Pelajari sifat, reaksi, dan aplikasi logam serta bukan logam melalui simulasi dan kuis interaktif berbasis AI.
Mengenal perbedaan sifat fisika dan kimia antara logam dan bukan logam
Logam adalah unsur kimia yang memiliki sifat khas seperti mengkilap, dapat menghantarkan listrik dan panas, serta dapat dibentuk menjadi berbagai bentuk. Di alam, logam biasanya ditemukan dalam bentuk bijih atau senyawa. Contoh logam: besi (Fe), tembaga (Cu), emas (Au), aluminium (Al).
| Sifat | Penjelasan | Contoh |
|---|---|---|
| Mengkilap (Shiny) | Memantulkan cahaya sehingga terlihat berkilau | Emas, perak, tembaga |
| Mudah Ditempa (Malleable) | Dapat dipukul/ditekan menjadi lembaran tipis tanpa pecah | Aluminium foil, emas lembaran |
| Dapat Ditarik Jadi Kawat (Ductile) | Dapat ditarik menjadi kawat panjang | Kawat tembaga, kawat besi |
| Konduktor Listrik | Menghantarkan arus listrik dengan baik | Kabel listrik dari tembaga |
| Konduktor Panas | Menghantarkan panas dengan baik | Panci masak dari aluminium |
| Titik leleh tinggi | Sebagian besar padat pada suhu ruang | Besi, tungsten |
Bukan logam (non-logam) adalah unsur yang umumnya tidak memiliki sifat-sifat logam. Contoh bukan logam: karbon (C), sulfur (S), nitrogen (N), oksigen (O), klor (Cl).
| Sifat | Penjelasan | Contoh |
|---|---|---|
| Kusam (Dull) | Tidak memantulkan cahaya, tampak buram | Belerang, karbon |
| Rapuh (Brittle) | Mudah patah/hancur jika diberi tekanan | Fosfor, belerang padat |
| Isolator Listrik | Tidak menghantarkan listrik (kecuali grafit) | Plastik, kayu |
| Isolator Panas | Menghantarkan panas dengan buruk | Karet, kayu |
| Wujud beragam | Bisa padat, cair, atau gas pada suhu ruang | O₂ (gas), Br₂ (cair), S (padat) |
Magnesium terbakar dengan nyala terang menghasilkan magnesium oksida
Magnesium (Mg) adalah logam berwarna abu-abu keperakan. Ketika dibakar di udara, magnesium bereaksi dengan oksigen (O₂) menghasilkan magnesium oksida (MgO), berupa abu putih, disertai nyala putih yang sangat terang. Cahayanya sangat kuat sehingga berbahaya jika dilihat langsung.
Tingkat kereaktifan logam terhadap air berbeda-beda
Logam reaktif dapat bereaksi dengan air menghasilkan larutan basa (basa logam hidroksida) dan gas hidrogen (H₂). Semakin reaktif logamnya, semakin hebat reaksinya. Beberapa logam bahkan dapat terbakar spontan saat menyentuh air!
Natrium bereaksi sangat hebat dengan air, menghasilkan gas hidrogen dan panas yang cukup menyebabkan gas H₂ terbakar. Reaksinya sangat berbahaya!
Kalsium bereaksi lebih moderat dibanding natrium. Reaksinya menghasilkan gelembung gas H₂ yang terlihat, larutan menjadi keruh karena Ca(OH)₂ yang sedikit larut.
Besi tidak bereaksi dengan air dingin, hanya bereaksi dengan uap air (steam) pada suhu tinggi, menghasilkan besi(III) oksida dan gas hidrogen. Inilah mengapa besi tidak langsung berkarat saat terkena air biasa (proses karatnya berbeda dan lebih lambat).
| Logam | Kereaktifan | Kondisi Reaksi | Produk |
|---|---|---|---|
| Natrium (Na) | 🔴 Sangat Reaktif | Air dingin/hangat | NaOH + H₂ |
| Kalsium (Ca) | 🟠 Reaktif | Air dingin/hangat | Ca(OH)₂ + H₂ |
| Magnesium (Mg) | 🟡 Sedang | Air panas/uap | Mg(OH)₂ + H₂ |
| Besi (Fe) | 🟢 Kurang Reaktif | Uap air saja | Fe₃O₄ + H₂ |
| Tembaga (Cu) | ⚪ Tidak Reaktif | Tidak bereaksi | — |
Logam aktif bereaksi dengan asam menghasilkan garam dan gas hidrogen
Logam aktif yang berada di atas hidrogen dalam deret keaktifan (reaktivity series) dapat bereaksi dengan asam untuk menghasilkan garam dan gas hidrogen (H₂). Logam di bawah hidrogen seperti tembaga dan emas tidak bereaksi dengan asam biasa.
Ketika seng (Zn) dimasukkan ke dalam larutan asam klorida (HCl), terjadi reaksi yang menghasilkan seng klorida (ZnCl₂) yang larut dalam air dan gas hidrogen yang terlihat sebagai gelembung.
| Logam | Persamaan Reaksi | Kecepatan |
|---|---|---|
| Magnesium (Mg) | Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑ | 🔴 Sangat cepat |
| Seng (Zn) | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ | 🟠 Cepat |
| Besi (Fe) | Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ | 🟡 Lambat |
| Timbal (Pb) | Pb + 2HCl → PbCl₂ + H₂↑ | 🟢 Sangat lambat |
| Tembaga (Cu) | Tidak bereaksi | ⚪ — |
Urutan tingkat kereaktifan logam dari yang paling aktif hingga paling inert
Deret keaktifan (Reactivity Series) adalah urutan logam berdasarkan kemampuannya untuk bereaksi. Logam yang berada di posisi lebih atas memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk melepaskan elektron dan membentuk ion positif. Konsep ini sangat penting dalam memprediksi apakah suatu reaksi kimia akan terjadi atau tidak.
Dari paling reaktif ke paling tidak reaktif:
| Kelompok | Logam | Ciri Khas |
|---|---|---|
| 🔴 Sangat Reaktif | K, Ca, Na | Bereaksi hebat dengan air dingin |
| 🟠 Reaktif | Mg, Al, Zn | Bereaksi dengan asam, uap air, atau air panas |
| 🟡 Kurang Reaktif | Fe, Pb | Bereaksi dengan asam encer |
| 🟢 Inert | Cu, Ag, Au | Tidak bereaksi dengan asam biasa |
Logam lebih aktif dapat menggantikan logam kurang aktif dari larutannya
Reaksi perpindahan terjadi ketika logam yang lebih reaktif menggantikan logam yang kurang reaktif dari larutan garamnya. Logam yang lebih reaktif "mengusir" logam yang kurang reaktif dari larutannya dan menendepkannya sebagai logam murni.
Ketika paku besi dimasukkan ke dalam larutan biru tembaga sulfat (CuSO₄), besi (lebih reaktif dari tembaga) menggantikan tembaga dari larutannya. Tembaga mengendap sebagai lapisan cokelat kemerahan pada paku besi, sementara larutan berubah warna dari biru menjadi hijau (FeSO₄).
| Logam | Larutan | Hasil | Terjadi? |
|---|---|---|---|
| Zn | CuSO₄ | ZnSO₄ + Cu↓ | ✅ Ya (Zn > Cu) |
| Fe | CuSO₄ | FeSO₄ + Cu↓ | ✅ Ya (Fe > Cu) |
| Cu | FeSO₄ | Tidak terjadi | ❌ Tidak (Cu < Fe) |
| Mg | ZnSO₄ | MgSO₄ + Zn↓ | ✅ Ya (Mg > Zn) |
| Ag | CuSO₄ | Tidak terjadi | ❌ Tidak (Ag < Cu) |
Metode mencegah korosi pada besi dan logam lainnya
Karat adalah proses oksidasi besi yang terjadi ketika besi bereaksi dengan oksigen dan air membentuk besi(III) oksida terhidrasi (Fe₂O₃·nH₂O), yang kita kenal sebagai karat berwarna kemerahan. Karat merusak logam dan mengurangi kekuatannya secara bertahap.
Galvanisasi bekerja berdasarkan prinsip deret keaktifan. Seng (Zn) lebih reaktif dari besi (Fe), sehingga ketika ada sumber korosi, seng akan terkorosi duluan mengorbankan dirinya untuk melindungi besi. Inilah yang disebut "anoda korban" (sacrificial anode).
Pembentukan ion dan ikatan ionik antara logam dan bukan logam
Ikatan ionik terjadi ketika logam melepaskan elektron (membentuk ion positif/kation) dan bukan logam menerima elektron (membentuk ion negatif/anion). Kedua ion yang berlawanan muatan ini saling tarik-menarik membentuk senyawa ionik.
Natrium (logam) bereaksi dengan klor (bukan logam) membentuk natrium klorida (NaCl). Ini adalah contoh klasik ikatan ionik:
| Unsur | Jenis | Yang Terjadi | Ion yang Terbentuk |
|---|---|---|---|
| Natrium (Na) | Logam | Melepas 1e⁻ | Na⁺ |
| Kalsium (Ca) | Logam | Melepas 2e⁻ | Ca²⁺ |
| Aluminium (Al) | Logam | Melepas 3e⁻ | Al³⁺ |
| Klorin (Cl) | Bukan Logam | Menerima 1e⁻ | Cl⁻ |
| Oksigen (O) | Bukan Logam | Menerima 2e⁻ | O²⁻ |
| Nitrogen (N) | Bukan Logam | Menerima 3e⁻ | N³⁻ |
| Senyawa | Rumus | Komponen |
|---|---|---|
| Natrium Klorida (Garam Dapur) | NaCl | Na⁺ + Cl⁻ |
| Kalsium Klorida | CaCl₂ | Ca²⁺ + 2Cl⁻ |
| Magnesium Oksida | MgO | Mg²⁺ + O²⁻ |
| Aluminium Oksida | Al₂O₃ | 2Al³⁺ + 3O²⁻ |
Uji pemahaman Anda dengan soal pilihan ganda dan tanya jawab AI