makala alkali tanah

ALKALI TANAH

DI SUSUN OLEH :

Kelompok III

Latri D. S. Amahoru

M. Rezky Wailissa

M. Takdir Nurlette

M. S. Q. Tomagola

Pemerintah Kabupaten Maluku Tengah

Dinas Pendidikan Pemuda dan Olah Raga

SMA Negeri 2 Amahai

2011/2012

UNSUR-UNSUR  ALKALI  TANAH

Dalam sistem periodik unsur yang telah di pelajari sebelumnya telah di jelaskan bahwa logam alkali tanah adalah nama unsur golongan  IIA yang terdiri dari  Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Dan  Radium (Ra).  Golongan ini mempunyai banyak kemiripan sifat dengan golongan IA ( Logam Alkali), terutama dalam hal kemampuan membentuk basa. Namun basa yang di hasilkan oleh logam Al kali tanah lebih lemah di bandingkan dengan logam Al kali.Unsur-unsur golongan Al kali tanah pada umumnya di temukan dalam tanah dan berupa senyawa-senyawa yang tidak larut.Hal inilah yang menyebabkan golongan ini dinamakan logam Al kali tanah (Al kaline earth metal).

Logam Al kali tanah mempunyai banyak kemiripan sifat dengan logam Al kali, tetapi logam Al kali tanah kurang reaktif bila di bendingkan  dengan logam Al kali yang seperiode dengannya.  Hal ini terjadi karena logam Al kali tanah mempunyai jari-jari atom yang lebih kecil dari pada jari-jari atom logam Al kali sehingga energy ionisasi logam alkali tanah lebih besar.Selain itu logam alkali tanah mempunyai dua electron valensi sehingga ikatan antara atom-atomnya menjadi lebih kuat.

1.      Sifat-Sifat Logam Alkali Tanah

Beberapa sifat logam alkali tanah dapat dilihat dalam table berikut.

Sifat	Be	Mg	Ca	Sr	Ba
Nomor atom Konfigurasi electron Energi ionisasi pertama, kj/mol Keelektronegatifan (skala pauling) Jari-jari atom, A Densitas g/cm3 Kekerasan (skala mohs) Potensial reduksi standar (volt) M2+  +  2e-®  M	4 (He) 2s3 899 1,5 1,11 1,85 5 -1,70	12 (Ne) 3s2 738 1,2 1,60 1,74 2,0 -2,38	20 (Ar) 4s2 590 1,0 1,97 1,54 1,5 -2,76	38 (Kr) 5s2 590 1,0 2,15 2,6 1,8 -2,89	56 (Xe) 6s2 503 0,9 2,17 3,51 2 -2,90

a.       Unsur-unsur logam alkali tanah dalam satu golongan dari atas kebawah  (dari berilium ke barium), jari-jari atom bertambah besar sehingga energy ionisasi dan keeleektronegatifan berkurang. Hal ini berarti untuk logam alkali tanah dari atas kebawah kecenderungan melepas elektronnya untuk membentuk senyawa ion makin besar sehingga kereaktifan logam alkali tanah dari atas kebawah makin meningkat. senyawa dari logam alkali tanah bagian bawah (kalsium, strontium, dan barium) berbentuk senyawa ion, senyawa dari magnesium dan berilium bersifat kovalen.

b.      Potensial reduksi standar logam alkali tanah dari atas kebawah semakin nerkurang sehingga sifat reduktornya semakin bertambah. namun, terjadi sedikit penyimpangan yaitu sangat kecil potensial reduksi standar pada berilium. Hal ini terjadi karena energy ionisasi berilium relative besar. Dalam banyak hal berilium lebih mirip dengan alumanium dari golongan IIIA

c.       Titik cair dan titik didih logam alkali tanah dari atas kebawah cenderung menurun

d.      Dari berilium ke barium sifat basanya semakin bertambah

2.      Reaksi Logam Al kali Tanah Dengan Unsur Lain

a.       Reaksi dengan air

M(s)  +  2H₂O(l)® M(OH)₂(s)  +  H₂(g)  ( M = logam alkali tanah )

Reaksi Mg dengan air  pada suhu kamar berjalan lambat, dan akan berjalan lebih cepat jika menggunakan air panas. Berilium tidak bereaksi dengan air.

b.      Reaksi dengan Udara

Adanya pemanasan yang kuat menyebabkan logam alkali tanah terbakar di udara  membentuk oksida dan nitride.

2M(s)  +  O₂(g)®  2MO(s)

3M(s)  +  N₂(g)®  M₃N₂(s)

Logam alkali tanah, kecuali Be dan Mg terkorosi secara terus menerus di udara membentuk oksida, hidroksida, atau karbonat. Reaksi antara unsur Be atau Mg dengan udara juga dapat berlangsung tetapi terjadi korosi yang berlanjut dapat dihambat karena lapisan oksida yang  terbentuk melekat kuat pada permukaan logam.

c.       Reaksi dengan Hidrogen

Adanya pemanasan menyebabkan logam alkali tanah dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrogen.

M(s)  H₂(g)®  MH₂(g)

d.      Reaksi dengan Halogen (X₂)

Reaksi antara logam alkali tanah dengan halogen menghasilkan garam halida.

M(s)  +  X₂ (g) ®  MX₂(s)

e.       Reaksi dengan Belerang

Reaksi logam alkali tanah dengan belerang  menghasilkan senyawa sulfida.

M(s)  +  S(s)®  MS(s)

f.       Reaksi dengan asam dan basa

Semua logam alkali tanah dapat bereaksi dengan asam kuat ( contohnya HCl ) menghasilkan garam dan gas Hidrogen

M(s)  +  2HCl(aq)®  MCl(aq)  +  H₂(g)

Salah satu unsur logam alkali tanah yaitu Be, memiliki sifat amfoter, berilium selain dapat bereaksi dengan asam kuat juga dapat bereaksi dengan basa kuat.

Be(s)  +  2NaOH(aq)  +  2H₂O(l)®  Na₂Be(OH)₄(aq)  +  H₂(g)

BeO(s)  +  2NaOH(aq)  +  H₂O(l)®  Na₂Be(OH)₄(aq)

Be(OH)₂(s)  +  2NaOH(aq) ®  Na₂Be(OH)₄(aq)

3.      Kelarutan Senyawa Logam Alkali Tanah

Senyawa sulfat, karbonat, kromat, dan oksalat dan logam-logam alkali tanah makin sukar larut dengan bertambahnya nomor atom logam tersebut.Sebaliknya, untuk senyawa hidroksida logam alkali tanah makin mudah larut.Perhatikan table berikut.

Tabel tetapan hasil kelarutan (K_sp) senyawa-senyawa alkali tanah.

Anion Kation	OH-
Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+	2´10-18      (sukar larut) 1,8´10-11 (sukar larut) 5,5´10-6 (sedikit larut) 3,2´10-4 (mudah larut) 5´10-3 (mudah larut)	(besar) (mudah larut) (besar) (mudah larut) 9,1´10-6 (sedikit larut) 3,2´10-7 (sukar larut) 1,1´10-10 (sukart larut)	- 1´10-15                  suk                  4,8´10-9    ar                   lar 1,1´10-10    ut 5,1´10-9	(besar) (mudah larut) (besar) (mudah larut) 7,1´10-4 (mudah larut) 2,5´10-5 (sedikit larut) 1,2´10-10 (sukar larut)	(kecil)    (sukar larut) 8,6´10-5 (sedikit larut) 2´10-9 (sukar laru) 5´10-8 (sukar larut) 1,6´10-7 (sukar larut)

4.      Mineral-Mineral Sumber Unsur Alkali Tanah

Unsur	Mineral sumber unsur alkali tanah
Berilium Magnesium Kalsium Strontium Barium Radium	Beril ( Be3Al2(SiO3)6) Magnesit ( MgCO3 ), dolomit ( CaCO3.MgCO3 ), epsomit ( MgSO4.7H2O ), silikat, air laut, dan air asin Dolomit ( CaCO3.MgCO3 ), arogonit, merbel, batu kapur ( CaCO3 ) dan silikat Strontium Sulfat ( SrSO4 ) Barium Sulfat ( BaSO4 ) Pekblende

5.      Kegunaan Logam-Logam Alkali Tanah dan Senyawanya

a.       Berilium

v  Campuran logam berilium dengan tembaga dipakai sebagai bahan pembuat pegas, klip, dan sambungan listrik.

v  Untuk membuat jendela sinar X

v  Dipakai sebagai komponen reactor atom

b.      Magnesium

v  Campuran logam magnesium dan aluminium ( magnalium ) dipakai sebagai komponen pesawat terbang, rudal, dan bak truk

v  Magnesium dipakai untuk membuat kembang api dan lampu penerang pada potografi (blitz)

v  MgO ( magnesia ) digunakan sebagai bata tahan  panas/api untuk melapisi  tanur dan tempat pembakaran semen

v  Mg(OH)₂ disebut susu magnesia dipakai sebagai obat mag karena dapat menetralkan kelebihan asam lambung ( HCl ) dan juga sebagai bahan pasta gigi.

v  MgSO₄. 7H₂O digunakan sebagai obat pencahar yang dikenal dengan nama garam Epsom atau garam inggris.

c.       Kalsium (Ca)

v  Kalsium oksida ( CaO ) atau disebut kapur tohor, banyak digunakan dalam industri besi, baja, gula, air minum, kapur klorin, kalsium karbida, kalsium sianida, dan kalsium sianat

v  Kalsium hidroksida ( Ca(OH)₂)

Larutan kalsium hidroksida disebut air kapur.Kalsium hidroksida merupakan basa kuat, mudah mengikat CO₂ dari udara membentuk CaCO₃ dan menyebabkan air kapur menjadi keruh. Bubur kapur dan susu kapur digunakan dalam industri gula, untuk mengikat asam-asam dari tumbuhan. Kapur padam yang di campurkan pada adonan pasir dan semen, dapat merekatkan batu pada pendirian bangunan

v  Kalsium Sulfat ( CaSO₄ )

Kalsium sulfat yang tidak mengandung air disebut anhidrid, sedangkan jika mengandung dua molekul air Kristal dinamakan gips atau albast (CaSO₄.2H₂O ). Gips digunakan untuk membuat cetakan gigi dan  pembalut patah tulang.

v  Kalsium Karbonat ( CaCO₃ )

Kalsium karbonat menyusun rangka luar hewan, misalanya rumah siput, keong, dan batu karang serta pada cangkang ( kulit ) telur. Didalam air, kalsium karbonat terdapat dalam bentuk senyawa kalsium hidrogen karbonat ( Ca(HCO₃)(aq) ).

Air yang mengandung kalsium hydrogen karbonat disebut air sadah

v  Kalsium Karbida ( CaC₂)

Kalsium karbida atau karbit digunakan untuk membuat gas asetilen.

CaC₂(s)  +  H₂O(l)®  CaO(s)  +  C₂H₂(g)

Kalsium diperoleh dari pemanasan kapur tohor di campur karbon

CaO(s)  +  3C(s)®  CaC₂(s)  CO(g)

v  Kaporit ( Ca(OCl)₂)

Kaporit digunakan sebagai desinfektan pada air PAM dan kolam renang.

v  Senyawa Ca(H₂PO₄)₂

Senyawa ini dipakai sebagai pupuk superposfat ( TSP )

d.      Strontium

Senyawa strontium dapat dipakai sebagai bahan cat dan untuk membuat kembang api dengan nyala berwarna merah terang.

e.       Barium

Senyawa barium dapat dipakai sebagai nyala hijau pada kembang api, bahan penymak kulit, bahan cat, dan racun tikus.

6.      Warna Nyala Unsur-Unsur Alkali Tanah

Seperti halnya unsur-unsur alkali, unsur-unsur alkali tanah menghasilkan warna tertentu jika di bakar.Warna nyala unsur-unsur alkali tanah dapat dilihat dalam table di berikut.

Unsur	Warna Nyala
Berilium Magnesium Kalsium Strontium Barium	Putih Putih Jingga-merah Merah tua Hijau

7.      Pembuatan Logam-Logam Alkali Tanah

Seperti halnya logam alkali.Logam alkali tanah juga tidak bisa dibuat dengan elektrolisis larutan garamnya melainkan dengan elektrolisis lelehan garamnya.Hal ini karena potensial elektroda yang besar dan negatif. Namun, untuk unsur berilium karena elektrodanya agak kecil (-1,70 V ), dapat di buat dari elektrolisis garam fluoridanya dengan pereduksi magnesium. Untuk unsur magnesium, kalsium, strontium, dan barium dibut dengan elektrolisis lelehan garam kloridanya.

Dari table 4.12 dapat dilihat harga K_sp untuk garam alkali tanah dengan anion seperti NO^3-, Cl^-  lebih besar dari harga K_sp untuk garam alkali tanah dengan   -2, seperti   atau

Maka dapat disimpulkan sebagai berikut.

·         Garam alkali tanah dengan anion  bermuatan -1, mudah larut dalam air.

·         Garam alkali tanah dengan anion  bermuatan -2, sukar larut dalam air.

Garam alkali tanah dengan anion bermuatan -1 umumnya lebih mudah larut berbeda dengan garam alkali tanah dengan muatan -2.

8.      Air Sadah

Untuk mempelajari tentang air sadah cobalah lakukan kegiatan berikut.

·         Basahi tanganmu dengan air. Beri sabun mandi kemudian gosokan masing-masing tangan. Apakah terjadi busa sabun ?

·         Selanjutnya basahi tanganmu dengan air, bubuhkan bubuk kapur tulis dan cuci dengan sabun mandi, apakah sabun dapat berbusa ? Bandingkan busa yang terjadi dengan mencuci tangan yang tak berkapur !

·         Apakah kesimpulanmu

Pada saat mencuci tangan yang penuh kapur, sabun tidak berbusa. Kapur mngandung senyawa kalsium yang dapat menghasilkan ion Ca²⁺  jika dilarutkan dalam air. Air yang mengandung ion Ca²⁺ atau ion Mg²⁺ disebut air sadah

Dalam air  sadah sabun tidak berbusa karena sabun akan membentuk endapan sehingga air sadah tiidak baik untuk mencuci  dan mandi. Air sadah juga tidak baik untuk industri. Di pabrik-pabrik air sadah dapat merusak ketel uap, karena jika dipanaskan akan menimbulkan kerak pada dasar ketel dan akan menghambat proses pemanasan air.

Tanya Jawab !

Season I

Pertanyaan :

Kelompok I                       : Darwin Sidik

Apakah ada cara lain selain elektrolisis dan peleburan garam untuk membuat logam alkali tanah.?

Kelompok II         : Fandi A Sidik

Apa kesamaan dari logam alkali dan logam alkali tanah.?

Kelompok IV        : Putri N A Pawae

Dimana khususnya kita dapat menemukan unsur-unsur logam alkali tanah.?

Jawaban :

Kelompok I :

Tidak ada, cara yang tepat untuk membuat alkali tanah adalah  dengan elektrolisis lelehan garamnya. Hal ini karena potensial elektroda yang besar dan negatif. Namun, untuk unsur berilium karena elektrodanya agak kecil (-1,70 V ), dapat di buat dari elektrolisis garam fluoridanya dengan pereduksi magnesium. Untuk unsur magnesium, kalsium, strontium, dan barium dibut dengan elektrolisis lelehan garam kloridanya.

Kelompok II :

Kesamaannya terdapat pada hal-hal berikut :

·         Cara pembuatan logamnya sama-sama dengan cara elektrolisis lelehan garamnya.

·         Kerektifan pada logam alkali same dengan kereaktifan pada alkali tanah.

·         Sifat basa pada logam alkali dari atas ke bawah semakin  besar sama halnya dengan logam alkali tanah.

Kelompok IV :

·         Berilium, Berilium sering ditemukan pada pesawat jet untuk lebih kuat dan ringan, pada kaca sinar X untuk dapat mentrasmisikan sinar X 17 kali lebih baik dari Aluminium, dan pada reactor nuklir untuk mengontrol reaksi fisi.

·         Magnesium, senyawa Mg(OH)₂ digunakan dalam pasta gigi untuk menetralisir asam dimulut dan mencegah kerusakan gigi, serta menetralisir asaam dilambung, Mg dan senyawanya digunakan untuk memberikan cahaya putih terang pada kembang api, Senyawa MgO mempunyai titik leleh yang tinggi sehingga digunakan untuk melapisi tungku.

·         Kalsium, Ca banyak terkandung dalam susu merupakan unsur penting dalam tulang, gigi, kulit kerang dan dedaunan, Senyawa CaSO₄ atau gypsum digunakan untuk membalut tulang yang retak, Batu kapur yang mengandung CaCO₃ yang digunakan untuk mengontrol tanah pH pertanian.

·         Stronsium, Sr(NO₃)₂ yang sering ditemui pad kembang api, Sr dan Ba sering ditemukan pada kaca televise berwarna dan computer,

·         Barium, Barium sering ditemukan pada lampu neon, dll

·         Radium, sering ditemukan pada cat yang digunakan untuk mengecat nomor pada jam, dll.

Season II

Pertanyaan :

Kelompok I : Abu Bakar Tan

Apa yang menyebabkan titik leleh logam alkali tanah semakin kebawah semakin kecil.?

Kelompok II : Fitria Sanaki

Mengapa unsur-unsur golongan IIA disebut logam alkali tanah.?

Kelompok IV :

Apa manfaat dari hydrogen jika direaksikan dengan salah satu logam alkali tanah.?

Jawaban  :

Kelompok I :

Titik leleh semakin kebawah semakin kecil karena dilihat dari penurunan nilai kekerasan yang disebabkan karena tarik menarikantara ion positif dengan awan electron sdemakin melemah akibat bertambahnya jari-jari atom dari Be ke Ra.

Kelompok II:

Disebut logam karena memiliki sifat-sifat seperti logam, yakni padatan mengkilap dan memiliki daya hantar panas dan daya hantar listrik yang baik, Disebut Alkali karena mempunyai sifat alkalin atau basa jika bereaksi dengan air, Dan istilah tanah digunakan ahli kimia terdahulu karena oksidanya sukar larut dalam air, tidak dipengaruhi oleh panas tinggi, dan banyak ditemukan dalam bebatuan dikerak bumi.

Kelompok IV :

Salah satu fungsi hydrogen jika direaksikan dengan salah satu logam alkali tanah adalah untuk menetralisir asam dimulut dan mencegah kerusakan gigi, serta menetralisir asaam dilambung yang ditemukan dalam pasta gigi dalam bentuk senyawa Mg(OH)₂.