√ Kimia Unsur (Unsur Alkali - Golongan 1A)

GOLONGAN 1A

LOGAM ALKALI

1.      PROFIL UNSUR

Unsur	Li	Na	K	Rb	Cs
Warna nyala	Merah tua	Kuning	Lembayung	Merah kebiruan	Biru
Bentuk	Padat	Padat	Padat	Padat	Cair

Warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur disebut spektrum emisi. Spektrum emisi yang dihasilkan berkaitan dengan model atom Neils Bohr. Ketika atom diberikan sejumlah energi, elektron – elektron yang berada pada keadaan dasar akan tereksitasi menuju kulit yang lebih tinggi dengan tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron yang tereksitasi sanggup kembali keadaan dasar atau mengemisi dengan memancarkan sejumlah energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang tertentu. Spektrum emisi terjadi dikala larutan garamnya dibakar memakai nyala bunsen. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda antara yang satu dengan yang lainnya.

Ketika dibakar, litium menghasilkan warna merah. Natrium menghasilkan warna kuning. Kalium menghasilkan warna pink atau lilac, rubidium menghasilkan warna merah lembayung. Dan cesium menghasilkan warna merah lembayung. Warna – warna yang dihasilkan oleh unsur – unsur alkali sangat indah, sehingga logam – logam alkali banyak dimanfaatkan dalam pembuatan kembang api atau mercun.

2.      KONFIGURASI UNSUR

Nama unsur	Li	Na	K	Rb	Cs	Fr
Konfigurasi elektron	[He]	[Ne]	[Ar]	[Kr]	[Xe]	[Rn]
	1s2 2s1	1s2 2s2  2p6 3s1	1s2 2s2 2p6  3s2 3p6 4s1	1s2 2s2 2p6  3s2 3p6 4s2  3d10 4p6 5s1	1s2 2s2 2p6  3s2 3p6 4s2  3d10 4p6 5s2  4d10 5p6 6s1	1s2 2s2 2p6  3s2 3p6 4s2  3d10 4p6 5s  4d10 5p6 6s2 4f14 5d10  6p6 7s1

3.      SIFAT FISIK

Sifat keperiodikan	Li	Na	K	Rb	Cs
Nomor atom	3	11	19	37	55
Konfigurasi	[He]	[Ne]	[Ar]	[Kr]	[Xe]
Wujud	Padatan	Padatan	Padatan	Padatan	Cair
Jenis	Logam	Logam	Logam	Logam	Logam
Densitas	0,534	0,970	0,860	1,530	1,870
Titik leleh	179	97,6	63	39	28
Titik didih	1317	892	770	688	678
Jari – jari atom (pm)	155	190	235	248	267
Jari – jari ion (pm)	60	95	133	148	169
Energi ionisasi (kJ/mol)	520	496	419	403	375
Elektronegativitas	1,0	0,9	0,8	0,8	0,7
Potensial reduksi standar	-3,05	-2,71	-2,93	-2,93	-2,92
Kekerasan	0,6	0,4	0,5	0,3	0,2
Nyala api	Merah bau tanah	Kuning	Lembayung	Merah kebiruan	Biru

4.      KESIMPULAN SIFAT FISIK

a.      Tren Jari – jari Atom dan Ion

Jari – jari atom mapun jari – jari ion dalam atu golongan dari ata ke bawah,jari – jarinya semakin besar. Hal ini disebabkan lantaran lintasan elektron yang dalam semakin banyak.

Jari – jari ion memounyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan jari – jari atomnya, lantaran ion logam alkali membentuk ion positif. Ion faktual mempunyai jumlah elektron yang lebih sedikit dibandingkan atomnya. Berkurangnya jumlah elektron mengakibatkan daya tarik inti terhadap lintasan elektron yang paling luar menjadi lebih besar lengan berkuasa sehingga lintasan elektron lebih tertarik ke arah inti.

b.      Tren Potensial Ionisasi

Potensial ionisasi dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil. Potensial ionisasi yang kecil mengakibatkan unsur semakin reaktif, semakin gampang ia membentuk ionnya. Berkurangnya potensial ionisasi ini kemungkinan disebabkan semakin jauhnya elektron valensi dari inti.

c.       Tren Elektronegatifitas

Tren elektronegatifitas dari atas ke bawah dalam satu golongan semakin kecil. Kecenderungan ini disebabkan lantaran semakin besarnya jari – jari.

d.      Tren Titik Didih dan Titik Lebur

Tren titik didih dan titik lebur dari atas ke bawah semakin kecil dan nomor atomnya semakin besar.

5.      SIFAT – SIFAT KIMIA

Bilangan oksidasi golongan 1A yaitu +1. Bilangan oksidadi +2 tidak gampang terbentuk lantaran energi ionisasinya yang sangat besar. Senyawanya selalu bersifat ionic hanya beberapa senyawa Li yang mempunyai sifat kovalen.

a.      Reaksi dengan air

Logam bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan logam hidroksida. Litium sedikit bereaksi dan sangat lambat, sodium jauh lebih cepat, kalium terbakar, sedangkan rubidium dan cesium menjadikan ledakan.

Reaksi antara logam dan air yaitu sebagai berikut :

M +                           MOH + ½  (M = logam alkali)

b.      Reaksi dengan Udara

Logam alkali pada udara terbuka sanggup bereaksi dengan uap air dan oksigen. Untuk menghindari hal ini, biasanya litium, natrium, dan kalium disimpan dalam minyak atau minyak tanah untuk menghindari terjadinya kontak dengan udara.

Litium merupakan satu – satunya unsur alkali yang bereaksi dengan nitrogen membentuk  Hal ini disebabkan ukuran kedua atom yang tidak berbeda jauh dan struktur yang dihasilkan pun sangat kompak dengan energi kisi yang besar.

Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dengan oksigen yakni berupa oksida logam. Berikut reaksi yang terjadi antara alkali dengan oksigen.

4L +                                             (L = logam alkali)

Pada pembakaran logam alkali, oksida yang berbentuk bermacam – macam tergantung pada jumlah oksigen yang tersedia. Bila jumlah oksigen berlebih, natrium membentuk peroksida, sedangkan kalium, rubidium, dan cesium. Selain peroksida sanggup pula membentuk superoksida. Persamaan reaksinya :

                             

 +                                      (L = kalium, rubidium, dan cesium)

c.       Reaksi dengan Alkohol

Logam alkali bereaksi dengan alkohol menghasilkan alkoksida. Alkoksida yang dihasilkan merupakan pereduksi dan basa kuat.

Contoh reaksi antara Na dengan etanol :

                       + ½         

d.      Reaksi dengan Hidrogen

Dengan pemananasan logam alkali sanggup bereaksi dengan hidrogen, membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida yaitu senyawaan logam alkali yang atom hidrogen mempunyai bilangan oksidasi -1.

2L +                              2LH                 (L = logam alkali)

e.       Reaksi dengan Halogen

Unsur – unsur halogen merupakan suatu oksidator sedangkan logam alkali merupakan reduktor kuat. Oleh lantaran itu, rekasi yang terjadi antara logam alkali dengan halogen merupakan rekasi yang kuat. Produk yang diperoleh dari hasil ini berupa :

2L +                              2LX                 (L = logam alkali ; X = halogen)

Contohnya yaitu logam rubidium bereaksi cepat dengan semua halogen.

2Rb +                             RbF

2Rb +                          RbCl

f.       Reaksi dengan Senyawa

Logam – logam alkali sanggup bereaksi dengan amoniak jikalau dipanaskan dan akan terbakar dalam anutan hidrogen klorida.

2L + 2HCl                                     LCl +

2L +                                      +       (L = logam alkali)

6.      PROSES PENGOLAHAN UNSUR

Lithium dan Na sanggup diperoleh dengan elektrolisis garam leburan. Karena titik leleh K, Rb, dan Cs rendah dan gampang menguap, ketiga unsur tersebut tidak sanggup dengan gampang dibentuk mealui elektrolisis, namun diperoleh dengan mengolah lelehan klorida dengan uap Na. Logam – logam dimurnikan dengan distilasi. Li, Na, K, dan Rb yaitu keperakan, sedangkan Cs berwarna kuning keemasan. Karena hanya terdapat satu elektron valensi tiap atom logam, energi ikatan dalam kemasan rapat kisi logam relatif rendah. Oleh karenanya, logam – logam tersebut lunak dengan titik leleh yang rendah. Pada umumnya, unsur – unsur logam alkali dipakai sebagai katalis untuk banyak sekali reaksi alkena.

Semua logam alkali hanya sanggup diisolasi dari leburan garam halidanya melalui proses elektrolisis. Garam – garam halida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi, oleh lantaran itu umumnya ditambahkan garam halida yang lain untuk menurunkan titik lebur garam halidanya.

a.      Elektrolisis Litium

Sumber logam litium yaitu spodumene (LiAl(. Spodumene dipanaskan pada suhu 100 kemudian ditambah  pekat panas sehingga diperoleh  Campuran yang terbentuk dilarutkan ke dalam air. Larutan  ini kemudian direkasikan dengan  Dari reaksi ini terebntuk endapan

 +                         +

Setelah dilakukan pemisahan  yang diperoleh direaksikan dengan HCl, sehingga diperoleh garam LiCl.

 + 2HCl                             2LiCl +  +  

Garam LiCl ini yang akan dipakai sebagain materi dasar elektrolisis litium.

Namun lantaran titik lebur LiCl yang sangat tinggi sekitar 600 °C maka ditambahkan KCl dengan perbandingan volume 55% LiCl dan 45% KCl. Penambahan KCl ini bertujuan untuk menurunkan titik lebur LiCl menjadi 430 ºC. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis Li yaitu sebagai berikut :

Katoda      :  + e                      Li

Anoda       :                            + 2e

Selama elektrolisis berlangsung ion dari leburan garam klorida akan bergerak menuju katoda. Ketika datang dikatoda ion-ion litium akan mengalami reaksi reduksi menjadi padatan Li yang melekat pada permukaan katoda. Padatan yang terbentuk sanggup diambil secara periodik, dicuci kemudian dipakai untuk proses selanjutnya sesuai keperluan. Sedangkan ion Cl‾ akan

bergerak menuju anoda yang kemudian direduksi menjadi gas .

b.      Elektrolisis Natrium

Natrium sanggup diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan   memakai proses downs cell. Penambahan   bertujuan menurunkan titih leleh NaCl dari 801ºC menjadi 580 ºC. Proses ini dilakukan dalam sel silinder meggunakan anoda dari grafit dan katoda dari besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan melekat pada katoda, sedangkan ion Cl‾ membentuk gas pada anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl:

Peleburan NaCl                              +

Katoda      :   + e                                Na

Anoda       :                                        + 2e

c.       Metode reduksi logam kalium sesium dan rubidium

Kalium, rubidum , dan sesium tidak sanggup diperoleh dengan proses elektrolisis lantaran logam logam yang terbentuk pada anod akan segera larut kembali dalam larutan garam yang di gunakan. Oleh lantaran itu untuk memperoleh kalium, rubidium dan sesium dilakukan melalui metode reduksi.

Proses yang di lakukan 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 kearah produk. Demikian seterusnya sampai semua logam L hanis bereaksi

7.      SENYAWA PENTING DARI UNSUR DAN MANFAATNYA

a.      Natrium

Natium merupakan salah satu logam alkali yang dimanfaatkan untuk pembuatan lampu. Lampu ini dikenal dengan nama lampu natrium. Lampu natrium umumnya dipakai sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya. Lampu natrium ditandai dengan warna kuning cemerlang yang bisa menembusi kabut.

ü  Natrium klorida (NaCl), merupakan materi baku pembuatan garam dapur, NaOH, Na2CO3.

ü  Natrium hidrosida atau soda kaustik (NaOH). Digunakan dalam industri pembuatan sabun, kertas dan tekstil, dalam kilng minyak dipakai untuk menghilangkan belerang, dan ekstraksi aluminium dari bijihnya. Dalam laboratorium dipakai untuk menyerap gas karbondioksida atau gas-gas lain yang bersifat asam, dalam beberapa reaksi organik NaOH merupakan pereaksi yang penting contohnya pada reaksi hidrolisis.

ü  Soda basuh (Na2CO3), pelunak kesadahan air, zat pembersih (cleanser) peralatan rumah tangga, industri gelas.

ü  Natrium hidroksi karbonat (NaHCO3) atau soda kue, adonan pada minuman dalam botol (beverage) semoga menghasilkan.

ü  Natrium nitrat (NaNO3), pupuk, sebagai pereaksi dalam pembuatan senyawa nitrat yang lain.

ü  Natrium nitrit (NaNO2), pembuatan zat warna (proses diazotasi), pencegahan korosi.

ü  Natrium sulfat (Na2SO4) atau garam Glauber, obat pencahar (cuci perut), zat pengering untuk senyawa organik.

ü  Natrium tiosulfat (Na2S2O3), larutan pencuci (hipo) dalam fotografi.

ü  Na3AlF6, pelarut dalam sintesis logam alumunium.

ü  Natrium sulfat dekahidrat (Na2SO4.10H2O) atau garam glauber: dipakai oleh industri pembuat kaca.

ü  Na3Pb8 : sebagai pengisi lampu Natrium.

ü  Natrium peroksida (Na2O2): pemutih makanan.

ü  Na-benzoat, zat pengawet kuliner dalam kaleng, obat rematik.

ü  Na-sitrat, zat anti beku darah.

ü  Na-glutamat, penyedap masakan (vetsin).

ü  Na-salsilat, obat antipiretik (penurun panas).

b.      Kalium

Kalium oksida (KO2), dipakai sebagai konverter CO2 pada alat derma pernafasan. Gas CO2  yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO2 menghasilkan O2.

ü  Kalium klorida (KCl), pupuk, materi pembuat logam kalium dan KOH

ü  Kalium hidroksida (KOH), materi pembuat sabun mandi, elektrolit watu baterai watu alkali

ü  Kalium bromida (KBr), obat penenang saraf (sedative), pembuat plat potografi

ü  KClO3, materi korek api, mercon, zat peledak, ditambahkan pada garam dapur sebagai sumber iodium sehingga dikenal sebagai garam beriodium.

ü  K2CrO4, indicator dalam titrasi argentomeri

ü  K2Cr2O7, zat pengoksidasi (oksidator) 

ü  KMnO4, zat pengoksidasi, zat desinfektan

ü  Kalium nitrat (KNO3), materi mesiu, materi pembuat HNO3.

ü  K-sitrat, obat diuretik dan akses kemih

ü  K-hidrogentartrat, materi pembuat camilan anggun (serbuk tartar).

Sumber http://waidatinatin.blogspot.com