MAKALAH KIMIA ANORGANIK II

LOGAM-LOGAM GOLONGAN IA

DISUSUN OLEH:1. FERDI DWI SEPTIAN( E1M012021 )2. INDRASWARI( E1M012026 )3. NURMIJA( E1M012053 )

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS MATARAM 2014/2015

LOGAM-LOGAM GOLONGAN IAA. Pengertian logam alkali Kata alkali berasal dari bahasa arab yang berarti abu. Air abu bersifat basa.Kata alkali ini menunjukkan bahwa kecenderungan sifat logam alkali adalah membentuk basa. Dalam system periodik logam alkali terdapat paling kiri sering juga disebut denganGolongan IA yang terdiri dari Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), dan Fransium (Fr). Disebut logam alkali karena oksidanya dapat bereaksi dengan air menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkaline).Contoh:Na2O (s) + H2O (l) 2Na+ (aq) + 2OH- (aq)Unsur-unsur logam alkali merupakan logam yang angat reaktif. Kereatifan tersebut berkaitan dengan elektron valensinya. Logam alkali mempunyai 1 elektron pada kulit terluarnya, untuk mencapai kestabilan maka logam golongan ini lebih cenderung melepas 1 elektron tersebut sehingga logam ini mempunyai bilangan oksidasi +1. Kereatifan logam alkali bertambah besar sesuai dengan pertambahan jari-jari atomnya.Unsur pada golongan IA memiliki sifat yang hampir sama dengan gologan IIA, yakni suatu reduktor, pembentuk basa, dan mempunyai warna nyala yang indah, sehingga digunakan sebagai kembang api. 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.

B. Keberadaan kelimpahan logam alkali dialamLogam alkali merupakan logam yang sangat reaktif, di alam tidak berada dalam keadaan bebas, melainkan dalam keadaan terikat dalam bentuk senyawanya.

Sumber utama logam alkali adalah air laut. Air laut merupakan larutan garam-garam alkali dengan NaCl sebagai zat terlarut utamanya. Jika air laut diuapkan, garam-garam yang terlarut akan membentuk kristal. Selain air laut, sumber utama logam natrium dan kalium adalah deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah, seperti halit (NaCl), silvit (KCl), dan karnalit (KCl.MgCl.H2O). Mineral-mineral ini banyak ditemukan di berbagai belahan bumi. Mineral Utama Logam AlkaliUnsurSumber Utama

LitiumSpodumen, LiAl(Si2O6)

NatriumNaCl

KaliumKCl

RubidiumLepidolit, Rb2(FOH)2Al2(SiO3)3

CesiumPollusit, Cs4Al4Si9O26.H2O

Pembentukan mineral Logam Alkali tersebut melalui proses yang lama. Mineral Logam Alkali berasal dari air laut yang menguap dan garam-garam terlarut mengendap sebagai mineral. Kemudian, secara perlahan mineral Logam Alkali tersebut tertimbun oleh debu dan tanah sehingga banyak ditemukan tidak jauh dari pantai. Logam alkali lain diperoleh dari mineral aluminosilikat. Litium terdapat dalam bentuk spodumen, LiAl(SiO3)2. Rubidium terdapat dalam mineral lepidolit. Cesium diperoleh dari pollusit yang sangat jarang, CsAl(SiO3)2.H2O. Fransium bersifat radioaktif.C. Sifat-sifat logam alkali Sifat-sifat umum logam alkali Atom-atom logam alkali mempunyai jari-jari atom terbesar jika dibandingkan dengan unsur-unsur golongan lain yang seperiode. Makin besar nomor atom, maka jari-jari atom makin besar , sedangkan energi ionisasi dan keelektrogenatifan makin berkurang. Sifat Fisika logam Alkali Secara umum, logam alkali ditemukan dalam bentuk padat, kecuali sesium yang berbentuk cair. Padatan logam alkali sangat lunak seperti sabun atau lilin sehingga dapat diiris menggunakan pisau. Hal ini disebabkan karena logam alkali hanya memiliki satu elektron pada kulit terluarnya. Beberapa sifat fisik logam alkali seperti yang tertera di bawah ini yaitu: Lunak jika diiris dan mengkilap Penghantar listrik yang baik Massa jenis rendah Atom-atom logam alkali dapat membentuk struktur raksasa Sifat basa logam alkali dari atas ke bawah makin kuat Sifat Kimia logam Alkali Logam Alkali merupakan unsur logam yang sangat reaktif dibanding logam golongan lain. Hal ini disebabkan pada kulit terluarnya hanya terdapat satu elektron dan energi ionisasi yang lebih kecil disebanding unsur golongan lain. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, kereaktifan logam alkali makin bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Warna Nyala logam AlkaliUnsur AlkaliWarna Nyala

Natrium (Na)Kuning

Litium (Li)Merah

Kalium (K)Ungu

Rubidium (Rb)Merah

Sesium (Cs)Biru

D. Pembuatan/Pengolahan logam alkaliLogam-logam alkali sangat stabil terhadap pemanasan, sehingga logam-logam alkali tidak dapat diperoleh dari oksidanya melalui proses pemanasan. Logam alkali tidak dapat dihasilkan dengan mereduksi oksidanya, hal ini disebabkan logam-logam alkali merupakan pereduksi yang kuat.Keberadaan natrium dan kalium telah dikenali sejak lama, namun untuk mereduksi logam-logam alkali dalam air tidak dapat dilakukan karena logam-logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk basa kuat. Pada abad ke-19 H. Davy akahirnya dapat mengisolasi natrium dan kalium dengan melakukan elektrolisis terhadap lelehan garam KOH atau NaOH. Dengan metode yang sama Davy berhasil mengisolasi Li dari Li2O. Kemudian Rb dan Cs ditemukan sebagai unsur baru dengan teknik spektroskopi pada tahun 1860-1861 oleh Bunsen dan Kirchhoff. Sedangkan fransium ditemukan oleh Perey dengan menggunakan teknik radiokimia tahun 1939.Semua logam alkali hanya dapat diisolasi dari leburan garam halidanya melalui proses elektrolisis. Garam-garam halida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi, oleh karena itu umumnya ditambahkan garam halida yang lain untuk menurunkan titik lebur garam halidanya.

Elektrolisis LitiumSumber logam litium adalah spodumene (LiAl(SO)3). Spodumene dipanaskan pada suhu 1000C kemudian ditambah H2SO4 pekat panas sehingga diperoleh Li2SO4. Campuran yang terbentuk dilarutkan ke dalam air. Larutan Li2SO4 ini kemudian direaksikan dengan Na2CO3. Dari reaksi ini terbentuk endapan Li2CO3.Li2SO4 (aq) + Na2CO3 (aq) Li2CO3 (s) + Na2SO4 (aq)Setelah dilakukan pemisahan Li2CO3 yang diperoleh direaksikan dengan HCl sehingga diperoleh garam LiCl.Li2CO3 (s) + 2HCl (aq) 2LiCl + H2O + CO2Garam LiCl ini yang akan digunakan sebagain bahan dasar elektrolisis litium. Namun karena titik lebur LiCl yang sangat tinggi sekitar 600C maka ditambahkan KCl dengan perbandingan volume 55% LiCl dan 45% KCl. Penambahan KCl ini bertujuan untuk menurunkan titik lebur LiCl menjadi 430C. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis Li adalah sebagai berikutKatoda : Li+ + e LiAnoda : 2Cl Cl2 + 2eSelama elektrolisis berlangsung ion Li+ dari leburan garam klorida akan bergerak menuju katoda. Ketika tiba dikatoda ion-ion litium akan mengalami reaksi reduksi menjadi padatan Li yang menempel pada permukaan katoda. Padatan yang terbentuk dapat diambil secara periodik, dicuci kemudian digunakan untuk proses selanjutnya sesuai keperluan. Sedangkan ion Cl akan bergerak menuju anoda yang kemudian direduksi menjadi gas Cl2. Elektrolisis NatriumNatrium dapat diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl2 menggunakan proses downs cell. Penambahan CaCl2 bertujuan menurunkan titih leleh NaCl dari 801C menjadi 580C.

Proses ini dilakukan dalam sel silinder meggunakan anoda dari grafit dan katoda dari besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion Na+ bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan menempel pada katoda, sedangkan ion Cl memebntuk gas Cl2 pada anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl:Peleburan : NaCl Na+ + ClKatoda : Na+ + e NaAnoda : 2Cl Cl2 + 2eReaksi elektrolisis: Na+ + Cl Na + Cl2

Metode reduksiKalium, rubidium, dan sesium tidak dapat diperoleh dengan proses elektrolis karena logam-logam yang terbentuk pada anoda akan segera larut kembali dalam larutan garam yang digunakan. Oleh sebab itu untuk memperoleh Kalium, rubidium, dan sesium dilakukan melalui metode reduksi.Proses yang dilakukan untuk memperoleh ketiga logam ini serupa yaitu dengan mereaksikan lelehan garamnya dengan natrium.Na + LCl L + NaCl (L= kalium, rubidium dan sesium)Dari reaksi di atas L dalam bentuk gas yang dialirkan keluar. Gas yang keluar kemudian dipadatkan dengan menurunkan tekanan atau suhu sehingga terbentuk padatan logam L. Karena jumlah produk berkurang maka reaksi akan bergeser ke arah produk. Demikian seterusnya hingga semua logam L habis bereaksi.E. Kegunaan logam alkali1. Natrium (Na) Digunakan sebagai cairan pendingin pada reaktor nuklir , karena meleleh pada 980C dan mendidih pada 8920C. Uap natrium digunakan untuk lampu natrium yang berwarna kuning dan dapat menembus kabut. Digunakan pada industry pembuatan bahan anti ketukan pada bensin , yaitu TEL ( tetraetillead). Campuran Na dan K untuk termometer temperatur tinggi. Pada produksi logam titanium untuk pesawat terbang logam natrium juga digunakan untuk foto sel dalam alat-alat elektronik. Natrium hidroksida (NaOH) atau soda api digunakan dalam industry tekstil , plastik, pemurnian minyak bumi serta pembuatan senyawa natrium lainnya.

Natrium klorida (NaCl) digunakan sebagai garam dapur . pembuatan klorin dan NaOH mengawetkan berbagai jenis makanan dan mencairkan salju di jalan raya daerah beriklim sedang.

Natrium bikarbonat (Na2HCO3) disebut juga soda kue sebagai bahan pengembang pada pembuatan kue. Natrium karbonat (Na2CO3) dinamakan juga soda abu digunakan dalam industry pembuatan kertas industry detergent , industry kaca dan bahan pelunak air ( menghilangkan kesadahan air).

2. litium (Li) Logam ini digunakan untuk pentransfer panas , untuk bahan anoda, pembuatan gelas, dan keramik khusus dan untuk keperluan bidang nuklir. Litium stearat digunakan untuk pembuatan minyak pelumas bertemperatur tinggi.

Digunakan untuk pembuatan batrei 3. Kalium (K) Unsur kalium penting bagi pertumbuhan. Unsur kalium digunakan untuk pembuatan kalium superoksida (KO2) yang dapat bereaksi dengan air membentuk oksigen. KCl dan K2SO4 digunakan untuk pupuk pada tanaman. KNO3 digunakan sebagai komponen esensial dari bahan peledak , petasan dan kembang api. KClO3 digunakan untuk bahan pembuata korek api dan bahan peledak.

Kalium hidroksida (KOH) digunakan sebagai bahan pereaksi dalam pembuatan sabun mandi.

K2O2 digunakan untuk bahan cadangan oksigen dalam pertambangan dan kapal selam.

4. Rubidium (Rb) Rubidium memiliki potensial ionisasi yang rendah dan digunakan sebagai permukaan peka cahaya dalam sel fotolistrik yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Rb digunakan sebagai osilator untuk aplikasi seperti navigasi dan komunikasi di militer.5. Sesium (Cs) Cs digunakan pada sel fotolistrik. Jika terkena cahaya, Cs akan melepas elektronnya yang akan tertarik menuju ke elektrode positif pada sel dan menyebabkan timbulnya arus listrik. Cesium digunakan sebagi getter pada tabung elektron dan sebagai katalis hidrogenasi.

Getter adalah suatu zat yang digunakan untuk mengeluarkan/mengikat gas pada tabung vakum melalui adsorpsi atau reaksi kimia. Getter yang umum adalah logam murni, misalnya magnesium akan mengikat gas nitrogen dan oksigen jika dipanaskan.

6. Fransium (Fr) Fransium digunakan untuk mengukur kadar aktinum (Ac) dalam materi alami ( Fr adalah produk peluruhan Ac ) dan dalan penelitian biologi untuk mempelajari organ tubuh tikus.F. Senyawaan logam alkaliBanyak senyawaan dari unsur-unsur logam alkali, antara lain natron (Na2CO3.10H2O), Trona (Na2CO3.2H2O), kriolit (Na3AlF6), sendawa chili (NaNO3), albit (Na2.Al2O3.3SiO2) dan boraks (Na2B4O7.10H2O), silvit (KCl), karnalit (KCl.MgCl2.6H2O), sendawa (KNO3), dan feldspar (K2O.Al2O3.3SiO2), garam oksalat dan tatrat, K2CO3 (perabuan dari tumbuhan), spodumene (LiAl(SO)3). Selain senyawa-senyawa yang telah disebutkan, masih banyak lagi senyawaan dari unsur-unsur logam alkali.