SIFAT
ALKALI TANAH
|
||||||||
Logam
alkali tanah yaitu unsur golongan IIA, kereaktifannya dibawah alkali, namun
dengan elektron valensi yang dimilikinya, maka alkali tanah pun mudah
melepaskan elektronya membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2.
Semua logam alkali tanah pada suhu
kamar berwujud padat, berwarna putih perak, kecuali Berilium yang berwarna
abu-abu. Logam alkali tanah di alam terdapat dalam bentuk senyawa yang tidak
larut di dalam tanah.
TABEL BEBERAPA FISIS LOGAM ALKALI
TANAH:
|
||||||||
Sifat
Fisis
|
Be
|
Mg
|
Ca
|
Sr
|
Ba
|
|||
Nomor
atom
|
4
|
12
|
20
|
38
|
56
|
|||
Konfigurasi
electron
|
2.2
|
2.8.2
|
2.8.8.2
|
2.8.18.8.2
|
2.8.18.18.8.2
|
|||
Titik
didih (°C)
|
2.471
|
1.090
|
1.484
|
1.382
|
1.897
|
|||
Titik
leleh (°C)
|
1.287
|
650
|
842
|
777
|
727
|
|||
Jari-jari
ion (Å)
|
1,25
|
1,45
|
1,74
|
1,92
|
1,98
|
|||
Keelektronegatifan
|
1,5
|
1,2
|
1,0
|
1,0
|
0,9
|
|||
Kerapatan
(g/cm3)
|
1,848
|
1,738
|
1,55
|
2,54
|
3,51
|
|||
Energi
ionisasi pertama (kJ/mol)
Kedua (kJ/mol) Ketiga (kJ/mol) |
899,4
1757 14848 |
737,7
1451 7733 |
589,8
1145 4912 |
549,5
1064 4210 |
502,9
965 3430 |
|||
Potensial
reduksi standar (volt)
M2+ + 2e- ®M |
-1,70
|
-2,38
|
-2,76
|
-2,89
|
-2,90
|
|||
Kekerasan
(skala mohs)
|
@5
|
2,0
|
1,5
|
1,8
|
@2
|
|||
Daya
hantar listrik
|
8,8
|
36,3
|
35,2
|
7,0
|
-
|
|||
Warna
nyala
|
Tidak
ada
|
Putih
|
Jingga
merah
|
Merah
|
hijau
|
|||
Tabel
Kelarutan logam alkali tanah
Kelarutan
|
Mg
|
Ca
|
Sr
|
Ba
|
Catatan :
M = unsur logam alkali tanah |
M(OH)2
|
------------------->
makin besar sesuai arah panah |
||||
MSO4
|
<--------------------
makin besar sesuai arah panah |
||||
MCO3
|
|||||
McrO4
|
|||||
1
|
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].
|
||
2
|
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].
|
||
3.
|
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].
|
||
4.
|
Stronsium.
|
|
Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium
dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit .
|
||
5.
|
Barium
|
|
Barium berada di kerak bumi
sebanyak0,04%. Di alam barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin
[BaSO4], dan Mineral Witerit[BaCO3]
|
- Sifat-sifat keperiodikan Unsur
Sistem
periodik unsur di susun dengan memperhatikan sifat fisis dan sifat kimia.
Dengan adanya system periodik unsur, sifat-sifat unsur serta pola
keteraturannya dapat di prediksi berdasarkan lataknya dalam system periodik
unsur. Unsur-unsur di dalam system periodik dapat di kelompokkan dalam
blok-blok berdasarkan konfigurasi elektronnya, yaitu unsur-unsur blok s, blok
p, blok d, blok f.
- Sifat fisis
a) Volum dan jari-jari atom
Lothar
Meyer pertama
kali menemukan sifat keperiodikan volum atom yang di peroleh dari angka banding
antara massa atom relative (massa molar) dengan kerapatan atom.
Volum atom = massa molar (g mol-1)
Kerapatan (g cm-3)
Volum atom bergantung pada tiga factor, yaitu
jumlah kulit, tarikan inti terhadap kulit electron, dan gaya tolak
antarelektron pada kulit terluar. Semakin banyak kulit terluar berada berarti
semakin bersar volum atomnya. Semakin banyak inti atom yang menarik berarti
semakin kuat gaya tarik inti terhadap kulit electron dan mengakibatkan volum
atom semakin kecil. Semakin banyak electron yang menempati suatu subkulit
semakin besar gaya tolak menolak antarelektron dalam orbital tersebut dan akan
berakibat semakin besarnya volum atom. Volum atom berubah secara teratur dan
berulang secara periodic..
Ukuran
atom selain dapat di ketahui dari volum atom juga dapat di ketahui dari
jari-jari atom. Jari-jari atom adalah jarak dari inti sampai ke electron yang
terdapat paling luar. Kesulitan menentukan jari-jari atom disebabkan pada
umumnya atom-atom tidak ada yang berdiri sendiri, tetapi berkaitan satu sama
lain. Jari-jari atom akan mempunyai harga yang lebih kecil daripada ukuran ion
negatifnya, dan akan lebih besar daripada jari-jari ion positfnya.
b)
Titik didih dan titik lebur
Meleleh merupakan peristiwa merenggangnya
jarak antaratom dari suatu unsure. Oleh karena itu, titik leleh bergantung
pada kekuatan relative ikatan antaratom. Kekuatan ikatan pada unsur-unsur logam
dipengaruhi oleh electron valensi logam bersangkutan. Semakin banyak electron
valensi logam, kekuatan ikatan logam bertambah, sehingga pada unsur-unsur logam
semakin ke kanan dalam satu periode semakin tinggi titik lelehnya.
Unsur-unsur nonlogam yang terikat melalui ikatan kovalen
yang kuat dengan membentuk struktur molekul raksasa, misalnya karbon dan
silicon, mempunyai titik leleh yang sangat tinggi; sedangkan molekul-molekul
nonlogam yang terikat melalui ikatan kovalen dengan membentuk molekul
sederhana, titik lelehnya di pengaruhi oleh gaya ikatan antarmolekul, yaitu
gaya Van der Waals. Semakin besar ukuran molekulnya semakin kuat gaya Van der
Waals yang bekerja dan mengakibatkan titik lelehnya semakin tinggi.
Keperiodikan titik leleh dan titik didih mempunyai pola
yang teratur. Dalam satu periode dari golongan IA sampai golongan IVA cenderung
naik dan turun secara tajam pada golongan VA, kemudian turun secara teratur
sampai golongan gas mulia (golongan VIIIA). Keperiodikan titik didih mempunyai
pola yang sama dengan pola perubahan titik lebur.
c) Energi ionisasi
Energi ionisasi (EI) atau potensial
ionisasi adalah besarnya energi yang di perlukan oleh suatu atom dalam wujud
gas untuk melepaskan electron yang terikat paling lemah. Energi ionisasi
pertama (EI1) merupakan besarnya energi yang diperlukan untuk
melepaskan electron yang pertama, dan energi ionisasi kedua (EI2)
merupakan energi yang diperlukan untuk melepaskan electron yang kedua atau dari
suatu kation yang bermuatan +1.
d) Affinitas electron
Affinitas
electron adalah energi yang dilepaskan jika suatu atom dalam wujud gas menerima
(menarik) electron membentuk ion negative. Besarnay affinitas electron suatu
atom di pengaruhi oleh ukuran dan muatan inti.
e) Keelektronegatifan
Keelektronegatifan suatu atom menunjukan
kecenderungan suatu atom untuk menarik pasangan electron yang digunakan bersama
dalam pembentukan ikatan dengan atom lain. Atom yang mempunyai kemempuan
menarik pasangan electron lebih kuat daripada atom yang berkaitan dengannya
diberi harga skala keelektronegatifan lebih besar. Terdapat beberapa criteria
skala yang digunakan untuk menyatakan harga keelektronegatifan suatu unsur, misalnya
skala Pauling atau skala Huggins, skala Mullikan, dan skala Sanderson.
f) Sifat magnetic
Sifat magnet
suatu atom unsure berkaitan dengan struktur elktronnya, sesuai dengan aturan aufbau, larangan Pauli, dan aturan
Hund. Electron di dalam orbital suatu atom ada yang berpasangan dan ada
yang tidak berpasangan. Beberapa atom misalnya atom-atom gas mulia semua
elektronnya berpasangan, tetapi beberapa atom yang lain tidak berpasangan.
Akibat dari kedua keadaan tersebut berakibat pula pada interaksinya terhadap
medan magnet. Atom-atom yang semua elektronnya telah berpasangan cenderung
ditolak oleh medan magnet dan disebut sebagai atom diamagnetic, sedangkan atom-atom yang mempunyai electron tidak
berpasangan akan tertarik oleh medan magnet dan disebut atom yang bersifat paramagnetic.
Adanya electron yang tidak berpasangan menimbulkan momen
magnet yang diukur
dalam satuan bohr-magneton (BM).
Besarnya momen magnet dapat di perkirakan dengan rumus :
µ = Ön(n+2)
dengan,
µ = momen magnet dalam bohr-magneton
n = jumlah electron tidak
berpasangan
- Sifat kimia
a) Pola kereaktifan unsure dalam system
periodic
Golongan
IA dan IIA sangan reaktif disebabkan unsur-unsur tersebut mempunyai energi
ionisasi rendah, sehingga mempunyai kecenderungan mudah membentuk ion positif
(kation). Unsur-unsur golongan VIIA juga sangat reaktif karena affinitas
elektronnya tinggi sehingga mempunyai kecenderungan untuk menarik electron dan
menjadi electron negatif (anion).
Unsur-unsur
blok s semakin besar nomor atomnya semakin reaktif, sebab energi ionisasinya
semakin kecil; sedangkan unsur-unsur blok p (kecuali gas mulia) mempunyai
kecenderungan semakin kebawah dalam satu golongan menjadi kurang reaktif.
Beberapa unsur transisi (blok d) sangat stabil terutama unsure golongan IB (Cu,
Ag, dan Au) dan beberapa unsur lainnya, misalnya Pt dan Hg.
b) Kelarutan senyawa dan pola
kecenderungannya
Kelarutan
suatu zat di dalam air dipengaruhi oleh beberapa factor, antara lain ukuran
partikelnya (molekul atau ion), energi kisi kristalnya dan energi hidrasinya.
Zat dengan ukuran partikel besar umumnya lebih sukar larut daripada zat-zat
dengan ukuran pertikel yang lebih kecil, karena tampak pada kecenderungan
kelarutan garam sulfatdari golongan alkali tanah yang semakin kecil dari Mg ke
Ba. Energi kisi merupakan energi yang dilepas apabila ion-ion gas bergabung
membentuk kristal ionic, sedangkan energi hidrasi adalah energi yang dilepas
apabila ion-ion gas terlarut dalam air.
Struktur
kristal suatu zat juga dapat berpengaruh terhadap kelarutan suatu zat. Struktur
kristal adalah khas (unik) untuk suatu zat, sehingga apabila suatu zat yang
segolongan mempunyai struktur kristal yang berbeda akan dapat menimbulkan
penyimpangan pada pola kecenderungan kelarutannya.
c) Keperiodikan sifat asam dan basa
Kekuatan
asam dan basa dapat diprediksi dari kekuatan ikatan antara proton (H+)
dengan gugus atom pusat yang mengikatnya. Semakin kuat
ikatan terhadap proton semakin lemah sifat suatu asam. Berdasarkan hal
tersebut, untuk asam biner (HX) akan semakin kuat sifat asamnya bila jari-jari
atom X semakin besar, sebab semakin besar jari-jari atomnya semakin lemah gaya
tarik atom X terhadap atom H dan atom H akan mudah terlepas sebagai proton (H+).
Berdasarkan hal tersebut dalam satu golongan asam binernya semakin kuat dengan
naiknya nomor atom (makin ke bawah).
Untuk asam oksi (HOX), kekuatan asam ditentukan oleh
keelektronegatifan X, sebab semakin elektronegatf ikatan O-X semakin kuat,
sehingga ikatan H-O menjadi lemah dan mudah melepas proton (H+).
Apabila X merupakan atom yang elektropositf maka yang akan terlepas
adalah gugus OH- yang mengakibatkan bersifat basa. Berdasarkan hal tersebut maka
sepanjang periode semakin ke kanan letak unsur asam oksinya akan semakin kuat.
d) Daya mempolarisasi dan terpolarisasi
Daya mempolarisasi kation ditentukan oleh perbandingan
muatan kation terhadap jari-jari kation. Daya polarisasi ini kuat bila muatan
ionnya besar, tetapi jari-jari kationnya kecil. Sebaliknya, ukuran dan muatan
anion semakin besar akan semakin mudah anion tersebut mengalami polarisasi.
E. Kegunaan Unsur dan Senyawa Kimia
1. Unsur Alkali
a. Kegunaan Unsur dan
Senyawanya
Karena lunak dan reaktif, logam-logam
alkali tidak biasa digunakan secaralangsung. Kegunaan-kegunaan
logam golongan alkali, sebagai berikut:
•
Litium
Litium merupakan logam teringan dan
sangat mudah terkorosi. Litium banyak digunakan
untuk - membuat logam
campuran dengan aluminium untuk menambah
ketahananaluminium dalam suhu tinggi.- litium stearat untuk minyak pelumas.- mentransper panas.- Dalam
paduan dengan aluminium dan magnesium untuk membuat badan pesawat.- Membuat Baterai litium.
•
Natrium
Natrium merupakan logam yang sangat reaktif dan mudah
bereaksi dengan udara.Natrium banyak digunakan sebagai berikut:- Sebagai pendingin pada reactor atom dalam bentuk
cairan, pembuatan lampunatrium, bahan anti kabut.- NaCl digunakan pada industri susu , pengawetan ikan dan daging,
mencairkansalju, pembuatan garam dapur.-
NaOH digunakan dalam pembuatan sabun kertas, pemurnian minyak, pengolahanbauksit.- NaHCO
3
digunakan untuk membuat kue, minuman berbuih dan pemadam
api.
•
Kalium ( K )
Kalium merupakan logam yang sangat
reaktif dan lunak. Kalium digunakansebagai berikut :- KCL digunakan untuk pembuatan pupuk.- KNO
3
untuk membuat mesiu.- KCN
untuk industri baja, pengolahan emas, dan perak.- KBr digunakan untuk bidang
fotograf.- KOH untuk pembuatan sabun lunak.- K
2
SO
4
untuk pupuk dan industri gelas.
b. Cara Memperoleh
Logam-logam alkali dapat di peroleh
dengan cara elektrolisis lelehan halidanyadengan electrode insert. Litium( Li)
diperoleh dengan elektrolisis campuran LiCl-KCl
( KCL membuat titik leleh LiCl lebih rendah). Kalium (K)
diperoleh dengan elektrolisiscampuran lelehan KCL dan CaCl
2
.Anode :
2 Cl
-
Cl
2
+ 2 e
-
Katode: 2M
+
+ 2 e
-
2 M2 M
+
+ 2 Cl
-
2 M + Cl
2
2. Unsur Alkali Tanah
a. Kegunaan Unsur dan
Senyawanya
•
Kalsium
Kalsium berwarna keperakan dan agak keras serta
reaktif. Kalsium digunakansebagai berikut:-
Dipadukan dengan timbal sebagai elektroda dalam aki.- CaO (kapur tohor )
digunakan untuk pengikat pengotor (fluks) pada industri bajadan dapat dijadikan
slake lie (kapur mati) dengan cara mereaksikannya denganair.- Pembuatan gips (CaSO
4
.2H
2
O) untuk pembalut tulang dan membuat
cetakantermasuk cetakan gigi.-
Kalsium siklamat untuk pemanis minuman.-
Ca(CN)
2
untuk membuat racun tikus.-
CaOCl
2
(kaporit) untuk disinfektan.- CaC
2
untuk membuat asetilen.
•
Magnesium ( Mg)
Magnesium merupakan logam yang ringan,
mampu ditempa dan stabil di udara.Magnesium digunakan sebagai berikut:- Penting dalam klorofil berperan sebagai katalis
pada fotosintesis pengubahan CO
2
dan H
2
O membentuk gula.- untuk
membuat kembang api dan lamou blitz.- Dipadu dengan aluminium membentuk
magnalium yang berguna untuk membuatpesawat terbang, rudal, bak truk,
karena sifatnya ringan tahan korosi tahan asam – basa.- Mg(OH)
2
susu magnesia untuk mengobati penyakit maag, dan
menetralisir asamlambung.- MgO atau magnesia
digunakan untuk melapisi tanur dan pembakaran semenkarena tahan panas
tinggi.
•
Berilium ( Be )
Berilium merupakan logam paling ringan
dan berwarna putih (terang). Beriliumdigunakan sebagai berikut:- untuk campuran tembaga untuk membuat pegas,
klip, dan sambungan listrik (2%berilium).
- untuk komponen pesawat udara
berkecepatan tinggi, peluru kendali ,pesawatruang
angkasa, satelit komunikasi .- untuk
membuat jendela sinar X dan komponen reaktor atom.
•
Strontium ( Sr)
Strontium lebih lunak dari kalsium,
berwarna perak tetapi karena mudahteroksidasi dan
warnanya agak kekuningan. Strontium digunakan sebagai berikut:- untuk membuat
kembang api nyala merah terang.- Pembuatan
tabung kaca TV berwarna.
•
Barium (Ba)
Barium sangat reaktif dengan oksigen
maupun dengan air dan berwarna putih.Barium banyak digunakan sebagai
berikut:- untuk Getter tabung vakum.- Paduan antara BaSO
4
(barit) dengan Zns mempunyai daya lapis baik dan
tidak buram dgunakan untuk cat.-
BaCo
3
untuk racun tikus, gelas optic dan keramik.
b. Cara Memperoleh
Untuk memperoleh logam-logam alkali tanah, dapat dilakukan
dengan elektrolisileburan garam kloridanya atau reduksi garamnya.
3. Aluminium
a. Kegunaan Unsur dan Senyawanya
Aluminium banyak digunakan sebagai berikut:- untuk alat-alat dapur, mobil, pesawat terbang
dan tutup kaleng.- Aluminium
merupakan konduktor listrik yang baik sehingga digunakan untuk membuat
kawat listrik.- Untuk industri kertas dan
mordan (pengikat dalam pencelupan)- Peluncuran pesawat terbang angkasa
menggunakan campuran serbuk aluminium(bahan baku), ammonium perklorat
(oksidator), katalis dan bahan pengikat resinplastic epoksi (untuk
penyalaan).- Senyawa alumunium hidroksida
digunakan sebagai obat sakit maag yang dapatmenetralkan kelebihan asam
lambung.
b. Cara Memperoleh
Alumunium
Aluminium biasanya diproleh dengan
proses Hall-Heroult. Al
2
O
3
yang berasaldari bauksit dilelehkan
dengan kriolit cair sebagai elektrolit, kemudian dielektrolisisdengan
electrode grafit.
4. Fosforus ( P )
a. Kegunaan Fosforus
Fosforus digunakan sebagai berikut:- Untuk kehidupan, terutama dalam metabolisme tumbuhan dan binatang.-
Sebagai batuan fosfat digunakan sebagai bahan baku pembuatan pupuk fosfat.- Untuk kembang api.- Pada saat terbakar diudara fosforus dapat
memberika awan yang bercahaya putih.
b. Pembuatan Fosforus
Fosforus diperoleh dari reduksi kalsium
dengan fosfat dengan karbon (C) dalamtungku listrik pada temperature 1400
C- 1500 C.
5. Karbon ( C )
Karbon sangat banyak tersebar di alam
dan merupakan unsure yang penting bagisemua kehidupan sebagai protein,
karbohidrat dan lemak. Meskipun karbon dioksida(CO
2
) terdapat dalam jumlah yang sedikit di
atmosfer, tetapi zat ini penting
0 komentar:
Posting Komentar