gol unsur-2002

Click here to load reader

  • date post

    30-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    93
  • download

    3

Embed Size (px)

description

Pelajaran kimia

Transcript of gol unsur-2002

Pengelompokkan unsur dalam sistem periodik telah pada bab sebelumnya. Unsur-unsur yang memiliki kemiripan sifat terdapat dalam satu golongan dan unsur-unsur yang terdapat dalam satu golongan memiliki elektron valensi yang sama

Dalam bab ini akan dibahas sifat-sifat, kegunaan serta beberapa senyawa penting dari unsur-unsur gas mulia, golongan halogen, golongan alkali dan alkali tanah.

A. GAS MULIA

Gas mulia termasuk unsur golongan VIIIA (nol atau 18) pada sistem periodik,. Dalam keadaan normal berwujud gas dan merupakan unsur yang sangat sukar bereaksi. Unsur gas mulia terdiri atas Helium, Neon, Argon, Kripton, Xenon dan Radon.

TERDAPATNYA GAS MULIA.

Gas mulia terdapat dalam atmosfer bumi. He terdapat diluar atmosfer dan banyak terdapat di selatan Amerika Serikat (Texas, Kansas) diperoleh dalam kadar sangat tinggi dan berasal dari sumber gas alam. Helium dapat terbentuk dari hasil peluruhan uranium dan thorium.

Radon bersifat radioaktif dan diperoleh sebagai hasil peluruhan Ra.

Kelimpahan gas mulia di alam dalam persen volume sebagai berikut

Unsur Gas MuliaKelimpahan di alam

Helium0,93

N e o n0,0018

Argon0,00052

Kripton0,0011

K s e n o n0,0000087

Pada umumnya gas-gas mulia digunakan sebagai pengisi lampu ( bola lampu, lampu tabung atau lampu berwarna), misalnya Ne, Ar dan Kr.

Rn digunakan untuk sumber sinar radioaktif dalam pengobatan penyakit kanker.

He dipergunakan untuk pengisi balon pengganti gas H2, karena tidak mudah terbakar.

KEGIATAN I

Istilah tabel 5.1 di bawah ini

NoUnsur gas MuliaNomor

AtomKonfigurasi Elektron

1Helium2

2Neon10

3Argon18

4Kripton36

5Ksenon54

6Radon82

Tabel 5.2 Beberapa sifat gas-gas mulia.

S I F A THeNeArKrXeRn

Massa Atom42039,983,7131222

Titik didih (oC)- 268,8- 245,8- 185,7- 153- 108- 62

Titik lebur (oC)-- 248,4- 189,1- 157- 112- 71

Energi ionisasi (KJ/mol)237920871527135711771043

Jari-jari (Ao)1,401,541,882,022,02-

Pertanyaan :

1. Tulis urutan kelimpahan unsur gas mulia di alam?

......2.Berapakah elektron valensi unsur-unsur gas mulia?

......3.Bagaimana perubahan Titik didih dan titik lebur gas mulia dari He ke Xe? Mengapa demikian!

......4. Bagaimana perubahan energi ionisasi gas mulia jika nomor atomnya bertambah?

....5. Bagaimana sifat periodik jari-jari atom gas mulia dari He ke Xe?

..6.Berdasarkan pengisian elektron pada kulit/sub kulit bagaimana kestabilan unsur-unsur gas mulia dari He ke Rn?

......7.Dengan memperhatikan kestabilan unsur dan energi ionisasi unsur-unsur gas mulia bagaimana kereaktifan unsur gas mulia dari He ke Xe?

......SEJARAH TERBENTUKNYA SENYAWA GAS MULIA

Pada tahun 1962 Niel Barlett melakukan percobaan dengan PtF6 (Platinum heksa fluorida) suatu oksida kuat untuk mengoksidasi molekul O2 menjadi senyawa stabil

O2 + PtF6

O2PtF6Energi ionisasi pertama :Xe= 1170 KJ mol-1

O2= 1180 KJ mol-1Energi ionisasi Xe dan O2 sangat mirip sehingga suatu reaksi serupa dapat dilakukan.

Xe + PtF6

XePtF6

(Xenon heksa fluorida platinat IV)

Penemuan tersebut membawa ke arah kegiatan penelitian besar-besaran dalam 1 tahun kemudian diketemukan senyawa Kr

TABEL : 5.3. Beberapa senyawa gas mulia.

Bilangan OksidasiSenyawa(Hfkkal/molBentukTitik lelehstruktur

+ 2XeF2KrF2- 30

-Kristal tak ber warna

Kristal putih140

-Linier

-

+ 4XeF4XeOF2- 69

-Kristal tak ber warna

Kristal tak ber warna114

-Bujur sangkar (planar)

-

+ 6XeF6XeOF4XeO3- 96

-

96Kristal tak ber warna

Cairan tak ber warna

Kristal tak ber warna- 28

-

-Oktahedron

Piramidal

Trigonal piramidal

+ 8XeO4-Gas tak berwarna-Tetrahedral

Tugas :

Gambarkan bentuk molekul XeF2

TUGAS : Tuliskan masing-masing kegunaan unsur-unsur gas mulia!

B. HALOGENUnsur-unsur halogen F, Cl, Br, I, At adalah unsur golongan VII A dalam sistem periodik. Unsur-unsur tersebut sangat reaktif sehingga tidak terdapat dalam keadaan bebas. Umumnya merupakan senyawa halida dengan BO = -1.

isotop astat yang paling stabil denga waktu paruh 8,3 jam.

Pembuatan At:

+ + 2

Semua halida yaitu Fluorida, Klorida, Bromida dan Iodida terdapat di permukaan bumi.

Tabel 5.4.: Sumber halogen di alam

No.UnsurTempat terdapatnyaSenyawa

1.FluorTanah permukaan bumiCaF2 (Fluorspar)

NaAlF6 (Kriolit)

CaF2.3Ca3 (PO4)2 ( Apatit)

2.KlorAir laut, Garam tanahNaCl

3.BromAir lautNaBr, MgBr2

4.IodAir laut, Tumbuhan laut, garam chili

Sumber Watu Dakon di MojokertoSenyawa-senyawa Iodida, NaI, KI, NaIO3 (garam chili)

NaI

Tabel 5.5 ; Terdapatnya halogen di tubuh

No.UnsurTerdapatnyaFungsi

1.FluorDalam Email gigi

2.KlorDalam air mata, susu, plasma darah (0,36%), bahan buangan

3.IodKelenjar Tiroid

Tugas:

1. Lengkapilah tabel 5.5!

2. Buat kesimpulan tentang terdapatnya halogen di alam maupun dalam tubuh.

Tabel 5.6: Sifat-sifat unsur halogen

No.Sifat-sifatFluorKlorBromIodAstatin

1.Nomor atom917355387

2.Konfigurasi elektron pada kulit terluar2s2.2p53s2.3p54s2.4p55s2.5p5

3.Massa Atom Relatif19,035,579,9123,9

4.WarnaKuning mudaKuning kehijauanMerah coklatUngu gelap

5.Titik leleh ( oC ) -219,7-101,0-7,2113,5

6.Titik didih (oC )-188,2-34,658184

7.Energi ikat X2 (halogen) Kj mol-1150242193150

8.Potensial elektroda halogen (X2) Volt2,871,361,090,54

9.Keelektronegatifan4,12,92,82,5

10.Energi ionisasi

(Kj/mol)1680,6125111401008,2

11.Bilangan oksidasi-1-1, +1, +3, +5, +7-1, +1, +5, +7-1, +1, +5, +7

12.Jari-jari atom (A)0,501,001,151,40

Perhatikan tabel 5.6!

1. Berapakah elektron valensi unsur-unsur halogen ?

2. Berdasarkan data titik didih dan titik leleh unsur-unsur halogen, berfasa apakah unsur-unsur halogen tersebut ?

Mengapa titik didih dan titik leleh halogen dari F ke I semakin besar? Hubungkan dengan kekuatan ikatan antar molekulnya.

3. Berdasarkan harga potensial elektrodanya tulis reaksi-reaksi yang dapat berlangsung antara halogen dengan senyawa halida. Perhatikan metode Z

F2 (F-Eo = 2,87 Volt

Cl2 (Cl-Eo = 1,36 Volt

Br2 (Br-Eo = 1,09 Volt

I2 (I-Eo = 0,54 Volt

4. Berdasarkan data bilangan oksidasi unsur-unsur halogen, buatlah tabel contoh senyawa-senyawa yang dapat dibuat dari masing-masing unsur halogen tersebut.

5. Berdasarkan kenaikan jari-jari atom, bagaimana daya oksidasi unsur-unsur halogen ?

1. DIAGRAM PEMBUATAN KLOR

H2SO4 pekat

MnO2

KCl

HCl

H2O H2SO4 pekat Cl2(g) Klor (Cl2)

2. DIAGRAM PEMBUATAN BROM

3.DIAGRAM PEMBUATAN YOD

air dingin

KI + MnO2 + H2SO4Interuksi :

1. Jelaskan diagram di atas

2. Apa fungsi H2SO4 pekat pada pembuatan klor.

3. Apa fungsi air pada pembuatan klor, brom dan yod.

4. Tulis persamaan reaksi yang terjadi pada masing-masing diagram di atas

5. Adakah cara pembuatan halogen yang lain? Jelaskan!

DAYA PENGOKSIDASI HALOGEN DAN DAYA PEREDUKSI HALIDA

Tujuan:dapat membedakan daya pengoksidasi halogen dan daya pereduksi halida.

Alat dan bahan

1. Generator gas1. MnO22. Tabung reaksi dan rak2. HCl pekat

3. Pipe tetes3. KCl/NaCl 0,5 M

4. Gelas kimia4. KBr/NaBr 0,5 M

5. KI/NaI

6. Bunga berwarna

7. Larutan Klor, Brom dan Yod (dalam KI)

Cara Kerja

1. Gas klor yang dibuat dari MnO2 dan HCl dialirkan ke dalam gelas kimia berisi bunga berwarna.

2. Reaksi yodida dengan larutan klor dan larutan brom.

a. Isilah 2 tabung reaksi dengan larutan KI.

b. Pada tabung pertama tambahkan 10 tetes larutan klor.

Pada tabung kedua tambahkan 10 tetes larutan brom

c. Kocok, amati perubahan warna yang terjadi.

d. Pada tiap tabung, tambahkan beberapa tetes kloroform, CHCl3.

e. Amati reaksi-reaksi yang berlangsung.

Tuliskan pengamatan pada lembar yang tersedia.

3. Reaksi bromida dengan larutan klor dan larutan Yod. Ulangi percobaan pada langkah 2a sampai dengan 2e, gunakan larutan bromida dengan larutan klor dan larutan yod.

4. Reaksi klorida dengan larutan brom dan larutan yod. Ulangi percobaan pada langkah 2a sampai dengan 2e, gunakan larutan klorida dengan larutan klor dan larutan yod.

5. Buatlah kesimpulan dari pengamatan nomor 2, 3 dan 4?

TABEL DATA PENGAMATAN

1. Perubahan warna bunga

Warna asal

: .

Setelah dialiri gas klor:

NoKomponen yang diamati warna asalL a r u t a n

KlorBromYod

2Warna sesudah dikocok dengan larutan KI

Warna lapisan sesudah dikocok dengan CHCl3 atau CCl4

3Warna sesudah dikocok dengan larutan KBr

Warna lapisan sesudah dikocok dengan CHCl3

4

Warna sesudah dikocok

dengan larutan KCl

Warna lapisan sesudah dikocok dengan CHCl3

1. Selesaikan persamaan reaksi ion di bawah ini berdasarkan data percobaan di atas (berlangsung atau tidak)

a.I2(aq) + Cl-(aq)

I2(aq) + Br-(aq)

b.Br2(aq) + Cl-(aq)

Br2(aq) + I-(aq)

c.Cl2(aq) + Br-(aq)

Cl2(aq) + I-(aq)

2. Urutkan daya pengoksidasi halogen dan pereduksi halida dari yang kuat ke lemah?

........3. Berikut ini diberikan harga Eo (potensial elektroda standart) unsur-unsur halogen

F2 + 2e ( 2 F-

Eo = + 2,87 volt

Cl2 + 2e ( 2 Cl-

Eo = + 1,36 volt

Br2 + 2e ( 2 Br-Eo = + 1,07 volt

I2 + 2e ( 2 I-

Eo = + 0,62 volt

Tuliskan urutan daya pengoksidasi halogen dan daya pereduksi halida.

....Bandingkan urutan itu dengan halogen dalam sistem periodik unsur-unsur.

......Senyawa antara halogen dengan hidrogen dan oksigen disebut asam oksi halogen. Senyawa oksi halogen ini menunjukkan adanya beberapa bilangan oksidasi.

HOCl HOClO HOClO2 HOClO3Bagaimana kekuatan asam halogen?

Unsur halogen dapat membentuk asam-asam halida (HX). Unsur halogen Cl, Br, I dapat membentuk asas oksi halogen. Fluor tidak dapat membentuk asam oksi halogen sebab fluor mempunyai keelektronegatifan yang besar.

Tabel 5.7 : Asam Halida dan asam oksi halogen.

UnsurAsam HalidaAsam Oksi Halogen

+1+3+5+7

9FHF

17ClHClHClO

35BrHBrHBrO3

53IHIHIO

Petunjuk : Lengkapilah tabel di atas dengan rumus senyawa asam halida dan asam oksi halogen yang ada sesuai dengan bilanga oksidasinya.

Berdasarkan tabel 5.7 di atas jawablah:

1. Bagaimana kekuatan asam oksi halogen makin keatas ? tuliskan alasannya!

2. Bagaimana kekuatan asam halida makin ke bawah ? tuliskan alasannya!

3. Bagaimana kekuatan oksi halogen makin ke kanan ? Tuliskan alasannya!

Reaksi-reaksi halogen

Unsur halogen dapat bereaksi dengan bermacam- macam unsur, misalnya dengan unsur logam membentuk garam, dengan hidrogen membentuk asam halida dan dapat pula bereaksi dengan non logam termasuk unsur segolongannya.

Bagaimana reaksi ion halida dengan berbagai larutan ?

Lakukan eksperimen sesuai zat-zat yang terdapat dalam tabel. Catat hasil pengamatanmu.Halida PereaksiF-Cl-Br-I-

MnO2 + H2SO4 pekatTidak terjadi reaksi

Larutan X2 (Cl2, Br2, I2)Tidak terjadi reaksi

H2SO4 pekatTerbentuk uap asam HF

H3PO4 pekatTerbentuk uap asam HF

AgNO3Tidak terjadi reaksi

Pb(NO3)2Terbentuk endapan putih

Bagaimana kelarutan perak halida dalam NH3 (aq)Kelarutan dalamAgClAgBrAgI

NH3 (aq) encer

NH3 (aq) pekat

Pertanyaan:

1. Manakah yang bertindak sebagai oksidator kuat, H3PO4 pekat atau H2SO4 pekat? Jelaskan!

2. Mengapa gas F2 maupun gas Cl2 pekat tidak dapat dibuat dengan mereaksikan antara F, Cl dengan H2SO4 pekat?

3. I2 dapat dibuat dengan mereaksikan antara I dengan H2SO4. Jelaskan dengan menuliskan reaksinya!

4. Bagaimana membedakan ion Cl, Br dan I dalam suatu larutan?

Kegunaan Halogen dan Senyawa-Senyawanya.

Dalam kehidupan sehari-hari halogen dan senyawa-senyawanya mempunyai bayak kegunaan.

Untuk mengetahui kegunaan halogen dan senyawa-senyawanya, lengkapilah tabel 5.9 di bawah ini!

UnsurSenyawaKegunaan Dalam Kehidupan Sehari-hari

FFreon 12 (CF2Cl2)

NaF

..

Dipergunakan dalam alat-alat rumah tangga dan peralatan mesin...Untuk mengukir gelas ( proses etsa )

ClP.V.C

D.D.T

NaClO

Mengisi batu baterai

CaOCl2

ZnCl2

Cl2

CCl4

Pupuk

UnsurSenyawaKegunaan Dalam Kehidupan Sehari-hari

BrNaBr

C2H4Br2

Digunakan untuk fotograf

II2

NaI

CHI3

Rangkuman

H A L O G E N

1. ReaktifitasF2 > Cl2 > Br2 > I2

2. PembuatanA. Elektrolisis

1. Leburan garam halida

2. Larutan garam halida

B. Oksidasi garam halida

MnO2 + 4H+ + 2X- ( Mn2+ + 2 H2O + X2

3. Sifat SebagaiA. Oksidator : F2 > Cl2 > Br2 > I2

B. Reduktor : F- < Cl- < Br- < I-

4. Kekuatan asamHALIDAUNSURASAM OKSI HALOGEN

1357

HFF----

HClClHClOHClO2HclO3HclO4

HBrBrHBrO-HbrO3HbrO4

HIIHIO-HIO3-

Makin kuatMakin kuat-

5. Analisis terhadap ion HalidaPereaksiIon-ion Halida

F-Cl-Br-I-

a. Pb2+(aq)PbF2 (s)

putihPbCl2(s)

putihPbBr2(s)

kuningPbI2(s)

Kuning

b. Ag+(aq)-AgCl(s)

Putih larut dalam NH3 encerAgBr(s)

Kuning larut dalam NH3 pekatAgI(s)

Kuning tidak larut dalam

NH3

c. H3PO4 pekatHF(g)HCl(g)HBr(g)HI(g)

d. H2SO4 pekatHF(g)HCl(g)HBr + sedikit uap coklatSedikit HI + I2 (uap ungu)

MnO2 + H2SO4 pekatHF(g)Cl2(g)

kuningBr2(g)

coklatI2 (g)

Ungu

C. UNSUR - UNSUR ALKALIUnsur-unsur alkali adalah unsur-unsur yang terletak pada golongan IA dalam Sistem Periodik Unsur dan terdiri dari logam Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), dan Sesium (Cs). Logam-logam alkali tergolong logam yang sangat reaktif, mudah membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi + 1. Kebanyakan senyawa-senyawa logam alkali tergolong senyawa ion dan mudah larut dalam air.

1. Terdapatnya di alam

Logam-logam alkali tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam, selalu dalam bentuk senyawa. Di alam logam-logam alkali terdapat dalam bentuk mineral alumino silikat yaitu campuran yang mengandung aluminium, silikon dan oksigen.

Logam natrium dan kalium merupakan logam alkali yang paling banyak terdapat dialam terutama dalam air laut. Pada tempat tempat tertentu terdapat Na dalam bentuk garam tanah, sedangkan K dalam bentuk mineral silvite (KCl) dan karnalite (KCl.MgCl26H2O). Litium terdapat dalam mineral yang disebut spodumen (LiAl(SiO3)2, sedangkan sesium sangat sedikit terdapat di alam, terdapat dalam pirollusit CsAl(SiO3)2. Fransium sangat jarang terdapat di alam, unsur ini bersifat radioaktif, dapat diperoleh dari peluruhan unsur Ac-227, reaksinya

227 223 4 89 Ac 87 Fr + 2He

2. Sifat-sifat unsur alkali

Semua logam alkali berupa zat padat berwarna putih mengkilap dan sangat lunak. Logam Li, Na dan K mempunyai massa jenis yang rendah sehingga mengapung diatas air, tetapi ketiga unsur ini bereaksi sangat hebat dengan air. Kehebatan reaksi dengan air semakin besar dengan bertambahnya nomor atom. Pada tabel 1.... di bawah ditunjukkan beberapa sifat logam alkali.

Tabel : Sifat-sifat logam alkali

Sifat-sifatLiNaKRbCs

Konfigurasi elektron[He] 2s1[Ne] 3s1[Ar] 4s1[Kr] 5s1[Xe] 6s1

Titik lebur (oC)18197,863,638,928,4

Titik didih (oC)1347883774688678

Jari-jari ion (Ao)0,901,161,521,661,81

Massa jenis, g cm-30,530,970,861,531,88

Energi ionisasi pertama (kJ mol-1)520496419403376

Energi ionisasi kedua (kJ mol-1)72984562305126322420

Keelektronegatifan (skala Pauling)1,00,90,80,80,7

Potensial elektrode

M+ + e === M (volt)- 3,04 - 2,71- 2,92 - 2,92- 2,92

Kegiatan 7

Perhatikan tabel di atas, kemudian jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini.

1. Bagaimana perubahan jari-jari atom logam alkali dari Li ke Cs? Jelaskan sebabnya!

2.Mengapa titik didih dan titik leleh logam alkali dari Li ke Cs semakin kecil? Hubungkan dengan kekuatan ikatan logamnya!

3.Dengan memperhatikan energi ionisasi dan jari-jari atom, tunjukkan kereaktifan unsur-unsur alkali dari Li ke Cs.?

4. Dengan memperhatikan energi ionisasi dan potensial elektroda unsur - unsur alkali dari Li ke Cs, bagaimana daya pereduksi unsur alkali tersebut?

Dari data di atas terlihat bahwa dari Li ke Cs jumlah kulit yang terisi elektron semakin banyak, akibatnya jari-jari atomnya semakin besar. Semua logam alkali mempunyai sebuah elektron pada kulit terluar, ns1 oleh karena itu ikatan logam pada logam alkali relatif lemah. Ikatan logam yang relatif lemah itu menyebabkan logam alkali merupakan logam yang lunak dan mempunyai titik didih dan titik lebur yang rendah. Karena jari-jari atom dari Li ke Cs semakin besar, maka kekuatan ikatan logamnya akan berkurang. Akibatnya titik didih serta titik leleh alkali dari Li ke Cs semakin kecil. Bandingkan titik didih dan titik leleh logam alkali dengan titik didih dan titik leleh gas mulia serta golongan halogen. Apakah sama kecenderungannya bila nomor atomnya bertambah? Makin besarnya jari-jari atom dari Li ke Cs juga menyebabkan makin lemahnya gaya tarik menarik inti atom dengan elektron kulit terluar, akibatnya energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar semakin kecil, atau energi ionisasi unsur unsur logam alkali dari Li ke Cs semakin kecil. Energi ionisasi dan harga keelektronegatifan yang rendah menyebabkan unsur-unsur golongan alkali makin mudah melepas elektron terluarnya guna mencapai konfigurasi elektron yang stabil seperti gas mulia. Unsur-unsur logam alkali hanya dapat melepaskan sebuah elektron valensinya dan membentuk ion dengan muatan +1. Unsur yang mudah melepaskan elektronnya seperti logam alkali dikatakan merupakan reduktor yang kuat. Semua logam alkali mudah bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen .

2 L(s) + 2 H2O(l) ( 2 LOH(aq) + H2(g)

2 Na(s) + 2 H2O(l) ( 2 NaOH(aq) + H2(g)

Hidroksida dari logam alkali merupakan basa kuat sehingga NaOH(aq) terurai sempurna menjadi ion Na+(aq) dan ion OH-(aq). Reaksi logam alkali dengan air dari Li ke Cs semakin hebat. Hal ini menunjukkan bahwa kereaktifan unsur logam alkali dari Li ke Cs semakin besar. Kereaktifan logam alkali ini juga dapat diamati dalam reaksinya dengan beberapa zat. Misalnya reaksinya terhadap udara, oksigen, halogen, hidrogen serta nitrogen. Unsur logam alkali di udara dan dalam oksigen murni cepat bereaksi membentuk senyawa oksida (L2O). Beberapa unsur diantaranya dapat membentuk senyawa peroksida (L2O2) bahkan kalium dan sesium dapat membentuk senyawa superoksida (LO2).

4 Li(s) + O2(g) ( 2 Li2O(s)

Na(s) + O2(g) ( Na2O(s) + Na2O2(s)

K(s) + O2(g) ( K2O(s) + K2O2(s) + KO2(s)

Senyawa oksida, peroksida dan superoksida tersebut semuanya merupakan senyawa ion dan tingkat oksidasi atom oksigen dalam senyawa berturut-turut adalah -2, -1 dan -. Unsur logam alkali dengan halogen membentuk senyawa halida dan dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida.

2 L(s) + X2(g) ( 2 LX(s)

2 L(s) + H2(g) ( 2 LH(s)

L adalah unsur logam alkali dan X adalah unsur golongan halogen. Satu-satunya logam alkali yang dapat bereaksi dengan unsur nitrogen adalah litium. Litium dengan nitrogen membentuk senyawa litium nitrida.

6 Li(s) + N2(g) ( 2 Li3N(s)

Karena kereaktifan logam alkali terhadap udara dan uap air, maka logam alkali harus disimpan di dalam cairan yang inert seperti minyak tanah atau dalam parafin cair. Logam alkali juga tidak boleh dipegang dengan tangan secara langsung, karena mudah bereaksi dengan keringat menghasilkan panas yang tinggi.

3. Pembuatan logam alkali

Litium dapat diperoleh dari elektrolisis campuran leburan litium klorida dan kalium klorida. Natrium pertama kali dibuat oleh HUMPHRY DAVY pada tahun 1807 melalui elektrolisis leburan natrium hidroksida. Cara inilah yang banyak dipakai pada pembuatan natrium secara industri pada waktu itu. Tetapi sekarang natrium lebih banyak dibuat dengan jalan elektrolisis campuran leburan NaCl dan CaCl2 dengan memakai sel Downs. Fungsi kalsium klorida di sini adalah untuk menurunkan titik lebur natrium klorida sehingga campuran dapat melebur pada suhu 580oC. Alat pembuatan logam natrium dengan jalan elektrolisis dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah.

Gambar 1. : Pembuatan logam natrium

Kegiatan 8

1. Apa fungsi CaCl2 pada saat elektrolisis leburan NaCl tersebut?

2. Tulis reaksi yang terjadi selama elektrolisis

a. reaksi di katoda;

b. reaksi di anoda.

3. Mengapa logam alkali harus dibuat dengan jalan elektrolisis leburan garamnya?

4.Tuliskan reaksi yang terjadi pada elektrolisi larutan NaCl dengan elektroda C.

5. Sebutkan 3 kegunaan logam natrium dalam industri.

Kalium lebih mudah diperoleh melalui reaksi reduksi, dalam industri kalium diperoleh dari reaksi leburan kalium klorida dengan logam natrium pada suhu 870oC.

KCl(l) + Na(l) ( K(g) + NaCl(l)

Logam alkali yang lain seperti rubidium dan sesium juga dibuat dengan jalan reduksi garam-garamnya. Sesium dapat dibuat melalui pemanasan campuran leburan sesium klorida dengan logam kalsium pada suhu 700oC 800oC dan tekanan rendah.

2 CsCl(l) + Ca(l) ( CaCl2(l) + 2 Cs(g)

4. Penggunaan logam alkali dan senyawanya

Kegiatan

Di bawah ini tercantum beberapa bahan yang sering dijumpai dipasaran, tuliskan rumus kimia zat tersebut dan apa kegunaan zat tersebut dalam kehidupan sehari-hari.

NoNama BahanRumus KimiaPenggunaan dalam kehidupan sehari-hari

1.Garam dapurNaClPenyedap masakan, bahan pengawet, bahan baku pembuatan senyawa natrium yang lain

2Soda

3Soda Kue

4Soda api

5Potas

6Kalium klorida

7Sendawa

Natrium dan litium merupakan logam alkali yang paling banyak digunakan. Natrium banyak dipakai untuk membuat tetraetil timbal (C2H5)4Pb yang digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin.

4 Na + Pb + 4 C2H5Cl ( 4 NaCl + Pb(C2H5)4Pada pembuatan senyawa-senyawa natrium seperti natrium peroksida (Na2O2) dan natrium amida (NaNH2). Karena natrium merupakan zat pereduksi kuat, maka logam ini dapat pula dipakai pada pembuatan logam lain seperti titanium.

TiCl4 + 4 Na ( 4 NaCl + Ti

Logam natrium juga banyak dipergunakan pada pembuatan senyawa organik.

2 Na + C2H5Cl ( C4H10 + 2 NaCl

Di samping itu logam natrium banyak dipakai untuk pengisi bola lampu dengan nyala kuning yang dipakai sebagai penerang di jalan raya. Pemakaian logam litium yang terbesar adalah pada pembuatan paduan logam aluminium-litium. Paduan logam ini sangat ringan sehingga banyak dipakai pada industri pesawat terbang. Selain itu logam litium dipakai pula sebagai anoda pada pembuatan batere. Ini dimungkinkan karena logam litium mempunyai massa jenis yang kecil dan potensial elektroda sangat rendah (-3,04 Volt), sehingga batere dapat menghasilkan voltase yang cukup besar.

Logam alkali yang lain tidak begitu banyak digunakan, kalium terutama dipakai untuk pembuatan kalium superoksida (KO2) yang dipergunakan dalam masker gas.

Senyawa logam alkali yang terpenting dan banyak digunakan adalah natrium hidroksida (soda api) dan natrium karbonat (soda).

Natrium hidroksida dibuat dari elektrolisis larutan jenuh NaCl dalam suatu sel yang menggunakan raksa sebagai katoda. Natrium hidroksida banyak dipakai pada industri sabun, industri kertas, pengolahan aluminium, pemurnian minyak bumi dan industri rayon.

Natrium karbonat Na2CO3 dibuat menurut proses Solvay dengan bahan baku NaCl, gas CO2 dan gas NH3. Natrium karbonat banyak digunakan pada industri gelas, industri sabun dan untuk menghilangkan sifat kesadahan air. Penggunaan senyawa alkali yang lain dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Penggunaan beberapa senyawa alkali.

SenyawaPenggunaan

LiHZat pereduksi pada pembuatan senyawa organik

LiOHPembuatan sabun litium

Li2CO3Pengolahan aluminium, pembuatan LiOH

NaClBahan baku untuk membuat logam Na dan senyawa - senyawa natrium.

Na2O2Bahan pemutih pada industri tekstil

NaH2Zat pewarna biru untuk "blue jeans".

KClPupuk, Bahan baku pembuatan senyawa kalium

K2CO3Industri gelas

KNO3Pupuk, bahan peledak dan kembang api.

KOHPembuatan sabun lunak, pembuatan senyawa-senyawa kalium

Soal Latihan

1. Tentukan 5 sifat penting dari unsur-unsur alkali!

2. Mengapa titik didih dan titik leleh unsur alkali dari Li ke Cs semakin kecil ?

3. Tuliskan reaksi yang terjadi jika logam Na dimasukkan dalam air.

4. Mengapa dalam penyimpanan logam natrium harus dimasukkan dalam minyak tanah atau parafin cair?

5. Tuliskan persamaan elektrolisis pada pembuatan :

a. Li dari leburan LiCl;

b. Na dari leburan NaCl.

6. Berikan kegunaan utama dari logam natrium.

7. Berikan kegunaan NaOH dan NaCO3 dalam kehidupan sehari-hari.

D.UNSUR UNSUR ALKALI TANAH Unsur-unsur yang termasuk alkali tanah adalah Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba) dan Radium (Ra). Unsur-unsur ini dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan II A dan termasuk unsur-unsur yang reaktif walaupun tidak sereaktif unsur-unsur logam alkali. Pada waktu bereaksi atom unsur alkali tanah mengalami peristiwa oksidasi dan meleppaskan 2 buah elektron terluar (ns2) sehingga membentuk ion yang bermuatan +2. Dalam senyawanya kalsium, stronsium dan barium selalu membentuk senyawa ion sedangkan magnesium sebagian senyawanya meruppakan senyawa kovalen dan berilium lebih banyak membentuk senyawa kovalen.

1. Terdapatnya di alam

Seperti halnya logam alkali, unsur-unsur alkali tanah di alam juga terdappat dalam bentuk senyawanya. Unsur-unsur alkali tanah di alam terutama dalam bentuk garam karbonat, sulfat, silikat dan fosfat. Garam-garam tersebut sukar larut dalam air, kecuali sulfat dari magnesium. Disamping itu juga terdapat sebagai garam klorida yang larut di dalam air, dan terdapat bersama NaCl di dalam air laut. Terdapatnya unsur alkali tanah di alam selengkapnya dapat anda lihat pada tabel 1... dibawah ini .

Tabel 1. Terdapatnya unsur alakli tanah di alam

UnsurBentuk senyawa di alam

BeriliumMineral Beril, 3 BeSiO3.Al2(SiO3)3 atau Be3Al2Si6O18Disebut batu zamrut (emerald), berwarna hijau karena mengandung senyawa krom

MagnesiumMagnesit, MgCO3, dolomit CaCO3. MgCO3, Kieserit MgSO4H2O, asbes Mg3Ca(SiO3)4.MgCl2, garam inggris atau espon MgSO4.7H2O, kainit KCl.MgSO4.3H2O, Olivin MgSiO3

KalsiumBatu kapur atau batu pualam CaCO3, kalsium sulfat anhidrat CaSO4, Gibs CaSO4.2H2O, fluorspar CaF2, apatit 3 Ca3(PO4)2 dan garam fosfat dalam tulang

StronsiumStronsianit SrCO3, Celestin SrSO4

BariumBarit BasO4 dan Witerit BaCO3

RadiumBersifat radioaktif terdapat sebagai hasil peluruhan inti berat seperti uranium

2. Sifat-sifat unsur alkali tanah

Semua unsur alkali tanah berupa padat pada suhu kamar, berilium berupa logam berwarna ke abu-abuan sangat keras sehingga dapat dipakai untuk memotong kaca. Logam alkali tanah yang lain berwarna perak, lebih lunak dari berilium tetapi lebih keras jika dibandingkan logam alkali. Sifat-sifat golongan hampir sama dengan sifat logam alkali. Sifat-sifat logam alkali tanah yang lebih lengkap dapat anda lihat pada tabel 1....

Tabel : Sifat-sifat logam alkali tanah

Kegiatan 10

Sifat-sifat logam alkali tanah

Sifat-sifatBeMgCaSrBa

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

Titik lebur (oC)1278649839769725

Titik didih (oC)29701090148413841640

Massa jenis g cm-31,851,741,542,603,51

Jari-jari ion (A)0,891,361,741,921,98

Jari-jari atom (A)0,590,861,141,321,49

Energi ionisasi pertama, kJ mol-1899738590549503

Energi ionisasi ke dua, kJ mol-1

Energi ionisasi ke tiga, kJ mol-1

Kelektronegatifan (skala pauling)1,51,21,01,00,9

Potensial elektroda M2+ + 2e- ( M-1,70 V- 2,38 V-2,76 V- 2,89 V- 2,90 V

Pertanyaan.

1. Bagaimana perubahan jari-jari atom dan energi ionisasi logam alkali tanah, jika nomor atom bertambah?

..2. Dengan memperhatikan keteraturan jari-jari atom dan energi ionisasi, bagaimana kereaktifan unsur-unsur Be s.d. Ba?

3. Mengapa titik didih dan titik leleh logam alkali tanah dari Be ke Ra semakin kecil? Hubungkan dengan kekuatan ikatan logamnya!

4. Bagaimana titik didih dan titik leleh alkali tanah jika dibandingkan dengan titik didih dan titik leleh alkali seperioda? Jelaskan sebab-sebabnya!

5. Mengapa logam alkali tanah kurang reaktif bila dibanding dengan unsur alkali seperioda?

6. Dengan memperhatikan energi ionisasi dan potensial elektroda unsur -unsur alkali dari Be ke Ba, bagaimana daya pereduksi unsur alkali tanah tersebut?

7. Mengapa dalam pembicaraan sifat-sifat alkali tanah, sifat unsur Ra tidak dibahas?

Logam alkali tanah lebih keras dari pada logam alkali. Disamping itu titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi dari pada titik didih dan titik leleh logam alakali. Hal ini disebabkan ikatan antar atom pada logam alkali tanah lebih kuat dari pada ikatan antar atom dalam logam alkali. Bila anda memperhatikan energi ionisasi dan konfigurasi elektron logam alkali tanah tentu anda akan berpendapat bahwa logam alkali tanah dapat melepaskan 2 buah elektron pada kulit terluarnya dan membentuk ion dengan muatan +2. Seperti pada logam alkali anda akan sependapat bahwa kereaktifan logam alkali tanah dari Be ke Ba semakin besar. Ca, Sr, dan Ba bereaksi hebat dengan air menghasilkan ion logamnya dan membebaskan gas hidrogen.

Ca(s) + 2 H2O(l) ( Ca2+(aq) + 2 OH-(l) + H2(g)

Magnesium pada suhu kamar bereaksi lambat dengan air, tetapi pada suhu tinggi reaksinya akan berlangsung lebih cepat. Sedangkan berilium kurang reaktif terhadap air. Berbeda dengan logam alkali tanah yang lain berilium bersifat amfotir.

Be(s) + H+(aq) + Cl-(aq) ( Be2+(aq) + 2 Cl-(aq) +H2(g)

Be(s) + 2 OH-(aq) + H2O(l) ( Be(OH)42-(aq) + H2(g)

ion beriliat

Logam-logam alkali tanah bereaksi dengan gas oksigen membentuk oksidanya. Khusus untuk unsur barium dapat membentuk senyawa peroksida. Bariumperoksida dapat terurai menjadi oksidanya pada suhu 700oC. Kalsium, Stronsium dan barium bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa hidrida dan reaksi yang terjadi merupakan reaksi eksoterm. Contoh :

Ca(s) + H2(g) ( CaH2(s) (Hfo = - 183 kJ

Reaksi magnesium dengan gas hidrogen hanya berlangsung pada tekanan tinggi dan dengan bantuan katalis MgI2. Semua logam alkali tanah dapat bereaksi dengan halogen membentuk halida dan dengan gas nitrogen melalui pemanasan membentuk nitrida.

Contoh:

Mg(s) + Cl2(g) ( MgCl2(s)

3 Mg(s) + N2(g) ( Mg3N2(s)

Senyawa nitrida yang terbentuk dengan air akan membentuk senyawa hidroksida dan gas NH3.

Mg3N2(s) + 6 H2O(l) ( 3 Mg(OH)2(s) + 2 NH3(g)

3. Kelarutan senyawa-senyawa alkali tanah. Garam-garam alkali tanah yang mengandung anion dengan bilangan oksidasi -1 seperti ion halida,ion nitrat umumnya mudah larut dalam air. Sedangkan garam-garam alkali tanah dari anion yang mempunyai muatan -2, pada umumnya sukar larut dalam air, misalnya garam sulfat, karbonat, oksalat dan kromat. Kelarutan garam-garamnya yang sukar larut dalam air dari Be ke Ba semakin kecil. Sebagai contoh berilium dan magnesium sulfat mudah larut dalam air, kalsium sulfat sedikit larut sedangkan stronsium dan barium sangat sukar larut. Makin besar nomor atom, jari-jari kation makin bertambah, sehingga energi hidrasi makin kecil dan menyebabkan kelarutan senyawa makin berkurang. Kelarutan garam sulfat yang sangat kecil juga dipengaruhi oleh besarnya gugus sulfat, jika dibandingkan dengan jari-jari kation alkali tanah, keadaan ini berpengaruh terhadap energi kisi.

Untuk senyawa hidroksida dan fluorida alkali tanah, kelarutannya akan bertambah sesuai dengan bertambahnya nomor atom. Hal ini sesuai dengan makin bertambahnya kekuatan sifat basa senyawa hidroksida alkali tanah tersebut. Berilium hidroksida bersifat amfotir :

Be(OH)2(s) + 2 H+(aq) ( Be2+(aq) + 2 H2O(l)

Be(OH)2(s) + 2 OH-(aq) ( BeO22-(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2 merupakan basa kuat yang sukar larut di dalam air, tetapi mudah larut dalam larutan asam karena terbentuk ion Mg2+.

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) ( Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Ca(OH)2, Sr(OH)2 dan Ba(OH)2 merupakan basa kuat dan kelarutannya akan bertambah dari Ca(OH)2 ke Ba(OH)2. Sifat ini akan sesuai dengan makin besarnya konsentrasi ion OH- di dalam larutan. Berlainan dengan kelarutan garam sulfat, karbonat dan kromat yang makin kecil kelarutannya dari Be ke Ba, untuk garam oksalat kelarutannya ternyata semakin besar. Kelarutan beberapa senyawa alkali tanah dapat anda lihat pada tabel 1.....

Kegiatan 11

1. Kelarutan dan Hasil kali kelarutan beberapa senyawa alkali tanah pada suhu 25oC:

NoUnsurSulfat

SO42-Kromat

CrO42-Oksalat

C2O42-Karbonat

CO32-Hidroksida

OH-

1BelarutlarutlarutlarutSukar larut

2,0. 10-18

2Mglarutlarutlarut Sedikit larut

1,0. 10-5Sukar larut

1,8. 10-11

3CaSedikit larut

2,4. 10-7Larut

Ksp besarSukar larut

2. 10-9Sukar larut

3,8. 10-9Sukar larut

1,8. 10-11

4SrSukar larut

2,5. 10-7Sukar larut

2,5. 10-7sedikit larut

2,5. 10-5Sukar larut

5. 10-8Sukar larut

9,3. 10-10

5BaSukar larut

1,1. 10-7Sukar larut

1. 10-10sedikit larut

2,5. 10-7Sukar larut

2. 10-7larut

Pertanyaan

1. Bagaimana kelarutan senyawa garam alkali tanah dari unsur Be ke Ba?

2. Apa yang terjadi pada kelarutan senyawa hidroksida alkali tanah jika nomor atomnya bertambah?

3. Be(OH)2 bersifat amfoter apa artinya! Terangkan dengan suatu contoh reaksi.

4. Dengan memperhatikan hasil kali kelarutan beberapa senyawa logam alkali tanah pada tabel di atas, ramalkan apakah percampuran antara 5 ml larutan ion alkali tanah 0,05M dengan 5 ml pereaksi berikut dengan konsentrasi 0,05M dapat menghasilkan endapan.

Tuliskan tanda positif (+) bila menurut ramalan menghasilkan endapan dan tanda negatif (-) jika tidak.

NoIon Alkali tanahRamalan

Sulfat

SO42-Kromat

CrO42-Oksalat

C2O42-Karbonat

CO32-Hidroksida

OH-

2Mg2+

3Ca2+

4Sr2+

5Ba2+

Untuk Menguji ramalan anda diatas ujilah reaksi pengendapan ion-ion alkali tanah antara larutan 0,1 M Mg2+, Ca2+, Sr2+ dan Ba2+ dengan beberapa anion yang mempunyai konsentrasi 0,1 M, seperti pada tabel di bawah ini.

Tabel : Pengendapan larutan 0,1 M L2+ dengan beberapa anion 0,1 M

Ion alkali tanahPereaksi

Na2SO4 0,1 MNa2CO3 0,1 MK2CrO4 0,1MNa2C2O4 0,1MNaOH 0,1 M

Mg2+

Ca2+

Sr2+

Ba2+

Pertanyaan:

1. Dengan memperhatikan data eksperimen diatas bagaimana anda dapat membedakan antara kation Mg2+, Ca2+, Sr2+ dengan Ba2+2. Bagaimana anda dapat memisahkan :

a. ion Mg2+ dengan Sr2+

b. ion Ca2+ dengan Ba2+c. ion Ca2+ dengan Sr2+d. ion Mg2+ dengan Ba2+yang tercampur dalam satu larutan, buatlah urutan langkah kerja kemudian kalian eksperimenkan.3.Amati data reaksi pengendapan senyawa alkali tanah berikut ini, tentukan ion apa yang terdapat pada larutan A, B, C dan D?

Ion Alkali tanah

PereaksiABCD

Na2SO4Endapan putih--Sedikit Endapan putih

Na2C2O4Endapan putih-Endapan putihEndapan putih

K2CrO4Endapan kuning--Sedikit sekali Endapan kuning

Na2CO3Endapan putih-Endapan putihEndapan putih

NaOH-Endapan putih--

Ion alkali tanah pada:

Larutan A : .

Larutan B : .

Larutan C : .

Larutan D : .

Dengan memperhatikan hasil kali kelarutan beberapa senyawa logam alkali tanah tersebut, tentu anda berpendapat bahwa ion-ion logam alkali yang tercampur dapat dipisahkan dengan jalan pengendapangaramnya. Reaksi pengendapan ini juga dapat dipergunakan untuk mengindentifikasi adanya ion alkali tanah dalam suatu larutan. Misalnya adanya ion Ba2+ dapat diamati dari pengendapan-nya dengan ion CrO42-, ion Mg2+ dengan ion OH- dan ion Ca2+ dengan ion C2O42-.

4. Pembuatan unsur-unsur alkali tanah.

Logam-logam alkali tanah dapat dibuat dengan cara elektrolisis leburan garam kloridanya atau melalui reduksi senyawa halida atau oksidanya.

Magnesium merupakan logam alkali terpenting yang banyak dipergunakan. Logam ini diperoleh dari elektrolisis leburan magnesium klorida. MgCl2. Air laut merupakan sumber ion magnesium yang paling banyak, selain itu didalam laut juga terdapat binatang-binatang sejenis kerang yang kulitnya mengandung kalsium karbonat. Pembuatan logam magnesium secara industri dilakukan dengan memakai air laut dan kulit kerang sebagai bahan baku.Bila kulit kerang dipanaskan, kalsium karbonat akan teruraimenghasilkan oksidanya,

CaCO3(s) ( CaO(s) + CO2 (g)

Penambahan kalsium oksida kedalam air laut akan mengedapkan magnesium hidroksida, Mg(OH)2,

Mg2+(aq) + CaO(s) + H2O(l) ( Mg(OH)2 (s) + Ca2+(aq)

Magnesium hidroksida yang trbentuk disaring, selanjutnya akan direaksikan dengan asam kloriida sehingga diperoleh magnesium klorida, MgCl2.

Mg(OH)2(s) + 2 HCl (aq) ( MgCl2(aq) + 2 H2O(l)

Hasil yang diperoleh, diuapkan sehingga MgCl2 didapat dalam bentuk garam kering. Sebelum dielektrolisis MgCl2 padat ini diubah menjadi leburan pada suhu 700oC,

MgCl2(l) ( Mg(l) + Cl2 (g)

Gas klor yang merupakan hasil tambahan pada elektrolisis tersebut dapat dipakai untuk pembuatan asam klorida. Untuk keperluan ini, gas klor dibakar dengan gas alam (metana), reaksi

4Cl2 (g) + 2 CH4(g) + O2 (g) ( 8 HCl (g) + 2 CO(g)

Magnesium dapat diperoleh melalui penguraian magnesit dan dolomit menjadi MgO yang selanjutnya direduksi menjadi Mg memakai ferosilikon.

Berilium dapat diperoleh dari elektrolisis berilium klorida BeCl2. Pada elektrolisis ini, kedalam zat yang dielektrolisis ditambahkan natrium klorida, NaCl untuk memperbesar daya hantar leburan garam yang dipakai. Sebagian besar berilium yang dibuat melalui reduksi senyawa floridanya dengan magnesium,

BeF2(l) + Mg (l) ( MgF2(l) + Be(s)

Kalsium dapat dibuat dari elektrolisis leburan kalsium klorida CaCl2 dan melalui reduksi kalsium oksida dengan alumunium dalam riang hampa. selanjutnya kalsium yang terjadi dipisahkan dari campuran dengan cara destilasi.

3 CaO(s) + 2 Al (s) ( 3 Ca(g) + Al2O3 (s)

Stornsium dan barium dibuat juga dengan cara mereduksi senyawa oksidanya dengan alumunium.

4. Penggunaan unsur alkali tanah dan senyawanya.

Sebagian besar magnesium dipakai untuk membuat logam campur. Bila dicampur dengan logam alumunium akan diperoleh paduan logam yang keras dan tahan karat. paduan logam ini dipakai untuk membuat bagian-bagian tertentu dari pesawat terbang dan peralatan mobil.

Magnesium dapat pula dipakai pereduksi untuk mendapatkan logam uranium dan berilium. Beberapa lampu jilat fotografi juga memakai lempeng magnesium, yang menghasilkan cahaya sangat terang pada saat logam tersebut terbakar.

Berilium tergolong logam yang mahal, tetepi karena berilium mempunyai beberapa sifat yang spesifik logam ini dipakai pada alat-alat tertentu seperti tabung sinar X reaktor nuklir dan pada industri senjata. Bila dicampur dengan tembaga akan diperoleh paduan logam yang keras seperti baja. Logam campur ini dipakai untuk membuat alat-alat listrik. Debu logam berilium dan senyawanya bersifat racun. Kalsium dipakai sebagai pereduksi pada pembuatan logam-logamtertentu, misalnya pada pembuatan logam thorium,

ThO2(s) + 2 Ca (l)( Th (s) + 2 CaO (s)

Selain itu, kalsium dipakai pada pembuatan bermacam-macam logam campur. Campuran kalsium dengan timbal mengahasilkan paduan logam yang keras yang dipakai sebagai elektode pada sel aki. Penggunaan strosium dan barium sangat sedikit sekali: barium terutama dipakai pembuatan pada salah satu koponen televisi. Selain dalam bentuk logam, dalam kehidupan sehari-hari senyawa-senyawa alkali tanah juga banyak digunakan.

Penggunaan senyawa alkali tanah

NoSenyawaKegunaan

1MgOBatu bata untuk tanur.

2Mg(OH)2Bahan untuk membuat senyawa-senyawa magnesium, obat sakit maag.

3MgSO4.7H2OObat pencahar, pupuk

4CaOIndustri baja, pengolahan air.

5Ca(OH)2campuran bahan bangunan

6CaCO3Industri kertas, batu pualam, pengapuran tanah bersama MgCO3

7CaSO4Industri semen, pembalut patah tulang

8CaC2Sumber gas asetilen

9Ca(H2PO4)2Pupuk

10Ca(OCl)2Desinfektan

11BaSO4Industri cat

Jika senyawa logam alkali atau alkali tanah dipanaskan atau dibakar akan menghasilkan warna tertentu. Oleh karena itu beberapa senyawa klorida dan nitrat alkali dan alkali tanah digunakan untuk bahan baku pembuatan kembang api atau petasan. Untuk lebih memahami warna nyala logam alkali dan alkali tanah lakukanlah kegiatan berikut ini.

Kegiatan 12

Uji nyala senyawa alkali dan alkali tanah

1. Sediakan 5 buah cawan porselen dan tambahkan pada masing-masing cawan satu spatula:

a. NaCl pada cawan ke 1;

b. KCl pada cawan ke 2;

c. CaCl2 pada cawan ke 3;

d. SrCl2 pada cawan ke 4;

e. BaCl2 pada cawan ke 5.

2. Tambahkan pada masing-masing cawan 1 ml etanol, kemudian nyalakan. Catat hasil pengamatanmu.

-Bandingkan hasil pengamatan uji nyala dari masing-masing unsur.

5. Mengapa setiap unsur memberikan warna nyala yang khas?

6. Garam apa saja yang harus dicampurkan untuk menghasilkan kembang api dengan nyala kuning, merah, dan hijau?

TUGAS ;F.

1. Sebutkan 4 sifat-sifat penting logam alkali tanah !

2. Tuliskan reaksi antara logam kalsium demgan :

a. air

b. gas oksigen

c. gas hidrogen

d. gas nitrogen

3. Tuliskan reaksi pembuatan magnesium dari leburan magnesium klorida !

4. Sebutkan 4 kegunaan utama logam magnesium !

Rangkuman

1. Gasmulia merupakan unsur golongan VIIIA yangkemampuan bergabungnyasangat kecil dan terdiri dari unsur-unsurHe,Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn.

2. Kelimpahan gas mulia di atmosfer bumi sangat sedikit,argon merupakan gas mulia yang paling banyak terdapat di atmosfer dan helium gas mulia terbanyak di alam

3. Gas mulia yang dapat membentuk senyawa adalah xenon dan kripton. Senyawa gas mulia yang pertama kali disintesa oleh Neil Bartlett adalah xenon heksa fluoro platinat (V). Xe+(PtF6-)

4. Beberapa kegunaan gas mulia diantaranya :

- Heliumdipakai sebagai pengganti udara untuk pernafasan penyelam dan pengisi balon

Neon digunakan dalam lampu iklan dan dalam pembuatan laser

Argon dipakai dalam pembuatan untuk mengisi bola lampu pijar

Radon digunakan untuk pengobatan

5. Halogen merupakan unsur golongan VIIA yang sifatnya sangat reaktif dan merupakan zat pengoksidasi kuat dan membentuk molekul diatomik F2, Cl2, Br2, dan I2.

6. Pada suhu dan tekanan biasa fluor dan klor berwujud gas, brom berwujud cair dan iod padat

7. Halogen dibuat melalui proses kimia dan elektrolisis, pada umumnya melalui reaksi oksidasi ion halida.

8. Kegunaan halogen beraneka ragam, misalnya dalam bidang industri, bidang komersial dan obat-obatan

9. Senyawa halogen memiliki sifat yang beraneka ragam dan ikatannya berkisar dari ikatan ion sampai ikatan kovalen.

10. Fluor unsur paling elektronegatif yang memiliki beberapa keistimewaan diantaranya: energi ikatannya dalam F2 lebih rendah dari Cl2 dan Br2.

11. HF suatu asam lemah sedangkan HCl, HBr dan HI tergolong asam kuat.

12. HF dapat membentuk ikatan hidrogen sedangkan HCl, HBr dan HI tidak

13. Unsur alakli tergolong logam yang sangat reaktif, membentuk senyawa ion dengan bilangan oksidasi + 1.

14. Logam alakli di alam terdapat dalam bentuk senyawa halida

15. Pembuatan logam alkali dilakukan secara elektrolisis leburan garamnya atau melalui reaksi reduksi

16. Logam alkali tanah termasuk logam yang reaktif, membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +2.

17. Di alam logam alkali tanah terdapat dalam bentuk garam karbonat, silikat dan sulfat.

18. Logam alkali tanah diperoleh dari elektrolisis leburan garam kloridanya

19. Logam alkali tanah dapat bereaksi dengan oksigen, hidrogen nitrogen, halogen dan air.

20. Kereaktifan unsur-unsur alkali tanah akan bertambah sesuai dengan bertambahnya nomoratom.

21. Kelarutan garam sulfat, karbonat, kromat dari logam alkali tanah makin berkurang dengan naiknya nomor atom, sedangkan kelarutan senyawa hidroksida dan garam oksalatnya makin bertambah sesuai dengan bertambahnya nomor atom

TES PENGUASAAN

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat, kemudian berikan uraian singkat atas jawaban anda tersebut.

1. Pernyataan yang tidak benar tentang unsur-unsur gas mulia adalah .

A. membentuk molekul monoatomik

B. mempunyai konfigurasi elektron sangat stabilC. Jumlah elektronnya merupakan keli-patan delapan

D. di alam terdapat dalam keadaan bebasE. tidak dapat membentuk ion

2. Kemampuan gas mulia untuk bereaksi sangat kurang, hal ini disebabkan oleh ....

A. jumlah elektron gas mulia selalu genap

B. jumlah elektron gas mulia adalah 8

C. gas mulia terletak pada golongan VIIIA

D. susunan elektron gas mulia sudah stabil

E. gas mulia terdapat sebagai molekul mono atom.

3. Gas mulia yang paling banyak terdapat di alam adalah ....

A. heliumD.xenonB. neonE.kriptonC. argon4.Semua senyawa gas mulia di bawah ini mempunyai Xe dengan bilangan oksidasi yang sama, kecuali .....

A. XeF6 D. XeO2F2B. XeO3 E. CsXeF8C. XeOF4

5.Pasangan unsur gas mulia berikut yang senyawanya telah dapat disintesis adalah .

A. Xenon dan argon

B.Xenon dan kripton

C.Helium dan kriptonD.Helium dan ArgonE.Helium dan xenon

6.Pasangan unsur gas mulia berikut yang yang memiliki konfigurasi elektron dengan kulit terisi penuh (sangat stabil) adalah .

A. Xenon dan argon

B.Xenon dan kripton

C.Neon dan kriptonD.Helium dan neonE.Helium dan xenon

7.Pernyataan berikut menunjukkan sifat-sifat halogen, kecuali :

A. halogen merupakan unsur-unsur yang bersifat elektronegatif

B. dalam keadaan bebas molekul-molekulnya berbentuk dwi atom

C. pada suhu kamar berujud gas

D. di alam terdapat dalam bentuk senyawa

E. mudah menangkap satu elektron

8.Pernyataan berikut yang tidak tepat untuk unsur-unsur halogen jika nomor atomnya semakin besar adalah ....

A. daya pengoksidasinya semakin lemahB. energi ionisasinya berkurang

C. daya pereduksi ion halidanya berkurangD. titik didihnya semakin besar

E. keelektronegatifannya berkurang

9.Bilangan oksidasi tertinggi dan terendah klor dalam senyawanya adalah....

A. +1 dan 1

D.+7 dan 1

B. +3 dan 0

E.0 dan + 1

C. +5 dan 1

10.Unsur halogen bebas berkemampuan menggantikan ion halida satu sama lain menurut urutan...

A. Cl Br I F D.Br I F Cl

B.I Br Cl F E.F Cl Br I

C.F Br Cl I

11. Unsur-unsur halogen bersifat oksidator karena...

A. mudah teroksidasi

B. sukar mengikat elektron

C. mudah mengikat elektron

D. sukar menambah elekton

E. mudah melepaskan elektron

7. Diantara unsur-unsur halogen berikut, mana yang mempunyai energi ikatan terbesar?

A. F F D. I I

B. Cl Cl E. At At

C. Br Br

8. Diantara ion halida berikut yang mempunyai daya pereduksi terkuat adalah ....

A. F-D. I-B. Cl-E. At-

C. Br-9. Di antara senyawa-senyawa di bawah ini, yang manakah mempunyai titik didih tertinggi dalam kelompoknya?

A. HF

D. HI

B. HCl

E. HAt

C. HBr

10. Di antara asam-asam oksihalogen berikut yang merupakan asam terkuat adalah ....

A. HOCl

D. HOBrO2B. HOClO2

E. HOIO2C. HOI

11. Asam iodida tidak dapat dibuat dari garam padat- nya ditambah asam sulfat pekat, karena ....

A. asam sulfat pereduksi

B. asam iodida pengoksidasi

C. asam iodida adalah asam pekat

D. garam iodida senyawa ionik

E. asam iodida mudah teroksidasi

12. Suatu larutan garam halida yang tidak berwarna jika direaksikan dengan

larutan Pb2+ terbentuk endapan putih

larutan AgNO3 tidak terjadi reaksi

Garam halida di atas kemungkinan adalah ....

A. NaFD. NaI

B. NaClE. NaAt

C. NaBr

13. Suatu garam halida padat yang berwarna putih jika direaksikan dengan beberapa pereaksi dan dipanaskan menghasilkan data sebagai berikut:

dengan H3PO4 pekat membentuk uap asam

dengan H2SO4 pekat membentuk uap asam

dengan H2SO4 pekat + MnO2 menghasilkan gas berwarna hijau muda.

Senyawa halida dimaksud adalah ....

A. KFD. KAt

B. KClE. KI

C. KBr

19. Yod (I2) dapat bereaksi dengan ion tiosulfat (S2O32-) membetuk ion yodida (I-) dan ion tetrationat (S4O62-). Jumlah mol ion tiosulfat yang bereaksi dengan 1 mol yod adalah...

A. 0,5 D. 2

B. 1,0 E. 3

C. 1,5

20. Di antara reaksi pendesakan di bawah ini, reaksi mana yang tidak dapat berlangsung ?

A. F2 + KCl D. Cl2 + KBr

B. Br2 + KI E. Cl2 + KI

C. I2 + KCL

21.Jika gas klor dialirkan ke dalam larutan natrium hidroksida encer dingin, akan diperoleh hasil yang terdiri dari ...

A. NaCl dan NaClO

B. NaCl dan NaClO3

C. NaClO dan NaClO2

D. NaClO dan NaClO3E. NaCl dan NaClO422. Diketahui reaksi :

KMnO4 + KCl + H2SO4 ( MnSO4 + K2SO4 + H2O + Cl2 Bila pada reaksi diatas dipakai 31,6 gram KMnO4 (Mr = 158) maka gas klor yang dihasilkan .

A. 0,05 mol D. 2,0 mol

B. 0,2 mol E. 5,0 mol

C. 0,5 mol

23. Unsur fluor dapat diperoleh dengan cara elektrolisis leburan KHF2, sesuai reaksi :

HF2- (HF + F2 + e-waktu yang diperlukan untuk memperoleh 30 liter gas F2 (STP) dengan arus sebesar 20 ampere ialah .

A. 1,29 jam

D. 6,46 jam

B. 1,80 jam

E. 13,40 jam

C. 3,60 jam

24. Pada perubahan manakah klor mengalami kenaikan dan penurunan tingkat oksidasi yang sama ?

A. Cl2 (Cl- + ClO3-

B. Cl2 (Cl- + ClO2C. Cl2 (Cl- + ClO-D. Cl2 (Cl- + ClO4-E. ClO- (Cl- + ClO3-

25.Ke dalam larutan KI dialirkan gas klor, ternyata larutan yang terjadi tepat bereaksi dengan 12,5 ml 0,3 M larutan Na2S2O3. Volume gas klor (STP) yang dialirkan adalah .

A. 56 ml D. 336 ml

B. 112 ml E. 448 ml

C. 224 ml

26. Amonia dan gas klor dapat bereaksi menurut persamaan :

8 NH3(g) + 3 Cl2(g) ( 6 NH4Cl(s) + N2(g)

Volume gas amonia yang diperlukan supaya habis beraksi dengan 24 liter gas klor pada suhu da tekanan yang sama adalah ...

A. 9 liter D.64 liter

B. 24 liter E.88 liter

C. 60 liter

27. Dalam urutan seperti berikut ini : Mg - Ca - Sr - Ba, unsur tersebut dari kiri ke kanan semakin .

A. besar kereaktifannya

B. lemah kebasaannya

C. besar kelarutan garam karbonatnya

D. kecil jari-jari atomnya

E. besar energi ionisasinya

28. Untuk mencapai kestabilan unsur alkali tanah melepaskan dua elektron menurut persamaan :

L ( L2+ + 2e-L dan L2+ mempunyai ...

A. jumlah elektron yang sama

B. jumlah proton yang sama

C. sifat kimia yang sama

D. nomor massa yang berbeda

E. jumlah kulit yang sama

29. Sifat basa unsur alkali tanah berkurang menurut urutan ...

A. Ca(OH)2, Sr(OH)2, Mg(OH)2B. Mg(OH)2, Ca(OH)2, Ba(OH)2C. Sr(OH)2, Ca(OH)2, Mg(OH)2D. Mg(OH)2, Sr(OH)2, Be(OH)2E. Be(OH)2, Mg(OH)2, Ca(OH)230. Bila unsur magnesium dibandingkan dengan unsur kalsium ...

A. Mg lebih bersifat logam dari Ca

B. Mg lebih mudah bereaksi dengan HCl dari Ca

C. Mg bersifat lebih reduktor dari Ca

D. Energi ionisasi pertama Mg lebih besar dari energi ionisasi Ca

E. Mg lebih reaktif dari Ca

31.Hasil kali kelarutan Mg(OH)2 = 0,5 x 10-12 Dalam 1 liter larutan terdapat 0,01 M ion Mg2+ . Berapa pH larutan supaya Mg(OH)2 mulai mengendap ?

A. 5 D. 10

B. 7 E. 12

C. 9

14. Pernyataan yang tidak sesuai untuk unsur logam alkali, jika nomor atomnya bertambah adalah ....

A. makin reaktif

B. titik didih bertambah

C. energi ionisasi berkurang

D. daya pereduksi bertambah

E. makin mudah melepaskan elektron terluar

15. Logam alkali dan alkali tanah hanya dapat diperoleh dengan jalan elektrolisis leburan garamnya dan bukan dari larutan garamnya dalam air, karena logam alkali dan alkali tanah ....

A. tidak melarut dalam air

B. garamnya tidak terelektrolisi dalam air

C. ionnya lebih sukar tereduksi dari pada air

D. atom alkali dan alkali tanah mudah teroksi- dasi oleh air

E. ionnya terselubung oleh molekul-molekul air

16. Unsur yang paling reaktif terhadap air adalah ....

A. BeD. Sr

B. MgE. Ba

C. Ca

17. Untuk mengetahui jenis logam alkali atau alkali tanah yang terkandung dalam suatu cuplikan garam dilakukan reaksi nyala. Jika reaksi nyala memberi- kan warna jingga, garam tersebut mungkin ....

A. BeD. Sr

B. MgE. Ba

C. Ca

18. Kalium dapat bereaksi dengan air membentuk:

A. kalium hidroksida dan gas oksigen

B. kalium hidrida dan gas oksigen

C. kalium oksida dan gas hidrogen

D. kalium hidroksida dan gas hidrogen

E. kalium hidrida dan gas hidrogen

19. Fransium, nomor atom 87 adalah salah satu logam alkali. Pernyataan yang tidak benar ialah ....

A. fransium mempunyai energi ionisasi lebih kecil dari pada logam alkali yang lain

B. keelektronegatifan fransium lebih rendah dari pada logam alkali yang lain

C. fransium membentuk ion dengan muatan +1

D. fransium membentuk kation yang jari-jarinya lebih besar dari pada kation logam alkali lain

E. titik didih fransium lebih tinggi dari pada logam alkali yang lain

20. Jika dibandingkan sifat antara natrium dengan magnesium, maka natrium ....

A. energi ionisasinya lebih kecil

B. jari-jari atomnya lebih kecil

C. titik didihnya lebih tinggi

D. daya pereduksinya lebih lemah

E. lebih mudah menerima elektron

21. Jika logam alkali (L) dimasukkan ke dalam air, maka reaksi yang terjadi adalah ....

A. L(s) + 2 H2O(l) ( L(OH)2 (aq) + H2(g) + energi

B. 2L(s) + 2 H2O(l) ( L(OH)2 (aq) + H2(g) + energi

C. 2L(s) + H2O(l) ( L2O(s) + H2(g) + energi

D. 2 L(s) + 2 H2O(l) ( L2O2 (s) + 2 H2(g) + energi

E. L(s) + H2O(l) ( LO(s) + H2(g) + energi

22. Percobaan penentuan ion alakali tanah dalam larutan menunjukkan data sebagai berikut:

1. larutan ditambah NaOH terbentuk endapan putih

2. larutan ditambah K2CrO4 terbentuk sedikit endapan kuning

3.larutan ditambah larutan Na2SO4 terbentuk endapan putih

Larutan kemungkinan besar mengandung ion ....

A. Mg2+ dan Ba2+D. Sr2+ dan Ba2+B. Ca2+ dan Ba2+E. Ca2+ dan Sr2+C. Mg2+ dan Sr2+41.Mengapa anda tidak dapat menentukan adanya ion magnesium dengan reaksi nyala dengan menggu- nakan pembakar spiritus?

A. atom magnesium tidak tereksitasi

B. nyala api pembakar spiritus tidak cukup panas untuk mengeksitasi elektron atom magnesium

C. ketika suatu elektron atom magnesium tereksi tasi, ia akan tetap dalam keadaan tereksitasi

D. radiasi yang dipancarkan oleh pemindahan elek tron dalam atom magnesium tidak dapat di- amati oleh mata

E. ion magnesium menghasilkan nyala putih

Perhatikan data eksperimen berikut:

PereaksiLarutan 1larutan 2larutan 3larutan 4

Na2CO30,01 Mendapan

putihEndapan

putihendapan

putihendapan

putih

NaOH

0,01 M-Endapan

putih--

Na2SO40,01 Msedikit

endapan-endapan

putih-

Na2C2O4

0,01 Msedikit

endapan-sedikit

endapanendapan putih

K2CrO40,01 Msedikit

endapan-endapan

kuning-

42. Larutan 1 adalah ....

D. BeD. Sr

E. MgE. Ba

F. Ca

43.Larutan 2 adalah ....

G. BeD. Sr

H. MgE. Ba

I. Ca

44.Larutan 3 adalah ....

J. BeD. Sr

K. MgE. Ba

L. Ca45.Larutan 4 adalah ....

M. BeD. Sr

N. MgE. Ba

O. Ca

46. Suatu unsur baru dimasukkan ke dalam golongan IIA dalam tabel periodik. Anda harapkan unsur tersebut ....

A. bereaksi dengan air membentuk asam

B. membentuk molekul diatomik

C. menghantarkan listrik dalam keadaan padat

D. berwujud cair pada suhu kamar

E. merupakan oksidator yang kuat

47.Tabel energi ionisasi unsur-unsur halogen sebagai berikut:

Unsur HalogenPQRS

Energi Ionisasi KJ/mol1688101211461255

Berdasarkan tabel di atas unsur-unsur halogen di susun menurut kenaikan nomor atomnya adalah ...

A. Q, R, S, PD. P, S, R, Q

B. S, Q, P, RE. P, Q, R, S

C. R, S, P, Q

44. Percobaan penyelidikan ion alkali tanah dalam larutan menunjukkan data sebagai berikut:

1. dengan larutan NaOH membentuk endapan putih

2. dengan larutan Na2C2O4 membentuk endapan putih

3. dengan larutan Na2SO4 tidak terjadi reaksi yang dapat diamati

Larutan tersebut di atas mengandung ion ....

A. Mg2+ dan Ca2+

D. Be2+ dan Ba2+B. Mg2+ dan Sr2+

E. Ca2+ dan Ba2+

C. Ca2+ dan Sr2+

BEBERAPA GOLONGAN UNSUR

DALAM

SISTEM PERIODIK

BAB

7

Jawab :

Jawab :

He:

Ne dan Ar:

Kr dan Xe : ..

..

..

Kesimpulan :

Sesuai arah panah reaksi dapat berlangsung spontan (urutkan notasi setengah sel berdasarkan harga Eo nya

Bagaimana Pembuatan halogen?

Kesimpulan:

air dingin

KBr + MnO2 + H2SO4

air dingin

113

KIMIA 3 SEMESTER 1

_1002471654.unknown

_1002513075.unknown

_1002513174.unknown

_1002513200.unknown

_1031880250.unknown

_1002513149.unknown

_1002512953.unknown

_1002513000.unknown

_1002471699.unknown

_1002471493.unknown

_1002471551.unknown

_1002471406.unknown