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
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
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
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
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
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
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
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
Copyright XII IPA 3 SMAN 6 BANDUNG 2010 7
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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 ).
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
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.
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
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.
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.