KEunikan UnSuR Galium [PDF]

Citation preview

Nama



: Raju Muhamudin Wali



NIM



: 1808103010003



Mata Kuliah



: Kimia Anorganik UNSUR GALIUM (Ga)



Galium merupakan salah satu unsur logam golongan A dalam tabel periodik. Unsur ini berwarna keperakan dan bersifat lunak. Galium (Ga) umumnya digunakan untuk membuat sirkuit elektronik, sebagai bahan semikonduktor dan untuk membuat light emitting diodes (LED dioda pemancar atau penghasil cahaya). Selain itu, galium juga digunakan pada termometer temperatur tinggi, barometer, obat-obatan dan digunakan dalam dunia medis / pengobatan yang menggunakan alat-alat radiasi atau radiologi. Unsur ini diketahui tidak memiliki fungsi biologis atau manfaat bagi tubuh (tidak dibutuhkan oleh tubuh).



Sumber  Di alam, galium tidak bisa ditemukan dalam keadaan bebas (logam murni) maupun bersenyawa dengan unsur lain sebagai mineral. Namun, galium ditemukan sebagai zat pengotor (trace element) dalam berbagai mineral logam lain seperti bijih seng dan bauksit. Berdasarkan jumlahnya (dalam berat), galium menyusun sekitar 0,0019 persen dari masa kerak bumi kita. Galium bisa dengan mudah diperoleh melalui proses smelting (suatu proses mengekstrak logam dari bijihnya melalui pemanasan dan peleburan). Galium secara komersial diproduksi dalam jumlah besar sebagai produk samping dari hasil ektraksi logam aluminium dan seng. Negara yang paling banyak memproduksi galium adalah Australia, Russia, Perancis, dan Jerman. Fakta Periodik Unsur Galium 1) No atom = 31 2) Lambang unsur = Ga 3) Massa atom relatif (Ar) = 69,723



4) Massa jenis = 5,91 gram/ cm3 5) Wujud pada suhu kamar adalah padat 6) Titik leleh = 29,79 oC 7) Titik didih = 2.204 oC 8) Jumlah isotop yang waktu paruhnya diketahui = 24 9) Isotop yang paling banyak ditemukan adalah Ga-69 (% kelimpahan 60,1 %) dan Ga-71 (% kelimpahan 39,9 %). Galium merupakan Logam Yang Unik Galium pada tabel periodik termasuk ke dalam salah satu anggota unsur golongan IIIA, bersama dengan unsur semi-logam yaitu boron (B) dan unsur logam yaitu aluminium (Al), indium (In) dan talium (Tl). Kelima unsur ini punya 3 elektron pada kulit terluarnya (elektron valensi = 3). Galium merupakan bagian dari unsur logam pra-transisi, yaitu unsur logam yang terletak antara unsur transisi sejati (seperti Ni, Zn, Fe, dll) dan unsur semilogam/non-logam pada tabel periodik. Unsur logam pra-transisi memiliki beberapa ciri-ciri yang mirip dengan unsur logam transisi sejati, namun logam ini cenderung lebih lunak dan daya hantar listriknya tidak sebaik logam transisi sejati. Oleh karena itulah, galium punya beberapa keunikan dibandingkan dengan logam lainnya, antara lain sebagai berikut : 1) Walaupun galium berwujud padat pada suhu kamar, namun logam ini sangat lunak sehingga kita bisa dengan mudah memotongnya mengunakan pisau. Kamu tidak bisa memotong besi atau tembaga dengan pisau karena logam-logam transisi sejati ini sangat keras. 2) Galium mampu menyerang logam lainnya, seperti aluminium. Hanya setetes gallium cair mampu melemahkan struktur kaleng coke yang terbuat dari aluminium ke titik leleh tertentu dan galium dapat menembus alumimium dengan sedikit tekanan, serta galium dapat dengan mudah merapuhkan senyawa aluminium. 3) Galium dijuluki sebagai “jantung berdetak”, karena galium jika direaksikan dengan asam sulfat dan larutan dikromat, galium terlihat seperti jantung yang berdetak yang disebabkan oleh sulfat galium yang meningkatkan tegangan permukaan. 2) Logam galium memiliki titik leleh yang sangat rendah yaitu sekitar 29,76 oC, sehingga jika kita pegang sepotong logam ini di tangan, ia akan meleleh dengan mudah. Dan jika lelehan logam galium ini diletakkan pada wadah dengan suhu ruangan, maka ia akan kembali memadat.



3) Walaupun punya titik leleh yang rendah, namun logam ini mendidih pada suhu yang sangat tinggi yaitu sekitar 2.204 oC (selisih lebih dari 2.000 oC dengan titik lelehnya). Oleh karena itulah, galium dinobatkan sebagai unsur dengan rasio titik leleh dan titik didih terbesar diantara semua unsur yang ada dalam tabel periodik. 4) Pada suhu ruangan, logam galium bersifat rapuh dan bisa dihancurkan dengan mudah, mirip dengan kaca. 5) Sifat yang menarik dari unsur Ga yang tidak terdapat pada unsur Al, yaitu kemampuannya membentuk ion bermuatan satu. Kemampuan ini menunjukkan sifat pasangan elektron yang lamban (nS2) dalam unsur pasca peralihan (post transition). Jadi, sebuah atom



Ga dapat kehilangan elektron pada subkulit 4P dan



mempertahankan elektron pada kulit 4S untuk membentuk ion Ga+, Kemungkinan hal ini mudah terjadi pada atom yang lebih berat dalam suatu golongan. Tetapi kenyataannya, tidak berlaku untuk galium dengan bilangan oksidasi +1 lebih stabil di dalam larutan berair, dibandingkan galium dengan bilangan oksidasi +3. 6) Galium merupakan unsur yang tidak rentan (sulit) untuk diserang oleh senyawa asam maupun basa mineral. Galium bereaksi dengan cepat dengan air mendidih. Kegunaan Galium Galium paling banyak digunakan dalam bidang elektronika. Faktanya, sekitar 95 persen galium yang diproduksi setiap tahunnya digunakan untuk membuat galium arsenida (GaAs), suatu senyawa yang digunakan untuk membuat sirkuit mikrowave dan infrared, semikonduktor dan LED berwarna biru dan ungu. Galium arsenida bisa menghasilkan cahaya laser jika dialiri oleh listrik sehingga bisa digunakan untuk membuat penel surya. Senyawa galium nitrida (GaN) digunakan sebagai semikonduktor dalam teknologi Blu-ray (suatu format DVD yang didesain untuk menyimpan data dan video high definition), smartphone, sensor tekanan untuk teknologi layar sentuh. Galium dapat dengan mudah berikatan dengan unsur logam lainnya sehingga sering digunakan untuk membuat alloy (campuran logam) dengan titik leleh yang rendah.  Galium merupakan salah satu dari 4 unsur logam (3 lainnya adalah raksa, rubidium dan cesium) yang bisa berwujud cair pada suhu kamar. Diantara keempat logam tersebut, galium merupakan unsur yang paling tidak reaktif dan tidak beracun. Sifat ini membuat galium aman digunakan oleh manusia dan lingkungan sehingga sering dimanfaatkan untuk membuat termometer suhu tinggi, barometer, dan AC.



 Galium cair bersifat lengket sehingga akan mudah menempel pada kaca, kulit tubuh atau pada kebanyakan bahan kecuali grafit, pasir dan teflon. Galium cair juga mengembang ketika membeku sehingga logam ini tidak bisa disimpan dalam wadah kaca.  Galium juga punya manfaat dibidang kesehatan. Contohnya, isotop radioaktif Ga-67 sering digunakan untuk mengecek ada atau tidaknya peradangan, infeksi atau kanker di dalam tubuh seseorang.  Galium nitrat digunakan dalam banyak obat-obatan, seperti untuk menyembuhkan penyakit hiperkalsemia (suatu penyakit yang bisa memicu munculnya tumor pada tulang).  Logam galium memiliki kegunaan yang unik sebagai perekat batu permata untuk perhiasan logam.  Galium salah satu komponen dalam senjata nuklir.  Galium merupakan pengganti yang aman untuk amalgam merkuri dalam tambalan gigi ketika dikombinasikan dengan logam perak atau timah.  Galium merupakan bahan semikonduktor yang digunakan untuk membuat transistor, foto konduktor, laser dan diode pemancar cahaya. Sejarah Penemuan Galium Sebelum galium ditemukan, unsur ini sudah diprediksi ada oleh ahli kimia Rusia bernama Dimitri Mendeleev (pembuat tabel periodik awal yang dikembangkan untuk – membuat tabel periodik modern). Dia menamai unsur yang belum ditemukan ini dengan nama eka-aluminium karena ia tahu bahwa unsur ini jika sudah ditemukan pasti terletak di bawah unsur aluminium. Unsur ini pertama kali ditemukan oleh ahli kimia Prancis bernama PaulEmile Lecoq de Boisbaudran pada thaun 1875. Penemuan terhadap unsur ini terjadi setelah ia mempelajari spektrum (suatu spektrum sinar yang dihasilkan jika suatu unsur dipanaskan) unsur-unsur kimia selma 15 tahun. Dengan dasar bahwa setiap unsur memiliki spektrum sinarnya masing-masing, sehingga bisa dijadikan metode untuk mengidentifikasi suatu unsur. Lecoq de Boisbaudran berpendapat bahwa galium terdapat dalam bijih seng, karena kedua unsur ini memiliki nomor atom yang berdekatan (Zn = 30 dan Ga = 31). Pada Agustus 1875, menggunakan metode spektroskopi, Lecoq de Boisbaudran akhirnya memastikan bahwa ia menemukan unsur galium. Dalam laporannya, Lecoq de Boisbaudran mengatakan bahwa unsur spketrum unsur baru ini terdiri dari sinar ungu/violet yang sempit tetapi mudah terlihat.



Setahun kemudian , Lecoq de Boisbaudran berhasil medapatkan logam galium murni melalui elektrolisis galium hidroksida dalam kalium hidroksida. Berkat penemuannya tersebut, Lecoq de Boisbaudran diberi berton-ton bijih seng oleh para penambang. Dari bijih ini, dia bisa akhirnya bisa memproduksi beberapa gram logam galium murni. Lecoq de Boisbaudran memberi nama unsur baru yang ditemukannya sebagai Galium, yang berasal dari bahasa Latin untuk negara Perancis, “galia”.