LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

Tugas matakuliah Kimia Anorganik

Disusun Oleh:

KELOMPOK 6

Kelas   :           1-A

Dinda Finita Effendi

Oka Oktafiana

Owen Juanto

Rani Nurfitriani

Akademi Kimia Analisis

Jalan Pangeran Sogiri Nomor 283 Tanah Baru – Bogor

Tahun Ajaran 2012/2013

        

LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

I.                Definisi

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.

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.

Logam alkali adalah unsur-unsur golongan IA (kecuali hydrogen) yaitu litium(Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium(Fr). Kata alkali berasal dari bahasa arab yang berarti abu. Air abu bersifat basa. Oleh karena itu logam-logam golongan IA membentuk basa-basa kuat yang larut air maka disebut logam alkali. Kecenderungan sifat logam alkali sangat beraturan. Dari atas kebawah jari-jari atom dan masa jenis atau rapatan bertambah, sedangkan titik leleh dan titik didih berkurang. Sementara itu energi ionisasi dan keelektronegatifan berkurang. Potensial Elektroda (besaran yang menggambarkan daya reduksi dalam larutan) dari atas kebawah cenderung bertambah kecuali litium.

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. Akhirnya Na (natrium) dan juga Kalium (1807) bisa diisolasi dengan mengelektrolisis garam leleh KOH atau NaOH oleh H. Davy di abad ke-19.Kemudian Li (litium) ditemukan sebagai unsur baru di tahun 1817, dan Davy segera setelah itu mengisolasinya dari L_i2O dengan metode elektrolisis. Setelah itu pada tahun 1861, Rb (rubidium) dan Cs (cesium), ditemukan sebagai unsur baru dengan teknik spektroskopi. Fr (fransium) ditemukan dengan menggunakan teknik radiokimia tahun 1939, kelimpahan alaminya sangat rendah karena memiliki waktu paro 21 menit. Logam-logam ini juga bersifat sebagai reduktor dan mempunyai warna nyala yang indah sehingga dipakai sebagai kembang api.

II.       Sifat Umum Alkali dan Alkali Tanah

Ø  Alkali

`Unsur- unsur alkali disebut juga logam alkali. Kecuali litium atom unsur- unsur ini mempunyai konfigurasi electron np⁶ (n+1) s¹. Diantara unsure-unsur dalam satu periode unsure alkali adalah unsure dengan ukuran terbesar. Unsur- unsur ini mempunyai energi ionisasi kecil. Makin besar nomor atom, energi ionisasinya berkurang. Unsure- unsure ini dapat memancarkan elektron jika disinari dengan cahaya. Oleh karena itu cesium dan kalium biasanya di gunakan dalam sel fotolistrik. Unsur- unsure ini mempunyai keelektronegatifan kecil oleh sebab itu membentuk senyawa ion (menghasilkan senyawa dengan perbedaan kelektronegatifan besar).

Tabel sifat-sifat logam golongan 1.

 

http://iqmal.staff.ugm.ac.id

Terlihat di tabel , titik leleh, titik didih dan kerapatan logam alkali rendah dan logam-logam itu sangat lunak. Karena kulit elektron terluarnya hanya mengandung satu elektron s,. energi ionisasi logam-logam ini sangat rendah, dan kation mono logam alkali terbentuk dengan mudah. Analisis kualitatif logam alkali dapat dilakukan dengan uji nyala dengan menggunakan garis luminisensinya yang khas. Khususnya garis-D oranye dari Natrium digunakan dalam lampu natrium. Logam alkali dioksidasi oleh air dan akan melepaskan gas hidrogen karena rendahnya potensial reduksi

logam-logam tersebut..Kereaktifan litium terendah, natrium bereaksi dengan hebat, kalium, rubidium, dan cesium bereaksi disertai ledakan.Oleh karena itu harus ditangani dengan sangat hati-hati dan disimpan dalam minyak tanah atau hidrokarbon yang inert.

 

        

 http://iqmal.staff.ugm.ac.id

            Unsur-unsur alkali adalah reduktor kuat. Karena logam alkali adalah reduktor kuat, logam-logam ini juga digunakan untuk sebagai reduktor.Kekuatan reduktor dapat dilihat dari potensial elektroda. Diantara unsur-unsur alkali litium adalah reduktor terkuat dengan potensial elektroda sebesar -3,05volt sedangkan natrium adalah unsure alkali yang paling rendah yaitu -2,71 volt. Karena keaktifannya yang tinggi pada halogen, logam alkali penting dalam sintesis organik dan anorganik yang menghasilkan halide logam alkali sebagai hasil reaksi kondensasi dan metatesis. dari elektron yang terlarut. Jadi, proses pelarutan disertai dengan pemisahan atom logam menjadi ion logam alkali dan elektron yang tersolvasi dalam amonia, menurut persamaan :

Larutan logam alkali dalam amonia bersifat konduktif dan paramagnetik. Larutan yang sangat kuat daya reduksinya ini digunakan untuk reaksi reduksi khusus atau sintesis kompleks logam dan polihalida. Larutan ini adalah penghantar listrik yang baik dibandingkan dengan larutan garam. Daya hantarnya hampir sama dengan daya hantar logam murni.

Ø  Sifat Fisis

ü  Secara umum, logam alkali ditemukan dalam bentuk padat. Kecuali Cs (cesium) yang berbentuk cair jika suhu lingkungan pada saat pengukuran melebihi 28^OC. Meskipun mereka adalah logam paling kuat, tetapi secara fisik mereka lunak bahkan bisa diiris menggunakan pisau. Hal ini karena mereka hanya memiliki satu elektron valensi pada kulit terluarnya. Sedangkan jumlah kulitnya makin bertambah dari atas ke bawah dalam tabel unsur periodik. Sehingga ikatan antar logamnya lemah.

ü  Titik didih adalah titik suhu perubahan wujud dari cair menjadi gas. Dan titik leleh adalah titik suhu perubahan wujud dari padat ke cair. Dalam golongan IA, dari Li ke Cs kecenderungan titik didih dan titik lelehnya turun.

ü  Salah satu ciri khas dari logam alkali adalah memiliki sprektum emisi. Sprektum ini dihasilkan bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala bunsen, atau dengan mengalirkan muatan listrik pada uapnya. Ketika atom diberi energi (dipanaskan) elektronnya akan tereksitasi ke tingkat yang lebih tinggi. Ketika energi itu dihentikan, maka elektronnya akan kembali lagi ke tingkat dasar sehingga memancarkan energi radiasi elektromagnetik. Menurut Neils Bohr, besarnya energi yang dipancarkan oleh setiap atom jumlahnya tertentu (terkuantitas) dalam bentuk spektrum emisi. Sebagian anggota spectrum terletak di daerah sinar tampak sehingga akan memberikan warna-warna yang jelas dan khas untuk setiap atom.

Ø  Sifat kimia

ü  Energi Ionisasi

      Energi ionisasi pertama adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling lemah dari satu mol atom dalam keadaan gas. Energi ionisasi dalam satu golongan berhubungan erat dengan jari-jari atom. Jari-jari atom pada golongan alkali dari Li ke Cs jari-jarinya semakin besar, sesuai dengan pertambahan jumlah kulitnya. Semakin banyak jumlah kulitnya, maka semakin besar jari-jari atomnya. Semakin besar jari-jari atom, maka daya tarik antara proton dan elektron terluarnya semakin kecil. Sehingga energy ionisasinya pun semakin kecil.

Pada logam alkali yang memiliki satu elektron valensi ia akan lebih mudah membentuk ion positif agar stabil dengan melepas satu elektron tersebut. Li menjadi Li+, Na menjadi Na+, K manjadi K+ dan yang lainnya. Jari-jari ionnya mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan jari-jari atomnya, karena ion logam alkali membentuk ion positif. Ion positif mempunyai jumlah elektron yang lebih sedikit dibandingkan atomnya. Berkurangnya jumlah elektron menyebabkan daya tarik inti

ü  Kereaktifan

Logam alkali sangat reaktif dibandingkan logam golongan lain. Selain disebabkan oleh jumlah elektron valensi yang hanya satu dan ukuran jari-jari atom yang besar, sifat ini juga disebabkan oleh harga energi ionisaisnya yang lebih kecil dibandingkan logam golongan lain. Dari Li sampai Cs harga energi ionisai semakin kecil sehingga logamnya semakin reaktif. Kereaktifan logam alkali dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, oksigen, unsur-unsur halogen, dan hidrogen.

Ø  Alkali Tanah

Kalsium, 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

 

http://jabirbinhayyan.files.wordpress.com

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 kebawah 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_(s) + 2H₂O_(l) ⎯⎯→ Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)

Logam alkali tanah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida. Barium dapat membentuk peroksida. Barium peroksida terbentuk pada suhu rendah dan terurai menjadi oksida pada 700°C. Kalsium, stronsium, dan barium bereaksi dengan hidrogen membentuk logam hidrida. Adapun magnesium dapat bereaksi dengan hidrogen pada tekanan tinggi dengan bantuan katalis MgI₂.

Ca_(s) + H_2(g) ⎯⎯→ CaH_2(s)

Semua unsur alkali tanah bereaksi langsung dengan halogen membentuk halida, dengan nitrogen dapat membentuk nitrida pada suhu tinggi, misalnya magnesium nitrida:

Mg_(s) + N_2(g)⎯⎯→Mg₃N_2(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.

Ø  Sifat Fisik

ü Lebih keras dan padat dibandingkan natrium dan kalium

ü 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.

ü Tiga elemen ini memberikan karakteristik warna ketika dipanaskan dalam api:

Putih cemerlang : Mg

Merah bata : Ca

Merah : Sr

Hijau : Ba

ü 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.

Ø  Sifat Kimia

ü  Sifat-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) + O_{2 (g)}                  2MgO _(s)

Ca _(s) + Cl_{2 (g)}                CaCl_{2 (s)}

ü  Semua logam kecuali berilium membentuk oksida di udara pada suhu kamar yang menumpulkan permukaan logam. Barium begitu reaktif akan disimpan dalam minyak.

ü  Semua logam kecuali berilium mengurangi air dan asam encer hidrogen:

Mg _(s) + 2H ⁺ _(aq)                    Mg _(aq) + H_{2 (g)}

ü  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.

ü  Kalsium, strontium dan barium dapat mengurangi gas hidrogen ketika dipanaskan, membentuk hidrida:

Ca _(s) + H_{2 (g)}                   CaH_{2 (s)}

III.            Reaksi-reaksi Logam Alkali dan Alkali Tanah

Ø  Reaksi-reaksi Logam Alkali

1.    Reaksi logam alkali dengan air

Logam alkali bereaksi dengan air membentuk senyawa hidroksida dan gas H₂.

Jika M adalah logam alkali, maka reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:

2M_(s) + H₂O_(l)               2MOH_(aq) + H_2(g)

Reaksi berlangsung semakin hebat dengan pertambahan nomor atom dari Li ke Cs. Hal ini disebabkan dalam satu golongan dari atas ke bawah jumlah kulit semakin banyak sehingga semakin mudah melepaskan elektron terluar yang nantinya digunakan untuk berikatan dengan unsur atau senyawa lain.

2.    Reaksi logam alkali dengan oksigen

Logam alkali bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa oksida, senyawa peroksida, dan senyawa superoksida. Persamaan umumnya adalah sebagai berikut:

Senyawa oksida (O^2-) 4M_(s) + O_2(g)                 2M₂O_(s)

Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida

4Na_(s) + O_2(g)                 2NaO_(s)

Senyawa peroksida (O₂^2-) 2M_(s) + O_2(g)               M₂O_2(s)

Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan peroksida

2K_(s) + O_2(g)                 K₂O_2(s)

Senyawa superoksida (O^2-) M_(s) + O_2(g)            MO_2(s)

Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida

Rb_(s) + O_2(g)               RbO_2(s)

Senyawa oksida dihasilkan apabila reaksi melibatkan jumlah oksigen terbatas; sedangkan senyawa peroksida dan superoksida diperoleh dari reaksi dengan jumlah oksigen berlebih.

3.    Reaksi logam alkali dengan halogen

Logam alkali bereaksi dengan halogen membentuk senyawa halida.

Persamaan umum reaksi antara logam alkali (M) dengan halogen (X) sebagai berikut:

2M_(s) + X_2(g)              2MX_(s)

Contoh reaksi logam alkali dengan halogen:

2Li_(s) + Cl_2(g)              2LiCl_(s) (Litium klorida)

4.    Reaksi logam alkali dengan hidrogen

Logam alkali bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida merupakan senyawa ionik kristal yang berwarna putih. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut:

2M_(s) + H_2(g)              2MH_(s)

Contoh reaksi logam alkali dengan hydrogen:

2Na_(s) + H_2(g)                2NaH_(s)

Ø   Reaksi-reaksi Logam Alkali Tanah

a. 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) + H_2(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) + O_{2 (g)} → 2MgO_(s)

Ba_(s) + O_2(g) (berlebihan) → BaO_2(s)

Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg₃N₂).

4Mg_(s) + ½ O_2(g) + N_{2 (g)} → MgO_(s) + Mg₃N_2(s)

Bila Mg₃N₂ direaksikan dengan air maka akan didapatkan gas NH₃.

Mg₃N_2(s) + 6H₂O_(l) → 3Mg(OH)_2(s) + 2NH_3(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) + N_2(g) → Mg₃N_2(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) + Cl_2(g) → CaCl_2(s)

IV.            Sumber dan Ekstraksi Logam Alkali dan Alkali Tanah

Ø  Alkali

Senyawa-senyawa alkali yang paling banyak terdapat di alam adalah senyawa natrium dan kalium. Unsur alkali yang paling sedikit dijumpai adalah fransium, sebab unsur ini bersifat radioaktif dengan waktu paro pendek 21 menit, sehingga mudah berubah menjadi unsur lain. Natrium terutama didapatkan pada air laut dalam bentuk garam NaCl yang terlarut. Konsentrasi ion Na+ pada air laut adalah 0,47 molar. NaCl kita temui juga dibeberapa daerah sebagai mineral pada halit (batu karang NaCl). Selain berupa NaCl, natrium tersebar di kulit bumi sebagai natron (Na₂C0₃.10H₂0), kriolit (Na₃AlF₆), sendawa chili (NaNO₃), albit (Na₂).Al₂O₃.3SiO₂) dan boraks (Na₂B₄O₇.1OH₂).

Kalium terdapat dikulit bumi sebagai mineral silvit (KCl), karnalit (KCl.MgCl₂.6H₂O),sendawa (KNO₃), dan feldspar (K₂O.Al₂O₃.3SiO₂). Dalam tumbuh-tumbuhan, kalium banyak terkandung sebagai garam oksalat dan tatrat. Jika tumbuh-tumbuhan diperabukan, kita memperoleh K₂CO₃. Sebagai unsur-unsur alkali yang paling banyak dijumpai di alam,tidak aneh jika unsur natrium dan kalium ikut berperan dalam metabolisme pada tubuh makhluk hidup. Pada tubuh man usia dan hewan, ion-ion Na+ dan K+ berperan dalam menghantarkan konduksi saraf, serta dalam memelihara keseimbangan osmosis dan pH darah. Pada tumbuh-tumbuhan, ion K+ jauh lebih penting dari pada ion Na+, sebab ion K+ merupakan zat esensial untuk pertumbuhan. Adapun logam-logam alkali lainnya sedikit dijumpai di alam. Jumlah litium relatif lebih banyak daripada sesium dan rubidium. Ketiga unsur ini (Li,Cs dan Rb) terdapat dalam mineral fosfat trifilit, dan pada mineral silikat lepidolit kita temukan litium yang bercampur dengan alumunium.

Ekstraksi adalah pemisahan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam-logam alkali tanah adalah reduktor kuat sehingga tidak mungkin diperoleh dengan mereduksi oksidanya, oleh karena itu logam-logam ini diperoleh dengan proses elektrolisis. Elektrolisis larutan dalam air, tidak berhasil memperoleh logam kecuali menggunakan katoda merkuri yang menghasilkan amalgam.Akan tetapi sukar memperoleh logam murni dari amalgam.

a.     Metode Elektrolisis

Logam Li dan Na adalah reduktor kuat sehingga tidak mungkin diperoleh dengan mereduksi oksidanya. Oleh karena itu logam-logam ini diperoleh dengan cara elektrolisis.

Elektrolisis Li

Sumber logam Li adalah spodumene [LiAl(SO)₃]. Spodumene dipanaskan pada suhu 100^oC, lalu dicampur dengan H₂SO₄ panas, dan dilarutkan ke air untuk memperoleh larutan Li₂SO_4. kemudian, Li₂SO₄ direksikan dengan Na₂CO₃ membentuk Li₂CO₃ yang sukar larut.

Li­­­₂SO₄ + Na₂CO₃ → Li­­­₂CO₃ + Na₂SO₄ Setelah itu, Li₂CO₃ direaksikan dengan HCl untuk membentuk LiCl.

Li­­­₂CO₃ + 2HCl → 2LiCl + H₂O + CO₂ Li dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan LiCl.

Katoda : Li⁺ + e^- → Li

Anoda : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

Karena titik leleh LiCl tinggi (>600^oC), biaya elektrolisis menjadi mahal. Namun, biaya dapat ditekan dengan cara menambahkan KCl (55% LiCl dan 45% KCl) yang dapat menurunkan titik leleh menjadi 430^oC.

Elektrolisis Natrium

Na diperoleh dari elektrolisis leburan garam kloridanya yang dilakukan dengan menggunakan ”downs cell” . Elektrolisis lelehan NaCl dilakukan didalam sel silinder dengan menambahkan CaCl₂ untuk menurunkan titih leleh dari NaCl dari 801⁰C menjadi 580⁰C. Akan tetapi dari elektrolisis tidak diperoleh Ca. Hal ini disebabkan karena Ca lebih sulit tereduksi dibanding Na karena potensial reduksi Ca lebih rendah dibanding Na.

Sumber utama logam natrium adalah garam batu dan air laut. Na hanya dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan NaCl.

Katoda : Na⁺ + e^- → Na

Anoda : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

b.    Metode reduksi

Untuk mendapatkan logam K, Rb, dan Cs dilakukan metode reduksi sebab jika dengan metode elektrolisis logam ini cenderung larut dalam larutan garamnya.

Reduksi K

Sumber utama logam K adalah silvit (KCl). Logam ini didapatkan dengan mereduksi lelehan KCl. Na + KCl ↔ K + NaCl

Reaksi ini berada dalam kesetimbangan karena K mudah menguap maka K dapat dikeluarkan dari sistem. Dan kesetimbangan akan tergeser ke kanan untuk memproduksi K. Suhu optimum beroperasinya downs cell 772⁰C, sementara titik leleh KCl 850⁰C dan pada suhu tersebut K akan berwujud gas sehingga K tidak mungkin dipisahkan atau diisolasi dengan menggunakan downs cell. Oleh karena itu logam K, Rb, Cs diisolasi dengan mereaksikan garam kloridanya dengan Na

Na(g) + MCl (l) → M(g) + NaCl(l)

Dengan cara elektrolisis leburan atau lelehan garamnya.

Contoh :	NaCl (l)		Na+ (l)	+ Cl- (l)
	Katoda		Na+ (l)	+ e-	®	Na (s)
	Anoda		Cl- (l)		®	1/2 Cl2 (g)	+ e-
	---------------------------------------------------------
			Na+ (l)	+ Cl- (l)	-->	Na (s)	+ 1/2 Cl2 (g)

Ø  Alkali tanah

Di 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)  

Mineral 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.    Logam 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(SiO₆)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]

V.              Identifikasi Alkali dan Alkali Tanah

Ø  Alkali

Ø  Alkali Tanah

Lambang Unsur	Nama Unsur	Warna nyala
Be	Berilium	Putih
Mg	Magnesium	Putih
Ca	Calsium	Jingga-Merah
Sr	Stronsium	Merah
Ba	Barium	Hijau

VI.            Kegunaan Logam Alkali dan Alkali Tanah

Ø  Alkali

Logam alkali yang banyak digunakan adalah natrium. Berlimpahnya senyawa natrium dialam menyebabkan logam ini relatif murah dibandingkan dengan logam-logam alkali yang lain. Disamping sebagai pemindah panas dan sebagai getter, logam natrium memiliki beberapa kegunaan lain sebagai berikut.

a) Emisi warna kuning yang cemerlang tatkala dipanaskan menyebabkan uap

natrium dipakai sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya atau pada kendaraan.sinar

kuning natrium ini mempunyai kemampuan untuk menembus kabut.

b) Logam natrium digunakan sebagai reduktor dalam pembuatan logam titanium dari senyawanya.

TiCl₄ + 4Na ± > Ti +4NaCl

c) Logam natrium digunakan dalam pembuatan tetra etil timbal, zat ini ketukan yang ditambahkan pada bensin.

 d) NaCl, Garam dapur (garam meja); bahan baku pembuatan NaOH,Na₂CO₃, logam Na,

dan gas klorin.

e) NaOH, Soda kaustik; bahan utama dalam industri sabun,kertas dan tekstil; pemurnian

bauksit; ekstrasi senyawa-senyawa aromatic dari batubara.

f) Na₂CO₃, Soda cuci; pelunak kesadahan air; zat pembersih (cleanser) peralatan rumah

tangga; industri gelas.

g) NaHCO₃, Soda (soda kue); campuran pada minuman dalam botol (beverage) agar

menghasilkan CO₂; bahan pemadam api; obat-obatan; bahan pembuat kue.

h) NaNO₃, Pupuk; bahan pembuatan senyawa nitrat yang lain

i) NaNO₂, Pembuatan zat warna (proses diazotasi); pencegahan korosi.

j) Na₂SO₄, garam Glauber;obat pencahar (cuci perut); zat pengering untuk senyawa

organik.

k) KCl, Pupuk; bahan pembuat logam kalium dan KOH

l) KOH, Bahan pembuat sabun mandi; elektrolit batu baterai batu alkali.

m) KBr, Obat penenang saraf (sedative); pembuat plat potografi.

n) KClO₃, Bahan korek api, mercon, zat peledak.

o) KIO₃, Campuran garam dapur (sumber iodine bagi tubuh manusia).

Ø  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.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia dan Edi Kurniawan.2001.Kimia Unsur dan Radiokimia.Bandung: PT Citra Aditya Bakti.

http://www.chem-is-try.org

iqmal.staff.ugm.ac.id

old.inorg-phys.chem.itb.ac.id

http://www.artikelkimia.infoTop of Form