Unsur periode 4 merupakan sederetan unsur yang terletak pada periode 4 dalam sistem periodik unsur. Terletak di blok d dan semuanya merupakan logam transisi. Logam transisi adalah unsur-unsur yang konfigurasi elektronnya berakhir di sub kulit d dan f. unsur pada periode 4 ini semuanya berakhir di sub kulit d. Orbital pada sub kulit d tidak terisi penuh kecuali Zn yang membuat unsur periode 4 ini memiliki sifat yang khas yang banyak dimanfaatkan dalam industri maupun dalam kehidupan sehari-hari. Unsur periode 4 banyak ditemukan di kerak bumi dan inti bumi. Unsur periode 4 ini meliputi Sc (Scandium), Ti (Titanium), V (Vanadium), Cr (Krom), Mn (Mangan), Fe (Besi), Co (Kobalt), Ni (Nikel), Cu (Tembaga), dan Zn (Seng). Berikut ini letak unsur tersebut dalam sistem periodik unsur.

Keterangan gambar : Unsur periode 4 yang di kotak merah. 

Kelimpahan di Alam Unsur Periode 4

1. Scandium (Sc)
Logam ini ditemukan pada mineral torvetit. Skandium dibuat dengan elektrolisis cairan ScCl₃ yang dicampur klorida klorida lain. 

2. Titanium (Ti)
Ditemukan pada mineral rutil yang di di bijih besi sebagai ilmenit dan ferrotitanate. Titanium terdapat pula pada karang, silikat, bauksit, batubara, dan tanah liat. Titanium dibuat dengan Metode Kroll yang banyak menggunakan klor dan karbon.

3. Vanadium (V)
Vanadium terdapat pada senyawa karnotit dan vanadinit. Frevonadium (logam campuran dengan besi) dihasilkan dari reduksi V₂O₅ dengan campuran silikon (Si) dan besi (Fe).

4. Kromium (Cr)
Unsur ini ditemukan pada krommit dan sejumlah kecil kromoker. Logam krom dibuat menurut proses goldschmidt dengan jalan mereduksi Cr₂O₃ dengan logam aluminium.

5. Mangan (Mn)
Mangan bisa ditemukan pada biji berupa pirulosit dan rodokrosit. Pembuatan feromangan dilakukan dengan mereduksi MnO² dengan campuran besi oksida dan karbon.

6. Besi (Fe)
Besi jarang ditemui secara bebas di bumi, namun berada dalam wujud bijih besi, seperti hematite, siderite, dan magnetite. Besi dibuat menggunakan bijih besi dengan cara mereduksi bijih dalam tanur (tungku).

7. Nikel (Ni)
Nikel bisa ditemui sebagai senyawa, seperti sulfida, arsen, dan silikat.

8. Tembaga (Cu)
Unsur ini dapat ditemukan pda Pirit tembaga, bornis, kuprit, melakonit, dan malasit. Tembaga diperoleh dari bijih kalkopirit CuFeS₂ melalui tahapan pengapungan, pemanggangan, reduksi, dan elektrolisis.

9. Seng (Zn)
Unsur tersebut ditemukan di alam sebagai senyawa sulfida seperti seng blende, senyawa karbonat, dan senyawa silikat seperti hamimorfit. Pembuatan logam seng dilakukan dengan memanggang seng sulfida (ZnS) lalu oksida seng direduksi dengan karbon pijar.

10. Kobalt (Co)
Kobalts di alam ditemuakan sebagai arsenda dari Fe, Co, Ni dan dikenal sebagai smaltit, kobaltit, dan eritrit. Unsur Kobalt ketika hujan hidroksida hujan, akan timbul (NaOCl).

Sifat Fisika dan Kimia Unsur Periode 4
1. Sifat Logam

Unsur transisi memiliki ikatan logam yang kuat antara sesama atomnya. Akibatnya logam – logam transisi memiliki struktur yang keras. Kisi – kisi logam yang satu juga dapat bergeser diatas kisi logam yang lain, tanpa merusak ikatan logamnya. Hal ini membuat logam – logam golongan transisi dapat ditempa dan diregangkan. Logam-logam transisi bersifat keras dan memiliki daya hantar listrik yang lebih baik dari logam pada golongan utama.

2. Titik Leleh

Karena ikatan logam pada unsur – unsur golongan transisi sangat kuat, maka titik leleh dan titik didihnya akan semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena pada pembentukan ikatan logam, dilibatkan elektron dari orbital 4s dan 3d yang tidak terisi penuh. Unsur transisi yang mempunyai titik leleh terendah adalah Zn (seng). Hal ini disebabkan karena orbital 3d nya sudah terisi penuh oleh elektron sehingga hanya elektron pada orbital 4s saja yang dipergunakan untuk membentuk ikatan logam. 

3. Sifat Magnetik

Dalam unsur transisi periode 4, logam-logamnya bersifat magnetik. Sifat magnetik ini dapat berupa paramagnetik, diamagnetik, dan feromagnetik. 

• Diamagnetik = tidak tertarik/terpengaruh oleh medan magnet
• Paramagnetik = tertarik sebagian oleh medan magnet
• Feromagnetik = sangat tertarik oleh medan magnet.

Pada unsur logam golongan transisi, Fe,Co dan Ni adalah bersifat feromagnetik yang artinya tertarik sangat kuat oleh medan magnet. Oleh karena itu, logam – logam ini banyak digunakan untuk membuat magnet permanen. Zn bersifat diamagnetik, sedangkan logam transisi yang lain bersifat paramagnetik. Sifat – sifat kemagnetan logam transisi ini disebabkan oleh penuh atau tidaknya pengisian elektron pada orbital 4s dan 3d nya. Zn bersifat diamagnetik karena kedua orbital tersebut sudah diisi penuh oleh elektron.

4. Pembentukan Senyawa Berwarna

Warna – warna ini muncul sebagai akibat tidak penuhnya pengisian elektron pada orbital 3d, sehingga ada elektron yang menyendiri (tidak berpasangan). Elektron menyendiri ini dapat tereksitasi dengan menyerap energi dari cahaya sinar tampak ke tingkat energi yang lebih tinggi. Di tingkat energi yang lebih tinggi ini, elektron cenderung tidak stabil sehingga akan kembali lagi ke posisi semula. Saat elektron kembali ke posisi semula, ia melepaskan radiasi berupa cahaya yang dilihat sebagai warna pada senyawa. Ini lah keunikan dari logam transisi periode 4 yang memancarkan warna yang berbeda-beda. Berikut ini merupakan gambar dari larutan berwarna dari logam transisi periode 4 berdasarkan bilangan oksidasinya. 

Jika dilihat dari sisi kimia, sifat unsur transisi periode 4 yaitu: 

1. Memiliki harga potensial di elektroda negatif, kecuali pada Cu. 

2.  Semua unsur transisi bisa membentuk ion kompleks. Ion kompleks adalah struktur yang menunjukkan kation logam dikelilingi dua atau lebih anion atau molekul netral yang dinamakan ligan. Ion kompleks ini yang dapat menunjukan warna yang khas dari suatu unsur transisi periode 4. 

 

Manfaat Unsur Periode 4
Manfaat unsur periode 4 sangatlah banyak dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini disajikan dalam bentuk tabel manfaat Unsur Periode 4 .

Unsur Periode 4	Manfaat dan Kegunaan
Scandium	Skandium digunakan sebagai komponen pada lampu berintensitas tinggi dan bahan pembentukan gelatin hidroksida (Sc(OH)3). campuran aluminium-skandium untuk industri kedirgantaraan dan peralatan olahraga yang memerlukan bahan berkualitas tinggi, misalnya sepeda, tongkat bisbol, senjata api, dan sebagainya.
Titanium	Titanium digunakan sebagai badan pesawat terbang dan pesawat supersonik, karena pada temperatur tinggi tidak mengalami perubahan kekuatan (strenght).
Vanadium	Vanadium banyak digunakan dalam pembuatan peralatan teknik yang tahan getaran. misal pegas, per mobil, pesawat terbang, dan kereta api.
Krom	krom digunakan sebagai bahan dasar dalam industri baja sehingga dihasilkan baja yang lebih kuat dan mengilap.Digunakan untuk katalis dan untuk pewarna gelas. Suatu senyawa kromium yang indah sekali adalah jamrud (emerald). Batu permata ini terbentuk jika sebagian ion aluminium dalam mineral beril, Be3Al2(Si6O18) diganti oleh ion kromium (III)
Mangan	Mangan dipakai pada produksi baja yang berguna saat pemurnian besi. Selain itu digunakan pula untuk mengeraskan baja. Baja yang mengandung mangan dengan proporsi besar bersifat sangat keras dan tahan lama. Oleh karena itu digunakan dalam kereta api dan mesin-mesin buldoser.
Besi	Manfaat ferrum atau besi antara lain sebagai bahan utama pembuatan baja. Adapun manfaat baja adalah Fe(OH)3 digunakan untuk bahan cat seperti cat minyak, cat air, atau cat tembok. Fe2O3 sebagai bahan cat dikenal nama meni besi, digunakan juga untuk mengkilapkan kaca. FeSO4 digunakan sebagai bahan tinta. Besi selalu dipadukan dengan logam lain membentuk aloi, misal baja atau stainless steel agar lebih keras.
Kobalt	Campuran besi-kobalt mempunyai sifat tahan karat.  Kobalt juga banyak dalam pembuatan mesin jet, mesin turbin, dan peralatan tahan panas. Isotop radioaktif kobalt (Co-60) berguna dalam pengobatan kanker.
Nikel	Komponen pemanas listrik (nikrom) yang merupakan campuran dari Ni, Fe, dan Cr. Perunggu-nikel digunakan untuk uang logam. Perak jerman (paduan Cu, Ni, Zn) digunakan untuk barang perhiasan.
Tembaga	Tembaga kerap digunakan sebagai kabel jaringan listrik. Pipa ledeng juga sebagian memakai bahan dari campuran tembaga. Campuran tembaga dan emas digunakan untuk membuat perhiasan.
Seng	Seng digunakan sebagai logam pelapis besi agar tahan karat. Seng juga berguna untuk paduan logam, zat antioksidan pada pembuatan ban mobil, bahan pembuat cat putih, dan bahan untuk melapisi tabung gambar televisi, karena dapat berfluoresensi. Lembaran seng dapat dimanfaatkan sebagai atap bangunan.

~Aas