LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM KIMIA

LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH

OLEH  :

CANDRA PUSPITA R.

21/ XII IPA 1

SMA NEGERI 1 MLATI

Cebongan, Tlogoadi, Mlati, Sleman

2011/2012

I.    Judul Percobaan:

Logam Alkali dan Alkali Tanah

II.   Standart Kompetensi:

Memahami karakteristik unsur-unsur penting terdapatnya di ala, pembuatan dan kegunaaanya.

III. Kompetensi Dasar

a.    Mengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur utama dan transisi di alam dan produk yang mengandung unsur tersebut.

b.    Mendeskripsikan kecendereungan sifat fisik dan kimia unsur utama dan unsur transisi (titik didih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, kereaktifan dan sifat khusus lainnya)

c.    Menjelaskan manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur-unsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari.

d.    Mendeskripsikan unsur-uinsur radioaktif dari segi sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia, kegunaanya dan bahayanya.

IV.          Tujuan percobaan:

Mengetahui warna khas dari senyawa logam tertentu.

V.  Dasar  teori :

a.    Alkal

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.

Ø  Logam Alkali sangat reaktif, karena itu harus disimpan dalam minyak.

Ø   Sifat yang umum dimiliki oleh logam alkali adalah sebagai konduktor panas yang baik, titik didih tinggi, permukaan berwarna abu-abu keperakan.

Ø  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:

Ø  Titik leleh dan titik didih menurun

Ø  Unsur lebih reaktif

Ø  Ukuran Atom membesar (jari-jari makin besar)

Ø  Densitas meningkat proportional dengan meningkatnya massa atom.

Ø  Kekerasan menurun

Ø  Jika dipanaskan diatas nyala api memberikan warna yang spesifik. Litium – merah, natrium – kuning, Kalium – lila/ungu, Cesium – biru.

b.    Alkali Tanah

Logam golongan 2 dari berilium Be, sampai radium, Ra, disebut juga logam-logam alkali tanah.

Sifat-sifat alkali tanah:

Ø  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)

Ø  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)

Ba(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)

Ø  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)

Ø  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)

Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah

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

Ø  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.

Ø  Kalsium

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.

Ø  Stronsium

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.

Ø  Barium

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.

Ø  Kalium

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.

Ø  Natrium

Natrium atau sodium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Na dan nomor atom 11. Natrium adalah logam reaktif yang lunak, keperakan, dan seperti lilin, yang termasuk ke logam alkali yang banyak terdapat dalam senyawa alam (terutama halite). Dia sangat reaktif, apinya berwarna kuning, beroksidasi dalam udara, dan bereaksi kuat dengan air, sehingga harus disimpan dalam minyak. Karena sangat reaktif, natrium hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur murni.

VI.Alat dan Bahan

1.    Alat

a.    Cawan porselin

b.    Spitus

c.    Korek api

d.    spatula

2.    Bahan

a.    Kristal NaCl

b.    KCl

c.    CaCl₂

d.    BaCl₂

e.    SrCl₂

f.     Spiritus

VII.  Cara Kerja

1.    Siapkan cawan porselin yang bersih dan kering, kemudian masukkan kedalamnya ±10 tetes spiritus.

2.    Bakarlah spiritus tersebut, amati dan catat warna nyala spiruts yang dibakar.

3.    Masukkan ± 10 tetes spiritus dalam cawan porselin dan bakarlah, sambil tambahkan 1 spatula kristal NaCl, amati dan catat perubahan warna nyalanya.

4.    Bersihkan cawan porselin, ulangi langkah percobaan no.3 dan mengganti NaCl dengan berturut-turut : KCl, CaCl₂, BaCl₂ dan SrCl₂,amati warna nyala dan catat dalam lembar pengamatan.

VIII.        HASIL PENGAMATAN

No	Senyawa	Namanya	Ion pembentuk	Warna nyala	Logam
1	CH₃OH	Spiritus	CH₃⁺ + OHˉ	Biru	_
2	NaCl	Natrium klorida	Na⁺ + Clˉ	Kuning	Na
3	KCl	Kalium klorida	K⁺ + Clˉ	Ungu	K
4	CaCl₂	Kalsium klorida	Ca²⁺ + 2Clˉ	Merah tela	Ca
5	BaCl₂	Barium klorida	Ba²⁺ + 2Clˉ	Kuning	Ba
6	SrCl₂	Strontium klorida	Sr²⁺ + 2Clˉ	Merah bata	Sr

1.    Warna nyala spiritus yang dibakar adalah biru.

2.    Berdasarkan percobaan indentifikasi logam dengan warna nyala maka untuk logam Na warnanya kuning Ca warnanya Merah tela Sr warnanya merah bata K warnanya ungu Ba warnanya kuning.

3.    Konfigurasi elektron

a.    ₁₁Na           = [He] 2s¹       golongan I A periode 3

b.    ₁₉K             = [ Ar ] 4s¹      golongan I A periode 4

c.    ₂₀Ca          =[Ar] 4s²         golongan II A periode 4

d.    ₅₆Ba          =[Xe] 6s²        golongan II A periode 6

e.    ₃₈Sr           =[Kr] 5s²         golongan II A periode 5

4.    Persamaan reaksi pembakaran Mg di udara.

Mg_(s) + O₂_{(g) →} MgO_(s)

Mg_(s) + N₂_{(g) →} Mg₃N₂_(s)

5.    Hasil pembakaran diteteskan 5 tetes air dan ditambahkan 3 tetes indikator PP akan berwarna merah yang menandakan larutan bersifat basa.

Mg_(s) + O₂_{(g) →} MgO_(s) + H₂O> Mg(OH)₂_(aq)

Hasil pembakaran diteteskan 5 tetes air dan ditambahkan 3 tetes indikator PP akan berwarna merah yang menandakan larutan bersifat basa.

Mg_(s) + N₂_{(g) →} Mg₃N₂_(s) + H₂O> Mg(OH)₂ ₊ NH₃

6.    Jumlah orbital :

a.      ₁₁Na           5 orbital penuh         1 setengah penuh   8 orbital kosong

b.      ₂₅Mn         12 orbital penuh       1 setengah penuh   16 orbital kosong

c.       ₂₉Cu          14 orbital penuh       1 setengah penuh   15 orbital kosong

d.      ₃₈Sr           19  orbital penuh      0 setengah penuh   27  orbital kosong

IX.          Kesimpulan

Senyawa		Warna nyala
CH₃OH		Biru
NaCl		Kuning
KCl		Ungu
CaCl₂		Merah tela
BaCl₂		Kuning
SrCl₂		Merah bata