MURNI auraku: Anorganik

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Namun Seringkali kita tidak menyadari bahwa hidup kita tidak lepas dari suatu zat bernama unsur. Seperti sabun atau detergen yang kita pakai setiap hari, kertas, plastik, pemurnian minyak bumi , selain itu unsur juga sangat penting bagi pertumbuhan seperti kalium. Sulit dibayangkan jika kita hidup tanpa adanya unsur kimia karena semua benda yang ada di alam ini mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut.

Sumber unsur-unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campurannya. Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam dalam bentuk yang sangat reaktif, sehingga secara alami tak pernah ditemukan dalam bentuk tunggal diataranya yaitu logam alkali. Logam alkali adalah kelompok unsur kimia pada Golongan 1A pada tabel periodik, kecuali hidrogen. Kelompok ini terdiri dari litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Disebut logam alkali karena oksidanya dapat bereaksi dengan air menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkaline). Maka dari itu, makalah ini kami buat dengan harapan pembaca dapat memahami dan mengetahui logam alkali yang lebih spesifik lagi.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah:

1. Bagaimana sifat fisika dan sifat kimia logam alkali?

2. Bagaiman sumber alkali di alam?

3. Bagaimana cara isolasi pada logam alkali?

4. Bagaimana reaktifitas pada logam alkali?

5. Bagaimana senyawaan logam alkali dan reksinya dengan unsur lain?

6. Bagaimana ikatan yang terbentuk senyawaan logam alkali?

1.3. Tujuan Penyusunan Makalah

Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah agar mahasiswa lebih mengetahui sifat fisika dan sifat kimia logam alkali, sumber logam alkali di alam, cara isolasi logam alkali, reaktifitas logam alkali, reaksi logam alkali dengan unsur lain, dan ikatan yang terbentuk senyawaan logam alkali

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Sifat Umum Alkali

Unsur-unsur alkali disebut juga logam alkali. Logam alkali adalah kelompok unsur kimia golongan 1A pada tabel periodik, kecuali hidrogen. Kelompok ini terdiri dari litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Kecuali litium atom unsur-unsur ini mempunyai konfigurasi elektron np⁶(n + 1)s¹. Diantara unsur-unsur dalam satu perioda logam alkali adalah unsur dengan ukuran terbesar. Unsur-unsur ini mempunyai energy ionisasi kecil. Makin besar nomor atom, energi ionisasinya berkurang. Unsur-unsur ini dapat memancarkan elektron jika disinari cahaya. Oleh karena itu sesium dan kalium biasanya digunakan dalam sel fotolistrik. Unsur-unsur ini mempunyai keelektronegatifan kecil, oleh sebab itu membentuk senyawa ion (menghasilkan senyawa dengan perbedaan keelektronegatifan besar).

a. Litium (Li)

Litium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Li dan nomor atom 3. Unsur ini termasuk dalam logam alkali dengan warna putih perak. Dalam keadaan standar, litium adalah logam paling ringan sekaligus unsur dengan densitas paling kecil. Seperti logam-logam alkali lainnya, litium sangat reaktif dan terkorosi dengan cepat dan menjadi hitam di udara lembab. Oleh karena itu, logam litium biasanya disimpan dengan dilapisi minyak.
Menurut teorinya, litium (kebanyakan ⁷Li) adalah salah satu dari sedikit unsur yang disintesis dalam kejadian Dentuman Besar walaupun kelimpahannya sudah jauh berkurang. 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. 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

b. Natrium (Na)

Seperti logam alkali lainnya, 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.

Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius. Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali.

c. Kalium (K)

Kalium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang K dan nomor atom 19. Kalium berbentuk logam lunak berwarna putih keperakan dan termasuk golongan alkali tanah. Secara alami, kalium ditemukan sebagai senyawa dengan unsur lain dalam air laut atau mineral lainnya. Kalium teroksidasi dengan sangat cepat dengan udara, sangat reaktif terutama dalam air, dan secara kimiawi memiliki sifat yang mirip dengan natrium. Dalam bahasa Inggris, Kalium sering disebut Potassium. 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 menjadi tambang penting di tahun-tahun depan. Kalium juga ditemukan di samudra, tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit ketimbang natrium

d. Rubidium (Rb)

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 logam-logam 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. 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, 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. Cesium (Cs)

Sesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Cs (dari nama Latinnya, Caesium) dan nomor atom 55. Unsur kimia ini merupakan logam alkali yang lunak dan berwarna putih keemasan, yang adalah salah satu dari tiga unsur logam berwujud cair pada atau sekitar suhu ruangan. Penggunaan paling terkenal unsur kimia ini adalah dalam jam atom. 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 keperak-perakan, lunak dan mudah dibentuk.

Sesium merupakan elemen alkali yang paling elektropositif. 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. Sesium, galium dan raksa adalah tiga logam yang berbentuk cair pada suhu ruangan. 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

f. Fransium (Fr)

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. Ada 33 isotop fransium yang dikenal. Yang paling lama hidup 223Fr (Ac, K), anak 227Ac, memiliki paruh waktu selama 22 menit. Ini satu-satunya isotop fransium yang muncul secara alami. Karena isotop-isotop fransium lainnya sangat labil, sifat-sifat fisik mereka diketahui dengan cara teknik radiokimia. Sampai saat ini unsur belum pernah dipersiapkan dengan berat yang memadai atau diisolasi. Sifat-sifat kimia fransium sangat mirip dengan Sesium.

2.2. Sifat Fisika dan Kimia Logam Alkali

Berdasarkan konfigurasi elektron, semua unsur alkali memiliki 1 elektron valensi. Persamaan ini menyebabkan unsur-unsur alkali memiliki sifat kimia yang mirip. Walaupun memiliki sifat yang mirip tetapi unsur-unsur alkali keberadaan di alam tidak bersama-sama. Hal ini disebabkan oleh ukuran-ukuran ion alkali yang sangat berbeda satu dengan yang lainnya. Natrium dan kalium sangat melimpah di kerak bumi sedangkan litium, rubidium dan sesium kelimpahannya sangat sedikit. Kelimpaan logam alkali yang paling sedikit adalah fransium. Hal ini disebabkan fransium merupakan unsur radioaktif yang memancarkan sinar beta (β) dengan waktu paruh yang pendek sekitar 21 menit, kemudian segera berubah menjadi unsur thorium. Logam fransium dihasilkan dari unsur aktinum dengan pemancaran sinar alpha (α). Berikut sifat fisika dan kimia logam alkali.

· Sifat fisika logam alkali

No	Sifat fisika	Li	Na	K	Rb	Cs
1	Nomor atom	3	11	19	37	55
2	Konfigurasi electron	2s¹	3s¹	4s¹	5s¹	6s¹
3	Massa atom relatif, Ar	6,941	22,9898	39,102	85,4678	132,9055
4	Titik leleh/ K	454	371	336	312	302
5	Kerapatan (g cm^-3)	0,53	0,97	0,86	1,59	1,90
6	Entalpi peleburan (kJ mol^-1)	3,01	2,59	2,30	2,18	2,09
7	Titik didih / K	1604	1163	1040	975	960
8	Entalpi penguapan (kJ mol^-1)	133	90	77,5	69,1	65,9
9	Energi ionisasi pertama (kJ mol^-1)	519	498	418	401	376
10	Keelektronegatifan	1,0	0,9	0,8	0,8	0,7
11	Jari-jari kovalen/pm	134	154	196	211	225
12	Jari-jari ion/pm (M⁺)	60	95	133	148	169
13	Potensial elektroda standard (V)	-3,02	-2,71	-2,93	-2,93	-2,92
14	Entalpi hidrasi M⁺ (kJ mol^-1)	-519	-407	-322	-301	-276
15	Daya hantar molar (ohm^-1cm² mol^-1)	38,7	60,1	73,5	77,8	77,3
16	Jumlah isotop di alam	2	1	3	2	1

Pada suhu biasa unsur-unsur ini berbentuk kubus berpusat badan (bilangan koordinasi 8). Pada suhu rendah Li berbentuk heksagonal terjejal.

· Sifat Kimia Logam Alkali

Logam alkali bila dipanaskan dapat menghasilkan warna nyala api yang khas untuk masing-masing jenis logam alkali. Litium ( Li ) menghasilkan warna nyala api merah, natrium ( Na ) menghasilkan warna nyala api kuning atau oranye, kalium ( K ) menghasilkan warna nyala api ungu, rubidium ( Rb ) menghasilkan warna nyala api biru kemerahan dan cesium ( Cs ) menghasilkan warna nyala api biru.

Unsur-unsur alkali adalah reduktor kuat. Kekuatan reduktor dapat dilihat dari potensial elektroda. Diantara unsur-unsur alkali litium adalah reduktor terkuat (-3,05 volt) sedangkan natrium paling lemah (-2,71 V).

Unsur-unsur ini sangat reaktif. Di udarapun unsur-unsur ini akan bereaksi dengan oksigan atau air. Oleh karena itu unsure ini biasanya disampan dalam minyak tanah atau hidrokarbon yang inert. Dalam keadaan gas unsur-unsur berupa molekul diatomik, Li₂, Na₂ dan sebagainya dengan konfigurasi electron menurut teori orbital molekul (σ ns)². Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulut 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.

· Reaksi dengan air

Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dan air adalah gas hydrogen 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 sebagai berikut:

2M(s) + 2H₂O → 2MOH(aq) + H₂(g) (M= Logaam 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 berekasi dengan nitrogen membentuk Li₃N. Hal ini disebabkan ukuran kedua atom yang tidak berbeda jauh dan struktur yang dihasilkan pun sangat kompak. Logam alkali bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa oksida, senyawa peroksida, dan senyawa superoksida. Persamaan umumnya adalah sebagai berikut:

Senyawa oksida (O^2-)

4L_(s) + O_2(g) --> 2L₂O_(s)

Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida

4Na_(s) + O_2(g) --> 2NaO_(s)

Senyawa peroksida (O₂^2-)

2L_(s) + O2_(g) --> L₂O_2(s)

Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan peroksida

2K_(s) + O_2(g) --> K₂O_2(s)

Senyawa superoksida (O₂^-)

L_(s) + O_2(g) --> LO_2(s) (L= Logam Alkali)

Contoh reaksi logam alkali dengan oksigen menghasilkan oksida

Rb_(s) + O_2(g) --> RbO_2(s)

Senyawa oksida dihasilkan apabila reaksi melibatkan jumlah oksigen terbatas; sedangkan senyawa peroksida dan superoksida diperoleh dari reaksi dengan jumlah oksigen berlebih.

· Reaksi dengan hidrogen

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 suatu 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)

ü Reaksi dengan Senyawa

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

2L + 2HCl ―→ LCl + H₂

UNSUR	Li	Na	K	Rb dan Cs
a.Dengan udara/oksigen	Perlahan-lahan terjadi Li₂O	Cepat terjadi Na₂O dan Na₂O₂	Cepat terjadi K₂O	Terbakar terjadi Rb2O dan Cs₂O
b. Dengan air 2L + 2H₂O → 2LOH + H₂	(makin hebat reaksinya sesuai dengan arah panah)
c. Dengan asam kuat 2L + 2H⁺ → 2L⁺ + H2
d. Dengan halogen 2L + X₂ → 2LH
WARNA NYALA API	Merah	Kuning atau oranye/jingga	Ungu (pink kebiruan)	biru kemerahan dan biru
Garam atau basa yang sukar larut dalam air	CO₃²⁺ OH^- , PO₄^3-	-	ClO₄^- dan [ Co(NO₂)₆ ]^3-

2L + 2NH₃ ―→ LNH₂ + H₂ (L = logam alkali)

2.3. 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.

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

· Natrium ditemukan sebagai natrium klorida (NaCl) yang terdapat dalam air laut, dalam entuk sendawa Chili NaNO₃, trona (Na₂CO₃.2H₂O), boraks (Na₂B₄O₇.10H₂O) dan mirabilit (Na₂SO₄).

· Kalium didapat sebagai mineral silvit (KCl), mineral karnalit (KCl.MgCl₂.6H₂O) sendawa (KNO₃), dan feldspar (K₂O.Al₂O₃.3SiO₂). Selain dari kalium juga terdapat dalam air laut.

· Unsur rubidiumm dan sesium dihasilkan sebagai hasil samping proses pengolahan litium dari mineralnya.

· 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.

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 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. Litium terdapat dalam bentuk spodumen, LiAl(SiO₃)₂. Rubidium terdapat dalam mineral lepidolit. Cesium diperoleh dari pollusit yang sangat jarang, CsAl(SiO₃)₂.H₂O.

2.4 Isolasi Logam alkali

a. Pembuatan Logam Litium (Li)

Sumber logam litium adalah spodumene (LiAl(SO)₃). Spodumene dipanaskan pada suhu 100 ^oC kemudian ditambah H₂SO₄ pekat panas sehingga diperoleh Li₂SO₄. Campuran yang terbentuk dilarutkan ke dalam air. Larutan Li₂SO₄ ini kemudian direaksikan dengan Na₂CO₃. Dari reaksi ini terbentuk endapan Li₂CO₃.

Li₂SO₄(aq)+ Na₂CO₃(aq)―→ Li₂CO₃(s)+ Na₂SO₄(aq)

Setelah dilakukan pemisahan Li₂CO₃ yang diperoleh direaksikan dengan HCl sehingga diperoleh garam LiCl.

Li₂CO₃(s)+ 2HCl(aq)―→ 2LiCl + H₂O+ CO₂

Garam LiCl ini yang akan digunakan sebagain bahan dasar elektrolisis litium. Namun karena titik lebur LiCl yang sangat tinggi sekitar 600 °C maka ditambahkan KCl dengan perbandingan volume 55% LiCl dan 45% KCl. Penambahan KCl ini bertujuan untuk menurunkan titik lebur LiCl menjadi 430 ºC. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis Li adalah sebagai berikut

Katoda : Li⁺+ e―→ Li

Anoda : 2Cl‾―→ Cl₂+ 2e

Selama elektrolisis berlangsung ion Li⁺ dari leburan garam klorida akan bergerak menuju katoda. Ketika tiba dikatoda ion-ion litium akan mengalami reaksi reduksi menjadi padatan Li yang menempel pada permukaan katoda. Padatan yang terbentuk dapat diambil secara periodik, dicuci kemudian digunakan untuk proses selanjutnya sesuai keperluan. Sedangkan ion Cl‾ akan bergerak menuju anoda yang kemudian direduksi menjadi gas Cl₂.

b. Pembuatan Logam Natrium ( Na )
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

c. Pembuatan Logam Kalium ( K )
Kalium tidak ditemukan tersendiri di alam, tetapi diambil melalui proses elektrolisis hidroksida. Metoda panas juga lazim digunakan untuk memproduksi kalium dari senyawa-senyawa kalium dengan CaC₂, C, Si, atau Na.

· elektrolisis lelehan KOH

· elektrolisis lelehan KCN

· reduksi garam kloridanya

· reduksi KCl dengan natrium

d. Pembuatan Logam Ruidium (Rb)

Rubidium dapat diperloeh dengan cara reduksi biasa pada suhu tinggi.

Ca_(s)+ 2 RbCl_(s)Cacl_2(s)+ 2 Rb_(g)

e. Pembuatan Logam Ceium (Cs)

Cesium tidak dibuat secara normal di labolatorium seperti seolah-olah siap tersedia secara komersial. Semua sintesa membutuhkan tahapan elektrolitik dan merupakan sebuah proses yang sulit untuk menambahkan sebuah elektron pada ion lithium Cs yang memiliki elektro negative yang sangat sedikit. Metoda pembuatan cesium tidaklah sama seperti proses pembuatan sodium ataupun logam-logam alkali lainnya. Hal ini dikarenakan logam cesium, sesaat terbentuk secara elektrolisis dari liquid cesium klorida (CsCl) dapat dengan mudah terlarut ke dalam molten salt (garam cairnya).

Katoda: Cs⁺_(l)+ e^- Cs₍_s₎

anode: Cl^-_(l) ½ Cl_2(g) + e^-

Reaksi ini dibuat dengan mereaksikan logam sodium dengan cesium klorida panas cair

Na + CsCl Cs + NaCl

Ini merupakan reaksi kesetimbangan dan pada kondisi ini cesium sangat mudah menguap dan hilang dari sistem dalam wujud relatif bebas dari pengotor,mengakibatkan reaksi terus berlanjut. Cesium dapar dimurnikan dengan destilasi.

f. Pembuatan Logam Fransium (Fr)

Logam fransium dihasilkan dari unsur aktinum dengan pemancaran sinar alpha (α). Logam fransium juga bisa dibuat secara buatan dengan membombardir thorium dengan proton-proton.

2.5. Kegunaan Logam Alkali dan Senyawanya

a. Senyawaan Natrium

· Natrium klorida (NaCl), merupakan bahan baku pembuatan garam dapur, NaOH, Na₂CO₃.

· Natrium hidrosida atau soda kaustik (NaOH). Digunakan dalam industri pembuatan sabun, kertas dan tekstil, dalam kilng minyak digunakan untuk menghilangkan belerang, dan ekstraksi aluminium dari bijihnya. Dalam laboratorium digunakan untuk menyerap gas karbondioksida atau gas-gas lain yang bersifat asam, dalam beberapa reaksi organik NaOH merupakan pereaksi yang penting misalnya pada reaksi hidrolisis.

· Soda cuci (Na₂CO₃), pelunak kesadahan air, zat pembersih (cleanser) peralatan rumah tangga, industri gelas.

· Natrium hidroksi karbonat (NaHCO₃) atau soda kue, campuran pada minuman dalam botol (beverage) agar menghasilkan.

· Natrium nitrat (NaNO₃), pupuk, sebagai pereaksi dalam pembuatan senyawa nitrat yang lain.

· 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).

b. Senyawaan Kalium

· Kalium oksida (KO₂), digunakan sebagai konverter CO₂ pada alat bantuan pernafasan. Gas CO₂ yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO₂menghasilkan O₂

· Kalium klorida (KCl), pupuk, bahan pembuat logam kalium dan KOH

· Kalium hidroksida (KOH), bahan pembuat sabun mandi, elektrolit batu baterai batu alkali

· Kalium bromida (KBr), obat penenang saraf (sedative), pembuat plat potografi

· KClO₃, bahan korek api, mercon, zat peledak, ditambahkan pada garam dapur sebagai sumber iodium sehingga dikenal sebagai garam beriodium.

· K₂CrO₄, indicator dalam titrasi argentomeri

· K₂Cr₂O₇, zat pengoksidasi (oksidator)

· KMnO₄, zat pengoksidasi, zat desinfektan

· Kalium nitrat (KNO₃), bahan mesiu, bahan pembuat HNO₃

· K-sitrat, obat diuretik dan saluran kemih

· K-hidrogentartrat, bahan pembuat kue (serbuk tartar).

c. Senyawaan Logam Alkali Lainnya

Selain natrium dan kalium, kegunaan logam alkali sebagai berikut :

· 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.

2.6 Ikatan Senyawaan Logam Alkali

Ikatan senyawa L O , L S , L N, dan L C (L=logam alkali) yang terbentuk yaitu ikatan kovalen. Sedangkan senyawa biner logam alkali dengan golongan halogen semuanya bersifat ionik. Telah diketahui sebelumnya bahwa ikatan antara natrium dan klorin dalam narium klorida terjadi karena adanya serah terima elektron. Natrium merupakan logam dengan reaktivitas tinggi karena mudah melepas elektron dengan energi ionisasi rendah sedangkan klorin merupakan nonlogam (gologan halogen) dengan afinitas atau daya penagkapan elektron yang tinggi. Apabila terjadi reaksi antara natrium dan klorin maka atom klorin akan menarik satu elektron natrium. Akibatnya natrium menjadi ion positif dan klorin menjadi ion negatif. Adanya ion positif dan negatif memungkinkan terjadinya gaya tarik antara atom sehingga terbentuk natrium klorida.

BAB III

KESIMPULAN

Berdasarkan uraian dalam makalah ini, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Logam alkali terdiri dari litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr).

2. Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulut 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.

3. Logam alkali bila dipanaskan dapat menghasilkan warna nyala api yang khas untuk masing-masing jenis logam alkali. Litium ( Li ) menghasilkan warna nyala api merah, natrium ( Na ) menghasilkan warna nyala api kuning atau oranye, kalium ( K ) menghasilkan warna nyala api ungu, rubidium ( Rb ) menghasilkan warna nyala api biru kemerahan dan cesium ( Cs ) menghasilkan warna nyala api biru

4. Logam alkali dapat bereaksi dengan udara/ oksigen, hidrogen, air, halogen, dan amoniak.

5. Litium, Natrium, dan Kalium dapat dibuat dengan cara elektrolisis, sedangkan Rubidium dan cesium dengan reduksi, dan fransium dihasilkan dari unsur aktinum dengan pemancaran sinar alpha (α). Logam fransium juga bisa dibuat secara buatan dengan membombardir thorium dengan proton-proton

Sumber logam alkali d alam di antaranya litium dalam Spodumen, LiAl(Si₂O₆), natrium dalam NaCl, kalium dalam Lepidolit, Rb₂(FOH)₂Al₂(SiO₃)₃, rubidium dalam Lepidolit, Rb₂(FOH)₂Al₂(SiO₃)₃, cesium dalam Pollusit, Cs₄Al₄Si₉O₂₆.H₂O, dan fransium secara alami dapat ditemukan di mineral-mineral uranium.

Ikatan senyawa L O , L S , L N, dan L C (L=logam alkali) yang terbentuk yaitu ikatan kovalen. Sedangkan senyawa biner logam alkali dengan golongan halogen semuanya bersifat ionik