Hai sahabat bisakimia. Semoga tetap semangat belajar kimianya. Kali ini kita akan membahas tentang apa saja kegunaan unsur-unsur golongan alkali. Untuk lebih jelasnya, silahkan teman-teman simak penjelasan berikut. Show
Unsur-unsur golongan alkali lebih dikenal dengan istilah logam golongan IA. Unsur-unsur apa saja yang termasuk dalam golongan IA? Unsur-unsur tersebut adalah Hidrogen (H), Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), dan Fransium (Fr). Kali ini, kita akan mempelajari khusus tentang kegunaan unsur-unsur golongan IA.1. Kegunaan HidrogenHidrogen (H)
2. Kegunaan LitiumLitium (Li)
3. Kegunaan NatriumNatrium (Na)
4. Kegunaan KaliumKalium (K)
5. Kegunaan RubidiumRubidium (Rb)
6. Kegunaan CesiumCesium (Cs)
7. Kegunaan FransiumFransium (Fr)
Sumber: Tim Bintang Kimia. 2016. Kupas Tuntas Sistem Perioidk Unsur-Unsur Kimia untuk SMP/SMA. Jakarta: Penerbit PT. Tangga Pustaka. Vanni Satria, 2008. Uraian Lengkap Sistem Periodik Unsur Kimia. Yogyakarta: Penerbit Pustaka Widyatama.
Logam alkali adalah unsur-unsur kimia yang berada pada golongan 1 (juga sering disebut 1A) dari tabel periodik unsur. Logam alkali meliputi litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), dan fransium (Fr). Sementara itu hidrogen juga ada di golongan 1, namun tidak termasuk dalam logam alkali karena tidak menunjukkan sifat yang sama. Kata “alkali” berasal dari bahasa Arab yaitu “Al Qali,” yang berarti “abu”. Unsur-unsur tertentu diberi nama “alkali” karena mereka bereaksi dengan air untuk membentuk ion hidroksida, sehingga bersifat basa (pH > 7), yang juga disebut larutan alkali. Sifat-sifat Logam AlkaliLogam alkali dikenal sebagai logam yang paling reaktif. Hal ini disebabkan sebagian besar logam alkali mempunyai jari-jari atom dan energi ionisasi yang rendah. Logam alkali cenderung untuk menyumbangkan elektron dalam reaksi dan memiliki keadaan oksidasi +1. Logam ini dikenal lembut dengan warna keperakan. Logam alkali juga memiliki titik didih dan titik leleh rendah. Densitas (massa jenis) logam alkali lebih rendah kebanyakan unsur. Li, Na, dan K memiliki kemampuan untuk mengapung di atas air karena massa jenis yang rendah. Semua sifat-sifat tersebut timbul karena jari-jari atom yang besar dan ikatan logam yang lemah. Unsur golongan 1 memiliki konfigurasi elektron valensi ns1 dan merupakan agen pereduksi yang baik (atau dengan kata lain mudah teroksidasi). Semua logam alkali ditemukan secara alami di alam, tetapi tidak dalam bentuk murni. Sebagian bergabung dengan oksigen dan silika membentuk mineral di bumi dan dapat segera ditambang karena mereka mempunyai massa jenis relatif rendah dan dengan demikian tidak tenggelam (mudah mengapung). Reaksi Logam AlkaliReaksi dengan hidrogen.Semua logam alkali bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk hidrida. Reksi dengan airLogam alkali dan air bereaksi untuk membentuk basa kuat dan gas hidrogen. Reaksi umum : 2M(s) + 2H2O → MOH(aq) + H2(g) Contoh : 2Na(s) + 2H2O → 2NaOH(aq) + H2(g) Reaksi dengan halogenLogam alkali dan halogen bergabung membentuk garam ionik. Reaksi umum: M (s) + X (g) → MX (s) dimana M = logam alkali dan X = halogen Contoh: Na+(s) + Cl–(g) → NaCl (s) Reaksi dengan nitrogenHanya litium yang dapat bereaksi dengan nitrogen pada suhu kamar 6Li(s) + N2(g) → 2Li3N(s) Reaksi dengan oksigenLogam alkali membentuk beberapa jenis oksida, peroksida dan superoksida bila direaksikan dengan oksigen:
Senyawa umumnya berbentuk M2O, contohnya adalah Li2O. Ion peroksida adalah O22-, dan senyawa yang terbantuk adalah M2O2. Contoh : Na2O2. Ion superoksida adalah O2–, dan senyawa yang terbentuk adalah MO2. Contoh : KO2. Warna Nyala Logam AlkaliSemua logam alkali memiliki warna nyala khusus. Warna-warna tersebut disebabkan oleh perbedaan energi antara subkulit s dan p, yang sesuai dengan panjang gelombang cahaya tampak. Ketika unsur ini dikenai api, elektron terluar akan tereksitasi dan melompat ke elektron orbital yang lebih tinggi. Elektron kemudian jatuh dan memancarkan energi dalam bentuk cahaya.
Warna-warna cahaya yang berbeda tergantung pada seberapa banyak energi atau seberapa jauh elektron jatuh kembali ke tingkat energi yang lebih rendah. Inilah sebabnya logam alkali sering digunakan dalam kembang api. Setiap logam alkali memiliki warna yang unik dan mudah diidentifikasi.
Unsur-unsur golongan IA (kecuali hidrogen) disebut logam alkali. Unsur-unsur golongan IIA disebut logam alkali tanah. Kata “alkali” berasal dari bahasa Arab, al-qaly, yaitu abu yang dalam air bersifat basa. Oleh karena logam-logam golongan IA dan IIA umumnya jika dilarutkan dalam air membentuk larutan basa, maka disebut logam alkali dan alkali tanah. Sebutan alkali tanah untuk logam golongan IIA dikarenakan logam-logam tersebut umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa sukar larut di dalam tanah. Logam alkali dan alkali tanah bersifat sangat reaktif sehingga selalu ditemukan di alam dalam bentuk senyawanya, meskipun logam alkali tanah tidak sereaktif logam alkali. Logam AlkaliUnsur-unsur golongan IA terdiri dari hidrogen (H), litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Unsur-unsur ini kecuali hidrogen, dikenal sebagai logam alkali. Keberadaan Logam Alkali di AlamSifat-sifat Logam AlkaliSifat atomikKonfigurasi elektron valensi logam alkali adalah ns1. Oleh karena itu, atom logam alkali cenderung mudah melepaskan sebuah elektron membentuk ion bermuatan +1 dengan konfigurasi elektron stabil gas mulia. Hal tersebut juga dapat dilihat dari energi ionisasinya yang relatif rendah. Selain itu, perbedaan energi ionisasi pertama dan kedua juga sangat besar. Secara umum, keteraturan sifat dari Li ke Fr, yaitu:
Sifat fisisTitik leleh, titik didih, dan kekerasan logam alkali tergolong relatif rendah. Dari Li ke Fr, titik leleh, titik didih, dan daya hantar listrik dan panas semakin menurun, kecuali daya hantar listrik dan panas pada logam Na dan K justru bertambah. Hal ini terkait dengan ikatan logam pada logam alkali. Semakin banyak elektron yang terlibat pada pembentukan ikatan logam, semakin kuat ikatan; semakin besar jari-jari atom, semakin lemah ikatan. Pada atom Na dan K elektron cenderung lebih mudah bergerak bebas. Sifat kimiaLogam alkali bersifat sangat reaktif, sebagaimana terlihat dari energi ionisasinya yang relatif rendah. Kereaktifan logam alkali meningkat dari Li ke Fr, begitu juga dengan sifat reduktor yang semakin kuat. Hampir senyawa logam alkali bersifat ionik dan mudah larut dalam air. Semua logam alkali bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Li bereaksi agak pelan; Na bereaksi hebat dengan percikan api; K, Rb, dan Cs meledak jika dimasukkan dalam air. Oleh karena reaksi tersebut sangat eksoterm, gas hidrogen yang terbentuk akan langsung terbakar. 2L(s) + 2H2O(l) → 2LOH(aq) + H2(g) (L = logam alkali) Jika dipanaskan, logam alkali dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa ionik alkali hidrida.
2L(s) + 2H2(g) → 2LH(s) (L = logam alkali) Logam alkali dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, peroksida, ataupun superoksida. Dalam jumlah oksigen terbatas umumnya terbentuk oksida. 4L(s) + O2(g) → 2L2O(s) (L = logam alkali) Namun, jika oksigen berlebihan, Na dapat membentuk peroksida, sedangkan K, Rb, dan Cs dapat membentuk superoksida. 2Na(s) + O2(g) → 2Na2O2(s) K(s) + O2(g) → KO2(s) Logam alkali bereaksi dengan halogen (F2, Cl2, Br2, I2) membentuk senyawa garam halida. 2L(s) + X2 → 2LX(s) (L = logam alkali; X = halogen) Warna nyalaKetika dipanaskan dengan suhu tinggi, setiap unsur akan memancarkan radiasi elektromagnetik yang khas. Hal ini terjadi akibat elektron pada atom unsur mengalami eksitasi atau perpindahan ke tingkat energi yang lebih tinggi, dan ketika elektron tersebut kembali ke tingkat energi semula diikuti pancaran foton. Keunikan spektrum radiasi elektromagnetik tersebut dapat digunakan untuk mengenali suatu unsur. Pada pembakaran unsur atau senyawa logam alkali pada nyala api, elektron pada atom setiap unsur logam alkali akan tereksitasi dan menghasilkan warna nyala yang khas. Logam Alkali TanahUnsur-unsur golongan IIA yang dikenal sebagai logam alkali tanah terdiri berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Keberadaan Logam Alkali Tanah di AlamSifat-sifat Logam Alkali TanahSifat atomikKonfigurasi elektron valensi logam alkali tanah adalah ns2. Atom logam alkali tanah juga cenderung mudah melepaskan sepasang elektron membentuk ion bermuatan +2 dengan konfigurasi elektron stabil gas mulia. Namun, energi ionisasinya lebih tinggi dibanding logam alkali karena jari-jari atomnya lebih kecil dan elektron valensinya lebih banyak. Secara umum, keteraturan sifat dari Be ke Ba, yaitu:
Sifat fisisDari Be ke Ba, titik leleh, titik didih, dan daya hantar listrik dan panas cenderung menurun. Jika dibandingkan dengan logam alkali seperiode, titik leleh dan sifat-sifat fisis lainnya seperti rapatan dan kekerasan dari logam alkali tanah lebih besar. Sifat kimiaSifat kimia logam alkali tanah hampir sama dengan logam alkali, tetapi logam alkali tanah tidak sereaktif logam alkali seperiode. Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari Be ke Ba. Nilai potensial standar logam alkali tanah menunjukkan bahwa logam alkali tanah merupakan reduktor yang cukup kuat, bahkan Ca, Sr, dan Ba mempunyai daya reduksi yang lebih kuat dari Na. Ca, Sr, dan Ba bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Magnesium bereaksi sangat lambat dengan air dingin. Berilium tidak bereaksi dengan air. M(s) + 2H2O(l) → M(OH)2(aq) + H2(g) (M = Mg, Ca, Sr, Ba) Jika dipanaskan, logam alkali tanah dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa ionik alkali hidrida. M(s) + 2H2(g) → MH2(s) (M = Mg, Ca, Sr, Ba) Logam alkali tanah bereaksi dengan halogen membentuk senyawa garam halida. M(s) + X2 → MX2(s) (M = logam alkali tanah; X = halogen) Jika dipanaskan, logam alkali tanah dapat bereaksi dengan nitrogen dan oksigen di udara membentuk nitrida dan oksida. 3M(s) + N2(g) → M3N2(s) 2M(s) + O2(g) → 2MO(s) (M = logam alkali tanah) Warna nyalaLogam alkali tanah juga mempunyai warna nyala yang khas sebagaimana logam-logam alkali. KelarutanSebagian besar senyawa-senyawa logam alkali tanah memiliki kelarutan yang kecil atau sukar larut dalam air. Hal ini membedakannya dari senyawa logam alkali yang umumnya mudah larut dalam air. Berdasarkan data tetapan hasil kali kelarutan (Ksp), kecenderungan periodik dari kelarutan senyawa-senyawa logam alkali tanah, yaitu:
Contoh Soal Logam Alkali dan Alkali Tanah dan PembahasanContoh Soal 1:Keteraturan yang tampak pada unsur-unsur logam alkali dari urutan atas ke bawah golongan adalah … a. kerapatan semakin kecil b. jari-jari logam semakin kecil c. jari-jari ionik semakin kecil d. titik didih semakin kecil e. kekerasan semakin besar Jawab: D Dari atas ke bawah golongan jari-jari atom logam alkali semakin kecil sehingga ikatan logamnya juga semakin lemah. Akibatnya, sifat fisis seperti titik didih, titik leleh, dan kekerasan juga semakin rendah. Contoh Soal 2:Logam alkali tanah berikut yang tidak menghasilkan gas hidrogen jika bereaksi dengan air adalah … a. barium b. stronsium c. magnesium d. kalsium e. berilium Jawab: E Berilium tidak bereaksi dengan air. Contoh Soal 3:Senyawa sulfat dari logam alkali tanah berikut yang paling mudah larut adalah … a. BaSO4 Jawab: B Kelarutan senyawa sulfat dari logam alkali tanah menurun dari atas ke bawah golongan. Referensi Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2008. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Esis Retnowati, Priscilla. 2006. SeribuPena Kimia SMA Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Erlangga Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si. Materi StudioBelajar.com lainnya:
|