LOGAM ALKALI TANAH
LOGAM ALKALI TANAHUnsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali
tanah sebab unsur-unsur tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan
dalam mineral tanah. Logam alkali tanah umumnya reaktif, tetapi
kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali.Unsur-unsur
Golongan 2 Alkali Tanah Logam: KONFIGURASI ELEKTRON
Berelium (Be)
= 1s2 2s2
Magnesium (Mg)= 1s2 2s2 2p6 3s2
Kalsium (Ca)
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Stronsium (Sr)
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
Barium (Ba)
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
Golongan alkali tanah elemennya semua adalah logam yang
mengilap, warna putih keperakan.
Logam alkali tanah yang tinggi dalam rangkaian reaktivitas
logam, tapi tidak setinggi logam alkali golongan 1A.KEJADIAN DAN
EKSTRASI
Unsur-unsur ini semuanya ditemukan di kerak bumi, tetapi tidak
dalam bentuk elemen mereka begitu reaktif. Sebaliknya, mereka
didistribusikan secara luas dalam struktur batuan. Mineral utama
yang ditemukan adalah magnesium carnellite, magnesite dan dolomit.
Kalsium dapat ditemukan di kapur, batu kapur, gipsum dan anhydrite.
Magnesium adalah kedelapan unsur paling berlimpah di kerak bumi,
dan kalsium adalah kelima.
Unsur dalam magnesium Grup ini hanya diproduksi dalam skala
besar. Hal ini diekstrak dari air laut dengan penambahan kalsium
hidroksida, yang mengendap keluar kurang larut magnesium
hidroksida. Hidroksida ini kemudian dikonversi ke klorida, yang
electrolysed dalam sel Downs untuk mengekstrak logam magnesium.
SIFAT FISIK1. Lebih keras dan padat dibandingkan natrium dan
kalium
2. Memiliki titik leleh yang lebih tinggi. Disebabkan oleh
kehadiran dua valensi elektron pada setiap atom, yang mengarah pada
ikatan logam yang lebih kuat daripada terjadi di golongan 1A.3.
Tiga elemen ini memberikan karakteristik warna ketika dipanaskan
dalam api:
Putih cemerlang : Mg
Merah bata : Ca
Merah : Sr
Hijau : Ba
4. Jari-jari atom dan ion semakin besar (dari atas ke bawah).
Jari-jari ion jauh lebih kecil daripada jari-jari atom. Hal ini
karena atom mengandung dua elektron dalam tingkat s relatif jauh
dari nukleus, dan inilah elektron yang dikeluarkan untuk membentuk
ion. Sisa elektron dengan demikian dalam tingkat lebih dekat ke
inti, dan di samping meningkatnya biaya nuklir efektif menarik
elektron menuju inti dan mengurangi ukuran ion.
SIFAT KIMIASifat-sifat kimia unsur-unsur Kelompok 2 didominasi
oleh mengurangi tenaga yang kuat dari logam. Unsur-unsur menjadi
semakin turun elektropositif di golongan.
Begitu dimulai, reaksi dengan oksigen dan klorin yang kuat:
2mg (s) + O2 (g) 2MgO (s)
Ca (s) + Cl2 (g) CaCl2 (s)
Semua logam kecuali berilium membentuk oksida di udara pada suhu
kamar yang menumpulkan permukaan logam. Barium begitu reaktif akan
disimpan dalam minyak.
Semua logam kecuali berilium mengurangi air dan asam encer
hidrogen:
Mg (s) + 2H + (aq) Mg (aq) + H2 (g)
Magnesium bereaksi hanya perlahan-lahan dengan air kecuali air
mendidih, tetapi kalsium bereaksi cepat bahkan pada suhu kamar, dan
membentuk suspensi putih berawan hemat larut kalsium
hidroksida.
Kalsium, strontium dan barium dapat mengurangi gas hidrogen
ketika dipanaskan, membentuk hidrida:
Ca (s) + H2 (g) CaH2 (s)
Logam panas juga cukup kuat reduktor untuk mengurangi gas
nitrogen dan membentuk nitrida:
3mg (s) + N2 (g) Mg3N2 (s)
Magnesium dapat mengurangi, dan terbakar karbon dioksida:
2mg (s) + CO2 (g) 2MgO (s) + C (s)
Ini berarti bahwa kebakaran magnesium tidak dapat dipadamkan
dengan menggunakan alat pemadam kebakaran karbon dioksida.
OKSIDAOksida logam alkali tanah memiliki MO rumus umum dan
mendasar. Mereka biasanya disiapkan dengan memanaskan hidroksida
atau karbonat untuk melepaskan gas karbon dioksida. Mereka memiliki
entalpi kisi tinggi dan titik leleh. Peroksida, MO2, dikenal untuk
semua elemen ini kecuali berilium, sebagai Be2 + kation terlalu
kecil untuk menampung anion peroksida.
HIDROKSIDAKalsium, strontium dan barium oksida bereaksi dengan
air untuk membentuk hidroksida:
CaO (s) + H2O (l) Ca (OH) 2 (s)
Kalsium hidroksida dikenal sebagai kapur mati. Hal ini larut
dalam air dan larutan alkali ringan yang dihasilkan dikenal sebagai
air kapur yang digunakan untuk menguji gas asam karbon
dioksida.
HALIDASemua golongan 2 halida biasanya ditemukan dalam bentuk
terhidrasi, kecuali ion berilium klorida. Kalsium klorida anhidrat
memiliki afinitas yang kuat seperti air itu digunakan sebagai agen
pengeringan.IONISASI OKSIDASI SERIKAT DAN ENERGIDalam semua senyawa
logam ini memiliki jumlah oksidasi 2 dan, dengan sedikit
pengecualian, mereka adalah senyawa ionik. Alasan untuk ini dapat
dilihat dengan pemeriksaan konfigurasi elektron, yang selalu
memiliki dua elektron pada tingkat kuantum luar. Elektron ini
relatif mudah untuk menghapus, tetapi menghilangkan elektron yang
ketiga jauh lebih sulit, karena dekat dengan nukleus dan dengan
penuh kulit kuantum. Hal ini menyebabkan pembentukan M2 +. Energi
ionisasi mencerminkan susunan elektron ini. Dua yang pertama energi
ionisasi yang relatif rendah, dan yang ketiga sangat jauh lebih
tinggi.
Alkalitanah
Elemen elemen logam alkali tanah ditemukan dalam kelompok kedua
tabel periodik. Semua unsur alkali tanah memiliki jumlah oksidasi
+2, membuat mereka sangat reaktif. Karena reaktivitas, logam yang
bersifat basa tidak ditemukan bebas di alam.
KONFIGURASI LOGAM ALKALI TANAH :* Berilium (Be): 1s2 2s2 *
Magnesium (Mg): 1s2 2s2 2p6 3s2* Kalsium (Ca): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s2* Strontium (Sr): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2* Barium
(Ba)
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2* Radium
(Ra)
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10
6p6 7s2 INFORMASI UMUM1. Nama
: BERILIUMSimbol
: BeAtom Nomor: 4Massa Atom: 9.012182 amuTitik leleh: 1278,0 C
(1551,15 K, 2332,4 F)Titik didih: 2970,0 C (3243,15 K, 5378,0
F)Jumlah Proton / Elektron: 4Jumlah Neutron: 5Klasifikasi: Alkali
TanahStruktur Kristal: HexagonalMassa jenis @ 293 K: 1,8477
g/cm3Warna
: abu
Struktur atom
Energi Tingkat Pertama: 2Kedua Energi Level: 2
FaktaTanggal Penemuan: 1798Penemu
: Fredrich WohlerNama Asal
: Dari mineral berylPenggunaan
: pesawat ruang angkasa, peluru kendali, pesawatDiperoleh Dari:
beryl, chrysoberyl
2. Nama
: MAGNESIUMSimbol
: MgAtom Nomor: 12Massa Atom: 24,305 amuTitikleleh: 650,0 C
(923,15 K, 1202,0 F)Titik didih: 1107,0 C (1380,15 K, 2024,6
F)Jumlah Proton / Elektron: 12Jumlah Neutron:12Klasifikasi: Alkali
TanahStruktur kristal: HexagonalMassa jenis @ 293 K: 1,738
g/cm3Warna
: keabu-abuan
Struktur atom
Energi Tingkat Pertama: 2Kedua Energi Level
: 8Ketiga Energi Level
: 2
FaktaTanggal Penemuan: 1808Penemu
: Sir Humphrey DavyNama Asal
: Magnesia (Kota)Penggunaan
: pesawat, rudalDiperoleh dari
: air laut
3. Nama
: KALSIUMSimbol
: CaAtom Nomor: 20Massa Atom: 40,078 amuTitik Leleh: 839,0 C
(1112,15 K, 1542,2 F)Titik didih: 1484,0 C (1757,15 K, 2703,2
F)Jumlah Proton / Elektron: 20Jumlah Neutron: 20Klasifikasi: Alkali
TanahStruktur Kristal: KubusMassa jenis @ 293 K: 1.55
g/cm3Warna
: Silver
Struktur atom
Energi Tingkat Pertama: 2Kedua Energi Level: 8Ketiga Energi
Level: 8Keempat Energi Level: 2
FaktaTanggal penemuan: 1808Penemu
: Sir Humphrey DavyNama Asal
: Dari kata latin calcis (jeruk nipis)Penggunaan
: bentuk-bentuk kehidupan untuk tulang dan kerangDiperoleh Dari:
kapur, batu gamping, marmer. 3,5% dari kerak
4. Nama
: STRONTIUMSimbol
: SrAtom Nomor: 38Massa Atom: 87,62 amuTitik leleh: 769,0 C
(1042,15 K, 1416,2 F)Titik didih: 1384,0 C (1657,15 K, 2523,2
F)Jumlah Proton / Elektron: 38Jumlah Neutron: 50Klasifikasi: Alkali
TanahStruktur Kristal: KubusMassa jenis @ 293 K: 2.54
g/cm3Warna
: kuningStruktur atom
Energi Tingkat Pertama: 2Kedua Energi Level: 8Ketiga Energi
Level: 18Keempat Energi Level: 8Kelima Energi Level: 2
FaktaTanggal penemuan: 1790Penemu
: A. CrawfordNama Asal
: Setelah Strotian (kota Skotlandia)Penggunaan
: suar, kembang api, warna merahDiperoleh Dari: celestite,
strontianite
5. Nama
: BARIUMSimbol
: BaAtom Nomor: 56Massa Atom: 137,327 amuTitik leleh: 725,0 C
(998,15 K, 1337,0 F)Titik didih: 1140,0 C (1413,15 K, 2084,0
F)Jumlah Proton / Elektron: 56Jumlah Neutron: 81Klasifikasi: Alkali
TanahStruktur Kristal: KubusMassa jenis@ 293 K: 3,51 g/cm3Warna
: Silver
Struktur atom
Energi Tingkat Pertama: 2Kedua Energi Level: 8Ketiga Energi
Level: 18Keempat Energi Level: 18Kelima Energi Level: 8Keenam
Energi Level: 2
FaktaTanggal Discovery: 1808Penemu
: Sir Humphrey DavyNama Asal
: Dari kata Yunani barys (berat)Penggunaan
: Kedokteran aplikasi, antara lainDiperoleh Dari: barytine,
whiterite
6. Nama
: RADIUMSimbol
: RaAtom Nomor: 88Massa Atom: (226,0) amuTitik leleh: 700,0 C
(973,15 K, 1292,0 F)Titik didih: 1737,0 C (2010,15 K, 3158,6
F)Jumlah Proton / Elektron: 88Jumlah Neutron: 138Klasifikasi:
Alkali TanahStruktur Kristal: KubusMassa jenis @ 293 K: 5.0
g/cm3Warna
: ke perak perakanStruktur atom
Energi Tingkat Pertama: 2Kedua Energi Level: 8Ketiga Energi
Level: 18Keempat Energi Level: 32Kelima Energi Level: 18Keenam
Energi Level: 8Ketujuh Energi Level: 2
FaktaTanggal Penemuan: 1898Penemu
: Pierre dan Marie CurieNama Asal
: Dari kata Latin jari-jari (ray)Penggunaan
: mengobati kankerDiperoleh dari
: bijih uranium
ALKALI TANAH1. DEFINISI ALKALI TANAH
Tiap logam memiliki konfigurasi elektron sama seperti gas mulia
atau golongan VIII A, setelah di tambah 2 elektron pada lapisan
kulit S paling luar. Contohnya konfigurasi elektron pada Magnesium
(Mg) yaitu : 1s2 2s2 2p6 3s2 atau (Ne) 3s2. Ikatan yang dimiliki
kebanyakan senyawa logam alkali tanah adalah ikatan ionik. Karena,
elektron paling luarnya telah siap untuk di lepaskan, agar mencapai
kestabilan.
Unsur alkali tanah memiliki reaktifitas tinggi, sehingga tidak
ditemukan dalam bentuk monoatomik , unsur ini mudah bereaksi dengan
oksigen, dan logam murni yang ada di udara, membentuk lapisan luar
pada oksigen.
2. SIFAT-SIFAT PERIODIK UNSUR Jari-Jari Atom adalah jarak dari
inti atom sampai ke elektron di kulit terluar. Besarnya jari-jari
atom dipengaruhi oleh besarnya nomor atom unsur tersebut. Semakin
besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah
kulit elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya.
Jadi, dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atomnya
semakin besar. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), nomor
atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti,
sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti
terhadap elektron terluar makin besar, sehingga menyebabkan semakin
kecilnya jari-jari atom.
Jari-Jari Ion. Ion mempunyai jari-jari yang berbeda secara nyata
jika dibandingkan dengan jari-jari atom normalnya. Ion bermuatan
positif (kation) mempunyai jari-jari yang lebih kecil, sedangkan
ion bermuatan negatif (anion) mempunyai jari-jari yang lebih besar
jika dibandingkan dengan jari-jari atom normalnya.
Energi Ionisasi (EI) adalah energi yang diperlukan atom dalam(
untuk melepaskan satu elektron sehingga membentuk ion bermuatan +1.
Jika atom tersebut melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan
diperlukan energi yang lebih besar, begitu juga pada pelepasan
elektron yang ke-3 dan seterusnya. Maka EI 1< EI 2 < EI 3.
Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), EI semakin kecil karena
jari-jari atom bertambah sehingga gaya tarik inti terhadap elektron
terluar semakin kecil. Akibatnya elektron terluar semakin mudah
untuk dilepaskan. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), EI
semakin besar karena jari-jari atom semakin kecil sehingga gaya
tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar. Akibatnya
elektron terluar semakin sulit untuk dilepaskan.
Afinitas Elektron adalah energi yang dilepaskan oleh atom
apabila( menerima sebuah elektron untuk membentuk ion negatif.
Semakin negatif harga afinitas elektron, semakin mudah atom
tersebut menerima elektron dan unsurnya akan semakin reaktif. Dalam
satu golongan (dari atas ke bawah), harga afinitas elektronnya
semakin kecil. Dan dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga
afinitas elektronnya semakin besar. Unsur golongan utama memiliki
afinitas elektron bertanda negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA.
Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan VIIA.
Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu unsur untuk menarik(
elektron dalam molekul suatu senyawa. Harga keelektronegatifan ini
diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7
sampai 4. Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan besar,
cenderung menerima elektron dan akan membentuk ion negatif.
Sedangkan unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan kecil,
cenderung melepaskan elektron dan akan membentuk ion positif. Dalam
satu golongan (dari atas ke bawah), harga keelektronegatifan
semakin kecil. Dan dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga
keelektronegatifan semakin besar.
Sifat Logam dan Non Logam. Sifat logam berhubungan dengan
keelektropositifan, yaitu kecenderungan atom untuk melepaskan
elektron membentuk kation. Sifat logam bergantung pada besarnya
energi ionisasi (EI). Makin besar harga EI, makin sulit bagi atom
untuk melepaskan elektron dan makin berkurang sifat logamnya. Sifat
non logam berhubungan dengan keelektronegatifan, yaitu
kecenderungan atom untuk menarik elektron. Dalam satu periode (dari
kiri ke kanan), sifat logam berkurang sedangkan sifat non logam
bertambah. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), sifat logam
bertambah sedangkan sifat non logam berkurang. Unsur logam terletak
pada bagian kiri-bawah dalam sistem periodik unsur, sedangkan unsur
non logam terletak pada bagian kanan-atas. Unsur-unsur yang
terletak pada daerah peralihan antara unsur logam dengan non logam
disebut unsur metaloid. Metalloid adalah unsur yang mempunyai sifat
logam dan non logam.
Kereaktifan. Kereaktifan bergantung pada kecenderungan unsur
untuk melepas atau menarik elektron. Dalam satu periode (dari kiri
ke kanan), mula-mula kereaktifan menurun, tapi akan semakin
bertambah hingga golongan alkali tanah (VIIA).
SIFAT UMUM LOGAM ALKALI TANAH Sifat Umum
:Be Mg Ca Sr Ba
1. Nomor Atom
:4 12 20 38 56
2. Konfigurasi Elektron :[He] 2s2 [Ne] 3s2 [Ar] 4s2 [Kr] 5s2
[Xe] 6s2
3. Titik Leleh
:1553 923 1111 1041 987
4. Titik Didih
:3043 1383 1713 1653 1913
5. Jari-jari Atom (Angstrom): 1.12 1.60 1.97 2.15 2.22
6. Jari-jari Ion (Angstrom):0.31 0.65 0.99 1.13 1.35
7. Energi Ionisasi I (KJ mol-1):900 740 590 550 500
8. Energi Ionisasi II (KJ mol-1): 1800 1450 1150 1060 970
9. Elektronegativitas : 1.57 1.31 1.00 0.95 0.8910. Potensial
Elektrode (V): -1.85 -2.37 -2.87 -2.89 -2.90
11. Massa Jenis (g mL-1): 1.86 1.75 1.55 2.6 3.6
SIFAT UMUM LOGAM ALKALI TANAH1. berwujud padat Konfigurasi
elektronnya menunjukan bahwa logam alkali tanah mempunyai elektron
valensi ns2. Selain jari-jari atomnya yang lebih kecil dibandingkan
logam alkali, kedua elektron valensinya yang telah berpasangan
mengakibatkan energi ionisasi logam alkali tanah lebih tinggi
daripada alkali.
2. Meskipun energi ionisasinya tinggi, tetapi karena energi
hidrasi dari ion M2+ dari alkali tanah lebih besar daripada energi
hidrasi ion M+ dari alkali, mengakibatkan logam alkali tetap mudah
melepaskan kedua elektron valensinya, sehingga lebih stabil sebagai
ion M2+.
3. Jari-jari atomnya yang lebih kecil dan muatan intinya yang
lebih besar mengakibatkan logam alkali tanah membentuk kristal
dengan susunan yang lebih rapat, sehingga mempunyai sifat yang
lebih keras daripada logam alkali dan massa jenisnya lebih
tinggi.
4. Berilium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan
keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan
berilium dalam berikatan cenderung membentuk ikatan kovalen.
5. Potensial elektrode standar logam alkali tanah menunjukkan
harga yang rendah (negatif). Hal ini menunjukkan bahwa logam alkali
tanah merupakan reduktor yang cukup kuat, bahkan kalsium,
stronsium, dan barium mempunyai daya reduksi yang lebih kuat
daripada natrium.
6. Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi
daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali
tanah pada suhu ruangan.
3. GOLONGAN ALKALI TANAH1. Be (Berilium)
Berilium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Be dan nomor
atom 4. Unsur ini beracun, bervalensi 2, berwarna abu-abu baja,
kukuh, ringan tetapi mudah pecah. Berilium adalah logam alkali
tanah, yang kegunaan utamanya adalah sebagai bahan penguat dalam
alloy (khususnya, tembaga berilium).
SIFAT-SIFATBerilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan
logam-logam ringan. Modulus kekenyalan berilium kurang lebih 1/3
lebih besar daripada besi baja. Berilium mempunyai konduktivitas
panas yang sangat baik, tak magnetik dan tahan karat asam nitrat.
Berilium juga mudah ditembus sinar-X, dan neutron dibebaskan
apabila ia dihantam oleh partikel alfa, (seperti radium dan
polonium [lebih kurang 30 neutron-neutron/juta partikel alfa]).
Pada suhu dan tekanan ruang, berilium tak teroksidasi apabila
terpapar udara (kemampuannya untuk menggores kaca kemungkinan
disebabkan oleh pembentukan lapisan tipis oksidasi).
KEGUNAAN Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan
tembaga berilium. (Be dapat menyerap panas yang banyak). Aloy
tembaga-berilium digunakan dalam berbagai kegunaan karena
konduktivitas listrik dan konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan
kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan
fatig (logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk pembuatan: mold,
elektroda pengelasan bintik, pegas, peralatan elektronik tanpa
bunga api dan penyambung listrik.
Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan
suhu yang lebar, Alloy tembaga-berilium digunakan dalam industri
angkasa-antariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan ringan
dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang
dan satelit komunikasi.
Kepingan tipis berilium digunakan bersama pemindaian sinar-X
untuk menepis cahaya tampak dan memperbolehkan hanya sinaran X yang
terdeteksi.
Dalam bidang litografi sinar X, berilium digunakan untuk
pembuatan litar bersepadu mikroskopik.
Karena penyerapan panas neutron yang rendah, industri tenaga
nuklir menggunakan logam ini dalam reaktor nuklir sebagai pemantul
neutron dan moderator.
Berilium digunakan dalam pembuatan giroskop, berbagai alat
komputer, pegas jam tangan dan peralatan yang memerlukan
keringanan, ketegaran dan kestabilan dimensi.
Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai kegunaan yang
memerlukan konduktor panas yang baik, dan kekuatan serta kekerasan
yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi, seterusnya bertindak
sebagai perintang listrik.
Campuran berilium pernah pada satu ketika dahulu digunakan dalam
lampu floresens, tetapi penggunaan tersebut tak dilanjutkan lagi
karena pekerja yang terpapar terancam bahaya beriliosis.
WAWASANBerilium dan garamnya adalah bahan beracun dan berpotensi
sebagai zat karsinogenik. Beriliosis kronik adalah penyakit
granulomatus pulmonari dan sistemik yang disebabkan oleh paparan
terhadap berilium. Penyakit berilium akut dalam bentuk pneumonitis
kimia pertama kali dilaporkan di Eropa pada tahun 1933 dan di
Amerika Serikat pada tahun 1943. Kasus beriliosis kronik pertama
kali diperincikan dalam tahun 1946 di kalangan pekerja dalam kilang
penghasilan lampu kalimantan. Beriliosis kronik menyerupai
sarkoidisis dalam berbagai hal, dan diagnosis pembedaan adalah
sulit. Walaupun penggunaan campuran berilium dalam lampu floresens
telah dihentikan pada tahun 1949, kemungkinan pemaparan berilium
masih dapat mungkin terjadi di industri nuklir, penerbangan,
pemurnian logam berilium, peleburan Alloy berkandungan berilium,
pembuatan alat elektronik dan pengurusan bahan yang mengandung
berilium.
Pengkaji awal mencicipi berilium dan campuran-campurannya yang
lain untuk rasa kemanisan untuk memastikan kehadirannya. Alat
penguji canggih tidak lagi memerlukan prosedur beresiko tinggi ini
dan percobaan untuk memakan bahan ini tidak patut dilakukan.
Berilium dan campurannya harus dikendalikan dengan rapi dan
pengawasan harus dijalankan ketika melakukan kegiatan yang
memungkinkan pelepasan debu berilium (kanker paru paru adalah salah
satu dari akibat yanhg dapat ditimbulkan oleh pemaparan
berpanjangan terhadap habuk berilium).
Berilium ini harus dikendalikan dengan hati-hati dan prosedur
tertentu harus dipatuhi. Tidak sepatutnya ada percobaan menggunakan
berilium sebelum prosedur pengendalian yang tepat diperkenalkan dan
dibiasakan.
PENGARUH KESEHATANBerilium adalah sangat berbahaya jika
terhirup. Keefektivannya tergantung kepada kandungan yang
dipaparkan dan jangka waktu pemaparan. Jika kandungan berilium di
udara sangat tinggi (lebih dari 1000 g/m), keadaan akut dapat
terjadi. Keadaan ini menyerupai pneumonia dan disebut penyakit
berilium akut. Penetapan udara komunitas dan tempat kerja effektif
dalam menghindari kerusakan paru-paru yang paling akut.
Sebagian orang (1-15%) akan menjadi sensitif terhadap berilium.
Orang-orang ini akan mendapat tindak balas keradangan pada sistem
pernafasan. Keadaan ini disebut penyakit berilium kronik (CBD), dan
dapat terjadi setelah pemamparan bertahun-tahun terhadap tingkat
berilium diatas normal (diatas 0.2 g/m). Penyakit ini dapat
menyebabkan rasa lemah dan keletihan, dan juga sasak nafas. CBD
dapat menyebabkan anoreksia, penyusutan berat badan, dan dapat juga
menyebabkan pembesaran bagian kanan jantung dan penyakit jantung
dalam kasus-kasus peringkat lanjut. Sebagian orang yang sensitif
kepada berilium mungkin atau mungkin tidak akan mendapat
simptom-simptom ini. Jumlah penduduk pada umumnya jarang mendapat
penyakit berilium akut atau kronik Karena kandungan berilium dalam
udara biasanya sangat rendah (0.00003-0.0002 g/m).
Menelan berilium tidak pernah dilaporkan menyebabkan efek kepada
manusia Karena berilium diserap sangat sedikit oleh perut dan usus.
Berilium yang terkena kulit yang mempunyai luka atau terkikis
mungkin akan menyebabkan radang.
United States Department of Health and Human Services (DHHS) dan
International Agency for Research on Cancer (IARC) telah memberi
kepastian bahawa berilium adalah karsinogen. EPA menjangkakan
bahawa pemamparan seumur hidup kepada 0.04 g/m berilium dapat
menyebabkan satu perseribu kemungkinan untuk mengidap kanker.
Tidak terdapat kajian tentang efek pemamparan berilium terhadap
anak-anak. Kemungkinan, pengaruh kesehatan yang dilihat pada
kanak-kanak yang terpapar terhadap berilium sama dengan efeknya
terhadap orang dewasa. Masih belum diketahui perbedaan dalam efek
berilium antara orang dewasa dan kanak-kanak.
Masih belum diketahui juga apakah pemamparan terhadap berilium
dapat menyebabkan kecacatan sejak lahir atau efek-efek lain yang
berlanjutan kepada orang ramai. Kajian terhadap kesan lanjutan
terhadap hewan tidak dapat dipastikan.
Berilium dapat diukur dalam air kencing atau darah. Kandungan
berilium dalam darah atau air kencing dapat memberi petunjuk kepada
berapa banyak atau berapa lama seseorang telah terpapar. Tingkat
kandungan berilium juga dapat diukur dari sampel paru-paru dan
kulit. Satu lagi ujian darah, yaitu beryllium lymphocyte
proliferation test (BeLPT), mengukur pasti kesensitifan terhadap
berilium dan memberikan jangkaan terhadap CBD. Batas Kandungan
berilium yang mungkin dilepaskan ke dalam udara dari kawasan
perindustrian adalah 0.01 g/m, Dirata-ratakan pada jangka waktu 30
hari, atau 2 g/m dalam ruang kerja dengan shift kerja 8 jam.
KETERANGAN UMUM DASARNama, Lambang, Nomor atom: Berilium, Be,
4
Deret kimia
: Logam alkali tanah
Golongan, Periode, Blok
: 2, 2, s
Penampilan
: Putih-kelabu metalik
Massa atom
: 9,012182(3) g/mol
Konfigurasi electron
: 1s2 2s2
Jumlah elektron tiap kulit
: 2, 2
CIRI-CIRI FISIKFase
: padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar):1,85 g/cm
Massa jenis cair pada titik lebur:1,690 g/cm
Titik lebur
:1560 K (1287 C, 2349 F)
Titik didih
:2742 K (2469 C, 4476 F)
Kalor peleburan
:7,895 kJ/mol
Kalor penguapan
:297 kJ/mol
Kapasitas kalor
:(25 C) 16,443 J/(molK)
Tekanan uap
:P/Pa 1 10 100 1k 10k 100k pada T/K 1462 1608 1791 2023 2327
2742
CIRI-CIRI ATOMStruktur Kristal
: Heksagonal
Bilangan oksidasi
: 2 (oksida amfoter)
Elektronegativitas
: 1,57 (skala Pauling)
Energi ionisasi 1st
: 899,5 kJ/mol
2nd
: 1757,1 kJ/mol
3rd
: 14848,7 kJ/mol
Jari-jari atom
: 105 pm
Jari-jari atom (terhitung): 112 pm
Jari-jari kovalen
: 90 pm
2. Magnesium (Mg)
Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium
adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit
bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air
laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat
campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang
sering disebut magnalium atau magnelium.
KETERANGAN UMUM UNSURNama, Lambang, Nomor atom: magnesium, Mg,
12
Deret kimia
: alkali tanah
Golongan, Periode, Blok
: 2, 3, s
Penampilan
: putih keperakan
Massa atom
: 24.3050(6) g/mol
Konfigurasi electron
: [Ne] 3s2
Jumlah elektron tiap kulit
: 2, 8, 2
CIRI-CIRI FISIKFase
: padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar):1.738 g/cm
Massa jenis cair pada titik lebur:1.584 g/cm
Titik lebur
: 923 K (650 C, 1202 F)
Titik didih
:1363 K (1090 C, 1994 F)
Kalor peleburan
:8.48 kJ/mol
Kalor penguapan
:128 kJ/mol
Kapasitas kalor
:(25 C) 24.869 J/(molK)
Tekanan uap
:P/Pa 1 10 100 1k 10k 100k pada T/K 701 773 861 971 1132
1361
CIRI-CIRI ATOMStruktur Kristal
:segi enam
Bilangan oksidasi
:2 (oksida dasar yang kuat)
Elektronegativitas
:1.31 (skala Pauling)
Energi ionisasi 1st
: 737.7 kJ/mol
2nd
: 1450.7 kJ/mol
3rd
: 7732.7 kJ/mol
Jari-jari atom
:150 pm
Jari-jari atom (terhitung):145 pm
Jari-jari kovalen
:130 pm
Jari-jari Van der Waals: 173 pm
3. Ca (Kalsium)
Kalsium adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara
lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung,
dan pergerakan otot.
MANFAAT KALSIUM BAGI MANUSIA :
Mengaktifkan saraf
Melancarkan peredaran darah
Melenturkan otot Menormalkan tekanan darah
Menyeimbangkan tingkat keasaman darah
Menjaga keseimbangan cairan tubuh
Mencegah osteoporosis (keropos tulang)
Mencegah penyakit jantung
Menurunkan resiko kanker usus
Mengatasi kram, sakit pinggang, wasir, dan reumatik
Mengatasi keluhan saat haid dan menopause
Meminimalkan penyusutan tulang selama hamil dan menyusui
Membantu mineralisasi gigi dan mencegah pendarahan akar gigi
Mengatasi kering dan pecah-pecah pada kulit kaki dan tangan
Memulihkan gairah seks yang menurun/melemah
Mengatasi kencing manis (mengaktifkan pankreas)
WAWASANSetelah umur 20 tahun, tubuh manusia akan mulai mengalami
kekurangan kalsium sebanyak 1% per tahun. Dan setelah umur 50
tahun, jumlah kandungan kalsium dalam tubuh akan menyusut sebanyak
30%. Kehilangan akan mencapai 50% ketika mencapai umur 70 tahun dan
seterusnya mengalami masalah kekurangan kalsium. Gejala awal
kekurangan kalsium adalah seperti lesu, banyak keringat, gelisah,
sesak napas, menurunnya daya tahan tubuh, kurang nafsu makan,
sembelit, berak-berak, insomnia, kram, dsb.
INFORMASI UMUMNama, Lambang, Nomor atom:Kalsium, Ca, 20
Deret kimia
:Logam alkali tanah
Golongan, Periode, Blok
:2, 4, s
Penampilan
:putih keperakan
Massa atom
:40,078(4)gmol1
Konfigurasi electron
:[Ar] 4s2
Jumlah elektron tiap kulit
:2, 8, 8, 2
SIFAT FISIKAFase
:Padat
Massa jenis (mendekati suhu kamar):1,55 gcm3
Massa jenis cairan pada titik didih:1,378 gcm3
Titik leleh
:1115 K (842 C, 1548 F)
Titik didih
:1757 K (1484 C, 2703 F)
Kalor peleburan
:8,54 kJmol1
Kalor penguapan
:154,7 kJmol1
Kapasitas kalor (25 C)
:25,929 Jmol1K1
Tekanan uap
:P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100k pada T/K 864 956 1071 1227 1443
1755
SIFAT ATOMStruktur kristal
:kubik berpusat muka
Bilangan oksidasi
:2 (oksida dasar yang kuat)
Elektronegativitas
:1,00 (Skala Pauling)
Energi ionisasi 1st
: 589,8 kJmol1
2nd
: 1145,4 kJmol1
3rd
: 4912,4 kJmol1
Jari-jari atom
:180 pm
Jari-jari atom (perhitungan):194 pm
Jari-jari kovalen
:174 pm
4. Sr (Stronsium)
Stronsium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang
memiliki lambang Sr dan nomor atom 38. Sebagai salah satu anggota
dari golongan logam alkali tanah, stronsium adalah unsur
perak-putih atau kuning metalik yang sangat reaktif. Logam ini
berubah warna menjadi kuning ketika berbaur dengan udara dan
terjadi pada celestite dan strontianite. 90Sr di sajikan pada
daftar golongan radioaktif dan mempunyai waktu paruh selama 2890
tahun.
KETERANGAN UMUM UNSURNama, Lambang, Nomor atom:Stronsium, Sr,
38
Deret kimia
:Golongan alkali tanah
Golongan, Periode, Blok
:2, 5, s
Penampilan
:Perak-putih-metalik
Massa atom
:87.62(1) g/mol
Konfigurasi electron
:[Kr] 5s2
Jumlah elektron tiap kulit
:2, 8, 18, 8, 2
CIRI-CIRI FISIKFase
:padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar):2.64 g/cm
Massa jenis cair pada titik lebur:6.980 g/cm
Titik lebur
:1050 K (777 C, 1431 F)
Titik didih
:1655 K (1382 C, 2520 F)
Kalor peleburan
:7.43 kJ/mol
Kalor penguapan
:136.9 kJ/mol
Kapasitas kalor
:(25 C) 26.4 J/(molK)
Tekanan uap
:P/Pa 1 10 100 1k 10k 100k pada T/K 769 882 990 1139 1345
1646
CIRI-CIRI ATOMStruktur kristal
:kubik berpusat muka
Bilangan oksidasi
:2 (oksidasi basa kuat)
Elektronegativitas
:0.95 (skala Pauling)
Energi ionisasi 1st
: 549.5 kJ/mol
2nd
: 1064.2 kJ/mol
3rd
: 4138 kJ/mol
Jari-jari atom
:200 pm
Jari-jari atom (terhitung):219 pm
Jari-jari kovalen
:192 pm
5. Ba (Barium)
Barium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang
memiliki lambang Ba dan nomor atom 56.
KETERANGAN UMUM UNSURNama, Lambang, Nomor atom:Barium, Ba,
56
Deret kimia
:Logam alkali tanah
Golongan, Periode, Blok
:2, 6, s
Penampilan
:Putih keperakan
Massa atom
:137.327(7) g/mol
Konfigurasi electron
:[Xe] 6s2
Jumlah elektron tiap kulit
:2, 8, 18, 18, 8, 2
CIRI-CIRI FISIKFase
:Padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar):3.51 g/cm
Massa jenis cair pada titik lebur:3.338 g/cm
Titik lebur
:1000 K (727 C, 1341 F)
Titik didih
:2170 K (1897 C, 3447 F)
Kalor peleburan
:7.12 kJ/mol
Kalor penguapan
:140.3 kJ/mol
Kapasitas kalor
:(25 C) 28.07 J/(molK)
Tekanan uap
:P/Pa 1 10 100 1k 10k 100k pada T/K 911 1038 1185 1388 1686
2170
CIRI-CIRI ATOMStruktur kristal
:Kubik berpusat badan
Bilangan oksidasi
:2 (oksidasi dasar yang kuat)
Elektronegativitas
:0.89 (skala Pauling)
Energi ionisasi 1st
: 502.9 kJ/mol
2nd
: 965.2 kJ/mol
3rd
: 3600 kJ/mol
Jari-jari atom
:215 pm
Jari-jari atom (terhitung):253 pm
Jari-jari kovalen
:198 pm
6. Ra (Radium)
Radium adalah sebuah unsur kimia yang mempunyai simbol Ra dan
nomor atom 88 (lihat tabel periodik). Radium berwarna hampir putih
bersih, namun akan teroksidasi jika terekspos kepada udara dan
berubah menjadi hitam. Radium mempunyai tingkat radioaktivitas yang
tinggi. Isotopnya yang paling stabil, Ra-226, mempunyai waktu paruh
selama 1602 tahun dan kemudian berubah menjadi gas radon.
KETERANGAN UMUM UNSURNama, Lambang, Nomor atom:Radium, Ra,
88
Deret kimia
:alkali tanah
Golongan, Periode, Blok
:2, 7, s
Penampilan
:metalik putih keperak-perakan
Massa atom
:226 g/mol
Konfigurasi electron
:[Rn] 7s2
Jumlah elektron tiap kulit
:2, 8, 18, 32, 18, 8, 2
CIRI-CIRI FISIKFase
:padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar):5,5 g/cm
Titik lebur
:973 K (700 C, 1292 F)
Titik didih
:2010 K (1737 C, 3159 F)
Kalor peleburan
:8,5 kJ/mol
Kalor penguapan
:113 kJ/mol
Tekanan uap
:P/Pa 1 10 100 1k 10k 100k
pada T/K 819 906 1037 1209 1446 1799
CIRI-CIRI ATOMStruktur kristal
:Kubik berpusat badan
Bilangan oksidasi
:2 (oksida basa)
Elektronegativitas
:0,9 (skala Pauling)
Energi ionisasi 1st
: 509,3 kJ/mol
2nd
: 979,0 kJ/mol
Jari-jari atom
:215 pm
4. REAKSI-REAKSI LOGAM ALKALI TANAHa. Reaksi Logam Alkali Tanah
dengan Air
Berilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan logam Magnesium
bereaksi sangat lambat dan hanya dapat bereaksi dengan air panas.
Logam Kalsium, Stronsium, Barium, dan Radium bereaksi sangat cepat
dan dapat bereaksi dengan air dingin. Contoh reaksi logam alkali
tanah dan air berlangsung sebagai berikut.
Ca(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + H2(g)
b. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Oksigen
Dengan pemanasan, Berilium dan Magnesium dapat bereaksi dengan
oksigen. Oksida Berilium dan Magnesium yang terbentuk akan menjadi
lapisan pelindung pada permukaan logam.Barium dapat membentuk
senyawa peroksida (BaO2).
2Mg(s) + O2 (g) 2MgO(s)
(s) + O2(g) (berlebihan) BaO2(s)
Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu
tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg3N2).
4Mg(s) + O2(g) + N2 (g) MgO(s) + Mg3N2(s)
Bila Mg3N2 direaksikan dengan air maka akan didapatkan gas
NH3.
Mg3N2(s) + 6H2O(l) 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)
c. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Nitrogen
Logam alkali tanah yang terbakar di udara akan membentuk senyawa
oksida dan senyawa Nitrida dengan demikian Nitrogen yang ada di
udara bereaksi juga dengan Alkali Tanah. Contoh :
3Mg(s) + N2(g) Mg3N2(s)
d. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Halogen
Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat
membentuk garam Halida, kecuali Berilium. Oleh karena daya
polarisasi ion Be2+ terhadap pasangan elektron Halogen kecuali F-,
maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah yang lain
berikatan ion. Contoh :
Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s)
Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah
Reaksi secara umum Keterangan
2M(s) + O2(g) 2MO(s) Reaksi selain Be dan Mg tak perlu
Pemanasan
M(s) + O2(g) MO2 (s) Ba mudah, Sr dengan tekanan tinggi, Be, Mg,
dan Ca, tidak terjadi
M(s) + X2(g) MX2 (s) X: F, Cl, Br, dan I
M(s) + S(s) MS (s)
M(s) + 2H2O (l) M(OH)2 (aq) + H2 (g) Be tidak dapat, Mg perlu
pemanasan
3M(s) + N2 (g) M3N2 (s) Reaksi berlangsung pada suhu tinggi, Be
tidak dapat berlangsung
M(s) + 2H+(aq) M2+(aq) + H2 (g) Reaksi cepat berlangsung
M(s) + H2 (g) MH2 (s) Perlu pemanasan, Be dan Mg tidak dapat
berlangsung
5. PROSES EKSTRAKSI LOGAM ALKALI TANAHEkstraksi adalah pemisahan
suatu unsur dari suatu senyawa. Logam alkali tanah dapat di
ekstraksi dari senyawanya. Untuk mengekstraksinya kita dapat
menggunakan dua cara, yaitu metode reduksi dan metode
elektrolisis.
1. Ekstraksi Berilium (Be)
a. Metode reduksi
Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi
BeF2. Sebelum mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril
[Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 hingga 700 0C. Karena beril adalah
sumber utama berilium.
BeF2 + Mg MgF2 + Be
b. Metode Elektrolisis
Untuk mendapatkan berilium, kita juga dapat mengekstraksi dari
lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl2 tidak dapat
mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl.
Reaksi yang terjadi adalah :
Katoda : Be2+ + 2e- Be
Anode : 2Cl- Cl2 + 2e-
2. Ekstraksi Magnesium (Mg)
a. Metode Reduksi
Untuk mendapatkan magnesium, kita dapat mengekstraksinya dari
dolomite [MgCa(CO3)2]. Karena dolomite merupakan salah satu sumber
yang dapat menhasilkan magnesium. Dolomite dipanaskan sehingga
terbentuk MgO.CaO lalu MgO.CaO dipanaskan dengan FeSi sehingga
menhasilkan Mg.
2[ MgO.CaO] + FeSi 2Mg + Ca2SiO4 + Fe
b. Metode Elektrolisis
Selain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan
dengan mereaksikan air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi :
CaO + H2O Ca2+ + 2OH-
Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2
Selanjutnya Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk
MgCl2
Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O
Setelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya
untuk mendapatkan magnesium.
Katode : Mg2+ + 2e- Mg
Anode : 2Cl- Cl2 + 2e-
3. Ekstraksi Kalsium (Ca)
a. Metode Elektrolisis
Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium
(Ca). Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3
dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi :
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar
mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :
Katode : Ca2+ + 2e- Ca
Anode : 2Cl- Cl2 + 2e-
b. Metode Reduksi
Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO
oleh Al atau dengan mereduksi CaCl2 oleh Na. Reduksi CaO oleh
Al.
6CaO + 2Al 3 Ca + Ca3Al2O6
Reduksi CaCl2 oleh Na
CaCl2 + 2 Na Ca + 2NaCl4. Ekstraksi Strontium (Sr)
a. Metode Elektrolisis
Untuk mendapatkan Strontium (Sr), kita bisa mendapatkannya
dengan elektrolisis lelehan SrCl2. Lelehan SrCl2 bisa didapatkan
dari senyawa selesit [SrSO4]. Karena Senyawa selesit merupakan
sumber utama Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi :
katode : Sr2+ +2e- Sr
anode : 2Cl- Cl2 + 2e-
5. Ekstraksi Barium (Ba)
a. Metode Elektrolisis
Barit (BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba).
Setelah diproses menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari
elektrolisis lelehan BaCl2. Reaksi yang terjadi :
Katode : Ba2+ +2e- Ba
Anode : 2Cl- Cl2 + 2e-
b. Metode Reduksi
Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan
mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi :
6BaO + 2Al 3Ba + Ba3Al2O6.
6. KEBERADAAN DI ALAMLogam alkali tanah memiliki sifat yang
reaktif sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya.
Berikut keberadaan senyawa yang mengandung logam alkali.
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 sebanyak 0,04%. Di alam
barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO4], dan
Mineral Witerit [BaCO3]
7. APLIKASI LOGAM ALKALI TANAH
1. Berilium (Be)
a. Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat,
akan tetapi bermassa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan
pada kemudi pesawat Jet.
b. Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.
c. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor
nuklir.
d. Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alat
listrik, maka Berilium sangat penting sebagai komponen
televisi.
2. Magnesium (Mg)
a. Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang pada
kembang api dan pada lampu blitz.
b. Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karena
senyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.
c. Senyawa Mg(OH)2 digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi
asam yang terdapat di mulut dan mencegah terjadinnya kerusakan
gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.
d. Mirip dengan Berilium yang membuat campuran logam semakin
kuat dan ringan sehingga bisa digunakan pada alat alat rumah
tangga.
3. Kalsium (Ca)
a. Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan
plastik.
b. Senyawa CaSO4 digunakan untuk membuat gips yang berfungsi
untuk membalut tulang yang patah.
c. Senyawa CaCO3 biasa digunakan untuk bahan bangunan seperti
komponen semen dan cat tembok. Selain itu digunakan untuk membuat
kapur tulis dan gelas.
d. Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena
bersifat dehidrator, dapat juga mengeringkan gas dan mengikat
Karbondioksida pada cerobong asap.
e. Ca(OH)2 digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan juga
sebagai sumber basa yang harganya relatif murah.
f. Kalsium Karbida (CaC2) disaebut juga batu karbit merupakan
bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk
pengelasan.
g. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang
berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.
4. Stronsium (Sr)
a. Stronsium dalam senyawa Sr(NO3)2 memberikan warna merah
apabila digunakan untuk bahan kembang api.
b. Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam
pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.
c. Untuk pengoperasian mercusuar yang mengubah energi panas
menjadi listrik dalam baterai nuklir RTG (Radiisotop Thermoelectric
Generator).
5. Barium (Ba)
a. BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena
mampu menyerap sinar X meskipun beracun.
b. BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki
kerapatan yang tinggi dan warna terang.
c. Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang
api.
Top of Form
ALKALI TANAH
Unsurunsur logam alkali tanahBerilium Kalsium Stronsium Barium
Magnesium
1. Kelimpahan Unsur Logam Alkali TanahDi alam unsur-unsur alkali
tanah terdapat dalam bentuk senyawa.Magnesium dan kalsium terdapat
dalam batuan silikat dan aluminosilikat sebagai kationiknya. Oleh
karena kation-kation dalam silikat itu larut dalam air dan terbawa
oleh air hujan ke laut maka ion-ion Ca2+ dan Mg2+ banyak ditemukan
di laut, terutama pada kulit kerang sebagai CaCO3. Kulit kerang dan
hewan laut lainnya yang mati berakumulasi membentuk deposit batu
kapur. Magnesium dalam air laut bereaksi dengan sedimen kalsium
karbonat menjadi dolomit, CaCO3.MgCO3. Mineral utama berilium
adalah beril, Be3Al2(SiO3)6Mineral beril, Be3Al2(SiO3)6
mutiara dari jenis aquamarin (biru terang), dan emerald (hijau
tua). Stronsium terdapat dalam celestit, SrSO4, dan stronsianat,
SrCO3. Barium ditemukan dalam barit, BaSO4, dan iterit, BaCO3.
Radium terdapat dalam jumlah kecil pada bijih uranium, sebagai
unsur radioaktif.
2. Sifat-Sifat Unsur Logam Alkali TanahKalsium, stronsium,
barium, dan radium membentuk senyawa ion bermuatan +2. Magnesium
kadang-kadang bersifat kovalen dan berilium lebih dominan kovalen.
Sifat-sifat golongan alkali tanah ditunjukkan pada Tabel
berikut
Magnesium dengan air dapat bereaksi dalam keadaan panas.
Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Unsur-Unsur Golongan Alkali
Tanah
Kekerasan logam alkali tanah berkurang dari atas ke bawah akibat
kekuatan ikatan antaratom menurun. Hal ini disebabkan jarak
antaratom pada logam alkali tanah bertambah panjang. Berilium
merupakan logam berwarna abu dan kekerasannya mirip dengan besi,
serta cukup kuat untuk menggores kaca. Logam alkali tanah yang lain
umumnya berwarna perak dan lebih lunak dari berilium, tetapi lebih
keras jika dibandingkan dengan logam alkali.
Titik leleh dan titik didih logam alkali menurun dari atas ke
bawah dalam sistem periodik. Hal ini disebabkan oleh jari-jari atom
yang bertambah panjang. Energi ionisasi kedua dari unsur-unsur
golongan IIA relatif rendah sehingga mudah membentuk kation +2.
Akibatnya, unsurunsur cukup reaktif. Kereaktifan logam alkali
meningkat dari atas ke
bawah dalam sistem periodik. Pada suhu kamar, berilium tidak
bereaksi dengan air, magnesium bereaksi agak lambat dengan air,
tetapi lebih cepat dengan uap air. Adapun kalsium dan logam alkali
tanah yang di bawahnya bereaksi dengan air pada suhu kamar.
Reaksinya:
Ca(OH)2(aq) + H2(g)(Ca(s) + 2H2O()
Logam alkali tanah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida.
Barium dapat membentuk peroksida. Barium peroksida terbentuk pada
suhu rendah dan terurai menjadi oksida pada 700C. Kalsium,
stronsium, dan barium bereaksi dengan hidrogen membentuk logam
hidrida. Adapun magnesium dapat bereaksi dengan hidrogen pada
tekanan tinggi dengan bantuan katalis MgI2.
CaH2(s)(Ca(s) + H2(g)
MgI2MgH2(s)(Mg(s) + H2(g) Semua unsur alkali tanah bereaksi
langsung dengan halogen membentuk halida, dengan nitrogen dapat
membentuk nitrida pada suhu tinggi, misalnya magnesium nitrida:
Mg(s) + N2(g)Mg3N2(s)
Pembakaran unsur-unsur alkali tanah atau garamnya dalam nyala
bunsen dapat memancarkan spektrum warna khas. Stronsium berwarna
krimson, barium hijau-kuning, dan magnesium putih terang.
Magnesium jika dibakar akan mengeluarkan cahaya sangat
terang.
Nyala logam alkali tanah
Oleh karena garam-garam alkali
tanah menghasilkan nyala beraneka
warna, sering dipakai sebagai bahan
untuk membuat kembang api.
3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Logam Alkali TanahLogam-logam
alkali tanah diproduksi melalui proses elektrolisis lelehan garam
halida (biasanya klorida) atau melalui reduksi halida atau oksida.
Magnesium diproduksi melalui elektrolisis lelehan MgCl2. Air laut
mengandung sumber ion Mg2+ yang tidak pernah habis. Rumah tiram
yang banyak terdapat di laut mengandung kalsium karbonat sebagai
sumber kalsium. Pembuatan logam magnesium dari air laut telah
dikembangkan oleh berbagai industri kimia seperti ditunjukkan pada
gambar berikutPembuatan logam magnesium dari air laut
Jika rumah tiram dipanaskan, CaCO3 terurai membentuk oksida:
CaO(s) + CO2(g)(CaCO3(s)Penambahan CaO ke dalam air laut dapat
mengendapkan magnesium menjadi hidroksidanya:
Mg(OH)2(s) + Ca2+(aq)(Mg2+(aq) + CaO(s) + H2O()
Selanjutnya, Mg(OH)2 disaring dan diolah dengan asam klorida
menjadi magnesium klorida.
MgCl2(aq) + 2H2O()(Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq)
Setelah kering, garam MgCl2 dilelehkan dan dielektrolisis:
Mg() + Cl2(g)(((MgCl2() Elektrolisis 1.700Kulit kerang/tiram
merupakan sumber kalsium.
Magnesium dapat juga diperoleh dari penguraian magnesit dan
dolomit membentuk MgO. Kemudian, direduksi dengan ferosilikon
(paduan besi dan silikon). Logam magnesium banyak digunakan sebagai
paduan dengan aluminium, bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dan
daya tahan terhadap korosi. Oleh karena massa jenis paduan MgAl
ringan maka paduan tersebut sering digunakan untuk membuat kerangka
pesawat terbang atau beberapa bagian kendaraan. Sejumlah kecil
magnesium digunakan sebagai reduktor untuk membuat logam lain,
seperti berilium dan uranium. Lampu blitz pada kamera analog
menggunakan kawat magnesium berisi gas oksigen menghasilkan kilat
cahaya putih ketika logam tersebut terbakar.
2MgO(s) + Cahaya(2Mg(s) + O2(g)
Kalsium dibuat melalui elektrolisis lelehan CaCl2, juga dapat
dibuat melalui reduksi CaO oleh aluminium dalam udara vakum.
Kalsium yang dihasilkan dalam bentuk uap sehingga dapat
dipisahkan.
3Ca(g) + Al2O3(s)((3CaO(s) + 2Al() 1.200Jika logam kalsium
dipadukan dengan timbel akan menghasilkan paduan yang cukup keras,
digunakan sebagai elektrode pada accu. Elektrode ini tahan terhadap
elektrolisis air selama proses isi-ulang, sehingga accu dapat
diperbarui. Kalsium juga digunakan sebagai zat pereduksi dalam
pembuatan beberapa logam yang kurang umum, seperti thorium.
Th(s) + 2CaO(s)((ThO2(s) + 2Ca()1.000Berilium diperoleh dari
elektrolisis berilium klorida, BeCl2. Natrium klorida ditambahkan
untuk meningkatkan daya hantar listrik lelehan BeCl2. Selain itu,
berilium juga dapat dibuat melalui reduksi garam fluoridanya oleh
logam magnesium.
CMgF2() + Be(s)(BeF2() + Mg()950
Berilium merupakan logam mahal. Ini disebabkan manfaatnya
tinggi. Jika sejumlah kecil tembaga ditambahkan ke dalam berilium,
akan menghasilkan paduan yang kerasnya sama dengan baja. Adapun,
barium dihasilkan melalui reduksi oksidanya oleh aluminium.
Walaupun stronsium sangat sedikit digunakan secara komersial,
stronsium dapat diproduksi melalui proses yang serupa.
4. Pembuatan dan Kegunaan Senyawa Alkali TanahSenyawa logam
alkali tanah dengan beberapa aplikasinya dalam industri dan rumah
tangga dipaparkan dalam Tabel berikut
Manfaat Senyawa Logam Alkali TanahMineral kalsium karbonat dan
kulit kerang adalah sumberkomersial sangat murah dan melimpah di
alam. Jika dipanaskan hingga 900C, karbonat terurai melepaskan
karbon dioksida dan menghasilkan kalsium oksida, yang secara
komersial dikenal sebagai kapur tohor. Kapur tohor digunakan pada
pembuatan baja. Penambahan zat tersebut ke dalam lelehan besi yang
mengandung silikat akan bereaksi dengan silikat membentuk ampas
yang mengapung pada permukaan lelehan besi. Reaksinya tergolong
asam-basa Lewis:
oksida basa oksida asam ampas kalsium silikat
Kalsium hidroksida, Ca(OH)2 digunakan sebagai bahan pengisi pada
pembuatan kertas, dan untuk membuat gigi buatan bersama-sama
senyawa fluorin. Senyawa CaO dan Ca(OH)2 digunakan untuk melunakkan
air sadah. Jika air sadah yang mengandung Ca(HCO3)2 diolah dengan
Ca(OH)2, semua ion kalsium diendapkan sebagai kalsium karbonat.
Ca2+(aq) + 2HCO3(aq) + Ca(OH)2(aq) 2CaCO3(s)+ 2H2O() Senyawa MgCO3
jika dipanaskan di atas 1.400C, akan menjadi MgO yang bersifat agak
inert. MgO digunakan untuk membuat bata tahan api (tungku
pirolisis). Jika MgO dibuat pada suhu lebih sekitar 700C, akan
diperoleh serbuk oksida yang larut dalam asam dan digunakan sebagai
aditif makanan hewan, merupakan sumber ion Mg2+ dalam nutrien.
Senyawa penting dari barium adalah BaSO4. Senyawa ini digunakan
pada penggilingan minyak dalam bentuk bubur, berfungsi sebagai
perekat gurdi penggilingan. BaSO4 juga tidak dapat di tembus
sinar-X sehingga senyawa ini digunakan untuk diagnosa sinar-X
Senyawa barium yang larut dalam air tidak dapat digunakan sebab
bersifat racun, tetapi suspensi BaSO4 yang terdapat sebagai ion
barium, racunnya dapat diabaikan.
Daftar Kelarutan Senyawa Alkali Tanah di Dalam Air