Uploaded by shella.dezghita

Alkali Tanah

advertisement
Alkali Tanah
Sebagai suatu golongan, logam alkali tanah dari golongan 2 sama lazimnya seperti
unsur-unsur dari golongan 1. Unsur logam alkali tanah (IIA) ini terdiri dari Be, Mg, Ca, Sr, Ba,
dan Ra. Golongan ini mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan golongan IA. Perbedaannya
adalah bahwa golongan IIA ini mempunyai konfigurasi elektron ns2 dan merupakan reduktor
yang kuat. Meskipun lebih keras dari golongan, tetapi golongan IIA ini tetap relatif lunak, perak
mengkilat, dan mempunyai titik leleh dan kerapatan lebih tinggi.
Kelimpahan Unsur Golongan 2
Kelimpahan
Unsur
Ppm4
Peringkat
Be
2
51
Mg
27.640
6
Ca
46.600
5
Sr
384
15
Ba
390
14
Ra
Kelumit
-
*Gram per 1000 kg kerak padat
Tabel di atas menunjukkan bahwa kalsium dan magnesium adalah yang paling
melimpah. Bahkan berilium, anggota golongan 2 yang kelimpahannya paling sedikit, dapat
dijangkau karena terdeposit dalam mineral beril, Ba3Al2Si6O18. Bentuk utama tempat unsur
golongan 2 lainnya dijumpai adalah karbonat, sulfat, dan silikat. Radium,seperti tetangganya
di golongan 1, fransium, adalah unsur radioaktif yang hanya terdapat dalam jumlah kelumit.
Radium lebih menarik karena sifat radioaktifnya dibandingkan kesamaan kimianya dengan
unsur golongan 2 lainnya.
Meskipun oksida dan hidroksida logam golongan 2 sangat sedikit larut dalam air,
oksida dan hidroksida logam golongan 2 bersifat basa, atau alkali. Dahulu, zat tak larut yang
tidak terurai ketika dipanaskan dinamakan “tanah”. Istilah inilah yang merupakan dasar
penamaan golongan 2: logam alkali tanah (alkaline earth metal).
Dari sudut pandang kimia (misalnya, kemampuannya untuk bereaksi dengan air dan
asam dan untuk membentuk senyawa ionik), logam golongan 2 yang lebih berat – Ca, Sr, Ba,
dan Ra – mempunyai keaktifan yang hampir sama dengan logam golongan 1. Dari segi sifat
fisik tertentu (misalnya, densitas, kekerasan, dan titik leleh), semua unsur golongan 2 umumnya
lebih bersifat logam dibandingkan unsur golongan 1.

Sifat-Sifat Fisis
Unsur-unsur logam alkali tanah agak lebih keras, kekerasannya berkisar dari barium
yang kira-kira sama keras dengan timbal, sampai berilium yang cukup keras untuk menggores
kebanyakan logam lainnya. Golongan ini mempunyai struktur elektron yang sederhana, unsurunsur logam alkali tanah mempunyai 2 elektron yang relatif mudah dilepaskan. Selain energi
ionisasi yang relatif rendah, keelektronegatifan rata-rata golongan ini juga rendah dikarenakan
ukuran atomnya dan jarak yang relatif besar antara elektron terluar dengan inti.

Sifat-Sifat Kimia
Logam alkali tanah mengalami reaksi redoks yang sama dengan logam alkali, hanya
saja mereka melepaskan 2 elektron sehingga membentuk ion 2+. Logam alkali tanah cenderung
kurang reaktif dibandingkan dengan logam alkali karena energi ionisasinya lebih besar
daripada logam alkali tanah, sehingga tren kereaktifannya: Ba > Sr> Ca > Mg > Be.
Reaksi-reaksi logam alkali tanah sebagai berikut :
a) Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Halogen
Logam alkali tanah bereaksi dengan halogen membentuk garam halida (MX2)
Reaksi: M + X2 ⎯⎯→ MX2,
dengan: M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba
X = F, Cl, Br, I
b) Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Oksigen
Logam alkali tanah bereaksi dengan oksigen membentuk oksida (MO).
Reaksi: 2M + O2 ⎯⎯→ 2MO,
dengan M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba
Berilium dan magnesium tidak begitu reaktif jika direaksikan dengan oksigen pada
suhu kamar, tetapi keduanya mengeluarkan cahaya putih cerah jika dibakar dengan nyala api.
Sedangkan kalsium, stronsium, dan barium cukup reaktif sehingga perlu disimpan di bawah
minyak agar tidak kontak dengan udara. Seperti logam berat alkali, stronsium dan barium
membentuk peroksida (MO2)
c.
Logam Alkali Tanah Bereaksi dengan Air
Logam alkali tanah bereaksi dengan air membentuk logam hidroksida [M(OH)2].
Reaksi: M(s)+ 2H2O(l) ⎯⎯→ M2+(aq) + 2OH–(aq) + H2(g)
dengan M = Mg, Ca, Sr, atau Ba
Kecuali berilium, semua logam alkali tanah bereaksi dengan air membentuk logam
hidroksida M(OH)2. Magnesium bereaksi hanya jika suhu di atas 100 °C, sedangkan untuk
kalsium dan stronsium, reaksi berjalan lambat dan pada suhu kamar. Hanya barium yang
bereaksi dahsyat
Beberapa sifat logam golongan 2 (alkali tanah)
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
4
12
20
38
56
160
197
215
222
Jari-jari ion (M2+), pm 27
72
100
113
136
1,5
1,2
1,0
1,0
0,9
737,7
589,7
549,5
502,8
-2,359
-2,84
-2,89
-2,92
Nomor atom
Jari-jari atom (logam), 111
pm
Elektronegativitas
ionisasi 899,4
Energi
pertama, ku mol-1
Potensial
elektrode -1,85
Eo,Va
Titik leleh oC
1278
648,8
839
769
729
Titik didih oC
2970b
1090
1483,6
1383,9
1637
1,74
1,55
2,54
3,60
Densitas, g/cm3 pada 1,85
20 oC
kekerasan
=5
2,0
1,5
1,8
-2
Konduktivitas listrik
39,7
35,6
40,6
6,90
3,20
Warna nyala
Tak ada
Tak ada
jingga merah
merah tua
hijau
*untuk reduksi M2+ (aq)+2e- M(s)
*titik didih pada tekanan 5 mmHg
Tabel di atas memperlihatkan beberapa sifat fisik berilium yang sangat berbeda dengan
unsur golongan 2 lainnya. Misalnya, berilium mempunyai titik leleh yang lebih tinggi dan lebih
keras dibandingkan unsur lainnya. Sifat kimianya juga sangat berbeda. Misalnya,

Be sangat tidak reaktif dengan udara dan air

BeO tidak bereaksi dengan air, sedangkan oksida MO lain membentuk M(OH)2

Be dan BeO larut dalam larutan basa kuat membentuk ion [Be(OH)4]2-

BeCl dan BeF2 dalam wujud lelehan adalah konduktor listrik yang buruk, BeCl2 dan
BeF2 adalah zat kovalen
Perilaku kimia berilium dapat dikaitkan dengan kecilnya ukuran dan tingginya energi
ionisasi atom-atomnya. Berilium hanya memperlihatkan sedikit kecenderungan untuk
membentuk ion Be2+ sederhana; faktanya, kemampuannya untuk membentuk ikatan kovalen
mendominasi bentuk senyawa-senyawa yang dibentuk berilium. Misalnya, sementara oksida
golongan 2 lainnya bersifat basa, BeO adalah oksida amfoterik, bereaksi baik dengan asam kuat
maupun basa kuat.
H2O(I) + BeO(s) + 2 H3O+(aq)  [Be(H2O)4]2+ (aq)
H2O(I) + BeO(s) + 2 OH-(aq)  [Be(OH)4]2- (aq)
Perilaku ini adalah konsekuensi dari kecilnya ukuran ion berilium dan relatif tingginya
muatan elektronik sebesar 2+. Reaksi logam berilium dengan asam berair menghasilkan
hidrogen dan senyawa ionik seperti BeCl2 . 4 H2O. Dalam BeCl2 . 4 H2O, molekul air terikat
secara kovalen dengan ion Be2+ menghasilkan kation kompleks [Be(OH2)4]2+, yang bersama
dengan amnion Cl- membentuk kisi kristal. Dalam senyawa kovalen, atom Be tampak
menggunakan orbital hibrida-orbital sap dalam BeCl2(g) dam orbital sp3 dalam BeCl2(s).
a) Produksi dan Pemanfaatan Alkali Tanah
Metode yang disukai untuk memproduksi logam golongan 2 (kecuali Mg) ialah dengan
mereduksi garamnya dengan logam aktif lainnya. Beril adalah sumber alami senyawa berilium.
Mineral ini diproses melalui BeF2, yang selanjutnya direduksi dengan Mg. Logam berilium
dimanfaatkan sebagai bahan aloi jika di sintesis rendah dijadikan syarat utama. Berhubung Be
dapat menahan kelelahan logam, maka aloi tembaga dengan sekitar 2% Be digunakan dalam
pegas, klip, dan kontak listrik. Atom Be tidak mudah menyerap sinar X atau neutron sehingga
berilium digunakan untuk membuat jendela tabung sinar X dan berbagai komponen dalam
reaktor nuklir. Namun berilium dan senyawanya terbatas pemanfaatannya karena bersifat
toksik. Selain itu, senyawa ini dicurigai sebagai karsinogen sekalipun dalam kadar serendah
0,002 ppm di udara.
Kalsium, strontium, dan barium diperoleh melalui reduksi oksidanya dengan alumunium,
Ca dan juga Sr juga dapat diperoleh dengan elektrolisis dari lelehan kloridanya. Logam kalsium
terutama yang digunakan sebagai bahan pereduksi untuk menyiapkan bahan logam lain seperti
U, Pu, dan sebagian besar lantanida dari oksida atau flouridanya. Strontium dan barium
mempunyai kegunaan terbatas dalam aloi, tetapi beberapa senyawanya sangat penting.
Beberapa garam dari Sr dan Ba memberikan warna terang untuk pertunjukan piroteknik.
Logam magnesium diperoleh melalui elektrolisis dari lelehan kloridanya dalam proses
dow. Seperti proses solvay untuk pembuatan NaHCO3, proses doc juga menggunakan proses
kimia dan pendaurulangan sederhana
Sumber magnesium ialah air laut atau air asin alami. Kelimpahan Mg2+ dalam air laut
sekitar 1350 mg/L. Langkah pertama dalam proses doc ialah pengendapan Mg(OH)2 dengan
kapur mati [Ca(OH)2] sebagai sumber OH-. Kapur mati dibentuk melalui reaksi kapur tohor
(CaO) dengan air. Endapan Mg(OH)2(s) dicuci, disaring, dan dilarutkan dalam HCL(aq).
MgCl2(aq) pekat yang dihasilkan lalu dikeringkan dengan penguapan, dilelehkan, dan
dielektrolisis, menghasilkan logam Mg murni dan Cl(g).Cl2(g) dikonversi menjadi HCl, yang
selanjutnya di daur ulang.
Magnesium mempunya densitas lebih rendah dibandingkan logam lain yang digunakan
untuk keperluan bangunan. Objek ringan seperti suku cadang pesawat udara dimanufaktur dari
magnesium yang di aloikan dengan alumunium dan logam lain. Magnesium merupakan bahan
pereduksi yang baik dan digunakan dalam sejumlah proses metalurgi, seperti produksi
berilium, sebagaimana dijelaskan sebelumnya. Mudahnya magnesium dioksidasi juga
mendasari pemanfaatannya dalam anode karbon untuk mencegah korosi. Pemanfaatan
magnesium yang paling hebat adalah dalam kembang api.
Golongan III A
Unsur-unsur pada golongan IIIA mencakup satu unsur non-logam dan empat unsur lainnya
yang memiliki sifat kelogaman yang sama. Unsur-unsur pada golongan IIIA menunjukkan
perbedaan sifat yang cukup bervariasi. Boron merupakan
unsur
non-logam,
aluminium
merupakan unsur logam namun menunjukkan banyak kemiripan sifat kimia dengan
boron, dan unsur sisanya seluruhnya memiliki karakteristik sebagai unsur logam.
Meskipun keadaan oksidasi positif tiga (+3) merupakan karakteristik utama untuk semua unsur
golongan IIIA, keadaan positif satu (+1 atau + saja) terdapat dalam senyawaan semua unsur
golongan IIIA kecuali boron, dan untuk thallium keadaan tersebut merupakan keadaan oksidasi
yang stabil. Faktanya thallium menunjukkan kemiripan dengan banyak unsur lain (alkali tanah,
perak, merkuri, dan timbal ) sehingga disebut duckbill platypus di antara unsur-unsur lainnya.
1. Sifat Fisik dan Kimia
a. Sifat Fisik
Unsur-unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al),galium (Ga), indium (In),
dan thalium (Th). Golongan ini memiliki sifat yang berbeda dengan golongan IA dan golongan
IIA. Berikut sifat-sifat fisik dari golongan IIIA : Tabel 1. Sifat-sifat Fisik Unsur Golongan IIIA
Sifat
Al
Ga
In
Ti
Titik leleh (°C)
Titik didih (°C)
Konfigurasi elektron
Jari-jari logam (pm)
Jari-jari ion M+ (pm)
Jari-jari ion M3+ (pm)
Potensial elektrode (V)
M3+(aq) + 3e- → M(s)
M+(aq) + e- → M(s)
660,4
1.470
[Ne]3s23p1
143
50
29,8
2.403
[Ar]3d104s2p1
141
113
62
156,6
2.080
[Kr]4d105s2p1
166
132
81
303,5
1.457
[Xe]4f145d106s26p1
171
140
95
-1,56
-
-0,56
-
-0,34
-0,25
+0,72
-0,34
Sumber: Kimia Universitas
b. Sifat Kimia
Unsur – unsur golongan III A lebih bersifat logam. Kimiawi senyawanya lebih ionik, meskipun
demikian banyak senyawanya yang berada pada garis batas sifat ionik – kovalen. Dalam hal
sifatnya sebagai asam lewis, kekuatan golongan III Amenurun dari atas ke bawah dalam satu
golonga ( B > Al > Ga > ln ~ TI.
c. Reaksi-Reaksi
Reaksi- reaksi yang terjadi pada Golongan III A yaitu sebagai berikut :
1. Boron

Reaksi dengan Udara
4B + 3O2 (g) → 2B2O

Reaksi dengan Air
Boron tidak dapat beraksi dengan air pada kondisi normal

Reaksi dengan Halogen
2B(s) + 3X2(g) → 2BX3
X = F,Cl,Br,I

Reaksi dengan Asam
Boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam, misalnya asam hidroklorida (HCl) ataupun
dengan pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk serbuk mengoksidasi dengan
lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat.
2. Aluminium

Reaksi dengan Udara
Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan. Permukaan logam aluminium dilapisi
dengan lapisan oksida yang membantunya melindungi logam agar tahan terhadap udara. Jadi,
aluminium tidak bereaksi dengan udara. Jika lapisan oksida rusak, logam aluminium bereaksi
untuk menyerang (bertahan). Aluminium akan terbakar dalam oksigen dengan nyala api,
membentuk aluminium (III) oksida
Al2O3 .4Al (s) + 3O2 (l ) → 2 Al2 O3

Reaksi dengan Air
Aluminium tidak dapat bereaksi dengan air, hal ini dikarenakan logam aluminium juga tidak
dapat bereaksi dengan air karena adanya lapisan tipis oksida

Reaksi aluminium dengan halogen
Aluminium dapat bereaksi dengan unsur –unsur halogen seperti iodin (I2), klorin (Cl2),
bromine (Br2), membentuk aluminium halida menjadi aluminium (III) iodida, aluminium (III)
bromida, aluminium (III) klorida.
2Al (s) + 3I2 (l) → 2 Al2I6(s)
2Al (s) + 3Cl2 (l) → 2 Al2 Cl3
2Al (s) + 3Br2 (l) → 2 Al2 Br6

Reaksi aluminium dengan asam
Logam aluminium larut dengan asam sulfur membentuk larutan
yang mengandung ion Al (III) bersama dengan gas hidrogen.
2Al (s) + 3H2SO4 (aq) → 2Al3+(aq) + 2SO42-(aq)+ 3H2 (g)
2Al (s) + 6HCl (aq) → 2Al3+ (aq) + 6Cl- (aq) + 3H2 (g)

Reaksi aluminium dengan basa
Aluminium larut dengan natrium hidroksida.
2Al (s) + 2 NaOH (aq) + 6 H2O → 2Na+ (aq) + 2 [Al (OH)4 ]- + 3H2 (g)
3. Galium

Reaksi galium dengan asam
Ga2 O3 + 6 H+ → 2 Ga3+ + 3 H2
Ga(OH)3 + 3 H+ → Ga3+ + 3 H2O

Reaksi galium dengan basa
Ga2 O3 + 2 OH- → 2 Ga (OH)4Ga (OH)3 + OH- → Ga(OH)44. Indium

Reaksi indium dengan udara
In3+ + O2 → In2O3

Reaksi indium dengan asam
Indium bereaksi dengan HNO3 15 M
In3+ + 3HNO3 → In(NO3)3 + 3H+
Indium juga bereaksi dengan HCl 6M
In3+ + 3HCl → InCl3 + 3H+
C. Manfaat
Unsur-unsur golongan IIIA terdapat dalam banyak batuan dan mineral dalam kerak bumi.
Batuan dan mineral tersebut ditambang dari dalam bumi agar dapat dimanfaatkan. Aluminium
Merupakan unsur yang paling sering digunakan dalam golongan IIIA. Aluminium banyak
digunakan dalam bidang rumah tangga, industri, dan transportasi. Aluminium digunakan
sebagai bingkai jendela, kabel listrik, peralatan udara, dan kaleng minuman. Boron digunakan
untuk membuat semikonduktor, peralatan gelas, dan produk pembersih. Boron juga digunakan
dalam pestisida, peralatan pelidung api, dan pengobatan kanker. Gallium digunakan dalam
semikonduktor, superkomputer, dan telepon selular. Thallium digunakan untuk membuat
beberapa benda seperti peralatan gelas spesial dengan titik lebur rendah, sel fotoelektrik, dan
pengobatan nuklir. Indium tidak memiliki banyak kegunaan, namun juga digunakan dalam
pembutan bebrapa benda seperti sistem sprinkler dan semikonduktor.
D. Unsur-Unsur Golongan IIIA
a. Boron
Boron memiliki simbol kimia B, nomor atom 5. Boron ditemukan dalam berbagai mineral
seperti boraks, tetraborate natrium, Na2B4O7.10H2O. Nama boron berasal dari bahasa Arab
Buraq, "putih." Merupakan elemen yang relatif langka di kerak bumi, sekitar 0,001%. Di
Amerika Serikat, boraks ditemukan dalam jumlah besar di California, di danau air asin Searles
dan di gurun Mojave. Boraks Molten bereaksi dengan oksida logam membentuk boratyang
larut dalam larutan, sehingga berguna pada pengelasan dan fluks solder. Borax terhidrolisis
dalam air membentuk larutan sedikit basa. Konfigurasi elektron boron adalah 1s 2s 2p.
Senyawa boron lainnya yang sering digunakanadalah asam orthoboric, atau asam borat atau
boraks, H3BO3, dan trioksida boron, B2O3. Boron ditemukan oleh Davy, Gay-Lussac dan
Thenard pada tahun 1808. Boron murni pertama diproduksi oleh Weintraub pada tahun 1909
berupa bubuk coklat-hitam amorf. Boron murni dapat dibuat sebagai kristal keras monoklinik
kuning yang menyerupai silikon semikonduktor. Kristal boron merupakan isolator pada suhu
rendah, namun menjadi konduktor pada temperatur tinggi. Kepadatan kristal boron adalah 2,34
g / cc, amorf boron 2,37. Meleleh pada 2300 ° C dan mendidih pada 2.550 ° C, sehingga
merupakan zat yang sangat tahan api. Serat boron telah digunakan dalam material komposit
karena kekuatan mereka yang besar.
b. Aluminium
Aluminium merupakan unsur dari golongan IIIA yang juga merupakan unsur logam yang
mudah dijumpai dalam kerak bumi dan batuan. Unsur ini biasa ditemukan ebagai oksida
tehidrat seperti baukit, Al2O3 . n H2O dan kryolit,Na3AlF6. Aluminium dibuat dalam skala besar
dari bauksit,Al2O3 . n H2O. Dimurnikan dengan pelarutan dalam NaOH dan diendapkan ulang
sebagai Al(OH)2 dengan menggunakan CO2, hasil dehidrasinya dilarutkan dalam lelehan
kryolit, dan lelehannya dielektrolisis. Aluminium adalah logam yang keras, kuat, dan berwarna
putih. Meskipun elektropositif, namun tahan terhadap korosi karena lapian oksida yang kuat
dan liat. Aluminium larut dalam asam mineral encer. Patung Anteros di Piccadilly Circus,
London, dibuat pada tahun 1893 dan merupakan salah satu patung pertama yang terbuat dari
aluminium. Logam ini pertama kali diproduksi pada tahun 1825 dalam bentuk murni oleh
fisikawan sekaligus kimiawan Denmark Hans Christian Oersted. Dia mereaksikan aluminium
klorida anhidrat dengan amalgam potasium, menghasilkan gumpalan logam tampak mirip
dengan timah. Friedrich Wöhler sadar dari eksperimen dan dikutip mereka, tapi setelah
mengulangi percobaan dari Ørsted ia menyimpulkan bahwa logam ini adalah kalium murni.
Dia melakukan percobaan serupa pada tahun 1827 menggunakan aluminium klorida anhidrat
dengan kalium dan menghasilkan aluminium. Selanjutnya, Pierre Berthier menemukan
aluminium dalam bijih bauksit dan berhasil mengekstraknya.
c. Gallium
Gallium merupakan suatu unsur kimia dengan simbol Ga dan nomor atom 31. Unsur ini tidak
berada dialam bebas sebagai unsurnya, namun sebagai senyawaannya dalam bijih bauksit dan
seng. Keberadaan galium pertama kali diprediksi oleh kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev pada
tahun 1875, yang menamakannya "eka-aluminium" atas dasar posisinya dalam tabel
periodiknya. Gallium ditemukan oleh Paul Emile Lecoq de Boisbaudran pada 1875 dengan
percobaan spektrum karakteristik (dua garis ungu) dalam pemeriksaan sampel sfalerit.
Kemudian Lecoq memperoleh logam bebas dengan elektrolisis hidroksida dalam larutan
kalium hidroksida . Nama gallium berasal dari kata "Gallia", dari bahasa Latin yang berarti
Gaul Gallia. Dari penemuannya pada tahun 1875 sampai dengan era semikonduktor,
penggunaan utamanya untuk aplikasi thermometric.
d. Indium
Indium merupakan logam berwarna putih keperakan. Kepadatan indium lebih tinggi dari
galium, tetapi lebih rendah dibandingkan dengan talium. Pada 1863, para ahli kimia Jerman
Ferdinand Reich dan Hieronymous Theodor Richter menguji bijih dari tambang sekitar
Freiberg, Saxony. Mereka menguraikannya dalam asam klorida dan seng klorida. Pada tahun
1924, indium ditemukan memiliki kemampuan yang berharga untuk menstabilkan logam nonferrous. Awal produksi indium semikonduktor dimulai pada tahun 1952. Indium diproduksi
terutama dari residu yang dihasilkan selama pengolahan bijih seng , ditemukan dalam besi,
timah, dan bijih tembaga. Penerapan skala besar pertama untuk indium adalah sebagai pelapis
untuk bantalan dalam performa tinggi mesin pesawat selama Perang Dunia.
e. Thallium
Thallium adalah suatu unsur kimia dengan simbol Tl dan nomor atom 81. Ini logam sedikit
lunak abu-abu, tidak ditemukan bebas di alam. Ketika terisolasi menyerupai timah, namun
luntur bila terkena udara. Kimiawan William Crookes dan Claude-Auguste Lamy menemukan
thallium secara independen pada tahun 1861, dalam residu produksi asam sulfat. Keduanya
menggunakan metode baru dikembangkan dari spektroskopi api, di mana talium menghasilkan
garis spektral terkenal hijau. Talium, dari bahasa Yunani, thallos, yang berarti menembak atau
ranting hijau.
Aplikasi senyawa kompleks di dalam klorofil
Struktur pada gambar di samping lazim dijumpai pada
material tumbuhan maupun hewan. Jika kedelapan gugus R semuanya adalah H, maka molekul
ini disebut porfin. Atom N pusat dapat memberikan atom-atom H-nya, dan suatu atom logam
dapat secara serempak mengkoordinasi keempat atom N. Porfin adalah Lian tetradentat untuk
logam pusat, dan kompleks logam-logam dinamakan porfirin. Porfirin-porfirin spesifik
berbeda dalam hal logam pusat atau gugus R pada cincin porfinnya,
Dalam fotosintesis, karbondioksida dan air, dengan kehadiran garam-garam anorganik,
agen katalik yang disebut klorofil, dan cahaya matahari, bergabung membentuk karbohidrat.
n CO2 + n H2O
cahaya matahari+klorofil
(CH2O)n + n O2
karbohidrat adalah material struktural utama pada tumbuhan. Klorofil merupakan pigmen
hijau yang menyerap cahaya matahari dan mengarahkan penyimpanan energi ini ke dalam
ikatan kimia dalam karbohidrat.
Hijau adalah warna komplementer dari magnet-merah keunguan-sehingga kita dapat
klorofil menyerap cahaya di daerah merah dan spektrum (sekitar 670-680 nm). Ini
menyarankan bahwa tumbuhan hijau akan tumbuh lebih mudah dalam cahaya merah
dibandingkan dalam cahaya dengan warna lain, dan beberapa bukti eksperimental
mengindikasikan memang demikian. Misalnya, laju maksimum pembentukan O (g) melalui
reaksi diatas berlangsung dengan cahaya merah.
Pada tanaman tingkat tinggi ada 2 macam klorofil yaitu) yang berwarna hijau tua dan
berwarna hijau muda. Klorofil-a dan b paling kuat menyerap cahaya di bagian merah (600-700
nm), sedangkan yang paling sedikit cahaya hijau (500-600 nm). Sedangkan cahaya berwarna
biru dari spektrum tersebut diserap oleh karotenoid. Karotenoid ternyata berperan membantu
mengabsorpsi cahaya sehingga spektrum matahari dapat dimanfaatkan dengan lebih baik.
Energi yang diserap karotenoid diteruskan kepada klorofil-a untuk diserap digunakan dalam
proses fotosintesis, demikian pula dengan klorofil-b.
Macam-macam klorofil adalah sebagai berikut :
- klorofil a: menghasilkan warna hijau biru
- klorofil b: menghasilkan warna hijau kekuningan
- klorofil c: menghasilkan warna hijau coklat
- klorofil d: menghasilkan warna hijau merah
Klorofil a
Klorofil a adalah suatu senyawa kompleks antara magnesium dengan porfirin yang
mengandung cincin siklopentanon (cincin V). Keempat atom nitrogennya dihubungkan secara
ikatan. Koordinasi dengan ion Mg2+ membentuk senyawa kompleks planar yang mantap.
Rantai sampingnya yang bersifat hidrofob adalah suatu terpenoid alkohol dan fitol yang
dihubungkan secara ikatan ester dengan gugus propionat dari cincin IV. Klorofil a merupakan
salah satu bentuk klorofil yang terdapat pada semua tumbuhan autotrof. Rumus kimia klorofila
C55H72O5N4Mg
Klorofil b
Klorofil b adalah klorofil kedua yang terdapat pada tumbuhan hijau. Klorofil b juga terikat
pada protein didalam sel. Klorofil B terdapat pada ganggang hijau chlorophyta dan tumbuhan
darat. Rumus kimianya C55 H70 O6 N4 Mg
Klorofil a dan klorofil b paling kuat menyerap cahaya bagian merah dan ungu spektrum,cahaya
hijau yang paling sedikit diserap maka apabila cahaya putih menyinari struktur-struktur yang
mengandung klorofil seperti misalnya daun maka sinar hijau akan dikirimkan dan dipantulkan
sehingga strukturnya tampak berwarna hijau. Karoten termasuk ke dalam kromoplas yaitu
plastida yang berwarna dan mengandung pigmen selain klorofil.
Klorofil c
Klorofil C terdapat pada ganggang coklat Phaeophyta serta diatome Bacillariophyta.Rumus
kimia kolorofil C
Kelompok
C3 (-CH=CH2) (-CH=CH2) (-CH=CH2) (-CH)
Kelompok
C7 (-CH3) (-CHO) (-CH3) (-CH3) (-CH3)
Kelompok
C8 (-CH2CH3) (-CH2CH3) (-CH2CH3) (-CH)
Kelompok
C17 (-CH2CH2COO-Phytyl) (-CH2CH2COO-Phytyl)
Klorofil d
Klorofil d terdapat pada ganggang merah Rhadophyta. Akibat adanya klorofil, tumbuhan dapat
menyusun makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari.
DAFTAR PUSTAKA
Cotton, F.A. dan Wilkinson, G. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI Press.
Keenan, dkk. 1992. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
Mc.Murry, John dan Robert C.Fay. 2000. Chemistry Edisi ke-4. New Jersey: Prentice.Hall
International.
Petrucci, Ralph H. dkk. 2011. Kimia Dasar Prinsip-Prinsip & Aplikasi Modern. Jakarta:
Erlangga.
Download