Unsur-unsur golongan IA (kecuali hidrogen) disebut logam alkali. Unsur-unsur golongan IIA disebut logam alkali tanah. Kata “alkali” berasal dari bahasa Arab, al-qaly, yaitu abu yang dalam air bersifat basa. Oleh karena logam-logam golongan IA dan IIA umumnya jika dilarutkan dalam air membentuk larutan basa, maka disebut logam alkali dan alkali tanah. Sebutan alkali tanah untuk logam golongan IIA dikarenakan logam-logam tersebut umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa sukar larut di dalam tanah. Logam alkali dan alkali tanah bersifat sangat reaktif sehingga selalu ditemukan di alam dalam bentuk senyawanya, meskipun logam alkali tanah tidak sereaktif logam alkali.
Logam AlkaliUnsur-unsur golongan IA terdiri dari hidrogen (H), litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Unsur-unsur ini kecuali hidrogen, dikenal sebagai logam alkali.
Keberadaan Logam Alkali di Alam
Konfigurasi elektron valensi logam alkali adalah ns1. Oleh karena itu, atom logam alkali cenderung mudah melepaskan sebuah elektron membentuk ion bermuatan +1 dengan konfigurasi elektron stabil gas mulia. Hal tersebut juga dapat dilihat dari energi ionisasinya yang relatif rendah. Selain itu, perbedaan energi ionisasi pertama dan kedua juga sangat besar. Secara umum, keteraturan sifat dari Li ke Fr, yaitu:
Titik leleh, titik didih, dan kekerasan logam alkali tergolong relatif rendah. Dari Li ke Fr, titik leleh, titik didih, dan daya hantar listrik dan panas semakin menurun, kecuali daya hantar listrik dan panas pada logam Na dan K justru bertambah. Hal ini terkait dengan ikatan logam pada logam alkali. Semakin banyak elektron yang terlibat pada pembentukan ikatan logam, semakin kuat ikatan; semakin besar jari-jari atom, semakin lemah ikatan. Pada atom Na dan K elektron cenderung lebih mudah bergerak bebas.
Sifat kimiaLogam alkali bersifat sangat reaktif, sebagaimana terlihat dari energi ionisasinya yang relatif rendah. Kereaktifan logam alkali meningkat dari Li ke Fr, begitu juga dengan sifat reduktor yang semakin kuat. Hampir senyawa logam alkali bersifat ionik dan mudah larut dalam air.
Semua logam alkali bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Li bereaksi agak pelan; Na bereaksi hebat dengan percikan api; K, Rb, dan Cs meledak jika dimasukkan dalam air. Oleh karena reaksi tersebut sangat eksoterm, gas hidrogen yang terbentuk akan langsung terbakar.
2L(s) + 2H2O(l) → 2LOH(aq) + H2(g) (L = logam alkali)
Jika dipanaskan, logam alkali dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa ionik alkali hidrida.
2L(s) + 2H2(g) → 2LH(s) (L = logam alkali)
Logam alkali dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, peroksida, ataupun superoksida. Dalam jumlah oksigen terbatas umumnya terbentuk oksida.
4L(s) + O2(g) → 2L2O(s) (L = logam alkali)
Namun, jika oksigen berlebihan, Na dapat membentuk peroksida, sedangkan K, Rb, dan Cs dapat membentuk superoksida.
2Na(s) + O2(g) → 2Na2O2(s)
K(s) + O2(g) → KO2(s)
Logam alkali bereaksi dengan halogen (F2, Cl2, Br2, I2) membentuk senyawa garam halida.
2L(s) + X2 → 2LX(s) (L = logam alkali; X = halogen)
Warna nyalaKetika dipanaskan dengan suhu tinggi, setiap unsur akan memancarkan radiasi elektromagnetik yang khas. Hal ini terjadi akibat elektron pada atom unsur mengalami eksitasi atau perpindahan ke tingkat energi yang lebih tinggi, dan ketika elektron tersebut kembali ke tingkat energi semula diikuti pancaran foton. Keunikan spektrum radiasi elektromagnetik tersebut dapat digunakan untuk mengenali suatu unsur.
Pada pembakaran unsur atau senyawa logam alkali pada nyala api, elektron pada atom setiap unsur logam alkali akan tereksitasi dan menghasilkan warna nyala yang khas.
Unsur-unsur golongan IIA yang dikenal sebagai logam alkali tanah terdiri berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra).
Keberadaan Logam Alkali Tanah di Alam
Konfigurasi elektron valensi logam alkali tanah adalah ns2. Atom logam alkali tanah juga cenderung mudah melepaskan sepasang elektron membentuk ion bermuatan +2 dengan konfigurasi elektron stabil gas mulia. Namun, energi ionisasinya lebih tinggi dibanding logam alkali karena jari-jari atomnya lebih kecil dan elektron valensinya lebih banyak. Secara umum, keteraturan sifat dari Be ke Ba, yaitu:
Dari Be ke Ba, titik leleh, titik didih, dan daya hantar listrik dan panas cenderung menurun. Jika dibandingkan dengan logam alkali seperiode, titik leleh dan sifat-sifat fisis lainnya seperti rapatan dan kekerasan dari logam alkali tanah lebih besar.
Sifat kimiaSifat kimia logam alkali tanah hampir sama dengan logam alkali, tetapi logam alkali tanah tidak sereaktif logam alkali seperiode. Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari Be ke Ba. Nilai potensial standar logam alkali tanah menunjukkan bahwa logam alkali tanah merupakan reduktor yang cukup kuat, bahkan Ca, Sr, dan Ba mempunyai daya reduksi yang lebih kuat dari Na.
Ca, Sr, dan Ba bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Magnesium bereaksi sangat lambat dengan air dingin. Berilium tidak bereaksi dengan air.
M(s) + 2H2O(l) → M(OH)2(aq) + H2(g) (M = Mg, Ca, Sr, Ba)
Jika dipanaskan, logam alkali tanah dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa ionik alkali hidrida.
M(s) + 2H2(g) → MH2(s) (M = Mg, Ca, Sr, Ba)
Logam alkali tanah bereaksi dengan halogen membentuk senyawa garam halida.
M(s) + X2 → MX2(s) (M = logam alkali tanah; X = halogen)
Jika dipanaskan, logam alkali tanah dapat bereaksi dengan nitrogen dan oksigen di udara membentuk nitrida dan oksida.
3M(s) + N2(g) → M3N2(s)
2M(s) + O2(g) → 2MO(s) (M = logam alkali tanah)
Warna nyalaLogam alkali tanah juga mempunyai warna nyala yang khas sebagaimana logam-logam alkali.
Sebagian besar senyawa-senyawa logam alkali tanah memiliki kelarutan yang kecil atau sukar larut dalam air. Hal ini membedakannya dari senyawa logam alkali yang umumnya mudah larut dalam air. Berdasarkan data tetapan hasil kali kelarutan (Ksp), kecenderungan periodik dari kelarutan senyawa-senyawa logam alkali tanah, yaitu:
Keteraturan yang tampak pada unsur-unsur logam alkali dari urutan atas ke bawah golongan adalah …
a. kerapatan semakin kecilb. jari-jari logam semakin kecilc. jari-jari ionik semakin kecild. titik didih semakin kecile. kekerasan semakin besar
Jawab: D
Dari atas ke bawah golongan jari-jari atom logam alkali semakin kecil sehingga ikatan logamnya juga semakin lemah. Akibatnya, sifat fisis seperti titik didih, titik leleh, dan kekerasan juga semakin rendah.
Contoh Soal 2:Logam alkali tanah berikut yang tidak menghasilkan gas hidrogen jika bereaksi dengan air adalah …
a. bariumb. stronsiumc. magnesiumd. kalsiume. berilium
Jawab: E
Berilium tidak bereaksi dengan air.
Contoh Soal 3:Senyawa sulfat dari logam alkali tanah berikut yang paling mudah larut adalah …
a. BaSO4b. MgSO4c. CaSO4d. SrSO4e. RaSO4
Jawab: B
Kelarutan senyawa sulfat dari logam alkali tanah menurun dari atas ke bawah golongan.
Referensi
Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2008. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XII Jilid 3. Jakarta: EsisPetrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.Purba, Michael. 2007. Kimia 3A untuk SMA Kelas XII. Jakarta: ErlanggaRetnowati, Priscilla. 2006. SeribuPena Kimia SMA Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Erlangga
Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.Alumni Kimia FMIPA UI
Materi StudioBelajar.com lainnya:
KIMIA UNSUR : Cara Menghafalkan Sifat Alkali (Golongan IA) dan Alkali Tanah (Golongan IIA)
Source : https://www.studiobelajar.com/logam-alkali-dan-alkali-tanah/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar