golongan boron

7/17/2019 Golongan Boron

http://slidepdf.com/reader/full/golongan-boron-568f790fd1c3f 1/6

GOLONGAN BORON dan KARBON

Unsur

Unsur golongan boron dan karbon menunjukkan variasi yang luas dalam kelimpahan dalam batuan kerak, lautan dan atmosfer. Karbon, aluminium dan silikon semuanya berlimpah, tetapidi kosmik rendah dan kelimpahan terrestrial boron, seperti lithium dan beryllium,menggambarkan bagaimana unsur-unsur ringan ini menyimpang dalam sintesis inti.Kelimpahan rendah dari anggota yang lebih berat dari kedua golongan sesuai denganmenurunnya kestabilan inti unsur tersebut. Kecuali germanium, semua unsur golongan karbonmelimpah daripada anggota boron dan golongan nitrogen. Perbedaan pokok dari kestabilanyang lebih besar dari inti yang mempunyai jumlah proton genap dibandingkan dengan yangmempunyai jumlah proton ganjil.Terdapat variasi sifat kimia dan fisika yang luas. Anggota teringan masing-masing golonganadalah nonlogam dan yang terberat adalah logam. Kemiripan fisik dan kimia terutamaditegaskan antara boron dan tetangga diagonal i. !alam senya"a, boron dan silikon sifatkimia"inya keras, dan dalam bentuk unsurnya secara mekanik keras, padatan semikonduktor.Kejadian atau peristi"a dari dua atau lebih perbedaan polimorf yang cukup berarti adalahkarakter umum unsur blok p, dan digambarkan dengan baik oleh unsur boron dan karbon.

ifat kimia boron, karbon, silikon da germanium secara nyata non logam.Keelektronegatifannya sama dengan hidrogen dan membentuk banyak kovalen denganhidrogen dan senya"a alkil. Unsur ringan ini, boron aluminium, karbon dan silikon adalahoxophile dan fluorophile yang kuat, juga mempunyai afinitas terhadap oksigen dan fluorinyang tinggi. Karakter o#ophilic nyata dalam eksistensi dari luasnya seri oksoanion, borat.,aluminat, karbonat dan silikat. Kemiripan oksofilisitas dan fluorofilisitas boron dan silikonsuatu contoh hubungan diagonalnya. $erla"anan dengan perilaku unsur ringan, unsur berat

seperti thallium dan Pb mempunyai afinitas terhadap soft anion lebih tinggi, seperti ion %-

dan&- daripada terhadap anion keras 'hard(. Thallium dan Pb dikelompokkan sebagai kimia"ilunak 'soft(.Tabel berikut menunjukkan kedua kelompok mempunyai tingkat oksidasi )* 'golongan %%%(dan )+ untuk golongan % . Perkecualian umum Tl dan Pb, bilangan oksidasi umum adalah )dan )&. Pada tingkat oksidasi ini relatif stabil sebagai contoh adanya efek pasangan inert .

Unsur I/(kJ mol - ! "# r $o%/& rion/& Appearan$e ' sifat k oksidasiumum

ol.%%%$Al

a

%nTl

ol %/ien

Pb

011230231

220201

4053053543403 2

&4,+,5,0

,30&,4+

&,22,14

&,4,15

&,**

4,02,+*,2*

,53,3

4,33, 3,&&,+4,32

4,2+4,5&

4,044,01

4,+44,2*4,514,1&

!ark, emikonduktor 6ogam6ogam

m.p. *4 ° /soft logamlogam soft

hard insulator 'intan(semilogam 'grafit(

logamlogam

logam soft

**,*

,*,*

++

&,+&,+&,+



)*++

+*,

* .

* *,) *0, *1* . * 2

*.

B Al Ga In l 3 4i Ge 4n 56

Kelimpahan crustal unsur golongan *7%%% dan golongan +7% .

GOLONGAN BORON

olongan boron menunjukkan banyaknya7besarnya macam struktur. ebagai contoh, boronsendiri eksis dalam beberapa polimorf yang keras dan tahap terhadap panas . Tiga fasa padatyang mana struktur kristal adalah cocok mengandung satuan icosahedral '&4 faced ( $- &sebagai building block . atuan icosahedral adalah motif recurring dalam kimia boron danakan ditemukan lagi dalam struktur logam borida dan boron hidrida. emua anggota boronadalah logam, dan sifat kimianya seperti 8

7i6oran 8(a! sintesis 8

* 6i 9 9 + ) + $: * & $&9 5 ) * 6i 9 : + , ' 9 ; $, Al(

Kedua, 6i$9 + dan 6iAl9 +, seperti 6i9, pereaksi yang baik untuk penyedia 9-. Tetapiumumnya menyukai 6i9 dan <a9 karena larut dalam eter. intesis ini dilakukan denganudara yang strict exclusion 'dalam vakum, karena diboran ignite kontak dengan udara(.!iboran dekomposisi sangat lambat pada suhu ruang, membentuk boron hidrida higherdan non-volatile dan padatan kuning. Ada 5 boron hidrida yang berbeda, salah satu klasmempunyai formula $ n9 n)+ dll., yang kaya hidrogen dan kurang stabil, mempunyaiformula $ n9 n)5 . /ontoh pentaboran' (, $ 29 , tetraboran' 4(, $ +9 4, dan pentaboran'1(,$ 29 1. Systematic name untuk diboran adalah diboran'5(= namun ada diboran'0( .

emua boran tak ber"arna, >at diamagnetik. Range dari gas '$ & dan $ + hidrida(, hinggali?uid volatile '$ 2 dan $ 5 hidrida(, hingga padatan sublimat, $ 49 +. Diboran dapat disintesis melalui metatesis antara boron halida(BF 3 ) dan sumber hidrida, seperti i!l" #$ banyak boran higher dapat dibuat melalui pirolisis parsial dari diboran%

(6! Oksidasiemua boron hidrida adalah flammable , dan beberapa lebih ringan, termasuk diboran,

bereaksi spontan dengan udara, sering eksplosif &iolence dan green flash 8

$ &9 5'g( ) * @ &'g( & $'@9( *'s(

@ksidasi udara umumnya untuk hidrida blok- p. 9anya 9: dan 9 &@ tidak terbakar diudara= beberapa 'termasuk $ &9 5( terbakar spontan ketika kontak dengan udara.



$oran ringan segera terhidrolisis oleh air8

$ &9 5'g( ) 5 9 &@'l( & $'@9( *'a?( ) 5 9 &'g(

ebagai gambar di ba"ah, $9 * adalah asam 6e"is, dan mekanisme reaksi hidrolisis ini

menyertakan koordinasi 9 &@ sebagai basa 6e"is. olekular hidrogen membentuk melaluikombinasi muatan positif parsial atom 9 pada @ dengan muatan parsial negatif atom 9

pada $.Semua boron hidrida adalah flammable, kadang'kadang eksplosif, dan banyakdiantaranya susceptible to hydrolisis%

($! Keasaman Le:is!ua different clea&age pattern diamati8 symmetric clea&age dan unsymmetric clea&age .Bang simetri 8

B B

H

H

H

H

H

H

) & <'/9 *(* & B N

H

H

H

CH 3CH 3

CH 3

ejumlah kompleks yang eksis macam ini. %a sebagian menarik karena isoelektronikdengan hidrokarbon. /ontohnya, produk reaksi di atas isoelektronik dengan &,&-dimetilpropan 'neopentan, /'/9 *(+(. Kestabilan cenderung menunjukkan bah"a $9 *

adalah asam 6e"is soft, $9 * transfer ke atom donor yang soft juga dan asam 6e"isyang ;arder , $: *, bergabung dengan atom donor < yang ;ard 8

9 *$<'/9 *(* ) : *$ '/9 *(& 9 *$ '/9 *(& ) : *$<'/9 *(*

Ceaksi langsung diboran dan ammonia hasilnya dalam uns<mmetri$al $lea%age, yangmana cleavage leading ke produk ionik 8

B BH

H

H

H

H

H

B

H

H) & <9

*

NH 3

NH 3

) B

H

HH H

) -

(d! =idro6orasi 8Ceaksi addisi 9-$ across multiple bond 8

9 *$-@C & ) 9 &/;/9 & ―ether /9 */9 &$9 & ) C &@



Ion tetra;idro6orat

!iboran bereaksi dengan logam alkali hidrida menghasilkan garam yang mengandung iontetrahidroborat. 8

$ &9 5 ) & 6i9 & 6i$9 +

intesis dilakukan dalam ruang tanpa udara dan dalam nona?ueous solvent seperti short-chain polyether 8 /9 *@/9 &/9 &@/9 *.Ceaksi ini sebagai contoh lain keasaman 6e"is $9 * menujukebasaan 6e"is strong, 9-. %on $9 +

- isoelektronik dengan /9 + dan <9 +) .

$9 +- /9 + <9 +

)

Karakter 8 hidridik - protik

/9 + bukan asam maupun basa.6ogam alkali tetrahidroborat sangat berguna di lab. !an pereaksi komersial. ereka seringdipakai sebagai mild source ion 9 - , sebagai pereduksi umum, dan sebagai precursor untuksebagian besar senya"a boron-hidrogen. 9ampir semua reaksi ini dilakukan dalam pelarutnonakua polar.

B

H

H

H

H Al

H

H

H

HB

BH

H

H

DAl'$9 +(*E

9

4en<a:a 6oron dengan umsur elektronegatif

(a! =alida

B

Cl

Br

B

Br

Br

Cl

Cl

$r *$$/l *

Tabel8 ifat representatif $oron trihalida=alida m>p>/ 3 6>p>/ 3 ?rG / (kJ>mol- !

$F *, F ; :/l$r %

- &3- 43-+5+1

- 44&

1& 4

- &-**1-&*&)&



B B

Cl

Cl

Cl

/l

! &h

B B

Cl

ClCl

Cl

! &d

B

B

BB

Cl

Cl

Cl

Cl

$ +/l +

(6! Oksida dan sen<a:a oksoAsam borat, $'@9 (*, asam $ronsted yang sangat lemah dalam larutan air. <amun,kesetimbangan lebih rumit daripada karakter reaksi transfer proton bronsted sederhanadari asam okso blok-p. Asam borat sendiri faktanya asam 6e"is lemah primer, dankompleks membentuk dengan 9 &@, 9 &@$'@9( *, adalah sumber proton yang aktual8

$'@9( *'a?( ) & 9 &@'l( 9 *@) 'a?( ) D$'@9( +E-'a?(, pK a ; 1,&

uatu tipikal banyak unsur ringan di dua golongan, terdapat kecenderungan untuk anion berpolimerisasi kondensasi, dengan hilangnya 9 &@. Karenanya dalam larutan basa ataunetral yang pekat, kesetimbangan adl.8

* $'@9( *'a?( D$*@*'@9( +E-'a?( ) 9 ) 'a?( ) & 9 &@'l(, K ; ,+ # 4 -3.

Ceaksi asam borat dengan alkohol dalam asam sulfat menghasilkan pembentukan ester borat sederhana, suatu senya"a bentuk $'@C( *8

$'@9( * ) * /9 *@9 ―9 & @+ $'@/9 *(* ) *9 &@

B

O O

BB

O OHHO

HO OH

D$*@*'@9( +E-

-



B

O O

H 2 C CH 2

HO OH-

B

O O

BB

O O --O

D$*@5E*-

O - -

($! 4en<a:a dengan nitrogen

Boron $luster(a! Logam 6orida

(6! Ikatan dan struktur 6oran ;ig;er dan 6oro;idrida

@etallo6oran3ar6oran

Golongan Kar6on ( +/I !

golongan boron

Documents