TUGAS

TUGAS 6

Read More

MENGHILANGKAN KESADAHAN

Menghilangkan Kesadahan

Ada beberapa cara untuk menghilangkan kesadahan air, diantaranya :

1. Pemanasan.

Pemanasan dapat menghilangkan kesadahan sementara.

Pada suhu tinggi, garam hidrogen karbonat Ca(HCO₃)₂ dapat terurai, sehingga ion Ca²⁺ akan mengendap sebagai CaCO_3. Reaksinya :

Ca(HCO₃)_2(aq) → CaCO_3(s) + CO_2(g) + H₂O_(l)

2. Penambahan ion karbonat.

Soda Na₂CO_3.10H₂O yang ditambahkan dalam air sadah dapat mengendapkan ion Ca⁺² menjadi endapan CaCO_3. Reaksinya :

Na₂CO_3.10H₂O_(s) → 2Na⁺ _(aq) + CO₃^2-_(aq) + 10H₂O_(l)

CaCl_2(aq) → Ca⁺² _(aq) + 2Cl^-_(aq)

Na₂CO_3.10H₂O_(s) + CaCl_2(aq) → 2NaCl _(aq) + CaCO_3(aq) + 10H₂O_(l)

3. Menggunakan zat pelunak air.

Natrium heksametafosfat [Na₂(Na₄(PO₃))] dapat digunakan untuk menghilangkan air sadah yang mengandung ion Ca²⁺ dan Mg^{2+ .} Kedua ion ini akan diubah menjadi ion kompleks yang mudah larut sehingga tidak dapat bergabung dengan ion dari sabun.

Na₂[Na₄(PO₃)₆]_(s) → 2Na⁺ _(aq) + [Na₄(PO₃)₆]^2-_(aq)

CaCl_2(aq) → Ca⁺² _(aq) + 2Cl^-_(aq)

Na₂[Na₄(PO₃)₆]_(s) + CaCl_2(aq) → 2NaCl _(aq) + Ca[Na₄(PO₃)₆]_(aq)

4. Menggunakan resin penukar ion

Resin berfungsi mengikat semua kation atau anion yang ada di dalam air sadah.

2.6 CARA PEMBUATAN

Unsur-unsur logam alkali dapat diperoleh dari senyawanya melalui proses ekstraksi yaitu pemishan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam alkali tanah dapat diekstraksi dari senyawanya. Ada dua cara melakukan proses ekstraksi yaitu Metode Reduksi dan Metode Elektrolisis.

1) Ekstraksi Berilium (Be)

Metode Reduksi

Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF₂. Sebelum mendapatkan BeF_2, kita harus memanaskan beril [Be₃Al₂(SiO₆)₃] dengan Na₂SiF­₆ hingga 700 ⁰C. Karena beril adalah sumber utama berilium.

BeF_2(l) + Mg_(s) → MgF_{2 (l)} + Be_(s)

Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan berilium juga kita dapat mengekstraksi dari lelehan BeCl₂ yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl­₂ tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah :

Ionisasi : BeCl_2(l) → Be²⁺ _(l) + 2Cl^- _(l)

Katoda : Be²⁺ _(l) + 2e^- → Be _(l)

Anoda : 2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

BeCl_2(l) → Be _(l) + Cl_2(g)

2) Ekstraksi Magnesium (Mg)

Metode Reduksi

Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari dolomit [MgCa(CO₃)₂] karena dolomite merupakan salah satu sumber yang dapat menhasilkan magnesium. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO. lalu MgO.CaO. dipanaskan dengan FeSi sehingga menghasilkan Mg. Reaksinya

[MgCa(CO₃)₂ ]_(s) → MgO.CaO_(s) + CO_2(g)

2[MgO.CaO]_(s) + FeSi_(s) → 2Mg_(s) + Ca₂SiO_4(s) + Fe_(s)

Metode Elektrolisis

Selain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi :

CaO_(s) + H₂O_(l) → Ca²⁺ _(aq) + 2OH^- _(aq)

Ion OH^- yang dihasilkan kemudian bereaksi dengan ion Mg²⁺ yang ada didalam air laut . Reaksinya:

Mg²⁺_(aq) + 2OH_(aq)^- → Mg(OH)_2(s)

Selanjutnya Mg(OH)₂ direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl₂

Mg(OH)_2(s) + 2HCl_(l) → MgCl_2(l) + 2H₂O_(l)

Setelah mendapatkan lelehan MgCl₂ kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan magnesium. Reksinya :

Ionisasi : MgCl_2(l) → Mg²⁺_(l) + 2Cl^-_(l)

Katode : Mg²⁺_(l) + 2e^- → Mg_(s)

Anode : 2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

MgCl_2(l) → Mg_(s) + Cl_2(g)

3) Ekstraksi Kalsium (Ca)

Metode Elektrolisis

Batu kapur (CaCO₃) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl₂. Reaksi yang terjadi :

CaCO_3(s) + 2HCl_(l) → CaCl_2(l) + H₂O_(l) + CO_2(g)

Setelah mendapatkan CaCl₂, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :

Ionisasi ; CaCl_2(l) → Ca⁺²_(l) + 2Cl^-_(l)

Katoda ; Ca⁺²_(l) + 2e^- → Ca_(s)

Anoda ; 2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

CaCl_2(l) → Ca_(s) + Cl_2(g)

Metode Reduksi

Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl₂­ oleh Na.

Reduksi CaO oleh Al : 6CaO_(s) + 2Al_(s) → 3Ca + Ca₃Al₂O_6(s)

Reduksi CaCl2 oleh Na : CaCl_2(l) + 2Na_(s) → Ca_(s) + 2NaCl_(s)

4) Ekstraksi Strontium (Sr)

Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan Strontium (Sr), Kita bisa mendapatkannya dengan elektrolisis lelehan SrCl₂­. Lelehan SrCl₂­ bisa didapatkan dari senyawa selesit [SrSO₄]. Karena Senyawa selesit merupakan sumber utama Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi ;

Ionisasi : SrCl_2(l)­ → Sr²⁺_(l)­ + 2Cl^-_(l)­
Katode : Sr²⁺_(l)­ + 2e^- → Sr_(s)­

Anoda : 2Cl^-_(l)­ →­ Cl_2(g)­ + 2e^-

SrCl₂­_(l) → Sr_(s)­ + Cl_2(g)­

5) Ekstraksi Barium (Ba)

Metode Elektrolisis

Barit (BaSO₄) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Setelah diproses menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis lelehan BaCl₂. Reaksi yang terjadi :

Ionisasi : BaCl_2(l)­ → Ba²⁺_(l) + 2Cl^-_(l)­

Katoda : Ba²⁺_(l) + 2e^- → Ba_(s)­

Anoda : 2Cl^-_(l)­ →­ Cl_2(g)­ + 2e^-

BaCl₂­_(l) → Ba_(s)­ + Cl_2(g)­

Metode Reduksi

Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi :

6BaO + 2Al → 3Ba + Ba₃Al₂O₆.

2.7 MANFAAT LOGAM DAN SENYAWA LOGAM ALKALI TANAH

2.7.1 Manfaat Berilium (Be) dan Senyawanya

Logam Berilium memiliki beberapa manfaat, diantaranya :

a. Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuatakan tetap bermasa lebih ringan. Biasanya paduan inidigunakan pada kemudi pesawat Zet. 

b. Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.

c. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir 

d.Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alatlistrik, maka Berilium sangat penting sebagai komponentelevisi.

2.7.2 Manfaat Magnesium (Mg) dan Senyawanya

a. Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang padakembang api dan pada lampu Blitz. 

b. Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karenasenyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.

c. Senyawa Mg(OH)₂digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencagahterjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.

2.7.3 Manfaat Kalsium (Ca) dan Senyawanya

a. Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kuedan plastik. 

b. SenyawaCaSO₄ digunakan untuk membuat Gips yang berfungsiuntuk membalut tulang yang patah.

c. Senyawa CaCO3biasa digunakan untuk bahan bangunan sepertikomponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.

d. Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikatKarbondioksida pada cerobong asap.

e. Ca(OH₂ digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan jugasebagai sumber basa yang harganya relatif murah.

f. Kalsium Karbida (CaC₂) disebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C₂H₂) yang digunakan untuk pengelasan.

g. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsisebagai pembentuk tulang dan gigi.

2.7.4 Manfaat Stronsium (Sr) dan Senyawanya

a. Stronsium dalam senyawa Sr(NO₃)₂ memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.

b. Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televise berwarna dan computer

c. Untuk pengoprasian mercusuar yang mengubah energi panas menjadi listrik dalam batrai nuklir RTG (Radioisotop Thermoelectric Generator)

2.7.5 Manfaat Barium (Ba) dan Senyawanya

a. BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karenamampu menyerap sinar X meskipun beracun. 

b. BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.

c. Ba(NO₃)₂ digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api

BAB III

LOGAM GOLONGAN IIIA (GOLONGAN ALUMUNIUM)

3.1 PENDAHULUAN

Unsur-unsur pada golongan IIIA menunjukkan perbedaan sifat yang cukup bervariasi. Boron merupakan unsur nonlogam, alumunium merupakan unsur logam namun menunjukkan banyak kemiripan sifat kimia dengan boron dan unsur sisanya seluruhnya memiliki karakteristik sebagai unsur logam (Sharpe, 1992).

Meskipun keadaan oksidasi positif tiga (+3) merupakan karakteristik utama untuk semua unsur golongan IIIA, namun keadaan positif satu (+1 atau + saja) terdapat dalam senyawaan kimia semua unsur golongan IIIA kecuali boron, dan untuk thallium keadaan tersebut merupakan keadaan oksidasi yang stabil

3.2 SIFAT FISIKA

Alumunium murni merupakan logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diperlukan. Sedangkan gallium sangat sulit ditemukan dalam keadaan melainkan hanya bias ditemukan sebagai biji gallium yang terdapat bersama-sama logam-logam yang lain. Sementara itu indium merupakan logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil didalam udara dan air tetapi larut dalam asam.

Pada tabel 3.1 berikut ini disajikan ringkasan beberapa sifat penting dari unsur-unsur golongan IIIA.

Tabel 3.1 Sifat Fisika Unsur-unsur logam golongan IIIA

Unsur	Aluminium	Galium	Indium	Talium
Kerapatan (g/cm3)	2,70	5,90	7,30	11,85
Titik Leleh ( oC)	659	30	156	304
Titik Didih ( oC)	2447	2237	2047	1467

Pada tabel diatas tampak sesuai dengan massa atomnya, dari aluminium ke talium yang makin besar, maka kerapatan atom massa jenis talium (11,85 g/mL) > indium (7,30 g/mL) > gallium (5,90 g/mL) > alumunium (2,70g.mL).

Seperti halnya pada unsur logam golongan alkali (golongan IA), maka titik didih unsur logam golongan IIIA sangat dipengaruhi oleh kekuatan ikatan logam sehingga titik didihnya dari alumunium ke gallium kemudian ke indium dan talium semakin kecil.

Namun pada titik leleh unsur logam golongan IIIA terjadi anomaly. Massa atom dan massa jenis alumunium < galium < indium < talium. Demikian juga dengan jari-jari atom alumunium < gallium < indium < talium. Jika titik leleh sangat dipengaruhi oleh massa atom seharusnya titik leleh aluminium paling rendah dan titik leleh talium paling rendah. Tetapi faktanya, titiki leleh aluminium dan titik leleh gallium paling rendah. Ini kemungkinan yang sangat berpengaruh terhadap titik leleh aluminium ikatan logam. Sedangakan pada gallium, indium dan talium yang palinng berpegaruh adalah massa jenis. Oleh karena itu titik leleh < gallium < indium <talium.

3.3 SIFAT PERIODIK

Seperti halnya logam alkali dan alkali tanah, sifat periodik dan sifat kimia logam golongan IIIA sangat di tentukan oleh konfigurasi elektronnya yang memeliki tiga elektron pada kulit terluarnya. Perbedaan sifat unsur yang satu dengan yang lain menunjukan keteraturan, seperti terlihat pada tabel di bawah tabel 3.2 di bawah ini. Pada tabel tersebut tampak kecenderungan sifat logam golongan IIIA sebagai berikut ::

· Jari jari atom cenderung bertambah besar dari Ga ke Tl, kecuali jari jari atom logam Al lebih besar dari pada Ga.

· Energi ionisasi pertama cenderung makin kecil dari Al ke Tl

· Keelektronegatifan cenderung bertambah dari Al ke Tl

Tabel 3.2 Sifat Periodik logam golongan IIIA

Unsur	Konfigurasi Elektron	Jari-jari Atom (Å)	Energi Ionisasi (Kj/mol)	Keelektronega tifan	Potensial Reduksi (Volt)
13Al	[Ne] 3s23p1	1,25	577	1,5	-1,66
31Ga	[Ar] 4s24p1	1,24	579	1,6	-0,56
49In	[Kr] 5s25p1	1,50	556	1,7	-0,34
81Ti	[Xe] 6s26p1	1,55	590	1,8	+0,72

Potensial reduksi berhaga negatif menyatakan bahwa unsur lebih mudah melepaskan dari pada menerima elektron karena melepaskan elektron merupakan sifat khas dari pada logam. Aluminium memiliki potensial reduksi negatif yang paling besar di antara kation golongan IIIA.

Ini menunjukan bahwa Al adalah logam yang paling aktif berubah menjadi Al⁺³. Energi ionisasi logam golongan IIIA hamper sama satu sama lain, kecuali energi hidrasi Al⁺³. merupakan yang terbesar diantara kation golongan IIIA.

Ada sifat menarik dari unsur Ga,In,dan Tl yang tidak terdapat pada Al,yaitu kemampuannya membentuk ion bermuatan satu. Kemampuan ini menunjukan adanya pasangan elektron lembam, nS² ,dalam unsur paska peralihan (Post-transition). Jadi, sebuah atom Ga dapat kehilangan elektron pada 4P dan mempertahankan 4s untuk membentuk ion Ga⁺, dengan dangan konsfigurasi elektron [Ar]3d¹⁰4s². Kemungkinan ini lebih mudah terjadi pada atom yang lebih berat dalam golongan. Dalam kenyataannya, kalium dengan bilangan oksidasi +1lebih mantap dalam larutan berair dibanding kalium dengan bilangan oksidasi+3.

Ukuran ion yang kecil dan muatan ion yang besar (+3) serta tingginya energi ionisasi menyebabkan golongan IIIA umumnya memiliki sifat kovalen yang tinggi (ion Al⁺³ tidak di jumpai dalam ALF₃ padat).dalam larutan berair, ion Al⁺³ berada dalam bentuk ion terhidrat Al (H₂O)³⁺₆ atau dalam bentuk kompleks lainnya. Al sangat stabil terhadap udara, karena membentuk lapisan oksida pada permukaannya yang digunakan untuk melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut.

3.4 SIFAT KIMIA

3.4.1 Reaksi Dengan Oksigen

Semua unsur logam golongan IIIA hanya bisa bereaksi dengan oksigen pada suhu temperatur ruang atau melalui pemanasan. Reaksi logam IIIA dengan gas oksigen menghasilkan senyawa oksida. Reaksinya :

Al_(s) + O_2(g) à Al₂O_3(s)

Ga_(s) + O_2(g) à Ga₂O_3(s)

In_(s) + O_2(g) à In₂O_3(s)

Berbeda dengan logam golongan IIIA lainnya,Talium bereaksi dengan oksigen menghasilkan TI₂O₃ yang berwarna hitam coklat akibat terkomposisi menjadi TI₂O pada suhu 100 C.Reaksinya :

2TI_(s) + 1/2O_2(g) à Ti₂O_(s)

Read More

TUGAS

Pertemuan 5

Read More

TUGAS

Pertemuan 4

Read More

SIFAT KIMIA

2.4.1 Kereaktifan Logam Alkali Tanah

Alkali tanah termasuk logam yang reaktif, namun berilium adalah satu-satunya unsur alkali tanah yang kurang reaktif, bahkan tidak bereaksi dengan air. Logam alkali tanah bersifat pereduksi (oksidator) kuat. Dari berilium ke barium sifat pereduksi ini semakin kuat. Hal ini ditunjukkan oleh kemampuan bereaksi dengan air yang semakin meningkat dari berilium ke barium. Selain dengan air, unsur logam alkali tanah juga bisa bereaksi dengan oksige, nitrogen, dan halogen.

Tabel 2.3 Kereaktifan logam-logam alkali tanah

Reaksi secara umum	Keterangan
2M(s) + O2(g) → 2MO(s)	Reaksi selain Be dan Mg tak perlu pemanasan
M(s) + O2(g) → MO2(s)	Ba mudah, Sr dengan tekanan tinggi, Be, Mg dan Ca tidak dapat bereaksi
M(s) + X2(g) → MX2(s)	X, F, Cl, Br dan I
M(s) + 2H2O(l) → M(OH)2(aq) + H2(g)	Be tidak dapat, Mg perlu pemanasan
3M(s) + N2(g) → M3N2(s)	Reaksi berlangsung pada suhu tinggi, Be tidak dapat berlangsung
M(s) + 2H+(aq) → M2+(aq) + H2(g)	Reaksi cepat berlangsung
M(s) + H2(g) → MH2(s)	Perlu pemanasan, Be dan Mg dapat berlangsung

A. Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Air

Berilium tidak dapat bereaksi dengan air sekalipun dengan air panas. Sedangkan logam magnesium dapat bereaksi tetapi sangat lambat dan hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam kalsium, stronsium, barium, dan radium dapat bereaksi sangat cepat dengan air pada temperatur ruang bahkan dapat bereaksi meskipun dengan air dingin. Contoh reaksi logam alakali tanah dan air berlangsung sebagai berikut :

Mg(s) + 2H₂O_(l) à Mg (OH)₂(aq) + H₂(g) Sangat lambat

Ca(s) + 2H₂O_(l) à Ca(OH)₂(aq) + H₂(g) Cepat

Sr(s) + 2H₂O_(l) à Sr(OH)₂(aq) + H₂(g) Sangat cepat

Ba(s) + 2H₂O_(l) à Ba(OH)₂(aq) + H₂(g) Paling cepat

B.Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Gas Oksigen

Semua logam alkali tanah dapat bereaksi demngan oksigen menghasilkan senyawa oksida.Tetapi berilium dan magnesium hanya dapat bereaksi dengan oksigen dengan pemanasan. Oksida berilium dan magnesium yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam dibawahnya. Stronsium dan barium dapat bereaksi dengan oksigen pada suhu ruangan bahkan barium dapat membentuk senyawa peroksida (BaO₂).Contoh reaksi logam alkali tanah dengan oksigen:

2Be_(s) + O_2(g) à 2BeO_(s) Bereaksi jika dipanaskan

2Mg_(s) + O_2(g) à 2MgO_(s) Bereaksi jika dipanaskan

2Ca_(s) + O_2(g) à 2CaO_(s) Bereaksi cepat tanpa pemanasan

2Sr_(s) + O_2(g) à 2SrO_(s) Bereaksi sangat cepat tanpa pemanasan

2Ba_(s) + O_2(g) à 2BaO_(s) Bereaksi paling cepat tanpa pemanasan

Ba_(s) + O_{2(g) berlebihan} à BaO_2(s) Bereaksi cepat tanpa pemanasan

C.Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Gas Nitrogen

Logam alkali tanah yang terbakar diudara,selain bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa oksida, juga dapat bereaksi dengan nitrogen membentuk senyawa nitrida. Contoh,pembakaran magnesium di udara pada suhu tinggi menghasilkan: Magnesium oksida dan Magnesium nitrid (Mg₃N₂). Reaksinya :

2Mg_(s) + 1/2O_2(g) + N_2(g) à MgO_(s) + Mg₃N_2(s)

Bila Mg₃N₂ direaksikan dengan air maka akan di dapatkan gas NH₃

Mg₃N_2(s) + 6H₂O_(l) à 3Mg(OH)_2(s) + 2NH₃(g)

D.Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Gas Hidrogen

Kalsium,stronsium dan barium memerlukan pemanasan untuk dapat bereaksi dengan gas hidrogen. Sedangkan berilium dan magnesium tidak dapat bereaksi dengan gas hidrogen sekalipun dengan pemanasan.

Reaksi kalsium,stronsium dan barium dengan gas hidrogen :

Ca_(s) + H_2(g) à 2CaH_{2 (s)} Bereaksi dengan pemanasan

Sr_(s) + H_2(g) à 2SrH_{2 (s)} Bereaksi dengan pemanasan

Ba_(s) + H_2(g) à 2BaH_{2 (s)} Bereaksi dengan pemanasan

E.Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Unsur Halogen

Hampir semua logam alkali tanah bereaksi dengan halogen secara cepat membentuk garam halida, kecuali berilium karena daya polarisasi ion Be²⁺ sangat rendah maka berilium berikatan kavalen dengan unsur halogen,kecuali dengan flour. Sedangkan logam alkali tanah yang lain dengan unsur halogen berikatan ion. Reaksinya

Be_(s) + Cl_2(g) à BeCl_{2 (s)} Senyawa BeCl₂ berikatan kovalen

Mg_(s) + Cl_2(g) àMgCl_{2 (s)} Senyawa MgCl₂ berikatan ion

Ca_(s) + Cl_2(g) à CaCl_{2 (s)} Senyawa CaCl₂ berikatan ion

Sr_(s) + Cl_2(g) à SrCl_{2 (s)} Senyawa SrCl₂ berikatan ion

Ba_(s) + Cl_2(g) à BaCl_{2 (s)} Senyawa BaCl₂ berikatan ion

2.4.2 Warna Nyala Logam Alkali Tanah

Logam alkali dan alkali tanah memberikan warna nyala yang khas,warna nyala dari logam alkali tanah dapat digunakan sebagai salah satu cara mengindentifikasi adanya unsur logam alkali dan alkali tanah dalam suatu bahan. Salah satu ciri khas dari suatu unsur ialah spectrum emesinya. Spektrum emisi teramati sebagai pancaran cahaya dengan warna tertentu,tapi sesungguhnya spectrum itu terdiri atas beberapa garis warna yang khas bagi setiap unsur.

Unsur	Li	Na	K	Rb	Cs
Warna Nyala Api	Merah	Kuning atau Jingga	Ungu atau Lila	Biru Kemerahan	Biru
Unsur	Be	Mg	Ca	Sr	Ba
Warna Nyala Api	-	Putih	Jingga Kemerahan	Merah	Hijau

Tes Nyala atau reaksi nyala digunakan untuk mengindentifikasi keberadaan ion logam dalam jumlah yang relatif kecil dalam sebuah senyawa.Tidak semua ion logam menghasilkan warna nyala. Untuk warna nyala unsur-unsur logam alkali dan alkali tanah,uji nyalah merupaka cara yang paling mudah untuk mengindentifikasi logam mana yang terdapat dalam suatu senyawa.

Warana nyala dihasilkan dari pergerakan atau perpindahan elektron dalam ion-ion logam yang terdapat dalam senyawa. Masing-masing perpindahan elektron ini melibatkan sejumlah energi tertentu yang dilepaskan sebagai cahaya dengan energi dan warna tertentu. Akibat dari semua perpindahan elektron maka dapat dihasilkan sebuah spectrum garis yang berwarna. Besarnya energi perpindahan elektron bervariasi dari satu ion logam ke ion logam lainnya.ini bearti bahwa setiap logam yang berbeda akan memiliki pola garis-garis spectra dan warna nyala yangh berbeda pula.

2.5 KESADAHAN AIR

Keberadaan ion-ion logam golongan alkali tanah khususnya ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ menyebabkan kesadaan air. Selain ion kalsium dan magnesium,penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupungaram-garam bikarbonat dan sulfat.Air yang telah mengalami kesadahan air inidapat di lihat ketika sedang mencuci menggunakan deterjan yakni deterjen tidak dapat menimbulkan busa pada saat di gunakan dalam air yang telah mengalami kesadahan.Oleh karena itu dalam kehidupan sehari-hari di kenal adanya dua jenis air yaitu :

1) Air Lunak

Air lunak merupakan air dalam kehidupan sehari-hari yang dapat menghasilkan cukup banyak busa ketika deterjen atau sabun di gunakan untuk mencuci menggunakan air tersebut. Air lunak adalah air yang mengandung kadar mineral yang rendah

2) Air Sadah (Hard Water)

Air sadah merupakan air yang hanya menghasilkan sedikit busa bahkan tidak menghasilkan sama sekali busa,jika air tersebut di gunakan untuk mencuci menggunakan sabun atau deterjen. Air sadah adalah air yang mengandung kadar mineral yang sangat tinggi. Secara fisik air sadah biasanya terlihat keruh.

Air sadah dapat digolongkan menjadi dua jenis,berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca²⁺ atau Mg²⁺),yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.

Air sadah sementara yaitu air yang mengandung garam hidrogen karbonat (Ca(HCO₃)₂ dan Mg(HCO₃)₂. Senyawa Ca(HCO₃)₂ dan Mg(HCO₃)₂ dapat terbentuk dari batu kapur (CaCO₃) dan dolomite yang bereaksi dengan gas CO₂ yang larut dalam air. Reaksinya :

CaCO_3(s) + 2H₂O_(l) + CO_2(g) → Ca(HCO₃)_2(s)

Garam garam penyebab kesadaan air dalam air sadah sementara dapat di hilangkan dengan cara pemanasan dan penyaringan.Karena ketika air yang mengandung garam garam tersebut di panaskan maka akan terjadi reaksi :

Ca(HCO₃)_2(s) → CaO_(s) + H₂O_(gl) + CO_2(g)

Mg(HCO₃)_2(s) → MgO_(s) + H₂O_(gl) + CO_2(g)

Berdasarkan persamaan reaksi tersebut,maka senyawa H₂O_(gl) dan CO_2(g) menguap ke udara sedangkan senyawa CaO(s) dan MgO(s) mengendap ke bawah. Oleh karena itu air yang di atas senyawa CaO(s) dan MgO(s) tersebut,yang semula merupakan air sadah sementara setelah di panaskan akan berubah menjadi air lunak karena kandungan garam garam Ca(HCO₃)₂dan Mg(HCO₃)₂ tidak ada lagi.

Air sadah tetap yaitu air yang mengandung garam selain garam hidrogen karbonat,seperti garam sulfat(CaSO₄, MgSO₄) dan garam klorida (CaCI₂, MgCI₂). Air sadah tetap tidak dapat di hilangakan dengan pemanasan, tetapi harus di tambahkan natrium karbonat (soda), karena penambahan senyawa tersebut akan menyebabkan terjadinya reaksi sebagai berikut :

MgCl_2(aq) + Na₂CO_3(aq) → MgCO_3(s) + 2NaCl(_aq)

CaCl_2(aq) + Na₂CO_3(aq) → CaCO_3(s) + 2NaCl(_aq)

Berdasarkan persamaan reaksi tersebut maka MgCO₃(s) dan CaCo₃(s) mengendap ke bawah. Oleh karena itu air yang ada di atas senyawa tersebut,yang semula merupakan air sadah tetap setelah ditambahkan senyawa soda akan berubah menjadi air lunak karena kandungan garam-garam (CaCl₂, MgCl₂) tidak ada lagi.

Air sadah kurang baik apa bila di gunakan untuk mencuci dengan menggunakan sabun (NaC₁₇H₃₅COO). Hal ini disebabkan ion Ca²⁺ atau Mg²⁺ dalam air sadah dapat mengendapkan sabun sehingga membentuk endapan minyak yang terapung dipermukaan air. Dengan demikian sabun hanya menghasilkan sedikit busa dan daya pembersih kurang.

Reaksi ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ dengan sabun :

2NaC₁₇H₃₅COO_(aq) + Ca²⁺ → CaH₃₅COO)_2(s) + 2Na⁺ _(aq)

Walaupun tidak berbahaya, air sadah dapat menimbulkan beberapa kerugian diantaranya:

1. Efisiensi air dapat menurunkan efisiensi kerja deterjen dan sabun

2. Kesadahan air dapat menyebabkan noda pada bahan pecah belah

3. Kesadahan air dapat menyebabkan bahan linen beruba pucat

4. Mineral kesadahan air dapat menyumbat saluran air

5. Residu kesadahan air dapat melapisi elemen pemanas dan menurunkan efisiensi panas

6. Kesadahan air dapat merusak shower dan bathtubs

Menghilangkan Kesadahan

Ada beberapa cara untuk menghilangkan kesadahan air, diantaranya :

1. Pemanasan.

Pemanasan dapat menghilangkan kesadahan sementara.

Pada suhu tinggi, garam hidrogen karbonat Ca(HCO₃)₂ dapat terurai, sehingga ion Ca²⁺ akan mengendap sebagai CaCO_3. Reaksinya :

Ca(HCO₃)_2(aq) → CaCO_3(s) + CO_2(g) + H₂O_(l)

2. Penambahan ion karbonat.

Soda Na₂CO_3.10H₂O yang ditambahkan dalam air sadah dapat mengendapkan ion Ca⁺² menjadi endapan CaCO_3. Reaksinya :

Na₂CO_3.10H₂O_(s) → 2Na⁺ _(aq) + CO₃^2-_(aq) + 10H₂O_(l)

CaCl_2(aq) → Ca⁺² _(aq) + 2Cl^-_(aq)

Na₂CO_3.10H₂O_(s) + CaCl_2(aq) → 2NaCl _(aq) + CaCO_3(aq) + 10H₂O_(l)

3. Menggunakan zat pelunak air.

Natrium heksametafosfat [Na₂(Na₄(PO₃))] dapat digunakan untuk menghilangkan air sadah yang mengandung ion Ca²⁺ dan Mg^{2+ .} Kedua ion ini akan diubah menjadi ion kompleks yang mudah larut sehingga tidak dapat bergabung dengan ion dari sabun.

Na₂[Na₄(PO₃)₆]_(s) → 2Na⁺ _(aq) + [Na₄(PO₃)₆]^2-_(aq)

CaCl_2(aq) → Ca⁺² _(aq) + 2Cl^-_(aq)

Na₂[Na₄(PO₃)₆]_(s) + CaCl_2(aq) → 2NaCl _(aq) + Ca[Na₄(PO₃)₆]_(aq)

4. Menggunakan resin penukar ion

Resin berfungsi mengikat semua kation atau anion yang ada di dalam air sadah.

2.6 CARA PEMBUATAN

Unsur-unsur logam alkali dapat diperoleh dari senyawanya melalui proses ekstraksi yaitu pemishan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam alkali tanah dapat diekstraksi dari senyawanya. Ada dua cara melakukan proses ekstraksi yaitu Metode Reduksi dan Metode Elektrolisis.

1) Ekstraksi Berilium (Be)

Metode Reduksi

Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF₂. Sebelum mendapatkan BeF_2, kita harus memanaskan beril [Be₃Al₂(SiO₆)₃] dengan Na₂SiF­₆ hingga 700 ⁰C. Karena beril adalah sumber utama berilium.

BeF_2(l) + Mg_(s) → MgF_{2 (l)} + Be_(s)

Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan berilium juga kita dapat mengekstraksi dari lelehan BeCl₂ yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl­₂ tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah :

Ionisasi : BeCl_2(l) → Be²⁺ _(l) + 2Cl^- _(l)

Katoda : Be²⁺ _(l) + 2e^- → Be _(l)

Anoda : 2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

BeCl_2(l) → Be _(l) + Cl_2(g)

2) Ekstraksi Magnesium (Mg)

Metode Reduksi

Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari dolomit [MgCa(CO₃)₂] karena dolomite merupakan salah satu sumber yang dapat menhasilkan magnesium. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO. lalu MgO.CaO. dipanaskan dengan FeSi sehingga menghasilkan Mg. Reaksinya

[MgCa(CO₃)₂ ]_(s) → MgO.CaO_(s) + CO_2(g)

2[MgO.CaO]_(s) + FeSi_(s) → 2Mg_(s) + Ca₂SiO_4(s) + Fe_(s)

Metode Elektrolisis

Selain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi :

CaO_(s) + H₂O_(l) → Ca²⁺ _(aq) + 2OH^- _(aq)

Ion OH^- yang dihasilkan kemudian bereaksi dengan ion Mg²⁺ yang ada didalam air laut . Reaksinya:

Mg²⁺_(aq) + 2OH_(aq)^- → Mg(OH)_2(s)

Selanjutnya Mg(OH)₂ direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl₂

Mg(OH)_2(s) + 2HCl_(l) → MgCl_2(l) + 2H₂O_(l)

Setelah mendapatkan lelehan MgCl₂ kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan magnesium. Reksinya :

Ionisasi : MgCl_2(l) → Mg²⁺_(l) + 2Cl^-_(l)

Katode : Mg²⁺_(l) + 2e^- → Mg_(s)

Anode : 2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

MgCl_2(l) → Mg_(s) + Cl_2(g)

3) Ekstraksi Kalsium (Ca)

Metode Elektrolisis

Batu kapur (CaCO₃) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl₂. Reaksi yang terjadi :

CaCO_3(s) + 2HCl_(l) → CaCl_2(l) + H₂O_(l) + CO_2(g)

Setelah mendapatkan CaCl₂, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :

Ionisasi ; CaCl_2(l) → Ca⁺²_(l) + 2Cl^-_(l)

Katoda ; Ca⁺²_(l) + 2e^- → Ca_(s)

Anoda ; 2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

CaCl_2(l) → Ca_(s) + Cl_2(g)

Metode Reduksi

Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl₂­ oleh Na.

Reduksi CaO oleh Al : 6CaO_(s) + 2Al_(s) → 3Ca + Ca₃Al₂O_6(s)

Reduksi CaCl2 oleh Na : CaCl_2(l) + 2Na_(s) → Ca_(s) + 2NaCl_(s)

4) Ekstraksi Strontium (Sr)

Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan Strontium (Sr), Kita bisa mendapatkannya dengan elektrolisis lelehan SrCl₂­. Lelehan SrCl₂­ bisa didapatkan dari senyawa selesit [SrSO₄]. Karena Senyawa selesit merupakan sumber utama Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi ;

Ionisasi : SrCl_2(l)­ → Sr²⁺_(l)­ + 2Cl^-_(l)­
Katode : Sr²⁺_(l)­ + 2e^- → Sr_(s)­

Anoda : 2Cl^-_(l)­ →­ Cl_2(g)­ + 2e^-

SrCl₂­_(l) → Sr_(s)­ + Cl_2(g)­

5) Ekstraksi Barium (Ba)

Metode Elektrolisis

Barit (BaSO₄) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Setelah diproses menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis lelehan BaCl₂. Reaksi yang terjadi :

Ionisasi : BaCl_2(l)­ → Ba²⁺_(l) + 2Cl^-_(l)­

Katoda : Ba²⁺_(l) + 2e^- → Ba_(s)­

Anoda : 2Cl^-_(l)­ →­ Cl_2(g)­ + 2e^-

BaCl₂­_(l) → Ba_(s)­ + Cl_2(g)­

Metode Reduksi

Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi :

6BaO + 2Al → 3Ba + Ba₃Al₂O₆.

2.7 MANFAAT LOGAM DAN SENYAWA LOGAM ALKALI TANAH

2.7.1 Manfaat Berilium (Be) dan Senyawanya

Logam Berilium memiliki beberapa manfaat, diantaranya :

a. Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuatakan tetap bermasa lebih ringan. Biasanya paduan inidigunakan pada kemudi pesawat Zet. 

b. Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.

c. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir 

d.Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alatlistrik, maka Berilium sangat penting sebagai komponentelevisi.

2.7.2 Manfaat Magnesium (Mg) dan Senyawanya

a. Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang padakembang api dan pada lampu Blitz. 

b. Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karenasenyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.

c. Senyawa Mg(OH)₂digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencagahterjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.

2.7.3 Manfaat Kalsium (Ca) dan Senyawanya

a. Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kuedan plastik. 

b. SenyawaCaSO₄ digunakan untuk membuat Gips yang berfungsiuntuk membalut tulang yang patah.

c. Senyawa CaCO3biasa digunakan untuk bahan bangunan sepertikomponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.

d. Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikatKarbondioksida pada cerobong asap.

e. Ca(OH₂ digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan jugasebagai sumber basa yang harganya relatif murah.

f. Kalsium Karbida (CaC₂) disebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C₂H₂) yang digunakan untuk pengelasan.

g. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsisebagai pembentuk tulang dan gigi.

2.7.4 Manfaat Stronsium (Sr) dan Senyawanya

a. Stronsium dalam senyawa Sr(NO₃)₂ memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.

b. Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televise berwarna dan computer

c. Untuk pengoprasian mercusuar yang mengubah energi panas menjadi listrik dalam batrai nuklir RTG (Radioisotop Thermoelectric Generator)

2.7.5 Manfaat Barium (Ba) dan Senyawanya

a. BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karenamampu menyerap sinar X meskipun beracun. 

b. BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.

c. Ba(NO₃)₂ digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api

Read More

KEGUNAAN KALIUM DAN SENYAWANYA

Logam kalium sangat penting bagi pertumbuhan makhluk hidup terutama tumbuhan.Tumbuhan membutuhkan garam-garam kalium,tidak sebagai ion K⁺ sendiri tetapi bersama-sama dengan Ca⁺² dalam perbandingan tertentu.

Beberapa senyawa kalium yang banyak digunakan baik dibidang industry maumpun kehidupan sehari-hari,dirangkum pada tabel 1.6 berikut ini.

Tabel 1.6 Manfaat Beberapa Senyawa Dari Logam Kalium

Nama/Rumus Kimia Senyawa	Manfaat/Kegunaannya
KO2	Sebagai bahan cadangan oksigen dalam tabung bawah tanah, kapal selam dan memulihkan seseorangn yang kercaunan gas. Karena KO2 dapat bereaksi dengan H2O menghasilakan gas O2 reaksinya : 4KO2(s) + H2O(l) → 4KOH(aq) + 3O2(g)
KOH	Sebagai bahan pengisi pada pembuatan sabun lunak/lembek
KCl	Bersama-sama dengan K2SO4 digunakan sebagai bahan untuk pupuk pada tanaman
K2SO4	Bersama-sama dengan KCl digunakan sebagai bahan untuk pupuk pada tanaman
KNO3	Sebagai bahan peledak, petasan dan kembang api
KClO3	Sebagai bahan peledak, pembuatan korek apidan mercon dan sebagai bahan untuk pembuatan gas Cl2 pada saat direaksikan dengan larutan HCl.
K2Cr2O7	Sebagai bahan pengoksidasi
KMnO4	Sebagai bahan pengoksidasi dan zat desinfektan

1.6.3 Kegunaan logam alkali lainnya

Selain natrium dan kalium,unsur-unsur logam alkali lainnya juga memiliki beberapa manfaatnya,diantaranya:

· Litium digunakan untuk membuat batrai

· Rubidium (Rb) dan Cesium(Cs) digunakan sebagi permukaan peka cahaya dalam sel fotolistrik yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik.

· Li₂CO₃ digunakan untuk pembuatan beberapa jenis peralatan gelas dan keramik.

BAB II

LOGAM ALKALI TANAH (GOLONGAN II A)

2.1 PENDAHULUAN

Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat digolongan II A ,yang terdiri dari : Berilium (Be) ,Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), Radium (Ra). Unsur-unsur golongan IIA ini disebut logam alkali tanah karena unsur-unsur ini memiliki sifat-sifat seperti logam dan jika bereaksi dengan air menghasilkan senyawa bersifat basah (alkalin). Adapun di temukan istilah tanah muncul karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi (tanah). Oleh karena itu, istilah” alkali tanah “ biasa di gunakan untuk menggambarkan kelompok unsur golongan IIA.

Unsur alkali tanah memeiliki reaktifitas tinggi, sehingga tidak ditemukan dalam bentuk monoatomik. Unsur ini juga mudah bereaksi dengan oksigen, dan logam murni yang ada di udara, membentuk lapisan luar pada oksigen.

2.2 SIFAT FISIKA

Logam golongan IIA merupakan logam lunak bewarna keperakan.

Berilim Kalsium Stronsium Barium Magnesium

Gambar 2.1 Tampilan logam-logam alkali tanah

Logam alkali tanah mempunyai titik leleh, titik didih, dan massa. jenis yang rendah, sama seperti logam alkali. Tetapi pada logam alkali tanah terjadi anomali nilai titik leleh dan titik didih, yaitu titik leleh dan titik didih berilium lebih tinggi daripada titik leleh dan titik magnesium meskipun massa jenis dan massa atom magnesium lebih besar dari berilium. Ini berarti pada titik leleh dan titik didih berilium tidak di pengaruhi oleh massa atom dan berat jenis tetepi sangat di pengaruhi oleh ikatan logam. Jari jari atom berilium lebih kecil dari pada jari jari atom magnesium. Oleh karenah itu Ikatan logam berilium lebih dari pada jari jari atom magnesium daripada ikatan logam magnesium akibatnya titik leleh dan titik didih berilium lebih tinggi dari pada titik leleh dan titik didih magnesium.

Fenomena yang sama terjadi pada titik leleh dan titik didih kalsium dibandingkan dengan stronsium, yakni titik didih kalsium lebih tinggi dari pada titik leleh dan titik didih stronsium. Ini menunjukan titik leleh dan titik didih kalsium sangatdi pengaruhi oleh ikatan logam.

Jika pada berlilium dan kalsium, titik leleh dan titik didih sangat di pngaruhi oleh kekuatan ikatan logam, maka titik leleh dan titik didih magnesium, stronsium dan barium sangat di pengaruhi oleh massa atom dan massa jenis, yaitu semakin besar massa atom, semakin sukar menguap sehingga semakin tinggi titik leleh dan titik didih. Massa atom barium > massa atom stronsium > massa atom magnesium. Oleh karenah itu titik leleh dan titik didih barium > stronsium > magnesium. Titik didih dan titik logam alkali tanah lebih tinggi dari pada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur logam alkali tanah berwujud padat pada suhu ruangan.

Tabel 2.1 Data Sifat Fisik Unsur logam Alkali

Nama Unsur	Tampilan	Titik Leleh (0C)	Titik Didih (0C)	Kerapatan (g/mL)
Berilium	Berilium logam putih abu-abu metallic	1553	3043	1.86
Magnesium	Magnesium logam abu-abu berkilau	923	1383	1.75
Kalsium	Kalsium logam putih keperakan	1111	1713	1.55
Stronsium	Stronsium logam putih metalik	1041	1653	2.60
Barium	Barium logam abu-abu perak	987	1913	3.6

2.3 SIFAT PERIODIK

Seperti hal ya unsur unsur logam alkali, sifat periodik dan sifat kimia, unsur logam alkali, tanah sangat di tentuhkan oleh konfigurasi elektronya yang memiliki 2 elektron pada kulit terluarya. Perbedaan sifat unsur yang satu dengan yang lain menunjukan keteraturan, seperti terlihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2.2 Sifat Periodik unsur-unsur logam alkali tanah

Unsur	Konfigurasi Elektron	Jari-jari Atom (Å)	Energi Ionisasi (Kj/mol)	Keelektronega tifan	Potensial Reduksi (Volt)
4Be	[He] 2s2	1,12	900	1,57	-1,85
12Mg	[Ne] 3s2	1,60	740	1,31	-2,37
20Ca	[Ar] 4s2	1,97	590	1,00	-2,87
38Sr	[Kr] 5s2	2,15	550	0,95	-2,87
56Ba	[Xe] 6s2	2,22	500	0,89	-2,90

Berdasarkan data tabel di atas tampak konfigurasin elektron logam alkali tanah elektron valensinya terletak pada subkulit ns². Karena pada kulit atau periode yang sama jumlah elektron valensi logam alkali tanah (ns²) lebih banyak dari jumlah elektron valensi logam alakali (ns¹) maka jari-jari atom unsur unsur logam alkali tanah lebih kecil dari pada jari jari atom logam alkali.

Tetapi meskipun energi ionisasi logam alkali tanah lebih tinggi, namun karena energi hidrasi dari ion M²⁺ lebih besar dari pada energi hidrasi ion M⁺, maka logam alkali tanah tetap mudah melepas kan keduaelektron valensinya, dan lebih stabil sebagai ion M²⁺ .Jari-jari atom logam alkali tanah yang lebih kecil dan muatan intinya yang lebih besar mengakibatkan logam alkali tanah membentuk kristal dengan susunan yang lebih rapat, sehingga mempunyai sifat yang lebih keras daripada logam alkali dan massa jenisnya lebih tinggi.

Berilium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan berilium cenderung membentuk ikatan kovalen daripada membentuk ikatan ion.

Potensial reduksi standar logam alkali tanah memiliki harga negatif. Hal ini menunjukkan bahwa logam alkali tanah sukar melakukan reaksi reduksi karena sifat khas logam adalah melepaskan elektron atau melakukan reaksi oksidasi sehingga menyebabkan zat lain melakukan reaksi reduksi. Oleh karena itu, logam-logam alkali tanah merupakan reduktor yang kuat, bahkan kalsium, stronsium, dan barium merupakan reduktor yang lebih kuat daripada natrium.

Read More

TUGAS

Pertemuan 3

Read More

1.4 SIFAT KIMIA

1.4.1 Kereaktifan logam alkali

Energi ionisasi logam alkali relatif rendah dibandingkan unsur logam yang lainnya sehingga unsur-unsur logam alkali termasuk logam yang sangat reaktif.Kereaktifan logam alkali dibuktikan dengan kebutuhannya bereaksi dengan air,unsur-unsur halogen,hydrogen,oksigen dan belerang.

Diantara unsur-unsur logam alkali,yang paling reaktif adah cesium dan yang kurang reaktif adalah litium.Hal ini sesuai dengan harga ionisasinya,energi ionisasi cesium paling rendah sehingga paling mudah bereaksi menjadi ion positif sedangkan energi ionisasi litium paling besar.

Tabel 1.3 Rangkuman Kerekatifan unsur-unsur logam alkali

Kereaktifan	Unsur-unsur logam alkali
Li	Na	K	Rb dan Cs
Reaksi dengan O2	Lambat membentuk Li2O	Cepat membentuk Na2O dan Na2O2	Cepat membentuk K2O dan K2O2	Sangat cepat membentuk RbO2 dan CsO2
Reaksi dengan H2O 2L + 2H2O → 2LOH + H2	Reaksinya makin cepat sesuai arah panah
Reaksi dengan Asam Kuat 2L + 2H+ → 2L+ + H2
Reaksi dengan Halogen 2L + X2 →2LH

a.Reaksi logam alkali dengan oksigen di udara

Semua unsur-unsur logam alkali dapat bereaksi dengan oksigen dari udara membentuk senyawa oksida basa dengan rumus umum L₂O. Oleh karena itu logam alkali tidak dapat disimpan ditempat udara terbuka karena akan langsung bereaksi dengan oksigen dari udara.

Berbeda dengan litium,pada saat unsur natrium maumpun kalium bereaksi dengan oksigen dari udara,selain menghasilkan senyawa oksigen(Na₂O dan K₂O) juga membentuk senyawa peroksida(Na₂O₂ dan K₂O₂),yaitu senyawa yang mengikat oksigen secara berlebihan.dua atom natrium seharusnya hanya mengikat satu atom oksigen,tetapi dalam senyawa pereoksida,2 atom natrium mengikat 2 atom oksigen,setiap atom oksigen memiliki bilangan oksidasi -2 sedangkan dalam senyawa peroksida atom oksigen bilangan oksidasinya adalah -1

Berbeda dengan unsur logam alkali lainnya,rubidium dan cesium bereaksi sangat cepat dan hebat dengan oksigen dari udara sehingga selain dihasilkan senyawa oksida jugak hasil senyawa superoksida,yaitu senyawa yang mengikat oksigen sangat berlebihan. Dalam keadaan normal seharusnya dua atom rubidium atau cesium berikatan dengan satu atom oksigen membentuk senyawa oksida (Rb₂O atau Cs₂O),tetapi karena snagat relatif rubidium dan cesium maka ketida bereaksi dengan oksigen,satu atom rubidium atau cesium justru dapat mengikat dua atom oksigen membentuk senyawa superoksida (Rb₂O atau Cs₂O).

Oleh karena itu,untuk menghindarkan kontak langsung dengan oksigen dari udara maka logam litium,natrium dan kalium biasa di simpan dalam minyak sedangkan logam rubidium dan cesium disimpan dalam tempat yang lebih dalam yakni tabung kaca dengan lingkungan gas vakum atau lembam,inert seperti gas argon.Jika logam rubidium atau cesium hendaknya digunakan maka tutup tabung tersebut harus dipecahkan

Berikut ini persamaan reaksi masing-masing logam alkali dengan oksigen dari udara:

2Li_(s) + ½O_{2(g) →} Li₂O_(s) Lambat

6Na_(s) + 4O_{2(g) →} 2Na₂O_{(s) +} Na₂O_2(s) Cepat

6K_(s) + 4O_{2(g) →} 2K₂O_(s) + K₂O_2(s) Cepat

5Rb_(s) + 4O_{2(g) →} 2Rb₂O_(s) + RbO_2(s) Sangat cepat

5Cs_(s) + 4O_{2(g) →} 2CsO_2(s) + CsO_2()s) Paling cepat

b.Reaksi logam alkali dengan air

Semua unsur logam alkali bereaksi hebat dengan air.Bahkan pada saat unsur logam alkali bereaksi dengan air dapat menimbulkan ledakan.Reaksi unsur logam alkali dengan air merupakan reaksi eksoterm yang menghasilkan larutan senyawa basa (hidroksida) diserati dengan gas hydrogen.Reaksi logam alkali dengan air berlangsung cepat kecuali litium (li) reaksinya lambat dan memerlukan temperatur sekitar 25 ⁰C.

2Li_(s) + 2H₂O_{(l) →} 2LiOH_(aq) + H_2(g)

2Na_(s) + 2H₂O_{(l) →} 2NaOH_{(aq) +} H_2(g)

2K_(s) + 2H₂O_{(l) →} 2KOH_(aq) + H_2(g)

2Rb_(s) + 2H₂O_{(l) →} 2RbOH_(aq) + H_2(g)

2Cs_(s) + 2H₂O_{(l) →} 2CsOH_(aq) + H_2(g)

c.Reaksi logam alkali dengan asam kuat

Semua unsur logam akali bereaksi hebat dengan larutan asam kuat baik asam diner sepertinya hci maupun asam oksi seperti HNO₃ dan H₂SO₄. Reaksi unsur logam alkali dengan larutan asam kuat merupakan reaksi eksoterm yang menghasilkan senyawa garam disertai dengan gas hidrogen.

Contoh reaksinya:

2K_(s) + 2HCl_{(aq) →} 2KCl_(aq) + H_2(g)

2K_(s) + 2HNO_{3(aq) →} 2KNO_3(aq) + H_2(g)

K_(s) + H₂SO_{4(aq) →} K₂SO_4(aq) + H_2(g)

d.Reaksi logam alkali dengan gas hidrogen

Semua logam alkali dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa Hidrida contoh reaksinya:

2Na_(s) + H_{2(g) →} 2NaH_(s)

2K_(s) + H_{2(g) →} 2KH_(s)

2Rb_(s) + H_{2(s) →} 2RbH_(s)

2Cs_(s) + H_{2(s) →} 2CsH_(s)

e.Reaksi logam alkali dengan unsur halogen

Hampir semua unsur logam alkali dapat bereaksi dengan unsur golongan halogen seperti F₂,Cl_2, Br₂ dan I₂. Reaksi unsur logam alkali dengan unsur halogen menghasilkan senyawa garam. Contoh reaksinya:

2Na_(s) + Cl_{2(g) →} 2NaCl_(s)

2K_(s) + Br_{2(g) →} 2KBr_(s)

2Rb_(s) + I_{2(s) →} 2RbI_(s)

1.4.2 Warna nyala logam alkali

Salah satu sifat penting logam alkali adalah mempunyai spekturum emisi.Spekturm emisi merupakan warna nyalah yang dihasilkan bila larutan garam logam tersebut dipanaskan dalam Bunsen.Spekturm emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda anatar yang satu dengan yang lainnya.Warna spectrum ini dapat dipakai dalam analisis kualitatif,yang disebut Test Nyala.

Tabel 1.4 Warna hasil tes nyala logam alkali

Unsur	Li	Na	K	Rb	Cs
Warna Nyala Api	Merah	Kuning atau Jingga	Ungu	Biru Kemerahan	Biru

Ketika dibakar litium menghasilkan warna merah,natrium menghasilkan warna kuning,kalim menghasilkan warna ungu atau lilac,rubidium menghasilkan warna biru kemerahan dan cesium menghasilkan warna biru.Warna-warna yang dihasilkan oleh unsur-unsur alkali sangat indah sehingga logam-logam alkali banayak di manfaatkan dalam kembang api atau mercon.Warna kuning nyala natrium banyak digunakan dijalan raya,karena biayanya yang lebih murah dari pda lampu pijar

1.5 CARA PEMBUATAN.

Pembuatan logam alkali pada umunya dilakukan melalui reaksi elektrolisis lelehan senyawa garam logam alkali tersebut,seperti litium,natrium dan kalium masing-masing dapat diperoleh darin reaksi elektrolisis senyawa garam LiCl,NaCl dan KCl.

Proses elektrolisis untuk mendapatkan logam natrium dilakukan dengan cara mencapurkan leburan (lelehan) NaCl dengan padatan CaCl₂ yang berguna untuk menurunkan titik leleh nacl dari 800 ^oC menjadi sekitar 500 ^oC.Karena potensial reduksi ion Ca⁺² lebih negatif dari pontensial ion Na⁺ maka pada katoda yang terjadi reaksi reduksi ion Na⁺ menjadi Na(s).

Alat yang digunakan pada proses elektolisis pembuatan logam Natrium disebuat sel Down.Persamaan reaksinya:

2NaCl_(l) → 2Na⁺_(l) + 2Cl^-_(l)

Katoda (-) : 2Na⁺_(l) + 2e^- → 2Na_(s)

Anoda (+) : 2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

2NaCl_(l) → 2Na_(s) + Cl_2(g)

1.6 MANFAAT BEBERAPA SENYAWA LOGAM ALKALI.

1.6.1 Kegunaan Natrium dan Senyawanya

Logam natrium memiliki banyak manfaat terutama diidang industry,seperti:

v Sebagai pendingin pada reactor nuklir.Natrium menyarap panas dari reactor nuklir kemudian natrium dalam keadaan panas tersebut mengalir melalui saluran menuju reservoir yang berisi air.selanjutnya air dalam resevoar menguap dan uapnya dialirkan pada pembangkit listrik tenaga uap.

v Sebagai bahan anti kentukan pada bensin yaitu TEL (tetraetillead).

v Natrium dalam bentuk uapnya digunakan untuk lampu jalan yangf dapat menebus kabut.

v Natrium dapat digunakan untuk foto sel dalam alat-alat elektronik

v Natrium digunakan pada pengolahan logam-logam tertentu.

Demikian juga dengan senyawa dari logam natrium memiliki banyak manfaat sebagaimana ditunjukkan pada tabel 1.5 dibawah ini.

Tabel 1.5 Manfaat beberapa senyawa dari logam Natrium

Nama/Rumus kimia senyawa	Manfaat/Kegunannya
NaCl	· Bahan baku untuk membuat natrium(Na), klorin (Cl2), hidrogen (H2) ,hidrogen klorida (HCl) serta senyawa-senyawa natrium lainnya seperti NaOH dan Na2CO3. · Sebagai pengawet susu,pengawet ikan dan daging. · Di negara yang bermusim dingin digunakan untuk mencairkan salju dijalan raya. · Pengolahan bahan makanan yaitu sebgai bumbu masak atau garam dapur
NaOH	· Sebagai bahan pada pembuatan sabun dan deterjen.sabun dibuat dengan mereaksikan lemak atau minyak dengan NaOH. · Sebagai bahan pembuatan pulp dan kertas.bahan dasar pembuatan kertas adalah selulosa (pulp) dengan cara memasak kayu,bamboo dan jerami dengan kaustik soda (NaOH) · Sebagai bahan pada pengolahan aluminium Kaustiksoda digunakan untuk mengolah bauksit menjadi Al2O3 (alumina) murni · NaOH juga digunakan dalam industrikecil, plastic, pemurnian minyak bumi serta pembuatan senyawa natrium lainnya seperti NaClO
Na2CO3 (Soda Abu)	· Sebagai bahan untuk membentuk sabun damar yang berfungsi menolak air dan pengikat serat selulosa pada pembuatan kertas. · Sebagai penghilang kesadahan air pada industri kaca dan industri deterjen.
NaHCO3 (Soda Kue )	· Sebagai bahan pengembang pada pembuaatan kue
Na2S	· Bersama-sama dengan NaOH digunakan pada prose pengolahan pulp sebagai bahan dasar pembuat kertas.
Na2SO4	· Sebagai bahan yang dapat dipakai untuk menyimpan energi surya sehingga dapat dipakai sebagai penghangat ruangan dan penghangat air
NaHSO3	· Sebagai bahan pada proses pembuatan pulp
NaCN	· Sebagai bahan untuk ekstraksi emas dan mengeraskan baja
NaNO2	· Sebagai bahan untuk pengawet
Na2SiO3	· Sebagai bahan perekat atau pengisi dalam industry kertas karton dan sabun
Na2S2O3	· Sebagai bahan pencuci dalam fotografi
Na2O2	· Sebagai bahan pemutih makanan
Na3Pb8	· Sebagai bahan pengisi lampu natrium
Na-Benzoat	· Sebagai bahan pengawet makanan dalam kaleng dan obat rematik
Na-Sitrat	· Sebagai zat anti pembeku darah
Na-Glutamat	· Sebagai bahan penyedap makanan
Na-Salsilat	· Sebagai obat penurun panas

Read More