Logam dan Non-Logam

A.      LOGAM

Dalam kimia, sebuah logam (bahasa Yunani: Metallon) adalah sebuah unsur kimia yang siap membentuk ion (kation). Logam adalah salah satu dari tiga kelompok unsur yang dibedakan oleh sifat ionisasi dan ikatan, bersama dengan metaloid dan nonlogam.

Pengelompokan dikemukakan oleh Lavoisier, namun masih sangat sederhana, sebab antara unsur-unsur logam sendiri masih terdapat banyak perbedaan.

Dalam tabel periodik, garis diagonal yang membedakan unsur logam dari nonlogam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid, kadangkala disebut semi-logam. Unsur-unsur yang termasuk metaloid adalah Boron (B), Silikon (Si), Germanium (Ge), Arsen (As), Antimon (Sb), Telurium (Te), Polonium (Po).

Logam sendiri terbagi menjadi beberapa kelompok, yaitu:

1.    Alkali : Lithium (Li), Natrium (Na), Potassium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), Francium (Fr).

2.    Logam Alkali Tanah : Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Radium (Ra).

3.    Logam Transisi :  Lantanida dan Aktinida.

4.    Logam Lainnya : Aluminium (Al), Gallium (Ga), Indium (In), Thallium (Tl), Ununtrium (Uut), Tin (Sn), Lead (Pb), Ununquadium (Uuq), Bismuth (Bi), Ununpentium (Uup), Ununhexium (Uuh).

            Beberapa logam terkenal adalah aluminium, tembaga, emas, timah, perak, titanium, uranium, dan zink.

B.      NONLOGAM

Nonlogam adalah kelompok unsur kimia yang bersifat elektronegatif, yaitu lebih mudah menarik elektron valensi dari atom lain dari pada melepaskannya. Unsur-unsur yang termasuk dalam nonlogam adalah:

1.    Halogen : Fluorine (F), Chlorine (Cl), Bromine (Br), Iodine (I), Astatine (At), Ununseptium (Uus).

2.    Gas mulia : Helium (H), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn), Ununoctium (Uuo).

3.    Nonlogam lainnya : Hidrogen (H), Carbon (C), Nitrogen (N), Phosphorus (F), Oxygen (O), Sulfur (B), Selenium (Se).

Sebagian besar nonlogam ditemukan pada bagian atas tabel periodik, kecuali hidrogen yang terletak pada bagian kiri atas bersama logam alkali. Walaupun hanya terdiri dari 20 unsur, dibandingkan dengan lebih dari 80 lebih jenis logam, nonlogam merupakan penyusun sebagian besar isi bumi, terutama lapisan luarnya.

Pada tabel periodik, unsur-unsur di daerah perbatasan antara logam dan nonlogam mempunyai sifat ganda. Misalnya unsur Boron (B) dan Silikon (Si) merupakan unsur nonlogam yang memilki beberapa sifat logam yang disebut unsur metaloid. 

C.      SIFAT FISIS LOGAM

Pada umumnya unsur logam mempunyai sifat fisis, antara lain:

1.      Logam akan memantulkan sinar yang datang dengan panjang gelombang dan frekuensi yang sama sehingga logam terlihat lebih mengkilat. Contohnya, emas (Au), perak (Ag), besi (Fe), dan seng (Zn).

2.      Logam dapat menghantarkan panas ketika dikenai sinar matahari, sehingga logam akan sangat panas (terbakar). Energi panas diteruskan oleh elektron sebagai akibat dari penambahan energi kinetik. Hal ini menyebabkan elektron bergerak lebih cepat. Energi panas ditransferkan melintasi logam yang diam melalui elektron yang bergerak.

3.      Logam juga dapat menghantarkan listrik karena elektronnya terdelokalisasi bebas bergerak di seluruh bagian struktur atom. Tembaga (Cu) sering dipakai dalam pembuatan kawat penghantar lisrik.

4.      Meabilitas, yaitu kemampuan logam untuk ditempa atau diubah menjadi bentuk lembaran. Sifat ini digunakan oleh pandai besi untuk membuat sepatu kuda dari batangan logam. Gulungan baja (besi) penggiling menggunakan sifat ini saat mereka mengulung batangan baja menjadi lembaran tipis untuk pembuatan alat-alat rumah tangga. Hal ini karena kemampuan atom-atom logam untuk menggelimpang antara atom yang satu dengan atom yang lain menjadi posisi yang baru tanpa memutuskan ikatan logam.

5.      Duktilitas yaitu kemampuan logam dirubah menjadi kawat dengan sifatnya yang mudah meregang jika ditarik. Tembaga (Cu) dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan kawat.

6.      Semua logam merupakan padatan pada suhu kamar dengan pengecualian raksa atau merkuri (Hg) yang berupa cairan pada suhu kamar.

7.      Semua logam bersifat keras, kecuali natrium (Na) dan kalium (Ca), yang lunak dan dapat dipotong dengan pisau.

8.      Umumnya logam memiliki kepadatan yang tinggi sehingga terasa berat jika dibawa.

9.      Logam juga dapat menimbulkan suara yang nyaring jika dipukul, sehingga dapat digunakan dalam pembuatan bel atau lonceng.

10.  Logam dapat ditarik magnet, sehingga logam disebut diamagnetik, misalnya besi (Fe).

D.      SIFAT FISIS NONLOGAM

Pada umumnya unsur nonlogam mempunyai sifat fisis, antara lain:

1.      Nonlogam tidak dapat memantulkan sinar yang datang sehingga nonlogam tidak terlihat mengkilat.

2.      Nonlogam tidak dapat menghantarkan panas dan listrik sehingga disebut sebagai isolator.

3.      Nonlogam sangat rapuh sehingga tidak dapat ditarik menjadi kabel atau ditempa menjadi lembaran.

4.      Densitas atau kepadatannya pun relatif rendah sehingga terasa ringan jika dibawa dan tidak bersifat diamagnetik (dapat ditarik magnet).

5.      Nonlogam berupa padatan, cairan dan gas pada suhu kamar. Contohnya padatan Carbon (C), cairan Bromin (Br) dan gas Hidrogen (H).

E.     SIFAT KIMIA LOGAM

Sifat-sifat kimia logam antara lain:

1..        Logam memiliki energi ionisasi yang rendah, oleh karena itu logam cenderung melepaskan elektronnya dengan mudah. Logam cenderung melepaskan elektron daripada menangkap elektron untuk membentuk kation. Logam berikatan dengan lainnya untuk mencapai stabil. Contohnya,     Na+         Mg2+       Al3+ .

2.      Umumnya logam cenderung memiliki titik leleh titik didih yang tinggi karena kekuatan ikatan logam. Kekuatan ikatan berbeda antara logam yang satu dengan logam yang lain tergantung pada jumlah elektron yang terdelokalisasi pada lautan elektron, dan pada susunan atom-atomnya.Sifat titik leleh menunjukkan kekerasan logam, titik leleh yang tinggi artinya logamnya keras, sedangkan titik leleh rendah artinya logamnya lemah. Semua logam memiliki titik leleh yang tinggi, kecuali merkuri (Hg), cerium (Ce), galium (Ga), timah (Sn) dan timbal (Pb).

3.      Logam memiliki 1 sampai 3 elektron dalam kulit terluar dari atom-atomnya.

4.      Kebanyakan logam oksida yang larut dalam air bereaksi untuk membentuk logam hidroksida. Contonya:

                   logam oksida     +        air               logam hidroksida

                        Na2O (s)       +       H2O (l)             2NaOH (aq)

                          CaO (s)       +       H2O (l)          Ca(OH)2 (aq)

5.      Logam oksida bereaksi dengan asam membentuk garam dan air. Contohnya:

                    logam oksida   +        asam               garam         +      air

                          MgO (s)     +     2HCl (aq)       MgCl 2 (aq)   +     H2O (l)

                             NiO (s)      +    H2SO4 (aq)       NiSO4 (aq)   +     H2O (l)

F.      SIFAT KIMIA NONLOGAM

Sifat-sifat kimia yang dimiliki unsur nonlogam antara lain:

1.        Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsur-unsur nonlogam cenderung menangkap

elektron karena memiliki energi ionisasi yang besar untuk membentuk anion. Contohnya,    Cl-      O2-      N3- .

2.      Umumnya unsur nonlogam memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah jika dibandingkan dengan unsur logam.

3.      Nonlogam memiliki 4 sampai 8 elektron dalam kulit terluar dari atom-atomnya.

4.      Nonlogam yang bereaksi dengan logam akan membentuk garam.

              nonlogam   +    logam          garam

                           3Br 2 (l)    +    2Al (s)         2AlBr 3 (s)

5.      Kebanyakan nonlogam oksida yang larut dalam air akan bereaksi membentuk asam. Contohnya:

                          nonlogam oksida     +        air                asam

                                 CO2 (g)             +     H2O (l)         H2CO3 (aq)

6.      Nonlogam dapat bereaksi dengan basa membentuk garam dan air.

                        nonlogam oksida  +          basa                garam        +       air

                                       CO 2 (g)       +   2NaOH (aq)      Na2CO3 (aq)  +    H2O (l)

G.      PENGGUNAAN LOGAM

Umumnya, logam bermanfaat bagi manusia, karena penggunaannya di bidang industri, pertanian, dan kedokteran. Contohnya, merkuri yang digunakan dalam proses klor alkali. Proses klor alkali merupakan proses elektrolisis yang berperan penting dalam industri manufaktur dan pemurnian zat kimia. Beberapa zat kimia yang dapat diperoleh dengan proses elektrolisis adalah natrium (Na), kalsium (Ca), magnesium (Mg), aluminium (Al), tembaga, seng, perak, hidrogen, klor, fluor, natrium hidroksida, kalium dikromat, dan kalium permanganat. Proses elektrolisis larutan natrium klorida tersebut merupakan proses klor alkali. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan natrium hidroksida di katode (kutub positif) dan gas klor di anode (kutub negatif).

Pada industri angkasa luar dan profesi kedokteran dibutuhkan bahan yang kuat, tahan karat, dan bersifat noniritin, seperti aloi titanium. Sebagian jenis logam merupakan unsur penting karena dibutuhkan dalam berbagai fungsi biokimiawi. Pada zaman dahulu, logam tertentu, seperti tembaga, besi, dan timah digunakan untuk membuat peralatan, perlengkapan mesin, dan senjata.

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, sehingga harganya mahal. Emas dan perak memiliki sifat penghantar listrik yang sangat baik sehingga banyak dipakai untuk melapisi konektor-konektor pada perangkat elektronik.

Kemampuan logam untuk meregang apabila ditarik disebut duktilitas. Kemampuan logam meregang dan menghantarkan listrik dimanfaatkan untuk membuat kawat atau kabel, contohnya tembaga. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa disebut maleabilitas. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa dimanfaatkan untuk membuat berbagai macam jenis barang, misalnya golok, pisau, cangkul, dan lain-lain.

Sebagai konduktor panas yang baik, logam juga digunakan untuk membuat panci. Logam bersifat kuat sehingga dapat digunakan untuk membangun rangka bangunan dan jembatan. Logam juga dapat menimbulkan suara dering yang nyaring jika dipukul, maka logam juga dapat digunakan dalam pembuatan bel.

Logam berat adalah logam dengan massa jenis lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Namun logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan apabila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh manusia. Beberapa logam tersebut 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 (Hg) yang tinggi. Udang dari tambak Sidoarjo pun pernah ditolak oleh 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 pada tanaman di perkebunan.

H.    PENGGUNAAN NONLOGAM

Belerang merupakan endapan gas belerang yang membatu. Terbentuknya belerang karena aktifitas vulkanisme. Belerang (Su) ini banyak digunakan di berbagai macam industri, misalnya

pupuk, kertas, cat, plastik, bahan sintetis, pengolahan minyak bumi, industri karet dan ban, industri gula pasir, aki, industri kimia, bahan peledak, pertenunan, film dan fotografi, industri logam dan besi baja, bahan korek api, obat-obatan dan lain-lain.

Belerang atau sulfur ini tersebar di Pegunungan Ijen (Jawa Timur), Dataran Tinggi Dieng (Jawa Tengah), dan Tangkuban Perahu (Jawa Barat).

Fosfat merupakan bahan endapan dari kotoran kelelawar dan burung. Fosfat terdapat di daerah karst terutama di dalam gua-gua. Pemanfaatannya digunakan untuk bahan utama pupuk fosfat. Tersebar di Bojonegoro (Jawa Timur), Ajibarang (Jawa Tengah), dan Bogor (Jawa Barat).

Contoh dari carbon (C) adalah intan atau berlian. Intan dalam tingkatan kekerasan batuan, merupakan batuan yang mempunyai tingkatan kekerasan paling tinggi, sehingga intan bisa digunakan untuk mengiris kaca dan marmer. Intan berasal dari endapan tumbuhan jenis pakis-pakisan yang telah mengalami proses yang sangat panjang dan lama. Pemanfaatan utama intan ialah digunakan sebagai perhiasan. Mineral intan tersebar di Martapura (Kalimantan Selatan),

Longiram (Kalimantan Timur), Sei Pinang (Kalimantan Tengah), dan Muara Mengkiang (Kalimantan barat).

Karbon monoksida (CO) lebih dikenal karena sifatnya yang beracun daripada kegunaannya. Gas ini dapat berikatan dengan haemoglobin dalam darah sehingga menghalangi fungsi utama darah sebagai pengangkut oksigen. Gas CO tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. CO di udara berasal dari pembakaran tak sempurna dalam mesin kendaraan bermotor dan industri. Beberapa penggunaan CO adalah sebagai reduktor pada pengolahan logam, sebagai bahan baku untuk membuat methanol dan merupakan komponen berbagai jenis bahan bakar gas.

Gas CO2 tidak beracun, tetapi jika kadarnya terlalu besar (10-20%) dapat membuat pingsan dan merusak sistem pernapasan. CO2 terbentuk pada pembakaran bahan bakar yang mengandung karbon seperti batu bara, minyak bumi, gas alam dan kayu. Gas ini juga dihasilkan pada pernapasan makhluk hidup. Karbon dioksida komersial diperoleh dari pembakaran residu penyulingan minyak bumi. Dalam jumlah besar juga diperoleh sebagai hasil samping produksi urea dan pembuatan alkohol dari proses peragian. Beberapa penggunaan komersial karbon dioksida adalah karbon dioksida padat yang disebut es kering digunakan sebagai pendingin, untuk memadamkan kebakaran dan untuk membuat minuman ringan.

KESIMPULAN

1.      Sifat fisis logam adalah mengkilat, konduktor panas dan listrik, merenggang jika ditarik, mudah ditempa, berupa padatan dalam suhu kamar, dapat ditarik oleh magnet, memiliki kepadatan yang tinggi dan berbunyi nyaring jika dipukul. Hal ini juga berlaku sebaliknya untuk unsur nonlogam, namun nonlogam dapat berupa padat cair dan gas dalam suhu kamar.

2.      Sifat kimia logam adalah mudah melepas elektron sehingga membentuk kation, memiliki 1 sampai 3 elektron valensi, titik leleh dan titik didihnya relatif tinggi, logam oksida yang larut dalam air bereaksi untuk membentuk logam hidroksida dan logam oksida bereaksi dengan asam membentuk garam dan air.

3.      Sifat kimia nonlogam adalah mudah menangkap elektron sehingga membentuk anion, memiliki 4 sampai 8 elektron di kulit terluarnya, titik leleh dan titik didihnya rendah, dapat bereaksi dengan logam membentuk garam, nonlogam oksida yang larut dalam air bereaksi membentuk asam dan juga dapat bereaksi dengan basa membentuk garam dan air.