Unsur Transisi Periode Keempat dan Penamaan Ion Kompleks

A.    Sifat-sifat Unsur Transisi Periode Keempat

Adanya susunan elektron yang khas pada subkulit 3d dan 4s menyebabkan unsur tansisi periode keempat mempunyai sifat yang khas, yang berbeda dengan sifat keperiodikan pada logam-logam golongan utama (A). Sifat sifat umum unsur transisi periode keempat dapat dilihat dibawah ini.

SIFAT	UNSUR
	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
Nomor atom	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Titik lebur (K)	1814	1933	2163	2130	1517	1808	1768	1728	1356	693
Titik didih (K)	3104	3560	3653	2943	2235	3023	3143	3003	2840	1180
Jari-jari atom (Å)	1.62	1.47	1.34	1.25	1.29	1.26	1.25	1.24	1.28	1.28
Energi ionisasi-I (Kj mol-1)	631	658	650	653	717	759	758	737	746	906
Eo (volt)
M+2 + 2e ->  M		-	-1.20	-0.91	-1.19	-0.44	-0.28	-	+0.3	-
M+3 + 3e ->  M	-2.10	-1.20	-0.86	-0.74	-0.28	+0.04	+0.04	0.25	4	0.76
								-	-
Kerapatan (g ml-1)	2.99	4.50	5.96	7.20	7.20	7.86	8.90	8.90	8.92	7.14

1.      Konfigurasi elektron

Berdasarkan aturan membangun dari Aufbau, pengisian elektron dalam orbital d mulai terjadi setelah elektron menghuni orbital 4s2 atau setelah atom kalsium, 20Ca: [Ar] 4s2.

Unsur	Nomor atom	Konfigurasi elektron
Sc	21	[Ar]4s23d1
Ti	22	[Ar]4s23d2
V	23	[Ar]4s23d3
Cr	24	[Ar]4s13d5
Mn	25	[Ar]4s23d5
Fe	26	[Ar]4s23d6
Co	27	[Ar]4s23d7
Ni	28	[Ar]4s23d8
Cu	29	[Ar]4s13d10
Zn	30	[Ar]4s23d10

Oleh karena itu, unsur-unsur transisi dimulai pada periode keempat dalam tabel periodik, sesuai dengan bilangan kuantum utama terbesar (4s 3d). Oleh karena orbital d maksimum dihuni oleh sepuluh elektron maka akan terdapat sepuluh unsur pada periode keempat, yaitu mulai dari Sc dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d1 4s2 sampai dengan Zn dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d10 4s2.

2.      Titik Didih dan Titik Leleh

            Berdasarkan tabel, kenaikan titik leleh mencapai maksimum pada golongan VB (vanadium) dan VIB (kromium). Hal itu disebabkan oleh kekuatan ikatan antaratom logam, khususnya bergantung pada jumlah elektron yang tidak berpasangan di dalam subkulit d. Pada awal periode unsur transisi, terdapat satu elektron pada orbital d yang tidak berpasangan. Jumlah elektron pada orbital d yang tidak berpasangan meningkat sampai dengan golongan VIB dan VIIB, setelah itu elektron pada orbital d mulai berpasangan sehingga titik didih dan titik leleh turun.

3.      Jari-Jari Atom

            Jari-jari atom menentukan sifat-sifat unsur. Pada tabel tampak bahwa jari-jari atom menurun secara drastis dari skandium (1,44 ) hingga vanadium (1,22 ), kemudian berkurang secara  perlahan. Penurunan ini akibat dari kenaikan muatan inti yang menarik elektron valensi lebih kuat. Pada periode yang sama, dari kiri ke kanan jumlah proton bertambah, sedangkan kulit valensi tetap. Akibat bertambahnya jumlah proton, daya tarik muatan inti terhadap elektron valensi bertambah kuat sehingga ukuran atau jari-jari atom semakin kecil.

4.      Sifat Logam

            Semua unsur transisi merupakan unsur-unsur logam. Kulit terluar dari unsur-unsur transisi hanya mengandung satu atau dua elektron pada orbital 4s sehingga mudah melepaskan elektron pada kulit terluarnya. Sifat logam dari unsur-unsur transisi lebih kuat jika dibandingkan dengan sifat logam dari golongan utama. Hal ini disebabkan pada unsur-unsur transisi terdapat lebih banyak elektron bebas dalam orbital d yang tidak berpasangan.

            Mengapa jumlah elektron yang belum berpasangan dapat dijadikan ukuran kekuatan logam? Semakin banyak elektron bebas dalam suatu atom logam memungkinkan ikatan antar atom semakin kuat sehingga sifat logam dari unsur itu juga semakin kuat. Pengaruh nyata dari kekuatan ikatan antaratom pada logam transisi tercermin dari sifat kekerasan tinggi, kerapatan tinggi, titik didih dan titik leleh yang juga tinggi, serta sifat hantaran listrik yang lebih baik.

5.      Energi ionisasi

            Perubahan energi inonisasi dari Sc sampai Zn tidak terlalu besar seperti halnya pada unsur unsur golongan utama (golongan A). Kecilnya perubahan disebabkan juga oleh konfigurasi elektron, yaitu penambahan elektron dari Sc sampai Zn masuk pada  kulit ketiga.

6.      Bilangan Oksidasi

Bervariasinya bilangan oksidasi dari unsur transisi disebabkan oleh adanya subkulit 3d yang belum penuh. Tingkat energi dari 5 orbital 3d relatif sama, sehingga perubahan konfigurasi yang terjadi pada subkulit 3d akan mempunyai tingkat kestabilan yang relatif sama pula. Umumnya subkulit 3d berisi dari 6 elektron, maka hanya sebuah elektron dari 3d yang dapat dilepaskan, bahkan pada Zn elektron subkulit 3d tidak dapat dilepaskan sama sekali. Akibatnya, unsur Zn hanya dapat mempunyai bilangan oksidasi +2.

7.      Keaktifan Katalitik

Salah satu sifat penting dari unsur transisi dan senyawanya, yaitu kemampuannya untuk dapat menjadi katalis reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh ataupun di dalam industri. Di dalam tubuh terdapat enzim sitokrom oksidase yang berperan dalam mengoksidasi makanan. Enzim ini dapat bekerja bila terdapat ion Cu²⁺. Bila tidak ada ion Cu²⁺ maka enzim tidak bekerja dan tubuh tidak dapat melakukan metabolisme makanan. Beberapa logam transisi telah digunakan secara komersial sebagai katalis pada proses-proses industri.

Tabel. Beberapa Katalitik Unsur Transisi
Unsur transisi	Senyawa yang digunakan	Reaksi yang dikatalisis
Ti	TiCl3	Polimerisasi alkena (pembuatan plastik)
V	V2O5	Proses kontak (pembuatan H2SO4)
Fe	Fe atau Fe2O3	Proses Haber (Pembuatan NH3)
Ni	Ni	Adisi alkena (Pembuatan margarin)
Cu	Cu atau CuO	Oksidasi alkohol (Pembuatan formalin)

Kemampuan unsur transisi mengakatalisis suatu reaksi, diperkirakan karena unsur transisi mempunyai beberapa bilangan oksidasi. Sebagai contoh, pada pembuatan asam sulfat dengan proses kontak digunakan katalis V₂O_5.  Pada peristiwa katalisis reaksi tersebut, vanadium mula-mula mengalami reduksi dari V⁵⁺ menjadi V⁴⁺.

2 V⁵⁺ + O^2- + SO₂               2 V⁴⁺+ SO₃

Tahap berikutnya V⁴⁺ akan teroksidasi oleh oksigen,

2 V⁴⁺+ ½ O₂            2 V⁵⁺ + O^2-

Sehingga secara keseluruhan,

2 V⁵⁺ + O^2- + SO₂               2 V⁴⁺+ SO₃

2 V⁴⁺+ ½ O₂               2 V⁵⁺ + O^2-           +

SO₂ + ½ O₂          SO₃

8.      Warna Unsur Transisi

            Kation logam unsur-unsur transisi umumnya berwarna. Hal ini disebabkan oleh adanya elektron tidak berpasangan dan tingkat energi orbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, elektron mudah tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi menimbulkan warna tertentu.

            Jika senyawa transisi baik padat maupun larutannya tersinari cahaya maka senyawa transisi akan menyerap cahaya pada frekuensi tertentu, sedangkan frekuensi lainnya diteruskan. Cahaya yang diserap akan mengeksitasi elektron ke tingkat energi lebih tinggi dan cahaya yang diteruskan menunjukkan warna senyawa transisi pada keadaan tereksitasi

9.      Sifat Kemagnetan

            Sifat kemagnetan dibedakan menjadi dua, yaitu sifat paramagnetik dan diamagnetik. Zat mempunyai sifat paramagnetik bila unsur atau senyawa unsur tersebut tertarik oleh madan magnet, sedangkan unsur dikatakan mempunyai sifat diamagnetik bila unsur atau senyawa unsur tersebut ditolak oleh medan magnet.

            Sifat paramagnetik terjadi bila di dalam atom unsur tersebut terdapat elektron yang belum berpasangan. Unsur-unsur transisi selain Zn akan bersifat paramagnetik, sebab pada orbital d terdapat elektron yang belum berpasangan. Semakin banyak elektron yang belum berpasangan, maka semakin kuat sifat paramagnetiknya.

B.     Ion Kompleks

a.      Pengertian Ion Kompleks

            Ion Kompleks merupakan ion yang tersusun dari ion pusat (atom pusat) yang dikelilingi oleh molekul atau ion (disebut ligan). Antara ion pusat dengan ligan terjadi ikatan koordinasi. Jumlah ikatan koordinasi yang terjadi antara ion pusat dengan ligan disebut dengan bilangan koordinasi.

Contoh: [Cu(H2O)4]2+          : atom pusatnya adalah Cu2+

                                      Ligannya adalah H2O

                                      Bilangan koordinasinya = 4

Atom pusat umumnya merupakan atom atau ion yang mempunyai orbital kosong yang dapat ditempati oleh pasangan elektron dari suatu ligan. Unsur-unsur transisi umumnya akan dapat menjadi atom pusat suatu ion kompleks.

Ligan dari suatu ion kompleks dapat berupa molekul netral atau anion yang mempunyai pasangan elektron bebas yang digunakan untuk membentuk ikatan koordinasi dengan atom pusat.

Unsur-unsur transisi umumnya mempunyai konfigurasi elektron dengan subkulit d yang belum terisi penuh bahkan kosong. Dengan demikian akan mampu memberikan orbital kosong tersebut untuk membentuk ikatan koordinasi dengan pasangan elektron dari ligan yang diikatnya.

b.      Struktur Ion Kompleks

Terbentuknya ion kompleks disebabkan adanya ikatan koordinasi antara atom pusat dengan ligan. Atom pusat menyediakan orbital kosong yang nantinya akan ditempati oleh pasangan elektron dari ligan. Menurut Teori Warner, terbentuknya ikatan melalui pembentukan orbital gabungan dari atom pusat. Orbital gabungan ini sering disebut dengan orbital bastar atau hibridisasi.

c.       Muatan dan Bilangan Koordinasi

Muatan ionkompleks adalah jumlah muatan atom pusat dan ligannya. Jika ligan suatu molekul netral, muatan ion kompleks berasal dari atom pusat. Pada senyawa [Cu(NH3)4]SO4, muatan ion kompleks dapat dihitung jika muatan anion diketahui. Jika ion sulfat bermuatan 2–, ion kompleks bermuatan 2+, yaitu [Cu(NH3)4]2+. Jika ligan suatu molekul netral maka bilangan oksidasi atom pusat sama dengan muatan ion kompleks. Dalam ion [Cu(NH3)4]2+, biloks Cu sama dengan +2.

d.      Tata Nama Senyawa Kompleks

Penamaan senyawa kompleks menurut IUPAC mengikuti aturan sebagai berikut:

1)      Nama kation (ion positif) disebut lebih dahulu, kemudian diikuti dengan nama anion (ion negatif), seperti penamaan senyawa ion.

2)      Pada ion kompleks, urutan penyebutannya adalah: jumlah ligan – nama ligan – nama atom pusat (bil-oks atom pusat).

3)      Jumlah ligan disebut dalam bahasa latin.

1                    : mono

2                    : di

3                    : tri

4                    : tetra

5                    : penta

6                    : heksa

4)      Nama ligan ditambah dengan akhiran o dengan cara:

a.       Ligan-ligan yang berakhiran ida diganti dengan o

b.      Ligan-ligan yang berakhiran it atau at diganti dengan ito atau ato

c.       Ligan netral diberi nama sesuai nama molekulnya (dalam bahasa latin)

5)      Jika ligannya lebih dari satu jenis, maka urutan penyebutannya dimulai sesuai dengan urutan abjad nama depan dari ligan tersebut.

6)      Nama atom atau ion pusat:

a.       Jika ion kompleksnya bermuatan negatif maka nama atom pusat diberi akhiran at.

b.      Jika ion kompleksnya tidak bermuatan atau bermuatan positif tidak ditambah akhiran.

7)      Bilangan oksidasi atom pusat ditulis dengan angka Romawi dalam kurung setelah atom pusat.

Rumus Kimia	Nama sebagai anion	Nama sebagai ligan
Cl-	Klorida	Kloro
CN-	Sianida	Siano
F-	Fluorida	Fluoro
O2-	Oksida	Okso
S2O3 2-	Tiosulfat	Tiosulfato
NO2-	Nitrit	Nitrito
C2O4 2-	Oksalat	Oksalato
SCN-	Tiosianat	Tiosianato
H2O	Air	Aquo
NH3	Amonia	Amin

e.       Sifat-sifat Senyawa Kompleks

Senyawa kompleks adalah senyawa yang didalamnya terdapat ion kompleks, dapat sebagai kation atau anion, atau kedua-duanya. Sifat senyawa kompleks sangat khas, sifat-sifat itu umumnya dipengaruhi oleh ion pusat, ligan dan bilangan koordinasinya.

·         Ionisasi Senyawa Kompleks

Apabila senyawa kompleks mengalami ionisasi dalam air, maka akan dihasilkan ion kompleks dan ion sederhana atau ion kompleks kedua-duanya.Reaksi-reaksi tersebut dapat digunakan untuk menentukan bilangan koordinasi atau struktur ion kompleks.

Dari beberapa kemungkinan tersebut dapat dipastikan struktur yang sesuai dengan keadaan sebenarnya dengan cara melarutkan senyawa tersebut ke dalam air dan direaksikan dengan larutan AgNO3.

·         Warna

Warna senyawa kompleks umumnya ditentukan oleh warna dari ion kompleksnya. Umumnya warna ion kompleks dipengaruhi oleh jenis ligan dan atom pusatnya. Warna ini terjadi karena orbital d terpecah menjadi dua kelompok orbital, dan celah energi yang terjadi menyerap energi pada panjang gelombang sinar tampak. Celah energi ini dipengaruhi oleh energi orbital d dari atom pusat, jumlah elektron yang ada pada orbital d, dan kekuatan ligan yang mendekatinya.

Terpecahnya orbital d ini disebabkan adanya ligan yang mendekat. Bila ligan mendekat melalui ruang pada sumbu, maka orbital yang berorientasi pada sumbu (dx2-y2 dan dz2) energinya akan meningkat. Sedangkan orbital yang orientasinya diantara sumbu (dxy, dxz dan dyz) akan tertekan, sebaliknya. Adanya perbedaan kekuatan medan magnet dari ligan yang mendekat akan mengubah besarnya celah energi yang terjadi dan hal itu akan berakibat berubahnya warna senyawa.

C.    Unsur Transisi di Alam

            Unsur transisi di alam umumnya terdapat dalam bentuk senyawa, meskipun beberapa unsur misalnya tembaga, emas, dan perak dapat di temukan dalam keadaan bebas. Untuk mendapatkan unsur tersebut di lakukan dengan reduksi senyawanya. Mineral logam transisi umumnya berada dalam bentuk sulfida, oksida atau karbonatnya, mengingat senyawa-senyawa tersebut sukar larut dalam air.

            Pemisahan logam-logam transisi dari senyawanya di lakukan dengan mereduksi oksidanya, tetapi bila perlu dapat diperoleh dari sulfidanya. Bijih dalam bentuk oksida umumnya langsung di reduksi dengan gas CO atau karbon, misalnya besi, nikel atau zink. Bijih sulfida terlebih dahulu harus melalui proses pemanggangan, sebelum direduksi dengan CO.

1.      Skandium (Sc)

Scandium adalah unsur yang jarang terdapat di alam. Walaupun ada, umumnya terdapat dalam bentuk senyawa dengan biloks +3. Misalnya, ScCl3, Sc2O3, dan Sc2(SO4)3. Sifat-sifat senyawa skandium semuanya mirip, tidak berwarna dan bersifat diamagnetik. Hal ini disebabkan dalam semua senyawanya skandium memiliki konfigurasi elektron ion Sc3+, sedangkan sifat warna dan kemagnetan ditentukan oleh konfigurasi elektron dalam orbital d. Logam skandium dibuat melalui elektrolisis lelehan ScCl3. Dalam jumlah kecil, scandium digunakan sebagai filamen lampu yang memiliki intensitas tinggi.

2.      Titanium (Ti)

              Titanium merupakan unsur yang tersebar luas dalam kulit bumi (sekitar 0,6% massa kulit bumi). Oleh karena kerapatan titanium relatif rendah dan kekerasan tinggi, titanium banyak dipakai untuk bahan struktural, terutama pesawat terbang bermesin jet, seperti Boeing 747. Mesin pesawat terbang memerlukan bahan yang bermassa ringan, keras, dan stabil pada suhu tinggi. Selain ringan dan tahan suhu tinggi, logam titanium tahan terhadap cuaca sehingga banyak digunakan untuk material, seperti pipa, pompa, tabung reaksi dalam industri kimia, dan mesin mobil. Umumnya, senyawa titanium digunakan sebagai pigmen warna putih. Titanium(IV) oksida merupakan material padat yang digunakan sebagai pigmen putih dalam kertas, cat, plastik, fiber sintetik, dan kosmetik. Sumber utama titanium(IV) oksida adalah bijih rutil (matrik TiO2) dan ilmenit (FeTiO3). Rutil diolah dengan klorin membentuk TiCl4 yang mudah menguap, kemudian dipisahkan dari pengotor dan dibakar menjadi TiO2.

3.      Vanadium (V)

            Vanadium tersebar di kulit bumi sekitar 0,02% massa kulit bumi. Sumber utama vanadium adalah vanadit, Pb3(VO4)2. Vanadium umumnya digunakan untuk paduan dengan logam besi dan titanium. Vanadium(V) oksida digunakan sebagai katalis pada pembuatan asam sulfat. Logam vanadium murni diperoleh melalui reduksi elektrolitik leburan garam VCl2. Logam vanadium menyerupai baja berwarna abu-abu dan bersifat keras serta tahan korosi. Untuk membuat paduan tidak perlu logam murninya. Contohnya, ferrovanadium dihasilkan melalui reduksi campuran V2O5 dan Fe2O3 oleh aluminium, kemudian ditambahkan besi untuk membentuk baja vanadium, baja sangat keras yang digunakan pada bagian mesin dan poros as.

4.      Kromium (Cr)

            Bijih kromium paling murah adalah kromit, FeCr2O4, yang dapat direduksi oleh karbon menghasilkan ferrokrom.

FeCr2O4(s) + 4C(s) ⎯⎯→ Fe–2Cr(s) + 4C(g)

            Logam kromium banyak digunakan untuk membuat pelat baja dengan sifat keras, getas, dan dapat mempertahankan permukaan tetap mengkilap dengan cara mengembangkan lapisan film oksida. Kromium dapat membentuk senyawa dengan biloks +2, +3, +6. Kromium(II) dalam air merupakan reduktor kuat. Kromium(VI) dalam larutan asam tergolong oksidator kuat. Misalnya, ion dikromat (Cr2O72–)dapat direduksi menjadi ion Cr3+

5.      Mangan (Mn)

            Mangan relatif melimpah di alam (0,1% kulit bumi). Salah satu sumber mangan adalah batuan yang terdapat di dasar lautan dinamakan pirolusit. Suatu batuan yang mengandung campuran mangan dan oksida besi. Kegunaan umum mangan adalah untuk membuat baja yang digunakan untuk mata bor (pemboran batuan). Mangan terdapat dalam semua biloks mulai dari +2 hingga +7, tetapi umumnya +2 dan +7. Dalam larutan, Mn2+membentuk Mn(H2O)62+, yang berwarna merah muda. Mangan(VII) terdapat sebagai ion permanganat (MnO4–) yang banyak digunakan sebagai pereaksi analitik.

6.      Besi (Fe)

            Besi merupakan logam yang cukup melimpah dalam kulit bumi (4,7%). Besi murni berwarna putih kusam yang tidak begitu keras dan sangat reaktif terhadap zat oksidator sehingga besi dalam udara lembap teroksidasi oleh oksigen dengan cepat membentuk karat.

            Di dalam air, garam besi(II) berwarna hijau terang akibat membentuk ion Fe(H2O)62+. Besi(III) dalam bentuk ion Fe(H2O)63+ tidak berwarna, tetapi larutan garamnya berwarna kuning-cokelat akibat terbentuknya ion Fe(OH)(H2O)52+ yang bersifat basa.

7.      Kobalt (Co)

            Walaupun kobalt relatif jarang terdapat di alam, tetapi dapat ditemukan dalam bijih smaltit (CoAs2) dan kobaltit (CoAsS) dalam kadar yang memadai jika diproduksi secara ekonomis. Kobalt bersifat keras, berwarna putih kebiruan, dan banyak digunakan untuk membuat paduan, seperti baja perak (stainless steel). Baja perak merupakan paduan antara besi, tembaga, dan tungsten yang digunakan dalam instrumentasi dan alat-alat kedokteran (Gambar 4.6). Kobalt utamanya memiliki biloks +2 dan +3, walaupun senyawa kobalt dengan biloks 0, +1, dan +4 juga dikenal. Larutan garam kobalt(II) mengandung ion Co(H2O)62+ yang memberikan warna merah muda. Kobalt dapat membentuk berbagai senyawa koordinasi, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.9.

8.      Nikel (Ni)

            Kelimpahan nikel dalam kulit bumi berada pada peringkat ke-24, terdapat dalam bijih bersama-sama dengan arsen, antimon, dan belerang. Logam nikel berwarna putih seperti perak dengan konduktivitas termal dan listrik tinggi, tahan terhadap korosi, dan digunakan untuk melapisi logam yang lebih reaktif. Nikel juga digunakan secara luas dalam bentuk paduan dengan besi membentuk baja. Senyawa nikel umumnya memiliki biloks +2. Larutan garam nikel(II) dalam air mengandung ion Ni(H2O)62+ yang berwarna hijau emerald. Senyawa koordinasi nikel(II) dapat dilihat pada Tabel 4.10.

9.      Tembaga (Cu)

            Tembaga memiliki sifat konduktor listrik sangat baik sehingga banyak digunakan sebagai penghantar listrik, misalnya untuk kabel listrik (Gambar 4.8). Selain itu, tembaga tahan terhadap cuaca dan korosi. Walaupun tembaga tidak begitu reaktif, tetapi dapat juga terkorosi. Warna kemerah-merahan dari tembaga berubah menjadi kehijau-hijauan akibat terkorosi oleh udara membentuk patina.

            Tembaga dalam jumlah sedikit diperlukan oleh tubuh sebagai perunut, tetapi dalam jumlah besar sangat beracun. Oleh karena beracun, garam tembaga digunakan untuk membunuh jamur, bakteri, dan alga.

D.    BEBERAPA UNSUR TRANSISI YANG PENTING

1.      Besi

Besi merupakan usur transisi periode keempat yang paling banyak di manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Luasnya pemanfaatan besi ini disebabkan sifat besi yang mudah dibentuk, kuat, dan ulet. Di samping itu, jumlah bijih besi yang tersebar melimpah di permukaan bumi dan cara pemisahannya yang mudah, menjadikan merupakan logam yang murah.

Kelemahan besi adalah mudah berkarat (korosi), dan karat besi (Fe₂O₂∙nH₂O) yang dihasilkan mudah larut dalam air, sehingga besi mudah keropos.

Besi dari hasil pengolahan bijih besi dengan proses tanur tinggi (sudah di bahas di kelas X) disebut BESI TUANG. Besi jenis ini mempunyai sifat sangat keras dan rapuh karena mengandung banyak karbon (lebih dari 4%). Agar dapat dimanfaatkan, besi tuang tersebut masih perlu di olah lagi untuk menurunkan kadar karbon. Besi dengan kadar karbon kurang dari 1% disebut dengan BESI LUNAK. Besi lunak mempunyai sifat ulet dan relatif lebih lunak dari pada besi tuang, serta mudah bengkok sehingga kurang baik untuk kontruksi.

Baja merupakan besi dengan kadar karbon sekitar 1-4% dan kadang-kadang ditambah logam lain untuk memberi sifat khusus, misalnya kromium, nikel, tintanium, dan vanadium. Baja mempunyai sifat keras dan ulet, sehingga cocok untuk bahan konstruksi. Beberapa jenis baja mempunyai sifat khusus, misalkan stainless steel (mengandung kromium) sukar berkarat, mengkilat, dan kuat. Sifat khusus dari baja tergantung dari logam yang di tambahkan dalam proses pembuatanya.

Ada dua macam senyawa besi, yaitu besi (II) dikenal dengan fero dan besi (III) dikenal dengan feri. Senyawa besi (II) umumnya mudah teroksidasi menjadi senyawa besi (III). Senyawa besi  (II) yang stabil adalah garam dari FeSO₄(NH₄)₂SO₄ yang dikenal dengan garam Mohr.

Senyawa kompelks Fe₄[Fe(CN)₆]₃ dimanfaatkan sebagai pigmen cetak biru (blue print) pada gambar rancang bangun.

Tablet "kurang darah" mengandung senyawa FeCI₃ yang berfungsi menggantikan (menambah) ion Fe³⁺ yang terdapat sebagai atom pusat pada hemoglobin pada darah.

2.      Tembaga

Tembaga merupakan logam yang berwarna merah mengkilat dan banyak digunakan dalam pembuatan alat-alat listrik karena sifat nya sebagai penghantar listrik yang baik. Tembaga diperoleh dari bijih kalkopirit CuFeS₂. Meskipun tembaga ada yang terdapat bebas di alam, tetapi jumlah nya sangat sedikit.

Proses pemisahan tembaga dari kalkoporit berlangsung sebagai berikut.

1)      Pengapungan (floating). Pada proses ini bijih tembaga dipekatkan dengan menambahkan detergen dan NaOH. Dengan proses ini zat-zat pengotor (biasanya Al) akan larut dan mengapung.

2)      Pemanggangan (roasting). Pada proses ini kalkopirit bereaksi dengan oksigen.

4CuFeS₂(s) + 9O₂(g)               2Cu₂S(s) + 2Fe₂O₃(s) + 6SO₂(g)

            Dengan menambahkan SiO₂ maka besi akan terpisah sehingga ampas (kerak).

Fe₂O₃(s) + 3 SiO₂(s)                 Fe₂(SiO₃)₃ (s)

            Pada proses pemanasan selanjut nya Cu₂S akan terkondisi.

2Cu₂S(s) + 3O₂(g)               2Cu₂O(s) + 2SO₂(g)

3)      Reduksi.Proses reduksi terjadi antara Cu₂O dengan Cu₂S yang masih ada dalam                proses sebelum nya,

2Cu₂O(s) + Cu₂S(s)               6Cu(s) + SO₂(g)

            Cu yang diperoleh dengan proses ini mempunyai kemurnian mendekati 99%.

4)      pemurnian. Proses Pemurnian dilakukan dengan cara elektrolisis larutan CuSO₄     Dengan anode yang terbuat dari Cu kotor dan katode dari Cu murni. Reaksi yang           terjadi sebagai berikut.

                        Di anode :                 Cu²⁺(aq) + 2e

                        Di katode : Cu²⁺(aq) + 2e              

            Terdapat dua senyawa tembaga, yaitu tembaga (I) atau cupro dan tebaga (II) atau cupri.

Tembaga (I) oksidasi merupakan senyawa yang berwarna hitam dan Cu² umum nya berwarna biru. CuSO₄∙5H₂O dikenal dengan nama terusi atau perusi yang berwarna biru, tetapi bila di panas kan H₂O-nya menguap dan warna nya menjadi putih. Sifat sering di gunakan untuk menunjukkan adanya air pada suatu senyawa.