Loading...
world-news

Unsur transisi dan manfaatnya - Kimia Unsur Materi Kimia Kelas 12


Unsur transisi merupakan salah satu kelompok penting dalam tabel periodik yang banyak memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu pengetahuan, teknologi, maupun kehidupan sehari-hari. Kelompok unsur ini memiliki sifat khas berupa kemampuan membentuk senyawa berwarna, variasi bilangan oksidasi, serta kecenderungan membentuk kompleks dengan berbagai ligan.

Dalam kehidupan modern, hampir tidak ada bidang yang luput dari pemanfaatan unsur transisi: mulai dari pembuatan baja, katalis industri, baterai, hingga teknologi kedokteran. Artikel ini akan membahas secara mendalam tentang pengertian unsur transisi, karakteristik utama, contoh-contoh penting, serta manfaatnya dalam berbagai aspek kehidupan.


Apa Itu Unsur Transisi?

Unsur transisi adalah unsur-unsur kimia yang terdapat pada blok-d (dan sebagian blok-f) dalam tabel periodik. Secara sederhana, unsur transisi adalah unsur yang memiliki subkulit d yang terisi sebagian atau dapat membentuk ion dengan subkulit d yang terisi sebagian.

Beberapa contoh unsur transisi antara lain:

  • Besi (Fe)

  • Tembaga (Cu)

  • Nikel (Ni)

  • Kromium (Cr)

  • Seng (Zn, meski sering diperdebatkan statusnya)

Ciri umum unsur transisi:

  1. Memiliki orbital d yang belum penuh.

  2. Menunjukkan berbagai bilangan oksidasi.

  3. Mampu membentuk kompleks koordinasi.

  4. Bersifat katalitik dalam banyak reaksi.

  5. Sering menghasilkan senyawa berwarna.

Kelompok dan Posisi dalam Tabel Periodik

Unsur transisi terletak di golongan 3 hingga 12 tabel periodik. Unsur-unsur ini dapat dibagi dalam beberapa deret, yaitu:

  1. Deret pertama (periode 4): Scandium (Sc) hingga Zinc (Zn).

  2. Deret kedua (periode 5): Yttrium (Y) hingga Cadmium (Cd).

  3. Deret ketiga (periode 6): Lantanum (La) hingga Merkuri (Hg).

  4. Deret keempat (periode 7): Aktinium (Ac) hingga Copernicium (Cn).

Selain itu, ada juga unsur transisi dalam yaitu lantanoid dan aktinoid yang termasuk blok-f.

Sifat-Sifat Umum Unsur Transisi

1. Variasi Bilangan Oksidasi

Unsur transisi dapat memiliki lebih dari satu bilangan oksidasi. Misalnya:

  • Besi: +2, +3

  • Tembaga: +1, +2

  • Vanadium: +2, +3, +4, +5

Hal ini membuat mereka fleksibel dalam berbagai reaksi kimia.

2. Membentuk Senyawa Berwarna

Senyawa transisi, terutama kompleks logam, seringkali berwarna menarik karena adanya transisi elektron antar orbital d. Misalnya:

  • Ion Cu²⁺ → larutan biru

  • Ion Cr³⁺ → larutan hijau

3. Bersifat Katalis

Banyak logam transisi dan senyawanya berperan sebagai katalis heterogen maupun homogen. Contoh:

  • Platina (Pt) → katalis dalam reaksi hidrogenasi.

  • V₂O₅ → katalis dalam proses Contact untuk pembuatan asam sulfat.

4. Konduktivitas Listrik dan Panas

Sebagian besar logam transisi adalah penghantar listrik dan panas yang baik. Misalnya, tembaga banyak digunakan dalam kabel listrik.

5. Kekerasan dan Titik Lebur Tinggi

Logam transisi umumnya keras, kuat, dan memiliki titik lebur yang tinggi. Misalnya, tungsten (W) memiliki titik lebur paling tinggi di antara logam (3422 °C).

Manfaat Unsur Transisi dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Bidang Konstruksi dan Material

  • Besi (Fe): bahan utama baja, digunakan untuk bangunan, jembatan, kapal, kendaraan, dan alat rumah tangga.

  • Kromium (Cr): memberikan ketahanan karat pada baja tahan karat (stainless steel).

  • Nikel (Ni): dicampurkan pada baja untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi.

2. Bidang Energi

  • Uranium (U): bahan bakar reaktor nuklir.

  • Plutonium (Pu): digunakan dalam reaktor maupun senjata nuklir.

  • Nikel-Kadmium (Ni-Cd) dan Nikel-Metal Hydride (NiMH): banyak dipakai dalam baterai isi ulang.

3. Bidang Kesehatan dan Kedokteran

  • Kobalt (Co-60): sumber radiasi untuk terapi kanker (radioterapi).

  • Platina (Pt): digunakan dalam obat cisplatin untuk kemoterapi kanker.

  • Perak (Ag): sifat antibakteri, digunakan dalam perban medis dan peralatan bedah.

4. Bidang Industri Kimia

  • Vanadium (V): katalis dalam pembuatan asam sulfat.

  • Platina (Pt), Paladium (Pd), dan Rodium (Rh): digunakan dalam catalytic converter untuk mengurangi emisi gas buang kendaraan.

  • Tembaga (Cu): bahan utama dalam pipa instalasi dan katalis beberapa reaksi organik.

5. Bidang Elektronika dan Teknologi

  • Tembaga (Cu): konduktor listrik utama dalam kabel dan sirkuit elektronik.

  • Emas (Au): digunakan dalam pelapisan konektor elektronik karena tahan korosi.

  • Indium (In): dipakai dalam layar sentuh (Indium Tin Oxide).

6. Seni dan Estetika

  • Banyak pigmen berwarna berasal dari senyawa logam transisi, misalnya:

    • Biru kobalt (CoO·Al₂O₃)

    • Hijau kromium (Cr₂O₃)

    • Merah besi oksida (Fe₂O₃)

Unsur Transisi Penting dan Manfaatnya

1. Besi (Fe)

  • Bahan utama baja.

  • Digunakan pada konstruksi, transportasi, dan peralatan rumah tangga.

  • Penting dalam biologi: komponen hemoglobin yang mengangkut oksigen dalam darah.

2. Tembaga (Cu)

  • Konduktor listrik terbaik setelah perak.

  • Digunakan pada kabel listrik, pipa air, dan koin.

  • Paduan: kuningan (Cu-Zn), perunggu (Cu-Sn).

3. Nikel (Ni)

  • Bahan penting dalam stainless steel.

  • Digunakan pada baterai isi ulang.

  • Katalis dalam hidrogenasi minyak nabati.

4. Kromium (Cr)

  • Memberikan ketahanan karat pada baja tahan karat.

  • Pigmen dalam cat dan tinta.

  • Katalis dalam beberapa reaksi kimia.

5. Platina (Pt)

  • Katalis industri kimia (hidrogenasi, reformasi).

  • Obat kemoterapi (cisplatin).

  • Perhiasan bernilai tinggi.

6. Perak (Ag)

  • Bahan perhiasan dan koin.

  • Digunakan dalam fotografi klasik.

  • Memiliki sifat antibakteri.

7. Emas (Au)

  • Perhiasan dan simbol nilai ekonomi.

  • Digunakan dalam pelapisan elektronik.

  • Tidak mudah bereaksi, tahan korosi.

8. Uranium (U)

  • Bahan bakar dalam reaktor nuklir.

  • Sumber energi besar untuk pembangkit listrik.

Unsur Transisi dalam Kehidupan Biologis

Beberapa unsur transisi juga memiliki fungsi penting dalam sistem biologis makhluk hidup:

  • Besi (Fe): komponen hemoglobin.

  • Kobalt (Co): bagian dari vitamin B12 yang penting dalam pembentukan sel darah merah.

  • Molibdenum (Mo): kofaktor enzim dalam metabolisme nitrogen.

  • Mangan (Mn): berperan dalam fotosintesis tumbuhan.

Dampak Negatif dan Toksisitas

Meskipun banyak bermanfaat, beberapa unsur transisi juga bisa berbahaya jika tidak dikelola dengan baik:

  • Kadmium (Cd): beracun, dapat merusak ginjal dan tulang.

  • Merkuri (Hg): berbahaya bagi sistem saraf.

  • Kromium heksavalen (Cr⁶⁺): bersifat karsinogenik.

Oleh karena itu, pemanfaatan unsur transisi harus disertai dengan regulasi ketat dan teknologi pengolahan limbah yang memadai.

Unsur transisi merupakan kelompok unsur kimia yang unik karena memiliki sifat-sifat khas seperti variasi bilangan oksidasi, kemampuan membentuk kompleks, serta menghasilkan senyawa berwarna. Keberadaan mereka sangat penting dalam berbagai bidang: konstruksi, energi, kesehatan, industri kimia, teknologi, seni, hingga biologi.

Namun, pemanfaatannya juga harus diimbangi dengan perhatian terhadap dampak lingkungan dan kesehatan. Dengan pemahaman yang baik, unsur transisi dapat terus dimanfaatkan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia sekaligus menjaga kelestarian lingkungan.