1klikdonlod Laporan praktikum Akali

Laporan praktikum Akali

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Ciri khas yang paling mencolok dari logam alkali dan alkali tanah adalah kereaktifannya yang luar biasa besar. Kebanyakan orang tidak mengenal logam natrium, kalium dan kalsium karena logam-logam ini begitu aktif sehingga mereka tak terdapat sebagai unsur, bila

bersentuhan dengan udara atau air akan terlihat korosi. Tak satupun dari unsur-unsur golongan IA dan IIA terdapat di alam dalam keadaan unsurnya, semua unsur alkali terdapat dalam senyawa alam sebagai ion unipositif (positif-satu) dan semua unsur alkali tanah terdapat sebagai iondipositif (positif-dua).

Dalam sistem periodik yang bersifat logam yaitu unsur-unsur golongan s (Alkali = golongan IA dan Alkali tanah = golongan IIA). Logam Alkali terdiri dari beberapa unsur diantaranya, Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Ra), Cesium (Cs) dan Fransium (Fr). Pada golongan Alkali tanah terdiri dari enam unsur, yaitu Berilium (Be), Magnesium (Mg),

Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba) dan Radium (Ra).

Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan percobaan ini, untuk dapat mengetahui sifat-sifat logam alkali dan alkali tanah dengan cara analisis uji nyala dan kelarutan.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari percobaan ini yaitu, bagaimana mengetahui sifat kelarutan dan reaksi nyala yang terbentuk dari logam alkali dan alkali tanah.

C. Tujuan

Untuk mengetahui sifat logam alkali dan alkali tanah dengan analisis uji nyala dan kelarutan. D. Manfaat Percobaan

1. Mahasiswa dapat mengetahui sifat kelarutan logam alkali dan alkali tanah

2. Mahasiswa dapat membedakan warna nyala yang terbentuk dari setiap unsur logam alkali tanah.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Logam Alkali

Salah satu ciri khas dari logam alkali adalah memiliki spektrum emisi. Sprektum ini

dihasilkan bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala Bunsen, atau dengan mengalirkan muatan listrik pada uapnya. Ketika atom diberi energi (dipanaskan) elektronnya akan tereksitasi ke tingkat yang lebih tinggi. Ketika energi itu dihentikan, maka elektronnya akan kembali lagi ke tingkat dasar sehingga memancarkan energi radiasi elektromagnetik.

Lagam alkali merupakan golongan IA pada unsur periodik yang terletak pada lajur paling kiriyaitu pada grup 1. Unsur-unsur golongan alkali (IA) terdiri dari tujuh unsur yaitu, Hidrogen (H), Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs) dan Fransium (Fr). Unsur-unsur golongsn IA merupakan unsur logam alkali kecuali hidrogen (H) yang merupakan unsur non logam. Unsur logam alkali merupakan unsur yang paling

Golongan alkali terdiri dari Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Logam alkali ini berwarna keperakan berupa padatan yang sangat reakstif karena mempunyai elektron terluar 1 elektron. Logam alkali mempunyai titik leleh yang sangat rendah. Biasanya disimpan dalam minyak tanah untuk mencega oksidasi oleh udara . bersifat sangat lunak sehingga muda dipotong menggunakan pisau/spatula biasa dan sifat kimia dari golongan alkali ialah, merupakan logam yang sangat reaktif, pereduksi yang baik bereaksi kuat dengan air membentuk hidrogen, reaksi eksotermik dan eksplosif serta larut dalam amonium.

Unsur-unsur logam alkali merupakan unsur yang sangat reaktif dan mudah bereaksi dengan unsur-unsur lain. Selain itu unsur-unsur logam alkali bersifat sebagai reduktor yang kuat dan dalam satu golongan semakin ke bawah semakin kuat sefat reduktornya. Unsur natrium (Na) dan kalium (K) merupakan unsur-unsur logam alkali yang paling banyak terdapat di alam dibandingkan dengan unsur logam alkali lainnya, sedangkan unsur logam alkali yang paling sedikit terdapat di alam adalah unsur fransium (Fr) yang bersifat radioaktif.

Logam Alkali sangat reaktif, karena itu harus disimpan dalam minyak. Sifat yang umum dimiliki oleh logam alkali adalah sebagai konduktor panas yang baik, titik didih tinggi, permukaan berwarna abu-abu keperakan. Atom logam alkali bereaksi dengan melepaskan 1 elektron membentuk ion bermuatan +1. Na → Na+ + 1 e-. Susunan elektron dari 2.8.1, yang merupakan konfigurasi elektron gas mulia. Sifat lain logam alkali, memiliki titik leleh rendah, densitas rendah, sangat lunak. Kecenderungan golongan alkali dengan meningkatnya nomor atom yaitu, Titik leleh dan titik didih menurun, unsur lebih reaktif, ukuran Atom membesar (jari-jari makin besar), densitas meningkat proportional dengan meningkatnya massa atom, kekerasan menurun. Jika dipanaskan diatas nyala api memberikan warna yang spesifik. Litium – merah, natrium – kuning, Kalium – lila/ungu, Cesium – biru.

Litium (Li) dan natrium (Na) dapat diperoleh dengan elektrolisis garam leburan atau eutetik bertitik leleh rendah seperti CaCl2 + NaCl, karena titik lelehnya yang rendah dan mudah menguap, K, Rb dan Cs tidak dapat dengan mudah dibuat melalui elektrolisis namun dapat diperoleh dengan mengolah lelehan klorida dengan uap natrium. Logam-logam dimurnikan dengan destilasi. Li, Na, K dab Rb adalah keperakan tetapi Cs berwarna kuning keemasan, karena hanya terdapat satu elektron valensi tiap atom logam, energi ikatan dalam kemasan rapat kisi logam relatif lemah. Oleh karenanya logam-logam tersebut lunak dengan titik leleh yang rendah. Na-K dengan 77,2% K mempunyai titik leleh – 12.3.

Kalium (K) yang terdapat di alam bersifat sedikit radioaktif karena mengandung kira-kira 0,02% isotop radioaktif 40K dengan waktu paruh 1.3 x 109 tahun. Ternyata, proporsi radiasi yang cukup signifikan dihasilkan oleh tubuh manusia berasal dari isotop 40K. Ekstraksi logam kalium dalam sel elektrolitik akan sangat berbahaya karena sifatnya yang sangat reaktif. Proses ekstraksi melibatkan reaksi logam natrium dengan lelehan kalium klorida pada temperatur 850oC, menurut persamaan reaksi:

KCl(l) + Na(l) K(g) + NaCl(l)

Kesetimbangan reaksi tersebut sesungguhnya menggeser ke kiri pada temperatur 850oC, kalium berupa gas (titik didih kalium 766 oC dan titik didih natrium 890 oC). Oleh karena itu dengan prinsip Le Chatelier, kesetimbangan reaksi dapat didorong ke kanan dengan

memompa gas kalium hasil yang berwarna hijau keluar dari sistem untuk kemudian dipadatkan.

B. Logam Alkali Tanah

densitas naik dengan naiknya nomor atom seperti halnya golngan alkali, titik leleh dan entalpi atomisasi berubah hanya sedikit saja berbeda dengan golongan alkali. Logam alkali tanah kurang reaktif artinya kurang elektropositif daripada logam alkali, namun lebih reaktif disbanding logam-logam yang lain. Ion logam alkali tanah selalu mempunyai tingkat osidasi +2 dan senyawanya bersifat stabil, padatan bersifat ionik, tak berwarna kecuali hadirnya anionik berwarna. Sebagian sifat kovalen dijumpai untuk senyawa magnesium, terlebih-lebih senyawa berkalium didominasi oleh ikatan kovalen.

Dibandingkan dengan logam alkali pada periode yang sama, titik leleh dan titik didih lebih tinggi, lebih keras, lebih kuat dan lebih padat. Hal ini disebabkan karena terdapat dua delokalisas elektron per ion dalam kristal yang memberikan gaya elektronik lebih besar dengan muatan ion, M2+ yang lebih tinggi. Sifat kimia sangat mirip misalnya dalam

pembentukan senyawa ionik tetapi berbeda dalam rumus dan reaktivitas lebih rendah karena energi ionisasi (IE) pertama lebih tinggi dan terdapatnya energi ionisasi kedua membentuk ion M2+ yang stabil. Bilangan oksidasi senyawa selalu +2 di dalam senyawa, dua elektron s terluar lepas, sedangkan energi ionisasi ketiga sangat tinggi untuk membentu ion +3.

Golongan 2 yang stabil membentuk konfigurasi elektron gas mulia. Contoh; ion kalsium, Ca2+, 2,8,8 atau1s22s22p63s23p6, pada umumnya makin ke bawah dalam satu golongan nomor atom cenderung makin meningkat. Energi Ionisasi pertama atau kedua menurun, karena jari-jari atom makin besar akibat adanya ekstra kulit yang terisi. Elektron terluar sangat jauh dari inti sehinga tertarik lemah oleh inti sehingga lebih sedikit energi yang diperlukan untuk melepaskannya.

Berkelium (Be) diperoleh dari mineral (Be3Al2(SiO3)6). Berkelium bebeda dengan logam alkali tanah lainnya, karena Be dan senyawanya sangatlah beracun sehingga memerlukan penanganan khusus. Berkelium merupakan alkali tanah yang paling ringan biasanya digunakan dalam campuran allois dengan Ni, Cu dan logam lainnya karena bisa meningkatkan kekuatan logam dan melindungi dari korosi.

Magnesium (Mg) dapat dihasilkan dengan beberapa cara. Sumber yang penting adalah batuan dolomite dan air laut yang mengandung 0,13% Mg. pertama-tama dolomite dikalsinasi menjadi campuran CaO/MgO dari mana kalsium akan dihasilkan dengan penukar ion menggunakan air laut. Kesetimbangannya disukai karena kelarutan Mg(OH)2 lebih rendah daripada Ca(OH)2. Magnesium berwrna putih keabu-abuan dan mempunyai permukaan pelindung lapisan tipis oksida. Jadi ia tidak diserang oleh air meskipun kemungkinannya sangat kuat, kecuali bila berupa amalgam. Meskipun demikian ia mudah larut dalam asam encer. Magnesium digunakan dalam aliasi konstruksi sinar dan untuk pembuatan pereaksi Grignard dengan interaksinya terhadap alkali atau aril halida dsalam larutan encer.

Stronsium (Sr) merupakan unsur logam alkali tanah yang reaktif, mudah ditempa, mudah dibentuk dan berwarna putih perak ketika baru dipotong. Stronsium dapat segera teroksidasi di udara luar dan bereaksi dengan air membebtuk stronsium hidroksida dan gas hidrogen. Di alam stronsium tidak pernah ditemukan dalam keadaan bebas, tetapi dalam bentuk senyawa Strontianit (SrCO3) dan Selestit (SrSO4). Sedangkan dalam laboratorium dapat dibuat melalui elektrolisis senyawa-senyawa karbonat, sulfat atau klorida dari stronsium. Stronsium (Sr) digunakan pada pembuatan kembang api, petasan dan lampu jalan kereta api, digunakan pada pembuatan gula pasir dan isotop stronsium-85 digunakan untuk mendeteksi kanker tulang.

Teknik ini dikatakan uji warna nyala atau kadang disingkat uji nyala adalah metoda analisis untuk logam. Prinsipnya sederhana, melihat perubahan warna nyala api. Karena beberapa logam memberikan warna nyala yang khas bila dibakar pada api oksidasi. metoda ini sebenernya metode klasik tapi masih cukup akurat untuk analisis kualitatif, setidaknya memberikan arah yang sangat jelas untuk analisis logam. Alat yang dipakai hanyalah Kawat nikrom (sebuah alloy nikel-kromium) atau kawat platina, harus logam ini yang dipakai karena kedua kawat tersebut tidak akan memberikan warna bila dibakar, dan harus hati-hati dengan kawat ose, karena bentuknya yang agak mirip.

Tabel 1. Hasil Uji Nyala Logam gambar hasil Natrium

Kalium Litium Kalsium Tembaga

Keterangan : Li ( merah), Na (orange), K (pink), Rb (merah atau lembayung kemerah-merahan), Cs (biru lembayung), Ca (orange-merah), Sr (merah), Ba (hijau pucat), Cu (biru-hijau), Pb (putih keabu-abuan).

Warna-warna yang ada pada tabel tersebut hanya merupakan panduan. Hampir setiap orang yang melakukan uji nyala berbeda dalam mengamati dan menjelaskan warna yang terjadi. Sebagai contoh, beberapa orang menggunakan kata "merah" beberapa kali untuk

menunjukkan beberapa warna yang bisa sangat berbeda satu sama lain. Disamping itu, ada juga yang menggunakan kata seperti "merah padam" atau "merah tua" atau "merah gelap", tapi tidak semua orang mengetahui perbedaan antara kata-kata yang dipakai untuk

menunjukkan warna ini.

Warna nyala dihasilkan dari pergerakan elektron dalam ion-ion logam yang terdapat dalam senyawa. Sebagai contoh, sebuah ion natrium dalam keadaan tidak tereksitasi memiliki struktur 1s2 2s2 2p6 . Jika dipanaskan, elektron-elektron akan mendapatkan energi dan bisa berpindah ke orbital kosong manapun pada level yang lebih tinggi – sebagai contoh,

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat

Waktu dan tempat dilaksanakanya percobaan ini adalah sebagai berikut: Hari/Tanggal : Jumat, 29 April 2011

Waktu : PukuL 08.00-11.00 WITA

Tempat : Laboratorium Kimia Analitik Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar, Samata Gowa.

B. Alat dan Bahan 1. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu, gelas kimia 300 mL, tabung reaksi, rak tabung, kawat platina, gegep kayu, pinset dan botol semprot.

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu, aquades, asam klorida (HCl) 10%, barium klorida (BaCl2) 0,01N, barium klorida (BaCl2 PA), kalsium klorida (CaCl2) 0,01N, kalsium klorida (CaCl2 PA), magnesium klorida (MgCl2) 0,01N, magnesium klorida (MgCl2 PA), natrium klorida (NaCl) 0,05M, natrium klorida (NaCl PA), natrium hidroksida (NaOH) 1N, natrium karbonat (Na2CO3) 0,01N, natrium sulfat (Na2SO4) 0,01N, stronsium klorida (SrCl2) 0,01N, stronsium klorida (SrCl2 PA).

C. Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut:. 1. Uji nyala

Membersihkan kawat platina dengan cara mencelupkan ke dalam HCl 10%, kemudian panaskan kawat tersebut kedalam nyala, sampai tidak menghasilkan warna lain (kawat yang bersih tidak mengubah warna). Kemudian celupkan kawat ke dalam larutan uji dan kedalam larutan padatnya, kemudian panaska dan amati warna yang dihasilkan.

2. Uji kelarutan logam alkali dan alkali tanah

a. Memasukkan 1 mL larutan MgCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan NaOH 1 N dan mengamati kelarutannya.

b. Memasukkan 1 mL larutan CaCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan NaOH 1 N dan mengamati kelarutannya.

c. Memasukkan 1 mL larutan SrCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan NaOH 1 N dan mengamati kelarutannya.

d. Memasukkan 1 mL larutan BaCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan NaOH 1 N dan mengamati kelarutannya.

e. Memasukkan 1 mL larutan MgCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan Na2SO4 0,01 N dan mengamati kelarutannya.

f. Memasukkan 1 mL larutan CaCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan Na2SO4 0,01 N dan mengamati kelarutannya.

g. Memasukkan 1 mL larutan SrCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan Na2SO4 0,01 N dan mengamati kelarutannya.

i. Memasukkan 1 mL larutan MgCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan Na2CO3 0,01 N dan mengamati kelarutannya.

j. Memasukkan 1 mL larutan CaCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan Na2CO3 0,01 N dan mengamati kelarutannya.

k. Memasukkan 1 mL larutan SrCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan Na2CO3 0,01 N dan mengamati kelarutannya.

l. Memasukkan 1 mL larutan BaCl2 0,01 N ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan tetes demi tetes larutan Na2CO3 0,01 N dan mengamati kelarutannya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan 1. Uji Kelarutan

Larutan NaOH Na2SO4 Na2CO3 MgCl2 sukar larut larut Larut CaCl2 sukar larut larut Larut

SrCl2 sedikit larut sedikit larut sedikit larut BaCl2 Larut sukar larut sukar larut

2. Uji Nyala Larutan Warna NaCl 0,05M kuning MgCl2 0,01N putih CaCl2 0,01N orange SrCl2 0,01N merah BaCl2 0,01N hijau

B. Reaksi 1. Uji nyala

a. BaCl2 (l) + O2 → BaO2(s) + Cl2 (g) b. NaCl (l) + O2 → NaO(s) + Cl2 (g) c. SrCl2 (l) + O2 → SrO2(s) + Cl2 (g) d. CaCl2 (l) + O2 → CaO2(s) + Cl2 (g) e. MgCl2 (l) + O2 → MgO2(s) + Cl2 (g) 2. Uji kelarutan alkali dan alkali tanah

j. CaCl2 (l) + Na2CO3(l) → CaCO3(l) + 2 NaCl (l) k. SrCl2 (l) + Na2CO3(l) → SrCO3(l) + 2 NaCl (l) l. BaCl2 (l) + Na2CO3(l) → BaCO3(l) + 2 NaCl (l) C. Pembahasan

Pada percobaan alkali dan alkali tanah dilakukan dua uji yaitu uji nyala dan uji kelarutan. Uji nyala adalah uji warna nyala untuk golongan alkali, alkali tanah dan transisi dalam sistem periodik unsur. Jika suatu atom diberi energi (panas, radiasi, listrik) maka elektron yang terletak pada kulit terluar akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Untuk kembali ke tingkat dasar, atom tersebut akan melepaskan energi dengan cara memancarkan emisi yang khas untuk atom tertentu. Energi yang dilepaskan dapat dideteksi dengan mata atau menggunakan alat spektrofotometer yang terlihat sebagai warna nyala, yang mana setiap atom akan menghasilkan warna nyala tertentu.

Pada percobaan uji nyala digunakan kawat platina, pemilihan kawat platina karena sifatnya yang stabil, tidak bereaksi dengan logam atau larutan uji. Sebelum digunakan kawat platina terlebih dahulu dicelupkan ke dalam larutan HCl 10%, kemudian dipijarkan diatas nyala api. Tujuannya untuk menghilangkan sisa logam atau kotoran-kotoran yang masih menempel pada kawat platina. Kawat platina telah bersih jika tidak memberikan warna nyala. Setelah dipijarkan, kawat platina dicelupkan ke dalam larutan uji dan diberi serbuk logam yang sesuai dengan larutan uji lalu dipijarkan dan diamati warna nyala yang dihasilkan. Nyala yang digunakan adalah nyala oksidasi pada daerah zona mengoksid bawah dimana pada daerah ini terdapat kelebihan oksigen sehingga baik digunakan pada uji nyala.

Dari hasil percobaan diperoleh warna nyala untuk larutan NaCl warna kuning, larutan BaCl2 warna hijau, larutan MgCl2 warna putih, larutan CaCl2 warna jingga dan larutan SrCl2 warna merah. Setiap larutan menghasilkan warna nyala yang berbeda, hal ini dikarenakan tiap atom memiliki konfigurasi elektron yang berbeda serta karakteristik atau sifat khas dari atom tersebut. Hasil percobaan yang diperoleh sesuai dengan teori.

Uji kelarutan dilakukan untuk mengetahui kelarutan logam alkali tanah pada basa, senyawa sulfat dan karbonat. Pada uji kelarutan logam alkali dalam senyawa sulfat, masing-masing ion Mg2+, Ca2+, Sr2+ dan Ba2+ dilarutkan dalam larutan Na2SO4 0,01 N dan diperoleh hasil berturut-turut yaitu larut, larut, sedikit larut dan sukar larut. Hasil yang diperoleh sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa dalam satu golongan dari atas ke bawah logam alkali tanah semakin sukar larut dalam senyawa sulfat.

Pada uji kelarutan logam alkali tanah dalam senyawa basa, masing-masing ion Mg2+, Ca2+, Sr2+ dan Ba2+ dilarutkan dalam larutan NaOH 0,1 N dan diperoleh hasil berturut-turut yaitu sukar larut, sukar larut, sedikit larut dan larut. Hasil yang diperoleh sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa dalam satu golongan dari atas ke bawah logam alkali tanah semakin mudah larut dalam senyawa basa.

Pada uji kelarutan logam alkali tanah dalam senyawa karbonat, masing-masing ion Mg2+, Ca2+, Sr2+ dan Ba2+ dilarutkan dalam larutan Na2CO3 0,01 N dan diperoleh hasil berturut-turut yaitu, larut, larut, sedikit larut dan sukar larut. Hasil yang diperoleh sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa dalam satu golongan dari atas ke bawah logam alkali tanah semakin sukar larut dalam senyawa karbonat.

PENUTUP

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari percobaan ini ialah:

1. Warna nyala logam Natrium, Barium, Magnesium, Kalsium dan Stronsium berturut-turut adalah Kuning, Hijau, Putih, Jingga dan Merah.

2. Kelarutan logam alkali tanah dalam satu golongan dari atas ke bawah dalam senyawa basa adalah semakin mudah larut. Kelarutan logam alkali tanah dalam satu golongan dari atas ke bawah dalam senyawa sulfat dan karbonat adalah semakin sukar larut.

B. Saran

Adapun saran dalam percobaaaan ini sebaiknya pembakar spritus agar warna nyala dalam api lebih jelas.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.“WarnaNyalaLogamAlkali”.file:///F:/Praktek%20anorganik/Referens Lap Anorganik/referensi alkali/warna-nyala-logam-alkali.html.

Cotton, Kimia Anorganik Dasar, (Jakarta: Universitas Indonesia (UI_Press), 1989.

Hamdani, “Uji Nyala”, http://praktek anorganik/referens lap anorganik/referensi alkali/uji nya alkali.html,

keenan, Kimia Untuk Universitas jilid 2. Jakarta: Erlangg, 1999.

Ratna, dkk, “Logam Akali dan Alkali tanah”, 07 februari 2009), file:///F:/Praktek Anorganik/ Referens Lap Anorganik/referensi alkali/akali tanah.htm

Sunardi, Unsur Kimia Deskripsi Dan Pemanfaatannya, Bandung: Yrama Wijaya, 2006 Sugiarto, H Kristian , Kimia Anorganik II, Yogyakarta: Universitas Yogyakarta, 2003