LANTANIDA DAN AKTINIDA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang

            Laktinida dan aktinida merupakan unsur transisi blok f yang sifatnya sangat berbeda dengan unsur transisi blok d. Unsur ini biasanya diletakkan terpisah dalam tabel periodik unsur, ini dikarenakan keperiodikan strukrur elektronik yang sangat berbeda dengan yang lain. Laktanida sering disebut sebagai tanah jarang. Walaupun laktanida sering disebut sebagai tanah jarang namun, kelimpahan unsur ini sangat banyak di kerak bumi. Laktanida ini biasanya menggunakan simbol Ln. Karena lantanida memiliki sifat yang sangat mirip dan sukar dipisahkan satu sama lain, di waktu yang lalu unsur-unsur ini belum banyak dimanfaatkan dalam riset dasar dan terapan, jadi nama tanah jarang berasal dari fakta ini. Karena adanya metoda ekstraksi pelarut cair-cair dengan menggunakan tributilfosfin oksida sejak tahun 1960-an, unsur-unsur lantanoid menjadi mudah didapat dan mulai banyak dimanfaatkan tidak hanya untuk riset dasar tetapi juga dalam material seperti dalam paduan logam, katalis, laser dan tabung sinar katode.

            Simbol umum untuk unsur aktinida adalah An. Semua unsur aktinida bersifat radioaktif dan sangat beracun. Di alam aktinoid yang ada dalam jumlah yang cukup adalah torium(Th), protaktinium(Pa) dan uranium(U). Unsur-unsur ini diisolasi dari bijihnya dan digunakan dalam berbagai aplikasi. Logam plutonium(Pu) diproduksi dalam jumlah besar untuk bahan pembuatan nuklir. Unsur-unsur aktinida memiliki sifat yang mirip dengan laktanida. Namun pada unsur aktinida ini memiliki isotop utama untuk mencapai kestabilannya sehingga dapat dimanfaatkan untuk kimia nuklir.

1.2.  Rumusan Masalah

Ø Bagaimana mengetahui perbedaan antara lantanida dan aktinida?

Ø Apa jenis-jenis unsur dari lantanida dan aktinida?

Ø Apa sifat-sifat dari unsur-unsur lantanida dan aktinida?

Ø Apa kegunaan dari unsur-unsur lantanida dan aktinida?

1.3.  Tujuan

Ø  Mengetahui pengertian dari lantanida dan aktinida.

Ø  Mengetahui jenis-jenis unsur dari lantanida dan aktinida.

Ø  Mengetahui sifat-sifat dari unsur-unsur lantanida dan aktinida.

Ø  Mengetahui kegunaan dari unsur-unsur lantanida dan aktinida.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian

            Laktinida dan aktinida merupakan unsur transisi blok f yang sifatnya sangat berbeda dengan unsur transisi blok d. Unsur ini biasanya diletakkan terpisah dalam tabel periodik unsur, ini dikarenakan keperiodikan strukrur elektronik yang sangat berbeda dengan yang lain.

A.  Lantanida

           Lantanida adalah kelompok unsur kimia yang terdiri dari 15 unsur, mulai lantanum (La) sampai lutetium (Lu) pada tabel periodik, dengannomor atom 57 sampai 71. Semua lantanida, kecuali lutetium, adalah unsur blok-f yang berarti bahwa elektronnya terisi sampai orbit 4f. Golongan ini diberi nama berdasarkan lantanum. Laktanida sering disebut sebagai tanah jarang. Walaupun laktanida sering disebut sebagai tanah jarang namun, kelimpahan unsur ini sangat banyak di kerak bumi. Laktanida ini biasanya menggunakan simbol Ln.

           Karena lantanida memiliki sifat yang sangat mirip dan sukar dipisahkan satu sama lain, di waktu yang lalu unsur-unsur ini belum banyak dimanfaatkan dalam riset dasar dan terapan, jadi nama tanah jarang berasal dari fakta ini. Karena adanya metoda ekstraksi pelarut cair-cair dengan menggunakan tributilfosfin oksida sejak tahun 1960-an, unsur-unsur lantanoid menjadi mudah didapat dan mulai banyak dimanfaatkan tidak hanya untuk riset dasar tetapi juga dalam material seperti dalam paduan logam, katalis, laser dan tabung sinar katode. Adapun unsur-unsur dari lantanida yaitu Lantanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Disprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), dan Iterbium (Yb).

B.  Aktinida

           Aktinida adalah kelompok unsur kimia yang mencakup 15 unsur antara aktinium dan lawrensium pada tabel periodik, dengan nomor atom antara 89 sampai dengan 103. Seri ini dinamakan menurut unsur aktinium. Semua aktinida, kecuali lawrensium merupakan unsur blok-f. Unsur-unsur kelompok aktinida adalah radioaktif, dengan hanya aktinium, torium, danuranium yang secara alami ditemukan di kulit bumi.

           Simbol umum untuk unsur aktinida adalah An. Semua unsur aktinida bersifat radioaktif dan sangat beracun. Di alam aktinoid yang ada dalam jumlah yang cukup adalah torium(Th), protaktinium(Pa) dan uranium(U). Unsur-unsur ini diisolasi dari bijihnya dan digunakan dalam berbagai aplikasi. Logam plutonium(Pu) diproduksi dalam jumlah besar untuk bahan pembuatan nuklir. Unsur-unsur aktinida memiliki sifat yang mirip dengan laktanida. Namun pada unsur aktinida ini memiliki isotop utama untuk mencapai kestabilannya sehingga dapat dimanfaatkan untuk kimia nuklir. Adapun  unsur-unsur dari aktinida yaitu Actinium(Ac), Torium(Th), Protaktinium(Pa), Uranium (U), Neptunium(Np), Plutonium(Pu), Amerisium (Am), Kurium (Cm), Berkelium (Bk), Kalifornium(Cf), Einsteinium (Es), Fermium (Fm), Mendelevium (Md), Nobelium(No), dan Lawrensium (Lr).

2.2. Cara Pembuatan

      Skandium adalah unsur yang sangat biasa yang melimpah seperti As dan dua kali kelimpahan Boron. Meskipun demikian, ia tidak mudah tersedia, sebagian disebabkan oleh langkanya bijih yang kaya, dan sebagian lainnya karena sulitnya dalam pemisahannya. Ia mungkin dipisahkan dari Y dan lantanida yang mungkin bergabung dengan mineral Sc dengan cara penukar –kation yang menggunakan asam oksalat sebagai pengelusi. Unsur-unsur lantanida, termasuk La dan Y, mula-mula dikenal sebagai Unsur Tanah jarang-keberadaannnya dalam campuran oksida. Mereka sebenarnya bukan unsur-unsur jarang dan juga kelimpahannya absolutnya relatif tinggi. Jadi, walaupun yang paling langka, Tm adalah sama umumnya dengan Bi, dan lebih umum daripada As, Cd, Hg atau Se. Sumber utamanya adalah mineral monazite, pasir gelap yang berat dengan komposisi beragam. Monazite sesungguhnya adalah lantanida ortofosfat, tetapi dapat mengandung sampai 30% thorium. La, Ce, Pr dan Nd biasanya terdapat sebanyak 90% kandungan lantanida suatu mineral dengan Y dan unsur-unsur yang lebih berat sebagai sisanya. Mineral yang mengandung lanthanida dalam tingkat oksidasi +3 biasanya sedikit sekali mengandung Eu yang disebabkan oleh kecenderungannya menghasilkan keadaan +2 dan seringkali terdapat dalam mineral golongan Ca.

       Promethium terdapat hanya hanya dalam jumlah runutan bijih Uranium sebagai fragmen Fisi spontan dari ²³⁸U. Garam ¹⁴⁷Pm³⁺ merah jambu dalam jumlah miligram, dapat diisolasi dengan metode penukar-ion dari produk fisi dalam simpanan bahan bakar reaktor nuklir di mana ¹⁴⁷Pm (β-, 2,64 tahun) dibentuk. Lantanida dipisahkan dari unsur lain dengan pengendapan oksalat atau fluorida dari larutan HNO₃, dan dari satu sama lain dengan penukar ion dalam resin.

       Cerium dan Europium biasanya dipisahkan pertama kali. Cerium dioksidasi menjadi Ce (IV) dan kemudian diendapkan dari HNO₃ 6M sebagai ceric iodat atau dipisahkan dengan ekstraksi pelarut. Europium direduksi menjadi Eu²⁺ dan dipisahkan dengan pengendapan sebagai EuSO₄. Perilaku penukar ion pertama-pertama tergantung kepada jari-jari ion terhidrasi. Seperti dengan alkali, ion terkecil secara kristalografi yaitu Lu memiliki jari-jari terhidrasi terbesar, sedangkan La memiliki jari-jari terhidrasi terkecil. Dengan demikian, La adalah yang paling kuat terikat dan Lu yang paling lemah ikatannya. Dan urutan elusinya adalah Lu menuju La. Kecenderungan ini dipertegas oleh penggunaan zat pengompleks pada pH yang tepat; ion dengan jari-jari terkecil juga membentuk komplek terkuat , dan dengan demikian , pilihan terhadap fase akua bertambah. Ligan pengompleks yang khas adalah α-hidroksiisobutirat, (CH₃₂<CH(OH)COOH,EDTAH⁴ dan asam-asam hidrokso dan amino karboksilat lainnya. Dari eluat, ion-ion M³⁺ diperoleh kembali dengan pengasaman dengan HNO₃ encer dan penambahan ion oksalat, yang mengendapkan oksalat secara benar-benar kuantitatif. Ini kemudian dipijarkan menjadi oksidanya.

       Cerium (IV) juga Zr(IV), Th(IV) dan Pu(IV) mudah diekstraksi dari larutan HNO₃ oleh tributil fosfat yang dilarutkan dalam kerosen atau pelarut inert lainnya dan dapat dipisahkan dari ion-ion lantanida +3. Nitrat Lantanida +3 juga dapat diekstraksi dalam kondisi tertentu bertambah dengan bertambahnya nomor atom; ia lebih tinggi dalam asam kuat dan konsentrasi NO₃^- yang lebih encer.

1.      Oksidasi dan Hidroksida

            Oksida Sc₂O₃ kurang basa dibandingkan oksida lainnya dan sangat mirip Al₂O₃; ia sama-sama larut secara amfoter dalam NaOH menghasilkan ion “skandat” [Sc(OH)₆]^3-. Oksida unsur lainnya mirip CaO dan menyerap CO₂ dan H₂O dari udara membentuk berturut-turut karbonat dan hidroksida. Hidroksida, M(OH)₃, benar-benar senyawaan yang kebasaannya menurun dengan naiknya Z, seperti yang diharapkan dari penurunan jari-jari ion. Mereka diendapkan dari larutan akua dengan basa sebagai massa gelatin. Mereka tidak amfoter.

2.      Halida

            Halida Skandium sekali lagi juga merupakan perkecualian. Fluoridanya mirip AlF₃, menjadi larut dalam HF berlebihan menghasilkan ion ScF₆^3-; Na₃ScF₆ adalah seperti kryolit. Meskipun demikian , ScCl₃ bukanlah katalis Friedel-Craft seperti AlCl₃ dan tidak berperilaku sebagai asam lewis; strukturnya seperti FeCl₃. Fluorida lantanida adalah penting karena ketidak larutannya. Penambahan HF atau F^- mengendapkan MF₃bahkan dari larutan 3M HNO₃ dan merupakan uji khas ion lanthanida fluorida dari lantanida yang lebih berat agak larut dalam HF berlebih yang menyebabkan pembentukan kompleks. Fluorida dapat dilarutkan kembali dalam HNO₃ 3M jenuh dengan H₃BO₃ yang menghilangkan F^- sebagai BF^4-. Kloridanya larut dalam air, yang mana mereka mengkristal sebagai hidrat. Klorida anhidrat dibuat paling baik dengan reaksi

M₂O₃ + 6NH₄Cl ——————› 2MCl₃ + 3H₂O + 6NH₃

3.      Ion akuo, Garam okso dan Kompleks

            Skandium membentuk suatu ion heksa-akuo [Sc(H₂O)₆]³⁺ yang mudah terhidrolisis. Skandium β-diketon merupakan suatu oktahedral seperti dengan Al dan tidak seperti lantanida. Bagi lantanida dan yttrium, ion akuo, [M(H₂O)_n]³⁺, memiliki bilangan koordinasi melampaui 6 seperti [Nd(H₂O)₉]³⁺. Ini mudah terhidrolisis dalam air:

[M(H₂O)_n]³⁺ + H₂O ———————› [M(OH)(H₂O)_n-1]²⁺ + H₃O⁺

            Kecenderungan menghidrolisis bertambah dari La ke Lu, yang konsisten dengan penurunan jari-jari ion. Begitu pula Yttrium terutama Y(OH)²⁺ . Bagi Ce³⁺, meskipun demikian, hanya sekitar 1% ion logam dihidrolisis tanpa membentuk suatu endapan, dan kesetimbangan utama Nampak sebagai:

3Ce³⁺ + 5H₂O ———————› [Ce₃(OH)₅]⁴⁺ + 5H⁺

Dalam larutan akua, kompleks fluoride yang agak lemah, MFaq²⁺ dibentuk. Anion kompleks tidak dibentuk, suatu keistimewaan yang membedakannya dari lantanida +3 sebagai suatu golongan unsure aktinida +3 yang membentuk kompleks anionic dalam larutan HCl kuat.

            Kompleks yang paling stabil dan umum adalah kompleks dengan ligan oksigen pengkhelat. Pembentukan kompleks yang larut dalam air dengan sitrat dan asam hidrokso lainnya, dimanfaatkan dalam pemisahan penukar ion seperti disebutkan di atas. Kompleks biasanya memiliki bilangan koordinasi lebih besar daripada 6. Ligan β-diketon seperti asetilaseton khususnya adalah penting, karena beberapa β-diketon terfluorinasi memberikan kompleks yang mudah menguap dan cocok untuk pemisahan kromatografi gas. Pembuatannya bila β-diketon dengan cara kuno menghasilkan spesies yang terhidrasi atau tersolvasi seperti M(acac)₃.C₂H₅OH.3H₂O, memiliki bilangan koordinasi 6. Pengeringan yang lama di atas MgClO₄ memberikan M(β-diketon)3 yang sangat higroskopis.

Kegunaan penting kompleks Eu dan Pr β-diketon yang larut dalam pelarut organic seperti yang diturunkan dari 1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-7,7-dimetil-4,6-oktanedion, adalah sebagai pereaksi penggeser dalam spektrometri nmr. Kompleks paramagnet melindungi kembali proton dari molekul yang rumit, dan memperbaiki secara besar-besaran pemisahan garis resonansi dapat diperoleh.

            Manfaat lain senyawaan lantanida bergantung kepada sifat spektroskopinya. Y dan Eu dalam kisi oksida atau silikat memiliki sifat fluoresensi atau luminisensi, dan fosfornya digunakan dalam tabung televisi berwarna. Dalam kisi CaF₂, ion-ion +2 memperlihatkan keaktifan laser seperti halnya garam Eu (β-dik)^4-

2.3. Sifat-sifat dan Kegunaan

A. Lantanida

1. Lantanum (La)

            Lantanum adalah logam lembut, lunak, ulet, perak-putih. Lantanum adalah kimia aktif, salah satu yang paling reaktif dari logam langka bumi, ia mengoksidasi dengan cepat di udara dan bereaksi dengan air untuk membentuk hidroksida tersebut. Lantanum mudah terbakar, garam seringkali sangat tidak larut.

            Lantanum adalah salah satu bahan kimia langka, yang dapat ditemukan di rumah-rumah dalam peralatan seperti televisi warna, lampu neon, lampu hemat energi dan kacamata. Semua bahan kimia jarang memiliki sifat sebanding. La₂O₂ digunakan untuk membuat gelas optik khusus (inframerah adsorbing kaca, kamera dan lensa teleskop). Jika ditambahkan dalam jumlah kecil itu meningkatkan kelenturan dan ketahanan baja. Lantanum digunakan sebagai bahan inti dalam elektroda karbon busur. garam Lantanum termasuk dalam katalis zeolit digunakan dalam penyulingan minyak bumi karena dapat menstabilkan zeolit pada suhu tinggi.

2.    Cerium (Ce)

            Cerium adalah logam lunak lembut, ulet, logam besi abu-abu, sedikit lebih keras dari timah, sangat reaktif, mengoksidasi perlahan dalam air dingin dan cepat dalam air panas. Larut dalam asam dan dapat terbakar ketika dipanaskan atau tergores dengan pisau.

            Logam ini digunakan sebagai inti untuk elektroda karbon lampu busur, untuk kaos lampu pijar untuk penerangan gas. Cerium digunakan dalam paduan aluminium dan besi, dalam stainless steel sebagai agen pengerasan presipitasi, membuat magnet permanen. oksida Cerium adalah bagian dari katalis konverter katalitik yang digunakan untuk membersihkan gas buang kendaraan, juga mengkatalisis reduksi oksida nitrogen (NOx) ke gas nitrogen.

            Semua mobil baru sekarang dilengkapi dengan conveter katalitik yang terdiri dalam substrat keramik atau logam, lapisan oksida aluminium dan cerium dan lapisan logam terdispersi halus seperti platinum atau rhodium, yang merupakan permukaan aktif. Sulfida Cerium (Ce₂S₃) cenderung untuk menggantikan kadmium dalam pigmen merah untuk kontainer, mainan, barang-barang rumah tangga dan krat, karena kadmium kini dianggap lingkungan undesiderable. Kegunaan lain cerium di televisi layar datar, lampu rendah energi cahaya dan CD magnet-optik, di krom plating. Penggunaan cerium masih terus berkembang, karena fakta bahwa itu adalah cocok untuk menghasilkan catalysers dan untuk memoles kaca.

3.    Praseodymium(Pr)

            Praseodymium adalah logam lunak lembut, logam keperakan-kuning. Ini adalah anggota kelompok lantanida dari tabel periodik unsur. Ia bereaksi dengan oksigen perlahan-lahan: ketika terkena udara membentuk oksida hijau yang tidak melindunginya dari oksidasi lebih lanjut. Hal ini lebih tahan terhadap korosi di udara logam langka lainnya, tetapi masih harus disimpan dalam minyak atau dilapisi dengan plastik. Ia bereaksi cepat dengan air.

            Sebuah penggunaan utama dari logam berada dalam paduan piroforik digunakan dalam batu api rokok ringan. senyawa Praseodymium memiliki kegunaan yang berbeda: oksida digunakan dalam elektroda karbon untuk penerangan busur, dan tahu kemampuannya untuk memberikan kaca warna kuning yang bagus. Kaca ini menyaring radiasi inframerah, sehingga digunakan dalam kacamata yang melindungi mata tukang las. Garam digunakan untuk warna enamel dan kaca. Praseodymium dapat digunakan sebagai agen paduan dengan logam magnesium untuk menciptakan kekuatan tinggi yang digunakan dalam mesin pesawat.

            Praseodymium adalah salah satu bahan kimia langka, yang dapat ditemukan di rumah-rumah dalam peralatan seperti televisi warna, lampu neon, lampu hemat energi dan kacamata. Semua bahan kimia jarang memiliki sifat sebanding. Penggunaan praseodymium masih terus berkembang, karena fakta bahwa itu adalah cocok untuk menghasilkan catalysers dan untuk memoles kaca.

4.    Neodimium(Nd)

            Neodimium adalah logam keperak-kuning mengkilap. Hal ini sangat reaktif dan turnishes qickly di udara dan membentuk dilapisi logam tidak melindungi dari oksidasi lebih lanjut, sehingga harus disimpan jauh dari kontak dengan udara. Bereaksi lambat dengan air dingin dan cepat dengan panas.

            Neodymium adalah salah satu bahan kimia langka, yang dapat ditemukan di rumah-rumah dalam peralatan seperti televisi warna, lampu neon, lampu hemat energi dan kacamata. Semua bahan kimia jarang memiliki sifat sebanding. Nedymium adalah salah satu dari beberapa logam paduan yang biasa digunakan dalam batu api ringan. Yang paling penting adalah neodybium paduan, besi dan boron (NIB), ditemukan untuk membuat magnet permanen yang sangat baik. Magnet ini merupakan bagian dari komponen kendaraan modern, digunakan dalam penyimpanan data komputer dan pengeras suara. Neodymium digunakan dalam pewarnaan gelas (kaca didymium) mampu menyerap sorotan natrium kuning api. Kaca semacam ini digunakan untuk melindungi mata tukang las. Hal ini juga digunakan untuk kaca nuansa warna ungu yang menarik.

5.    Promethium(Pm)

            Promethium adalah logam langka-bumi yang memancarkan radius beta. Hal ini sangat radoiactive dan langka, sehingga sedikit dipelajari: kimia dan sifat fisik yang tidak didefinisikan dengan baik. garam promethium memiliki warna merah muda atau merah yang coluors udara sekitarnya dengan cahaya biru-hijau pucat.

            Prometium sebagian besar digunakan untuk tujuan penelitian. Hal ini dapat digunakan sebagai sumber radiasi beta pada cat bercahaya, dalam baterai nuklir untuk peluru kendali, jam tangan, alat pacu jantung dan rados, dan sebagai sumber cahaya untuk sinyal. Ada kemungkinan bahwa di masa depan akan digunakan sebagai sumber X-ray portabel.

6.    Samarium(Sm)

            Samarium adalah logam keperak-putih milik kelompok lantanida dari tabel periodik. Hal ini relatif stabil pada suhu ruang di udara kering, tetapi menyatu ketika dipanaskan di atas 150 ^oC dan membentuk lapisan oksida di udara lembab. Seperti samarium europium mempunyai keadaan oksidasi yang relatif stabil (II).

            Samarium digunakan sebagai katalis dalam reaksi organik tertentu: iodida samarium (SmI₂) digunakan oleh ahli kimia penelitian organik untuk membuat versi sintetis produk alami. Oksida, Samaria, digunakan untuk membuat kaca menyerap khusus inframerah dan inti dari elektroda karbon busur-lampu dan sebagai katalis untuk dehidrasi dan dehidrogenasi etanol. Its senyawa dengan kobalt (SmCo₅) digunakan dalam pembuatan bahan magnet permanen baru.

7.    Europium(Eu)

            Europium merupakan logam lunak keperakan, keduanya dan mahal. Ini adalah yang paling reaktif dari kelompok lantanida: itu tarnishes cepat di udara pada suhu kamar, luka bakar di sekitar 150 ^oC hingga 180 ^oC dan bereaksi readly dengan air.

            Europium adalah adsorber neutron,, sehingga digunakan dalam batang kendali reaktor nuklir. Europium fosfor digunakan dalam tabung televisi untuk memberikan warna merah cerah dan sebagai penggerak untuk fosfor itrium berbasis. Untuk kuat penerangan jalan yang sedikit europium ditambahkan ke lampu uap merkuri untuk memberikan cahaya lebih alami. Sebuah garam europium dipakai bedak pendar yang lebih baru dan cat.

8.    Gadolinium(Gd)

            Gadolinium adalah lembut, mengkilap, ulet, logam keperakan milik kelompok lantanida dari bagan periodik. Logam tidak becek di udara kering tetapi bentuk film oksida di udara lembab. Gadolinium bereaksi perlahan dengan air dan larut dalam asam. Gadolinium menjadi superkonduktif bawah 1083 K. Sangat magnet pada suhu kamar.

            Gadolinium telah menemukan beberapa digunakan dalam batang kendali untuk reaktor nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir, melainkan digunakan untuk membuat garnet untuk aplikasi microwave dan senyawanya digunakan untuk membuat fosfor untuk tabung TV warna. Metalic gadolinium jarang digunakan sebagai logam itu sendiri, tapi paduan perusahaan digunakan untuk membuat magnet dan komponen elektronik seperti rekaman kepala untuk perekam video. Hal ini juga digunakan untuk pembuatan compact disk dan memori komputer.

9.    Terbium(Tb)

            Terbium adalah lembut, lunak, ulet, perak abu-abu logam anggota kelompok lantanida dari tabel periodik. Hal ini cukup stabil di udara, tetapi perlahan-lahan dioksidasi dan bereaksi dengan air dingin.

            Terbium jarang dan mahal, sehingga memiliki sedikit penggunaan komersial. Beberapa menggunakan minor di laser, peralatan semikonduktor, dan fosfor dalam tabung televisi berwarna. Hal ini juga digunakan dalam perangkat solid-state, sebagai stabilisator sel bahan bakar yang beroperasi pada suhu tinggi.

10.     Disprosium(Dy)

            Disprosium adalah, berkilau sangat lembut, logam keperakan. Hal ini stabil di udara pada suhu kamar bahkan jika itu secara perlahan oxydized oleh oksigen. Bereaksi dengan air dingin dan cepat larut dalam asam. Ia membentuk beberapa garam berwarna cerah. karakteristik Disprosium bisa menjadi sangat dipengaruhi oleh keberadaan kotoran.

Disprosium digunakan dalam reaktor nuklir sebagai keramik logam, material komposit yang terbuat dari keramik dan logam disinter, untuk membuat bahan laser, batang kendali reaktor nuklir, sebagai sumber radiasi inframerah untuk mempelajari reaksi kimia. Lain digunakan dalam bidang radioaktivitas adalah dosimeter untuk pemantauan paparan radiasi pengion.

11.     Holmium(Ho)

            Holmium adalah, melleable lembut, logam berkilau dengan warna perak, milik seri lantanides dari tabel periodik unsur. Hal ini perlahan diserang oleh oksigen dan air dan larut dalam asam. Hal ini stabil di udara kering pada suhu kamar.

            Paduan holmium digunakan sebagai konsentrator fluks magnetik untuk menciptakan medan magnet terkuat yang dihasilkan secara artifisial. Hal ini juga digunakan dalam reaktor nuklir untuk batang kendali nuklir. Holmium oksida digunakan sebagai pewarna gas kuning.

12.     Erbium(Er)

            Erbium adalah lembut, lunak, berkilau, logam keperakan. Hal ini sangat stabil di udara, bereaksi sangat lambat dengan oksigen dan air dan larut dalam asam. garam nya adalah berwarna merah dan memiliki spektrum adsorpsi tajam dalam cahaya tampak, ultraviolet dan inframerah.

            Beberapa erbium ditambahkan ke paduan dengan logam vanadium tersebut karena menurunkan kekerasan mereka, membuat mereka lebih bisa diterapkan. Karena adsorpsinya cahaya inframerah, erbium ditambahkan di kaca kacamata pengaman khusus bagi pekerja, seperti tukang las dan-kaca blower. Hal ini digunakan sebagai filter fotografi juga, dan untuk serat optik ganja secara berkala untuk memperkuat sinyal. Akhirnya, karena warna pink nya, erbium kadang-kadang digunakan sebagai enamel kaca dan porselen Glaze pewarna.

13.     Iterbium(Yb)

            Iterbium adalah elemen lembut, mudah dibentuk dan agak ulet yang menunjukkan yang kilau keperakan cerah. Sebuah tanah jarang, unsur ini mudah diserang dan dilarutkan oleh asam mineral, perlahan bereaksi dengan air, dan mengoksidasi di udara. oksida Bentuk lapisan pelindung di permukaan. Senyawa Iterbium jarang terjadi.

            Iterbium kadang-kadang dikaitkan dengan itrium atau unsur-unsur terkait lainnya dan digunakan dalam baja tertentu. Logam tersebut dapat digunakan untuk membantu meningkatkan penyempurnaan butir, kekuatan, dan sifat mekanis lainnya dari baja stainless. Beberapa paduan Iterbium telah digunakan dalam kedokteran gigi. Satu isotop Iterbium telah digunakan sebagai pengganti sumber radiasi untuk mesin X-ray portabel ketika listrik tidak tersedia. Seperti unsur jarang-bumi lainnya, dapat digunakan untuk fosfor obat bius, atau untuk kapasitor keramik dan perangkat elektronik lainnya, dan bahkan dapat bertindak sebagai katalis industri.

B.  Aktinida

1.     Actinium(Ac)

a)   Sifat Fisika

Ø  Densitas : -

Ø  Titik leleh : 1323,2 K

Ø  Titik didih : 2743 K

Ø  Bentuk (25°C) : padat

Ø  Warna : putih perak

b)   Sifat Atomik

Ø  Nomor atom : 89

Ø  Nomor massa : 227,03

Ø  Konfigurasi elektron : [Rn] 6d1 7s2

Ø  Volume atom : -

Ø  Afinitas elektron : -

Ø  Keelektronegatifitasan : 1,1

Ø  Energi ionisasi : - pertama : 499 kJ/mol

Ø  - kedua : 1170 kJ/mol

Ø  Bilangan oksidasi utama : +3

Ø  Bilangan oksidai lainnya : -

Ø  Struktur Kristal : Face Centered Cubic Unit Cell

c)   Sifat Kimia

Ø  Reaksi dengan oksigen

Aktinium mudah terbakar membentuk aktinium (III) oksida
4Ac(s) + 3O2(g)                  2Ac2O3(s)

                 Actinium digunakan sebagai tenaga listrik panas dan sumber nuklir.

2.    Torium(Th)

            Torium murni merupakan logam putih seperti perak yang stabil di udara dan kilapnya dapat bertahan beberapa bulan. Ketika bereaksi dengan oksida, torium pelan-pelan memudarkan di udara menjadi keabu-abuan yang akhirnya menjadi hitam. Torium oksida mempunyai titik-lebur dari 33000C, paling tinggi dari semua oksida. Torium sukar bereaksi dengan air, dan sukar terurai dalam asam, kecuali asam klorida. Ketika dipanaskan di udara, bubuk torium menyala dan terbakar dengan nyala putih.

Ø  Jari-jari : 180 ppm

Ø  Kondukti vitas termal : 54 Wm-1 K-1

Ø  ΔHfo : 602 J/mol; ΔGfo : 561 J/mol; ΔS : 90,2 J/mol

Senyawa ini mempunyai kegunaa yaitu :

Ø Menyiapkan “mantel Welsbach”, untuk lampu gas jinjing. Mantel ini terdiri torium oksida (ThO₂) dengan 1% serium oksida dan bahan lain yang bercahaya dengan cahaya yang menyilaukan ketika terjadi panas pada nyala gas.

Ø Campuran logam magnesium, memberikan hambatan tinggi dan ketahanan terhadap tempetatur tinggi.

Ø Pelindung kawat tungsten yang digunakan pada peralatan elektronik sebab mempunyai suatu fungsi kerja yang rendah dan pancaran electron yang tinggi.

Ø Oksida torium digunakan untuk kendali ukuran butir tungsten pada lampu listrik

Ø Kacamata yang mengandung oksida torium mempunyai suatu indeks refraksi tinggi dan difraksi rendah yang kemudian digunakan untuk lensa kamera mutu tinggi dan instrumen yang ilmiah

Ø Oksida torium merupakan katalisator untuk konversi amoniak ke asam nitrat, pembuat asam sulfat.

Ø Sumber energi nuklir. Meskipun tidak cenderung membelah sendiri, torium-232 akan menyerap inti menghasilkan torium-233 yang meluruh menjadi Pa-233 dan U-233.

3.    Protaktinium(Pa)

            Protactinium secara luas ditemukan di sejumlah kecil di kulit luar bumi. Protactinium merupakan salah satu unsure paling mahal dan paling jarang terjadi secara alami. Protactinium terdapat di bijih uranium pada konsentrasi 1-3 ppm. Protactinium mempunyai kilat metalik terang yang tahan beberapa waktu di udara. Protactinium merupakan unsure superconduktiv sekitar 1.4 K. Protaktium terdapat di minyak merupakan material beracun berbahaya dan memerlukan tindakan penanganan yang serupa digunakan ketika menangani plutonium. Protaktinium secara umum memberikan resiko terhadap kesehatan jika masuk kedalam badan, walaupun ada resiko eksternal kecil berhubungan dengan sinar gamma yang dipancarkan oleh protactinium-231 dan sejumlah hasil luruhan yang berumur pendek dari actinium-227.

Ø Jari-jari :180 ppm

Ø Kondukti vitas Termal : 47Wm-1 K-1

Ø ΔHfo : 607 J/mol; ΔGfo : 563 J/mol; ΔS : 198,1 J/mol

Tidak ada penggunaan komersial atau industry dari protactinium berkaitan dengan kelangkaannya, biaya, dan radiotoksisitasnya. Penggunaan hanya sebatas untuk aktivitas riset ilmiah.

4.     Uranium (Ur)

            Uranium adalah unsur yang terjadi secara alami yang dapat ditemukan di dalam semua batu karang, tanah, dan air. Uranium memiliki bilangan tertinggi yang ditemukan secara alami dalam jumlah yang banyak di atas bumi dan selalu ditemukan berikatan dengan unsure yang lain. Uranium secara alami yang di bentuk dari ledakan supernova. Uranium member warna fluorescence hijau dan kuning ketika ditambahkan ke gelas bersama dengan zat adiktif yang lain. Logam uranium bereaksi dengan hamper semua unsure non logam dan senyawanya dengan peningkatan kereaktifan seiring peningkatan temperatur. Uranium dapat bereaksi dengan air dingin. Di udara logam uranium menjadi terlapis dengan lapisan gelap uranium oksida. Bijih uranium dapat di reaksikan secara kimiawi dan diubah menjadi uranium dioksida atau senyawa lain yang berguna di industry.

            Resiko kesehatan terbesar dari masukan yang besar uranium dalam tubuh adalah kerusakan pada ginjal karena uranium adalah unsure radioaktif yang bersifat toksik. Tidak ditemukan kangker sebagai hasil penelitian uranium, tetapi penelitian dari hasil luruhannya, terutama radon/radium, menjadi ancaman kesehatan yang penting.

·       Jari-jari :175 ppm

·       Kondukti vitas Termal : 27,5Wm-1 K-1

·       ΔHfo : 533 J/mol; ΔGfo : 488 J/mol; ΔS : 199,8 J/mol

·       gambar : struktur Kristal Uranium

·       Struktur Kristal dari uranium : ortorombik.

5.    Neptunium(Np)

            Neptunium tidak terjadi secara alami tetapi disintesis dengan reaksi tangkapan neutron pada uranium. Neptunium secara khas terjadi di lingkungan sebagai suatu oksida, walaupun senyawa lain mungkin ada. Neptunium lebih reaktif disbanding unsure-unsur yang transuranik lain seperti plutonium, amerisium, dan kurium. Neptunium secara lebih bertahan pada partikel berpasir sekitar 5kali lebih tinggi disbanding pada tanah yang mengandung air.

            Neptunium masuk kedalam badan dengan makan makanan, air minum, atau menghirup udara. Setelah proses pencernaan atau hal penghisapan, kebanyakan neptunium dikeluarkan dari badan di dalam beberapa hari dan tidak pernah masuk sistem darah. Neptunium secara umum memberikan resiko terhadap kesehatan jika masuk ke dalam badan, walaupun ada resiko eksternal kecil berhubungan dengan sinar gama yang dipancarkan oleh neptunium-236 dan neptunium-237 serta sejumlah hasil luruhan yang berumur pendek dari protactinium-233. Struktur Kristal dari neptunium adalah ortorombik.

·       Jari-jari :175 ppm

·       Kondukti vitas Termal : 6,3Wm-1 K-1

·       gambar : struktur Kristal Neptunium

            Tidak ada penggunaan komersial utama dari neptunium, walaupun neptunium-237 digunakan kebagai komponen dalam instrument pendeteksi netron. Neptunium-237 dapat juga digunakan untuk membuat plutonium-238 (dengan penyerapan suatu netron). Neptunium bias dipertimbankan untuk digunakan pada senjata nuklir, walaupun tidak ada Negara yang diketahui menggunakan neptunium untuk membuat bahan peledak berbahan nuklir.

6.    Plutonium(Pu)

Sebuah logam berat, beracun berwarna putih keperakan dan radioaktif alami.

·      Volume molar ; 12.29 cm3 rigidity modulus : 43 Gpa

·      Velocity of sound : 2260 m/s Poissons ration :0.21

·      Youngs modulus : 96 GPa Resivitas elektrik : 150.10-8 Ωm

          Jumlah plutonium di alam sangat kecil, yaitu 1/1011 bagian, sebagian besar dihasilkan dalam reactor sebagai hasil samping proses fisal. Besarnya kandungan isotop Pu dalam bahan bakar bekas tergantung pada derajat bakar dan pengkayaan, yang dapat dipungut kembali melalui prosae daur ulang.

          Plutonium dan beberapa isotopnya memegang peranan penting dalam bidang teknologi nuklir. Pu digunakan untuk bahan bakar dalam reactor daya dan pembiak, bahan perunut pada pengeboran sumur minyak, kalibrasi peralatan, bahan pembuatan baterai nuklir berumur panjang, stasiun cuaca terpencil, rambu navigasi, dan bahan pembuatan senjata nuklir.

7.    Amerisium (Am)

         Amerisium didefinisikan oleh Glenn Seaborg, Ralph James, L. morgan, Albert Ghiorso di USA 1944. Amerisium dihasilkan oleh reaksi netron oleh isotop Pu dalam reactor nuklir. Penamaannya diambil dari kata “America”. Persenyawaan unsur ini adalah :

·       Florida             : AmF₃; AmF₄

·       Klorida            : AmCI₂; AmCI₄

·       Bromida          : AmBr₂; AmBr₃

·       Iodida             : AmI₂; AmI₃

·       Oksida              : AmO; AmO₂; Am₂O₃

Digunakan Sumber ionisasi untuk smoke detector dan Am-241 sebagai sumber sinar γ.

8.    Kurium (Cm)

          Kurium ditemukan oleh Glenn Seaborg, Ralph James, dan Albert Giorso di USA pada tahun 1944, sebagai hasil dari bombardier ion Helium pada isotop Pu 239. Penamaan dari nama akhir Pierre dan Marie “Curie”

·       Bentuk Kristal

Space group : P23/mmc (space group number : 194)

Struktur : hcp (hexagonal close-packed)

·      Persenyawaan

a)    Florida             : CmF₃; CmF₄

b)   Klorida            : CmCI₃

c)      Bromid            : CmBr₃

d)     Iodida             : CmI₃

e)     Oksida             : CmO; CmO₂; Cm₂O₃

9. Berkelium (Bk)

          Berkelium ditemukan oleh Glenn T. Seaborg, Stanley G. Thompson, dan Albert Ghiorso pada tahun 1949 di USA, dengan menembakkan Amerisium dengan partikel alpha (ion He) dalam “cliclotron”. Penamaannya diambil dari nama koyta California. Berkelium merupakan unsure transuranium kelima yang berhasil di sintesis.

·      Bentuk Kristal

  hexagonal close-packed

·      Persenyawaan

a)    florida             : BkF₃; BkF₄

b)   Klorida            : BkCI₃

c)    Bromida          : BkBr₃

d)   Iodida             : BkI₃

e)    Oksida             : BkO; BkO₂; Bk2O₃

Berkelium adalah radioaktif, hanya terdapat dalam jumlah yang sangat kecil, penggunaannya seakan tidak ada

10.     Kalifornium(Cf)

         Kalifornium ditemukan oleh Glenn T Seaborg, Stanley G. Thompson, Albert Ghiorso, dan Kenneth Street pada tahun 1950 di USA, dengan membombardir Cm-242 dengan ion He. Penamaannya diambil dari nama unversitas di USA yaitu California.

·      Bentuk Kristal

Space group : P63/mmc (space group number : 194)

Struktur : hcp (hexagonal close-packed)

·       Persenyawaan

a)   Florida             : CfF₃; CfF₄

b)   Klorida            : CfCI₂; CfCI₃

c)   Bromida          : CfBr₂; CfBr₃

d)  Iodida             : CfI₂; CfI₃

e)   Oksida             : CfO₂; Cf2O₃

            Penggunaan kalifornium hanya untuk keperluan tertentu. Bahan bakar dari Cf-252 digunakan sebagai fragmen sumber fisi untuk tujuan penelitian. Kalifornium merupakan sumber netron yang baik, digunakan untuk deteksi emas dan perak.

11.     Einsteinium (Es)

            Ditemuakn oleh Albert Ghiorso dari Universitas Kalivornia pada tahun 1952. Diberi nama seperti nama Albert Einstein. Isotop 253Es dibuat dengan penembakan 15 neutron pada 238U. pada tahun 1961. Eineteinium disintesis untuk menghasilkan jumlah mikroskopik 253U. berat sampel kira-kira 0,01 mg dan digunakan untuk membuat mendelevium. Lebih jauh einsteinium dihasilkan oleh Oak Ridge National Laboratory’s High Flux Isotop Reactor, Tennesse dengan menembakan neutron pada 239Pu. Selama 4 tahun dihasilkan kira-kira 3 mg. 19 isotop dari einsteinium yelah dihasilkan. Bentuk paling stabil 252Es dengan waktu paruh 471,7 hari. Einsteinium merupakan logam radioaktif.

·      Persenyawaan

a)   Florida             : EsF₃

b)   Klorida            : EsCI₂; EsCI₃

c)   Bromida          : EsBr; EsBr₃

d)  Iodida             : EsI₂; EsI₃

e)   Oksida             : EsO₃

Kegunaan einsteinium belum banyak diketahui kegunaannya.

12.     Fermium (Fm)

            Fermium ditemukan oleh Albert Ghiorso dari Universitas Kalivornia bersama Stanley G. Thompson, Gary H. Higgins, Glenn T. Seaborg (tim dari laboratorium Radiasi dan departemen kimia Universitas Kalifornia) pada tahun 1953. Namanya diambil dari seorang ilmuan Enrico Fermi.

·      Sifat umum

         Dihasilkan dari 235U yang bergabung dengan 17 neutron pada ledakan bom hydrogen. 253Fm, dapat dihasilkan dari penembakan neutron pada 239Pu. Fermium adalah logam radioaktif dengan isotop stabil adalah 257Fm dengan waktu paruh 100,5 hari.

·      Kegunaan

Hingga saat ini belum diketahui kegunaan dari fermium

13.     Mendelevium (Md)

            Pertama kali ditemukan oleh G.T. Seaborg, S. G. Thompson, A. Ghiorso, K. Street Jr pada tahun 1955 di amerika serikat tepatnya di UniVersitas Kalivornia. Mendelevium dihasilkan dari penembakan 253Es oleh partikel α. Nama unsure ini di ambil dari Dmitri Ivanovitch Mendeleyev, orang yang menyusun table periodic unsure.

·       Bentuk dan sifat umum

Termasuk unsure logam dengan bilangan oksidasi : 2,3

·      Kegunaan

Kegunaan dari mendelevium belum diketahui

14.     Nobelium(No)

            Nobelium ditemukan oleh Albert Ghiorso, T. Seaborg, Johan R. Watson dan Torborn Skkeland (1958) di universitas kalivornia, USA. Nama unsure ini di ambil dari Alfert Nobel, ilmuan yang menemukan dinamit dan mendirikan penghargaan nobel.

·      Bentuk dan sifat umum

         Nobelium dihasilkan dari penembakan kurium oleh karbon-13 yang kemudian dihasilkan 254 No dengan waktu paruh 55 detik. Terakhir dihasilkan isotop nobelium dengan waktu paruh 10 menit pada 8,5 MeV dengan penembakan 244Cm oleh 13C. merupan unsure logan demgan bilangan oksidasi : 2,3

·      Kegunaan

Belum banyak diketahui tentang penggunaan nobelium

15.     Lawrensium (Lr)

            Ditemukan oleh Albert Ghiorso, torborn Sikkelland, Almon Larsh, Robert dirubah menjadiM. lattimer pada bulan February tahun 1961 di universitas kaklifornia, amerika serikat. Diberi nama sepertin Ernest O. Lawrence, penemu cyclotron. Sebelumnya digunakan symbol Iw, tapi pada tahun 1963

·      Bentuk dan sifat umum

Unsur ini dihasikan dengan menembakan ion boron-10 dan 11 pada kalifornium.

·      Kegunaan

Hingga saat ini belum diketahui kegunaan dari lawrensium

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

v Laktinida dan aktinida merupakan unsur transisi blok f yang sifatnya sangat berbeda dengan unsur transisi blok d. Unsur ini biasanya diletakkan terpisah dalam tabel periodik unsur, ini dikarenakan keperiodikan strukrur elektronik yang sangat berbeda dengan yang lain.

v Adapun unsur-unsur dari lantanida yaitu Lantanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Disprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), dan Iterbium (Yb). Sedangakan unsur-unsur dari aktinida yaitu Actinium(Ac), Torium(Th), Protaktinium(Pa), Uranium (U), Neptunium(Np), Plutonium(Pu), Amerisium (Am), Kurium (Cm), Berkelium (Bk), Kalifornium(Cf), Einsteinium (Es), Fermium (Fm), Mendelevium (Md), Nobelium(No), dan Lawrensium (Lr).

v Laktanida sering disebut sebagai tanah jarang. Walaupun laktanida sering disebut sebagai tanah jarang namun, kelimpahan unsur ini sangat banyak di kerak bumi. Laktanida ini biasanya menggunakan simbol Ln. Karena lantanida memiliki sifat yang sangat mirip dan sukar dipisahkan satu sama lain, di waktu yang lalu unsur-unsur ini belum banyak dimanfaatkan dalam riset dasar dan terapan, jadi nama tanah jarang berasal dari fakta ini.

v Simbol umum untuk unsur aktinida adalah An. Semua unsur aktinida bersifat radioaktif dan sangat beracun. Di alam aktinoid yang ada dalam jumlah yang cukup adalah torium(Th), protaktinium(Pa) dan uranium(U). Unsur-unsur ini diisolasi dari bijihnya dan digunakan dalam berbagai aplikasi. Logam plutonium(Pu) diproduksi dalam jumlah besar untuk bahan pembuatan nuklir. Unsur-unsur aktinida memiliki sifat yang mirip dengan laktanida. Namun pada unsur aktinida ini memiliki isotop utama untuk mencapai kestabilannya sehingga dapat dimanfaatkan untuk kimia nuklir.

3.2. Saran

          Walapun unsur-unsur dari lantanida dan aktinida banyak memiliki sifat perusak. Namum, senyawa ini memiliki banyak kegunaan tertentu khususnya dalam bidang industri.

           

DAFTA PUSTAKA

Anonim. 2011. Lantanida dan Aktinida. http://id.wikipedia.org/wiki/Aktinida.

(Diakases 18 April 2012).

Ariandy. 2010. Lantanida dan Aktinida. http://aryandi28.blogspot.com.

            (Diakses 18 April 2012).

Karyadi, Benny. 1983. Ringkasan Kimia Untuk Universitas. Baneca Exact. Bandung.

Taro, Saito.1996. Kimia Anorganik. Erlangga. Jakarta.

STEREISOMER

TUGAS KIMIA ORGANIK II

“RESUME TENTANG STEREOISOMER”

                      

OLEH :

PUTRAWAN BAHRIUL

A 251 10 006

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGERUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TADULAKO PALU

2012

STEREOISOMER

Isomer adalah molekul yang memiliki molekuk formula yang sama namun susuan 3D yang berbeda. Tidak termasuk molekul hasil perputaran dari molekul tersebut secara penuh atau hasil rotasi ikatan ikatan tunggal.

Saat atom membuat berbagai macam isomer dengan membentuk struktur yang berbeda hal ini deikenal dengan isomer struktural. Isomer struktural bukanlah suatu bentuk dari stereoismer dan dijelaskan lebih lanjut pada halaman lain.

Dalam stereoisomer, atom yang menghasilkan isomer berada pada posisi yang sama namun memiliki pengaturan keruangan yang berbeda.Stereoisomer terbagi menajdi 2 yaitu isomer optikal dan isomer geometric.

A.    Isomer Optikal

Dinamakan isomer optikal karena efek yang terjadi pada polarisasi sinar. Substansi sederhana yang menghasilkan isomer optikal dikenal sebagai enansiomer

·         Sebuah larutan mempolarisasi sinar datar sehingga berputar searah jarum jam.Enasiomer ini dikenal sebagai d atau bentuk (+). (d merupakan singkatan dari dextrorotatory). Sebagai contoh, salah satu isomer optikal (enansiomer) dari asam amino alanin dikenal sebagai d -alanin atau (+)alanin.

·         Sebuah larutan mempolarisasi sinar datar sehingga berputar berlawanan arah dengan jarum jam. Enansiomer ini dikenal sebagai l atau bentuk (-) . ( l merupakan singkatan dari laevorotatory.) Enansiomer lain dari alanin dikenal sebagai l-alanin atau (-) alanin.

·         Jika konsentrasi larutan seimbang maka putaran serah dan berlawanan jarum jam saling meniadakan.

·         Saat subtansi aktif optikal dibuat di laboratorium, biasanya dibuat dari campuran50/50 dari kedua enasiomer yang dikenal sebagai campuran rasemik (rasemic mixture) yang tidak memiliki pengaruh terhadap polarisasi sinar.

Bagaimana optikal isomer muncul

Contoh dari isomer optikal organik sebuah karbon yang dengan empat atom yang lain. Kedua model berikut ini memiliki jenis atom yang sama yang terikat ke carbon sebagai pusatnya, dan menjadi dua molekul yang berbeda.

Dengan jelas diperlihatkan pada gambar bagian oranye dan biru tidak berada pada posisi yang sama. Dapatkah anda mendapatkannya hanya dengan memutar molekul tersebut? Gambar selanjutnya memperlihatkan apa yang anda dapatkan bila andamemutar molekul B.

Tetap saja tidak menjadi sebuah molekul yang sama. Dan tidak mungkin anda bisa mendapatkan yang sama hanya denga memutar molekul. Sehingga kedua molekul diatas merupakan isomer.

Hal ini terjadi karena adanya perbedaan sudut yang terjadi sewaktu berikatan.

Apa yang akan terjadi jika terdapat dua buah atom yang sama yang terikat pada karbon? Gambar berikut akan menjelaskannya.

Kedua model disusun sama seperti model sebelumnya, namun atom biru dapantikan dengan atom merah muda.

Perputaran dari molekul B menghasilkan molekul yang sama dengan molekul A. Anda mendapatkan isomer optikal hanya apabila kempat grup yang terikat dengan karbon berbeda.

Molekul Kiral dan Akiral

Perbedaan yang esensial dari kedua contoh diatas berada pada simetri dari molekul.

Jika ada duah buah atom yang sama terikat pada atom karbon, maka molekul akan memiliki sebuah bidang simetri (plane of symmetry). Jika anda membayangkan memotong melalui molekul, bagian kanan akan sama dengan bagian kiri.

Saat empat buah atom yang berbeda terikat dengan atom. Tidak terdapatsimetri pada molekul.

Molekul yang tidak memiliki bidang simetri disebut sebagai kiral. Atom karbon dimana empat atom yang berbeda berikatan disebut sebagai inti kiral atau atom karbon asimetri.

Molekuk pada bagian kiri (yang memiliki bidang simetri) disebut sebagaiakiral.

Hanya molekul kiral yang memiliki isomer optikal.

Hubungan antara enansiomer-enansiomer

Salah satu enansiomer merupakan bayangan cermin dari enansiomer yang lain.

Kedua isomer (yang asli dan bayangannya) memiliki struktur ruangyang beda dan bukan molekul yang sama.

Saat molekul akiral (molekul yang memiliki bidang simetri) dicerminkan, anda dapat mendapatkan hasil pencerminan tersebut hanya dengan memutar molekul awal. Sehingga menghasilkan dua molekul yang identik.

Contoh nyata dari isomer optikal

Butan-2-ol

Atom karbon asimetrik pada senyawa (dimana empat buah grup yang berbeda terikat) ditunjukkan dengan bintang.

Sangat penting untuk menggambar isomer secara tepat. Gambarlah dengan menggunakan standar penggambaran ikatan untuk menunjukkan pengaturan 3D disekitar atom karbon asimetrik. Lalu gambar pencerminannya (serta cerminnya bila diperlukan).

Perhatikan bahwa anda tidak perlu menggambar bayangan cermin dari semua angka dan huruf (akan menjadi sulit dibaca bila anda membuatnyamenjadi bayangan cermin). Namun cukup berguna bila anda membalik grup yang besar, sebagai contoh rtil pada bagian puncak dari gambar molekul diatas.

Tidak penting bagaimana anda menggambar empat grup disekitar karbon. Selama anda menggambar bayangannyasecara akurat, anda telat menggambar dua buah isomer.

Jadi yang mana dari kedua isomer ini yang merupakand-butan-2-ol dan yang mana yang merupakan l-butan-2-ol? Tidak ada cara yang mudah untuk mengetahuinya. Anda dapat mengabaikannya untuk sementara ini.

asam 2-hidroksipropanoik (lactic acid)

Sekali lagi, carbon kiral ditunjukkan dengan bintang.

Kedua enansiomernya yaitu:

Sangat penting pada kali ini unuk menggambarCOOH secara terbalik pada bayangan cermin. Jika tidak ada kemungkinan besar anda menggabungkannya dengan carbon pusat secara salah.

Jika anda menggambar seperti diatas anda telah salah menggambar molekul ini.

asam 2-aminopropanoik(alanine)

Merupakan amino asam yang terjadi secara natural. Secara struktur mirip dengan contoh sebelumnya, hanya -OH digantikan dengan -NH₂

Kedua enansiomernya:

Hanya l-isomer yang terbentuk secara natural (Walau anda tidak dapat mengetahui yang mana yang merupakan l-isomer hanya dengan melihat struktur diatas). Merupakan hal yang biasa pada sistem alamiah hanya adanya salah satu karbon optikal. Tidak terlalu sulit menjelaskannya. Karena molekul memiliki struktur ruang yang berbeda dengan grup-grupnyahanya salah satu saja yang dapat berpasangan dengan enzim yang bekerja sama dengannya.

Pada laboratorium, biasanya pada sintesis dihasilkan kedua buah bentuk secara seimbang dan menjadikannya campuran rasemik.

B.     Isomer Geometrik

Isomer Geometrik (juga dikenal sebagai isomer cis / trans ) merupakan salah satu bentuk dari isomer. Halaman ini menjelaskan apa yang dimaksud dengan stereoisomer dan bagaimana anda bisa mengetahui kemungkinan adannya isomer geometri dari sebuah molekul.

Bagaimana isomer geometrik muncul

Isomer isomer ini muncul saat anda melakukan rotasi rotasi tertentu dalam molekul.

Bayangkan sebuah  ikatan karbon dimana semua ikatan merupakan ikatan tunggal. Gambar berikut memperlihatkan dua konfigurasi yang mungkin dari 1,2-dikloroetan.

Kedua model ini mewakili molekul yang sama. Anda bisa mendapatkan molekul yang kedua hanya dengan memutar ikatan tunggal dari karbon. Sehinga kedua molekul diatas bukanlah isomer.

Jika anda menggambar struktur formulanya, anda akan menyadari  bahwa kedua molekul berikut ini merupakan molekul yang sama.

Namun bagaimana dengan karbon-karbon ikatan rangkap, seperti pada 1,2-dikloroeten?

Kedua molekul diatas tidaklah sama. Ikatan rangkap tidak dapat diputar sehingga anda haru mempreteli model anda dan menggabungkannya lagi untuk dapat menghasilkan molekul yang kedua. Seperti yang diterangkan sebelumnya, Jika anda harus membongkar model dari sebuah molekul dan menggaabungkannya lagi untuk membuat model yang lain maka kedua molekul yang telah anda buat merupakan isomer. Jika anda hanya memutar bagian bagian tertetentu saja. Anda tidak akan menghasilkan sebuah molekul yang lain.

Struktur formula dari kedua molekul diatas menghasilkan 2 buah isomer.

Yang pertama, kedua klorin berada dalam posisi yang berlawanan pada ikatan rangkap. Isomer ini dikenal dengan nama isomer  trans. (trans :dari bahasa latin yang berarti bersebrangan).

Sedangkan yang satu lagi, kedua atom berada pada sisi yang sama dari ikatan rangkap. Dikenal sebagai isomer cis . (cis : dari bahasa latin berarti “pada sisi ini”).

Contoh yang lain bisa anda dapati pada  but-2-ene.

Pentingnya menggambar isomer geometrik dengan benar.

Anda munkin  menggambar but-2-ene sebagai:I

CH₃CH=CHCH₃

Jika anda menggambar seperti ini anda melupakan adanya isomer geometrik. Jika ada kemungkinan isomer akan berpengaruh, selalu gambarkan dengan sudut ikatan yang benar (120°) disekitar karbon dan pada ujung dari ikatan. Dengan kata lain, gunakan format seperti yang ditunjukkan oleh gambar diatas.

Bagaimana mengenali adanya isomer geometrik

Anda membutuhkan adanya ikatan yang tidak dapat diputar. Yang berarti ikatan-ikatan rangkap. Jika terdapat ikatan rangkap, berhati hatilah akan adanya kemungkinan adanya isomer geometrik.

Apa yang perlu diikatkan pada karbon-karbon ikatan rangkap?

Pikirkan kasus berikut ini:

Walaupun kelompok tangan kanan kita putar, kita masih berada pada molekul yang sama. Anda hanya memutar keseluruhan molekul saja.

Anda tidak akan mendapatkan isomer geometrik jika pada daerah yang sama terdapat atom yang sama. Dalam contoh diatas, kedua atom merah muda di daerah tangan kiri.

Jadi harus ada dua atom yang berbeda pada daerah tangan kiri dan daerah tangan kanan. Seperti pada gambar berikut ini:

Anda juga bisa membuatnya lebih berbeda lagi dan tetap menghasilkan isomer geometrik.

Disini atom biru dan hijau bisa berada bersebrangan ataupun bersebelahan.

Atau anda dapat membuat dari atom yang berbeda beda.Anda masih mendapatkan isomer geometrik, namun penamaan dengan kata-kata cis dan trans menjadi tidak berarti.

Ringkasan:

Untuk mendapatkan isomer geometrik anda harus memiliki:

·         Ikatan yang tidak bisa dirotasikan (contoh:ikatan-ikatan rangkap);

·         Dua atom yang berbeda pada daerah tangan kanan maupun tangan kiri. Tidak diwajibkan atom atom tangan kanan dan tangan kiri merupakan atom atom yang sama.

JENIS-JENIS ISOMER MONOSAKARIDA

1.      Monosakarida D & L

n  Monosakarida diberi nama D jika gugus -OH pada atom C* yang letaknya paling jauh dari gugus

terletak disebelah kanan.

n  Monosakarida diberi nama L jika gugus  OH pada atom C* tersebut berada disebelah kiri.

Contoh :

Turunan D-aldosa

Turunan D Ketosa

Heksosa yang paling banyak di alam

ENANSIOMER DAN EPIMER

BENTUK SIKLIK MONOSAKARIDA

Pentosa dan heksosa dapat membentuk struktur siklik melalui reaksi gugus keton atau aldehida dengan gugus OH dari atom C asimetrik terjauh. Glukosa membentuk hemiasetal intra-molekular sebagai hasil reaksi aldehida dari C1 & OH dari atom C5, dinamakan cincin piranosa.

Pembentukan hemiasetal & hemiketal

Aldehida dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal. Keton dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiketal.

Fruktosa dapat membentuk :

Cincin piranosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C2 dengan OH dari C6.w

Cincin furanosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C2 dengan OH dari C5.w

Siklisasi D-glukosa

Cincin beranggota enam = PIRANOSA

Pembentukan cincin siklik glukosa menghasilkan pusat asimetrik baru pada atom C1. Kedua stereoisomer disebut anomer, a & b.

Proyeksi Haworth menunjukkan bentuk cincin dari gula dengan perbedaan pada posisi OH di C1 anomerik :

w a (OH di bawah struktur cincin)

w b (OH di atas struktur cincin).

Dalam solusi, rantai-bentuk terbuka glukosa ('baik' D - atau 'L -') ada dalam keseimbangan dengan beberapa isomer siklik , masing-masing berisi sebuah cincin karbon ditutup dengan satu atom oksigen. Dalam larutan air, bagaimanapun, glukosa ada sebagai pyranose selama lebih dari 99%. Bentuk rantai terbuka terbatas sekitar 0,25% dan furanose ada dalam jumlah diabaikan. Istilah "glukosa" dan "D-glukosa" biasanya digunakan untuk bentuk-bentuk siklik juga. Cincin ini berasal dari bentuk rantai terbuka oleh adisi nukleofilik reaksi antara kelompok aldehid - (C = O) H pada C-1 dan kelompok hidroksil-OH pada C-4 atau C-5, menghasilkan hemiacetal kelompok-C (OH) HO-. Hemiasetal siklik dapat terbentuk sebagai hasil reaksi antara gugus hidroksil dan karbonil pada rantai yang sama

Reaksi antara C-1 dan C-5 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota enam, disebut pyranose , setelah eter siklik pyran , molekul sederhana dengan cincin karbon-oksigen yang sama. Reaksi antara C-1 dan C-4 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota lima, yang disebut furanose , setelah eter siklik furan. Dalam kedua kasus, setiap karbon di atas ring memiliki satu hidrogen dan satu hidroksil terpasang, kecuali untuk karbon terakhir (C-4 atau C-5) dimana hidroksil diganti oleh sisa molekul terbuka (yang - (CHOH) 2-H atau - (CHOH)-H, masing-masing).

Reaksi cincin-penutupan membuat karbon C-1 kiral juga, karena empat obligasi menyebabkan-H, ke-OH, untuk karbon C-2, dan oksigen cincin. Keempat bagian dari molekul dapat diatur sekitar C-1 ( karbon anomeric ) dalam dua cara yang berbeda, yang ditunjuk oleh prefiks 'α-' dan 'β-'. Ketika molekul glukopiranosa ditarik dalam proyeksi Haworth , penunjukan 'α-' berarti bahwa kelompok hidroksil yang melekat pada C-1 dan-CH 2 OH pada C-5 terletak di sisi berlawanan dari ring pesawat (a trans pengaturan ), 'sedangkan' β-berarti bahwa mereka berada di sisi yang sama dari pesawat (a cis pengaturan).

Oleh karena itu, terbuka isomer D-glukosa menimbulkan empat isomer siklik yang berbeda: α-D-glukopiranosa, β-D-glukopiranosa, α-D-glucofuranose, dan β-D-glucofuranose, α-D - Glucopyranose Glukopiranosa,  β-D - Glucopyranose Glukopiranosa, α-D - Glucofuranose Glucofuranose,  β-D - Glucofuranose Glucofuranose.

Rantai lainnya terbuka-isomer L-glukosa juga menimbulkan empat bentuk siklik berbeda L-glukosa, masing-masing cermin gambar dari D-glukosa yang sesuai.

Cincin glukopiranosa (α atau β) dapat mengasumsikan bentuk non-planar beberapa, analog dengan 'kursi' dan 'perahu' konformasi dari sikloheksana. Demikian pula, cincin glucofuranose mungkin beranggapan beberapa bentuk, analog dengan 'amplop' konformasi dari cyclopentane .

Glukopiranosa bentuk glukosa yang mendominasi dalam larutan, dan merupakan bentuk yang diamati dalam keadaan padat. Mereka adalah padatan kristal berwarna, sangat larut dalam air dan asam asetat , buruk larut dalam metanol dan etanol . Mereka meleleh pada 146 ° C (α) dan 150 ° C (β), dan terurai pada suhu tinggi ke karbon dan air.

Karena sifat ikatan karbon yang berbentuk tetrahedral, gula piranosa membentuk konfigurasi “kursi" atau “perahu", tergantung dari gulanya. Penggambaran konfigurasi kursi dari glukopiranosa di atas lebih tepat dibandingkan dengan proyeksi Haworth.

2.      Anomer α dan β

Posisi gugus-OH pada karbon anomeric merupakan perbedaan penting untuk kimia karbohidrat.

• Posisi Beta didefinisikan sebagai-OH berada di sisi yang sama dari cincin sebagai # C 6. Dalam struktur kursi ini menghasilkan proyeksi horisontal.

• Posisi Alpha didefinisikan sebagai-OH berada di sisi berlawanan dari cincin sebagai # C 6. Dalam struktur kursi ini menghasilkan proyeksi ke bawah.

PERAN GLUKOSA DALAM METABOLISME

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh manusia, yang menyediakan 4 kalori (17 kilojoule) energi pangan per gram. Pemecahan karbohidrat (misalnya pati) menghasilkan mono- dan disakarida, terutama glukosa. Melalui glikolisis, glukosa segera terlibat dalam produksi ATP, pembawa energi sel. Di sisi lain, glukosa sangat penting dalam produksi protein dan dalam metabolisme lipid. Karena pada sistem saraf pusat tidak ada metabolisme lipid, jaringan ini sangat tergantung pada glukosa.

Glukosa diserap ke dalam peredaran darah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa ini kemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak, sedangkan yang lainnya menuju hati dan otot, yang menyimpannya sebagai glikogen ("pati hewan") dan sel lemak, yang menyimpannya sebagai lemak. Glikogen merupakan sumber energi cadangan yang akan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat dibutuhkan lebih banyak energi. Meskipun lemak simpanan dapat juga menjadi sumber energi cadangan, lemak tak pernah secara langsung dikonversi menjadi glukosa. Fruktosa dan galaktosa, gula lain yang dihasilkan dari pemecahan karbohidrat, langsung diangkut ke hati, yang mengkonversinya menjadi glukosa.

3.      ALDOSA DAN KETOSA

Aldosa dan ketosa sederhana terdiri dari jumlah atom karbon yang sama merupakan isomer satu sama lain, karena itu, heksosa dan hexulosa keduanya memiliki rumus empiris yang sama C₆H₁₂O ₆ dan dapat diinterkonversi dengan isomerisasi. Isomerisasi monosakarida melibatkan kedua gugus karbonil dan gugus hidroksil yang berdekatan. Dengan reaksi ini, satu aldosa berubah menjadi aldosa yang lain (dengan konfigurasi C-2 yang berlawanan) dan ketosa yang sesuai, sedangkan ketosa berubah menjadi dua aldosa yang sesuai. Oleh karena itu, dengan isomerisasi, D-glukosa, D-mannosa, dan D-fruktosa dapat diinterkonversi. Isomerisasi dapat dikatalisis dengan basa atau enzim.

Bentuk Cincin Monosakarida

Gugus karbonil aldehid bersifat reaktif dan dengan mudah mengalami nukleifilik yang diambil oleh atom oksigen dari gugus hidroksil untuk menghasilkan hemiasetal. Gugus hidroksil hemiasetal dapat bereaksi lebih jauh (dengan kondensasi) dengan gugus hidroksil dari alkohol menghasilkan acetal. Reaksi gugus karbonil ketosa hampir sama.

Bentuk hemiasetal dapat terjadi dalam gula molekul aldosa atau ketosa yang sama dimana karbonil fungsional bereaksi dengan salah satu gugus hidroksilnya. Hasilnya adalah enam-anggota cincin gula yang disebut piranosa. Dalam hal ini atom oksigen dari gugus hidroksil pada C-5 untuk bereaksi membentuk cincin, C-5 harus berotasi untuk membawa atom oksigennya ke atas/naik. Rotasi ini mem-bawa gugus hidroksimetil (C-6) ke posisi di atas cincin. Gambar cincin D-glukopiranosa di bawah ini menunjukkan proyeksi Haworth.

Gula dapat juga membentuk lima-anggota cincin yang disebut dengan furanosa, namun jarang terjadi.

Ketika atom karbon dari gugus karbonil terlibat dalam formasi cincin, untuk menjadi hemiasetal (piranosa atau furanosa), ia menjadi kiral. Dengan gula-D konfigurasi yang memiliki gugus hidroksil di bawah cincin disebut dengan bentuk alpha.

Glikosida

Bentuk hemiasetal gula dapat bereaksi dengan alkohol untuk menghasilkan asetal penuh yang disebut de-ngan glikosida. Hubungan asetal dengan atom karbon anomerik ditantadi oleh akhiran –ide . Misalnya D-glukosa bereaksi dengan methanol, produk utamanya adalah metil α-D-glukopyranoside dan sedikit metil β-D-glukopyranoside.

Dua bentuk anomerik furanosida juga terbentuk, namun strukturnya memiliki energi yang lebih tinggi, mereka membentuk bentuk yang lebih stabil dan terdapat pada equilibrium dalam jumlah yang ren-dah. Dalam hal ini gugus methil dan beberapa gugus lain terikat pada gula membentuk glikosida, yang disebut aglikon. Glikosida mengalami hidrolisasi menghasilkan gula reduksi dan senyawa terhidroksilasi.

- Paling banyak terdapat di dalam makanan dan dimetabolisme tubuh adalah hexose : glukosa (dekstrosa/gula anggur), fruktosa (levulosa atau gula buah), galaktosa, mannose.

- Dibedakan menjadi 2 yaitu aldosa (monosakarida yang mengandung gugus aldehid, misalnya gliseraldehid), dan ketosa (monosakarida yang mengandung gugus keton, misal dihidroksiaseton)