Presentasi Kimia Alkali

24
Logam Alkali Caterina Primega Carmelo F. H Defanny F. A Kevin Alexander Nara Tania

Transcript of Presentasi Kimia Alkali

Page 1: Presentasi Kimia Alkali

Logam Alkali

Caterina PrimegaCarmelo F. HDefanny F. AKevin AlexanderNara Tania

Page 2: Presentasi Kimia Alkali
Page 3: Presentasi Kimia Alkali

Fransium merupakan zat radioaktif. Logam alkali merupakan unsur logam yang lunak (mudah diiris dengan pisau). Pada saat logam dibersihkan, terlihat warna logam putih mengkilap (seperti perak).Disebut logam alkali karena oksidanya mudah larut dalam air dan menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkalis). Sebagian besar senyawa-senyawa logam alkali larut dalam air, walaupun kelarutannya berbeda-beda. Semua logam alkali sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah diperoleh dalam keadaan bebas. Di alam terdapat dalam bentuk senyawa.

Page 4: Presentasi Kimia Alkali
Page 5: Presentasi Kimia Alkali

Sifat Fisis Golongan 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 :

Page 6: Presentasi Kimia Alkali

Dapat dilihat bahwa kecenderungan sifat logam alkali sangat teratur. Dari atas ke bawah secara berurutan yang semakin besar adalah : 1. jari-jari atom2. massa atom 3. massa jenis (kerapatan)Dapat dilihat 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.Sementara itu, Dari atas ke bawah yang secara berurutan semakin kecil:1. energi ionisasi2. afinitas elektron3. keelektronegatifan 4. titik leleh5. titik didihTitik leleh yang cukup rendah menunjukkan bahwa logam alkali merupakan logam yang lunak. Lunaknya logam bertambah dengan bertambahnya nomor atom.

Page 7: Presentasi Kimia Alkali

Sifat Kimia Logam Alkali Unsur-unsur pada golongan I A atau logam-logam alkali bersifat

sangat reaktif. Selain disebabkan oleh jumlah elektron valensi yang hanya satu dan ukuran jari-jari atom yang besar, sifat ini juga disebabkan oleh harga energi ionisasinya yang lebih kecil dibandingkan logam golongan lain. Dari atas ke bawah pada sistem periodik, harga energi ionisasi semakin kecil sehingga logamnya semakin reaktif. Di udara pun unsur-unsur ini akan bereaksi dengan oksigen atau air. Oleh karena itu biasanya disimpan dalam wadah tertutup berisi minyak tanah atau hidrokarbon inert. Unsur-unsur logam alkali merupakan reduktor yang kuat. Litium merupakan reduktor terkuat (potensial elektrodanya -3.05 v), sedangkan Natrium paling lemah (-2.7 v).

Page 8: Presentasi Kimia Alkali

Reaksi natrium dengan air

• Reaksi dengan AirProduk 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.

Page 9: Presentasi Kimia Alkali

• 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

4M   +  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.

Na(s) + O2(g) → Na2O2(s)L(s) + O2(g→ LO2(s) (L = kalium, rubidium dan sesium)

Page 10: Presentasi Kimia Alkali

Reaksi dengan HidrogenDengan 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)

Page 11: Presentasi Kimia Alkali

• Reaksi Logam Alkali dengan Senyawa AmoniaLogam-logam alkali dapat bereaksi dengan amonia bila dipanaskan dan akan terbakar dalam aliran hidrogen klorida. Logam alkali bereaksi dengan amonia membentuk gas H2 dan logam amida (MNH2).

2L + 2HCl ―→ LCl   +  H2

2L + 2NH3 ―→  LNH2 +  H2

2 L (s) + 2 NH3 (l) → 2 L+ (s) + 2 NH2– (s) + H2 (g)

(L = logam alkali)

• Reaksi Logam Alkali dengan NitrogenTidak semua logam alkali bereaksi dengan nitrogen, hanya litium yang membentuk litium nitrit (Li3N).Reaksi: 6 Li(s) + N2(g) → 2 Li3N(s)

Page 12: Presentasi Kimia Alkali

• Warna Nyala Logam AlkaliLogam 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 kining 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.

Page 13: Presentasi Kimia Alkali

Pembuatan (ekstraksi) Logam Alkali

A. Metode Elektrolisis

Logam Li dan Na adalah reduktor kuat sehingga tidak mungkin diperoleh dengan mereduksi oksidanya. Oleh karena itu logam-logam ini diperoleh dengan cara elektrolisis.

1. Elektrolisis Logam Natrium ( Na )

Logam natrium dibuat dengan cara elektrolisis leburan (lelehan) NaCl yang dicampur CaCl2 yang berguna untuk menurunkan titik leleh/cair dari 810º C menjadi sekitar 580º C. 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. Persamaan reaksinya :

2NaCl(l)   → 2Na+(l)+ 2Cl-(l)

Katoda (-) 2Na+(l) + 2e- → 2Na(s)

Anoda  (+) 2Cl-(l) → Cl2(g)  + 2e-

-------------------------------------------------- 2NaCl(l)  → 2Na(s) +  Cl2(g)

A. Metode Elektrolisis

Page 14: Presentasi Kimia Alkali

2. Elektrolisis 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.

Li 2SO4(aq) + Na2CO3(aq) ―→ Li 2CO3(s) + Na2SO4(aq)

Setelah dilakukan pemisahan Li2CO3 yang diperoleh direaksikan dengan HCl sehingga diperoleh garam LiCl.Li 2CO3(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 berikutKatoda : Li+ + e ―→ Li

Anoda : 2Cl‾ ―→ Cl2 + 2e

Page 15: Presentasi Kimia Alkali

B. Metode reduksi Kalium, rubidium, dan sesium tidak dapat diperoleh dengan proses elektrolis

karena logam-logam yang terbentuk pada anoda akan segera larut kembali dalam larutan garam yang digunakan. Oleh sebab itu untuk memperoleh Kalium,

rubidium, dan sesium dilakukan melalui metode reduksi.

Proses yang dilakukan untuk memperoleh ketiga logam ini serupa yaitu dengan mereaksikan lelehan garamnya dengan natrium.

Na  +  LCl ―→ L  +  NaCl            (L= kalium, rubidium dan sesium)

Dari reaksi di atas L dalam bentuk gas yang dialirkan keluar. Gas yang keluar kemudian dipadatkan dengan menurunkan tekanan atau suhu sehingga terbentuk padatan logam L. Karena jumlah produk berkurang maka reaksi akan bergeser ke

arah produk. Demikian seterusnya hingga semua logam L habis bereaksi.

Gambar Logam Sesium Gambar Logam RubidiumGambar Logam Kalium

Page 16: Presentasi Kimia Alkali

Kegunaan Logam Alkali dan Senyawanya  1. Kegunaan natrium ( Na )

• Sebagai pendingin pada reaktor nuklir• Natrium digunakan pada pengolahan logam-logam tertentu• Uap natrium digunakan untuk lampu natrium yang dapat menembus kabut• Untuk membuat senyawa natrium seperti Na2O2 (natrium peroksida) dan NaCN (natrium

sianida) • Natrium juga digunakan untuk foto sel dalam alat-alat elektronik. 

2. Kegunaan Senyawa Natrium

a.  Natrium KloridaSenyawa natrium yang paling banyak diproduksi adalah natrium klorida

(NaCl). Natrium klorida dibuat dari air laut/ dari garam batu. Kegunaan senyawa natrium klorida antara lain :

• Bahan baku untuk membuat natrium (Na), klorin (Cl2), hydrogen (H2), hydrogen klorida (HCl) serta senyawa- senyawa natrium seperti NaOH dan Na2CO3.

• Pada industri susu serta pengawetan ikan dan daging.• Di negara yang bermusim dingin, natrium klorida digunakan untuk mencairkan salju di jalan

raya.• Regenerasi alat pelunak air.• Pada pengolahan kulit.• Pengolahan bahan makanan yaitu sebagai bumbu masak atau garam dapur.

Page 17: Presentasi Kimia Alkali

b.  Natrium Hidroksida (NaOH)Natrium hidroksida dihasilkan melalui elektrolisis larutan NaCl. Natrium hidroksida disebut dengan nama kaustik soda atau soda api yang banyak digunakan dalam industri berikut :

• 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).

• Pada pengolahan aluminium Kaustik soda digunakan untuk mengolah bauksit menjadi Al2O3 (alumina) murni.

• NaOH juga digunakan dalam industri tekstil, plastik, pemurnian minyak bumi, serta pembuatan senyawa natrium lainnya seperti NaClO.c.  Natrium Karbonat (Na2CO3)Natrium karbonat berasal dari sumber alam yaitu trona dan dapat juga dibuat dari NaCl. Natrium karbonat dinamakan juga soda abu. Natrium karbonat banyak digunakan untuk :

• Industri pembuatan kertas, untuk membentuk sabun damar yang berfungsi menolak air dan pengikat serat selulosa (pulp)

• Industri kaca, industri deterjen, bahan pelunak air (menghilangkan kesadahan pada air).

Page 18: Presentasi Kimia Alkali

d.  Natrium Bikarbonat (NaHCO3)Natrium bikarbnat disebut juga soda kue. Kegunaannya sebagai bahan pengembang pada pembuatan kue.

e.  Natrium Sulfida (Na2S)Digunakan bersama-sama dengan NaOH pada proses pengolahan pulp (bahan dasar pembuat kertas).f.  Natrium Sulfat (Na2SO4)Natrium sulfat dibuat dari NaCl dengan H2SO4 dengan pemanasan dengan reaksi :

2NaCl(s) + H2SO4(l)   →   Na2SO4(s) + 2HCl(g)\

Kegunaannya sebagai bahan yang dapat dipakai untuk menyimpan energi surya, sehingga dapat dipakai sebagai penghangat ruangan dan penghangat air.

Page 19: Presentasi Kimia Alkali

g.  Kegunaan senyawa natrium yang lain

NaCN untuk ekstraksi emas dan untuk mengeraskan baja.NaNO2 untuk bahan pengawet.NaHSO3 untuk proses pembuatan pulp.Na2SiO3 untuk bahan perekat atau pengisi dalam industri kertas (karton) dan sebagai bahan pengisi pada industri sabun.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).

Page 20: Presentasi Kimia Alkali

3. Kegunaan Kalium (K)

Kegunaan kalium dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut: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 bereaksi dengan air membentuk oksigen.Persamaan reaksinya:

         4KO2(S) + H2O(l)  → 4KOH(aq) + 3O2(g)

senyawa KO2 digunakan sebagai bahan cadangan oksigen dalam tambang (bawah tanah), kapal selam, dan digunakan untuk memulihkan seseorang yang keracunan gas.

Page 21: Presentasi Kimia Alkali

4. Kegunaan Senyawa kalium Kegunaan senyawa kalium ialah sebagai berikut :1. KOH digunakan pada industri sabun lunak atau lembek.2. KCl dan K2SO4 digunakan untuk pupuk pada tanaman.3. KNO3 digunakan sebagai komponen esensial dari bahan peledak, petasan dan kembang api.4. 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.5. K2CO3 digunakan pada industri kaca.

Page 22: Presentasi Kimia Alkali

6. Kalium bromida (KBr), obat penenang saraf (sedative), pembuat plat potografi 7. K2CrO4, indicator dalam titrasi argentomeri 8. K2Cr2O7, zat pengoksidasi (oksidator) 9. KMnO4, zat pengoksidasi, zat desinfektan 10.Kalium nitrat (KNO3), bahan mesiu, bahan pembuat HNO3 11. K-sitrat, obat diuretik dan saluran kemih 12. K-hidrogentartrat, bahan pembuat kue (serbuk tartar).13. Kalium oksida (KO2), digunakan sebagai konverter CO2 pada alat bantuan pernafasan. Gas CO2 yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO2 menghasilkan O2

Page 23: Presentasi Kimia Alkali

5. Kegunaan Logam Alkali Lain dan Senyawanya

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.

Page 24: Presentasi Kimia Alkali

Sekian. Terimakasih !