C. GOLONGAN ALKALI DAN ALKALI TANAHKelompok 2:-Agung Tambara-Ersi Dwi Utami-Bambang Swedy-Ita Putriani-Eko Suryanto-Putri Ayu Suciati

1. Sifat Unsur Golongan AlkaliGolongan ini bersifat :- Unsur logam sangat aktif;- Mengkilat, lunak, dan dapat ditempa;- Titik lelehnya sangat rendah bila dibandingkan dengan golongan logam lain;- Penghantar panas dan listrik yang baik;- Pada suhu kamar berupa zat padat;- Dalam satu golongan dari atas ke bawah: titik didih, titik lebur dan energi ionisasinya makin berkurang, kereaktifannya semakin bertambah.

a. Sifat Periodik Logam AlkaliSulit mengalami reduksi dan mudah mengalami oksidasiTermasuk zat pereduksi kuat (memiliki 1 buah elektron)

Sifat UnsurElektron ValensiJari-Jari AtomKeelektronegatifanEnergi IonisasiPotensialReduksiLiNaKRbCs 2s13s14s15s16s11,521,862,272,472,65 0,980,930,820,820,79 520,2495,8418,8403,0375,7 -3,045-2,7109-2,924-2,925-2,923

Logam Logam Alkali Berbentuk Padat Pada Suhu RuanganLithiumNatriumRubidium

b. Sifat Fisik Logam AlkaliSemua unsur berwujud padat pada suhu ruangan. Khusus Sesium (Cs) berwujud cair pada suhu di atas 28Unsur Li, K, Na sangat ringan. Hal tersebut karena kerapatannya lebih kecil dari 1,0 g/mL

Unsur Kerapatan Titik Leleh Titik Didih LiNaKRbCs 0,5340,9710,8621,5321,878 180,5497,8163,6538,8928,40 1,347903,8774688678,4

C. Sifat Kimia Unsur Logam AlkaliKereaktifan Logam Alkali- Dengan Oksigen membentuk Oksida4M + O2 2M2O- Membentuk Peroksida2M + O2 M2O2 (dipanaskan dengan udara)contoh : 4Na + O2 2Na2O- Dengan Halogen ( X2)Membentuk Halida 2M + X2 2MXContoh : 2Na + Cl2 2NaCl- Dengan Belerang Membentuk Sulfida2M + X2 2MXContoh : 2Na + S Na2S

- Dengan Air Air tereduksi menjadi H2 dan hasilnya adalah basa.M + H2O H2 + MOHContoh : 2Na + H2O H2 + NaOH- Dengan Hidrogen Membentuk Hidrida, bilangan oksida H=-1 2M + H2 2MH Contoh : 2K + H2 2KH

- Dengan Nitrogen Membentuk Nitrida 6M + N2 2M3N ( hanya Li) Contoh : 6Li + N2 2Li3N- Dengan Asam Larut dengan cepat menghasilkan gas M + 2H+ M+ + H2 Contoh : 2K + 2HCl 2KCl + H2

2. Sifat Logam dan Sifat Basa AlkaliLogam alkali atau oksida alkali dapat bereaksi dengan air membentuk senyawa basa kuat LOH. Semakin kebawah sifat logam alkali semakin kuat. Oleh karena itu, sifat basa golongan alkali semakin kebawah semakin kuat3. Kelarutan Basa LOH Basa senyawa alkali semuanya mudah larut dalam air, kelarutannya dalam air semakin kebawah semakin besar.

4. Warna Nyala Logam AlkaliUntuk mengetahui warna nyala dari logam-logam alkali, kita harus mengeksitasikan unsur-unsur logam tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan cara membakar (uji nyala) senyawa-senyawanya.

2. Sifat Unsur Golongan Alkali TanahMerupakan logam yang ringan dan sangat reaktifBerwarna putih keperak-perakanTitik didih dan titik lelehnya lebih tinggi dari logam alkali Dari satu golongan makin ke bawah :a. makin reaktifb. kelarutan M(OH)2 dan MC2O4 makin besarc. kelarutan garam SO4 2- , CrO4 2- , dan CO3 2- makin kecil d. berilium bersifat amfoter

a. Sifat Periodik Alkali Tanahmudah mengalami oksidasi`memiliki 2 buah elektron sehingga tidak sekuat golongan alkalib. Sifat Fisik Logam Alkali TanahSemua unsurnya berwujud padat pd suhu ruanganKerapatan logam alkali tanah lebih besar, sehingga logam alkali tanah lebih kerasJika garam dari unsur-unsur logam di bakar, akan memberi warna keras, seperti:Kalsium (Ca) : jingga, merahStronsium (Sr) : Merah bataBarium (Br) : Hijau

c. Sifat Kimia Alkali Tanah1. Kereaktifan Alkali Tanah

Dengan OksigenMembentuk oksida2L + O2 -> 2LOL logam alkali tanah - Membentuk peroksidaL + O2 -> LO2 (Ba mudah, Sr dengan tekanan tinggi, CaO2 sulit)Contoh :2Ca + O2 -> 2 CaO2Mg + O2 -> 2 MgO (dipanaskan)Ba + O2 -> BaO2 Dengan Halogen (X2)Membentuk halidaL + X2 -> LX2 Contoh: Ca + F2 -> CaF2

Mudah bereaksi dengan unsur non logam Bersifat reaktif

- Dengan BelerangMembentuk sulfidaL + X2 -> LX2 ContohMg + S -> MgS

Dengan AirAir tereduksi menjadi H2 dan hasil lainnya adalah basaL + H2O -> H2 + L (OH)2 ContohCa + H2O -> H2 + Ca (OH)2

Dengan HidrogenMembentuk hidrida, bilangan oksida H = -1L + H2 -> LH2 ContohMg + H2 -> MgH2

Dengan NitrogenMembentuk nitrida3L + N2 -> L3N2 (dengan pemanasan) Contoh:3Mg + N2 -> Mg3N2Larut dengan cepat menghasilkan gas.L + 2H+ -> L2+ + H2 ContohMg + 2HCl -> MgCl2 + H2

2) Sifat Logam dan Sifat Basa L(OH)2Dari berilium ke barium, sifat logam dan sifat basa logam alkali tanah semakin kuat. Logam berilium bersifat amfoter sehingga Be(OH)2 bersifat amfoter pula, yaitu dapat bereaksi dengan asam maupun basa. Jika bereaksi dengan asam maka akan membentuk basa dan juga sebaliknya.

3) Kelarutan Basa L(OH)2Sifat basa dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2 semakin kuat. Hal ini berkaitan dengan kelarutan basa dalam air dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2 yang semakin besar. Semakin banyak basa terlarut, kemungkinan ionisasi membentuk OH- semakin besar sehingga basa semakin kuat. Data Kelarutan Unsur Alkali Tanah

Ket:*:Kelarutan di ukur dari basa anhidrat yang dilarutkan dalam 100ml air**:nilai kelarutan Be(OH)2 sangat kecil

Senyawa L(OH)2 Kelarutan* Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2 **0,0010,170,773,7

4) Sifat Diagonal Logan alkali dan logam alkali tanah, serta logam alkali tanah dan unsur golongan IIIA memiliki kemiripan sifat. Misalnya, Li dan Mg serta Be dan Al. Sebagai contoh, unsur Be dan Al keduanya bersifat amfoter. 5) Warna Nyala Alkali Tanah

Kekhasan warna nyala dari kation logam tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi (analisis kualitatif) suatu senyawa.

UnsurWarna CaSrBa Jingga merahMerah bataHijau

Warna Nyala Alkali TanahStronsiumKalsium

6) Kelarutan dan Pengendapan Senyawa Alkali Tanaha) Kelarutan Pengendapansuatugaramyangsukarlarut dalam air dapat digunakan untuk analisis kualitatif yaitu mengidentifikasi suatu kation logam alkali tanah.UntukgaramyangmemilikihargaKspkecil(sukarlarut),jikakationnya(misalBa+)dicampurdengan anion (misal SO4) akan membentukendapan BaSO4. Beberapa endapan memilikiwarna dan intensitas warna yang berbeda sehingga data tersebut dapat digunakan untuk analisis kuantitatif.

Senyawa

Ion L2+L(OH)2LSO4LCO3LCrO4LCO3Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+1 x 10-30,170,773,735,430,201,1 x 10-22,3 x 10-40,11,3 x 10-31,1 x 10-32,3 x 10-373,00,400,123,8 x 10-42,035,6 x 10-44,6 x 10-38,6 x 10-3

b. Pengendapan

Pengendapan suatu garam yang sukar larut, dalam air dapat digunakan untuk analisis kualitatif, yaitu mengidentifikasi suatu kation logam alkali tanah. Untuk garam yang memiliki harga Ksp kecil (sukar larut), jika kationnya (misal Ba2+) dicampur dengan anion (misal, SO42-) akan membentuk endapan BaSO4. Beberapa endapan memiliki warna dan intensitas warna yang berbeda sehingga data tersebut dapat digunakan untuk analisis kualitatif.

3. Kesadahan AirAir Sadah adalah air yang mengandung kation alkali tanah seperti : Mg2+, Ca2+ atau bermuatan 2+, (Fe2+, Mn2+). Penyebab kesadahan air adalah Karena Kation Logam multivalen dapat bereaksi dengan sabun membentuk suatu endapan sehingga mengurangi kemampuan sabun. Dan kation tersebut dengan adanya anion yang terlarut dalam air akan menyebabkan terjadinya kerak.

a. Jenis Kesadahan Air

1) Kesadahan Sementara

Jika mengandung ion bikarbonat (HCO3-)Senyawa Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2 Dapat dihilangkan secara fisika dengan pemanasan sehingga air terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+Ca(HCO3)2 (aq) dipanaskan CaCO3 (s) + H2O (aq) + CO2 (q)

2) Kesadahan Tetap

Jika mengandung anion bikarbonat (dari kation Ca2+ atau Mg2+ ), berupa : Cl-, NO3-, dan SO42- Dapat dihilangkan melalui reaksi kimia dan pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu : Na2CO3 (aq) Atau K2CO3 (aq)Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)

b. Pelunakan Air Sadah Dalam Industri

1.Resin pengikat kation dan anion.Kesadahan ini umumnya dihilangkan menggunakan resin penukar ion. Resin pelunak air komersial dapat digunakan dalam skala kecil, meskipun demikian tidak efektif digunakan untuk sekala besar. Resin adalah zat yang punya pori yang besar dan bersifat sebagai penukar ion yang berasal daripolysterol, ataupolyakrilatyang berbentuk granular atau bola kecil dimana mempunyai struktur dasar yang bergabung dengan grup fungsional kationik, non ionik/anionik atau asam. Sering kali resin dipakai untuk menghilangkan molekul yang besar dari air misalnya asam humus, liqnin, asam sulfonat. Untuk regenerasi dipakai garam alkali atau larutan natrium hidroksida, bisa juga dengan asam klorida jika dipakai resin dengan sifat asam.Dalam regenerasi itu dihasilkan eluen yang mengandung organik dengan konsentrasi tinggi. Untuk proses air minum sampai sekarang hunya dipakai resin dengan sifat anionik.

2. Menggunakan Zeolit.Zeolitmemiliki rumus kimia Na2(Al2SiO3O10).2H2O atau K2(Al2SiO3O10).2H2O. zeolit mempunyai struktur tiga dimensi yang memiliki poripori yang dapat dikewati air. Ion Ca2+ dan Mg2+ akan ditukar dengan ion Na+ dan K+ dari zeolit, sehingga air tersebut terbebas dari kesadahan.Cara paling mudah untuk mengetahui air yang selalu anda gunakan adalah air sadar atau bukan dengan menggunakan sabun. Ketika air yang anda gunakan adalah air sadah, maka sabun akan sukar berbiuh, kalaupun berbuih, berbuihnya sedikit. Kemudian untuk mengetahui jenis kesadahan air adalah dengan pemanasan. Jika ternyata setelah dilakukan pemanasan, sabun tetap sukar berbuih, berarti air yang anda gunakan adalah air sadah tetap.

Jawaban PertanyaanDikatahui Ksp Ca(OH)2 = 3,7 x 10-6 dan Ksp Ba(OH)2 = 5 x 10-2. Berdasarakan data di antara keduanya yang memiliki sifat basa yang paling kuat?Jwb:Dari data diketahui bahwa kelarutan Ba(OH)2 lebih besar daripada Ca(OH)2. Jika kelarutan suatu zat semakin besar, berarti semakin banyak zat tersebut yang larut dan kemungkinan terionisasi juga semakin besar. Semakin ion OH- yang dihasilkan, berarti sifat basa semakin kuat. Maka diantara keduanya yang lebih kuat sifat basanya adalah Ba(OH)2.

2. Suatu larutan yang mengandung ion logam alkali ditempatkan dalam empat buah tabung reaksi. Ke dalam tabung reaksi pertama ditambahkan larutan KOH 0,1 M, tabung reaksi kedua ditambah larutan K2SO4 0,1 M, tabung reaksi ketiga ditambah larutan Na2CrO4 0,1 M, dan tabung reaksi keempat ditambahkan larutan K2CO3 0,1 M. Dari percobaan tersebut, diperoleh data sebagai berikut.

Jawaban: Kesimpulan : Larutan yang diuji mengandung ion Mg2+

3. a. Apakah yang dimaksud dengan air sadah dan apa akibatnya dari adanya air sadah? Jawaban:Air sadah (hard water) adalah air yang mengandung kation Ca2+ atau Mg2+. Kesadahan air, biasanya dinyatakan sebagai massa CaCO3 (mg) dalam 1L air. Jika kadar Ca2+ tinggi, biasanya secara fisik air tersebut tampak keruh. Batasan kesadahan air adalah 500 bpj (500 mg CaCO3 dalam 1L air)Akibat dari adanya air sadah adalah air sadah dapat mengendapkan sabun sehingga sabun kurang berbusa.b. Kerugian apa yang ditimbulkan apabila menggunakan air sadah? Jawaban:Sabun menjadi kurang berbusa karena ion Ca2+ atau ion Mg2+ bereaksi dengan sabun membentuk endapan. Ca2+ + 2RCOONa -> Ca(RCOO)2 + 2Na+. Air sadah tidak boleh ada sama sekali pada industri pencucian tekstil atau kertas. Jika terjadi pengendapan dengan sabun, pewarnaan kain atau kertas menjadi tidak merata.Air sadah dapat menyebabkan pembentukan kerak pada ketel uap (steam boiler) dan pipa uap sehingga untuk menguapkan air tersebut diperlukan pemanasan yang lebih lama. Hal ini merupakan pemborosan energi. Selain itu, adanya kerak pada pipa uap juga dapat menyebabkan penyumbatan sehingga dikhawatirkan pipa tersebut akan meledak.

*