BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang
Logam-logam yang kita temui dalam situasi keseharian tampak rapat dan tidak reaktif. Namun,unsur golongan 1,yaitu logam alkali,mempunyai kerapatan (densitas) rendah rendah (beber (beberapa apa mengap mengapung ung di air)da air)dan n sangat sangat reakti reaktif, f, misalny misalnya,be a,bereak reaksi si hebat hebat dengan air. Logam alkali (alkali (alkali metal),rel metal),relatif atif melimpah. melimpah. Beberapa Beberapa senyawa telah diketahui dan dimanfaatkan sejak aman prasejarah. Namun, unsur-unsur ini tetap tidak terungkap sampai sekitar !"" tahun yang lalu. #enyawa logam alkali sukar terurai dengan $ara kimia biasa,sehingga penemuan unsu unsurr-un unsu surr ini ini harus harus menun menungg ggu u penge pengemb mban angan gan ilmi ilmiah ah baru. baru. Natr Natriu ium m (1%" (1%"&) &) ditemukan ditemukan melalui melalui elektrolis elektrolisis. is. #esium #esium (1%'") dan rubidium rubidium (1%'1) diidentifikasi diidentifikasi sebagai unsur baru melalui spektrum emisinya. ransium (1*) diisolasi dari produk peluruhan radioaktif aktinium.
Unsur-unsur golonga IA memiliki kelimpahan di alam yang cukup besar sehingga banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Pemanfaatan unsur golongan IA mencakup beberapa bidang, antara lain bidang lingkungan, industri, dan lain-lain. Oleh karena itu, untuk memah emaham amii
seput eputar ar
loga logam m
alk alkali ali
lebi ebih
lanju anjut, t,
penu penullis
menjel menjelask askan an beberapa beberapa tentang tentang pengeta pengetahua huan n mengen mengenai ai alkali.
1
akan akan logam logam
1.2.
1.!.1. 1.!.!. 1.!.*. 1.!.+. 1.!.. 1.!.'. 1.!.&. 1.!.&. 1.!.%. 1.!..
Rumusan Masalah
agaimana penggolongan logam alkali! agaimana kecendrungan logam alkali! a lkali! agaimana sifat-sifat umum logam alkali! agaimana sifat-sifat senya"a logam alkali! agaimana kelarutan garam-garam alkali! agaimana "arna nyala logam alkali ! Bagaim Bagaimana ana oksi oksida da logam logam alkali alkali
agaimana kemiripan litium dengan logam alkali tanah! agaimana #kstraksi logam alkali! $an apa saja kegunaan logam alkali!
1.3. 1.*.1. 1.*.!. 1.*.*. 1.*.+. 1.*.. 1.*.'. 1.*.&. 1.*.%.
Tujuan
Untuk mengetahui tentang penggolongan logam alkali Untuk mengetahui tentang kecendrungan logam alkali Untuk mengetahui tentang sifat-sifat umum logam alkali Untuk mengetahui tentang sifat-sifat senya"a logam alkali Untuk mengetahui tentang kelarutan garam-garam alkali Untuk mengetahui tentang "arna nyala nyala logam alkali alkali Untuk mengetahui tentang oksida logam alkali Untuk mengetahui tentang kemiripan litium dengan logam
alkali tanah 1.*.. Untuk mengetahui tentang #kstraksi kegunaan logam alkali
BAB II PEMBAHAAN 2.1 Pengg!l!ngan Pengg!l!ngan L!gam L!gam Alkal" Alkal"
%
Logam alkali adalah logam golongan utama yang unsur-unsurnya terdapat pada golongan 1 dalam tabel periodik unsur. Logam alkali terdiri atas enam buah unsur, yaitu litium (Li), natrium (Na), kalium (/), rubidium (0b), sesilium (s), dan fransium (r). 2nsur logam alkali tidak terdapat bebas di alam melainkan dalam bentuk senyawa. 3al itu karena unsur logam alkali sangat reaktif. 4isebut dengan logam alkali karena dapat membentuk basa kuat. Berikut ialah konfigurasi ele$tron logam-logam yang berada pada golongan alkali 5
& 11
litium
%,
natrium
%,
1
kalium
%,
&
rubidium
%,
00
caesium
*
fransium
1
%, %,
4ogam-logam
*,
1
*, *, *,
*,
'(e)%s1
*,
1
1*, 1*,
1*,
'Ar)s1
*,
1*, &%,
'+e)&s1
1 *,
1*,
'/r)0s1
1
*,
1
'e)2s1 '3n)s1
ini dikelompokkan dalam satu golongan
karena memiliki jumlah electron 5alensi atau electron terluar yang sama, yaitu
berjumlah 16satu7, unsure-unsur yang berada dalam
satu golongan tidak memiliki sifat yang sama, melainkan cenderung memiliki kemiripan sifat, karena setiap unsure tidak ada yang sama dan memiliki sifat tersendiri yang membedakannya dengan unsure lain. erikut merupakan macam-macam logam alkali8 617 4itium berasal dari bahasa 9unani, lithos8
batu7.
$itemukan oleh Arf5edson pada tahun 1*1, litium merupakan unsur logam teringan, dengan berat jenis sekitar setengahnya air. 4itium tidak ditemukan sebagai unsur tersendiri di alam: ia selalu terkombinasi dalam unit-unit kecil pada batu-batuan berapi dan pada sumber-sumber mata air. 6%7 +atrium (umphrey $a5y pada 1*< di Inggris 6
ditemukan oleh ;ir Inggris, soda:
Latin,
sodanu8 obat sakit kepala7. Asal simbol +a berasal dari kata 4atin =natrium>. $ia menemukan dengan cara mengisolasi melalui
&
metoda mengelektrolisis,tetapi sebenarnya unsur ini sudah dikenal di berbagai senya"a. Unsur ini merupakan logam terbanyak dalam golongan alkali.Unsur ini merupakan terbanyak di permukaan bumi,dalam permukaan bumi terdapat %, ?. 6&7 /alium, Inggris, potasium6 Latin, kalium, rab, 7ali, alkali). 4itemukan oleh 4a8y pada tahun 1%"&, yang mendapatkannya dari caustic potash(/93). :ni logam pertama yang diisolasi melalui elektrolisis. 4alam bahasa :nggris, unsur ini disebut potassium.1
67 3ubidium 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. $engan logam-logam alkali yang lain, rubidium membentuk amalgam dengan raksa dan campuran logam dengan emas, cesium dan kalium. 607 @ransium jarang ditemukan, karena termasuk unsure radioaktif. Unsure @ransium ini ditemukan pada tahun 1& oleh arguerite Perey, pakar kimia Prancis. $ia menemukan bah"a sekitar 1? actinium-%% meluruh dengan memancarkan sinar alfa menjadi @ransium-%%&,% kandungan elemen ini di kerak bumi mungkin hanya kurang dari satu ons.627 ;esium merupakan logam alkali yang terdapat di lepidolite, pollucte 6silikat aluminum dan ;esium basah7 dan di sumber-sumber lainnya. ;alah satu sumber terkaya yang mengandung ;esium terdapat di danau ernic di anitoba, /anada. $eposit di danau tersebut diperkirakan mengandung &<<.<<< ton pollucite yang mengandung %
2.2. Kecenderungan Logam Alkali 4ogam alkali digolongkan kedalam Eat pereduksi 63eduktor7 yang kuat, ini juga berarti bah"a logam alkali sangat mudah teroksidasi,disebabkan karena logam ini mempunyai potensial reduksi yang relati5e rendah dengan harga negati5e yang besar, sehingga mudah untuk melepaskan elektron 4ogam alkali ini cenderung dapat bereaksi dengan air membentuk senya"a basa kuat 4O(. ;emakin keba"ah, sifat logam alkali semakin kuat sehingga sifat basa golongan alkali semakin keba"ah semakin kuat juga. asa senya"a alkali semuanya mudah larut dalam air, kelarutannya dalam air semakin keba"ah semakin besar. & 4ogam alkali mudah bereaksi dengan unsur-unsur nonlogam membentuk senya"a-senya"a ion, seperti halida, hidrida, oksida, dan sulFde. Unsure-unsur tersebut sebagian besar bereaksi dengan air dengan sangat cepat. 4ogam-logam alkali kecuali litium, bereaksi cepat dengan air dengan melepaskan energy yang cukup tinggi, sehingga gas hydrogen yang dihasilkan langsung terbakar. Gingkat kereaktifan golongan alkali bisa dilihat dari reaksi yang ditimbulkan jika direaksikan dengan air. 4itium bereaksi sangat lambat dengan air pada %0 <, +atrium bereaksi hebat dengan air, /alium menyala sedangkan logam alkali lainnya akan menimbulkan ledakan jika bereaksi dengan air.
& +ana ;utresna, Kimia nt! !elas "II semester 1 #e!olah $enengah %tas, HraFndo Pratama, andung, %<<, h.11. ;uyatno, dkk, Kimia &nt! #$%/$% Kelas "II , Hrasindo, hlm. 11<-111.
0
4ogam alkali merupakan logam yang sangat reaktif. 4ogam ini merupakan reduktor yang sangat kuat dan mampu mereduksi air untuk membentuk gas hydrogen. 3eaksinya adalah 80 %6s7 %(%O6l7 J % 6aK7 %O(-6aK7 (%6g7 /emampuan logam alkali sebagai reduktor dapat dilihat pada potensial reduksi negati5e yang sangat kuat dari ion-ionnya. ;etengah reaksinya adalah 8 6aK7 e- J 6s7 9ang sangat sukar terjadi. Oleh karena itu, setengah reaksi oksidasinya sangat mudah terjadi 8 6s7 J 6aK7 eeskipun demikian, penelitian khusus mengenai energy ionisasi dan #< mempelihatkan kontradiksi. Perhatikan apabila kita bergerak turun dalam golongan, energy ionisasinya menurun dan memberi kesan electron atom lebih mudah dilepas apabila kita bergerak dari 4i ke Bs, dan dugaan ini memang benar. /ita juga mengantisipasi bah"a potensial reduksi menjadi lebih negatif dan energy ionisasi menjadi lebih kecil karena unsure-unsur itu menjadi lebih mudah dioksidasi. /ecenderungan ini memang benar apabila kita bergerak dari +a ke ba"ah : namun demikian #< 4i lebih negati5e daripada +a 6atau setiap logam alkali lainnya dalam kondisi yang sama7. engapa demikian! ingatlah energy ionisasi adalah energy yang menunjukkan kemudahan atom dalam bentuk gas melepaskan electron untuk membentuk kation dalam bentuk gas. ;ebaliknya potensial reduksi adalah yang berkaitan dengan perpindahan electron antara logam padat dengan kation dalam
0 Lames rady, Kimia &ni'ersitas %sas dan #tr!tr , inapura Aksara, Lakarta, hlm. &%<
2
larutan air, dimana kation tersebut dihidrasi oleh molekul air yang ada disekelilingnya.2 4ogam-logam yang ada pada golongan 1A yang biasa disebut logam alkali ini mempunyai sifat yang sangat elektropositif dan bereaksi langsung dengan sebagia besar unsure lain dan banyak senya"aan dengan pemanasan. 4ithium biasanya yang paling kurang reaktif dan cesium yang paling reaktif. 4ithium bereaksi lambat dengan air pada %0< B dan tidak menggantikan hydrogen asam yang lemah dalam B2(0B( sedangkan yang lainnya dapat. eskipun demikian, 4i secara unik reaktif terhadap + %, lambat pada %0<, tetapi cepat pada << <, membentuk nitrida kristal ber"arna merah rubi. 2.3.
"#at$"#at Umum L!gam Alkal"
#e$ara umum, sifat-sifat unsur-unsur logam alkali adalah sebagai berikut 5% a. Logam alkali lunak dibandingkan dengan logam-logam lain b. Logam alkali titik lebur dan titik yang relatif rendah. 4ari litium ke sesium titik didihnya semakin rendah. $. Logam alkali berwarna putih d. Logam alkali sangat reaktif dan tidak pernah ditemukan dialam dalam bentuk unsur-unsur bebas. e. Logam alkali merupakan reduktor yang kuat, yaitu logam alkali dapat memberikan sebuah ele$tron dengan mudah dan bereaksi hebat dengan air untuk membentuk gas hidrogen dan hidroksidsa-hidroksida, basa kuat.
2 I(id.,h.&%1. Botton dan Dilkinson, Kimia %norgani! Dasar , UI Press, 1*, h.%0%-%0& * ;unardi, Kimia )ilingal &nt! #$%/$a, B5. 9rama Didya , andung. %<<*, (. 1<0
f. ;nerg ionisasi logam alkali relatif rendah. 4ari litium ke sesium, energi ionisasi semakin rendah. 3al ini disebabkan semakin besar jari-jari atomnya. g.
#ifat atomik logam alkali
2nsur
=ari-jari
=ari-jari
;nergi
/elektroneg
Bilangan
logam (pm)
ionik (pm)
ionisasi
atifan
oksidasi
&+ 1"! 1*% 1+ 1&" 1.1+
(k=>mol) !" +' +1 +"* *&' *%"
1," ", ",% ",% ",& ",&
?1 ?1 ?1 ?1 ?1 ?1
Litium 1'" Natrium 1" /alium !+" 0ubidium !" #esium !&" ransium #ifat fisis logam alkali •
ichael Purba, KI$I% nt! #$% !elas ", #rlangga. Lakarta, %<<2, h. 2
*
2nsur
Litium Natrium /alium 0ubidium #esium ransium
/erapatan /ekerasan
Aitik
Aitik
(kg>m*)
leleh
didih
()
()
panas
1.*+! %%* &'" '%' '' '&&
(D>$m/) ",%+& 1,+1 1,"! ",%! ",* ",1"
*" &" %'" 1.*" 1.%%" -
(@ohs)
",' ", ",+ ",* ",! -
1%1 % '* * ! !&
C H fus
*,"" !,'" !,** !,1 !," -
C H 8
4aya
4aya han
(k=>mol)
hantar
listrik (@
1+' & %" &! '% -
4ari table diatas, kita dapat melihat adanya keteraturan sifat-sifat fisis logam alkali. #e$ara umum, keteraturan tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.1" a. /erapatan bertambah dari Li ke r Nilai kerapatan bergantung pada massa atom, jari-jari atom, dan faktor kerapatan atom per unit sel. Nilai kerapatan semakin besar dengan pertambahan massa atom dan faktor kerapatan, dan sebaliknya semakin ke$l dengan pertambahan jari-jari atom. #emua logam alkali memiliki nilai faktor kerapatan atom per unit sel yang sama. =adi, nilai kerapatan logam alkali hanya dipengaruhi massa atom dan jari jari atom. b. /ekerasan berkurang dari Li ke r
1
$m-1)
",1"% ",!1" ",1* ","&% ","+" ","*"
2.%.
"#at Umum en&a'a L!gam Alkal" Beberapa sifat umum senyawa logam alkali berkaitan dengan karakter ioni$,
kestabilan anion-anion besar bermuatan rendah, hidrasi ion, dan kelarutan sebagaimana diuraikan berikut ini 511 1. /arakter ionik6 ion logam alkali selalu mempunyai tingkat oksidasi stabil. #enyawasenyawanya tidak berwarna ke$uali dengan anion yang berwarna, misalnya kromat dan permanganat. !. 3idrasi ion6 semakin tinggi densitas muatan ion, semakin kuat ion tersebut tehidrasi. 9leh karena logam-logam pada umumnya, maka energi hidrasi senyawa11 /ristian (. ;ugiyarto dan 3etno $. ;uyanti , %norgani! Logam, 9ogyakarta, %<1<, h. 1<2
1<
senyawanya juga sangat rendah. :on Li? misalnya, mempunyai energi hidrasi sebesar 1 k= molF 1, sedangkan ion @g!? energi hidrasinya 1!" k= molF 1. ;nergi hidrasi semakin ke$il dengan kenaikan jari-jari ion. *. /elarutan6 sebagian besar senyawa-senyawa logam alkali larut dalam air, walaupun kelarutannya berbeda-beda. #ebagai $ontoh, larutan jenuh litium klorida (Lil) mempunyai konsentrasi 1+ mol L F1, tetapi larutan jenuh litium karbonat (Li!9*) mempunyai kosentrasi hanya ",1% mol L F1. 2.(. )elarutan *aram Alkal" /elarutan garam alkali dalam air sangat besar sehingga sangat bermanfaat sebagai
pereaksi di laboratorium. Namun demikian, kelarutan ini sangat ber8ariasi sebagaimana ditunjukkan oleh seri natrium halida. 2ntuk menjelaskan ke$enderungan larutan tersebut, diperlukan pemahaman siklus energi yang melibatkan pembentukan suatu larutan dari fase padatan yang bersangkutan. Aable 4ata kelarutan, energi kisi, entalpi hidrasi, dan selisih entalpi seri natrium halide #enyawa
/elarutan
Na Nal NaBr Na:
mol LF 1) "," ",'! ",! 1,!*
(dalam ;nergi /isi (dalam k= molF 1) ?*" ?&%% ?&! ? &"+
;ntalpi
3idrasi
(dalam k= molF 1) -! -&%+ -&* -&1*
C3 (dalam k= molF) ?1 ?+ -1 -
/elarutan suatu senyawa bergantung pada besaran-besaran entalpi yaitu energi kisi, entalpi hidrasi kation dan anion dan juga perubahan entropi yang bersangkutan. 4ari formula CG H C3 - A C#, harga CG harus negatif agar suatu garam dapat larut dengan mudah. 4ata ekperimen menunjukkan bahwa energi kisi relatif sama dengan entalpi hidrasi. pabila dilakukan perhitungan terhadap perubahan entropi (C#), ternyata diperoleh data bahwa ke$uali natrium fluorida, harga entropi yang di$apai oleh ionion ketika dibebaskan dari kisi kristal lebih besar daripada entropi yang hilang ketika
11
ion-ion dalam keadaan gas terhidrat dalam larutan. pabila kedua besaran ini dikombinasikan untuk memperoleh perubahan energi bebas (CG) pada proses pelarutan, ternyata diperoleh ke$enderungan yang benar-benar paralel dengan ke$enderungan kelarutannya. Aable *.+ aktor entropi (dalam besaran AC#), C3, dan CG hitungan pada proses pelarutan seri natrium halida #enyawa
Na Nal NaBr Na :
;ntropi (s) /isi> k= 3idrasi> k= molF 1 ?&! ?'% ?'% ?'%
AC#>k=
C3> k=
CG> k=
molF 1
molF 1
molF 1
-! ?1* ?1% ?!*
?1 ?+ -1 -
?* -11 -1 -*!
molF 1 -&+ - -" -+
pabila dilakukan perhitungan terhadap perubahan entropi (C#), ternyata diperoleh data bahwa ke$uali natrium fluoride, harga entropi yang di$apai oleh ionion ketika dibebaskan dari kisi /ristal lebih besar daripada entropi yang hilang ketika ion-ion dalam keadaan gas terhidrat dalam larutan. pabuila kedua besaran ini dikombinasikan untuk memperoleh perubahan energi bebas (CG) pada proses pelarutan, ternyata diperoleh ke$enderungan kelarutannya. #elain itu terdapat hubungan yang bermakna antara kelarutan garam alkali dengan jari-jari kation untuk anion yang sama, namun hubungan ini dapat menghasilkan kur8a kontinu dengan kemiripan (slope) positif maupun negatif. #ebagai $ontoh, kelarutan alkali fluorida naik dengan naiknya jari-jari kationnya (berarti slope positif), tetapi kelarutan ion iodide turun dengan naiknya jari-jari kationnya (berarti slope negatif).
1%
1%1 pm, sedangkan jari-jari anion F dan : F masing-masing adalah 11 dan !"' pm.
2.6. Warna Nyala Logam Alkali Pernahkah kalian menyalakan korek api batangan ! Apakah "arna nyalanya dan apa yang terdapat pada korek api tersebut ! 4ogam alkali bila dipanaskan dapat memancar "arna nyala yang khas, yang dapat dipakai untuk mengenali jenis logam alkali dalam senya"a tersebut. $i dalam laboraturium kita dapat melakukan uji reaksi nyala sebagai berikut. isalnya yang akan diamati adalah "arna nyala dari logam alkali natriun 6+a7. ambil senya"a natrium klorida padat dengan menggunakan ka"at nikrom yang sudah dibersihkan dengan larutan (B4 pekat. /emudian bakar ka"at nikrom tersebut dalam nyala api unsen. Gernyata, "arna yang tampak dari pembakaran senya"a garam natrium tersebut adalah kuning. $alam kehidupan sehari-hari "arna nyala logam alkali dapat diihat pada lampu. erbagai macam "arna logam alkali yang didapatkan dari eksperimen yang telah dilakukan dapat dilihat pada Gabel1&. +o. 1.
Ion 4ogam Alkali 4i
Darna +yala erah Gua
1% I(id., h.10+-109. 1& Laya Paragonatama,Kimia #$%/$% Kelas "II,umi Aksara, Lakarta,ei %<<,h.110
1&
%. &. . 0.
+a / 3b Bs
/uning Ungu erah iru iru
;ifat-sifat Fsik yang penting dari logam alkali adalah emisi spektrumnya yang dapat terbentuk apabila uapnya atau salah satu garamnya dibakar dengan api unsen. isalnya, garam litium membentuk nyala merah yang bagus, garam natrium membentuk nyala kuning terang, dan kalium membentuk nyala 5iolet.
1
Darna
spectrum itu dapat dipakai dalam analisis kualitatif, yang disebut tes nyala.10 Darna nyala ini sudah cukup intensif untuk digunakan pada analisis nyala 6ame test yang dapat digunakan dalam analisis campuran senya"a-senya"a yang komposisinya tidak diketahui. isalnya, apabila setetes cairan yang tidak diketahui komposisinya diletakkan pada nyala api dan muncul nyala yang ber"arna kuning maka dalam tetesan cairan ini mengandung ion natrium. Lika tidak terlihat nyala "arna kuning, maka tidak ada natrium dalam tetesan tersebut. Darna 5iolet nyala kalium tidak seterang "arna kuning nyala natrium dan sangat mudah tertutup oleh nyala natrium, meskipun natrium tersebut sedikit sekali 6traces7 dalam campuran yang dianalisis. $engan cara melihat nyala melalui kaca biru, yang disebut !aca !o(al, maka "arna kuning diserap dan "arna 5iolet nyala kalium diteruskan sehingga kalium dapat diketahui.
1 rady.Lames #, p.it.,h.&1 10 ;.;yukri,Kimia Dasar ,Penerbit IG,andung,1, h.2<0
1
+yala kuning terang natrium merupakan salah satu sifat dari unsure ini yang mempunyai nilai komersial8 digunakan dalam lampu uap natrium.12 Darna kuning nyala natrium banyak dipakai di jalan raya karena murah biayanya dibandingkan lampu pijar1, seperti bola lampu yang biasa digunakan, banyak energy cahaya yang hilang karena membentuk sinar inframerah yang tidak terlihat. Oleh karena itu, energi listrik yang banyak digunakan terbuang sia-sia. Ada lampu uap natrium dalam tabung pengurai gas yang hanya berisi uap natrium, sebagian besar energy listrik muncul sebagai cahaya kuning. Bahaya ini sama dengan sepasang garis yang sangat tipis dari spectrum emisi natrium. 1* Perbedaan energy antara orbital s dan p kulit-5alensi dari logam golongan 1 sesuai dengan perbedaan
energy pada panjang
gelombang tertentu dari cahaya yang tampak. Akibatnya, bila dipanaskan dalam nyala, senya"a golongan 1 menghasilkan "arna"arna nyala yang khas. isalnya, bila +aBl diuapkan dalam nyala, pasangan ion akan terkon5ersi menjadi atom-atom gas. Atom +a 6g7 akan tereksitasi ke energy yang lebih tinggi, dan cahaya dengan panjang gelombang 0* nm 6kuning7 diemisikan ketika atomtereksitasi 6+aM7 kembali ke konFgurasi electron-dasar. +aBl- 6g7 +a 6g7
+a6g7 Bl6g7 +aM6g7
12 rady.Lames #, p.it, h.*19 1 ;.;yukri, p.it , h.2<0 1* rady.Lames #, p.it, h.*19
10
'+e)&s1
'+e)&p 1
+aM6g7
+a 6g7 h5 60* nm: kuning7
;enya"a logam alkali digunakan dalam pertunjukan piroteknikkembang api.1
2.7. Oksida Logam Alkali lkil halide (LI) ke$enderungan logam alkali teroksidasi menyebabkan mudah bereaksi dengan unsur bukan logam, seperti halogen dan oksigen. Logam alkali sangat mudah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, $ontohnya litium. +Li (s) ? 9! (g) J!Li!9 (s) Logam yang lain bergantung pada jumlah oksigen. =ika oksigen terbatas, natrium menghasilkan peroksida Na!9! dan bila dilarutkan dalam air akan bereaksi. Na!9! (s) ? !3!9 (l) J !Na? (a7) ? !93- (a7) ? 3!9! (a7) Logam kalium, rubidium, dan $esium dengan oksigen berlebih membentuk superoksida, 0b (s) ? 9! (g) J 0b9! (g) 4alam air, rubidium superoksida bereaksi 0b9! (s) ? !3!9 (l) J !0b? (a7) ? !93- (a7) ? 3!9! (a7) /alium superoksida dapat bereaksi dengan 9! dan menghasilkan 9!. +/9! (s) ? !9! (g) J!/ !9* (s) ? *9! (g)
1 Petrucci.dkk, Kimia Dasar rinsip-prinsip dan %pli!asi modern, PG Helora Aksara Pratama, %<11, h. *
12
0eaksi ini dapat dipakai untuk membuat alat bantu pernapasan, misalnya bagi orang yang bekerja di ruang yang bera$un. Gas 9! yang dihembuskannya masuk kedalam alat dan bereaksi dengan /9! untuk menghasilkan 9!. 9ksigen yang dihasilkan ini dapat dihisap untuk pernapasan kembali. =adi pemakai tidak perlu berhubungan dengan udara luar. lkil hidroksida Natrium kabonat (Na93), yang disebut juga soda sapi dapat dibuat dengan mengelektrolisis Nal. #oda api dipakai dalam pembuatan sabun, detergen, kertas, tekstil dan menurunkan kadar belerang minyak bumi dan menetralkan asam. /alium hidroksida (/93) dapat dibuat dengan elektrolisis larutan /l dapat dipakai dalam baterai. !" =adi, perbedaan mendasar pada oksida logam alkali terdapat pada ukuran kation yang ditunjukkan oleh reaksi dengan 9!. Lithium hanya memberikan Li!9 (membentuk ion 9ksida (9!-)) dengan sedikit runutan Li!9!. Natrium biasanya memberikan peroksida (9!!-), Na!9!, tetapi akan berlnjut dengan adanya 9! di bawah tekanan serta panas, menghasilkan superoksida,(9!-) Na9!. /alium, 0b, dan s membentuk superoksida @9!.!1 #pesies
9!!-(
lebih
mudah
terpolarisasi
daripada 9!-,
dan
daya
mempolarisasi Na? lebih kuat daripada ion / ?. oleh karena itu dapat dipahami bahwa oksidaNatrium stabil ebagai dioksida (!-) atau peroksida, dan oksida kalium stabil sebagai dioksida (1-) atau superoksida.
2.8. Kemiripan Litium dengan Logam Alkali Tanah %< ;yukri ;, p.it , h. 2<2-2<.
%1 Botton dan Dilkinson, p.it , h.%0&. %% /ristiyan (. ;ugiyanto dan 3etno $. ;uyanti, p.it , h.11.
1
eberapa perbedaan litium dan senya"anya dibanding logam alkali lain, antara lain8 •
/elarutan senya"a karbonat, Nuoride, hidroksida, dan
• •
fosfatnya rendah /emampuannya membentuk nitride 64i &+7 Pembentukan oksida normal 64i %O7, bukan peroksida atau
•
superoksida Lika dipanaskan, terjadi penguraian senya"a karbonat dan hidroksidanya menjadi oksida.
4itium dalam banyak hal menunjukkan sifat yang berbeda dengan anggota logam alkali lainnya tetapi justru lebih mirip dengan logam alkali tanah seperti sifat-sifat berikut ini 8 617/ekerasan litium terbesar dalam golongan alkali, mirip dengan kekerasan logam alkali tanah 6%7irip dengan logam alkali tanah tetapi berbeda dengan logam alkali karena litium membentuk oksida =normal>, 4i%O, bukan dioksida6%-7 ataupun dioksida61-7. 6&74itium adalah satu-satunya logam alkali yang membentuk senya"a nitride seperti halnya semua logam alkali tanah. 67$emikian juga litium adalah satu-satunya logam alkali yang membentuk
senya"a
dikarbida6%-7,
4i%B%
yang
sering
disebut litium asetilida, seperti halnya semua logam alkali tanah juga membentuk snya"a dikarbida6%-7. 607Haram-garam litium dengan karbonat, fosfat dan Nuoride, mempunyai kelarutan sangat rendah dalam air, sedangkan garam-garam alkali tanah dengan karbonat, fosfat, dan Nuoride, tak larut dalam air. 6274itium membentuk berbagai
senya"a
organometalik
6senya"a dengan atom karbon organik 7 sama seperti logam
1*
magnesium. $alam banyak senya"a garam, litium dan magnesium menunjukkan banyak kesamaannya termasuk sifat ko5alensinya yang relati5e tinggi. Tael ! Lari-jari 6dalam ppm7 dan rapatan muatan 6dalam B mm-&7 ion golongan alkali dan alkali tanah Ion
Lari-jari
3apatan
Ion
Lari-jari
muatan
3apatan muatan
4i
&
*
6e %7
0
11<<
+a
112
%
g%
*2
1%<
/
10%
11
Ba %
11
0%
3b
122
*
;r%
1&%
&&
Bs
1*1
2
a%
1
%&
(ubungan antara litium dengan logam alkali tanh sering disebut hubungan diagonal dalam system periodik unsure-unsur, yaitu
kemiripan
sifat-sifat
unsure
Periode
%
dengan
unsure
disebelah kanan ba"ahnya pada Periode &, dalam halini litium dengan magnesium. /emiripan sifat-sifat litium dengan magnesium mungkin dapat diterangkan dari sifat rapatan muatan kationnya. $alam golongannya litium mempunyai ukuran 65olume7 terkecil, dan muatan ion positifnya terpusat dalam ukurannya yang kecil ini sehingga kation litium mempunyai daya mempolarisasi terbesar. 3apatan muatan kation litium adalah * B mm-& 6lihat Gabel7, ternyata jauh lebih besar dari rapat muatan kation lain dalam golongannya dan relati5e dekat dengan rapatan muatan kation magnesium 61%< B mm -&7. /edekatan rapatan muatan ion litium ini diduga menyebabkan kemiripan sifat-sifat kimia senya"a-senya"a
1
litium dengan magnesium 6alkali tanah7. (al yang sama berlaku juga bagi kation natrium 6rapatan muatan % B mm -&7 dngan kation barium 6rapatan muatan %& B mm -&7yang menunjukkan kemiripan sifat-sifat kimianya terutama dalam hal reaksinya dengan oksigen membentuk senya"a dioksida6%-7, +a %O% dan aO%.%&
2.". #kstraksi dan Kegunaan Logam Alkali !..1. /egunaan logam alkali 1. /egunaan Natrium (Na) Natrium digunakan sebagai $airan pendingin pada reaktor nuklir, • •
karena meleleh pada %K dan mendidih pada %!K Natrium digunakan untuk membuat senyawa natrium yang tidak dapat
•
dibuat dari Nal, seperti Na!9* (natrium peroksida) dan NaN (natrium sianida). Natrium digunakan pada pengolahan logam-logam tertentu, seperti Li,
•
/, dan n. 2ap natrium digunakan untuk lampu natrium yang berwarna kuning
yang dapat menembus kabut. ampuran Na dan / untuk termometer temperatur tinggi. • Natrium juga digunakan untuk foto sel dalam alat-alat elektronik. • !. /egunaan senyawa natrium Natrium hidroksida (Na93) • Natrium hidroksida disebut dengan nama kaustik soda atau soda api yang banyak digunakan dalam industri berikut. a. :ndustri sabun dan deterjen b. :ndustri pulp dan kertas $.
%<
Natrium bikarbonat disebut juga soda kue, kegunaanya sebagai bahan pengembang pada pembuatan kue NaN untuk ekstraksi emas dan untuk mengeraskan baja • NaN9! untuk bahan pengawet • *. /egunaan kalium (/) 2nsur kalium sangat penting bagi pertumbuhan.tumbuhan •
•
membutuhkan garam-garam kalium,tidak sebagai ion /? sendiri,tetapi besama-sama dengan ion a?! dalam perbandingan tertentu 2nsur kalium digunakan untuk pembuatan kalium seperoksida (/9!)
yang dapat bereaksi dengan air membentuk oksigen. +. /egunaan senyawa kalium /93 digunakan pada industri sabun lunak (lembek) • /l dan /!#9+ digunakan untuk pupuk pada tanaman. • /N9* digunakan sebagai komponen esensial • •
dari
bahan
peledak,petasan,dan kembang api. /$l9* digunakan untuk pembuatan korek api,bahan peledak dan
mar$on. . Litium digunakan pada baterai untuk alat pa$u jantung,kalkulator,jam,kamera,dan lainnya '. 0ubidium memiliki potensial ionisasi yang rendah dan digunakan pada sel fotolistrik seperti fotomultiplier, untuk mengubah energi $ahaya menjadi energi listrik. 0b juga digunakan sebagai osilator untuk aplikasi seperti na8igasi dan komunikasi di militer. &. #esium digunakan pada sel fotolistrik. =ika terkena $ahaya, s akaan melepas elektronnya yang akan tertarik menuju ke elektrode positif pada sel dan menyebabkan timbulnya arus listrik. !..!. ;kstraksi logam alkali L!gam alkal" L"t"um +L",
Ekstraks" l!gam alkal" Met!-e elektr!l"s"s
#umber logam alkali adalah mineral spodumene
[ LiAl ( SiO) 3 ]
.
#podumene dipanaskan pada suhu 1""K, lalu di$ampur dengan 3!#9+ panas, dan dilarutkan ke air untuk memperoleh larutan Li!#9+. /emudian, Li!#9+ direaksikan dengan Na!9* untuk membentuk Li!#9* yang sukar larut. Li!#9+ ? Na!9* Li!9* ? Na!#9+ #etelah itu,Li!9* direaksikan dengan 3l untuk membentuk Lil.
%1
Natr"um +Na,
)al"um +),
Ru"-"um +R,
es"um +/s,
Li!9* ? !3l !Lil ? 3!9 ? 9! Li dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan Lil sebagai berikut5 /atoda 5 Li? ? eLi node 5 lM l! ? e/arena titik leleh Lil tinggi ( '""K),biaya elektrolisis menjadi mahal. Namun, biaya dapat ditekan dengan $ara menambahkan /l ( O Lil dan + O /l) yang dapat menurunkan titik leleh menjadi +*"K. Met!-e elektr!l"s"s #umber utama logam Na adalah garam batu dan air laut. Na hanya dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan Nal mengunakan sel 4own. /atode 5 Na? ? eNa node 5 lM l! ? eMet!-e re-uks" #umber utama logam / adalah sil8it (/l). Logam / diperoleh dengan metode reduksi dimana lelehan /l direaksikan dengan Na. Na ? /l 0eaksi ini berada dalam kesetimbangan. /arena / yang terbentuk mudah menguap, maka / dapat dikeluarkan dari sistem dan kesetimbangan akan bergeser ke kanan untuk terus memproduksi /. Met!-e re-uks" Logam 0b dibuat dengan mereduksi lelehan senyawa 0bl Na ? 0bl 0b ? Nal 0eaksi ini berada dalam kesetimbangan. /arena 0b mudah menguap, maka 0b dapat diproduksi terus dengan $ara yang sama seperti / Met!-e re-uks" Logam s dibuat dengan mereduksi lelehan senyawa sl Na ? sl s ? Nal 0eaksi berada dalam kesetimbangan. /arena s mudah menguap, maka s dapat diproduksi terus dengan $ara yang sama seperti /.
$A$ %%% &#N'T'& (.). Kesimpulan
%%
4ogam-logam alkali ialah semua unsur yang ada di dalam golongan IA kecuali (idrogen6(7, logam alkali dapat membentuk basa kuat dan sangat reaktif. 4ogam alkali merupakan Eat pereduksi yang kuat dan sangat mudah teroksidasi. ;emua logam alkali tergolong lunak dan ringan dan mempunyai electron 5alensi yang mudah lepas. 4ogam alkali mempunyai tingkat oksidasi yang stabil, semakin tinggi densitas muatan ion logam alkali semakin kuat pula ion tersebut terhidrasi. ;ebagian besar senya"a-senya"a logam
alkali larut
dalam air "alaupun tingkat kelarutannya berbeda-beda. Darna nyala logam 4i ialah erah Gua, +a ialah /uning, / ialah Ungu, 3b ialah erah iru, Bs ialah iru. 4ogam Alkali dapat membentuk Oksida, peroksida, dan superoksida, dimana 4i cenderung hanya bias membentuk Oksida, +a cenderung membentuk peroksida, sedangkan logam lainnya cenderung membentuk superoksida. 4itium memiliki beberapa kemiripan sifat dengan unsure yang ada pada golongan alkali tanah, salah satunya dari segi kekerasan yang mirip dengan kekerasan logam alkali tanah. 4ogam alkali banyak manfaatnya bagi kehidupan, karena sifatnya yang reaktif, logam alkali ini dapat diekstraksi dengan cara elektrolisis dan reduksi.
(.2. *aran Agar pembaca dapat mengetahui lebih lanjut tentang =4ogam Alkali>, sebaiknya tidak hanya cukup dengan membaca makalah ini, karena makalah ini masih jauh dari kata =;empurna>, dan penulis mohon
maaf bila ada kesalahan yang terselip dalam
%&
penulisan , semoga kesalahan penulis dapat menjadi pelajaran untuk pembaca kedepannya.
+A,TA- &'*TAKA https://erwantoindonesia.wordpress.com/2012/05/09/golongan-ia/ , diunduh pada < aret %<10 ;unarya, 9ayan. %<11. Kimia Dasar 2. andung8 BC 9rama Didya. ;utresna, +ana. %<<. Kimia nt! !elas "II semester 1 #e!olah $enengah %tas. andung 8 HraFndo Pratama. ;uyatno, dkk. Kimia &nt! #$%/$% Kelas "II. Hrasindo8 Lakarta.
%
rady, Lames. Kimia &ni'ersitas %sas dan #tr!tr . Lakarta 8 inapura Aksara. Botton dan Dilkinson. 1*. Kimia %norgani! Dasar . Lakarta8 UI Press. ;unardi. %<<*. Kimia )ilingal &nt! #$%/$a. andung8 B5. 9rama Didya. Purba , ichael. %<<2. KI$I% nt! #$% !elas " . Lakarta8#rlangga. Lohari, L..B dan . 3achma"ati. %<<*. KI$I% * #$% dan $% nt! !elas "II. Lakarta8 #;I; ;ugiyarto, /ristian ( dan 3etno $. ;uyanti. %<1<. %norgani! Logam. 9ogyakarta8 Hraha Ilmu Paragonatama,Laya. %<<. Kimia #$%/$% Kelas "II . Lakarta 8 umi Aksara. ;yukri, ;. 1. Kimia Dasar * , andung8 Penerbit IG. Petrucci.dkk. %<11. Kimia Dasar rinsip-prinsip dan %pli!asi modern. Lakarta 8PG Helora Aksara Pratama.
%0
