Anorganik Alkali Tanah

Alkali Tanah

Nama Kelompok :

Ahmidatur Rahmawati

1413031001

Ni Luh Yuni Ari Pratiwi

1413031012

SEJARAH BERILIUM

Nama berilium berasal dari bahasa

SEJARAH KALSIUM

SEJARAH STRONSIUM

Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. MENGAPA? Sedangkan di alam berilium

dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be₃Al₂(SiO ₆)₃], dan Krisoberil [Al₂BeO₄].

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].

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 [CaSO ], Senyawa Fourida [CaF].

Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di

alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit

[SrSO

₄

], dan Strontianit .

Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam

barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin

[BaSO

₄

], dan Mineral Witerit[BaCO

₃

]

Barium ditemukan dalam jumlah kecil dalam bijih uranium

dan thorium dalam batu pitchblende. Diperkirakan bahwa

setiap kilometer persegi permukaan bumi (hingga

kedalaman 40 cm) berisi 1 gram radium. Jumlah radium

dalam bijih uranium bervariasi antara 150 dan 350 mg/ton.

ISOLASI BERILIUM

_{Metode reduksi}

Beril adalah sumber utama berilium. Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF2.

BeF2 diperoleh dari pemanasan beril [Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 hingga 7000C.

BeF2 + Mg  MgF2 + Be

_{Metode Elektrolisis}

Berilium juga dapat diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan BeCl2 yang telah

ditambah NaCl, karena BeCl2 tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik,

sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah:

Katod : Be2+ + 2e-  Be

2e-

_{Metode Reduksi}

Magnesium kita dapat diekstraksi dari dolomit [MgCa(CO

₃

)

₂

]. Dolomite

dipanaskan sehingga terbentuk MgO dan CaO yang kemudian

dipanaskan dengan FeSi, MgO akan direduksi oleh FeSi sehingga

menghasilkan

Mg.2MgO + 2CaO + FeSi  2Mg + Ca

₂

SiO

₄

+ Fe T = 1450 K



_{Metode Elektrolisis}

Magnesium juga diisolasi dari MgCl

₂

dengan elektrolisis. Magnesium

diendapkan dari magnesium hidroksida Mg(OH)

₂

dengan penambahan

Ca(OH)

₂

ke dalam air laut.

Mg

2+

+ Ca(OH)

2

          Mg(OH)

2

+ Ca

2+

_{Metode Elektrolisis}

Batu kapur (CaCO₃) adalah sumber utama kalsium (Ca). Kalsium dapat diperoleh dengan mereaksikan CaCO₃ dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl₂. Reaksi yang terjadi:

CaCO₃ + 2HCl  CaCl₂ + H₂O + CO₂

Selanjutnya, leburan CaCl₂ dielektrolisis untuk mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi: Katoda : Ca2+ _{+ 2e-}  _Ca

Anoda : 2Cl-  Cl₂ +

2e-_{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  3 Ca + Ca₃Al₂O₆ Reduksi CaCl₂ oleh Na

CaCl + 2 Na  Ca + 2NaCl



_{Metode Reduksi}

Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan

mereduksi CaCl

2

oleh Na. Reduksi CaO oleh Al.

6CaO + 2Al



3 Ca + Ca

3

Al

2

O

6

Reduksi CaCl

2

oleh Na



_{Metode Elektrolisis}

Senyawa selesit merupakan sumber utama Strontium (Sr). Strontium

(Sr) dapat diperoleh dengan elektrolisis lelehan SrCl

2

. Lelehan SrCl

2

bisa didapatkan dari senyawa selesit [SrSO4]. Reaksi yang terjadi:

Katode

: Sr

2+

+2e-  Sr

Anoda

: 2Cl-  Cl

2

+

Barium sulit diperoleh dalam bentuk murninya karena barium sangat cepat teroksidasi diudara.

_{Metode Elektrolisis}

Barit (BaSO₄) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Barium secara komersial diproduksi melalui elektrolisis lelehan barium klorida (BaCl). Reaksi yang terjadi:

Katode; Ba2+ +2e-  Ba

Anoda : 2Cl-  Cl₂ +

2e-_{Metode Reduksi}

Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi:

6BaO + 2Al  3Ba + Ba₃Al₂O₆

Radium yang bersifat radioaktif pertama kali diisolasi

oleh Pierre dan Marie Curie dari bijih uranium.

KEGUNAAN ALKALI TANAH

Berilium

Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat jet.

Berilium memiliki densitas electron yang rendah sehingga digunakan pada tabung kaca sinar X. Karena titik lelehnya yang tinggi, berilium sangat berguna dalam industry tenaga nuklir untuk mengontrol reaksi fisi pada reactor nuklir.

Magnesium

Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu Blitz, sebagai pereaksi Grignard, untuk mengekstrak logam yang kurang elektropositif seperti titanium melalui proses Kroll

Kalsium

1. Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan plastik.

2. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.

3. Kapur mati (Ca(OH)₂) yang merupakan bahan dasar murah digunakan di seluruh industri kimia. Kapur, marmer dan batu kapur adalah segala bentuk kalsium karbonat.

4. Kalsium karbonat digunakan untuk membuat cat putih, bubuk pembersih, pasta gigi dan antasida perut.

5. Kalsium fosfat alami (Ca₃(PO₄)₂₎, bahan utama yang ditemukan dalam tulang dan gigi.

Stronsium

Sebagian besar strontium yang dihasilkan saat ini digunakan dalam pembuatan tabung gambar televisi berwarna. Hal ini juga digunakan untuk memperbaiki seng dan dikombinasikan dengan besi untuk membuat magnet.

Barium

1. Barium sulfat (BaSO₄), senyawa barium umum, digunakan sebagai pengisi untuk karet, plastik dan resin.

2. Barium karbonat (BaCO₃), senyawa lain barium umum, digunakan dalam pembuatan keramik dan beberapa jenis kaca. Ini adalah komponen dalam lumpur tanah liat yang digunakan dalam sumur pengeboran minyak.

3. Barium klorida (BaCl₂) digunakan sebagai pelunak air.

4. Barium oksida (BaO) mudah menyerap kelembaban dan digunakan sebagai desikan.

5. Barium peroksida (BaO₂) membentuk hidrogen peroksida (H₂O₂) bila dicampur dengan air dan digunakan sebagai agen pemutih yang mengaktifkan saat basah.

6. Barium titanat (BaTiO₃) digunakan sebagai bahan dielektrik dalam kapasitor. 7. Barium ferit (BaO · 6Fe₂O₃) digunakan untuk membuat magnet.

8. Barium-137, bentuk barium dihasilkan oleh pembusukan cesium-137, memiliki waktu paruh yang relatif singkat dan umumnya digunakan di sekolah tinggi dan fisika perguruan percobaan penentuan paruh.

Radium

Radium juga digunakan dalam memproduksi cat yang menyala dengan sendirinya, sumber netron dan dalam kedokteran. Dalam dunia kedokteran, radium digunakan dalam terapikanker dan penyakit-penyakit lainnya. Beberapa isotop yang baru saja ditemukan seperti 60_{Co juga digunakan menggantikan radium dalam}

SIFAT FISIKA ALKALI TANAH

Karakteristik ₄Be ₁₂Mg ₂₀Ca ₃₈Sr ₅₆Ba ₈₈Ra

Konfigurasi electron [He]2s2 _[Ne]3s2 _[Ar]4s2 _[Kr]5s2 _[Xe]6s2 _[Rn]7s2

Titik leleh/0_{C 1283 649 839 768 727 700}

Titik didih/0C 2770 1107 1487 1384 1850 1700

Densitas/g.cm-3 ₍₂₀0_{C) 1,85 1,74 1,54 2,58 3,65 5,5}

Jari-jari atomik/pm 111 160 197 215 217

-Jari-jari atomik M2+_{/pm - 86 114 132 149}

-Energi ionisasi 900 738 590 550 503 509

Potensi reduksi standar -1,85 -2,36 -2,87 -2,89 -2,91 -2,92

Elektronegatifitas 1,5 1,2 1,0 1,0 0,9

-Logam alkali tanah berwana putih keperakan dan mempunyai densitas relative rendah yang semakin besar dengan naiknya nomor atom kecuali kalsium.

Ikatan metalik logam alkali tanah lebih kuat daripada ikatan metalik logam alkali.

Logam alkali tanah kurang reaktif artinya kurang elektropositif daripada logam alkali namun lebih reaktif daripada logam-logam yang lain.

Cenderung membentuk senyawa ion dengan atom dari unsur lain melalui pelepasan elektro valensi kecuali Be, karena Be cenderung membentuk senyawa kovalen karena memiliki ukuran atom yang sangat kecil.

Semua unsur bereaksi dengan asam encer menghasilkan gas hydrogen.



Kereaktifan logam alkali tanah bertambah dari Be ke Ra.



Jika bereaksi dengan air, Be dan Mg bereaksi lambat pada suhu rendah dan cepat pada

suhu tinggi. Semakin kebawah reaksi dengan air semakin reaktif dan Ra adalah paling

reaktif.

M + 2H

2

O



M(OH)

2

+ H

2



Jika bereaksi dengan oksigen, logam alkali tanah dapat menghasilkan oksida MO dan

MO

2

, dari Be ke Ra cenderung untuk membentuk oksida MO

2

(peroksida) semakin besar.



Jika beraksi dengan nitrogen, dapat membentuk senyawa nitride M

3

N

2

. Nitrida jika

bereaksi dengan air menghasilkan gas NH

3

.

_{Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun}

tingkat kebasaannya lebih lemah.

Kemampuan mereduksi yang semakin kuat dengan bertambahnya nomor

atom

Karakteristik ionic, logam alkali tanah mempunyai bilangan oksidasi +2 dan senyawanya bersifat stabil, padatan bersifat ionic, tak berwarna.

Semua logam alkali tanah kecuali berilium, membentuk hidrida secara langsung dengan hydrogen. Adanya pemanasan menyebabkan logam alkali tanah dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrogen.

Jika M adalah logam alkali tanah maka persamaan umumnya adalah :

2M

(s)

+ H

2(g)

→ 2MH

(s)

Contoh:

2Mg(s)

+ H

2 (g)



2MgH

(s)

2Ca

(s)

+ H

2 (g)



2CaH

(s)

2Ba

(s)

+ H

2 (g)



2BaH

(s)

Semua logam alkali tanah bereaksi dengan halogen

dengan cepat membentuk garam halida, kecuali Berilium.

Contoh: Ca(s) + Cl2(g) → CaCl

2

(s)

Semua logam alkali tanah dapat membentuk halida (LX

2

)

langsung dari unsurnya.

L + X

2         



 

             

LX

2

Logam Alkali tanah dapat bereaksi dengan oksigen dari udara. Adanya pemanasan yang kuat menyebabkan logam alkali tanah terbakar di udara membentuk oksida dan nitrida. Senyawa logam golongan II A dengan oksigen disebut oksida alkali tanah (LO), yang dapat dibuat dari logamnya dan oksigen.

2L (s) + O2 (g)  2LO (s) (L= Mg, Ca, Sr, Ba)

Misalnya:

2Mg _(s) + O2 (s) → 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 O 2 (s) + N2 (g) → MgO (s) + Mg 3N2 (s)

2 M + O₂ → 2 MO

Be, Mg, Ca, Sr, Ba

Tidak begitu reaktif jika direaksikan dengan O₂ pada suhu kamar, tetapi keduanya

mengeluarkan cahaya putih cerah jika dibakar dengan nyala api.

Cukup reaktif sehingga perlu disimpan di bawah minyak agar tidak kontak dengan udara. Seperti logam berat alkali, stronsium

SENYAWA HIDROKSIDA

Logam alkali tanah dapat bereaksi dengan air yang dapat membentuk logam

hidroksida. Berikut reaksinya:

M

_(s)

+ 2 H

₂

O

_(l)

→ M

2+

(aq)

+ 2 OH

– (aq)

+ H

2(g)

Logam alkali tanah yang dapat bereaksi dengan air yaitu Mg, Ca, Sr dan Ba.

• Semua logam dan alkali tanah bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) membentuk garam dan gas hidrogen. Reaksi makin hebat dari Be ke Ba. M(s) + 2HCl(aq)  MCl2(aq) + H2(g)

• Salah satu unsur logam alkali tanah yaitu Be, memiliki sifat amfoter.

Berilium selain dapat bereaksi dengan asam kuat juga dapat bereaksi dengan basa kuat.

Be(s) + 2NaOH (aq) + H2O(l)  Na2Be(OH)4 + H2 (g)

BeO(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l)  Na2Be(OH)4(aq)

Be(OH)2(s) + 2NaOH(aq)  Na2Be(OH)4(aq)

PEMBUATAN SENYAWA ALKALI TANAH

• Pertama-tama batu kapur dibakar dalam tungku berukuran raksasa, untuk mengubah CaCO₃ menjadi CaO (oksida kalsium) dan gas karbon dioksida atau CO2.

CaCO₃ --> CaO + CO₂

• Proses selanjutnya, CaO yang terbentuk kemudian dicampur dengan air dan diaduk. Maka terbentuklah senyawa kalsium hidroksida atau Ca(OH)₂. Kalsium hidroksida yang telah terbentuk kemudian disaring untuk memisahkan senyawa-senyawa pengotor.

CaO + H₂O --> Ca(OH)₂

• Ca(OH)₂ yang telah disaring kemudian direaksikan dengan CO2 untuk membentuk CaCO₃ dan air, seperti ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut:

Ca(OH)₂ + CO₂ --> CaCO₃ + H₂O

• Endapan CaCO₃ hasil reaksi di atas kemudian di saring dan dikeringkan. Selanjutnya Kalsium hidroksida dihaluskan menjadi powder CaC

Selain menjadi solvay oleh produk, CaCl

₂

juga diperolah dari air

asin alami (terutama di Michigan). Air asin yang khas berisi 14%

NaCl, 9% CaCl

₂

dan 3% MgCl

₂

. Presipitat NaCl dievaporasi.

Magnesium klorida ditambahkan kapur untuk mengendapkan

magnesium hidroksida.

MgCl

₂

+ Ca(OH)

₂

 Mg(OH)

₂

+ CaCl

₂

_{Al2BeO4  Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa}

lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat zet.

_{Mg(OH)2  Digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan}

mencagah terjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.

 _{CaC2  disebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang}

digunakan untuk pengelasan.

_{Sr(NO3)2  memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.}

_{BaSO4  digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan}

warna terang.