REAKSI NYALA ALKALI DAN ALKALI TANAH Senin, 29 September 2014 Murni Arifah 1113016200026 Abstrak
Unsur-unsur logam dapat dieksitasikan dengan memanaskan atau membakar senyawanya pada nyala api, misalnya pada pembakar bunsen atau pembakar spiritus. Unsur IA dan IIA memberi warna-warna yang khas pada nyala api biasa. Atas dasar inilah reaksi nyala logam alkali dan alkali tanah dapat dilakukan untuk membedakan warna nyala yang khas pada logam-logam alkali dan alkali tanah. Metode yang dilakukan dalam praktikum ini dilakukan dengan mengambil sampel logam yang belum diketahui jenisnya dari golongan apa, pengambilan dilakukan dengan menggunakan kawat nikrom untuk selanjutnya cuplikan logam ini dipanaskan diatas nyala api. Sebelum kawat nikrom digunakan untuk mengambil mengamb il sampel terlebih dulu dicelupkan kedalam HCl untuk membersihkannya. Nyala api pada sampel-sampel yang diberikan berbeda-beda dan memberikan warna yang khas, hasil dari percobaan ini menghasilkan sampel 1 dengan warna n yala , sampel 2 dengan warna, sampel 3 dengan warna, sampel 4 dengan warna, sampel 4 dengan warna, dan sampel 5 dengan warna. Dari identifikasi ini disimpulkan bahwa sampel 1 adalah, sampel 2 adalah, sampel 3 adalah, sampel 4 adalah, dan sampel 5 adalah. Kata Kunci : Logam alkali, alkali tanah, reaksi nyala, warna khas, kawat nikrom, HCl. I.
Pendahuluan
Logam alkali adalah unsur-unsur kimia yang berada pada golongan 1 (jug a sering disebut 1A) dari tabel periodik unsur. Logam unsur. Logam alkali meliputi litium (Li), natrium (Na), k alium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), dan fransium (Fr). Sementara itu hidrogen juga ada di golongan 1, namun tidak termasuk dalam logam alkali karena tidak menunjukkan sifat yang sama. Kata "alkali" berasal dari bahasa Arab yaitu "Al Qali," yang berarti "abu". Unsur-unsur tertentu diberi nama "alkali" karena mereka bereaksi dengan air untuk membentuk ion hidroksida, sehingga bersifat basa (pH > 7), yang juga disebut larutan alkali. Sifat-sifat Logam Alkali
Logam-logam alkali sangat elektropositif dan bereaksi langsung dengan sebagian besar unsur lain dan banyak senyawaan dengan pemanasan. Lithium biasanya yang paling kurang reaktif sedangkan Cs adalah yang paling reaktif. Dengan air, Na bereaksi hebat, K menyala dan Rb serta Cs berekasi dengan menimbulkan ledakan, gumpalan besar Na juga bereaksi dengan ledakan. Lithium, Na dan K dapat ditangani dalam air meskipun cepat menjadi panas. Yang lainnya harus ditangani dengan argon. Logam-logam bereaksi dengan alkohol menghasilkan oksida, dan Na atau K dalam C2H5OH atau t-butanol, umumnya digunakan dalam kimia organik sebagai zat peredukai dan sebagai sumber ion nukleofilik OR -. Natrium dan logam-logam lainnya bereaksi hebat dengan raksa. Amalgan natrium (Na/Hg) adalah caira bila natriumnya sedikit, tetapi berupa padatan bila natriumnya banyak. Amalghan ini merupakan zat pereduksi yang sangat berguna dan dapat digunakan untuk larutan akua. ( Cotton, 1989 : 252-253 ) Warna Nyala Logam Alkali Semua logam alkali memiliki warna nyala khusus. Warna-warna tersebut disebabkan oleh perbedaan energi antara subkulit s subkulit s dan p dan p,, yang sesuai dengan panjang gelombang cahaya tampak. Ketika unsur ini dikenai api, elektron terluar akan tereksitasi dan melompat ke elektron orbital yang lebih tinggi. Elektron kemudian jatuh dan memancarkan energi dalam bentuk cahaya.
Uji nyala logam litium (Li), natrium (Na), dan Kalium (K) Warna-warna cahaya yang berbeda tergantung pada seberapa banyak energi atau seberapa jauh elektron jatuh kembali ke tingkat energi yang lebih rendah. Inilah sebabnya logam alkali sering
digunakan dalam kembang api. Setiap logam alkali memiliki warna yang unik dan mudah diidentifikasi.
Nama Unsur Logam Alkali Warna Nyala Api
Litium
Merah Crimson
Natrium
Kuning Emas
Kalium
Merah – Ungu Ungu
Rubidium
Biru – Ungu Ungu
Cesium
Biru – Ungu Ungu
(http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali.html http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali.html..)
Unsur golongan IIA berisi berilium, magnesium, kalsium, stronsium, barium dan radium. Unsur ini bersifat logam karena cenderung melepaskan elektron. Undur ini disebut dengan logam alkali tanah karena oksidasinya bersifat basa (alkalis) dan senyawanya banyak terdapat di kerak bumi. Kemiripan sifat logam alkali tanah disebabkan oleh kecenderungan melepaskan dua elektron valensi, sehingga senyawanya mempunyai bilangan oksidasi +2. Kerapatan bertambah dengan naiknya nomor atom, karena pertambahan masa atom. Demikian juga jari-jari atom dan ionnya, disebabkan bertambahnya jumlah kulit elektronnya. Tapi, energi ionisasi, kalor hidrasi, dan potensial reduksinya reduksinya berkurang dengan naiknya nomor atom. Hal ini ini disebabkan oleh pertambahan jari-jari atom yang akan mengurangi daya tarik inti in ti terhadap elektron atau partikel negatif di luar atom tersebut. ( Syukri.S, 1999:608) Secara spesifik, jika logam alkali tanah dikenai api, ma ka warna nyala yang terjadi adalah sebagai seba gai berikut:
Nama Unsur Logam Alkali Tanah
Warna Nyala Api
Berilium
Putih
Magnesium
Putih cemerlang
Kalsium
Merah bata
Stronsium
Merah Crimson
Barium
Hijau Apel
Radium
Merah Crimson
(http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali-tanah.html http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali-tanah.html))
Sebuah tabel menunjukan warba yang diberikan kepada nyala oleh garam dari logam-logam yang berlainan, dipaparkan sebagai berikut :
Pengamatan
Kesimpulan
Nyala kuning keemasan
yang Natrium
berubah lama Nyala lembayung (lila) Nyala
Kalium
merah-karmin
(merah- Lithium
merah-bata
(merah- Kalsium
gincu) Nyala
kekuningan) Nyala merah-tua agak keunguan
Stronsium
Nyala hijau-kekuningan
Barium (molibdenum)
Nyala hijau
Borat,
tembaga
(talium) Nyala
biru-keabuan
perlahan-lahan berkarat)
(kawat Timbel,
arsenik,
stibium,
bismut,
tembaga. (Vogell, 1985:425)
II.
Metodologi
Alat dan Bahan Dalam percobaan ini, praktikan menggunakan kaca arloji, tabung reaksi, rak tabung reaksi, k awat nikrom, pembakar spirtus. Sedangkan untuk bahan-bahannya digunakan Kristal Natrium Klorida, kristal kalium klorida,barium klorida, stronsium klorida dan barium klorida serta asam pekat, bahan-bahan yang digunakan secukupnya. secukupn ya. Prosedur Kerja Dalam percobaan ini, langkah awal adalah dengan memanaskan kawat nikrom pada pembakar spirtus untuk kemudian setelah panas membara terlihat memerah dicelupkan kedalam HCl pekat untuk membersihkannya. Kemudian, kawat nikrom yang telah dibersihkan tadi ditempelkan kedalam kristal secukupnya. Membakar kawat nikrom yang terdapat kristal dengan pembakar spirtus, amati warna yang ditimbulkan oleh pembakaran kristal dan mencatatnya dalam tabel pengamatan. Lakukan percobaan dengan senyawa yang berbeda-beda, setiap akan berganti senyawa yang akan di uji nyala, kawat nikrom harus benar-benar bersih dengan dibakar pada pembakar spirtus dan dicelupkan kedalam HCl. III.
Hasil dan Pembahasan
Dalam Percobaan ini, digunakan 5 ampel senyawa yang belum diketahui naman ya. Data dari hasil percobaan diketahui sebagai berikut : No
Senyawa
Warna nyala
1
Sampel 1
Orange
2
Sampel 2
Hijau tosca
3
Sampel 3
Ungu
4
Sampel 4
Merah bata/kuning
5
Sampel 5
Kuning
Dari kelima sampel yang di Uji reaksi nyalanya, tiap sampel menimbulkan reaksi nyala yang berbeda. Teori di atas menyebutkan bahwa Semua logam alkali memiliki warna nyala khusus. Warna-warna tersebut disebabkan oleh perbedaan energi antara subkulit s subkulit s dan p, p, yang sesuai dengan panjang gelombang cahaya tampak. Ketika unsur ini dikenai api, elektron terluar akan tereksitasi dan melompat ke elektron orbital yang lebih tinggi. Elektron kemudian jatuh dan memancarkan energi berbentuk cahaya. Hal yang sama juga terjadi pada logam alkali alkali tanah, ketika atom dari golongan alkali tanah diberi energi (panas, radiasi, listrik) maka elektron yang terletak pada kulit terluar akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Untuk kembali ke tingkat dasar, atom tersebut akan melepaskan energi dengan cara memancarkan emisi yang khas untuk atom tertentu. Energi yang dilepaskan dapat dideteksi dengan mata yang terlihat sebagai warna nyala, yang mana setiap atom akan menghasilkan warna nyala tertentu. Sampel satu yang memberikan reaksi nyawa berwarna orange, sesuai dengan teori yang ada warna orange ini menurut praktikan hampir mirip dengan warna kuning emas, sehingga praktikan menyimpulkan bahwa sampel satu ini mengandung mengandun g logam Natrium dari golongan alkali. Dari ciriciri fisiknya, sampel ini berwarna putih yang dimungkinkan bahwa senyawa ini adalah kristal NaCl. Sampel berikutnya memberikan reaksi nyala berwarna Hijau tosca, dari teori logam yang jika terkena api menghasilkan reaksi nyala berwarna hijau adalah logam Barium. Jelas terlihat bahwa, sampel dua ini menghasilkan reaksi warna nyala hijau tosca atau mirip dengan warna hijau pada apel hijau. Sehingga praktikan menyimpulkan bahwa sampel dua ini mengandung logam Barium dari golongan alkali tanah. Senyawa yang digunakan adalah kristal BaCl2. Reaksi nyala pada sampel berikutnya, memberikan warna yang berbeda lagi. Warna yang dihasilkan oleh sampel ketiga ini adalah ungu. Dalam teori diatas, terlihat bahwa logam dari
golongan alkali atau alkali tanah yang memberikan warna reaksi nyala ungu ketika dikenai api adalah logam Kalium dari golongan alkali. Sampel ketiga ini disimpulkan oleh praktikan mengandung logam kalium. Karena warna nyalanya berwarna ungu. Untuk sampel yang keempat ini, warna nyala yang dihasilkan adalah warna merah bata agak kekuning-kuningan. Hampir mirip dengan warna nyala pada sampel satu. Praktikan sedikit kesulitan membedakan warna nyala sampel keempat ini dengan warna nyala sampel pertama. Hal ini bisa dimungkinkan karena pengaruh kawat nikrom yang kurang bersih saat dibersihkan, sehingga masih ada cuplikan senyawa lain yang masih menempel. Namun, setelah kawat dibersihkan lagi untuk beberapa kali, warna wa rna nyala api terlihat merah agak tua, jika dilihat dari teori yang ada bisa dipastikan dalam sampel keempat ini mengandung logam stronsium dari golongan alkali tanah. Sampel terakhir yang di uji reaksi nyalanya terhadap api men ghasilkan warna kuning agak merah, warna nyala sampel ini lebih mirip lagi dengan sampel empat. Namun, warna kristal sebelum dipanaskan berbeda. Warna Warna kristal sampel empat berwarna putih-kekuning putih-kekuning sedangkan warna kristal sampel lima berwarna putih. Dari ciri-ciri fisiknya sampel lima menunjukan ciri-ciri fisik yang dimiliki senyawa CaCl2. Akhirnya praktikan menyimpulkan bahwa senyawa ini adalah senyawa CaCl2. Warna reaksi nyala yang ditimbulkan dari pembakaran kristal-kristal diatas agak terganggu pada sampel-sampel yang di uji pada bagian akhir. Hal ini disebabkan masih terdapatnya senyawa lain yang terdapat dalam kawat nikrom, dan saat membersihkannya dalam HCl pekat kurang bersih. IV.
Kesimpulan
Dari rangkaian percobaan dan hasil yang dibahas dalam pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa : 1. Logam alkali dan alkali tanah memberikan warna nyala yang khas ketika dipanaskan. 2. Warna-warna tersebut disebabkan oleh perbedaan energi antara subkulit s dan p, p, yang sesuai dengan panjang gelombang cahaya tampak. Ketika unsur ini dikenai api, elektron terluar akan tereksitasi dan melompat ke elektron orbital yang lebih tinggi. Elektron kemudian jatuh dan memancarkan energi berbentuk cahaya.
3. Natrium dari golongan alkali memberikan warna nyala kuning-tua (orange). 4. Kalium dari golongan alkali memberikn warna nyala ungu. 5. Stronsium dari golongan alkali tanah memberikan warna nyala merah agak tua. 6. Barium dari golongan alkali tanah memberikan wara nyala hijau tosca. 7. Kalsium dari golongan alkali tanah memberikan warna nyala merah-kekuningan. 8.
Dalam percobaan ini digunakan HCl untuk membersihkan kawat nikrom karena HCl dapat melarutkan pengotor-pengotornya /zat pengganggu yang mungkin menempel pada kawat nikrom sehingga pengotor tersebut akan mudah menguap dari kawat, sehingga kawat benar-benar bersih.
9. Pembakaran HCl tidak memberikan warna sehingga tidak mempengaruhi atau mengganggu warna nyala logam alkali dan alkali tanah ketika diamati. 10. HCl digunakan untuk membuat sampel menjadi kental sehingga mudah menempel dalam kawat nikrom.
V.
Daftar Pustaka
Cotton,F.Albert,Geoffrey wilkinson. Kimia Kimia Anorganim Dasar.Alih Dasar.Alih bahasa:Sahati Suharto. Jakarta:UI-Press.1989. Vogel.. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi Kelima Jilid 1. Alih bahasa: Setiono, A.Hadiyana.Jakarta : Kalman Media Pustaka.1985. S.Syukri. Kimia Kimia Dasar 3.Bandung: 3.Bandung: ITB.1999. http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali-tanah.html.. Diakses pada http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali-tanah.html Rabu 1 Oktober 2014 pukul 20.15 WIB. http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali.html.. Diakses pada Kamis http://www.ilmukimia.org/2013/12/golongan-logam-alkali.html 1 Oktober 2014 pukul 19.30 WIB
VI.
Lampiran
