TUGAS IIGOLONGAN II AA. Kelimpahan Unsur Alkali Tanah Di Alam

Beberapa unsur logam, dalam bentuk unsur maupun senyawanya, banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan beberapa unsur logam meningkat dengan berkembang pesatnya industri, baik sebagai alat, bahan dasar, maupun sumber energi. Unsur-unsur logam umumnya diperoleh sebagai bijih logam dalam batuan. Alam Indonesia sangat kaya akan sumber mineral bijih logam, karena itu perlu penguasaan teknologi untuk mengolahnya menjadi logam yang dibutuhkan. Unsur-unsur di alam lebih banyak berupa senyawa dibandingkan dalam keadaan bebas sesuai bentuk unsurnya.Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan IIA. Yang termasuk ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut logam karena memiliki sifat-sifat seperti logam. Disebut alkali karena mempunyai sifat alkalin atau basa jika direaksikan dengan air. Dan istilah tanah karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi.Tiap logam memiliki konfigurasi elektron sama seperti gas mulia atau golongan VIII A, setelah di tambah 2 elektron pada lapisan kulit S paling luar. Contohnya konfigurasi elektron pada Magnesium (Mg) yaitu : 1s22s22p63s2 atau (Ne) 3s2. Ikatan yang dimiliki kebanyakan senyawa logam alkali tanah adalah ikatan ionik. Karena, elektron paling luarnya telah siap untuk di lepaskan, agar mencapai kestabilan.Unsur alkali tanah memiliki reaktifitas tinggi, sehingga tidak ditemukan dalam bentuk monoatomik , unsur ini mudah bereaksi dengan oksigen, dan logam murni yang ada di udara, membentuk lapisan luar pada oksigen.Unsur-unsur alkali tanah tidak terdapat bebas di alam, tetapi terdapat dalam bentuk senyawanya.a. Berilium terdapat dalam bijih beril (Be3Al2(SiO3)6).b. Magnesium sebagai dolomit (MgCO3.CaCO3), karnalit (KCl.MgCl2.6H2O).c. Kalsium sebagai CaCO3 pada batu kapur dan pualam, batu tahu/gipsum (CaSO4.2H2O).d. Stronsium sebagai stronsianit (SrCO3) dan galestin (SrSO4).e. Barium sebagai bijih barit (BaSO4).Logam alkali tanah memilii sifat yang reaktif sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya. Berikut keberadaan senyawa yang mengandung logam alkali: Berilium. Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral beril (Be3Al2(SiO3)6) dan Krisoberil [Al2BeO4].

Magnesium. Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl2], Senyawa Karbonat [MgCO3], Dolomit [MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit [MgSO4.7H2O]

Kalsium. Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa karbonat [CaCO3], Senyawa Fospat [CaPO4], Senyawa Sulfat [CaSO4], Senyawa Fourida [CaF]

Stronsium. Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit

Barium. Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO4], dan Mineral Witerit [BaCO3]

B. Sifat-sifat Fisik dan Kimia Alkali TanahUnsur golongan alkali bersifat basa,namun tingkat kebasaannya lebih lemah. Senyawa Be(OH)2 bersifat amfoter. Artinya bisa bersifat asam atau pun basa. Sedangkan unsur Ra bersifat Radioaktif. Semua logam alkali tanah merupakan logam yang tergolong reaktif, meskipun kurang reaktif dibandingkan dengan unsur alkali. Alkali tanah juga memiliki sifat relatif lunak dan dapat menghantarkan panas dan listrik dengan baik, kecuali Berilium. Logam ini juga memiliki kilapan logam.Logam alkali tanah memiliki jari-jari atom yang besar dan harga ionisasi yang kecil. Dari Berilium ke Barium, nomor atom dan jari-jari atom semakin besar. Selain itu semua logam alkali tanah juga mempunyai kecenderungan teratur mengenai keelektronegatifan yang semakin kecil dan daya reduksi yang semakin kuat dari Berilium ke Barium.Beberapa Sifat Umum Logam Alkali Tanah

Sifat UmumBeMgCaSrBa

Nomor Atom412203856

Konfigurasi Elektron[He] 2s2[Ne] 3s2[Ar] 4s2[Kr] 5s2[Xe] 6s2

Titik Leleh155392311111041987

Titik Didih30431383171316531913

Jari-jari Atom (Angstrom)1.121.601.972.152.22

Jari-jari Ion (Angstrom)0.310.650.991.131.35

Energi Ionisasi I (KJ mol-1)900740590550500

Energi Ionisasi II (KJ mol-1)1800145011501060970

Elektronegativitas1.571.311.000.950.89

Potensial Elektrode (V)M2+ + 2e M-1.85-2.37-2.87-2.89-2.90

Massa Jenis (g mL-1)1.861.751.552.63.6

Sifat fisik alkali tanahDari berilium ke barium, jari-jari atom meningkat secara beraturan. Pertambahan jari-jari menyebabkan penurunan energi pengionan dan keelektronegatifan. Potensial elektrode juga meningkat dari kalsium ke barium. Akan tetapi, berilium menunjukan penyimpangan karena potensial elektrodenya relatif kecil. Hal itu disebabkan energi ionisasi berilium (pertama+kedua) yang relatif besar. Titik leleh dan titik didih cenderung menurun dari atas ke bawah. Sifat-sifat fisis seperti titik leleh, rapatan, dan kekerasan logam alkali tanah lebih besar jika dibandingkan dengan logam alkali seperiode. Hal itu disebabkan logam alkali tanah mempunyai 2 elektron valensi sehingga ikatan logamnya lebih kuat. Sifat kimia alkali tanahKereaktifan logam alkali tanah meningkat dari berilium ke barium. Fakta ini sesuai dengan yang diharapkan. Karena dari berilium ke barium jari-jari atom bertambah besar, energi ionisasi serta keelektonegatifan berkurang. Akibatnya, kecenderungan untuk melepas elektron membentuk senyawa ion makin besar. Semua senyawa dari kalsium, strontium, dan barium, yaitu logam alkali tanah yang bagian bawah, berbentuk senyawa ion sedangkan magnesium membentuk beberapa senyawa kovalen, dan senyawa-senyawa berilium bersifat kovalen.Warna nyala logam Alkali Tanah secara spesifik, jika logam alkali tanah dikenai api, maka warna nyala yang terjadi adalah sebagai berikut:

Nama Unsur Logam AlkaliWarna Nyala Api

BeriliumPutih

MagnesiumPutih cemerlang

KalsiumMerah bata

StronsiumMerah Crimson

BariumHijau Apel

RadiumMerah Crimson

Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah Reaksi Logam Alkali Tanah dengan AirBerilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan logam Magnesium bereaksi sangat lambat dan hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam Kalsium, Stronsium, Barium, dan Radium bereaksi sangat cepat dan dapat bereaksi dengan air dingin. Contoh reaksi logam alkali tanah dan air berlangsung sebagai berikut,Ca(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + H2(g) Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan OksigenDengan pemanasan, Berilium dan Magnesium dapat bereaksi dengan oksigen. Oksida Berilium dan Magnesium yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam.Barium dapat membentuk senyawa peroksida (BaO2)2Mg(s) + O2 (g) 2MgO(s)Ba(s) + O2(g) (berlebihan) BaO2(s)Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg3N2)4Mg(s) + O2(g) + N2 (g) MgO(s) + Mg3N2(s)Bila Mg3N2 direaksikan dengan air maka akan didapatkan gas NH3Mg3N2(s) + 6H2O(l) 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan NitrogenLogam alkali tanah yang terbakar di udara akan membentuk senyawa oksida dan senyawa Nitrida dengan demikian Nitrogen yang ada di udara bereaksi juga dengan Alkali Tanah. Contoh,3Mg(s) + N2(g) Mg3N2(s) Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan HalogenSemua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam Halida, kecuali Berilium. Oleh karena daya polarisasi ion Be2+ terhadap pasangan elektron Halogen kecuali F-, maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah yang lain berikatan ion. Contoh,Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s)Pembutan Logam Alkali TanahPembuatan logam-logam alkali pada umunya dilakukan dengan elktrolisis lelehan garam kloridanya dan bukan elektrolisis larutan garam kloridanya, karena jika yang dielektrolisis larutan garam kloridanya maka yang tereduksi adalah air, bukannya ion logam alkali. hal ini terjdi karena harga reduksi potesial natrium lebih negatif dari pada air..1. Berilium (Be)Metode reduksiUntuk 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 MgF2 + BeMetode ElektrolisisUntuk mendapatkan berilium juga kita 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- BeAnode : 2Cl- Cl2 + 2e-2. Magnesium (Mg)Metode ReduksiUntuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari dolomit [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 2Mg + Ca2SiO4 + FeMetode ElektrolisisSelain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi : CaO + H2O Ca2+ + 2OH-Mg2+ + 2OHMg(OH)2Selanjutnya Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl2Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2OSetelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan magnesiumKatode : Mg2+ + 2e- MgAnode : 2Cl- Cl2 + 2e-3. Kalsium (Ca)Metode Elektrolisis 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 CaCl2 + H2O + CO2Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :Katoda ; Ca2+ + 2e- CaAnoda ; 2Cl- Cl2 + 2e-Metode ReduksiLogam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl2 oleh Na. Reduksi CaO oleh Al 6CaO + 2Al 3 Ca + Ca3Al2O6Reduksi CaCl2 oleh Na CaCl2 + 2 Na Ca + 2NaCl4. Strontium (Sr)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- Sranoda ; 2Cl- Cl2 + 2e-5. Barium (Ba)Metode Elektrolisis 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- Baanoda ; 2Cl- Cl2 + 2e-Metode ReduksiSelain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi : 6BaO + 2Al 3Ba + Ba3Al2O6.Kegunaan Logam Alkali TanahAdapun manfaat dan kegunaan logam alkali tanah dalam kehidupan yaitu: Berilium (Be)1. Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat Zet2. Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.3. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir4. Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alat listrik, maka Berilium sangat penting sebagai komponen televisi. Magnesium (Mg)1. Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu Blitz.2. Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karena senyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.3. Senyawa Mg(OH)2 digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencagah terjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag4. Mirip dengan Berilium yang membuat campuran logam semakin kuat dan ringan sehingga biasa digunakan pada alat alat rumah tangga. Kalsium (Ca)1. Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan plastik.2. Senyawa CaSO4 digunakan untuk membuat Gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.3. Senyawa CaCO3 biasa digunakan untuk bahan bangunan seperti komponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.4. Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikat Karbondioksida pada cerobong asap.5. Ca(OH)2 digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan juga sebagai sumber basa yang harganya relatif murah6. Kalsium Karbida (CaC2) disaebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk pengelasan.7. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi. Stronsium (Sr)1. Stronsium dalam senyawa Sr(no3)2 memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.2. Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.3. Untuk pengoperasian mercusuar yang mengubah energi panas menjadi listrik dalam baterai nuklir RTG (Radiisotop Thermoelectric Generator). Barium (Ba)1. BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X meskipun beracun.2. BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.3. Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api

DAFTAR PUSTAKAPurwoko, Abhi A. 2008. Kimia Dasar II. Universitas Mataram. Unram- press.Permata, Wizalni. 2008. Alkali tanah. Diakses dari: http://wizalnipermata.blogspot.com/2008/09/15/alkalitanah. pada tanggal 01 April 2014.

http://jabirbinhayyan.wordpress.com/2009/11/28/alkali-tanah-2/