Slide 1

Unsur Golongan iiA

Logam alkali tanah terdiri dari: 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, tidak dipengaruhi panas bumi dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumikelimpahanUnsurPersen di kerak bumiKeberadaan di alamberilium Mineral beril [Be3Al2(SiO 6)3], dan Krisoberil [Al2BeO4] Magnesium1,9%Magnesium Klorida [MgCl2] di air laut dan deposit garam, Senyawa Karbonat [MgCO3], Dolomit [MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit [MgSO4.7H2O] Kalsium 3,4 %senyawa karbonat [CaCO3], Senyawa fospat [CaPO4], Senyawa Sulfat [CaSO4], Senyawa flourida [CaF] Stronsium 0,03 %Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit Barium 0.04 %Mineral Baritin [BaSO4], dan Mineral witerit [BaCO3]. Radium0,33 ppmDalam mineral pitchblende (bijih uranium)Radioaktif (waktu paruh 1600 tahun)Semua logam alkali tanah merupakan logam yang reaktif meskipun kurang reaktif dibandingkan unsur alkali, kereaktifannya meningkat dari Be ke Ra. Nilai jari2 atom yang bertambah dari Be ke Ra menunjukkan elektron valensi semakin terikat ke inti dan nilai energi ionisasi yang makin berkurang menunjukkan semakin mudah bagi logam alkali tanah melepaskan elektron valensinya

Logam alkali tanah memberikan warna yang khas pada pembakaran.Be dan Mg memberikan warna spektrum pada daerah gelombang elektromagnet, sehingga pada pembakaran hanya akan menimbulkan warna nyala yang sangat terang. Ca memberikan warna merah jingga, Sr merah ungu dan Ba kuning kehijauan.

SIFAT SIFAT FISis

Sifat Umum BeMgCaSrBaNomor Atom 412203856Konfigurasi Elektron [He] 2s2[Ne] 3s2[Ar] 4s2[Kr] 5s2[Xe] 6s2Titik Leleh 155392311111041987Titik Didih 30431383171316531913Jari-jari Atom (Angstrom) 1.121.601.972.152.22Jari-jari Ion (Angstrom) 0.310.650.991.131.35Energi Ionisasi I (KJ mol-1) 900740590550500Energi Ionisasi II (KJ mol-1) 1800145011501060970Elektronegativitas 1.571.311.000.950.89Potensial Elektroda (V) -1.85-2.37-2.87-2.89-2.90Massa Jenis (g mL-1) 1.861.751.552.63.6Kelarutan senyawa

alkali tanah memiliki suatu sifat karakteristik, yakni sukar larut atau memiliki kelarutan yang kecil. Hal ini disebabkan semakin kecil nilai Ksp, semakin sulit zat tersebut larut.

Semua garam karbonat sukar larutSemua garam oksalat sukar larut kecuali MgC2O4

Reaksi dengan air Berilium 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 :Ca(s+ 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + H2(g) Hidroksida ini sukar larut dalam air, dan kelarutannya bertambah dari atas ke bawah dalam sistem periodik.

Reaksi dengan Oksigen

Dengan pemanasan, Be dan Mg dapat bereaksi dengan oksigen. Oksida Be dan Mg yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam. Barium dapat membentuk senyawa peroksida (BaO2). contoh reaksi:Dengan oksigen terbatas: 2Mg(s) + O2 (g) 2MgO(s) oksidaDengan oksigen berlebih: Ba(s) + O2(g) (berlebihan) BaO2(s) superoksida

Reaksi dengan hidrogen

Adanya pemanasan menyebabkan logam alkali tanah dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Be dan Mg tidak bereaksiContoh:Ba(s) + H2(g) BaH2(s)Ca(s) + H2(g) CaH2(s)Sr(s) + H2(g) SrH2(s)

Reaksi dengan Nitrogen Disertai pemanasan, logam alkali tanah bereaksi dengan nitrogen membentuk senyawa Nitrida. Contoh:3Mg(s) + N2(g) Mg3N2(s) Pembakaran Mg 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 NH3 Mg3N2(s) + 6H2O(l) 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)

Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan HalogenSemua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam Halida, kecuali Berilium. Lelehan halida dari berilium mempunyai daya hantar listrik yang buruk. Hal itu menunjukkan bahwa halida berilium bersifat kovalen. Karena daya polarisasi ion Be2+ terhadap pasangan elektron halogen kecuali F-. Alkali tanah yang lain berikatan ion.Contoh:Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s)

Reaksi dengan Asam dan BasaSemua logam dan alkali tanah bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) membentuk garam dan gas hidrogen. Reaksi makin hebat dari Be ke Ba. contoh Be(s) + 2HCl(aq) BeCl2(aq) + H2(g) Salah satu unsur logam alkali tanah yaitu Be, memiliki sifat amfoter. Berilium selain dapat bereaksi dengan asam kuat juga dapat bereaksi dengan basa kuat. Be(s) + 2NaOH (aq) + H2O(l) Na2Be(OH)4 + H2 (g) BeO(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l) Na2Be(OH)4(aq) Be(OH)2(s) + 2NaOH(aq) Na2Be(OH)4(aq)

Reaksi dengan belerang Reaksi logam alkali tanah dengan belerang menghasilkan senyawa sulfida. contoh:Mg(s) + S(s) MgS (s)

Ekstraksi Berilium

Metode reduksi BeF2Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF2. Sebelum mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril [Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 pada suhu 700-750oC. Selanjutnya BeF2 direduksi untuk menghasilkan logam Be dg pemanasan suhu 1300 CelsiusReaksi yang terjadi yaitu: BeF2 + Mg MgF2 + BeMetode Elektrolisis Untuk mendapatkan berilium juga kita dapat mengekstraksi dari lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl2 tidak dapat menghantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. BeCl2 tidak dapat menghantarkan listrik karena BeCl2 bukan merupakan larutan elektrolit. Reaksi yang terjadi adalah : Katoda : Be2+ + 2e- Be Anode : 2Cl- Cl2 + 2e-

Ekstraksi Magnesium Metode Reduksi (kalsinasi)Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari dolomit [MgCa(CO3)2]. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO. lalu MgO.CaO dipanaskan dengan FeSi sehingga menghasilkan Mg. 2[ MgO.CaO] + FeSi 2Mg + Ca2SiO4 + Fe Metode Elektrolisis magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air laut dengan CaO. Reaksi yang terjadi : CaO + H2O Ca2+ + 2OH- Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 Selanjutnya Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl2 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O Setelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan magnesium Katode : Mg2+ + 2e- Mg Anode : 2Cl- Cl2 + 2e-

Ekstraksi Kalsium

Metode Elektrolisis Sumber utama adalah batu kapur (CaCO3) untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi : CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi : Katoda : Ca2+ + 2e- Ca Anoda : 2Cl- Cl2 + 2e- CaCl2 juga diperoleh sebagai produk samping dari pembuatan Na2CO3

Metode Reduksi Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl2 oleh Na. Reduksi CaO oleh Al : 6CaO + 2Al 3 Ca + Ca3Al2O6 Reduksi CaCl2 oleh Na : CaCl2 + 2 Na Ca + 2NaCl

Ekstraksi Strontium

Metode Elektrolisis Sumber utama Sr adalah senyawa selesit [SrSO4]. Senyawa ini di proses menjadi SrCl2. Untuk mendapatkan Strontium (Sr), Kita bisa mendapatkannya dengan elektrolisis lelehan SrCl2. Reaksi yang terjadi: katode : Sr2+ +2e- Sr anoda : 2Cl- Cl2 + 2e-

Ekstraksi Barium

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- Ba anoda : 2Cl- Cl2 + 2e- Metode Reduksi Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi : 6BaO + 2Al 3Ba + Ba3Al2O6

APLIKASI LOGAM ALKALI TANAH DAN PERSENYAWAANNYA

BeriliumBerilium digunakan sebagai agen aloy tembaga- berilium agar diperoleh logam yang lebih kuat tetapi ringan. Alloy tembaga-berilium aplikasinya digunakan dalam industri angkasa-antariksa dan sebagai bahan penstrukturan ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, kapal terbangBe digunakan pada kaca dari sinar X karena dapat mentrasmisikan sinar X 17 kali lebih baik dari alumunium.Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai aplikasi yang memerlukan konduktor panas yang baik, dan kekuatan serta kekerasan yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi

Magnesium

Magnesium membantu menjaga fungsi otot dan saraf yang normal.Digunakan untuk memberikan cahaya putih pada kembang api Digunakan sebagai bahan logam campuran dalam cluralumin ( Mg 0,5 %, Cu 4 %, Mn 0,5 %, Al 95 % ) dan magnalinum (campuran Mg dan Al yang ringan dan tahan korosi) sbg konstruksi mobil dan pesawat terbang. Mg(OH)2 untuk antasida (obat maag) karena dapat menetralkan kelebihan asam lambung (HCl) dan juga sebagai pasta gigi

MgSO4.7H2O (garam Epsom) untuk zat pencahar/ laktasif usus. MgO mempunyai titik didih tinggi sehingga dapat digunakan sebagai bata tahan panas/api untuk melapisi tanur dan tempat pembakaran semen. MgO dibuat dari pemanasan MgCO2MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g)Dolomit adalah campuran magnesium dan kalsium karbonat juga digunakan sebagai bahan komposit dan keramik.

Calsium

Ca (banyak terkandung dalam susu) merupakan unsur penting dalam tulang, gigi, kulit kerang. Calcite (kalsium karbonat) terdapat sebagai batuan gunung (batu kapur atau limestone, marmer). Bahan ini digunakan sebagai bahan baku semen, keramik, bahan bangunan dan juga bahan baku pupuk, mengontrol pH pertanian.Gipsum (CaSO4) juga dari batu gunung, bahan ini digunakan pada bidang medis antara lain sebagai penyangga tulang yang patah

Strontium

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. Strontium karbonat, strontium nitrat, dan strontium sulfat biasanya digunakan dalam pembuatan kembang api untuk menghasilkan warna merah. Strontium klorida biasanya digunakan dalam pasta gigi untuk gigi sensitive. Strontium oksida terkadang digunakan untuk menambah kualitas lapisan keramik. Strontium ranelat digunakan dalam penyembuhan osteoporosis

Barium

Dalam diagnosis dengan sinar X, dipakai BaSO4 untuk mencari ketidakteraturan usus halus/memeriksa saluran pencernaan pasien. Usus yang telah diisi BaSO4 akan dapat dipotret, karena senyawa ini tidak tembus sinar X.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. Barium Nitrat digunakan untuk memberi warna hijau pada kembang api.Barium oksida digunakan untuk melapisi elektroda pada lampu neonBarium karbonat digunakan dalam pembuatan kaca. Karena beratnya, barium dapat meningkatkan indeks bias dan kilau kaca.

Cara Kerja Baterai Lithium-Ion

anoda : grafitkatoda : salah satu bahan berikut: lithium kobalt oksida (LiCoO2), lithium besi fosfat (LiFePO4), atau lithium oksida mangan (LiMn2O4).elektrolit : terbuat dari garam lithium yang dilarutkan dalam pelarut organik. Elektrolit yang umum digunakan adalah garam lithium seperti lithium hexafluorophosphate (LiPF6), lithium tetrafluoroborate (LiBF4), dan lithium perklorat (LiClO4) yang dilarutkan dalam pelarut organik seperti etilen karbonat, dimetil karbonat, dan dietil karbonat.Elektrolit yang digunakan bersifat tidak larut dalam air karena lithium (logam alkali yang sangat reaktif) bereaksi dengan air membentuk hidroksida lithium dan gas hidrogen yang tidak diinginkan.Selama pengisian (charging), ion lithium dari katoda berpindah ke anoda dan menetap di lapisan anoda. Pada proses ini, ion lithium mengalir melalui elektrolit.Selama proses pemakaian, ion lithium bergerak kembali dari anoda ke katoda.