1
PERCOBAAN I
UNSUR – UNSUR ALKALI TANAH
I.
TUJUAN
Adapun tujuan yang ingin dicapai setelah melakukan percobaan ini
adalah praktikan mampu mempelajari sifat unsur alkali.
II.
Landasan Teori
Golongan alkali tanah terdiri atas berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba) dan radium (Ra). Anggota pertama, berilium (Be) bersifat mendekati semi-logam dan anggota terakhir radium (Ra) bersifat radioaktif sehingga sifat-sifat kimianya tidak banyak diketahui secara mendalam.
Logam alkali tanah berwarna putih keperakan dan mempunyai densitas (rapatan) relatif rendah yang semakin besar dengan naiknya nomor atom kecuali kalsium (Ca. Ikatan metalik logam-logam alkali tanah lebih kuat daripada ikatan metalik logam alkali sebagaimana ditunjukkan oleh data entalpi, atomisasi, data titik leleh dan kekerasan yang lebih besar pula. Walaupun densitas naik dengan naiknya nomor atom seperti halnya golongan alkali, titik leleh dan entalpi atomisasi berubah hanya sedikit saja berbeda dari golongan alkali.
Logam-logam alkali tanah kurang reaktif atau kurang elektropositif dibandingkan dengan logam alkali, namun lebih reaktif dari pada logam-logam lainnya. Seperti halnya golongan alkali, logam-logam alkali tanah semakin reaktif dengan naiknya nomor atom. Ion logam alkali tanah selalu mempunyai tingkat oksidasi +2 dan senyawanya bersifat stabil, padatannya bersifat 1itri, tak berwarna kecuali jika anioniknya berwarna. Garam-garam logam alkali tanah hamper semuanya terhidrat. Jumlah molekul hidrat dalam 1itride garam-garam ini bervariasi
2
antara 2 -12 yang ditunjukkan dengan adanya hubungan 2itride2 antara besarnya rapatan muatan ion logam dengan jumlah molekul hidrat pada logam alkali tanah tersebut
(Sugiyarto, 2010, hal: 130).
Semua senyawa dari kalsium (Ca), stronsium (Sr) dan barium (Ba), yaitu logam alkali tanah yang bagian bawah berbentuk senyawa ion, sedangkan senyawa-senyawa berilium (Be) dan senyawa-senyawa-senyawa-senyawa magnesium (Mg) bersifat kovalen. Sifat kimia logam alkali tanah bermiripan dengan logam alkali, tetapi logam alkali tanah kurang reaktif dari logam alkali seperiode. Jadi berilium (Be) kurang reaktif dibandingkan terhadap litium (Li), magnesium (Mg) kurang reaktif dibandingkan terhadap natrium (Na) dan seterusnya. Hal itu disebabkan jari-jari atom logam alkali tanah lebih kecil, sehingga 2itrid pengionan lebih besar. Lagi pula logam alkali tanah mempunyai dua 2itride2 valensi, sedangkan logam alkali hanya satu. Kereaktifan kalsium (Ca), sronsium (Sr) dan barium (Ba) tidak terlalu berbeda dari logam alkali, tetapi berilium (Be) dan magnesium (Mg) jauh kurang aktif. Beberapa reaksi logam alkali tanah berikut menggambarkan kecendrungan sifat unsur-unsur itu.
2. Reaksi dengan air (H2O)
Kalsium (Ca), stronsium (Sr) dan barium (Ba) bereaksi baik dengan air (H2O) membentuk basa dan gas 2itride2 (H2). Magnesium (Mg) bereaksi sangat
lambat dengan air (H2O) dingin dan sedikit lebih baik dengan air (H2O) panas,
sedangkan berilium (Be) tidak bereaksi. M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(aq) + H2(g)
(M = Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra) 2. Reaksi dengan udara
Semua logam alkali tanah terkorosi terus menerus di udara membentuk oksida, hidroksida atau karbonat, kecuali berilium (Be) dan magnesium (Mg). Berilium (Be) dan magnesium (Mg) juga bereaksi dengan oksigen di udara, tetapi lapisan oksida yang terbentuk melekat pada permukaan logam sehingga menghambat
3
korosi berlanjut. Apabila dipanaskan kuat, semua logam alkali tanah, termasuk berilium (Be) dan magnesium (Mg), terbakar di udara membentuk oksida dan 3itride.
2M(s) + O2(g) 2MO(s)
3M(s) + N2(g) M3N2
(Suharno Pikir, 1990 : 12)
Logam – logam alkali tanah dibuat melalui elektrolisis lelehan halide (biasanya klorida) atau melalui reduksi halide atau oksida. Magnesium yang secara dianggap penting secara komersial, diproduksi melalui elektrolisis leburan magnesium klorida.air laut menyediakan sumber ion magnesium yang tidak habis – habisnya, dan kulit kerang yang banyak terdapat di laut menyediakan kalsium karbonat sebagai sumber yang diperlukan untuk mengisolasi ion magnesium. Magnesium juga diperoleh dari megnesit atau dolomit melalui penguraian mineral tersebut membentuk MgO, selanjutnya mereduksi oksida dengan ferosilikon, suatu paduan antara besi dan silikion.
Logam alkali tanah yang lain dibuat dalam jumlah seikit. Berilium dapat diperoleh dengan elektrolisis berilium klorida, BeCl2, dimana natrium klorida
ditambahkan untuk meningkatkan daya hantar listrik lelehan garam. Namun demikian hampir semua berilium dibuat melalui reduksi fluoridanya oleh magnesium
BeF2 + Mg MgF2 + Be
Kalsium dibuat melaui elektrolisis lelehan kalsium klorida dan melaui reduksi kalsium oksida oleh aluminium dalam keadaan vakum, dimana kalsium yang dihasilkan dalam bentuk uap.
3CaO + 2Al 3Ca + Al2O3
barium juga dihasilkan melalui reduksi oksidanya oleh aluminium. Walaupun stronsium sangat sedikit digunakan secara komersial, stonsium diproduksi melalui proses yang serupa.
4
III.
Prosedur Percobaan
3.1
Alat dan Bahan
3.1.1
Alat
1)
Tabung reaksi
2)
Rak tabung reaksi
3)
Penjepit tabung
4)
Pipa penyalur gas
5)
Corong
6)
Kaca arloji
7)
Spatula
8)
Gelas ukur
9)
Gela kimia 400 mL
3.1.2
Bahan
1)
Larutan indikator
2)
Logam kalsium
3)
Kalsium oksida
4)
Magnesium karbonat
5)
Barium karbonat
6)
Kertas indikator
7)
Pita magnesium
8)
Magnesium oksida
9)
Barium hidroksida
10)
Kalsium karbonat
5
3.2
Skema Kerja
3.2.1
Reaksi dengan Air
Dimasukkan ke dalam air dingin
yang terdapat dalam gelas kimia
Diamati reaksi
Diperiksa hasil reaksi
Dilakukan dengan prosedur yang sama dengan logam kalsium
3.2.2 Sifat Asam - Basa
Dimasukkan ke dalam dua tabung reaksi berbeda
Ditambahkan 10 mL air ke dalam masing – masing tabung
Sekeping logam kalsium
Logam kalsium dalam air dingin
Logam Magnesium
HASIL
0,01 gr magnesium hidroksida dan kalsium
6
Ditambahkan 2 tetes larutan indicator universal ke dalam masing – masing campuran
Diperiksa pH masing – masing larutan
3.2.3 Hidrolisis Klorida
Dimasukkan ke dalam 3 tabung reaksi berbeda
Dipanaskan masing – masing tabung reaksi
Diperiksa asam klorida yang terbentuk
3.2.4 Kestabilan Thermal Karbonat
Dimasukkan ke dalam tida tabung reaksi berbeda
Dipanaskan sampai beberapa menit MgOH + H2O dan
CaOH + H2O
HASIL
Klorida hidrat dari magnesium, kalsium, dan barium
HASIL
Garam karbonat dari Mg, Ca, dan Ba
7
Dicatat kecepatan timbulnya gas dan tingkatan kekeruhan air kapur
3.2.5 Kelarutan beberapa senyawa unsur alkali tanah
Dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda
Ditambahkan volume yang sama ke dalam masing – masing tabung
Dicatat endapan yang terbentuk
Dilakukan percobaan yang yang mirip dan gunakan ion sulfat dan ion karbonat
HASIL
2 mL ion logam alkali tanah
8
IV. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil
Percobaan Perlakuan Hasil
Reaksi dengan Air a. Logam Kalsium b. Logam magnesium
dimasukkan ke dalam air dingin
dimasukkan ke dalam air panas
Tidak Dilakukan
Terdapat gelembung yang menempel pada logam Mg
Gas dalam tabung diuji dengan lakmus merah menjadi sedikit biru Sifat Asam - Basa a. 0,01 gr Mg(OH)2 + Air +
2 tetes indikator PP
b. 0,01 gr Ca(OH)2 + air + 2
tetes indikator pp
Terbentuk endapan putih, diuji dengan indikator universal dihasilkan pH larutan 8
Terbentuk endapan putih yang lebih sedikit
dibandingkan Mg, pH larutan 10
Hidrolisis Klorida Klorida hidrat dipanaskan BaCl2 tidak melebur
MgCl2 meleleh sebagian CaCl2 meleleh seluruhnya Kestabilan Thermal Karbonat Tidak dilaksanakan
9 Kelarutan Beberapa Senyawa Unsur Alkali Tanah a. Ion Ca2+ CaSO4 + MnCO3 CaSO4 + PbSO4 CaSO4 + KOH b. Mg2+ MgO + MnCO3 MgO + PbSO4 MgO + KOH c. Ba2+ Ba(NO3)2 + PbSO4 Ba(NO3)2 + KOH Ba(NO3)2 + MnCO3 Warna larutan kecokelatan, terdapat endapan cokelat Larutan bening, terdapat endapan putih Larutan keruh, terdapat sedikit endapan
Larutan keruh, dan terdapat endapan cokelat
Larutan bening dan terdapat endapan putih
Larutan bening dan terdapat sedikit endapan
Larutan keruh dan terbentuk endapan putih
Larutan bening dan terbentuk endapan putih
Larutan kecokelatan, sedikit terbentuk endapan melayang
10
4.2 Pembahasan
Golongan alkali tanah terdiri atas berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba) dan radium (Ra). Anggota pertama, berilium (Be) bersifat mendekati semi-logam dan anggota terakhir radium (Ra) bersifat radioaktif sehingga sifat-sifat kimianya tidak banyak diketahui secara mendalam. 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.
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. Logam alkali tanah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida. Dari percobaan yang dilakukan kebanyakan lebih untuk mengamati sifat serta reaksi yang dapat terjadi pada logam alkali tanah, berikut penjelasan serta hasil dari percobaan yang telah dilakukan.
4.2.1 Reaksi dengan Air
Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Air membentuk logam hidroksida [M(OH)2]. Pada percobaan ini, yang dilakukan pengujian untuk melihat reaksi antara logam alkali tanah dengan air hanya digunakan logam magnesium, yang diuji dengan dua perlakuan yang berbeda. Pada perlakuan pertama, logam magnesium direaksikan dengan air dingin dalam tabung reaksi. Hasil pengamatan yang diperoleh yaitu pada logam magnesium terdapat gelembung – gelembung gas yang menempel. Menurut literatur, magnesium bereaksi sangat lambat dengan air pada suhu kamar dan hanya dapat bereaksi dengan air panas.
Pada perlakuan kedua yaitu mereaksikan logam magnesium dengan uap air panas, dimana logam magnesium yang terbungkus dengan kertas saring diletakan pada leher corong yang direndam pada air panas selama kurang lebih 30 menit, seperti yang ditunjukan pada gambar berikut
11
Hasil pengamatan ini hanya dilakukan pengujian dengan kertas lakmus merah, dimana kertas lakmus merah menjadi sedikit biru, untuk pengamatan kondisi logam Mg sendiri sulit untuk diamati karena logam Mg yang terbungkus dengan kertas saring, dan setelah dikeluarkan tidak ada hasil yang dapat diamati. Dari pengujian dengan kertas lakmus dapat diketahui bahwa logam alkali tanah bersifat basa jika direaksikan dengan air. Menurut Yayan Sunarya (2012) “magnesium bereaksi agak lambat dengan air pada suhu normal, tetapi lebih cepat jika dibandingkan dengan uap air”.
Persamaan reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah sebagai berikut Mg(s) + H2O(l) Mg(OH)2(aq) + H2(g)
Logam alkali tanah jika bereaksi dengan air akan membentuk ion logam.
4.2.2 Sifat Asam – Basa
Logam alkali tanah bersifat basa jika direaksikan dengan air, unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun tingkat kebasaannya lebih lemah. Sifat basa golongan IIA ini berturut-turut dari atas Be(OH)2 ke bawah
Ba(OH)2 makin kuat, karena jari-jari kation dari Be2+ hingga Ba2+ makin besar,
hingga ion OH- makin mudah dilepaskan. Be(OH)2 tergolong basa amfoter, yaitu
12
kuat sifatnya berubah menjadi asam lemah. Persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:
Be(OH)2(s) + 2 HCl(aq) → BeCl2(aq) + 2 H2O(l)
Be(OH)2(s) + 2 NaOH(aq) → Na2Be(OH)4(aq) atau Na2BeO2(aq) + 2 H2O(l)
Mg(OH)2 adalah basa lemah dan sukar larut dalam air. Sedang Ca, Sr, dan Ba(OH)2
dikelompokkan ke dalam basa kuat, walaupun Ba(OH)2 merupakan basa terkuat.
Pada percobaan ini praktikan mereaksikan MgO dan Ca(OH)2 dengan air dan
ditambahkan dua tetes indikator untuk menguji tingkat keasaman ataupun kebasaan dari keduanya. Hasil yang diperoleh dari reaksi antara MgO dan air yaitu pada larutan terdapat endapan putih, dimana endapan ini terbentuk karena MgO sukar larut dlaam air atau kelarutannya kecil dengan pH yang dihasilkan yaitu 8, ini menunjukan bahwa larutan bersifat basa.
Persamaan reaksinya : MgO + H2O Mg(OH)2
Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 (s)
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil pengamatan anatara Ca(OH)2 dengan
air yaitu terbentuk sedikit endapan putih yang berasal dari Ca(OH)2 yang tidak
melarut semuanya, dan pH yang dihasilkan pada larutan ini yaitu 10. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :
Ca(OH)2 Ca2+ + 2 OH
-Ca2+(aq) + 2 H2O(aq) Ca(OH)2 (s) + H2 (g)
Reaksi antara MgO dan Ca(OH)2 dengan air menghasilkan endapan putih
Mg(OH)2 dan Ca(OH)2 karena memiliki kelarutan didalam air yang kecil atau larutan
tersebut lewat jenuh atau Ksp larutan lebih kecil dari pada hasil kali ion – ionnya sehingga sukar larut dalam air.
13
Hidroksida logam alkali tanah lebih cenderung bersifat basa, bila jari-jari atom itu kecil ia akan kuat menarik elektron. Jika elektron tertarik ke arah atom logamnya maka ikatan antara atom O dengan H pada O-H akan melemah, sifat asam semakin kuat. Dengan bertambahnya nomor atom, maka besar jari-jari atomnya. Jika atom logam alkali tanah mempunyai jari-jari atom besar maka atom tersebut sukar menarik elektron sebagai akibatnya ikatan antara O-H akan kuat dan sifat basa menguat.
Dari percobaan ini dapat diketahui bahwa larutan yang dihasilkan MgO bersifat basa lemah dan Ca(OH)2 bersifat basa kuat.
4.2.3 Hidrolisis Klorida
Kekuatan hidrolisis klorida alkali tanah, dapat diperkirakan dengan cara memanaskan klorida hidrat dan memeriksa gas hidrogen klorida (HCl) yang dihasilkan.
Pada percobaan ini masing-masing klorida hidrat dari magnesium, kalsium dan barium dipanaskan dalam tabung reaksi pada kamar, tetapi pada percobaan ini praktikan melakukannya di udara terbuka yaitu di luar laboratorium, dan dipanaskan mengunakan pembakar bunchen.
Reaksi yang terjadi pada ketiga klorida tersebut sebagai : Mg Cl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl
CaCl2 (s) + 2 H2O Ca(OH)2 + 2 HCl
BaCl2 (s) + 2 H2O Ba(OH)2 + 2 HCl
Dari hasil percobaan ketika MgCl2 dipanaskan, hanya sebagian dari MgCl2
yang meleleh dan ada asap putih yang keluar dari hasil pembakaran pada tabung reaksi. Gas yang keluar itu merupakan gas asam klorida (HCl). Begitu juga yang dilakukan pada pembakaran CaCl2 menghasilkan gas HCl, dimana ketika di bakar
semua CaCl2 meleh. Akan tetapi pada pembakaran BaCl2, tidak ada sedikit pun BaCl2
yang meleleh sehingga tidak diketahui ada atau tidaknya gas HCl yang terbentuk. Pada percobaan ini, praktikan tidak melakukan pengujian keasaman dari gas HCl yang terbentuk, sehingga tidak dapat diketahui tingkat keasaman dari gas yang
14
terbentuk. 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.
4.2.4 Kestabilan Termal Karbonat
Percobaan ini sempat dilakukan, namun dikarenakan jumlah dari masing – masing garam karbonat yang dipanaskan banyak sehingga reaksinya lama, oleh karena itu percobaan ini dihentikan. Percobaan ini dilakukan dengan cara memanaskan garam karbonat dalam tabung reaksi yang dan dihubungkan ke tabung reaksi lain yang berisi Ca(OH)2 dengan pipa penyalur gas, seperti gambar berikut:
Menurut literatur yang didapat reaksi yang terjadi pada percobaan ini yaitu terjadi penguraian dari garam karbonat itu sendiri sebagai berikut :
CaCO3 dipanaskan CaO(s) + CO2(g)
BaCO3 dipanaskan BaO(s) + CO2(g)
MgCO3 dipanaskan MgO(s) + CO2(g)
BaCO3 memiliki kestabilan thermal yang lebih besar dari CaCO3 lebih besar dari
MgCO3.
15
4.2.5 Kelarutan Beberapa Senyawa Unsur Alkali Tanah
Reaksi antara logam alkali tanah dengan ion OH
-Pada pecobaan mereaksikan 2 mL Mg2+ 0,1 M dengan 2 mL OH- 0,1 M menghasilkan larutan yang keruh dan terbentuk sedikit endapan
Reaksi yang terjadi :
Mg2+ (aq) + 2OH- (aq) Mg(OH)2 (s)
Terbentuknya endapan menandakan larutan terlewat jenuh atau dengan kata lain kelarutannya kecil sehinga terbentuk endapan. Pada umumnya senyawa alkali tanah banyak yang sukar larut (mengendap). Apabila nilai Qsp > Kspnya maka larutan akan mengendap.
Pada percobaan mereaksikan 2 mL Ca2+ 0,1 M dengan 2 mL OH- 0,1 terbentuk sedikit endapan dan larutan keruh.
Reaksi yang terbentuk sebagai berikut : Ca2+(aq) + 2OH- (aq) Ca(OH)2
Pada percobaan mereaksikan 2 mL Ba2+ 0,1 M dengan 2mL OH- 0,1 M larutan bening dan terbentuk endapan.
Reaksi yang terjadi sebagai berikut : Ba2+(aq) + 2OH- (aq) Ba(OH)2
Berdasarkan literatur seharuanya kecendurangan Mg(OH)2 sukar larut,
Ca(OH)2 sedikit larut, dan Ba(OH)2 mudah larut. Menurut literatur seharusnya urutan
endapan dan kekeruhan yang terbentuk pada pencampuran logam alkali dengan hidroksida (OH)
Mg2+ > Ca2+ > Ba2+
Reaksi logam alkali tanah dengan ion SO42
-Pada percobaan mereaksikan 2 mL Mg2+ 0,1 dengan 2 mL SO42- 0,1 M
menghasilakan larutan bening dan terbentuk endapan putih. Reaksi yang terbentuk :
16
Pada ion Ca2+ menghasilkan larutan yang bening dan terbebtuk endapan putih.
Reaksi yang terjadi sebagai berikut :
Ca2+(aq) + SO42- (aq) CaSO4 (aq)
Pada percobaan mereaksikan 2 mL 0,1 M Ba2+ dengan 2 mL SO42- 0,1 M
menghasilkan larutan keruh dan endapan putih Reaksi yang terbentuk adalah :
Ba2+ (aq) + SO42- (aq) BaSO4 (s)
Ada sebagian dari hasil percoban ini yang tidak sesuai dengan literatur yang ada, dimana seharusnya kecenderungan MgSO4 mudah larut, CaSO4 sedikit larut, dan BaSO4 sukar larut, dapat dilihat pada harga Ksp masing-masing. Semakin besar nilai Ksp suatu larutan maka kelarutannya juga besar. Harga Ksp senyawa sulfat alkali tanah semakin kecil dari atas kebawah berarti semakin sukar larut (Ksp MgSO4
= besar (kelarutan besar ), sedangkan Ksp CaSO4 = 9,1 x 10-6 dan Ksp BaSO4 = 1,1 x
10-10 (kelarutan kecil).
Reaksi antara alkali tanah dengan ion CO3
2-Pada semua ion alkali tanah yang direaksikan dengan ion karbonat semuanya menghasilkan larutan yang keruh dan ada endapan yang terbentuk.
Reaksi yang terjadi pada ketiga alkali tanah dengan ion CO3
2-Mg2+ (aq) + CO32- (aq) MgCO3 (s)
Ca2+ (aq) + CO32-(aq) CaCO3 (s)
Ba2+ (aq) + CO32-(aq) BaCO3 (s)
Berdasarkan percobaan dan literatur yang ada pada umumnya garam karbonat alkali tanah sukar larut. Dilihat dari harga Ksp ketiga senyawa karbonat yang memiliki Ksp terbesar yaitu Mg2+ dalam ion karbonat sehingga kelarutannya cukup besar juga dan hanya terdapat sedikit endapan.
17
Dari hasil percobaan didapat senyawa karbonat dari atas kebawah pada alkali tanah Kspnya semakin kecil, berarti semakin sukar larut. Dengan kecenderungan MgCO3 sedikit larut, CaCO3 sukar larut dan BaCO3 sangat sukar larut.
Sehingga kelarutan ion karbonat dapat diurutkan sebagai berikut : Mg2+ > Ca2+ > Ba2+
18
V. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan beberapa hal, yakni sebagai berikut
1. Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Air membentuk logam hidroksida [M(OH)2]. , magnesium bereaksi sangat lambat dengan air pada suhu kamar dan hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam alkali tanah jika bereaksi dengan air akan membentuk ion logam.
2. Logam alkali tanah bersifat basa jika direaksikan dengan air, unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun tingkat kebasaannya lebih lemah. larutan yang dihasilkan MgO bersifat basa lemah dan Ca(OH)2
bersifat basa kuat.
3. Adanya daya polarisasi ion Be2+ terhadap pasangan elektron halogen kecuali F-, maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah yang lain berikatan ion.
4. BaCO3 memiliki kestabilan thermal yang lebih besar dari CaCO3 lebih besar dari MgCO3.
5. Urutan endapan dan kekeruhan yang terbentuk pada pencampuran logam alkali dengan hidroksida (OH)
Mg2+ > Ca2+ > Ba2+
Harga Ksp senyawa sulfat alkali tanah semakin kecil dari atas kebawah berarti semakin sukar larut.
Umumnya garam karbonat alkali tanah sukar larut, Sehingga kelarutan ion karbonat dapat diurutkan sebagai berikut :
Mg2+ > Ca2+ > Ba2+
5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan pada percobaan ini yaitu untuk melengkapi dan melebihkan beberapa alat dan bahan sehingga praktikan dapat melakukan percobaan
19
dengan benar dan untuk praktikan diharapkan benar – benar harus memperhatikan perubaha dan reaksi yang terjadi pada setiap percobaan yang dilakukan sehingga data yang diperoleh lebih akurat,
20
VI. Daftar Pustaka
Pikir, Suharno. 1990. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : Rineka Cipta
Sugiyarto, Kristian H. 2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu Sunarya, Yayan. 2012. Kimia Dasar. Bandung : Yrama Widya
21
LAMPIRAN
Pertanyaan tiap percobaan
1. Reaksi dengan air
a. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi.
Jawab : Reaksi yang terjadi antara Mg dan air adalah Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
b. Bandingkan kereaktifan unsur-unsur ini dalam air.
Jawab : Logam alkali tanah mudah bereaksi dengan air membentuk basa dengan gas hidrogen. Jika dibandingkan, logam alkali lebih bereaksi hebat dibandingkan alkali tanah.
c. Dalam reasksi terjadi logam alkali tanah sebagai reduktor. Zat apakah yang direduksi dalam reaksi ini?
Jawab : Dalam reaksi dengan air, alkali tanah bersifat sebagai pereduksi yang mereduksi air.
2. Sifat asam basa
a. Bagaimana perubahan pH masing-masing tabung.
Jawab : Campuran Mg dan air menujukkan pH 8. Campuran Ca dan air menunjukkan pH 10.
b. Tulis persamaan reaksi ion.
Jawab : Reaksi yang terjadi selama uji coba berlangsung adalah sebagai berikut : Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
Ca + 2H2O → 2Ca(OH)2 + H2
c. Apakah sama hasilnya jika sebagai pengganti magnesium oksida digunakan magnesium hidroksida.
Jawab : Berbeda, karena ionnya sudah berbeda, maka nilai pH-nya juga akan berbeda.
d. Bandingkan kekuatan sifat basa hidroksida dengan jari-jari ion
Jawab : Semakin besar jari-jari atom, maka akan semakin mudah bereaksi yang berarti kekuatan basanya akan semakin besar.
22
3. Hidrolisis klorida
a. Apakah ada klorida yang terhidrolisis? Apakah ada kecenderungan dalam hidrolisis?
Jawab : Sesuai hasil pratikum, tidak ada. b. Klorida manakah yang bersifat lebih kovalen?
Jawab : Klorida yang bersifat lebih kovalen adalah Ba. 4. Kestabilan termal karbonat
a. Tulis persamaan reaksi yang terjadi. Jawab : MgCO3 → MgO + CO2
CaCO3 → CaO + CO2
BaCO3 → BaO + CO2
b. Bagaimana urutan kecenderungan kestabilan termal dari karbonat alkali tanah?
Jawab : Ba memiliki kestabilan termal yang lebih besar dari senyawa lainnya. Semakin besar nomor atomnya / semakin besarnya jari-jari atom semakin besar juga kestabilan termal karbonat
Pertanyaan
1. Jelaskan kaitan antara sifat kelarutan suatu zat dengan energi kisi dan energi hidrasi!
Jawab : Suatu senyawa ion larut dalam air jika energi hidrasi lebih besar daripada energi kisi. Energi kisi semua ion garam sulfat alkali tanah hampir sama besar. Ion sulfat sangat besar sehingga meskipun ukuran kation semakin besar tidak memberikan perbedaan energi kisi yang berarti. Perbedaan kelarutan sulfat tergantung pada energi kisi.
2. Mengapa terdapat perbedaan kecenderungan kelarutan senyawa hidroksida unsur alkali tanah? Berikan penjelasan.
23
3. Urutkanlah kelarutan senyawa hidroksida dengan senyawa garam unsur alkali tanah berdasarkan harga Ksp-nya, mulai dari senyawa yang mudah larut hingga yang sukar larut!
Jawab : Urutan kelarutan senyawa hidroksida berdasarkan nilai Ksp-nya yaitu: Yang sedikit mudah larut Ca dengan nilai Ksp-nya 5,5x10-6
Yang mudah larut Ba dengan nilai Ksp-nya 5,0x10-2 Yang sukar larut Mg dengan nilai Ksp-nya 1,8x10-11
4. Jelaskan bagaimana cara meningkatkan kelarutan suatu zat dalam suatu pelarut tertentu!
Jawab : Cara meningkatkan kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu, yaitu a) Pembentukan Kompleks
Pembentukan kompleks sekarang banyak dijumpai penggunaannya untuk perbaikan kelarutan, akan tetapi dalam kasus lain juga dapat menyebabkan suatu perlambatan kelarutan.
b) Penambahan Kosovlen
Kosolven adalah pelarut yang ditambahkan dalam suatu sistem untuk membantu melarutkan atau meningkatkan stabilitas dari suatu zat, cara ini disebut kosolvensi. Cara ini cukup potensial dan sederhana dibanding beberapa cara lain yang digunakan untuk meningkatkan kelarutan dan stabilitas suatu bahan. Penggunaan kosolven dapat mempengaruhi polaritas sistem, yang dapat ditunjukkan dengan pengubahan tetapan dielektrikanya. c) Penambahan Surfaktan
Penggunaan surfaktan pada kadar yang lebih tinggi akan berkumpul membentuk agregat yang disebut misel. Sifat terpenting misel adalah kemampuannya untuk menaikkan kelarutan zat-zat yang biasanya sukar larut atau sedikit larut dalam pelarut yang digunakan. Proses ini disebut solubilisasi yang terbentuk antara molekul zat yang larut berasosiasi dengan misel surfaktan membentuk larutan yang jernih dan stabil secara termodinamika.
24
5. Bagaimana cara yang paling efektif untuk mengetahui kelarutan suatu zat dalam pelarut air?
