LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH ~ MATERI DAN SOAL IPA UNTUK SMA

BEBERAPA GOLONGAN UNSUR DALAM SISTEM PERIODIK

LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH
Logam alkali adalah unsur-unsur golongan IA (kecuali hidrogen), yaitu lithium, natrium, kalium, rubidium, sesium dan fransium. Kata alkali berasal dari bahasa arab yang berarti abu. Air abu bersifat basa. Oleh karena logam-logam golongan IA membentuk basa-basa kuat, maka disebut logam alkali.
Logam alkali tanah meliputi berilium, magnesium, kalsium,strontium, barium dan radium. Dalam sistem periodik, keenam unsur terletak pada golongan IIA. Logam alkali tanah juga membentuk basa, tetapi lebih lemah dari logam alkali. Berbeda dengan golongan IA, senyawa dari golongan IIA banyak yang sukar larut dalam air. Unsur-unsur golongan IIA umumnya ditemukan dlam tanah berupa senyawa tak larut. Oleh karena itu disebut logam alkali tanah (alkali earth metal)

Kecenderungan Sifat ogam Alkali

Sifat-sifat logam alkali berubah sesuai dengan peubahan nomor atomnya.
Logam alkali adalah logam sangat reaktif, bereaksi hebat dengan air, oksigen, hidrogen, halogen dan belerang. Untuk mengamati reaksi logam alkali dengan air lakukan kegiatn sebagai berikut :

Reaksi Logam Natrium dan Kalium dengan Air.
Pada kegiatan ini akan dipelajari reaksi logam natrium dengan air.
a. Alat dan Bahan

Alat dan Bahan	Ukuran/Satuan	Jumlah
Gelas kimia Cawan petri Tang besi Pisau Kertas saring Logam natrium Logam kalium Larutan fenolftalein air	250 mL Diameter 6 – 8 cm - - - - - - -	2 2 1 1 2 helai ± 1 cm³ ± 1 cm³ ± 1 mL seperlunya

b. Cara Kerja
1) isi gelas kimia dengan air kira-kira dua pertiga bagian, tambah 2-3 tetes larutan fenolftalein. Catat apa yang terjadi.
2) Jepit dengan tang besi dan angkat logam natrium dari botol penyimpanan. Dengan menggunakan kertas saring, serap minyak tanah dari permukaan logam itu. Amati penampilan logam dan catat. Iris logam tersebut dengan pisau yang kering, amati permukaan irisan itu dan catat penampilannya.
3) Potong logam natrium sebesar kacang hijau. Dengan menggunakan tang besi, masukkan potongan logan natrium kedalam gelas kimia berisi air dan fenolfkaten, segera tutup gelas kimia itu dengan cawan petri. Perhatikan dan catat apa yang terjadi.
4) Ulangi prosedur 1 sampai 3 di atas dengan menggunakan logam kalium

c. Hasil Percobaan.
1. Warna + fenolftalein :................................................................................................................
2. Penampilan log:am sebelun diiris
Natrium   :..................................................................................................................................
    Kalium    :..................................................................................................................................
3. Penampilan irisan :
    Natrium   :..................................................................................................................................
    Kalium    :..................................................................................................................................
4. Perubahan yang terjadi setelah logam dimasukkan ke dalam air
Natrium   :..................................................................................................................................
    Kalium    :..................................................................................................................................

d. Pertanyaan
1) zat apakah yang terbentuk pada reaksi logam natrium atau kalium dengan air ?
2) Tulislah persamaan reaksi logam natrium dan kalium dengan air!
3) Apakah reaksi natrium atau kalium dengan air endoterm atau eksoterm ? Jelaskan
4). Manakah logam yang lebih reaktif, natrium atau kalium ? Jelaskan !

Pada kegiatan di atas dipelajari reaksi logam natrium dan kalium dengan air. Kita dapat melihat bahwa natrium dan kalium bereaksi hebat dengan air. Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan :
1) Logan natrium dan kalium relatif lunak, kira-kira sekeras gabus atau karet penghapus, mudah dikerat dengn pisau
2) Berwarna putih keperakan dengan kilap logam yang khas. Akan tetapi permukaan yang baru diiris segera menjadi buram karena bereaksi dengan udara.
3) Natrium dan kalium mengapung di atas air. Hal ini disebabkan bahwa massa jenis logam itu lebih kecil daripada air.
4) Reaksi logam natrium dan kalium dengan air bersifat eksoterm. Kalor reaksinya menyebabkan logam natrium dan kalium yang belum bereaksi mencair. Hal ini menunjukkan bahwa titik cair logam itu relatif rendah.
Beberapa Data Fisis Logam Alkali

Sifat	Lithium	Natrium	Kalium	Rubidium	Sesium
Nomor atom Konfigurasi electron Jari-jari atom A^o Jari-jari ion (M+), A^o Titik cair, ^oC Titik didih, ^oC Rapatan g/cm³ Energy pengionan (tingkat pertama), kJ/mol (tingkat kedua ), kJ/mol Keelektronegatifan (skala pauling) Kekerasan (skala Mohs)^a Daya hantar listrik relative ^b Warna nyala Potensi reduksi standar (volt), M⁺ + e ----> M	3 (He) 2S¹ 1,52 0.60 181 1347 0,53 520 7298 1,0 0,6 17,4 Merah tua 3,04	11 (Ne)3S¹ 1.86 0,95 97,8 883 0,97 496 4562 0,9 0,4 35,2 Kuning 2,71	19 (Ar)4s¹ 2,31 1,33 63,6 774 0,86 419 3051 0,8 0,5 23,1 Ungu 2,92	37 (Kr)5s¹ 2,44 1,48 38,9 688 1,53 403 2632 0,8 0,3 13,0 Merah biru 2,92	55 (Xe) 6s¹ 2,62 1,68 28,4 678 1,88 376 2420 0,7 0,3 8,1 Biru 2,92

5) Reaksi natrium dan kalium dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Persamaan reaksinnya sebagai berikut:

2Na (s) + 2H₂O (l) ----> 2NaOH (aq) + H₂(g)

2K (s) + 2H₂O (l) ----> 2KOH (aq) + H₂ (g)

6) Kalium lebih reaktif daripada natrium

Kereaktifan logam alakli berkaitan dengan elektron valensi yang hanya berjumlah satu serta jari-jari atom yang relatif besar. Akibatnya, logam alkali mudah melepaskan elektronvalensinya (mempunyai energi pengion yang kecil) membentuk kation bermuatan +1. Senyawa logam alkali bersifat ionnik dan mudah larut dalam air. Kereaktifan logam alkali bertambah besar sesuai dengan bertambahnya jari-jari atomnya. Jadi, dari litium ke fransium makin reaktif.
Seperti terlihat pada tabel di atas, kecenderungan sifat logam alkali sangat beraturan. Dari atas ke bawah, jari-jari atom, dan massa jenis (rapatan) bertambah, sedangkan titik cair dan titik didihnya berkurang. Sementara itu, energi pengionan dan keelektronegatifan berkurang. Potensial elektrode (besaran yang menggambarkan daya reduksi dalam larutan), dari atas ke bawah cenderung bertambah, kecuali lithium. Lithium ternyata mempunyai potensial elektrode yang paling besar. Hal ini merupakan penyimpangan sebagaimana sering diperlihatkan oleh unsur-unsur periode kedua. Penyimpangan ini dikaitkan dengan kecilnya volume atom unsur periode kedua tersebut.

Sifat-sifat kimia atau reakis-reaksi logam alkali juga sangat bersamaan. Berikut ini beberapa reaksi logam Alkali:
a. Reaksi dengan air.

2L(s) + 2H₂O (l) ------> 2LOH (aq) + H₂ (s) (L = logam alkali)
Jangan sekali-kali memegang logam alkali, karena logam itu dapat bereaksi dengan air pada tangan yang dapat menimbulkan api atau ledakan.

b. Reaksi dengan Hidrogen

Dengan hydrogen membentuk hidrida, suatu senyawa ion yang hidrogennya mempunyai bilangan oksidasi -1

2L (s) + H₂ (g) ------> 2LH (s)

c. Reaksi dengan Oksigen

Logam alkali terbakar dalam oksigen membentuk oksida, peroksida atau superoksida. Dari litium ke sesium, daya ikat terhadap oksigen meningkat. Litium membentuk oksida biasa, suatu senyawa ion yang mengandung ion O^2- (bilangan oksidasi oksigen = -2)

4Li (s) + O₂ (g) ----> 2Li₂O(s)

Natrium membentuk peroksida, suatu senyawa ion yang mengandung ion O22- (bilangan oksidasi oksigen = -1)

2Na (s) + O₂ (g) ------> Na₂O₂ (s)

Kalium, rubidium dan sesium membentuk superoksida suatu senyawa ion yang mengandung ion O2- (bilangan oksidasi oksigen = - ½ ).

K (s) + O₂ (g) -----> KO₂ (s)

Oleh karena sangat mudah bereaksi dengan air dan oksigen, maka logam alkali biasanya disimpan dalam cairan yang inert seperti minyak tanah (kerosin) atau bahan dalam botol yang diisolasi. Walaupun demikian, permukaan logam itu sedikit bereaksi juga. Logam kalium yang telah disimpan lama akan ditutupi oleh lapisan peroksida. Bila logam kalium seperti itu dipotong dapat menimbulkan ledakan, karena mata pisau dapat menekan lapisan peroksida sehingga masuk ke dalam lapisan kalium dan menimbulkan reaksi eksoterm.

KO₂ (s) + 3K (s) ------> 2K₂O (s)

Kalor yang dibebaskan r aksi itu dapat mendidihkan kalium yang segera bereaksi dengan oksign atau uap air di udara.

d. Reaksi dengan Halogen

logam alkali bereaksi hebat dengan halogen membentuk garam halide.

2L (s) + X₂ ------> 2LX (s)

Natrium cair terbakar dalam gas lrin menghasilkan nyala berwarna kuning khas logam natrium.

Pelajari materi terkait :