Unsur
alkali adalah unsur-unsur golongan 1A dalam tabel unsur, yaitu Li (litium),
Na(natrium), K ( kalium), Rb (rubidium), Cs ( sesium), dan fr ( fransium ).
Fransium merupakan zatradioaktif. Semuanya merupakan unsur logam yang
lunak ( mudah diiris dengan pisau ). Padasaat logam dibersihkan, terlihat warna
logam putih mengkilap ( seperti perak ).Disebut logam alkali karena
oksidanya mudah larut dalam air dan menghasilkan larutanyang bersifat basa
(alkalis). Semua logam alkali sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah
diperoleh dalamkeadaan bebas. Di alam terdapat dalam bentuk senyawa.
Sifat-Sifat
Unsur Logam Alkali
A. Sifat
Periodik dan Fisika Unsur Logam Alkali
Sifat unsur logam alkali terutama ditentukan oleh kecendrungannya melepaskan
satu elektron. Perbedaan sifat unsur yang satu dengan yang lain menunjukkan
keteraturan dari atas ke bawah dalam sistem periodik, seperti terlihat pada
tabel di bawah ini.
UNSUR
|
3Li
|
11Na
|
19K
|
37Rb
|
55Cs
|
87Fr
|
1. Konfigurasi elektron
|
[G]
ns1
|
|||||
2. Massa atom
|
||||||
3. Jari-jari atom (n.m)
|
||||||
4. Keelektronegatifan
|
Rendah
(antara 0.7 - 1.0)
Di
atas suhu kamar (antara 28.7o - 180.5o)
|
|||||
5. Suhu lebur (oC)
|
||||||
6. Energi ionisasi (kJ/mol)
|
Antara 376 - 519 |
|||||
7. Potensial oksidasi (volt)
|
Positif, antara 2.71 - 3.02 (reduktor) |
|||||
8. Bilangan oksidasi
|
+1
|
+1
|
+1
|
+1
|
+1
|
+1
|
Catatan : [G] = unsur-unsur gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) n = nomor perioda (2, 3, 4, 5, 6, 7) → = makin besar sesuai dengan arah panah |
||||||
Untuk
lebih jelasnya, dipaparkan pada tabel di bawah ini.
Unsur
|
Jari-jari
Atom (วบ)
|
Keelektro-negatifan
|
Energi
Ionisasi (kJ/mol)
|
Potensial
reduksi (Volt)
|
Kerapatan
(g/mL)
|
Titik
Didih (oC)
|
Titik
leleh (oC)
|
Li
|
1,52
|
0,98
|
520,2
|
-3,045
|
0,534
|
1.347
|
180,54
|
Na
|
1,86
|
0,93
|
495,8
|
-2,7109
|
0,971
|
903,8
|
97,81
|
K
|
2,27
|
0,82
|
418,8
|
-2,924
|
0,862
|
774
|
63,65
|
Rb
|
2,47
|
0,82
|
403,0
|
-2,925
|
1,532
|
688
|
38,89
|
Cs
|
2,65
|
0,79
|
375,7
|
-2,923
|
1,878
|
678,4
|
28,40
|
Berdasarkan tabel di atas dapat dijelaskan sebagai
berikut :
Konfigurasi
elektron valensi logam alkali adalah ns1 yang berarti terletak pada
golongan IA dalam sistem periodik dan menempati blok s. Logam alkali mempunyai
satu elektron valensi sehingga mudah melepaskan satu elektron dan membentuk ion
positif bervalensi satu :
L →
L+ + e-
Kecenderungan
sifat logam alkali sangat teratur. Dari atas ke bawah secara berurutan semakin
besar :
- jari-jari atom
- massa atom
- sifat reduktor
- massa jenis
(kerapatan)
Sementara
itu, Dari atas ke bawah secara berurutan semakin kecil :
- energi ionisasi
- afinitas elektron
- keelektronegatifan
- titik leleh
- titik didih
Titik
leleh yang cukup rendah menunjukkan bahwa logam alkali merupakan logam yang
lunak. Lunaknya logam bertambah dengan bertambahnya nomor atom. Dalam satu
golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak
antara inti dengan elektron kulit terluar bertambah besar. Dengan demikian
besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin
kecil. dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah ( Li
ke Cs ) semakin besar kereaktifannya.
Semua
logam alkali memiliki titik leleh dan titik didih diatas suhu ruangan. Semua
unsurnya berwujud padat pada suhu ruangan, kecuali cesium. Jika suhu lingkungan
pada saat pengukuran melebihi 28oC unsur ini akan berwujud cair.
B. Sifat
Kimia Unsur Logam Alkali
a.
Kereaktifan Logam Alkali
Energi ionisasi logam alkali relatif rendah dibandingkan unsur logam yang lain
sehingga termasuk logam yang sangat rektif. Kereaktifan logam alkali dibuktikan
dengan kemudahannya bereaksi dengan air, unsur-unsur halogen, hidrogen, oksigen
dan belerang. Maka logam ini harus disimpan di dalam cairan senyawa
hidrokarbon, seperti minyak tanah. Yang paling reaktif adalah cesium dan yang
kurang reaktif adalah litium. Hal ini dikarenakan kereaktifan logam alkali
bertambah dari atas ke bawah dalam sistem periodik. Karena kereaktifannya,
unsur alkali tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam.
Hubungan jari-jari dengan kereaktifan logam alkali dalam satu
golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak
antara inti dengan elektron kulit terluar bertambah besar. Dengan demikian
besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin
kecil. Dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah
( Li ke Cs ) semakin besar kereaktifannya.
B.
Sifat Logam dan Basa Alkali
Logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk basa kuat (LOH). Semakin ke
bawah sifat basa logam alkali semakin kuat. Hal ini dikarenakan dari atas ke
bawah dalam sistem periodik semakin mudah untuk direduksi. Dan sifat logamnya
semakin kebawah juga semakin kuat.
Basa senyawa alkali ini bersifat ionik dan semuanya mudah larut dalam air.
Kelarutannya dalam air semakin ke bawah semakin besar.
C.
Warna Nyala Logam Alkali
Sifat penting logam alkali adalah mempunyai spektrum emisi, yang dihasilkan
bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala bunsen. Spektrum emisi adalah Warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda
antara yang satu dengan yang lainnya. Warna spektrum
ini dapat dipakai dalam analisis kualitatif, yang disebut tes nyala. Di bawah
ini warna nyala garam alkali. Contohnya adalah warna emisi cesium pada
gambar dibawah ini.
Gambar
nyala cesium.
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 mercun. Warna kuning nyala natrium banyak dipakai dijalan raya,
karena biayanya lebih murah dibandingkan lampu pijar.
Manfaat
Unsur Logam Alkali
1.
Kegunaan natrium ( Na ) dan senyawanya
- Sebagai
pendingin pada reaktor nuklir, dimana Na menyerap panas dari reaktor nuklir kemudian Na panas mengalir melalui
saluran menuju reservoar yang berisi air. Selanjutnya air dalam reservoar
menguap dan uapnya dialirkan pada pembangkit listrik tenaga uap.
- Natrium
digunakan pada industri pembuatan bahan anti ketukan pada bensin yaitu TEL
(tetraetillead).
- Uap
natrium digunakan untuk lampu jalan yang dapat menembus kabut.
- Untuk
membuat beberapa senyawa natrium seperti Na2O2
(natrium peroksida) dan 2Li3N (Litium Nitrida)
- Natrium
juga digunakan untuk foto sel dalam alat-alat elektronik.
- Natrium
Klorida Sebagagai bahan baku untuk membuat natrium (Na), klorin (Cl2),
hydrogen (H2), hydrogen klorida (HCl) serta senyawa- senyawa
natrium seperti NaOH dan Na2CO3, Di negara yang
bermusim dingin, natrium klorida digunakan untuk mencairkan salju di jalan
raya, pengolahan bahan makanan yaitu sebagai bumbu masak atau garam dapur.
- Natrium
Hidroksida (NaOH) disebut juga dengan nama kaustik soda atau soda api,
digunakan dalam industri sabun dan deterjen. Sabun dibuat dengan
mereaksikan lemak atau minyak dengan NaOH, industri pulp dan kertas. Bahan
dasar pembuatan kertas adalah selulosa (pulp) dengan cara memasak kayu,
bambu dan jerami dengan kaustik soda (NaOH).
- Natrium
Karbonat (Na2CO3) dinamakan juga soda abu, digunakan
dalam industri pembuatan kertas, industri kaca, industri deterjen, bahan
pelunak air (menghilangkan kesadahan pada air).
- Natrium
Bikarbonat (NaHCO3) disebut juga soda kue, Kegunaannya sebagai
bahan pengembang pada pembuatan kue.
- Natrium
nitrit (NaNO2), pembuatan zat warna (proses diazotasi),
pencegahan korosi.
- Natrium
sulfat (Na2SO4) atau garam Glauber, obat pencahar (cuci
perut), zat pengering untuk senyawa organik.
- Natrium
tiosulfat (Na2S2O3), larutan pencuci
(hipo) dalam fotografi.
- Na3AlF6,
pelarut dalam sintesis logam alumunium.
- Natrium
sulfat dekahidrat (Na2SO4.10H2O) atau
garam glauber: digunakan oleh industri pembuat kaca.
- Na3Pb8
: sebagai pengisi lampu Natrium.
- Natrium
peroksida (Na2O2): pemutih makanan.
- Na-benzoat,
zat pengawet makanan dalam kaleng, obat rematik.
- Na-sitrat,
zat anti beku darah.
- Na-glutamat,
penyedap masakan (vetsin).
- Na-salsilat,
obat antipiretik (penurun panas).
2.
Kegunaan Kalium (K) dan Senyawanya
- Unsur
kalium sangat penting bagi pertumbuhan. Tumbuhan membutuhkan garam-garam
kalium, tidak sebagai ion K+sendiri, tetapi bersama-sama dengan
ion Ca2+ dalam perbandingan tertentu.
- Unsur
kalium digunakan untuk pembuatan kalium superoksida (KO2) yang
dapat digunakan sebagai bahan cadangan oksigen dalam tambang (bawah
tanah), kapal selam, dan digunakan untuk memulihkan seseorang yang
keracunan gas.
- Kalium
oksida (KO2), digunakan sebagai konverter CO2 pada
alat bantuan pernafasan. Gas CO2 yang dihembuskan masuk kedalam
alat dan bereaksi dengan KO2 menghasilkan O2
- KOH
digunakan pada industri sabun lunak atau lembek.
- KCl
dan K2SO4 digunakan untuk pupuk pada tanaman.
- KNO3
digunakan sebagai komponen esensial dari bahan peledak, petasan dan
kembang api.
- KClO3
digunakan untuk pembuatan korek api, bahan peledak, dan mercon. KClO3
dapat juga digunakan sebagai bahan pembuat gas Cl2, apabila
direaksikan dengan larutan HCl pada laboratorium.
- Kalium
hidroksida (KOH), bahan pembuat sabun mandi, elektrolit batu baterai batu
alkali
- K2Cr2O7,
zat pengoksidasi (oksidator)
- KMnO4,
zat pengoksidasi, zat desinfektan
3.
Kegunaa Logam Alkali Lain dan Senyawanya
- Litium
digunakan untuk membuat baterai.
- Rubidium
(Rb) dan Cesium (Cs) digunakan sebagai permukaan peka cahaya dalam sel
fotolistrik yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik.
- Li2CO3
digunakan untuk pembuatan beberapa jenis peralatan gelas dan keramik.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar