Download - Alkali dan alkali tanah
ALKALI
ALKALI TANAH
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKA
KELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
SUMBER DAN PEMBUATAN
ALKALI TANAH
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKA
KELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
SUMBER DAN PEMBUATAN
ALKALI
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Unsur Persen di kerakbumi
Keberadaan di alam
Litium 7x10-4 % dibebatuan beku
Dalam spodumene LiAl(SiO3)2.
Natrium 2.8 % Dalam garam batu NaCl, sendawaChili NaNO3, Karnalit KMgCl3.6 H2O, trona Na5(CO3)2.HCO3. 2 H2O, danair laut.
Kalium 2.6% Dalam silvit (KCl), garam petreKNO3, dan karmalit KCl.MgCl2.6H2O.
Rubidium 78x10-4 % Dalam lepidolit.
Sesium 3x10-4 % Dalam polusit (Cs4Al4Si9O26). H2O dan sedikit dalam lepidolit.
Fransium Sangat sedikit Berasal dari peluruhanAktinium(Ac).Bersifat radioaktifdengan waktu paro 21.8 menit.
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAM
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Unsur Jari-jariatom
Energiionisasi(KJ/ mol)
Keelektronegatifan
Kerapatan(Kg/m3)
Kekerasan(mohs)
Titikleleh(oC)
Titikdidih(oC)
Litium 1,52 520 1,0 530 0,6 181 1342
Natrium 1,86 496 0,9 970 0,5 98 883
Kalium 2,31 419 0,8 860 0,4 63 760
Rubidium 2,44 403 0,8 1530 0,3 39 686
Sesium 2,62 376 0,7 1880 0,2 29 669
Fransium - 380 0,7 - - 27 677
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
Sifat kimia sangat reaktif, mudah terbakar oleh O2 dari udara, sehingga
harus disimpan dalam minyak tanah. Pada pembakaranselalu terbentuk peroksida
Bereaksi sangat hebat dengan air, dimana makin kebawahreaksinya semakin hebat(disertai timbulnya panas)
Mudah bereaksi dengan asam, membentuk garam dan gas hidrogen
Dapat bereaksi langsung dengan halogen, membentukgaram.
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
1. Reaksi Logam alkali dengan air
Logam alkali bereaksi dengan air membentuk senyawa hidroksida dangas H2Jika M adalah logam
2M(s) + 2H2O(l) -> 2MOH(aq) + H2(g)
SenyawaHidroksida
~ 2LI(s) + 2H2O -> 2LIOH + H2
~ 2Na + 2H2O -> 2NaOH +H2
~ 2K + 2H2O -> 2KOH + H2
~ 2Rb + 2H2O -> 2RbOH + H2
~ 2Cs + 2H2O -> 2CsOH + H2
Reaksiberlangsungsemakin hebatdenganpertambahannomor atom dari Li ke Cs
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN2
Logam alkali bereaksi denganoksigen membentuk Senyawaoksida, senyawa peroksida, dansenyawa super oksida. Jika M adalah logam alkali, makapersamaan umumnya adalah :4M(s) + O2(g) -> 2M2O2(s)
oksida(O2-) 2M(s) + O2(g) -> M2O2(s)
peroksida(O22-)
M(s) + O2(g) -> MO2(s)
superoksida(O2-)
Senyawa oksida, peroksida, dansuperoksidaSenyawa oksida dihasilkan apabilareaksi melibatkan jumlah oksigenterbatas. Sedangkan senyawaperoksida dan superoksida diperolehdari reaksi dengan jumlah oksigenberlebihContoh reaksi :~ 4Li + O2 -> 2Li2O . K + O2 -> KO2
~ 4Na + O2 -> 2Na2O . Rb + O2 -> RBO2
~4K + O2 -> 2K2O . Cs + O2 -> CsO2
~ 2Na + O2 -> Na2O2
2. Reaksi Logam alkali dengan oksigen
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
3. Reaksi logam alkali dengan halogen Logam alkali bereaksi dengan halogen membentuk senyawahalida. Jika M adalah logam alkali dan X adalah halogen, makapersamaan umumnya adalah :
2M + X2 -> 2MXContoh reaksi :~ 2Li + F2 ->2LiF . 2Rb + F2 -> 2RbF~ 2Na + Cl2 ->2NaCl . 2Cs + Cl2 -> 2CsCl~ 2K + Br2 -> 2KBr
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
4. Reaksi logam alkali dengan hydrogenLogam alkali bereaksi dengan hydrogen membentuk senyawahidrida. Jika M adalah logam alkali, maka persamaan umumnyaadalah:
2M + H2 -> 2MHContoh reaksi:~ 2Li + H2 ->2LiH . 2Rb + H2 -> 2RbH~ 2Na + H2 ->2NaH . 2Cs + H2 ->2CsH~ 2K + H2 -> 2KH
1 2 3 4
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
LogamAlkali
Warna
Li Merah
Na Kuning
K Ungu muda
Rb Ungu
Cs Biru
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
Senyawa Sumber atau pembuatan
Na2CO3
(natrium karbonat)Awalnya, Na2CO3diperoleh dari abu pembakaranrumput laut. Karena jumlahya terbatas, Na2CO3
mulai disintesis dengan cara mereaksikan CaCO3
dengan NaCl mengunakan Proses Solvay. Reaksikeseluruhannya adalah :
CaCO3(s) + 2NaCl(aq) Na2CO3(aq) + CaCl2(aq)
Na2CO3 juga dapat diperoleh dri mineral trona, Na5(CO3)2.(HCO3).2H2O. Mineral inidihancurkan, lalu dipanaskan agar teruraimenjadi Na2CO3.
2Na5(CO3)2.(HCO3).2H2O 5Na2CO3 + 5H2O + CO2
Na2CO3 yang dihasilkan harus dimurnikan lebihlanjut, dengan cara melarutkannya ke dalam air, menyaring, dan memenaskannya.
2
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
Senyawa Sumber atau pembuatan
Na2SO4 (Natriumsulfat) dan NaHSO4
(Natrium hidrogensufat)
NaHSO4 dan Na2SO4 adalah hasil sampingpembuatan HCl menggunakan reaksi antaraH2SO4 dan NaCl.
H2SO4 + NaCl NaHSO4 + HClH2SO4 + 2NaCl Na2SO4 +2HCl
NaHCO3 (Natriumbikarbonat)
Senyawa ini dibuat dari reaksi :CO2(g) + NaOH(aq) NaHCO3(aq)
Jika NaHCO3 dipanaskan, akan diperolehNa2CO3.
2NaHCO3(aq) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
Sumber atau pembuatan senyawa logam alkali tanah.
Senyawa Sumbar atau pembuatan
MgO(magnesium oksida)
MgO dibuat dari pemanasa MgCO3.MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g)
MgSO4
(magnesium sulfat)
MgSo4 ditemukan di alam sebagaimineral epsomit MgSO4.7H2O
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
Unsur Kegunaan
Litium 1. Li digunakan pada baterai untuk alat pacu jantung, kalkulator, jam, kamera,dll.
2. Li digunakan dalam paduan logam Mg dan Al. paduan ini bersifatsangat ringan tetapi kuat sehingga dimanfaatkan untuk komponenpesawat terbang.
Natrium 1. Uap Na digunakan pada lampu jalanan untuk memberikan warnakuning.
2. Lelehan Na digunakan sebagai pendingin pada reaktor nuklir tipeLMFBR (Liquid-metal Fast Breeder Reactor).
3. NaOH digunakan untuk membuat produk, seperti rayon, kertas, dansabun.
Aplikasi lainnya : Senyawa Na seperti garam, NaCl, Na2SO3, NaNO2, dan NaNO3
digunakan pada makanan. Senyawa Na2CO3 digunakan untuk bahan celup tekstil, penyamakan
kulit dan deterjen untuk melunakkan air sadah.
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN2
Unsur Kegunaan
Kalium 1. Senyawa KNO3 dan KCl digunakan sebagai bahan peledak dankembang api atau petasan. KNO3 menyuplai oksigen untuk membakarbahan bakar.
2. Pupuk NPK mengandung K yang penting bagi pertumbuhan tanaman. 3. Di dalam tubuh, K (dan Na) diperlukan sel saraf untuk mengirim
sinyal-sinyal listrik. Di dalam dunia kedokteran, gerakan ion-ion Na dan K dalam sel otak digunakan untuk mengukur gelombang otak.
Rubidium 1. Rb memiliki potensial ionisasi yang rendah dan digunakan pada selfotolistrik, seperti fotomoltiplier, untuk mengubah energi cahayamenjadi energi listrik.
2. Rb juga digunakan sebagai osilator untuk aplikasi seperti navigasi dankomunikasi di militer.
Sesium 1. Cs digunakan pada sel fotolistrik. Jika terkena cahaya, Cs akanmelepas elektronnya yang akan tertarik menuju ke elektrode positifpada sel dan menyebabkan timbulnya arus listrik.
2. Sesium digunakan sebagai standar satuan detik pada jam atomiksesium standar karena vibrasi atomnya (> 9000 juta kali per detik) dapat digunakan untuk mengukur waktu dengan sangat akurat. Hal initerkait dengan kelimpahan isotopnya di alam sebesar 100 % yang berarti semua atom Cs-133 adalah identik .
SIFAT KIMIA SIFAT FISIKAKELIMPAHAN
DIALAMREAKSI-REAKSI
UJI NYALASUMBER DAN PEMBUATAN
KEGUNAAN
Kelimpahan dialamUnsur Persen di
kerak bumiKeberadaan di alam
Berilium - Dalam mineral beril [Be3Al2(SiO6)3] dan krisoberilAl2BeO4.
Magnesium 1,9% Sebagai senyawa MgCl2 di air laut dan deposit garam. Juga dalam senyawa karbonat dalammineral magnesit (MgCO3) dan dolomit(MgCa(CO3)2),serta dalam senyawa epsomit sulfat(MgSO4.7H2O).
Kalsium 3,4 % Dalam senyawa karbonat,fosfat,sulfat,danfluorida. Senyawa karbonat CaCO3 terdapat dalamkapur,batu kapur,dan marbel.
Stronsium 0,03 % Dalam mineral selestit (SrSO4) dan strontianit.
Barium 0,04 % Dalam mineral baritin (BaSO4) dan witerit(BaCO3).
Radium 0,33 ppm Dalam pitchlende (biji uranium).
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
BERILIUM
R
A
D
I
U
M
MAGNESIUM KALSIUM BARIUMSTRONSIUM
R
A
D
I
U
M
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
BERILIUM
R
A
D
I
U
M
MAGNESIUM KALSIUM BARIUMSTRONSIUM
R
A
D
I
U
M
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
BERILIUM
R
A
D
I
U
M
MAGNESIUM KALSIUM BARIUMSTRONSIUM
R
A
D
I
U
M
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
BERILIUM
R
A
D
I
U
M
MAGNESIUM KALSIUM BARIUMSTRONSIUM
R
A
D
I
U
M
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
BERILIUM
R
A
D
I
U
M
MAGNESIUM KALSIUM BARIUMSTRONSIUM
R
A
D
I
U
M
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
BERILIUM
R
A
D
I
U
M
MAGNESIUM KALSIUM BARIUMSTRONSIUM
R
A
D
I
U
M
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Unsur Jari-jariatom
Energiionisasi(KJ/mol)
Keelektronegatifan
Kerapatan(g/cm3)
Kekerasan(mohs)
Titikleleh(oC)
Titikdidih(oC)
be 1,11 900 1,57 1,848 5 1278 2970
mg 1,60 740 1,2 1,783 2,0 649 1090
ca 1,97 589,8 1,0 1,55 1,5 839 1181
sr 2,15 549,5 1,0 2,54 1,8 769 1381
ba 2,22 502,9 0,9 3,51 2 725 1610
Ra 215 509 0,9 5 700 1140
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Sifat-sifat kimia
Dapat bereaksi dengan air membentuk basa
Bereaksi dengan oksigen membentuk oksida basa
Dapat bereaksi dengan nitrogen membentuk senyawanitrida
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
No Reaksi logam alkali tanah Senyawa logam alkali tanah yangterbentuk
1 Reaksi logam alkali tanah dengan airLogam alkali tanah bereaksi dengan airmembentuk senyawa hidroksida. Semualogam alkali tanah berekasi dengan air,kecuali Be. Jika M adalah logam alkalimaka persamaan umumnya adalah:M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(s) +H2(g)
Senyawa hidroksidaContoh reaksi M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(s) + H2(g)
Ca(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(s) + H2(g)
Ba(s) + 2H2O(l) Ba(OH)2(s) + H2(g)
2 Reaksi logam alkali tanah denganhidrogenLogam alkali tanah dengan hidrogenmembentuk senyawa hidrida. Jika M adalah logam alkali,maka persamaanumumnya adalah :
M(s) + H2(g) MH2(s)
Senyawa hidridaContoh reaksi M(s) + H2(g) MH2(s)
Ca(s) + H2(g) CaH2(s)
Sr(s) + H2(g) SrH2(s)
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN2
No Reaksi logam alkali tanah Senyawa logam alkali tanah yangterbentuk
3 Reaksi logam alkali tanah dengan oksigenLogam alkali tanah bereaksi dengan oksigendan nitrogen di udara membentuk senyawaoksida dan superoksida. Jika M adalah logamalkali maka persamaan umumnya adalah :Oksida : 2M(s) + O2(g) 2MO(s)
Superoksida: M(s) + O2(g) MO2 (s)
Senyawa oksida dan superoksidaSenyawa oksida dihasilkan apabila reaksimelibatkan jumlah oksigen terbatas. Sedangkan senyawa superoksidadiperoleh dari reaksi dengan jumlahoksigen berlebih.Contoh reaksi : 2Be(s) + O2(g) 2BeO(s)
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
2Ca(s) + O2(g) 2CaO(s)
2Ba(s) + O2(g) 2BaO(s)
Ba(s) + O2(g) Ba2 (s)
Ra(s) + O2(g) Ra2 (s)
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN3
No Reaksi logam alkali tanah Senyawa logam alkali tanah yang terbentuk
4 Reaksi logam alkali tanah dengannitrogenLogam alkali tanah bereaksi dengannitrogen membentuk senyawanitrida. Jika M adalah logam alkali tanah,maka persamaan umumnyaadalah :
3M(s) + N2(g) M3N2(s)
Senyawa nitridaContoh reaksi 3Be(s) + N2(g) Be3N2(s)
3Mg(s) + N2(g) Mg3N2(s)
3Ba(s)dalam NH3 + N2(g) Ba3N2(s)
5 Reaksi logam alkali tanah denganhalogenLogam alkali tanah bereaksi denganhalogen membentuk senyawahalida. Jika M adalah logam alkali tanah dan X adalah halogen,makapersamaan umumnya adalah :
M(s) + X2(g) MX2(s)
Senyawa halidaContoh reaksi Be(s) + Br2(g) BeBr2(s)
Mg(s) + Cl2(g) MgCl2(s)
Ca(s) + F2(g) CaF2(s)
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Uji nyala
Unsur Warna nyala
Berilium Putih
Magnesium Putih
Kalsium Jingga-merah
Strontium Merah
Barium Hijau
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Tetapan hasil kali kelarutan (Ksp) senyawa logam alkali tanah.Logamalkali tanah(M)
Senyawahidroksida(M(OH)2)
Senyawakarbonat(MCO3)
Senyawaoksalat(MC2O4)
Senyawasulfat
(MSO4)
Senyawakromat(MCrO4)
Be 2,1 x 10-18 - <<< >>> >>>
Mg 1,8 x 10-11 1,0 x 10-15 8,6 x 10-5 >>> >>>
Ca 6,5 x 10-6 4,8 x 10-9 2,0 x 10-9 2,4 x 10-5 7,1 x 10-4
Sr 3,2 x10-4 9,3 x 10-10 2,0 x 10-7 3,2 x 10-7 3,6 x 10-5
Ba 5,3 x 10-3 5,0 x 10-9 1,6 x 10-7 1,1 x 10-10 2,1 x 10-10
Ra - - - 4,3 x 10-11 -
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Aplikasi logam alkali tanah sangat luas, mulai darirumah tangga sampai industri dan reaktor nuklir.
SIFAT KIMIAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Berilium
Be digunakan dalam paduan logam agar lebih kuattetapi ringan, paduan ini digunakan pada kemudi pesawatjet.
Be digunakan pada kaca dari sinar-X karena dapatmenetrasmisikan sinar-X 17 kali lebih baik dari aluminium.
Be digunakan sebagai moderator neutron pada reaktornuklir untuk mengontrol reaksi fisi.
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Magnesium
Mg dan senyawanya digunakan untuk memberikancahaya putih ternag pada kembang api.
Senyawa Mg(OH)2 digunakan dalam pasta gigi untukmenetralisir asam di mulut dan mencegah kerusakan gigi, dan juga unuk menetralisir asam di lambung.
Senyawa MgO mempunyai titik leleh yang tinggisehingga digunakan untuk melapisi tungku.
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Kalsium
Ca merupakan unsur penting dalam tulang, gigi, kulitkerang, dan dedaunan.
Senyawa CaSO4 atau gipsum digunakan untukmembalut tulang yang retak.
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
StronsiumSr sebagai Sr(NO3)2 digunakan dalam nyata
api/suara dan cahaya merah pada kembang api.Sr sebagai senyawa karbonat merupakan bahan
baku pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.Sr-90 bersifat radioaktif yang melepas panas
sewaktu meluruh. Panas tersebut diubah menjadilistrik dalam batrai nuklir RTG (RadioisotopThermoelectric Generator). RTG digunakan di daerahterpencil yang sulit dicapai sumber listrik contohnyauntuk pengoprasian mercusuar di Rusia.
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Barium
Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warnahijau pada kembang api.
BaSo4 meski beracun, mempunyai kelarutan yang kecil dan mampu menyerap sinar X, sehinggadigunakan untuk memeriksa saluran pencernaanpasien.
Barium oksida digunakan untuk melapisi elektrodepada lampu neon.
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Radium
Ra digunakan sebagai sumber neutron dalampercobaan fisika. Ra bersifat radioaktif dan dalambentuk RaCl2 dimanfaatkan untuk menghasilkan gas radon (Rn) yang digunakan untuk pengobatan kanker. Namun, penggunaannya sekarang sudah digantidengan Co-60.
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN
Ra dulu digunakan untuk mengecat nomor padajam karena dapat bersinar di dalam gelap. Namun, penggunaannya sudah dilarang karena sifatnya yang radioaktif dan telah merusak kesehatan tubuh parapekerja pembuat jam.
SIFAT KIMIASIFAT FISIKAKELIMPAHAN DIALAM
UJI NYALA
REAKSI-REAKSI
KEGUNAAN