Ringkasan Sifat-Sifat Kimia/Fisik Unsur-unsur Periode 3 Berupa kristal logam raksasa: Na, Mg dan Al Berupa kristal kovalen raksasa ; Si Berupa kristal molekul sederhana: P 4, S 8 Berupa gas diatomik: Cl 2 berupa gas monoatomik : Ar Berupa molekul monoatom : Ar Terdapat di alam dalam keadaan bebas : Ar dan S Terdapat di alam keadaan gas : Ar dan Cl 2 Di kerak bumi terdapat dalam bentuk SiO 2 (pasir silika) Al bersifat amfoter : Al + HCl Al Cl 3 + H 2 Al + NaOH NaAlO 2 + H 2 Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk Al 2 O 3, Aluminium Oksida tersebut membentuk lapisan tipis yang padat tahan korosi Logam Na dan Mg dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan garamnya, sedangkan Al dapat diperoleh dari elektrolisis Alumina yang berasal dari bijih bauksit.
UNSUR PERIODE 3 11Na 12Mg 13Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18Ar Jari-jari atom semakin kecil Keelektronegatifan makin besar Sifat logam berkurang Sifat asam makin kuat Sifat basa makin lemah Sifat oksidator makin kuat Titik leleh meningkat sampai Si turun drastis setelah Si Energi ionisasi cenderung semakin besar, tetapi Mg (3s 2 ) lebih stabil dibandingkan Al (3s 2 3p 1 ) sehingga energi ionisasi Mg lebih besar dibanding Al. Demikian P (3s 2 3p 3 ) lebih stabil dibanding s(3s 2 3p 4 ) sehingga energi ionisasi P lebih besar dibanding S Energi ionisasi dipengaruhi oleh: 1. Jari-jari atom (jari-jari atom makin besar energi ionisasi maikn kecil) 2. Kestabilan elektron dalam orbital (orbital terisi setengah penuh lebih stabil dibanding sebelum terisi ½ penuh)
Unsur Na Mg Al Si P S Cl Nomor atom 11 12 13 14 15 16 17 Jari-jari Atom 0,186 0,160 0,43 0,117 0,110 0,104 0,100 Elektron Valensi 1 2 3 4 5 6 7 Keelektro negatifan 1,00 1,25 1,45 1,74 2,05 2,45 2,85 Ikatan Ion Ion Ion kovalen kovalen kovalen kovalen Rumus Basa/asam NaOH Mg(OH) Al(OH) 2 Si(OH) 2 H 3 PO 4 H 2 SO 4 HClO 4 Kekuatan Asam Basa Basa Sangat Kuat Basa Kuat Amfoter Kelogaman logam logam Logam Asam Sangat Lemah non logam Asam Lemah non logam Asam Kuat non logam Asam Sangat Kuat non logam
Silikon memiliki titik leleh dan titik didih tertinggi karena silikon memiliki struktur kovalen raksasa dimana setiap atom silikon terikat secara kovalen pada empat atom silikon lainnya. Zat dengan struktur seperti ini memiliki titik leleh dan titik didih yang sangat tinggi. Fosfor, belerang, klor, dan argon memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah karena merupakan molekulmolekul nonpolar yang terikat dengan gaya Van der Waals yang relatif lemah. Gaya Van der Waals bergantung pada massa molekul relatifnya. Semakin besar massa molekul relatif semakin kuat gaya Van der Waals, akibatnya titik leleh dan titik didih makin tinggi. Massa molekul relatif S8 > P4 > Cl2 > Ar, sehingga belerang memiliki titik leleh dan titik didih lebih tinggi dari P4, Cl2, dan Ar.
Energi Ionisasi : Na < Al < Mg < Si < S < P < Cl < Ar Energi ionisasi : IIA > IIIA dan VA > VIA
Hidroksida unsur periode 3 NaOH basa kuat Mg(OH) 2 basa lemah Al(OH) 3 amfoter sebagai asam : H 3 AlO 3 HAlO 2 + H 2 O asam aluminat Si(OH) 4 asam sangat lemah H 4 SiO 4 H 2 SiO 3 (asam silikat ) + H 2 O P(OH) 5 asam lemah H 5 PO 5 H 3 PO 4 (asam fosfat) + H 2 O S(OH) 6 asam kuat H 6 SO 6 H 2 SO 4 + 2H 2 O Cl(OH) 7 asam terkuat H 7 ClO 7 HClO 4 + 3H 2 O
Senyawa dan terdapatnya di alam. a) Na terdapat dalam garam dapur (NaCl), sendawa chili (NaNO 3 ) b) Mg dalam dolomit (CaCO 3.MgCO 3 ), garam Inggris (MgSO 4. 7H 2 O) c) Al dalam biji bauksit (Al 2 O 3.n H 2 O), tawas (K 2 SO 4. Al 2 (SO 4 ) 3. 24H 2 O) d) Si dalam Kuarsa (SiO 2 ) e) P dalam garam fosforit (Ca 3 (PO 4 ) 2, fosfin (PH 3 ) asam fosfat (H 3 PO 4 ) f) Cl dalam air laut berupa NaCl, KCl dan lain-lain g) Ar berupa gas monoatomik di udara
Kegunaan Unsur-Unsur Periode 3 a) Na dan Cl untuk memasak (garam dapur) b) Si C (silikon karbida) untuk penggosok, mempoles. c) SiO 2 untuk bahan semen, keramik d) S bahan pembuat asam sulfat, sabun e) CCl 4 Cairan untuk pencuci f) NaNO 3 pengawet g) PH 3 untuk bahan racun h) Al untuk bahan tahan karat, Alloying pembuatan baja i) Mg untuk garam inggris
Unsur atau senyawa Proses pengolahan Reaksi akhir Aluminium Hall-Heroult Al 2 O 3 (l) 2Al(l) + O 2 (g) Belerang Frasch dan Sisilia - Magnesium Down Elektrolisis MgCl 2 (l) Mg(l) + Cl 2 (g) Natrium Down Elektrolisis NaCl(l) Na + (aq) + Cl - (aq) Urea dan Fosfor Wohler NH 2 COONH 4 NH 2 CONH 2 + H 2 O Ammonia Haber Bosch N 2 (g) + H 2 (g) 2NH 3 (g) NaHCO 3 Solvay Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 2NaHCO 3 Klorin Deacon dan Weldon 4HCl + O 2 2H 2 O + 2Cl 2 Asam nitrat Oswald 3NO 2 (g) + H 2 O(l0 2HNO 3 (aq) + NO(g) H 2 SO 4 dengan katalis V 2 O 5 Kontak H 2 S 2 O 7 + H 2 O 2H 2 SO 4 H 2 SO 4 dengan katalis gas NO dan NO 3 Bilik timbal 2HNOSO 4 + H 2 O 2H 2 SO 4 + NO + NO 2 Nitrogen Distilasi fraksinasi udara 2NaN 3 (s0 2Na(l) + 3N 2 (g) Logam alkali Kalsinasi - Besi Tanur tinggi (Tanur Tiup) dan Bassemer Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3 CO 2 Bromine Ekstraksi MgBr 2 + Cl 2 MgCl 2 + Br 2 Garam alkali tanah Reduksi 2Na(s) H 2 (g) + 2NaH(s) Krom Goldschmidt 2Al(s) + Cr 2 O 3 (s) 2Ce(s) + Al 2 O 3 (s) Tembaga Pemanggangan, elektrolisis 2Cu 2 O + CuS 6Cu + SO 2 Tembaga Reduksi
Oleh karena elektrolisis di atas diperlukan suhu tinggi sekitar 800 C untuk melelehkan garam NaCl maka untuk menurunkan suhu titik lelehnya bahan baku dicampur CaCl2 membentuk campuran NaCl CaCl2. Penambahan CaCl2 ke dalam NaCl dapat menurunkan titik leleh NaCl hingga sekitar 580 C. Demikian juga litium diperoleh dari elektrolisis lelehan campuran LiCl KCl. Kalium lebih mudah dibuat melalui reduksi kimia daripada melalui elektrolisis KCl. Secara komersial, lelehan KCl direaksikan dengan logam natrium pada 870 C, persamaan reaksinya: Na(s) + KCl(A) NaCl(A) + K(g) Uap kalium meninggalkan reaktor yang selanjutnya dikondensasi.
Aluminium dibuat melalui proses Hall Heroult, suatu metode komersial pembuatan aluminium melalui elektrolisis aluminium oksida yang dilarutkan dalam lelehan kriolit, Na3AlF6. Campuran kriolit dielektrolisis pada suhu sekitar 950 C.