GOLONGAN ALKALI DAN ALKALI TANAH

Oleh :

Made Rai Windayani Nim.13030510003

Ni Kadek Sinta Lusiani Nim.1303051011

Kadek Yuliani Nim.1303051012

Dosen Pembimbing

Made Vivi Oviantari, S.Si., M.Si.

JURUSAN ANALIS KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

2014

BAB 1

LOGAM ALKALI

1.1 Pengertian

Logam alkali adalah unsur-unsur pada golongan I A yang berarti abu , mudah melepaskan elektron, serta banyak terdapat dalam bentuk senyawa. Sifat periodik logam alkali adalah

- Logam alkali hanya memiliki satu elektron valensi sehingga sangat mudah melepaskan elektronnya (energi ionisasinya kecil).

- Logam alkali digolongkan ke dalam zat pereduksi (reduktor kuat).

- Unsur-unsur alkali dalam sistem periodik dari atas ke bawah jari-jari atomnya semakin besar dan energi ionisasinya semakin kecil (mudah melepas elektron).

- Logam alkali sulit mengalami reduksi tetapi mudah mengalami oksidasi

1.2 Sifat-sifat Fisis

Tabel sifat fisis logam alkali

Sifat Li Na K Rb Cs

Nomor atom 3 11 19 37 55

Konfigurasi elektron (He) 2s1 (Ne) 3s1 (Ar) 4s1 (Kr) 5s1 (Xe) 6s1

Massa atom relative 6,94 22,99 39,10 85,48 132,91

Jari-jari atom (Å) 1,52 1,86 2,31 2,44 2,62

Titik cair (°C) 181 97,8 63,6 38,9 28,4

Titik didih (°C) 1.347 883 774 688 678

Kerapatan (g/cm3) 0,53 0,97 0,86 1,53 1,88

Energi pengionan:

Tingkat pertama (kJ/mol)

Tingkat kedua (kJ/mol)

520

7,298

495

4,562

419

3,051

403

2,632

376

2,420

Keelektronegatifan 1,0 0,9 0,8 0,8 0,7

Kekerasan (skala mohs) 0,6 0,4 0,5 0,3 0,3

Daya hantar listrik relatif 17,4 35,2 23,1 13,0 8,1

Potensial reduksi standar (Volt)

3,04 2,71 2,92 2,92 2,92

Jari- jari atom maupun jari-jari ion dalam satu golongan dari atas kebawah jari-jarinya semakin besar. Elektronegatifitas dari atas ke bawah dalam satu golongan semakin kecil. Kecendrungan ini disebabkan karena semakin besarnya jari-jari.

Terlihat bahwa semua logam alkali memiliki titik leleh dan titik didih diatas suhu ruangan (25°C). Semua unsur logam alkali berwujud padat pada suhu ruangan. Khusus sesium, jika suhu lingkungan pada saat pengukuran melebihi 28°C, unsur ini akan berwujud cair. Kerapatan unsur Li, Na, dan K yang lebih kecil dari 1,0 g/mL dapat diartikan bahwa ketiga logam tersebut sangat ringan.

1.3 Sifat-sifat Kimia

Logam Alkali termasuk logam yang sangat reaktif karena logam ini merupakan pereduksi kuat. Logam Alkali juga dapat membentuk basa kuat.

1) Kereaktifan logam alkaliLogam Alkali merupakan unsur yang sangat reaktif dan mudah

membentuk ion positif. Selain disebabkan oleh jumlah elektron valensi yang sedikit dan ukuran jari-jari atom yang besar, sifat ini juga disebabkan harga energi ionisasinya yang lebih kecil dibandingkan unsur logam golongan lain.

Dari Litium ke Sesium, nomor atom dan ukuran jari-jari atom semakin besar, sedangkan harga energi ionisasi semakin kecil sehingga logam Alkali semakin reaktif. Kereaktifan logam Alkali dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, unsur-unsur halogen, hidrogen, oksigen, dan belerang. Litium juga dapat bereaksi dengan gas Nitrogen membentuk senyawa nitrida.

a) Reaksi logam Alkali dan Air

Logam alkali (L) bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hydrogen. Reaksi tersebut sangat eksoterm sehingga dapat menimbulkan ledakan hebat. Semakin besar nomor atom, ledakan yang terjadi semakin hebat dan sifat basa logam alkali semakin kuat.

Berikut ini adalah contoh reaksi logam natrium dan kalium dengan air.

Kalium lebih reaktif dibanding natrium sehingga reaksi kalium dengan air berlangsung lebih cepat dibandingkan natrium dengan air.

b) Reaksi logam Alkali dan gas Hidrogenreaksi yang berlangsung antara suatu logam alkali dan gas

hidrogen menghasilkan senyawa hidrida.

Senyawa hidrida adalah senyawa yang mengandung atom hidrogen dengan bilangan oksidasi negatif.

c) Reaksi logam Alkali dan Oksigen

Logam alkali mudah bereaksi dengan oksigen (mudah terbakar) membentuk senyawa oksida (bilangan oksidasi O=-2), peroksida (bilangan oksidasi O=-1), atau superoksida (bilangan oksidasi O=-1/2).

Dalam reaksi ini, digunakan udara kering sebagai sumber oksigen. Dari unsur litium ke fransium, kecenderungan logam untuk mnenghasilkan senyawa peroksida atau superoksida semakin besar karena sifat logam alkali dari atas ke bawah dalam sistem periodik semakin reaktif.

Reaksi untuk menghasilkan OksidaJika alkali direaksikan dengan oksigen akan dihasilkan oksida

alkali. Untuk menghasilkan oksida logam alkali, jumlah oksigen harus dibatasi dan digunakan suhu yang rendah (di bawah 180˚C).

Reaksi untuk menghasilkan Peroksida dan SuperoksidaJika logam natrium dan oksigen direaksikan dengan disertai

pemanasan, akan dihasilkan senyawa peroksida. Untuk menghasilkan peroksida logam kalium, rubidium, dan sesium, jumlah oksigen yang direaksikan harus dibatasi. Jika jumlah oksigen ini tidak dibatasi, akan dihasilkan senyawa superoksida.

Contoh-contoh senyawa Peroksida, diantaranya Natrium Peroksida (Na2O2), Kalium Peroksida (K2O2), Rubidium Peroksida (Rb2O2), dan Sesium Peroksida (Cs2O2).

d) Reaksi logam Alkali dan HalogenUnsur halogen bersifat sebagai pengoksidasi. Reaksi yang

terjadi antara logam alkali dan unsur halogen berlangsung dengan hebat yang menghasilkan garam halida reaksinya berlangsung :

2) Warna nyala logam AlkaliSetiap atom, jika diberi energi akan mengalami perubahan kedudukan

elektron (akan mengalami eksitasi) dan memancarkan energi radiasi elektromagnetik untuk kembali ke tingkat dasar (keadaan stabil).

Menurut Niels Bohr, besarnya energi yang dipancarkan oleh setiap atom jumlahnya tertentu (terkuantitasi) dalam bentuk spektrum emisi. Sebagian anggota spektrum terletak di dekat sinar tampak sehingga akan memberikan warna-warna yang jelas dan khas untuk setiap atom.

Litium (Li) menghasilkan warna merah, Natrium (Na) warna kuning, kalium (K) warna ungu, rubidium (Rb) warna merah dan sesium (Cs) warna biru.

BAB 2 LOGAM ALKALI TANAH

2.1 PengertianLogam alkali tanah merupakan golongan IIA dan merupakan senyawa

tak larut. Logam alkali tanah memiliki jari-jari atom yang besar dan harga energi ionisasinya kecil. Berarti, atom-atom unsur golongan alkali tanah mudah melepaskan elektron.

Mudah melepaskan elektron, artinya mudah mengalami oksidasi sehingga unsur ini bersifat pereduksi kuat. Akan tetapi, karena elektron valensinya terdiri atas dua elektron, sifat pereduksinya tidak sekuat unsur golongan alkali yang memiliki satu elektron valensi.

Hal ini dapat dilihat dari gejala reaksinya dengan air yang tidak sehebat unsur golongan alkali. Dari berilium ke barium, nomor atom dan jari-jari semakin besar, sedangkan harga energi ionisasi semakin kecil. Berarti, sifat pereduksinya semakin kuat. Sifat pereduksi kuat ini ditunjukan oleh potensial reduksinya yang besar dan negatif.

2.2 Sifat-sifat Fisis

Tabel sifat fisis logam alkali tanah

Sifat Be Mg Ca Sr Ba

Nomor atom 4 12 20 38 56

Konfigurasi elektron (He) 2s2 (Ne) 3s2 (Ar) 4s2 (Kr) 5s2 (Xe) 6s2

Massa atom relative 9,01 24,31 40,08 87,62 137,33

Jari-jari atom (Å) 1,11 1,60 1,97 2,15 2,17

Titik cair (°C) 1.278 649 839 769 725

Titik didih (°C) 2.970 1.090 1.484 1.384 1.640

Kerapatan (g/cm3) 1,85 1,74 1,54 2,6 3,51

Energi pengionan:

Tingkat pertama (kJ/mol)

Tingkat kedua (kJ/mol)

Tingkat ketiga (kJ/mol)

899

1.757

14.848

738

1.451

7.733

590

1.145

4.912

590

1.064

4.210

503

965

3.430

Keelektronegatifan 1,5 1,2 1,0 1,0 0,9

Kekerasan (skala mohs) ≈5 2,0 1,5 1,8 ≈2

Daya hantar listrik relatif 8,8 36,3 35,2 7,0 -

Potensial reduksi standar (Volt)

-1,70 -2,38 -2,76 -2,89 -2,90

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.

2.3 Sifat-sifat Kimia

1) Kereaktifan logam alkali tanahLogam 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 dapat bereaksi dengan gas oksigen, halogen, dan nitrogen.

a). Reaksi logam alkali tanah dengan air

Berilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan magnesium hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam Ca, Sr, Ba, dan Ra dapat bereaksi dengan air dingin.Reaksi logam alkali tanah dan air berlangsung sebagai berikut :

b). Reaksi logam alkali tanah dengan oksigenDengan pemanasan, berilium dan magnesium dapat bereaksi dengan

oksigen. Oksida Be dan Mg yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam. Jika pemanasan diteruskan, logam-logam ini akan terbakar.

Logam alkali tanah yang terletak di bawah Mg bersifat mudah membentuk oksida, bahkan jika jumlah oksigen berlebih, akan membentuk peroksida dengan reaksi sebagai berikut

c). Reaksi alkali tanah dengan halogenSemua unsur logam alkali tanah dapat bereaksi dengan unsur halogen

membentuk garam halida.

2) Warna nyala logam alkali tanah

Seperti unsur logam alkali, unsur golongan alkali tanah juga memberikan warna-warna khas jika garam dari unsur-unsur logam tersebut dibakar. Pembakaran unsur kalsium (Ca) warna jingga merah, stronsium (Sr) warna merah bata, dan barium (Ba) hijau. Itulah sebabnya unsur-unsur golongan alkali tanah sering digunakan untuk membuat kembang api. Kekhasan warna nyala dari kation logam tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi (analisis kualitatif) suatu senyawa.

DAFTAR PUSTAKAFessenden, Ralph J. dan Joan S. Fessenden. 1994. Kimia Organik, terj. Edisi ke 3.Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Jaya, Irvan. 2008. Golongan Alkali dan Alkali Tanah. Diakses pada tanggal 15Mei 2014.