KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan yang maha ESA karena hanya rahmat dan hidayahnyalah kepada kita semua sehingga mampu menyelesaikan makalah ini dan maha agung Tuhan yang telah menciptakan alam semesta beserta isinya dengan penuh keindahan. Di balik keindahan itu sesunguhnya terdapat rahasia alam yang dapat disingkapkan dengan ilmu pengetahuan, bugitu pun dengan unsur-unsur kimia. Saat ini, unsur-unsur kimia yang terdapat di alam sudah berjumlah sekitar 114 unsur.
Unsur-unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan keasaman sifatnya ke dalam beberapa golongan, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Selain itu, unsur-unsur kimia dapat di kelompokkan menjadi unsur logam, nonlogam, semilogam dan gas mulia. Dalam kehidupan sehari-hari, unsur unsur kimia banyak membantu kita dalam melaksanakan kegiatan. Sulit dibayankan jika kita hidup tampa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya.Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negative terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur trsebut.
Di dunia ini tak ada yang abadi kecuali perubahan, demikian pepatah bunyi modern, hal ini menyiratkan bahwa dalam kehidupan modern saat ini segala hal dituntut mengalami perbaikan. Begitu pun dengan makalah kami belum mencipai kesempurnaan sehingga membutuhkan perbaikan. Untuk itulah,atas saran, kritikan, dan masukan kami ucapkan terima kasih.
Penulis
Kelompok 4
ABSTRAK
Pada pengajaran kimia unsur di sekolah menengah atas (SMA) disebutkan bahwa salah satu yang membedakan unsur-unsur logam transisi dengan logam alkali adalah dapatnya unsur-unsur logam transisi membentuk senyawa kompleks dan tidak dapatnya unsur-unsur logam alkali membentuk senyawa kompleks. Pendapat tersebut adalah tidak benar. Sebetulnya senyawa kompleks dari logam alkali telah berhasil dibuat sejak tahun 1840, yaitu dengan berhasil disintesisnya senyawa kompleks salisilaldehidatosalisilaldehidanatrium(I).
Sampai dengan tahun 1970 dapat dianggap sintesis senyawa kompleks dari logam alkali dilakukan secara tidak sistematis. Sintesis secara sistematik baru dilakukan mulai tahun 1985. Dari sintesis ini diperoleh banyak senyawa kompleks yang umumnya bersifat tidak stabil. Salah satu senyawa kompleks yang stabil adalah [K(phen)2(H2O)]2.4H2O.
Dapatnya senyawa kompleks dari logam alkali disintesis menyebabkan perlunya revisi pendapat di atas. Revisi pendapat tersebut merupakan tugas dari Himpunan Kimia Indonesia, khususnya para pakar dalam kimia koordinasi yang ada di himpunan tersebut.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..……………………………………………………… i
KATA PENGANTAR……………………………………………………….. ii
DAFTAR ISI…………………………………………………………………. iii
BAB I PEMBAHASAN.....………………………………………………… 1
A. Sifat-sifat alkali dan alkali tanah…………………………………. 1
B. Reaksi alkali dan alkali tanah……………………………………. 8
C. Sifat dan kegunaan alkali dan alkali tanah………………………. 17
D. Senyawa alkali dan alkali tanah…………………………………. 28
BAB II PENUTUP...................………………………………………………. 39
A. Kesimpulan.........................…………..........……………………. 39
B. Saran...........................……………………………………………. 39
BAB I
PEMBAHASAN
A. SIFAT ALKALI DAN ALKALI TANAH
1. Sifat-sifat umum alkali dan alkali tanah
Adapun sifat-sifat umum dari logam alkali yaitu:
Adapun sifat-sifat umum dari logam alkali tanah yaitu:
| | ||||||
| Sifat Umum | Be | Mg | Ca | Sr | Ba | Ra |
| Nomor atom | 4 | 12 | 20 | 38 | 56 | 88 |
| Konfigurasi electron | [He] 2s2 | [Ne] 3s2 | [Ar] 4s2 | [Kr] 5s2 | [Xe] 6s2 | [Rn] 7s2 |
| Titik leleh | 1553 | 923 | 1111 | 1041 | 727 | 700 |
| Titik didih | 3043 | 1383 | 1713 | 1653 | 1897 | 1140 |
| Jari-jari atom (Angstrom) | 1.12 | 1.60 | 1.97 | 2.15 | 2.17 | - |
| Jari-jari ion (Angstrom) | 0.31 | 0.65 | 0.99 | 1.13 | 1.96 | 1.52 |
| Energi Ionisasi I (KJ mol-1) | 900 | 740 | 590 | 550 | 503 | 509 |
| Energi Ionisasi II (KJ mol-1) | 1800 | 1450 | 1150 | 1060 | 965 | 975 |
| Energi Ionisasi III (KJ mol-1) | 14848 | 7733 | 4912 | 4210 | 3430 | |
| Kekerasan (skala Mohs) | 5 | 2 | 1.5 | 1.8 | 2 | |
| Warna nyala | Tidak ada | Tidak ada | Jingga merah | merah | Hijau pucat | Merah karmin |
| Elektronegativitas | 1.57 | 1.31 | 1.00 | 0.95 | 0.89 | 0.9 |
| Potensial reduksi standar M2+ + 2e- à M | -1.85 | -2.37 | -2.87 | -2.89 | -2.91 | -2.82 |
| Massa jenis (g.ml-1) | 1.86 | 1.75 | 1.55 | 2.6 | 3.62 | 5.5 |
Sifat umum logam Alkali Tanah
a) berwujud padat Konfigurasi elektronnya menunjukan bahwa logam alkali tanah mempunyai elektron valensi ns2. Selain jari-jari atomnya yang lebih kecil dibandingkan logam alkali, kedua elektron valensinya yang telah berpasangan mengakibatkan energi ionisasi logam alkali tanah lebih tinggi daripada alkali.
b) Meskipun energi ionisasinya tinggi, tetapi karena energi hidrasi dari ion M2+ dari alkali tanah lebih besar daripada energi hidrasi ion M+ dari alkali, mengakibatkan logam alkali tetap mudah melepaskan kedua elektron valensinya, sehingga lebih stabil sebagai ion M2+.
c) Jari-jari atomnya yang lebih kecil dan muatan intinya yang lebih besar mengakibatkan logam alkali tanah membentuk kristal dengan susunan yang lebih rapat, sehingga mempunyai sifat yang lebih keras daripada logam alkali dan massa jenisnya lebih tinggi.
d) Berilium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan berilium dalam berikatan cenderung membentuk ikatan kovalen.
e) Potensial elektrode standar logam alkali tanah menunjukkan harga yang rendah (negatif). Hal ini menunjukkan bahwa logam alkali tanah merupakan reduktor yang cukup kuat, bahkan kalsium, stronsium, dan barium mempunyai daya reduksi yang lebih kuat daripada natrium.
f) Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali tanah pada suhu ruangan.
Berbeda dengan golongan IA, senyawa dari logam golongan IIA banyak yang sukar larut dalam air. Unsur-unsur golongan IIA umumnya ditemukan dalam tanah berupa senyawa tak larut. Oleh karena itu, unsur-unsur golongan IIA disebut logam alkali tanah. Berdasarkan Sifat fisik alkali tanah dari berilium ke barium(atas ke bawah), kereaktifan logam alkali tanah meningkat,hal itu sesuai dengan yang diharapkan bahwa dari berilium ke barium jari-jari atom meningkat secara beraturan.
Pertambahan jari-jari menyebabkan penurunan energi ionisasi dan keelektronegatifan, akibatnya kecenderungan untuk melepas electron, membentuk senyawa ion semakin besar. Semua senyawa dari kalsium, stronsium, dan barium yaitu senyawa alkali tanah bagian bawah berbentuk senyawa ion, sedangkan senyawa-senyawa berilium dan magnesium bersifat kovalen.
Hal itu disebabkan unsur Berilium dan magnesium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan berilium dan magnesium dalam berikatan cenderung membentuk ikatan kovalen. Potensial standar reduksi (E°red) menurun dalam satu golongan (dari berilium ke barium).
Hal ini menunjukkan bahwa kekuatan reduktor meningkat dalam satu golongan dari Berilium sampai Barium. Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali tanah berwujud padat pada suhu ruangan. Titik leleh dan titik didih cenderung menurun dari atas ke bawah. Jari-jari atomnya yang lebih kecil dan muatan intinya yang lebih besar mengakibatkan logam alkali tanah membentuk kristal dengan susunan yang lebih rapat, sehingga mempunyai sifat yang lebih keras daripada logam alkali dan massa jenisnya lebih tinggi.
Sifat-sifat fisis seperti titik leleh, rapatan, dan kekerasan logam alkali tanah lebih besar jika dibandingkan dengan logam alkali seperiode. Hal itu disebabkan logam alkali tanah mempunyai 2 elektron valensi sehingga ikatan logamnya lebih kuat. Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari berilium ke barium. Fakta ini sesuai dengan yang diharapkan. Karena dari berilium ke barium jari-jari atom bertambah besar, energi ionisasi serta keelektonegatifan berkurang. Akibatnya, kecenderungan untuk melepas elektron membentuk senyawa ion makin besar. Tetapi logam alkali tanah kurang reaktif dari logam alkali seperiode
Berilium adalah satu-satunya unsur alkali tanah yang kurang reaktif, bahkan tidak bereaksi dengan air. Logam alkali tanah bersifat pereduksi kuat. Semakin ke bawah, sifat pereduksi ini semakin kuat. Hal ini ditunjukkan oleh kemampuan bereaksi dengan air yang semakin meningkat dari Berilium ke Barium. Selain dengan air unsur logam alkali tanah juga bisa bereaksi dengan Oksigen, Nitrogen, dan Halogen.
2. sifat fisis dan kimia
Unsur-unsur alkali tanah kecuali berilium (Be) semua merupakan logam putih keperakan dan lebih keras dari alkali.
Sifat-Sifat Fisika Logam-logajm Alkali Tanah
(Tak Termasuk Radium)
(Tak Termasuk Radium)
Pada tabel di atas terlihat dengan naiknya nomor atom, jari-jari atom bertambah panjang yang berakibat semakin lemahnya gaya tarik antaratom. Hal ini menyebabkan makin menurunnya titik leleh dan titik didih. Logam alkali tanah memiliki 2 elektron valensi sehingga ikatan logamnya lebih kuat daripada ikatan logam pada alkali seperiode. Hal ini menyebabkan titik leleh, titik didih, kerapatan, dan kekerasan alkali tanah lebih besar daripada logam alkali seperiode.
Alkali tanah merupakan golongan logam yang reaktif meskipun tidak sereaktif alkali. Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dengan semakin meningkatnya jari-jari atom. Alkali tanah dapat bereaksi dengan hampir semua unsur nonlogam dengan ikatan ion (kecuali berilium yang membentuk ikatan kovalen). Beberapa reaksi alkali tanah dengan senyawa atau unsur lain adalah sebagai berikut.
3. golongan alkali dan alkali tanah
a. golongan alkali
· Sifat Periodik :
- Sulit mengalami reduksi dan mudah mengalami oksidasi
- Termasuk zat pereduksi kuat (memiliki 1 buah elektron)
Li nomor & jari-jari atom >
Na energi ionisasi <
K titik leleh <
Rb titik didih <
Cs
· Sifat Fisik :
– Semua unsur berwujud padat pada suhu ruangan. Khusus Sesium (Cs) berwujud cair pada suhu di atas 28°
– Unsur Li, Na, K sangat ringan
– Memiliki warna yang jelas dan khas , seperti :
Litium (Li) merah
Natrium (Na) kuning
Kalium (K) ungu
Rubidium (Rb) merah
Sesium (Cs) biru
· Sifat Kimia :
– Sangat reaktif
- Dapat membentuk senyawa basa kuat
- Mudah larut dalam air (kelarutannya semakin ke bawah semakin besar)
· Sifat Logam dan Sifat Basa :
- Dapat bereaksi dengan air membentuk senyawa basa kuat LOH.
- Semakin ke bawah sifatnya semakin kuat
b. golongan alkali tanah
· Sifat periodik :
- mudah mengalami oksidasi
- termasuk zat pereduksi kuat ( memiliki 2 buah elektron,
- sehingga tidak sekuat golongan alkali)
Be nomor atom dan jari-jari atom >
Mg energi ionisasi <
Ca
Sr
Ba
· sifat fisik
- Semua unsurnya berwujud padat pd suhu ruangan
- Kerapatan logam alkali tanah lebih besar, shg logam alkali Tanah lebih keras. Jika garam dari unsur-unsur logam di bakar, akan memberi warna keras, seperti:
Ø Kalsium (Ca) : jingga, merah
Ø Stronsium (Sr) : Merah bata
Ø Barium (Br) : Hijau
· Sifat kimia :
- Mudah bereaksi dengan unsur non logam
- Bersifat reaktif
· Sifat logam dan sifat basa alkali tanah :
- Semakin kebawah sifat logam dan sifat basa semakin kuat
· Kelarutan dalam air:
| Ion | OH- | SO42- | CO32- | C2O42- | CrO42- |
| Mg2+ | Putih tebal | - | Putih | - | - |
| Ca2+ | Putih tipis | Putih tipis | Putih | Putih tipis | - |
| Sr2+ | - | Putih | Putih tebal | Putih | Putih tipis |
| Ba2+ | - | Putih tebal | Putih tabal | Putih tebal | Putih tebal |
· Kegunaan:
| NaCl | Untuk garam dapur |
| NaOH (soda kaustik) | Untuk bahan utama industri sabun, kertas,d an tekstil |
| Na2CO3 (soda abu) | Untuk pelunak kesadahan air, pembersih peralatan rumah tangga |
| NaHCO3 (soda kue) | Untuk pengembang roti dan minuman bersoda (CO2) |
| NaNO3 | Untuk pupuk |
| Na2SO4 (garam glauber) | Untuk obat cuci perut/pencahar |
| NaOCl | Untuk zat penggelantang |
| Na2S2O3 | Untuk laruan pencuci (‘hipo’) pada fotografi |
| Na-benzoat | Untuk pengawet makanan dalam kaleng. |
| Na-sitrat | Untuk zat anti beku darah |
| Na-glutamat | Unutk penyedap masakan (vetsin) |
| KOH | Untuk bahan pembuat sabun mandi |
| KNO3 | Untuk bahan pembuat mesiu, bahan pembua HNO3 |
| K-Sitrat | Untuk obat diuretik dan saluran kemih |
| K2O2 | Untuk cadangan oksigen dalam pertambangan atau kapal selam |
| KClO3 | Untuk bahan pembuat korek api, mercon, bahan peledak |
| Mg(OH)2 | Untuk antasida (obat maag) |
| MgSO4 (garam inggris/garam Epsom) | Untuk obat pencahar |
| MgCO3 | Untuk bahan cat/campuran asbes, untuk melapisi pipa-pipa panas |
| CaSO4 | Untuk bahan semen |
| CaSO4.2H2O | Untuk gips |
| CaCO3 | Untuk pabrik baja, bahan bangunan |
| CaC2 | Untuk bahan pembuat gas asetilena/karbit/etuna |
| CaOCl2 | Untuk kapor klor |
| Ca(H2PO4)2 | Disebut TSP atau pupuk super phosphat |
| BaCl2 | Untuk bahan penyamak kulit |
| BaCO3 | Untuk racun tikus |
| BaSO4 | Untuk pembuatan foto sinar X pada perut |
B. REAKSI ALKALI DAN ALKALI TANAH
1. Reaksi secara umum Keterangan
2M(s) + O2(g) à 2MO(s) Reaksi selain Be dan Mg tak perlu Pemanasan
M(s) + O2(g) à MO2 (s) Ba mudah, Sr dengan tekanan tinggi, Be, Mg, dan Ca, tidak terjadi
M(s) + X2(g) à MX2 (s) X: F, Cl, Br, dan I
M(s) + S(s) à MS (s)
M(s) + 2H2O (l) à M(OH)2 (aq) + H2 (g) Be tidak dapat, Mg perlu pemanasan
3M(s) + N2 (g) à M3N2 (s) Reaksi berlangsung pada suhu tinggi, Be tidak dapat berlangsung
M(s) + 2H+(aq) à M2+(aq) + H2 (g) Reaksi cepat berlangsung
M(s) + H2 (g) à MH2 (s) Perlu pemanasan, Be dan Mg tidak dapat berlangsung
2. Reaksi alkali
a) Dengan oksigen
Logam alkali juga bereaksi dengan oksigen membentuk oksida ( bilangan oksigen = -2), peroksida (bilangan oksigen = -1), atau superoksida (bilangan oksida =-1/2). Dari Li sampai Cs, kecenderungan logam alkali untuk menghasilkan senyawa peroksida atau superoksida semakin besar karena sifat logamnya semakin reaktif. Untuk menghasilkan oksida logam alkali, jumlah oksigen harus dibatasi dan digunakan suhu yang rendah (di bawah 180oC).
4L + O2 –> 2L2O
Untuk menghasilkan peroksida, selain jumlah okseigen yang dibatasi juga harus disertai pemanasan. Jika oksigennya berlebih maka akan terbentuk superoksida.
2L(s) + O2 –> L2O2(s)
L(s) + O2? LO2
Membentuk oksida
4M + O2 2M2O
2L + O2 2LO
(Be dan Mg harus dipanaskan)
Membentuk peroksida
2M + O2 M2O2 (dipanaskan dengan udara)
L + O2 LO2
(Ba mudah, Sr dengan tekanan tinggi, CaO2 sulit)
Contoh :
4Na + O2 2 Na2O
2Ca + O2 2 CaO
2Mg + O2 2 MgO
(dipanaskan)
2K + O2 K2O2 Ba + O2 BaO2
b) Dengan Halogen (X2)
Unsur halogen bersifat sebagai pengoksidasi. Reaksi ini menghasilkan garam halida
2L(s) + X2 –> 2LX
Membentuk halida
2M + X2 2MX L + X2 LX2
Contoh
2Na + Cl2 2NaCl Ca + F2 CaF2
c) Dengan Belerang
Membentuk sulfida
2M + X2 2MX L + X2 LX2
Contoh
2Na + S Na2S Mg + S MgS
d) Dengan Air
Air tereduksi menjadi H2 dan hasil lainnya adalah basa
M + H2O H2 + MOH L + H2O H2 + L (OH)2
Contoh
2Na + H2O H2 + NaOH
Ca + H2O H2 + Ca (OH)2
Logam alkali bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan logam hidroksida. Litium (Li) sedikit bereaksi dan sangat lambat, sodium (Na) jauh lebih cepat, kalium (K) terbakar, sedangkan rubidium (Rb) dan cesium (Cs) menimbulkan ledakan. Reaksi antara logam dan air adalah sebaga berikut:
2M + 2H2O –> 2MOH + H2
e) Dengan Hidrogen
Reaksi yang berlangsung akan menghasilkan senyawa hidrida. Senyawa hidrida adalah senyawa yang mengandung atom hidrogen dengan bilangan oksidasi negatif. 2L(s) + H2(g) –> 2LH(s)
Membentuk hidrida, bilangan oksida H = -1
2M + H2 2MH L + H2 LH2
Contoh
2K + H2 2KH Mg + H2 MgH2
f) Dengan Nitrogen
Membentuk nitrida
6M + N2 2M3N (hanya Li yang bisa)
3L + N2 L3N2 (dengan pemanasan)
Contoh
6Li + N2 2Li3N 3 Mg + N2 Mg3N2
g) Dengan Asam
Larut dengan cepat menghasilkan gas.
M + 2H+ M+ + H2 L + 2H+ L2+ + H2
Contoh
2K + 2HCl 2 KCl + H2
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
g) Reaksi Nyala
Salah satu ciri khas dari logam alkali adalah memiliki sprektum emisi. Sprektum ini dihasilkan bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala Bunsen, atau dengan mengalirkan muatan listrik pada uapnya. Ketika atom diberi energi (dipanaskan) elektronnya akan tereksitasi ke tingkat yang lebih tinggi. Ketika energi itu dihentikan, maka elektronnya akan kembali lagi ke tingkat dasar sehingga memancarkan energi radiasi elektromagnetik. Menurut Neils Bohr, besarnya energi yang dipancarkan oleh setiap atom jumlahnya tertentu (terkuantitas) dalam bentuk spektrum emisi. Sebagian anggota spektrum terletak di daerah sinar tampak sehingga akan memberikan warna-warna yang jelas dan khas untuk setiap atom.
Pada pemanasan/pembakaran senyawa alkali pada nyala api menyebabkan unsur alkali tereksitasi dengan memancarkan radiasi elektromagnetik sehingga memberikan warna nyala berilium (putih), magnesium (putih), kalsium (jingga merah), stronsium (merah), dan barium (hijau).
Pembakaran unsur-unsur alkali tanah atau garamnya dalam nyala bunsen dapat memancarkan spektrum warna khas. Stronsium berwarna krimson, barium hijau-kuning, dan magnesium putih terang.
Magnesium jika dibakar akan mengeluarkan cahaya sangat terang.
Nyala logam alkali tanah
Oleh karena garam-garam alkali tanah menghasilkan nyala beraneka warna, sering dipakai sebagai bahan untuk membuat kembang api.
| Alkali | Nyala | Alkali tanah | Nyala |
| Li | Merah | Be | Putih |
| Na | Kuning | Mg | Putih |
| K | Ungu | Ca | Jingga |
| Rb | Merah | Sr | Merah |
| Cs | Biru | Ba | Hijau |
3.Reaksi alkali tanah
· Berilium
Berilium tidak bereaksi dengan air atau uap air meskipun dalam suhu tinggi.
· Magnesium
Magnesium bereaksi dengan uap air menghasilkan magnesium oksida dan hidrogen.
Mg + H2O → MgO + H2
Magnesium murni memiliki kemampuan bereaksi yang kecil terhadap air dingin. Reaksi di atas lekas terhenti karena terbentuknya magnesium hidroksida yang tidak larut dalam air dan membentuk rintangan bagi magnesium untuk bereaksi lebih lanjut.
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
Sebagai catatan, jika logam bereaksi dengan uap air, terbentuk logam oksida. Jika bereaksi dengan air dingin, dihasilkan logam hidroksida.
· Kalsium, strontium, dan barium
Unsur-unsur ini dapat bereaksi dengan air dingin dengan pengadukan kuat menghasilkan logam hidroksida dan hidrogen. Strontium dan barium memiliki reaktivitas mirip dengan litium di Golongan I. Persamaan reaksi unsur-unsur ini adalah :
X + 2H2O → X(OH)2 + H2
Reaksi unsur-unsur golongan II dengan beberapa senyawa
a. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Air
Berilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan logam Magnesium bereaksi sangat lambat dan hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam Kalsium, Stronsium, Barium, dan Radium bereaksi sangat cepat dan dapat bereaksi dengan air dingin. Contoh reaksi logam alkali tanah dan air berlangsung sebagai berikut.
Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)
b. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Oksigen
Dengan pemanasan, Berilium dan Magnesium dapat bereaksi dengan oksigen. Oksida Berilium dan Magnesium yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam.Barium dapat membentuk senyawa peroksida (BaO2).
2Mg(s) + O2 (g) → 2MgO(s)
(s) + O2(g) (berlebihan) → BaO2(s)
Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg3N2).
4Mg(s) + ½ O2(g) + N2 (g) → MgO(s) + Mg3N2(s)
Bila Mg3N2 direaksikan dengan air maka akan didapatkan gas NH3.
Mg3N2(s) + 6H2O(l) → 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)
c. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Nitrogen
Logam alkali tanah yang terbakar di udara akan membentuk senyawa oksida dan senyawa Nitrida dengan demikian Nitrogen yang ada di udara bereaksi juga dengan Alkali Tanah. Contoh :
3Mg(s) + N2(g) → Mg3N2(s)
d. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Halogen
Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam Halida, kecuali Berilium. Oleh karena daya polarisasi ion Be2+ terhadap pasangan elektron Halogen kecuali F-, maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah yang lain berikatan ion. Contoh :
Ca(s) + Cl2(g) → CaCl2(s)
Logam hidroksida yang dihasilkan bersifat tidak larut air, tetapi kelarutannya meningkat ke bawah golongan. Kalsium hidroksida yang terbentuk sebagian besar berupa endapan putih (sebagian kecil larut). Untuk reaksi strontium akan dihasilkan endapan yang lebih sedikit, dan lebih sedikit lagi untuk reaksi barium, karena peningkatan kelarutan logam hidroksida tadi.
C. LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH, SIFAT DAN KEGUNAANNYA
1.Logam Alkali
Golongan IA disebut juga logam alkali. Logam alkali melimpah dalam mineral dan terdapat di air laut. Khususnya Na (natrium), di kerak bumi termasuk logam terbanyak keempat setelah Al, Fe, dan Ca. Walaupun keberadaan ion natrium dan kalium telah dikenali sejak lama, sejumlah usaha untuk mengisolasi logam ini dari larutan air garamnya gagal sebab kereaktifannya yang tinggi pada air. Akhirnya Na (natrium) dan juga Kalium (1807) bisa diisolasi dengan mengelektrolisis garam leleh KOH atau NaOH oleh H. Davy di abad ke-19. Kemudian Li (litium) ditemukan sebagai unsur baru di tahun 1817, dan Davy segera setelah itu mengisolasinya dari Li2O dengan metode elektrolisis. Setelah itu pada tahun 1861, Rb (rubidium) dan Cs (cesium), ditemukan sebagai unsur baru dengan teknik spektroskopi. Fr (fransium) ditemukan dengan menggunakan teknik radiokimia tahun 1939, kelimpahan alaminya sangat rendah karena memiliki waktu paro 21 menit. Logam-logam ini juga bersifat sebagai reduktor dan mempunyai warna nyala yang indah sehingga dipakai sebagai kembang api.
Golongan 1 disebut juga logam alkali. Logam alkali melimpah dalam mineral dan di air laut. Khususnya, natrium (Na), dikerak bumi adalah keempat setelah Al, Fe dan Ca. Litium (Li) ditemukan sebagai unsure ellektrolisis. Rubidium dan crum Rb dan Cessium (Cs), ditemukan sebagai unsure baru dengan teknik spektroskopi tahun 1861. Fransium (Fr) ditemukan dengan menggunakan tehnik radio kimia tahun 1939.
Logam alkali juga aktif pada Oksigen atau halogen. Karena logam alkali reduktor yang kuat, karena keaktifannya yang tinggi pada halogen, walaupun biasanya sukar untuk melarutkan logam. Larutan logam alkali dalam amoniak bersifat konduktif dan paramagnetik. Larutan yang sangat kuat daya reduksi nya ini digunakan untuk reaksi reduksi, khususnya atau sintesis kompleks logam dan polihalida.
Logam alkali dan electron yang tersolvasi dalam ammonia, mempunyai persamaan ;
M + n NH3 M+ [e(NH3)n]
Logam-logam Golongan 1 dan 2 dalam Susunan Berkala berturut-turut disebut logam-logam alkali dan alkali tanah karena logam-logam tersebut membentuk oksida dan hidroksida yang larut dalam air menghasilkan larutan basa.
Logam-logam alkali dan alkali tanah disebut juga logam-logam blok s karena hanya terdapat satu atau dua elektron pada kulit terluarnya. Elektron terluar ini menempati tipe orbital s (sub kulit s) dan sifat logam-logam ini seperti energi ionisasi (IE) yang rendah, ditentukan oleh hilangnya elektron s ini membentuk kation. Golongan 1 Logam Alkali yang kehilangan satu elektron s1 terluarnya menghasilkan ion M+ dan Golongan 2 Logam Alkali Tanah yang kehilangan dua elektron s2 terluarnya menghasilkan ion M2+. Sebagai akibatnya, sebagian besar senyawa dari unsur-unsur Golongan 1 dan 2 cenderung bLogam golongan 2 dari berilium Be, sampai radium, Ra, disebut juga logam-logam alkali tanah (Tabel 5.2). Berilium merupakan komponen beril atau emeral.
Emeral adalah mineral yang mengandung 2%, Cr, dalam beril, Be3Al2Si6O18. Logam berilium bewarna putih keperakan dan digunakan dalam paduan khusus dan untuk jendela dalam tabung sinar-X, atau sebagai moderator dalam reaktor nuklir, dsb. Senyawa Be2+ mirip dengan senyawa Mg2+ atau Al3+. Karena berilium sangat beracun, berilium harus ditangani dengan sangat hati-hati.
Magnesium, Mg, terutama diproduksi sebagai karbonat, sulfat, dan silikat, dan kelimpahannya di antara natrium dan kalsium. Magnesium diproduksi dengan elektrolisis garam leleh magnesium khlorida, MgCl2, atau reaksi dolomit, CaMg(CO3)2, dengan paduan ferosilikon FeSi. Logam magnesium bewarna putih keperakan dan permukaannya dioksidasi di udara. Pada suhu tinggi magnesium terbakar di udara dan bereaksi dengan nitrogen menghasilkan nitrida, Mg3N2. Logam magnesium terbakar dengan nyala yang sangat terang dan sampai saat ini masih digunakan sebagai lampu blitz. Paduannya dengan aluminum bersifat ringan dan kuat dan digunakan sebagai bahan struktural dalam mobil dan pesawat. Mg2+ merupakan ion pusat dalam cincin porfirin dalam khlorofil, dan memainkan peran dalam fotosintesis. Reagen Grignard, RMgX, yang disintesis kimiawan Perancis F. A. V. Grignard tahun 1900, adalah senyawa organologam khas logam golongan utama dan digunakan dengan luas dalam Reaksi Grignard. Reagen yang penting ini dihadiahi Nobel (1912), dan sangat bermanfaat tidak hanya untuk reaksi organik tetapi juga untuk konversi halida logam menjadi senyawa organologam.
Kalsium ada dalam silikat, karbonat, sulfat, fosfat, fluorit, dsb. Kalsium bewarna putih keperakan, dan merupakan logam yang lunak diproduksi dengan elektrolisis garam kalsium khlorida, CaCl2 leleh.
Kapur tohor, CaO, diproduksi dengan kalsinasi batu pualam, CaCO3, pada 950-1100 oC. Jumlah produksi kapur tohor menempati ranking kedua produksi bahan kimia anorganik setelah asam sulfat. Kalsium hidroksida, Ca(OH)2, juga disebut kapur mati. Kalsium karbonat adalah komponen utama pualam dan pualam digunakan dalam produksi semen. Gipsum adalah dihidrat kalsium sulfat CaSO4.2H2O dan didapatkan dalam jumlah besar sebagai produk samping desulfurisasi gas, dan digunakan sebagai bahan bangunan, dsb.
Walaupun kalsium tidak penting baik dalam larutan dalam air maupun dalam kimia organologam dalam pelarut organik, unsur ini memerankan peran kunci dalam organisme hidup. Tidak hanya sebagai bahan struktural tulang dan gigi, ion kalsium juga memiliki berbagai fungsi biologis, seperti transfer aksi hormon, kontraksi otot, komunikasi syaraf, stabilisasi protein, dan pembekuan darah.
Stronsium adalah logam lunak dengan warna putih keperakan. Permukaannya dioksidasi oleh udara pada suhu kamar, dan menjadi oksidanya, SrO, dan nitridanya, Sr3N2, pada suhu tinggi. Walaupun kerak bumi relatif tinggi kandungan stronsiumnya, unsur ini belum dipelajari dengan luas dan aplikasinya agak terbatas. Ada empat isotop Sr, dan 88Sr (82.58 %) adalah yang paling 90Sr didapat dengan murah dalam reaksi inti, isotop ini digunakan sebagai sumber partikel β, dan sebagai perunut radioaktif. Namun, isotop ini, dan juga 137Cs, memiliki waktu paruh yang panjang (28.8 tahun) dan keduanya ada dalam sisa-sisa radioaktif yang menyertai uji ledakan nuklir.
Kimia barium, Ba, tidak luar biasa, tetapi BaSO4 digunakan sebagai media kontras untuk diagnostik sinar-X perut sebab senyawa ini tidak larut dalam asam khlorida. Ion Ba2+ sangat beracun dan larut dalam air yang mengandung ion ini harus ditangani dengan ekstra hati-hati.
Walaupun radium, Ra, ada dalam bijih uranium, kandungannya hanya 10-6 kali kandungan uranium. Tuan dan Nyonya Curie telah mengisolasi sejumlah kecil uranium khlorida dari bertonton pitblenda di tahun 1898. Unsur uranium diisolasi oleh Curie melalui anamalgamnya. Walaupun radium memiliki nilai historis penting dalam radiokimia, kini radium tidak digunakan lagi sebagai sumber radiasi.
· Sifat Fisis
Secara umum, logam alkali ditemukan dalam bentuk padat. Kecuali Cs (cesium) yang berbentuk cair jika suhu lingkungan pada saat pengukuran melebihi 28oC. Meskipun mereka adalah logam paling kuat, tetapi secara fisik mereka lunak bahkan bisa diiris menggunakan pisau. Hal ini karena mereka hanya memiliki satu elektron valensi pada kulit terluarnya. Sedangkan jumlah kulitnya makin bertambah dari atas ke bawah dalam tabel unsur periodik. Sehingga ikatan antar logamnya lemah.
· Titik didih dan titik leleh
Titik didih adalah titik suhu perubahan wujud dari cair menjadi gas. Dan titik leleh adalah titik suhu perubahan wujud dari padat ke cair. Dalam golongan IA, dari Li ke Cs kecenderungan titik didih dan titik lelehnya turun. Seperti terlihat pada tabel.
| Sifat | Li | Na | K | Rb | Cs |
| Titik Didih (oC) | 1347 | 883 | 774 | 688 | 678 |
| Ttik Leleh (oC) | 181 | 97,8 | 63,6 | 38,9 | 28,4 |
Dari penurunan titik didih dan titik leleh ini, bisa disimpulkan bahwa Cs memiliki titik didih dan titik leleh terendah dibandingkan logam lainnya karena ia memiliki ikatan logam paling lemah sehingga akan lebih mudah untuk melepas ikatan.
· Sifat Kimia
§ Energi Ionisasi
Energi ionisasi pertama adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling lemah dari satu mol atom dalam keadaan gas. Energi ionisasi dalam satu golongan berhubungan erat dengan jari-jari atom. Jari-jari atom pada golongan alkali dari Li ke Cs jari-jarinya semakin besar, sesuai dengan pertambahan jumlah kulitnya. Semakin banyak jumlah kulitnya, maka semakin besar jari-jari atomnya. Semakin besar jari-jari atom, maka daya tarik antara proton dan elektron terluarnya semakin kecil. Sehingga energi ionisasinya pun semakin kecil.
Pada logam alkali yang memiliki satu elektron valensi ia akan lebih mudah membentuk ion positif agar stabil dengan melepas satu elektron tersebut. Li menjadi Li+, Na menjadi Na+, K manjadi K+ dan yang lainnya.
Jari-jari ionnya mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan jari-jari atomnya, karena ion logam alkali membentuk ion positif. Ion positif mempunyai jumlah elektron yang lebih sedikit dibandingkan atomnya. Berkurangnya jumlah elektron menyebabkan daya tarik inti terhadap lintasan elektron yang paling luar menjadi lebih kuat sehingga lintasan elektron lebih tertarik ke arah inti.
§ Kereaktifan
Logam alkali sangat reaktif dibandingkan logam golongan lain. Selain disebabkan oleh jumlah elektron valensi yang hanya satu dan ukuran jari-jari atom yang besar, sifat ini juga disebabkan oleh harga energi ionisaisnya yang lebih kecil dibandingkan logam golongan lain. Dari Li sampai Cs harga energi ionisai semakin kecil sehingga logamnya semakin reaktif. Kereaktifan logam alkali dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, oksigen, unsur-unsur halogen, dan hidrogen.
Logam-logam Golongan 1 dan 2 dalam Susunan Berkala berturut-turut disebut logam-logam alkali dan alkali tanah karena logam-logam tersebut membentuk oksida dan hidroksida yang larut dalam air menghasilkan larutan basa.
Logam-logam alkali dan alkali tanah disebut juga logam-logam blok s karena hanya terdapat satu atau dua elektron pada kulit terluarnya. Elektron terluar ini menempati tipe orbital s (sub kulit s) dan sifat logam-logam ini seperti energi ionisasi (IE) yang rendah, ditentukan oleh hilangnya elektron s ini membentuk kation. Golongan 1 Logam Alkali yang kehilangan satu elektron s1 terluarnya menghasilkan ion M+ dan Golongan 2 Logam Alkali Tanah yang kehilangan dua elektron s2 terluarnya menghasilkan ion M2+. Sebagai akibatnya, sebagian besar senyawa dari unsur-unsur Golongan 1 dan 2 cenderung bersifat ionik.
§ Sifat Logam Alkali
· Logam Alkali sangat reaktif, karena itu harus disimpan dalam minyak.
· Sifat yang umum dimiliki oleh logam alkali adalah sebagai konduktor panas yang baik, titik didih tinggi, permukaan berwarna abu-abu keperakan.
· Atom logam alkali bereaksi dengan melepaskan 1 elektron membentuk ion bermuatan +1. Na → Na+ + 1 e-. Susunan elektron dari 2.8.1 o 2.8, yang merupakan konfigurasi elektron gas mulia.
Sifat lain logam alkali, memiliki titik leleh rendah, densitas rendah, sangat lunak.
Kecenderungan golongan alkali dengan meningkatnya nomor atom adalah:
· Titik leleh dan titik didih menurun
· Unsur lebih reaktif
· Ukuran Atom membesar (jari-jari makin besar)
· Densitas meningkat proportional dengan meningkatnya massa atom.
· Kekerasan menurun
· Jika dipanaskan diatas nyala api memberikan warna yang spesifik. Litium – merah, natrium – kuning, Kalium – lila/ungu, Cesium – biru.
2.Logam Alkali Tanah
Dibandingkan dengan logam alkali pada periode yang sama :
· Titik leleh dan titik didih lebih tinggi, lebih keras, lebih kuat dan lebih padat. Hal ini disebabkan karena terdapat dua delokalisas elektron per ion dalam kristal yang memberikan gaya elektronik lebih besar dengan muatan ion . M2+ yang lebih tinggi.
· Sifat kimia sangat mirip misalnya dalam pembentukan senyawa ionik tetapi berbeda dalam rumus dan reaktivitas lebih rendah karena energi ionisasi (IE) pertama lebih tinggi dan terdapatnya energi ionisasi kedua membentuk ion M2+ yang stabil.
· Bilangan oksidasi senyawa selalu +2 di dalam senyawa.
o Dua elektron s terluar lepas. Sedangkan energi ionisasi ketiga sangat tinggi untuk membentu ion +3.
Golongan 2 yang stabil membentuk konfigurasi elektron gas mulia.
· Contoh : ion kalsium, Ca2+, is 2,8,8 or 1s22s22p63s23p6 atau[Ar]
· Pada umumnya makin ke bawah dalam satu golongan nomor atom cenderung makin meningkat.
· Energi Ionisasi pertama atau kedua menurun
o Karena jari-jari atom makin besar akibat adanya ekstra kulit yang terisi. Elektron terluar sangat jauh dari inti sehinga tertarik lemah oleh inti sehingga lebih sedikit energi yang diperlukan untuk melepaskannya.
· Potensial energi selalu meningkat dengan urutan . … ke 3 > 2 > 1, karena muatan inti yang sama menarik sedikit elektron yang rata-rata lebih dekat dengan inti. TETAPI dengan catatan IE ke 2 untuk golongan 1, IE ke 3 untuk golongan 2 menunjukkan menunjukkan peningkatan yang luar biasa dibandingkan IE sebelumnya.
· Jari-jari Atom atau ionik meningkat:
o Disebabkan adanya kulit yang lebih banyak.
o Jari-jari golongan 2 lebih kecil dari pada golongan 1.karena tarikan elektron dengan jumlah kulit yang sama.
o Biasanya jari-jari ion holongan 2 M2+ lebih kecil dari pada golongan 1 M+ pada periode yang sama karena muatan inti meningkat.
· Pada umumnya (tidak selalu) titik didih dan titik leleh menurun
o Disebabkan peningkatan jari-jari ion dan meningkatnya muatan.
· Lebih reaktif karena makin ke bawah makin mudah membentuk ion.
· Electronegativity cenderung menurun:
· Pola rumus molekul:
o Rumus umum dapat ditulis M2O atau rumus ionik (M+)2O2- dimana M adalah Li sampai Fr atau Be sampai Ra.
1. Berilium
a. Pengertian
Berilium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Be dan nomor atom 4. Unsur ini beracun, bervalensi 2, berwarna abu-abu baja, kukuh, ringan tetapi mudah pecah. Berilium adalah logam alkali tanah, yang kegunaan utamanya adalah sebagai bahan penguat dalam aloy (khususnya, tembaga berilium).
b. Sifat-sifat
Berilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan logam-logam ringan. Modulus kekenyalan berilium kurang lebih 1/3 lebih besar daripada besi baja. Berilium mempunyai konduktivitas panas yang sangat baik, tak magnetik dan tahan karat asam nitrat. Berilium juga mudah ditembus sinar-X, dan neutron dibebaskan apabila ia dihantam oleh partikel alfa, (seperti radium dan polonium [lebih kurang 30 neutron-neutron/juta partikel alfa]). Pada suhu dan tekanan ruang, berilium tak teroksidasi apabila terpapar udara (kemampuannya untuk menggores kaca kemungkinan disebabkan oleh pembentukan lapisan tipis oksidasi).
Logam ini berwarna seperti baja, keabu-abuan. Ia memiliki sifat yang sangat menarik. Sebagai salah satu logam yang sangat ringan, unsur ini memiliki salah satu titik cair yang tinggi di antara logam-logam ringan. Modulus elastisitasnya sekitar sepertiga lebih besar dibanding baja. Berilium memiliki konduktivitas kalor yang sangat bagus, non-magnetik, dan tahan serangan konsentrasi asam nitrat. Unsur ini juga memiliki sifat transparan (permeability) terhadap sinar X dan jika dibombardir oleh partikel-partikel alpha, seperti dari radium atau polonium, netron-netron terproduksi dalam jumlah sekitar 30 netron/sejuta partikel alpha.
c. Kegunaan
Berilium merupakan logam yang ringan dan keras. oleh karena itu, paduan tembaga dengan berilium digunakan untuk pegas dan klip berilium mempunyai penampang lintang dengan daya absorpsi yang kecil terhadap radiasi sehingga digunakan pada industri tenaga nuklir. berilium transparan terhadap sinar X sehingga digunakan dalam tabung sinar X.
Berilium juga digunakan sebagai alloying agent dalam produksi tembaga berilium, yang banyak digunakan untuk per, kontak listrik, elektroda las dan alat-alat lainnya yang didesain untuk tidak memancarkan percikan api. Logam ini digunakan sebagai bahan struktur untuk pesawat kecepatan tinggi, pesawat antariksa dan satelit komunikasi. Kegunaan lainnya termasuk kerangka windshield, brake discs, support beams dan komponen-komponen struktural untuk pesawat ulang-alik. Karena berilium relatif transparan terhadap sinar X, lapisan tipis logam ini digunakan di litografi sinar X untuk reproduksi microminiature integrated circuits. Pada suhu biasa, berilium tidak mudah teroksidasi di udara, walau kemampuannya menyayat kaca mungkin karena terbentuknya lapisan tipis oksida.
2. Magnesium
a. Pengertian
Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut “magnalium” atau “magnelium”.
b. Sifat
Magnesium merupakan logam yang ringan, putih keperak-perakan dan cukup kuat. Ia mudah ternoda di udara, dan magnesium yang terbelah-belah secara halus dapat dengan mudah terbakar di udara dan mengeluarkan lidah api putih yang menakjubkan.
Sifat sifat magnesium antara lain : logam ringan, berwarna putih keperak – perakan, mampu tempa, stabil di udara, massa atom relatif = 24,305, titik leleh = 649 oC,titik didih = 1090oC
c. Kegunaan
Magnesium digunakan untuk membuat paduan logam (alies) terutama paduan magnesium dengan aluminium. Aliase ini digunauntuk bahan konstruksi pesawat terbang dan mobil karena aliase ini kuat,ringan,tahankorosi,serta tahan asam dan basa.
Magnesium digunakan di fotografi, flares, pyrotechnics, termasuk incendiary bombs. Ia sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan dalam campuran logam digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat dan missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik, fabrikasi dan las aluminium ketika digunakan sebagai alloying agent. Magnesium digunakan dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan conventional propellants. Ia juga digunakan sebagai agen pereduksi dalam produksi uranium murni dan logam-logam lain dari garam-garamnya. Hidroksida (milk of magnesia), klorida, sulfat (Epsom salts) dan sitrat digunakan dalam kedokteran. Magnesite digunakan untuk refractory, sebagai batu bata dan lapisan di tungku-tungku pe Sifat-sifat utama.
3. Kalsium
a. Sumber
Kalsium bersumber dari Dolomit (CaCO3.MgCO3), Aragonit, marbel,CaCO3 (batu kapur), Silikat, Apatit.
b. Sifat
Kalsium adalah unsur yang agak lembut, kelabu dan kelogamanan yang boleh disari melalui elektrolisis kalsium fluorida. Ia terbakar dengan nyalaan kuning-kemerahan dan membentuk salutan nitrida putih apabila terdedah kepada udara. Ia bertindak balas dengan air, menyesarkan hidrogen dan membentuk kalsium.
c. Kegunaan Kalsium dan senyawanya
Senyawa kalsium seperti kapur dan batu kapur banyak digunakan sebagai bahan bangunan, seperti pada semen yang dibuat dengan memanaskan campuran kapur, pasir, dan tanah liatuntuk membentuk kalsium silikat, kapur juga digunakan untuk membuat karbid. karbid digunakan untuk menghasilkan gas esetilena. Gas esetilena bermanfaat untuk mempercepat pematangan buah
4. Stronsium
a. Pengertian
Berwarna perak tetapi karena mudah teroksidasi warnanya agak kekuningan, lebih lunak dari kalsium, sangat reaktif dengan oksigen maupun dengan air, massa atom relative = 87,62, titik leleh = 769oC, titik didih = 1384oC.
Oleh sebab kereaktifan yang keterlaluan dengan oksigen dan air, unsur ini terjadi hanya semula jadinya dalam sebatian dengan unsur lain, sebagaimana dalam strontianit galian dan selestit.
Strontium lebih lembut berbanding kalsium bahkan lebih reaktif di dalam air dengan sentuhan serta-merta menghasilkan strontium hidroksida dan gas hidrogen. Ia membakar di dalam udara untuk menghasilkan strontium oksida and strontium nitrida tetapi sebelum itu ia tidak akan bertindak balas dengan nitrogen di bawah 380 °C dengan cuma membentuk oksida secara spontan pada suhu bilik. Ia hendaklah disimpan di bawah minyak tanah untuk menghalang pengoksidaan; logam strontium yang baru terdedah menjadi warna kekuningan dengan pantas dengan pembentukan oksida. Logam strontium yang dilumat halus akan menyala secara spontan dalam udara pada suhu bilik. Garam strontium yang mudah meruap memberikan warna merah lembayung untuk menyala dan garam ini digunakan dalam piroteknik dan penghasilan suar. Strontium asli adalah campuran empat isotop radiostabil.
Strontium lebih lembut berbanding kalsium bahkan lebih reaktif di dalam air dengan sentuhan serta-merta menghasilkan strontium hidroksida dan gas hidrogen. Ia membakar di dalam udara untuk menghasilkan strontium oksida and strontium nitrida tetapi sebelum itu ia tidak akan bertindak balas dengan nitrogen di bawah 380 °C dengan cuma membentuk oksida secara spontan pada suhu bilik. Ia hendaklah disimpan di bawah minyak tanah untuk menghalang pengoksidaan; logam strontium yang baru terdedah menjadi warna kekuningan dengan pantas dengan pembentukan oksida. Logam strontium yang dilumat halus akan menyala secara spontan dalam udara pada suhu bilik. Garam strontium yang mudah meruap memberikan warna merah lembayung untuk menyala dan garam ini digunakan dalam piroteknik dan penghasilan suar. Strontium asli adalah campuran empat isotop radiostabil.
c. Kegunaan
Stronsium biasanya digunakan sebagai bahan pembuat kembang api karena nyala merah terang.
Sebagaimana logam strontium tulen yang digunakan dalam strontium 90%-aluminium 10% pancalogam dalam kandungan eutektik bagi pengubahsuaian silikon aluminium tuangan pancalogam.[2] Kegunaan utama sebatian strontium adalah di dalam kaca bagi tiub sinar katod televisyen warna bagi mencegah pengeluaran sinar X
5. Barium
a. Pengertian
Barium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ba dan nomor atom 56. Contoh kristal yang dihasilkan Barium antara lain Barium Sulfat(BaSO4) dan contoh basa yang mengandung Barium antara lain Barium Hidroksida (Ba(OH)2).
b. Sifat
Barium merupakan unsur metalik, lunak, dan barium murni bewarna perak keputih-putihan seperti timbal. Ia masuk golongan grup alkali dan mirip kalsium secara kimia. Logam ini teroksida dengan mudah dan harus disimpan dalam bensin atau bahan cair lainnya yang tidak mengandung oksigen. Barium terdekomposisi oleh air atau alkohol.
c. Kegunaan
Logam ini digunakan sebagai “getter†dalam tabung vakum. Senyawa-senyawa yang penting adalah peroksida, klorida, sulfat, nitrat dan klorat. Lithopone, pigmen yang mengandung barium sulfat dan seng sulfida memiliki sifat penutup yang kuat dan tidak menjadi gelap atau hitam oleh sulfida. Barium sulfat digunakan dalam cat, diagnostik sinar x-ray dan dalam pembuatan kaca. Barite sering digunakan sebagai agen pemberat dalam fluida pengebor sumur minyak dan digunakan dalam pembuatan karet. Barium karbonat digunakan dalam racun tikus. Sedangkan nitrat dan klorat memberikan warna pada pertunjukan kembang api. Semua senyawa barium yang larut dalam air atau asam sangat berbahaya. Barium yang muncul secara alami merupakan campuran tujuh isotop. Dua puluh dua isotop radioaktif barium lainnya telah ditemukan.
6. Radium
a. Pengertian
Radium adalah golongan IA
b. Sifat
Radium diproduksi secara komersil sebagai bromida dan klorida. Sangat jarang unsur ini tersendiri tersedia dalam jumlah banyak. Logam murni unsur ini berwarna putih menyala ketika baru saja dipersiapkan, tetapi menjadi hitam jika diekspos ke udara. Kemungkinan besar karena formasi nitrida. Elemen ini terdekomposisi di dalam air dan lebih reaktif ketimbang barium. Radium memberikan warna merah menyala pada lidah api. Unsur ini memancarkan sinar alpha, beta, dan gamma dan jika dicampur dengan berilium akan memproduksi netron. Satu gram 226Ra mengalami disintegrasi 3.7 x 1010 per detik. Unit disintegrasi unsur curie didefinisikan dari 1 gram 226Ra tersebut. Ada 25 isotop radium yang diketahui. Isotop 226Ra adalah isotop yang banyak ditemukan dan memiliki paruh waktu1600 tahun.
c. Kegunaan
Radium juga digunakan dalam memproduksi cat yang menyala dengan sendirinya, sumber netron dan dalam kedokteran. Dalam dunia kedokteran, radium digunakan dalam terapi kanker dan penyakit-penyakit lainnya. Beberapa isotop yang baru saja ditemukan seperti 60Co juga digunakan menggantikan radium dalam aplikasi-aplikasi tersebut. Beberapa sumber ini sangat kuat dan yang lainnya sangat aman digunakan. Radium kehilangan sekitar 1% dari aktifitasnya dalam 25 tahun, karena tertransformasikan menjadi unsur-unsur yang lebih ringan.
D. Reaksi pengendapan senyawa- senyawa
1. Reaksi pengendapan senyawa Kalsium, stroemsium dan barium
a. Kalsium
Kalsium, dikombinasikan dengan fosfat untuk membentuk hydroxylapatite, adalah bagian mineral tulang manusia dan hewan dan gigi. Bagian mineral beberapa karang juga dapat diubah menjadi hydroxylapatite.
Kalsium hidroksida (kapur mati) digunakan di kilang kimia banyak proses dan dibuat oleh pemanasan batu kapur pada suhu tinggi (di atas 825 ° C) dan kemudian menambahkan air dengan hati-hati untuk itu. Ketika kapur dicampur dengan pasir, itu mengeras menjadi mortir dan berubah menjadi gips oleh serapan karbon dioksida. Dicampur dengan senyawa lainnya, bentuk kapur merupakan bagian penting dari semen Portland. Kalsium karbonat (CaCO 3) adalah salah satu senyawa umum kalsium. Hal ini dipanaskan untuk membentuk kapur (CaO), yang kemudian ditambahkan ke dalam air (H 2 O). Ini bentuk material lain yang dikenal sebagai kapur mati (Ca (OH) 2), yang merupakan bahan dasar murah digunakan di industri kimia. Kapur, marmer, dan kapur adalah segala bentuk kalsium karbonat.
Ketika air merembes melalui kapur atau batuan karbonat larut, itu sebagian melarutkan batu dan menyebabkan pembentukan gua dan karakteristik stalaktit dan stalagmit dan juga bentuk air keras. Lain senyawa kalsium penting adalah kalsium nitrat, sulfida kalsium, kalsium klorida, kalsium karbida, sianamida kalsium dan kalsium hipoklorit.
Sebuah senyawa kalsium dalam beberapa bilangan oksidasi +1 juga telah diselidiki baru-baru ini. Yang terbaik dipelajari dari proses ini adalah fraksinasi tergantung massa isotop kalsium yang menyertai pengendapan mineral kalsium, seperti kalsit, aragonit dan apatit, dari solusi. Isotopically kalsium cahaya adalah preferentially dimasukkan ke dalam mineral, meninggalkan solusi dari yang mineral diendapkan diperkaya dengan kalsium isotopically berat.
Pada suhu kamar besarnya fraksinasi ini adalah sekitar 0,25 ‰ (0,025%) per unit massa atom (AMU). -Tergantung perbedaan misa dalam komposisi isotop kalsium konvensional disajikan rasio dari dua isotop (biasanya 44 Ca / 40 Ca) dalam sampel dibandingkan dengan rasio yang sama dalam bahan rujukan standar. 44 Ca / 40 Ca bervariasi sekitar 1% di antara umum bahan bumi.
Kalsium isotop fraksinasi selama pembentukan mineral telah menyebabkan beberapa aplikasi isotop kalsium. Secara khusus, pengamatan 1997 oleh Skulan dan DePaolo bahwa mineral kalsium isotopically lebih ringan daripada solusi dari mana mineral presipitat adalah dasar dari aplikasi analog dalam bidang kedokteran dan di paleooceanography.
Pada hewan dengan kerangka mineral dengan komposisi kalsium kalsium isotop dari jaringan lunak mencerminkan tingkat relatif dari pembentukan dan pembubaran mineral tulang. Dalam perubahan manusia dalam komposisi isotop kalsium urin telah terbukti berkaitan dengan perubahan dalam keseimbangan mineral tulang. Ketika laju pembentukan tulang melebihi kecepatan resorpsi tulang, jaringan lunak 44 Ca / 40 naik Ca. Jaringan lunak 44 Ca / 40 Ca turun ketika resorpsi tulang melebihi formasi tulang. Karena hubungan ini, kalsium pengukuran isotop air seni atau darah mungkin berguna dalam deteksi dini penyakit tulang metabolik seperti osteoporosis.
Sebuah sistem yang sama ada di lautan, di mana air laut 44 Ca / 40 Ca cenderung naik bila laju pencabutan Ca 2 + dari air laut dengan presipitasi mineral melebihi masukan kalsium baru ke dalam laut, dan turun bila input melebihi kalsium presipitasi mineral . Oleh karena itu, naik 44 Ca / 40 Ca sesuai untuk jatuh air laut Ca 2 + konsentrasi, dan jatuh 44 Ca / 40 Ca sesuai dengan naik air laut Ca 2 + konsentrasi. Pada tahun 1997 Skulan dan DePaolo mempresentasikan bukti pertama dari perubahan dalam air laut 44 Ca / 40 Ca dari waktu ke waktu geologi, bersama dengan penjelasan teoritis perubahan ini.
Lebih baru-baru ini telah menegaskan makalah observasi ini, menunjukkan bahwa air laut Ca 2 + konsentrasi tidak konstan, dan bahwa laut mungkin tidak pernah berada dalam “steady state” sehubungan dengan masukan kalsium dan output. Ini memiliki implikasi iklim penting, karena siklus kalsium laut terkait erat dengan siklus karbon.
b. Stroensium
Stronsium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Sr dan nomor atom 38. Sebagai salah satu anggota dari golongan logam alkali tanah, stronsium adalah unsur perak-putih atau kuning metalik yang sangat reaktif. Logam ini berubah warna menjadi kuning ketika berbaur dengan udara dan terjadi pada celestite dan strontianite. 90Sr di sajikan pada daftar golongan radioaktif dan mempunyai waktu paruh selama 2890 tahun.
Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit . Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.
c. Barium
· Metode Elektrolisis
Barit (BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Setelah diproses menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis lelehan BaCl2. Reaksi yang terjadi :
Katode : Ba2+ +2e- à Ba
Anode : 2Cl- à Cl2 + 2e-
· Metode Reduksi
Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi :
6BaO + 2Al à 3Ba + Ba3Al2O6.
d. kalsium, strontium, dan barium
Unsur-unsur ini dapat bereaksi dengan air dingin dengan pengadukan kuat menghasilkan logam hidroksida dan hidrogen. Strontium dan barium memiliki reaktivitas mirip dengan litium di Golongan I. Persamaan reaksi unsur-unsur ini adalah :
X + 2H2O → X(OH)2 + H2
Logam hidroksida yang dihasilkan bersifat tidak larut air, tetapi kelarutannya meningkat ke bawah golongan. Kalsium hidroksida yang terbentuk sebagian besar berupa endapan putih (sebagian kecil larut). Untuk reaksi strontium akan dihasilkan endapan yang lebih sedikit, dan lebih sedikit lagi untuk reaksi barium, karena peningkatan kelarutan logam hidroksida tadi.
2. kesadahan air
Kesadahan atau hardness adalah salah satu sifat kimia yang dimiliki oleh air. Penyebab air menjadi sadah adalah karena adanya ion-ion Ca2+, Mg2+. Atau dapat juga disebabkan karena adanya ion-ion lain dari polyvalent metal (logam bervalensi banyak) seperti Al, Fe, Mn, Sr dan Zn dalam bentuk garam sulfat, klorida dan bikarbonat dalam jumlah kecil .
Pengertian kesadahan air adalah kemampuan air mengendapkan sabun, dimana sabun ini diiendapkan oleh ion-ion Ca2+ dan Mg2+sebutkan diatas. Karena penyebab dominan/utama kesadahan adalah Ca2+ dan Mg2+, khususnya Ca2+, maka arti dari kesadahan dibatasi sebagai sifat/karakteristik air yang menggambarkan konsentrasi jumlah dari ion Ca2+ dan Mg2+, yang dinyatakan sebagai CaCO3.
Kesadahan ada dua jenis, yaitu :
➢Kesadahan sementara
Kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam bikarbonat, seperti Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2. Kesadahan sementara ini dapat/mudah dieliminir dengan pemanasan (pendidihan), sehingga terbentuk endapan CaCO3 atau MgCO3. Reaksinya:
Ca(HCO3)2 -dipanaskan–> CO2 (gas) + H2O (cair) + CaCO3 (endapan)
Mg(HCO3)2 -dipanaskan–> CO2 (gas) + H2O (cair) + MgCO3 (endapan)
® 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)➢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)
Kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam klorida, sulfat dan karbonat, misal CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2. Kesadahan tetap dapat dikurangi dengan penambahan larutan soda – kapur (terdiri dari larutan natrium karbonat dan magnesium hidroksida) sehingga terbentuk endapan kalium karbonat (padatan/endapan) dan magnesium hidroksida (padatan/endapan) dalam air.
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.
Pasangan Kation “Penyebab kesadahan & Anion” Utama
| Kation Penyebab Kesadahan | Anion |
| Ca2+ Mg2+ Sr2+ Fe2+ Mn2+ | HCO3- SO4 2- Cl- NO3- SiO3 2- |
Ciri-ciri air sadah :
- Sabun sukar berbusa
-Terjadinya pembentukan kerak pada ketelkap dan pipa uap pada saat menguapkan air
Reaksinya:
CaCl2 + Na2CO3 –> CaCO3 (padatan/endapan) + 2 NaCl (larut)
CaSO4 + Na2CO3 –> CaCO3 (padatan/endapan) + Na2SO4 (larut)
MgCl2 + Ca(OH)2 –> Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaCl2 (larut)
CaCl2 + Na2CO3 –> CaCO3 (padatan/endapan) + 2 NaCl (larut)
CaSO4 + Na2CO3 –> CaCO3 (padatan/endapan) + Na2SO4 (larut)
MgCl2 + Ca(OH)2 –> Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaCl2 (larut)
MgSO4 + Ca(OH)2 –> Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaSO4 (larut)
Satuan ukuran kesadahan ada 3, yaitu :
1.Derajat Jerman, dilambangkan dengan °D
2.Derajat Inggris, dilambangkan dengan °E
3.Derajat Perancis, dilambangkan dengan °F
Dari ketiganya yang sering digunakan adalah derajat jerman, dimana 1 °D setara dengan 10 mg CaO per liter. Artinya jika suatu air memiliki kesadahan 1 °D maka didalam air tersebut mengandung 10 mg CaO dalam setiap liternya (Paranita, 2009).
Penentuan Ca dan Mg dalam air sudah dilakukan dengan titrasi EDTA. pH untuk titrasi adalah 10 dengan indikator eriochrom black T. Pada pH lebih tinggi, 12, Mg(OH)2 akan mengendap, sehingga EDTA dapat dikonsumsi hanya oleh Ca2+ dengan indikator murexide. Adanya penggangguan Cu bebas dari pipa–pipa saluran air dapat dimasking dengan H2S. EBT yang dihaluskan bersama NaCl padat kadang kala juga digunakan sebagai indikator untuk penentuan Ca ataupun hidroksinaftol. Seharusnya Ca tidak ikut terkopresipitasi dengan Mg, oleh karena itu EDTA direkomendasikan. Bagaimana juga indikator Patton-Reeder terbaik untuk penentuan kalsium dalam air sudah dibandingkan dengan indikator lain (Firdaus, 2009).
Titrasi kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Selain titrasi komplek biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA. Gugus yang terikat pada ion pusat, disebut ligan, dan dalam larutan air, reaksi dapat dinyatakan oleh persamaan :
M(H2O)n + L = M(H2O)(n-1) L + H2O (Khopkar, 2002).
Persyaratan mendasar dalam titrasi kompleksometri ialah terbentuknya kompleks molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan adalah kelarutan tingkat tinggi, seperti kompleks logam dengan EDTA. Demikian juga titrasi dengan merkuro nitrat dan perak sianida juga dikenal sebagai titrasi kompleksometri (Khopkar, 2002).
Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan mendidihkan air karena ion Ca2+ dan Mg2+ akan diendapkan sebagai CaCO3 atau MgCO3. Kesadahan tetap dapat dihilangkan dengan cara:
a.Menambahkan Na2CO3
Natrium karbonat Na2CO3 dapat menghilangkan kesadahan sementara dan kesadahan tetap karena ion-ion Ca2+ dan Mg2+ akan diendapkan sebagai CaCO3 dan MgCO3. Misalnya, air sadah tetap yang mengandung garam CaCl2, maka ion Ca2+ dari CaCl2 dapat diendapkan dengan menambahkan Na2CO3. CaCO3(s) + 2NaCl(aq) CaCl2(aq) + Na2CO3(aq).
b.Dengan Resin Penukar Ion
Dalam 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+.
Penggunaan air sadah menimbulkan beberapa kerugian antara lain sebagai berikut :
a.Cucian menjadi kurang bersih karena air sadah menggumpalkan sabun, sehingga menjadi boros sabun.
b.Sabun yang menggumpal menjadi scum yang meninggalkan noda pada pakaian akibatnya pakaian menjadi kusam.
c.Menimbulkan kerak pada ketel, pipa air, dan pipa radiator sehingga mengakibatkan boros bahan bakar karena keraknya tidak menghantarkan panas dengan baik dan dapat menyumbat pipa air.
3. Pembuatan dan kegunaan senyawa Alkali Tanah
Senyawa logam alkali tanah dengan beberapa aplikasinya dalam industri dan rumah tangga dipaparkan dalam Tabel berikut
Manfaat Senyawa Logam Alkali Tanah
Mineral kalsium karbonat dan kulit kerang adalah sumberkomersial sangat murah dan melimpah di alam. Jika dipanaskan hingga 900°C, karbonat terurai melepaskan karbon dioksida dan menghasilkan kalsium oksida, yang secara komersial dikenal sebagai kapur tohor. Kapur tohor digunakan pada pembuatan baja. Penambahan zat tersebut ke dalam lelehan besi yang mengandung silikat akan bereaksi dengan silikat membentuk ampas yang mengapung pada permukaan lelehan besi. Reaksinya tergolong asam-basa Lewis:
oksida basa oksida asam ampas kalsium silikat
Kalsium hidroksida, Ca(OH)2 digunakan sebagai bahan pengisi pada pembuatan kertas, dan untuk membuat gigi buatan bersama-sama senyawa fluorin. Senyawa CaO dan Ca(OH)2 digunakan untuk melunakkan air sadah. Jika air sadah yang mengandung Ca(HCO3)2 diolah dengan Ca(OH)2, semua ion kalsium diendapkan sebagai kalsium karbonat. Ca2+(aq) + 2HCO3(aq) + Ca(OH)2(aq) ⎯⎯→2CaCO3(s)+ 2H2O() Senyawa MgCO3 jika dipanaskan di atas 1.400°C, akan menjadi MgO yang bersifat agak inert. MgO digunakan untuk membuat bata tahan api (tungku pirolisis). Jika MgO dibuat pada suhu lebih sekitar 700°C, akan diperoleh serbuk oksida yang larut dalam asam dan digunakan sebagai aditif makanan hewan, merupakan sumber ion Mg2+ dalam nutrien. Senyawa penting dari barium adalah BaSO4. Senyawa ini digunakan pada penggilingan minyak dalam bentuk bubur, berfungsi sebagai perekat gurdi penggilingan. BaSO4 juga tidak dapat di tembus sinar-X sehingga senyawa ini digunakan untuk diagnosa sinar-X
Fotografi sinar-X pada usus manusia menggunakan senyawa BaSO4
Senyawa barium yang larut dalam air tidak dapat digunakan sebab bersifat racun, tetapi suspensi BaSO4 yang terdapat sebagai ion barium, racunnya dapat diabaikan.
Daftar Kelarutan Senyawa Alkali Tanah di Dalam Air
4. Pembuatan Dan kegunaan Unsur Logam Alkali Tanah
Logam-logam alkali tanah diproduksi melalui proses elektrolisis lelehan garam halida (biasanya klorida) atau melalui reduksi halida atau oksida. Magnesium diproduksi melalui elektrolisis lelehan MgCl2. Air laut mengandung sumber ion Mg2+ yang tidak pernah habis. Rumah tiram yang banyak terdapat di laut mengandung kalsium karbonat sebagai sumber kalsium. Pembuatan logam magnesium dari air laut telah dikembangkan oleh berbagai industri kimia seperti ditunjukkan pada gambar berikut
Pembuatan logam magnesium dari
air laut
Jika rumah tiram dipanaskan, CaCO3 terurai membentuk oksida:
⎯→CaO(s) + CO2(g)ÄCaCO3(s)⎯
Penambahan CaO ke dalam air laut dapat mengendapkan magnesium menjadi hidroksidanya:
Mg(OH)2(s) + Ca2+(aq) Mg2+(aq) + CaO(s) + H2O()⎯⎯→
Selanjutnya, Mg(OH)2 disaring dan diolah dengan asam klorida menjadi magnesium klorida.
MgCl2(aq) + 2H2O() Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) ⎯⎯→
Setelah kering, garam MgCl2 dilelehkan dan dielektrolisis:
Mg() + Cl2(g) → °MgCl2() ⎯E⎯lek⎯troli⎯sis 1⎯.700⎯
Kulit kerang/tiram merupakan sumber kalsium.
Magnesium dapat juga diperoleh dari penguraian magnesit dan dolomit membentuk MgO. Kemudian, direduksi dengan ferosilikon (paduan besi dan silikon). Logam magnesium banyak digunakan sebagai paduan dengan aluminium, bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dan daya tahan terhadap korosi. Oleh karena massa jenis paduan Mg–Al ringan maka paduan tersebut sering digunakan untuk membuat kerangka pesawat terbang atau beberapa bagian kendaraan. Sejumlah kecil magnesium digunakan sebagai reduktor untuk membuat logam lain, seperti berilium dan uranium. Lampu blitz pada kamera analog menggunakan kawat magnesium berisi gas oksigen menghasilkan kilat cahaya putih ketika logam tersebut terbakar.
2MgO(s) + Cahaya 2Mg(s) + O2(g) ⎯⎯→
Kalsium dibuat melalui elektrolisis lelehan CaCl2, juga dapat dibuat melalui reduksi CaO oleh aluminium dalam udara vakum. Kalsium yang dihasilkan dalam bentuk uap sehingga dapat dipisahkan.
⎯→3Ca(g) + Al2O3(s) °3CaO(s) + 2Al() ⎯1⎯.200⎯
Jika logam kalsium dipadukan dengan timbel akan menghasilkan paduan yang cukup keras, digunakan sebagai elektrode pada accu. Elektrode ini tahan terhadap elektrolisis air selama proses isi-ulang, sehingga accu dapat diperbarui. Kalsium juga digunakan sebagai zat pereduksi dalam pembuatan beberapa logam yang kurang umum, seperti thorium.
⎯→Th(s) + 2CaO(s) °ThO2(s) + 2Ca()⎯1⎯.000⎯
Berilium diperoleh dari elektrolisis berilium klorida, BeCl2. Natrium klorida ditambahkan untuk meningkatkan daya hantar listrik lelehan BeCl2. Selain itu, berilium juga dapat dibuat melalui reduksi garam fluoridanya oleh logam magnesium.
⎯C→MgF2() + Be(s)°BeF2() + Mg()⎯9⎯50
Berilium merupakan logam mahal. Ini disebabkan manfaatnya tinggi. Jika sejumlah kecil tembaga ditambahkan ke dalam berilium, akan menghasilkan paduan yang kerasnya sama dengan baja. Adapun, barium dihasilkan melalui reduksi oksidanya oleh aluminium. Walaupun stronsium sangat sedikit digunakan secara komersial, stronsium dapat diproduksi melalui proses yang serupa.
0 komentar:
Posting Komentar