Natrium dan Litium

Litium dan Natrium
Nama :
1.
Khoironni Devi Maulana
2.
Dini Hikmawati
3.
Elsa Safitri
4.
Nur Rizkhana Hariani
Kelompok 1
Lithium
Sejarah Penemuan Lithium
(1800-an ) Ilmuwan Brazil
Jose Bonifacio de Andrade e Silva
menemukan petalite ( LiAlSi4O10 )
(1818 )
William Brande dan Humphry Davy :
Elektrolisis litium karbonat
(1817)
Johan Agustus Arfvedson :
spodumene dan lepidolite dalam bijih
petalite
(1818)
Christian Gmelin :
Warna merah unsur litium
(1855)
Robert Bunsen dan Augustus Matthiessen :
elektrolisis lithium klorida cair dan kalium
klorida
Sifat Fisika Lithium
Koefisien ekspansi termal 56exp-6
Koduktifitas elektrik 0.106 x 10exp6/omh.cm
Konduktifitas termal 0.847 W/cmK
Densitas 0.534 g/cc
Modulus elastisitas bulk 11/GPA Rigiditas 4.24/GPa Youngs 4.91/GPA
Entalpi atomisasi 160.7 KJ/mol
Entalpi Fusi 3 KJ/mol
Entalpi vaporasi 134.7 KJ/mol
Flammabilitas : padatan mudah terbakar
Kekerasan 0.6 Mohs
Panas penguapan 145.92 KJ/mol
Volume molar 13 cm3/mol
Kalor jenis 3.6 J/gK
Tekanan uap 1.6 epx-8 Pa
Sifat Kimia Lithium
Nomor atom: 3
Nomor Massa : 6.941 g/mol
Keelektronegatifias (Pauli): 1
Densitas: 0.53 g/cm3 pada 20 C
Titik leleh : 180.5 C
Titik Didih : 1342 C
Jari-jari Van Der Walls : 0.145 nm
Jari-jari ion : 0.06 nm
Isotop : Li6 dan Li7
Konfigurasi elektron: 1s2 2s1
Energi ionisasi: 520.1 kJ/mol
Potensial standar : -3.02 V
Kristal struktur: cubic body center
Reaksi Lithium
Lithium dengan nitrogen
6Li (s) + N2 (g)
2Li3N (s)
Senyawa nitrida ini sangat reaktif, membentuk amonia jika direaksikan dengan air
Li3N (s) + 3H2O (l)
3LiOH (aq) + NH3 (g)
Litium mampu bergabung dengan molekul hidrogen membentuk senyawa hidrida
2Li (s) + H2 (g)
2LiH (s)
Litium dengan air
2Li (s) + 2H2O (l)
2LiOH (aq) + H2 (g)
Litium dengan oksigen
4Li + O2
2Li2O
Litium hidrida mudah bereaksi dengan air, demikian juga dengan aluminium klorida
LiH (s) + H2O (l)
LiOH (aq) + H2 (g)
LiH (s) + AlCl3 (s)
LiAlH4 (s) + LiCl (s)
Litium dengan halogen
2Li + X 2
2LiX
Keberadaan Litium di Alam
Litium tidak ditemukan sebagai unsur tersendiri di alam, melainkan selalu terkombinasi dalam unit-unit kecil pada
batu-batuan berapi dan pada sumber-sumber mata air. Mineral-mineral yang mengandung litium contohnya, lepidolite
(K2Li3Al4Si7O21(OH.F)3), spodumene (LiAlSi2O6), petalite ( LiAlSi4O10 ), dan amblygonite : (LiNa)AlPO4(FOH).
Kulit bumi mengandung kira-kira 0,006 % massa litium. Unsur ini juga terdapat dalam air laut hingga kira-kira 0,1 ppm
massa. Sumber utama litium yaitu diperoleh dari mineral spodumene (LiAlSi2O6). Logam litium dapat diperoleh dari
elektrolisis lelehan LiCl dengan campuran beberapa garam inert untuk menurunkan titik leleh hingga 500° C .
Pembuatan Litium
Spodumene (LiAlSi2O6)
Ditambahkan natrium karbonat
Litium karbonat di tambah asam
klorida
Bentuk litium alfa akan diubah menjadi bentuk
litium beta pada kisaran suhu antara 1100° C
Dicampur dengan asam sulfat panas
kemudian diekstraksi ke dalam air
Elektrolisis
Reaksinya yaitu :
Li2SO4 + Na2CO3 →Na2SO4 + Li2CO3
Li2CO3 + 2HCl → 2LiCl + CO2 + H2O
Disebabkan litium klorida memiliki titik leleh yang tinggi yaitu lebih dari 600 °C maka LiCl dicampur dengan KCl sehingga titik lelehnya
turun menjadi sekitar 430° C.
Manfaat Litium
Litium dipakai dalam kimia organik untuk membuat reagen berbasis
organolitium.
Litium neobate dipakai dalam alat telekomunikasi seperti HP sebagai resonat
Kristal.
Litium klorida dan litium bromida dipakai sebagai desikan.
Litium stearat dipakai sebagai lubrican pada alat bertemperatur tinggi.
Alloy litium dengan logam lain seperti aluminium, kadmium, tembaga, dan
mangan dipakai sebagai bahan pembuatan pesawat terbang.
Litium flourida dipakai diperalatan optik seperti IR, teleskop, UV dan UV
Vacum karena sifatnya yang transparan.
Logam litium dan hidridanya dipakai sebagai bahan untuk bahan bakar roket.
Litium peroksida, litium nitrat, litium klorat, litium perklorat dipakai
sebagai oksidator dalam propelan roket.
Litium deuerida dipakai sebagai bahan bakar reaksi fusi dimana jika
ditembaki dengan neutron maka akan menghasilkan tritium.
Litium hidroksida adalah senyawa penting yang diperoleh dari litium
karbonat, bersifat basa kuat, dan bila dipanaskan dengan minyak
akan diperoleh sabun litium yang bermanfaat untuk membersihkan
lemak dan dipakai untuk melubrikasi gear mesin.
Senyawaan litium dipakai sebagai zat pewarna pada kembang api
karena dapat menghasilkan warna merah terang.
Sistem Kerja Baterai Sel
Primer
→ Li+ + e–
(Oksidasi) Anode (–) :
Li
(Reduksi) Katode (+) :
MnO2 + + Li+ + e– → Li MnO2
Eo
Reaksi Sel
Li + MnO2
Esel = 3,40 V
:
®
Li MnO2
Eo = 3,05 V
= 0,35 V
Sistem Kerja Baterai Sel
Sekunder
Reaksi Keadaan Biasa
Elektroda positif ( + ) : Li1-x CoO2 + xLi + xe–
Elektroda negatif (–) : CnLi
→
LiCoO2
→ Cn + xLi + xe–
Reaksi keseluruhan : Li1-xCoO2 + CnLiX
→
LiCoO2 +Cn
E sel = 3.70V
Reaksi Saat Isi Ulang Daya
→ Li1-x CoO2 + xLi + xe–
Elektroda positif ( + ) :
LiCoO2
Elektroda negatif (–) :
Cn + xLi + xe– → CnLi
Reaksi keseluruhan : LiCoO2 +Cn
→ Li1-xCoO2 + CnLiX
Efek Negatif Unsur Litium
Litium sangat mudah terbakar, bayak faktor yang memicu reaksi litium sehingga menyebabkan ledakan. Hasil tersebut
mengakibatkan terbentuknya kabut (gas) yang sangat beracun. Mudah terbakar bila terjadi kontak antara litium dan
api. Bila terhirup akan menyebabkan sensasi seperti terbakar, batuk, sulit bernafas, dan juga luka pada tenggorokan.
Kontak dengan kulit menyebabkan kulit terbakar dan terasa sakit. Kontak pada mata akan menyebakan mata
memerah, rasa sakit dan rasa pedih yang mendalam. Jika termakan akan menyebabkan kram perut, sakit di bagian
perut, sensasi terbakar, kolaps, dan sampai kematian .
Logam ini bereaksi dengan nitrogen dan hidrogen dari udara dan uap air. Secara cepat permukaan litium akan
terlapisi oleh campuran LiOH, Li2CO3, Li3N. LiOH bersifat sangat korosif dan berbahaya bagi ikan yang hidup di air .
Natrium
Sejarah Penemuan
Natrium
Ditemukan tahun
1807 1807 oleh Sir
Humphrey Davy
JJ Berzelius lebih suka nama
“natrium” karena lebih
pendek, dimana nama inilah
yang kita gunakan saat ini
dengan simbol, Na.
Natrium meupakan
suatu senyawa yang
ditemukan dalam
elektrolisis soda
kaustik
Davy menamakan
logam baru ini dengan
nama “sodium”
Sifat- sifat fisika dan Kimia Natrium
Ciri-ciri fisik
Keterangan umum unsure
Nama, Lambang,
Nomor atom
Natrium,Na,11
Deret kimia
logam alkali
Golongan, Periode,
Blok
1, 3, s
Penampilan
putih keperakan
Massa atom
22,989770(2)
g/mol
Konfigurasi elektron
[Ne] 3s1
Jumlah elektron tiap
kulit
2, 8, 1
Fase
Massa jenis (sekitar suhu
kamar)
Massa jenis cair pada
titik lebur
padat
0,968 g/cm³
0,927 g/cm³
Titik lebur
370.87 K
Titik didih
1156 K
Kalor peleburan
2.60 kJ/mol
Kalor Penguapan
97.42 kJ/mol
Kapasitas kalor
28.230 J/(mol.K)
Lain-lain
Ciri-ciri atom
Struktur kristal
kubus pusat badan
Sifat magnetik
paramagnetik
Bilangan oksidasi
+1 (oksidasi basa
kuat)
Resistivitas listrik
(20 °C) 47,7 nΩ·m
Konduktivitas termal
(300 K) 142 W/(m·K)
Ekspansi termal
(25 °C) 71 µm/(m·K)
Kecepatan suara (kawat
tipis)
(20 °C) 3200 m/s
Modulus Young
10 GPa
Modulus geser
3,3 GPa
Modulus ruah
6,3 GPa
166±9 pm
Skala kekerasan Mohs
0.5
227 pm
Kekerasan Brinell
0,69 MPa
Elektronegativitas
0,93 (skala Pauling)
pertama: 495,8
kJ/mol
Energi ionisasi
ke-2: 4562 kJ/mol
ke-3: 6910,3 kJ/mol
Jari-jari atom
Jari-jari kovalen
Jari-jari Van der Waals
Empiris: 186 pm
3. Natrium juga
merupakan salah satu
komponen utama yang
paling mendominasi dalam
pancaran sinar Matahari
dan bintang
1. Natrium adalah
unsur yang paling
melimpah keenam di
kerak Bumi
KEBERADAAN
NATRIUM DI ALAM
2. Natrium, setelah klorida,
unsur yang paling melimpah
kedua terlarut dalam air laut
Pembuatan Natrium
Logam alkali pada umumnya diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan garam kloridanya. Misalnya logam natrium dibuat dengan
mengelektrolisis campuran lelehan NaCl dan CaCl2. Fungsi CaCl2 pada proses ini adalah menurunkan titik leleh NaCl.
Campuran NaCl dan CaCl2 cair dimasukkan ke dalam sel down kemudian dialiri listrik. Ion Na+ direduksi di katoda menjadi natrium
cair, sedangkan ion Cl– dioksidasi di anoda menjadi gas Cl2. Natrium cair dikeluarkan melalui samping sel dan gas klor dikeluarkan
melalui bagian atas sel.
Gambar 1. Sel down untuk elektrolis leburan NaCl
Manfaat Unsur Natrium

Natrium dalam bentuk logam sangat penting dalam pembuatan ester dan dalam pembuatan senyawa organik.

Penggunaan natrium adalah sebagai cairan pendingin (coolant) pada reaktor nuklir.

Natrium digunakan pada pengolahan logam-logam tertentu seperti litium, kalium, zirkonium dan logam alkali yang lebih
berat karena merupakan reduktor kuat.

Natrium digunakan dalam lampu natrium yang banyak digunakan sebagai penerangan jalan raya.

Natrium juga merupakan komponen dari natrium klorida (NaCl) yang merupakan senyawa penting bagi organisme hidup.

NaCl berguna untuk mengawetkan ikan dan daging, mencairkan salju di jalan raya di negara yang bermusim dingin,
regenerasi alat pelunak air, pengolahan kulit, serta sebagai bumbu masak (garam dapur).

Natrium berguna untuk memperbaiki struktur paduan logam tertentu, digunakan dalam sabun, dikombinasikan dengan
asam lemak, serta untuk memurnikan logam cair.

Natrium karbonat padat juga dibutuhkan untuk membuat kaca.

Natrium diperlukan manusia untuk menjaga keseimbangan sistem cairan tubuh. Unsur ini juga dibutuhkan untuk
berfungsinya saraf dan otot.
Efek Negatif Unsur Natrium
Natrium dalam bentuk bubuk sangat eksplosif dalam air dan membentuk racun saat bereaksi dengan berbagai unsur lainnya.
Dalam bentuk padat, natrium tidak mobile meskipun mudah menyerap kelembaban membentuk natrium hidroksida. Natrium
hidroksida dikenal cepat terserap dalam tanah dan berpotensi menyebabkan pencemaran.
Mengkonsumsi NaCl yang terlalu banyak dapat merusak ginjal dan meningkatkan kemungkinan tekanan darah tinggi.
Eksposur sangat parah bisa menyebabkan sulit bernapas, batuk, dan bronkitis kimia.
Kontak parah dengan kulit bisa memicu gatal-gatal, kesemutan, luka bakar termal dan kaustik yang membuat kerusakan kulit
permanen.
Sedangkan kontak dengan mata bisa menyebabkan kerusakan permanen dan kehilangan penglihatan
Termin 1
Pertanyaan :
1. Anas : Perbedaan logam Natrium murni dengan Natrium yang terdapat pada senyawa NaCl ?
2. Sri Hayati : Proses penembakan Litium deuredia oleh neutron sehingga terbentuk tritium ?
3. Nugraheni : Manfaat natrium dapat memperbaiki logam, apa logam tersebut dan bagaimana prosesnya ?
Jawaban :
1. Dini : Na murni berupa logam sedangkan Na dalam senyawa NaCl berupa ion Na+
Hestin : Dalam keadaan NaCl Na lebih stabil dibanding dengan Na murni karena Na melepas 1 elektron
membuntuk NaCl
2. Ronni : 36Li + 01n  13H + 24He
3. Ronni : Perlindungan anodik kepada logam yang berada di kanan Na pada deret Volta
Nazil : Natrium kromat digunakan dengan metode pasinasi
Termin 2
Pertanyaan
1. Arini : Penambahan Natrium Sulfat dan Asam Sulfat dan Natrium Karbonat ?
2. Ika : Mekanisme pemanfaatan radioaktif 24Na pada proses pendeteksi kebocoran pipa ?
3. Wildan : Mengapa baterai Li-Poli lebih aman daripada Baterai Li-Ion ?
Jawaban :
1. Riskha : Penambahan Natrium Sulfat menjadikan kelarutan lebih rendah
2. Elsa : 24Na dimasukan dalam aliran air dan akan terbentuk intensitas radiasi, radiasi ini tertangkap oleh detektor,
semakin tinggi radiasinya maka dapat diperkirakan bahwa terjadi kebocoran pipa.
3. Teknologi keramik ABO3 pada baterai Li-Ion sedangkan Li-Poli berbahan material polimer