Alkali dan Alkali Tanah
BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Alkali dan alkali tanah merupakan
unsur logam yang sangat reaktif. Logam alkali adalah logam golongan IA yang
terdiri dari litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs),
dan fransium (Fr). Sedangkan logam alkali tanah terdiri dari berilium (Be),
magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra).
Radium kadang tidak dianggap sebagai alkali tanah karena sifat radioaktif yang
dimilikinya.
|
Berdasarkan
latar belakang di atas, maka dilakukan percobaan alkali dan alkali tanah ini untuk mengetahui warna uji nyala dan sifat kelarutan
dari logam alkali dan alkali tanah.
B.
Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada percobaan ini yaitu
bagaimana warna uji nyala dan sifat kelarutan dari logam alkali dan alkali
tanah?
C.
Tujuan percobaan
Tujuan dilakukannya percobaan ini
yaitu untuk mengetahui warna uji nyala dan sifat kelarutan dari logam alkali
dan alkali tanah.
BAB
II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Alkali
Tanah
1.
Definisi
Logam alkali adalah kelompok unsur kimia pada Golongan 1 tabel periodik, kecuali hidrogen. Kelompok ini terdiri dari litium
(Li), natrium (Na), kalium
(K), rubidium (Rb), sesium
(Cs), dan fransium (Fr). Semua unsur pada kelompok
ini sangat reaktif sehingga secara alami tak pernah ditemukan dalam bentuk
tunggal. Untuk menghambat reaktivitas, unsur-unsur logam alkali harus disimpan
dalam medium minyak.[2]
2.
Sifat
umum
|
Garam-garam logam alkali umumnya
dicirikan oleh titik leleh yang tinggi, oleh hantaran listrik lelehannya, dan
kemudahannya larut dalam air, kadang-kadang terhidrasi apabila anion-anionnya
kecil, seperti dalam halida, karena energi hidrasi ion-ion tersebut tidak cukup
untuk mengimbangi hidrasi yang besar dan sering kali terhidrasi dalam padatan
garamnya bila garam-garam yang sama dari alkali yang lain tidak terhidrasi,
LiClO4 . 3H2O. Untuk garam-garam asam kuat, garam Li
biasanya paling larut dalam air diantara garam-garam alkali, sedangkan bagi asam
lemah, garam Li biasanya kurang larut daripada garam-garam unsur lainnya.[4]
Logam alkali mempunyai
energi resonansi rendah dan kecenderungannya kuat melepas elektron valensi
tunggalnya, cukup reaktif sehingga jarang ditemukan secara bebas dialam. Logam
alkali dapat bereaksi dengan air membentuk hidroksida logam alkali dengan
melepas gas hidrogen, dapat membentuk oksida, peroksida bahkan superoksida yang
ketiganya menghilangkan bentuk kilapan logamnya. Selain litium yang hanya dapat
membentuk oksida, maka logam alkali yang lain dapat membentuk superoksida dan
untuk K, Rb dan Cs dapat pula membentuk superoksida logam alkali artinya
reaktifitas logam alkali dengan oksigen meningkat dari atas kebawah dalam
golongannya.[5]
3.
Reaksi
Semua ion alkali
tak berwarna dan agak tak reaktif. Garamnya yang sederhana seperti LiCl, KNO3,
Cs2SO4, dan Rb2CO3 biasanya sangat
larut dalam air. Larutan senyawa ini merupakan elektrolit kuat yang khas.
Senyawa litium mirip dengan senyawa magnesium. Sebagai contoh, kelarutan
karbonat dan fosfatnya adalah rendah. Di antara unsur-unsur alkali tanah,
kalium, stronsium, dan barium membentuk senyawa yang sangat serupa satu dengan
yang lainnya. Magnesium, dan lebih khususnya lagi berilium membentuk senyawaan
yang berbeda dari senyawaan ketiga unsur lainnya itu. Karena ukuran ionnya yang
kecil (jadi rapatan muatan yang besar) berilium membentuk ikatan kovaln-ionik
dengan sejumlah atom lainnya.[6]
4.
Manfaat
Logam-logam golongan
I, dan sampai batas tertentu bagi Ca, Sr, Ba, Eu, dan Yb, larut dalam amonium
memberikan larutan berwarna biru bila diencerkan. Larutan-larutan ini
menghantarkan listrik dan pembawa arus yang utama adalah elektron tersolvasi.
Sementara unsur elektron tersolvasi dalam air sangat pendek, dalam amonia cair
yang sangat murni umunya cukup panjang (setiap komposisi kurang dari 1%).[7]
Salah
satu logam alkali yang dapat digunakan sebagai katalis oksida logam alkali
adalah senyawa CaO. Kelebihannya antara lain aktivitas yang tinggi, kondisi
reaksi yang rendah, masa katalis yang lama dan biaya katalis yang rendah.[8]
B. Alkali
Tanah
1.
Definisi
Logam alkali tanah adalah kelompok
unsur kimia golongan 2 pada tabel periodik. Kelompok ini terdiri
dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium
(Ba), dan radium (Ra). Radium kadang tidak dianggap
sebagai alkali tanah karena sifat radioaktif yang dimilikinya.[9]
Unsur-unsur
golongan II A disebut juga alkali tanah sebab unsur-unsur tersebut bersifat
basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah umumnya reaktif, tetapi kurang
reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali.[10]
2.
Sifat umum
Logam-logam alkali tanah adalah Be,
Mg, Ca, Sr dan Ba, logam ini juga cukup reaktif namun tidak sereaktif jika
dibandingkan dengan logam alakli. Memiliki kecenderungan melepas kedua elektron
terluarnya membentuk ion M2+ dengan bentuk konfigurasinya menyerupai
konfigurasi gas mulia yang stabil dan karakter ini meningkat dari berilium
sampai kebarium dan khasus untuk berilium dialam lebih cenderung berbentuk
molekuler dibanding berbentuk ionik terutama oksidanya berbentuk oksida amfoter
bukan oksida logam yang bersifat basa.[11]
3.
Reaksi
Semua unsur dalam IIA tidak bereaksi dengan air kecuali pada suhu tinggi
kecuali berilium dan magnesium berkorosi terus-menerus dalam udara sampai
mereka seluruhnya telah diubah menjadi oksida, hidroksida, atau karbonat.
Berilium dan magnesium mudah bereaksi dengan oksigen tetapi selaput oksida yang
kuat yang terbentuk, cenderung melindungi logam yang terletak disebelah
bawahnya dari serangan lebih lanjut pada suhu kamar. Bila dipanaskan
keras-keras, bahkan kedua logam ini pun akan terbakar dengan baik. Pada suhu
tinggi, magnesium yang terbakar dalam udara bereaksi bukan saja dengan oksigen,
tetapi bahkan dengan nitrogen dan karbon dioksida.[12]
Didalam tanah unsur-unsur logam alkali tanah
terdapat dalam bentuk senyawa. Magnesium kalsium terdapat dalam bentuk silikat
dan aluminosilikat sebagai kationoknya. Oleh karena itu kation-kation dalam
silikat itu larut dalam air dan terbawa oleh air hujan ke laut maka ion-ion Ca2+
dan Mg2+ banyak ditemukan dilaut, terutama pada kulit kerang sebagai
CaCO3[13].
Mg dan Be tidak bereaksi dengan air dingin seperti halnya logam alkali
tanah lainnya. hal ini dapat dijelaskan dari segi lebih tingginya energi
ionisasi untuk kedua logam ini (Mg l1 = 738, l2=1451
kj/mol; Be, l1 =900, l2= 1757 kj/mol). Namun demikian,
menentukan reakstivitas dari golongan 1 dan 2 ini berdasarkan energi
ionisasinya saja adalah penyederhanaan yang sangat berlebihan. Asalkan selisi
ionisasinya sangat besar, kita dapat membuat perbandingan dengan hanya
mempertimbangkan faktor itu saja. Namun, jika selisi energi ionisasinya kecil,
faktor lain juga harus dipertimbangkan.[14]
4.
Manfaat
Berilium digunakan dalam aliase (paduan logam)
untuk membuat pegas yang kelenturannya tahan lama sekali. Magnesium digunakan
untuk aliase berbobot ringan, terutama dalam kapal terbang. Unsur alkali dan
alkali tanah mempunyai energi pengionan dan keelektronegatifan rata-rata yang
paling rendah dari semua keluarga unsur. Sifat ini berkaitan dengan ukuran
atomnya dan jarak yang relatif besar antara elektron S luar dengan inti. Unsur
IA dan IIA memberi warna-warana yang khas pada nyala api biasa. Dalam pekerjaan
laboratorium analitik, uji-uji nyala sering digunakan untuk mengungkapkan ada
tidaknya berbagai unsur alkali dan alkali tanah.[15]
BAB
III
METODE PERCOBAAN
A. Waktu dan Tempat
Hari / Tanggal : Kamis / 08 Mei 2014
Waktu
: 08.00 – 10.00 WITA
Tempat :
Laboratorium Kimia Anorganik Fakultas Sains dan
Teknologi UIN Alauddin Makassar.
B. Alat
dan Bahan
1.
Alat
Alat
yang digunakan pada percobaan ini yaitu cawan penguap, gelas kimia 1000 mL, tabung reaksi, pembakar bunsen,
rak tabung reaksi, batang pengaduk,
spatula besi dan botol semprot.
2.
Bahan
Bahan
yang digunakan pada percobaan ini yaitu aquades
(H2O), etanol (C2H5OH)
70% 21
mL,
korek api, larutan barium
klorida (BaCl2) 0,01 N 1,5
mL,
larutan kalsium klorida (CaCl2) 0,01 N 1,5 mL, larutan magnesium klorida (MgCl2)
0,01 N 3
mL, larutan natrium hidroksida (NaOH) 0,01 N, larutan natrium klorida (NaCl) 0,01
N, larutan natrium karbonat (NaCO3) 0,01 N, larutan natrium sulfat
(NaSO4) 0,01 N, larutan stronsium klorida (SrCl2) 0,01 N 3 mL, sampel A, B, C, D, E, F dan tissue.
C.
Prosedur Kerja
Prosedur
kerja yang dilakukan pada percobaan ini, yaitu sebagai berikut:
1.
Uji Warna Nyala
a.
Memasukkan
etanol (C2H5OH) ke dalam cawan penguap sebanyak 3 mL.
b.
Menambahkan
sampel A ke dalam cawan penguap yang berisi etanol (C2H5OH).
c.
Membakarnya
dengan menggunakan korek api dan mengamati warna nyala yang terbentuk.
d.
Mengganti
sampel A dengan sampel B, C, D, E dan F dengan perlakuan yang sama.
e.
Mengamati warna
nyala yang terbentuk dari masing-masing sampel.
2.
Uji Sifat Kelarutan
a.
Menyiapkan 12
buah tabung reaksi.
b.
Memasukkan
larutan magnesium klorida(MgCl2) 0,01 N sebanyak 3 mL ke
dalam 3 buah tabung reaksi.
c.
Menambahkan
larutan natrium hidroksida (NaOH) 0,01 N tetes demi tetes ke dalam tabung I.
d.
Menambahkan
larutan natrium sulfat (Na2SO4) 0,01 N tetes demi tetes ke
dalam tabung II.
e.
Menambahkan
larutan natrium karbonat (Na2CO3) 0,01 N tetes demi tetes ke
dalam tabung III.
f.
Mengganti
larutan magnesium klorida (MgCl2) dengan larutan kalsium
klorida
(CaCl2) 0,01 N, larutan stronsium klorida
(SrCl2) 0,01 N dan larutan barium klorida
(BaCl2) 0,01 N.
g.
Mengamati
perubahan yang terjadi.
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
A.
Hasil pengamatan
1.
Tabel Pengamatan
a.
Tabel Uji Nyala
Sampel
|
Pereaksi
|
WarnaNyala
|
Gambar
|
Keterangan
|
||
A
|
Etanol
|
Ungu
|
|
Kalium
|
||
B
|
Etanol
|
Putih
|
|
Magnesium
|
||
C
|
Etanol
|
|
|
Barium
|
||
D
|
Etanol
|
Merah tua
|
|
Stronsium
|
||
E
|
Etanol
|
Orange-kuning
|
|
Natrium
|
||
F
|
Etanol
|
Merah-kuning
|
|
Kalsium
|
b.
Tabel Uji Kelarutan
LarutanSampel
|
Pereaksi
|
Gambar
|
Kelarutan
|
MgCl2
|
NaoH
|
|
Bening
|
Na2SO4
|
|
Bening
|
|
Na2CO3
|
|
Bening
|
|
SrCl2
|
NaOH
|
|
Keruh sekali
|
Na2SO4
|
|
keruh
|
|
Na2CO3
|
|
bening
|
|
BaCl2
|
NaOH
|
|
Bening
|
Na2SO4
|
|
Keruh sekali
|
|
Na2CO3
|
|
Keruh
|
|
CaCl2
|
NaOH
|
|
Bening
|
Na2SO4
|
|
Bening
|
|
Na2CO3
|
|
Bening
|
2.
Reaksi
a. Pereaksi natrium hidroksida (NaOH)
2NaOH(l) +
MgCl2(l) Mg(OH)2(l) + 2NaCl(l)
2NaOH(l) +
SrCl2(l) Sr(OH)2(l) +
2NaCl(l)
2NaOH(l) +
BaCl2(l) Ba(OH)2(l) +
2NaCl(l)
2NaOH(l) +
CaCl2(l) Ca(OH)2(l) +
2NaCl(l)
b. Pereaksi natrium sulfat (Na2SO4)
Na2SO4(l) +
MgCl2(l) MgSO4(l) + 2NaCl(l)
Na2SO4(l) +
SrCl2(l) SrSO4(l) +
2NaCl(l)
Na2SO4(l) +
BaCl2(l) BaSO4(l) +
2NaCl(l)
Na2SO4(l) +
CaCl2(l) CaSO4(l) +
2NaCl(l)
c. Pereaksi natrium karbonat (Na2CO3)
Na2CO3(l) +
MgCl2(l) MgCO3(l) + 2NaCl(l)
Na2CO3(l) +
SrCl2(l) SrCO3(l) +
2NaCl(l)
Na2CO3(l) +
BaCl2(l) BaCO3(l) +
2NaCl(l)
Na2CO3(l) +
CaCl2(l) CaCO3(l) +
2NaCl(l)
B.
Pembahasan
Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui warna nyala pada
logam alkali dan alkali tanah dan kelarutan dari senyawa. Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat
terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan
dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut
pada kesetimbangan
Percobaan alkali dan alkali tanah, pertama-tama yang dilakukan ialah memasukkan etanol (C2H5OH)
70% ke dalam cawan penguap, dimana
etanol berfungsi sebagai bahan untuk menyalakan api, pelarut bagi sampel dan untuk mempercepat reaksi.
Sampel A- F dimasukkan ke
dalam etanol yang ada dalam
cawan penguap, campuran
diaduk hingga homogen. Larutan tersebut dibakar dan diamati warna nyala yang terbentuk, dimana hasil yang diperoleh pada
percobaan ini yaitu, pada sampel A yang dicampurkan dengan etanol (C2H5OH)
70% memberikan warna ungu yang berarti kalium (K). Kemudian pada sampel B diperoleh warna putih yang berarti magnesium
(Mg). Pada
sampel C diperoleh warna
hijau kekuningan yang berarti barium (Ba). Sampel D diperoleh warna merah tua yang berarti stronsium (Sr), sampel E diperoleh warna orange-kuning yang berari natrium (Na) dan pada
sampel F diperoleh
warna merah-kuning yang artinya merupakan kalsium (Ca). Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa spektrum emisi atau warna nyala
akan terjadi ketika larutan garamnya dibakar dengan bunsen. Spektrum warna yang
dihasilkan setiap unsur akan berbeda antara yang satu dengan yang lainnya.[16]
Warna
yang terbentuk disebabkan oleh adanya spektrum emisi, panjang gelombang
cahaya tampak dan pada saat logam alkali atau pun logam
alkali tanah terkena api maka elektron terluar akan tereksitasi dan melompat ke elektron
orbital yang lebih tinggi sehingga membentuk
cahaya. Perbedaan warna nyala ini disebabkan oleh berapa banyak
energi atau berapa jauh elektron kembali ke tingkat energi yang lebih rendah.
Uji kelarutan pada percobaan, pertama-tama yang dilakukan yaitu memasukkan
larutan MgCl2 ke dalam tiga buah tabung reaksi yang masing-masing
ditambahkan larutan natrium
hidroksida (NaOH),
natrium sulfat (Na2SO4) dan
natrium karbonat (Na2CO3). Pada saat MgCl2
ditambahkan NaOH larutan tetap bening atau tdak ada perubahan warna, sedangkan
pada saat ditambahkan Na2SO4 larutan tetap bening dan pada saat
ditambahkan Na2CO3 larutan tetap bening pula. Memasukkan larutan SrCl2 ke dalam tiga buah
tabung reaksi dengan menambahkan pelarut NaOH, Na2SO4 dan
Na2CO3. Katika ditambahkan NaOH larutan menjadi agak keruh, ditambahkan Na2SO4
larutan menjadi keruh dan penambahan Na2CO3 membuat
larutan tetap bening.
Pada sampel CaCl2 yang
ditambahkan NaOH larutannya larut, ketika ditambahkan Na2SO4
larutannya larut dan ketika ditambahkan
Na2CO3 larutannya tetap
larut. Selanjutnya, memasukkan larutan BaCl2
ke dalam tiga buah tabung reaksi dengan menambahkan pelarut NaOH, Na2SO4
dan Na2CO3. Katika ditambahkan NaOH larutan menjadi
larut, ditambahkan Na2SO4
larutan menjadi keruh sekali dan
penambahan Na2CO3 membuat larutan tetap keruh.
BAB
V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Kesimpulan
yang diperoleh pada percobaan ini, yaitu logam A (Kalium) mempunyai warna nyala merah lembayung,
logam B (magnesium) mempunyai warna nyala putih,
logam C (Barium) mempunyai warna nyala merah,
logam D (Stronsium) mempunyai warna nyala merah tua,
logam E (natrium) mempunyai warna nyala
orange-kuning dan logam F (Kalsium) mempunyai warna nyala merah-kuning. Kelarutan logam alkali tanah dalam satu golongan dari atas kebawah dalam senyawa basa adalah semakin mudah larut. Kelarutan logam alkali tanah dalam satu golongan dari atas kebawah dalam senyawa sulfat dan karbonat adalah semakin sukar larut.
B. Saran
Saran untuk percobaan ini yaitu sebaiknya
pada percobaan selanjutnya menggunaka persen etanol (C2H5OH) yang lebih tinggi untuk membandingkan
etanol (C2H5OH) yang 70%.
DAFTAR
PUSTAKA
Keenan, Charles W. Ilmu Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga, 1986.
Cotton, F. Albert. Basic Inorganic
Chemistry, terj. Sahati Suharto, Kimia Anorganik Dasar. Jakarta:
UI-Press, 2013.
Herawan, Tjahjono, dkk. “Pengaruh Konsentrasi Li Yang Di-Doping
Kedalam
Katalis Cao Terhadap Reaksi Transesterifikasi Minyak Sawit”, Jurnal Teknik Kimia 2, No. 3 (2013), h. 1-7.
Kasim, Syahruddin. Kimia Dasar.
Makassar:UPT MKU UNHAS, 2008.
Petrucci, Ralph H. Kimia
Dasar: Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta: Erlangga,
1985.
Syamsidar, Dasar Reaksi Kimia Anorganik. Makassar: Alauddin University Press, 2013.
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan
praktikum Kimia Anorganik dengan judul “Alkali dan alkali Tanah”
yang disusun oleh:
Nama : Riskayanti
Nim : 60500112028
Kelompok : IV (Empat)
telah diperiksa secara teliti oleh Asisten atau Koordinator asisten
dan dinyatakan diterima.
Samata, Mei 2014
Koordinator Asisten
Asisten
Nur Amalia P.
A. Reskianti Wardani
NIM:
60500110001
Mengetahui,
Dosen Penanggung Jawab
Syamsidar HS, S.T., M.Si
NIP: 19760330 200912 2 002
[4] F. AlbertCotton, “Basic Inorganic Chemistry”,
terj. Sahati Suharto, Kimia Anorganik Dasar (Jakarta: UI-Press, 2013), h. 256.
[5]Syahruddin Kasim, ”Kimia Dasar”, (Makassar:UPT MKU UNHAS, 2008), h. 25.
[7]F. Albert Cotton, “Basic Inorganic Chemistry”, terj. Sahati Suharto,
Kimia Anorganik Dasar, h. 253.
[8] Tjahjono Herawan,
dkk. “Pengaruh
Konsentrasi Li Yang Di-Doping Kedalam Katalis Cao Terhadap Reaksi
Transesterifikasi Minyak Sawit”, Jurnal Teknik Kimia 2,
No. 3 (2013), h. 2.
[14]Ralph H. Petrucci, General Chemistry, terj. Suminar Setiati
Achmadi, Kimia Dasar (Jakarta: Erlangga, 1985), h. 350.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar