1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Alkali dan alkali tanah merupakan unsur logam yang sangat reaktif. Logam

alkali adalah logam golongan IA yang terdiri dari litium (Li), natrium (Na), kalium

(K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Sedangkan logam alkali tanah

terdiri dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium

(Ba), dan radium (Ra). Radium kadang tidak dianggap sebagai alkali tanah karena

sifat radioaktif yang dimilikinya.

Warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur disebut spektrum

emisi. Spektrum emisi yang dihasilkan berkaitan dengan model

atom Neil Bohr. Ketika atom diberikan sejumlah energi, elekron-

elektron yang berada dalam dasar akan tereksitasi menuju kulit

yang lebih tinggi dengan tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron

yang tereksitasi dapat kembali pada keadaan dasar atau mengimisi

dengan memancarkan sejumlah energi dalam bentuk radiasi

elektromagnetik dengan panjang gelombang (λ) tertentu. Spektrum

emisi terjadi ketika larutan garamnya dibakar menggunakan nyala

bunsen. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda

antara yang satu dengan yang lain seperti ketika dibakar litium

menghasilkan warna merah, natrium menghasilkan warna kuning,

1

2

kalium menghasilkan warna pink atau lilac, rubidium menghasilkan

warna merah lembayu. Warna-warna yang dihasilkan oleh unsur-

unsur logam alkali sangat indah sehingga logam-logam alkali

banyak dimanfaatkan dalam pembuatan kembang api atau

mercun1.

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dilakukan percobaan alkali dan

alkali tanah ini untuk mengetahui warna uji nyala dan sifat kelarutan dari logam alkali

dan alkali tanah.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada percobaan ini yaitu bagaimana warna uji nyala dan

sifat kelarutan dari logam alkali dan alkali tanah?

C. Tujuan percobaan

Tujuan dilakukannya percobaan ini yaitu untuk mengetahui warna uji nyala dan

sifat kelarutan dari logam alkali dan alkali tanah.

1Syamsidar, Dasar Reaksi Kimia Anorganik (Makassar: Alauddin University Press,2013), h. 64-65.

3

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Alkali Tanah

1. Definisi

Logam alkali adalah kelompok unsur kimia pada Golongan 1 tabel

periodik, kecuali hidrogen. Kelompok ini terdiri dari litium (Li), natrium (Na),

kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Semua unsur pada

kelompok ini sangat reaktif sehingga secara alami tak pernah ditemukan dalam

bentuk tunggal. Untuk menghambat reaktivitas, unsur-unsur logam alkali harus

disimpan dalam medium minyak.2

2.Sifat umum

Ciri khas yang paling mencolok dari alkali adalah kereaktifannya yang

luar biasa besar. Logam-logam yang sangat umum seperti natrium, kalium, dan

kalsium kurang dikenal baik karena logam-logam ini begitu aktif sehingga logam

ini tak terdapat sebagai unsur bila bersentuhan dengan udara atau air. Tak satu

pun unsur dari logam IA dan IIA terdapat di alam dalam keadaan unsurnya.

Semua unsur alkali terdapat dalam senyawaan alam sebagai ion uni positif

(positif satu) semua unsur alkali tanah terdapat sebagai ion dipositif (positif

dua).3

2“Logam Alkali”,http://id.wikipedia.org/wiki/Logam_alkali (7 April 2013).3Keenan, Ilmu Kimia Untuk Universitas (Jakarta: Erlangga, 1986), h. 153.

3

5

Garam-garam logam alkali umumnya dicirikan oleh titik leleh yang

tinggi, oleh hantaran listrik lelehannya, dan kemudahannya larut dalam air,

kadang-kadang terhidrasi apabila anion-anionnya kecil, seperti dalam halida,

karena energi hidrasi ion-ion tersebut tidak cukup untuk mengimbangi hidrasi

yang besar dan sering kali terhidrasi dalam padatan garamnya bila garam-garam

yang sama dari alkali yang lain tidak terhidrasi, LiClO4 . 3H2O. Untuk garam-

garam asam kuat, garam Li biasanya paling larut dalam air diantara garam-garam

alkali, sedangkan bagi asam lemah, garam Li biasanya kurang larut daripada

garam-garam unsur lainnya.4

Logam alkali mempunyai energi resonansi rendah dan

kecenderungannya kuat melepas elektron valensi tunggalnya,

cukup reaktif sehingga jarang ditemukan secara bebas dialam.

Logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk hidroksida

logam alkali dengan melepas gas hidrogen, dapat membentuk

oksida, peroksida bahkan superoksida yang ketiganya

menghilangkan bentuk kilapan logamnya. Selain litium yang

hanya dapat membentuk oksida, maka logam alkali yang lain

dapat membentuk superoksida dan untuk K, Rb dan Cs dapat

pula membentuk superoksida logam alkali artinya reaktifitas

4 F. AlbertCotton, “Basic Inorganic Chemistry”, terj. Sahati Suharto, Kimia Anorganik Dasar (Jakarta: UI-Press, 2013), h. 256.

6

logam alkali dengan oksigen meningkat dari atas kebawah

dalam golongannya.5

3. Reaksi

Semua ion alkali tak berwarna dan agak tak reaktif. Garamnya yang

sederhana seperti LiCl, KNO3, Cs2SO4, dan Rb2CO3 biasanya sangat larut dalam

air. Larutan senyawa ini merupakan elektrolit kuat yang khas. Senyawa litium

mirip dengan senyawa magnesium. Sebagai contoh, kelarutan karbonat dan

fosfatnya adalah rendah. Di antara unsur-unsur alkali tanah, kalium, stronsium,

dan barium membentuk senyawa yang sangat serupa satu dengan yang lainnya.

Magnesium, dan lebih khususnya lagi berilium membentuk senyawaan yang

berbeda dari senyawaan ketiga unsur lainnya itu. Karena ukuran ionnya yang

kecil (jadi rapatan muatan yang besar) berilium membentuk ikatan kovaln-ionik

dengan sejumlah atom lainnya.6

4. Manfaat

Logam-logam golongan I, dan sampai batas tertentu bagi

Ca, Sr, Ba, Eu, dan Yb, larut dalam amonium memberikan

larutan berwarna biru bila diencerkan. Larutan-larutan ini

menghantarkan listrik dan pembawa arus yang utama adalah

elektron tersolvasi. Sementara unsur elektron tersolvasi dalam

5Syahruddin Kasim, ”Kimia Dasar”, (Makassar:UPT MKU UNHAS, 2008), h. 25.

6 Keenan, “Ilmu Kimia Untuk Universitas”, h. 156.

7

air sangat pendek, dalam amonia cair yang sangat murni

umunya cukup panjang (setiap komposisi kurang dari 1%).7

Salah satu logam alkali yang dapat digunakan sebagai katalis oksida

logam alkali adalah senyawa CaO. Kelebihannya antara lain aktivitas yang

tinggi, kondisi reaksi yang rendah, masa katalis yang lama dan biaya katalis yang

rendah.8

B. Alkali Tanah

1. Definisi

Logam alkali tanah adalah kelompok unsur kimia golongan 2 pada tabel

periodik. Kelompok ini terdiri dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium

(Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Radium kadang tidak

dianggap sebagai alkali tanah karena sifat radioaktif yang dimilikinya.9

Unsur-unsur golongan II A disebut juga alkali tanah sebab

unsur-unsur tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan dalam

mineral tanah umumnya reaktif, tetapi kurang reaktif jika

dibandingkan dengan logam alkali.10

2. Sifat umum

7F. Albert Cotton, “Basic Inorganic Chemistry”, terj. Sahati Suharto, Kimia Anorganik Dasar, h. 253.

8 Tjahjono Herawan, dkk. “Pengaruh Konsentrasi Li Yang Di-Doping Kedalam Katalis Cao Terhadap Reaksi Transesterifikasi Minyak Sawit”, Jurnal Teknik Kimia 2, No. 3 (2013), h. 2.

9 “Logam Alkali Tanah”, http://id.wikipedia.org/wiki/Logam_alkali_tanah (30 Oktober 2013).

10 Syamsidar, Dasar Reaksi Kimia Anorganik, h. 74-75.

8

Logam-logam alkali tanah adalah Be, Mg, Ca, Sr dan Ba, logam ini juga

cukup reaktif namun tidak sereaktif jika dibandingkan dengan logam alakli.

Memiliki kecenderungan melepas kedua elektron terluarnya membentuk ion

M2+ dengan bentuk konfigurasinya menyerupai konfigurasi gas mulia yang

stabil dan karakter ini meningkat dari berilium sampai kebarium dan khasus

untuk berilium dialam lebih cenderung berbentuk molekuler dibanding berbentuk

ionik terutama oksidanya berbentuk oksida amfoter bukan oksida logam yang

bersifat basa.11

3.Reaksi

Semua unsur dalam IIA tidak bereaksi dengan air kecuali pada suhu

tinggi kecuali berilium dan magnesium berkorosi terus-menerus dalam udara

sampai mereka seluruhnya telah diubah menjadi oksida, hidroksida, atau

karbonat. Berilium dan magnesium mudah bereaksi dengan oksigen tetapi

selaput oksida yang kuat yang terbentuk, cenderung melindungi logam yang

terletak disebelah bawahnya dari serangan lebih lanjut pada suhu kamar. Bila

dipanaskan keras-keras, bahkan kedua logam ini pun akan terbakar dengan baik.

Pada suhu tinggi, magnesium yang terbakar dalam udara bereaksi bukan saja

dengan oksigen, tetapi bahkan dengan nitrogen dan karbon dioksida.12

Didalam tanah unsur-unsur logam alkali tanah terdapat

dalam bentuk senyawa. Magnesium kalsium terdapat dalam

11 Syahruddin Kasim, Kimia Dasar, h.2612 Keenan, “Ilmu Kimia Untuk Universitas”, h. 155.

9

bentuk silikat dan aluminosilikat sebagai kationoknya. Oleh

karena itu kation-kation dalam silikat itu larut dalam air dan

terbawa oleh air hujan ke laut maka ion-ion Ca2+ dan Mg2+

banyak ditemukan dilaut, terutama pada kulit kerang sebagai

CaCO313.

Mg dan Be tidak bereaksi dengan air dingin seperti halnya

logam alkali tanah lainnya. hal ini dapat dijelaskan dari segi

lebih tingginya energi ionisasi untuk kedua logam ini (Mg l1 =

738, l2=1451 kj/mol; Be, l1 =900, l2= 1757 kj/mol). Namun

demikian, menentukan reakstivitas dari golongan 1 dan 2 ini

berdasarkan energi ionisasinya saja adalah penyederhanaan

yang sangat berlebihan. Asalkan selisi ionisasinya sangat besar,

kita dapat membuat perbandingan dengan hanya

mempertimbangkan faktor itu saja. Namun, jika selisi energi

ionisasinya kecil, faktor lain juga harus dipertimbangkan.14

4. Manfaat

Berilium digunakan dalam aliase (paduan logam) untuk membuat pegas

yang kelenturannya tahan lama sekali. Magnesium digunakan untuk aliase

berbobot ringan, terutama dalam kapal terbang. Unsur alkali dan alkali tanah

13Syamsidar, Dasar Reaksi Kimia Anorganik, h. 74-75.14Ralph H. Petrucci, General Chemistry, terj. Suminar Setiati Achmadi, Kimia

Dasar (Jakarta: Erlangga, 1985), h. 350.

10

mempunyai energi pengionan dan keelektronegatifan rata-rata yang paling

rendah dari semua keluarga unsur. Sifat ini berkaitan dengan ukuran atomnya

dan jarak yang relatif besar antara elektron S luar dengan inti. Unsur IA dan IIA

memberi warna-warana yang khas pada nyala api biasa. Dalam pekerjaan

laboratorium analitik, uji-uji nyala sering digunakan untuk mengungkapkan ada

tidaknya berbagai unsur alkali dan alkali tanah.15

15 Keenan, “Ilmu Kimia Untuk Universitas”, h. 152-153.

11

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat

Hari / Tanggal : Kamis / 08 Mei 2014

Waktu : 08.00 – 10.00 WITA

Tempat : Laboratorium Kimia Anorganik Fakultas Sains dan

Teknologi UIN Alauddin Makassar.

B. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu cawan penguap, gelas

kimia 1000 mL, tabung reaksi, pembakar bunsen, rak tabung reaksi, batang

pengaduk, spatula besi dan botol semprot.

2. Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu aquades (H2O), etanol

(C2H5OH) 70% 21 mL, korek api, larutan barium klorida (BaCl2) 0,01 N 1,5 mL,

larutan kalsium klorida (CaCl2) 0,01 N 1,5 mL, larutan magnesium klorida

(MgCl2) 0,01 N 3 mL, larutan natrium hidroksida (NaOH) 0,01 N, larutan

natrium klorida (NaCl) 0,01 N, larutan natrium karbonat (NaCO3) 0,01 N, larutan

natrium sulfat (NaSO4) 0,01 N, larutan stronsium klorida (SrCl2) 0,01 N 3 mL,

sampel A, B, C, D, E, F dan tissue.

9

12

C. Prosedur Kerja

Prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan ini, yaitu

sebagai berikut:

1. Uji Warna Nyala

a. Memasukkan etanol (C2H5OH) ke dalam cawan penguap

sebanyak 3 mL.

b. Menambahkan sampel A ke dalam cawan penguap yang

berisi etanol (C2H5OH).

c. Membakarnya dengan menggunakan korek api dan

mengamati warna nyala yang terbentuk.

d. Mengganti sampel A dengan sampel B, C, D, E dan F

dengan perlakuan yang sama.

e. Mengamati warna nyala yang terbentuk dari masing-

masing sampel.

2. Uji Sifat Kelarutan

a. Menyiapkan 12 buah tabung reaksi.

b. Memasukkan larutan magnesium klorida(MgCl2) 0,01 N

sebanyak 3 mL ke dalam 3 buah tabung reaksi.

c. Menambahkan larutan natrium hidroksida (NaOH) 0,01 N

tetes demi tetes ke dalam tabung I.

13

d. Menambahkan larutan natrium sulfat (Na2SO4) 0,01 N tetes

demi tetes ke dalam tabung II.

e. Menambahkan larutan natrium karbonat (Na2CO3) 0,01 N

tetes demi tetes ke dalam tabung III.

f. Mengganti larutan magnesium klorida (MgCl2) dengan

larutan kalsium klorida (CaCl2) 0,01 N, larutan stronsium

klorida (SrCl2) 0,01 N dan larutan barium klorida (BaCl2)

0,01 N.

g. Mengamati perubahan yang terjadi.

14

15

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil pengamatan

1. Tabel Pengamatan

a. Tabel Uji Nyala

Samp

elPereaksi

WarnaNyal

aGambar Keterangan

A Etanol Ungu Kalium

B Etanol Putih Magnesium

16

C Etanol

Hijau

kekuningan

Barium

D Etanol Merah tua Stronsium

E

EtanolOrange-

kuningNatrium

F EtanolMerah-

kuningKalsium

12

17

b. Tabel Uji Kelarutan

LarutanSam

pel

Pereaks

iGambar

Kelaruta

n

MgCl2

NaoH Bening

Na2SO4 Bening

Na2CO3 Bening

18

SrCl2

NaOHKeruh

sekali

Na2SO4

keruh

Na2CO3 bening

BaCl2

NaOH Bening

Na2SO4

Keruh

sekali

19

Na2CO3 Keruh

CaCl2

NaOH Bening

Na2SO4 Bening

Na2CO3 Bening

2. Reaksi

a. Pereaksi natrium hidroksida (NaOH)

2NaOH(l) + MgCl2(l)  Mg(OH)2(l) + 2NaCl(l)

2NaOH(l) + SrCl2(l)   Sr(OH)2(l) + 2NaCl(l)

20

2NaOH(l) + BaCl2(l)  Ba(OH)2(l) + 2NaCl(l)

2NaOH(l) + CaCl2(l)  Ca(OH)2(l) + 2NaCl(l)

b. Pereaksi natrium sulfat (Na2SO4)

Na2SO4(l) + MgCl2(l)   MgSO4(l) + 2NaCl(l)

Na2SO4(l) + SrCl2(l)   SrSO4(l) + 2NaCl(l)

Na2SO4(l) + BaCl2(l)   BaSO4(l) + 2NaCl(l)

Na2SO4(l) + CaCl2(l)   CaSO4(l) + 2NaCl(l)

c. Pereaksi natrium karbonat (Na2CO3)

Na2CO3(l) + MgCl2(l)   MgCO3(l) + 2NaCl(l)

Na2CO3(l) + SrCl2(l)   SrCO3(l) + 2NaCl(l)

Na2CO3(l) + BaCl2(l)   BaCO3(l) + 2NaCl(l)

Na2CO3(l) + CaCl2(l)   CaCO3(l) + 2NaCl(l)

B. Pembahasan

Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui warna nyala pada logam alkali dan

alkali tanah dan kelarutan dari senyawa. Kelarutan atau solubilitas adalah

kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk larut dalam suatu

pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang

larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan

21

Percobaan alkali dan alkali tanah, pertama-tama yang dilakukan ialah

memasukkan etanol (C2H5OH) 70% ke dalam cawan penguap, dimana etanol

berfungsi sebagai bahan untuk menyalakan api, pelarut bagi sampel dan untuk

mempercepat reaksi. Sampel A- F dimasukkan ke dalam etanol yang ada dalam

cawan penguap, campuran diaduk hingga homogen. Larutan tersebut dibakar dan

diamati warna nyala yang terbentuk, dimana hasil yang diperoleh pada percobaan ini

yaitu, pada sampel A yang dicampurkan dengan etanol (C2H5OH) 70% memberikan

warna ungu yang berarti kalium (K). Kemudian pada sampel B diperoleh warna

putih yang berarti magnesium (Mg). Pada sampel C diperoleh warna hijau

kekuningan yang berarti barium (Ba). Sampel D diperoleh warna merah tua yang

berarti stronsium (Sr), sampel E diperoleh warna orange-kuning yang berari natrium

(Na) dan pada sampel F diperoleh warna merah-kuning yang artinya merupakan

kalsium (Ca). Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa

spektrum emisi atau warna nyala akan terjadi ketika larutan

garamnya dibakar dengan bunsen. Spektrum warna yang dihasilkan

setiap unsur akan berbeda antara yang satu dengan yang lainnya.16

Warna yang terbentuk disebabkan oleh adanya spektrum emisi, panjang

gelombang cahaya tampak dan pada saat logam alkali atau pun logam alkali tanah

terkena api maka elektron terluar akan tereksitasi dan melompat ke elektron orbital

yang lebih tinggi sehingga membentuk cahaya. Perbedaan warna nyala ini disebabkan

16Syamsidar, Dasar Reaksi Kimia Anorganik, h. 46.

22

oleh berapa banyak energi atau berapa jauh elektron kembali ke tingkat energi yang

lebih rendah.

Uji kelarutan pada percobaan, pertama-tama yang dilakukan yaitu

memasukkan larutan MgCl2 ke dalam tiga buah tabung reaksi yang masing-masing

ditambahkan larutan natrium hidroksida (NaOH), natrium sulfat (Na2SO4) dan natrium

karbonat (Na2CO3). Pada saat MgCl2 ditambahkan NaOH larutan tetap bening atau

tdak ada perubahan warna, sedangkan pada saat ditambahkan Na2SO4 larutan tetap

bening dan pada saat ditambahkan Na2CO3 larutan tetap bening pula. Memasukkan

larutan SrCl2 ke dalam tiga buah tabung reaksi dengan menambahkan pelarut NaOH,

Na2SO4 dan Na2CO3. Katika ditambahkan NaOH larutan menjadi agak keruh,

ditambahkan Na2SO4 larutan menjadi keruh dan penambahan Na2CO3 membuat

larutan tetap bening. Pada sampel CaCl2 yang ditambahkan NaOH larutannya larut,

ketika ditambahkan Na2SO4 larutannya larut dan ketika ditambahkan Na2CO3

larutannya tetap larut. Selanjutnya, memasukkan larutan BaCl2 ke dalam tiga buah

tabung reaksi dengan menambahkan pelarut NaOH, Na2SO4 dan Na2CO3. Katika

ditambahkan NaOH larutan menjadi larut, ditambahkan Na2SO4 larutan menjadi

keruh sekali dan penambahan Na2CO3 membuat larutan tetap keruh.

23

24

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh pada percobaan ini, yaitu logam

A (Kalium) mempunyai warna nyala merah lembayung, logam B

(magnesium) mempunyai warna nyala putih, logam C (Barium)

mempunyai warna nyala merah, logam D (Stronsium) mempunyai

warna nyala merah tua, logam E (natrium) mempunyai warna nyala

orange-kuning dan logam F (Kalsium) mempunyai warna nyala

merah-kuning. Kelarutan logam alkali tanah dalam satu golongan

dari atas kebawah dalam senyawa basa adalah semakin mudah

larut. Kelarutan logam alkali tanah dalam satu golongan dari atas

kebawah dalam senyawa sulfat dan karbonat adalah semakin sukar

larut.

B. Saran

Saran untuk percobaan ini yaitu sebaiknya pada percobaan selanjutnya

menggunaka persen etanol (C2H5OH) yang lebih tinggi untuk membandingkan

etanol (C2H5OH) yang 70%.

25

DAFTAR PUSTAKA

Keenan, Charles W. Ilmu Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga, 1986.

Cotton, F. Albert. Basic Inorganic Chemistry, terj. Sahati Suharto, Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press, 2013.

Herawan, Tjahjono, dkk. “Pengaruh Konsentrasi Li Yang Di-Doping Kedalam Katalis Cao Terhadap Reaksi Transesterifikasi Minyak Sawit”, Jurnal Teknik Kimia 2, No. 3 (2013), h. 1-7.

Kasim, Syahruddin. Kimia Dasar. Makassar:UPT MKU UNHAS, 2008.

Petrucci, Ralph H. Kimia Dasar: Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta: Erlangga, 1985.

Syamsidar, Dasar Reaksi Kimia Anorganik. Makassar: Alauddin University Press, 2013.

20

26

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan praktikum Kimia Anorganik dengan judul “Alkali dan

alkali Tanah” yang disusun oleh:

Nama : Riskayanti

Nim : 60500112028

Kelompok : IV (Empat)

telah diperiksa secara teliti oleh Asisten atau Koordinator asisten

dan dinyatakan diterima.

Samata, Mei

2014

Koordinator Asisten

Asisten

Nur Amalia P. A. Reskianti Wardani NIM: 60500110001

27

Mengetahui, Dosen Penanggung Jawab

Syamsidar HS, S.T., M.SiNIP: 19760330 200912 2 002