Lantanida dan Altinida

Lantanoid dan aktinoid adalah unsur-unsur transisi blok f, sifat-sifatya berbeda secara signifikan dengan unsur-unsur transisi blok d. Unsur-unsur ini ditempatkan terpisah dalam tabel periodik untuk menunjukkan bahwa keperiodikan struktur elektroniknya berbeda dengan umumnya unsur lain. Walaupun lantanoid disebut unsur tanah jarang, kelimpahannya di kerak bumi tidak sedikit dan kimia penggunaan sifat-sifat lantanoid yang unik sangat mungkin akan berkembang cepat dalam waktu yang tidak terlalu lama. Aktinoid sangat erat dengan kimia dan energi nuklir. Karena jumlah unsur superberat “yang disintesis” dalam akselerator sangat kecil, unsur-unsur ini sangat tidak signifikan dalam pandangan kimia terapan.
Lantanoid
Lima belas unsur dari lantanum, La (4f), sampai lutetium, Lu (4f4), merupakan lantanoid. Ln biasanya digunaan sebagai simbol umum unsur-unsur lantanoid. Walaupun lantanoid, bersama dengan skandium (Sc), dan Itrium (Y), sering disebut unsur-unsur tanah jarang, unsur-unsur ini relatif melimpah di kerak bumi. Kecuali prometium (Pm), yang membentuk isotop stabil, bahkan yang paling kecil kelimpahannya tulium (Tm), dan lutetium (Lu), kelimpahannya sama dengan kelimpahan iodin. Karena lantanoid memiliki sifat yang sangat mirip dan sukar dipisahkan satu sama lain, di waktu yang lalu unsur-unsur ini belum banyak dimanfaatkan dalam riset dasar dan terapan, jadi nama tanah jarang berasal dari fakta ini. Karena adanya metoda ekstraksi pelarut cair-cair dengan menggunakan tributilfosfin oksida sejak tahun 1960-an, unsur-unsur lantanoid menjadi mudah didapat dan mulai banyak dimanfaatkan tidak hanya untuk riset dasar tetapi juga dalam material seperti dalam paduan logam, katalis, laser, tabung sinar katoda, dsb.


Karena entalpi ionisasi tiga tahap unsur lantanoid cukup rendah, unsur-unsur ini membentuk kation trivalen. Sebagian besar senyawa lantanoid kecuali senyawa Ce4+(4f0), Eu2+(4f7) dan Yb2+(4f14) biasanya lantanoidnya berupa ion Ln3+. Ln3+ adalah asam keras, dan karena elektron f terpendam jauh dan tidak digunakan dalam ikatan, elektron-elektron f ini hampir tidak dipengaruhi ligan. Ada kecenderungan jari-jari atom dan ion lantanoid menurun dengan kenaikan nomor atom, dan fenomena ini disebut kontraksi lantanida. Kontraksi ini disebabkan kecilnya efek perisai elektron 4f, yang menyebabkan inti atom menarik elektron dengan kuat dengan meningkatnya nomor atom.
Kompleks logam lantanoid biasanya berkoordinasi antara 6-12 dan khususnya banyak yang berkoordinasi 8 dan 9. Senyawa organologam dengan ligan siklopentadienil jenis Cp3Ln atau Cl2LnX juga dikenal, semua senyawa ini sangat reaktif pada oksigen atau air.
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. Golongan ini diberi nama berdasarkan lantanum.
Contohnya :
Neodimium (Nd)
Neodinium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Nd dan nomor atom 60. Unsur lantanida ini digunakan antara lain untuk bahan pewarna kaca.
Aktinida
Aktinida adalah kelompok unsur kimia yang mencakup 15 unsur antara aktinium dan lawrensium pada tabel periodik, dengan nomor atom antara 89 sampai dengan 103. Seri ini dinamakan menurut unsur aktinium. Semua aktinida, kecuali lawrensium merupakan unsur blok-f. Unsur-unsur kelompok aktinida adalah radioaktif, dengan hanya aktinium, torium, dan uranium yang secara alami ditemukan di kulit bumi.
Contohnya :
Berkelium (Bk)
Berkelium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Bk dan nomor atom 97. Unsur sintetik logam radioaktif anggota deret kimia aktinida ini pertama kali disintesis dengan menembakkan amerisium dengan partikel alfa (ion helium) dan diberi nama dari nama Berkeley, California dan Universitas California, Berkeley. Berkelium merupakan unsur transuranium kelima yang berhasil disintesis.
 Semua lantanida, kecuali lutetium, adalah unsur blok-f yang berarti bahwa elektronnya terisi sampai orbit 4f. Kofigurasi electron sub kulit terluar dari lantanida adalah 4f^1-14, 5s²5p², 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 57sampai 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-ajari 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

Aktinida
Lima belas unsur dari aktinium, Ac, sampai lawrensium, Lr, disebut dengan aktinoid. Simbol umum untuk unsur-unsur ini adalah An. Semua unsur aktinoid bersifat radioaktif dan sangat beracun. Di alam aktinoid yang ada dalam jumlah yang cukup adalah torium (Th), protaktinium (Pa), dan uranium (U). Unsur-unsur tadi diisolasi dari bijihnya dan digunakan dalam berbagai aplikasi. Logam plutonium (Pu) diproduksi dalam jumlah besar dan efisiensi ekonomisnya dan keamanan penggunaannya sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan reaktor pembiak saat ini sedang banyak dipelajari. Untuk unsur yang lebih berat dari amerisium (Am), karena jumlah yang dapat diisolasi sangat kecil dan waktu paruhnya sangat pendek, studi sifat-sifat kimia unsur-unsur ini sangat terbatas.
Walaupun aktinoid mirip dengan lantanoid dalam pengisian elektron 5fnya, sifat kimianya tidak seragam dan masing-masing mempunyai sifat yang unik. Promosi elektron dari 5f-6d memerlukan energi yang besar dan contoh senyawa dengan ligan asam π telah dikenal dan orbital 5f, 6d, 7s dan 7p berpartisipasi dalam ikatan. Senyawa trivalen aktinoid umum dijumpai tetapi bilangan oksidasi selain tiga bukan tidak umum. Khususnya torium, protaktinium, uranium and neptunium yang cenderung berbilangan oksidasi +4 atau bilangan oksidasi yang lebih tinggi. Karena keradioaktifannya rendah, torium dan uranium yang ditemukan sebagai mineral dapat ditangani dengan legal di laboratorium biasa. Senyawa seperti ThO2, ThCl4, UO2, UCl3, UCl4, UCl6, UF6, dsb bermanfaat untuk berbagai kegunaan. Khususnya UF6, yang mudah menyublim dan merupakan gas yang cocok untuk difusi gas dan melalui proses sentrifugasi gas dalam preparasi 235U. Torium adalah unsur yang oksofilik mirip dengan lantanoid.

Posted in: materi pengayaan (kimia anorganik)