BAB I
ALKALI TANAH
Ø DEFINISI
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 kerak bumi.
Tiap logam memiliki konfigurasi 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.
Ø Unsur–unsur logam alkali tanah
Berilium
Kalsium
Stronsium Barium Magnesium
Ø SIFAT-SIFAT
PERIODIK UNSUR
ü
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.ü 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.
ü 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< EI 2 < EI 3. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), EI semakin kecil karena jari-jari atom bertambah sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil. Akibatnya elektron terluar semakin mudah untuk dilepaskan. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), EI semakin besar karena jari-jari atom semakin kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar. Akibatnya elektron terluar semakin sulit untuk dilepaskan.
ü 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.
ü 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.
ü 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.
ü 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).
Ø Sifat umum logam Alkali Tanah
1. 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.2. 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+.
3. 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.
4. Berilium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan berilium dalam berikatan cenderung membentuk ikatan kovalen.
5. 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.
6. Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali tanah pada suhu ruangan.
Ø Sifat-Sifat Unsur Logam Alkali Tanah
Kalsium,
stronsium, barium, dan radium membentuk senyawa ion bermuatan +2. Magnesium
kadang-kadang bersifat kovalen dan berilium lebih dominan kovalen. Sifat-sifat
golongan alkali tanah ditunjukkan pada Tabel berikut
Sifat - Sifat
|
Be
|
Mg
|
Ca
|
Sr
|
Ba
|
Titik leleh (°C)
|
1.278
|
649
|
839
|
769
|
725
|
Titik didih (°C)
|
2.970
|
1.090
|
1.181
|
1.381
|
1.610
|
Massa jenis (g cm-³)
|
1,85
|
1,74
|
1,54
|
2,6
|
3,51
|
Keelektronegatifan
|
1,5
|
1,2
|
1,0
|
1,0
|
0,9
|
Jari-jari ion ( )
|
0,89
|
1.36
|
1,74
|
1,92
|
1,98
|
Potensial reduksi standar (V)
|
-1,70
|
12,38
|
-2,76
|
-2,89
|
-2,90
|
Sifat-Sifat
Fisika dan Kimia Unsur-Unsur Golongan Alkali Tanah
Kekerasan
logam alkali tanah berkurang dari atas ke bawah akibat kekuatan ikatan
antaratom menurun. Hal ini disebabkan jarak antaratom pada logam alkali tanah
bertambah panjang. Berilium merupakan logam berwarna abu dan kekerasannya mirip
dengan besi, serta cukup kuat untuk menggores kaca. Logam alkali tanah yang
lain umumnya berwarna perak dan lebih lunak dari berilium, tetapi lebih keras
jika dibandingkan dengan logam alkali.
Titik
leleh dan titik didih logam alkali menurun dari atas ke bawah dalam sistem
periodik. Hal ini disebabkan oleh jari-jari atom yang bertambah panjang. Energi
ionisasi kedua dari unsur-unsur golongan IIA relatif rendah sehingga mudah
membentuk kation +2. Akibatnya, unsurunsur cukup reaktif. Kereaktifan logam
alkali meningkat dari atas ke
bawah
dalam sistem periodik. Pada suhu kamar, berilium tidak bereaksi dengan air,
magnesium bereaksi agak lambat dengan air, tetapi lebih cepat dengan uap air.
Adapun kalsium dan logam alkali tanah yang di bawahnya bereaksi dengan air pada
suhu kamar. Reaksinya:
Ca(s)
+ 2H2O() ⎯⎯→ Ca(OH)2(aq) + H2(g)
Logam
alkali tanah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida. Barium dapat membentuk
peroksida. Barium peroksida terbentuk pada suhu rendah dan terurai menjadi
oksida pada 700°C. Kalsium, stronsium, dan barium bereaksi dengan hidrogen
membentuk logam hidrida. Adapun magnesium dapat bereaksi dengan hidrogen pada
tekanan tinggi dengan bantuan katalis MgI2.
Ca(s)
+ H2(g) ⎯⎯→ CaH2(s)
Mg(s)
+ H2(g) ⎯Ä⎯M⎯gI2⎯→MgH2(s)
Semua
unsur alkali tanah bereaksi langsung dengan halogen membentuk halida, dengan
nitrogen dapat membentuk nitrida pada suhu tinggi, misalnya magnesium nitrida:
Mg(s)
+ N2(g)⎯⎯→Mg3N2(s)
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.
Ø GOLONGAN
ALKALI TANAH (Magnesium dan Kalsium)
1. Magnesium (Mg)12 natrium ← magnesium → aluminium
Be
↑
Mg
↓
Ca
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”.
Informasi Dasar
Nama:
Magnesium
Simbol: Mg
Atom Nomor: 12
Massa Atom: 24,305 amu
Titikleleh: 650,0 ° C (923,15 K, 1202,0 ° F)
Titik didih: 1107,0 ° C (1380,15 K, 2024,6 ° F)
Jumlah Proton / Elektron: 12
Jumlah Neutron: 12
Klasifikasi: Alkali Tanah
Struktur kristal: Hexagonal
Massa jenis @ 293 K: 1,738 g/cm3
Warna: keabu-abuan
Simbol: Mg
Atom Nomor: 12
Massa Atom: 24,305 amu
Titikleleh: 650,0 ° C (923,15 K, 1202,0 ° F)
Titik didih: 1107,0 ° C (1380,15 K, 2024,6 ° F)
Jumlah Proton / Elektron: 12
Jumlah Neutron: 12
Klasifikasi: Alkali Tanah
Struktur kristal: Hexagonal
Massa jenis @ 293 K: 1,738 g/cm3
Warna: keabu-abuan
Struktur atom
Energi
Tingkat Pertama: 2
Kedua Energi Level: 8
Ketiga Energi Level: 2
Kedua Energi Level: 8
Ketiga Energi Level: 2
Fakta Tanggal Penemuan: 1808
Penemu: Sir Humphrey Davy
Nama Asal: Magnesia (Kota)
Penggunaan: pesawat, rudal
Diperoleh dari: air laut
Penemu: Sir Humphrey Davy
Nama Asal: Magnesia (Kota)
Penggunaan: pesawat, rudal
Diperoleh dari: air laut
2. Ca (Kalsium)
20 kalium ← kalsium → skandium
Mg
↑
Ca
↓
Sr
Kalsium adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung, dan pergerakan otot.
ü Berikut beberapa manfaat kalsium bagi manusia:
• Mengaktifkan saraf
• Melancarkan peredaran darah
• Melenturkan otot
• Menormalkan tekanan darah
• Menyeimbangkan tingkat keasaman darah
• Menjaga keseimbangan cairan tubuh
• Mencegah osteoporosis (keropos tulang)
• Mencegah penyakit jantung
• Menurunkan resiko kanker usus
• Mengatasi kram, sakit pinggang, wasir, dan reumatik
• Mengatasi keluhan saat haid dan menopause
• Meminimalkan penyusutan tulang selama hamil dan menyusui
• Membantu mineralisasi gigi dan mencegah pendarahan akar gigi
• Mengatasi kering dan pecah-pecah pada kulit kaki dan tangan
• Memulihkan gairah seks yang menurun/melemah
• Mengatasi kencing manis (mengaktifkan pankreas)
Setelah umur 20 tahun, tubuh manusia akan mulai mengalami kekurangan kalsium sebanyak 1% per tahun. Dan setelah umur 50 tahun, jumlah kandungan kalsium dalam tubuh akan menyusut sebanyak 30%. Kehilangan akan mencapai 50% ketika mencapai umur 70 tahun dan seterusnya mengalami masalah kekurangan kalsium. Gejala awal kekurangan kalsium adalah seperti lesu, banyak keringat, gelisah, sesak napas, menurunnya daya tahan tubuh, kurang nafsu makan, sembelit, berak-berak, insomnia, kram, dsb.
Informasi dasar
Nama:
Kalsium
Simbol: Ca
Atom Nomor: 20
Massa Atom: 40,078 amu
Titik Leleh: 839,0 ° C (1112,15 K, 1542,2 ° F)
Titik didih: 1484,0 ° C (1757,15 K, 2703,2 ° F)
Jumlah Proton / Elektron: 20
Jumlah Neutron: 20
Klasifikasi: Alkali Tanah
Struktur Kristal: Kubus
Massa jenis @ 293 K: 1.55 g/cm3
Warna: Silver
Simbol: Ca
Atom Nomor: 20
Massa Atom: 40,078 amu
Titik Leleh: 839,0 ° C (1112,15 K, 1542,2 ° F)
Titik didih: 1484,0 ° C (1757,15 K, 2703,2 ° F)
Jumlah Proton / Elektron: 20
Jumlah Neutron: 20
Klasifikasi: Alkali Tanah
Struktur Kristal: Kubus
Massa jenis @ 293 K: 1.55 g/cm3
Warna: Silver
Struktur atom
Energi
Tingkat Pertama: 2
Kedua Energi Level: 8
Ketiga Energi Level: 8
Keempat Energi Level: 2
Kedua Energi Level: 8
Ketiga Energi Level: 8
Keempat Energi Level: 2
Fakta
Tanggal
penemuan: 1808
Penemu: Sir Humphrey Davy
Nama Asal: Dari kata latin calcis (jeruk nipis)
Penggunaan: bentuk-bentuk kehidupan untuk tulang dan kerang
Diperoleh Dari: kapur, batu gamping, marmer. 3,5% dari kerak
Penemu: Sir Humphrey Davy
Nama Asal: Dari kata latin calcis (jeruk nipis)
Penggunaan: bentuk-bentuk kehidupan untuk tulang dan kerang
Diperoleh Dari: kapur, batu gamping, marmer. 3,5% dari kerak
3. REAKSI-REAKSI LOGAM ALKALI TANAH
A. Reaksi Logam Alkali Tanah dengan Air
Magnesium dengan air
dapat
bereaksi dalam keadaan
panas.
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)
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
4. 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.
1. Ekstraksi Magnesium (Mg)
Ø Metode
Reduksi
Untuk
mendapatkan magnesium, kita dapat mengekstraksinya dari dolomite [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
Ø Metode
Elektrolisis
Selain
dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air
alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi :CaO + H2O à Ca2+ + 2OH-
Mg2+ + 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-
2. Ekstraksi Kalsium (Ca)
Metode Elektrolisis
Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi :
CaCO3 + 2HCl à CaCl2 + H2O + CO2
Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :
Katode : Ca2+ + 2e- à Ca
Anode : 2Cl- à Cl2 + 2e-
b. Metode Reduksi
Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl2¬ oleh Na. Reduksi CaO oleh Al.
6CaO + 2Al à 3 Ca + Ca3Al2O6
Reduksi CaCl2 oleh Na
CaCl2 + 2 Na à Ca + 2NaCl
5. KEBERADAAN DI ALAM
Logam alkali tanah memiliki sifat yang reaktif sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya. Berikut keberadaan senyawa yang mengandung logam alkali.
2. Magnesium. Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl2], Senyawa Karbonat [MgCO3], Dolomit [MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit [MgSO4.7H2O].
3. Kalsium. Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa karbonat [CaCO3], Senyawa Fospat [CaPO4], Senyawa Sulfat [CaSO4], Senyawa Fourida [CaF].
6. 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:
CaCO3(s)⎯Ä⎯→CaO(s) + CO2(g)
Penambahan
CaO ke dalam air laut dapat mengendapkan magnesium menjadi hidroksidanya:
Mg2+(aq)
+ CaO(s) + H2O()⎯⎯→ Mg(OH)2(s) + Ca2+(aq)
Selanjutnya,
Mg(OH)2 disaring dan diolah dengan asam klorida menjadi magnesium klorida.
Mg(OH)2(s)
+ 2HCl(aq) ⎯⎯→ MgCl2(aq) + 2H2O()
Setelah
kering, garam MgCl2 dilelehkan dan dielektrolisis:
MgCl2() ⎯E⎯lek⎯troli⎯sis 1⎯.700⎯° → Mg() + Cl2(g)
1. Magnesium (Mg)
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.
2Mg(s)
+ O2(g) ⎯⎯→ 2MgO(s) + Cahaya
Magnesium
digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu
blitz.Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karena senyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.
Senyawa Mg(OH)2 digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencegah terjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.
Mirip dengan Berilium yang membuat campuran logam semakin kuat dan ringan sehingga bisa digunakan pada alat alat rumah tangga.
2. Kalsium (Ca)
Kulit kerang/tiram
merupakan sumber kalsium.
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.
3CaO(s)
+ 2Al() ⎯1⎯.200⎯° ⎯→3Ca(g)
+ Al2O3(s)
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.
ThO2(s)
+ 2Ca()⎯1⎯.000⎯° ⎯→Th(s)
+ 2CaO(s)
Kalsium
digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan plastik.Senyawa CaSO4 digunakan untuk membuat gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.
Senyawa CaCO3 biasa digunakan untuk bahan bangunan seperti komponen semen dan cat tembok. Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.
Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator, dapat juga mengeringkan gas dan mengikat Karbondioksida pada cerobong asap.
Ca(OH)2 digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan juga sebagai sumber basa yang harganya relatif murah.
Kalsium Karbida (CaC2) disaebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk pengelasan.
Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.
7. 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
Senyawa
|
Kegunaan
|
MgO
|
Bata tahan api
(Tungku), dan makanan hewan
|
Mg(OH)2
|
Sumber Magnesium
untuk logam dan senyawa, susu magnesia
|
MgSO4.7H2O
|
Pupuk, Obat-obatan
(Analgesik), dan pabrik pencelupan
|
CaO
|
Pabrik Baja, dan
pengolahan air
|
CaCO3
|
Mortar
|
CaSO4
|
Lapisan kertas,
pengisi dan antasid.
|
Ca(11PO4)2
|
Plester, dinding
semen dan pupuk
|
BaSO3
|
Pigmen cat, minyak,
dan penggiling lumpur
|
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
I.
PENUTUPAN
III.I. KESIMPULAN
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.
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.
III.II. SARAN
Sebaiknya
kita sebagai mahasiswa tidak hanya mempelajari golongan alkali tanah hanya
dibuku saja, akan lebih baik apabila kita juga bisa langsung belajar dari alam
dan mengaplikasikan serta mengaitkannya dengan ilmu yang ada.
I.
LAMPIRAN
IV.I.
DAFTAR PUSTAKA
Purba, Michael. 2003. Kimia
2000 Untuk SMU Kelas 3. Jakarta : Erlangga
Balai Pustaka
Jakarta.1997. Jendela Iptek Kimia. Jakarta : Balai Pustaka
Keenan. Kleinferter.
Wood. 1993. Kimia untuk Universitas. Jakarta : Erlangga.
Prabawa, Hadi.
Jayaprana, Sandya. 1997. ILMU KIMIA untuk SMU. Jakarta : Erlangga.
Dorin, Henry. 1987. Chemistry
The Study of Matter. USA: Allyn & Balcon
Nahadi. 2007. Intisari
Kimia SMA. Bandung : Pustaka Setia. www.scribd.com
www.scribd.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar