Pengertian dan Sejarah Unsur Transisi Periode 4

Sejarah Unsur Transisi periode 4

A. Scandium
1. Pengertian
Skandium adalah unsur kimia dalam jadual berkala yang mempunyai simbol Sc dan nombor atom 21. Sejenis logam peralihan yang lembut, keperakan dan putih, skandium wujud dalam galian nadir daripada Skandinavia dan kadang kala dikelaskan bersama-sama dengan yttrium dan lantanid-lantanid sebagai nadir bumi.



2. Sejarah
Dmitri Mendeleev menggunakan hukum berkala, dalam tahun 1869, untuk meramal kewujudan dan juga sifat-sifat tiga unsur yang belum diketahui termasuklah satu yang beliau namakan ekaboron.
Lars Fredrick Nilson dan pasukannya, tidak menyedari tentang ramalan tersebut pada musim bunga tahun 1879, sedang mencari logam-logam nadir bumi; dia telah menemui unsur yang baru menggunakan analisis spektra dalam mineral euksenit dan gadolinit. Beliau namakannya sebagai Skandium, daripada Latin Scandia yang bermaksud "Skandinavia", dan dengan cara pengasingan unsur dengan memproses 10 kilogram euksenit dengan sisa baki nadir bumi, beliau berjaya memperolehi 2 gram skandium oksida (Sc2O3) yang sangat tulen.
Per Teodor Cleve membuat kesimpulan bahawa skandium berpadanan tepat dengan ekaboran yang dicari-cari, dan telah memberitahu Mendeleev tentang perkara itu pada bulan Ogos.
Fischer, Brunger, and Grienelaus menyediakan logam skandium dengan julung-julung kalinya pada tahun 1937, melalui elektrolisis leburan eutektik kalium, litium, dan skandium klorida pada suhu 700 to 800°C. Dawai tungsten dalam sebekas zink cecair merupakan elektrod-elektrod dalam mangkuk pijar grafit. Paun pertama ketulenan 99% logam skandium tidak dihasilkan sehinggalah tahun 1960

B. Titanium
1. Pengertian
Titanium adalah unsur kimia dalam jadual berkala yang mempunyai simbol Ti dan nombor atom 22. Ia sejenis logam peralihan berwarna putih keperakan yang ringan, kuat, berkilau, dan tahan kakisan (termasuklah ketahanan terhadap air laut dan klorin). Titanium digunakan dalam aloi ringan dan kuat (terutamanya bersama besi dan aluminium) manakala sebatiannya yang paling lazim, titanium dioksida, digunakan dalam pewarna putih. Contoh-contoh pewarna putih yang mengandungi titanium oksida adalah cecair pemadam dan cat-cat putih yang biasa digunakan untuk mengecat kembali dinding. Ia juga digunakan dalam ubat gigi, cat putih penanda jalan, dan dalam bunga api putih. Bahan-bahan yang mengandungi titanium dipanggil titaniferus.
Unsur ini wujud dalam pelbagai jenis mineral dan sumber utamanya adalah rutil dan ilmenit, yang teragih secara meluas atas permukaan Bumi. Terdapat dua bentuk alotrop dan lima isotop yang wujud secara semula jadi bagi unsur ini; 46Ti sehingga ke 50Ti dengan 48Ti merupakan yang paling berlimpah (73.8%). Salah satu ciri utama titanium adalah ia sekuat keluli walaupun dengan hanya 60% ketumpatannya. Sifat-sifat titanium adalah secara kimia dan fizikalnya serupa dengan zirkonium.

2. Sejarah
Titanium ditemui di Creed, Cornwall di England oleh ahli geologi amatur Reverend William Gregor pada 1791. Beliau mengiktiraf kehadiran unsur baru ini dalam iaitu ilmenit, dan menamakannya menachite (ejaan lain manaccanite), sempena mukim berdekatan Manaccan [3]. Pada sekitar masa yang sama, Franz Joseph Muller juga menghasilkan bahan yang sama, tetapi tidak dapat mengenalinya. Unsur ini ditemui kembali secara berasingan beberapa tahun kemudian oleh ahli kimia Jerman Martin Heinrich Klaproth dalam bijih rutil. Klaproth mengesahkannya sebagai unsur baru dan pada 1795 menamakannya sempena Titan dalam mitologi Yunani.
Unsur ini amat sukar disarikan daripada bijihnya sejak bertahun lamanya. Logam titanium tulen (99.9%) pertama kalinya disediakan pada tahun 1910 oleh Matthew A. Hunter melalui pemanasan TiCl4 dengan natrium dalam bom keluli pada suhu 700-800 °C dalam proses Hunter. Logam titanium tidak digunakan di luar makmal sehinggalah 1946 apabila William Justin Kroll membuktikan bahawa titanium boleh dihasilkan secara komersil dengan menurunkan titanium tetraklorida dengan magnesium dalam proses Kroll, iaitu proses yang masih digunakan pada hari ini.
Dalam tahun 1950-1960 Kesatuan Soviet cuba untuk memonopoli pasaran titanium dunia sebagai taktik dalam Perang Dingin untuk menghalang ketenteraan Amerika daripada memanfaatkannya.[perlu petikan] Walau dengan usaha-usaha ini, Amerika Syarikat memperoleh jumlah titanium yang besar apabila sebuah syarikat Eropah menubuhkan perwakilan bagi membolehkan agensi perisikan luar negeri A.S. untuk membelinya. Malahan, titanium bagi pesawat peninjau A.S. SR-71 yang sangat berjaya, diperolehi daripada Kesatuan Soviet pada kemuncak Perang Dingin.
Sehingga 1956 penghasilan hasil keluaran kilang titanium adalah lebih daripada 6 million kg/setahun.(1).


C. Vanadium
1. Pengertian
Vanadium adalah unsur kimia dalam jadual berkala yang mempunyai simbol dan nombor atom 23. Sejenis unsur nadir, lembut dan mulur, vanadium dijumpai dalam bentuk campuran dalam sesetengah mineral dan digunakan terutamanya untuk menghasilkan sesetengah aloi. Ia merupakan salah satu daripada 26 unsur yang biasa dijumpai dalam benda hidup.

2. Sejarah
Vanadium (dewi Skandinavia, Vanadis) asalnya ditemui oleh Andrés Manuel del Río (seorang ahli mineralogi Sepanyol) di Mexico City, dalam tahun 1801. Beliau memanggilnya plumbum coklat (sekarang dipanggil vanadinit). Melalui kaji selidik, warna vanadium mengingatkan beliau tentang kromium, maka dinamakan unsur itu pankromium. Beliau kemudian menamakan lagi sebatian ini sebagai eritronium, kerana kebanyakan garamnya bertukar menjadi merah apabila dipanaskan. Ahli kimia Perancis Hippolyte Victor Collet-Descotils dengan salahnya mengumumkan bahawa unsur baru del Rio hanyalah kromium yang tak tulen. Del Rio juga mengingatkan bahawa beliau tersilap dan menerima kenyataan ahli kimia Perancis itu yang juga disokong oleh kawan Del Rio iaitu Baron Alexander von Humboldt
Dalam tahun 1831, Sefström daripada Sweden menjumpa kembali vanadium dalam oksida baru yang dijumpai beliau semasa mengkaji beberapa bijih besi dan kemudiannya pada tahun yang sama Friedrich Wöhler mengesahkan hasil kerja del Rio yang lebih awal. Kemudian, George William Featherstonhaugh, salah satu daripada ahli geologi Amerika Syarikat yang pertama, mencadangkan unsur ini untuk dinamakan "rionium" sempena Del Rio, tetapi ini tidak pernah terjadi.
Logam vanadium diasingkan oleh Henry Enfield Roscoe dalam tahun 1867, dan beliau telah menurunkan vanadium(III) klorida (VCl3) dengan hidrogen. Nama vanadium berasal daripada nama Vanadis, seorang dewi dalam mitologi Skandinavia, kerana unsur ini mempunyai sebatian kimia yang beraneka warna dan cantik.


D. Krom
1. Pengertian
Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24.
Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolisme gula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency).
Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih.
Perpaduan Kromium dengan besi dan nikel menghasilkan baja tahan karat.

2. Sejarah
Ditemukan pada tahun 1797 oleh Vauquelin, yang membuat logam khrom pada tahun berikutnya. Khrom adalah logam berwarna abu-abu, berkilau, keras sehingga memerlukan proses pemolesan yang cukup tinggi.



E. Mangan
1. Pengertian
Mangan adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Mn dan nomor atom 25.

2. Sejarah
Pertama kali dikenali oleh Scheele, Bergman dan ahli lainnya sebagai unsur dan diisolasi oleh Gahn pada tahun 1774, dengan mereduksi mangan dioksida dengan karbon.



F. Besi
1. Pengertian
Besi adalah unsur dalam jadual berkala yang mempunyai simbol Fe dan nombor atom 26. Besi merupakan logam yang berada dalam kumpulan 8 dan kala (period) 4.

2. Sejarah
Tanda-tanda pertama kegunaan besi datangnya dari Sumeria dan Mesir, di mana sekitar 4000 SM, benda kecil, seperti mata lembing dan perhiasan, dihasilkan dari besi yang didapati dari meteor. Oleh kerana meteor jatuh dari langit sebahagian ahli bahasa menjangkakan bahawa perkataan Inggeris iron, yang which has cognates in many northern and bahasa Eropah barat, terhasil dari perkataan Etruska aisar yang bererti "Dewa-dewa".
Sekitar 3000 SM hingga 2000 SM, semakin banyak objek besi yang dikerjakan dihasilkan (dibezakan dengan besi meteor melalui ketiadaan nikel dalam barangan besi tersebut) di Mesopotamia, Anatolia, dan Mesir. Bagaimanapun, kegunaannya kemungkinannya untuk upacara tertentu, dan besi merupakan logam yang mahal, lebih mahal berbanding emas. Dalam epik Iliad, kebanyakan senjata merupakan gangsa, tetapi ketulan besi digunakan untuk perdagangan. Sebahagian sumber (lihat rujukan What Caused the Iron Age? di bawah) mencadangkan bahawa besi dihasilkan sebagai hasil sampingan dari penyucian tembaga ketika itu, sebagai besi span, dan tidak dihasilkan oleh pakar logam masa itu. Pada 1600 SM hingga 1200 SM, besi digunakan secara lebih meluas di Timur Tengah, tetapi tidak menggantikan kegunaan gangsa.


Kapak besi dari Zaman Besi Sweden yang ditemui di Gotland, Sweden.
Dari tempoh abad ke-12 SM hingga abad ke-10 SM, terdapat peralihan pantas di Timur Tengah dari segi peralatan dan senjata gangsa kepada besi. Faktor utama peralihan ini tidak kelihatannya sebagai kelebihan teknologi kerjabesi, tetapi sebaliknya disebabkan gangguan bekalan timah. Tempoh peralihan ini, yang berlaku pada tempoh berlainan ditempat berlainan di dunia, mengorak langkah ke zaman tamadun yang dikenali sebagai Zaman Besi.
Serentak dengan peralihan dari gangsa kepada besi adalah jumpaan proses pengkarbonan, yang merupakan proses menambah karbon kepada besi masa itu. Besi yang dihasilkan adalah besi span, campuran besi dan sanga dengan karbon dan karbida, yang kemudiannya diketuk dan dilipat untuk membebaskan jismi slag dan mengoksidakan kandungan karbon, dengan itu menghasilkan besi tempa. Besi tempa amat kurang kandungan karbon dan tidak mudah dikeraskan melalui celupan. Orang-orang Timur Tengah mendapati bahawa hasil yang lebih keras boleh dihasilkan dengan memanaskan objek besi tempa dalam campuran arang untuk tempoh yang lama, dan kemudiannya dicelup dalam air atau minyak. Barangan yang terhasil, yang mempunyai permukaan besi waja, adalah lebih keras dan tahan berbanding gangsa yang digantikannya.
Di negara China besi pertama digunakan juga adalah besi meteor, dengan bukti arkeologi mengenai barangan besi tempa muncul di barat laut, berhampiran Xinjiang, pada abad ke-8 SM. Barangan ini dibuat dengan besi tempa, dicipta melalui proses yang sama dengan yang digunakan di Timur Tengah dan Eropah, dan dipercayai diimport oleh penduduk bukan Cina.
Pada tahun-tahun terakhir Dinasti Zhou (ca 550 BC), keupayaan penghasilan barangan besi bermula disebabkan teknologi tanur yang berkembang tinggi. Menghasilkan rerelau bagas (blast furnace) yang berupaya menghasilkan suhu melebihi 1,300 K, negara Cina telah memajukan penghasilan besi tuang, atau besi mentah
Jika bijih besi dipanaskan serentak dengan karbon sehingga 1420-1470 K, cecair likat terbentuk, satu aloi sekitar 96.5% besi dan 3.5% karbon. Hasil ini kuat, boleh dibentuk menjadi bentuk halus, tetapi terlalu rapuh untuk dibentuk, kecuali ia dinyahkarbon (decarburized) untuk menyingkir kebanyakan karbon. Sebahagian besar penghasilan besi zaman Dinasti Zhou berikut, adalah besi tuang. Besi, bagaimanapun, kekal sebagai penghasilan orang bawahan, digunakan oleh peladang selama beberapa ratus tahun, dan tidak menarik minat kaum bangsawan China sehingga Sinasti Qin (sekitar 221 SM).
Besi tuang mundur di Eropah, disebabkan pelebur Eropah hanya mampu mencapai suhu sekitar 1000 K. Sebahagian besar Abad Pertengahan, di Eropah Barat, besi masih dihasilkan dengan menggunakan besi sponge menjadi besi tempa. Contoh besi tuang yang terawal di Eropah dijumpai dua tempat di Sweden, Lapphyttan dan Vinarhyttan, antara 1150 hingga 1350. Terdapat cadangan oleh para penyelidik bahawa ia mungkin diperkenalkan oleh puak Mongol menyeberangi Russia ketapak tersebut, tertapi tidak terdapat bukti kepada hipothesis ini. Bagaimanapun, menjelang akhir abad ke empat belas, pasaran bagi besi tuang mulai terbentuk, sebagai permintaan bagi peluru meriam yang diperbuat daripada besi tuang.
Peleburan besi awal (sebagaimana proses ini dikenali) menggunakan arang sebagai sumber haba dan agen penurun. Pada abad ke-18 bekalan kayu di England kehabisan dan kok(arang), bahanapi fosil, digunakan sebagai ganti. Innovasi ini oleh Abraham Darby membekalkan tenaga untuk Revolusi Perindustrian di England.


G. Kobal
1. Pengertian
Kobal adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27.
Warna: sedikit berkilauan, metalik, keabu-abuan Penggolongan: Metalik Ketersediaan: unsur kimia kobal tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. contoh besar Dan kecil unsur kimia. Unsur kimia kobalt juga merupakan suatu unsure dengan sifat rapuh agak kerasdan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Unsur kimia kobalt adalah batu bintang. Deposit bijih. Cobalt-60 ( 60Co) adalah suatu isotop yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar ( radiasi energi tinggi). unsur kimia/kobalt mewarnai gelas/kaca serta memiliki suatu keindahan warna kebiruan.

2. Sejarah
Ditemukan oleh Brandt pada tahun 1735.


H. Nikel
1. Pengertian
Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28.
Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras.
Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok, dan peralatan memasak), ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri.

2. Sejarah
Kegunaan nikel adalah secara tidak sengaja, dan boleh dikesan sehingga 3500 SM. Gangsa dari kini dikenali sebagai Syria mempunyai kandungan nikel sehingga dua peratus. Tambahan lagi, manuskrip Cina membayangkan bahawa "tembaga putih" (contoh. baitung) telah digunakan di Timur antara 1700 SM dan 1400 SM. Bagaimanapun, disebabkan bijih nikel mudah dikelirukan denga bijih perak, sebarang salah faham mengenai hal ini dan kegunaannya lebih ditumpukan kepada masa kini.
Galian yang mengandungi nikel (contoh. kupfernikel, bererti tembaga setan ("Nick"), atau tembaga palsu) digunakan bagi mewarnakan kaca menjadi hijau. Pada tahun 1751, Baron Axel Fredrik Cronstedt sedang cuba menghasilkan tembaga dari kupfernikel (kini dikenali sebagai nikolit), dan sebaliknya dapat logam putih yang digelar olehnya sebagai nikel.
Di Amerika Syarikat, istilah "nikel" atau "nick" pada asalnya digunakan untuk duit syiling tembaga-nikel sen Indian yang diperkenalkan pada tahun 1859 dan kemudiannya, untuk duit syiling tiga sen yang diperkenalkan pada tahun 1865. Pada tahun berikutnya, nama itu dipergunakan untuk nikel perisai lima sen sehingga hari ini. Duit-duit syiling yang diperbuat daripada nikel tulen digunakan buat pertama kali pada tahun 1881 di Switzerland. [1]


I. Tembaga
1. Pengertian
Tembaga berwarna coklat keabu-abuan dan mempunyai struktur kristal FCC. Tembaga ini mempunyai sifat sifat yang sangat baik yakni; sebagai penghantar listrik dan panas yang baik, mampu tempa, duktil dan mudah dibentuk menjadi plat-plat atau kawat

2. Sejarah
Pada zaman Yunani, logam ini dikenal dengan nama chalkos Tembaga merupakan sumber penting bagi orang-orang Rom dan Yunani. Pada zaman Rom, ia dikenali sebagai aes Cyprium (aes merupakan istilah umum Latin bagi aloi tembaga seperti gangsa dan logam-logam lain, dan Cyprium kerana kebanyakannya dilombong di Cyprus.) Daripada itu, perkataan ini menjadi cuprum dan dalam Bahasa Melayu kuprum. Perkataan tembaga pula berasal dari perkataan Sanskrit bagi tembaga iaitu tàmra.[1]
Tembaga dikaitkan dengan dewi Aphrodite/Venus dalam mitologi dan alkimia, kerana rupanya yang cantik berkilau, kegunaan lamanya dalam pembuatan cermin, dan pengaitannya dengan Cyprus, tempat yang suci bagi dewi tersebut. Dalam bidang alkimia, simbol bagi tembaga adalah juga simbol yang digunakan untuk planet Venus.
Tembaga dalam bentuk aslinya adalah salah satu daripada hanya sebilangan logam yang wujud secara semula jadi sebagai mineral yang tidak bersebati. Tembaga diketahui oleh manusia daripada tamadun yang paling lama pernah dicatatkan, dan mempunyai sejarah penggunaan sekurang-kurangnya 10,000 tahun lamanya. Satu loket tembaga ditemui di kawasan yang pada masa kininya Iraq utara dan bertarikh 8700 SM. Pada sekitar 5000 SM, terdapat tanda-tanda peleburan tembaga, penyarian tembaga daripada sebatian tembaga ringkas seperti malakit atau azurit. Antara tapak-tapak arkeologi seperti di Anatolia, Çatal Höyük (~6000 SM) menunjukkan artifak manik-manik tembaga asli dan plumbum yang telah dilebur, tetapi tiada tembaga yang dilebur. Can Hasan pula (~5000 SM) mempunyai laluan kepada tembaga lebur; dalam tapak ini dijumpai artifak tembaga tuang tertua pernah diketahui, iaitu sebuah cokmar kepala tembaga.
Peleburan tembaga nampaknya telah berkembang secara berasingan dalam beberapa bahagian dunia. Di samping perkembangan di Anatolia pada 5000 SM, ia dikembangkan di China sebelum 2800 SM, Amerika Tengah sekitar 600 TM, dan Afrika Barat sekitar 900 TM.[2]
Terdapat artifak-artifak tembaga dan gangsa daripada kota-kota Sumeria yang bertarikh 3000 SM, manakala artifak-artifak Mesir dalam bentuk tembaga dan tembaga yang dialoikan bersama timah juga mempunyai usia yang sama. Dalam satu piramid, satu sistem pempaipan tembaga ditemui berusia 5000 tahun.
Orang-orang Mesir mendapati bahawa dengan mencampurkan sejumlah kecil timah akan membuatkan logam tembaga lebih mudah untuk dituang, oleh itu aloi gangsa ditemui di Mesir hampir-hampir sewaktu dengan penemuan tembaga. Penggunaan tembaga dalam zaman China kuno bertarikh sekurang-kurangnya 2000 SM. Pada 1200 SM, gangsa-gangsa yang baik mutunya telah dihasilkan di China. Perhatikan bahawa tarikh-tarikh ini dipengaruhi oleh waktu-waktu peperangan dan penaklukan, kerana tembaga sangat mudah untuk dilebur dan digunakan kembali. Di Eropah, Oetzi si orang Ais, mayat lelaki yang diawet dengan baik yang bertarikh 3200 SM, ditemui dengan kapak berbucu tembaga yang berketulenan 99.7%. Kandungan tinggi arsenik pada rambutnya mencadangkan bahawa dia terlibat dalam peleburan tembaga. Loyang, sejenis aloi zink dan tembaga, diketahui oleh orang Yunani tetapi julung kali digunakan dengan meluasnya oleh orang Rom.
Penggunaan gangsa sangatlah berleluasa pada suatu zaman ketamadunanan sehinggakan ia dinamakan Zaman Gangsa. Zaman peralihan dalam sebahagian kawasan antara zaman Neolitik yang sebelumnya dan Zaman Gangsa, adalah dinamakan Kalkolitik, iaitu beberapa peralatan tembaga berketulenan tinggi digunakan bersama-sama dengan peralatan batu.
Di Asia Tenggara, tapak arkeologi di Phumi Mlu Prey, Kemboja menemui tanda-tanda kegiatan penuangan gangsa dan besi yang diusahakan sebelum abad pertama Masihi. Di tapak tamadun Dong Son, Vietnam pula terdapatnya artifak-artifak gangsa yang bertarikh antara 500 SM ke 100 SM. Di Malaysia, artifak gangsa tertua ditemui di daerah Klang dalam bentuk genta {loceng) manakala artifak tembaga tetua iaitu sebuah gong, yang ditemui di Terengganu.[3]



J. Seng
1. Pengertian
Seng (bahasa Belanda: zink) adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39.
Seng tidak diperoleh dengan bebas di alam, melainkan dalam bentuk terikat. Mineral yang mengandung seng di alam bebas antara lain kalamin, franklinit, smithsonit, willenit dan zinkit.
2. Sejarah
(Jerman: zink) Berabad-abad sebelum seng dikenal sebagai unsur tersendiri yang unik, bijih seng telah digunakan dalam pembuatan kuningan. Campuran logam yang mengandung 87% seng telah ditemukan di reruntuhan daerah Transylvania purba.
Logam seng telah diproduksi dalam abat ke-13 di Indina dengan mereduksi calamine dengan bahan-bahan organik seperti kapas. Logam ini ditemukan kembali di Eropa oleh Marggraf di tahun 1746, yang menunjukkan bahwa unsur ini dapat dibuat dengan cara mereduksi calamine dengan arang.