Makalah KALIUM [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



(Inggris, potasium; Latin, kalium, Arab, qali, alkali). Ditemukan oleh Davy pada tahun 1807, yang mendapatkannya dari caustic potash (KOH). Ini logam pertama yang diisolasi melalui elektrolisis. Dalam bahasa Inggris, unsur ini disebut potassium. Kalium (K) merupakan unsur hara utama ketiga setelah N dan P. Kalium mempunyai valensi satu dan diserap dalam bentuk ion K+. Kalium tergolong unsur yang mobil dalam tanaman baik dalam sel, dalam jaringan tanaman, maupun dalam xylem dan floem. Kalium banyak terdapat dalam sitoplasma. Kalium pupuk buatan dan mineral-mineral tanah seperti feldspar, mika dan lainlain. Logam ini merupakan logam ketujuh paling banyak dan terkandung sebanyak 2.4% (berat) di dalam kerak bumi. Kebanyakan mineral kalium tidak terlarut dalam air dan unsur kalium sangat sulit diambil dari mineral-mineral tersebut. Mineral-mineral tertentu, seperti sylvite, carnalite, langbeinite, dan polyhalite ditemukan di danau purba dan dasar laut yang membentuk deposit dimana kalium dan garam-garamnya dengan mudah dapat diambil. Kalium ditambang di Jerman, negara bagian-negara bagian New Mexico, California, dan Utah. Deposit besar yang ditemukan pada kedalaman 3000 kaki di Saskatchewan, Kanada diharapkan menjadi tambang penting di tahun-tahun depan. Kalium juga ditemukan di samudra,



tetapi



dalam



jumlah



yang



lebih



sedikit



ketimbang



natrium.



Kalium tidak ditemukan tersendiri di alam, tetapi diambil melalui proses elektrolisis hidroksida. Metoda panas juga lazim digunakan untuk memproduksi kalium dari senyawasenyawa kalium dengan CaC2, C, Si, atau Na. Permintaan terbanyak untuk kalium adalah untuk pupuk. Kalium merupakan bahan penting untuk pertumbuhan tanaman dan ditemukan di banyak tanah. Campuran logam natrium dan kalium (NaK) digunakan sebagai media perpindahan panas. Banyak garamgaram kalium seperti hidroksida, nitrat, karbonat, klorida, klorat, bromida, ioda, sianida, sulfat,



kromat



dan



dikromat



sangat



penting



untuk



banyak



kegunaan.



Unsur ini sangat reaktif dan yang paling elektropositif di antara logam-logam. Kecuali litium, kalium juga logam yang sangat ringan. Kalium sangat lunak, dan mudah dipotong dengan pisau dan tampak keperak-perakan pada permukaan barunya. Elemen ini cepat sekali teroksida dengan udara dan harus disimpan dalam kerosene (minyak tanah).



BAB II ISI



2.1 UNSUR KALIUM / POTASSIUM Logam ini merupakan logam ketujuh paling banyak dan terkandung sebanyak 2.4% (berat) di dalam kerak bumi. Kebanyakan



mineral



kalium



tidak terlarut dalam air dan unsur



kalium



diambil



dari



sangat



sulit



mineral-mineral



tersebut.



Mineral-mineral



tertentu,



seperti sylvite,



carnalite,



langbeinite,



dan



polyhalite ditemukan di danau purba dan dasar laut yang membentuk deposit dimana kalium dan garam-garamnya dengan mudah dapat diambil. Kalium ditambang di Jerman, negara bagian-negara bagian New Mexico, California, dan Utah. Deposit besar yang ditemukan pada kedalaman 3000 kaki di Saskatchewan, Kanada diharapkan menjadi tambang penting di tahun-tahun depan. Kalium juga ditemukan di samudra, tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit ketimbang natrium (Mohsin,2006).



2.2 Sifat Kalium Unsur ini sangat reaktif dan yang paling elektropositif di antara logam-logam. Kecuali litium, kalium juga logam yang sangat ringan. Kalium sangat lunak, dan mudah dipotong dengan pisau dan tampak keperak-perakan pada permukaan barunya. Elemen ini cepat sekali teroksida dengan udara dan harus disimpan dalam kerosene (minyak tanah). Seperti halnya dengan logam-logam lain dalam grup alkali, kalium mendekomposisi air dan menghasilkan



gas hidrogen. Unsur ini juga mudah terbakar pada air. Kalium dan garam-garamnya memberikan warna ungu pada lidah api (Mohsin,2006). Reaksi Kalium dengan udara Kalium sangat lunak dan mudan dipotong. Permukaannya mengkilap tapi segera menjadi buram bila breaksi dengan oksigen dan uap air dari udara. Bila potassium dibakar di udara produk utamanya adalah superoksida KO2 (Wardhani,2006): K (s) + O2(g)



KO2 (s)



Reaksi dengan air Kalium sangat cepat bereaksi dengan air menghasilkan larutan tidak berwarna kalium hidroksida (KOH) dan gas H2. Reaksi ini sangat eksotermis. Reaksi ini lebih lambat dibandingkan rubidium tapi lebih cepat dibandingkan natrium (Wardhani,2006): 2K (s) + 2H2O



2KOH (aq) + H2 (g)



Reaksi dengan halogen Kalium segera bereaksi dengan halogen membentuk halide (Wardhani,2006): 2K(s) + F2 (g)



2KF (s)



Reaksi dengan Asam 2K (s) + H2SO4 (aq)



2K+ (aq) + SO42- (aq) + H2 (g)



2.3 Cara Membuat Kalium Kalium tidak ditemukan tersendiri di alam, tetapi diambil melalui proses elektrolisis hidroksida. Metoda panas juga lazim digunakan untuk memproduksi kalium dari senyawasenyawa kalium dengan CaC2, C, Si, atau Na. Pembuatan Logam Kalium ( K ) 



elektrolisis lelehan KOH







elektrolisis lelehan KCN







reduksi garam kloridanya







reduksi KCl dengan natrium



Kalium tidak dibuat dengan metode yang sama seperti natrium karena logam kalium, awalnya dibentuk melalui elektrolisis larutan KCl terlarut dalam garam yang dilelehkan (Anonimous,2010): Katoda: K+ (l) + e- K (l) Anoda: Cl- (l) → 1/2Cl2 (g) + eKalium dibuat melalui reaksi logam natrium dengan KCl cair pada 850 °C (Anonimous,2010): Na + KCl→ K+ NaCl 2.4 Pemanfaatan Kalium Kegunaan kalium dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut. 



Unsur kalium sangat penting bagi pertumbuhan. Tumbuhan membutuhkan garamgaram kalium, tidak sebagai ion K+sendiri, tetapi bersama-sama dengan ion Ca2+ dalam perbandingan tertentu.







Unsur kalium digunakan untuk pembuatan kalium superoksida (KO2) yang dapat bereaksi



dengan



air



membentuk



oksigen.



Persamaan



reaksinya:



4KO2(S) + H2O(l) → 4KOH(aq) + 3O2(g) 



senyawa KO2 digunakan sebagai bahan cadangan oksigen dalam tambang (bawah tanah), kapal selam, dan digunakan untuk memulihkan seseorang yang keracunan gas.







KOH digunakan pada industri sabun lunak atau lembek.







KCl dan K2SO4 digunakan untuk pupuk pada tanaman.







KNO3 digunakan sebagai komponen esensial dari bahan peledak, petasan dan kembang api.







KClO3 digunakan untuk pembuatan korek api, bahan peledak, dan mercon. KClO3 dapat juga digunakan sebagai bahan pembuat gas Cl2, apabila direaksikan dengan larutan HCl pada laboratorium.







K2CO3 digunakan pada industri kaca.







Membentuk dan mengangkut karbohidrat,







Sebagai katalisator dalam pembentukan protein







Mengatur kegiatan berbagai unsur mineral







Menetralkan reaksi dalam sel terutama dari asam organik







Menaikan pertumbuhan jaringan meristem







Mengatur pergerakan stomata







Memperkuat tegaknya batang sehingga tanaman tidak mudah roboh







Mengaktifkan enzim baik langsung maupun tidak langsung







Meningkatkan kadar karbohidrat dan gula dalam buah







Membuat biji tanaman menjadi lebih berisi dan padat







Meningkatkan kualitas buah karena bentuk, kadar, dan warna yang lebih baik







Membuat tanaman menjadi lebih tahan terhadap hama dan penyakit







Membantu perkembangan akar tanaman.



2.5 Perbandingan Unsur-Unsur Golongan Alkali (IA) Logam-logam alkali sangat stabil terhadap pemanasan, sehingga logam-logam alkali tidak dapat diperoleh dari oksidanya melalui proses pemanasan. Logam alkali tidak dapat dihasilkan dengan mereduksi oksidanya, hal ini disebabkan logam-logam alkali merupakan pereduksi yang kuat (Seran,2011). Atom-atom logam alkali mempunyai satu elekrton pada kulit terluarnya. Dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan IA. Alkali berasal dari bahasa arab kali yang berarti abu. Dinamakan alkali karena dapat membentuk basa kuat. Logam alkali terdiri atas enam unsuryaitu litium ( Li ), natrium ( Na ), kalium ( K ), rubidium ( Rb ), cesium ( Cs ), dan frasium ( Fr ). Unsur logam alkali tidak terdapat bebas di alam melainkan dalam bentuk senyawanya (Utomo, 2011). Konfigurasi elektron valensi logam alkali adalah ns1 yang berarti terletak pada golongan IA dalam sistem periodik dan menempati blok s. Logam alkali mempunyai satu elektron valensi



sehingga mudah melepaskan satu elektron dan membentuk ion positif bervalensi satu (Utomo, 2011): L → L+ + eKecenderungan sifat logam alkali sangat teratur. Dari atas ke bawah secara berurutan semakin besar (Utomo, 2011): 



jari-jari atom dan jari-jari ion







massa atom dan massa jenisnya







keelektropositifan







sifat reduktor



Sementara itu, Dari atas ke bawah secara berurutan semakin kecil (Utomo, 2011): 



energi ionisasi







afinitas elektron







keelektronegatifan







titik leleh







titik didih



Titik leleh yang cukup rendah menunjukkan bahwa logam alkali merupakan logam yang lunak. Lunaknya logam bertambah dengan bertambahnya nomor atom. Hubungan jari-jari dengan kereaktifan logam alkali (Utomo, 2011): Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulut terluar bertambah besar. Dengan demikian besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin kecil. dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah ( Li ke Cs ) semakin besar kereaktifannya. Reaksi-Reaksi Logam Alkali (Utomo, 2011): UNSUR a.Dengan udara/oksigen



Li



Na



Perlahan-lahan Cepat terjadi Li2O



Na2O



K



Rb dan Cs



terjadi Cepat terjadi Terbakar dan K2O



terjadi



Rb2O dan Cs2O



Na2O2 b.



Dengan



air



2L + 2H2O → 2LOH + H2 c. Dengan asam kuat 2L + 2H+ → 2L+ + H2 d.



Dengan



(makin hebat reaksinya sesuai dengan arah panah)



halogen



2L + X2 → 2LH Kuning



WARNA NYALA API Merah



sukar larut dalam air



OH , PO4



(pink biru



oranye /jingga kebiruan)



Garam atau basa yang CO32+ -



atau Ungu



3-



-



kemerahan



dan biru



ClO4- dan [ Co(NO2)6 ]3-



Reaksi Logam Alkali dengan Air Semua logam dari Golongan 1 bereaksi hebat dengan air dan bahkan dapat meledak ketika bereaksi dengan air. Untuk masing-masing reaksi ini, terbentuk sebuah larutan logam hidroksida bersama dengan gas hidrogen (Utomo, 2011). Persamaan reaksi ini berlaku bagi reaksi logam manapun dari Golongan 1 dengan air – cukup ganti simbol X dengan unsur yang anda inginkan. Reaksi logam alkali dengan air berlangsung cepat kecuali Litium ( Li ) yang memerlukan temperatur sekitar 25 C serta reaksinya agak lambat. Warna Nyala Logam Alkali Logam alkali bila dipanaskan dapat menghasilkan warna nyala api yang khas untuk masingmasing jenis logam alkali. Litium ( Li ) menghasilkan warna nyala api merah, natrium ( Na ) menghasilkan warna nyala api kining atau oranye, kalium ( K ) menghasilkan warna nyala api ungu, rubidium ( Rb ) menghasilkan warna nyala api biru kemerahan dan cesium ( Cs ) menghasilkan warna nyala api biru (Utomo, 2011).



Gambar 2.1 warna nyala potassium Reaksi Logam Alkali dengan Udara/Oksigen Semua logam pada Golongan IA ini sangat reaktif dan harus dihindarkan dari bersentuhan dengan udara untuk mencegah terjadinya oksidasi. Semakin ke bawah Golongan, kereaktifan semakin meningkat. Lithium, natrium dan kalium disimpan di dalam minyak. (Lithium sebenarnya mengapung dalam minyak, tapi terdapat cukup banyak lapisan minyak untuk melindunginya. Itulah sebabnya lithium kurang reaktif dibanding unsur lain dalam Golongan IA) (Utomo, 2011). a. Litium akan berubah menjadi litium oksida ( Li2O) , di udara litium juga merupakan satu satunya logam alkali yang bereaksi dengan nitrogen menghasilkan litium nitrida. b. Natrium akan berubah menjadi natrium oksida ( Na2O ) dan natrium peroksida (Na2O2). c. Kalium akan berubah menjadi kalium peroksida ( K2O2) dan kalium superoksida ( KO2 ).



2.6 Kalium Dalam Tabel Periodik Kalium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang K dan nomor atom 19. Kalium berbentuk logam lunak berwarna putih keperakan dan termasuk golongan alkali tanah. Secara alami, kalium ditemukan sebagai senyawa dengan unsur lain dalam air laut atau mineral lainnya. Kalium teroksidasi dengan sangat cepat dengan udara, sangat reaktif terutama dalam air, dan secara kimiawi memiliki sifat yang mirip dengan natrium. Dalam bahasa Inggris, Kalium sering disebut Potassium.



argon ← Kalium → kalsium Na ↑ K ↓ Rb 19K Tabel periodik



Penampilan putih perak Ciri-ciri umum Kalium, K, 19 Nama, lambang, Nomor atom logam alkali Jenis unsur 1, 4, s Golongan, periode, blok 39,0983(1) Massa atom standar [Ar] 4s1 Konfigurasi elektron 2, 8, 8, 1 (Image) Elektron per kelopak Sifat fisika solid Fase Massa jenis (mendekati suhu kamar) 0,89 g·cm−3 0,828 g·cm−3 Massa jenis cairan pada t.l. 336,53 K146,08 °F 63,38 °C, , TItik lebur 1398 °F 759 °C, 1032 K, Titik didih 336,35 K (63°C), kPa Titik tripel Sifat atom 1 Bilangan oksidasi (oksida basa kuat) 0,82 (skala Pauling) Elektronegativitas pertama: 418,8 kJ·mol−1 Energi ionisasi (lebih lanjut) ke-2: 3052 kJ·mol−1 ke-3: 4420 kJ·mol−1 220 pm Jari-jari atom 243 pm Jari-jari atom (terhitung) 196 pm Jari-jari kovalen 275 pm Jari-jari van der Waals



Lain-lain kubik pusat tubuh Struktur kristal paramagnetic Pembenahan magnetik 102,5 W·m−1·K−1 Konduktivitas termal (25 °C) 83,3 µm·m−1·K−1 Ekspansi termal Kecepatan suara (batang ringan) (20 °C) 2000 m·s−1 3,53 GPa Modulus Young 1,3 GPa Modulus Shear 3,1 GPa Bulk modulus 0,4 Kekerasan Mohs 0,363 MPa Kekerasan Brinell 7440-09-7 Nomor CAS Isotop paling stabil Artikel utama: Isotop dari Kalium



iso K



39



NA 93,26%



40



K



0,012%



41



K



6,73%



Waktu paruh DM DE (MeV) K stabil dengan 20 neutron β1,311 9 1,248(3)×10 y ε 1,505 + β 1,505 K stabil dengan 22 neutron



DP 40



Ca Ar 40 Ar 40



l•b•s



SUMBER KALIUM ANORGANIK



Mineral



Komposisi kimia



Kadar K2O (%)



Nitrat - niter



KNO3



46.5



Silikat - feldspar 



ortoklas



K(AlSi308)



14.00







sanidin



K(AlSiO3.08)



11.00







mikroklin



K(AlSi308)



14.00



K(AlSi2O6)



19-7.1



-feldspatoid 



losit



-mika



7.5







biotit



K(Mg, Fe)3 (AlS13 O10)







moskovit



KAI(AlSi3O10)(OH)2



-



lukofosfit



K2 (FeAl)2(PO4)4(OH)116H2O



7.5



-



minyulit



KAl(PO4)2 (OH)31/2H2O



10.2



9.9



Fosfat



MAKANAN KAYA KALIUM



BAB III KESIMPULAN



Dari beberapa penjelasan yang telah dibahas dalam BAB II, dapat ditarik kesimpulan bahwa Dalam sistim periodik kalium / potassium merupakan logam alkali yang terdapat pada kolom pertama paling kiri sering juga disebut dengan ”Golongan IA”. Disebut logam alkali karena oksidanya dapat bereaksi dengan air menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkaline). Logam Alkali juga memiliki sifat-sifat fisika dan kimia, seperti logam alkali berbentuk padatan kristalin, merupakan penghantar panas dan listrik yang baik, merupakan reduktor paling kuat, mudah bereaksi dengan air, sehingga logam harus disimpan dalam minyak tanah, dan lain-lain.



SARAN 1. Bagi para pembaca makalah ini, sebaiknya tidak merasa puas, karena masih banyak ilmu-ilmu yang didapat dari berbagai sumber. 2. Sebaiknya mencari sumber lain untuk lebih memperdalam materi mengenai Kimia Unsur. 3. Alangkah baiknya jika mempelajari juga unsur-unsur kimia yang lain dalam tabel periodik.



DAFTAR PUSTAKA



http://entoen.nu/beemster/id http://id.wikipedia.org http://entoen.nu/id http://corrosion-doctors.org/Electrochem/Cell.htm http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium&oldid=5513580" httpfile:///erwantoindonesia.htm Purba, Michael. 2006. KIMIA. Jakarta : Penerbit Erlangga