ALKALI TANAHKELOMPOK 5

ALK

ALI

TA

NA

H Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Pelajaran Kimia

Disusun Oleh :Kelompok V

Amalia KhaerunissaNeng Sri WidiantiReka Rahmi FatmalaTifani Canidya

XII IPA 1

Alkali TanahKeberadaan di Alam

Ciri - Ciri

Warna Nyala

Kesadahan

Kegunaan

Pengolahan

Sifat Fisis

Sifat Kimia

Kelarutan Alkali Tanah

KONFIGURASI ELEKTRON ALKALI TANAH :

• Be (Berilium), nomor atom 4= 1s2 2s2

• Mg (Magnesium), nomor atom 12= 1s2 2s2 2p6 3s2

• Ca (Calcium), nomor atom 20= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

• Sr (Stronsium), nomor atom 38= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2

• Ba (Barium), nomor atom 56= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2

• Ra (Radium), nomor atom 88= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2

ALKALI TANAHUnsur-unsur golongan IIA disebut

juga logam alkali tanah, disebut 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, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi.

KEBERADAAN DI ALAM

Di alam Berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral Beril (Be3Al2(SiO3)6) dan Krisoberil (Al2BeO4). Ditemukan tahun 1798 oleh Fredrich Wohler.

A. Berilium

Mineral beril, Be3Al2(SiO3)6

Di Kerak Bumi terdapat sebanyak

1,9% Magnesium. Di alam Magnesium bisa bersenyawa menjadi

Magnesium Klorida (MgCl2), mineral

magnesit (MgCO3), dolomite

(CaCO3.MgCO3), asbestos

(CaMg3(SiO3)4), dan senyawa Epsomit

(MgSO4.7H2O). Berwarna keabu-

abuan, ditemukan tahun 1808 oleh Sir

Humphrey Davy. Kata magnesium

berasal dari nama Magnesia (nama

sebuah kota).

B. Magnesium

KEBERADAAN DI ALAM

Dolomite

Di Kerak Bumi terdapat 3,4% Kalsium. Di alam Kalsium dapat membentuk senyawa karbonat (CaCO3), senyawa fosfat (CaPO4), senyawa sulfat (CaSO4), Senyawa Florida (CaF), dolomite, gips (CaSO42H2O), dan kalsium fosfat (Ca3(PO4)2). Berwarna silver, ditemukan tahun 1808 oleh Sir Humphrey Davy. Kata Calcium berasal dari bahasa latin calcis (jeruk nipis).

C. Kalsium

KEBERADAAN DI ALAM

Stronsium adalah unsur perak-putih atau kuning metalik yang sangat reaktif. Terjadi pada mineral selestit (SrSO4) dan Strontianit (SrCO3). Ditemukan tahun 1790 oleh A. Crawford. Nama stronsium berasal dari Strotian (kota Skotlandia).

D. Stronsium

KEBERADAAN DI ALAM

celestite

Di alam Barium dapat membentuk mineral Baritin (BaSO4), dan mineral Witerit (BaCO3). Berwarna silver, ditemukan tahun 1808 oleh Sir Humphrey Davy. Berasal dari kata Yunani barys (berat).

E. Barium KEBERADAAN DI ALAM

Baritin (BaSO4)

Merupakan unsur radioaktif alam

pitchblende mengandung 0,37

gram Ra per ton bijih. Berwarna ke perak

perakan, ditemukan tahun 1898 oleh Pierre

dan Marie Curie. Nama Radium berasal dari kata Latin jari-jari

(ray).

F. Radium

KEBERADAAN DI ALAM

Ciri-CiriUnsur-unsur Alkali Tanah mempunyai

dua elektron terluar (ns2), sehingga :• Energi ionisasinya rendah, tetapi IA lebih

rendah;• Daya reduktor kuat, tetapi tidak sekuat

IA;• Sangat reaktif, tetapi IA lebih reaktif.• Reaksinya dengan air berlangsung

lambat;• Titik lelehnya cukup tinggi (keras), sebab

ikatan logam cukup kuat.• Logam-logam alkali tanah diperoleh dari

elektrolisis leburan garam halidanya.

Sifat Fisis Logam Alkali Tanah :

SIFAT FISIS Be Mg Ca Sr Ba

No. Atom 4 12 20 38 56

Massa Atom Relatif 9,012 24,305 40,08 87,62 137,33

Konfigurasi Elektron Terluar 2s2 3s2 4s2 5s2 6s2

Titik Cair (K) 1553 923 1111 1041 987

Titik Didih (K) 3043 1383 1713 1653 1913

Energi Ionisasi (kJ/mol) 899,4 737,7 589,8 549,5 502,9

Elektronegatifitas 1,57 1,31 1,00 0,95 0,89

Jari-Jari Atom (Angstrom) 1,12 1,60 1,97 2,15 2,22

Jari-Jari Ion (Angstrom) 0,31 0,65 0,99 1,13 1,35

Massa Jenis (gr/cm3) 1,86 1,75 1,55 2,6 3,6

Potensial Elektrode (V)M2+ + 2e M -1,85 -2,37 -2,87 -2,89 -2,90

Sifat Kimia Logam Alkali Tanah :

SIFAT KIMIA Be Mg Ca Sr Ba

Tingkat Oksidasi +2 +2 +2 +2 +2

Dengan Udara Menghasilkan MO dan M3N2 bila dipanaskan

Keadaan dingin akan menghasilkan MO dan M3N2 pada permukaan

Dengan Air Tidak Bereaksi

Bereaksi dengan uap

MO + H2

Bereaksi dengan uap MO + H2 bereaksi pada temperature biasa membentuk

Basa + H2(g)

Dengan Hidrogen Tidak Bereaksi Bereaksi membentuk senyawa M + H2 MH2 (hidrida)

Dengan Halogen Makin reaktif, berbentuk garam : M2+ + 2X- MX2

Dengan Asam Makin reaktif, berbentuk garam dan gas H2 ; M + 2H+ M+ + H2

Sifat Oksida Amfoter Basa

Sifat Basa Bertambah kuat

Warna Nyala Putih menyilaukanJingga

KemerahanMerah Hijau

Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Halogen

Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam halida, kecuali Be. Oleh karena daya polarisasi ion Be2+ terhadap pasangan electron halogen (kecuali F-), maka BeCl2 berikatan kovalen (Hal ini menyebabkan lelehan halida dari berilium mempunyai daya hantar listrik yang buruk); sedangkan Alkali Tanah yang lain berikatan ion.

M2+ + 2X- MX2

Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Oksigen

Logam Alkali Tanah bereaksi dengan oksigen membentuk Oksida (MO).Reaksi : 2M + O2 2MO

Dengan M = Be, Mg, Ca, Sr, BaSeperti logam berat Alkali, stronsium

dan Barium membentuk Peroksida (MO2), bila oksigen yang direaksikan berlebihan.Reaksi : M(s) + O2(g)(berlebihan) MO2(s)

Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Oksigen

Apabila dipanaskan pada suhu tinggi, semua logam alkali tanah, termasuk berilium dan magnesium, terbakar di udara membentuk oksida dan nitrida.

Reaksi : 4M + 1/2O2 + N2 → M3N2 + MO

Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Air

• Logam Alkali Tanah bereaksi dengan air membentuk logam hidroksida [M(OH)2].Reaksi : M(s) + 2H2O(l) M2

+ (aq) + 2OH- (aq)

+H2(g) Dengan M = Mg, Ca, Sr atau Ba.Kecuali Berilium, semua logam Alkali Tanah

bereaksi dengan air membentuk logam Hidroksida M(OH)2. Logam Magnesium bereaksi sangat lambat, sedangkan untuk Kalsium, Stronsium dan Barium bereaksi sangat cepat seperti reaksi antara logam Na dan air.

Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Asam dan Basa

Semua logam alkali tanah bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) membentuk garam dan gas hidrogen. Reaksi makin hebat dari Be ke Ba.

M(s) + 2HCl(aq) MCl2(aq) + H2(g)

Be juga bereaksi dengan basa kuat, membentuk Be(OH)4

-2 dan gas H2.

Be(s) + 2NaOH(aq) + 2H2O(l) Na2Be(OH)4(aq) +H2(g)

Hal ini menunjukan sifat amfoter dari Berilium.

PENGOLAHAN

PROSES EKSTRAKSI LOGAM ALKALI TANAH

Ekstraksi adalah pemisahan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam

alkali tanah dapat di ekstraksi dari senyawanya. Untuk mengekstraksinya

kita dapat menggunakan dua cara, yaitu metode reduksi dan metode

elektrolisis.

Ekstraksi Berilium (Be)

•Metode ReduksiUntuk mendapatkan Berilium, bisa

didapatkan dengan mereduksi BeF2 dengan logam Ca atau Mg. Untuk mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril (Be3Al2(SiO3)6) dengan Na2SiF6 hingga 700°C. Karena beril adalah sumber utama berilium.

BeF2 + Mg MgF2 + Be

Ekstraksi Berilium (Be)

• Metode ElektrolisisUntuk mendapatkan berilium, kita juga dapat

mengekstraksi dari lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl2 tidak dapat menghantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah :

BeCl2 Be2+ + 2Cl-

Katoda : Be2+ + 2e- BeAnode : 2Cl- Cl2 + 2e-

BeCl2 Be + Cl2

Ekstraksi Magnesium (Mg)

•Metode Reduksi

Untuk mendapatkan magnesium, kita dapat mengekstraksinya dari dolomite [MgCa(CO3)2]. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO lalu MgO.CaO dipanaskan dengan ferosilikon (FeSi) pada suhu tinggi sehingga menghasilkan Mg.MgO.CaO + FeSi Mg + Silikat Ca dan

Fe

Ekstraksi Magnesium (Mg)

• Metode ElektrolisisLogam magnesium dipisahkan melalui

elektrolisis leburan MgCl2.

MgCl2 Mg2+ + 2Cl-

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

MgCl2 Mg + Cl2Atau dengan pemanasan MgO dengan batu bara pada suhu 2000°C

MgO + C Mg + CO

Ekstraksi Magnesium (Mg)

Magnesium dapat pula diperoleh dengan proses Down. Langkahnya, pertama

mengendapkan sebagai Mg(OH)2 kemudian diubah menjadi MgCl2

dan dikristalkan sebagai MgCl2.6H2O. Leburan kristal

dielektrolisis.

Ekstraksi Kalsium (Ca)

•Metode Reduksi

Logam kalsium (Ca) 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 + 2Na Ca + 2NaCl

Ekstraksi Kalsium (Ca)

• Metode Elektrolisis

Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :

CaCl2 Ca2+ + 2Cl-

Katode : Ca2+ + 2e- CaAnode : 2Cl- Cl2 + 2e-

CaCl2 Ca + Cl2

Ekstraksi Strontium (Sr)

• Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan Strontium (Sr), kita bisa mendapatkannya dengan elektrolisis lelehan SrCl2. Lelehan SrCl2 bisa didapatkan dari senyawa selesit [SrSO4]. Karena Senyawa selesit merupakan sumber utama Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi :

SrCl2 Sr2+ + 2Cl-

Katode : Sr2+ +2e- SrAnode : 2Cl- Cl2 + 2e-

SrCl2 Sr + Cl2

Ekstraksi Barium (Ba)

• Metode ElektrolisisBarit (BaSO4) adalah sumber utama untuk

memperoleh Barium (Ba). Setelah diproses menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis lelehan BaCl2. Reaksi yang terjadi :

BaCl2 Ba2+ + 2Cl-

Katode : Ba2+ +2e- BaAnode : 2Cl- Cl2 + 2e-

BaCl2 ` Ba + Cl2

Ekstraksi Barium (Ba)

•Metode Reduksi

Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi :

6BaO + 2Al 3Ba + Ba3Al2O6

 

WARNA NYALA

UNSURWARNA

NYALA

BeriliumSangat Terang

(putih)

Magnesiu

m

Sangat Terang

(putih)

Kalsium Jingga-Merah

Stronsium Merah

Barium HijauTabel Warna Nyala Unsur Alkali Tanah

KESADAHANSalah satu sifat kimia yang dimiliki oleh air dimana air

banyak mengandung ion Ca2+ dan Mg2+ disebut air sadah (hard water),.

Air sadah digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation(Ca2+ atau Mg2+),

yaitu :

KESADAHANAir sadah

sementara (temporary hard

water) adalah air yang mengandung

garam kalsium bikarbonat

(Ca(HCO3)2) dan atau magnesium

bikarbonat (Mg(HCO3)2).

Air sadah tetap merupakan air yang mengandung garam klorida dan atau sulfat dari magnesium dan kalsium. Misalnya MgCl2, CaCl2, CaSO4, MgSO4.

KERUGIAN PENGGUNAAN

AIR SADAHCucian menjadi kurang bersih karena air sadah menggumpalkan sabun, sehingga menjadi boros sabun.Sabun yang menggumpal menjadi scum yang meninggalkan noda pada pakaian akibatnya pakaian menjadi kusam.

Menimbulkan kerak pada ketel, pipa air, dan pipa radiator. Adanya kerak pada ketel uap akan menurunkan efisiensi tenaga yang dihasilkan dan memboroskan bahan bakar karena keraknya tidak menghantarkan panas dengan baik, serta menimbulkan sumbatan pada radiator dan pipa air minum.Jika dikonsumsi akan menyebabkan penumpukan logam-logam tesebut dalam tubuh kita sehingga kesehatan kita terancam.

KERUGIAN PENGGUNAAN

AIR SADAH

CARA MENGHILANGKAN KESADAHAN

Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan mendidihkan air karena ion Ca2+ dan Mg2+ akan diendapkan sebagai CaCO3 atau MgCO3.

Ca(HCO3)2(aq) CO2(g)+ H2O(l) + CaCO3(s)

Mg(HCO3)2(aq) CO2(g)+ H2O(l) + MgCO3(s)

Kalsium karbonat yang terbentuk akan mengendap sebagai kerak dan akan menjadi sangat keras bila bereaksi dengan silikat membentuk CaCO3.CaSiO3.

CARA MENGHILANGKAN KESADAHAN

Air sadah tetap tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan, air

sadah tetap, dapat dihilangkan dengan cara:

Menambahkan Na2CO3

Natrium karbonat Na2CO3 dapat menghilangkan kesadahan karena ion-ion Ca2+ dan Mg2+ akan diendapkan sebagai CaCO3 dan MgCO3 dalam air.

Reaksinya :MgCl2(aq) + Na2CO3(aq) MgCO3(s) +

2NaCl(aq)

CaSO4(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + Na2SO4(aq)

MENGHILANGKAN KESADAHAN TETAP

Dengan Resin Penukar IonDalam proses penukaran ion, air sadah tetap

dilewatkan melalui material seperti zeolit (natrium aluminium silikat) yang akan mengambil ion Ca2+ dan Mg2+ menggantikan ion Na+. Dengan demikian, diperoleh air lunak karena sudah tidak mengandung ion Ca2+ dan Mg2+.

Menggunakan senyawa natrium tripolifosfat atau Sodium Tripolliphospat (STTP).

CARA MENGHILANGKAN KESADAHAN

KEGUNAANBerilium (Be)

Berilium dan garamnya adalah bahan beracun dan berpotensi sebagai zat karsinogenik.Paduan tembaga dengan berilium digunakan untuk pegas dan klip (alloy).Digunakan pada industri tenaga nuklir.Berilium transparan terhadap sinar X sehingga digunakan dalam tabung sinar X.

KEGUNAANMagnesium (Mg)

Magnesium digunakan sebagai logam paduan magnalium, yaitu bahan yang ringan dan kuat yang digunakan untuk konstruksi (chasis) pesawat terbang. MgSO4.7H2O (Epsom salts atau garam inggris) dapat dipakai sebagai zat pencahar. Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku.Senyawa Mg(OH)2 digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam dan mencegah terjadinya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag (menetralkan asam lambung yang berlebih).Nyala Magnesium yang terang bila terbakar dimanfaatkan untuk lampu kilat pada fotografi.

KEGUNAANKalsium (Ca)

Senyawa CaCO3 banyak digunakan sebagai bahan bangunan, untuk komponen cat tembok juga digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.Senyawa CaO dikenal sebagai kapur tohor dan digunakan untuk menyerap air karena sifatnya yang higroskopis. Kalsium Karbida (CaC2) disebut juga batu karbid. Karbid digunakan untuk menghasilkan gas asetilena (C2H2). Gas asetilena bermanfaat untuk mempercepat pematangan buah dan pengelasan.

Lanjutan ..Mengatur keasaman pada industri kertas, makanan dan gula, mengurangi keasaman pada industri pertanian, menghilangkan SO2 dan H2S dari cerobong pabrik terutama industri metaturgi dan pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar fosil. Senyawa kalsium Ca(OH)2 kalsium hidroksida. Kegunaan senyawa ini adalah untuk menghilangkan kesadahan air, pengatur pH air, pH tanah, pH bubur serat kayu dan kertas dalam pembuatan kertas.Senyawa CaSO4.2H2O dikenal sebagai bubur gips yang biasa digunakan untuk bahan cetakan dan pelindung patah tulang.

KEGUNAANStronsium (Sr)

Stronsium dalam senyawa Sr(NO3)2 memberikan warna merah sehingga digunakan untuk bahan kembang api.Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.

KEGUNAANBarium (Ba)

Ba(OH)2 dikenal dengan air barit. digunakan untuk menguji adanya gas CO2.

Ba(OH)2(aq) + CO2(g) BaCO3(s)

Adanya endapan (keruh) menunjukan bahwa gas yang mengenai air barit mengandung CO2.

BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang. BaSO4 juga sebagai bahan cat warna putih, sebagai pengisi karet sehingga lebih kuat dan bahan pengisi kertas agar tinta tidak merembes.Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.

KEGUNAANRadium (Ra)Radium adalah zat radioaktif yang banyak digunakan dalam bidang medis dan kedokteran, umumnya untuk menghilangkan penyakit kanker dengan menyinari sel-sel kanker dengan zat radioaktif tersebut.

Kelarutan Alkali Tanah

OH- SO42- CrO4

2- CO32- C2O4

2-

Be2+ 2 x 10-18 (besar) (besar) - (kecil)

Mg2+ 1,8 x 10-11 (besar) (besar) 1 x 10-15 8,6 x 10-5

Ca2+ 5,5 x 10-6 9,1 x 10-6 7,1 x 10-4 2,8 x 10-9 2 x 10-9

Sr2+ 3,2 x 10-4 7,6 x 10-7 3,6 x 10-5 1,1 x 10-10 2 x 10-7

Ba2+ 5 x 10-3 1,1 x 10-10 1,2 x 10-10 5,1 x 10-9 1,6 x 10-7

Anion

Kation

Dari tabel dapat dinyatakan bahwa :• Nilai kelarutan Mg(OH)2 < Ca(OH)2 <

Sr(OH)2 < Ba(OH)2. Dalam hal ini Be(OH)2 dan Mg(OH)2 tergolong susah larut, Ca(OH)2 sedikit larut, sedangkan Sr(OH)2 dan Ba(OH)2 mudah larut.

• Kelarutan garam sulfat berkurang dari BeSO4 ke BaSO4. Dalam hal ini, BeSO4 dan MgSO4 tergolong mudah larut, CaSO4 sedikit larut, sedangkan SrSO4 dan BaSO4 sukar larut.

• Kelarutan garam kromat berkurang dari BeCrO4 ke BaCrO4. Dalam hal ini, BeCrO4, MgCrO4, dan CaCrO4 tergolong mudah larut, SrCrO4 sedikit larut sedangkan BaCrO4 sukar larut.

• Semua garam karbonat sukar larut.• Semua garam oksalat sukar larut, kecuali

MgC2O4 sedikit larut.

Kelarutan Alkali Tanah

SEKIAN YANG DAPAT KAMI SAMPAIKAN

PADA KESEMPATAN KALI INI, MOHON

MAAF BILA TERDAPAT BANYAK

KEKURANGAN ...

ALKALI TANAH Ucapan terimakasih kami

sampaikan yang sebesar-besarnya kepada Allah SWT, kepada Ibu Guru Mata Pelajaran KImia, Bu Ani Rusmiati atas bimbingannya kepada kami selama pembuatan laporan ini, kepada rekan – rekan XII IPA 1 dan kepada semua pihak yang telah membantu kami baik itu secara moril maupun materil.

TERIMA KASIH ....