunakan elektrolit larutan timbal
heksafluorosilikat (PbSiF6) dan asam heksafluorosilikat (H2SiF6). Lembaran-
lembaran tebal timbal dipasang sebagai katode dan pelat-pelat timbal yang belum
murni dipasang sebagai anode. Anode timbal akan mengalami oksida menjadi
larutan Pb2+ yang kemudian akan teraduksi menjadi logam Pb dan melekat pada
katode. Dengan proses ini akan diperoleh timbal dengan kamurnian yang sangat
tinggi (~99,9 %).
 Kegunaan timbal (Pb):
a. Digunakan sebagai bahan pengisi baterai dan pelapis kabel listrik.
b. Digunakan dalam industri pipa, tank. Dan alat sinar X.
c. Karena mempunyai kerapatan yang tinggi, timbal digunakan untuk
melindungi bahan-bahan radioaktif.
d. Dicampur dengan timah digunakan sebagai perekat komponen-komponen
elektronika pada PCB.

23.  Penanganan
Timbal yang tertimbun dalam tubuh dapat menjadi racun. Program nasional
di AS telah melarang penggunaan timbale dalam campuran bensin karena
berbahaya bagi lingkungan.
Unsur Unuquadium
Unsur 114 memiliki masa paruh waktu 30 detik, yang lebih lama dari unsur 112.
Ini merupakan bukti kestabilan yang diperkirakan disekitar unsur 114 (dimana
kombinasi proton dan neutron akan bergabung membentuk struktur yang stabil.
Sebuah cahaya 48Ca ditembakkan ketarget 244Pu untuk membuat atom unsur 114.
Simbol Uuq
Radius atom
Volume atom
Massa atom
Titik didih
Radius kovalensi
Struktur kristal
Massa jenis
Konduktivitas listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi elektron
Formasi entalpi
Konduktivitas panas
Potensial ionisasi
Titik lebur
Bilangan oksidasi
Kapasitas panas
A
cm3/mol
n/a
K
A
n/a
g/cm3
x 106 ohm-1cm-1
n/a
Rn 5f146d12 7s2
kJ//mol
Wm-1K-1
V
K
n/a
Jg-1K-1

24. Entalpi penguapam Kj/mol