BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 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. Alkali merupakan unsur logam yang sangat reaktif. Logam alkali adalah logam golongan IA yang terdiri dari Litium (Li), Natrium (Na), Kalium(K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), dan Fransium (Fr). Unsur pada golongan IA ini memiliki beberapa sifat, seperti bersifat reduktor, pembentuk basa, dan mempunyai warna nyala yang indah, sehingga dapat digunakan sebagai kembang api. Semua unsur pada kelompok ini sangat reaktif sehingga secara alami tak pernah ditemukan dalam bentuk tunggal. Kelimpahan unsur Litium, Natrium, Kalium, Rubidium, dan Sesium dalam bumi beraneka ragam. Mereka ditemukan dalam bentuk senyawa, karena sifatnya yang sangat reaktif sehingga tidak ditemukan dalam bentuk unsur bebasnya. Pembuatan logam alkali dapat dilakukan dengan cara elektrolisis, misalnya elektrolisis larutan NaCl sehingga diperoleh padatan logam natrium, elektrolisis litium, ataupun dengan menggunakan metode reduksi. Selain itu, logam alkali memiliki peran yang cukup banyak dalam kehidupan sehari-hari, baik dalam bidang industri maupun untuk kepentingan ilmu pengetahuan. 1 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah: 1. untuk mengetahui sumber dan kelimpahan logam alkali 2. untuk mengetahui sifat-sifat fisika dan kimia logam alkali 3. untuk mengetahui cara mengisolasi/pembuatan logam alkali 4. untuk mengetahui reaktivitas logam alkali 5. untuk mengetahui senyawaan dan reaksi-reaksi logam alkali 6. untuk mengetahui jenis ikatan yang terbentuk pada logam alkali 2 BAB II PEMBAHASAN 1. Logam Alkali Golongan IA atau dikenal dengan nama golongan “Alkali” adalah kelompok unsur yang bersifat logam. Dapat dilihat dari konfigurasi elektronnya sebagai berikut : No atom unsur Jumlah elektron/kulit Konfigurasi elektron [He]2s1 3 Litium 2, 1 11 Natrium 2, 8, 1 [Ne]3s1 19 Kalium [Ar]4s1 37 rubidium 2, 8, 18, 8, 1 [Kr]5s1 55 Caesium 2, 8, 18, 18, 8, 1 [Xe]6s1 87 Fransium 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 [Rn]7s1 2, 8, 8, 1 2. Sumber dan Kelimpahan Logam Alkali Keberadaan logam alkali di alam dapat dilihat dari table sebagai berikut: Unsur Persen di kerak bumi Litium 0,0007% Natrium di Keberadaan di alam bebatuan Dalam spodune beku LiAl(SiO3)2. 2,8% Dalam garam batu NaCl, senyawa Chili NaNO3, Karnalit KMgCl3.6H2O, trona Na5(CO3)2.(HCO3).2H20, dan air laut 3 Kalium 2,6% Dalam silvit (KCl), garam petre KNO3, dan karnalit KCl.MgCl2.6H2O Rubidium 0,0078% Dalam lepidolit Sesium 0,0003% Dalam polusit (Cs4Al4Si9O26) Fransium Sangat sedikit Berasal dari peluruhan aktinium (Ac). radioaktif dengan Bersifat waktu paro 21.8 menit Garam batu (NaCl), silvit (KCl), dan karnalit (KMgCl3.6H2O) berasal dari endapan yang terbentuk akibat penguapan laut dahulu kala. Karena perbedaan kelarutan, garam – garam mengendap tidak bersamaan, tetapi satu persatu sehingga terbentuk lapisan – lapisan garam yang relatif murni. Garam di tambang dengan cara menyemprotkan air untuk melarutan garam, kemudian memompa larutan garam tersebut kepermukaan. a. Lithium Litium adalah unsur ke-33 paling melimpah di bumi, namun oleh karena reaktivitasnya yang sangat tinggi membuat unsur ini hanya bisa ditemukan di alam dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain. Litium ditemukan di beberapa mineral pegmatit, namun juga bisa didapatkan dari air asin dan lempung. Pada skala komersial, logam litium didapatkan dengan elektrolisis dari campuran litium klorida dan kalium klorida. 4 Sedikit litium terdapat dalam samudera dan pada beberapa organisme walaupun unsur ini tidak berguna pada fungsi biologis manusia. Walaupun demikian, efek neurologi dari ion litium Li+ membuat garam litium sangat berguna sebagai obat penstabilan suasana hati. Litium dan senyawa-senyawanya mempunyai beberapa aplikasi komersial, meliputi keramik dan gelas tahan panas, aloi dengan rasio kekuatan berbanding berat yang tinggi untuk pesawat terbang, dan baterai litium. Litium juga memiliki tempat yang penting dalam fisika nuklir. Litium tidak ditemukan sebagai unsur tersendiri di alam; ia selalu terkombinasi dalam unit-unit kecil pada batu-batuan berapi dan pada sumber-sumber mata air. Mineral-mineral yang mengandung litium contohnya: lepidolite, spodumeme, petalite, dan amblygonite. Di Amerika Serikat, litium diambil dari air asin di danau Searles Lake, di negara bagian California dan Nevada. Deposit quadramene dalam jumlah besar ditemukan di California Utara. Logam ini diproduksi secara elektrolisis dari fusi klorida. Secara fisik, litium tampak keperak-perakan, mirip natrium (Na) dan kalium (K), anggota seri logam alkali. Litium bereaksi dengan air, tetapi tidak seperti natrium. Litium memberikan nuansa warna pelangi yang indah jika terjilat lidah api, tetapi ketika logam ini terbakar benar-benar, lidah apinya berubah menjadi putih. b. Natrium Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, 5 terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Natrium dan Kalium Terdapat sejumlah besar kandungan garam batuan , NaCl , dan karnalit, KCl MgCl2.6H2O, yang dihasilkan dari penguapan air laut dalam jangka waktu geologis. Danau garam besar di Utah dan Laut Mati di Israel merupakan contoh dari proses penguapan yang masih berlangsung saat ini. Unsur Natrium merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali. Jaman sekarang ini, sodium dibuat secara komersil melalui elektrolisis fusi basah natrium klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis natrium hidroksida, seperti yang pernah digunakan beberapa tahun lalu. Natrium dan Kalium terdapat dalam jumlah yang melimpah di alam. Keduanya terdapat dalam mineral seperti albite (NaAlSi3O8) dan ortoklas (KAlSi3O8). Selain itu, mineral lain yang mengandung Natrium dan Kalium adalah halite (NaCl), Chile saltpeter (NaNO3), dan silvit (KCl). c. Kalium Logam ini merupakan logam ketujuh paling banyak dan terkandung sebanyak 2.4% (berat) di dalam kerak bumi. Kebanyakan mineral kalium tidak terlarut dalam air dan unsur kalium sangat sulit diambil dari mineral-mineral tersebut. Mineral-mineral tertentu, seperti sylvite, carnalite, langbeinite, dan polyhalite ditemukan di danau purba dan dasar laut yang membentuk deposit dimana kalium dan garam-garamnya dengan mudah dapat diambil. Kalium ditambang di Jerman, negara bagian-negara bagian New Mexico, California, dan Utah. Deposit besar yang ditemukan pada kedalaman 3000 kaki di Saskatchewan, Kanada diharapkan 6 menjadi tambang penting di tahun-tahun depan. Kalium juga ditemukan di samudra, tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit ketimbang natrium. d. Rubidium Unsur ini ternyata ditemukan lebih banyak dari yang diperkirakan beberapa tahun lalu. Sekarang ini, rubidium dianggap sebagai elemen ke-16 yang paling banyak ditemukan di kerak bumi. Rubidium ada di pollucite, leucite dan zinnwaldite (mineral-mineral silikat), yang terkandung sekitar 1% dan dalam bentuk oksida. Ia ditemukan di lepidolite sebanyak 1.5% dan diproduksi secara komersil dari bahan ini. Mineral-mineral kalium, seperti yang ditemukan pada danau Searles, California, dan kalium klorida yang diambil dari air asin di Michigan juga mengandung rubidium dan sukses diproduksi secara komersil. Elemen ini juga ditemukan bersamaan dengan cesium di dalam deposit pollucite di danau Bernic, Manitoba. e. Sesium Sesium merupakan logam alkali yang terdapat di lepidolite, pollucte (silikat aluminum dan Sesium basah) dan di sumber-sumber lainnya. Salah satu sumber terkaya yang mengandung Sesium terdapat di danau Bernic di Manitoba, Kanada. Deposit di danau tersebut diperkirakan mengandung 300.000 ton pollucite yang mengandung 20% Sesium. Unsur ini juga dapat diisolasi dengan cara elektrolisis fusi sianida dan dengan beberapa metoda lainnya. Sesium murni yang bebas gas dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi panas Sesium azida. f. Fransium Elemen ini ditemukan pada tahun 1993 oleh Marguerite Perey, ilmuwan Curie Institute di Paris. Fransium yang merupakan unsur terberat seri logam-logam alkali, muncul sebagai hasil disintegrasi unsur actinium. Ia juga bisa dibuat secara buatan dengan membombardir thorium dengan proton-proton. Walau fransium secara alami dapat ditemukan di mineral-mineral uranium, kandungan elemen ini di kerak bumi mungkin hanya kurang dari satu ons. Fransium juga merupakan elemen yang paling tidak stabil di antara 101 unsur pertama di tabel periodik. 7 Unsur Fransium hanya mempunyai waktu hidup isotope yang sangat pendek yang terbentuk dalam deret peluruhan radio aktif alamiah atau dalam reactor nuklir. Sedikit sekali studi yang menunjukkan bahwa ionnya berperilaku seperti yang diharapkan dari letak Fr dalam golongan I. 3. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Logam Alkali a. Sifat-sifat fisika Logam Alkali Unsur-unsur logam alkali semuanya logam yang sangat reaktif dengan sifat-sifat fisika secara umum ditunjukkan pada Tabel berikut: Li Na K Rb Cs 3 11 19 37 35 2s1 3s1 4s1 5s1 6s1 6,941 22,9898 39,102 Titik leleh/ K 454 371 336 312 302 Kerapatan (g cm-3) 0,53 0,97 0,86 1,59 1,90 3,01 2,59 2,30 2,18 2,09 1604 1163 1040 975 960 133 90 77,5 69,1 65,9 519 498 418 401 376 Keelektronegatifan 1,0 0,9 0,8 0,8 0,7 Jari-jari kovalen/pm 134 154 196 211 225 Jari-jari ion/pm (M+) 60 95 133 148 169 -3,02 -2,71 -2,93 -2,93 -2,92 -519 -407 -322 -301 -276 Nomor atom Konfigurasi electron Massa atom relatif, Ar Entalpi peleburan (kJ mol1 ) Titik didih / K Entalpi penguapan (kJ mol-1) Energi ionisasi pertama (kJ mol-1) Potensial elektroda standard (V) Entalpi hidrasi M+ (kJ mol1 ) 85,4678 132,9055 8 Daya hantar molar (ohm-1 cm2 mol-1) 38,7 60,1 73,5 77,8 77,3 2 1 3 2 1 padat padat padat padat cair Jumlah isotop di alam Wujudnya dalam suhu kamar Warna Nyala Logam Alkali Warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur disebut sprektum 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 tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron yang tereksitasi dapat kembali keadaan dasar atau mengemisi dengan memancarkan sejumlah energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang (λ) tertentu. Spektrum emisi terjadi ketika larutan garamnya dibakar menggunakan nyala bunsen. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Gambar spektrum emisi sesium Ketika dibakar litium menghasilkan warna merah, natrium menghasilkan warna kuning, kalium menghasilkan warna pink atau lilac, rubidium menghasilkan warna merah lembayung dan sesium 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 mercon. 9 b. Sifat kimia logam alkali Secara umum, sifat logam alkali adalah sangat reaktif atau mudah mengalami reaksi dengan zat lainnya membentuk senyawa. Hal ini disebabkan pada orbital terluarnya hanya terdapat satu elektron dan energi ionisasi yang lebih kecil dibanding unsur golongan lain. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, kereaktifan logam alkali makin bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Logam-logam alkali sangat elektropositif dan bereaksi langsung dengan sebagian besar unsur lain dan banyak senyawaan dengan pemanasan. Litium biasanya yang kurang reaktif sedangkan Cs adalah yang paling reaktif. Lithium bereaksi lambat dengan air pada 25o dan tidak menggantikan hidrogen asam yang lemah dalam C6H5C CH, sedangkan unsur yang lainnya dapat. Meskipun demikian , Li secara unik reaktif terhadap N2, lambat pada 25o tetapi cepat pada 400o, membentuk nitride Kristal berwarna merah rubi, Li3N. Seperti Mg, yang menghasilkan Mg3n2, lithium dapat digunakan untuk menyerap N2. Dengan air, Na bereaksi hebat, K menyala dan Rb serta Cs bereaksi dengan menimbulkan ledakan,gumpalan besar Na juga bereaksi dengan ledakan. Lithium, Natrium, dan Kalium dapat ditangani di dalam air meskipun cepat menjadi panas. Yang lainnya harus ditangani dengan argon. Perbedaan yang mendasar terdapat pada ukuran kation yang ditunjukkan oleh reaksi dengan O2. Dalam udara atau O2 pada 1 atm, logam-logamnya terbakar. Lithium hanya memberikan Li2O dengan sedikit runutan Li2O2. Natrium biasanya memberikan peroksida, Na2O2, tetapi akan berlanjut dengan adanya O2 di bawah tekanan serta panas, menghasilkan superoksida, NaO2. Kalium, rubidium dan sesium membentuk superoksida MO2. Logam-logam alkali bereaksi dengan alcohol dan larut hebat dalam air raksa. Hampir semua logam alkali bersifat ionik dan mudah larut dalam air. Pada logam alkali yang memiliki satu elektron valensi ia akan lebih mudah membentuk ion positif agar stabil dengan melepas satu elektron tersebut. Li menjadi Li+, Na menjadi Na+, K manjadi K+ dan yang lainnya. 10 Sifat metalik (sifat sebagai logam). Secara kimia sifat metalik suatu unsur berkaitan dengan kecenderungannya untuk kehilangan electron. Sifat metalik dalam keluarga golongan A cenderung makin bertambah dari atas ke bawah pada table berkala. Litium bersifat sangat metalik. Dalam sebagian besar kimia unsur dari natrium sampai sesium berkelakuan secara sama. Litium agak berbeda, mungkin karena ionnya begitu kecil sehingga rapatan muatannya sangat tinggi untuk suatu ion bermuatan satu. Litium sudah pasti adalah logam, tetapi yang kurang metalik dari unsur-unsur keluarga 1 A , berdasarkan sifat-sifatnya sebagai penyumbang (donor) electron. Sesium yang paling metalik. Logam alkali adalah zat pereduksi yang sangat kuat karena begitu mudah kehilangan electron. Mereka mudah bergabung dengan kebanyakan unsur non logam, membentuk senyawa ion seperti halide, hidrida, oksida dan sulfide. Karena litium bereaksi langsung dengan nitrogen pada suhu tinggi, mereka terus terbakar dalam udara meskipun semua oksigen yang tersedia sudah habis. a. Litium Sifat fisik Litium (Li) Jari-jari logam (pm) 155 Jari-jari ion (pm) 60 Rapatan muatan ion +1,67 [muatan ion/(jari-jari ion angstrom) Energy sublimasi (Kj/mol) 155 Energy ionisasi pertama (Kj/mol) 520 Energy hidrasi kj/mol -506 Potensial electrode Eo (v) -3,045 Sifat-sifat kimia litium a. Pada umumnya semua logam alkali merupakan golongan logam yang paling reaktif b. Kereaktifan logam alkali meningkat dari atas ke bawah 11 c. Hampir semua logam alkali bersifat ionic dan mudah larut dalam air. Akan tetapi ada beberapa perbedaan (penyimpangan) litium dan senyawanya dibanding logam alkali lainnya yaitu : a. Kelarutan senyawa karbonat, fluoride, hidroksida dan fosfatnya rendah b. Kemampuannya membentuk nitride (Li3N) c. Pembentukan oksida normal Li2O bukan peroksida atau superoksida d. Jika dipanaskan terjadi penguraian senyawa karbonat dan hidroksidanya menjadi oksida Penyimpangan ini disebabkan oleh tingginya rapatan muatan (yaitu nisbah muatan kation terhadap jari-jari kation) pada Li+ disbanding ion loga alkali lainnya. Kemudahan dioksidasi merupakan ciri logam aktif dan Li menunjukkan kecenderungan yang terbesar diantara logam alkali untuk menjalani oksidasi menjadi ion satu positif dalam larutan berair. Tetapi berdasarkan kriteria lain (misalnya energy ionisasi pertama), Li merupakan yang paling tidak bersifat logam diantara logam-logam alkali. Litium sangat reaktif dan terkorosi dengan cepat dan menjadi hitam di udara lembab. Oleh karena itu, logam litium biasanya disimpan dengan dilapisi minyak. b. Natrium Natrium adalah unsur reaktif yang lunak, ringan, dan putih keperakan, yang tak pernah berwujud sebagai unsur murni di alam. Natrium mengapung di air, menguraikannya menjadi gas hidrogen dan ion hidroksida. Jika digerus menjadi bubuk, natrium akan meledak dalam air secara spontan. Namun, biasanya ia tidak meledak di udarabersuhu di bawah 388 K. Natrium juga bila dalam keadaan berikatan dengan ion OH- maka akan membentuk basa kuat yaitu NaOH. Selain berwarna keperakan mengkilap Natrium memiliki beberapa sifat fisika dan kimia diantaranya: 12 Sifat fisika Nomor atom : 11 Nomor massa : 22,989 Densitas : 0,97 gr/mL Titik leleh : 97,5°C Titik didih : 883°C Potensial standar : -2,7 Koefisien ekspansi liner termal : 70,6 x 10-5 /K Konduktifitas termal : 1,41 W/cmK Konduktivitas listrik : 0,21 x 10-6 ohmcm Kalor jenis : 1,23 J/gr K Tekanan uap : 0,0000143 Pa pada 961°C Bentuk : padatan pada suhu standar Warna : putih keperakan Jari-jari atom : 1,86 Amstrong Jari-jari ion : 0,95 Amstrong Keelektronegatifan : 0,9 (skala pauling) Afinitas elektron : -53 Energi ionisasi : pertama 496 KJ/mol, kedua 4562 KJ/mol Warna nyala : kuning Sifat Kimia Sifat kimia Natrium yaitu reduktor kuat karena memiliki harga potensial reduksi yang sangat kecil. Natrium dapat berikatan dengan unsur lainnya melalui ikatan ionik dengan tingkat oksidasi +1. Selain itu, Natrium merupakan logam yang sangat reaktif . Kereaktifan Natrium disebabkan oleh kemudahannya melepas elektron. 13 c. Kalium Kalium adalah unsur sangat reaktif dan yang paling elektropositif di antara logam-logam. Kalium juga logam yang sangat ringan. Kalium sangat lunak, dan mudah dipotong dengan pisau dan tampak keperak-perakan pada permukaan barunya. Elemen ini cepat sekali teroksida dengan udara dan harus disimpan dalam kerosene (minyak tanah). Seperti halnya dengan logam-logam lain dalam grup alkali, kalium mendekomposisi air dan menghasilkan gas hidrogen. Unsur ini juga mudah terbakar pada air. Kalium dan garam-garamnya memberikan warna ungu pada lidah api. Sifat fisika Fase solid Massa jenis (mendekati suhu kamar) Massa jenis cairan pada t.l. 0.862 g·cm−3 0.828 g·cm−3 336.53 K, 63.38 °C, Titik lebur 146.08 °F Titik didih 1032 K, 759 °C, 1398 °F Titik tripel 336.35 K (63°C), kPa Kalor peleburan 2.33 kJ·mol−1 Kalor penguapan 76.9 kJ·mol−1 29.6 J·mol−1·K−1 Kapasitas kalor Sifat atom Bilangan oksidasi Elektronegativitas 1 (oksida basa kuat) 0.82 (skala Pauling) 14 Energi ionisasi pertama: 418.8 kJ·mol−1 (lebih lanjut) ke-2: 3052 kJ·mol−1 ke-3: 4420 kJ·mol−1 Jari-jari atom Jari-jari kovalen Jari-jari van der Waals 227 pm 203±12 pm 275 pm Sifat Kimia Kalium(potassium) Seperti logam alkali lainnya, kalium merupakan unsur yang lunak, ringan, putih keperakan dan reaktif sehingga yang tak pernah berwujud sebagai unsur murni di alam. Dengan massa yang lebih ringan daripada air, kalium adalah logam kedua teringan setelah litium. Kalium adalah padatan lembut yang mudah dikerat dengan pisau dan mempunyai warna keperakan pada permukaan yang baru dipotong. Kalium teroksida dengan cepat dalam udara dan harus disimpan dalam minyak mineral atau kerosin. Kalium bereaksi dengan air menghasilkan hidrogen. Apabila berada dalam air, kalium akan terbakar secara spontan. Garamnya memancarkan warna ungu apabila dibakar dalam nyala api. 2K(s) + 2H 2 O(l) → H 2 (g) + 2KOH(aq Potassium biasanya disimpan di bawah zat air arang minyak seperti minyak mineral atau minyak tanah untuk menghentikan dari logam reacting dengan air menguap di udara. 15 d. Rubidium Sifat fisika Fase solid Massa jenis (mendekati suhu kamar) Massa jenis cairan pada t.l. 1.532 g·cm−3 1.46 g·cm−3 312.46 K, 39.31 °C, Titik lebur 102.76 °F Titik didih 961 K, 688 °C, 1270 °F (extrapolated) 2093 K, 16 Titik kritis MPa Kalor peleburan 2.19 kJ·mol−1 Kalor penguapan 75.77 kJ·mol−1 31.060 J·mol−1·K−1 Kapasitas kalor Tekanan uap P (Pa) 1 10 100 1k 10 k 100 k at T (K) 434 486 552 641 769 958 Sifat atom Bilangan oksidasi Elektronegativitas Energi ionisasi 1 (oksida basa kuat) 0.82 (skala Pauling) pertama: 403 kJ·mol−1 16 ke-2: 2632.1 kJ·mol−1 ke-3: 3859.4 kJ·mol−1 Jari-jari atom 248 pm Jari-jari kovalen 220±9 pm Jari-jari van der Waals 303 pm Sifat Kimia Rubidium Rubidium dapat menjelma dalam bentuk cair pada suhu ruangan. Ia merupakan logam akali yang lembut, keperak-perakan dan unsur akali kedua yang paling elektropositif. Ia terbakar secara spontan di udara dan bereaksi keras di dalam air, membakar hidrogen yang terlepaskan. Dengan logamlogam alkali yang lain, rubidium membentuk amalgam dengan raksa dan campuran logam dengan emas, cesium dan kalium. Ia membuat lidah api bewarna ungu kekuning-kuningan. Logam rubidium juga dapat dibuat dengan cara mereduksi rubidium klorida dengan kalsium dan dengan beberapa metoda lainnya. Unsur ini harus disimpan dalam minyak mineral yang kering, di dalam vakum atau diselubungi gas mulia. e. Sesium Sifat fisika Fase Massa jenis (mendekati suhu kamar) Massa jenis cairan pada t.l. Titik lebur solid 1.93 g·cm−3 1.843 g·cm−3 301.59 K, 28.44 °C, 17 83.19 °F Titik didih 944 K, 671 °C, 1240 °F Titik kritis 1938 K, 9.4 MPa Kalor peleburan 2.09 kJ·mol−1 Kalor penguapan 63.9 kJ·mol−1 32.210 J·mol−1·K−1 Kapasitas kalor Tekanan uap P (Pa) 1 10 100 1k 10 k 100 k at T (K) 418 469 534 623 750 940 Sifat atom Bilangan oksidasi Elektronegativitas Energi ionisasi 1 (oksida basa kuat) 0.79 (skala Pauling) pertama: 375.7 kJ·mol−1 ke-2: 2234.3 kJ·mol−1 ke-3: 3400 kJ·mol−1 Jari-jari atom Jari-jari kovalen Jari-jari van der Waals 265 pm 244±11 pm 343 pm Karakteristik metal ini dapat dilihat pada spektrum yang memiliki dua garis biru yang terang dan beberapa di bagian merah, kuning dan hijau. Elemen ini putih keperak18 perakan, lunak dan mudah dibentuk. Sesium, galium dan raksa adalah tiga logam yang berbentuk cair pada suhu ruangan. Sifat Kimia Sesium Sesium merupakan elemen akalin yang paling elektropositif. Logam Cesium sangat reaktif dan sangat piroforik. Bereaksi eksplosif dengan air bahkan pada temperatur rendah. Reaksi dengan air padat terjadi pada temperatur -116 ° C (177 ° F). Karena reaktivitas tinggi, logam cesium diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya. Cesium disimpan dan dikirim dalam hidrokarbon jenuh kering seperti minyak mineral. Demikian pula harus ditangani di bawah atmosfer inert seperti argon. Hal ini dapat disimpan dalam vakum-disegel ampul kaca borosilikat. Dalam jumlah lebih dari sekitar 100 gram (3,5 oz), cesium dikirim dalam wadah tertutup rapat berbahan stainless steel. Sifat kimia dari cesium serupa dengan logam alkali lainnya, tetapi lebih dekat mirip dengan rubidium. Beberapa perbedaan kecil muncul dari fakta bahwa cesium memiliki massa atom yang lebih tinggi dan lebih elektropositif dari yang lain (non-radioaktif). Cesium adalah unsur kimia yang paling elektropositif stabil. Ion cesium juga lebih besar dan kurang “keras” daripada logam alkali ringan . Sesium bereaksi meletup-letup dengan air dingin, dan bereaksi dengan es pada suhu di atas 116 derajat Celsius. Sesium hidroksida, basa paling keras yang diketahui, bereaksi keras dengan kaca e. Fransium Sifat fisis Nomor atom : 87 Konfigurasi e- : [Rn] 7s1 Titik cair : 27 °C Titik Didih : 678 °C Kelektronegatifan (skala pauling) : 0,7 19 Memiliki elektronegativitas terendah dari semua unsur yang dikenal, dan merupakan unsur alami paling langka kedua (setelah astatin) Sifat Kimia Fransium merupakan unsur logam alkali yang bersifat sangat radioaktif Radiasi sinar tak tampak yang terus menerus terpancar dari inti atom yang tak stabil ini sangat berbahaya. Para ilmuwan hanya dapat memprediksi sifat fransium dari unsur Cesium. Sesium ysng berada di atas fransium sangat hebat reaksinya; tentu fransium lebih hebat dari sesium. Namun kita tidak dapat mereaksikannya. Sifat radioaktif membuat ahli kimia kesulitan melakukan penelitian detail tentang sifat kimia. Reaksi kimia sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Sedang radiasi radioaktif melepaskan energi. Sehingga andaikan Fr direaksikan, senyawanya tentu menjadi sangat panas. Unsurnya saja jika kita sentuh tentu panas, karena proses radiasinya yang hebat. Bila diprediksi dari unsur sesium kemungkinan titik leleh Fr lebih rendah dibanding Cs. Sedangkan warnanya: kemungkin berwarna, karena Cs juga berwarna kuning emas. Unsur fransium hanya mempunyai waktu hidup isotop yang sangat pendek yang terbentuk dalam deret peluruhan radioaktif alamiah atu dalam reactor nuklir. Sedikit sekali studi yang menunjukkan bahwa ionnya berperilaku seprti yang diharapkan dari letak Fr dalam golongan 1. 4. Cara Isolasi/Pembuatan Litium Sumber logam Li adalah spodumene [LiAl(SO)3]. Spodumene dipanaskan pada suhu 100oC, lalu dicampur dengan H2SO4 panas, dan dilarutkan ke air untuk memperoleh larutan Li2SO4. kemudian, Li2SO4 direksikan dengan Na2CO3 membentuk Li2CO3 yang sukar larut. Li2SO4 + Na2CO3 → Li2CO3 + Na2SO4 Setelah itu, Li2CO3 direaksikan dengan HCl untuk membentuk LiCl. Li2CO3 + 2HCl → 2LiCl + H2O + CO2 Li dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan LiCl. 20 Katoda : Li+ + e- → Li Anoda : 2Cl- → Cl2 + 2eKarena titik leleh LiCl tinggi (>600oC), biaya elektrolisis menjadi mahal. Namun, biaya dapat ditekan dengan cara menambahkan KCl (55% LiCl dan 45% KCl) yang dapat menurunkan titik leleh menjadi 430oC. Natrium Natrium dapat diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl2 menggunakan proses downs cell. Penambahan CaCl2 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 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+ + Cl‾ Katoda : Na+ + e → Na Anoda : 2Cl‾ → Cl2 + 2e Reaksi elektrolisis: Na+ + Cl‾ → Na + Cl2 Kalium Logam alkali Kalium dapat dibuat melalui reduksi kimia Secara komersial, lelehan KCl direaksikan dengan logam natrium pada 870°C, persamaan reaksinya: Na(l) + KCl(l) NaCl(l) + K(g) Uap kalium meninggalkan reaktor yang selanjutnya dikondensasi menjadi kalium dalam bentuk cairan. 21 Rubidium Metode yang dilakukan untuk mengekstraksi rubidium adalah dengan menggunakan metode reduksi. logam rubidium dibuat dengan mereduksi lelehan senyawa RbCl menurut reaksi: Na + RbCl Rb + NaCl Reaksi ini berada dalam kesetimbangan. Karena Rubidium mudah menguap, maka rubidium dapat diproduksi terus-menerus dengan cara yang sama dengan proses reduksi kalium Sesium Sesium tidak dibuat secara normal di laboratorum seolah-olah siap tersediah secara komersial. Semua sintesa membutuhkan tahapan elektrolit dan merupakan sebuah proses yang sulit untuk menambahkan sebuah elektron pada ion lithium Cs yang memiliki elektronegatif yang sangat sedikit. Metode pembuatan Sesium tidaklah sama seperti proses pembuatan sodium ataupun logam-logam alkali lainnya. Hal ini dikarenakan logam sesium, sesaat terbentuk dari elektrolisis dari liquid sesium klorida (CsCl) dapat dengan mudah terlarut dalam molten salt (garam cairnya). Katode : Cs- (l) + e Anode : Cl-(1) Cs (1) ½ Cl2(g) + e- Reaksi ini dibuat dengan mereaksikan logam sodium dengan sesium klorida panas cair Na + CsCl Cs + NaCl Ini merupakan reaksi kesetimbangan dan pada kondisi ini sesium sangat mudah menguap dan hilang dan sistem dalam wujud relatif bebas dari pengotor mengakibatkan reaksi terus berlanjut. Sesium dapat dimurnikan dengan destilasi. 22 Fransium Fransium dapat disintesis dalam reaksi nuklir: 197Au + 18O → 210Fr + 5 n Fransium dihasilkanketika unsur radioaktif aktinium meluruh melalui reaksi sebagai berikut: _89 〖Ac〗^227→_87 〖Fr〗^223+_2 〖He〗^4 5. Reaktivitas Secara umum, sifat logam alkali adalah sangat reaktif atau mudah mengalami reaksi dengan zat lainnya membentuk senyawa. Hal ini disebabkan pada tingkat energi terluarnya hanya terdapat satu elektron dan energi ionisasi yang lebih kecil dibanding unsur golongan lain. Hampir semua logam alkali bersifat ionic dan mudah larut dalam air. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah kereaktifan logam alkali makin bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Kereaktifan logam alkali ditunjukkan oleh reaksi - reaksinya dengan beberapa unsur non logam. Dengan gas hidrogen dapat bereaksi membentuk hidrida yang berikatan ion, dalam hal ini bilangan oksidasi hydrogen adalah -1 dan bilangan oksidasi alkali +1. Dengan oksigen dapat membentuk oksida, dan bahkan beberapa di antaranya dapat membentuk peroksida dan superoksida. Litium bahkan dapat bereaksi dengan gas nitrogen pada suhu kamar membentuk litium nitrida (Li3N). Semua senyawa logam alkali merupakan senyawa yang mudah larut dalam air, dengan raksa membentuk amalgam yang sangat reaktif sebagai reduktor. 6. Reaksi Logam Alkali dengan unsur lain 1. Reaksi Khas Logam Alkali Secara umum reaksi-reaksi logam alkali dengan unsur lain adalah sebagai berikut: 4M + O2 2M2O Jumlah O2 terbatas 23 2M + O2 M2O2 dipanaskan dalam udara 2M + X2 2MX X = F, Cl, Br atau I 2M + S M2S Se dan Te juga bereaksi 2M + H2O 2MOH + H2 Dahsyat kecuali dengan Li 2M + 2NH3 2MNH2 + H2 Dengan katalis 6M + N2 2M3N Hanya dengan Li 2M + H2 2MH Gas H2 kering 2M + 2H+ 2M+ + H2 Dahsyat Penjelasan: a. Reaksi dengan Air Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dan air adalah gas hidrogen dan logam hidroksida. Logam hidroksida yang dihasilkan merupakan suatu basa kuat. Reaksi antara logam alkali dengan air merupakan reaksi yang eksotermis. Makin kuat sifat logamnya basa yang dihasilkan makin kuat pula, dengan demikian basa paling kuat yaitu dihasilkan oleh sesium.Litium sedikit bereaksi dan sangat lambat, sodium jauh lebih cepat,kalium terbakar sedangkan sesium dan rubidium menimbulkan ledakan. Secara umum reaksinya adalah sebagai berikut 2M(s) + H2O(l) → 2MOH(aq) + H2(g) (M adalah logam alkali) Reaksi litium dengan air: 2Li (s) + H2O(l) → 2LiOH(aq) + H2(g) Reaksi natrium dengan air: 2Na(s) + H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) Reaksi kalium dengan air: 2K (s) + H2O(l) → 2KOH(aq) + H2(g) Reaksi rubidium dengan air: 2Rb(s) + H2O(l) → 2RbOH(aq) + H2(g) Reaksi sesium dengan air: 2Cs(s) + H2O(l) → 2CsOH(aq) + H2(g) 24 b. Reaksi dengan oksigen Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dengan oksigen yakni berupa oksida logam. Li, Na, dan K biasanya disimpan dalam minyak untuk menghindari permukaannya dari oksigen. Oksida yang terbentuk dari logam alkali bermacam-macam. Li membentuk oksida normal Li2O. Na membentuk peroksida Na2O2 , tetapi akan berlanjut dengan adanya O2 di bawah tekanan serta panas,menghasilkan superoksida NaO2. Bila jumlah oksigen berkurang atau dengan tekanan rendah dapat membentuk oksida normal Na2O. K , Rb dan Cs membentuk superoksida MO2. Berikut reaksi umum yang terjadi antara alkali dengan oksigen: Senyawa oksida (O2-) 4M(s) + O2(g) → 2M2O(s) Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida 4Li(s) + O2(g) → 2Li2O(s) Senyawa peroksida (O22-) 2M(s) + O2(g) → M2O2(s) Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan peroksida 2Na(s) + O2(g) → Na2O2(s) Senyawa superoksida (O2-) M(s) + O2(g) → MO2(s) Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida K(s) + O2(g) → KO2(s) 25 Rb(s) + O2(g) → RbO2(s) Cs(s) + O2(g) → CsO2(s) Senyawa oksida dihasilkan apabila reaksi melibatkan jumlah oksigen terbatas; sedangkan senyawa peroksida dan superoksida diperoleh dari reaksi dengan jumlah oksigen berlebih. c. Reaksi dengan Hidrogen Dengan pemanasan logam alkali dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida merupakan senyawa ionic Kristal yang berwarna putih. Senyawa hidrida yaitu senyawaan logam alkali yang atom hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut: 2M(s) + H2(g) → 2MH(s) Salah satu contoh reaksi logam alkali dengan hidrogen: 2Na(s) + H2(g) → 2NaH(s) d. Reaksi dengan Halogen Unsur-unsur halogen merupakan suaru oksidator sedangkan logam alkali merupakan reduktor kuat. Oleh sebab itu reaksi yang terjadi antara logam alkali dengan halogen merupakan reaksi yang kuat. Produk yang diperoleh dari reaksi ini berupa garam halida. Persamaan umum reaksi antara logam alkali (M) dengan halogen (X) sebagai berikut: 2M(s) + X2(g) → 2MX(s) 26 Berikut ini adalah beberapa contoh reaksi logam alkali dengan halogen: Reaksi litium dengan halogen 2Li(s) + Cl2(g) → 2LiCl(s) (Litium klorida) 2Li(s) + F2(g) → 2LiF (s) (Litium Florida) 2Li(s) + Br2(g) → 2LiBr(s) (Litium bromida) 2Li(s) + I2(g) → 2LiI(s) (Litium iodida) Reaksi kalium dengan halogen 2K(s) + Cl2(g) → 2KCl(s) (Kalium klorida) 2K (s) + F2(g) → 2KF(s) 2K(s) + Br2(g) → 2KBr(s) 2K(s) + I2(g) → 2KI(s) e. Reaksi dengan Senyawa Logam-logam alkali (L) dapat bereaksi dengan amoniak bila dipanaskan dan akan terbakar dalam aliran hidrogen klorida. 2L + 2NH3 ―→ LNH2 + H2 Salah satu contoh reaksi amoniak dengan logam alkali adalah sebagai berikut: 2K(s) + 2NH3(aq) → KNH2(aq) + H2(g) Reaksi logam alkali dengan asam : 2L + 2HCl → LCl + H2 (L=logam alkali) 27 Adapun contoh reaksi HCl dengan logam alkali adalah 2K(s) + 2HCl(aq) → KCl(aq) + H2(g) Contoh reaksi logam alkali dengan asam sulfat: 2K(s) + H2SO4(aq) → 2K+(aq) + SO42-(aq) + H2(g) 2Rb (s) + H2SO4(aq) → 2Rb+(aq) + SO42-(aq) + H2(g) f. Reaksi dengan alkohol Logam alkali bereaksi dengan alkohol menghasilkan alkoksida. Alkoksida yang dihasilkan merupakan pereduksi dan basa kuat. Berikut adalah contoh reaksi Na dengan etanol Na(s) + CH3CH2OH(aq) → CH3CH2O- (aq) + Na+(aq) + H2(g) 7. Senyawaan (compounds) Unsur-Unsur Logam Alkali Senyawaan-senyawaan yang terbentuk begitu mirip karena keserupaan kimia yang menyolok dari logam-logam alkali tersebut. Senyawaan-senyawaan natrium paling luas dipakai baik di laboratorium ataupun dalam industri karena harganya yang lebih ekonomis. a. Senyawaan Biner logam-logam bereaksi langsung dengan sebagian unsur-unsur menghasilkan senyawaan biner atau aliasi. Sebagian besar diperikan untuk unsur yang tepat. Yang paling penting adalah oksida, diperoleh dengan pembakaran, Contohnya: Li2O, Na2O2, NaO2,KO2,RbO2,CsO2 dan mudah terhidrolisis oleh air: M2O + H2O → 2M+ + 2OH- (M=logam alkali) M2O2 + 2H2O → 2M+ + 2OH- + H2O2 2MO2 + 2H2O → O2 + 2M+ + 2OH- + H2O2 28 b. Hidroksida Hidroksida dari logam alkali berwarna putih, merupakan padatan Kristal NaOH yang menyerap air(titik leleh 318o C) dan KOH (titik leleh 360o C). Padatan dan larutannya menyerap CO2 dari atmosfer. Larutannya secara bebas dan eksotermis dalam air dan alcohol juga digunakan bilamana dibutuhkan basa alkali yang kuat. Dua basa kuat yang paling luas digunakan adalah natrium hidroksida (NaOH). Natrium hidroksida dibuat dalam jumlah-jumlah yang besar dengan elektrolisis larutan garam pekat (brine) natrium klorida. Proses ini merupakan sumber larutan hidroksida pekat yang paling murah untuk ilmu kimia. Litium hidroksida digunakan dalam penerbangan pesawat. c. Garam-garam ionik Semua ion alkali tak berwarna dan kurang aktif. Garamnya yang sederhana seperti LiCl, KNO3, Cs2SO4 dan Rb2CO3 biasanya sangat larut dalam air. Larutan senyawaan-senyawaan ini merupakan elektrolit kuat yang khas. Senyawaan litium mirip dengan senyawaan magnesium. Sebagai contoh kelarutan karbonat dan fosfatnya adalah rendah. Garam-garam dari semua asam telah diketahui,biasanya tidak berwarna, berbentuk Kristal,padatan ionik . warna timbul dari anion-anion yang berwarna, kecuali bilamana kersakan diinduksi dalam kisi,misalnya dengan radiasi. Garam-garam logam alkali umunya dicirikan oleh titik leleh yang tinggi,oleh hantaran listrik lelehannya , dan kemudahannya larut dalam air. Kadang-kadang terhidrasi bilamana anion-anionnya kecil, seperti dalam halida,karena energi hidrasi ion-ion tersebut tidak cukup untuk mengimbangi energi yang diperlukan untuk memprluas kisi. Ion Li+ mempunyai energi hidrasi yang besar dan seringkali terhidrasi dalam padatan garamnya bila garam-garam yang sama dari alkali yang lain tidak terhidrasi,LiClO4.3H2O. 29 d. Halida Beberapa halida logam alkali terdapat begitu melimpah dalam alam, sehingga digunakan sebagai bahan mentah untuk membuat senyawa lain dari logam dan halogen. Misalnya natrium klorida (NaCl) dan kalium klorida (KCl). e. Sulfat Contoh senyawaan ini adalah natrium sulfat (Na2SO4) digunakan dalam pembuatan kaca dan dalam membuat kayu menjadi bubur serat (pulp). Kalium sulfat (K2SO4) adalah bahan yang berharga dalam jenis pupuk tertentu. Adapun senyawaan lain dari beberapa logam alkali adalah sebagai berikut: a. Senyawaan Litium Senyawaan litium memiliki sejumlah sifat-sifat yang berbeda dari senyawaan unsur-unsur golongan IA lainnya. LiH stabil sampai kira-kira 900o C sedangkan NaH terdekomposisi pada 350o C. Li3N stabil sedangkan Na3N tidak terdapat pada 25o C. Lithium hidroksida terdekomposisi pada nyala merah menjadi Li2O, sedangkan hidroksida lainnya MOH tersublimasi tanpa berubah. LiOH dapat dianggap kurang larut dibandingkan hidroksida lainnya. Karbonatnya , Li2CO3 secara termal kurang stabil relative terhadap Li2O dan CO2 daripada karbonat logam alkali yang lain. Kelarutan garam Li+ mirip dengan Mg2+ . Jadi LiF cukup larut (0,27g/100 g H2O pada 18o C) dan mengendap dalam larutan NH4F dalam amonia . LiCl, LiBr, LiI dan khususnya LiClO4 larut dalam etanol,aseton dan asetilasetat, LiCl larut dalam piridin. LiOH digunakan dalam pabrik sabun untuk pelumas, Li2CO3 untuk produksi aluminium dan pembuatan LiOH, LiH sebagai pereduksi pada sintesis organic. b. Senyawaan Natrium Dalam persenyawaannya Natrium banyak ditemukan dalam bentuk mineral logam misalnya sebagai NaCl, amphibole, kriolit, soda niter, dan zeolit. Senyawa-senyawa Natrium memiliki perananan penting dalam kehidupan manusia. Beberapa senyawa Natrium yang banyak dijumpai adalah garam dapur (NaCl), baking soda (NaHCO3), soda kaustik (NaOH), boraks (Na2B4O7.10H2O), 30 Natrium Benzoat (NaC7H5O2), soda abu (Na2CO3), Chile salpeter (NaNO3), didan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat (hypo, Na2S2O3 . 5H20). Natrium klorida atau yang dikenal dengan garam dapur merupakan garam Natrium yang biasa digunakan sebagai bumbu dan pengawet makanan. Selain itu garam dapur juga dapat digunakan sebagai inhibitor pada proses metabolisme benih recalsitran. Kemampuan tingkat osmotik yang tinggi mengakibatkan NaCl yang terlarut dalam air mengimbibisi kandungan air dalam benih sehingga akan terjadi kesetimbangan kadar air dalam benih dan menyebabkan kadar air dalam benih berkurang sehingga benih tidak cepat mengalami perkecambahan dan berjamur. Natrium klorida dapat dibuat dari eir laut atau batu garam. Natrium Hidroksida banyak digunakan dalam industry sabun, detergen, pulp dan kertas, pengolahan bauksit serta pengolahan minyak bumi. Senyaw ini dapat dibuat melalui elektrolisis larutan natrium klorida atau yang dikaenal dengan proses klor-alkali menurut reaksi 2H2O(l) + NaCl(aq) 2NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g) Natrium Benzoat adalah garam natrium yang terbentuk dari reaksi antara natrium hidroksida dan asam benzoat. Garam ini biasa digunakan sebagai bahan pengawet makanan, dalam obat batuk, obat kumur bahkan digunakan sebagai bahan kembang api dan campuran bahan bakar peluit. Dalam penggunaannya sebagai bahan pengawet makanan, natrium benzoat memiliki sifat yang lebih bagus daripada asam benzoat yaitu mudah larut dalam air. Natrium Karbonat (Na2CO3) digunakan sebagai bahan pembuatan kaca dan bahan pelunak air ( bahan penghilang kesadahan air). Seyawa ini banyak dihasilkan dari sumber alam seperti trona. Selain itu Natrium Karbonat juga dapat diperoeh melalui proses solvey. NaCl(aq) + CO2(g) + NH3(aq) + H2O(l) NaHCO3(s) + NH4Cl(aq) NHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 31 Natrium Sulfat digunakan pada industry kertas sebagai bahan pelarut lignin kayu untuk membuat bubur kayu( bahan pembuat kertas). Natrium Sulfat dapat diperoleh melalui reaksi antara padatan Natrium klorida dengan asam sulfat pekat melalui reaksi 2NaCl(s) + H2SO4(l) Na2SO4(s) + 2HCl(g) Dalam bentuk atom logamnya, logam Natrium juga berperan penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam persiapan senyawa-senyawa organik. Logam ini dapat di gunakan untuk memperbaiki struktur beberapa campuran logam, dan untuk memurnikan logam cair, sebagai alloy dengan logam lain, digunakan pada lampu natrium, sebagai transfer panas pada reaktor nuklir dan mesin pembakaran, sintesis reaktan pada kimia organik dan digunakan sebagai agen pengering misalnya NaK. Senyawa natrium juga penting untuk industri-industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam. Sabun biasanya merupakan garam natrium yang mengandung asam lemak tertentu. Pentingnya garam sebagai nutrisi bagi binatang telah diketahui sejak zaman purbakala. c. Senyawaan Kalium 1. Kalium hidroksida Kalium hidroksida (KOH) disebut juga sebagai potasy kaustik. Salah satu kegunaan KOH yang amat penting adalah untuk bateri alkali yang menggunakan larutan KOH sebagai elektrolit. Oleh karena itu, kalium hidroksida digunakan dalam pembuatan lampu senter dan barang-barang yang menggunakan baterai. Dalam bidang pertanian, kalium hidroksida digunakan untuk menetralkan pH tanah yang asam, juga dapat digunakan sebagai fungisida dan herbisida. Kalium hidroksida ialah salah satu bahan kimia perindustrian utama yang digunakan sebagai bes dalam berbagai-bagai proses kimia. 32 2. Kalium Nitrat Senyawa kimia kalium nitrat merupakan sumber alami mineral nitrogen. Senyawa ini tergolong senyawa nitrat dengan rumus kimia KNO3. Penerapan yang paling berguna dari kalium nitrat ialah dalam produksi asam sendawa. Kalium nitrat berwujud padatan atau serbuk yang berwarna putih atau abu – abu. 3. Kalium Karbonat Kalium karbonat ( K2CO3 ) berupa padatan berwarna putih yang bagian terbesar terdiri dari K2CO3.1,5 H2O dan dipergunakan dalam industri. 4. Kalium Sianida Kalium Sianida ( KCN ) merupakan garam (dalam perdagangan) mengandung 90% klorida, karbonat, sianida dari kalium. Digunakan untuk proses – proses reaksi kimia, perusahaan perusahaan listrik, dan fotografi. 5. Kalium Klorat Kalium klorat yang memiliki rumus kimia KCLO4 seperti bahan klorat lain adalah bahan oksidator umum yang ditemui di laboratorium kimia. Bahan ini merupakan oksidator yang relatif kuat. Dalam dunia piroteknik (bahan untuk menghasilkan api, nyala, cahaya panas, suara ledakan, atau asap, tetapi bukan ledakan hebat), penggunaan kalium klorat ini telah mulai ditinggalkan karena kepekaannya pada asam dan suhu dekomposisi (penguraian) yang relatif rendah. Sebagai gantinya, orang menggunakan kalium perklorat (KClO) yang walaupun lebih mahal, namun lebih baik dan lebih aman. 6. Kalium Kromat 33 Kalium kromat memiliki rumus kimia K2Cr2O4. Senyawa ini merupakan larutan jernih yang sangat mudah larut dalam air. Penyimpanannya harus dalam wadah tertutup rapat. 7. Kalium manganat Kalium manganat biasa digunakan dalam larutan netral atau larutan yang bersifat basa dalam kimia organik. Pengasaman kalium manganat cenderung untuk lebih meningkatkan kekuatan destruktif agen pengoksidasi, memecah ikatan-ikatan karbon-karbon. 8. Kalium klorida Kalium klorida memiliki rumus kimia KCl. Senyawa ini sering digunakan sebagai pengganti garam biasa dan digunakan juga untuk memberhentikan jantung, contohnya dalam pembedahan jantung dan pelaksanaan hukuman mati melalui suntikan maut. 8. Jenis Ikatan yang Terbentuk ikatan yang terbentuk pada logam alkali adalah ikatan logam, Ikatan logam merupakan salah satu ciri khusus dari logam. Sifat-sifat fisika logam alkali seperti lunak dengan titik leleh rendah menjadi petunjuk bahwa ikatan logam antaratom dalam alkali sangat lemah. Ini akibat jari-jari atom logam alkali relatif besar dibandingkan unsur-unsur lain dalam satu periode. Penurunan titik leleh dari logam alkali litium ke cesium disebabkan oleh jari-jari atom yang makin besar sehingga mengurangi kekuatan ikatan antaratom logam. Unsure-unsur dari Logam alkali juga dapat membentuk ikatan ion dengan unsureunsur non logam lainnya. Atom logam alkali, setelah melepaskan elektron berubah menjadi ion positif. Sedangkan atom bukan logam, setelah menerima elektron berubah menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini terjadi tarikmenarik (gaya elektrostastis) yang disebut ikatan ion (ikatan elektrovalen). 34 Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat. Pada suhu kamar, semua senyawa ion berupa zat padat kristal dengan struktur tertentu. Dengan mengunakan lambang Lewis, pembentukan NaCl digambarkan sebagai berikut. NaCl mempunyai struktur yang berbentuk kubus, di mana tiap ion Na+ dikelilingi oleh 6 ion Cl– dan tiap ion Cl– dikelilingi oleh 6 ion Na+. 9. Manfaat logam dan senyawa-senyawa yang mengandung alkali a. Litium o Digunakan pada proses yang terjadi pada tungku peleburan logam (misalnya baja). o Digunakan untuk mengikat karbondioksida dalam sistem ventilasi pesawat dan kapal selam. o Digunakan pada pembuatan bom hydrogen o Litium karbonat digunakan pada proses perawatan penyakit atau gangguan sejenis depresi o Digunakan sebagai katalisator dalam reaksi organic. b. Natrium o Digunakan dalam proses pembuatan TEEL (Tetra etil lead) o Digunakan dalam alat pendingin reaktor nuklir o Garam dapur (NaCl) digunakan sebagai bumbu masak 35 o Natrium bikarbonat (soda kue) digunakan dalam pembuatan kue o Natrium hidroksida (soda api) digunakan dalam proses pembuatan sabun, kertas, penyulingan minyak, industri tekstil, industri karet, pemurnian bauksit, dan ekstrasi senyawa-senyawa aromatic dari batubara. o Natrium florida (NaF) digunakan sebagai anti septic, racun tikus, dan obat pembasmi serangga (misalnya kecoa) o Na2CO3, Soda cuci; pelunak kesadahan air; zat pembersih (cleanser) peralatan rumah tangga; industri gelas. o NaNO3, Pupuk; bahan pembuatan senyawa nitrat yang lain o NaNO2, Pembuatan zat warna (proses diazotasi); pencegahan korosi. o Na2SO4, garam Glauber;obat pencahar (cuci perut); zat pengering untuk senyawa organik. o NaOCl, Zat pengelantang(bleaching) untuk kain. o Na2S2O3, Larutan pencuci (”hipo”) dalam fotografi. o Na3AlF6, Pelarut dalam sintesis logam alumunium. o Na-benzoat, Zat pengawet makanan dalam kaleng; obat rematik. o Na-sitrat, Zat anti beku darah. o Na-glutamat, Penyedap masakan (vetsin). o Na-salsilat, Obat antipiretik (penurun panas). c. Kalium o KCl, Pupuk; bahan pembuat logam kalium dan KOH o KOH, Bahan pembuat sabun mandi; elektrolit batu baterai batu alkali. o KBr, Obat penenang saraf (sedative); pembuat plat potografi. o KClO3, Bahan korek api, mercon, zat peledak. o KIO3, Campuran garam dapur (sumber iodine bagi tubuh manusia). o K2CrO4, Indicator dalam titrasi argentomeri. o K2Cr2O7, Zat pengoksidasi (oksidator). o KMnO4, Zat pengoksidasi; zat desinfektan. 36 o KNO3, Bahan mesiu; bahan pembuat HNO3, digunakan dalam pembuatan korek api, bahan peledak, petasan dan pengawetan daging. o K-sitrat, Obat diuretik dan saluran kemih. o K-hidrogentartrat, Bahan pembuat kue (serbuk tartar). o Kalium Karbonat (K2CO3) digunakan dalam pembuatan kaca dan sabun o Kalium hydrogen tartrat (KHC4H4O6) yang dikenal dengan krim tartar digunakan sebagai pengembang kue dan sebagai obat. o Kalium sulfat (K2SO4) dan kalium klorida (KCl) digunakan sebagai pupuk. d. Rubidium o Digunakan sebagai katalis pada beberapa reaksi kimia o Digunakan sebagai sel fotolistrik o Sifat radioaktif rubidium -87 digunakan dalam bidang geologi (untuk menentukan unsure batuan atau benda-benda lainnya) e. Sesium o Digunakan untuk menghilangkan sisa oksigen dalam tabung hampa o Karena muda memencarkan electron ketika disinari cahaya, maka cesium digunakan sebagai keping katoda photosensitive pada sel fotolistrik. 37 BAB III PENUTUP 4.1 Kesimpulan Dari pembahasan tersebut dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Logam natrium adalah yang paling melimpah di kerak bumi dibandingkan logam alkali lainnya yaitu sebesar 2,8 % 2. Golongan logam alkali merupakan golongan dari logam yang aktif (paling aktif) 3. perbedaan litium dengan logam alkali lainnya yaitu : a. Kelarutan senyawa karbonat, fluoride, hidroksida dan fosfatnya rendah b. Kemampuannya membentuk nitride (Li3N) c. Pembentukan oksida normal Li2O bukan peroksida atau superoksida d. Jika dipanaskan terjadi penguraian senyawa karbonat dan hidroksidanya menjadi oksida 4. penyimpangan litium disebabkan oleh ukuran ionnya yang begitu kecil sehingga tingginya rapatan muatan untuk satu ion bermuatan positif 5. logam sesium dklasifikasikan sebagai bahan berbahaya karena reaktivitasnya yang paling tinggi diantara logam alkali lainnya 6. fransium merupakan unsure logam alkali yang bersifat radioaktif ,dan termasuk unsure paling langka 7. senyawa oksida dihasilkan apabila reaksi melibatkan jumlah oksigen yang terbatas sedangkan senyawa peroksida dan superoksida diperoleh dari reaksi dengan jumlah oksigen berlebih. 38