Unsur transisi periode 4 dapat ditemukan dalam alam sebagai bijih mineral dan memiliki sifat kimia dan fisika khas. Proses ekstraksi dan pemurnian logam dari bijih melibatkan reduksi, pemisahan konsentrasi, dan elektrolisis untuk memperoleh logam murni yang bermanfaat untuk berbagai aplikasi.

1. Unsur Transisi
Periode 4

2. Kelimpahan Unsur
Di Alam
Unsur transisi dapat ditemukan dikerak
bumi terutama sebagai bijih mineral (bijih
logam) dengan kadar tertentu.

3. Skandium (Sc)
terdapat dalam mineral torvetit (Sc2SiO7).
Titanium (Ti)
terdapat dalam mineralrutil (TiO2), karang, silikat,
bauksit batubara, dan tanah liat.
Besi (Fe)
Besi ditemukan dalam bentuk ineral, seperti
hematite (Fe2O3), siderite (FeCO3), dan magnetite
(Fe3O4).
Seng (Zn)
di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende
(ZnS), sebagai senyawa karbonat kelamin (ZnCO3),
dan senyawa silikat seperti hemimorfit
(ZnO.ZnSiO3.H2O)

4. Vanadium (V)
terdapat dalam senyawa karnotit (K-uranil-
vanadat) [(K2(UO2)2 (VO4)2.3H2)], dan
vanadinit (Pb5(VO4)3Cl).
Kromium (Cr)
Bijih utama dari kromium di alam adalah
kromit (FeO.Cr2O2) dan sejumlah kecil
dalam kromoker.
Mangan (Mn)
Bijih utamanya berupa pirulosit (batu kawi)
(MnO2), dan rodokrosit (MnCO3) dan
diperkirakan cadangan terbesar terdapat di
dasar lautan.

5. Kobalt (Co)
terdapat di alam sebagai arsenida dari Fe, Co, Ni,
dan dikenal sebagai smaltit, kobaltit (CoFeAsS)
dan eritrit Co3(AsO4)2.8H2O.
Nikel (Ni)
Nikel ditemukan dalam beberapa senyawa :
senyawa sulfida : penladit (FeNiS), milerit (NiS)
senyawa arsen : smaltit (NiCOFeAs2)
senyawa silikat : garnierit (Ni.MgSiO3)
Tembaga (Cu)
merupakan unsur yang jarang ditemukan di alam.
biasanya ditemukan dalam bentuk senyawanya,
seperti Pirit tembaga (kalkopirit) CuFeS2, bornit
(Cu3FeS3), kuprit (Cu2O), melakonit (CuO), malasit
(CuCO3.Cu(OH)2).

6. Unsur Periode4 memilikiciri khas…
 Pada umumnya senyawanya berwarna.
 Beberapa diantaranya dapat digunakan sebagai katalisator.
 Titik didih dan titik leburnya sangat tinggi.
 Mudah dibuat lempengan atau kawat dan mengkilap.
 Unsur-unsur transisi bersifat logam, maka sering disebut logam transisi.
Senyawa yang dihasilkan berwarna. Disebabkan karena Konfigurasi Elektron
menempati sub kulit D, elektron pada orbital D yang tidak penuh
memungkinkan adanya perpindahan. Sehingga elektron yang berenerigi kecil
akan berpindah ke elektron berenergi besar, dengan menyerap energi cahaya
dengan panjang gelombang bervariasi. Perbedan pada struktur elektron akan
menghasilkan warna.
fisis

7. Sifat Fisis & Kimia
Unsur Transisi Periode 4
Unsur-unsur transisi periode keempat memiliki
beberapa sifat, baik secara fisis maupun kimia.

8. Sifat Kimia
Periode4
Jari-Jari Atom
Jari-Jari atom berkurang dari Sc ke Zn. Hal ini terkait pada
bertambahnya elektron pada kulit 3D, maka semakin besar gaya
tarik ke inti menyebabkan jarak terluar ini inti semakin kecil.
Konfigurasi Elektron
Kecuali unsur Cr dan Cu, Semua unsur transisi periode
keempat mempunyai elektron pada kulit terluar 4s2, sedangkan
pada Cr dan Cu terdapat pada subkulit 4s1.

9. Energi Ionisasi
Pengisian elektron pada logam transisi dimana pada
subkulit 3S dan 3P, Pengisian dilanjutkan ke kulit 4S tidak
langsung ke 3D, sehingga kalsium & kalium terlebih dahulu
dibanding SC. Karena ketika logam menjadi ion, maka
elekrtron pada kulit 4S-lah terlebih dahulu terionisasi.
Sifat Kimia
Periode4
Bilangan Oksidasi
Senyawa unsur transisi di alam mempunyai biloks lebih
dari satu. Walaupun unsur transisi memiliki beberapa biloks,
keteraturan dapat dikenali.

10. Manfaat Unsur-Unsur
Transisi Periode 4

11. Skandium
Lampu Hemat Energi
Titanium
sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonik, karena
pada temperatur tinggi tidak mengalami perubahan kekuatan
(strenght)
Vanadium
Untuk membuat peralatan yang membutuhkan kekuatan dan
kelenturan yang tinggi seperti per mobil dan alat mesin
berkecepatan tinggi
Besi
Untuk membuat Baja

12. Mangan
 panduan logam dan membentuk baja keras yang
digunakan untuk mata bor pada pemboran batuan
 depolariser dan sel kering baterai dan untuk
menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan
oleh pengotor besi
Kobalt
Bahan baku pembuatan Magnet
Nikel
Pembuatan aloi, battery electrode, dan keramik
Seng
Digunakan juga sebagai elektroda pada elektroda (katoda) pada
sel elektrokimia dan untuk pembuatan paduan logam

13. Dampak Unsur-Unsur
Transisi Periode 4

14.  Fe dalam limbah industri yang dibuang melalui sungai-sungai dan masuk
laut kedalam pencemar lainya, seperti Hg, Pb, Cd, dan Cu.
 Cr digunakan untuk penyamak kulit agar kulit tahan lama dan tidak
mengerut selama dicuci.
 Mn banyak digunakan di Industri pengelasan dan pembuatan Baja.
 Penambangan Cu dapat merusak ekosistem disekitarnya. Pembuangan
pasir sisa (tailing) ke sungai telah menyebabkan molusca air seperti :
udang, ikan, dan cacing tanah akbiat tertimbun pasir.
 Tembaga mudah terbakar dalam bentuk serbuk, dalam bentuk senyawa
CuCl2 melalui pernapasan dapat menyebabkan keracunan.
 Asam kromium CrO3 beracun dan bersifat karsinogenik.

15. Proses Pembuatan Unsur
Transisi Periode 4

16. Pengolahan Logam dari Biji
Pengolahan logam dari bijih disebut metalurgi. Bijih adalah mineral atau benda
alam lainnya yang secara ekonomis dapat diambil logamnya. Karena logam
banyak terdapat dalam bentuk senyawa (oksida, sulfida), maka prosesnya selalu
reduksi
Ada 3 tingkat pengolahan :
1. Menaikan Konsentrasi Bijih
2. Proses Reduksi
3. Pembersihan, pembuatan aliase,
dan Pemurnian

17. Menaikan Konsentrasi Bijih
Memisahkan bijih dari campurannya misalnya dengan ditumbuk, lalu
dipisahkan dengan berbagai cara
Proses Reduksi
Umumnya menggunakan reduktor yang murah yaitu karbon (kokes).
Untuk logam yang reaktif digunakan reduktor yang lebih kuat seperti
hidrogen, logam alkali tanah dan alumunium. Logam-logam yang sangat reaktif
dilakukan reduksi elektrolisis (reduksi katodik)
Proses Pemurnian
Umumnya menggunakan reduktor yang murah yaitu karbon (kokes).
Untuk logam yang reaktif digunakan reduktor yang lebih kuat seperti
hidrogen, logam alkali tanah dan alumunium. Logam-logam yang sangat reaktif
dilakukan reduksi elektrolisis (reduksi katodik)

18. BESI DIEKSTRAKSI DARI OKSIDA BESI
DENGAN REDUKTOR KARBON
PENGOLAHAN BESI BAJA
 Bahan dasar : Bijih besi hematit Fe2O3, magnetit Fe3O4, bahan tambahan
batu gamping, CaCO3 atau pasir (SiO2). Reduktor kokes (C)
 Dasar reaksi : Reduksi dengan gas CO, dari pembakaran tak sempurna C
 Tempat : Dapur tinggi (tanur tinggi), yang dindingnya terbuat dari batu
tahan api.
Reaksi dalam dapur tinggi adalah kompleks.
 Secara sederhana dapat dilihat pada penjelasan berikut. Dalam 24 jam rata-
rata menghasilkan 1.000 – 2.000 ton besi kasar dan 500 ton kerak (terutama
CaSiO3). Kira-kira 2 ton bijih, 1 ton kokes dan 0,3 ton gamping dapat
menghasilkan 1 ton besi kasar.

19. Terjadi Reaksi :
Reaksi Pembakaran
Udara yang panas dihembuskan , membakar karbon
terjadi gas CO2 dan panas. Gas CO2 yang naik
direduksi oleh C menjadi gas CO.
 Proses Reduksi
Gas CO mereduksi bijih.
 Reaksi Pembentukan Kerak
Karena suhu yang tinggi baik besi maupun kerak
mencair. Besi cair berada di bawah.

20. EKSTRAKSI TEMBAGA DARI BIJIHNYA
DILAUKAN MELALUI RANGKAIAN REAKSI
REDOKS
Tembaga terdapat di alam dalam bentuk senyawa Cu2S, Cu2O. Bijih tembaga dinaikan
konsentrasinya dengan proses pengapungan (flotasi) lalu dikenakan proses
pemanggangan. Maka terjadi proses reduksi intramolekuler.
Tembaga yang diperoleh belum murni tetapi sudah dapat digunakan untuk berbagai
keperluan seperti pipa, bejana, dan lain-lain, tetapi belum baik untuk penghantar listrik.
Untuk memurnikan dilakukan proses elektrolis.
Logam Tembaga dapat dimurnikan melalui proses elektrolisis. Logam Tembaga memiliki
koduktivitas elektrik yang tinggi. Dengan demikian, logam tembaga sering digunakan
sebagai kawat penghantar listrik. Selain itu, Tembaga juga digunakan pada
pembuatan alloy(sebagai contoh, kuningan, merupakan alloy dari Cu dan Zn),bahan
pembuatan pipa, dan bahan dasar pembuatan koin (uang logam).
Logam Tembaga bereaksi hanya dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat pekat
panas (dikenal dengan istilah aqua regia). Bilangan oksidasi Tembaga adalah +1 dan +2.
Ion Cu+ kurang stabil dan cenderung mengalami disproporsionasi dalam larutan.