BAB 3. KIMIA UNSUR. Standar Kompetensi 3. Mendeskripsikan karakteristik unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya serta terdapatnya di alam.

Transkripsi

1 BAB 3. KIMIA UNSUR Standar Kompetensi 3. Mendeskripsikan karakteristik unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya serta terdapatnya di alam. Kompetensi Dasar 3.1. Mengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur di alam dan produk yang mengandung unsur tersebut 3.2. Mendiskripsikan kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur utama dan unsur transisi ( titik didih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, kereaktifan dan sifat khusus lainnya ) Menjelaskan manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur-unsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari Mendiskripsikan unsur-unsur radioaktif dari segi sifat fisik dan sifat kimia, kegunaan dan bahayanya. A. Kelimpahan Unsur 1. Terdapatnya Unsur di alam terdapat di : a. Kulit Bumi b. Udara No Unsur % Massa No Unsur Rumus % Volume Oksigen Silikon Aluminium Besi Kalsium Natrium Kalium Magnesium 49,20 25,67 7,50 4,71 3,39 2,63 2,63 2, Nitrogen Oksigen Argon Karbondioksida Neon Helium Metana Kripton N 2 O 2 Ar CO 2 Ne He CH 4 Kr ,934 0,0315 0,0018 0, , , Keberadaan Unsur a. Keadaan bebas - Unsur Gas Mulia : He, Ne, Ar, Kr, Xe - Logam : Au, Cu, Pt, Ag - Non Logam : O 2, N 2, S, C Berupa Bijih / Mineral No Nama Unsur Rumus Unsur Nama Mineral Rumus Mineral Ket Besi Tembaga Aluminium Timbal Timah Emas Magnesium Kalsium Fe Cu Al Pb Sn Au Mg Ca Pirit Hematit Magnetit Siderit Kalkopirit Mineral Cu Kalkopirit Kalkosit Bouksit Kreolit Beril Kaolinit Galena Kasiterit Mineral Au Magnesit Dolomit FeS 2 Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 FeCO 3 CuFeS 2 Cu CuFeS 2 Cu 2 S Al 2 O 3.2H 2 O Na 3 AlF 6 Be 3 Al 2 Si 6 O 18 Al 2 Si 2 O 8 (OH) 4 PbS SnO 2 Au MaCO 3 MgCa(CO 3 ) 2 1

2 GOL VIII A - GAS MULIA Unsur gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat pada golongan VIII A sistem periodik, yaitu helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) dan radon (Rn). Kelompok ini disebut gas mulia karena sifatnya yang sukar bereaksi. Kecuali helium mengandung delapan elektron di kulit terluar, sehingga bersifat stabil. Kestabilan gas mulia ini sempat membuat para ahli kimia yakin bahwa gas mulia benar-benar tidak dapat dan tidak mungkin membentuk senyawa, dan itulah sebabnya sering dinamai gasgas lembam (inert gases) TABEL 1 Unsur Symbol Struktur elektron Helium He 1s 2 Neon Ne [He] 2s 2 2p 6 Argon Ar [Ne] 3s 2 3p 6 Krypton Kr [Ar] 3d 10 4s 2 4p 6 Xenon Xe [Kr] 4d 10 5s 2 5p 6 Radon Rn [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 Sifat-sifat gas mulia Unsur-unsur gas mulia merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Gas mulia adalah satu-satunya kelompok gas yang partikel-partikelnya berwujud atom tunggal (monoatomik). Argon, kripton dan xenon sedikit larut dalam air, sebab atom-atom gas mulia ini dapat terperangkap dalam rongga-rongga kisi molekul air. Struktur semacam ini disebut klatrat. Beberapa data tentang gas mulia dapat dilihat pada tabel 2, di bawah ini: No Sifat-sifat He Ne Ar Kr Xe Rn 1 Massa atom Jari-jari atom (pikometer) Energi ionisasi (Kj/mol) Kerapatan (Kg/m 3 ) 0,18 0,90 1,80 3,75 3,80 10,00 5 Titik didih ( 0 C) Titik leleh/beku ( 0 C) Dari tabel di atas dapat disimpulkan 1. Gas mulia memiliki harga energi ionisasi besar, terbesar dalam masing-masing deret seperiode. Hal ini sesuai dengan kestabilan struktur elektron gas-gas mulia yang sangat sukar membentuk senyawa 2. Dari atas ke bawah energi ionisasi mengalami penurunan, ini dapat menerangkan mengapa gas mulia yang letaknya lebih bawah mempunyai kemungkinan yang lebih besar untuk membentuk senyawa. 3. Makin ke bawah letaknya, gas mulia memiliki harga kerapatan, titik didih dan titik leleh yang makin besar. Hal ini sesuai dengan konsep ikatan, bahwa gaya tarik Van Der Walls antar partikel akan bertambah besar apabila jumlah elektron peratom bertambah. Gas mulia di alam Gas-gas mulia terdapat di atmosfer dalam jumlah yang relatif sedikit. Atmosfer kita didominasi oleh gas-gas nitrogen (N 2 ) dan oksigen (O 2 ) yang masing-masing meliputi 78% dan 21% volume udara. Kandungan Gas-Gas Mulia dalam Udara No Gas mulia Persentase volume udara 1 Helium 5,24 x Neon 1,82 x Argon 0,934 4 Kripton 1,14 x Xenon 8,70 x Radon 6 x Unsur helium bersama-sama dengan unsur hidrogen merupakan komponen utama dari matahari dan bintang-bintang.semua gas mulia kecuali radon, dapat diperoleh dengan cara mencairkan udara, kemudian komponen udara cair ini dipisahkan dengan destilasi bertingkat. Hal ini dimungkinkan sebab gas mulia memiliki titik didih yang berbeda-beda. Argon dapat diperoleh dengan memanaskan udara dan kalsium karbida (CaC 2 ). Nitrogen dan oksigen di udara akan diikat oleh CaC 2, sehingga pada udara kita memperoleh argon. 2

3 CaC 2 + N 2 CaCN 2 + C 2CaC 2 + O 2 2CaO + 4C Helium dapat dijumpai dalam kadar yang cukup tinggi pada beberapa sumber gas alam, sebagai hasil peluruhan bahan-bahan radioaktif. Adapun radon hanya diperoleh dari peluruhan radioaktif unsur radium berdasarkan reaksi inti berikut : Ra 86 Rn + 2 He Kimia dari Xenon Hingga 1962, tidak ada catatan senyawa-senyawa dari gas-gas mulia telah dibuat, lain dari spesi yang abadi. Ini ditemukan bahwa senyawa pengoksidasi tinggi platinum heksafluorida dapat mengoksidasi oksigen PtF 6 + O 2 O + 2 [PtF 6 ] - Eksperimen menunjukan bahwa gas-gas bereaksi segera pada suhu kamar membentuk suatu serbuk merah kekuningan yang pertama dilaporkan pada Juni 1962 oleh Bartlett sebagai xenon heksafluoroplatinat (V) Xe + [PtF 6 ] -. Mengikuti penemuan ini telah merupakan suatu perluasan cepat dari kimia gas-gas mulia, dan terutama xenon. Xenon bereaksi langsung dengan fluor dengan pemanasan gar-gas pada 400 o C dalam suatu bejana nikel yang disealed, dan produknya tergantung pada jumlah fluor yang ada. campuran 2 : 1 Xe + F 2 XeF 2 campuran 1 : 5 XeF 4 campuran 1 : 20 XeF 6 Senyawa-senyawa Xe 2, XeF 4 dan XeF 6 adalah padatan putih yang dapat disublimasi pada suhu kamar, dan dapat disimpan secara tak-terbatas dalam wadah nickel atau wadah Monel. Fluorida-fluorida rendah bereaksi pada pemanasan dengan fluor di bawah tekanan, membentuk fluorida-fluorida lebih tinggi. Fluorida-fluoridanya adalah agen pengoksidasi dan fluorinasi sangat kuat. Mereka bereaksi secara kuantitatif dengan hidrogen XeF 2 + H 2 2HF + Xe XeF 4 + 2H 2 4HF + Xe XeF 6 + 3H 2 6HF + Xe Mereka mengoksidasi ion-ion klorida menjadi klor, yodida ke yod. XeF 2 + 2HCl 2HF + Xe + Cl 2 XeF 4 + 4KI 4KF + Xe + I 2 Mereka memfluorinat senyawa-senyawa XeF 4 + 2SF 4 Xe + 2SF 6 XeF 4 + Pt Xe + PtF 4 XeF 4 + C 6 H 6 Xe + C 6 H 5 F + HF Fluorida-fluorida berbeda dalam reakstifitasnya dengan air. XeF 2 melarut tidak berubah dalam air atau larutan asam, tetapi bila didiamkan menghidrolisis lambat terjadi. Hidrolisis lebih cepat dengan alkali XeF 2 + H 2 O Xe + 2HF + 2HF + ½O 2 Dengan XeF 4, hidrolisis dengan air menyimpang, tetapi bagian dari xenon tersisa dalam larutan sebagai xenon trioksida XeO 3 3XeF 4 + 6H 2 O 2Xe + XeO HF + 1½O 2 XeF 6 juga bereaksi menyimpang dengan air, tetapi menghidrolisis lambat dengan uap atmosfir menghasilkan zat padat yang bersifat meledak tinggi XeO 3. XeF 6 + 6H 2 O XeO 3 + 6HF Dengan sejumlah kecil air, hidrolisis sebagian terjadi menghasilan suatu cairan tak-berwarna xenon oksifluorida XeOF 4. Produk yang sama dibentuk bila XeF 6 bereaksi dengan silika atau glas XeF 6 + H 2 O XeOF 4 + 2HF XeF 6 + SiO 2 XeOF 4 + SiF 4 XeO 3 bereaksi dengan XeF 6 dan XeOF 4 XeO 3 + 2XeF 6 3XeOF 4 XeO 3 + XeOF 4 2XeO 2 F 2 XeO 3 tidak mengionisasi dalam larutan dalam air, tetapi dalam larutan alkalin di atas ph 10.5 ini membentuk ion Xenat [HXeO 4 ] - XeO 3 + NaOH Na + [HXeO 4 ] - (natrium xenat) Xenat mendisproporsionat lambat dalam larutan menjadi Xe VIII dan Xe 3

4 2HXeO OH - XeO Xe + O 2 + H 2 O ion perxenat Perxenat merupakan agen pengoksidasi sangat kuat, yang akan mengoksidasi HCl Cl 2, H 2 O O 2, dan Mn 2+ MnO 4 -. Dengan H 2 SO 4 pekat mereka memberikan xenon tetroksida XeO 4, yang adalah volatil dan eksplosif. Kompleks Xenon fluorida. XeF 2 beraksi sebagai suatu donor fluorida dan membentuk kompleks-kompleks dengan kovalen pentafluorida meliputi PF 5, AsF 5, SbF 5 dan fluorida logam transisi NbF 5, TaF 5, RuF 5, OsF 5, IrF 5 dan PtF 5. XeF 4 hanya membentuk sedikit kompleks dengan PF 5, AsF 5 dan SbF 5. XeF 6 dapat juga beraksi sebagai aseptor fluorida. Dengan RbF dan CsF XeF 6 + RbF Rb + [XeF 7 ] - Struktur dan bonding dalam senyawa-senyawa Xenon. XeF 2 merupakan suatu molekul linear dengan kedua jarak Xe-F 2.00 Å. Bonding dapat dijelaskan agak sederhana dengan promosi suatu elektron dari tingkat 5p Xe ke tingkat 5d, diikuti oleh hibridisasi sp 3 d, menggunakan teori ikatan valensi. Nama formula Xenon difluorida XeF 2 Xenon tetrafluorida XeF 4 TABEL 3 bilangan Titik Struktur oksidasi leleh( o C) (+II) 129 F Xe F (+IV) 117 F F Xe F F F Xenon heksafluorida XeF 6 (+VI) 49.6 F Xe F F F Xenon trioksida XeO 3 F (+VI).. Xe O O O F O F XeOF 4 (+VI) -46 F Xe F XeO 2 F 2 (+VI) F O : Xe O 4 F

5 Ion perxenat (+VIII) O [XeO 6 ] - O O Xe O O O O Xenon tetroksida XeO 4 (+VIII) O Xe O O Kegunaan gas mulia 1. Helium Helium digunakan sebagai pengisi balon meteorologi maupun kapal balon karena gas ini mempunyai rapatan yang paling rendah setelah hidrogen dan tidak dapat terbakar. Dalam jumlah besar helium digunakan untuk membuat atmosfer inert, untuk berbagai proses yang terganggu oleh udara misalnya pada pengelasan. Campuran 80% helium dengan 20% oksigen digunakan untuk mennggantikan udara untuk pernafasan penyelam dan orang lain yang bekerja di bawah tekanan tinggi. 2. Neon Neon digunakan untuk membuat lampu-lampu reklame yang memberi warna merah. Neon cair juga digunakan sebagai pendingin untuk menciptakan suhu rendah pada reactor nuklir meskipun suhu yang dihasilkan tidak serendah helium cair, juga digunakan untuk membuat indikator tegangan tinggi, penangkal petir dan tabung-tabung televisi. 3. Argon Argon dapat digunakan sebagai pengganti helium untuk menciptakan atmosfer inert. Juga digunakan untuk pengisi lampu pijar karena tidak bereaksi dengan kawat wolfram yang panas sampai putih, tidak seperti nitrogen atau oksigen. Pada lampu neon, gas argon berwarna merah muda pada tekanan rendah dan berwarna biru pada tekanan tinggi. 4. Kripton Pada lampu neon, gas Kripton berwarna putih. Kripton digunakan bersama-sama dengan argon untuk pengisi lampu fluoresensi (lampu tabung). Juga untuk lampu kilat fotografi berkecepatan tinggi. Salah satu spektrumnya digunakan sebagai standar panjang untuk meter. 5. Xenon Xenon digunakan dalam pembuatan tabung elektron. Juga digunakan dalam bidang atom dalam ruang gelembung. 6. Radon Radon merupakan gas mulia yang dapat memancarkan sinar radioaktif. Sinar yang dipancarkan radon ssering dipakai dalam terapi radiasi terhadap penyakit kanker. LATIHAN SOAL 1. Unsur gas mulia sukar bereaksi dengan unsur lain. Hal ini disebabkan. A. sub kulit s maupun p pada kulit paling luar terisi penuh electron B. energi ionisasi gas mulia rendah C. keelektronegatifan gas mulia sangat besar D. gaya tarik molekul gas mulia lemah E. jumlah electron yang dimiliki gas mulia selalu genap 2. Gas mulia mempunyai konfigurasi elektron paling stabil. Pernyataan berikut yang tidak sesuai dengan keadaan gas mulia tersebut adalah... A. energi ionisasinya terbesar dalam periodenya B. di alam selalu dalam keadaan bebas C. semua gas mulia tidak dapat dibuat senyawanya D. makin besar nomor atomnya makin reaktif E. semua elektron gas mulia telah berpasangan 3. Gas mulia yang paling banyak terdapat di alam semesta adalah... A. Neon B. Helium C. Argon D. Xenon E. Kripton 4. Senyawa gas mulia yang berhasil disintesis pertama kali adalah 5

6 A. H 2 XeO 4 B. XeO 3 C. XeF 6 D. XePtF 6 E. XeF 4 5. Unsur gas mulia sukar bereaksi dengan unsur lain. Hal ini disebabkan karena gas mulia... A. sedikit terdapat di alam B. nomor atomnya selalu genap C. bentuk molekulnya monoatomik D. energi ionisasinya sangat tinggi E. jumlah elektron terluarnya selalu 8 6. Di bawah ini termasuk penggunaan unsur-unsur gas mulia, kecuali... A. Ne untuk mengisi bola lampu listrik B. He untuk pengisi balon udara C. Rn untuk pengobatan kanker D. Xe digunakan dalam fotografi E. Kr untuk pernafasan penyelam 7. Gas mulia yang memiliki 5 kulit elektron adalah A. Neon B. Argon C. Xenon D. Kripton E. Radon 8. Suatu zat dapat bersenyawa dengan unsur dengan unsur gas mulia maka unsur tersebut bersifat. A. Oksidator kuat D. Reduktor kuat B. Asam kuat E. Amfometer C. Basa kuat 9. Manfaat gas mulia salah satunya adalah A. bahan desinfektan D. pengisi balon udara B. bahan pemutih E. cairan pendingin C. bahan film fotografi 10. Di antara pernyataan berikut yang tidak tepat mengenai gas mulia adalah. A. gas mulia merupakan golongan unsur yang bersifat inert. B. di alam gas mulia tidak bereaksi dengan unsur lain atau berada sebagai unsur bebas C. di antara gas mulia hanya Xe yang dapat direaksikan dengan unsur lain pada kondisi tertentu D. bilangan oksidasi Xe dalam XeF6 dan dalam XeO3 adalah +6 E. argon sebagai gas pengisi lampu penerang memiliki konfigurasi elektron terluar sebagai konfigurasi delapan 11. Unsur Xe dengan nomor atom 54 dan unsur F dengan nomor atom 9 pembentuk senyawa XeF 4, yang bentuk molekulnya adalah A. linier B. segitiga datar C. okta hedron D. tetra hedron E. bujur sangkar 12. Pasangan unsur gas mulia berikut yang senyawanya telah dapat disintesis adalah A. Xenon dan Argon D. Helium dan Kripton B. Helium dan Xenon E. Xenon dan Kripton C. Helium dan Argon 6

7 GOL VII A - HALOGEN Sifat-sifat umum Unsur golongan VIIA semua membentuk molekul diatom. Harga energi ionisasi F adalah tertinggi, karena elektronnya diikat kuat dalam suatu atom yang kecil dan energi ionisasi I adalah lebih rendah karena I ukuran atomnya lebih besar Warna molekul halogen dikarenakan absorpsi cahaya tampak yang menghasilkan eksitasi dari elektron terluar ke tingkat energi yang lebih tinggi. Molekul gas F 2 mengabsorbsi cahaya violet (energi tinggi) dan karena itu nampak berwarna kuning, sedangkan molekul gas I 2 mengabsorbsi cahaya kuning (energi lebih rendah) dan nampak berwarna violet. a. Sifat Fisis - Berbentuk molekul diatomik : X 2 ( energi ikatan F 2 ke I 2 makin berkurang ) - Jari jari atom halogen semakin ke bawah semakin besar ( F terkecil, I terbesar ) - Mudah larut dalam air kecuali I 2 F 2 (g) + H 2 O(l) 2HF(aq) + ½ O 2 (g) Cl 2 (g) + H 2 O(l) HCl(aq) + HClO(aq) Br 2 (g) + H 2 O(l) HBr(aq) + HBrO(aq) l 2 (g) + KI(aq) KI 3 (aq) - Halogen mudah larut dalam senyawa non polar seperti CCl 4 dan CHCl 3 ( I 2 berwarna ungu ) - Berwarna ( F 2 kuning muda, Cl 2 hijau muda, Br 2 merah tua dan I 2 hitam ) - Wujud dalam suhu kamar ( F 2 gas, Cl 2 gas, Br 2 cair dan I 2 padat ) - Bau, semua halogen berbau merangsang dan menusuk. b. Sifat Kimia - Reaktif, semakin kecil jari-jari atom semakin reaktif (F tereaktif dan I kurang reaktif) - Reaksi-reaksi Halogen a. Reaksi dengan Logam : L + X 2 LXn ( n = valensi logam ) b. Reaksi dengan Nonlogam/Metaloid : M + X 2 MXn ( n = valensi non logam ) c. Reaksi dengan Air : Cl 2 (g) + H 2 O(l) HCl(aq) + HClO(aq) d. Reaksi dengan Basa : X 2 + OH - X - + XO - + H 2 O ( t suhu kamar ) X 2 + OH - X - + XO H 2 O ( bila dipanaskan ) e. Reaksi dengan Hidrokarbon : CH 4 + X 2 CH 3 X + HX f. Reaksi Antar Halogen : X 2 + ny 2 XYn ( n = 1, 3, 5, 7 ) Misal : ClF, ClF 3, BrCl, BrCl 3 Khusus I : IF, IF 3, IF 5 dan IF 7 - Daya Oksidator ( F Oksidator terkuat dan I oksidator terlemah ) F 2 (g) + 2e 2F - (aq) E o = 2,87 volt Cl 2 (g) + 2e 2Cl - (aq) E o = 1,36 volt Br 2 (l) + 2e 2Br - (aq) E o = 1,06 volt I 2 (s) + 2e 2I - (aq) E o = 0,54 volt Contoh : F 2 (g) + 2Cl - (aq) 2F - (aq) + Cl 2 (g) E o = + 1,51 volt ( spontan )

8 Cl 2 (g) + 2F - (aq) 2Cl - (aq) + F 2 (g) E o = - 1,51 volt ( tidak spontan ) Kekuatan Asam Oksi Halida a. Kecuali F, Cl s/d I dapat membentuk asam oksi yang stabil : HXO s/d HXO 4, makin banyak jumlah O sifat sebagai oksidator makin lemah, makin banyak O sifat asam makin kuat Kekuatan oksidasi Berkurangnya kekuatan oksidasi dari atas ke bawah dalam gol halogen diilustrasikan oleh reaksi halogen dengan air. Fluor adalah agen pengoksidasi yang sangat kuat dan dapat mengoksidasi air membentuk oksigen. F 2 + H 2 O 2H + + 2F - + ½O 2 Cl 2 + H 2 O HCl + HOCl I 2 + H 2 O 2H + + 2I - + ½O 2 Pembuatan dan penggunaan Senyawa Halogen 1. Sumber utama fluor, mineral fluorspar/caf 2. Mineral ini direaksikan dengan asam sulfat pekat dan didestilasi, menghasilkan larutan HF dalam air dan HF anhidrous. Fluor diperoleh dengan elektrolisis campuran KHF 2 dan HF pada 100 o C. Hidrogen yang dibebaskan pada katoda disekat oleh suatu diafragma untuk mencegah pencampuran dengan fluor yang dibebaskan pada anoda, karena kedua unsur ini bereaksi secara eksplosif. Fluor begitu reaktif, dahulu peralatan yang digunakan terbuat dari platina, ternyata tidak diperlukan karena tembaga atau logam Monel (campuran Cu/Ni) terlindung dari serangan berlanjut oleh suatu selaput fluorida setelah sesaat. Katodanya baja, anodanya karbon, dan teflon digunakan untuk insulasi listrik. Grafit dapat bereaksi dengan fluor membentuk senyawa lembaran tipis CF. Fluor mendesak lapisan grafit terpisah, meningkatkan tahanan listrik, menyebabkan lebih banyak arus diperlukan, lebih banyak panas dihasilkan, dan akhirnya suatu ledakan. Untuk menghindari hal tersebut, kokas yang dijenuhkan dengan tembaga digunakan sebagai anoda. Reaksi kimia yang terjadi: KHF 2 K + + HF - 2 HF - 2 H + + 2F -

9 Katode: 2 H + + 2e H 2 Anode: 2 F - F 2 + 2e Karena ikatan F-F sangat lemah, dan atom fluor adalah suatu agen pengoksidasi sangat eksotermik, fluor dapat digunakan sebagai bahan bakar rocket, HF untuk mengukir gelas, Freon CCl 2 F 2 untuk pendingin pada kulkas dan AC, Kriolit Na 3 AlF 6 sebagai pelarut bauksit dalam proses pemurnian Al, NaF untuk mengawetkan kayu dari gangguan serangga 2. Klor diproduksi dalam jumlah besar dengan elektrolisis larutan NaCl dalam air di pabrik NaOH, dan NaCl cair di pabrik natrium. elektrolisis 2NaCl + 2H 2 O 2NaOH + Cl 2 + 2H 2 Elektrolisis 2NaCl 2Na + Cl 2 Pada mulanya klor diproduksi dengan proses Deacon, cara ini pada suhu tinggi diperlukan katalis, proses tidak ekonomis. katalis CuCl o C 2HCl + ½O 2 ===== H 2 O + Cl 2 Di laboratorium, unsur Klor, Brom, dan Iod dapat diperoleh melalui reaksi alkali halida (NaCl, NaBr, NaI) dengan asam sulfat pekat yang dipercepat dengan penambahan MnO 2 sebagai katalis. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : MnO 2(s) + 2 H 2 SO 4(aq) +2 NaCl (aq) > MnSO 4(aq) +Na 2 SO 4(aq) +2 H 2 O (l) + Cl 2(g) MnO 2(s) + 2 H 2 SO 4(aq) + 2 NaBr (aq) > MnSO 4(aq) + Na 2 SO 4(aq) +2 H 2 O (l) + Br 2(l) MnO 2(s) + 2 H 2 SO 4(aq) + 2 NaI (aq) > MnSO 4(aq) + Na 2 SO 4(aq) + 2 H 2 O (l) + I 2(s) Klor untuk membuat senyawa organik DDT; Klor digunakan dalam jumlah yang besar sebagai pemutih, klor pembunuh bakteri ini digunakan untuk penjernihan air. KClO 3 sebagai bahan pembuat mesiu dan korek api, NaClO sebagai zat pengelantang/pemutih untuk kertas dan tekstil, NaClO 3 sebagai pembasmi tanaman liar. 3. Pada mulanya brom diperoleh dengan mengelektrolisis garam-garamnya, sekarang brom diperoleh dari air laut. Bila klor dilewatkan ke dalam air laut pada ph 3,5, klor mengoksidasi ion-ion bromida dalam larutan menjadi brom. Cl 2 + 2Br - 2Cl - + Br 2 Brom yang diabsorbsi dalam larutan Na 2 CO 3, menghasilkan suatu campuran NaBr dan NaBrO 3, yang bila diasamkan dan didestilasi menghasilkan brom. HBrO 3 + 5HBr 3Br 2 + 3H 2 O Digunakan untuk membuat etilen dibromida yang ditambahkan untuk bahan bakar motor yang berfungsi sebagai pembersih timbal. AgBr digunakan untuk tujuan-tujuan photografik, turunan-turunan organik seperti metil bromida, etil bromida, butil bromida dan bahan cat. NaBr sebagai obat penenang syaraf. 4. Yod diperoleh dari sendawa Chile (NaNO 3 ) mengandung sedikit natrium yodat dan natrium peryodat.yodat direduksi menjadi yod oleh NaHSO 3. 2IO HSO 3-3HSO SO H 2 O + I 2 AgI digunakan untuk film photografi, dan KI digunakan dalam makanan binatang, tujuan-tujuan medis,untuk membuat yodoform CHI 3 dan CH 3 I 5. Astatin tidak terdapat di alam. Isotop-isotop yang paling stabil adalah 210 At dan 211 At dengan waktu paruhnya masing-masing 8.3 jam dan 7.5 jam. Isotop 211 At telah dibuat dengan menembak bismut dengan partikel berenergi tinggi. 209,2n 211 Bi At 83 85

10 Hidrogen halida HX Halogen semuanya bereaksi dengan hydrogen, membentuk hidrida HX. Sementara reaksi hidrogen dengan fluor agak kuat, reaksi dengan yod berlangsung lambat pada suhu kamar, ini menggambarkan berkurangnya reaktifitas dengan bertambahnya nomor atom. HF dan HCl biasanya dibuat dengan perlakuan garam-garamnya dengan asam sulfat kuat. CaF 2 merupakan fluorida yang paling tersedia. CaF 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2HF Larutan HF adalah sangat korosif, tetapi yang mengherankan sedikit korosi terjadi pada konsentrasikonsentrasi di atas 80%. HF digunakan untuk membuat fluorokarbon (Freon), yang digunakan dalam aerosol. kondisi anhidrous CCl 4 + 2HF CCl 2 F 2 + 2HCl + SbCl 5 HF anhidrous merupakan suatu katalis untuk pembuatan alkilbenzen rantai panjang yang kemudian diubah menjadi sulfonat dan digunakan sebagai detergen. Larutan HF dalam air digunakan untuk menggambari glas (etching glass), pencampuran baja dan membuat banyak fluorida demikian seperti AlF 3 dan BF 3. Al 2 O 3 + 6HF 2AlF 3 + 3H 2 O H 2 SO 4 B 2 O 3 + 6HF 2BF 3 + 3H 2 SO 4.H 2 O AlF 3 digunakan terutama untuk penambahan pada Al 2 O 3 dalam ekstraksi elektrolitik dari aluminium. NH 4 Cl umumnya digunakan untuk membuat HCl di Laboratorium, karena NH 4 HSO 4 dapat larut, dan reaksinya berjalan dengan baik; akan tetapi NaCl digunakan dalam industri karena ini lebih murah. NH 4 Cl + H 2 SO 4 NH 4 HSO 4 + HCl NaCl + H 2 SO 4 NaHSO 4 + HCl HBr dan HI tidak dibuat dari reaksi diantara asam sulfat dan bromida atau yodida karena asam sulfat mengoksidasinya menjadi Br 2 dan I 2. HBr dapat diproduksi dengan aksi H 3 PO 4 pada suatu bromida, tetapi di Laboratorium metoda yang biasa digunakan adalah menambahkan brom ke dalam campuran fosfor merah dan air. 2P + 3Br 2 2PBr 3 PBr 3 + 3H 2 O H 3 PO 3 3HBr HI dibuat dengan penambahan air ke dalam fosfor dan yod.hcl, HBr dan HI adalah gas, tetapi HF merupakan cairan dengan titik didih 19 o C. Titik didih tinggi HF yang tidak diharapkan dikarenakan ikatan hidrogen diantara molekul-molekul HF. Reaksi Halogen 1. Reaksi halogen dengan gas hidrogen Semua halogen, X 2 bereaksi dengan gas hidrogen membentuk hidrogen halida, HX. H 2(g) + X 2 2 HX (g) 2. Reaksi halogen dengan logam Reaksi halogen dengan logam terbentuk halida bersenyawa ionik. Contoh: 2 Na (s) + Br 2(l) 2 NaBr (s) 2 Fe (s) + 3 Cl 2(g) 2 FeCl 3 (l) Fluorin, klorin, dan bromin bereaksi langsung, sedangkan iodin bereaksi langsung tetapi lambat. 3. Reaksi halogen dengan Nonlogam Kemampuan bereaksi unsur-unsur halogen dengan unsur non-logam menunjukkan pola yang sama, yaitu kereaktifannya berkurang dari fluorin sampai iodin. C (s) + 2 F 2(g) CF 4(s) Xe (g) + 2 F 2(g) XeF 4(s) 4. Reaksi halogen dengan air Semua halogen larut dalam air. Unsur halogen yang dapat mengoksidasi air adalah fluorin dan klorin (berlangsung lambat), disebabkan potensial oksidasi air adalah 1,23 volt, sedangkan fluorin 2,87 volt, dan klorin 1,36 volt. Contoh: 2 F 2(g) + 4 e 4 F - (aq) E = +2,87 volt 2 H 2 O (l) 4 H + (aq) + O 2(g) + 4 e E = 1,23 volt 2 F 2(g) + 2 H 2 O (l) 4 F - (aq) + 4 H + (aq) + O 2 (g) E = +1,64 volt 2 F 2(g) + 2 H 2 O (l) 4 HF (aq) + O 2(g) E = +1,64 volt

11 5. Reaksi halogen dengan basa Klorin, bromin, dan iodin dapat bereaksi dengan basa dan hasilnya tergantung pada temperatur saat reaksi berlangsung. Pada temperatur 15 C, halogen, X 2, bereaksi dengan basa membentuk campuran halida,x, dan hipohalit, XO. Contoh: Cl 2(g) + 2 OH - (aq) Cl - (aq) + ClO - (aq) + H 2 O (l) SOAL SOAL LATIHAN 1. Berdasarkan urutan sifat oksidator unsur-unsur halogen, maka reaksi Redoks di bawah ini yang tidak mungkin berlangsung adalah... a. Br 2 + 2F - F Br - d. Cl 2 + 2Br - 2 Cl - + Br 2 b. 2Br - + F 2 2F - + Br 2 e. 2 I - + Br 2 I Br - c. 2 Cl - + F 2 Cl 2 + 2F - 2. Gas klor di laboratorium dapat dihasilkan dengan cara mereaksikan. a. MnO 2 + NaCl b. Br 2 + NaCl c. K 2 Cr 2 O 7 + HCl d. H 2 SO 4 + KCl e. KMnO 4 + CaCl 2 3. Logam yang tidak diperoleh dengan cara elektrolisa adalah a. Merkuri b. Kalsium c. Natrium d. Aluminium e. Magnesium 4. Unsur halogen yang memiliki bilangan oksidasi hanya negatif adalah a. Klorin b. Flourin c. Bromin d. Iodin e. Astatin 5. Unsur halogen iodin, pada suhu kamar mempunyai warna.. a. merah b. kuning c. hijau d. coklat e. Ungu 6. Reaksi di bawah ini yang dapat menghasilkan unsur halogen, adalah. a. Na Cl + I 2 b. Fe S + HCl c. MnO 2 + HCl p d. BaCl 2 + H 2 SO 4 e. AgNO 3 + HBr 7. Bilangan oksidasi flour dalam mineral Kriolit adalah. a. 0 b. +1 c. -1 d. +2 e Pada konsentrasi yang sama, asam berikut ini yang mempunyai ph paling besar adalah. a. HClO 4 b. HClO 3 c. HClO 2 d. HClO e. HF 9. Pada reaksi : H 2 SO 4 + HI H 2 S + I 2 + H 2 O 1 mol asam sulfat dapat mengoksidasi hidrogen Jodida sebanyak.. mol. a. 8 b. 6 c. 4 d. 2 e Pernyataan tentang unsur halogen berikut ini yang benar adalah... a. F 2 berwarna hijau muda dan berwujud gas b. Cl 2 berwarna kuning muda dan berwujud cair c. Cl 2 berwarna kuning muda dan berwujud cair d. Br 2 berwarna biru muda dan berwujud cair e. I 2 berwarna merah kecoklatan dan berwujud padat 11. Diketahui data potensial reduksi unsur halogen : E o F 2 = + 2,87 volt E o Cl 2 = + 1,36 volt E o Br 2 = + 1,07 volt E o I 2 = + 0,54 volt Urutan daya pengoksidasi halogen dari yang besar ke kecil adalah... a. Cl 2 > Br 2 > I 2 > F 2 d. I 2 > Br 2 > Cl 2 > F 2 b. F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2 e. Br 2 > Cl 2 > I 2 > F 2 c. Br 2 > F 2 > I 2 > Cl Asam oksihalogen yang paling kuat adalah... a. HIO 4 b. HClO 4 c. HClO 3 d. HBrO 3 e. HBrO Senyawa halogen berikut ini yang digunakan untuk obat penenang saraf dan pemutih adalah... a. CH 3 Cl dan CF 2 Cl 2 d. CH 3 I dan NaClO b. NaClO dan CaOCl 2 e. AgBr dan CH 3 I c. CF 2 Cl 2 dan NaClO 14. Tingkat oksidasi Xe dalam XeF 4 adalah a. +2 b. +6 c. +3 d. +8 e Halogen di bawah ini yan paling reaktif adalah. a. Flourin b. Iodin c. Klorin d. Astatin e. Bromin 16. Urutan asam halida yang menunjukkan titik didih semakin rendah adalah a. HF HCl HBr - HI b. HI HBr HCl - HF c. HF HI HBr- HCl d. HI HF HCl HBr e. HCl HBr HI - HF 17. Halogen yang mudah menyublim adalah. a. F 2 b. I 2 c. Cl 2 d. At e. Br Halogen yang mempunyai titik didih tertinggi adalah

12 a. Flourin b. Iodin c. Bromin d. Astatin e. Klorin 19. Salah satu zat kimia yang menyebabkan kerusakan lapisan ozon adalah... a. CCl 4 b. CHCl 3 c. CF 2 Cl 2 d. CH 3 Cl e. CH 2 Cl Br 2 dapat diperoleh dengan cara oksidasi. a. I 2 dan Br b. Br dan Br 2 c. I dan Br 2 d. Cl dan Br 2 e. Br dan Cl Diantara pernyataan di bawah ini yang tidak benar dari unsur-unsur halogen. a. Merupakan unsur yang elektronegatif b. Keelektronegatifan flour paling kecil c. Iodium pada suhu kamar berwujud padat d. Pada suhu kamar flour berwujud gas e. Bila oksidasi F selalu Senyawa yang dicampurkan ke dalam garam dapur untuk membuat garam beryodium adalah. a. K 2 O 3 b. NaIO 3 c. NaCl d. NaIO e. NaClO 23. Dari percobaan reaksi halogen dengan ion halida diperoleh data pengamatan sebagai berikut : Halogen A 2, B 2, dan C 2 berturut-turut adalah.. a. F 2, Cl 2, Br 2 b. F 2, Br 2, Cl 2 c. Cl 2, Br 2, F 2 d. Cl 2, F 2, Br 2 e. Br 2, Cl 2, F Jika ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan KX yang tak berwarna dituangi gas klor, warnanya berubah menjadi kuning coklat. Larutan yang berwarna kuning coklat ini kemudian dikocok dengan CCl 4. Setelah didiamkan akan terpisah menjadi 2 lapisan, lapisan atas berwarna kuning coklat, sedangkan lapisan bawah berwarna ungu. Maka X tersebut adalah a. F - b. Br c. BrO 3 d. IO 3 e. I Unsur-unsur klor, brom, yod bila dilihat dari data table di bawah ini merupakan unsur dalam satu golongan dalam system periodik; Data yang menunjukkan bahwa halogen terdapat dalam satu golongan adalah data... a. Massa atom relatif b. Titik didih c. Titik lebur d. jari-jari atom e. Konfigurasi elektron UJI KOMPETENSI SIFAT UNSUR ( HALOGEN ) 1. Unsur golongan halogen F, Cl, Br dan I, manakah : Jari-jari terbesar a. Energi ionisasi terkecil b. Titik didih terbesar c. Afinitas elektron terkecil d. Oksidator terkuat Jawab :.. 2. Isilah tabel berikut : Halogen Wujud Warna F 2.. Cl 2.. Br 2.. I 2.. Reaksi dalam air Jawab :. 3. Diketahui potensial reduksi standart halogen sebagai berikut :

13 Fe 3+ (aq) + e Fe 2+ (aq) F 2 (g) + 2e 2F - (aq) Cl 2 (g) + 2e 2Cl - (aq) Br 2 (l) + 2e 2Br - (aq) I 2 (s) + 2e 2I - (aq) E o = 0,77 volt E o = 2,87 volt E o = 1,36 volt E o = 1,06 volt E o = 0,54 volt a. Tentukan potensial reaksi antara halogen dengan ion besi (II)? X 2 (aq) + 2 Fe 2+ (aq) 2X - (aq) + 2 Fe 3+ (aq) E o =. Volt? ( X = F, Cl, Br, dan I ) b. Halogen manakah yang diharapkan dapat mengoksidasi ion besi (II)? Jawab : Tentukan potensial reaksi antara ion halida dengan ion besi (III)? 2X - (aq) + 2 Fe 3+ (aq) X 2 (aq) + 2 Fe 2+ (aq) E o =. Volt? ( X = F, Cl, Br, dan I ) Ion halida manakah yang dapat mereduksi ion besi (III)? Jawab :....

14 GOLONGAN I A - LOGAM ALKALI Sifat-sifat Umum Unsur logam alkali memiliki harga keelektronegatifan yang sangat kecil. Jika unsur ini bereaksi dengan unsur lain akan membentuk senyawa dengan suatu perbedaan keelektronegatifan yang cukup besar di antara kedua atom yang berikatan, maka ikatan ionik dibentuk. Senyawa logam alkali umumnya merupakan senyawa ionik. Senyawa ionik dibentuk karena panas pembentukannya adalah negatip ( H negatip). Perubahan energi (enthalpi) keseluruhan yang dilibatkan mulai dari unsur dan diakhiri dengan suatu kristal ionik ditunjukan dalam siklus Born-Haber: + panas sublimasi S Na (s) Na (g) + Cl (g) + ½ panas disosiasi D ½Cl 2(g) - H f + energi ionisasi - afinitas elektron panas pembentukan IE EA - energi kisi U NaCl Na + (g) + Cl - (g) Dengan menggunakan Hukum Hess: - H f = +S +½D + IE - EA U Sifat-sifat Kimia Unsur-unsur ini secara kimia adalah sangat reaktif dan kusam segera dalam udara membentuk oksidanya. (Li membentuk nitrida, unsur-unsur alkali lainnya tidak). Litium nitrida berwarna merah delima, dan ionik. Menurun dari Li ke Cs, reaksinya dengan air meningkat dahsyat, membebaskan hidrogen dan membentuk hidroksida.daya oksidasi logam alkali sangat besar. Hal ini disebabkan jari-jari atom logam alkali sangat besar sehingga sangat mudah melepaskan elektron. Dari atas ke bawah dalam tabel periodik daya oksidasi logam alkali makin bertambah karena jari-jari atom makin besar. Logam alkali merupakan reduktor (pereduksi) sangat kuat. Atom unsur logam alkali sangat mudah melepaskan elektron karena itu logam alkali sangat mudah teroksidasi.

15 Pembuatan Logam Alkali dan Senyawanya 1. Pembuatan Logam Natrium (Proses Down) Elektrolisis leburan (lelehan) NaCl yang dicampur dengan CaCl 2 Reaksi elektrolisis leburan NaCl. 2 NaCl (l) 2 Na + (aq) + 2 Cl - (aq) Katode ( ) :2 Na + (aq) + 2 e 2 Na (l) Anode (+): 2 Cl - (aq) Cl 2(g) + 2e + 2 NaCl (l) 2 Na (l) + Cl 2(g) 2. Logam kalium dapat dibuat dengan cara sebagai berikut. a. Elektrolisis leburan KOH, tetapi karena kalium yang dihasilkan mudah larut dalam leburan KOH maka proses itu tidak efektif. b. Elektrolisis leburan KCN. c. Reduksi garam kloridanya. d. Reduksi KCl dengan natrium. 3. Logam litium (Li) dibuat secara elektrolisis leburan LiCl. Logam Li diperoleh di katode dan gas Cl 2 diperoleh di anode. 4. Pembuatan Senyawa Alkali (NaOH) Senyawa natrium hidroksida dapat dibuat dengan cara elektrolisis larutan NaCl. Persamaan elektrolisis larutan NaCl dengan Sel Nelson. 2 NaCl (l) 2 Na + (aq) + 2 Cl - (aq) Katode :2 H 2 O (l) + 2 e 2 OH - (aq) + H 2(g) Anode :2 Cl - (aq) Cl 2(g) + 2 e + 2 NaCl (aq) + 2 H 2 O (l) 2 NaOH (aq) + Cl 2(g) + H 2(g) Kegunaan Logam Natrium (Na) 1. Natrium sebagai cairan pendingin pada reaktor nuklir, karena meleleh pada 98 C, mendidih pada 900 C. 2. Membuat senyawa natrium yang tidak dapat dibuat dari NaCl, seperti natrium peroksida (Na 2 O 2 ) dan natrium sianida(nacn). 3. Campuran Na dan K untuk termometer temperatur tinggi. 4. Pada industri pembuatan bahan anti ketukan pada bensin, yaitu TEL (tetraetillead), untuk membentuk logam paduan (aloi) dengan Pb. Kegunaan Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium hidroksida disebut dengan nama kaustik soda atau soda api yang banyak digunakan dalam industri berikut. 1. Sabun dan deterjen. Sabun dibuat dengan mereaksikan lemak atau minyak dengan NaOH. 2. Pulp dan kertas. Untuk mendapatkan bubur selulosa (pulp), bahan baku pulp, dilakukan dengan memasak kayu, bambu, dan jerami dengan kaustik soda. 3. Pengolahan aluminium. NaOH digunakan untuk mengolah bauksit menjadi alumina, Al 2 O 3 murni. Bauksit yang masih kotor direaksikan dengan larutan NaOH pekat sehingga Al 2 O 3 dan SiO 2 larut, Fe 2 O 3 dan kotoran lain tidak. 4. NaOH pada industri tekstil, plastik, pemurnian minyak bumi, serta pembuatan senyawa natrium lainnya. Kegunaan Kalium (K) 1. Tumbuhan membutuhkan garam-garam kalium, tidak sebagai ion K sendiri, tetapi bersama-sama dengan ion Ca dalam perbandingan tertentu. 2. Pembuatan kalium superoksida (KO 2 ) yang dapat bereaksi dengan air membentuk oksigen. 4 KO 2(s) + 2 H 2 O (l) 4 KOH (aq) + 3 O 2(g) Senyawa KO 2 sebagai bahan cadangan oksigen dalam tambang (bawah tanah), kapal selam, dan untuk memulihkan seseorang yang keracunan gas. Kegunaan Senyawa Kalium 1. KOH pada industri sabun lunak. 2. KCl dan K 2 SO 4 untuk pupuk tanaman. 3. KNO 3 sebagai komponen esensial dari bahan peledak, petasan, kembang

16 api. 4. KClO 3 untuk pembuatan korek api, bahan peledak, mercon, sebagai bahan pembuat gas Cl 2, apabila direaksikan dengan larutan HCl pada laboratorium. 5. K 2 CO 3 pada industri kaca. Logam alkali bila dipanaskan dapat memancarkan warna nyala khas, dapat dipakai untuk mengenali jenis logam alkali dalam senyawa tersebut. Dalam kehidupan sehari-hari warna nyala logam alkali dapat dilihat pada lampu. Reaksi Logam Alkali:

17 Kelimpahan Logam Alkali SOAL SOAL LATIHAN 1. Pada elektrolisa senyawa berikut ini, akan dihasilkan unsur logam golongan IA atau IIA, kecuali. A. BaCl 2 (l) B. MgCl 2 (l) C. NaCl (l) D. CaCl 2 (l) E. CuCl 2 (l) 2. Logam alkali/alkali tanah mempunyai warna nyala khas. Warna nyala dari Na, K, Sr dan Ba berturutturut adalah... A. ungu, kuning, merah hijau B. merah, ungu, kuning, hijau C. kuning, ungu, merah, hijau D. hijau, merah, ungu, kuning E. ungu, merah, hijau, kuning 3. Di laboratorium dan di rumah tangga selalu terdapat garam NaCl pernyataan yang benar untuk garam NaCl adalah... A. bila larutan NaCl dielektrolisa akan terjadi endapan Na B. sukar bereaksi dengan AgNO 3 karena akan larut C. leburannya dielektrolisa menghasilkan gas hidrogen D. ikatan kimia yang terjadi adalah kovalen E. sangat mudah larut dalam air 4. Jika sifat unsure natrium dibandingkan dengan sifat unsure magnesium, maka unsure natrium A. energi ionisasinya lebih besar D. jari-jari atomnya lebih kecil B. lebih bersifat oksidator E. sifat reduktornya lebih lemah C. lebih bersifat basa 5. Data pengamatan logam Na direaksikan dengan air yang ditetesi phenolptalein, yaitu: - timbul gas - terjadi nyala - timbul letupan - warna air berubah merah, Zat yang dihasilkan adalah. A. gas H 2 dan gas H 2 O D. gas O 2 dan gas H 2 B. gas O 2 dan energi besar E. larutan NaOH dan gas H 2 C. larutan NaOH dan gas O 2 6. Larutan basa alkali berikut yang paling kuat adalah. A. KOH B. NaOH C. LiOH D. RbOH E. CsOH 7. Logam kalium adalah reduktor kuat. Fakta yang mendukung pemyataan tersebut adalah... A. logam kalium sangat lunak B. KOH adalah elektrolit kuat C. Logam kalium mudah bereaksi dengan air D. KOH adalah basa kuat E. Kalium berwarna nyala ungu 8. Dua senyawa masing-masing diuji dengan tes nyala, senyawa yang satu memberikan warna kuning emas dan senyawa yang kedua memberikan.warna ungu. Berdasarkan hal ini dapat diramalkan senyawa 1 dan 2 tersebut berturut-turut mengandung kation... A. Natrium dan kalium B. Litium dan magnesium

18 C. Stronsium dan barium D. Rubidium dan kalsium E. Sesium dan berilium GOLONGAN II A LOGAM ALKALI TANAH Terdapatnya di Alam: Sifat-sifat Umum

19 Kereaktifan logam alkali tanah besar. Hal ini disebabkan jari-jari atom logam alkali tanah besar sehingga mudah melepaskan elektron. Dari atas ke bawah sifat kereaktifan makin bertambah karena jari-jari atom makin besar. Logam alkali tanah merupakan reduktor (pereduksi) kuat. Unsur-unsur logam alkali tanah mudah melepaskan elektron, karena itu logam alkali tanah mudah teroksidasi. Kelarutan dari sulfat alkali tanah dalam air berkurang dari atas ke bawah dalam golongannya, kelarutan BeSO 4 > MgSO 4 >> CaSO 4 > SrSO 4 > BaSO 4, dan CaSO 4 adalah hampir tak-larut. Kelarutan lebih tinggi dari berilium dan magnesium sulfat karena ion-ionnya jauh lebih kecil yang memiliki energi solvasi yang sangat tinggi.

20 Kesadahan Air Air sadah adalah air yang mengandung garam kalsium dan magnesium. Garam tersebut terlarut Ca 2+ dan Mg 2+ bersama-sama dengan anion HCO = 3, SO = 4 dan Cl - Kerugian yang ditimbulkan oleh air sadah: 1. Menyebabkan sabun tidak berbusa. Sabun akan berbusa jika ion Ca dan Mg diendapkan. Jadi air sadah mengurangi daya pembersih sabun, sehingga pemakaian sabun jadi boros. 2. Menimbulkan kerak pada ketel yang dapat menyumbat katup pada ketel tsb. Mengakibatkan penghantaran panas dari ketel berkurang, sehingga memboroskan penggunaan bahan bakar. Kesadahan sementara Kesadahan sementara terjadi jika air mengandung Ca(HCO 3 ) 2 dan Mg(HCO 3 ) 2. Kesadahan ini dapat dihilangkan dengan pemanasan. Reaksinya adalah, Ca(HCO 3 ) 2 (aq) CaCO 3(s) + H 2 O (l) + CO 2(g) Mg(HCO 3 ) 2 (aq) MgCO 3(s) + H 2 O (l) + CO 2(g) Kesadahan Tetap Kesadahan tetap terjadi jika air mengandung CaSO 4, MgSO 4, CaCl 2, dan MgCl 2. Kesadahan tetap tidak dapat dihilangkan dengan cara pemanasan, harus direaksikan dengan soda, Na 2 CO 3, atau air kapur, Ca(OH) 2, sehingga ion Ca dan Mg akan mengendap. Reaksinya sebagai berikut, CaSO 4(aq) + Na 2 CO 3(aq) CaCO 3(s) + Na 2 SO 4(aq) MgSO 4(aq) + Na 2 CO 3(aq) MgCO 3(s) + Na 2 SO 4(aq) MgCl 2(aq) + Ca(OH) 2(aq) Mg(OH) 2(s) + CaCl 2(aq) Pembuatan Logam Alkali Tanah Elektrolisis Lelehan MgCl 2 Leburan MgCl 2 harus dicampur dengan CaCl 2 untuk menurunkan titik lebur, sehingga menjadi sekitar 700 C. Sebagai anode digunakan karbon/grafit (C). Gas Cl 2 yang dihasilkan digunakan kembali untuk membuat HCl. Kegunaan Logam Alkali Tanah

21 Berilium (Be) Kegunaan berilium dalam kehidupan sehari-hari antara lain. 1. Pada tabung sinar X, komponen reaktor atom, pembuatan salah satu komponen televisi. 2. Campuran logam berilium dan tembaga (alloy) digunakan pada pembuatan klip, sambungan listrik, dan pegas. Magnesium (Mg) 1. Pembuatan logam paduan (alloy), membuat campuran logam yang ringan dan liat yang dapat digunakan suku cadang pesawat terbang atau alat-alat rumah tangga. 2. Sebagai pelindung katode untuk mencegah korosi pada pipa atau tangki karena Mg lebih reaktif dibandingkan dengan besi. 3. Untuk kembang api dan pada lampu blitz. Kalsium (Ca) 1. Sebagai pereduksi dalam pembuatan logam lain yang kurang umum, seperti Sc, W, Th, U, Pu, dan lantanida dari oksida atau fluoridanya. 2. Dalam pembuatan baterai. 3. Pada pembuatan alloy tembaga dan aluminium. 4. Unsur kalsium banyak terdapat dalam susu dan teri yang berperan dalam pertumbuhan tulang dan gigi. Warna Nyala Logam Alkali Tanah SOAL LATIHAN 1. Dari tes nyala senyawa logam diperoleh data sebagai berikut: Senyawa Logam Warna Nyala P Kuning Q Ungu R Hijau S Merah T biru Warna nyala merah yang dihasilkan senyawa logam S menandakan bahwa senyawa logam S mengandung logam. A. Na B. Cu C. Sr D. Ba E. K 2. Oksida beberapa unsure di bawah ini jika dimasukkan ke dalam air akan menghasilkan larutan basa, kecuali. A. BaO B. SO 2 C. Na 2 O D. CaO E. NH 3 3. Bila sifat-sifat unsure 4 Be dibandingkan dengan unsure 28 Sr maka diperoleh data sebagai berikut: I. Daya reduksi unsure Be lebih besar daripada Sr II. Energi ionisasi unsure Be lebih besar daripada Sr III. Be lebih mudah bereaksi dengan O 2 daripada Sr IV. Hidroksida unsure Be lebih sukar larut daripada Sr Pernyataan yang benar untuk sifat-sifat unsure golongan alkali tanah adalah A. I dan II B. I dan IV C. II dan III D. II dan IV E. I dan III 4. Enam buah tabung reaksi diisi dengan air yang berasal dari berbagai sumber kemudian diuji. Hasil percobaannya sebagai berikut: Nomor Tabung Hasil pemanasan Hasil penambahan Na 2 CO 3 1 Terjadi endapan putih Terjadi endapan putih 3 Terjadi endapan putih Terjadi endapan putih 6 - -

22 Dari data di atas tabung yang berisi air sadah tetap adalah. A. 1 dan 3 B. 2 dan 3 C. 1 dan 5 D. 4 dan 6 E. 2 dan 5 5. Di antara senyawa berikut ini yang dapat dipakai sebagai obat pencuci perut adalah A. KNO 3 B. MgSO 4.7H 2 O C. NaHCO 3 D. CaSO 4.2H 2 O E. Na 2 CO 3 6. Basa alkali tanah yang paling sukar larut dalam air dan mempunyai sifat amfoter adalah. A. Be(OH) 2 B. Sr(OH) 2 C. Mg(OH) 2 D. Ba(OH) 2 E. Ca(OH) 2 7. Kesadahan sementara pada air disebabkan oleh garam. A. MgSO 4 B. CaSO 4 C. CaCl 2 D. Ca(HCO 3 ) 2 E. MgCl 2 8. Larutan basa alkali berikut yang paling kuat adalah. A. KOH B. NaOH C. LiOH D. RbOH E. CsOH 9. Reaksi pembuatan logam magnesium yang paling tepat adalah. A. reduksi MgO dengan karbon B. elektrolisis dengan MgSO 4 C. reaksi MgCl 2 dengan TiCl 2 D. elektrolisis leburan MgCl 2 E. pemanggangan MgCO 3 sampai C 10. Pasangan garam alkali tanah yang menyebabkan kesadahan tetap pada air adalah... A. CaSO 4 dan Sr(HCO 3 ) 2 B. CaCl 2 dan MgCl 2 C. Mg (HCO 3 ) 2 dan MgCl 2 D. Ca(HCO 3 ) 2 dan Mg (HCO 3 ) 2 E. CaCl 2 dan Ca(HCO 3 ) Perhatikan gambar uji nyala dari ion alkali tanah berikut: Warna nyala dari ion Na + dan ion Ba 2+ adalah... A. 5 dan 2 B. 1 dan 2 C. 2 dan 5 D. 1 dan 4 E. 3 dan Hasil elektrolisa lar Magnesium Jodida adalah. A. O 2 dan I 2 D. Mg dan H 2 B. H + dan I 2 E. H 2 dan I 2 C. Mg dan O Reaksi di bawah ini keseluruhannya berlangsung kecuali. A. Ca + Br 2 B. Mg + O 2 C. Mg + Cl 2 D. Ba + N 2 E. Ca + Ar 14. Pada pemanasan 2,46 gr garam Inggris / Mg SO 4. xh 2 O ternyata beratnya berkurang sebanyak 1,26 gr. Mg = 24, S = 32,O = 16 maka rumus garam Inggris tersebut adalah A. Mg SO 4. 9H 2 O B. Mg SO 4.5H 2 O C. Mg SO 4.7H 2 O D. Mg SO 4. 3H 2 O E. Mg SO 4.2H 2 O

23 UJI KOMPETENSI ALKALI ALKALI TANAH a. Sifat Fisika dan Kimia Sifat Li Na K Rb Titik cair o C Titk didih o C Massa jenis (g/cm 3 ) Energi ionisasi - pertama (kj/mol) - kedua (kj/mol) - ketiga (kj/mol) Keelektronegatifan E o reduksi (volt) Jari-jari atom ( o A) Jari-jari ion ( o A) Kekerasan Daya hantar , ,0-3,04 1,52 0,60 0,6 17,4 97, , ,9-2,71 1,86 0,95 0,4 35,2 63, , ,8-2,92 2,31 1,33 0,5 23,1 38, , ,8-2,92 2,44 1,48 0,3 13,0 Sifat Be Mg Ca Sr Titik cair o C Titk didih o C Massa jenis (g/cm 3 ) Energi ionisasi - pertama (kj/mol) - kedua (kj/mol) - ketiga (kj/mol) Keelektronegatifan E o reduksi (volt) Jari-jari atom ( o A) Jari-jari ion ( o A) Kekerasan Daya hantar , ,5-1,70 1,11 0,30 5 8, , ,2-2,38 1,60 0,65 2,0 36, , ,0-2,76 1,99 1,5 1,5 35, , ,0-2,89 2,15 1,13 1,8 7,0 Cs Ba 28, , ,7 2,92 2,62 1,69 0,3 8, , ,9-2,90 2,17 1, Bandingkan kecenderungan kereaktifan alkali dan alkali tanah dalam : a. satu golongan b. satu perioda Jelaskan setiap jawabannya! Jawab :.. 2. Bandingkan sifat alkali dan alkali tanah dalam hal ( lihat tabel di atas ) : a. Jari-jari atom b. Titik cair / titik didih c. Energi ionisasi d. Potensial reduksi e. Kereaktifan Jawab :.. 3. Diantara logam alkali tanah manakah yang ( lihat tabel di atas ) : a. Paling reaktif b. Reduktor terkuat c. Bersifat radioaktif d. Paling keras e. Tahan karat f. Bersifat ampoter 4. Logam alkali manakah yang ( lihat tabel ) : a. terapung di air b. berwujud cair pada suhu 30 o C c. mempunyai titik leleh tertinggi d. mengapa logam Natrium harus di simpan di minyak tanah! Jawab :..

24 5. Berdasarkan tabel di atas, tuliskan perubahan entalpi reaksi berikut : a. Mg(s) Mg + (g) + e H =. b. Mg + (g) Mg 2+ (g) + 2e H =. c. Mg(s) Mg 2+ (g) + 2e H =. Sebutkan nama dari H reaksi ( a ), ( b ) dan reaksi ( c ) di atas! Jawab :.. 6. Tuliskan persamaan reaksi setara untuk reaksi berikut : a. kalium dengan air b. rubidium dengan hidrogen c. stronsium dengan nitrogen d. kalium dengan oksigen e. kalium dengan oksigen berlebihan f. kalsium dengan asam klorida g. berilium dengan natrium hidroksida h. magnesium di bakar di udara Jawab :.

25