Resume Alkali dan Alkali Tanah
Golongan Alkali
Logam
Alkali (Golongan IA) adalah unsur yang sangat elektropositif (kurang
elektronegatif). Umumnya, logam Alkali berupa padatan dalam suhu ruang. Unsur
Alkali terdiri dari Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb),
Sesium (Cs), dan Fransium (Fr). Fransium merupakan zatradioaktif.
Semuanya merupakan unsur logam yang lunak ( mudah diiris dengan pisau).
Padasaat logam dibersihkan, terlihat warna logam putih mengkilap (seperti
perak).Disebut logam alkali karena oksidanya mudah larut dalam air dan
menghasilkan larutanyang bersifat basa (alkalis). Semua logam alkali
sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah diperoleh dalamkeadaan bebas. Di alam
terdapat dalam bentuk senyawa.
Dalam
satu golongan, dari Litium sampai Sesium, jari-jari unsur akan meningkat. Letak
elektron valensi terhadap inti atom semakin jauh. Oleh sebab itu, kekuatan
tarik-menarik antara inti atom dengan elektron valensi semakin lemah. Dengan
demikian, energi ionisasi akan menurun dari Litium sampai Sesium. Hal yang
serupa juga ditemukan pada sifat keelektronegatifan unsur.
Secara
umum, unsur Alkali memiliki titik leleh yang cukup rendah dan lunak, sehingga
logam Alkali dapat diiris dengan pisau. Unsur Alkali sangat reaktif, sebab
mudah melepaskan elektron (teroksidasi) agar mencapai kestabilan (konfigurasi
elektron ion Alkali menyerupai konfigurasi elektron Gas Mulia). Dengan
demikian, unsur Alkali jarang ditemukan bebas di alam. Unsur Alkali sering
dijumpai dalam bentuk senyawanya. Unsur Alkali umumnya bereaksi dengan unsur
lain membentuk senyawa halida, sulfat, karbonat, dan silikat.
Karakteristik
Beberapa
jenis logam alkali. Seperti kelompok lainnya, anggota dari grup ini dapat
ditunjukkan dari konfigurasi elektronnya, terutama kulit
terluarnya yang menghasilkan sifat sebagai berikut:
|
3
|
2,
1
|
[He]2s1
|
|
|
11
|
2,
8, 1
|
[Ne]3s1
|
|
|
19
|
2,
8, 8, 1
|
[Ar]4s1
|
|
|
37
|
2,
8, 18, 8, 1
|
[Kr]5s1
|
|
|
55
|
2,
8, 18, 18, 8, 1
|
[Xe]6s1
|
|
|
87
|
2,
8, 18, 32, 18, 8, 1
|
[Rn]7s1
|
Unsur-Unsur Golongan Alkali.
Unsur-unsur
golongan IA disebut juga logam alkali. Unsur-unsur alkali merupakan logam yang
sangat reaktif. Kereaktifan unsur alkali disebabkan kemudahan melepaskan
elektron valensi pada kulit ns1 membentuk senyawa dengan
bilangan oksidasi +1. Oleh sebab itu, unsur-unsur logam alkali tidak ditemukan
sebagai logam bebas di alam, melainkan berada dalam bentuk senyawa. Sumber
utama logam alkali adalah
air laut. Air laut merupakan larutan garam-garam alkali dan alkali tanah dengan
NaCl sebagai zat terlarut utamanya. Jika air laut diuapkan, garam-garam yang
terlarut akan membentuk kristal. Selain air laut, sumber utama logam natrium
dan kalium adalah deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah, seperti
halit (NaCl), silvit (KCl), dan karnalit (KCl.MgCl.H2O).
Mineral-mineral ini banyak ditemukan di berbagai belahan bumi.
Tabel. Mineral Utama Logam Alkali
|
Unsur
|
Sumber Utama
|
|
Litium
|
Spodumen,
LiAl(Si2O6)
|
|
Natrium
|
NaCl
|
|
Kalium
|
KCl
|
|
Rubidium
|
Lepidolit, Rb2(FOH)2Al2(SiO3)3
|
|
Cesium
|
Pollusit, Cs4Al4Si9O26.H2O
|
Pembentukan
mineral Logam Alkali tersebut melalui proses yang lama. Mineral Logam Alkali
berasal dari air laut yang menguap dan garam-garam terlarut mengendap sebagai
mineral. Kemudian, secara perlahan mineral Logam Alkali tersebut tertimbun oleh
debu dan tanah sehingga banyak ditemukan tidak jauh dari pantai. Logam alkali
lain diperoleh dari mineral aluminosilikat. Litium terdapat dalam bentuk
spodumen, LiAl(SiO3)2. Rubidium terdapat dalam mineral
lepidolit. Cesium diperoleh dari pollusit yang sangat jarang, CsAl(SiO3)2.H2O.
Fransium bersifat radioaktif.
Sifat-Sifat Unsur Logam Alkali.
Unsur-unsur
logam alkali semuanya logam yang sangat reaktif dengan sifat-sifat fisika
ditunjukkan pada Tabel 3.8. Logam alkali sangat reaktif dalam air. Oleh karena
tangan kita mengandung air, logam alkali tidak boleh disentuh langsung oleh
tangan. Tabel 3.8 Sifat-Sifat Fisika Logam Alkali
|
Sifat
Sifat
|
Li
|
Na
|
K
|
Rb
|
Cs
|
|
Titik
leleh (°C)
|
181
|
97,8
|
63,6
|
38,9
|
28,4
|
|
Titik
didih (°C)
|
1347
|
883
|
774
|
688
|
678
|
|
Massa
jenis (g cm–3)
|
0,53
|
0,97
|
0,86
|
1,53
|
1,88
|
|
Keelektronegatifan
|
1,0
|
0,9
|
0,8
|
0,8
|
0,7
|
|
Jari-jari
ion ( )
|
0,9
|
1,7
|
1,5
|
1,67
|
1,8
|
Semua
unsur golongan IA berwarna putih keperakan berupa logam padat, kecuali cesium
berwujud cair pada suhu kamar. Logam alkali Natrium merupakan logam lunak dan
dapat dipotong dengan pisau. Logam alkali Kalium lebih lunak dari natrium. Pada
Tabel 3.8 tampak bahwa logam litium, natrium, dan kalium mempunyai massa jenis
kurang dari 1,0 g cm–3. Akibatnya, logam tersebut terapung dalam
air. Akan tetapi, ketiga logam ini sangat reaktif terhadap air dan reaksinya
bersifat eksplosif disertai nyala.
Sifat-sifat
fisika logam alkali seperti lunak dengan titik leleh rendah menjadi petunjuk
bahwa ikatan logam antaratom dalam alkali sangat lemah. Ini akibat jari-jari
atom logam alkali relatif besar dibandingkan unsur-unsur lain dalam satu
periode. Penurunan titik leleh dari logam alkali litium ke cesium disebabkan
oleh jari-jari atom yang makin besar sehingga mengurangi kekuatan ikatan
antaratom logam. Logam-logam alkali merupakan reduktor paling kuat, seperti
ditunjukkan oleh potensial reduksi standar yang negatif.
Tabel.
Potensial Reduksi Standar Logam Alkali
|
Logam
Alkali
|
Li
|
Na
|
K
|
Rb
|
Cs
|
|
Potensial
reduksi (V)
|
–3,05
|
–2,71
|
–2,93
|
–2,99
|
–3,02
|
Keelektronegatifan
logam alkali pada umumnya rendah (cesium paling rendah), yang berarti logam
tersebut cenderung membentuk kation. Sifat logam alkali ini juga didukung oleh
energi ionisasi pertama yang rendah, sedangkan energi ionisasi kedua sangat
tinggi sehingga hanya ion dengan biloks +1 yang dapat dibentuk oleh logam
alkali. Semua logam alkali dapat bereaksi dengan air. Reaksi logam alkali
melibatkan pergantian hidrogen dari air oleh logam membentuk suatu basa kuat
disertai pelepasan gas hidrogen.
2Na(s)
+ 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g)
Kereaktifan
logam alkali terhadap air menjadi sangat kuat dari atas ke bawah dalam tabel
periodik. Sepotong logam litium jika dimasukkan ke dalam air akan bergerak di
sekitar permukaan air disertai pelepasan gas H2. Logam alkali Kalium
bereaksi sangat dahsyat disertai ledakan dan nyala api berwarna ungu. Dalam
udara terbuka, logam alkali bereaksi dengan oksigen membentuk oksida. Logam
alkali Litium membentuk Li2O, natrium membentuk Na2O,
tetapi produk yang dominan adalah natrium peroksida (Na2O2).
Jika kalium dibakar dengan oksigen, produk dominan adalah kalium superoksida (K2O),
suatu senyawa berwarna kuning-jingga. Oksida ini merupakan senyawa ion dari ion
K+ dan ion O2–.
Sifat-sifat
logam Alkali:
1.
Sangat reaktif
2.
Bereaksi dengan halogen membentuk garam
3.
Bereaksi dengan air membentuk basa kuat
4.
Elektron terluar 1
5.
Lunak
6.
Titik lebur rendah
7.
Massa Jenis rendah
8.
Potensial untuk ionisasi sangat rendah
9.
Tingkat elektronegativitas : Li > Na > K > Rb > Cs > Fr
10.
Tingkat reaktivitas : Li < Na < K < Rb < Cs < Fr
11.
Titik lebur dan titik uap : Li > Na > K > Rb > Cs > Fr
Titik Didih & Titik beku serta
kerapatan
Semakin
besar titik didih maka semakin besar nomor atom. Semakin besar Nomor
atom maka semakin besar pula kerapatan pada atom tersebut, maka semakin banyak
membentuk ikatannya dan semakin membutuhkan waktu yang lama untuk memisahkan
ikatan—ikatan tersebut sehingga titik didih dan titik beku semakin tinggi.
Misalnya
natrium, Na. Persamaan ionisasinya dapat ditulis sebagai berikut:
Na(g)
+ EI-I --> Na+(g) + e
Bagaimana
menjelaskan persamaan reaksi di atas?
Energi
ionisasi pertama adalah sejumlah energi yang diperlukan oleh suatu atom netral
dalam wujud gas, Na(g) untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling
lemah, membentuk ion positif dalam bentuk gas, Na+(g).
Mengapa
atom Na dan ion Na+ keduanya dalam bentuk gas? Menurut kenyataan, jika logam
natrium direaksikan dengan gas khlor, persamaan reaksinya adalah:
2
Na(s) + Cl2(g) --> 2 NaCl(s).
Sekarang
kita kembali ke EI-I. Mungkinkah logam alkali menjadi ion +2 dengan melepaskan
elektron kedua yang memerlukan EI-II? Tidak mungkin. Mangapa? Setelah menjadi
ion Na+(2,8), sudah stabil, isoelektronik dengan Ne(2,8). EI-II lebih besar
dibanding EI-I karena jumlah muatan positif inti lebih besar dari muatan
negatif elektron, sehingga jari-jari ionnya juga sudah mengecil. Karena EI-II
sangat besar, maka logam alkali hanya membentuk ion +1 sesuai elektron
valensinya.
Afinitas Elektron
Afinitas
elektron adalah energi yang menyertai proses penambahan 1 elektron pada satu atom
netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan –1. Afinitas elektron
juga dinyatakan dalam kJ mol–1. Unsur yang memiliki afinitas elektron bertanda
negatif, berarti mempunyai kecenderungan lebih besar dalam menyerap elektron
daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif. Makin negatif nilai
afinitas elektron, maka makin besar kecenderungan unsur tersebut dalam menyerap
elektron (kecenderungan membentuk ion negatif). Dari sifat ini dapat
disimpulkan bahwa:
1. Dalam
satu golongan, afinitas elektron cenderung berkurang dari atas ke bawah.
2. Dalam
satu periode, afinitas elektron cenderung bertambah dari kiri ke kanan.
3. Kecuali
unsur alkali tanah dan gas mulia, semua unsur golongan utama mempunyai afinitas
elektron bertanda negatif. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan
halogen.
Keelektronegatifan
Keelektronegatifan
adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom untuk menangkap atau menarik
elektron dari atom lain. Misalnya, fluorin memiliki kecenderungan menarik elektron
lebih kuat daripada hidrogen. Jadi, dapat disimpulkan bahwa keelektronegatifan
fluorin lebih besar daripada hidrogen. Konsep keelektronegatifan ini pertama
kali diajukan oleh Linus Pauling (1901 – 1994) pada tahun 1932.
Unsur-unsur
yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik
inti makin lemah. Sedangkan unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan
makin ke kanan makin besar. Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA
tidak mempunyai keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di
kulit terluar. Jadi keelektronegatifan terbesar berada pada golongan VIIA.
Sifat magnetic
Sifat magnet suatu atom unsure berkaitan dengan struktur
elktronnya, sesuai dengan aturan aufbau, larangan Pauli, dan aturan Hund. Electron
di dalam orbital suatu atom ada yang berpasangan dan ada yang tidak
berpasangan. Beberapa atom misalnya atom-atom gas mulia semua elektronnya
berpasangan, tetapi beberapa atom yang lain tidak berpasangan. Akibat dari
kedua keadaan tersebut berakibat pula pada interaksinya terhadap medan magnet.
Atom-atom yang semua elektronnya telah berpasangan cenderung ditolak oleh medan
magnet dan disebut sebagai atom diamagnetic, sedangkan atom-atom yang
mempunyai electron tidak berpasangan akan tertarik oleh medan magnet dan
disebut atom yang bersifat paramagnetic.
Adanya electron yang tidak berpasangan menimbulkan momen
magnet yang
diukur dalam satuan bohr-magneton (BM). Besarnya momen magnet dapat
di perkirakan dengan rumus :
µ = Ön(n+2)
dengan,
µ = momen magnet dalam bohr-magneton
n
= jumlah electron tidak berpasangan
Sifat Kimia
Logam
alkali merupakan unsur logam yang sangat reaktif dibanding logam
golongan lain. Hal ini disebabkan pada kulit terluarnya hanya terdapat satu
elektron dan energi ionisasi yang lebih kecil dibanding unsur golongan lain.
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, kereaktifan logam alkali makin
bertambah seirng bertambahnya nomor atom.
Reaksi
dengan Air : Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dan air
adalah gas hidrogen danlogam hidroksida. Logam hidroksida yang
dihasilkan merupakan suatu basa kuat. Makin kuat sifat logamnya basa yang
dihasilkan makin kuat pula, dengan demikian basa paling kuat yaitu dihasilkan
oleh sesium. Reaksi antara logam alkali dan air adalah sebaga berikut:
2M(s) +
2H2O(l) ―→ 2MOH(aq) + H2(g) (M
= logam alkali)
Reaksi
antara logam alkali dengan air merupakan reaksi yang eksotermis. Li bereaksi
dengan tenang dan sangat lambat, Natrium dan kalium bereaksi dengan keras dan
cepat, sedangkan rubidium dan sesium bereaksi dengan keras dan dapat
menimbulkan ledakan.
Reaksi
dengan Udara : Logam alkali pada udara terbuka dapat bereaksi dengan
uap air dan oksigen. Untuk menghindari hal ini, biasanya litium, natrium dan
kalium disimpan dalam minyak atau minyak tanah untuk menghindari terjadinya
kontak dengan udara.
Litium
merupakan satu-satunya unsur alkali yang bereaksi
dengan nitrogen membentuk Li3N. Hal ini disebabkan ukuran
kedua atom yang tidak berbeda jauh dan struktur yang dihasilkanpun sangat
kompak dengan energi kisi yang besar.
Produk
yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dengan oksigen yakni
berupa oksida logam. Berikut reaksi yang terjadi antara alkali dengan
oksigen
4L
+ O2 ―→ 2L2O
(L = logam alkali)
Pada
pembakaran logam alkali, oksida yang terbentuk bermacam-macam tergantung pada
jumlah oksigen yang tersedia. Bila jumlah oksigen berlebih, natrium
membentuk peroksida, sedangkan kalium, rubidium dan sesium selain peroksida
dapat pula membentuk membentuk superoksida. Persamaan reaksinya
Na(s) +
O2(g) ―→ Na2O2(s)
L(s) +
O2(g) ―→ LO2(s) (L
= kalium, rubidium dan sesium)
Reaksi
dengan Hidrogen : Dengan pemanasan logam alkali dapat bereaksi
dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida yaitu
senyawaan logam alkali yang atom hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.
2L(s) +
H2(g) ―→ 2LH(s) (L = logam
alkali)
Reaksi
dengan Halogen : Unsur-unsur halogen merupakan suaru oksidator sedangkan
logam alkali merupakan reduktor kuat. Oleh sebab itu reaksi yang terjadi antara
logam alkali dengan halogen merupakan reaksi yang kuat. Produk yang diperoleh
dari reaksi ini berupa garam halida.
2L
+ X2 ―→ 2LX
(L = logam alkali, X = halogen)
Reaksi dengan Senyawa :
Logam-logam alkali dapat bereaksi dengan amoniak bila dipanaskan dan akan
terbakar dalam aliran hidrogen klorida.
2L
+ 2HCl ―→ LCl + H2
2L
+ 2NH3 ―→ LNH2 + H2 L
= logam alkali
a. Kereaktifan
unsur
Kereaktifan
logam alkali ditunjukkan oleh reaksi - reaksinya dengan beberapa unsur non
logam. Dengan gas hidrogen dapat bereaksi membentuk hidrida yang berikatan ion,
dalam hal ini bilangan oksidasi hydrogen adalah -1 dan bilangan oksidasi alkali
+1. Dengan oksigen dapat membentuk oksida, dan bahkan beberapa di antaranya
dapat membentuk peroksida dan superoksida. Litium bahkan dapat bereaksi dengan
gas nitrogen pada suhu kamar membentuk litium nitrida (Li3N). Semua
senyawa logam alkali merupakan senyawa yang mudah larut dalam air, dengan raksa
membentuk amalgam yang sangat reaktif sebagai reduktor. Beberapa reaksi logam
alkali dapat dilihat pada tabel berikut.
|
Tabel.
Beberapa Reaksi Logam Alkali
|
|
|
Reaksi
Umum Keterangan
|
|
|
4M(s) +
O2(g) ->2M2O(s)
2M(s) +
O2(g) ->M2O2(s)
2M(s) +
X2(g) ->2MX(s)
2M(s) +
S(g) ->M2S(s)
2M(s) +
2H2O(g) ->2MOH(aq) + H2(g)
2M(s) +
H2(g) ->2MNH2(s) + H2(g)
6M(s) +
N2(g) -> 2M3N(s)
|
jumlah
oksigen terbatas dipanaskan di udara dengan oksigen berlebihan.
Logam
K dapat membentuk superoksida (KO2).
X
adalah F, Cl, Br, Ireaksi dahsyat, kecuali Li
dengan
katalisator hanya Li yang dapat bereaksi
gas
H2 kering (bebas air) reaksi dengan asam (H+) dahsyat
|
Logam
alkali dapat larut dalam ammonia pekat (NH3), diperkirakan membentuk
senyawa amida.
Na(s) +
NH3(l) ->NaNH2(s) + ½ H2(g)
Reaksinya
dengan air merupakan reaksi eksoterm dan menghasilkan gas hidrogen yang mudah
terbakar. Oleh karena itu, bila logam alkali dimasukkan ke dalam air akan
terjadi nyala api di atas permukaan air. Dalam amonia yang sangat murni akan
membentuk larutan berwarna biru, dan merupakan sumber elektron yang tersolvasi
(larutan elektron). Logam - logam alkali memberikan warna nyala yang khas,
misalnya Li (merah), Na (kuning), K (ungu), Rb (merah), dan Cs (biru/ungu).
Warna khas dari logam alkali dapat digunakan untuk identifikasi awal adanya
unsur alkali dalam suatu bahan.
b. Kelarutan
Garam Alkali
Kelarutan
garam alkali dalam air sangat besar sehingga sangat bermanfaat sebgai pereaksi
dalam laboratorium. Namun demikian kelarutan ini sangat bervariasi sebagaimana
ditunjukkan oleh seri natrium halide.
Kelarutan
suatu senyawa bergantung pada besaran-besaran entalpi yaitu energi kisi,
entalpi hidrasi kation dan anion bersama-sama dengan perubahan entropi yang
bersangkutan. Tambahan pula terdapat hubungan yang bermakna antara kelarutan
garam alkali dengan jari-jari kation untuk anion yang sama, namun hubungan ini
dapat menghasilkan kurva kontinu dengan kemiringan (slope) positif maupun
negatif.
c. Sifat
Asam & Sifat Basa
Senyawa
LiCl memiliki kekuatan ikatan ion lebih lemah dibanding NaCl, apalagi KCl yang
ikatan ionnya lebih kuat. Oleh karena itu dikatakan sifat ion LiCl lemah. Hal
ini disebabkan letak pasangan elektron ikatan (PEI) pada LiCl sedikit lebih
menjauhi Cl dibanding pada NaCl. Untuk KCl PEInya lebih rapat ke arah Cl.
Perubahan sifat antara kovalen dan ionik seperti perubahan sifat logam dan non
logam, juga seperti halnya sifat asam basa hidroksida dalam suatu perioda. Oleh
karena itu ada senyawa yang sifat ionnya melemah dan sifat kovalennya menguat.
Golongan
Alkali Tanah
Logam
alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan IIA. Yang termasuk
ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca),
Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut logam karena memiliki
sifat-sifat seperti logam. Disebut alkali karena mempunyai sifat alkalin atau
basa jika direaksikan dengan air. Dan istilah tanah karena oksidasinya sukar
larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi.
Tiap
logam memiliki konfigurasi elektron sama seperti gas mulia atau golongan VIII
A, setelah di tambah 2 elektron pada lapisan kulit S paling luar. Contohnya
konfigurasi elektron pada Magnesium (Mg) yaitu : 1s22s22p63s2 atau (Ne) 3s2.
Ikatan yang dimiliki kebanyakan senyawa logam alkali tanah adalah ikatan ionik.
Karena, elektron paling luarnya telah siap untuk di lepaskan, agar mencapai
kestabilan.
Unsur
alkali tanah memiliki reaktifitas tinggi, sehingga tidak ditemukan dalam bentuk
monoatomik , unsur ini mudah bereaksi dengan oksigen, dan logam murni yang ada
di udara, membentuk lapisan luar pada oksigen.
Sifat
Fisik Logam Alkali Tanah
|
No
|
Sifat-sifat
|
Be
|
Mg
|
Ca
|
Sr
|
Ba
|
|
1.
|
Nomor
atom
|
4
|
12
|
20
|
38
|
56
|
|
2.
|
Konfigurasi
Elektron
|
[He]2s2
|
[Ne]3s2
|
[Ar]4s2
|
[Kr]5s2
|
[Xe]6s2
|
|
3.
|
Titik
Cair 0C
|
1278
|
649
|
839
|
769
|
725
|
|
4.
|
Titik
Didih 0C
|
2970
|
1090
|
1484
|
1384
|
1640
|
|
5.
|
Jari-jari
logam Å
|
1,11
|
1,60
|
1,97
|
2,17
|
|
|
6.
|
Jari-jari
ion Å
|
0,31
|
0,65
|
0,99
|
1,13
|
1,35
|
|
7.
|
Energi
ionisasi
[M(p)→M2+(g)
+ 2 e-],
Pertama,
kJ/mol
Kedua,
kJ/mol
Ketiga,
kJ/mol
|
899
1757
14848
|
738
1451
7733
|
590
1145
4912
|
590
1064
4210
|
503
965
3430
|
|
8.
|
Keelektronegatifan
(Skala
Pauling)
|
1,5
|
1,2
|
1,0
|
1,0
|
0,9
|
|
9.
|
Kekerasan
(Skala Mohs)
|
≈5
|
2,0
|
1,5
|
1,8
|
≈2
|
|
10.
|
Warna
Nyala
|
Tidak
Ada
|
Tidak
Ada
|
Jingga-Merah
|
Merah
|
Hijau
|
Logam
alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan IIA. Yang termasuk
ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca),
Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Dalam golongan alkali tanah
nomor atom nya betambah dari atas kebawah, faktor yang mempengaruhi ukuran atom
adalah jumlah kulit atom yang terisi elektron. Jelas sekali, semakin banyak
kulit atom semakin banyak ruang yang dibutuhkan atom, mengingat elektron saling
tolak-menolak. Ini berarti semakin kebawah (nomor atom makin besar) ukuran atom
harus semakin besar.
“Konfigurasi
elektron adalah gambaran penyebaran elektron yang paling mungkin kedalam
orbital-orbitan kulkit elektron.” (Ralph.H Petruci.1895:227). konfigurasi
elektron adalah susunan elektron-elektron pada
sebuahatom, molekul,
atau struktur fisik lainnya.
Titik
cair dan titk didih
Titik
cair adalah suhu yang mengubah zat padat murni menjadi cairan .Titik didih
adalah suhu minimum berubahnya fase cair suatu zat menjadi fase uap yang
bertekanan 1 atm, pada suhu ini tekanan uap cairannya sama dengan tekanan di
atas permukaan. (Hadyana.2004:861-862). Titik cair dan titik didih logam alkali
tanah semakin menurun dari atas ke bawah, kecuali Mg, disebabkan oleh
peningkatan jari-jari ion dan struktur kristal yang berbeda,
Be,
Mg : heksagonal
terjejal,
Ca :
heksagonal terjejal,kubus berpusat muka
Sr :
kubus berpusat muka
Ba :
kubus berpusat badan
(
Hiskia Ahmad.2001:109)
Jari-jari atom dan Jari – jari ion
“Jari-jari
atom (atomic radius) suatu logam adalah setengah jarak antara dua inti pada
atom-atom yang berdekatan.” (raymond chang,2005:235)
“Dari
atas kebawah dalam satu golongan, dapat di amati bahwa jari-jari atom bertambah
dengan bertambahnya nomor atom. Untuk logam alkali tanah elektron terluar
menempati orbital ns. Karena ukuran orbital bertambah dengan meningkatnya
bilangan kuantum utama n, ukuran atom logam bertambah dari Be ke Ra.” (raymond
chang,2005:236)
Jari-jari
ion adalah jari –jari kation atau anion yang diukur dalam senyawa ionik.Jika
atom membentuk anion,ukurannya (jari-jari)bertambah,oleh karena muatan inti
tetap sama tetapi tolak menolak yang dihasilkan dari elektron yang ditambahkan
akan memperbesar daerah awan elektron. kation lebih kecil
dari atom netral karena pelepasan satu elekron atau lebih akan
mengurangi elektron untuk saling tolak menolak tetapi muatan inti
tetap sama sehingga awan elektron mengerut. (Raymond Chang.2005:237)
Energi ionisasi
“Energi
ionisasi (ionization energy) adalah energi minimum yang diperlukan untuk
melepaskan satu elektron dari atom berwujud gas pada keadaan
dasarnya.” (raymond chang,2005:239). Untuk golongan tertentu, energi ionisasi
menurun dengan bertambahnya nomor atom (yaitu dari atas kebawah dalam satu
golongan. Unsur-unsur dalam golongan yang sama memiliki konfigurasi elektron
terluar yang mirip. Tetapi dengan meningkatnya bilangan kuantum utama n,
bertambah pula jarak rata-rata elektron valensi dari inti. Makin jauh jarak
antara elektron dan inti berarti gaya tariknya lebih lemah, sehingga elektron
menjadi lebih muda untuk dilepaskan dari atas kebawah dalam satu
golongan”.(raymond chang,2005:242)
Keelektronegatifan
“Keelektronegatifan
adalah suatu konsep relatif, yang berarti bahwa keelektronegatifan suatu unsur
dapat diukur hanya dalam kaitannya dengan keeletronegatifan unsure-unsur yang
lain.” (Raymond Chang.2005:267)
Seorang
kimiawan amerika, Linus pauling telah menyusun suatu metode untuk menghitung
keelektronegatifan relatif dari hampir semua unsur.
Atom-atom
unsur dengan beda keelektronegatifan yang besar cenderung untuk membentuk
ikatan ionik(seperti ikatan pada CaO) karena atom unsur dengan
keelektronegatifan lebih rendah memberikan elektron kepada atom unsur dengan
keelektronegatifan lebih tinggi. Ikatan ionik biasanya menggabungkan satu atom
dari unsure logam dan dan satu atom dari unsure nonlogam. Atom-atom unsure
dengan perbedaan keelektronegatifan yang kecil (mirip) cenderung untuk
membentuk ikatan kovalen polar karena kerapatan elektronnya sedikit bergeser
kearah atom yang lebih elektronegatif.
Kekerasan
Kekerasan
logam alkali tanah berkurang dari atas ke bawah akibat kekuatan ikatan
antaratom menurun. Hal ini disebabkan jarak antaratom pada logam alkali tanah
bertambah panjang.
Karena dari atas ke bawah no atom
logam alkali tanah meningkat sehingga ukuran atomnya juga meningkat sehingga
akan lebih banyak tolakan dari electron non-ikatan yang
mengakibatkan turunnya energy kohesi (bersatu/berpadu)dan menaikan kelembutan.
Kohesi adalah gaya tarik menarik antar molekul
yang sama jenisnya.gaya ini menyebabkan antara zat yang satu dengan yang lain
tidak dapat menempel karena molekulnya saling tolak
menolak.(http://rayhandsight.blogspot.com)
Warna nyala
Apabila
suatu unsur menyerap energi yang cukup maka unsur tersebut mengalami radiasi.
Radiasi yang dipancarkan (warna nyala) akan beraneka ragam sesuai dengan jenis
unsur tersebut. Perbedaan warna nyala ini disebabkan oleh perbedaan panjang
gelombang setiap unsur alkali tanah.(Tim kimia dasar.2009. hal:11.)
Radiasi
yang dipancarkan itu dibagi-bagi kedalam panjang gelombang komponennya, hal ini
akan menghasilkan suatu spektrum. Jika radiasi yang terbagi-bagi
(terdispersikan) itu berasal dari atom tereksitasi, maka spektrum itu disebut
spektrum atom. (Keenan, dkk .1984. Hal: 115)
Warna
nyala logam alkali tanah:
· Be : Tidak
ada
· Mg : Tidak
ada
· Ca : Jingga-merah
· Sr : Merah
· Ba : Hijau (R.H
Petrucci,1987:67)
Sifat Kimia Logam Alkali
Tanah
Logam
alkali tanah dapat bereaksi langsung dengan halogen dan belerang. Karena mudah
melepaskan elektron, logam golongan IIA bersifat reduktor kuat. Semua senyawa
kalsium, strontium, dan barium berikatan ionik, yang mengandung ion Ca2+,
Sr2+, atau Ba2+, perilakunya antara beryllium dengan
anggota lain dalam golongan ini yang kimiawinya hampir sepenuhnya bersifat
ionik. Ion Mg2+ mempunyai kemampuan kepolaran yang tinggi, dan
adanya kecenderungan menetapkan keperilaku nonionik. Kalsium, Sr, Ba, dan Ra
membentuk kelompok yang berkaitan secara erat, dimana sifat kimia dan fisiknya
berubah secara teratur dengan kenaikan ukuran. Semua unsur alkali tanah adalah
penyumbang elektron dengan berillium yang paling sedikit aktif dan barium yang
paling kuat.
a. Aktivitas
Ciri khas yang paling mencolok dari logam alkali tanah
adalah keaktifannya yang begitu besar. Mengapa kebanyakan orang tak
kenal baik rupa logam yang sangat umum seperti kalsium adalah karena
logam-logam ini begitu aktif sehingga mereka tak terdapat sebagai unsur bila
bersentuhan dengan udara dan air. Tak satupun dari unsure logam alkali tanah
terdapat dialam dalam keadaan unsurnya. Sumua unsure alkali tanah terdapat
sebagai ion dipositif(positif dua).
b. Sifat metalik
Secara kimia sifat metalik suatu unsur berkaitan dengan
kecendrungannya untuk kehilangan electron. Dalam keluarga alkali tanah ada
keserupaan yang besar dalam sifat-sifat kimia. Kalsium, stronsium, dan barium,
jelas sekali serupa, tetapi magnesium dan berilium berbeda dari ketiga unsure
ini karena agak kurang aktif. Ini dapat dihubungkandenagn energy pengionan yang
lebih tinggi dari kedua unsure terakhir. Semua unsure alkali tanah adalah
penyumbang electron dengan berilium yang paling sedikit aktifdan barium yang
paling aktif.
Sifat kimia unsur-unsur logam alkali tanah :
· Magnesium
Magnesim tidak breaksi dengan oksigen dan air pada suhu
kamar, tetapi dapat bereaksi dengan asam. Pada suhu 800o C magnesium
bereaksi dengan oksigen dan memancarkan cahaya putih terang.
· Kalsium
Kalsium adalah unsure logam alkali tanah yang reaktif,
Kalsium bereaksi dengan air dan membentuk kalsium hidroksida dan hydrogen.
· Stronsium
Stronsium adalah unsure logam alkali tanah yang reaktif,
stronsium dapat segera teroksidasi di udara luar dan bereaksi dengan air
membentuk stronsium hidroksida dan gas hydrogen .
· Barium
Barium adalah unsure logam alkali tanah yang sangat
reaktif dan bereaksi dengan dahsyat dengan air dan mudah rusak(berkarat) dalam
udara yang basah.
· Radium
adalah unsure logam alkali tanah yang reaktif . Radium terdapat dialam dalam
jumlah sedikit dan terdapat bersama-sama dengan bijih uranium. Radiasinya
sangat berbahaya karena dapat membunuh sel-sel makhluk hidup termasuk manusia.
Ekstraksi
Logam Alkali Tanah
Ekstraksi adalah pemisahan suatu unsur dari suatu
senyawa. Logam alkali tanah dapat di ekstraksi dari
senyawanya. Senyawa alkali tanah tersebar dalam jumlah banyak di air laut
dan mineral (batuan) dalam keadaan sebagai senyawa dengan bilangan oksidasi +2.
Batuan dan mineral yang mengandung unsur alkali tanah umumnya sebagai senyawa
karbonat, silikat atau sulfat, sebab kelarutan senyawa tersebut sangat kecil. Berilium
terdapat sebagai mineral beril (Be3Al2(SiO3)6).
Magnesium terdapat sebagai mineral magnesit (MgCO3), dolomit (CaCO3.MgCO3)
dan asbestos (CaMg3(SiO3)4. Kalsium terdapat
pada dolomit, gips (CaSO4.2H2O), dan kalsium fosfat (Ca3(PO4)2).
Stonsium terdapat sebagai mineral selestit (SrSO4) dan barium
terdapat sebagai barit (BaSO4) dan BaCO3. Radium
merupakan unsur radioaktif alam pitchblende mengandung 0,37 gram Ra per ton
bijih. Untuk mengekstraksi logam alkali tanah kita dapat menggunakan dua
cara, yaitu metode reduksi dan metode elektrolisis.
a. Ekstraksi Berillium
(Be)
Berillium dibuat dengan mengelektrolisis BeCl cair yang
ditambahkan NaCl sebagai penghantar arus listrik karena berikatan kovalen.
Sumber
berilium diperoleh dari batu permata beril Be3Al2Si6O18.
yang mempunyai berbagai warna tergantung pada jumlah kelumit pengotornya. Warna
biru-hijau muda beril disebut akuamarin, hijau tua beril disebut emeral. Warna
hijau disebabkan oleh adanya 2 % ion Cr(III) dalam struktur kristalnya. Tentu
saja emeral tidak digunakan untuk produksi logam berilium, dan sebagai gantinya
yaitu kristal-kristal tak sempurna dari beril tak berwarna atau beril coklat.
Berilium murni dapat diperoleh dengan mengubah bijih beril menjadi oksidanya,
BeO, kemudian diubah menjadi flouridanya. Pemanasan fluorida dengan magnesium
dalam tungku pada ~100oC diperoleh berilium:
BeF2(s)
+ Mg(l) ----->Be(s) + MgF2(s)
b. Ekstraksi Magnesium
(Mg)
Magnesium dihasilkan dengan beberapa cara. Sumber yang
terpenting adalah batuan dalam dan air laut, yang mengandung 0,13% Magnesium.
1) Metode Reduksi
Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya
dari dolomit [MgCa(CO3)2] karena dolomite merupakan salah satu sumber yang
dapat menghasilkan magnesium. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO.
lalu MgO.CaO. dipanaskan dengan FeSi sehingga menhasilkan Mg.
2[ MgO.CaO] + FeSi à 2Mg + Ca2SiO4 +
Fe
2) Metode Elektrolisis
Dari
logam-logam alkali tanah, magnesium yang paling banyak diproduksi. Proses
pengolahan magnesium dari air laut disebut proses Dow. “Dalam proses Dow,
magnesium di endapkan dari air laut dalam bentuk hidroksida”. ( Ralph.H
Petrucci dan Suminar. 1989: 103).
Proses
pengolahan magnesium dari air laut secara proses Dow, mengikuti langkah-langkah
sebagai berikut:
Ø Magnesium
diendapkan sebagai Mg(OH)2 dengan menambahkan Ca(OH)2 ke
dalam air laut.
Ø Kemudian
Mg(OH)2 diubah menjadi MgCl2 dengan menambahkan
HCl
Ø Selanjutnya
MgCl2 dikristalakan sebagai MgCl2.6H2O
Ø Untuk
mendapatkan logam magnesium, harus dilakukan elektrolisis terhadap leburan MgCl2.6H2O.
Hal ini tidak mudah dilakukan langsung karena pada pemanasan MgCl2.6H2O
akan terbentuk MgO. Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan MgCl2 yang
mengalami dehidrasi sebagian ke dalam campuran leburan natrium dan kalsium
klorida. Magnesium klorida akan meleleh dan kehilangan air tetapi tidak
mengalami hidrolisis. Campuran leburan itu kemudian dielektrolisis dan
magnesium akan terbentuk di katoda.
c. Ekstraksi
Kalsium (Ca)
1) 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 :
CaCO3 + 2HCl à CaCl2 + H2O + CO2
Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :
Katoda ; Ca2+ + 2e- à Ca
Anoda ; 2Cl- à Cl2 + 2e-
CaCO3 + 2HCl à CaCl2 + H2O + CO2
Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :
Katoda ; Ca2+ + 2e- à Ca
Anoda ; 2Cl- à Cl2 + 2e-
2) Metode
Reduksi
Logam
kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan
mereduksi CaCl2oleh Na. Reduksi CaO oleh Al
6CaO + 2Al à 3 Ca + Ca3Al2O6
Reduksi CaCl2 oleh Na
CaCl2 + 2 Na à Ca + 2NaCl
6CaO + 2Al à 3 Ca + Ca3Al2O6
Reduksi CaCl2 oleh Na
CaCl2 + 2 Na à Ca + 2NaCl
d. Ekstraksi Strontium
(Sr)
Strontium
ditemukan pada bijih strontianit (SrCO3) dan selestit (SrO4).
Strontium dapat dibuat dengan mereduksi oksidanya dengan logam pengoksida.
1) 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 ;
katode ; Sr2+ +2e- à Sr
anoda ; 2Cl- à Cl2 + 2e-
katode ; Sr2+ +2e- à Sr
anoda ; 2Cl- à Cl2 + 2e-
e. Ekstraksi
Barium (Ba)
1) 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 :
katode ;
Ba2+ +2e- à Ba
anoda ;
2Cl- à Cl2 + 2e-
2) Metode
Reduksi
3) Selain
dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al.
Reaksi yang terjadi :
6BaO + 2Al à 3Ba + Ba3Al2O6.
6BaO + 2Al à 3Ba + Ba3Al2O6.
4)
2.2.10
Reaksi-reaksi Logam Alkali Tanah
Logam
alkali tanah merupakan zat pereduksi yang sangat kuat sama juga dangan logam
alkali,karena begitu mudah kehilangan elektron. Logam ini mudah bergabung
dengan unsur non logam membentuk senyawa ion seperti halida,hidrida,oksida,dan
sulfida.
|
Reaksi secara
umum
|
Keterangan
|
|
2M(s) +
O2(g) à 2MO(s)
|
Reaksi selain
Be dan Mg tak perlu Pemanasan
|
|
M(s) +
O2(g) à MO2 (s)
|
Ba mudah, Sr
dengan tekanan tinggi, Be, Mg, dan Ca, tidak terjadi
|
|
M(s) +
X2(g) à MX2 (s)
|
X: F, Cl, Br,
dan I
|
|
M(s) + S(s) à MS (s)
|
|
|
M(s) +
2H2O (l) à M(OH)2 (aq) +
H2 (g)
|
Be tidak
dapat, Mg perlu pemanasan
|
|
3M(s) +
N2 (g) à M3N2 (s)
|
Reaksi
berlangsung pada suhu tinggi, Be tidak dapat berlangsung
|
|
M(s) +
2H+(aq) à M2+(aq) +
H2 (g)
|
Reaksi cepat
berlangsung
|
|
M(s) +
H2 (g) à MH2 (s)
|
Perlu
pemanasan, Be dan Mg tidak dapat berlangsung
|
a. Reaksi Logam Alkali
Tanah dengan Air
“Reaksi air dengan logam aktif akan membentuk ion
hidroksida”. (Keenan.1984:361).“Unsur-unsur golongan IIA mempunyai energi
ionisasi yang lebih tinggi dari pada golongan IA, oleh karena itu golongan IIA
lebih sukar dioksidasi”. (James E.Brady.1999:432). Oleh karena itu golongan IIA
akan bereaksi dengan air tetapi reaksinya tidak seperti golongan IA yang lebih
reaktif.
Berilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan logam
Magnesium bereaksi sangat lambat dan hanya dapat bereaksi dengan air panas.
Logam Kalsium, Stronsium, Barium, dan Radium bereaksi sangat cepat dan dapat
bereaksi dengan air dingin. Contoh reaksi logam alkali tanah dan air
berlangsung sebagai berikut,
Ca(s) + 2H2O(l) →
Ca(OH)2(aq) + H2(g)
b. Reaksi dengan Udara
atau Oksigen
“Keelektronegatifan oksigen yang tinggi yakni 3,5,
menunjukkan kecendrungan yang besar dari oksigen untuk membentuk senyawa Oksida
dengan ikatan ion maupun ikatan kovalen polar. Begitu
juga apabila Oksigen bereaksi dengan logam alkali tanah akan menghasilkan
senyawa oksida”. (Keenan.1984:337)
Contoh: 2Ca + O2 → 2CaO
Adanya
pemanasan yang kuat menyebabkan logam alkali tanah terbakar di udara membentuk
oksida dan nitrida. Semua unsur alkali tanah
kecuali berilium dan magnesium,berkorosi terus-menerus dalam
udara sampai mereka seluruhnya telah diubah menjadi
oksida,hidroksida atau karbonat.
M + O2 à MO2
Berilium
dan magnesium mudah bereaksi dengan oksigen,tetapi selaput oksida
yang kuat terbentuk,cenderung melindungi logam yang terletak di sebelah
bawahnya dari serangan lebih lanjut pada suhu kamar.Bila dipanaskan ,kedua
logam ini pun akan terbakar dengan dahsyat.
Dengan pemanasan, Berilium dan Magnesium dapat bereaksi
dengan oksigen. Oksida Berilium dan Magnesium yang terbentuk akan menjadi
lapisan pelindung pada permukaan logam.Barium dapat membentuk senyawa peroksida
(BaO2)
2Mg(s) + O2 (g) → 2MgO(s)
Ba(s) + O2(g) (berlebihan) →
BaO2(s)
Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas
pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg3N2)
4Mg(s) + ½ O2(g) + N2
(g) → MgO(s) + Mg3N2(s)
Bila Mg3N2 direaksikan dengan
air maka akan didapatkan gas NH3
Mg3N2(s) + 6H2O(l) →
3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)
c. Reaksi
Logam Alkali Tanah Dengan Halogen
Semua
logam akali tanah bereaksi dengan halogen membentuk garam halida.
M(s)
+ X2(g) → MX2(s)
Lelehan
halida dari berilium mempunyai daya hantar listrik yang buruk. Hal itu
menunjukkan bahwa halida berilium bersifat kovalen. (Michael Purba,2006:88)
Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan
cepat membentuk garam Halida, kecuali Berilium. Oleh karena daya polarisasi ion
Be2+ terhadap pasangan elektron Halogen kecuali F-,
maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah yang lain
berikatan ion. Contoh,
Ca(s) + Cl2(g) → CaCl2(s)
d. Reaksi Logam
Alkali Tanah Dengan Nitrogen
Logam alkali tanah yang terbakar di udara akan membentuk
senyawa oksida dan senyawa Nitrida dengan demikian Nitrogen yang ada di udara
bereaksi juga dengan Alkali Tanah. Contoh:
3Mg(s) + N2(g) → Mg3N2(s)
(www.scribd.com)
e. Reaksi
Dengan Asam Dan Basa
Semua
logam alkali tanah bereaksi dengan asam kuat membentuk garam dan gas hidrogen.
Reaksi makin hebat dari Be ke Ba.
M(s) + 2HCl(aq) → MCl2(aq) + H2(g)
Be
juga bereaksi dengan basa kuat, membentuk Be(OH)42- dan
gas H2.
Be(s) + 2
NaOH + H2O → Na2Be(OH)4(aq) + H2(g)
(Michael
Purba,2006:88)
Semua logam alkali tanah bereksi dengan asam kuat
(seperti HCl) membentuk garam dan gas hidrogen. Reaksi makin hebat dari Be ke
Ba
Ca(s) + 2HCl(aq) à CaCl2(aq) +
H2(g)
Be juga bereaksi dengan basa kuat, membentuk Be(OH)42- dan
gas H2.
Be(s) + 2NaOH(aq) + 2H2O(l) à Na2Be(OH)4(aq) +
H2(g)
2.2.11
Aplikasi Logam Alkali Tanah
Diantara
unsur – unsur alkali tanah, kalsium, stronsium, dan barium membentuk senyawa
yang sangat serupa satu dengan yang lainnya.Magnesium,dan lebih khusus lagi
berilium,membentuk senyawa yang berbeda dari senyawa ketiga unsur lainnya itu.
Senyawa
berilium cenderung terhidrolisis dalam air,sebagian karena pembentukan
hidroksida, Be(OH)2 yang tak larut. Rapatan muatan yang tinggi
dari ion Be2+ yang kecil itu, memungkinkan bereaksi dengan air.
Ion
dari unsur alkali tanah, tidak berwarna dan cukup tak
reaktif. Banyak garam- garamnya yang sederhana seperti MgSO4, CaCl2,
Ba(NO3)2, dan BeSO4 dapat larut. Namun,
sulfat, karbonat, dan fosfat dari kalsium, stronsium,dan barium ,hanya
sedikit larut.
a. Oksida
Oksida-oksida
IIA yang umum,mempunyai rumus seperti MO. Baik kapur (CaO) maupun
Magnesia (MgO), dibuat dengan menguraikan pada suhu tinggi, batu-batuan
karbonat yang terdapat dalam alam di dalam tanur kapur. Magnesium dipakai untuk
batu tahan api, dan sebagai isolator untuk pipa-pipa uap. Kapur digunakan untuk
membuat lepa(mortar),dan adukan plester,serta untuk menetralkan tanah yang
asam, ia juga merupakan sumber ion hidroksida yang paling murah bagi industri,
Ca(OH)2, yang terbentuk oleh reaksi kapur dengan air.
Kalsium
oksida digunakan untuk mendehidrasi (menghilangkan air) cairan seperti etil
alkohol dan untuk mengeringkan gas. Ia semakin bertambah penting dalam
menghilangkan SO2 dari gas cerobong instalasi pembangkit
tenaga. Kalsium oksida juga digunakan untuk mengatur pH limbah asam dari pabrik
kertas dan instalasi pengolahan air limbah, dan untuk menghilangkan ion
fosfat dari air limbah.
Oksida
dari golongan IIA merupakan zat padat putih dengan titik leleh yang
sangat tinggi. Oksida ini cenderung bereaksi perlahan–lahan dengan air dan
karbon dioksida dalam udara, masing – masing membentuk hidroksida dan karbonat.
BaO + H2O Ba(OH)2MgO + H2O Mg(OH)2CaO + CO2 CaCO3SrO + CO2 SrCO3
Reaksi
antara suatu oksida dengan air adalah sebuah proses eksotermik yang disebut
slaking (mencampurkan dengan air). Dalam hal panas, barium oksida pada
pencampuran dengan air yang begitu besar,walau hanya sedikit air yang
digunakan,maka bisa jadi kelihatan merah pijar.Bila kapur mati (Ca(OH)2) digunakan
dalam lepa (mortar) untuk menyusun batubara,proses pengerasannya melibatkan
pengeringan dan kristalisasi,diikuti dengan perubahan perlahan-lahan dari
kapur mati menjadi kalsium karbonat oleh kerja karbon dioksida dari
atmosfer.Barium peroksida terbentuk bila barium oksida dipanaskan dalam udara.
.(Ralph H Petrucci.1987:109 dan Charles W. keenan dkk.1979:156-159).
b. Hidroksida
Magnesium
hidroksida adalah susu (bubur) magnesia yang kita kenal baik,yaitu suspensi
pekat (penetralan asam) yang sejak lama digunakan sebagai obat dalam rumah
tangga. .(Ralph H Petrucci.1987:109 dan Charles W. keenan dkk.1979:156-159).
c. Halida
Beberapa
halida logam alkali tanah terdapat begitu melimpah dalam alam,sehingga
digunakan sebagai bahan mentah untuk membuat senyawa lain dari logam dan
halogen.Magnesium klorida diproduksi dari sumur-sumur garam dan dari
air laut sebagai satu tahap dalam produksi magnesium. Kalsium klorida,yang juga
ditemukan dalam alam ,diproduksi secara sintetik sebagai suatu produk samping
yang relatif tak berharga dari proses Solvay untuk membuat natrium karbonat.
Digunakan sebagai zat pengering, kalsium klorida juga ditaruh diatas jalan yang
berdebu, karena kecendrungannya untuk berdelikesensi,yaitu menarik uap air dari
udara dan membentuk tetes-tetes halus larutan,juga digunakan untuk bahan anti
api dan semen.(Ralph H Petrucci.1987:109 dan Charles W. keenan
dkk.1979:156-159).
d. Karbonat
Karbonat
adalah salah satu senyawa IIA alamiah yang paling melimpah.Kalsium karbonat
diendapkan pada dasar samudra sebagai kulit tiram yang rendah,sebagai bunga
karang yang seperti renda,dan dalam bentuk-bentuk lain.Metamorfose (perubahan
bentuk) geologi,lalu menghasilkan lapisa-lapisan besar batu kapur atau batu
pualam,atau bahkan kristal kalsit yang indah,tak berwarna,dan bening.Meskipun
rupanya berbeda-beda,semua bentuk ini pada hakekatnya adalah CaCO3.karbonat
juga digunakan untuk cat, tinta tulis, senyawa-senyawa anti api dan
penggosok.(Ralph H Petrucci.1987:109 dan Charles W. keenan dkk.1979:156-159).
e. sulfat
Digunakan
untuk pupuk, pelengkap makanan hewan, berbagai penggunaan dalam industry
tekstil.(Ralph H Petrucci.1987:109)
Secara spesifik aplikasi dari masing-masing unsur ialah
sebagai berikut :
Berilium (Be)
1. Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih
kuat, akan tetapi bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada
kemudi pesawat Zet.
2. Berilium digunakan pada kaca dari sinar X, karna
Berilium dapat 17 kali lebih baik dalam menyebarkan sinar X.( N.N
Greenwood dan Earnshaw,A. 1984:120)
3. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada
reaktor nuklir(Ralph H.petrucci.1987:108-109)
4. Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alat
listrik, maka Berilium sangat penting sebagai komponen televisi.
Magnesium (Mg)
1. Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang
pada kembang api dan pada lampu Blitz.
2. Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku,
karena senyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.
3. Senyawa Mg(OH)2 digunakan dalam pasta
gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencagah terjadinnya
kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag
4. Mirip dengan Berilium yang membuat campuran logam
semakin kuat dan ringan sehingga biasa digunakan pada alat alat rumah tangga.
5. Magnesium juga digunakan sebagai bahan pereduksi
dalam proses pengolahan logam tertentu(Ralph H. Petrucci1987:109)
Kalsium (Ca)
1. Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang
kue dan plastik.
2. Senyawa CaSO4 digunakan untuk membuat
Gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.
3. Senyawa CaCO3 biasa digunakan untuk
bahan bangunan seperti komponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk
membuat kapur tulis dan gelas,kelembutan dan kualitas penyerapan tinta yang
baik pada kertas.(ralph H Petrucci1987:109)
4.
Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat
dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikat Karbondioksida pada
cerobong asap.
5. Ca(OH)2 digunakan sebagai pengatur pH
air limbah dan juga sebagai sumber basa yang harganya relatif murah
6. Kalsium Karbida (CaC2) disebut juga batu
karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2)
yang digunakan untuk pengelasan.
7.
Sebagai bahan pereduksi dalam pembuatan logam lain yang kurang umum, seperti
Sc, W, Th, U, Pu, dan sebagian besar lantanoid, dari oksida atau flouridanya.
8. Digunakan
dalam pembuatan baterai, pembuatan alloy, dan dalam proses deoksidasi, dan
pelepasan gas dari logam.(Ralph H. Petrucci.1987:109)
Stronsium (Sr)
1. Stronsium dalam senyawa Sr(NO3)2 memberikan
warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.
2. Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan
dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.
3. Untuk pengoperasian mercusuar yang mengubah energi
panas menjadi listrik dalam baterai nuklir RTG (Radiisotop Thermoelectric
Generator).
Barium (Ba)
1. BaSO4 digunakan untuk memeriksa
saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X meskipun beracun.
2. BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada
plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.
3. Ba(NO3)2 digunakan untuk
memberikan warna hijau pada kembang api.
Komentar
Posting Komentar