Logam Alkali Tanah Di Alam
Unsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali tanah sebab unsur-unsur
tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah. Logam alkali
tanah umumnya reaktif, tetapi kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam
alkali. Unsur alkali tanah terdiri atas berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Strontium
(Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Kelimpahan unsur Be, Mg, Ca, Sr, Ba di alam
adalah sekitar 0,0006%, 2.1%, 3.6%, 0.02%, dan 0.04%. Adapun kelimpahan Ra di
alam hanya sekitar 1010 karena bersifat radioaktif. Di alam Berilium
terdapat dalam mineral beril (Be3Al2(SiO3)6)
dan krisoberil ; magnesium sebagai magnesit (MgCO3)
, dolomit (CaCo3.MgCO3), keiserit (MgSO4. 2H2O), epsomit
(MgSO4.7H2O), silikat, dan air laut ; kalsium sebagai
dolomit batu kapur gips (CaSO4.2H2O), aragonit, marbel,
dan silikat ; strontium sebagai strontianit (SrCO3), selestit (SrSO4);
barium sebagai barit (BaSO4) dan witerit (BaCO3) ; radium
sebagai pekblende dan karnotit. Tambang gips berada di Jawa Timur, Sulawesi
Utara dan Sulawesi Selatan. Komposisi unsur-unsur alkali tanah dalam kerak bumi
yakni :
|
Unsur
|
Kadar (bpj)
|
|
Be
|
6
|
|
Mg
|
20.900
|
|
Ca
|
36.300
|
|
Sr
|
300
|
|
Ba
|
250
|
Konfigurasi Elektron :
Berelium (Be) = 1s2
2s2
Magnesium (Mg) = 1s2
2s2 2p6 3s2
Kalsium (Ca) = 1s2
2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Stronsium (Sr) = 1 s2
2 s2 2 p6 3 s2
3 p6 4 s2 3d10
4 p6 5 s2
Barium (Ba) = 1 s2
2 s2 2 p6 3 s2
3p6 4 s2 3d10
4 p6 5 s2 4d10
5 p6 6 s2
1. Sejarah
Alkali Tanah
Logam alkali tanah (alkaline
earth metal), di sebut logam karena memiliki sifat seperti logam. Kata "Alkali" berasal dari bahasa
arab yang berarti abu (air abu
bersifat basa). Kata alkali ini menunjukkan bahwa
kecenderungan sifat logam alkali tanah adalah membentuk basa karena unsur-unsurnya memiliki
sifat alkalin yang apabila dilarutkan dalam air akan bersifat basa (lebih lemah
dari logam alkali). Sedangkan istilah "tanah" digunakan
karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan
di kerak bumi. Oleh sebab itu, istilah “alkali tanah”
biasa digunakan untuk menggambarkan kelompok unsur golongan II A.
2.
Unsur-Unsur Alkali Tanah
Sebagaimana telah disebutkan di atas, golongan alkali tanah
terdiri atas Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stronsium (Sr),
Barium (Ba), dan Radium (Ra). Berikut adalah penjelasan mengenai unsur-unsur
alkali tanah :
a. Berilium
Informasi Umum :
Nama : Berilium
Simbol : Be
Atom Nomor : 4
Massa Atom : 9.012182 amu
Titik leleh : 1278,0 ° C (1551,15 K, 2332,4 ° F)
Titik didih : 2970,0 ° C (3243,15 K, 5378,0 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 4
Jumlah Neutron : 5
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Hexagonal
Massa jenis @ 293 K : 1,8477 g/cm3
Warna : abu
Simbol : Be
Atom Nomor : 4
Massa Atom : 9.012182 amu
Titik leleh : 1278,0 ° C (1551,15 K, 2332,4 ° F)
Titik didih : 2970,0 ° C (3243,15 K, 5378,0 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 4
Jumlah Neutron : 5
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Hexagonal
Massa jenis @ 293 K : 1,8477 g/cm3
Warna : abu
Energi Tingkat Pertama : 2
Kedua Energi Level : 2
Kedua Energi Level : 2
Fakta :
Tahun penemuan : 1798
Penemu : Louis Vauquelin
Nama Asal : Dari mineral beryl
Diperoleh Dari : beryl, chrysoberyl
Penemu : Louis Vauquelin
Nama Asal : Dari mineral beryl
Diperoleh Dari : beryl, chrysoberyl
v Sejarah Berilium
Nama berilium berasal dari bahasa Yunani beryllos,
beril. Berilium pernah dinamakan glucinium (dari Yunani glykys, manis),
karena rasa manis garamnya. Unsur ini ditemukan oleh Louis Vauquelin dalam
tahun 1798 berbentuk oksida dalam beril dan dalam zamrud. Friedrich Wöhler dan
A. A. Bussy masing-masing berhasil mengasingkan logam pada tahun 1828 dengan
mereaksikan kalium dengan berilium klorida.
v Sifat-sifat Berilium
Berilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan
logam-logam ringan. Modulus kekenyalan berilium kurang lebih 1/3 lebih besar
daripada besi baja. Berilium mempunyai konduktivitas panas yang sangat baik,
tak magnetik dan tahan karat asam nitrat. Berilium juga mudah ditembus sinar-X,
dan neutron dibebaskan apabila ia dihantam oleh partikel alfa (seperti radium
dan polonium [lebih kurang 30 neutron-neutron/juta partikel alfa]). Pada suhu
dan tekanan ruang, berilium tak teroksidasi walaupun terpapar udara (kemampuannya
untuk menggores kaca kemungkinan disebabkan oleh pembentukan lapisan tipis
oksidasi).
v Kegunaan Berilium
Ø Berilium
digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga berilium (Be yang dapat
menyerap panas banyak). Aloy tembaga-berilium digunakan dalam berbagai kegunaan
karena konduktivitas listrik dan konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan
kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan fatig
(logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk digunakan dalam pembuatan: elektroda pengelasan
bintik, pegas, peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik.
Ø Logam
berilium dipakai pada tabung sinar X, komponen reaktor atom, dan pembuatan
salah satu komponen televisi
Ø Karena
ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu yang lebar, alloy
tembaga-berilium digunakan dalam industri angkasa-antariksa dan pertahanan
sebagai bahan penstrukturan ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru
berpandu, kapal terbang, dan satelit komunikasi.
Ø Berilium
digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat bermassa lebih ringan. Biasanya
digunakan pada kemudi pesawat Jet.
Ø Kepingan
tipis berilium digunakan bersama pemindaian sinar-X untuk menepis cahaya yang tampak
dan memperbolehkan hanya sinaran X yang terdeteksi.
Ø Dalam
bidang litografi sinar-X, berilium digunakan untuk pembuatan litar bersepadu
mikroskopik.
Ø Karena
penyerapan panas neutron yang rendah, industri tenaga nuklir menggunakan berilium
dalam reaktor nuklir sebagai pemantul neutron dan moderator.
Ø Berilium
digunakan dalam pembuatan giroskop, berbagai alat komputer, pegas jam tangan
dan peralatan yang memerlukan keringanan, ketegaran dan kestabilan dimensi.
Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai aplikasi yang memerlukan
konduktor panas yang baik, kekuatan serta kekerasan yang tinggi, dan titik
lebur yang tinggi, serta bertindak sebagai perintang listrik.
Ø Dahulu, campuran
berilium pernah digunakan dalam lampu floresen, tetapi penggunaan tersebut tak
dilanjutkan lagi karena pekerja yang terpapar terancam bahaya beriliosis.
Ø Paduan
tembaga ± 2% untuk membuat pegas, klip, sambungan listrik, dan reaktor atom.
Ø Paduan Be
dan Cu menghasilkan logam sekeras baja, maka digunakan untuk per/pegas dan
sambungan listrik
v Pengaruh berilium bagi kesehatan
Berilium sangat berbahaya jika terhirup. Keefektifannya
tergantung kepada kandungan yang dipaparkan dan jangka waktu pemaparan. Jika
kandungan berilium di udara sangat tinggi (lebih dari 1000 μg/m³), keadaan akut
dapat terjadi. Keadaan ini menyerupai pneumonia yang disebut penyakit berilium
akut. Penetapan udara komunitas dan tempat kerja yang efektif dapat menghindari
kerusakan paru-paru yang paling akut.
Sebagian orang (1-15%) akan menjadi sensitif terhadap
berilium. Orang-orang ini akan mengalami keradangan pada sistem pernafasan.
Keadaan ini disebut penyakit berilium kronik (CBD), dan dapat terjadi setelah
pemaparan bertahun-tahun terhadap tingkat berilium diatas normal (diatas 0.2
μg/m³). Penyakit ini dapat menyebabkan rasa lemah dan keletihan, dan juga sesak
nafas. CBD dapat menyebabkan anoreksia, penyusutan berat badan, dan dapat juga
menyebabkan pembesaran bagian kanan jantung dan penyakit jantung dalam
kasus-kasus tingkat lanjut. Sebagian orang yang sensitif terhadap berilium
mungkin atau tidak mungkin akan gejala-gejala seperti itu. Kebanyakan penduduk
pada umumnya jarang yang terkena penyakit berilium akut atau kronik karena
kandungan berilium dalam udara biasanya sangat rendah (0.00003-0.0002 μg/m³).
Berilium dapat diukur dalam air kencing atau darah. Kandungan
berilium dalam darah atau air kencing dapat memberi petunjuk kepada berapa
banyak atau berapa lama seseorang telah terpapar. Tingkat kandungan berilium
juga dapat diukur dari sampel paru-paru dan kulit serta uji darah, yaitu
beryllium lymphocyte proliferation test (BeLPT) yang mengukur pasti
kesensitifan terhadap berilium.
b. Magnesium
Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang
membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak
pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy)
untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut
"magnalium" atau "magnelium".
Informasi
umum :
Nama : Magnesium
Simbol : Mg
Atom Nomor : 12
Massa Atom : 24,305 amu
Titik leleh : 650,0 ° C (923,15 K, 1202,0 ° F)
Titik didih : 1107,0 ° C (1380,15 K, 2024,6 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 12
Jumlah Neutron :12
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur kristal : Hexagonal
Massa jenis @ 293 K : 1,738 g/cm3
Warna : keabu-abuan
Simbol : Mg
Atom Nomor : 12
Massa Atom : 24,305 amu
Titik leleh : 650,0 ° C (923,15 K, 1202,0 ° F)
Titik didih : 1107,0 ° C (1380,15 K, 2024,6 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 12
Jumlah Neutron :12
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur kristal : Hexagonal
Massa jenis @ 293 K : 1,738 g/cm3
Warna : keabu-abuan
Energi Tingkat Pertama : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 2
Fakta :
Tahun Penemuan : 1808
Penemu : Sir Humphrey Davy
Nama Asal : Magnesia (Kota
Diperoleh dari : air laut
Penemu : Sir Humphrey Davy
Nama Asal : Magnesia (
Diperoleh dari : air laut
v
Sejarah Magnesium
Nama magnesium berasal dari bahasa Yunani untuk sebuah daerah
di Thessaly disebut magnesium oksida. Hal ini terkait dengan magnetite dan
mangan, yang juga berasal dari daerah ini, dan diperlukan diferensiasi sebagai
zat terpisah. Magnesium merupakan unsur ketujuh paling berlimpah dalam kerak
bumi oleh massa dan kedelapan oleh molarity. Hal ini ditemukan dalam jumlah
besar dari deposito magnesite, dolomit, dan mineral, dan air mineral, di mana
magnesium ion yang larut. Joseph Black dari England mengenal pasti magnesium
sebagai sejenis unsur pada tahun 1755. Kemudian pada tahun 1808, Sir Humphrey
Davy mengasingkan logam magnesium secara elektrolisis dari campuran magnesia
dan HgO dan berhasil menemukan unsur magnesium. Sementara A.A.B.Bussy telah
juga berhasil menyediakannya dalam bentuk koheren pada tahun 1831.
v
Senyawa
dari Magnesium
Magnesium
di alam terdapat dalam senyawa-senyawa berikut :
a. Sebagai karbonat, magnesit
(MgCO3), dolomit (MgCO3.CaCO3)
b.
Sebagai sulfat, kiserit (MgSO4.H2O), kainit (KCl. MgSO4. 3H2O) garam
Epsom (MgSO4. 7H2O) (disebut juga garam Inggris)
c.
Sebagai silikat, olivine (Mg2SiO4), asbestos (CaMg2(SiO3)s)
v Kegunaan Magnesium
Ø Membuat
logam campur, misalnya paduan Mg dan Al yang sering disebut magnelium sebagai
komponen pesawat terbang, rudal, baik truk dan sebagainya.
Ø Magnesium
digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu
blitz..
Ø
Senyawa Magnesium sulfat digunakan
untuk pupuk, dan obat-obatan
Ø Melapisi tanur dan pembakaran semen.
Ø Untuk
menghapus belerang dari besi dan baja.
Ø Untuk
memperbaiki titanium dalam proses Kroll.
Ø Untuk
photoengrave piring di industri percetakan.
Ø Untuk
menggabungkan di alloys, dimana logam ini sangat penting untuk pesawat dan
peluru konstruksi.
Ø Dalam
bentuk turnings atau kendali, untuk mempersiapkan Grignard reagents, yang
berguna dalam sintesis organik.
Ø Alloying
sebagai agen, meningkatkan mekanis, pemalsuan dan welding karakteristik
aluminium.
Ø Sebagai
tambahan agen di propellants konvensional dan produksi dalam grafit nodular
besi cor.
Ø Magnesia
(MgO) digunakan sebagai batu tahan api dan isolator untuk pipa-pipa uap
Ø Senyawa
Magnesium hidroksida (Mg(OH2)
untuk obat asam lambung (mag) dan sebagai bahan pasta gigi.
Ø Garam
Inggris (MgSO4.7H2O) digunakan sebagai urus-urus
Ø Magnesium
untuk membuat magnalium (paduan logam aluminium dan magnesium), bersifat ringan
dan kuat sebagai konstruksi pesawat terbang dan peralatan rumah tangga
Ø Magnesium
untuk membuat campuran logam yang ringan dan liat, contohnya digunakan pada
alat-alat rumah tangga
c.
Kalsium
Informasi Umun :
Nama : Kalsium
Simbol : Ca
Atom Nomor : 20
Massa Atom : 40,078 amu
Titik Leleh : 839,0 ° C (1112,15 K, 1542,2 ° F)
Titik didih : 1484,0 ° C (1757,15 K, 2703,2 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 20
Jumlah Neutron : 20
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis @ 293 K : 1.55 g/cm3
Warna : Silver
Simbol : Ca
Atom Nomor : 20
Massa Atom : 40,078 amu
Titik Leleh : 839,0 ° C (1112,15 K, 1542,2 ° F)
Titik didih : 1484,0 ° C (1757,15 K, 2703,2 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 20
Jumlah Neutron : 20
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis @ 293 K : 1.55 g/cm3
Warna : Silver
Energi Tingkat
Pertama : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 8
Keempat Energi Level : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 8
Keempat Energi Level : 2
Fakta :
Tahun penemuan : 1808
Penemu : Sir Humphrey Davy
Nama Asal : Dari kata latin calcis (jeruk nipis)
Diperoleh Dari : kapur, batu gamping, marmer. 3,5% dari kerak
Penemu : Sir Humphrey Davy
Nama Asal : Dari kata latin calcis (jeruk nipis)
Diperoleh Dari : kapur, batu gamping, marmer. 3,5% dari kerak
v Sejarah Kalsium
(Latin: calx, kapur) Walau kapur telah digunakan oleh
orang-orang Romawi di abad kesatu, logam kalsium belum ditemukan sampai tahun
1808. Setelah mempelajari Berzelius dan Pontin berhasil mempersiapkan campuran
air raksa dengan kalsium (amalgam) dengan cara mengelektrolisis kapur di dalam
air raksa, Davy berhasil mengisolasi unsur ini walau bukan logam kalsium murni.
v Sumber Kalsium
Kalsium adalah logam metalik, unsur kelima terbanyak di kerak
bumi. Unsur ini merupakan bahan baku utama dedaunan, tulang belulang, gigi dan
kerang dan kulit telur. Kalsium tidak pernah ditemukan di alam tanpa
terkombinasi dengan unsur lainnya. Ia banyak terdapat sebagai batu kapur,
gipsum, dan fluorite. Apatite merupakan flurofosfat atau
klorofosfat kalsium.
v
Senyawa Kalsium
Senyawa alami dan senyawa buatan kalsium banyak sekali
kegunaannya. Kapur mentah (CaO) merupakan basis untuk tempat penyaringan kimia
dengan banyak kegunaan. Jika dicampur dengan pasir, ia akan mengeras menjadi
campuran plester dengan mengambil karbon dioksida dari udara. Kalsium dari batu
kapur juga merupakan unsur penting semen. Senyawa-senyawa penting lainnya
adalah: karbit, klorida, sianamida, hipoklorida, dan sulfida.
v Kegunaan Kalsium
Kalsium
adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme
tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung, dan pergerakan otot.
Berikut
adalah beberapa kegunaan kalsium:
Ø Mengaktifkan
saraf
Ø Melancarkan
peredaran darah
Ø Melenturkan
otot
Ø Menormalkan
tekanan darah
Ø Menyeimbangkan
tingkat keasaman darah
Ø Menjaga
keseimbangan cairan tubuh
Ø Mencegah
osteoporosis (keropos tulang)
Ø Mencegah
penyakit jantung
Ø Menurunkan
resiko kanker usus
Ø Mengatasi
kram, sakit pinggang, wasir, dan reumatik
Ø Mengatasi
keluhan saat haid dan menopause
Ø Meminimalkan
penyusutan tulang selama hamil dan menyusui
Ø Membantu
mineralisasi gigi dan mencegah pendarahan akar gigi
Ø Kalsium
banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang
dan gigi.
Ø Mengatasi
kering dan pecah-pecah pada kulit kaki dan tangan
Ø Memulihkan
gairah seks yang menurun/melemah
Ø Mengatasi
kencing manis (mengaktifkan pankreas)
Ø Kalsium
Karbonat (CaCO3) digunakan dalam industri besi dan baja, industri
gelas, cat tembok, kapur tulis dan
pembuatan semen. Sebagai bahan obat (antasid) dan pengisi dan pelapis
kertas
Ø Kapur
Tohor (CaO) sebagai fluks pada industri baja, mengeringkan zat Ca(OH2)
untuk menetralkan sifat asam pada .industri
Ø Kalsium
klorida (CaCl2) sebagai zat pengering (drying agent), serbuk pencair salju.
Ø Kalsium
Sulfat (CaSO4.2H2O) dikenal sebagai gips, digunakan untuk
pembalut tulang yang patah dan membuat pupuk amonium fosfat, sebagi pengering,
pembuat keramik, cat, plester, dan untuk membuat cetakan gigi.
d. Strontium
Informasi Umum :
Nama : Strontium
Simbol : Sr
Atom Nomor : 38
Massa Atom : 87,62 amu
Titik leleh : 769,0 ° C (1042,15 K, 1416,2 ° F)
Titik didih : 1384,0 ° C (1657,15 K, 2523,2 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 38
Jumlah Neutron : 50
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis @ 293 K : 2.54 g/cm3
Warna : kuning
Simbol : Sr
Atom Nomor : 38
Massa Atom : 87,62 amu
Titik leleh : 769,0 ° C (1042,15 K, 1416,2 ° F)
Titik didih : 1384,0 ° C (1657,15 K, 2523,2 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 38
Jumlah Neutron : 50
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis @ 293 K : 2.54 g/cm3
Warna : kuning
Energi Tingkat Pertama : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 18
Keempat Energi Level : 8
Kelima Energi Level : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 18
Keempat Energi Level : 8
Kelima Energi Level : 2
Fakta :
Tahun penemuan : 1790
Penemu : A. Crawford
Nama Asal : Setelah Strotian (kota
Diperoleh Dari : celestite, strontianite
Penemu : A. Crawford
Nama Asal : Setelah Strotian (
Diperoleh Dari : celestite, strontianite
v
Sejarah
Strontium
Mineral strontianit dinamakan setelah penduduk desa Strontian
di desa Skotlandia menemukannya di sebuah tambang terpencil pada tahun 1787.
Adair Crawford mengenali bahwa mineral tersebut berbeda dengan mineral-mineral
barium lainnya pada tahun 1790. Strontium itu sendiri baru ditemukan pada tahun
1798 oleh Thomas Charles Hope, dan logam strontium berhasil dipisahkan oleh Sir
Humphry Davy pada tahun 1808 menggunakan elektrolisis dan diumumkan olehnya
sendiri pada sebuah acara perkuliahan Royal Society pada tanggal 30 Juni 1808.
v Karakteristik Strontium
Karena reaktifitasnya yang sangat tinggi terhadap air dan
oksigen, unsur ini hanya dapat ditemukan di alam dalam bentuk senyawa dengan
unsur lain, misalnya di dalam mineral strontianit dan celestit. Logam strontium
berwarna abu-abu/perak, lebih halus daripada kalsium dan lebih reaktif terhadap
air, yang mana jika bereaksi dengan air akan menghasilkan strontium hidroksida
dan gas hidrogen. Pembakaran strontium di udara akan menghasilkan strontium
oksida dan strontium nitrida, tapi karena strontium tidak akan bereaksi dengan
nitrogen di bawah suhu 380oC, maka pada suhu kamar, yang dihasilkan hanyalah
oksida (secara spontan).
Strontium harus disimpan di dalam kerosin untuk mencegah
terjadinya oksidasi; logam strontium yang terkena udara akan bereaksi dengan
cepat membentuk oksida dengan warna kuning. Serbuk logam strontium akan
terbakar secara spontan pada suhu kamar. Garam strontium yang mudah menguap
akan memberikan warna api merah tua, dan garam ini dapat digunakan dalam
pembuatan petasan. Di alam, strontium merupakan hasil campuran empat isotopnya
yang stabil.
v
Senyawa Strontium
Berikut
adalah senyawa- senyawa strontium yang diketahui :
Ø Strontium
titanat
Ø Strontium
karbonat
Ø Strontium
nitrat
Ø Strontium
sulfat
Ø Strontium
aluminat
Ø Strontium
klorida
Ø Strontium
oksida
Ø Strontium
ranelat
v
Kegunaan
Strontium
Ø Strontium
titanat memiliki indeks bias dan penyebaran optikal yang jauh lebih baik dari
pada berlian, membuatnya memiliki banyak kegunaan dalam berbagai jenis
alat-alat optik.
Ø Strontium
karbonat, strontium nitrat, dan strontium sulfat biasanya digunakan dalam
pembuatan kembang api untuk menghasilkan warna merah
Ø Strontium
klorida biasanya digunakan dalam pasta gigi untuk gigi sensitive.
Ø Strontium
oksida terkadang digunakan untuk menambah kualitas lapisan keramik.
Ø Strontium
ranelat digunakan dalam penyembuhan osteoporosis
Ø SrSO4
digunakan sebagai bahan cat
Ø Stronsium
sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna
dan komputer.
e. Barium
Barium bersifat lunak dan termasuk unsur golongan alkali
tanah. Barium murni tidak pernah ditemukan di alam karena dapat bereaksi dengan
udara. Oksidanya dikenal sebagai baryta, tetapi dapat bereaksi dengan air dan
karbon dioksida dan tidak ditemukan sebagai mineral. Mineralnya yang paling
banyak ditemukan di alam adalah barium sulfat (BaSO4) yang sangat susah untuk
dilarutkan, dan barium karbonat (BaCO3). Benitoite adalah sebuah permata langka
yang mengandung barium. Logam barium digunakan dalam keperluan insutri. Barium
sulfat digunakan karena beratnya, memiliki sifat tidak mudah larut, dan tidak
dapat ditembus oleh sinar-X.
Informasi Umum :
Nama : Barium
Simbol : Ba
Atom Nomor : 56
Massa Atom : 137,327 amu
Titik leleh : 725,0 ° C (998,15 K, 1337,0 ° F)
Titik didih : 1140,0 ° C (1413,15 K, 2084,0 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 56
Jumlah Neutron : 81
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis@ 293 K : 3,51 g/cm3
Warna : Silver
Simbol : Ba
Atom Nomor : 56
Massa Atom : 137,327 amu
Titik leleh : 725,0 ° C (998,15 K, 1337,0 ° F)
Titik didih : 1140,0 ° C (1413,15 K, 2084,0 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 56
Jumlah Neutron : 81
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis@ 293 K : 3,51 g/cm3
Warna : Silver
Energi Tingkat Pertama : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 18
Keempat Energi Level : 18
Kelima Energi Level : 8
Keenam Energi Level : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 18
Keempat Energi Level : 18
Kelima Energi Level : 8
Keenam Energi Level : 2
Fakta :
Tahun Penemuan : 1808
Penemu : Sir Humphrey Davy
Nama Asal : Dari kata Yunani barys (berat)
Diperoleh Dari : barytine, whiterite
Penemu : Sir Humphrey Davy
Nama Asal : Dari kata Yunani barys (berat)
Diperoleh Dari : barytine, whiterite
v
Sejarah
Barium
Barium (Yunani bary, yang berarti
"berat") pertama kali diidentifikasi pada tahun 1774 oleh Carl
Scheele dan berhasil diekstraksi pada tahun 1808 oleh Sir Humphry Davy di
Inggris. Oksida barium pertama kali disebut barote, yang mana kemudian diganti
menjadi barita oleh Antoine Lavoisier dari kata barium untuk menjelaskan sifat
logamnya.
v
Karakteristik
Barium
Logam barium mirip dengan kalsium dan strontium secara
kimiawi, tapi lebih reaktif. Logam ini sangat mudah teroksidasi jika terpapar
udara dan sangat reaktif dengan air atau alkohol, menghasilkan gas hidrogen.
Pembakaran barium di udara tidak hanya menghasilkan barium oksida (BaO), tapi
juga peroksida. Peroksida merupakan senyawa yang paling sederhana dari unsur
ini bahkan memiliki berat jenis yang tinggi. Hal ini dapat dilihat dari barium
sulfat yang memiliki tingkat densitas yang tinggi (4.5 g/cm3).
v Isotop Barium
Kelimpahan barium di alam merupakan campuran dari tujuh
isotopnya yang stabil. Ada dua puluh isotop barium yang diketahui, tapi
kebanyakan bersifat sangat radioaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat
pendek. Contoh isotop barium antara lain adalah 133Ba yang memiliki waktu paruh
10,51 tahun dan 137Ba yang memiliki waktu paruh 2,55 menit.
v Kegunaan
Barium
memiliki beberapa fungsi dalam bidang industri yaitu sebagai berikut :
Ø Senyawa
barium, khususnya barit (BaSO4), memiliki peran yang sangat penting dalam
industri minyak bumi. Barit digunakan dalam pengeboran sumur minyak.
Ø Barium
karbonat dapat digunakan untuk racun tikus dan juga dapat digunakan dalam
pembuatan batu bata. Berbeda dengan sulfat, karbonat akan melarut di dalam
perut, sehingga menjadi racun bagi tubuh.
Ø Barium
oksida digunakan untuk melapisi elektroda pada lampu fluoresensi, yang dapat
melepaskan elektron.
Ø Barium
karbonat digunakan dalam pembuatan kaca. Karena beratnya, barium dapat
meningkatkan indeks bias dan kilau kaca.
Ø Barit
digunakan secara ekstensif dalam pembuatan karet.
Ø Barium
Hidroksida (Ba(OH2)) untuk menguji adanya gas CO2
Ø Barium
Sulfat (BaSO4) untuk bahan cat warna putih, bahan pengisi karet
sehingga lebih kuat dan bahan pengisi kertas agar tinta tidak merembes. BaSO4
digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi
dan warna terang.
Ø Ba(NO3)2
digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.
Ø BaCl2
sebagai bahan penyamak kulit
Ø Telah
ditemukan fungsi barium yang baru,
yaitu sebagai bahan esensial pada pembuatan superkonduktor YBCO.
f.
Radium
Radium berwarna hampir putih bersih, namun akan teroksidasi
jika terekspos kepada udara dan berubah menjadi hitam. Radium mempunyai tingkat
radioaktivitas yang tinggi. Radium termasuk jenis radioaktif alam yang
mempunyai isotop Ra-226, Ra-224 dan Ra-228. Radium adalah radionuklida yang
terbentuk dari peluruhan uranium dan thorium. Sebagian besar Ra-226 berasal
dari peluruhan uranium alam (U-238), sedangkan Ra-228 dan Ra-224 berasal dari
peluruhan Th-232. Radium-226 merupakan isotop yang biasa dimanfaatkan untuk memancarkan
radiasi alfa dan gama dengan waktu paro 1600 tahun, sedangkan Ra-228 merupakan
pemancar beta dengan waktu paro 5,75 tahun dan Ra-224 mempunyai waktu paro 3,66
hari. Isotop-isotop radium meluruh menjadi isotop-isotop radon yang berlainan,
misalnya Ra-226 meluruh menjadi Ra-222 dan Ra-228 meluruh menjadi Ra-224
sebelum akhirnya membentuk gas radon (Ra-220).
Ra-226 merupakan radionuklida berumur panjang dan dalam masa
peluruhannya mengeluarkan gas radon yang berbahaya bagi kesehatan. Sumber bekas
Ra-226 diawali dengan reduksi volume, dilanjutkan dengan immobilisasi dalam
kontainer khusus untuk mengatasi masalah emanasi gas radon yang timbul dari
peluruhan Ra-226. Dipilih kontainer Stainless Steel berbentuk kapsul yang
ditutup dengan cara dilas. Kapsul ini kemudian dimasukkan ke dalam Long Term
Storage Shield (LTSS) yang terbuat dari Pb untuk meminimalkan paparan radiasi
yang cukup tinggi.
Informasi Umum :
Nama : Radium
Simbol : Ra
Atom Nomor : 88
Massa Atom : (226,0) amu
Titik leleh : 700,0 ° C (973,15 K, 1292,0 ° F)
Titik didih : 1737,0 ° C (2010,15 K, 3158,6 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 88
Jumlah Neutron : 138
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis @ 293 K : 5.0 g/cm3
Warna : ke perak perakan
Simbol : Ra
Atom Nomor : 88
Massa Atom : (226,0) amu
Titik leleh : 700,0 ° C (973,15 K, 1292,0 ° F)
Titik didih : 1737,0 ° C (2010,15 K, 3158,6 ° F)
Jumlah Proton / Elektron : 88
Jumlah Neutron : 138
Klasifikasi : Alkali Tanah
Struktur Kristal : Kubus
Massa jenis @ 293 K : 5.0 g/cm3
Warna : ke perak perakan
Energi Tingkat Pertama : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 18
Keempat Energi Level : 32
Kelima Energi Level : 18
Keenam Energi Level : 8
Ketujuh Energi Level : 2
Kedua Energi Level : 8
Ketiga Energi Level : 18
Keempat Energi Level : 32
Kelima Energi Level : 18
Keenam Energi Level : 8
Ketujuh Energi Level : 2
Fakta :
Tahun Penemuan : 1898
Penemu :Pierre
Nama Asal : Dari kata Latin jari-jari (ray)
Diperoleh dari : bijih uranium
Penemu :
Nama Asal : Dari kata Latin jari-jari (ray)
Diperoleh dari : bijih uranium
v Sejarah Radium
Radium ditemukan oleh Marie Sklodowska-Curie dan suaminya Pierre,
pada tahun 1898 dari bijih uranium di Bohemia Utara, Republik Czech. Ketika
sedang mempelajari bijih uranium, Marie berhasil memisahkan uranium dari
bijihnya, dan menemukan bahwa ternyata bijih tersebut masih bersifat
radioaktif. Mereka kemudian memisahkan sebuah campuran radioaktif, yang
kebanyakan terdiri atas barium, yang dapat menghasilkan nyala api berwarna
hijau yang sangat terang dan garis spektral berwarna merah, yang belum pernah
didokumentasikan sebelumnya. Penemuan ini diumumkan Curie dan suaminya ke
Akademi Sains di Prancis pada 26 Desember 1898. Pada tahun 1902, Curie dan
Andre-Louis Debierne berhasil memisahkan radium sebagai logam murni, dengan
cara mengelektrolisis radium klorida murni menggunakan katoda merkuri, kemudian
didistilasi pada atmosphere gas hidrogen.
v
Karakteristik
Radium
Radium merupakan logam alkali tanah terberat dengan
intensitas radioaktivitas besar, dan mirip dengan barium secara kimiawi.
Sejumlah kecil logam ini terdapat pada bijih-bijih uranium, dan berbagai jenis
mineral uranium lainnya. Radium menghasilkan tiga jenis radiasi yaitu, partikel
alfa, partikel beta, dan sinar gamma. Logam radium murni berwarna putih bersih,
tapi berubah menjadi hitam jika terpapar udara (kemungkinan dikarenakan adanya
pembentukan nitrida). Radium bereaksi hebat dengan air dan minyak membentuk
radium hidroksida, dan sedikit lebih mudah menguap dibandingkan dengan barium.
Fase radium adalah padat pada suhu normal.
v
Senyawa
Radium
Karena waktu paruhnya yang pendek dan intensitas
radioaktifitasnya yang besar, senyawa radium cukup jarang ditemukan. Kebanyakan
terdapat di dalam bijih uranium. Adapun senyawa-senyawa radium antara lain:
Ø Radium
fluorida (RaF2)
Ø Radium
klorida (RaCl2)
Ø Radium
bromide (RaBr2)
Ø Radium
iodide (RaI2)
Ø Radium
oksida (RaO)
Ø Radium
nitride (Ra3N2)
v Kegunaan Radium
Dimasa yang lampau Indonesia banyak menggunakan Radium-226
sebagai sumber radiasi yang dipakai dalam brachyteraphy. Brachyteraphy adalah
suatu radioterapi dengan zat radioaktif sebagai sumber radiasinya.
Brachyteraphy dilakukan dengan cara penyinaran pada jarak sangat dekat bahkan
pada kondisi tertentu sumber radiasi dimasukkan kedalam tubuh pasien. Biasanya
digunakan untuk terapi kanker leher rahim.
Untuk keperluan medis, radium yang digunakan mempunyai
aktivitas maksimum 4 GBq (100 mg) dengan aktivitas rata-rata sumber sekitar 200
MBq (5,6 mg) untuk yang berbentuk jarum dan sekitar 260 MBq (7mg) untuk yang
berbentuk kapsul. Sedangkan untuk pemakaian non medis, radium digunakan dalam
aktivitas yang lebih tinggi, misalnya sumber nuetron Ra-Be mempunyai aktivitas
sekitar 20 GBq (5000 mg) dan pemakaian lainnya sekitar 40 GBq (1000 mg).
Selain dalam bidang kedokteran, Radium -226 juga dimanfaatkan
sebagai penangkal petir. Di negara maju sudah sejak sekitar tahun 1960 an
pemakaian Ra-226 baik dalam bidang kedokteran maupun dalam penangkal petir
sudah dihentikan, namun demikian di beberapa negara lain sumber Ra-226 hingga
saat ini masih ada dengan pemakaian yang sudah mulai berkurang.
3.
Sifat
Logam Alkali Tanah
Sifat Logam Alkali tanah sama
dengan sifat logam Alkali. Namun, logam alkali tanah kurang reaktif jika
dibandingkan dengan logam alkali yang
seperiode. Hal itu disebabkan jari-jari atom logam alkali tanah lebih kecil
daripada jari-jari logam alkali sehingga energi ionisasinya lebih besar.
Beberapa sifat logam alkali tanah disajikan dalam tabel 3.4
Tabel 3.4
Beberapa Sifat Logam Alkali Tanah
|
Sifat
|
Berilium
|
Magnesium
|
Kalsium
|
Strontium
|
Barium
|
|
|
Nomor Atom
|
4
|
12
|
20
|
38
|
56
|
|
|
Konfigurasi Elektron
|
[He]2s2
|
[Ne]3s2
|
[Ar]4s2
|
[Kr]5s2
|
[Xe]6s2
|
|
|
Jari-Jari Atom (Å)
|
1.25
|
1.45
|
1.74
|
1.92
|
1.98
|
|
|
Jari-jari Ion M2+ (Å)
|
0.31
|
0.65
|
0.99
|
1.13
|
1.35
|
|
|
Titik Leleh 0C
|
1.277
|
650
|
850
|
769
|
725
|
|
|
Titik Didih 0C
|
2.484
|
1.105
|
1.487
|
1381
|
1849
|
|
|
Massa Jenis g cm-3
|
1.86
|
1.74
|
1.55
|
2.6
|
3.59
|
|
|
Energi Ionisasi Pertama (kJ mol-1 )
|
899
|
738
|
590
|
550
|
503
|
|
|
Energi Ionisasi kedua (kJ mol-1)
|
1.757
|
1.451
|
1.145
|
1.064
|
965
|
|
|
Energi Ionisasi ketiga (kJ mol-1)
|
14.848
|
7.733
|
4.912
|
4.138
|
3.619
|
|
|
Keelektronegatifan (skala pauling)
|
1.5
|
1.2
|
1
|
1
|
0.9
|
|
|
Warna nyala
|
-
|
putih terang
|
jingga merah
|
merah tua
|
hijau
|
|
|
Potensial Reduksi Standar (volt)
M2+ + 2e-→M
|
-1.85
|
-2.38
|
-2.87
|
-2.89
|
-2.91
|
|
Kereaktifan logam alkali tanah
meningkat dari atas ke bawah. Jari-jari atomnya makin besar sehingga energi ionisasi
dan keelektronegatifannya makin kecil. Hal itu menyebabkan kecenderungan untuk
melepaskan elektron makin besar. Senyawa yang dibentuk Berilium adalah senyawa
kovalen. Magnesium membentuk beberapa
senyawa kovalen. Adapun senyawa yang dibentuk oleh kalsium ke bawah adalah
senyawa ionik.
Berilium merupakan unsur alkali
tanah yang jumlahnya kecil sekali. Sifat
unsur Be mirip dengan Aluminium yaitu bersifat amfoter. Sifat unsur kimia dari
logam alkali tanah dapat dibagi menjadi dua yaitu sifat kimia dan sifat fisik.
Sifat fisik meliputi warna nyala,
kerapuhan, kelenturan, konduktifitas listrik, massa jenis, sifat magnet,
kekerasan, nomor atom, kalor penguapan, titik leleh dan titik didih. Adapun
sifat kimia meliputi bagaimana suatu unsur bereaksi, dengan unsur apa dapat
bereaksi, unsur yang dihasilkan dari suatu reaksi, kecepatan reaksi jika
bereaksi dengan unsur lain, jumlah panas yang dihasilkan dari suatu reaksi
dengan unsur lain, dan suhu ketika terjadi reaksi. Berikut ini dapat dijabarkan
mengenai sifat fisik dan kimia yang dimiliki logam alkali tanah.
*
Sifat Fisik
§
Warna Nyala
Salah
satu sifat khas unsur-unsur golongan alkali tanah adalah dapat menghasilkan
warna nyala api yang khas. Hal ini dikarenakan sifat dari atomnya yang jika
diberikan energi, maka posisi elektron dalam atom akan berpindah ke kulit yang
lebih tinggi (tereksitasi). Elektron yang tereksitasi akan kembali ke keadaan
stabil seraya memancarkan energi radiasi elektromagnetik berupa nyala cahaya.
Setiap atom akan menghasilkan nyala api yang berbeda-beda dan khas sehingga
sifat ini digunakan untuk mengidentifikasi unsur-unsur alkali tanah. Selain Berilium dan
Magnesium, alkali tanah memiliki warna nyala yang khas. Adapun warna nyala
masing-masing logam adalah berilium tidak berwarna, magnesium berwarna putih
terang, kalsium berwarna jingga merah, strontium berwarna merah dan barium
berwana hijau. Magnesium biasanya tersedia dalam bentuk pita. Pita itu akan
menyala sangat terang jika dibakar di udara. Reaksi yang terjadi pada pembakaran
pita magnesium sesuai persamaan reaksi :
2
Mg(s) + O2 (g) → 2MgO(S)
Ternyata
massa magnesium setelah dibakar lebih besar daripada sebelum dibakar. Hal itu
disebabkan megnesium mengikat oksigen setelah dibakar. Karena memancarkan
cahaya yang sangat
terang, magnesium, strontium, dan barium secara bersama-sama digunakan untuk
membuat kembang api.
|
Unsur
|
Warna
Nyala
|
Gambar
|
|
Be
|
Tak
Berwarna
|
|
|
Mg
|
Putih
Terang
|
|
|
Ca
|
Merah
Jingga
|
|
|
Sr
|
Merah
Bata/Merah Tua
|
|
|
Ba
|
Hijau
|
|
|
Ra
|
-
|
-
|
§
Energi Ionisasi
Energi ionisasi (EI) adalah energi
yang diperlukan atom dalam untuk melepaskan satu elektron sehingga ion
bermuatan +1. Jika atom tersebut melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan
diperlukan energi yang lebih besar, begitu juga pada pelepasan elektron yang ke-3
dan seterusnya. Maka EI 1 < EI 2 < EI 3. Dalam satu golongan (dari atas
ke bawah), EI semakin kecil karena jari - jari atom bertambah sehingga gaya
tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil. Akibatnya elektron terluar
semakin mudah untuk dilepaskan. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), EI
semakin besar karena jari-jari atom semakin kecil sehingga gaya tarik inti
terhadap elektron terluar semakin besar. Akibatnya elektron terluar semakin
sulit untuk dilepaskan. Energi ionisasi menurun dan keelektronegatifan
meningkat karena penambahan nomor atom
|
Energi
Ionisasi : Be > Mg > Ca > Sr > Ba > Ra
|
§
Keelektronegatifan
|
Keelektronegatifan
: Be > Mg > Ca >
Sr > Ba > Ra
|
§
Titik Leleh dan Titik Didih cenderung menurun
dari Be ke Ba
|
Titik
Leleh dan Titik
Didih : Be > Mg > Ca >
Sr > Ba > Ra
|
§
Jari- Jari atom
|
Jari-jari
atom : Be < Mg < Ca < Sr
< Ba < Ra
|
*
Sifat Kimia
§
Kereaktifan
Unsur-unsur
logam alkali tanah bersifat sangat reaktif sehingga mudah mengalami reaksi
dengan zat lainnya membentuk senyawa. Kereaktifan logam alkali tanah
dipengaruhi oleh jari-jari atom dan energi ionisasinya.
"Semakin besar
jari-jari atom, kekuatan ikatan akan semakin lemah sehingga energi ionisasinya
semakin kecil"
"Semakin kecil energi
ionisasi, akan semakin mudah melepaskan elektron sehingga semakin mudah
mengalami reaksi"
Dengan
demikian, semakin ke bawah (nomor atom semakin besar), logam alkali tanah
semakin reaktif.
|
Kereaktifan
: Be < Mg < Ca < Sr < Ba < Ra
|
Jika
logam alkali tanah dibandingkan dengan logam alkali, maka logam alkali lebih
reaktif karena energi ionisasi logam alkali lebih kecil dibandingkan dengan
logam alkali tanah.
§
Kelarutan Senyawa Logam
Alkali Tanah
Salah
satu yang membedakan antara senyawa alkali dan alkali tanah adalah
kelarutannya.Pada umumnya, senyawa alakli mudah larut dalam air sedangkan
alkali tanah sukar larut dalam
air.
Harga
tetapan hasil kali kelarutan senyawa alkali tanah disajikan pada tabel 3.6
Tabel 3.6 Harga Tetapan
Hasil Kali Kelarutan (Ksp) Senyawa Alkali Tanah
|
|
OH-
|
SO42-
|
CrO42-
|
CO32-
|
C2O42-
|
|
Be2+
|
1,6
x 10-22
|
besar
|
besar
|
-
|
-
|
|
Mg2+
|
8,9
x 10-12
|
8,6
x 10-5
|
besar
|
7,9
x 10-8
|
8,6
x 10-5
|
|
Ca2+
|
1,3
x 10-6
|
2,4
x 10-5
|
7,1
x 10 -4
|
4,7
x 10-9
|
1,3
x 10-9
|
|
Sr2+
|
3,2
x 10 -4
|
7,6
x 10-7
|
3,6
x 10-5
|
7,0
x 10-10
|
5,6
x 10-8
|
|
Ba2+
|
5,0
x 10-3
|
1,5
x 10-9
|
8,5
x 10-11
|
1,6
x 10-9
|
1,5
x 10-8
|
Jika
unsur alkali tanah adalah L maka kelarutan garam alkali tanah sebagai berikut :
ª
Senyawa L(OH-)
makin ke bawah makin mudah larut dalam air.
ª
Senyawa L(SO42-)
makin ke bawah makin sukar larut dalam air
ª
Senyawa L(CO32-)
makin ke bawah makin sukar larut dalam air
ª
Senyawa L(CrO42-)
makin ke bawah makin sukar larut dalam air.
§
Dapat bereaksi dengan
air
§
Be bersifat amfoter jika bereaksi dengan basa kuat
§
Reduktor kuat
§
Umumnya garamnya sukar
larut dalam air
Sifat fisik dan kimia unsur
berkaitan erat dengan struktur dan sifat atom yang dimiliki masing-masing
unsur, seperti konfigurasi elektron, bilangan oksidasi , jari-jari atom, energi
ionisasi, keelektronegatifan, afinitas elektron, dan energi ionisasi.
Keterkaitan sifat tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.
|
Unsur
|
4Be
|
12Mg
|
20Ca
|
38Sr
|
56Ba
|
88Ra
|
|
Konfigurasi
elektron
|
[X] ns2
|
|||||
|
Massa
atom
|
|
|||||
|
Jari-jari
atom (nm)
|
||||||
|
Energi ionisasi
(M M+)
kJ/mol
(M M2+) kJ/mol
|
|
|||||
|
Potensial
oksidasi (volt)
|
|
|||||
|
Keelektronegatifan
|
|
|||||
|
Suhu
lebur (oC)
|
Antara 650o - 1227o
|
|||||
|
Bilangan oksidasi
|
+2
|
+2
|
+2
|
+2
|
+2
|
+2
|
4.
Perbedaan Alkali Tanah dengan Alkali
v Logam
alkali tanah lebih keras dari alkali karena memiliki dua elektron valensi.
v Kerapatannya
lebih tinggi, titik lebur lebih tinggi.
v Berbilangan
oksidasi +2 (bandingkan data energi bebas untuk reaksi logam kalsium dengan
asam menghasilkan Ca+ dan Ca2+ ) walaupun energi ionisasi kedua untuk ion
alkali tanah lebih tinggi dari yang pertama.
v Kelarutan
dalam air relatif lebih sukar, khususnya yang memiliki anion berbilangan
oksidasi -2.
5.
Sumber Alkali Tanah
Sumber terbanyak alkali tanah, berbentuk mineral oksida,
karbonat, silikat, sulfat dan fosfat. Contoh mineral yaitu sebagai berikut :
v Magnesia mengandung magnesium oksida
disebut juga sebagai batu tahan api, ini digunakan sebagai bahan
pembuatan tungku atau funance.
v Calcite
(kalsium karbonat) terdapat sebagai batuan gunung (batu kapur atau
limestone, marmer). Terbentuknya dari proses alam yang dikenal sebagai stalagtit
dan stalagmit. Bahan ini digunakan sebagai bahan baku semen,
keramik, bahan bangunan dan juga bahan baku pupuk. Dolomit adalah
campuran magnesium dan kalsium karbonat juga digunakan sebagai bahan komposit
dan keramik.
v
Garam epsom mengandung MgSO4 ditemukan di salah satu desa di
Inggris. Gypsum mengandung kalsium sulfat hidrat juga dari batu gunung,
bahan ini digunakan pada bidang medis antara lain sebagai penyangga tulang yang
patah, juga sebagai bahan penyekat bangunan dan bahan atap yang disebut gypsum
board.
6.
Reaksi
Logam Alkali Tanah
Logam alkali tanah dapat melakukan
beberapa reaksi dengan unsur lainnya seperti air , hidrogen, oksigen, halogen,
nitrogen, dan asam dan basa. Reaksi- reaksi yang terjadi dapat dijelaskan
sebagai berikut;
a. Reaksi
Alkali Tanah dengan Air
Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan
Air membentuk logam hidroksida [M(OH)2].
|
M(s) + 2H2O(l)
→ M(OH)2(aq) + H2(g)
|
dengan, M = Mg, Ca, Sr,
Ba
Contoh : Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) +
H2(g)
b. Reaksi
Alkali Tanah dengan Oksigen
·
Logam Alkali Tanah bereaksi dengan
Oksigen membentuk Oksida (O2-)
|
2M(s) + O2(g)
→ 2MO(s)
|
dengan,
M = Be, Mg, Ca, Sr, dan Ba
Contoh : 2Mg(s)
+ O2(g) → 2MgO(s)
·
Logam Alkali Tanah bereaksi dengan
Oksigen membentuk Peroksida (O22-)
|
M(s) + O2(g)
→ MO2(s)
|
dengan,
M = Be, Mg, Ca, Sr, dan Ba
Contoh
: Ba(s) + O2(g) →
BaO2(s)
·
Logam Alkali Tanah bereaksi dengan
Oksigen membentuk Superoksida (O2-)
|
M(s) + O2(g)
→ M(O2)2(s)
|
dengan, M = Be,
Mg, Ca, Sr, Ba dan Ra
Contoh : Ra(s) + O2(g)
→ Ra(O2)2(s)
c. Reaksi
Alkali Tanah dengan Gas Hidrogen
Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan hidrogen
membentuk senyawa hidrida (MH2)
|
M + 2H2 → MH2
|
dengan, M = Mg, Ca, Sr,
Ba
Contoh : Ca+ 2H2→ CaH2
d. Reaksi
Alkali Tanah dengan Gas Nitrogen
Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Nitrogen
membentuk senyawa hitrida (M3N2)
|
3M + N2 → M3N2
|
dengan, M = Be, Mg, Ca,
Sr, Ba, Ra
Contoh : 3Be + N2 → Be3N2
e. Reaksi
Alkali Tanah dengan Gas Halogen
Logam Alkali Tanah bereaksi dengan
Halogen membentuk garam halida (MX2)
|
M(s) + X2(g)
→ MX2(s)
|
dengan, M = Be,
Mg, Ca, Sr, dan Ba
X = F, Cl, Br, I
Contoh : Be(s) + Cl2(g)
→ BeCl2(s)
f. Reaksi
Alkali Tanah dengan Asam dan Basa
·
Semua logam alkali
tanah bereaksi dengan asam kuat (HCl) membentuk garam dan gas hidrogen.
|
M(s) + 2HCl(aq)
→ MCl (aq) + H2(g)
|
dengan, M = Be,
Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Contoh : Mg(s) + 2HCl(aq)
→ MgCl (aq) + H2(g)
·
Semua logam alkali
tanah bereaksi dengan basa kuat (NaOH) membentuk Na2M(OH)4
dan gas hidrogen.
|
M(s) + 2NaOHaq) +
2H2O(l) → Na2M(OH)4
(aq) + H2(g)
|
dengan, M = Be,
Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Contoh : Be(s) + 2NaOHaq) +
2H2O(l) → Na2Be(OH)4
(aq) + H2(g)
7.
Pembuatan
Logam Alkali Tanah
Proses Pembuatan alkali tanah dilakukan melalui Ekstraksi. Ekstraksi
adalah pemisahan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam alkali tanah dapat di
ekstraksi dari senyawanya. Untuk mengekstraksinya kita dapat menggunakan dua
cara, yaitu metode reduksi dan metode elektrolisis. Berikut adalah penjabaran mengenai Ekstraksi logam alkali tanah.
|
No.
|
Unsur
|
Metode
|
|
1.
|
Berilium
(Be)
|
a.
Metode Reduksi
Untuk
mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF2. Sebelum
mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril [Be3Al2(SiO6)3]
dengan Na2SiF6 hingga 700 0C. Karena beril adalah
sumber utama berilium.
BeF2
+ Mg à MgF2 + Be
|
|
|
|
b.
Metode Ektrolisis
Untuk
mendapatkan berilium, kita juga dapat mengekstraksi dari lelehan BeCl2
yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl2 tidak dapat mengahantarkan
listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah :
Katoda :
Be2+ + 2e- à Be
Anode :
2Cl- à Cl2 + 2e-
|
|
2.
|
Magnesium
(Mg)
|
a.
Metode Reduksi
Untuk
mendapatkan magnesium, kita dapat mengekstraksinya dari dolomite [MgCa(CO3)2].
Karena dolomite merupakan salah satu sumber yang dapat menhasilkan magnesium.
Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO lalu MgO.CaO dipanaskan dengan
FeSi sehingga menhasilkan Mg.
2[
MgO.CaO] + FeSi à 2Mg + Ca2SiO4 + Fe
|
|
|
|
b.
Metode Ektrolisis
Selain
dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan
air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi :
CaO + H2O
à Ca2+ + 2OH-
Mg2+
+ 2OH- à Mg(OH)2
Selanjutnya
Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl2
Mg(OH)2
+ 2HCl à MgCl2 + 2H2O
Setelah
mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan
magnesium.
Katode :
Mg2+ + 2e- à Mg
Anode :
2Cl- à Cl2 + 2e-
|
|
3.
|
Kalsium
(Ca)
|
a.
Metode Reduksi
Logam
kalsium (Ca) dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan
mereduksi CaCl2¬ oleh Na. Reduksi CaO oleh Al.
6CaO + 2Al
à 3 Ca + Ca3Al2O6
Reduksi
CaCl2 oleh Na
CaCl2 + 2 Na à Ca +
2NaCl
|
|
|
|
b.
Metode Ektrolisis
Batu kapur
(CaCO3) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk
mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar
terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi :
CaCO3
+ 2HCl à CaCl2 + H2O + CO2
Setelah
mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan
kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :
Katode :
Ca2+ + 2e- à Ca
Anode :
2Cl- à Cl2 + 2e-
|
|
4.
|
Strontium
(Sr)
|
a.
Metode Elektrolisis
Untuk
mendapatkan Strontium (Sr), kita bisa mendapatkannya dengan elektrolisis
lelehan SrCl2¬. Lelehan SrCl2 bisa didapatkan dari
senyawa selesit [SrSO4]. Karena Senyawa selesit merupakan sumber
utama Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi :
katode :
Sr2+ +2e- à Sr
anode : 2Cl- à Cl2
+ 2e-
|
|
5.
|
Barium
(Ba)
|
a.
Metode Reduksi
Dengan
elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi
yang terjadi :
6BaO + 2Al
à 3Ba + Ba3Al2O6.
|
|
|
|
b.
Metode Ektrolisis
Barit
(BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Setelah diproses
menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis lelehan BaCl2. Reaksi
yang terjadi:
Katode :
Ba2+ +2e- à Ba
Anode : 2Cl- à Cl2
+ 2e-
|
Daftar
Pustaka
¯
Susilowati, Endang. 2009. Theory and Application of Chemistry.
Solo: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.
¯
Apt, Muchtaridi, dkk. 2007. KIMIA 3. Bandung: Quadra
¯
Tim Era Pustaka Utama. 2012. Panduan Pengembangan Kompetensi Siswa
SMA/MA. Surakarta: Era Pustaka Utama.
¯
Justiana,
Sandri. 2009. Kimia 3. Jakarta :
Yudhistira
¯
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0700428/kompetensi.html.
Diakses
pada 30 Agustus 2012.
¯
http://shaylife.blogspot.com/2010/11/sifat-kegunaan-cara-memperoleh-dan.html.
Diakses pada 30 Agustus 2012.
¯
http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Kimia/0245%20Kim%203-4b.htm.
Diakses pada 30 Agustus 2012.
¯
http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Kimia/0244%20Kim%203-4a.htm.
Diakses pada 30 Agustus 2012.
¯
http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Kimia/0246%20Kim%203-4c.htm.
Diakses pada 30 Agustus 2012.
¯
http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Kimia/0247%20Kim%203-4d.htm.
Diakses
pada 30 Agustus 2012.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar