Kimia Unsur Golongan Iia

2008 

1| P a g e  

 

Kimia Unsur Golongan IIA 

 

    Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Dasar II                           

Disusun oleh : fiTh d coffee lover [email protected]

 

 

BAB I PENDAHULUAN Seringkali kita tidak menyadari bahwa hidup kita tidak lepas dari suatu zat bernama unsur. Betapa tidak, bahkan suatu bahan yang jumlahnya sedikit dan tanpa sadar kita konsumsi sehari-hari merupakan mineral yang sangat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar syaraf, kerja jantung, dan pergerakan otot adalah salah satu unsur logam golongan II A atau lazim disebut alkali tanah yang bernama Kalsium. Selain memiliki dampak positif, pemanfaatan unsur dan senyawa alkali tanah juga menimbulkan dampak negatif terhadap kelangsungan hidup manusia dan sekitarnya. Misalnya, Berilium dan garamnya merupakan bahan beracun dan berpotensi sebagai zat karsinogenik. Untuk itu, kita harus mengenali bagaimana sifat dari masing-masing unsur dan senyawa tersebut, sehingga dalam memanfaatkannya kita dapat menghindari dampak negatif yang timbul akibat unsur atau senyawa tersebut. Apa jadinya bila kita seorang mahasiswa kimia, bahkan tidak menyadari hal ini, bahwa kita tidak hanya dituntut “mempelajari” materi di dalam buku, tetapi kita juga bisa langsung belajar dari alam dan mengaplikasikan serta mengaitkannya dengan ilmu yang ada. Bahkan bila dipelajari lebih mendalam, bukan hanya logam alkali tanah saja yang berperan penting dalam kehidupan makhluk hidup, khususnya manusia, melainkan unsur-unsur lain pun ikut mendukung mekanisme kehidupan kita sebagai makhluk hidup. Logam alkali tanah merupakan unsur-unsur yang terletak pada golongan IIA pada sistem periodik unsur, yaitu Berilium, Magnesium, Kalsium, Strontium, Barium, dan Radium. Logam alkali tanah juga dapat membentuk basa, tetapi lebih lemah dibandingkan dengan logam alkali. Logam alkali tanah sukar larut dalam air. Unsur-unsur golongan II A umumnya mudah ditemukan dalam tanah berupa senyawa tak larut. sehingga dinamakan logam alkali tanah. Dalam makalah ini, akan dibahas beberapa kecenderungan sifat dari logam alkali tanah, kelimpahan di alam, proses pembuatan serta aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.

 

B BAB II KIM MIA UNSU UR GOLON NGAN II A

A.

S SIFAT KEP PERIODIKA AN UNSUR R S Sifat keperio odikan suatuu unsur disuusun dengan memperhatiikan beberappa sifat fisikka

dan sifat kimia. Dengan D adan nya sifat periodik suatu unsur tersebbut, sifat-sifa fat unsur serrta pola keteraturanny k ya dapat dipprediksi berrdasarkan lettaknya dalam m sistem peeriodik unsuur. Unsur-unsur di daalam sistem periodik dappat dikelomp pokkan dalaam blok-blokk berdasarkaan konfiggurasi elektro onnya. Adap pun unsur-unnsur alkali taanah termasuuk ke dalam unsur blok s. s B Berikut sifatt fisika serta sifat kimia llogam alkalii tanah. 1. Sifat Fisik ka     

 

 

litiium ← berilium m →  boron 

4 

Unsurr    Sifat Fisikaa 

12 

  ‐  ↑  Be  ↓  Mg 

natrium m   ← magnesiu um →  aluminiu um   

Be ↑  Mg ↓  Ca 

20 

kalium ← kkalsium →  skand dium   

Mg  ↑  Ca  ↓  Sr 

 

 

Nomor atom

4

12

20

[He] 2s

[Ne] 3s

[Ar] 4ss2

Titik cair, K

1560

922

1112

Titik didih, K

3243

1380

1757

Rapatan (Denssitas), g/cm3

1,65

1,74

1,55

Energi ionisasi I, kJ/mol

400

738

590

Energi ionisasi II, kJ/mol

1757

1450

1145

Elektronegatiffitas

1,57

1,31

1,00

Potensial reduuksi standar

-1,70

-2,38

-2,76

Jari-jari atom, Å

1,12

1,60

1,97

Kapasitas panaas, J/gK

1,825

1,02

0,647

Potensial ionissasi, volt

9,322

7,646

Konfigurasi ellektron

Konduktivitas listrik, ohm-1cm m-1

2

25×10

6

2

22,4×10

6,113 6

31,3×1006

Konduktivitas kalor, W/mK

200

156

200

Entalpi pembeentukan, kJ/mol

11,71

8,95

8,53

297

127,6

154,677

Entalpi Penguapan, kJ/mol

 

  Unsurr    Sifat Fisikaa

38 

rubidium ← ←  sttrontium → ytttrium 

   

Ca  ↑  Sr  ↓  Ba 

56  Sr ↑ Ba ↓ Ra 

38

Nomor atom

r → 88 fransium ← radium aktiniuum

  Ba

↑ Ra ↓  Ubn

 

56

[Kr] 5s

Konfigurasi ellektron

caesium ← barium b → lanthannum 

2

88 2

[Xe] 6s

[Rn] 7ss2

Titik cair, K

1042

1002

973

Titik didih, K

1655

2078

1413

Rapatan (Denssitas), g/cm3

2,54

3,59

5,0

Energi ionisasi I, kJ/mol

550

503

509

Energi ionisasi II, kJ/mol

1058

958

975

Elektronegatiffitas

0,95

0,89

0,89

Potensial reduuksi standar

-2,89

-2,90

-2,92

Jari-jari atom, Å

2,15

2,22

2,23

Kapasitas panaas, J/gK

0,30

0,204

0,094

Potensial ionissasi, volt

5,695

5,212

5,279

5,0×106

2,8×106

1,0×1006

Konduktivitas kalor, W/mK

35,3

18,4

18,6

Entalpi pembeentukan, kJ/mol

8,2

8,01

8,37

136,9

140,2

136,822

Konduktivitas listrik, ohm-1cm m-1

Entalpi Penguapan, kJ/mol

2. Sifat Kimiia Unsur

Reaksi dengan :

a. Udara

4Be

Tidak k bereak ksi

e. Asam Sifat Oksida

20Ca

38Sr

56Ba

a 88Ra

Dalam k keadaan din ngin dapatt mengha asilkan MO dan M3N2 dipermuka aan Berea aksi dalam keada aan dingin Bere eaksi denga an uap air membentuk M(OH H)2 mem mbentuk MO dan H2 dan H2. Makin ke e kanan makin m reaktif

Menghasilkan MO dan M3N2 bila dipana askan

b. Air

c. Hidrogen d. Klor

12Mg

Tidak bereak ksi M + X2 →

M + H2 → MH2 (Hidrida) (dipa anaskan)

M + 2H+ → Am mfoter

MX2 (garam)

M2+ + H2 (g) Basa

 

Kelarutan

Kestabilan Peroksida Kestabilan Karbonat

Peroksidanya tidak dikenal Mengurai pada pemanasan agak tinggi

(suhu pemanasan antara 550o - 1400oC)

-------------------> makin besar sesuai arah panah

a. M(OH)2

b. MSO4 c. MCO3 d. MCrO4 Ikatan

Makin stabil sesuai dengan arah panah

<-------------------makin besar sesuai arah panah Kovalen

Warna Nyala

-

Ion -

merah

krimson

hijau

-

Catatan : M = unsur-unsur alkali tanah Ra bersifat radioaktif, Be bersifat amfoter

B. SUMBER DI ALAM Logam alkali tanah murni tidak didapatkan di alam dalam keadaan bebas tetapi terkandung sebagai senyawa  dalam mineral dan tersebar di kerak bumi pada lapisan litosfer. Unsur Berilium

Sumber di Alam • Senyawa silikat beril

Keterangan Berilium terdapat sekitar 0,0006 % dalam kerak bumi

3BeSiO3.Al2(SiO3) atau

sebagai mineral silikat dan beril Be3Al2Si6O18 yang

Be3Al2(SiO3)6

memiliki 2 jenis warna : 1) Biru-hijau muda, yakni aquamaryn 2) Hijau tua, yakni permata emerald (adanya sampai 2% ion Cr (III) dalam struktur kristalnya)

Magnesium • Magnesit (MgCO3) • Dolomit (CaCO3MgCO3)

Kelimpahan Magnesium terletak pada urutan ke-8

• Epsomit (garam Inggris

(sekitar 2%) pada kulit bumi. Mineral utama yang

(MgSO4.7H2O))

mengandung magnesium adalah carnellite, magnesite

• Hiserit (MgSO4.3H2O)

dan dolomite. Air laut mengandung 0,13%

• Kaimit (KCl.MgSO4.3H2O)

magnesium, dan merupakan sumber magnesium yang

• Olivin (Mg2SiO4)

tidak terbatas.

• Asbes (CaMg(SiO3)4)

Kalsium

• Dolomit (CaCO3MgCO3)

Kelimpahan kalsium terletak pada urutan kelima

• Batu kapur/marmer

(±8,6%) pada kulit bumi. Terdapat sebagai mineral

(CaCO3)

silikat, karbonat, sulfat, fosfat, dan khlorida. CaCO3  

 

  • Gips (CaSO4.2H2O)

bisa ditemukan dalam berbagai bentuk sebagai

• Fosforit (Ca3(PO4)2)

limestone (batu kapur/gamping), marbel dan kapur

• Floursfar (CaF2)

atau juga dapat ditemukan dalam kerangka binatang

• Apatit (Ca3(PO4)2CaF2)

laut. Mineral sulfat diantaranya adalah gypsum CaSO4.2H2O atau juga bantuan fosfat Ca3(PO4)2 yang penting untuk pertumbuhan tulang dan gigi.

Stronsium Barium Radium

• Selesit (SrSO4)

Stronsium sangat jarang sekitar 0,05% dalam kerak

• Stronsianit (SrCO3)

bumi, sebagai mineral stronsianit SrSO4.

• Barit (BaSO4)

Kelimpahan Ba di alam sangat sedikit, dan terdapat

• Witerit (BaCO3)

sebagai barit (BaSO4).

• Fr (bijih uranium

Radium merupakan unsur radioaktif. Radium sangat

(pitchblende))

jarang sekali, tetapi keberadaannya dapat dideteksi

• Zat radioaktif

dengan mudah oleh sinar radioaktif karena intinya membelah dengan spontan, mengemisi partikel α sehingga terbentuk Radon, Rn. Sumber Ra adalah bijih uranium (U3O8). Kelimpahan Ra rata-rata dalam kerak bumi kurang dari

1 102

.

C. PROSES PEMBUATAN Berikut penjelasan tentang prses pembuatan setiap unsur alkali tanah yang ditunjukkan dalam tabel di bawah ini. Unsur Berilium

Proses Pembuatan • Be dibuat dengan memanaskan BeF2 menggunakan Mg pada suhu 300˚C. BeF2(s) + Mg(l ) → Be(s) + MgFe(s) • Elektrolisis campuran lelehan BeCl2 dan NaCl • Isolasi berelium dibuat dengan pemanggangan mineral beryl dengan sodium

hexafluorosilicate, Na2SiF6, pada suhu 700°C menghasilkan berelium flourida yang larut dalam air, kemudian diendapkan sebagai hidroksidanya Be(OH)2 dengan pengaturan pH hingga 12.

Magnesium

• Dari MgCl2 Ion yang berasal dari air laut ditambahkan kapur sehingga membentuk Mg2+ Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + Ca2+ Mg(OH)2 dipisahkan dari air dengan cara disaring. Lalu ditambah HCl dan kemudian dielektrolisis hingga diperoleh logam Mg dengan kemurnian 99,9% Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O  

 

  elektrolisis

MgCl2

Mg + Cl2

700˚C

• Dari MgO MgO direduksi pada temperatur tinggi (± 1150˚C) menggunakan ferrosilicon (alloy dari besi dan silikon). Saat titik didih Mg tercapai, maka proses ini membentuk gas Mg yang kemudian dikondensasi menjadi larutan dan leburan Mg.

Kalsium

• Kalsium hanya dibuat dalam skala kecil dan diperoleh melalui reduksi halidanya dengan logam Na. CaCl2(l ) + Na(s) → Ca(l ) + NaCl(l ) • Dalam skala kecil kalsium dapat dibuat melalui reduksi dari CaO dengan

aluminium 3CaO + 2Al → 3Ca + Al2O3

Stronsium

• Stronsium dibuat dengan mereduksi oksidanya

3Sr + 2Al → 3 Sr + Al2O3 • Isolasi, secara komersial dibuat dalam skala kecil dengan elektrolisis leburan

strontium chloride, SrCl2. Sr juga dapat diisolasi dari reduksi SrO dengan aluminium

Barium

• Barium dibuat dalam skala kecil dengan elektrolisis leburan barium klorida. • Barium juga dapat diperoleh dari reduksi BaO dengan Al

6BaO + 2Al

Radium

3Ba + Ba3Al2O6

Radium dibuat dengan menggunakan limbah pitchblende yang merupakan bijih mineral yang dihasilkan oleh uranium. Pembuatan radium ini ditemukan oleh Pierre Currie dan Marie Currie. Unsur uranium diisolasi oleh Curie melalui anamalgamnya

 

D. APLIKASI UNSUR GOLONGAN II A DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI Unsur Berilium

Kegunaan • Campuran logam Berilium dengan logam lain digunakan mencegah korosi logam. • Logam ini digunakan untuk membuat alloy tembaga dan nikel dengan kekuatan

yang tinggi. • Digunakan sebagai campuran bahan-bahan dari bagian-bagian pesawat supersonic, hal ini karena berilium mempunyai sifat mengkilat, kuat dan stabil. • Karena berilium murni mudah menghantarkan sinyal-sinyal elektronik dan dilalui sinar x, maka digunakan sebagai jendela pada tabung sinar x.    

  • Berilium dan oksidanya digunakan sebagai moderator pada reactor nuklir, karena berilium mempunyai kecenderungan menangkap neutron. • Digunakan dalam pembuatan komputer, laser, televisi, dan alat-alat oseanografi

Magnesium • Magnesium karbonat (MgCl2.6H2O) digunakan sebagai refaktor dan bahan isolasi. • Magnesium Sitrat, digunakan sebagai bahan obat-obatan dan minuman bersoda. • Magnesium Hidroksida, digunakan sebagai obat (laxative), dan digunakan pada proses penyulingan gula. • Magnesium Sulfat, yang dikenal sebagai dengan garam inggris (Epsom Salt) dan magnesium oksida (MgO), digunakan pada pembuatan kosmetik, kertas dan obat cuci perut. • Campuran magnesium, aluminium dan baja digunakan pada bahan pembuatan bagian-bagian pesawat, kaki atau tangan buatan, Vacuum cleaner, alat-alat optic dan furniture. • Digunakan secara luas untuk konstruksi karena ringan. • Digunakan untuk membuat reagen Grignard.

Kalsium

• Digunakan sebagai deoxidizer untuki tembaga, nikel dan stainless steel. • Campuran logam kalsium-timbal (lead-calsium) digunakan pada akumulator. • Digunakan dalam pembuatan kapur, semen dan mortar. • Digunakan untuk membuat gigi, dan tulang atau rangka tiruan. • Kalsium hidroksida digunakan untuk uji keasaman gas karbon dioksida

Stronsium

• Digunakan pada pembuatan kembang api, petasan dan lampu jalan kereta api. • Stronsium oksida digunakan pada proses pembuatan gula pasir. • Isotop stronsium-85 digunakan untuk mendeteksi kanker tulang. • Isotop stronsium-90 digunakan sebagai senjata nuklir.

Barium

• Logam barium digunakan sebagai pelapis konduktor listrik. • Barium sulfat digunakan dalam industry karet, cat dan linolium. • Barium nitrat digunakan untuk membuat petasan dan kembang api. • Digunakan untuk pengujian system gastroinstinal sinar X.

Radium

• Digunakan untuk membuat cat berbahaya (luminous paint) yang digunakan piringan jam, tombol pintu atau benda-benda lain agar tampak berbahaya (berpijar) dalam kegelapan. • Penggunaan isotop radioaktif dalam kedokteran oleh Henri Danlos yang menggunakan radium untuk pengobatan penyakit tubercolusis pada kulit serta beberapa penyakit kanker.

   

 

BAB III PENUTUP Simpulan Logam alkali tanah adalah unsur-unsur yang terletak pada golongan IIA pada sistem periodik unsur, yang terdiri dari Berilium, Magnesium, Kalsium, Strontium, Barium, dan Radium. Unsur-unsur golongan II A umumnya mudah ditemukan dalam tanah berupa senyawa tak larut, sehingga dinamakan logam alkali tanah.

Saran Sebagai mahasiswa kimia, khususnya calon guru, kita harus mengkaji lebih jauh tentang unsur-unsur yang terdapat di bumi sehingga kita dapat memanfaatkannya dengan baik dan terhindar dari dampak negatif yang diakibatkan oleh unsur atau senyawa logam alkali tanah.

   

 

DAFTAR PUSTAKA Achmad, Hiskia. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti. Anshory, Irfan dan Hiskia Achmad. 2003. Kimia SMU Untuk Kelas 3. Jakarta:Erlangga. Brady, James E. 1999. Kimia Universitas. Jakarta : Binarupa Aksara. Day, R.A dan Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga. http://209.85.175.104/search?q=cache:8RtQv2OfBrIJ:inorg-phys.chem.itb.ac.id/wpcontent/uploads/2007/03/bab-5-kimia-logam-golonganutama.pdf+kelimpahan+unsur+ALKALI+TANAH&hl=id&ct=clnk&cd=11&gl=id http://free.vlsm.org/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Kimia/0245%20Kim%203-4b.htm http://id.wikipedia.org/wiki/Barium http://id.wikipedia.org/wiki/Berilium  http://id.wikipedia.org/wiki/Kalsium http://id.wikipedia.org/wiki/Magnesuim http://id.wikipedia.org/wiki/Radium http://id.wikipedia.org/wiki/Stronsium  http://inorg-phys.chem.itb.ac.id/wp-content/uploads/2007/03/bab-5-kimia-logamgolongan-utama.pdf. http://www.dikmenum.go.id/dataapp/elearning/bahan/kelas3/images/ALKALI%20DAN%20ALKALI%20TANAH.swf http://www.infonuklir.com/modules/news/article.php?storyid=99  inherent.brawijaya.ac.id/vlm/file.php/32/media/first/ALKALI%20TANAH.ppt Keenan dkk. 1996. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga. Martin, Alfred dkk. 1993. Farmasi Fisik. Jakarta: Universitas Indonesia. Primagama. 1999. Modul Belajar Kimia. Yogyakarta: Primagama.