Makalah Kimia Alkali Tanah [PDF]

Citation preview

KIMIA ”Unsur Alkali Tanah”



Disusun Oleh : Nema Kelompok :    



Tuti Afriani Riska Nur Impianti Naris Aprilia Lia Mirna Sari  Riko Untung



Kelas: XII IPA. 5



Tahun Ajaran 2013/2014 KATA PENGANTAR



Puji syukur kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya Saya dapat menyelesaikan Makalah Kimia Kelas XII IPA. 5 ini. Taklupa saya ucapkan terima kasih kepada guru pembimbing saya Ibu Dianing Pusparianti,



S.Pd



dan



teman-teman



yang



telah



membantu



saya



dalam



menyelesaikan makalah ini. Saya berharap makalah ini dapat berguna bagi kita dan dapat di manfaatkan sebaik-baiknya. Saya menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangannya dan perlu di tingkatkan lagi oleh karena itu saya mohon kritik dan sarannya demi kesempurnaan Makalah ini.



A.



Logam Alkali Tanah Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan IIA. Yang termasuk



ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut 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 kerk bumi. Oleh sebab itu, istilah “alkali tanah” biasa digunakan untuk menggambarkan kelompok unsur golongan II A. Tiap logam memiliki kofigurasi elektron sama seperti gas mulia atau golongan VIII A, setelah di tambah 2 elektron pada lapisan kulit S paling luar. Contohnya konfigurasi elektron pada Magnesium (Mg) yaitu : 1s22s22p63s2 atau (Ne) 3s2. Ikatan yang dimiliki kebanyakan senyawa logam alkali tanah adalah ikatan ionik. Karena, elektron paling luarnya telah siap untuk di lepaskan, agar mencapai kestabilan. Unsur alkali tanah memiliki reaktifitas tinggi, sehingga tidak ditemukan dalam bentuk monoatomik , unsur ini mudah bereaksi dengan oksigen, dan logam murni yang ada di udara, membentuk lapisan luar pada oksigen.



B. Sifat-Sifat Periodik Unsur Jari-Jari Atom adalah jarak dari inti atom sampai ke elektron di kulit terluar. Besarnya jari-jari atom dipengaruhi oleh besarnya nomor atom unsur tersebut. Semakin besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah kulit elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya. Jadi, dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin besar. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), nomor atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar, sehingga menyebabkan semakin kecilnya jari-jari atom. Jari-Jari Ion. Ion mempunyai jari-jari yang berbeda secara nyata jika dibandingkan dengan jari-jari atom normalnya. Ion bermuatan positif (kation) mempunyai jari-jari yang lebih kecil, sedangkan ion bermuatan negatif (anion) mempunyai jari-jari yang lebih besar jika dibandingkan dengan jari-jari atom normalnya. Energi Ionisasi (EI) adalah energi yang diperlukan atom dalam untuk melepaskan satu elektron sehingga membentuk ion bermuatan +1. Jika atom tersebut melepaskan elektronnya



yang ke-2 maka akan diperlukan energi yang lebih besar, begitu juga pada pelepasan elektron yang ke-3 dan seterusnya. Maka EI 1 Afinitas Elektron adalah energi yang dilepaskan oleh atom apabila menerima sebuah elektron untuk membentuk ion negatif. Semakin negatif harga afinitas elektron, semakin mudah atom tersebut menerima elektron dan unsurnya akan semakin reaktif. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), harga afinitas elektronnya semakin kecil. Dan dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga afinitas elektronnya semakin besar. Unsur golongan utama memiliki afinitas elektron bertanda negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan VIIA. Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dalam molekul suatu senyawa. Harga keelektronegatifan ini diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7 sampai 4. Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan besar, cenderung menerima elektron dan akan membentuk ion negatif. Sedangkan unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan kecil, cenderung melepaskan elektron dan akan membentuk ion positif. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), harga keelektronegatifan semakin kecil. Dan dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga keelektronegatifan semakin besar. Sifat Logam dan Non Logam. Sifat logam berhubungan dengan keelektropositifan, yaitu kecenderungan atom untuk melepaskan elektron membentuk kation. Sifat logam bergantung pada besarnya energi ionisasi (EI). Makin besar harga EI, makin sulit bagi atom untuk melepaskan elektron dan makin berkurang sifat logamnya. Sifat non logam berhubungan dengan keelektronegatifan, yaitu kecenderungan atom untuk menarik elektron. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), sifat logam berkurang sedangkan sifat non logam bertambah. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), sifat logam bertambah sedangkan sifat non logam berkurang. Unsur logam terletak pada bagian kiri-bawah dalam sistem periodik unsur, sedangkan unsur non logam terletak pada bagian kanan-atas. Unsur-unsur yang terletak pada daerah peralihan antara unsur logam dengan non logam disebut unsur metaloid. Metalloid adalah unsur yang mempunyai sifat logam dan non logam. Kereaktifan. Kereaktifan bergantung pada kecenderungan unsur untuk melepas atau menarik elektron. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), mula-mula kereaktifan menurun, tapi akan semakin bertambah hingga golongan alkali tanah (VIIA). Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun tingkat kebasaannya lebih lemah. Senyawa Be(OH)2 bersifat amfoter. Artinya bisa bersifat asam atau pun basa. Sedangkan unsur Ra bersifat Radioaktif. Semua logam alkali tanah merupakan logam yang tergolong reaktif, meskipun kurang reaktif dibandingkan dengan unsur alkali. Alkali tanah juga memiliki sifat relatif lunak dan dapat menghantarkan panas dan listrik dengan baik, kecuali Berilium. Logam ini juga memiliki kilapan logam.



Logam alkali tanah memiliki jari-jari atom yang besar dan harga ionisasi yang kecil. Dari Berilium ke Barium, nomor atom dan jari-jari atom semakin besar. Selain itu semua logam alkali tanah juga mempunyai kecenderungan teratur mengenai keelektronegatifan yang semakin kecil dan daya reduksi yang semakin kuat dari Berilium ke Barium.



Beberapa Sifat Umum Logam Alkali Tanah Sifat Umum



Be



Mg



Ca



Sr



Ba



Nomor Atom



4



12



20



38



56



Konfigurasi Elektron



[He] 2s2



[Ne] 3s2



[Ar] 4s2



[Kr] 5s2



[Xe] 6s2



Titik Leleh



1553



923



1111



1041



987



Titik Didih



3043



1383



1713



1653



1913



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



Energi Ionisasi I (KJ mol-1)



900



740



590



550



500



Energi Ionisasi II (KJ mol-1)



1800



1450



1150



1060



970



Elektronegativitas



1.57



1.31



1.00



0.95



0.89



Potensial Elektrode (V)



-1.85



-2.37



-2.87



-2.89



-2.90



1.86



1.75



1.55



2.6



3.6



M2+ + 2e à M Massa Jenis (g mL-1)



C. 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 reduksi Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF2. Sebelum mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril [Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 hingga 700 0



C. Karena beril adalah sumber utama berilium.



BeF2 + Mg à MgF2 + Be Metode Elektrolisis Untuk mendapatkan berilium juga kita dapat mengekstraksi dari lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl2 tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah : Katoda : Be2+ + 2e- à Be



Anode : 2Cl- à Cl2 + 2eEkstraksi Magnesium (Mg) Metode Reduksi Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari dolomit [MgCa(CO3)2] karena dolomite merupakan salah satu sumber yang dapat menhasilkan magnesium. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO. lalu MgO.CaO. dipanaskan dengan FeSi sehingga menhasilkan Mg. 2[ MgO.CaO] + FeSi à 2Mg + Ca2SiO4 + Fe Metode Elektrolisis Selain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi : CaO + H2O à Ca2+ + 2OHMg2+ + 2OH- à Mg(OH)2 Selanjutnya Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl2 Mg(OH)2 + 2HCl à MgCl2 + 2H2O Setelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan magnesium Katode : Mg2+ + 2e- à Mg Anode : 2Cl- à Cl2 + 2e-