Boron adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang B dan nomor atom 5. Elemen metaloid trivalen, boron banyak terdapat di batu borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.
1. Latar Belakang Masalah
Unsur-unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al), galium (Ga), indium(In), dan thalium (Th). Golongan ini memiliki sifat yang berbeda dengan golongan IA dan golongan IIA.
Konfigurasi elektron dari unsur golongan IIIA
5B = 2 3
13Al = 2 8 3
31Ga = 2 8 18 3
49In = 2 8 18 18 3
81Tl = 2 8 18 32 18 8 3
Sifat – sifat unsur golongan III A.
B Al Ga In Tl
Nomor atom 5 13 31 49 81
Jari –jari atom (A0) 0,80 1,25 1,24 1,50 1,55
Jari –jari ion (A0) - 0,45 0,60 0,81 0,95
Kerapatan (g/cm3) 2,54 2,70 5,90 7,30 11,85
Titik Leleh (0K) 2300 932 303 429 577
Titik Didih (0K) 4200 2720 2510 2320 1740
Energi ionisasi (I) (kJ/mol) 807 577 579 556 590
Energi ionisasi (II) (kJ/mol) 2425 1816 1979 1820 1971
Energi ionisasi (III) (kJ/mol) 3658 2744 2962 2703 2874
Tabel diatas menunjukkan ringkasan beberapa sifat penting dari unsur-unsur golongan IIIA. Fakta yang terpenting pada tabel diatas adalah tingginya titik leleh Boron dan titik leleh Galium yang relatif rendah; peningkatan yang signifikan pada potensial reduksi dari atas ke bawah dalam satu golongan; tingginya energi ionisasi dari golongan nonlogam (boron) dan besarnya peningkatan kepadatan dari atas ke bawah dalam satu golongan.
Penjelasan singkat tentang unsur-unsur logam utama golongan boron
Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.
¬¬¬¬¬¬¬Ciri-ciri optik unsur ini termasuklah penghantaran cahaya inframerah. Pada suhu piawai boron adalah pengalir elektrik yang kurang baik, tetapi merupakan pengalir yang baik pada suhu yang tinggi. Boron merupakan unsur yang kurang elektron dan mempunyai p-orbital yang kosong. Ia bersifat elektrofilik. Sebagian boron sering berkelakuan seperti asam Lewis yaitu siap untuk terikat dengan bahan kaya elektron untuk memenuhi kecenderungan boron untuk mendapatkan elektron.
Sifat Fisika Dari Unsur-Usur Logam Utama Golongan III A
BORON
Titik Leleh : 2349 K (20760C)
Titik Didih : 4200 K (39270C)
Kalor peleburan : 5,59 kJ/mol
Kalor penguapan : 254 kJ/mol
Cara Mendapatkan Unsur-Unsur Logam Utama Golongan boron
Sumber boron yang melimpah adalah borax (Na2B4O5 (OH)4.8 H2O) dan kernite (Na2B4O5 (OH)4.2 H2O). Ini susah diperoleh dalam bentuk murni. Ini dapat dibuat terus dengan reduksi oksidasi magnesium, B2O3. Oksidasi ini dapat dibuat melalui pemanasan asam borik, B(OH)3, yang diperoleh dari borax.
B2O3 + 3 Mg → 2B + 3 MgO
Akan tetapi hasil ini sering kali dicemari dengan logam borida (proses ini agak menakjubkan). Boron murni bisa diperoleh dengan menurunkan halogenida boron yang mudah menguap dengan hidrogen pada suhu tinggi.
Senyawa-Senyawa Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA
BARON
Pada bagian ini kita akan membahas beberapa persenyawaan boron dengan halogen ( yang disebut sebagai halida), dengan oksigen (yang dikenal dengan oksida), dengan hidrogen (yang dikenal dengan hidrida) dan beberapa senyawa boron lainnya.
Untuk setiap senyawa, bilangan oksidasi boron sudah diberikan, tetapi bilangan oksidasi tersebut kurang berguna untuk unsur-unsur blok p khususnya. Tetapi umumnya dari senyawa boron yang terbentuk, bilangan oksidasinya adalah tiga ( 3 ).
•Hidrida
Istilah hidrida digunakan untuk mengindikasikan senyawa dengan jenis MxHy
Diborane (6): B2H6
Decaborane (14): B10H14
Hexaborane (10): B6H10
Pentaborane (9): B5H9
Pentaborane (11): B5H11
Tetraborane (10): B4H10
•Flourida
Senyawa –senyawa boron yang terbentuk dengan flourida adalah sebagai berikut :
Boron trifluoride: BF3
Diboron tetrafluoride: B2F4
•Klorida
Boron trichloride: BCl3
Diboron tetrachloride: B2Cl4
•Nitrida
Ketika boron dipanaskan dengan unsur nitrogen, hasilnya adalah senyawa putih padatan dengan bentuk empiris BN yang disebut dengan nama boron nitrida. Beberapa alasan yang menarik tentang boron nitrida adalah kemiripan strukturnya dengan grafit. Pada tekanan tinggi, boron nitride berubah menjadi lebih padat, lebih keras ( kekerasannya mendekati intan). Nitrida juga berperan sebagai penghambat elektrik tetapi mengalirkan haba (kalor) seperti logam. Unsur ini juga mempunyai sifat pelincir sama seperti grafit.
Reaksi-Reaksi Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan III A
BARON
•Reaksi boron dengan udara
Kemampuan boron bereaksi dengan udara bergantung pada kekristalan sampel tersebut, suhu, ukuran partikel, dan kemurniannya. Boron tidak bereaksi dengan udara pada suhu kamar. Pada temperatur tinggi, boron terbakar membentuk boron (III) Oksida, B2O3.
4B + 3O2 (g) → 2 B2O3
•Reaksi boron dengan air
Boron tidak bereaksi dengan air pada kondisi normal
•Reaksi boron dengan halogen
Boron bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti flourin (F2), klorin (Cl2), bromine (Br2), membentuk trihalida menjadi boron (III) flourida, boron (III) bromida, boron (III) klorida.
2B (s) + 3F2 (g) → 2 BF3
2B (s) + 3Cl2 (g) → 2 BCl3
2B (s) + 3Br2 (g) → 2 BBr3
•Reaksi boron dengan asam
Kristal boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam hidroklorida (HCl) atau pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk serbuk mengoksidasi dengan lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat.
Kegunaan Unsur-Unsur Logam Utama Golongan III A.
a. Kegunaan unsur BARON
•Natrium tetraborat pentaidrat (Na¬2¬B¬4¬O¬7¬. 5H¬2¬O) yang digunakan¬¬ dalam menghasilkan kaca gentian penebat dan peluntur natrium perborat.
•Asam ortoborik (H¬3¬BO¬3¬¬) atau asam Borik yang digunakan dalam penghasilan textil kaca gentian dan paparan panel rata.
•Natrium tetraborat dekahidrat (Na¬2¬B¬4¬O¬7¬. 10H¬2¬O) atau yang dikenal dengan nama boras digunakan dalam penghasilan pelekat.
•Asam Borik belum lama ini digunakan sebagai racun serangga, terutamannya menentang semut atau lipas.
•Sebagian boron digunakan secara meluas dalam sÃntesis organik dalam pembuatan kaca borosilikat dan borofosfosilikat.
•Boron-10 juga digunakan untuk membantu dalam pengawalan reactor nuklir, sejenis pelindung daripada sinaran dan dalam pengesanan neutron.
•Boron-11 yang dipatenkan (boron susut) digunakan dalam pembuatan kaca borosilikat dalam bidang elektronik pengerasan sinaran.
•Filamen boron adalah bahan berkekuatan tinggi dan ringan yang biasanya digunakan dalam struktur aeroangkasa maju sebagai componen bahan komposit.
•Natrium borohidrida (NaBH4) ialah agen penurun kimia yang popular digunakan untuk menurunkan aldehid dan keton menjadi alcohol.
