Makalah Golongan IA dan IIA
Makalah ini diajukan untuk memenuhi salah satu tugas Kimia Terapan II
Penyusun: Allensius Karelsta Harefa (091411003) Gin Gin (091411012) Kelas : 1A Dosen Pembimbing : A. Ng Nga atin tin
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG D3 TEKNIK KIMIA 2010
` Golongan IA (Alkali)
Pengertian Unsur alkali adalah unsur-unsur golongan 1A dalam tabel unsur, yaitu Li (litium), Na (natrium), K ( kalium), Rb (rubidium), Cs ( sesium), dan fr ( fransium ). Fransium merupakan zat radioaktif. Semuanya merupakan unsur logam yang lunak ( mudah diiris dengan pisau ). Pada saat logam dibersihkan, terlihat warna logam putih mengkilap ( seperti perak ). Disebut logam alkali karena oksidanya mudah larut dalam air dan menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkalis). L2O(s) + H2O(l)
2LOH(aq) 2L+(aq) + 2 OH-
LOH(aq)
Semua logam alkali sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah diperoleh dalam keadaan bebas. Di alam terdapat dalam bentuk senyawa, misalnya : -
Karnalit : KCl, MgCl.6H2O
-
Sylvitie: KCl NaCl
Sifat Golongan Li Nomor atom 3 Konfigurasi electron Titik leleh (oC) Titik didih (oC) Rapat jenis ( 20 o C, g/cm3) Jari-jari ion ( 10-12 m) Jari-jari atom ( 10-12 m) Energy ionisasi I
Na
11 [He]2s1 [Ne]3s1
K
Rb
19
Cs
37 1
Fr
55 1
87 1
[Ar]4s
[Kr]5s
[Xe]6s
[Rn]7s1
179 1336 0 ,5 4
98 883 0 ,9 7
63 762 0,86
39 700 1,53
28 670 1,90
-
60
95
133
148
169
-
123
157
203
216
235
-
520
496
419
403
376
370
(kJ/mol) Energi ionisasi II 7296 (kJ/mol) Eo, L L+ + e3 ,0 5 (V) Elektronegativitas 1,0
4563
3069
2650
2420
2170
2 ,7 1
2,92
2,49
3,02
-
1 ,0
0 ,9
0 ,9
0 ,9
-
Logam-logam alakali mempunyai titik leleh yang rendah dan cukup lunak. Hal ini disebabkan atom-atom logam alkali mempunyai satu electron valensi sehingga gaya yang mengikat parikel-partikel terjejal relative lemah. Berbeda dengan halogen dalam golongan (IA) dari atas ke bawah titik lelehnya makin renda. Ini menunjukan bahwa dari atas kebawah kerapatan delakolisasi electron (ikatan logam) makinrendah sehingga atom-atomnya makin mudah dipisahkan. Bilangan oksidasi logam-logam alkali = +1 ditunjukan oleh konfigurasi electron ns1 yang mudah melepaskan 1 elektron. Rendahnya energy ionisasi jika disbanding dengan unsure-unsur logam golongan lain menunjukan bahwa logam alkali lebih mudah melepaskan daripada unsure logam lainya. Oleh karena itu, logam alkali lebih reaktif daripada logam yang lain. Mudahnya melepaskan electron menunjukan mudahnya membentuk ion positif. Akibatnya, kebanyakan senyawa logam alkali berikatan ion. Besarnya harga potensial oksiddasi standar logam alkali menunjukan bahwa logam alkali merupakan reduktor yang kuat. Dari Na ke Cs, kekuatan reduktornya makin kuat. sifat golongan pada logam alkali terbagi menjadi dua sifat, yaitu sifat fisika dan sifat kimia. Sifat Fisika - logam putih seperti perak, dan dapat diiris dengan pisau - penghatar listrik dan panas yang baik b aik - titik lebur dan titik didih dengan naiknya nomor atom makin kecil, karena mempunyai Energy ionisasi yang kecil sehinng electron terluar lebih mudah dilepaskan, atau makin atau makin besar jari-jari atom makin lemah gaya tarik menarik antar atom logamnya (iktan logam), sehingga makin mudah putus ikatanya. - Masssa jenis makin kebawah makin besar.
Sifat Kimia - Energi ionisasi dari Li ke Cs makin kecil, karena jari-jari atomnya makin besar,
sehingga gaya tarik inti dengan electron makin lemah. - Logam alkali merupakan reduktor yang kuat - Reduktor terkuat Lu, karena mempunyai potensial aksidasi yang besar. Dari Na ke Cs
sifat reduktornya makin kuat. - Reaksi dengan udara
Logam alkali di udara mudah terbakar, dari Li ke Cs reaksi semakin hebat (makin reaktif), oleh karena itu logam alkali harus ha rus disimpan dalam minyak tanah. LI, Na, dan K di udara menyala dengan pemanasan, sedangkan Rb dan Cs tanpa pemanasan. - Reaksi dengan air
Dengan air membentuk basa kuat dan hidrogen disertai panas (reaksi eksoterm) Contoh: 2Na + 2H2O
2 NaOH + H2 + XKI
Naoh jika diberi phenolftalein akan berwarna merah, karena phenolftalein dalam larutan basa berwarna merah. Sifat basa makin kebawah makin kuat, karena jika jari-jari ionya makin pnajang sehingga ion OH- makin mudah dilepaskan. - Reaksi dengan halogen membentuk garam
Contoh: 2Na + 2HCl
2NaCl + H2
Pembuatan Logam Alkali Logam alkali dibuat dengan cara elektrolisis leburan garamnya atau leburan basanya. Logam alkali tidak dapat dibuat dengan cara elektrolisis elektrolisis larutan, karena tidak akan dihasilkan logamany. - Elektrolisis leburan NaCl (proses down)
2NaCl
2Na+ + 2Cl-
K
2Na+ + 2e-
2Na
A
2Cl-
Cl2 + 2e-
2Na+ + 2Cl-
2 Na + Cl2
2NaCl
2 Na + Cl2
- Elektrolisis NaOH cair ( proses castner )
4 NaOH
4 Na+ + OH-
K
4Na + 4e-
4 Na
A
4OH-
2 H2O + O2 + 4e-
4Na + 4OH-
2 Na+ + 2H2O + O2
Reaksi Pembentukan OKsida -
Li jika dipanaskan akan terbentuk Li2O 4Li + O2
2Li2O
- Na jika diberikan oksigen berlebihan terbentuk natrium peroksida
2Na + O2(g)
Na2O2(s) natrium peroksida
- K, Rb, dan Cs bereaksi dengan oksigen membentuk superoksida
K (s) (s) + O2
KO2(s)
Berikut ini diuraikan beberapa reaksi yang dapat terjadi pada logam alkali. 1. Semua logam logam alkali alkali dapat bereaks bereaksii dengan hydrogen hydrogen,, halogen, halogen, oksigen, oksigen, belerang, belerang, dan fosforus. 2 M(s) + H2(g)
2 MH(s) (senyawa hidrat)
2 M(s) + X2(g)
2 MX(g) (halide, X= halogen)
4 M(s) + O2(g)
2 M2O(g) (oksida)
2 M(s) + S(l)
M2S(s) (sulfide)
3 M(s) + P(s)
M3P(s) (fosfida)
2. Litium Litium dapat dapat bereaksi bereaksi dengan nitrogen nitrogen membent membentuk uk nitride. nitride. 6 Li(s) + N2(g)
2 Li3 N N (s) ( nitridda)
3. Reaksi dengan dengan air menghas menghasilkan ilkan basa basa dan gas hydrogen. hydrogen. Reksi Reksi ini ini bersifat bersifat eksoterm eksotermis. is.
2 M(s) + H2O(l) O(l)
2MOH(a 2MOH(aq) q) + H2(g)
Karena Na, K, Rb, dan Cs mudah bereaksi dengan oksigen maupun uap air dari udara, logam-logam tersebut disimpan dalam pelarut hidrokarbon, seperti kerosin, paraffin, atau sikloheksana. 4. Logam Logam alkali alkali sebaga sebagaii redukt reduktor or Al2O3 + 6 Na
2 Al + 3 Na2O
5. Logam-logam Logam-logam alkali alkali terlar terlarut ut dalam dalam amonia amonia cair membent membentuk uk larutan larutan biru. biru.
Kelimpahanya di Alam dan Produk yang Mengandung Unsur Tersebut
Litium(Li) Terdapat dialam sebagai mineral silikat, spodumen{LiAl(SO3)2} dan lepidolit{Li2Al2(SiO3)3(FOH)2} Produk : pelumas mesim mobil(litium stearat,( C17H35COOLi) dan bahan pesawat terbang (aliase Li dan Al). Natrium (Na) Sebagai NaCl banyak terdapat pada air laut, borak(Na2B4O7.10H2O), trona (Na2CO3.NaHCO3.2H2O), saltpeter (NaNO3), dan mirabilit( Na2SO4). Produk : NaOH untuk keperluan industry(pembuatan kertas, sabun, krayon, gelas,); Na2SO4 untuk pembuatan kertas, deterjen dan gelas; NaOCl untuk pemutih dan disinfektan; pendingin reactor nuklir berisi natrium. Kalium (K) Terutama terdapat sebagai sylvit(KCl), sylvinite (campuran KCl dan NaCl), karnalit(garam rangkap KCl. MgCl2.6H2O Produk : pupuk tanaman (KCl 90%, K 2SO41%), sabun lunak (dari KOH), bahan peledak (KNO3), alat pernafasan penyelam (Kalium superoksida, KO2), dan KBr untuk fotografy.
Kegunaan unsur-unsur Golongan alkali
Unsure alkali mempunyai sifat lunak dan rektif, logam-logam alkali tidak bisa digunakan secara langsung. Litium (Li) untuk campuran logam serta memisahkan oksigen dan nitrogen. Uap natrium untuk lampu penerangan jalan raya dan natrium cair untuk pendingin pada reactor nuklir. Kalium (K) dan sesium (Cs) untuk fotosel.
Senyawa Penting Golongan alkali a. NaOH NaOH (naatri (naatrium um hidroks hidroksida ida)) disebut disebut sebag sebagai ai soda api api Pembuatan : - elektrolisis larutan NaCl 2 NaCl 2 H2O + 2e-
K
2Cl-
A 2H2O + 2Cl-
2H2O + 2NaCl
2 Na+ + 2 Cl4 OH- + H2 Cl2 + 2e2OH- + H2 + Cl2 2 NaOH + H2 + Cl2
- reaksi natrium karbonat karbonat dengan kalium hidroksida hidroksida Na2CO3 + Ca(OH)2
2NaOH + CaCO3
Penggunaan : -
Untuk membuat sabun
-
Untuk indusstri tektil dan kertas
b.
Na2CO3 ( natrium karbonat ) disebut juga sebagai soda Pembuatan : - proses Le Blanch 2NaCl + H2SO4
Na2SO4 + 2 HCl
Na2SO4 + 2C + CaCO3
Na2CO3 + 2CO2 + CaS
Penggunaan -
Untuk membuat sabun
-
Untuk membuat gelas
-
Untuk menghilangkan air sadah
c.
NaHCO3 ( natrium karbonat/natrium hidrokarbonat) disebut juga soda kue Pembuatan : - reaksi NA2CO3 dengan gas CO2 Na2CO3 + CO2 + H2O
2NaHCO3
Penggunaan : untuk membuat kue/roti, karena dapat melepaskan CO2 sehingga roti dan kue dapat mengembang d.
KNO3 ( kalium permanganate) disebut juga sendawa Pembuatan : NaNO3 + KCl
NaCl + KNO3
Penggunaan : - sebagai pupuk ( sumber nitrogen dan K) - bahan untuk membuat merecon
