BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam sistim periodik logam alkali terdapat pada kolom pertama paling kiri sering juga disebut dengan ”Golongan IA”, terdiri dari: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) dan francium ](Fr). Disebut logam alkali karena oksidanya dapat bereaksi dengan air menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkaline). Hal tersebutl menjadi latar belakang penulisan makalah ini.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa pengertian logam alkali tanah ?

2. Bagaimana sifat fisis logam alkali tanah ?

1.3 Manfaat Penulisan

Manfaat penulisan dalam makalah ini yaitu selain mengetahui Logam Alkali lebih jelas, , Sifat-sifat dalam Logam Alkali, Kecenderungan Dalam Sistim Periodik, juga dapat mengenal lebih jauh macam-macam logam Alkali secara rinci dan jelas.

1.4 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan dalam pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui Logam Alkali lebih jelas,Macam-macam Logam Alkali, Sifat-sifat dalam Logam Alkali, Kecenderungan Dalam Sistim Periodik, dan lain-lain.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Logam Alkali

Logam alkali adalah kelompok unsur kimia pada Golongan 1 tabel periodik, kecuali hidrogen. Kelompok ini terdiri dari: litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Semua unsur pada kelompok ini sangat reaktif sehingga secara alami tak pernah ditemukan dalam bentuk tunggal. Untuk menghambat reaktivitas, unsur-unsur logam alkali harus disimpan dalam medium minyak.

2.2 Karakteristik

Beberapa jenis logam alkali

Seperti kelompok lainnya, anggota dari grup ini dapat ditunjukkan dari konfigurasi elektronnya, terutama kulit terluarnya yang menghasilkan sifat sebagai berikut:

Z	Elemen	Jumlah elektron/kulit	Konfigurasi elektron
3	litium	2, 1	[He]2s¹
11	natrium	2, 8, 1	[Ne]3s¹
19	kalium	2, 8, 8, 1	[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

2.3 Unsur-Unsur Golongan Alkali.

Unsur-unsur golongan IA disebut juga logam alkali. Unsur-unsur alkali merupakan logam yang sangat reaktif. Kereaktifan unsur alkali disebabkan kemudahan melepaskan elektron valensi pada kulit ns¹ membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +1. Oleh sebab itu, unsur-unsur logam alkali tidak ditemukan sebagai logam bebas di alam, melainkan berada dalam bentuk senyawa.

2.4 Kelimpahan Unsur Logam Alkali di Alam.

Sumber utama logam alkali adalah air laut. Air laut merupakan larutan garam-garam alkali dan alkali tanah dengan NaCl sebagai zat terlarut utamanya. Jika air laut diuapkan, garam-garam yang terlarut akan membentuk kristal. Selain air laut, sumber utama logam natrium dan kalium adalah deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah, seperti halit (NaCl), silvit (KCl), dan karnalit (KCl.MgCl.H₂O). Mineral-mineral ini banyak ditemukan di berbagai belahan bumi.

Tabel 3.7 Mineral Utama Logam Alkali

Unsur	Sumber Utama
Litium	Spodumen, LiAl(Si₂O₆)
Natrium	NaCl
Kalium	KCl
Rubidium	Lepidolit, Rb₂(FOH)₂Al₂(SiO₃)₃
Cesium	Pollusit, Cs₄Al₄Si₉O₂₆.H₂O

Pembentukan mineral Logam Alkali tersebut melalui proses yang lama. Mineral Logam Alkali berasal dari air laut yang menguap dan garam-garam terlarut mengendap sebagai mineral. Kemudian, secara perlahan mineral Logam Alkali tersebut tertimbun oleh debu dan tanah sehingga banyak ditemukan tidak jauh dari pantai. Logam alkali lain diperoleh dari mineral aluminosilikat. Litium terdapat dalam bentuk spodumen, LiAl(SiO₃)₂. Rubidium terdapat dalam mineral lepidolit. Cesium diperoleh dari pollusit yang sangat jarang, CsAl(SiO₃)₂.H₂O. Fransium bersifat radioaktif.

2.5 Sifat-Sifat Unsur Logam Alkali.

Unsur-unsur logam alkali semuanya logam yang sangat reaktif dengan sifat-sifat fisika ditunjukkan pada Tabel 3.8. Logam alkali sangat reaktif dalam air. Oleh karena tangan kita mengandung air, logam alkali tidak boleh disentuh langsung oleh tangan. Tabel 3.8 Sifat-Sifat Fisika Logam Alkali

Sifat Sifat	Li	Na	K	Rb	Cs
Titik leleh (°C)	181	97,8	63,6	38,9	28,4
Titik didih (°C)	1347	883	774	688	678
Massa jenis (g cm–3)	0,53	0,97	0,86	1,53	1,88
Keelektronegatifan	1,0	0,9	0,8	0,8	0,7
Jari-jari ion ( )	0,9	1,7	1,5	1,67	1,8

Semua unsur golongan IA berwarna putih keperakan berupa logam padat, kecuali cesium berwujud cair pada suhu kamar. Logam alkali Natrium merupakan logam lunak dan dapat dipotong dengan pisau. Logam alkali Kalium lebih lunak dari natrium. Pada Tabel 3.8 tampak bahwa logam litium, natrium, dan kalium mempunyai massa jenis kurang dari 1,0 g cm^–3. Akibatnya, logam tersebut terapung dalam air (Gambar 3.12a). Akan tetapi, ketiga logam ini sangat reaktif terhadap air dan reaksinya bersifat eksplosif disertai nyala.

Gambar 3.12 (a) Logam litium terapung di air karena massa jenisnya lebih kecil dari air. (b) Logam natrium harus disimpan dalam minyak tanah.

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. Logam-logam alkali merupakan reduktor paling kuat, seperti ditunjukkan oleh potensial reduksi standar yang negatif.

Tabel 3.9 Potensial Reduksi Standar Logam Alkali

Logam Alkali	Li	Na	K	Rb	Cs
Potensial reduksi (V)	–3,05	–2,71	–2,93	–2,99	–3,02

Keelektronegatifan logam alkali pada umumnya rendah (cesium paling rendah), yang berarti logam tersebut cenderung membentuk kation. Sifat logam alkali ini juga didukung oleh energi ionisasi pertama yang rendah, sedangkan energi ionisasi kedua sangat tinggi sehingga hanya ion dengan biloks +1 yang dapat dibentuk oleh logam alkali. Semua logam alkali dapat bereaksi dengan air. Reaksi logam alkali melibatkan pergantian hidrogen dari air oleh logam membentuk suatu basa kuat disertai pelepasan gas hidrogen.

2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g)

Kereaktifan logam alkali terhadap air menjadi sangat kuat dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Sepotong logam litium jika dimasukkan ke dalam air akan bergerak di sekitar permukaan air disertai pelepasan gas H₂. Logam alkali Kalium bereaksi sangat dahsyat disertai ledakan dan nyala api berwarna ungu. Dalam udara terbuka, logam alkali bereaksi dengan oksigen membentuk oksida. Logam alkali Litium membentuk Li₂O, natrium membentuk Na₂O, tetapi produk yang dominan adalah natrium peroksida (Na₂O₂). Jika kalium dibakar dengan oksigen, produk dominan adalah kalium superoksida (K₂O), suatu senyawa berwarna kuning-jingga. Oksida ini merupakan senyawa ion dari ion K⁺ dan ion O₂^–.

Sifat-sifat logam Alkali:

1. Sangat reaktif

2. Bereaksi dengan halogen membentuk garam

3. Bereaksi dengan air membentuk basa kuat

4. Elektron terluar 1

5. Lunak

6. Titik lebur rendah

7. Massa Jenis rendah

8. Potensial untuk ionisasi sangat rendah

9. Tingkat elektronegativitas : Li > Na > K > Rb > Cs > Fr

10. Tingkat reaktivitas : Li < Na < K < Rb < Cs < Fr

11. Titik lebur dan titik uap : Li > Na > K > Rb > Cs > Fr

2.6 Jari–jari atom

Pengertiannya adalah jarak dari inti kekulit terluar. Jari²atom

dari atas kebawah semakin besar.

Mengapa??

karena jumlah lintasan semakin besar.

Masih ingatkan tentang pelajaran kuliat K,L,M

Ya, semaking besar nomor atom unsur tersebut semakin banyak kulit yang di milikinya.

2.7 Titik Didih & Titik beku serta kerapatan

Semakin besar titik didih maka semakin besar nomor atom.

Semakin besar Nomor atom maka semakin besar pula kerapatan pada atom tersebut, maka semakin banyak membentuk ikatannya dan semakin membutuhkan waktu yang lama untuk memisahkan ikatan—ikatan tersebut sehingga titik didih dan titik beku semakin tinggi.

2.8 Energi Ionisasi Logam Alkali

Apa arti energi ionisasi pertama (EI-I)?

Misalnya natrium, Na.

Persamaan ionisasinya dapat ditulis sebagai berikut:

Na(g) + EI-I --> Na+(g) + e

Bagaimana menjelaskan persamaan reaksi di atas?

Energi ionisasi pertama adalah sejumlah energi yang diperlukan oleh suatu atom netral dalam wujud gas, Na(g) untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling lemah, membentuk ion positif dalam bentuk gas, Na+(g).

Mengapa atom Na dan ion Na+ keduanya dalam bentuk gas? Menurut kenyataan, jika logam natrium direaksikan dengan gas khlor, persamaan reaksinya adalah:

2 Na(s) + Cl2(g) --> 2 NaCl(s).

Sekarang kita kembali ke EI-I. Mungkinkah logam alkali menjadi ion +2 dengan melepaskan elektron kedua yang memerlukan EI-II? Tidak mungkin. Mangapa? Setelah menjadi ion Na+(2,8), sudah stabil, isoelektronik dengan Ne(2,8). EI-II lebih besar dibanding EI-I karena jumlah muatan positif inti lebih besar dari muatan negatif elektron, sehingga jari-jari ionnya juga sudah mengecil. Karena EI-II sangat besar, maka logam alkali hanya membentuk ion +1 sesuai elektron valensinya.

2.9 Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah energi yang menyertai proses penambahan 1 elektron pada satu atom netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan –1. Afinitas elektron juga dinyatakan dalam kJ mol–1. Unsur yang memiliki afinitas elektron bertanda negatif, berarti mempunyai kecenderungan lebih besar dalam menyerap elektron daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif. Makin negatif nilai afinitas elektron, maka makin besar kecenderungan unsur tersebut dalam menyerap elektron (kecenderungan membentuk ion negatif).

Dari sifat ini dapat disimpulkan bahwa:

1. Dalam satu golongan, afinitas elektron cenderung berkurang dari atas ke bawah.

2. Dalam satu periode, afinitas elektron cenderung bertambah dari kiri ke kanan.

3. Kecuali unsur alkali tanah dan gas mulia, semua unsur golongan utama mempunyai afinitas elektron bertanda negatif. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan halogen.

2.10 Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain. Misalnya, fluorin memiliki kecenderungan menarik elektron lebih kuat daripada hidrogen. Jadi, dapat disimpulkan bahwa keelektronegatifan fluorin lebih besar daripada hidrogen. Konsep keelektronegatifan ini pertama kali diajukan oleh Linus Pauling (1901 – 1994) pada tahun 1932.

Unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik inti makin lemah. Sedangkan unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan makin besar. Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi keelektronegatifan terbesar berada pada golongan VIIA.

2. 11 Sifat magnetic

Sifat magnet suatu atom unsure berkaitan dengan struktur elktronnya, sesuai dengan aturan aufbau, larangan Pauli, dan aturan Hund. Electron di dalam orbital suatu atom ada yang berpasangan dan ada yang tidak berpasangan. Beberapa atom misalnya atom-atom gas mulia semua elektronnya berpasangan, tetapi beberapa atom yang lain tidak berpasangan. Akibat dari kedua keadaan tersebut berakibat pula pada interaksinya terhadap medan magnet. Atom-atom yang semua elektronnya telah berpasangan cenderung ditolak oleh medan magnet dan disebut sebagai atom diamagnetic, sedangkan atom-atom yang mempunyai electron tidak berpasangan akan tertarik oleh medan magnet dan disebut atom yang bersifat paramagnetic.

Adanya electron yang tidak berpasangan menimbulkan momen magnet yang diukur dalam satuan bohr-magneton (BM). Besarnya momen magnet dapat di perkirakan dengan rumus :

µ = Ön(n+2)

dengan, µ = momen magnet dalam bohr-magneton

n = jumlah electron tidak berpasangan

2.12 Sifat Kimia

Logam alkali merupakan unsur logam yang sangat reaktif dibanding logam golongan lain. Hal ini disebabkan pada kulit 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 seirng bertambahnya nomor atom.

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. Makin kuat sifat logamnya basa yang dihasilkan makin kuat pula, dengan demikian basa paling kuat yaitu dihasilkan oleh sesium. Reaksi antara logam alkali dan air adalah sebaga berikut:

2M(s) + 2H₂O(l) ―→ 2MOH(aq) + H₂(g)(M = logam alkali)

Reaksi antara logam alkali dengan air merupakan reaksi yang eksotermis. Li bereaksi dengan tenang dan sangat lambat, Natrium dan kalium bereaksi dengan keras dan cepat, sedangkan rubidium dan sesium bereaksi dengan keras dan dapat menimbulkan ledakan.

Reaksi dengan Udara : Logam alkali pada udara terbuka dapat bereaksi dengan uap air dan oksigen. Untuk menghindari hal ini, biasanya litium, natrium dan kalium disimpan dalam minyak atau minyak tanah untuk menghindari terjadinya kontak dengan udara.

Litium merupakan satu-satunya unsur alkali yang bereaksi dengan nitrogen membentuk Li₃N. Hal ini disebabkan ukuran kedua atom yang tidak berbeda jauh dan struktur yang dihasilkanpun sangat kompak dengan energi kisi yang besar.

Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dengan oksigen yakni berupa oksida logam. Berikut reaksi yang terjadi antara alkali dengan oksigen

4L + O₂ ―→ 2L₂O (L = logam alkali)

Pada pembakaran logam alkali, oksida yang terbentuk bermacam-macam tergantung pada jumlah oksigen yang tersedia. Bila jumlah oksigen berlebih, natrium membentuk peroksida, sedangkan kalium, rubidium dan sesium selain peroksida dapat pula membentuk membentuk superoksida. Persamaan reaksinya

Na(s) + O₂(g) ―→ Na₂O₂(s)

L(s) + O₂(g)―→ LO₂(s)(L = kalium, rubidium dan sesium)

Reaksi dengan Hidrogen : Dengan pemanasan logam alkali dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida yaitu senyawaan logam alkali yang atom hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.

2L(s) + H₂(g) ―→ 2LH(s)(L = logam alkali)

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.

2L + X₂―→2LX (L = logam alkali, X = halogen)

Reaksi dengan Senyawa : Logam-logam alkali dapat bereaksi dengan amoniak bila dipanaskan dan akan terbakar dalam aliran hidrogen klorida.

2L + 2HCl ―→ LCl + H₂

2L + 2NH₃ ―→ LNH₂ + H₂L = logam alkali

a. Kereaktifan unsur

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. Beberapa reaksi logam alkali dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel. Beberapa Reaksi Logam Alkali
Reaksi Umum Keterangan
4M(s) + O₂(g) ->2M₂O(s) 2M(s) + O₂(g) ->M₂O₂(s) 2M(s) + X₂(g) ->2MX(s) 2M(s) + S(g) ->M₂S(s) 2M(s) + 2H₂O(g) ->2MOH(aq) + H₂(g) 2M(s) + H₂(g) ->2MNH₂(s) + H₂(g) 6M(s) + N₂(g) -> 2M₃N(s)	jumlah oksigen terbatas dipanaskan di udara dengan oksigen berlebihan. Logam K dapat membentuk superoksida (KO₂). X adalah F, Cl, Br, Ireaksi dahsyat, kecuali Li dengan katalisator hanya Li yang dapat bereaksi gas H₂ kering (bebas air) reaksi dengan asam (H⁺) dahsyat

Logam alkali dapat larut dalam ammonia pekat (NH₃), diperkirakan membentuk senyawa amida.

Na(s) + NH₃(l) ->NaNH₂(s) + ½ H₂(g)

Reaksinya dengan air merupakan reaksi eksoterm dan menghasilkan gas hidrogen yang mudah terbakar. Oleh karena itu, bila logam alkali dimasukkan ke dalam air akan terjadi nyala api di atas permukaan air.

Dalam amonia yang sangat murni akan membentuk larutan berwarna biru, dan merupakan sumber elektron yang tersolvasi (larutan elektron).

Logam - logam alkali memberikan warna nyala yang khas, misalnya Li (merah), Na (kuning), K (ungu), Rb (merah), dan Cs (biru/ungu). Warna khas dari logam alkali dapat digunakan untuk identifikasi awal adanya unsur alkali dalam suatu bahan.

b. Kelarutan Garam Alkali

Kelarutan garam alkali dalam air sangat besar sehingga sangat bermanfaat sebgai pereaksi dalam laboratorium. Namun demikian kelarutan ini sangat bervariasi sebagaimana ditunjukkan oleh seri natrium halide

Kelaruna suatu senyawa bergantung pada besaran-besaran entalpi yaitu energi kisi, entalpi hidrasi kation dan anion bersama-sama dengan perubahan entropi yang bersangkutan
Tambahan pula terdapat hubungan yang bermakna antara kelarutan garam alkali dengan jari-jari kation untuk anion yang sama, namun hubungan ini dapat menghasilkan kurva kontinu dengan kemiringan (slope) positif maupun negatif.

C. Sifat Asam & Sifat Basa

Senyawa LiCl memiliki kekuatan ikatan ion lebih lemah dibanding NaCl, apalagi KCl yang ikatan ionnya lebih kuat. Oleh karena itu dikatakan sifat ion LiCl lemah.

Hal ini disebabkan letak pasangan elektron ikatan (PEI) pada LiCl sedikit lebih menjauhi Cl dibanding pada NaCl. Untuk KCl PEInya lebih rapat ke arah Cl.

Perubahan sifat antara kovalen dan ionik seperti perubahan sifat logam dan non logam, juga seperti halnya sifat asam basa hidroksida dalam suatu perioda. Oleh karena itu ada senyawa yang sifat ionnya melemah dan sifat kovalennya menguat.

Persamaan Reaksi Kimia antara Larutan Asam dan Basa

Jejaring Kimia - Asam basa merupakan dua larutan yang menghasilkan ion jika dilarutkan dalam air (Asam Basa Arrhenius). Dikatakan asam jika larutan tersebut menghasilkan ion H+ dan sisa asamnya berupa non logam.

HA --> H⁺ + A^- (A^- merupakan sisa asam/non logam).

Sedangkan basa merukapakan larutan yang menghasilkan ion OH- dan sisa basanya berupa logam (golongan IA, IIA, Al dan Fe).

BOH --> B⁺ + OH^- (B⁺ merupakan sisa basa/logam).

Secara umum reaksi asam basa adalah sebagai berikut:

HA + BOH --> BA + H - OH (BA merupakan garam)

Untuk mempermudah dalam menyetarakan reaksi asam basa, maka saya membaginya dalam 4 kelompok.

d. Daya mempolarisasi dan terpolarisasi

Daya mempolarisasi kation ditentukan oleh perbandingan muatan kation terhadap jari-jari kation. Daya polarisasi ini kuat bila muatan ionnya besar, tetapi jari-jari kationnya kecil. Sebaliknya, ukuran dan muatan anion semakin besar akan semakin mudah anion tersebut mengalami polarisasi.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dari beberapa penjelasan yang telah dibahas dalam BAB II, dapat ditarik kesimpulan bahwa Dalam sistim periodik logam alkali terdapat pada kolom pertama paling kiri sering juga disebut dengan ”Golongan IA”, terdiri dari: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) dan francium (Fr). Disebut logam alkali karena oksidanya dapat bereaksi dengan air menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkaline). Logam Alkali juga memiliki sifat-sifat fisika dan kimia, seperti logam alkali berbentuk padatan kristalin, merupakan penghantar panas dan listrik yang baik, merupakan reduktor paling kuat, mudah bereaksi dengan air, sehingga logam harus disimpan dalam minyak tanah, dan lain-lain.

3.2 Saran

Bagi para pembaca makalah ini, sebaiknya tidak merasa puas, karena masih banyak ilmu-ilmu yang didapat dari berbagai sumber.

Sebaiknya mencari sumber lain untuk lebih memperdalam materi mengenai Kimia Unsur
Alangkah baiknya jika mempelajari juga unsur-unsur kimia yang lain dalam tabel periodik.

DAFTAR PUSTAKA

Purba, Michael. 2006. KIMIA Untuk SMA Kelas XII. Jakarta : Penerbit Erlangga

Purba, Michael. 2004. KIMIA Untuk SMA Kelas XI Semester GanjilI. Jakarta : Penerbit Erlangga

http://entoen.nu/beemster/id
http://id.wikipedia.org
http://entoen.nu/id
http://corrosion-doctors.org/Electrochem/Cell.htmü