Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik

Apa itu lantanida?

Deret lantanida adalah deretan unsur yang terletak di bawah blok utama tabel periodik, di dalam blok f bersama dengan aktinida. Mereka semua adalah logam. Lantanida menempati unsur 57-71 dan bercabang setelah barium pada tabel periodik.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Konfigurasi elektronnya sangat mirip dengan logam transisi, tetapi dengan kulit elektron keempat yang dapat menampung 18 elektron. Mereka memiliki sifat yang mirip dengan logam transisi tetapi memiliki beberapa karakteristik dan aplikasi yang unik. Lantanida, bersama dengan skandium dan itrium, dikenal sebagai unsur tanah jarang.

Sifat Karakteristik Lantanida

1. Lantanida umumnya ditemukan di kerak bumi sebagai senyawa dengan logam lain
2. Lantanida reaktif dan membentuk senyawa ionik dengan nonlogam
3. Lantanida memudar, artinya mereka cepat kehilangan kilau/kilapnya saat terkena udara
4. Lantanida disimpan dalam minyak atau gas mulia untuk mencegahnya memudar
5. Lantanida berbentuk padat dalam keadaan STP
6. Kebanyakan lantanida hanya menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi
7. Unsur tanah jarang cukup sulit dibedakan, karena memiliki sifat fisik dan kimia yang mirip
8. Unsur tanah jarang memiliki sifat elektronik dan magnetik yang unik, yang memungkinkan mereka untuk menempati ceruk khusus dalam teknologi

Apakah Unsur Lantanida ini Langka?

Unsur lantanida tidak terlalu langka. Cerium adalah unsur paling melimpah ke-25 di kerak bumi, lebih umum daripada tembaga. Monazit adalah kelompok mineral yang mengandung konsentrasi tertinggi unsur tanah jarang. Monazit biasanya mengandung fosfat serium, lantanum, neodymium, samarium, dan/atau praseodymium. Ini juga sering mengandung thorium, dan kadang-kadang uranium, yang membuatnya menjadi radioaktif. Monazite ditemukan di Brazil, India, Afrika Selatan, Australia dan Amerika Serikat. Mengekstraksi elemen tanah jarang dari Monazite adalah proses yang ekstensif, membutuhkan banyak penyaringan dan netralisasi.

Daftar Unsur Lantanida

Lantanum (unsur 57)

Nama Lanthanum berasal dari kata Yunani Lanthanein, yang berarti “tersembunyi”. Ditemukan oleh Ahli Kimia Swedia Carl Gustaf Masander pada tahun 1839. Cukup lunak untuk dipotong dengan pisau, ulet, dan berwarna keperakan. Lanthanum memiliki banyak kegunaan industri, termasuk penyalaan senter, korek api, dan pipa peniup. Ini juga digunakan dalam katoda elektron dan bola lampu untuk mencegah cahaya kuning dipancarkan.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik

Cerium (unsur 58)

Cerium memiliki sifat fisik yang mirip dengan lantanum dan memiliki penampilan yang mirip pula. Ini adalah lantanida paling melimpah di kerak bumi. Cerium ditemukan oleh ahli kimia Jerman Martin Heinrich Klaproth pada tahun 1803. Dinamai setelah planet kerdil Ceres, yang mengorbit matahari antara Mars dan Jupiter. Cerium mudah bereaksi dengan air dan unsur halogen. Senyawa berbasis cerium digunakan untuk memoles kaca, tetapi juga digunakan dalam catalytic converter dan lampu LED untuk menghasilkan warna putih.

Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik

Praseodimium (Unsur 59)

Praseodimium memiliki karakteristik fisik yang mirip dengan cerium dan lantanum. Namun, ia memiliki sifat optik, listrik, dan magnet yang jauh lebih kuat. Terlalu reaktif untuk terjadi secara alami dalam bentuk unsur murninya. Praseodimium ditemukan oleh ahli kimia Austria Baron Carl Aur von Welsbach saat memisahkan garam berwarna berbeda. Tidak seperti banyak logam tanah jarang lainnya, praseodimium bersifat paramagnetik pada semua suhu. Praseodimium digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari pewarna keramik hingga turbin angin hingga magnet bertenaga tinggi.Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik

Neodymium (Unsur 60)

Neodymium memberikan banyak sifat fisik dan kimia dengan lantanida sebelumnya, tetapi tidak seperti teman pada tabel periodiknya, Neodymium mampu menampilkan banyak warna melalui beberapa keadaan oksidasi. Unsur ini menghasilkan merah muda, biru, dan kuning di tingkat oksidasi masing-masing +2, +3, +4.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Sebagian besar neodymium alami di bumi berada di Asia timur. Unsur ini juga ditemukan oleh Welsbach pada tahun 1885. Penggunaan paling signifikan dari Neodymium adalah dalam elektronik. Neodymium mampu membentuk paduan magnet yang kuat dengan logam lain.
Paduan ini digunakan dalam beragam teknologi modern, seperti speaker, mikrofon, dan headphone. Magnet berbasis neodymium besar ditemukan di motor listrik mobil hibrida. Neodymium adalah salah satu elemen paling berpengaruh dan penting dari ekonomi abad ke-21.

Promethium (Unsur 61)

Promethium adalah salah satu elemen paling langka di bumi. Diperkirakan hanya ada sekitar 500 gram di seluruh dunia yang terdapat di kerak bumi. Namun, dapat diproduksi di laboratorium dengan membombardir Uranium-235 dengan neutron pada kecepatan yang sangat tinggi.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Proses ini menghasilkan Promethium-147, satu-satunya isotop unsur dengan aplikasi praktis. Ini pertama kali disintesis secara tidak sengaja di Oak Ridge National Lab di Tennessee pada tahun 1945. Relatif sedikit ilmu kimia yang diketahui mengenai promethium karena sangat tidak stabil dan dengan demikian sulit untuk dipelajari. Di luar penelitian, satu-satunya penggunaan promethium adalah pada baterai atom.

Samarium (Unsur 62)

Samarium memiliki kilau keperakan yang sama seperti lantanida lainnya, tetapi jauh lebih keras dan agak lebih ulet. Unsur ini juga teroksidasi di udara, tetapi jauh lebih lambat. Samarium ditemukan di beberapa bagian kerak bumi dengan konsentrasi setinggi 3%, sehingga relatif melimpah.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Ahli kimia Prancis Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran menemukan, mengisolasi, dan menamai elemen tersebut pada tahun 1879. Seperti elemen sepupunya neodymium, samarium digunakan untuk membuat magnet berdaya tinggi, tetapi magnet berbasis samarium mampu menahan suhu yang jauh lebih besar.

Europium (Unsur 63)

Europium sejauh ini merupakan lantanida yang paling reaktif. Reaktivitasnya yang tinggi mengharuskannya disimpan dalam cairan inert untuk mencegahnya bereaksi dengan udara. Europium mudah bereaksi dengan semua halogen dan membentuk senyawa stabil dengan kalkogen.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Seperti samarium, ditemukan oleh Boisbaudran pada tahun 1892. Tidak seperti samarium, sangat lunak dan mudah dibentuk. Europium adalah salah satu elemen paling langka di bumi. Europium murni tidak ada di alam. Itu harus ditambang dari mineral seperti monasit. Europium tidak memiliki banyak aplikasi seperti lantanida lainnya, tetapi digunakan di banyak perangkat optoelektronik, seperti laser dan lampu neon.

Gadolinium  (Unsur 64)

Gadolinium memiliki sifat fisik yang lebih mirip dengan serium dan praseodymium daripada europium. Pada suhu di atas 20 derajat Celcius, itu adalah elemen paling paramagnetik pada tabel periodik. Bentuk unsur yang teroksidasi dapat ditemukan di alam.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Gadolinium pertama kali ditemukan oleh ahli kimia Swiss Jean Charles de Marignac pada tahun 1880 dan kemudian diisolasi oleh Boisbaudran. Pada suhu tinggi, gadolinium membentuk senyawa biner dengan banyak nonlogam. Ini juga berfungsi sebagai agen pereduksi kuat dalam percobaan laboratorium. Satu-satunya penggunaan industri gadolinium yang diketahui adalah sebagai pelindung di dalam reaktor nuklir.

Terbium (Unsur 65)

Terbium memiliki sifat fisik yang mirip dengan europium. Unsur ini juga secara eksklusif ditemukan dalam mineral seperti cerite, monasit, dan euxenite. Terbium ditemukan oleh ahli kimia Swedia Carl Gustaf Mosander pada tahun 1843.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Terbium adalah elemen elektropositif yang bereaksi dengan air, halogen, dan asam kuat. Salah satu kegunaan Terbium dalam industri adalah sebagai stabilizer pada sel bahan bakar bertemperatur tinggi. Ini juga digunakan dalam produksi perangkat elektronik, seperti sistem sonar, dan tabung TV berwarna.

Disprosium (unsur 66)

Disprosium adalah lantanida yang sangat magnetis. Sifat magnetisnya yang khas dibuat paling kuat ketika suhu sangat rendah. Ini adalah lantanida yang paling lambat memudar.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Boisbaudran berkomentar tentang betapa sulitnya elemen itu untuk diisolasi dengan asam, kemudian menamakannya setelah kata Yunani “dysprositos” yang diterjemahkan menjadi “sulit didapat”. Aplikasi utama disprosium adalah magnet pada turbin angin.

Holmium (Unsur 67)

Holmium adalah lantanida yang ditemukan oleh ahli kimia Swedia Per Teodor Cleve pada tahun 1878 melalui isolasi. Unsur ini terlalu reaktif untuk terjadi di alam, namun relatif stabil dalam kondisi yang sangat kering pada suhu kamar.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Holmium ditambang dari mineral menggunakan teknik yang dikenal sebagai pertukaran ion. Seperti banyak lantanida lainnya, holmium sangat magnetis. Ia juga memiliki kemampuan yang relatif unik untuk menyerap neutron dalam jumlah besar, menjadikannya bahan yang sangat praktis untuk dimasukkan dalam konstruksi reaktor nuklir.

Erbium (Unsur 68)

Erbium adalah lantanida putih keperakan yang awalnya ditemukan di Ytterby, Sweeden, maka namanya. Ion Er3+ mengeluarkan warna merah muda fluoresen, yang mudah diserap oleh air dalam jaringan biologis.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Hal ini membuat erbium sangat cocok untuk digunakan dalam laser bedah. Kegunaan lain termasuk metalurgi karena membentuk ikatan yang kuat dengan logam di baris keempat tabel periodik.

Thulium (Unsur 69)

Thulium adalah lantanida abu-abu keperakan yang juga ditemukan oleh Per Teodor Cleve. Ini adalah lantanida paling langka kedua setelah promethium. Pada suhu yang sangat tinggi, thulium berfungsi sebagai superkonduktor.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Logam ini juga digunakan sebagai sumber radiasi pada perangkat sinar-X kecil. Thulium-170 saat ini sedang diteliti sebagai sumber radiasi untuk pengobatan kanker.

Iterbium (Unsur 70)

Iterbium adalah logam kuning keperakan yang berfungsi sebagai lantanida kedua dari belakang. Seperti lantanida akhir lainnya, iterbium mampu membentuk kompleks dengan sembilan molekul air ketika ditempatkan dalam larutan berair.
Sifat dan Kegunaan Lantanida: Unsur Tanah Langka dari Tabel Periodik
Banyak sifat, seperti titik leleh dan titik didih, berbeda secara signifikan dari lantanida lain karena konfigurasi elektron kulit tertutupnya. Ytterbium memiliki beragam aplikasi, dari kedokteran nuklir hingga metalurgi hingga konstruksi jam atom.
Baca Juga

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.