TUGAS ANORGANIK

GOLONGAN I

Oleh Kelompok 8:

1. Siti Kholil Fatkhul M (103194001)2. Yeni Mareta DR (103194007)3. Siti Nurlatifah (103194063)4. Nugroho Wahyu P (103194071)5. M. Ali Nur Huda (103194088)

Pendidikan Kimia A 2010

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN KIMIA

2012

1. Berikan beberapa alasan mengapa logam golongan IA sulit untuk di ekstraksi???

Jawaban:

1. Logam dalam golongan ini sangat reaktif untuk ditemukan dalam keadaan bebas.

Senyawa ini akan lebih stabil terhadap panas, sehingga suhu penguraian tidak dapat

dijalankan.

2. Karena logam ini berada pada deret elektrokimia tertinggi yang larut dengan air, maka

pemindahan satu unsur dari larutan satu ke larutan lain pada deret elektrokimia yang

lebih tinggi tidak dapat dilakukan.

3. Logam ini merupakan agen pereduksi yang sangat kuat sehingga tidak mungkin

diperoleh dengan mereduksi oksidanya seperti logam Na dan Li. Oleh karena itu

logam-logam ini diperoleh dengan cara elektrolisis atau dengan menggunakan

reduksi.

Elektrolisis Li

Sumber logam Li adalah spodumene [LiAl(SO)3]. Spodumene dipanaskan pada suhu

100oC, lalu dicampur dengan H2SO4 panas, dan dilarutkan ke air untuk memperoleh larutan

Li2SO4. kemudian, Li2SO4 direksikan dengan Na2CO3 membentuk Li2CO3 yang sukar larut.

Li2SO4 + Na2CO3 → Li2CO3 + Na2SO4

Setelah itu, Li2CO3 direaksikan dengan HCl untuk membentuk LiCl.

Li2CO3 + 2HCl → 2LiCl + H2O + CO2 Li dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan

LiCl.

Katoda : Li+ + e- → Li

Anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e-

Karena titik leleh LiCl tinggi (>600oC), biaya elektrolisis menjadi mahal. Namun,

biaya dapat ditekan dengan cara menambahkan KCl (55% LiCl dan 45% KCl) yang dapat

menurunkan titik leleh menjadi 430oC.

Elektrolisis Natrium

Sumber utama logam natrium adalah garam batu dan air laut. Na hanya dapat

diperoleh dari elektrolisis lelehan NaCl.

Katoda : Na+ + e- → Na

Anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e-

Selain itu, dapat dilakukan dengan metode reduksi. Untuk mendapatkan logam K, Rb, dan Cs

dilakukan metode reduksi sebab jika dengan metode elektrolisis logam ini cenderung larut

dalam larutan garamnya.

Reduksi K

Sumber utama logam K adalah silvit (KCl). Logam ini didapatkan dengan mereduksi lelehan

KCl. Na + KCl ↔ K + NaCl

Reaksi ini berada dalam kesetimbangan karena K mudah menguap maka K dapat dikeluarkan

dari sistem. Dan kesetimbangan akan tergeser ke kanan untuk memproduksi K. Untuk reduksi

Rb dan Cs prosesnya sama dengan proses reduksi K.

2. Berilah 2 contoh kegunaan unsure golongan IA dan mengapa unsur tersebut dapat digunakan???

Jawaban:a) Kegunaan natrium ( Na )

Sebagai pendingin pada reaktor nuklir. Karena natrium memiliki titik leleh yang rendah, logam Na digunakan sebagai pendingin dalam reaktor nulkir, dimana Na menyerap panas dari reaktor nuklir kemudian Na panas mengalir melalui saluran menuju reservoar yang berisi air. Selanjutnya air dalam reservoar menguap dan uapnya dialirkan pada pembangkit listrik tenaga uap.

Natrium digunakan sebagai pereduksi dalam rangka memperoleh logam-logam yang memiliki kelimpahan sedikit seperti titanium, torium, zinkonium, sebagai contoh logam titanium murni dapat diperoleh dari senyawa titaniumtetraklorida TiCl4, menggunakan persamaan TiCl4(l) + 4 Na(s) Ti(s) +4 NaCl(s)

Natrium Hidroksida (NaOH)Natrium hidroksida dihasilkan melalui elektrolisis larutan NaCl. Natrium hidroksida disebut dengan nama kaustik soda atau soda api yang banyak digunakan dalam industri sabun dan deterjen. Sabun dibuat dengan mereaksikan lemak atau minyak dengan NaOH.

Natrium Sulfat (Na2SO4) Natrium sulfat dibuat dari NaCl dengan H2SO4 dengan pemanasan dengan reaksi :

2NaCl(s) + H2SO4(l)   →   Na2SO4(s) + 2HCl(g)\

kegunaannya sebagai bahan yang dapat dipakai untuk menyimpan energi surya, sehingga dapat dipakai sebagai penghangat ruangan dan penghangat air.

b) Kegunaan Kalium (K)Kegunaan kalium dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut. KO2 digunakan sebagai konverter CO2 pada alat bantuan pernafasan. Gas CO2 yang

dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO2 menghasilkan O2. Unsur kalium sangat penting bagi pertumbuhan. Tumbuhan membutuhkan garam-

garam kalium, tidak sebagai ion K+sendiri, tetapi bersama-sama dengan ion Ca2+

dalam perbandingan tertentu.

Unsur kalium digunakan untuk pembuatan kalium superoksida (KO2) yang dapat bereaksi dengan air membentuk oksigen.

          Persamaan reaksinya:

         4KO2(S) + H2O(l)  → 4KOH(aq) + 3O2(g)

senyawa KO2 digunakan sebagai bahan cadangan oksigen dalam tambang (bawah tanah), kapal selam, dan digunakan untuk memulihkan seseorang yang keracunan gas.

Kegunaan senyawa kalium ialah sebagai berikut :

KOH digunakan pada industri sabun lunak atau lembek.KCl dan K2SO4 digunakan untuk pupuk pada tanaman.KNO3 digunakan sebagai komponen esensial dari bahan peledak, petasan dan

kembang api.KClO3  digunakan untuk pembuatan korek api, bahan peledak, dan mercon. KClO3

dapat juga digunakan sebagai bahan pembuat gas Cl2, apabila direaksikan dengan larutan HCl pada laboratorium.

K2CO3 digunakan pada industri kaca.

c) Kegunaan Sesium Cs digunakan pada sel fotolistrik. Jika terkena cahaya, Cs akan melepas elektronnya

yang akan tertarik menuju ke elektrode positif  pada sel dan menyebabkan timbulnya arus listrik.

Cs digunakan sebagai standar satuan detik pada jam atomik sesium standar karena vibrasi atomya (<9.000 juta kali per detik) dapat digunakan untuk mengukur waktu dengan sangat akurat. Hal ini terkait dengan kelimpahan isotopnya di alam sebesar 100%  yang berarti semua atom Cs-133 adalah identik

d) Kegunaan LitiumLitium digunakan sebagai zat pengering untuk pelarut pelarut organic. Litium dalam bentuk litium hidrida mudah bereaksi dengan air dengan reaksi:

LiH + H2O LiOH + H2Selain itu litium juga digunakan sebagai anoda dalam sel baterai perangkat

elektronik seperti Hp dll. Karena memiliki potensial reduksi standar yang tinggi dan densitas yang hanya 1/20 dari densitas timbale, sehingga dapat membuat baterai lebih tahan lama dan lebih ringan.

e) Kegunaan RubidiumRubidium memiliki kegunaan yang cukup sedikit salah satu fungsi utamanya adalah

digunakan dalam pembuatan televisi dan lampu tabung katoda serta sebagai penangkap gas – gas yang tidak diperlukan dalam suatu system vakum

f) Kegunaan FransiumFrancium belum diketahui kegunaannya karena bersifat sangat tidak stabil sehingga sulit dipelajari secara lanjut

http://alkaliigol1.blogspot.com/http://mediabelajaronline.blogspot.com/2011/09/logam-alkali-golongan-ia.html

3. Mengapa unsure pada golongan IA :a) Univalen?b) Sebagian besar ionik ?c) Termasuk agen pereduksi yang kuat ?d) Termasuk agen pengompleks yang lemah ?e) Mengapa unsure pada golongan I memiliki nilai Energi Ionisasi terendah pada

satu periode ?

Jawaban :a) Dikatakan univalent atau valensi tunggal karena ada golongan I semua unsurnya

memiliki elektron valensi satu ada orbital terluarnya. Sehingga terletak pada kulit s dan konfigurasi electron terluarnya dapat dituliskan 2s1, 3s1, 4s1, 5s1 6s1, dan 7s1.

b) Sebagian besar ionikGolongan I A sebagian besar bersifat ionic, karena golongan I A

mempunyai electron valensi 1 lebih cenderung untuk melepaskan electron terluarnya tersebut, sehingga unsure golongan I A memiliki energy ionisasi yang kecil yaitu energy yang dibutuhkan untuk melepaskan electron, maka unsure golongan I A lebih mudah membentuk ion.

c) Pada umumnya unsur yang lebih mudah melapas elektron mempunyai daya mereduksi yang lebih besar. Dan karena golongan I ini mempunyai electron valensi satu maka kacenderungan untuk melepas elektron lebih besar dibandingan dengan golongan yang lainnya, sehingga golongan I termasuk agen pereduksi yang kuat.

d) Golongan I termasuk agen pengompleks yang lemah karena Syarat untuk menjadi agen pengompleks yang baik adalah memiliki ukuran ion kecil bermuatan tinggi dan memiliki orbital kosong yang memiliki energy rendah untuk membentuk ikatan Sedangkan golongan I mempunyai jari- jari ion yang besar dan bermuatan rendah yaitu +1.

e) Energi ionisasi adalah sejumlah energi yang diperlukan untuk melepas elektron pada kulit terluar suatu atom netral dalam keadaan dasar menjadi kation. Karena pada golongan I mempunyai ukuran yang relatif besar dari pada golongan yang lainnya dalam satu periode sehingga gaya tarik inti terhadap electron terluar semakin berkurang. Jadi semakin bertambahnya ukuran jari-jari maka ionisasinya pun rendah atau sedikit.

2sb

a

1s

4. Mengapa logam pada golongan I lunak, memiliki titik leleh rendah dan kerapatannya rendah ?

Karena pada logam alkali golongan I memiliki elektron valensi sebanyak satu sehingga daya ikat antar partikel relatif lemah yang mengakibatkan logam alkali bersifat lunak. Dan karena daya ikat antar partikel yang relatif rendah ini juga mengakibatkan titik leleh rendah. Selain itu pada golongan I cenderung untuk memiliki gaya kohesif yang lebih rendah dibandingkan golongan lainnya. Gaya kohesif sendiri dapat dikatakan sebagai gaya yang dibutuhkan untuk menahan atom atau ion dalam suatu padatan. gaya kohesif yang rendah ini menyebabkan kekerasan dari golongan IA yang sangat rendah. Selain itu ukuran atom golongan IA yang besar serta energi kohesif yang rendah menyebabkan kerapatannya sangat rendah

5. Pada golongan I, Litium merupakan ion terkecil. Sehingga diharapakan Litium dapat mempunyai tingkat mobilitas ionic yang lebih cepat dan karenanya diharapkan garamnya akan mempunyai konduktifitas lebih tinggi dari larutan garam Cesium. Jelaskan mengapa tidak demikian ???

Pada dasarnya Li mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan Cs sehingga menyebabkan pergerakan Li akan lebih cepat. Akan tetapi Li yang mempunyai ukuran yang sangat kecil menyebakan ion Li akan mudah terhidrasi dan ukurannya akan menjadi lebih besar sehingga memiliki tingkat pergerakan yang lemah. Berbeda dengan Cs, karena Cs memiliki ukuran yang sangat besar akan membuat Cs akan sulit terhidrasi dan membuat ukurannya menjadi lebih kecil dibandingkan dengan Li sehingga tingkat pergerakannya lebih cepat.

6. jari-jari atom untuk lithium adalah 1,23 Å. Ketika elektron terluar 2s terionisasi keluar maka jari-jari ion dari Li+ 0.76 Å. Asumsikan bahwa perbedaan jari-jari tersebut berkaitan dengan terisinya elektron 2s, hitung persentase volume lithium yang diisi dengan satu elektron valensi. Apakah asumsi tersebut benar? Mengapa jari-jari ionnya berkurang dari sebelumnya ?

Jawaban :

%V =

1s

1s

=

=

=

=

=

=76,3%

Asumsi tersebut benar. Golongan 1 mempunyai elektron valensi 1 yang mana letaknya sangat jauh dari inti sehingga sulit di ikat dan mudah untuk dilepaskan. Ketika elektron terluar dilepas sehingga terbentuk ion Li+, maka ukurannya akan menurun drastis. Hal ini dikarenakan :

o Kulit elektron terluar terlepas secara sempurna.o Dengan lepasnya elektron, muatan positif pada inti lebih besar daripada

jumlah elektron masih lengkap, sehingga setiap elektron yang tertinggal akan tertarik lebih kuat ke arah inti. Akibatnya ukuran ion menjadi jauh lebih pendek.

7. Mengapa NaCl tidak berwarna sedangkan Na2CrO4 berwarna kuning???

Jawaban:

Golongan IA atau logam alkali adalah logam yang tidak berwarna. Kecuali apabila bereaksi dengan anion-anion, seperti CrO4 yang berwarna kuning. Sedangkan apabila direaksikan dengan Cl- tidak akan berwarna karena anion Cl- merupakan anion yang tidak berwarna. Jadi warna kuning adalah warna yang dibawa oleh anion CrO4 bukan dari logam alkali golongan IA.

8. KCl sulit larut daripada NaCl, akan tetapi K2CO3 lebih larut daripada Na2CO3. Mengapa demikian ?

Pada dasarnya kelarutan itu akan dipengaruhi oleh ukuran atom, energi kisi dan energi hidrasi. NaCl mempunyai kelarutan yang lebih besar dibandingkan dengan KCl karena pada golongan I kelarutan akan menurun dari atas ke bawah dalam satu golongan. Selain itu pada golongan I ukuran ion akan naik dari atas ke bawah dalam satu golongan. Sedangkan

semakin besar ukuran ion maka akan semakin kecil energi hidrasi. Dalam kelarutan energi hidrasi yang dimiliki ion harus besar untuk memecah kisi kristal (energi kisi) agar ion tersebut lebih mudah larut. Jadi karena ukuran ion K lebih besar dibandingkan dengan ion Na maka energi hidrasi akan semakin kecil sehingga kelarutannya akan semakin kecil.

Akan tetapi hal itu tidak sesuai jika unsur pada golongan I berikatan dengan F- atau CO3- maka kelarutan akan meningkat dari atas kebawah dalam satu golongan. Hal ini dikarenakan energi kisi yang dimiliki akan menjadi lebih besar daripada energi hidrasi. Energi kisi bergantung pada gaya tarik elektrostatis antar ion dan jarak antar ion yang sebanding dengan 1/(r+ + r-). K2CO3 lebih mudah larut dibandingkan dengan Na2CO3 karena ukuran anion dan kation yang dimiliki K2CO3 sama – sama besar sehingga jika disubtitusikan dengan persamaan 1/(r+ + r-) maka akan menghasilkan energi kisi kecil sehingga energi hidrasinya besar begitupun dengan kelarutannya. Sedangkan pada Na2CO3 ukuran kationnya lebih kecil dibandingkan dengan anionnya sehingga jika disubtitusikan dengan persamaan 1/(r+ + r-) maka akan menghasilkan energi kisi lebih besar sehingga energi hidrasinya kecil begitupun dengan kelarutannya.

9. Senyawa LiH mengandung ion Li+ dan H-. Manakah ion yang terbesar dan mengapa?

Jawaan :

Li memiliki nomor atom 3. Sedangkan H memiliki nomor atom 1.Sehingga jumlah proton yang dimiliki H lebih kecil dari pada proton yang dimiliki Li. Ketika keduanya bereaksi maka Li akan melepaskan satu elektron membentuk Li+ sedangkan H akan menangkap electron dari Li yang dilepas tersebut membentuk H-. sehingga baik Li+ maupun H- memiliki dua electron pada kulit masing-masing. Akan tetapi untuk menentukan besar ukuran anatara keduanya dapat dilihat melalui jari-jari. Jumlah muatan inti yang dimiliki atom H lebih sedikit dibandingkan Li, maka kemampuan inti untuk menarik kedua electron terluar pada atom H akan semakin lemah dan mneyebabkan jari – jari atau ukurannya lebih besar dibandingkan dengan atom Li yang memiliki muatan inti lebih besar.

H- Li+

10. Reaksikan Na dengan :

a) H2Ob) H2c) Cd) N2e) O2f) Cl2g) Pbh) NH3

Jawaban :

a) 2 Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g)

b) 2 Na(s) + H2(g) 2 NaH(s)

c) Na(s) + C(s)

d) 6Na(s) +N2(g)

e) 2 Na(s) +O2(g) Na2O2(s)

f) 2 Na(s) +Cl2(g) 2NaCl(s)

g) Na(s) + Pb(s) NaPb(s)

h) Na(s) + NH3(l) NaNH2 + 12

H2(g)