materi logam alkali dan alkali tanah

28
I. SIFAT LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH Logam Alkali dan Alkali Tanah adalah Logam-logam Golongan 1 dan 2 dalam Susunan Berkala berturut-turut disebut logam-logam alkali dan alkali tanah karena logam-logam tersebut membentuk oksida dan hidroksida yang larut dalam air menghasilkan larutan basa. A. Pengertian dan Sifat Logam-logam alkali dan alkali tanah disebut juga logam-logam blok s karena hanya terdapat satu atau dua elektron pada kulit terluarnya. Elektron terluar ini menempati tipe orbital s (sub kulit s) dan sifat logam-logam ini seperti energi ionisasi (IE) yang rendah, ditentukan oleh hilangnya elektron s ini membentuk kation. Golongan 1 Logam Alkali yang kehilangan satu elektron s1 terluarnya menghasilkan ion M + dan Golongan 2 Logam Alkali Tanah yang kehilangan dua elektron s 2 terluarnya menghasilkan ion M 2+ . Sebagai akibatnya, sebagian besar senyawa dari unsur-unsur Golongan 1 dan 2 cenderung bersifat ionik. Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 1

Upload: muhammad-faizal-furqon

Post on 25-Jun-2015

2.768 views

Category:

Documents


19 download

DESCRIPTION

Materi buat ulangan ntar..

TRANSCRIPT

Page 1: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

I. SIFAT LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

Logam Alkali dan Alkali Tanah adalah Logam-logam Golongan 1 dan 2 dalam Susunan

Berkala berturut-turut disebut logam-logam alkali dan alkali tanah karena logam-logam

tersebut membentuk oksida dan hidroksida yang larut dalam air menghasilkan larutan basa.

A. Pengertian dan Sifat

Logam-logam alkali dan alkali tanah disebut juga logam-logam blok s karena hanya

terdapat satu atau dua elektron pada kulit terluarnya. Elektron terluar ini menempati tipe

orbital s (sub kulit s) dan sifat logam-logam ini seperti energi ionisasi (IE) yang rendah,

ditentukan oleh hilangnya elektron s ini membentuk kation. Golongan 1 Logam Alkali yang

kehilangan satu elektron s1 terluarnya menghasilkan ion M+ dan Golongan 2 Logam Alkali Tanah

yang kehilangan dua elektron s2 terluarnya menghasilkan ion M2+. Sebagai akibatnya, sebagian

besar senyawa dari unsur-unsur Golongan 1 dan 2 cenderung bersifat ionik.

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 1

Page 2: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

A. Sifat Logam Alkali

1. Data Sifat Fisik Logam Alkali

Uns

ur

Kerapat

an

Titik

Leleh

Titik

Didih

Li

Na

K

Rb

Cs

0,534

0,971

0,862

1,532

1,878

180,54

97,81

63,65

38,89

28,40

1,347

903,8

774

688

678,4

Semua unsur berwujub padat pada suhu ruangan. terkecuali Cs, yang mencair

pada suhu 28°.

Unsur Li, Na, dan K sangat ringan

2. Sifat Logam dan Sifat Basa Alkali

Logam alkali atau oksida alkali dapat bereaksi dengan air membentuk senyawa basa

kuat LOH. Semakin kebawah sifat logam alkali semakin kuat. Oleh karena itu, sifat

basa golongan alkali semakin kebawah semakin kuat

3. Kelarutan Basa LOH

Basa senyawa alkali semuanya mudah larut dalam air, kelarutanya dalam air

semakin kebawah semakin besar.

4. Sifat Logam dan Sifat Basa Alkali

Logam alkali atau oksida alkali dapat bereaksi dengan air membentuk senyawa basa

kuat LOH. Semakin kebawah sifat logam alkali semakin kuat. Oleh karena itu, sifat

basa golongan alkali semakin kebawah semakin kuat

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 2

Page 3: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

5. Warna Nyala Logam Alkali

Sifat Fisika Logam Alkali Tanah

A. Data Sifat Fisik Logam Alkali Tanah

Unsur

Kerapatan

Titik Leleh

Titik Didih

BeMgCaSrBa

1,8481,7381,552,543,51

1.283648,8839769725

2,4841,1051,4841,3841,640

B. Sifat Fisik Logam Alkali Tanah

Semua unsur berwujub padat pada suhu ruangan.

Logam alkali tanah bersifat lebih keras dari logam alkali

C. Kereaktifan Alkali Tanah

Logam alkali tanah bersifat preduksi kuat. Semakin kebawah, sifat preduksi ini

semakin kuat. Hal ini di tunjukan oleh kemampuan bereaksi dengan air semakin

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 3

Page 4: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

meningkat dari berilium ke barium. Selain dengan air unsur alkali tanah juga bereaksi

dengan gas oksigen, halogen, dan nitrogen.

D. Sifat Logam dan Sifat Basa L(OH)2

Dari berilium ke barium, sifat logam dan sifat basa logam alkali tanah semakin kuat.

Logam berilium bersifat amfoter sehingga Be(OH)2 bersifat amfoter pula, yaitu dapat

bereaksi dengan asam maupun basa. Jika bereaksi dengan asam maka akan membentuk

basa dan juga sebaliknya.

E. Kelarutan Basa L(OH)2

Sifat basa dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2 semakin kuat. Hal ini berkaitan dengan kelarutan basa

dalam air dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2 yang semakin besar. Semakin banyak basa terlarut,

kemungkinan ionisasi membentuk OH- semakin besar sehingga basa semakin kuat. F. Data Kelarutan Unsur Alkali Tanah

Senyawa L(OH)2

Kelarutan*

Be(OH)2

Mg(OH)2

Ca(OH)2

Sr(OH)2

Ba(OH)2

**0,0010,170,773,7

Ket:

* : Kelarutan di ukur dari basa anhidrat yang dilarutkan dalam 100ml air

** : nilai kelarutan Be(OH)2 sangat kecil

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 4

Page 5: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

G. Warna Nyala Alkali Tanah

Unsur

Warna

CaSrBa

Jingga merahMerah bataHijau

H. KESIMPULAN:

1. Golongan Alkali

Logam Alkali sangat reaktif, karena itu harus disimpan dalam minyak.

Sifat yang umum dimiliki oleh logam alkali adalah sebagai konduktor panas

yang baik, titik didih tinggi, permukaan berwarna abu-abu keperakan.

Atom logam alkali bereaksi dengan melepaskan 1 elektron membentuk ion

bermuatan +1. Na → Na+ + 1 e-. Susunan elektron dari 2.8.1 o 2.8, yang

merupakan konfigurasi elektron gas mulia.

Sifat lain logam alkali, memiliki titik leleh rendah, densitas rendah, sangat

lunak

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 5

Page 6: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

2. Kecenderungan golongan alkali dengan meningkatnya nomor atom

Titik leleh dan titik didih menurun Unsur lebih reaktif Ukuran Atom membesar (jari-jari makin besar) Densitas meningkat proportional dengan meningkatnya massa atom. Kekerasan menurun Jika dipanaskan diatas nyala api memberikan warna yang spesifik. Litium –

merah, natrium – kuning, Kalium –ungu, Cesium – biru. Energi ionisasi semakin kecil Afinitas elektron semakin kecil Keelektronegatifan mengecil Semakin reaktif Semakin bersifat basa Semakin reduktor Sifat Periodik : - Sulit mengalami reduksi dan mudah mengalami oksidasi

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 6

alkali

3Li

11Na

19K37Rb

55Cs

87Fr

Page 7: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 7

Page 8: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Dibandingkan dengan logam alkali pada periode yang sama logam alkali tanah yakni :

Titik leleh dan titik didih lebih tinggi, lebih keras, lebih kuat dan lebih padat. Hal ini

disebabkan karena terdapat dua delokalisas elektron per ion dalam kristal yang

memberikan gaya elektronik lebih besar dengan muatan ion . M2+ yang lebih tinggi.

Sifat kimia sangat mirip misalnya dalam pembentukan senyawa ionik tetapi berbeda

dalam rumus dan reaktivitas lebih rendah karena energi ionisasi (IE) pertama lebih

tinggi dan terdapatnya energi ionisasi kedua membentuk ion M2+ yang stabil.

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 8

Page 9: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Bilangan oksidasi senyawa selalu +2 di dalam senyawa.

Dua elektron s terluar lepas. Sedangkan energi ionisasi ketiga sangat tinggi

untuk membentu ion +3.

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 9

Alkali Alkali Tanah

Jari-jari atom lebih besarReduktor lebih kuatSifat basa lebih kuatKereaktifan lebih besar

IE lebih besarKeelektronegatifan lebih besarAfinitas elektron lebih besarTitik didih – titik leleh lebuh tinggi

KELARUTANAlkali

Larut dalam zat apapun (terutama

air)

OH- semakin

sukar larut

2-

CO3 semua sukar larut

2-

SO4 semakin

sukar larut

Page 10: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

II. SIFAT KIMIA LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

A. LOGAM ALKALI

Golongan IA disebut juga logam alkali. Logam alkali melimpah dalam mineral dan

terdapat di air laut. Khususnya Na (natrium), di kerak bumi termasuk logam terbanyak

keempat setelah Al, Fe, dan Ca. Walaupun keberadaan ion natrium dan kalium telah

dikenali sejak lama, sejumlah usaha untuk mengisolasi logam ini dari larutan air garamnya

gagal sebab kereaktifannya yang tinggi pada air.

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan, untuk perlakuan pertama untuk

mengetahui sifat-sifat logam alkali yaitu pada saat logam Na ditambahkan dengan air terjadi

nyala api dan ledakan. Hal ini dikarenakan logam Na yang bila direaksikan dengan air akan

menghasilkan larutan basa. Selain itu, sesuai dengan sifatnya bahwa Natrium (Na) sangat

reaktif terhadap oksigen (O2) dan air (H2O).

Kereaktifan logam Na disebabkan karena elektron kulit terluar inti terikat secara lemah,

sehingga mudah terlepas. Selain itu logam Na merupakan reduktor dan dapat mereduksi air

dengan membentuk basa dan melepas hidrogen. Akan tetapi, pada perlakuan ini tidak

terjadi perubahan warna, setelah ditetesi dengan larutan indikator PP terjadi perubahan

warna menjadi warna merah muda. Ini menandakan bahwa larutan tersebut adalah larutan

basa (NaOH). Secara sederhana, reaksi ini dapat dituliskan dengan :

Na + 2H2O ---> Na(OH)2 + H2

II. LOGAM ALKALI TANAH

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 10

Page 11: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Untuk mengamati sifat-sifat logam alkali tanah. Pada perlakuan ini logam magnesium

(Mg) sebagai sampel dimasukkan ke dalam cawan berisi air, setelah diamati tampak logam

Mg tidak larut dalam air. Setelah ditambahkan dengan larutan indikator PP, larutan

mengalami perubahan warna dari bening menjadi merah muda. Hal ini menunjukkan bahwa

air yang telah bereaksi dengan logam Mg bersifat basa. Secara sederhana, reaksinya dapat

ditulis dengan :

Mg + 2H2O ---> Mg(OH)2 + H2

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 11

Page 12: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

III. Reaksi-reaksi unsur alkali dan alkali tanah

a. Dengan oksigen

Membentuk oksida

4M + O2 -> 2M2O

2L + O2 -> 2LO

(Be dan Mg harus dipanaskan)

M: logam alkali

L: logam alkali tanah

b. Membentuk peroksida

2M + O2 -> M2O2 (dipanaskan

dengan udara)

L + O2 -> LO2

(Ba mudah, Sr dengan tekanan

tinggi, CaO2 sulit)

Contoh :

4Na + O2 -> 2 Na2O

2Ca + O2 -> 2 CaO

2Mg + O2 -> 2 MgO (dipanaskan)

2K + O2 -> K2O2

Ba + O2 -> BaO2

c. Dengan Halogen (X2)

Membentuk halida

2M + X2 -> 2MX

L + X2 -> LX2

Contoh:

2Na + Cl2 -> 2NaCl

Ca + F2 -> CaF2

d. Dengan Belerang

Membentuk sulfida

2M + X2 -> 2MX

L + X2 -> LX2

Contoh

2Na + S -> Na2S

Mg + S -> MgS

e. Dengan Air

Air tereduksi menjadi H2 dan hasil

lainnya adalah basa

M + H2O -> H2 + MOH

L + H2O -> H2 + L (OH)2

Contoh

2Na + H2O -> H2 + NaOH

Ca + H2O -> H2 + Ca (OH)2

f. Dengan Hidrogen

Membentuk hidrida, bilangan oksida

H = -1

2M + H2 -> 2MH

L + H2 -> LH2

Contoh

2K + H2 -> 2KH

Mg + H2 -> MgH2

g. Dengan Nitrogen

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 12

Page 13: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Membentuk nitrida

6M + N2 -> 2M3N (hanya Li yang bisa)

3L + N2 -> L3N2 (dengan pemanasan)

Contoh

6Li + N2 -> 2Li3N

3Mg + N2 -> Mg3N2

h. Dengan Asam

Larut dengan cepat menghasilkan

gas.

M + 2H+ -> M+ + H2

L + 2H+ -> L2+ + H2

Contoh

2K + 2HCl -> 2 KCl + H2

Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2

IV. Kesadahan Air

Air Sadah : air yang mengandung kation “alkali tanah” seperti : Mg2+, Ca2+ atau

bermuatan 2+, (Fe2+, Mn2+).

Penyebab

Karena Kation “Logam multivalen dapat bereaksi dengan sabun membentuk suatu

endapan sehingga mengurangi kemampuan sabun. Dan kation ” tersebut dengan

adanya anion” yang terlarut dalam air akan menyebabkan terjadinya kerak.

V. Pasangan Kation “Penyebab kesadahan & Anion” Utama

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 13

Kation Penyebab

Kesadahan

Anion

Ca2+

Mg2+

Sr2+

Fe2+

Mn2+

HCO3-

SO4 2-

Cl-

NO3-

SiO3 2-

Page 14: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

a. Ciri-ciri air sadah :

Sabun sukar berbusa

Terjadinya pembentukan kerak pada ketelkap dan pipa uap pada saat

menguapkan air

VI. Jenis Kesadahan Air

a. Kesadahan Sementara (Air sudah bikarbonat)

Jika mengandung ion bikarbonat (HCO3-)

Senyawa Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2

Dapat dihilangkan secara fisika dengan pemanasan sehingga air terbebas dari ion

Ca2+ atau Mg2+

Ca(HCO3)2 (aq) dipanaskan CaCO3 (s) + H2O (aq) + CO2 (q)

b. Kesadahan Tetap (Air sadah non bikarbonat)

Jika mengandung anion bikarbonat (dari kation Ca2+ atau Mg2+ ), berupa : Cl-, NO3-,

dan SO42-

Dapat dihilangkan melalui reaksi kimia dan pereaksi yang digunakan adalah larutan

karbonat, yaitu : Na2CO3 (aq) Atau K2CO3 (aq)

Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) ® MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)

KEGUNAAN LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 14

Page 15: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 15

Li (Litium)Beberapa kegunaan litium:• Digunakan pada proses yang terjadi pada tungku peleburan logam (misalnya baja).• Digunakan untuk mengikat karbondioksida dalam sistem ventilasi pesawat dan kapal selam.• digunakan sebagai bahan dalam baterai

Na (Natrium)Emisi warna kuning yang cemerlang tatkala dipanaskan menyebabkan uap natrium dipakai sebagai lampu penerangan di jalan-jalan raya atau pada kendaraan.sinar kuning natrium ini mempunyai kemampuan untuk menembus kabut

Page 16: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 16

NaCl (Natrium Klorida)Natrium klorida atau biasa disebut garam dapur digunakan untuk pengawet makanan dan penyedap makanan

NaHCO3 (Natrium bikarbonat)Digunakan untuk campuran soda kue yang dipakai sebagai campuran pada minuman dalam botol agar menghasilkan CO2, bahan pemadam api, obat-obatan, bahan pengembang kue

Page 17: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 17

Na2CO3 (Natrium karbonat)Atau biasa disebut soda cuci. Berguna sebagai pelunak kesadahan air, zat pembersih peralatan rumah tangga

Na2SO4 (Natrium sulfat)Garam glauber atau garam inggris digunakan sebagai obat pencahar atau pencuci perut

Page 18: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 18

NaClO (natrium Digunakan sebagai pengelantang atau pemutih pada kain

KOH (Kalium hidroksida)

Bahan pembuat sabun mandi dan elektrolit batu baterai batu alkali

Page 19: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 19

KBr (kalium bromida)Digunakan sebagai Obat penenang saraf (sedative) dan pembuat plat fotografi

Rb (Rubidium)Beberapa kegunaan rubidium :- Digunakan sebagai katalis pada beberapa reaksi kimia.- Sifat radioaktif rubidium -87 digunakan dalam bidang geologi ( untuk menentukan umur batuan atau benda-benda lainya ).

Page 20: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 20

Cs (sesium)Digunakan Untuk Menghilangkan Sisa oksigen Dalam Tabung Hampa

Fr (fransium)Karena umurnya yang pendek, unsur ini tidak digunakan secara komersial untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari

Page 21: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 21

Be (Berilium)Berilium merupakan logam yang ringan dan keras. digunakan sebagai kemudi pesawat Jet. paduan tembaga dengan berilium digunakan untuk pegas. klip berilium mempunyai penampang lintang dengan daya absorpsi yang kecil terhadap radiasi sehingga digunakan pada industri tenaga nuklir. berilium transparan terhadap sinar X sehingga digunakan dalam tabung sinar X

Mg (Magnesium)Magnesium digunakan untuk membuat paduan logam (alies) terutama paduan magnesium dengan aluminium. Aliase ini digunakan untuk bahan konstruksi pesawat terbang dan mobil karena aliase ini kuat, ringan, tahankorosi, serta tahan asam dan basa.

Page 22: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 22

CaCO3 (kalsium karbonat)banyak digunakan sebagai bahan bangunan, seperti pada semen yang dibuat dengan memanaskan campuran kapur, pasir, dan tanah liat untuk membentuk kalsium silikat, kapur juga digunakan untuk membuat karbid. karbid digunakan untuk menghasilkan gas esetilena. Gas esetilena bermanfaat untuk mempercepat pematangan buahmengatur keasaman pada industri kertas, makanan dan gula, mengurangi keasaman pada industri pertanian, menghilangkan SO2 dan H2S dari cerobong pabrik terutama industri metaturgi dan pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar fosil

Ca(OH)2 (kalsium hidroksida)senyawa kalsium lain yang memiliki banyak kegunaan adalah Ca(OH)2 kalsium hidroksida. kegunaan senyawa ini adalah untuk menghilangkan kesadahan air, pengolahan limbah, serta pengelolaan tanah asam

Page 23: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 23

CaSO4 (kalsium sulfat)Senyawa CaSO4 digunakan untuk membuat gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.

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

Page 24: Materi Logam Alkali Dan Alkali Tanah

Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 24

Ba(NO3)2

digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.

Ra (radium)Dahulu, unsur Radium digunakan untuk mengecat nomor pada jam karena cat Ra bersinar di dalam gelap. Namun, hal ini tidak dilakukan lagi karena sifatnya yang radioaktif dan telah merusak kesehatan tubuh para pekerja pembuat jam. Sekarang, Ra dimanfaatkan dunia kedokteran untuk merawat penderita kanker.