Logam
Kristal gallium
Dalam kimia, sebuah logam (bahasa Yunani: Metallon) adalah sebuah unsur kimia yang siap membentuk ion (kation) dan memiliki ikatan logam, dan kadangkala dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan elektron. Metal adalah salah satu dari tiga kelompok unsur yang dibedakan oleh sifat ionisasi dan ikatan, bersama dengan metaloid dan nonlogam. Dalam tabel periodik, garis diagonal digambar dari boron (B) ke polonium (Po) membedakan logam dari nonlogam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid, kadangkala disebut semi-logam; unsur di kiri bawah adalah logam; unsur ke kanan atas adalah nonlogam.
Nonlogam lebih banyak terdapat di alam daripada logam, tetapi logam banyak terdapat dalam tabel periodik. Beberapa logam terkenal adalah aluminium, tembaga, emas, besi, timah, perak, titanium, uranium, dan zink.
Alotrop logam cenderung mengkilap, lembek, dan konduktor yang baik, sementara nonlogam biasanya rapuh (untuk nonlogam padat), tidak mengkilap, dan insulator.
Dalam bidang astronomi, istilah logam seringkali dipakai untuk menyebut semua unsur yang lebih berat daripada helium.
Paduan logam
Paduan logam merupakan pencampuran dari dua jenis logam atau lebih untuk mendapatkan sifat fisik, mekanik, listrik dan visual yang lebih baik. Contoh paduan logam yang populer adalah baja tahan karat yang merupakan pencampuran dari baja (Fe) dengan Krom (Cr).
Logam mulia
Secara umum logam mulia berarti logam-logam termasuk paduannya yang biasa dijadikan perhiasan, antara lain emas, perak, perunggu dan platina. Logam-logam tersebut memiliki warna yang bagus, tahan karat, lunak dan terdapat dalam jumlah yang sedikit di alam. Emas dan perak memiliki sifat penghantar listrik yang sangat baik sehingga banyak dipakai untuk melapisi konektor-konektor pada perangkat elektronik.
Logam berat
Logam berat (heavy metal) adalah logam dengan massa jenis lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh. Beberapa di antaranya bersifat membangkitkan kanker (karsinogen). Demikian pula dengan bahan pangan dengan kandungan logam berat tinggi dianggap tidak layak konsumsi.
Kasus-kasus pencemaran lingkungan menyebabkan banyak bahan pangan mengandung logam berat berlebihan. Kasus yang populer adalah sindrom Minamata, sebagai akibat akumulasi raksa (Hg) dalam tubuh ikan konsumsi.
Di Indonesia, pernah dilaporkan bahwa ikan-ikan di Teluk Jakarta juga memiliki kandungan raksa yang tinggi. Udang dari tambak Sidoarjo pernah ditolak importir dari Jepang karena dinilai memiliki kandungan kadmium (Cd) dan timbal (Pb) yang melebihi ambang batas. Diduga logam-logam ini merupakan dampak buangan limbah industri di sekitarnya. Kakao dari Indonesia juga pernah ditolak pada lelang internasional karena dinilai memiliki kandungan Cd di atas ambang batas yang diizinkan. Cd diduga berasal dari pupuk TSP yang diberikan kepada tanaman di perkebunan.
Ikatan logam dan sifat-sifatnya
Drude dan Lorentz mengemukakan model, bahwa logam sebagai suatu kristal terdiri dari ion-ion positif logam dalam bentuk bola-bola keras dan sejumlah elektron yang bergerak bebas dalam ruang antara. Elektron-elektron valensi logam tidak terikat erat (karena energi ionisasinya rendah), sehingga relatif bebas bergerak. Hal ini dapat dimengerti mengapa logam bersifat sebagai penghantar panas dan listrik yang baik, dan juga mengkilat. Gambar 1 berikut mengilustrasikan suatu model logam dengan elektron-elektron membentuk suatu “lautan” muatan negatif.
Model lautan elektron ini sesuai dengan sifat-sifat logam, seperti: dapat ditempa menjadi lempengan tipis, ulet karena dapat direntang menjadi kawat, memiliki titik leleh dan kerapatan yang tinggi. Logam dapat dimampatkan dan direntangkan tanpa patah, karena atom-atom dalam struktur kristal harus berkedudukan sedemikian rupa sehingga atom-atom yang bergeser akan tetap pada kedudukan yang sama. Hal ini disebabkan mobilitas lautan elektron di antara ion-ion positif meru-pakan penyangga
Keadaan yang demikian ini berbeda dengan kristal ionik. Dalam kristal ionik, misalnya NaCl, gaya pengikatnya adalah gaya tarik menarik antar ion-ion yang muatannya berlawanan dengan elektron valensi yang menempati kedudukan tertentu di sekitar inti atom. Bila kristal ionik ini ditekan, maka akan terjadi keretakan atau pecah. Hal ini disebabkan adanya pergeseran ion positif dan negatif sedemikian rupa sehingga ion positif berdekatan dengan ion positif dan ion negatif dengan ion negatif, keadaan yang demikian ini mengakibatkan terjadi tolak-menolak sehingga kristal ionik. menjadi retak
kecenderungan Sifat Non-Logam dan Logam Pada Unsur-Unsur Golongan 4
Ditulis oleh Jim Clark pada 07-12-2007
Kecenderungan Sifat Non-Logam dan Logam Pada Unsur-Unsur Golongan 4
Halaman ini membahas kecenderungan sifat-sifat non-logam dan logam pada unsur-unsur golongan 4 – karbon (C), silikon (Si), germanium (Ge), timah (Sn), dan timbal (Pb). Disini menjelaskan bagaimana kecenderungan yang ada dapat ditunjukkan dari struktur dan sifat-sifat fisik unsur, namun tidak seluruhnya dapat menjelaskan kecenderungen tersebut.
Struktur dan sifat-sifat fisik
Struktur unsur
Kecenderungan dari non-logam ke logam jika anda turun dalam satu golongan jelas terlihat pada struktur unsur-unsur itu sendiri.
Karbon pada posisi paling atas mempunyai struktur kovalen raksasa dengan dua allotropi yang sangat dikenal – intan dan grafit.
Intan memiliki struktur tiga dimensi dari atom-aton karbon yang masing-masing tergabung secara kovalen dengan 4 atom lainnya. Gambar berikut menunjukkan bagian kecil dari strukturnya.
Struktur yang sama seperti ini ditemukan pada silikon, germanium, dan pada salah satu allotropi timah – "timah abu-abu" atau "alfa-timah".
Allotropi yang umum untuk timah ("timah putih" atau "beta-timah") merupakan logam dan atom-atomnya terikat oleh ikatan logam. Strukturnya berupa terjejal yang terdistorsi. Pada struktur terjejal, masing-masing atom dikelilingi oleh 12 atom tetangga terdekat.
Selanjutnya anda dapatkan timbal, atom-atomnya tersusun dalam struktur logam berkoordinasi 12.
Hal itu merupakan kecenderungan yang jelas dari ikatan kovalen yang umum ditemukan pada non-logam dan ikatan logam pada logam, dengan perubahan yang jelas, terdapat dua struktur yang sangat berbeda pada timah.
Sifat-sifat fisik unsur
Titik leleh dan titik didih
Jika anda melihat kecenderungan titik leleh dan titik didih pada golongan 4 dari atas ke bawah, sangat sulit membuat alasan yang masuk akal tentang pengaruh perubahan dari ikatan kovalen ke ikatan logam. Kecenderungan menggambarkan ikatan kovalen atau ikatan logam makin lemah dengan makin besarnya atom dan makin panjang ikatan.
Titik leleh timah yang lebih rendah dibandingkan dengan timbal dikarenakan timah membentuk struktur koordinasi 12 yang terdistorsi, bukan murni. Nilai titik leleh dan titik didih timah pada tabel merupakan nilai untuk logam timah putih.
Kerapuhan
Terdapat perbedaan yang jelas antara non-logam dan logam jika anda melihat kerapuhan unsurnya.
Karbon sebagai intan, tentu, sangat keras – menggambarkan kekuatan ikatan kovalen. Namun demikian, jika anda memukulnya dengan palu, intan akan pecah. Anda memerlukan energi yang cukup untuk memecah keberadaan ikatan karbon-karbon.
Silikon, germanium, dan timah abu-abu (semuanya memiliki struktur yang sama dengan intan) juga berupa padatan yang rapuh.
Timah putih dan timbal mempunyai struktur logam. Atom-atom dapat diputar satu sama lain tanpa menimbulkan kerusakan permanen pada ikatan logam – disebabkan oleh sifat-sifat logam yang umum seperti dapat ditempa dan dapat diubah bentuknya. Timbal merupakan logam yang lunak.
Konduktivitas listrik
Karbon sebagai intan tidak menghantarkan listrik. Pada intan elektron terikat erat dan tidak bebas bergerak.
Tidak seperti intan (yang tidak menghantarkan listrik), silikon, germanium, dan timah abu-abu merupakan semikonduktor.
Timah putih dan timbal merupakan logam yang dapat menghantarkan listrik. Hal itu merupakan kecenderungan sifat konduktivitas karbon sebagai intan yang berupa non-logam, dan timah putih dan timbal yang merupakan logam.
Hal itu merupakan kecenderungan sifat konduktivitas karbon sebagai intan yang berupa non-logam, dan timah putih dan timbal yang merupakan logam.
Mencoba menjelaskan kecenderungan yang terjadi
Karakteristik utama logam adalah membentuk ion positif. Yang perlu dilakukan adalah mengamati faktor yang dapat meningkatkan kemungkinan terbentuknya ion positif pada golongan 4 dari atas ke bawah.
Elektronegativitas
Elektronegativitas merupakan ukuran kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron. Biasanya diukur dengan skala Pauling, dimana unsur yang paling elektronegatif (fluor) elektronegativitasnya 4.
Suatu atom yang elektronegativitasnya rendah, kurang kuat menarik elektron. Artinya bahwa atom ini akan cenderung kehilangan pasangan elektron bila berikatan dengan atom lain. Atom yang kita amati cenderung membawa muatan positif parsial atau membentuk ion positif.
Sifat logam biasanya dikaitkan dengan elektronegativitas yang rendah.
Jadi apa bagaimanakah elektronegativitas unsur golongan 4? Apakah terjadi penurunan jika anda bergerak ke bawah dalam satu golongan, yang menunjukkan kecenderungan sifat logam?
Baiklah! Elektronegativitas turun dari karbon ke silikon, tetapi setelah itu terjadi ketidakteraturan!
Karena itu sepertinya tidak ada kecenderungan hubungan antara non-logam hingga logam dengan elektronegativitas.
Energi ionisasi
Jika anda memikirkan pembentukan ion positif, cara tepat untuk memulai adalah bagaimana energi ionisasi berubah dari atas ke bawah pada golongan 4.
Energi ionisasi didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron terluar, dinyatakan dalam kJ mol-1.
Energi ionisasi pertama:
Energi ionisasi kedua:
. . . dan seterusnya
Unsur golongan 4 tidak ada yang membentuk ion 1+, jadi mengamati energi ionisasi pertama saja tidak berguna. Beberapa unsur membentuk ion 2+ dan (untuk beberapa tingkat) 4+.
Tabel pertama menunjukkan energi ionisasi total yang diperlukan untuk membentuk ion 2+, bervariasi dari atas ke bawah dalam satu golongan. Nilainya dinyatakan dalam kJ mol-1.
Anda dapat melihat bahwa energi ionisasi cenderung turun dari atas ke bawah dalam satu golongan – meskipun ada sedikit peningkatan pada timbal. Kecenderungan ini karena:
*
Atom-atom menjadi lebih besar karena bertambahnya elektron. Elektron terluar makin jauh dengan inti atom, sehingga daya tarik inti kurang – dan elektron lebih mudah lepas.
*
Elektron terluar terlindungi dari pengaruh inti dengan bertambahnya elektron yang lebih dalam.
*
Dua pengaruh tersebut lebih besar dibanding pengaruh kenaikan muatan inti.
Jika anda melihat besarnya energi ionisasi yang diperlukan untuk membentuk ion 4+, polanya sama, tetapi tidak semuanya mirip. Sekali lagi, nilainya dinyatakan dalam kJ mol-1.
Apa yang dapat dilihat dengan jelas dari dua grafik di atas adalah bahwa anda memerlukan energi ionisasi dalam jumlah besar untuk membentuk ion 2+, dan lebih besar lagi untuk membentuk ion 4+.
Namun demikian, pada tiap contoh ada penurunan energi ionisasi jika anda bergerak dari atas ke bawah dalam satu golongan yang sepertinya menjadikan timah dan timbal dapat membentuk ion positif – namun demikian, tidak ada indikasi dari gambar ini bahwa mereka mungkin membentuk ion positif.
Energi ionisasi karbon pada puncak golongan terlalu besar dan tidak memungkinkan untuk membentuk ion positif yang sederhana.
Nonlogam
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari
Nonlogam adalah kelompok unsur kimia yang bersifat elektronegatif, yaitu lebih mudah menarik elektron valensi dari atom lain dari pada melepaskannya. Yang termasuk dalam nonlogam adalah halogen, gas mulia, dan 7 unsur berikut: hidrogen (H), karbon (C), nitrogen (N), oksigen (O), fosfor (P), belerang (S), dan selenium (Se).
Sebagian besar nonlogam ditemukan pada bagian atas tabel periodik, kecuali hidrogen yang terletak pada bagian kiri atas bersama logam alkali. Tidak seperti logam yang merupakan konduktor listrik, nonlogam biasanya bersifat insulator atau semikonduktor. Nonlogam dapat membentuk ikatan ion dengan menarik elektron dari logam, atau ikatan kovalen dengan nonlogam lainnya. Oksida nonlogam bersifat asam.
Walaupun hanya terdiri dari 12 unsur, dibandingkan dengan lebih dari 80 lebih jenis logam, nonlogam merupakan penyusun sebagian besar isi bumi, terutama lapisan luarnya. Makhluk hidup tersusun hampir semuanya dari nonlogam. Banyak nonlogam yang berbentuk diatomik (hidrogen, nitrogen, oksigen, fluor, klor, brom, dan yodium), sedangkan sisanya adalah poliatomi
inium (atau aluminum,alumunium,almunium,alminium) ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah.
Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik. Terang dan kuat. Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan korosi.
Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu dsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks.
