Unsur-unsur kelompok IA (kecuali hidrogen) disebut logam alkali. Unsur-unsur kelompok IIA disebut logam alkali tanah. Kata “alkali” berasal dr bahasa Arab, al-qaly, yaitu debu yg dlm air bersifat basa. Oleh karena logam-logam kelompok IA & IIA biasanya jikalau dilarutkan dlm air membentuk larutan basa, maka disebut logam alkali & alkali tanah. Sebutan alkali tanah untuk logam golongan IIA dikarenakan logam-logam tersebut lazimnya ditemukan dlm bentuk senyawa sukar larut di dlm tanah. Logam alkali & alkali tanah bersifat sungguh reaktif sehingga selalu didapatkan di alam dlm bentuk senyawanya, meskipun logam alkali tanah tak sereaktif logam alkali.
Daftar Isi
Logam Alkali
Unsur-unsur kalangan IA terdiri dr hidrogen (H), litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), & fransium (Fr). Unsur-unsur ini kecuali hidrogen, diketahui sebagai logam alkali.
Keberadaan Logam Alkali di Alam
Sifat-sifat Logam Alkali
Sifat atomik
Konfigurasi elektron valensi logam alkali yaitu ns1. Oleh karena itu, atom logam alkali cenderung gampang melepaskan suatu elektron membentuk ion bermuatan +1 dgn konfigurasi elektron stabil gas mulia. Hal tersebut pula dapat dilihat dr energi ionisasinya yg relatif rendah. Selain itu, perbedaan energi ionisasi pertama & kedua pula sangat besar. Secara lazim, keteraturan sifat dr Li ke Fr, yaitu:
- jari-jari atom bertambah
- energi ionisasi berkurang
- keelektronegatifan menyusut
- nilai bilangan oksidasi +1 pada kondisi paling stabil
Sifat fisis
Titik leleh, titik didih, & kekerasan logam alkali termasuk relatif rendah. Dari Li ke Fr, titik leleh, titik didih, & daya hantar listrik & panas kian menurun, kecuali daya hantar listrik & panas pada logam Na & K justru bertambah. Hal ini terkait dgn ikatan logam pada logam alkali. Semakin banyak elektron yg terlibat pada pembentukan ikatan logam, makin berpengaruh ikatan; kian besar jari-jari atom, kian lemah ikatan. Pada atom Na & K elektron cenderung lebih mudah bergerak bebas.
Sifat kimia
Logam alkali bersifat sungguh reaktif, sebagaimana terlihat dr energi ionisasinya yg relatif rendah. Kereaktifan logam alkali meningkat dr Li ke Fr, begitu pula dgn sifat reduktor yg semakin besar lengan berkuasa. Hampir senyawa logam alkali bersifat ionik & gampang larut dlm air.
- Reaksi dgn air
Semua logam alkali bereaksi dgn air membentuk basa & gas hidrogen. Li bereaksi agak pelan; Na bereaksi jago dgn percikan api; K, Rb, & Cs meledak jika dimasukkan dlm air. Oleh karena reaksi tersebut sangat eksoterm, gas hidrogen yg terbentuk akan pribadi terbakar.
2L(s) + 2H2O(l) → 2LOH(aq) + H2(g) (L = logam alkali)
- Reaksi dgn hidrogen
Jika dipanaskan, logam alkali mampu bereaksi dgn gas hidrogen membentuk senyawa ionik alkali hidrida.
2L(s) + 2H2(g) → 2LH(s) (L = logam alkali)
- Reaksi dgn oksigen
Logam alkali mampu bereaksi dgn oksigen membentuk oksida, peroksida, ataupun superoksida. Dalam jumlah oksigen terbatas biasanya terbentuk oksida.
4L(s) + O2(g) → 2L2O(s) (L = logam alkali)
Namun, bila oksigen berlebihan, Na mampu membentuk peroksida, sedangkan K, Rb, & Cs mampu membentuk superoksida.
2Na(s) + O2(g) → 2Na2O2(s)
K(s) + O2(g) → KO2(s)
- Reaksi dgn halogen
Logam alkali bereaksi dgn halogen (F2, Cl2, Br2, I2) membentuk senyawa garam halida.
2L(s) + X2 → 2LX(s) (L = logam alkali; X = halogen)
Warna nyala
Ketika dipanaskan dgn suhu tinggi, setiap unsur akan memancarkan radiasi elektromagnetik yg khas. Hal ini terjadi balasan elektron pada atom unsur mengalami eksitasi atau perpindahan ke tingkat energi yg lebih tinggi, & tatkala elektron tersebut kembali ke tingkat energi semula dibarengi 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 & menghasilkan warna nyala yg khas.
Logam Alkali Tanah
Unsur-unsur golongan IIA yg dikenal sebagai logam alkali tanah terdiri berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), & radium (Ra).
Keberadaan Logam Alkali Tanah di Alam
Sifat-sifat Logam Alkali Tanah
Sifat atomik
Konfigurasi elektron valensi logam alkali tanah yaitu ns2. Atom logam alkali tanah pula condong gampang melepaskan sepasang elektron membentuk ion bermuatan +2 dgn konfigurasi elektron stabil gas mulia. Namun, energi ionisasinya lebih tinggi dibanding logam alkali alasannya adalah jari-jari atomnya lebih kecil & elektron valensinya lebih banyak. Secara lazim, keteraturan sifat dr Be ke Ba, yaitu:
- jari-jari atom bertambah
- energi ionisasi menyusut
- keelektronegatifan menyusut
Sifat fisis
Dari Be ke Ba, titik leleh, titik didih, & daya hantar listrik & panas condong menurun. Jika dibandingkan dgn logam alkali seperiode, titik leleh & sifat-sifat fisis yang lain mirip rapatan & kekerasan dr logam alkali tanah lebih besar.
Sifat kimia
Sifat kimia logam alkali tanah hampir sama dgn logam alkali, namun logam alkali tanah tak sereaktif logam alkali seperiode. Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dr Be ke Ba. Nilai potensial patokan logam alkali tanah menawarkan bahwa logam alkali tanah merupakan reduktor yg cukup kuat, bahkan Ca, Sr, & Ba mempunyai daya reduksi yg lebih besar lengan berkuasa dr Na.
- Reaksi dgn air
Ca, Sr, & Ba bereaksi dgn air membentuk basa & gas hidrogen. Magnesium bereaksi sangat lambat dgn air cuek. Berilium tak bereaksi dgn air.
M(s) + 2H2O(l) → M(OH)2(aq) + H2(g) (M = Mg, Ca, Sr, Ba)
- Reaksi dgn hidrogen
Jika dipanaskan, logam alkali tanah mampu bereaksi dgn gas hidrogen membentuk senyawa ionik alkali hidrida.
M(s) + 2H2(g) → MH2(s) (M = Mg, Ca, Sr, Ba)
- Reaksi dgn halogen
Logam alkali tanah bereaksi dgn halogen membentuk senyawa garam halida.
M(s) + X2 → MX2(s) (M = logam alkali tanah; X = halogen)
- Reaksi dgn udara
Jika dipanaskan, logam alkali tanah mampu bereaksi dgn nitrogen & oksigen di udara membentuk nitrida & oksida.
3M(s) + N2(g) → M3N2(s)
2M(s) + O2(g) → 2MO(s) (M = logam alkali tanah)
Warna nyala
Logam alkali tanah pula mempunyai warna nyala yg khas sebagaimana logam-logam alkali.
Kelarutan
Sebagian besar senyawa-senyawa logam alkali tanah mempunyai kelarutan yg kecil atau sulit larut dlm air. Hal ini membedakannya dr senyawa logam alkali yg lazimnya gampang larut dlm air. Berdasarkan data tetapan hasil kali kelarutan (Ksp), kecenderungan periodik dr kelarutan senyawa-senyawa logam alkali tanah, yaitu:
- Kelarutan senyawa hidroksida (M(OH)2), senyawa karbonat (MCO3), & senyawa okalat (MC2O4) semakin bertambah dr Be ke Ba, meskipun ada sedikit fluktuasi pada senyawa karbonat & senyawa oksalat.
- Kelarutan senyawa sulfat (MSO4) & senyawa kromat (MCrO4) kian menyusut dr Be ke Ba.
Contoh Soal Logam Alkali & Alkali Tanah & Pembahasan
Contoh Soal 1:
Keteraturan yg terlihat pada unsur-unsur logam alkali dr urutan atas ke bawah golongan yaitu …
a. kerapatan semakin kecil
b. jari-jari logam makin kecil
c. jari-jari ionik kian kecil
d. titik didih semakin kecil
e. kekerasan kian besar
Jawab: D
Dari atas ke bawah golongan jari-jari atom logam alkali makin kecil sehingga ikatan logamnya pula makin lemah. Akibatnya, sifat fisis seperti titik didih, titik leleh, & kekerasan pula makin rendah.
Contoh Soal 2:
Logam alkali tanah berikut yg tak menciptakan gas hidrogen kalau bereaksi dgn air yakni …
a. barium
b. stronsium
c. magnesium
d. kalsium
e. berilium
Jawab: E
Berilium tak bereaksi dgn air.
Contoh Soal 3:
Senyawa sulfat dr logam alkali tanah berikut yg paling mudah larut yaitu …
a. BaSO4
b. MgSO4
c. CaSO4
d. SrSO4
e. RaSO4
Jawab: B
Kelarutan senyawa sulfat dr logam alkali tanah menurun dr atas ke bawah kalangan.
Referensi
Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2008. Kimia SMA & MA untuk Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Esis
Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
Purba, Michael. 2007. Kimia 3A untuk Sekolah Menengan Atas Kelas XII. Jakarta: Erlangga
Retnowati, Priscilla. 2006. SeribuPena Kimia Sekolah Menengan Atas Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Erlangga
Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI
Materi Wargamasyarakat.org yang lain: