Unsur Transisi

UNSUR-UNSUR TRANSISI

1.      Sifat-sifat Umum Unsur Transisi

Unsur transisi mempunyai sifat-sifat khas yang membedakannya dari unsur golongan utama, antara lain:

a.      Sifat logam semua unsur transisi tergolong logam dengan titik cair dan titik didih yang relatif tinggi.

b.      Bersifat paramagnetik (sedikit tertarik ke dalam medan magnet).

c.       Membentuk senyawa-senyawa yang berwarna.

d.      Mempunyai beberapa tingkat oksidasi.

e.       Membentuk berbagai macam ion kompleks.

f.    Berdaya katalitik, banyak unsur transisi atau senyawanya yang berfungsi sebagai katalis, baik dalam proses industri maupun dalam metabolisme.

Zink dan unsur-unsur
golongan II B lainnya (Cd dan Hg) seringkali memperlihatkan sifat yang berbeda dari unsur transisi pada umumnya. Mereka mempunyai titik leleh dan titik didih yang relatif rendah (raksa bahkan adalah satu-satunya logam yang berupa cairan pada suhu kamar); tidak paramagnetik, melainkan bersifat diamagnetik (sedikit ditolak keluar medan magnet); dan senyawa-senyawanya tidak berwarna (putih). Zink hanya mempunyai satu tingkat oksidasi, yaitu +2.

III B	IV B	V B	VI B	VII B	VIII B			I B	II B
21Sc 3d1 4s2	22Ti 3d2 4s2	23V 3d3 4s2	24Cr 3d5 4s1	25Mn 3d5 4s2	26Fe 3d6 4s2	27Co 3d7 4s2	28Ni 3d8 4s2	29Cu 3d10 4s1	30Zn 3d10 4s2

Unsur Transisi Periode Keempat

Sifat-sifat khas unsur transisi tersebut dapat dijelaskan berdasarkan konfigurasi elektronnya. Unsur-unsur transisi periode keempat mengisi subkulit 3d, mulai dari d¹ untuk skandium hingga d¹⁰ untuk zink. Konfigurasi elektron dari kromium dan tembaga menunjukkan bahwa subkulit 4s berisi satu elektron sehingga kestabilan subkulit d terisi penuh atau setengah penuh.

Sifat-sifat khas unsur transisi berkaitan dengan adanya subkulit d yang terisi tidak penuh. Oleh karena itu, unsur transisi adalah unsur yang mempunyai subkulit d terisi tidak penuh paling tidak pada salah satu tingkat oksidasinya. Semua unsur transisi periode keempat memenuhi definisi ini kecuali zink. Pada tingkat oksidasi nol (sebagai unsur), maupun pada tingkat oksidasi +2 (satu-satunya tingkat oksidasi zink), subkulit 3d-nya terisi penuh:

Zn (Z=30) : [Ar] 3d¹⁰ 4s²

Zn²⁺           : [Ar] 3d¹⁰

Tembaga, meskipun pada tingkat oksidasi nol mengisi penuh subkulit 3d, namun pada tingkat oksidasi +2, terisi tidak penuh.

Cu (Z=29) : [Ar] 3d¹⁰ 4s¹

Cu²⁺           : [Ar] 3d⁹

2.      Sifat Logam Unsur Transisi Periode Keempat

Semua unsur transisi periode keempat tergolong logam, baik dalam sifat kimia maupun sifat fisis. Semua unsur transisi periode keempat mempunyai energi ionisasi yang relatif rendah (kurang dari 1.000 kJ mol^-1) kecuali zink yang energi ionisasinya agak besar (906 kJ mol^-1). Sifat logam unsur transisi juga dicerminkan oleh harga keelektronegatifannya yang rendah (kurang dari 2). Pada kenyataannya, semua unsur transisi periode keempat membentuk kation tunggal dengan bilangan oksidasi +1, +2, atau +3. pada tingkat oksidasi yang rendah, senyawa unsur transisi bersifat ionik.

Sifat	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
Jari-jari atom (Å)	1,44	1,32	1,22	1,18	1,17	1,17	1,16	1,15	1,17	1,25
Jari-jari ion M2+ (Å)	-	1,00	0,93	0,87	0,81	0,75	0,79	0,83	0,87	0,88
Titik leleh (oC)	1541	1660	1890	1857	1244	1535	1495	1453	1083	420
Titik didih (oC)	2831	3287	3380	2672	1962	2750	2870	2732	2567	907
Rapatan (gram cm-3)	3,0	4,5	6,0	7,2	7,2	7,9	8,9	8,9	8,9	7,1
Kekerasan (Skala Mohs)	-	-	-	9,0	5,0	4,5	-	-	3,0	2,5
Energi ionisasi (kJ mol-1)	631	658	650	652	717	759	758	737	745	906
Keelektronegatifan	1,3	1,5	1,6	1,6	1,5	1,8	1,8	1,8	1,9	1,6
Eored M2+ (aq) (volt)	-	-	-1,20	-0,91	-1,19	-0,44	-0,28	-0,25	+0,34	-0,76

3.      Sifat Magnet

Berdasarkan perilakunya dalam medan magnet, zat-zat diklasifikasikan sebagai diamagnetik apabila zat itu sedikit ditolak keluar medan; paramagnetik apabila sedikit ditarik ke dalam medan; atau feromagnetik apabila ditarik kuat ke dalam medan magnet. Unsur transisi perode keempat dan senyawa-senyawanya umumnya bersifat paramagnetik. Feromagnetisme hanya diperlihatkan oleh beberapa logam, yaitu besi, kobal, dan nikel, serta logam-logam campur tertentu.

Sifat magnet dari suatu zat dapat ditunjukkan dan diukur dengan neraca. Zat yang bersifat diamagnetik akan menunjukkan berat kurang, sedangkan yang bersifat paramagnetik menunjukkan berat lebih.

Sifat magnet zat berkaitan dengan konfigurasi elektronnya. Zat yang bersifat paramagnetik mempunyai setidaknya satu elektron tak berpasangan. Semakin banyak elektron tak berpasangan, semakin bersifat paramagnetik. Pengukuran sifat magnet dapat digunakan untuk menentukan jumlah elektron tak berpasangan dalam satu spesi.

4.      Warna Senyawa Unsur Transisi Periode Keempat

Pada umumnya unsur-unsur transisi periode keempat membentuk senyawa berwarna, baik dalam bentuk padat maupun dalam larutan. Warna senyawa dari unsur transisi juga berkaitan dengan adanya subkulit d yang terisi tidak penuh. Senyawa dari Sc³⁺ dan Ti⁴⁺ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya kosong. Senyawa dari Zn²⁺ juga tidak berwarna karena subkulit 3d-nya terisi penuh.

5.      Tingkat Oksidasi Unsur Transisi Periode Keempat

Unsur-unsur transisi periode keempat mempunyai beberapa tingkat oksidasi. Seperti contohnya beberapa senyawa mangan berikut, yaitu MnSO₄, MnO₂, K₂MnO₄, dan KMnO₄. Tingkat oksidasi mangan dalam senyawa-senyawa itu berturut-turut adalah +2, +4, +6, dan +7.

Tingkat Oksidasi Unsur Transisi Periode Keempat

III B Sc	IV B Ti	V B V	VI B Cr	VII B Mn	VIII B			I B Cu	II B Zn
					Fe	Co	Ni
							+1	+1
	+2	+2	+2	+2*	+2*	+2	+2*	+2*	+2*
+3*	+3	+3	+3*	+3	+3*	+3*	+3	+3
	+4*	+4*	+4	+4	+4	+4
		+5	+5	+5	+5
			+6	+6	+6
				+7

* Yang dicetak tebal adalah tingkat oksidasi biasa dan yang diberi bintang adalah tingkat oksidasi paling stabil.

Daftar Pustaka:

Purba, Michael. 2006. Kimia Jilid 3 untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga

File dapat didownload disini :)