KIMIA ANORGANIK I

Oleh:RESTINA BEMIS, M.Si

PRODI KIMIAFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS JAMBI2013

Kontrak Perkuliahan

Matakuliah/Kode : Kimia Anoranik I/ PKM234SKS : 3 SKS (2-1)Pertemuan : 16x

Ketentuan :1. Toleransi terlambat 15 menit2. Penilaian : 10 % Kehadiran

20 % Tugas20% Kuis50% UTS

No Senyawa organik Senyawa Anorganik1 Kebanyakan berasal dari makhluk hidup

dan beberapa dari hasil sintesisBerasal dari sumber daya alam mineral ( bukan makhluk hidup)

2 Senyawa organik lebih mudah terbakar, dan memberikan hasil akhir CO2, H2O, dan hasil sampingan lainnya.

Tidak mudah terbakar

3 Strukturnya lebih rumit Struktur sederhana

4 Semua senyawa organik mengandung unsur karbon

Tidak semua senyawa anorganik yang memiliki unsur karbon

5 Hanya dapat larut dalam pelarut organik Dapat larut dalam pelarut air atau organik

6 CH4, C2H5OH, C2H6 dsb. NaF, NaCl, NaBr, NaI dsb.

7 Umumnya bersifat non-elektrolit Umumnya bersifat elektrolit (konduktor listrik dalam larutannya)

8 Reaksi berlangsung lambat Reaksi berlangsung cepat

9 Titik didih dan titik lebur rendah Titik didih dan titik lebur tinggi

1.Menentukan sifat umum Golongan Alkali Tanah

2.Menentukan Keberadaan Persenyawaan dari unsure Golongan Alkali Tanah

3.Menjelaskan reaksi-reaksi unsur golongan alkali Tanah

Tujuan Pembelajaran

Alkali Tanah

Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan II A.

Disebut alkali tanah karena bersifat basa (alkalin) dan banyak di temukan dalam bebatuan kerak bumi.

6 unsur itu adalah Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.

Sifatlogamalkalitanah

Unsur Nomor Atom

Konfigurasi

Be 4 1s22s2

Mg 12 1s2 2s22p63s2

Ca 20 1s2 2s22p63s2 3p6 4s2

Sr 38 1s2 2s22p63s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2

Ba 56 1s2 2s22p63s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2

Rb 88 [Rn] 7s2

Keberadaan di alam

Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral Beril [Be3Al2(SiO6)3], dan Krisoberil [Al2BeO4].

Berilium (Be)

Magnesium (Mg)

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].

Lanjutan,,,,

Kalsium (Ca)

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 [CaF2].

Stronsium (Sr)

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

Lanjutan,,,,

Barium(Ba)

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

Radium(Ra)

Radium terdapat paling sedikit di alam dan bersifat radioaktif. Di alam radium membentuk senyawa Pitzblende (bijih uranium).

Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah

Reaksi secara umum Keterangan

2M(s) + O2(g) → 2MO(s)Reaksi selain Be dan Mg tak perlu

Pemanasan

M(s) + O2(g) →MO2 (s)Ba mudah, Sr dengan tekanan tinggi, Be,

Mg, dan Ca, tidak terjadi

M(s) + X2(g) → MX2 (s)X: F, Cl, Br, dan I

M(s) + 2H2O(l) →M(OH)2 (aq) + H2

(g)

Be tidak dapat, Mg perlu pemanasan

3M(s) + N2 (g) → M3N2 (s)Reaksi berlangsung pada suhu tinggi, Be

tidak dapat berlangsung

THANK YOU ......

Proses ekstraksi logam alkali tanah

Ekstraksi adalah pemisahan suatu unsur dari suatu senyawa. Untuk mengekstraksinya dapat menggunakan dua cara, yaitu metode reduksi dan metode elektrolisis.

1. Berilium (Be) a. Reduksi BeF2

BeF2 + Mg → MgF2 + Be b. Elektrolisis lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl Katoda : Be2+ + 2e- → Be Anode : 2Cl- → Cl2 + 2e-

2. Barium (Ba) a. Reduksi BaO oleh Al 6BaO + 2Al → 3Ba + Ba3Al2O6

b. Elektrolisis lelehan BaCl2Katode : Ba2+ +2e- → BaAnoda : 2Cl- → Cl2 + 2e-

3. Magnesium (Mg)a. Reduksi dolomit [MgCa(CO3)2]

2[MgO.CaO] + FeSi → 2Mg + Ca2SiO4 + Fe

b. Elektrolisis lelehan MgCl2

Katode : Mg2+ + 2e- → MgAnode : 2Cl- → Cl2 + 2e-

4. Stronsium (Sr) a. Elektrolisis lelehan SrCl2

Katode : Sr2+ +2e- → SrAnoda : 2Cl- → Cl2 + 2e-

5. Kalsium (Ca) a. Reduksi CaCl2 oleh Na

CaCl2 + 2 Na → Ca + 2NaCl b. Elektrolisis CaCl2

Katoda : Ca2+ + 2e- → Ca Anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e-

Aplikasi Logam Alkali Tanah

digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat jet. Selain itu, Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.

digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu blitz.

digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan plastik. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.

Berilium(Be)

Magnesium(Mg)

Kalsium(Ca)

• Stronsium dalam senyawa Sr(NO3)2 memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.

• Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.

• Untuk pengoperasian mercusuar yang mengubah energi panas menjadi listrik dalam baterai nuklir RTG (Radiisotop Thermoelectric Generator).

BaSO4 juga digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.

Lanjutan…..

Stronsium(Sr)

Barium(Ba)

HALOGEN

Halogen adalah unsur nonlogam yang paling reaktif,berbau,beracun,dan berwarna.

Halogen juga tidak terdapat di alam bebas.

Konfigurasi elektron kulit terluarnya adalah ns2 np5,pada kulit terluar terdapat tujuh elektron jadi termasuk kedalam golongan VII A.

Unsur-unsur golongan Halogen adalah Fluorin(F),Klorin(Cl),Bromin(Br),Iodin(I),dan Astatin (At).

Sifat fisik golongan halogen

Sifat-sifat

Unsur

Fluorin Klorin Bromin IodinAstat

in

Nomor atom 9 17 35 53 85

Massa atom relative 18,99 35,5 79,90 126,90 (210)

Titik leleh (°C) -219,62 -100,98 -7,25 113,5 302

Titik didih (°C) -188,14 -34,6 58,78 184,35 337

Rapatan pada 25°C (Gram/liter) 1,108 1,367 3,119 4,930 ¯

Warna KuningKunung-

Hijau Merah tuaUngu-hitam

Energi ionisasi (kJ/mol) 1681,0 1251,0 1139,9 1008,4 930

Afinitas elektron (kJ/mol) 328,0 349,0 324,7 295,2 270

Keelektronegatifan 3,98 3,16 2,96 2,66 2,20

Jari-jari ion 1,33 1,81 1,96 2,20 2,27

jari-jari atiom 0,64 0,99 1,14 1,33 1,40

Potensial reduksi standart(Volt) 2,87 1,36 1,07 0,54 -0.2

Jari jari atom unsur halogen

Jari-jari atom unsur halogen bertambah dari fluorin sampai astatin,demikian juga dengan jari-jari ion negatifnya.Semakin ke bawah kulit elektron semakin banyak sehingga dalam sistem periodik semakin ke bawah maka jari-jari atom tambah besar

Titik didih dan titik leleh

Titik didih dan titik leleh dari fluorin sampai iodin bertambah besar,karena ikatan antar molekulnya juga makin besar. Kenaikan titik didih dan titik lebur halogen sebanding dengan naiknya nomor atom. Hal ini berhubungan dengan banyaknya energy yang harus dipakai untuk mengatasi gaya tarik-menarik antara molekul-molekul zat, contohnya gaya van der waals yang menarik molekul-molekul berdekatan satu sama lain. Gaya ini makin tinggi untuk molekul-molekul kompleks yang memiliki banyak elektron.

Warna gas fluorin adalah kuning muda,gas klorin berwarna kuning hijau.Cairan bromin berwarna merah coklat,dan zat padat iodin

berwarna hitam,sedangkan uap iodin berwarna ungu.

WARNA

Kelarutan fluorin,klorin,dan bromin dalam air besar atau mudah sekali larut,sedangkan

kelarutan iodin dalam air sangat kecil(sukar larut)Kelarutan

Sifat kimia dapat ditinjau dari kereaktifan unsur halogen tersebut,beberapa sifat unsur-unsur nya :1) Halogen mudah membentuk ion negatif karena atom halogen mempunyai

elektron valensi pada kulit terluarnya.Oleh karena itu,halogen disebut unsur yang sangat elektronegatif.

2) Kereaktifan halogen sangat besar.Hal ini disebabkan jari-jari atom halogen sangat kecil sehingga mudah menarik elektron.

3) Halogen merupakan oksidator(pengoksidasi kuat).Unsur-unsur halogen mudah mengikat elektron karena itu halogen mudah tereduksi.Dari fluorin sampai iodin sifat oksidatornya makin berkurang.

Sifat fisis

1. Reaksi halogen dengan gas hidrogen

Semua halogen(X2) dapat bereaksi dengan gas Hidrogen,membentuk hidrogen Halida (HX).persamaan reaksinya sebagai berikut :H2 + X2 ->2 HX

Reaksi halogen dengan unsur lainnya

2. Reaksi dengan logam :

Pada reaksi halogen dengan logam terbentuk halida yang berupa senyawa ion.Halogen bersifat sebagai pengoksidasi dan unsur yang bereaksi dengan halogen bersifat sebagai pereduksi.Contoh : 2Na + Br ->2NaBr

3. Reaksi halogen dengan non logam :

Pada reaksi halogen dengan non logam membentuk senyawa kovalen.Kemampuan bereaksi unsur – unsur halogen dengan unsur non logam menunjukkan pola yang sama,yaitu pola kereaktifannya berkurang dari fluorin sampai iodin.Fluorin bereaksi langsung dengan semua unsur non logam kecuali nitrogen,helium,neon,dan argon.Bahkan dengan pemanasan,fluorin dapat bereaksi dengan intan dan xenon.Fluorin dapat juga bereaksi dengan kaca,kuarsa,dan silika.SiO2 (s) + 2F2 (g) ->SiF4 (s) + O2 (g)

Iodin dapat bereaksi langsung dengan fosforP4 (S) + 6I2 (s) ->4PI3 (s)

4.Reaksi halogen dengan air

Semua halogen larut dalam air.Unsur halogen yang dapat mengoksidasi air adalah fluorin dan klorin(berlangsung lambat).Hal ini disebabkan potensial oksidasi air adalah -1,23 V,sedangkan fluorin -2,87 V,dan klorin -1,36 V. F mengoksidasi air Cl dan Br larut dalam air,sedangkan I sukar larut dalam air,untuk melarutkan I2 harus ditambah KI.

5.Reaksi dengan basa

Klorin,bromin,dan iodin dapat bereaksi dengan basa. Halogen (X2) bereaksi dengan basa :Pada suhu rendah menghasilkan halida (X-)Pada suhu tinggi menghasilkan halida dan halat (XO-)

Contoh : Cl2 (g) + 2OH-(aq) Cl-

(aq) + ClO-(aq) + H2O(l)

6.Reaksi dengan Hidrokarbon

Halogen bereaksi dengan hidrokarbon.Dikenal dengan halogenisasi ,kemampuan bereaksi unsur-unsur halogen tidak sama,sesuai dengan daya reduksi halogen yang berkurang dari fluorin ke iodin.Reaksi yang biasa terjadi pada hidrokarbon ialah sebagai berikut : 1.Reaksi substitusi (pengganti gugus H) Bereaksi dengan alkanaC2H6 + Cl2 C 2H5Cl + HCl 2.Reaksi adisi (pemecahan ikatan rangkap) Bereaksi dengan alkenaH2C CH2 + Br2 CH2 CH2

Br Br

7.Reaksi halogen membentuk senyawa halogen :

A. Senyawa hidrogen halida (HX)Hidrogen halida dalam pelarut air bersifat asam yang

disebut asam halida.Makin besar perbedaan keelektronegatifan antara hidrogen dengan unsur halogen maka makin kuat ikatan senyawa tersebut,sehingga kekuatan makin lemah.Urutan kekuatan asam halida :HF<HCl<HBr<HIJadi asam paling lemah adalah HF,dan yang terkuat adalah HI.

1. Flourin

Gas flourin (F2) terutama digunakan dalam proses pengolahan isotop Uranium235 yang merupakan bahan bakar reaksi nuklir.

Fluor unsure maupun klor pentaflorida, telah dipakai sebagai zat pengoksid dalam beberapa roket.

Fluor digunakan untuk membuat berbagai macam senyawa fluorin organik. Ini yang termasuk gas Freon, seperti CCl2F2 dan plastic yang tahan panas.

Fluorin juga dapat digunakan untuk mengukir gelas, yakni asam fluoride (HF) yang dapat bereaksi dengan gelas (CaSiO3) dengan reaksi :

CaSiO3(s) + 8HF (aq) ---- H2SiF(aq) + CaF2(s) + 3H2O(l)

Kegunaan unsur Halogen

Natrium fluoride, untuk mengawetkan kayu dari gangguan serangga.

Belerang heksafluorida (SF6) yang dipakai sebagai isolator. Kriolit (Na3AlF6), untuk pelarut dalam pengolahan logam aluminium

secara elektrolisis. CCl3F untuk insektisida, Freon -12 (CF2Cl2), sebagai zat pendingin

pada kulkas dan AC, serta zat pendorong pada kosmetika aerosol (spray).

Freon – 22 (CHClF2) sebagai zat pendingin rendah bahan makanan. CBrF3 dan CBr2F2, sebagai pemadam kebakaran dalam pesawat

Hidrofluorokarbon (HFC - 1340) jenis bahan bakar dalam aerosol. Natrium heksafluorosilikat (Na2SiF6) ditambahkan dalam pasta gigi

untuk mencegah kerusakan gigi.

2. Klorin

Gas Cl2 sering digunakan sebagai desinfektan dan digunakan untuk menarik timah dari kaleng bekas membentuk SnCl4

HCl terutama digunakan pada industri logam untuk membersihkan permukaan logam, serta mengekstraksi logam-logam tertentu dari bijihnya.Sebagai garam dapur dan dipakai sebagai bahan baku pada berbagai jenis industri kimia, digunakan Natrium Klorida (NaCl). Kalium Klorida (KCl) banyak digunakan sebagai pupuk tanaman. Amonium Klorida (NH4Cl) sebagai elektrolit pengisi batu baterai. Natrium Hipoklorit (NaClO) yang dapat mengoksidasi zat warna, sehingga digunakan sebagai zat pengelantang untuk kain dan kertas, dengan reaksi:ClO- + zat berwarna Cl- + zat tak berwarna

3. Bromin

Br2 merupakan bahan baku untuk membuat senyawa- senyawa bromine,misalnya natrium bromide sebagai zat sedative/obat penenang saraf

Br dalam sejumlah besar digunakan untuk membuat perak bromide,yang disuspensikan dengan gelatin untuk dipakai sebagai film fotografi

4. Iodine

Larutan I2 dalam alcohol disebut tingtur iodium, merupakan obat anti septic bagi luka-luka agar tidak kena infeksi. Dalam industry tapioca, maizena, dan terigu, larutan I2 dengan amilum akan memberikan warna biru.

Kalium Iodat (KIO3) yang ditambahkan kedalam garam dapur, agar tubuh kita memperoleh iodine.

Pembuatan emulasi fotografi sebagai AgI (perak Iodida). Quartz-Iod untuk bola lampu. Ammonium Iodida (NH4I) untuk lensa Polaroid. Iodoform (CHI3) untuk anseptik.

Dalam laboratorium dapat digunakan untuk mentitrasi senyawa pengoksida kuat

B. Asam oksi halogen :Asam oksi halogen terbentuk dari reaksi oksi halogen dengan air. Sedangkan oksi halogen sendiri merupakan hasil reaksi dari halogen dengan oksigen. Kecuali flourin (F), halogen dapat membentuk asam-asam yang mengandung oksigen atau lumrahnya asam-oksi halogen. Contoh reaksi oksida halogen dengan air :Cl2O(g) + H2O(l) ->2 HClO(aq)

Cl2O3(g) + H2O(l) ->2 HClO2(aq)

C. Garam halidaSifat unsur-unsur halogen yang reaksi menyebabkan

halogen yang reaktif menyebabkan halogen tidak terdapat bebas dialam melainkan terdapat sebagai garam-garam halida yang larut dalam air laut,misalnya natrium klorida (NaCl) dan natrium iodida (NaI),senyawa fluorspar(CaF2),senyawa AgBr. Garam-garam halida umumnya mudah larut dalam air, kecuali garam dari kation Ag+, Hg2

2+, dan Pb2+.

THANK YOU ......