The group of IA (alkali)

The group of AlkaliPresents by :

Ana Nur Imama and Umi Nurul Faizah

Daftar isi :1. Definisi alkali2. Keberadaan logam – logam alkali di alam3. Cara memperoleh logam – logam alkali4. Sifat fisik logam – logam alkali5. Sifat kimia logam – logam alkali6. Kegunaan logam – logam alkali7. Efek penggunaan logam – logam alkali8. HIDROGEN

1) Definisi Alkali

logam alkali adalah unsur – unsur kimia yang berada pada golongan I (sering disebut IA) dari tabel periodik unsur. Logam Alkali meliputi Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), dan Fransium (Fr). Sementara Hidrogen (H) juga ada digolongan I, namun tidak termasuk dalam logam alkali karena hidrogen adalah gas. Kata alkali berasal dari bahasa arab yaitu “Al-Qali” yang berarti “abu”. Unsur – unsur tertentu diberi nama “alkali” karena mereka bereaksi dengan air untuk membentuk ion hidroksida, sehingga bersifat basa (pH > 7), yang juga disebut larutan alkali.

2) Keberadaan logam – logam alkali di alam

a) Logam litiumSumber litium adalah batuan crustal, batuan igneous, pegmatite, spodumene, dan petalite. Sumber lain adalah hectorite.

b) Logam natriumSumber natrium paling banyak terdapat dilaut dan diperoleh dengan cara penguapan air laut.

c) Logam kaliumKalium tidak berdiri sendiri dialam, oleh karena itu untuk mendapatkannya menggunakan proses elektrolisis hidroksida dan juga dengan metode panas.

d) Logam rubidiumRubidium merupakan elemen ke-16 yang paling banyak ditemukan di kerak bumi. Rubidium ada di pollucite, leucite, dan zinnwaldite yang terkandung sekitar 1% dan dalam bentuk oksida. Rubidium ditemukan dilepidolite sebanyak 1,5% dan diproduksi secara komersil.

e) Logam cesiumCesium murni yang bebas gas dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi panas cesium azida.

Unsur Persen dikerak bumi

Litium 0,0007% dibebatuan beku

Natrium 2,8%Kalium 2,6%Rubidium 0,0078%Cesium 0,0003%Fransium Sangat sedikit

f) Logam fransiumFransium dapat diperoleh dalam mineral – mineral uranium. Fransium juga dapat diperoleh dalam kerak bumi, namun kandungannya tidak lebih dari 1 ons.

3) Cara memperoleh logam – logam alkali

Pada tahun 1807 Kalium (K) dan tidak lama setelahnya Natrium (Na) diisolasi dengan mengelektrolisis garam leleh KOH atau NaOH oleh H. Davy di abad ke-19. litium (Li) ditemukan sebagai unsur baru ditahun 1817, dan Davy segera setelah itu mengisolasinya dari Li2O dengan elektrolisis. Rubidium (Rb) dan Cesium (Cs) ditemukan sebagai unsur baru dengan teknik spektroskopi tahun 1861. Fransium (Fr) ditemukan dengan menggunakan teknik radiokimia 1939, kelimpahan alaminya sangat sedikit.

Unsur Cara memperoleh melaluiLitium Elektrolisis Li2ONatrium Elektrolisis NaOHKalium Elektrolisis KOHRubidium SpektroskopiCesium SpektroskopiFransium Radiokimia

4) Sifat fisik logam – logam alkali

a) Titik didihSuhu ketika tekanan uap sebuah zat cair sama dengan tekanan eksternal yang dialami oleh cairan.

Unsur Titik didihLitium 1342oCNatrium 883oCKalium 760oCRubidium 688oCCesium 671oCFransium 677oC

b) Titik lelehSuhu dimana benda padat berubah wujud menjadi cair.

(*) titik leleh dari atas kebawahsemakin kecil.

Unsur Titik lelehLitium 180,7oCNatrium 98oCKalium 63,8oCRubidium 39,31oCCesium 28,54oCFransium 27oC

c) Jari – jari atomjarak dari inti atom keorbital elektron terluar yang stabil dalam suatu atom keadaan setimbang. (satuan : pikometer)

(*) jari – jari atom dariatas kebawah semakinbesar.

Unsur Jari – jari atomLitium 167 pmNatrium 190 pmKalium 243 pmRubidium 265 pmCesium 298 pmFransium -

d) KeelektronegatifanSifat kimia yang menjelaskan kemampuan sebuah atom untuk menarik elektron menuju dirinya sendiri.

(*) keelektronegatifan dari atas kebawah semakin kecil.

Unsur KeelektronegativanLitium 1,0 (Skala Pauli)Natrium 0,9 (Skala Pauli)Kalium 0,82 (Skala Pauli)Rubidium 0,82 (Skala Pauli)Cesium 0,79 (Skala Pauli)Fransium -

e) Enegri ionisasiEnergi minimum yang diperlukan oleh atom netral dalam keadaan gas agar dapat melepaskan satu buah elektron pada kulit terluarnya.

(*) energi ionisasi dari ataskebawah semakin kecil.

Unsur ILitium 520,1 kJ/molNatrium 495,7 kJ/molKalium 418,6 kJ/molRubidium 402,9 kJ/molCesium 375,7 kJ/molFransium -

f) Afinitas elektronUkuran dari energi yang dilepaskan ketika atom netral menyerap elektron.

(*) afinitas elektron dari ataskebawah semakin kecil.

Unsur Afinitas elektronLitium -60Natrium -53Kalium -48Rubidium -47Cesium -30Fransium -

g) Warna logam

Unsur WarnaLitium Putih keperakanNatrium Putih keperakan

metalikKalium Putih keperakanRubidium Kelabu keputihanCesium Emas keperakanFransium -

h) Warna nyala Semua logam alkali memiliki warna nyala khusus. Warna – warna tersebut disebabkan oleh perbedaan energi antara subkulit s dan p, yang sesuai dengan panjang gelombang cahaya yang tampak.

Unsur Warna Nyala apiLitium Merah crimsonNatrium Kuning emasKalium Merah-unguRubidium Biru-unguCesium Biru-unguFransium -

Lithium Natrium Kalium Rubidium Cesium

i) KelarutanSebagian besar persenyawaan logam alkali larut dalam medium air, walaupun kelarutannya berbeda – beda.

j) KekerasanLogam alkali memiliki kekerasan yang rendah pada setiap kenaikan atomnya karena lemahnya ikatan metalik dalam unsur – unsur ini.

(*) kekerasan setiap kenaikan atomnya semakin rendah

5) Sifat kimia logam – logam alkali

Semua logam alkali sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah diperoleh dalam keadaan bebas.

a) Reaksi dengan hidrogenSemua logam alkali bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk hidrida.

2K (l) + H2 (l) → 2KH (s)b) Reaksi dengan H2O

logam alkali dan air bereaksi untuk membentuk basa kuat dan gas hidrogenreaksi umum : 2Na (s) + 2H2O → 2NaOH + H2

c) Reaksi dengan Halogen Logam alkali dan halogen bergabung membentuk garam ionik.reaksi umum : M (s) + X (g) → MX (s)M : logam alkali dan X : halogenContoh : Na+ (s) + Cl- (g) → NaCl (s)

d) Reaksi dengan NitrogenHanya litium yang dapat bereaksi dengan nitrogen pada suhu kamar 6Li (s) + N2 (g) → 2Li3N (s)

e) Reaksi dengan oksigenlogam alkali membentuk beberapa jenis oksida, peroksida, dan superoksida bila direaksikan dengan oksigen :

- Ion Oksida = O2-

Senyawa umumnya membentuk M2O. Contohnya : Li2O- Natrium membentuk peroksida

Ion peroksida adalah O22-, dan senyawa yang

terbentuk adalah M2O2. Contoh : Na2O2

- Kalium, Cesium, dan Rubidium membentuk superoksida. Ion Super oksida adalah O2

- dan senyawa yang terbentuk adalah MO2. Contoh : KO2

6) Kegunaan logam – logam alkali

a) Logam litiumLitium digunakan pada proses yang terjadi pada peleburan logam (misalnya baja) digunakan untuk meningkatkan karbondioksida dalam sistem ventilasi pesawat dan kapal selam. Digunakan pada pembuatan bom hidrogen.Litium karbonat (LiCO3) digunakan pada proses perawatan penyakit atau gangguan depresi dan digunakan sebagai katalisator dalam reaksi organik.

b) Logam natriumNatrium sangat penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam persiapan senyawa – senyawa organik. Logam ini dapat digunakan untuk memperbaiki struktur beberapa campuran logam, dan untuk memurnikan logam cair.campuran logam natrium dan kalium (NaK) juga merupakan agen heat transfer (transfusi panas) yang penting.

c) Logam KaliumKalium merupakan bahan penting untuk pupuk. Karena kalium banyak ditemukan ditanah, maka kalium adalah salah satu bahan yang penting untuk pertumbuhan tanaman. Diantar antara kegunaan tersebut, masih banyak kegunaan lainnya antara lain,

Senyawa Kegunaan kalium nitrat (KNO3)

Pembuatan korek api, bahan peledak petasan dan pengawet daging

Kalium karbonat (K2CO3)

Pembuatan kaca dan sabun

Kalium hidrogen tartat (KHC4H4O6)

Dikenal sebagai krim tartar digunakan sebagai pengembang kue dan sebagai obat

Kalium sulfat (K2SO4)dan kalium klorida (KCl)

Sebagai pupuk

d) Logam rubidiumRubidium digunakan sebagai katalis pada beberapa reaksi kimia, digunakan sebagai sel fotolistrik, dan karena sifat radioaktifnya (-87) digunakan dalam bidang geologi (untuk menentukan unsur bebatuan atau benda – benda lainnya)

e) Logam cesiumCesium digunakan dalam sel – sel fotoelektrik dan sebagai katalis dihidrogenasi senyawa – senyawa tertentu.

f) Logam fransiumUntuk Fransium karena umurnya pendek, penggunaan Fr terbatas dan tidak secara komersil. Fransium telah digunakan untuk menentukan kadar Aktinum (Ac) dalam materi alam karena fransium merupakan produk peluruh aktinum. Dalam penelitian biologi fransium digunakan untuk mempelajari organ tubuh tikus.

7) Efek penggunaan logam – logam alkali

a) Logam litium- Efek pada kesehatanUap litium yang terhirup dapat menyebabkan sensasi terbakar, batuk, sulit bernafas, sakit tenggorokan, dan memicu edema paru – paru. Jika tertelan, litium bisa memicu kram perut, nyeri perut, mual, dan muntah. Unsur ini juga bersifat korosif pada mata, kulit, dan saluran pernafasan.- Efek pada lingkungankarena sifat reaktifnya, litium dapat bergabung dengan unsur lain (N, O, dan uap air diudara). Akibatnya permukaan litium akan dilapisi oleh campuran LiOH. Litium hidroksida merupakan senyawa sangat korosif yang berpotensi bahaya pada organisme air.

b) Logam Natrium- Efek pada kesehatanReaksi natrium dengan klorida jika digunakan terlalu banyak dapat mengakibatkan kerusakan ginjal dan kemungkinan hipertensi. Sedangkan reaksi natrium dengan air menyebabkan iritasi luar biasa pada kulit, mata, hidung, dan tenggorokan.- Efek pada lingkunganNatrium dalam bentuk bubuk sangan eksplosif dalam air dan membentuk racun saat bereaksi dengan berbagai unsur lainnya. Reaksi antara natrium dengan hidroksida dikenal cepat terserap dalam tanah dan berpotensi menyebabkan pencemaran.

c) Logam kalium- Efek pada kesehatanKalium sebagai ion K+ terdapat pada konsentrasi tinggi dalam sel tubuh. Saat fngsi ginjal terganggu dan terjadi akumulasi kalium dalam tubuh, maka detak jantung berpotensi terganggu. Debu kalium juga dapat berpotensi penyebab terjadinya iritasi pada kulit, mata, dan saluran pernafasan.- Efek pada lingkunganKalium adalah salah satu unsur penting dalam pertumbuhan tanaman. Jadi jika kadar kalium dalam tanah sedikit, maka akan memperlambat pertumbuhan tanaman dan bunga tidak tumbuh sempurna.

d) Logam rubidium- Efek pada kesehatan

Jika tertelan rubidium bisa bersifat sebagai racun moderat. Rubidium mudah bereaksi dengan kelembaban kulit untuk membentuk rubidium hidroksida yang menyebabkan luka bakar kimia pada kulit dan mata.- Efek pada lingkungan

Tidak ada efek negatif yang dilaporkan akibat penggunaan rubidium pada lingkungan.

e) Logam cesium- Efek pada kesehatan

Pencemaran unsur radioaktif cesium yang terserap oleh tubuh akan memicu kanker darah. Selain itu, cesium dapat memancarkan radiasi yang merusak jaringan otot.- Efek pada lingkungan

Karena cesium jugan merupakan bahan dalam reaktor atom, maka unsur ini dapat menjadikan sebuah lingkungan sulit untuk ditempati karena pencemaran radiasi dari reaktor atom.

f) Logam fransium- Efek pada kesehatan

Jika fransium banyak terkontaminasi terhadap tubuh dapat berakibat fatal. Apabila terhirup akan mengakibatkan peradangan paru – paru. Fransium juga dapat mengakibatkan ketidak suburan dan kecacatan pada bayi.- Efek pada lingkungan

8) HIDROGEN1. Keberadaan dialam

Hidrogen adalah unsur yang paling melimpah di alam semesta ini dengan persentase 75%. Unsur ini ditemukan dalam kelimpahan yang besar dibintang – bintang dan planet – planet gas raksasa. Dalam keadaan normal di bumi unsur hidrogen berada dalam keadaan gas diatomik H2. Namun gas hidrogen sangat langka di atmosfer bumi oleh karena beratnya yang ringan yang menyebabkan gas hidrogen lepas dari gravitasi bumi.

2. Cara memperoleh- Gasifikasi batubara- Elektrolisis air

3. Sifat fisik unsur hidrogentitik didih -252,8titik leleh -259,2jari – jari atom 25 pmkeelektronegatifan 2,20 skala paulienergi ionisasi 1311 kJ/molwarna -

4. Sifat kimiaUnsur hidrogen adalah agen reduktif kuat bahkan pada suhu kamar. Unsur ini bereaksi dengan oksida dan klorida, juga berbagai logam seperti perak, tembaga, timbal, bismut, dan merkuri, untuk menghasilkan logam bebas.Hidrogen bereaksi dengan sejumlah elemen, logam, dan nonlogam untuk menghasilkan hidrida. Hidogen juga menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) saat berikatan dengan oksigen.

5. Kegunaan Kegunaan paling penting dari hidrogen adalah untuk sintesis amonia. Hidrogen juga digunakan dalam proses penyulingan bahan bakar seperti dalam proses hydrocracking dan penghilang belerang. Sejumlah besar hidrogen digunakan pula dalam hidrogenasi katalitik minyak nabati tak jenuh untuk mendapatkan lemak padat. Hidrogenasi diggunakan dalam pembuatan produk kimia organik. Kombinasi hidrogen dengan oksigen dan flour dapat digunakan sebagai bahan bakar roket.

7. Efek penggunaan- Efek pada kesehatan

konsentrasi tinggi gas ini dapat memicu kurangnya gas oksigen. Individu yang berada dalam kondisi seperti itu mungkin mengalami gejala seperti sakit kepala, pusing, mengantuk, pingsan, mual, muntah, dan depresi.- Efek pada lingkungan

Belum ada bukti lain hidrogen dapat mencemari lingkungan kecuali ketika konsentrasi hidrogen lebih tinggi daripada oksigen.

Terimakasih atas perhatiannya