Makalah Kimia Alkali Tanah

Nama : Widya Marselina Giawa
Kelas : XII IPA
Mapel : Kimia
G.P : Ib. Venila Sipayung
T.A : 2011 – 2012
Sekolah : Y.P. Santo Paulus, Martubung Medan
DAFTAR ISI
Kata pengantar………………………………………………………………………
Daftar Isi……………………………………………………………………………..
Kelimpahan Logam Alkali………………………………………………………….
Sifat – sifat Logam Alkali…………………………………………………………..
Golongan IA A. Litium……………………………………………………………………..
B. Natrium……………………………………………………………………
C. Kalium…………………………………………………………………….
D. Rubidium………………………………………………………………....
E. Sesium…………………………………………………………………….
F. Fransium………………………………………………………………….
Reaksi – reaksi Logam Alkali……………………………………………………...
Kesimpulan …………………………………………………………………………
Daftar Pustaka………………………………………………………………………


LOGAM ALKALI

Kata alkali berasal dari bahasa arab yang berarti abu, air abu bersifat basa. Kata alkali ini menunjukkan bahwa kecenderungan sifat logam alkali adalah membentuk basa. Logam alkali adalah unsure – unsure golongan IA ( kecuali Hidrogen), yaitu Litium, Natrium, Kalium, Rubidium, Sesium dan Fransium.Oleh karena logam – logam golngan IA membentuk basa-basa kuat yang larut air. *Kelimpahan logam alkali di alam Logam alkali merupakan logam yang sangat reaktif, di alam tidak berada dalam keadaan bebas, melainkan dalam keadaan terikat dalam bentuk senyawanya. Contoh 1. Natrium : • NaCl • Kriolit • Aluminosilikat ( NaAlSiO3) • Sendawa chili (NaNO3) • Soda Abu (Na2CO3) 2. Litium : • Spodumen LiAl(SiO3) 3. Kalium (K) : • Silvit (KCL) • Karnalit(KCL MgCl26H2O) • Veldvaat (K2OAl2O33SiO3) 4. Rubidium (Rb) : • Sel fotolistrik 5. Sesium (Cs) : • Pollusit (CsAl(SiO3)2) 6. Fransium ( Fr ) : • Bijih uranium zat radioaktif . *Sifat – Sifat Logam Alkali 1. Sifat Fisis Sifat – sifat fisis logam alkali cenderung beraturan. Dari atas ke bawah, jari – jari atom dan massa jenis bertambah, sedankan titik leleh dan titik didih berkurang. Sementara itu, energi pengionan dan keelektronegatifan berkurang. Potensial elektrode dari atas ke bawah cenderung bertambah, kecuali litium, yang mempunya potensial elektroda paling besar. 2. Sifat Kimia Logam alkali merupakan logam yang paling reaktif. Semakin reaktif logam, semakin mudah logam itu melepaskan elektron, sehingga energi ionisasi alkali cenderung rendah. Logam alkali memiliki energi ionisasi yang semakin rendah dari atas ke bawah. Sehingga kereaktifan logam alkali semakin meningkat dari atas ke bawah. Hampir semua senyawa logam alkali bersifat ionik dan mudah larut dalam air. Sejarah litium (Yunani, lithos, batu). Ditemukan oleh Arfvedson pada tahun 1817, litium merupakan unsur logam teringan, dengan berat jenis sekitar setengahnya air. Sumber Litium tidak ditemukan sebagai unsur tersendiri di alam; ia selalu terkombinasi dalam unit-unit kecil pada batu-batuan berapi dan pada sumber-sumber mata air. Mineral-mineral yang mengandung litium contohnya: lepidolite, spodumeme, petalite, dan amblygonite. Di Amerika Serikat, litium diambil dari air asin di danau Searles Lake, di negara bagian California dan Nevada. Deposit quadramene dalam jumlah besar ditemukan di California Utara. Logam ini diproduksi secara elektrolisis dari fusi klorida. Secara fisik, litium tampak keperak-perakan, mirip natrium (Na) dan kalium (K), anggota seri logam alkali. Litium bereaksi dengan air, tetapi tidak seperti natrium. Litium memberikan nuansa warna pelangi yang indah jika terjilat lidah api, tetapi ketika logam ini terbakar benar-benar, lidah apinya berubah menjadi putih. Kegunaan Sejak Perang Dunia II, produksi logam litium dan senyawa-senyawanya menjadi berkali lipat. Karena logam ini memiliki spesifikasi panas yang tertinggi di antara benda-benda padat, seringkali digunakan pada aplikasi transfer panas. Tetapi perlu diingat bahwa logam ini sangat mudah aus atau korosif dan perlu penanganan tertentu. Litium digunakan sebagai bahan campuran logam, sintesis senyawa organik dan aplikasi nuklir. Unsur ini juga digunakan sebagai bahan anoda pada baterai karena memiliki potensial elektrokimia yang tinggi. Elemen litium digunakan pula untuk pembuatan kaca dan keramik spesial. Kaca pada teleskop di gunung Palomar mengandung litium. Bersama dengan litium bromida, keduanya digunakan pada sistem pendingin dan penghangat ruangan. Lithium stearat digunakan untuk sebagai lubrikasi suhu tinggi. Senyawa-senyawa litium lainnya digunakan pada sel-sel kering dan baterai. Sejarah Natrium (Inggris, soda; Latin, sodanum, obat sakit kepala). Sebelum Davy berhasil mengisolasi unsur ini dengan cara elektrolisis soda kaustik, natrium (unsur ini disebut sodium dalam bahasa Inggris), telah dikenal dalam berbagai suatu senyawa. Sumber Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali. Jaman sekarang ini, sodium dibuat secara komersil melalui elektrolisis fusi basah natrium klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis natrium hidroksida, seperti yang pernah digunakan beberapa tahun lalu. Sifat-sifat Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius. Kegunaan Logam natrium sangat penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam persiapan senyawa-senyawa organik. Logam ini dapat di gunakan 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. Senyawa-senyawa Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah natrium klorida (garam dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti soda niter, amphibole, zeolite, dsb. Senyawa natrium juga penting untuk industri-industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam. Sabun biasanya merupakan garam natrium yang mengandung asam lemak tertentu. Pentingnya garam sebagai nutrisi bagi binatang telah diketahui sejak zaman purbakala. Di antara banyak senyawa-senyawa natrium yang memiliki kepentingan industrial adalah garam dapur (NaCl), soda abu (Na2CO3), baking soda (NaHCO3), caustic soda (NaOH), Chile salpeter (NaNO3), di- dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat (hypo, Na2S2O3 . 5H20) and borax (Na2B4O7 . 10H2O). Isotop-isotop Ada tiga belas isotop natrium. Kesemuanya tersedia di Los Alamos National Laboratory. Penanganan Logam natrium harus ditangani dengan hati-hati. Logam ini tidak dapat diselubungi dalam kondisi inert sehingga kontak dengan air dan bahan-bahan lainnya yang membuat natrium bereaksi harus dihindari. Kalium (Inggris, potasium; Latin, kalium, Arab, qali, alkali). Ditemukan oleh Davy pada tahun 1807, yang mendapatkannya dari caustic potash (KOH). Ini logam pertama yang diisolasi melalui elektrolisis. Dalam bahasa Inggris, unsur ini disebut potassium. Sumber Logam ini merupakan logam ketujuh paling banyak dan terkandung sebanyak 2.4% (berat) di dalam kerak bumi. Kebanyakan mineral kalium tidak terlarut dalam air dan unsur kalium sangat sulit diambil dari mineral-mineral tersebut. Mineral-mineral tertentu, seperti sylvite, carnalite, langbeinite, dan polyhalite ditemukan di danau purba dan dasar laut yang membentuk deposit dimana kalium dan garam-garamnya dengan mudah dapat diambil. Kalium ditambang di Jerman, negara bagian-negara bagian New Mexico, California, dan Utah. Deposit besar yang ditemukan pada kedalaman 3000 kaki di Saskatchewan, Kanada diharapkan menjadi tambang penting di tahun-tahun depan. Kalium juga ditemukan di samudra, tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit ketimbang natrium. Produksi Kalium tidak ditemukan tersendiri di alam, tetapi diambil melalui proses elektrolisis hidroksida. Metoda panas juga lazim digunakan untuk memproduksi kalium dari senyawa-senyawa kalium dengan CaC2, C, Si, atau Na. Kegunaan Permintaan terbanyak untuk kalium adalah untuk pupuk. Kalium merupakan bahan penting untuk pertumbuhan tanaman dan ditemukan di banyak tanah. Campuran logam natrium dan kalium (NaK) digunakan sebagai media perpindahan panas. Banyak garam-garam kalium seperti hidroksida, nitrat, karbonat, klorida, klorat, bromida, ioda, sianida, sulfat, kromat dan dikromat sangat penting untuk banyak kegunaan. Sifat-sifat Unsur ini sangat reaktif dan yang paling elektropositif di antara logam-logam. Kecuali litium, kalium juga logam yang sangat ringan. Kalium sangat lunak, dan mudah dipotong dengan pisau dan tampak keperak-perakan pada permukaan barunya. Elemen ini cepat sekali teroksida dengan udara dan harus disimpan dalam kerosene (minyak tanah). Seperti halnya dengan logam-logam lain dalam grup alkali, kalium mendekomposisi air dan menghasilkan gas hidrogen. Unsur ini juga mudah terbakar pada air. Kalium dan garam-garamnya memberikan warna ungu pada lidah api. Isotop 17 isotop kalium telah diketahui. Kalium normal mengandung 3 isotop, yang satu pada 40 derajat Kelvin (.0118%) merupakan isotop radioaktif dengan paruh waktu 1.28 x 109 tahun. Penanganan Radioaktivitas yang ada pada kalium tidak terlalu berbahaya Rubidium (Latin, rubidus, merah menyala). Ditemukan oleh Bunsen dan Kirchoff pada tahun 1861 di dalam mineral lepidolite dengan menggunakan spektroskop. Sumber Unsur ini ternyata ditemukan lebih banyak dari yang diperkirakan beberapa tahun lalu. Sekarang ini, rubidium dianggap sebagai 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. Ia ditemukan di lepidolite sebanyak 1.5% dan diproduksi secara komersil dari bahan ini. Mineral-mineral kalium, seperti yang ditemukan pada danau Searles, California, dan kalium klorida yang diambil dari air asin di Michigan juga mengandung rubidium dan sukses diproduksi secara komersil. Elemen ini juga ditemukan bersamaan dengan cesium di dalam deposit pollucite di danau Bernic, Manitoba. Sifat-sifat Rubidium dapat menjelma dalam bentuk cair pada suhu ruangan. Ia merupakan logam akali yang lembut, keperak-perakan dan unsur akali kedua yang paling elektropositif. Ia terbakar secara spontan di udara dan bereaksi keras di dalam air, membakar hidrogen yang terlepaskan. Dengan logam-logam alkali yang lain, rubidium membentuk amalgam dengan raksa dan campuran logam dengan emas, cesium dan kalium. Ia membuat lidah api bewarna ungu kekuning-kuningan. Logam rubidium juga dapat dibuat dengan cara mereduksi rubidium klorida dengan kalsium dan dengan beberapa metoda lainnya. Unsur ini harus disimpan dalam minyak mineral yang kering, di dalam vakum atau diselubungi gas mulia. Isotop Ada 24 isotop rubidium. Isotop rubidium yang ditemukan secara alami ada dua, 85Rb dan 87Rb. Rb-87 terkandung sebanyak 27.85% dalam rubidium alami dan isotop ini merupakan pemancar beta dengan paruh waktu 4.9 x 1010 tahun. Rubidium cukup radioaktif sehingga dia dapat mengekspos photographic film dalam 30 sampai 60 hari. Rubidium membentuk empat oksida: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, Rb2O4. Kegunaan Karena rubidium sangat mudah diionasi, unsur ini pernah dipikirkan sebagai bahan bakar mesin ion untuk pesawat antariksa. Hanya saja, cesium sedikit lebih efisien untuk hal ini. Unsur ini juga pernah diajukan untuk digunakan sebagai fluida penggerak turbin uap dan untuk generator elektro-panas menggunakan prinsip kerja magnetohydrodynamic dimana ion-ion rubidium terbentuk oleh energi panas pada suhu yang tinggi dan melewati medan magnet. Ion-ion ini lantas mengantar listrik dan bekerja seperti amature sebuah generator sehingga dapat memproduksi aliran listrik. Rubidium juga digunakan sebagai getter dalam tabung-tabung vakum dan sebagai komponen fotosel. Ia juga telah digunakan dalam pembuatan kaca spesial. RbAg4I5 sangat penting karena memiliki suhu ruangan tertinggi sebagai konduktor di antara kristal-kristal ion. Pada suhu 20 derajat Celcius, konduktivitasnya sama dengan larutan asam sulfur. Sifat ini memugkinkan rubidium digunakan pada aplikasi untuk baterai super tipis dan aplikasi lainnya. Sesium (Latin, caesius, biru langit). Sesium ditemukan secara spektroskopik oleh Bunsen dan Kirchohoff pada tahun 1860 dalam air mineral dari Durkheim. Sumber Sesium merupakan logam alkali yang terdapat di lepidolite, pollucte (silikat aluminum dan Sesium basah) dan di sumber-sumber lainnya. Salah satu sumber terkaya yang mengandung Sesium terdapat di danau Bernic di Manitoba, Kanada. Deposit di danau tersebut diperkirakan mengandung 300.000 ton pollucite yang mengandung 20% Sesium. Unsur ini juga dapat diisolasi dengan cara elektrolisis fusi sianida dan dengan beberapa metoda lainnya. Sesium murni yang bebas gas dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi panas Sesium azida. Sifat-sifat Karakteristik metal ini dapat dilihat pada spektrum yang memiliki dua garis biru yang terang dan beberapa di bagian merah, kuning dan hijau. Elemen ini putih keperak-perakan, lunak dan mudah dibentuk. Sesium merupakan elemen akalin yang paling elektropositif. Sesium, galium dan raksa adalah tiga logam yang berbentuk cair pada suhu ruangan. Sesium bereaksi meletup-letup dengan air dingin, dan bereaksi dengan es pada suhu di atas 116 derajat Celsius. Sesium hidroksida, basa paling keras yang diketahui, bereaksi keras dengan kaca. Kegunaan Karena Sesium memiliki ketertarikan dengan oksigen, logam ini dijadikan penarik pada tabung-tabung elektron. Ia juga digunakan dalam sel-sel fotoelektrik, dan sebagai katalis di hydrogenasi senyawa-senyawa tertentu. Logam ini baru-baru saja ditemukan aplikasinya pada sistim propulsi. Sesium digunakan pada jam atom dengan akurasi sebesar 5 detik dalam 300 tahun. Senyawa-senyawanya yang penting adalah klorida dan nitrat. Isotop Sesium memiliki isotop paling banyak di antara unsur-unsur tabel periodik, sebanyak 32 dengan massa yang berkisar dari 114 sampai 145. Fransium Elemen ini ditemukan pada tahun 1993 oleh Marguerite Perey, ilmuwan Curie Institute di Paris. Fransium yang merupakan unsur terberat seri logam-logam alkali, muncul sebagai hasil disintegrasi unsur actinium. Ia juga bisa dibuat secara buatan dengan membombardir thorium dengan proton-proton. Walau fransium secara alami dapat ditemukan di mineral-mineral uranium, kandungan elemen ini di kerak bumi mungkin hanya kurang dari satu ons. Fransium juga merupakan elemen yang paling tidak stabil di antara 101 unsur pertama di tabel periodik. Ada 33 isotop fransium yang dikenal. Yang paling lama hidup 223Fr (Ac, K), anak 227Ac, memiliki paruh waktu selama 22 menit. Ini satu-satunya isotop fransium yang muncul secara alami. Karena isotop-isotop fransium lainnya sangat labil, sifat-sifat fisik mereka diketahui dengan cara teknik radiokimia. Sampai saat ini unsur belum pernah dipersiapkan dengan berat yang memadai atau diisolasi. Sifat-sifat kimia fransium sangat mirip dengan Sesium. REAKSI-REAKSI LOGAM ALKALI Logam alkali merupakan logam yang sangat reaktif, sehingga mudah bereaksi dengan zat lain membentuk senyawa logam alkali. Berikut akan dipaparkan berbagai jenis reaksi logam alkali yaitu, reaksi logam alkali dengan air, reaksi logam alkali dengan oksigen, reaksi logam alkali dengan halogen, dan reaksi logam alkali dengan hydrogen. 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) + H2(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 electron terluar yang nantinya digunakan untuk berikatan dengan unsure atau senyawa lain. Contoh reaksi logam alkali dengan air: 2Li(s) + H2O(l) --> 2LiOH(aq) + H2(g) 2Na(s) + H2O(l) --> 2NaOH(aq) + H2(g) 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 (O2-) 4M(s) + O2(g) --> 2M2O(s) Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida 4Na(s) + O2(g) --> 2NaO(s) Senyawa peroksida (O22-) 2M(s) + O2(g) --> M2O2(s) Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan peroksida 2K(s) + O2(g) --> K2O2(s) Senyawa superoksida (O2-) M(s) + O2(g) --> MO2(s) Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida Rb(s) + O2(g) --> RbO2(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) + X2(g) --> 2MX(s) Contoh reaksi logam alkali dengan halogen: 2Li(s) + Cl2(g) --> 2LiCl(s) (Litium klorida) Kesimpulan • Kata alkali berasal dari bahasa arab yang berarti abu, air abu bersifat basa. Kata alkali ini menunjukkan bahwa kecenderungan sifat logam alkali dan alkali tanah dalah membentuk basa. • 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. • Sifat lain logam alkali, memiliki titik leleh rendah, densitas rendah, sangat lunak. • Kecenderungan golongan alkali dengan meningkatnya nomor atom adalah: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 – lila/ungu, Cesium – biru.