Upload
prima
View
84
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
anorganik
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan ilmu kimia yang semakin pesat menyebabkan semakin banyaknya bahan-
bahan yang harus diketahui dan dipelajari, seperti banyak ditemuinya senyawa- senyawa
baru, baik senyawa organik maupun senyawa anorganikyang disertai dengan istilah-istilah
yang baru.
Seperti yang kita ketahui, pengelompokkan unsur telah dipelajari dalam tabel periodik
unsur. Para kimiawan mengamati bahwa ada unsur–unsur yang memiliki kemiripan sifat,
baik sifat fisik maupun sifat kimia, dan unsur–unsur yang memiliki kemiripan sifat itu
ditempatkan dalam satu golongan. Kemiripan sifat antar unsur disebabkan oleh kesamaan
elektron valensi. Berdasarkan kemiripan sifat dan kenaikan nomor atom tersebutlah maka
dibuat Tabel Periodik Unsur.Dalam sistem periodik unsur, ada 18 golongan dimana terbagi
menjadi 2 golongan besar yaitu golongan utama (IA – VIIIA ) dan golongan transisi (IB –
VIIIB), deret Lantanida, dan Actinida.
Lantanida adalah kelompok unsur kimia yang terdiri dari 15 unsur, mulai lantanum
(La) sampai lutetium (Lu) pada tabel periodik, dengan nomor atom 57 sampai 71.Semua
lantanida, kecuali lutetium, adalah unsur blok-f yang berarti bahwa elektronnya terisi
sampai orbit 4f. Kofigurasi elektron sub kulit terluar dari lantanida adalah 4f1-14, 5s2,
5p2, 6s2. Dalam bahasa yunani, lantanida mempunyai arti “saya bersembunyi” hal ini
disebabkan unsur-unsur yang termasuk lantanida ditemukan tidak tersendiri melainkan
melekat atau bersembunyi pada unsur lain. Misalnya Serium terdapat di kerak bumi,
Neodium terdapat pada bongkahan emas, dan tulium terdapat pada yodium.
Secara kimiawi, jari-jari atom unsur-unsur lantanida dari no 57 sampai dengan 71
mengalami penurunan, artinya seiring penambahan nomor, jari-jari atomnya semakin
memendek.Fenomena penurunan jari-jari atom dalam lantanida inilah dinamakan
kontraksi lantanida. Kontraksi inilah bertanggungjawab terhadap pemisahan lantanida
menjadi dua golongan yakni lantanida golongan ringan dan lantanida golongan berat
yang mengandung banyak mineral. Selain itu, kontraksi ini juga bertanggungjawab
terhadap kekerasan, kerapatan dan titik lebur unsur-unsur lantanida. Artinya penurunan
jari-jjari atom menjadikan dirinya lebih rapat, padat dan titik leburnya
tinggi. Berdasarkan hal tersebut nampaknya Lutesium yang paling rapat, padat dan lebih
tinggi titik leburnya dibandingkan unsur-unsur lain di golongan lantanida karena
Lutesium memiliki jari-jari atomnya yang terpendek dibandingkan yang lainnya.
Lantanida secara luas digunakan untuk laser, selain itu digunakan untuk pembuatan
keramik atau magnet.
Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak mungkin tidak melepaskan diri dari kimia
unsur. Misalnya saja kita memakai unsure serium pada pembuatan kaca dan unsur
praseodimium pada pembuatan pemantik rokok. Dengan kata lain unsur kimia sangat
dibutuhkan karena menjamin kelangsungan hidup. Dalam makalah ini akan menjelaskan
mengenai unsur-unsur lantanida diantaranya serium dan praseodimium. Sulit dibayangkan
jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini
mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau
paduan logamnya. Tidak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia
memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari
unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang
dimiliki unsur-unsur tersebut. Melalui makalah ini kami harapkan pembaca dapat memahami
dan mengetahui kimia unsur lebih spesifik lagi.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana sejarah unsur Serium dan Praseodimium?
2. Bagaimana kelimpahan dialam unsur Serium dan Praseodimium?
3. Apa saja sifat fisik dan kimia unsur Serium dan Praseodimium?
4. Bagaiman unsur Serium dan Praseodimium bereaksi dengan unsur lain ?
5. Bagaimana pembuatan unsur Serium dan Praseodimium?
6. Apa saja isotop unsur Serium dan Praseodimium?
7. Apa saja kegunaan unsur Serium dan Praseodimium?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui sejarah unsur Serium dan Praseodimium
2. Untuk mengetahui kelimpahan unsur Serium dan Praseodimium
3. Untuk mengetahui sifat fisik dan kimia unsur Serium dan Praseodimium
4. Untuk mengetahui reaksi-reaksi unsur Serium dan Praseodimium dengan unsur lain
5. Untuk mengetahui pembuatan unsur Serium dan Praseodimium
6. Untuk mengetahui isotop-isotop dari unsur Serium dan Praseodimium
7. Untuk mengetahui kegunaan dari unsur Serium dan Praseodimium
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 SERIUM
2.1.1 Sejarah
Serium (Cerium) adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Ce. Serium memiliki nomor atom 58 dan massa atom 140,12 gram/mol. Unsur
yang termasuk deret lantanida ini sering digunakan sebagai unsur pembentuk aloy
aluminium dan aloy magnesium. Di antara anggota lantanida yang lain, serium yang
paling banyak ditemukan di muka bumi.
Cerium ditemukan di daerah Bastnäs, pada 1803, oleh dua kimiawan Swedia, Jöns
Jacob Berzelius and Wilhelm von Hisinger. Pada tahun yang sama, unsur ini juga
ditemukan oleh Martin Heinrich Klaproth, kimiawan Jerman. Unsur ini diberi nama
Cerium oleh Berzelius. Nama ini diambil dari nama sebuah asteroid, yaitu Ceres, yang
ditemukan dua tahun sebelumnya.
Pada awal isolasinya, Cerium terdapat dalam bentuk oksidanya, dan diberi nama
ceria, istilah yang sampai saat ini pun masih digunakan. Logam ini terlalu elektropositif
untuk diisolasi melalui teknologi peleburan menggunakan arus, sebagaimana
karakteristik logam lantanida pada umumnya. Setelah perkembangan elektrokimia oleh
Humphry Davy lima tahun kemudian, dari tanah bisa dihasilkan logam-logam yang
dikandungnya. Ceria, diisolasi pada tahun 1803, mengandung semua lantanida yang
terdapat dalam bijih cerit dari Bastnäs, Swedia, dan hingga sekarang hanya mengandung
sekitar 45% dari apa yang sekarang ini dikenal sebagai ceria murni. Hal itu tidak terjadi
hingga Carl Gustaf Mosander berhasil menghilangkan lantana dan "didymia" pada akhir
1830-an, sehingga ceria diperoleh dalam keadaan murni. Wilhelm Hisinger merupakan
seorang pemilik tambang yang kaya raya dan ilmuwan yang masih amatir, serta menjadi
sponsor dari Berzelius. Dia memiliki atau mengendalikan tambang tersebut di Bastnäs,
dan selama lima tahun telah berusaha untuk menemukan komposisi dari jenis batuan
berat yang melimpah di tambangnya ("Tungstein of Bastnäs"), sekarang dikenal sebagai
cerite. Mosander dan keluarganya tinggal selama beberapa tahun di rumah yang sama
dengan Berzelius, diminta untuk menyelidiki lebih jauh tentang ceria.
2.1.2 Keberadaan Unsur di Alam
Di alam, Serium terdapat di kerak bumi yakni dalam beberapa jenis mineral,
diantaranya yaitu :
1. Bastnaesit (CeFCO3) merupakan sebuah fluoro-carbonate serium yang mengandung
60–70% oksida logam tanah jarang seperti Lanthanum dan Neodymium. Mineral
bastnaesit merupakan sumber logam tanah jarang yang utama di dunia. Bastnaesit
ditemukan dalam batuan kabonatit, dolomit breccia, pegmatit dan amphibole skarn.
2. Monazit ((Ce,La,Y,Th)PO3) merupakan senyawa fosfat logam tanah jarang yang
mengandung 50-70% oksida LTJ. Monasit diambil dari mineral pasir berat yang
merupakan hasil samping dari senyawa logam berat lain. Monasit memiliki
kandungan thorium yang cukup tinggi. Sehingga mineral tersebut memiliki sifat
radioaktif.
3. Xenotime (YPO4) merupakan senyawa ittrium phosphat yang mengandung 54-65%
LTJ termasuk erbium, cerium dan thorium. Xenotipe juga mineral yang ditemukan
dalam mineral pasir berat seperti pegmatite dan batuan leleh (igneous rocks).
4. Zircon merupakan senyawa zirconium silicate yang didalamnya ditemukan thorium,
ittrium dan cerium.
Monazite dan bastnasite adalah 2 sumber penting dari unsur serium. Dan
ditemukan di India, Brazil dan USA. Ce juga ditemukan di antara produk-produk
pembelahan radioaktif uranium, plutonium, dan thorium.
2.1.3 Sifat Fisika dan Sifat Kimia
Cerium adalah logam keperakan, termasuk ke dalam grup lantanida. Logam ini
menyerupai besi dalam warna dan kilaunya, tetapi teksturnya halus, dan lunak serta
mudah dibentuk. Unsur ini memiliki nomor atom sebesar 58, massa molekul relative
sebesar 140.116, titik lebur sebesar 798°C, titik didih sebesar 3424 0C. Cerium
merupakan logam yang kenampakannya menarik karena struktur elektroniknya yang
bervariasi. Energi di dalam orbital 4f-nya hampir sama dengan di luarnya atau elektron
valensinya, dan hanya sedikit energi yang dibutuhkan untuk mengganti kepemilikan
relatif dari level elektronik ini. Hal ini menimbulkan dua tingkat valensi. Sebagai contoh,
perubahan volume sekitar 10% terjadi ketika cerium diberi tekanan tinggi atau temperatur
rendah. Ini menunjukkan bahwa perubahan valensi dari 3 ke 4 terjadi ketika logam itu
didinginkan atau diberi tekanan tinggi. Kelakuan atau sifat cerium pada temperatur
rendah sangatlah kompleks.
1. Sifat Fisika
a) Fasa : Solid
b) Titik lebur : 1071 K (7980C atau 14680F)
c) Titik didih : 3697 K (34240C atau 61950F)
d) Warna : Putih Keperakan
e) Kalor Peleburan : 5,46 kJ.mol-1
f) Kalor Penguapan : 398 KJ.mol-1
g) Kapasitas kalor : 26,94 J. mol-1. K-1
h) Massa jenis (mendekati suhu kamar) : 6,67 g/cm-3
i) Massa jenis cairan pada titik leleh : 6,55 g/cm-3
j) Tekanan Uap (Pa) : 1(1992 K), 10(2194 K), 100(2442 K),
k) Konduktivitas termal : 11.3 W. m-1.K-1
2. Sifat Kimia
a) Jenis unsur : logam
b) Nomor atom : 58
c) Berat atom : 140,116
d) Bilangan oksidasi : +4, +3
e) Energi Ionisasi : pertama : 534.4 kJ.mol–1
kedua : 1050 kJ.mol–1
ketiga : 1949 kJ.mol–
f) Jari – jari atom : 181.8 pm
g) Elektronegativitas : 1,12 (skala Pauling)
h) Sifat Kemagnetan : paramagnetik
i) Struktur kristal : Kubus pusat muka(facecenteredcubic)
j) Volume atom : 21 cm3 / mol
Unsur serium ini hanya dapat berada dalam dua keadaan oksidasi +4 dan +3.
Dalam keadaan kuadrivalen, serium merupakan pereaksi oksidasi yang kuat mengalami
reaksi tunggal.
Ce4+ + e Ce 3+
Ion Ce (IV) dipergunakan dalam larutan - larutan keasaman tinggi karena
hidrolisa akan menghasilkan pengendapan pada larutan-larutan dengan konsentrasi ion
hidrogen yang rendah. Ion serium(IV) dan ion serium (III) membentuk kompleks-
kompleks yang stabil dengan beragam anion. Beberapa kimiawan menamakan asam dan
garam dari serium untuk menunjukan, bahwa unsurnya ada sebagai suatu anion
kompleks, dan bukan sebagai kation. Misalnya garam (NH4)2Ce(NO2)6 dinamakan
ammonium heksanitratoserat.
Serium adalah zat pereduksi yang kuat dan menyala, seperti pereduksian Ce(III)
fluoride dengan kalsium, atau dengan elektrolisis Ce(III) klorida cair atau senyawa
serium halida lainnya, secara spontan dalam udara pada suhu 65-80˚C. Binatang yang
disuntik oleh serium dalam dosis tinggi akan mati karena mengenai jantung dan saluran
darah.
Serium (IV) oksida adalah oksidator yang sangat kuat, pada temperatur tinggi akan
bereaksi dengan bahan organik. Dalam air dingin serium terdekomposisi dengan lambat,
tetapi bisa terdekomposisi dengan cepat bila berada dalam air hangat.
Serium mudah berikatan dengan atom oksigen sehingga pada suhu kamar, serium
mudah berkarat, apalagi kalau udaranya lembab. Uap dari serium yang terbakar
merupakan racun. Air tidak boleh digunakan dalam menghentikan serium yang terbakar
yang secara reaksi akan menimbulkan gas hidrogen. Para ilmuwan meyakini bahwa
serium memiliki empat modofikasi alotropi. Pada suhu kamar dan tekanan atmosfer
serium disebut sebagai cerium-γ. Di bawah -16°C berubah menjadi cerium-β. Di bawah
-172°C berubah lagi menjadi cerium-α. Lalu transformasi serium selesai pada -269°C.
Ion Ce(IV) dapat dipergunakan dalam kebanyakan titrasi yang menggunakan
permanganate, dan Ion Ce(IV) memiliki sifat-sifat yang sering membuatnya suatu pilihan
yang lebih baik sebagai pereaksi oksidasi daripada permanganat. Kelebihan-kelebihan
utama ion ini dibandingkan permanganat adalah sebagai berikut ;
1. Hanya ada satu kondisi oksidasi, Ce(III), berasal dari ion Ce(IV) yang direduksi.
2. Merupakan agen pengoksidasi yang amat kuat dan dapat mengubah
intensitas daya mengoksidasiannya yang beragam dengan memilih
asam yang dipergunakan.
3. Larutan-larutan asam sulfat dari ion Ce(IV) amat stabil.Larutannya dapat disimpan untuk
waktu yang tak tebatas tanpa perubahan konsentrasi. Larutan dalam asam-asam nitrat dan
perklorat terurai, tetapi hanya perlahan-lahan.
4. Ion klorida dengan konsentrasi sedang, tidak mudah dioksidasi, bahkan dengan adanya
besi. Reagennya dapat digunakan untuk penitrasian besi dalam larutan asam klorida tanpa
memerlukan larutan pencegah Zimmermann-Reinhardt, karena ion klorida tidak bias
langsung dioksidasi. Larutan serium(IV) dapat dipergunakan, bahkan dengan adanya ion
klorida, untuk oksidasi yang harus dilakukan dengan menggunakan pereaksi berlebih
pada suhu yang dipertinggi. Akan tetapi ion klorida dioksidasi jika larutan dididihkan.
Namun demikian, larutan- larutan Ce(IV) dalam asam klorida tidak stabil jika konsentrasi
dari asam tersebut lebih besar dari 1 M.
5. Garam serium(IV) ammonium nitrat, yang cukup murni untuk ditimbang secara langsung
dalam pembuatan larutan standar tersedia.
6. Meskipun ion Ce(IV) berwarna kuning, warnanya tidak menyebabkan kesukaran pada
pembacaan buret, jika konsentrasi tidak lebih besar dari kira-kira 0.1 M, maka ion Ce(III)
tidak berwarna.
2.1.4 Reaksi dengan Unsur Lain
Cerium Komersial adalah besi berwarna abu-abu, perak ketika dalam bentuk murni,
dan lembut dan ulet seperti timah. Teroksidasi di udara pada suhu kamar untuk
membentuk CeO2. Logam Cerium perlahan bereaksi dengan air, dan dengan cepat larut
dalam asam encer, kecuali asam fluorida (HF) yang mengarah pada pembentukan lapisan
pelindung fluoride (CeF3) pada permukaan logam. Cerium dengan mudah terbakar dan
menyala di udara, membentuk pembakaran berwarna putih-panas. Sifat piroforik Cerium
menyumbang salah satu aplikasi metalurgi Cerium yang penting dalam flints ringan.
Cerium harus disimpan dalam hampa udara atau dalam suasana inert. Cerium bersifat
paramagnetik yang cukup kuat baik di bawah dan di atas suhu kamar dan menjadi
antiferromagnetik dibawah suhu 13 K (-260 ° C, atau -436 ° F). Cerium menjadi
superkonduktor di kisaran milikelvin pada tekanan melebihi 20 kilobar.
1. Reaksi dengan oksigen
Logam cerium dengan lambat memudar di udara dan terbakar dengan cepat pada150°C
membentuk cerium(IV) oksida :
Ce(s) + O2(g) CeO2(s)
2. Reaksi dengan air
Cerium cukup elektropositif dan bereaksi lambat dengan air dingin dan cukup cepat
dengan air panas membentuk cerium hidroksida dan gas hidrogen .
2Ce(s) + 6H2O(l) 2Ce(OH)3(aq) + 3H2(g)
3. Reaksi dengan halogen
Logam cerium bereaksi dengan semua unsur halogen membentuk cerium (III) halida.
2Ce (s) +3F2 (g) 2CeF3(s) [putih]
2Ce (s) +3Cl2 (g) 2CeCl3(s) [putih]
2Ce (s) +3Br2 (g) 2CeBr3(s) [putih]
2Ce (s) +3I2(g) 2CeI3(s) [kuning]
4. Reaksi dengan asam
Cerium cepat larut dalam asam encer, kecuali asam fluorida (HF) yang mengarah
pada pembentukan lapisan pelindung fluoride (CeF3) pada permukaan logam. Cerium
larut dalam asam sulfat membentuk larutan yang mengandung ion-ion Ce(III) yang tak
berwarna, yang terdapat dalam bentuk kompleks [Ce(OH2)9]3+.
2Ce (s) + 3H2SO4 (aq) 2Ce3+ (aq) + 3SO4
2-(aq) + 3H2(g)
2.1.5 Proses Pembuatan
Serium (Ce) diisolasi dengan cara dioksidasi menjadi Ce (IV) dan kemudian
diendapkan dari HNO3 6M sebagai ceric iodat atau dipisahkan dengan ekstraksi pelarut.
Serium (IV) juga 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.
2Ce(NO3)3 (aq) + 2HNO3(aq) → 2Ce(NO3)4(aq) + H2O(l)
Isolasi serium juga disediakan secara komersial sehingga tidak perlu dibuat di
laboratorium, yang mana sulit mengisolasinya dari logam murni. Cerium murni dapat di
isolasi dengan elektrolisis CeCl3 dan NaCl ( atau CaCl2) dalam sel grafit yang bertindak
sebagai katode dan anode. Hasil samping yang di peroleh adalah gas klorin.
CeCl3(aq) → Ce3+(aq)
+ 3Cl-(aq)
Katoda : Ce3+(aq) + 3e → Ce(s)
Anoda : 3Cl-(aq) → 3/2 Cl2 (g) + 3e
Reaksi sel : Ce3+(aq) + 3Cl-
(aq) → Ce(s) + 3/2 Cl2 (g)
2.1.6 Isotop
Secara alami, cerium terdiri atas empat isotop stabil; 136Ce, 138Ce, 140Ce, dan 142Ce
dengan 140Ce sebagai isotop yang paling melimpah. Kelimpahan isotop-isotop tersebut
adalah:
136Ce = 0,185%
138Ce = 0,251%
140Ce = 88,450%
142Ce = 11,114%
Adapun radioisotop dari cerium meliputi:
Isotop Massa Waktu Paruh
134 Ce 133.9090 3,16 hari
135 Ce 134,90915 17,7 jam
137 Ce 136,90788 9,0 jam
139 Ce 138,90665 137,6 hari
141 Ce 140.908272 32,50 hari
143 Ce 142.912382 1,38 hari
144 Ce 143.913643 284,6 hari
2.1.7 Kegunaan
Serium adalah komponen logam alloy alam, yang secara ekstensif digunakan dalam
pembuatan alloy piroforik untuk pemantik rokok. Serium digunakan dalam pembuatan
kaca, baik sebagai komponen maupun sebagai pewarna. Serium, dengan unsur tanah
jarang lainnya, digunakan dalam menyalakan bunga api karbon khususnya dalam industri
pembuatan film. Serium juga sangat berguna sebagai katalis dalam proses pemurnian
minyak bumi, penerapan metalurgi dan nuklir. 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. 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.
Oksida serium yang merupakan penyusun utama mantel gas yang menghasilkan
cahaya putih bila dipanaskan dengan nyala api dan muncul sebagai katalis hidrokarbon
dalam oven yang membersihkan secara otomatis yang terintegrasi dengan tembok oven
untuk mencegah penumpukan residu proses memasak. Oksida serium mulai sering
digunakan sebagai zat pemoles kaca sebagai pengganti rouge ,karena daya polesnya lebih
cepat. 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. Cerium sulfat digunakan secara ekstensif dalam analisis kuantitatif
volumetri sebagai zat oksidator. 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.
2.2 PRASEODIMIUM
2.2.1 Sejarah
Nama unsur praseodimium berasal dari kata-kata prasios Yunani dan didymos
yang berarti kembar hijau. Praseodimium ditemukan oleh Carl F. Auer von Welsbach,
seorang ahli kimia Jerman, pada tahun 1885. Pada tahun 1841, Mosander mengekstrak
tanah jarang didymia dari lantana; pada tahun1879, Lecoq de Boisbaudran mengisolasi
tanah baru, samaria, dari didymia yang didapatdari mineral samarskit. Enam tahun
kemudian, pada tahun 1885, von Welsbach memisahkan didymia menjadi dua komponen,
praseodymia dan neodymia, yang memberikan senyawa garam dengan warna yang
berbeda. Sebagaimana unsur tanah jarang lainnya, senyawa unsur ini dalam larutan
memiliki garis atau pita spektrum absorbsi yang cukup nyata dan tajam, hanya sedikit
saja yang lebarnya hanya beberapa angstrom.
2.2.2 Keberadaan Unsur di Alam
Unsur praseodimium jarang ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi
namun ia berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Praseodimium terdapat
bersamaan dengan unsur tanah jarang dalam berbagai mineral. monazit dan bastnasit
adalah sumber komersial yang utama untuk logam tanah jarang. Logam ini baru dapat
dihasilkan dalam kondisi relatif murni pada tahun 1931.
2.2.3 Sifat Fisika dan Sifat Kimia
Praseodimium lunak, seperti perak, mudah ditempa. Lebih resisten terhadap korosi
dalam udara daripada europium, lantanum, cerium atau neodium, tapi unsur ini
membentuk lapisan oksida hijau yang mengelupas bila terpapar dengan udara. Seperti
unsur tanah jarang lainnya, unsur ini harus disimpan terlindung dari sinar matahari, dalam
minyak mineral atau plastik bersegel.
a) Sifat Fisika
Fasa pada Suhu Kamar : Padat
Titik lebur : 1204 K
Titik didih : 3793 K
massa Jenis : 6.77 g/cm3
Konduktivitas termal : 11,4 (Wm-1 K-1)
Entalpi penguapan : 313,8 kj/mol
Kapasitas panas : 0.193 Jg-1K-1
b) Sifat Kimia
Jenis unsur : logam
Nomor atom : 59
Konfigurasi elektron : [Xe] 4f3 6s2
Berat atom : 140,90765
Energi ionisasi
Pertama : 522 kJ.mol-1
Kedua : 1.016 kJ.mol-1
Ketiga :2.082,4 kJ.mol-1
Keempat :3.752 kJ.mol-1
Kelima :5.534 kJ.mol-1
Bilangan oksidasi : +3, +2
2.2.4 Reaksi dengan Unsur Lain
Logam praseodimium luruh perlahan di udara dan mudah terbakar pada suhu 150°C
untuk membentuk praseodimium (III, IV) oksida. Praseodymium cukup elektropositif
dan bereaksi lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk
membentuk praseodymium hidroksida. Logam praseodymium bereaksi dengan semua
halogen. Dalam senyawanya, praseodymium memiliki bilangan oksidasi +2, +3 dan atau
4. Praseodymium (IV) adalah oksidan yang kuat, langsung mengoksidasi air untuk
oksigen elementer (O2), atau asam klorida untuk unsur klorin.
a. Reaksi dengan air
2Pr(s) + 6H2O(l) 2Pr(OH)3(aq) + 3H2(g)
b. Reaksi dengan oksigen
Membentuk lapisan oksida hijau yang mengelupas bila terpapar dengan udara
4Pr(s) + 3O2(g) 2Pr2O3(s)
c. Reaksi dengan halogen
Logam praseodimium bereaksi dengan semua unsur halogen:
2Pr (s) +3F2 (g) 2PrF3(s)
2Pr (s) +3Cl2 (g) 2PrCl3(s)
2Pr (s) +3Br2 (g) 2PrBr3(s)
2Pr (s) +3I2(g) 2PrI3(s)
2.2.5 Proses Pembuatan
Praseodimium dapat dibuat dengan beberapa metode, seperti reduksi kalsium
terhadap senyawa praseodimium klorida atau florida anhidrat. Isolasi logam
praseodymium bisa diperoleh secara komersil sehingga tidak perlu dibuat di
laboratorium. Praseodymium murni dapat diperoleh dengan mereduksi PrF3 dengan
logam kalsium. Reaksinya :
2PrF3 + 3Ca → 2Pr + 3CaF.
2.2.6 Isotop
Praseodimium memiliki satu isotop yang stabil di alam yaitu 141Pr sedangkan 8
lainnya adalah radioisotop diantaranya 137Pr, 138Pr, 139Pr, 140Pr, 142Pr, 143Pr, 144Pr, 145Pr.
2.2.7 Kegunaan
Kegunaan logam praseodimium adalah:
1. Praseodimium dipadukan dengan magnesium untuk membuat logam yang kekuatan
tinggi yang digunakan dalam mesin pesawat.
2. Bahan pemantik rokok
Logam alloy alam, digunakan sebagai pemantik rokok, mengandung logam
praseodimium sebanyak 5%. Oksida unsur tanah jarang, termasuk Pr2O3 adalah di
antara zat yang paling banyak dihasilkan. Bersamaan dengan unsur tanah jarang
lainnya.
3. Bahan pembuat busur bunga api
Praseodimium digunakan sebagai bahan inti pada busur bunga api karbon yang
digunakan dalam industri pembuatan film untuk penerangan studio dan proyeksi.
4. Bahan pewarna
Garam praseodimium digunakan untuk mewarnai kaca dan enamel, ketika dicampur
dengan bahan tertentu lainnya, praseodimium menghasilkan warna kuning bersih
yang kuat dan tidak lazim pada kaca.
5. Sebagai pelindung mata
Kaca didymium, yang mana penyusunnya adalah praseodymium merupakan pewarna
untuk pelindung mata tukang las.