Logam Alkali

XII IPA 42013/2014

SMA N 1 Temanggung

Kelompok 21. Cahyaningtyas Zara S B 06

2. Choirul Luluk Fatimah 073. Chrispina Ayu W K 08

4. Edita Pandan Wangi 095. Firman Rofii Darojat 10

Logam Alkali..Logam Alkali adalah unsur-unsur golongan

IA kecuali Hidrogen. Yaitu

3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs 87Fr

Kata alkali berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Oleh karena logam-logam golongan IA membentuk basa-basa kuat yang larut air, maka disebut logam alkali.

Unsur-unsur Golongan 1A

1. Lithium (Li)Lithium bereaksi dengan air, sehingga ia tidak

terdapat di alam. Logamnya lunak seperti mentega. Ia mudah terbakar dan menghasilkan oksidanya. Biasanya digunakan sebagai perpaduan untuk meningkatkan kekuatan regang campuran. Ia mengemisikan warna merah tua yang indah. Secara medis digunakan dalam senyawa-senyawa untuk menghilangkan asam urat dan mengurangi depresi. Warna nyala pada lithium adalah merah.

2. Natrium (Na)Natrium tidak pernah ditemukan di alam dalam keadaan

bebas. Natrium menghasilkan sepasang pita yang kuat bersama-sama berdekatan dalam daerah cahaya tampak warna kuning. Karena sangat reaktif bila di udara maka perlu disimpan dalam minyak tanah untuk mengurangi kereaktifannya tersebut. Warna nyala pada natrium adalah kuning.3. Kalium (K)

Logam kalium merupakan logam yang sangat lunak dan cepat ternoda karat di udara terbuka. Pengkaratan dapat diperlambat dengan cara memasukannya dalam minyak tanah. Kalium adalah sebuah unsur golongan 1, logam alkali. Ia bereaksi sangat dahsyat dengan air, menyala dengan warna nyala biru-putih terang. Warna nyala pada kalium adalah ungu.

4. Rubidium (Rb)Rubidium adalah senyawa yang mirip dengan

kalium dan rubidium. Logam ini sangat lunak, ia bereaksi sangat hebat dengan air. Warna nyala pada rubidium adalah merah.5. Cesium (Cs)

Cesium merupakan suatu unsur golongan 1 yang biasa digunakan pada beberapa sel foto listrik dan sebagai katalis pada reaksi-reaksi organik. Garam-garam cesium adalah zat-zat bernyala fosfor pada layar fosforesensi tabung televisi berwarna. Warna nyala pada cesium adalah biru.

1. Litium

3. Kalium

2. Natrium

4. Rubidium 5. Cesium

Natrium dan kalium sangat melimpah dikerak bumi sedangkan litium, rubidium dan sesium kelimpahannya sangat sedikit.

Kelimpahan logam alkali yang paling sedikit adalah fransium. Hal ini disebabkan fransium merupakan unsur radioaktif yang memancarkan sinar beta (β) dengan waktu paruh yang pendek sekitar 21 menit, kemudian segera berubah menjadi unsur thorium. Logam fransium dihasilkan dari unsur aktinum dengan pemancaran sinar alpha (α).

Sumber Logam Alkali Di Alam• Natrium ditemukan sebagai natrium klorida (NaCl) yang

terdapat dalam air laut, dalam entuk sendawa Chili NaNO3, trona (Na2CO3.2H2O), boraks (Na2B4O7.10H2O) dan mirabilit (Na2SO4).

• Kalium didapat sebagai mineral silvit (KCl), mineral karnalit (KCl.MgCl2.6H2O) sendawa (KNO3), dan feldspar (K2O.Al2O3.3SiO2). Selain dari kalium juga terdapat dalam air laut.

• Unsur rubidiumm dan sesium dihasilkan sebagai hasil samping proses pengolahan litium dari mineralnya.

Ciri-ciri Logam Alkali

• Memiliki 1 elekro valensi• Energi ionisasi sangat rendah• Sangat reaktif• Bereaksi dengan air• Reduktor kuat• Titik didih lebih rendah dibandingkan logam

Alkali Tanah

Natrium dan Kalium telah dikenali sejak lama, namun untuk mereduksi logam-logam alkali dalam air tidak dapat dilakukan karena logam-logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk basa kuat. Cara-cara mengisolasi logam alkali sebagai berikut :• Natrium dan Kalium

Abad ke-19 H. Davy dengan melakukan elektrolisis terhadap lelehan garam KOH atau NaOH.

• LitiumDengan metode yang sama Davy berhasil mengisolasi Li dari Li2O.

• Rubidium dan CesiumRb dan Cs ditemukan sebagai unsur baru dengan teknik spektroskopi pada tahun 1860-1861 oleh Bunsen dan Kirchhoff.

• FransiumFransium ditemukan oleh Perey dengan menggunakan teknik radiokimia tahun 1939.

Semua logam alkali hanya dapat diisolasi dari leburan garam halidanya melalui proses elektrolisis. Garam-garam halida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi, oleh karena itu umumnya ditambahkan garam halida yang lain untuk menurunkan titik lebur garam halidanya.

Sifat Fisis Logam Alkali

Sifat Fisis Logam ALkaliSifat Litium (Li) Natrium

(Na)Kalium (K) Rubidium

(Rb)Sesium

(Cs)

Nomor atom 3 11 19 37 55

Konfigurasi elektron [He] 2s1 [Ne] 3s1 [Ar] 4s1 [Kr] 5s1 [XE] 6s1

Jari-jari atom 1.52 1.86 2.31 2.44 2.62

Jari-jari ion 0.60 0.95 1.33 1.48 1.69

Titik leleh (oC) 181 97.8 63.6 38.9 28.4

Titik didih (oC) 1347 883 774 688 678

Massa jenis (g/cm3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88

Energi pengionan 520 496 419 403 376

Keelektronegatifan 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7

Warna nyala merah-tua kuning ungu merah-biru biru

Potensial reduksi standar

-3.05 -2.71 -2.92 -2.49 -3.02

Jari-jari Logam dan Ionik

Dari atas ke bawah, dalam satu golongan, jari-jari logam dan ion semakin besar.

Unsur Jar. logam Jar. Ionik

Litium 160 74

Natrium 190 102

Kalium 240 138

Rubidium 250 149

Sesium 270 170

Fransium - 1194

Keelektronegatifan

Unsur Keelektronegatifan

Litium 1.0

Natrium 0.9

Kalium 0.8

Rubidium 0.8

Sesium 0.7

Fransium 0.7

Dari atas ke bawah, dalam satu golongan, keelektronegatifan atau kecenderungan atom untuk menarik suatu elektron membentuk suatu ikatan semakin kecil.

Energi Ionisasi (kJ/mol)

Unsur Ionisasi I

Litium 520

Natrium 496

Kalium 419

Rubidium 403

Sesium 376

Fransium 380

Dari atas ke bawah, dalam satu golongan, energi ionisasi atau energi yang digunakan untuk melepaskan elektron semakin kecil.

Titik leleh dan Titik didih (oC)

Unsur Titik leleh Titik didih

Litium 181 1342

Natrium 98 883

Kalium 63 760

Rubidium 39 686

Sesium 29 669

Fransium 27 677

Dari atas ke bawah, dalam satu golongan, titik didih dan titik leleh semakin kecil.

Potensial Reduksi Standar (volt)

Unsur Potensial Reduksi Standar

Litium -3.05

Natrium -2.71

Kalium -2.92

Rubidium -2.99

Sesium -3.02

Fransium -

Dari atas ke bawah, dalam satu golongan, potensial reduksi standar cenderung semakin negatif, kecuali litium. Hal ini menunjukan semakin mudahnya melepas elektron (sifat reduktor semakin kuat dari Na sampai Cs)

Massa Jenis (kg/m3)

Unsur Massa jenis

Litium 530

Natrium 970

Kalium 860

Rubidium 1530

Sesium 1880

Fransium -

Dari atas ke bawah, dalam satu golongan, massa jenis semakin besar.

Jari-jari atom >>> Jari-jari ionik >>> Massa jenis >>> Potensial reduksi

standar >>> ( ≠ Li)

Titik leleh <<< Titik didih <<<Keelekto-

negatifan <<<Energi ionisasi <<<

Kesimpulan

Sifat Kimia Logam Alkali

Logam alkali merupakan golongan logam yang paling reaktif, disebabkan 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 seiring bertambahnya nomor atom.

Sifat Kimia Logam Alkali

1. Bereaksi dengan oksigen

a. Membentuk senyawa oksida4L(s) + O2(g) 2L2O(s)

b. Pada suhu tinggi membentuk senyawa peroksida2L(s) + O2(g) L2O2(s)

c. Pada suhu yang lebih tinggi lagi membentuk senyawa superoksidaL(s) + O2(g) LO2(s)

2. Bereaksi dengan Halogen membentuk halida

2L(s) + X2 2LX(s)

Natrium cair terbakar dalam gas klorin menghasilkan nyala berwarna kuning khas logam natrium

3. Bereaksi dengan Hidrogen

Jika dipanaskan, logam alkali dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk hidrida, suatu senyawa ion yang hidrogennya mempunyai bilok -1

2L(s) + H2(g) 2LH(s)

4. Bereaksi dengan Air

Semua logam alkali bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Litium bereaksi agak pelan, natrium bereaksi hebat, dan kalium, rubidium serta sesium meledak jika dimasukkan ke dalam air.

2L(s) + 2H2O(l) 2LOH(aq) + H2(g)

5. Bereaksi dengan Senyawa

• Logam-logam alkali dapat bereaksi dengan amoniak bila dipanaskan dan akan terbakar dalam aliran hidrogen klorida.

• Contoh :- 2L + 2HCl ―→ LCl + H2

- 2L + 2NH3 ―→ LNH2 + H2

(L = logam alkali)

Warna Nyala Logam Alkali

Li (merah)

Na (kuning)

K (ungu-pink)

Rb (lembayung kemerahan)

Cs(biru-ungu)

Pembuatan Logam Alkali

Pembuatan logam alkali pada umumnya dilakukan dengan elektrolisis lelehan garam kloridanya,bukan dengan elektrolisis larutan garam kloridanya.• Reaksi elektrolisis lelehan NaCl:

NaCl Na+ + Cl-

Katode(Fe): Na+ + e NaAnoda (Fe): 2Cl- Cl2 + 2e

1. Pembuatan Logam Litium ( Li )

Litium ( Li) dibuat secara elektrolisis cairan LiCl, logam Li diperoleh di katoda dan gas Cl2 diperoleh di anoda.

2. Pembuatan Logam Natrium (Na)

Logam natrium dibuat dengan cara elektrolisis leburan (lelehan) NaCl yang dicampur CaCl2 yang berguna untuk menurunkan titik leleh/cair dari 800 C menjadi sekitar 500 C. Karena potensial reduksi ion Ca2+ lebih negatif dari potensial reduksi ion Na+ maka pada elektrolisis hanya terjadi reduksi ion Na+. Alat yang digunakan pada pembuatan logan Na ini disebut 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) + Cl₂ (g)

3. Pembuatan Logam Kalium ( K )

• elektrolisis lelehan KOH• elektrolisis lelehan KCN• reduksi garam kloridanya• reduksi KCl dengan natrium

4. Pembuatan Senyawa Natrium Hidroksida ( NaOH )

Senyawa natrium hidroksida dapat dibuat dengan cara elektrolisis larutan NaCl. Alat yang digunakan disebut Sel Nelson.

2NaCl(aq) 2Na⁺ (l) + 2Cl⁻ (l)Katoda (-) : 2H₂O(aq) + 2e 2OH⁻(aq) + H₂(g)

Anoda (+) : 2Cl⁻ (l) Cl ₂ (g) + 2e

2H₂O(aq) + 2Cl (l) Cl₂ (g) 2OH⁻(aq) + H₂(g)

Kegunaan