Sifat, Kegunaan, Cara memperoleh, dan Definisi Alkali Tanah

Posted by Gusti Prassojo on 11.39

Definisi Logam 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 jika direaksikan dengan air. Dan istilah tanah karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi. Oleh sebab itu, istilah “alkali tanah” biasa digunakan untuk menggambarkan kelompok unsur golongan II A.

•         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,  agarmencapai 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.

Keberadaan Alkali Tanah di Alam

•         Logam alkali tanah memilii sifat yang reaktif sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya. Berikut keberadaan senyawa yang mengandung logam alkali :

•         Berilium. Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be3Al2(SiO6)3], dan Krisoberil [Al2BeO4].

•         Magnesium. Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl2], Senyawa Karbonat [MgCO3], Dolomit [MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit [MgSO4.7H2O]

•         Kalsium. Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa karbonat [CaCO3], Senyawa Fospat [CaPO4], Senyawa Sulfat [CaSO4], Senyawa Fourida [CaF]

•         Stronsium. Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit

•         Barium. Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO4], dan Mineral Witerit [BaCO3]

Cara Memperoleh Logam Alkali Tanah

1. Ekstraksi Berilium (Be)a. Metode reduksi            Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF2. Sebelum mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril [Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 hingga 700 0C. Karena beril adalah sumber utama berilium.            BeF2 + Mg à MgF2 + Be

b. 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 :                 Katoda : Be2+  + 2e-  à Be            Anode  : 2Cl-  à Cl2  + 2e-

Logam 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 kerk bumi. Oleh sebab itu, istilah “alkali tanah” biasa digunakan untuk menggambarkan kelompok unsur golongan II A.

Tiap logam memiliki kofigurasi 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-SIFAT PERIODIK UNSUR

Jari-Jari Atom adalah jarak dari inti atom sampai ke elektron di kulit terluar. Besarnya jari-jari atom dipengaruhi oleh besarnya nomor atom unsur tersebut. Semakin besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah kulit elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya. Jadi, dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin besar. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), nomor atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar, sehingga menyebabkan semakin kecilnya jari-jari atom.

Jari-Jari Ion. Ion mempunyai jari-jari yang berbeda secara nyata jika dibandingkan dengan jari-jari atom normalnya. Ion bermuatan positif (kation) mempunyai jari-jari yang lebih kecil, sedangkan ion bermuatan negatif (anion) mempunyai jari-jari yang lebih besar jika dibandingkan dengan jari-jari atom normalnya.

Energi Ionisasi (EI) adalah energi yang diperlukan atom dalam untuk melepaskan satu elektron sehingga membentuk ion bermuatan +1. Jika atom tersebut melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan diperlukan energi yang lebih besar, begitu juga pada pelepasan elektron yang ke-3 dan seterusnya. Maka EI 1<>

Afinitas Elektron adalah energi yang dilepaskan oleh atom apabila menerima sebuah elektron untuk membentuk ion negatif. Semakin negatif harga afinitas elektron, semakin mudah atom tersebut menerima elektron dan unsurnya akan semakin reaktif. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), harga afinitas elektronnya semakin kecil. Dan dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga afinitas elektronnya semakin besar. Unsur golongan utama memiliki afinitas elektron bertanda negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan VIIA.

Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dalam molekul suatu senyawa. Harga keelektronegatifan ini diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7 sampai 4. Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan besar, cenderung menerima elektron dan akan membentuk ion negatif. Sedangkan unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan kecil, cenderung melepaskan elektron dan akan membentuk ion positif. Dalam satu golongan (dari atas ke

bawah), harga keelektronegatifan semakin kecil. Dan dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga keelektronegatifan semakin besar.

Sifat Logam dan Non Logam. Sifat logam berhubungan dengan keelektropositifan, yaitu kecenderungan atom untuk melepaskan elektron membentuk kation. Sifat logam bergantung pada besarnya energi ionisasi (EI). Makin besar harga EI, makin sulit bagi atom untuk melepaskan elektron dan makin berkurang sifat logamnya. Sifat non logam berhubungan dengan keelektronegatifan, yaitu kecenderungan atom untuk menarik elektron. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), sifat logam berkurang sedangkan sifat non logam bertambah. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), sifat logam bertambah sedangkan sifat non logam berkurang. Unsur logam terletak pada bagian kiri-bawah dalam sistem periodik unsur, sedangkan unsur non logam terletak pada bagian kanan-atas. Unsur-unsur yang terletak pada daerah peralihan antara unsur logam dengan non logam disebut unsur metaloid. Metalloid adalah unsur yang mempunyai sifat logam dan non logam.

Kereaktifan. Kereaktifan bergantung pada kecenderungan unsur untuk melepas atau menarik elektron. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), mula-mula kereaktifan menurun, tapi akan semakin bertambah hingga golongan alkali tanah (VIIA).

Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun tingkat kebasaannya lebih lemah. Senyawa Be(OH)2 bersifat amfoter. Artinya bisa bersifat asam atau pun basa. Sedangkan unsur Ra bersifat Radioaktif. Semua logam alkali tanah merupakan logam yang tergolong reaktif, meskipun kurang reaktif dibandingkan dengan unsur alkali. Alkali tanah juga memiliki sifat relatif lunak dan dapat menghantarkan panas dan listrik dengan baik, kecuali Berilium. Logam ini juga memiliki kilapan logam.

Logam alkali tanah memiliki jari-jari atom yang besar dan harga ionisasi yang kecil. Dari Berilium ke Barium, nomor atom dan jari-jari atom semakin besar. Selain itu semua logam alkali tanah juga mempunyai kecenderungan teratur mengenai keelektronegatifan yang semakin kecil dan daya reduksi yang semakin kuat dari Berilium ke Barium.

Beberapa Sifat Umum Logam Alkali Tanah

Sifat Umum Be Mg Ca Sr Ba

Nomor Atom 4 12 20 38 56

Konfigurasi Elektron [He] 2s2 [Ne] 3s2 [Ar] 4s2 [Kr] 5s2 [Xe] 6s2

Titik Leleh 1553 923 1111 1041 987

Titik Didih 3043 1383 1713 1653 1913

Jari-jari Atom (Angstrom) 1.12 1.60 1.97 2.15 2.22

Jari-jari Ion (Angstrom) 0.31 0.65 0.99 1.13 1.35

Energi Ionisasi I (KJ mol-1) 900 740 590 550 500

Energi Ionisasi II (KJ mol-1) 1800 1450 1150 1060 970

Elektronegativitas 1.57 1.31 1.00 0.95 0.89

Potensial Elektrode (V)

M2+ + 2e à M

-1.85 -2.37 -2.87 -2.89 -2.90

Massa Jenis (g mL-1) 1.86 1.75 1.55 2.6 3.6

Berdasarkan Tabel diatas dapat diamati juga hal-hal sebagai berikut,

1. Konfigurasi elektronnya menunjukan bahwa logam alkali tanah mempunyai elektron valensi ns2. Selain jari-jari atomnya yang lebih kecil dibandingkan logam alkali, kedua elektron valensinya yang telah berpasangan mengakibatkan energi ionisasi logam alkali tanah lebih tinggi daripada alkali.

2. Meskipun energi ionisasinya tinggi, tetapi karena energi hidrasi dari ion M2+ dari alkali tanah lebih besar daripada energi hidrasi ion M+ dari alkali, mengakibatkan logam alkali tetap mudah melepaskan kedua electron valensinya, sehingga lebih stabil sebagai ion M2+.

3. Jari-jari atomnya 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.

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

5. Potensial elektrode (reduki) standar logam alkali tanah menunjukkan harga yang rendah (negatif). Hal ini menunjukkan bahwa logam alkali tanah merupakan reduktor yang cukup kuat, bahkan kalsium, stronsium, dan barium mempunyai daya reduksi yang lebih kuat daripada natrium.

6. Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali tanah berwujud padat pada suhu ruangan.

Kemiripan sifat logam alkali tanah disebabkan oleh kecenderungan melepaskan dua elektron valensi. Oleh karena itu senyawanya mempunyai bilangan oksidasi +2, sehingga logam alkali tanah diletakkan pada golongan II A. 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 kuat. Semakin ke bawah, 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 Oksigen, Nitrogen, dan Halogen

Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah

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

Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Air

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)

Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Oksigen

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)

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)

Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Halogen

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)

III. KESADAHAN AIR

Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral yang terdapat di dalam air umumnya mengandung ion Ca2+ dan Mg2+. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Kesadahan air ini dapat dilihat pada air ketika sedang mencuci, karena sebenarnya air sadah sendiri adalah air biasa yang sering digunakan sehari-hari. Dari air tersebut kita akan menemukan dua jenis air:

Air Lunak

Jika busa sabun yang dihasilkan pada air itu cukup banyak maka air tersebut termasuk air lunak. Air lunak adalah air yang mengandung kadar mineral yang rendah. Penentuan air ini dilihat dari jumlah busa sabun yang dihasilkan.

Air Sadah (hard water)

Jika busa sabun yang dihasilkan pada air itu sangat sedikit atau bahkan tidak menghasilkan sabun sama sekali maka air tersebut merupakan air sadah. Air sadah ini adalah air yang mengandung kadar mineral yang sangat tinggi. Biasanya secara fisik terlihat air tampak keruh. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3. Air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan (scum) yang sukar dihilangkan.

Air sadah 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 Kalsium Karbonat dan Magnesium Karbonat dari batu kapur dan dolomite dapat larut menjadi senyawa Bikarbonat karena adanya gas karbondioksida di udara.

CaCO3(S) + 2 H2O(l) + CO2(g) → Ca(HCO3)2

Air Sadah Tetap, yaitu air yang mengandung garam selain garam hidrogen karbonat, seperti garam sulfat (CaSO4, MgSO4) dan garam klorida (CaCl2, MgCl2). Air sadah tetap tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan, tetapi harus ditambahkan Natrium Karbonat (soda)

MgCl2(aq) + Na2CO3(aq) → MgCO3(s) + 2NaCl(aq)

Air sadah kurang baik apabila digunakan untuk mencuci dengan menggunakan sabun (NaC17H35COO). Hal ini disebabkan karena ion Ca2+ atau Mg2+ dalam air sadah dapat mengendapkan sabun sehingga membentuk endapan berminyak yang terapung dipermukaan air. Dengan demikian, sabun hanya sedikit membuih dan daya pembersih sabun berkurang.

2NaC17H35COO(aq) + Ca2+ → Ca(C17H35COO)2 (s) + 2Na+(aq)

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

Kesadahan Air dapat menurunkan efisiensi dari deterjen dan sabun. Kesadahan Air dapat menyebabkan noda pada bahan pecah belah dan bahan flat. Kesadahan Air dapat menyebabkan bahan linen berubah pucat. Mineral Kesadahan Air dapat menyumbat semburan pembilas dan saluran air. Residu Kesadahan Air dapat melapisi elemen pemanas dan menurunkan efisiensi panas. Kesadahan Air dapat menciptakan biuh logam pada kamar mandi shower dan bathtubs.

Menghilangkan Kesadahan

Pemanasan. Pemanasan dapat menghilangkan kesadahan sementara. Pada suhu tinggi, garam hidrogen karbonat Ca(HCO3)2 akan terutarai, sehingga ion Ca2+ akan mengendap sebagai CaCO3

Ca(HCO3)2(aq) à CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)

Penambahan ion karbonat. Soda (NaCO3).10H2O yang ditambahkan dalam air sadah dapat mengendapkan ion Ca2+ menjadi endapan CaCO3.

Na2CO3.10H2O(s) à 2Na+(aq) + CO3

2- + 10H2O

CaCl2 à Ca2+(aq) + 2Cl-

(aq)

Na2CO3.10H2O(s) + CaCl2 à 2NaCl + CaCO3 + 10H2O

Menggunakan zat pelunak air. Natrium Heksametafosfat [Na2(Na4(PO3))] dapat digunakan untuk menghilangkan air sadah yang mengandung ion Ca2+ dan Mg2+. Kedua ion ini akan diubah menjadi ion kompleks yang mudah larut, sehingga tidak dapat bergabung dengan ion dari sabun.

Na2[Na4(PO3)6](s) à 2Na+(aq) + [Na4(PO3)6]2-

(aq)

CaCl2 à Ca2+ + 2Cl-

Na2[Na4(PO3)6] + CaCl2 à 2NaCl + Ca[Na4(PO3)6]

Menggunakan resin penukar ion. Resin berfungsi mengikat semua kation atau anion yang ada di dalam air sadah.

IV. PROSES EKSTRAKSI LOGAM ALKALI TANAH

Ekstraksi adalah pemisahan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam alkali tanah dapat di ekstraksi dari senyawanya. Untuk mengekstraksinya kita dapat menggunakan dua cara, yaitu metode reduksi dan metode elektrolisis.

Ekstraksi Berilium (Be)

Metode reduksi

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

BeF2 + Mg à MgF2 + Be

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 :

Katoda : Be2+ + 2e- à Be

Anode : 2Cl- à Cl2 + 2e-

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 menhasilkan Mg.

2[ MgO.CaO] + FeSi à 2Mg + Ca2SiO4 + Fe

Metode Elektrolisis

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

CaO + H2O à Ca2+ + 2OH-

Mg2+ + 2OH- à Mg(OH)2

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

Mg(OH)2 + 2HCl à MgCl2 + 2H2O

Setelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan magnesium

Katode : Mg2+ + 2e- à Mg

Anode : 2Cl- à Cl2 + 2e-

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 :

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-

Metode Reduksi

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

6CaO + 2Al à 3 Ca + Ca3Al2O6

Reduksi CaCl2 oleh Na

CaCl2 + 2 Na à Ca + 2NaCl

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 ;

katode ; Sr2+ +2e- à Sr

anoda ; 2Cl- à Cl2 + 2e-

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 :

katode ; Ba2+ +2e- à Ba

anoda ; 2Cl- à Cl2 + 2e-

Metode Reduksi

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

6BaO + 2Al à 3Ba + Ba3Al2O6.

V. KEBERADAAN DI ALAM

Logam alkali tanah memilii sifat yang reaktif sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya. Berikut keberadaan senyawa yang mengandung logam alkali :

Berilium. Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be3Al2(SiO 6)3], dan Krisoberil [Al2BeO4].

Magnesium. Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl2], Senyawa Karbonat [MgCO3], Dolomit [MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit [MgSO4.7H2O]

Kalsium. Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa karbonat [CaCO3], Senyawa Fospat [CaPO4], Senyawa Sulfat [CaSO4], Senyawa Fourida [CaF]

Stronsium. Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit

Barium. Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO4], dan Mineral Witerit [BaCO3]

VI. APLIKASI LOGAM ALKALI TANAH

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.

3. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir

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.

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.

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) disaebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk pengelasan.

7. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.

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

Kegunaan dan Dampak Alkali Tanah KEGUNAAN ALKALI TANAH

BERLIUM

1. Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga berilium. (Be dapat menyerap

panas yang banyak). Aloy tembaga-berilium digunakan dalam berbagai kegunaan karena konduktivitas

listrik dan konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan

karat serta tahan fatig (logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk pembuatan: mold, elektroda

pengelasan bintik, pegas, peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik.

2. Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu yang lebar, Alloy tembaga-

berilium digunakan dalam industri angkasa-antariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan

ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang dan satelit komunikasi.

3. Kepingan tipis berilium digunakan bersama pemindaian sinar-X untuk menepis cahaya tampak dan

memperbolehkan hanya sinaran X yang terdeteksi.

4. Dalam bidang litografi sinar X, berilium digunakan untuk pembuatan litar bersepadu mikroskopik.

5. Karena penyerapan panas neutron yang rendah, industri tenaga nuklir menggunakan logam ini dalam

reaktor nuklir sebagai pemantul neutron dan moderator.

6. Berilium digunakan dalam pembuatan giroskop, berbagai alat komputer, pegas jam tangan dan

peralatan yang memerlukan keringanan, ketegaran dan kestabilan dimensi.

7. Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai kegunaan yang memerlukan konduktor panas yang baik,

dan kekuatan serta kekerasan yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi, seterusnya bertindak sebagai

perintang listrik.

8. Campuran berilium pernah pada satu ketika dahulu digunakan dalam lampu floresen, tetapi penggunaan

tersebut tak dilanjutkan lagi karena pekerja yang terpapar terancam bahaya beriliosis.

MAGNESIUM

1. Magnesium digunakan untuk membuat paduan logam (alies) terutama paduan magnesium dengan

alumunium. Aliase ini digunakan untuk bahan konstruksi pesawat terbang dan mobil karena aliase ini

kuat, ringan, tahan korosi serta tahan asam dan basa.

2. Mg(OH)2 yaitu untuk mengobati penyakit maag dan menetralisir asam lambung, magnesium klorida

(MgCl2.6H2O) digunakan dalam pembuatan kain katun, kertas, semen, dan keramik. Magnesium sulfat

(MgSO4.7H2O) yang dikenal dengan garam Inggris (Epsom salt) dan magnesium oksida (MgO),

digunakan pada pembuatan kosmetik dan obat pencuci perut. Sedangkan campuran magnesium,

aluminium dan baja digunakan pada bahan pembuatan bagian-bagian pesawat, kaki atau tangan buatan,

vacuum cleaner, alat-alat optic dan furniture.

KALSIUM

1. sebagai zat penurun dalam pengekstraksian logam-logam lain, misalnya uranium, zirkonium, dan torium.

2. sebagai penyahoksida, penyahsulfur dan penyahkarbon untuk berbagai jenis aloi ferus dan tak ferus.

3. sebagai zat pengaloian yang digunakan dalam pembuatan aloi aluminium, berilium, tembaga, timah dan

magnesium

4. dalam produksi semen dan mortir yang digunakan dalam bidang pembangunan.

STRONSIUM

1. Strontium aluminat digunakan sebagai fosfor terang dengan pendarfosfor yang berterusan.

2. Strontium klorida ada kalanya digunakan dalam ubat gigi untuk gigi sensitif.

3. Strontium oksida kadang kala digunakan bagi memperbaik mutu sesetengah sepuh tembikar.

4. Strontium ranelat digunakan dalam rawatan osteoporosis di sesetengah negara seperti UK.

BARIUM

Logam ini digunakan sebagai œgetter dalam tabung vakum. Senyawa-senyawa yang penting adalah

peroksida, klorida, sulfat, nitrat dan klorat. Lithopone, pigmen yang mengandung barium sulfat dan seng

sulfida memiliki sifat penutup yang kuat dan tidak menjadi gelap atau hitam oleh sulfida. Barium sulfat

digunakan dalam cat, diagnostik sinar x-ray dan dalam pembuatan kaca. Barite sering digunakan sebagai

agen pemberat dalam fluida pengebor sumur minyak dan digunakan dalam pembuatan karet. Barium

karbonat digunakan dalam racun tikus. Sedangkan nitrat dan klorat memberikan warna pada

pertunjukan kembang api. Semua senyawa barium yang larut dalam air atau asam sangat berbahaya.

Barium yang muncul secara alami merupakan campuran tujuh isotop. Dua puluh dua isotop radioaktif

barium lainnya telah ditemukan.

DAMPAK ALKALI TANAH

BERLIUM

Berilium sangat berbahaya jika terhirup. Keefektivannya tergantung kepada kandungan yang

dipaparkan dan jangka waktu pemaparan. Jika kandungan berilium di udara sangat tinggi (lebih dari

1000 μg/m³), keadaan akut dapat terjadi. Keadaan ini menyerupai pneumonia dan disebut penyakit

berilium akut. Penetapan udara komunitas dan tempat kerja efektif dalam menghindari kerusakan paru-

paru yang paling akut.

Menelan berilium tidak pernah dilaporkan menyebabkan efek kepada manusia Karena berilium

diserap sangat sedikit oleh perut dan usus. Ulser dikesan pada anjing yang mempunyai berilium pada

makanannya. Berilium yang terkena kulit yang mempunyai luka atau terkikis mungkin akan

menyebabkan radang.

Pemamparan jangka masa panjang kepada berilium dapat meningkatkan risiko menghidap penyakit

kanker paru paru.

KALSIUM

Kekurangan kalsium dapat menyebabkan lesu, banyak keringat, gelisah, sesak napas, menurunnya

daya tahan tubuh, kurang nafsu makan, sembelit, berak-berak, insomnia, kram, dsb.

STONSIUM

Stonsium radioaktif dapat menyebabkan gangguan berbagai tulang dan penyakit , termasuk kanker

tulang.