laporan alkali dan alkali tanah (laporan anorganik)

BAB I

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

            Logam alkali adalah kelompok unsur-unsur yang berada di golongan I A pada tabel periodik unsur, yaitu Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), sesium (Cs), dan Fransium (Fr). Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan II, yaitu  Berilium (Be), Magnesium (Mg), kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut logam karena memiliki sifat-sifat seperti logam. Disebut alkali karena mempunyai sifat alkalin atau basa jika direaksikan dengan air.[1]

            Ciri khas yang paling mencolok dari logam alkali dan alkali tanah adalah kereaktifannya yang luar biasa besar. Kebanyakan orang tidak mengenal logam natrium, kalium dan kalsium karena logam-logam ini begitu aktif sehingga mereka tak terdapat sebagai unsur, bila bersentuhan dengan udara atau air akan terlihat korosi. Tak satupun dari unsur-unsur golongan IA dan IIA terdapat di alam dalam keadaan unsurnya, semua unsur alkali terdapat dalam senyawa alam sebagai ion (positif-satu) dan semua unsur alkali tanah terdapat sebagai (positif-dua).[2] 

                 Berdasarkan uraian di atas, yang melatarbelakangi percobaan ini yaitu untuk mengetahui uji nyala dan kelarutan dari logam alkali dan alkali tanah.

B. Rumusan Masalah

            Rumusan masalah dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Bagaimana mengetahui reaksi nyala logam alkali dan alkali tanah?

2.      Bagaimana mengetahui kelarutan logam alkali dan alkali tanah?

C. Tujuan Percobaan

            Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Untuk mengetahui reaksi nyala logam alkali dan alkali tanah

2.      Untuk mengetahui kelarutan logam alkali dan alkali tanah.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

            Unsur-unsur pada tabel berkala disusun berdasarkan naiknya nomor atom dimulai dari kiri atas dan disusun dalam deret baris horizontal. Susunan ini menempatkan unsur-unsur yang serupa dalam golongan (group), atau famili (family) yang vertikal. Misalnya, natrium (Na) dan kalium (K) dijumpai bersama dalam golongan berlabel 1 (dinamakan logam alkali). Setiap unsur didaftar dalam tabel berkala dengan menempatkan lambangnya di tengah sebuah kotak dalam tabel. Nomor atom ditunjukkan di atas lambang dan massa atom biasanya ditunjukkan di bawah lambangnya.[3]

            Unsur- unsur  dalam sistem periodik yang dipertimbangkan bersifat logam adalah unsur-unsur golongan s (alkali = golongan 1 dan alkali tanah = golongan 2), sebagian golongan p (misalnya Al = golongan 13, Sn dan Pb = golongan 14), unsur-unsur golongan d (4 – 12), dan golongan 3 (Sc, Y, Lu) dan golongan f. Model pengelompokkan demikian ini relatif  menguntungkan  dalam hal ini sifat-sifat khas masing-masing kelompok s besifat paling reaktif ionik, kelompok p bersifat amfoterik, kelompok d membentuk senyawa kompleks dengan berbagai warna dan sifat magnetik dan kelompok f dengan karakteristik sifat megnetiknya.[4]

                 Logam biasanya dianggap sebagai padatan yang keras dengan rapatan massa yang tinggi dan tidak reaktif. Namun kenyataannya, sifat-sifat logam-logam alkali berlawanan dengan sifat-sifat tersebut yaitu lunak, rapatan massa rendah dan sangat reaktif. Semua logam alkali (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)  tampak mengkilat, berwarna keperakan, merupakan konduktor listrik dan panas yang baik. Logam alkali bersifat sangat lunak, dan semakin lunak dengan naiknya nomor atom pada unsure alkali tersebut. Litium dapat dipotong dengan pisau, tetapi kalium dapat diremas seperti mentega lunak. Sebagian besar logam mempunyai titik leleh yang sangat tinggi, tetapi logam alkali mempunyai titik leleh rendah dan semakin rendah dengan naiknya nomo tom. Cs meleleh pada temperatur sedikit di atas temperatur kamar. Kombinasi antara sifat konduktivitas panas yang tinggi dan titik leleh yang rendah, membuat natrium bemanfaat untuk mentransfer panas pada reaktor nuklir. Kelunakan dan kerendahan titik leleh logam-logam alkali dapat dikaitkan dengan lemahnya ikatan metalik dalam unsur-unsur tersebut. Perubahan entalpi atomisasi logam-logam umumnya berharga antara 400 – 600 KJ mol^-1. Ternyata terdapat hubungan antara sifat lunak dan rendahnya titik leleh dengan rendahnya perubahan entalpi atomisasi.[5]

                 Beberapa sifat umum senyawa logam alkali berkaitan dengan karakter ionik, kestabilan anion-anion besar bermuatan rendah, hidrasi ion dan kelarutan sebagaimana diuraikan sebagai berikut:[6]

1. Karakter ionik: ion logam alkali selalu mempunyai tingkat oksidasi +1 dan sebagian besar senyawanya berupa padatan ionik dan stabil. Senyawa-   senyawanya tidak berwarna kecuali dengan anion yang berwarna. Misalnya  kromat (CrO₃) dan permanganat (MnO₄).
2. Hidrasi ion: semakin tinggi densitas muatan ion, semakin kuat ion tersebut terhidrasi. Oleh karena logam-logam alkali mempunyai densitas yang jauh lebih  rendah daripada densitas logam-logam pada umumnya, maka energi hidrasi   senyawa-senyawanya juga sangat rendah dan energi hidrasi semakin kecil dengan jari-jari ion.
3. Kelarutan; sebagian besar senyawa-senyawa logam alkali larut dalam air, walaupun kelarutannya berbeda-beda. Sebagai contoh, larutan jenuh litium klorida (LiCl) mempunyai konsentrasi 14 mol L^-1, tetapi larutan jenuh litium karbonat (Li₂CO₃)  mempunyai konsentrasi hanya 0,18 mol L^-1.

                  Natrium (Na) merupakan logam alkali yang berwarna putih perak, sangat reaktif dan merupakan logam yang lunak. Natrium (Na) dapat bereaksi hebat dengan air yang membentuk natrium hidroksida (NaOH) dan gas hidrogen. Unsur  natrium di alam ditemukan dalam bentuk garam-garam mineral seperti natrium klorida (NaCl), ntrium karbonat (Na₂CO₃) dan natrium sulfat (Na₂SO₄). Untuk memperoleh natrium (Na) dapat dilakukan dengan elektrolisis lelehan NaCl. Natrium juga dapat digunakan pada alat pendingin reaktor nuklir, garam dapur (NaCl) digunakan sebagai bumbu masak dan natrium bikarbonat (soda kue) digunakan dalam pembuatan kue.[7]

                 Golongan alkali tanah terdiri atas Be, Mg, Ca, Sr, Bad an Ra. Berilium (Be) merupakan anggota pertama dalam golongannya bersifat hampir semi logam dan oleh karena itu lebih baik dibicarakan terpisah dan radium (Ra) yang merupakan anggota terakhir bersifat radioaktif sehingga sifat-sifat kimianya belum banyak diketahui secara mendalam. Logam alkali tanah berwarna putih keperakan dan mempunyai densitas (kerapatan) relatif rendah dan semakin besar dengan naiknya nomor atom kecuali kalsium (Ca). Ikatan metalik logam-logam alkali tanah lebih kuat daripada ikatan metalik logam alkali sebagaimana ditunjukkan oleh harga atomisasi, titik leleh dan kekerasan logam alkali tanah juga lebih besar daripada logam alkali. Walaupun densitas logamnya naik dengan naiknya nomor atom seperti halnya dengan logam-logam alkali, titik leleh dan entalpi atomisasi berubah hanya sedikit saja. Logam-logam alkali tanah kurang reaktif dibandingkan dengan logam alkali, namun lebih reaktif daripada logam-logam yang lain.[8]

                Berbeda dengan garam-garam golongan  logam alkali yang mudah larut dalam air, sebagai garam logam golongan alkali tanah tidak larut dalam air. Pada umumnya garam alkali tanah yang larut adalah garam-garam nitrat dan klorida (dari anion valensi tunggal) sedangkan yang sukar larut adalah garam-garam seperti karbonat dan fosfat (anion valensi ganda). Beberapa anion menunjukkan kecenderungan kelarutan yang cukup mencolok misalnya garam sulfat yang mempunyai kecenderungan semakin sukar larut dari atas ke bawah dalam golongannya sedangkan hidroksidanya menunjukkan hal yang sebaliknya yaitu sukar larut.[9]

           Setiap logam alkali dan alkali tanah menghasilkan warna nyala yang karakteristik jika senyawa-senyawa alkali dan alkali tanah tersebut dibakar dalam nyala api. Warna nyala yang dihasilkan berbeda-beda dari setiap unsur. Warna nyala api dari logam alkali yaitu merah tua (litium), kuning (natrium), nila (kalium), merah violet (rubidium), dan biru sesium. Sejumlah energi tertentu dari nyala api diserap oleh elektron-elektron atom logam hingga terjadi eksitasi dan kembalinya elektron ke peringkat dasar membebaskan energi nyala yang khas, sesuai dengan energi transisi elektronik atom logam yang bersangkutan. Jadi, setiap atom logam alkali mengalami transisi elektronik yang unik bagi dirinya sendiri.[10]

              Uji kering (pewarnaan nyala) pada garam-garam barium (Ba), bila dipanaskan dalam nyala Bunsen yang tak cemerlang (yang kebiru-biruan). Memberi warna hijau kekuningan kepada nyala. Karena kebanyakan garam barium(Ba), kecuali kloridanya tidak mudah menguap, kawat platinum tersebut harus dibasahi asam klorida pekat sebelum dicelupkan ke dalam zat itu. Sulfat mula-mula direduksi menjadi sulfida dalam nyala reduksi. Lalu dibasahi asam klorida (H₂SO₄) pekat dan dimasukkan kembali ke dalam nyala. Larutan kalsium sulfat (CaSO₄) jenuh berbentuk endapan putih stronsium sulfat (SrSO₄), terbentuk dengan lambat dalam keadaan dingin, tetapi lebih cepat dengan mendidihkannya.[11]

---

                [11]Svehla, Vogel Analisis Anorganik KLogam berat merupakan salah satu pencemar yang sangat berbahaya bagi manusia dan lingkungannya. Untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi batu padas terhadap logam toksik maka perlu dilakukan aktivasi secara kimia dengan  menggunakan larutan basa ataupun asam. Hasilnya, dapat meningkatkan beberapa sifat fisik dan kimianya  seperti keasaman permukaan dan porositasnya sehingga lebih efektif sebagai adsorben ataupun katalis daripada lempung tanpa aktivasi. H₂SO₄ dan NaOH dapat meningkatkan  luas permukaan dan keasaman alofa.[12].

8

BAB III

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. Waktu Dan Tempat

      Hari / tanggal                     : Jumat / 2 Mei 2014

      Pukul                                 : 08.00 – 10.00 WITA

      Tempat                               : Laboratorium Kimia Anorganik

                                     UIN Alauddin Makassar

B. Alat Dan Bahan

     1. Alat

            Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah cawan porselin, tabung reaksi, rak tabung, pipet tetes (1 mL dan 2 mL ), batang pengaduk, spatula dan botol semprot.

     2. Bahan

            Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah aquades (H₂O), etanol (C₂H₅OH),  korek api, larutan (Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺ dan Ba²⁺), natrim karbonat (Na₂CO₃) 0,1M, natrium hidtoksida (NaOH) 0,1M, natrium sulfat (Na₂SO₄) 0,1M dan sampel (A, B, C, E dan F).

9

C. Prosedur Kerja

            Prosedur kerja dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:

    1. Uji Nyala

a. Menyiapkan cawan porselin

b. Memasukkan sampel A ke dalam cawan porselin dengan menggunakan spatula

c. Menambahkna etanol (C₂H₅OH) beberapa tetes

d. Mengaduk sampel tersebut menggunakan batang pengaduk

e. Membakar sampel tersebut ke dalam cawan porselin dengan menggunakan korek           api

f. Mengamati warna nyala api pada sampel tersebut.

g. Melakukan perlakuan yang sama dengan sampel B, C, E dan F.

     2. Uji Kelarutan

a. Menyiapkan 12 tabung reaksi

b. Memasukkan larutan Mg²⁺ pada 3 tabung reaksi, masing-masing sebanyak 1 mL

c. Menambahkan 5 tetes larutan  NaOH pada tabung 1, 5 tetes Na₂SO₄ pada tabung 2   dan 5 tetes Na₂CO₃ pada tabung 3

d. Mengamati kelarutan pada masing-masing tabung tersebut

e. Melakukan langkah yang sama pada larutan Ca²⁺, Sr²⁺ dan Ba²⁺.

BAB IV

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

     1. Tabel Pengamatan

          a. Uji Nyala

No.	Sampel	Warna	Unsur
1.	A	Putih	Mg
2.	B	Merah Muda	Sr
3.	C	Kuning emas	Na
4.	E	Jingga	Ca
5.	F	Merah	Rb

         b. Uji kelarutan 

Sampel + Pelarut	Kelrutan
Ca2+ + NaOH Ca2+ + Na2SO4 Ca2+ + Na2CO3	Larut Larut Kurang Larut
Mg2+ +  NaOH Mg2+ + Na2SO4   M g2+ + Na2CO3	Larut Larut Larut
Ba2+  +  NaOH Ba2+ + Na2SO4 Ba2+ + Na2CO3	Larut Kurang Larut Larut
Sr2+  + NaOH Sr2+ + Na2SO4 Sr2+ + Na2CO3	Larut Sukar Larut Larut

2. Reaksi

         a. CaCl₂ dengan Pelarut

            CaCl₂   +  2NaOH                                           Ca(OH)₂  +  2NaCl

            CaCl₂   +  Na₂SO₄                                           CaSO₄     +  2NaCl

            CaCl₂   +  Na₂CO₃                                           CaCO₃  +  2NaCl

         b. MgCl₂ dengan pelarut

            MgCl₂  +  2NaOH                                           Mg(OH)₂  +  2NaCl

            MgCl₂  +  Na₂SO₄                                           MgSO₄   +  2NaCl

            MgCl₂  +  Na₂CO₃                                          MgCO₃ +  2NaCl

         c. BaCl₂ dengan pelarut

                         BaCl₂   +  2NaOH                                           Ba(OH)₂  +  2NaCl

             BaCl₂   +  Na₂SO₄                         BaSO₄    +  2NaCl          

             BaSO₄    + Na₂CO₃                                        BaCO₃ +  2NaCl

        d. SrCl₂ dengan pelarut

            SrCl₂    +  2NaOH                                      Sr(OH)₂   +  2NaCl

            SrCl₂     +  Na₂SO₄                                     SrSO₄      +  2NaCl

            SrCl₂    +  Na₂CO₃                                      SrCO₃  +  2NaCl

B. Pembahasan

            Pada percobaan alkali dan alkali tanah dilakukan dua uji yaitu uji nyala dan uji kelarutan. Uji nyala adalah uji warna nyala untuk golongan alkali, alkali tanah dan transisi dalam sistem periodik unsur. Jika suatu atom diberi energi (panas, radiasi, listrik) maka elektron yang terletak pada kulit terluar akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Untuk kembali ke tingkat dasar, atom tersebut akan melepaskan energi dengan cara memancarkan emisi yang khas untuk atom tertentu. Energi yang dilepaskan dapat dideteksi dengan mata atau menggunakan alat spektrofotometer yang terlihat sebagai warna nyala, yang mana setiap atom akan menghasilkan warna nyala tertentu. Pada percobaan ini dilakukan uji nyala dengan cara memasukkan sampel ke dalam cawan porselin dan menambahkannya beberapa tetes etanol. Kemudian dibakar dengan korek api. Warna nyala yang dihasilkan dari masing-masing cawan yang berisi sampel tersebut adalah sampel A berwarna putih (Mg), sampel B berwarna merah muda (Sr), sampel C berwarna kuning emas (Na), sampel E berwarna jingga (Ca) dan sampel F  berwarna merah (Rb). Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa magnesium (Mg) berwarna putih, stronsium (Sr) berwarna merah muda, natrium (Na) berwarna kuning emas, kalsium (Ca) berwarna jingga dan rubidium (Rb) berwarna merah. Pada uji kelarutan untuk golongan alkali tanah dilakukan dengan melarutkan  larutan yang bersifat basa (NaOH), garam natrium sulfat (Na₂SO₄) dan natrium karbonat (Na₂CO₃). 

           Pada uji kelarutan ion Mg^2+, Ca^2+, Sr²⁺ dan Ba²⁺. Golongan alkali tanah jika dilarutkan dengan larutan yang bersifat basa (NaOH)  maka akan larut dan apabila dilarutkan dengan  Na₂SO₄ Mg dan Ca larut, tetapi Bad an Sr kurang larut. Hasil yang diperoleh sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa dalam satu golongan dari atas ke bawah logam alkali tanah semakin sukar larut dalam senyawa sulfat. Dan apabila dilarutkan dengan Na₂CO₃ Mg, Ba dan Sr larut, tetapi Ca kurang larut dalam pelarut Na₂CO₃.  Hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa dalam satu golongan dari atas ke bawah logam alkali tanah semakin sukar larut dalam senyawa karbonat. 

BAB V

PENUTUP

A.  Kesimpulan

            Kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Magnesium (Mg) warna nyalanya putih, stronsium (Sr) klorida warna nyalanya merah muda, natrium (Na) warna nyalanya kuning emas,  kalsium (Ca) warna nyalanya jingga dan rubidium (Rb) warna nyalanya merah.

2.       Sedangkan kelarutan alkali dan alkali tanah adalah semakin ke bawah semakin sukar larut.

B.  Saran

            Saran yang dapat disampaikan pada percobaan ini yaitu sebaiknya pada percobaan selanjutnya uji nyala dilakukan di tempat yang gelap agar pada saat mengamati warna nyala apinya lebih jelas.

DAFTAR PUSTAKA

Diantariani N.P. Peningkatan Potensi Batu Padas Ladgestone Sebagai Adsorben

            Ion Logam Berat Cr(Iii) Dalam Air Melalui Aktivasi Asam Dan Basa. Jurnal Kimia, Vol 4, No. 1 (Bukit jimbarng: Universitas Udanaya), 2010.

Petrucci, Ralph H. Kimia Dasar Prinsip Dan Terapa Modern. Jakarta: Erlangga,    2008.

Sunardi. Unsur Kimia Deskripsi Dan Pemanfaatannya. Bandung: Yramawidya, 2010.

Svehla G. Vogel Analisis Anorganik Kualitatif. Jakarta: PT Kalimantan Media         Pusaka, 1985.

Sugiyarto, Kristian. H. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu, 2010.

---

               [1]Sunardi, Unsur Kimia Deskripsi Dan Pemanfaatannya (Bandung: Yramawidya, 2010), h. 21.

              [2] Kristian H. Sugiarto Dan Retno D.Suyanti, Kimia Anorganik Logam (Yogyakarta: Graha Ilmu, 2010), h. 130.

              [3]Petrucci dkk, Kimia Dasar Prinsip-prinsip Dan Aplikasi Modern (Jakarta: Erlangga, 2008), h. 49.

               [4] Petrucci dkk, Kimia Dasar Prinsip-prinsip Dan Aplikasi Modern, h. 50.

                    [5]Kristian H. Sugiarto Dan Retno D.Suyanti, Kimia Anorganik Logam, h. 103.

               [6] Kristian H. Sugiarto Dan Retno D.Suyanti, Kimia Anorganik Logam, h. 107.

             [7]Sunardi, Unsur Kimia Deskripsi Dan Pemanfaatannya (Bandung: Yramawidya, 2010), h. 19. 

             [8] Kristian H. Sugiarto Dan Retno D.Suyanti, Kimia Anorganik Logam, h. 129.

             [9] Kristian H. Sugiarto Dan Retno D.Suyanti, Kimia Anorganik Logam,  h. 191.

            [10] Kristian H. Sugiarto Dan Retno D.Suyanti, Kimia Anorganik Logam (Yogyakarta: Graha Ilmu, 2010), h. 109.

               [11]Svehla, Vogel Analisis Anorganik Kualitatif (Jakarta: PT Kalimantan Media Pustaka, 1985), h. 299.

            [12]Dintariani, Peningkatan Potensi Batu Padas Ladgestone Sebagai Adsorben Ion Logam Berat Cr(III) Dalam Air Melalui Attivasi Asam Dan Basa, Vol 4, No. 1, 2010, h. 92.ualitatif (Jakarta: PT Kalimantan Media Pustaka, 1985), h. 299.