Makalah GOLONGAN IA

Posted on Updated on


Pengantar

Sekitar 90 jenis unsur terdapat di alam, sisanya merupakan unsur buatan. Sebagian dari unsur tersebut terdapat sebagai unsur bebas, tetapi lebih banyak yang berupa senyawa. Unsur-unsur gas mulia (helium, neon, argon, krypton, xenon, dan radon) terdapat sebagai unsur bebas. Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari unsur gas mulia. Beberapa unsur logam, yaitu emas, platina, perak, dan tembaga, juga ditemukan dalam bentuk bebas, disamping sebagai senyawa. Begitu juga dengan beberapa unsur non logam, yaitu oksigen, nitrogen, belerang, dan karbon.

Bagian ilmu kimia yag mempelajari unsur disebut Kimia Unsur. Untuk mempermudah mempelajari kimia unsur, unsur dikelompokkan menurut kemiripan sifatnya. Unsur-unsur yang sifatnya mirip pada sistem periodic dikelompokkan dalam satu golongan.
Salah satunya adalah unsur alkali. Logam alkali adalah logam golongan IA yang terdiri dari Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), dan Fransium (Fr). Unsur –unsur ini adalah paling reaktif dibanding  golongan logam lainnya. Unsur-unsur ini memiliki susunan elektron pada kulit terluar ns1 dan merupakan reduktor kuat karena mudah melepaskan satu elektron pada kulit terluarnya. Oleh karena logam-logam golongan IA membentuk basa-basa kuat, maka disebut logam alkali. 

Berbagai jenis unsur digunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Penggunaan suatu unsur bergantung pada sifat-sifat istimewa dari unsur tersebut. Logam biasanya dipikirkan sebagai padatan yang rapat, keras, dan tidak reaktif. Kenyataannya, logam-logam alkali berlawanan dari sifat-sifat ini yaitu, rapatan massa rendah, lunak dan sangat reaktif.  Semua logam Alkali berpenampakan mengkilat,berwarna keperakan, mempunyai konduktivitas listrik dan panas yang tinggi. Logam alkali bersifat sangat lunak, dan semakin lunak dengan naiknya nomor atom. Litium dapat ipotong dengan pisau, tetapi kalium dapat diperas seperti mentega lunak.

Untuk mengetahui lebih jauh mengenai hal tersebut, maka pada makalah ini menjelaskan  unsur-usur logam alkali  (Litium, Natrium, Kalium) dan Hidrogen yaitu meliputi sejarah, kelimpahan di alam (sumber), sifat, pembuatan, dan kegunaan bagi kehidupan.

BAB I

HIDROGEN

1.1  Sejarah Hidrogen

Hidrogen adalah unsur tersederhana terdiri atas satu proton dan satu elektron, dan melimpah di alam semesta. Di bumi kelimpahannya ketiga setelah oksigen dan silikon, sekitar 1 % massa semua unsur di bumi. Tak perlu dikatakan sebagian besar hidrogen di bumi ada sebagai air. Karena kepolarannya dapat berubah dengan mudah antara hidrida (H-), atom (H), dan proton (H+), hidrogen juga membentuk berbagai senyawa dengan banyak unsur termasuk oksigen dan karbon. Oleh karena itu, hidrogen sangat penting dalam kimia (Saito,1996).

 Gas hidrogen (H2) pertama kali dihasilkan secara artifisial oleh T. Von Hohenheim (dikenal juga sebagai Paracelsus, 1493-1541) melalui pencampuran logam dengan asam kuat. Dia tidak menyadari bahwa gas mudah terbakar yang dihasilkan oleh reaksi kimia ini adalah unsur kimia yang baru. Pada tahun berikutnya Robert Boyle menemukan kembali dan mendeskripsikan reaksi antara besi dan asam yang menghasilkan gas hidrogen. Pada tahun 1766 Henry Cavendish adalah orang yang pertama mengenali gas hidrogen sebagai gas diskret dengan mengidentifikaikan gas tersebut dari reaksi logam-asam sebagai “udara yang mudah terbakar”. Pada tahun 1781 dia lebih lanjut menemukan bahwa gas ini menghasilkan air ketika dibakar. Pada tahun 1783, Antoine Lavoisier memberikan unsur ini dengan nama hidrogen (dari bahasa Yunani , hydro yang artinya air dan genes yang artinya membentuk ketika dia dan Laplace mengulangi kembali penemun Cavandish yang mengatakan pembakaran hidrogen menghasilkan air (Anonimous,2010).

Hidrogen pertama kali dicairkan oleh James Dewar pada tahun 1898 dengan menggunakan penemuannya, guci hampa. Dia kemudian menghasilkan hidrogen pada setahun kemudian. Deuterum ditemukan pada tahun 1931 Desember oleh Harold Urey dan tritium dibuat pada tahun 1934 leh Ernest Rutherford, Mark Oliphani, and Paul Harteek. Air berat yang mengandung deuterum menggantikan hidrogen biasa, ditemukan oleh Urey dkk pada tahu 1932.

Hidrogen memiliki tiga isotop alami, ditandai dengan 1H, 2H, da 3H. Isotop lainnya yang tidak stabil (4H to 7H) juga telah disintesiskan di laboratorium namun tidak pernah dijumpai secara alami.

  • 1H adalah isotop hidrogen yang paling melimpah, memiliki persentase 99,98% dari jumlah atom hidrogen. Oleh karena inti atom isotop ini hanya memiliki protn tuggal, ia diberi nama yang deskriptif pritium, namun nama ini jarang sekali digunakan.
  • 2H, isotop hidrogen lainnya yang stabil, juga dikenal sebagai deuterium dan mengandung satu proton dan satu neutron pada intinya. Deuterium tidak bersifat radioaktif, dan tidak memberikan bahaya keracunan yang signifikn. Air yang atom  hidrogennya merupakan isotop deuterium dinamakan air berat. Deuterium dan senyawanya digunakan sebagai penanda non-radioaktif pada percobaan kimia dan untuk pelarut 1H- spektroskopi NMR. Air berat digunakan sebagai moderator neutron dan pendingin pada reaktor nuklir. Deuterium juga berpotensi sebagai bahan bakar fusi nuklir komersial.
  • 3H, dikenal dengan tritium dan mengandung satu proton dan dua neutron pada intinya. Ia  memiliki sifat radioaktif .

Dari  tiga jenis isotop hidrogen, deuterium, D, ditemukan oleh H. C. Urey dkk tahun 1932, dan kemudian tritium, T, dipreparasi dari deuterium di tahun 1934. Sekitar 0.015% hidrogen ada sebagai deuterium, dan dapat diperkaya dengan elektrolisis air. Tritium bersifat radioaktif dan mengemisikan partikel β dengan waktu paruh 12.33 tahun. Karena massa deuterium dan tritium sekitar dua kali dan tiga kali massa hidrogen, sifat fisik isotop, dan senyawa yang mengandung isotop ini, cukup berbeda (Saito,1996).

Sumber Hidrogen di Alam

Jarang sekali menemukan hidrogen dalam bentuk unsurnya (H2) di alam bebas (bumi). Pada kondisi biasa hidrogen terdapat dalam gas diatomik H2 dimana gas ini bisa keluar dari atmosfer bumi disebabkan berat molekulnya yang ringan. Hidrogen adalah unsur ketiga yang paling banyak terdapat di bumi yaitu kadar hidrogen dibumi adalah 1400 ppm (0,14% berat) atau 2,9% mol. Hidrogen terdapat dalam keadaan bebasnya banyak ditemukan pada gas yang dikeluarkan oleh gunung berapi dan dibeberapa tempat penyulingan gas alam. Disebabkan hidrogen adalah unsur yang reaktif maka umumnya hidrogen dibumi ditemukan dalam bentuk senyawaanya misalnya dalam bentuk hidrokarbon seperti metana dan air. Beberapa jenis bakteri dan alga menghasilkan gas hidrogen dalam sistem metabolimesnya (Morie, 2010).

Dalam sistem tata surya kita hidrogen terdapat dalam jumlah yang sangat melimpah yaitu berkisar 75% berat dan 93% mol. Di jagat raya hidrogen ditemukan sebagai penyusun bintang dan planet-planet yang sangat besar. Dijagat raya hidrogen terdapat dalam bentuk atomiknya dan dalam bentuk plasma dimana sifatnya berbeda dengan molekul hidrogen biasa. Dalam bentuk plasma electron dan proton hidrogen tidak terikat secara bersama sehingga hal ini menghasilkan konduktifitas listrik dan tingkat emisifitas (menghasilkan cahaya) yang tinggi. Sedangkan dalam bentuk atom netralnya hidrogen di jagat raya terdapat di medium interstellar yaitu materi yang menyusun bintang yang umumnya terdiri dari gas dan debu luar angkasa (Morie, 2010).

Dalam atmosfer bumi kandungan hidrogen diperkirakan antara 15000-20000 (dalam jumlah molekul), dan nilai ini naik dengan naiknya ketinggian atmosfer. Dan air merupakan sumber hidrogen yang murah selain dari senyawa hidrokarbon (Morie, 2010).

1.2  Sifat Hidrogen

Sifat Fisika Dan Kimia Hidrogen

Sifat Fisika (Morie,2010):

  • Titik lebur                    : -259,140C
  • Titik didih                    : -252,87 0C
  • Warna                          : tidak berwarna
  • Bau                              : tidak berbau
  • Densitas                       : 0,08988 g/cm3 pada 293 K
  • Kapasitas panas           : 14,304 J/gK

Sifat Kimia (Morie,2010):

  • Panas Fusi                      : 0,117 kJ/mol H2
  • Energi ionisasi 1            : 1312 kJmol
  • Afinitas electron            : 72,7711 kJ/mol
  • Panas atomisasi              : 218 kJ/mol
  • Panas penguapan            : 0,904 kJ/mol H2
  • Jumlah kulit                    : 1
  • Biloks minimum             : -1
  • Elektronegatifitas         : 2,18 (skala Pauli)
  • Konfigurasi  electron    : 1s1
  • Biloks maksimum         : 1
  • Volume polarisasi         : 0,7 Å3
  • Struktur                         : hcp (hexagonal close packed) (padatan H2)
  • Jari-jari atom                 : 25 pm
  • Konduktifitas termal     : 0,1805 W/mK
  • Berat atom                     : 1,0079
  • Potensial ionisasi           : 13,5984 eV

Gas hidrogen adalah gas yang mudah terbakar. Gas hidrogen bersifat eksplosif jika membentuk campuran dengan udara dengan perbandingan volume 4%-75% dan dengan klorin dengan perbandingan volume 5%-95%. Disebabkan gas hidrogen sangat ringan maka api yang disebabkan pembakaran gas hidrogen cenderung bergerak ke atas dengan cepat sehingga mengakibatan kerusakan yang sangat sedikit jika dibandingkan dengan api yang berasal dari pembakaran hidrokarbon. Reaksi spontanitas ini biasanya di picu oleh adanya kilatan api, panas, atau cahaya matahari. Entalpi pembakaran gas hidrogen adalah -256 kJ/mol dengan reaksi (Anonimous,2010):

2 H2(g)  + O2(g)                    2H2O(l)

Hidrogen sangat reaktif dan bereaksi dengan setiap unsur yang bersifat oksidator dan bersifat lebih elektronegatif dibandingkan hidrogen seperti golongan halide. Hidrogen dapat bereaksi secara spontan dengan klorin dan florin pada temperature kamar membentuk hidrogen halide. Hidrogen juga dapat membentuk senyawa dengan unsur yang kurang bersifat elektronegatif misalnya logam dengan membentuk hidrida. Kelarutan hidrogen dalam pelarut organik sangat kecil jika dibandingkan dengan kelarutannya dalam air (Anonimous,2010).

Hidrogen dapat terserap dalam metal seperti baja. Penyerapan hidrogen oleh baja ini menyebabkan baja bersifat mudah patah sehingga menyebabkan kerusakan dalam pembuatan peralatan. Dengan sifat ini maka ilmuwan dapat menyimpan ga hidrogen dalam logam platinum (Anonimous,2010).

Pada suhu normal hidrogen terdapat dalam bentuk diatomiknya akan tetapi pada suhu yang sangat tinggi hidrogen terdisosiasi menjadi atom-ataomnya. Atom hidrogen sangat reaktif dan dapat bereaksi dengan oksida logam seperti perak, tembaga, timbale, bismuth, dan raksa untuk menghasilkan logam bebasnya (Anonimous,2010).

Atom hidrogen juga dapat bereaksi dengan senyawa organic untuk membentuk kompleks seperti dengan C2H4 membentuk C2H6 dan C4H10. Pada tekanan yang sangat tinggi hidrogen bisa memiliki sifat seperti logam (Anonimous,2010).

1.3  Cara Membuat Unsur Hidrogen

Skala Laboratorium

Dalam skala laboratorium hidrogen biasanya dibuat dari hasil samping reaksi tertentu misalnya mereaksikan logam dengan asam seperti mereaksikan antara besi dengan asam sulfat (Morie, 2010):

      Fe(s)  + H2SO4(aq)               FeSO4(aq)  + H2(g)

Sejumlah kecil hidrogen dapat juga diperoleh dengan mereaksikan kalsium hidrida dengan air. Reaksi ini sangat efisien dimana 50% gas hidrogen yang dihasilkan diperoleh dari air (Morie, 2010):

CaH2(s)  + 2 H2O(l)                 Ca(OH)2(aq)  + 2 H2(g)

Elektrolisis air juga sering dipakai untuk menghasilkan hidrogen dalam skala laboratorium, arus dengan voltase rendah dialirkan dalam air kemudian gas oksigen akan terbentuk di anoda dan gas hidrogen akan terbentuk di katoda (Morie, 2010):

2 H2O(l)              2 H2(g)    +  O2(g)

Skala industri

Dalam skala industri hidrogen dapat dibuat dari hidrokarbon, dari produksi secara biologi melalui bantuan alga dan bakteri, melalui elektrolisis, ataupun termolisis. Produksi hidrogen dari hidrokarbon masih menjadi primadona disebabkan dengan metode ini bisa dihasilkan hidrogen dalam jumlah yang melimpah sehingga metode yang lain perlu dikembangkan lagi akar meningkatkan nilai ekonomi hidrogen (Morie, 2010).

Pembuatan Hidrogen dari Hidrokarbon

Hidrogen dapat dibuat dari gas alam dengan tingkat efisiensi sekitar 80% tergantung dari jenis hidrokarbon yang dipakai. Pembuatan hidrogen dari hidrokarbon menghasilkan gas CO2, sehingga CO2 ini dalam prosesnya dapat dipisahkan. Produksi komersial hidrogen menggunakan proses “steam reforming” menggunakan methanol atau gas alam dan menghasilkan apa yang disebut sebagai syngas yaitu campuran gas H2 dan CO (Morie, 2010):

CH4  +  H2O              3H2 + CO                + 191,7 kJ/mol

Panas yang dibutuhkan oleh reaksi diperoleh dari pembakaran beberapa bagian methane. Penambahan hasil hidrogen dapat diperoleh dengan menambahkan uap air kedalam gas hasil reaksi yang dialirkan dalam reactor bersuhu 130° C (Morie, 2010):

CO  + H2O                 CO2  + H2              – 40,4 kJ/mol

Reaksi yang terjadi adalah pengambilan oksigen dari molekul air ke CO untuk menjadi CO2. Reaksi ini menghasilkan panas yang dapat dipakai untuk menjaga suhu reactor.

Pembuatan Hidrogen dari air Melalui elektrolisis

Hidrogen dapat dibuat dari proses elektrolisis air dengan menggunakan suplai energi yang dapat diperbaharuhi misalnya angina, hydropower, atau turbin. Dengan cara elektrolisis maka produksi yang dijalankan tidak akan menghasilkan polusi. Proses elektrolisis menjadi salah satu proses yang memiliki nilai ekonomi yang urah dibandingkan dengan menggunakan bahan baku hidrokarbon. Salah satu teknik elektrolisis yang mendapatkan perhatian cukup tinggi adalah “elektrolisis dengan menggunakan tekanan tinggi” dalam teknik ini elektrolisis dijalankan untuk menghasilkan gas hidrogen dan oksigen dengan tekanan sekitar 120-200 Bar. Teknik lain adalah dengan dengan menggunakan “elektrolisis temperature tinggi” dengan teknik ini konsumsi energi untuk proses elektrolisis sangat rendah sehingga bisa meningkatkan efisiensi hingga 50%. Proses elektrolisis dengan menggunakan metode ini biasanya digabungkan dengan instalasi reactor nulklir disebabkan karena bila menggunakan sumber panas yang lain maka tidak akan bisa menutup biaya peralatan yang tergolong cukup mahal (Morie, 2010).

Pembuatan hidrogen melalui proses biologi

Beberapa macam alga dapat menghasilkan gas hidrogen sebagai akibat proses metabolismenya. Produksi secara biologi ini dapat dilakukan dalam bioreactor yang mensuplay kebutuhan alga seperti hidrokarbon dan dari hasil reaksi menghasilkan H2 dan CO2 Dengan menggunakan metode tertentu CO2 dapat dipisahkan sehingga kita hanya mendapatkan gas H2nya saja (Morie, 2010).

Dekomposisi air dengan gelombang radio

Dengan menggunakan gelombang radio maka kita dapat menghasilkan hidrogen dari air laut dengan dasar proses dekomposisi. Jika air ini diekspos dengan sinar terpolarisasi dengan frekuensi 13,56 MHz pada suhu kamar maka air laut dengan konsentrasi NaCl antara 1-30% dapat terdekomposisi menjdi hidrogen dan oksigen (Morie, 2010).

Termokimia

Terdapat lebih dari 352 proses termokimia yang dapat dipakai untuk proses splitting atau termolisis dengan cara ini kita tidak membutuhkan arus listrik akan tetapi hanya sumber panas. Reaksi yang terjdi pada proses ini adalah (Morie, 2010):

2H2O                2H2 + O2

Dan semua bahan yang dipergunakan dapat didaur ulang kembali menuju proses yang baru.

1.4  Pemanfaatan Unsur Hidrogen

Dalam kimia organik. Hidrogen sering dipakai untuk reaksi hidrogenasi senyawa alkena atau alkuna untuk sintesis senyawa organic. Senyawa hidrida misalnya MgH2, NaH, LiH dll sering dipakai untuk reagen pereduksi senyawa organic dan hal ini sering dipakai dalam proses sistesis senyawa organic misalnya untuk reduksi senyawa aldehid atau keton (Morie, 2010).

Dibidang Industri. Hidrogen banyak digunakan dalam industri kimia maupun industri petrokimia. Penggunaan terbesar hidrogen adalah untuk proses peng-upgrading-an bahan bakar fosil dan untuk pembuatan gas NH3 sebagai bahan dasar untuk industri pupuk. Dalam industri makanan hidrogen banyak dipakai untuk meningkatkan kejenuhan minyak menjadi lemak seperti banyak dipergunakan dalam industri margarine. Untuk industri petrokimia maka hidrogen banyak dipakai untuk proses hidrodealkilasi, hidrodesulfurasi, dan hidrocracking. Hidrogen juga dipakai sebagai bahan dasar untuk industri penghasil methanol dan industri penghasil HCl. Di industri pertambangan hidrogen dipakai untuk agen pereduksi biji logam (Morie, 2010).

Dalam bidang fisika dan teknik. Hidrogen dipakai sebagai “shielding gas” untuk pengelasan. Hidrogen juga dipakai sebagai zat pendingin rotor dalam generator listrik di stasiun penghasil listrik. Disebabkan hidrogen memiliki konduktifitas termal yang tingga maka hidrogen cair dipakai dalam studi-studi kriyogenik meliputi penelitian superkonduktor. Karena hidrogen sangat ringan maka banyak dipakai sebagai “gas pengangkat” dalam balon dan pesawat udara kecil untuk tujuan penelitian (Morie, 2010).

Hidrogen di campur dengan nitrogen dipakai sebagai gas pelacak kebocoran yang dapat diaplikasikan dalam bidang otomotif, kimia, stasiun pembangkit listrik, aerospace, dan telekomonikasi (Morie, 2010).

Isotop hidrogen seperti Deuterium dipakai dalam aplikasi reaksi nuklir sebagai medium yang dapat memperlambat laju netron yang dihasilkan dari reaksi fisi dan fusi. Deuterium juga dipakai untuk penanda reagen yang akan direaksikan untuk proses sintesis. Tritium dihasilkan dari reactor nuklir dipakai untuk produksi bom hidrogen dan sebagai label dalam cat luminasi (Morie, 2010).

Hidrogen mendatangkan beberapa bahaya kesehatan pada manusia, mulai dari potensi ledakan dan kebakaran ketika tercampur dengan udara, sampai dengan sifatnya yang menyebabkan asfiksia pada keadaan murni tanpa oksigen. Selain itu, hidrogen cair adalah kriogen dan sangat berbahaya oleh karena suhunya yang sangat rendah. Hidrogen larut dalam beberapa logam dan selain berpotensi kebocoran, juga dapat menyebabkan perapuhan hidrogen. Gas hidrogen yang mengalami kebocoran dapat menyala dengan spontan. Selain itu api hidrogen sangat panas, namun hampir tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga dapat menyebabkan kasus kebakaran yang tak terduga (Anonimous,2010).

BAB II

LITIUM

 

2.1 Sejarah Litium

Litium merupakan golongan logam alkali (IA) dimana memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s1. Berasal dari bahasa Yunani,  lithos: batu). Ditemukan oleh Arfvedson pada tahun 1817, litium merupakan unsur logam teringan, dengan berat jenis sekitar setengahnya air (Mohsin, 2006).

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 (Mohsin, 2006):

 lepidolite : K2Li3Al4Si7O21(OH.F)3

spodumene: LiAlSi2O6

petalite: LiAlSi4O10 , dan

amblygonite : (LiNa)AlPO4(FOH)

Litum banyak terdistribusi di bumi akan tetapi  karena kereaktifannya maka akan sulit menemukan litium dalam keadaan unsurnya. Total litium yang ada di air laut diperkirakan 230 billion ton dan unsur ini terdapat dalam konsentrasi yang relatif konstan yaitu 0.1-0,2 ppm. Di Amerika Serikat, litium diambil dari air asin di danau Searles Lake, di negara bagian California dan Nevada. Deposit quadramene dalam jumlah besar ditemukan di California Utara. Logam ini diproduksi secara elektrolisis dari fusi klorida. Secara fisik, litium tampak keperak-perakan, mirip natrium (Na) dan kalium (K), anggota seri logam alkali. Litium bereaksi dengan air, tetapi tidak seperti natrium. Litium memberikan nuansa warna pelangi yang indah jika terjilat lidah api, tetapi ketika logam ini terbakar benar-benar, lidah apinya berubah menjadi putih (Mohsin, 2006).

Kulit bumi mengandung kira-kira 0,006 % massa litium. Unsur ini juga terdapat dalam air lauti hingga kira-kira 0,1 ppm massa. Sumber utama litium yaitu diperoleh dari mineral spodumene, LiAlSi2O6. Logam Litium dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan LiCl dengan campuran beberapa garam inert untuk menurunkan titik leleh hingga 500° C (Mohsin,2006).

2.2 Sifat Litium

Sifat Kimia Litium (Morie, 2010):

  • Nomor atom: 3
  • Nomor Massa : 6.941 g/mol
  • Keelektronegatifias (Pauli): 1
  • Densitas: 0.53 g/cm3 pada 20 C
  • Titik leleh : 180.5 C
  • Titik Didih : 1342 C
  • Jari-jari Van Der Walls : 0.145 nm
  • Jari-jari ion : 0.06 nm
  • Isotop : Li6 dan Li7
  • Konfigurasi elektron: 1s2 2s1
  • Energi ionisasi: 520.1 kJ/mol
  • Potensial standar : -3.02 V
  • Ditemukan oleh: ohann Arfvedson in 1817
  • Kristal struktur: cubic body center

Memanaskan litium dapat menyebabkan lekadan dan kebakaran. Serbuk litium secara spontan akan terbakar jika didispersikan ke udara bebas. Pada saat pemanasan terjadi maka kemungkinan akan terbentuk kabut atau gas yang berbahaya. bereaksi secara spontan dengan oksidator kuat, air, asam dan senyawa lain seperti halogen, asbes, hidrokarbon, menyebabkan ledakan (Morie, 2010).

Dengan densitas setengah dari densitas air, litium merupakan unsur yang paling kecil rapatan massanya daripada unsur padatan pada temperatur dan tekanan kamar. Logam ini mempunyai kenampakan mengkilat seperti perak, namun bila terkena udara lembab segera tertutup oleh lapisan tebal hitam sebagai akibat reaksinya dengan oksigen yang diikuti reaksi lanjut dengan gas karbondioksida  membentuk litium karbonat. Litium merupakan satu-satunya logam yang bereaksi dengan gas dinitrogen; untuk memecah ikatan ganda tiga dalam molekul dinitrogen diperlukan masukan energi sekitar 945 kJ mol-1 . Untuk menyeimbangkan kebutuhan energi ini,  energi kisi senyawa hasil harus  sangat tinggi (Morie, 2010).

Dari kelompk logam alkali, hanya ion litium yang mempunyai densitas muatan yang paling besar, membentuk senyawa nitrida dengan energi kisi yang cukup tinggi menurut persamaan reaksi (Morie, 2010):

6Li (s) + N2 (g)                    2Li3N (s)

Senyawa nitrida ini sangat reaktif, membentuk amonia jika direaksikan dengan air menurut persamaan reaksi (Morie, 2010):

Li3N (s) + 3H2O (l)                 3LiOH (aq) + NH3 (g)

Litium mampu bergabung dengan molekul dihidrogen membentuk senyawa hidrida menurut persamaan reaksi (Morie, 2010):

2Li (s) + H2 (g)                2LiH (s)

Litium hidrida mudah bereaksi dengan air, demikian juga dengan aluminium klorida menurut persamaan reaksi berikut (Morie, 2010):

LiH (s) + H2O (l)                     LiOH (aq) + H2 (g)

LiH (s) + AlCl3 (s)                LiAlH4 (s) + LiCl (s)

Sifat tersebut membuat litium hidrida bermanfaat sebagai bermanfaat sebagai pengering pelarut organik, dan litium aluminium hidrida banyak dimanfaatnkan sebagai agen pereduksi yang baik pada sintesis senyawa-senyawa organik.

Litium cair sampai saat ini diketahui sebagai zat yang paling korosif. Sebagai contoh, jika logam litium dilelehkan dalam suatu wadah dari bahan gelas, meninggalkan lubang pada wadah tersebut; reaksi ini disertai dengan pancaran cahaya putih kehijauan yang tajam. Tambahan pula, litium mempunyai standar potensional reduksi paling reaktif ketimbang unsur-unsur lainnya, yaitu(Morie, 2010):

Li+ (aq) + e                Li (s)  E° = -3,05

Sifat fisika Litium (Morie, 2010):

  • Koefisien ekspansi termal 56exp-6
  • Koduktifitas elektrik 0.106 x 10exp6/omh.cm
  • Konduktifitas termal 0.847 W/cmK
  • Densitas 0.534 g/cc
  • Modulus elastisitas bulk 11/GPA Rigiditas 4.24/GPa Youngs 4.91/GPA
  • Entalpi atomisasi 160.7 KJ/mol
  • Entalpi Fusi 3 KJ/mol
  • Entalpi vaporasi 134.7 KJ/mol
  • Flammabilitas : padatan mudah terbakar
  • Kekerasan 0.6 Mohs
  • Panas penguapan 145.92 KJ/mol
  • Volume molar 13 cm3/mol
  • Kalor jenis 3.6 J/gK
  • Tekanan uap 1.6 epx-8 Pa

2.3 Cara Membuat Unsur Litium

Sintesis logam litium memerlukan teknologi elektrolisis dan proses ini berlagsung sangat sulit disebabkan sulitnya memasukkan satu elektron kepada ion logam litium yang bersifat sangat elektropositif. Biji litium yang penting adalah spodumene, LiAl(SiO3)2. Bentuk litium alfa akan diubah menjadi bentuk litium beta pada kisaran suhu antara 1100° C. Campuran kemudian dicampur dengan asam sulfat panas kemudian diekstraksi ke dalam air untuk mendapatkan litium sulfat Li2SO4. Senyawaan sulfat ini kemudian ditambahkan natrium karbonat untuk mendapatkan garam Li2CO3 yang tidak mudah larut di dalam air. Reaksi litium karbonat dengan asam klorida akan diperoleh litium klorida LiCl yang siap untuk dielektrolisis (Morie, 2010).

Reaksinya adalah (Morie,2010):

Li2SO4 + Na2CO3 →Na2SO4 + Li2CO3

Li2CO3 + 2HCl → 2LiCl + CO2 + H2O

Disebabkan litium klorida memiliki titik leleh yang tinggi yaitu lebih dari 600 °C maka LiCl dicampur dengan KCl sehingga titik lelehnya turun menjadi sekitar 430° C.

2.4 Pemanfaatan Litium

Sejak Perang Dunia II, produksi logam litium dan senyawa-senyawanya menjadi berkali lipat. Karena logam ini memiliki spesifikasi panas yang tertinggi di antara benda-benda padat, seringkali digunakan pada aplikasi transfer panas. Tetapi perlu diingat bahwa logam ini sangat mudah aus atau korosif dan perlu penanganan tertentu. Litium digunakan sebagai bahan campuran logam, sintesis senyawa organik dan aplikasi nuklir. Unsur ini juga digunakan sebagai bahan anoda pada baterai karena memiliki potensial elektrokimia yang tinggi. Elemen litium digunakan pula untuk pembuatan kaca dan keramik spesial. Kaca pada teleskop di gunung Palomar mengandung litium. Bersama dengan litium bromida, keduanya digunakan pada sistem pendingin dan penghangat ruangan. Lithium stearat digunakan untuk sebagai lubrikasi suhu tinggi. Senyawa-senyawa litium lainnya digunakan pada sel-sel kering dan baterai (Morie, 2010).

Litium banyak dipakai untuk baterai, keramik, gelas, lubrican, peningkat kekerasan paduan logam, farmasi, hidrogenasi, cairan pentransfer panas, propelant roket, sintesis vitamin A, pendingin reaktor nuklir, produksi tritium, deoksidator untuk logam tembaga dan paduannya. Penggunaan litium yang lain adalah (Morie, 2010):

  • Litium dipakai dalam kimia organik untuk membuat reagen berbasis organolitium
  • Litium neobate dipakai dalam alat telekomunikasi seperti HP sebagai resonat kristal
  • Litium klorida dan litium bromida dipakai sebagai desikan
  • Litium stearat dipakai sebagai lubrican pada alat bertemperatur tinggi
  • Alloy litium dengan logam lain seperti aluminium, kadmium, tembaga, dan mangan dipakai sebagai bahan pembuatan pesawat terbang.
  • Litium flourida dipakai diperalatan optik seperti IR, teleskop, UV dan UV Vacum karena sifatnya yang transparan
  • Logam litium dan hidridanya dipakai sebagai bahan untuk bahan bakar roket
  • Litium peroksida, litium nitrat, litium klorat, litium perklorat dipakai sebagai oksidator dalam propelan roket
  • Litium deuerida dipakai sebagai bahan bakar reaksi fusi dimana jika ditembaki dengan neutron maka akan menghasilkan tritium.
  • Litium hidroksida adalah senyawa penting yang diperoleh dari litium karbonat, bersifat basa kuat, dan bila dipanaskan dengan minyak akan diperoleh sabun litium yang bermanfaat untuk membersihkan lemak dan dipakai untuk melubrikasi gear mesin
  • Senyawaan litium dipakai sebagai zat pewarna pada kembang api karena dapat menghasilkan warna merah terang.

Pengaruh Litium Bagi Kesehatan

Litium sangat mudah terbakar, bayak faktor yang memicu reaksi litium sehingga menyebabkan ledakan. Hasil tersebut mengakibatkan terbentuknya kabut (gas) yang sangat beracun. Mudah terbakar bila terjadi kontak antara litium dan api. Bila terhirup akan menyebabkan sensasi seperti terbakar, batuk, sulit bernafas, dan juga luka padtenggorokan. Kontak dengan kulit menyebabkan kulit terbakar dan terasa sakit. Kontak pada mata akan menyebakan mata memerah, rasa sakit dan rasa pedih yang mendalam. Jika termakan akan menyebabkan kram perut, sakit di bagian perut, sensasi terbakar, kolaps, dan sampai kematian (Morie, 2010).

Pengaruh litium bagi lingkungan

Logam ini bereaksi dengan nitrogen dan hidrogen dari udara dan uap air. Secara cepat permukaan litium akan terlapisi oleh campuran LiOH, Li2CO3, Li3N. LiOH bersifat sangat korosif dan berbahaya bagi ikan yang hidup di air (Morie, 2010).

BAB III

NATRIUM

 

3.1 Sejarah Natrium

Natrium  ditemukan oleh Sir Humphrey Davy pada 1807 di Inggris (  Inggris, soda;  Latin, sodanu: obat sakit kepala). Asal simbol Na berasal dari kata Latin “natrium”. Dia menemukan dengan cara mengisolasi melalui metoda mengelektrolisis,tetapi sebenarnya unsur ini sudah dikenal di berbagai senyawa. Unsur ini merupakan logam terbanyak dalam golongan alkali.Unsur ini merupakan terbanyak di permukaan bumi,dalam permukaan bumi terdapat 2,7 % (Mohsin, 2006).

Sumber

Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali. Jaman sekarang ini, sodium dibuat secara komersil melalui elektrolisis fusi basah natrium klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis natrium hidroksida, seperti yang pernah digunakan beberapa tahun lalu (Mohsin, 2006).

Kelimpahan Natrium

  • lapisan bumi = 23000 ppm
  • Air laut = 10500 ppm
  • Matahari = 1910000 relatif terhadap H=1exp12

Natrium banyak ditemukan diberbagai mineral logam misalnya sebagai NaCl, amphibole, kriolit, soda niter, dan zeolit. Natrium banyak terdapat di bintang yang ada diluar angkasa berdasarkan spektra garis D-nya dan bertanggung jawab terhadap cahaya hampir kebanyakan bintang. Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah natrium klorida (garam dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti soda niter, amphibole, zeolite, dsb (Morie,2010).

3.2 Sifat Natrium

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 (Mohsin, 2006).

Sifat Kimia Natrium (Morie, 2010):

  • Nama : Natrium
  • Simbol : Na
  • Nomor atom : 11
  • Nomor massa: 22.989
  • Keadaan standar : padatan
  • Warna : putih keperakan
  • Klasifikasi dalam sistem periodik : Logam
  • Total isotop : 22
  • Total isomer 2
  • Isotop radioaktif = 19
  • Isotop stabil : 1
  • Elektronegatifitas pauli : 0.9
  • Entalpi atomisasi : 108.4 KJ/mol
  • Entalpi fusi : 2.59 KJ/mol
  • Entalpi penguapan : 89.04 KJ/mol
  • Panas penguapan= 96 KJ/mol
  • Volume molar : 23.7 cm3/mol
  • Jari-jari ionik : 2.23 Amstrong
  • Jari-jari kovalen : 1.54 Amstrong
  • kristal struktur : CCB kubus berpusat badan

Sifat Fisika (Morie, 2010):

  • Densitas : 0.97 g/cm3
  • Titik leleh : 97.5
  • Titik didih : 883
  • Potensial standar : -2.7 V
  • Penemu : Sih Humphrey Davy 1807
  • Koefisien ekspansi liner termal : 70.6x10exp-5 /K
  • Konduktivitas termal = 1.41 W/cmK
  • Konduktifitas listrik : 0.21x10exp-6/ohm.cm
  • Kalor jenis : 1.23 J/gK
  • Tekanan uap : 0.0000143 Pa pada 961 °C

Natrium mengapung di air, apabila kita menguraikannya, maka ia akan berubah  menjadi gas hidrogen dan ion hidroksida. Jika kita gerus, maka akan menjadi bubuk, natrium juga akan meledak dalam air secara spontan. Tapi, biasanya natrium tidak meledak di udara bersuhu dibawah 388 K. Apabila natrium berikatan dengan ion OH-, maka akan membentuk basa kuat yang sering kita temukan, yaitu NaOH (Morie, 2010).

3.3 Cara Membuat Natrium

Natrium diisolasi denga cara elektrolisis. Dibumi terdapat sumber untuk dipakai sebagai pembuatan natrium. Sumber yang paling murah adalah NaCl yang dapat diperoleh dari air laut dengan cara penguapan (Morie, 2010).

NaCl memiliki titik leleh lebih dari 800° C oleh sebab itu pembuatan natrium hanya dengan NaCl saja akan membutuhkan energi yang cukup besar. Untuk menghemat energi maka NaCl dicampur dengan CaCl2 dengan perbandingan masing-masing 40% dan 60% sehingga titik lelehnya turun menjadi 580° C (Morie, 2010).

Reaksi yang terjadi (Morie, 2010):

Katoda : Na +  +   e          Na
Anoda :  Cl-              1/2Cl2  + e

Proses elektrolisis dilakukan dengan cara mencairkannya dalam peralatan “Down Cell” dalam prakteknya sering diikuti dengan pembentukan logam kalsium akan tetapi padatan ini dikembalikan lagi ke tempat pelelehan (Morie, 2010).

3.4 Pemanfaatan  Natrium

Logam Natrium digunakan dalam banyak sintesis senyawa natrium, namun terdapat dua kegunaan utama. Pertama yaitu untuk ekstraksi logam-logam lain. Cara yang paling mudah untuk mendapatkan logam-logam yang lebih sedikit kelimpahannya seperti torium, zirkonium, tantalum dan titaium, yaitu dengan mereduksi senyawanya dengan natrium. Sebagai contoh, logam titanium dapat diperoleh dari reduksi titanium klorida dengan natrium menurut persamaan reaksi berikut (Sugiyarto,2003):

TiCl4 (l) +  4Na (s)            Ti (s) + 4NaCl (s)

Pencucian dengan air akan melarutkan natrium klorida sehingga dapat diperoleh logam itanium murni.

Kegunaan kedua yaitu dalam produksi zat aditif bahan bakar minyak, tetraetiltimbel (TEL) yang disintesis dari aloi Na-Pb dengan etil klorida menurut persamaan reaksi (Sugiyarto,2003) :

4NaPb (s) + 4C2H5Cl (g)               (C2H5)4Pb (l) + 3 Pb (s) + 4 NaCl (s)

Senyawa natrium juga penting untuk industri-industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam. Sabun biasanya merupakan garam natrium yang mengandung asam lemak tertentu. Pentingnya garam sebagai nutrisi bagi binatang telah diketahui sejak zaman purbakala. Di antara banyak senyawa-senyawa natrium yang memiliki kepentingan industrial adalah garam dapur (NaCl), soda abu (Na2CO3), baking soda (NaHCO3), caustic soda (NaOH), Chile salpeter (NaNO3), di- dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat (hypo, Na2S2O3 . 5H20) and borax (Na2B4O7 . 10H2O) (Mohsin,2006).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB IV

KALIUM

 

4.1 Sejarah Kalium

(Inggris, potasium; Latin, kalium, Arab, qali, alkali). Ditemukan oleh Davy pada tahun 1807, yang mendapatkannya dari caustic potash(KOH). Ini logam pertama yang diisolasi melalui elektrolisis. Dalam bahasa Inggris, unsur ini disebut potassium (Mohsin,2006).

Sumber

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 (Mohsin,2006).

4.2 Sifat Kalium

Unsur ini sangat reaktif dan yang paling elektropositif di antara logam-logam. Kecuali litium, kalium juga logam yang sangat ringan. Kalium sangat lunak, dan mudah dipotong dengan pisau dan tampak keperak-perakan pada permukaan barunya. Elemen ini cepat sekali teroksida dengan udara dan harus disimpan dalam kerosene (minyak tanah). Seperti halnya dengan logam-logam lain dalam grup alkali, kalium mendekomposisi air dan menghasilkan gas hidrogen. Unsur ini juga mudah terbakar pada air. Kalium dan garam-garamnya memberikan warna ungu pada lidah api (Mohsin,2006).

Reaksi Kalium dengan udara

Kalium sangat lunak dan mudan dipotong. Permukaannya mengkilap tapi segera menjadi buram bila breaksi dengan oksigen dan uap air dari udara. Bila potassium dibakar di udara produk utamanya adalah superoksida KO2 (Wardhani,2006):

K (s) + O2(g)             KO2 (s)

Reaksi dengan air

Kalium sangat cepat bereaksi dengan air menghasilkan larutan tidak berwarna kalium hidroksida (KOH) dan gas H2. Reaksi ini sangat eksotermis. Reaksi ini lebih lambat dibandingkan rubidium tapi lebih cepat dibandingkan natrium (Wardhani,2006):

2K (s) + 2H2O            2KOH (aq) + H2 (g)

Reaksi dengan halogen

Kalium segera bereaksi dengan halogen membentuk halide (Wardhani,2006):

2K(s) + F2 (g)               2KF (s)

Reaksi dengan Asam

2K (s) + H2SO4 (aq)                 2K+ (aq) + SO42- (aq) + H2 (g)

4.3 Cara Membuat Kalium

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.

Pembuatan Logam Kalium ( K )

  • elektrolisis lelehan KOH
  • elektrolisis lelehan KCN
  • reduksi garam kloridanya
  • reduksi KCl dengan natrium

Kalium tidak dibuat dengan metode yang sama seperti natrium karena logam kalium, awalnya dibentuk melalui elektrolisis larutan KCl terlarut dalam garam yang dilelehkan (Anonimous,2010):

Katoda: K+ (l) + e- K (l)

Anoda: Cl- (l) → 1/2Cl2 (g) + e-

Kalium dibuat melalui reaksi logam natrium dengan KCl cair pada 850 °C (Anonimous,2010):

Na + KCl→ K+ NaCl

4.4 Pemanfaatan Kalium

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.

Kegunaan  Senyawa kalium
Kegunaan senyawa kalium ialah sebagai berikut :

  • 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.
  • K2CO3 digunakan pada industri kaca.

 

 

 

BAB V

PERBANDINGAN UNSUR-UNSUR GOLONGAN ALKALI  (IA)

Logam-logam alkali sangat stabil terhadap pemanasan, sehingga logam-logam alkali tidak dapat diperoleh dari oksidanya melalui proses pemanasan. Logam alkali tidak dapat dihasilkan dengan mereduksi oksidanya, hal ini disebabkan logam-logam alkali merupakan pereduksi yang kuat (Seran,2011).

Atom-atom logam alkali mempunyai satu elekrton pada kulit terluarnya. Dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan IA. Alkali berasal dari bahasa arab kali yang berarti abu. Dinamakan alkali karena dapat membentuk basa kuat. Logam alkali terdiri atas enam unsuryaitu litium ( Li ), natrium ( Na ), kalium ( K ), rubidium ( Rb ), cesium ( Cs ), dan frasium ( Fr ). Unsur logam alkali tidak terdapat bebas di alam melainkan dalam bentuk senyawanya (Utomo, 2011).

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 (Utomo, 2011):

L →  L+   +  e-

Kecenderungan sifat logam alkali sangat teratur. Dari atas ke bawah secara berurutan semakin besar  (Utomo, 2011):

  • jari-jari atom dan jari-jari ion
  • massa atom dan massa jenisnya
  • keelektropositifan
  • sifat reduktor

Sementara itu, Dari atas ke bawah secara berurutan semakin kecil (Utomo, 2011):

  • 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.

Hubungan jari-jari dengan kereaktifan logam alkali (Utomo, 2011):

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-Reaksi Logam Alkali (Utomo, 2011):

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- , PO43-
- ClO4- dan [ Co(NO2)6 ]3-

Reaksi Logam Alkali dengan Air

Semua logam dari Golongan 1 bereaksi hebat dengan air dan bahkan dapat meledak ketika bereaksi dengan air. Untuk masing-masing reaksi ini, terbentuk sebuah larutan logam hidroksida bersama dengan gas hidrogen (Utomo, 2011):

Persamaan reaksi ini berlaku bagi reaksi logam manapun dari Golongan 1 dengan air – cukup ganti simbol X dengan unsur yang anda inginkan. Reaksi logam alkali dengan air berlangsung cepat kecuali Litium ( Li ) yang memerlukan temperatur sekitar 25 C serta reaksinya agak lambat.

Warna Nyala 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 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 (Utomo, 2011).

Reaksi Logam Alkali dengan Udara/Oksigen

Semua logam pada Golongan IA ini sangat reaktif dan harus dihindarkan dari bersentuhan dengan udara untuk mencegah terjadinya oksidasi. Semakin ke bawah Golongan, kereaktifan semakin meningkat. Lithium, natrium dan kalium disimpan di dalam minyak. (Lithium sebenarnya mengapung dalam minyak, tapi terdapat cukup banyak lapisan minyak untuk melindunginya. Itulah sebabnya lithium kurang reaktif dibanding unsur lain dalam Golongan IA) (Utomo, 2011).

a. Litium akan berubah menjadi litium oksida ( Li2O) , di udara litium juga merupakan satu satunya logam alkali yang bereaksi dengan nitrogen menghasilkan litium nitrida (Utomo, 2011):

b. Natrium akan berubah menjadi natrium oksida ( Na2O ) dan natrium peroksida (Na2O2) (Utomo, 2011):

c. Kalium akan berubah menjadi kalium peroksida ( K2O2) dan kalium superoksida ( KO2 ) (Utomo, 2011):

BAB VI

RADIOAKTIVITAS DAN REAKSI FUSI

 

Radioaktifitas adalah kemampuan inti atom yang tak-stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan dan inti atom yang takstabil disebut radionuklida. Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif. Peluruhan ialah perubahan inti atom yang tak-stabil menjadi inti atom yang lain, atau berubahnya suatu unsur radioaktif menjadi unsur yang lain.

Radioaktifitas ditemukan oleh H. Becquerel pada tahun 1896.Becquerel menamakan radiasi dengan uranium. Dua tahun setelah itu, Marie Curie meneliti radiasi uranium dengan menggunakan alat yang dibuat oleh Pierre Curie, yaitu pengukur listrik piezo (lempengan kristal yang biasanya digunakan untuk pengukuran arus listrik lemah), dan Marie Curie berhasil membuktikan bahwa kekuatan radiasi uranium sebanding dengan jumlah kadar uranium yang dikandung dalam campuran senyawa uranium. Disamping itu, Marie Curie juga menemukan bahwa peristiwa peluruhan tersebut tidak dipengaruhi oleh suhu atau tekanan, dan radiasi uranium dipancarkan secara spontan dan terus menerus tanpa bisa dikendalikan. Marie Curie juga meneliti campuran senyawa lain, dan menemukan bahwa campuran senyawa thorium juga memancarkan radiasi yang sama dengan campuran senyawa uranium, dan sifat pemancaran radiasi seperti ini diberi nama radioaktifitas.

Pada tahun 1898, ia menemukan unsur baru yang sifatnya mirip dengan bismut. Unsur baruini dinamakan polonium diambil dari nama negara asal Marie Curie, yaitu Polandia. Setelahitu H. Becquerel dan Marie Curie melanjutkan penelitiannya dengan menganalisis pitch blend(bijih uranium).

Unsur radioaktif secara sepontan memancarkan radiasi, yang berupa partikel atau gelombang elektromagnetik (nonpartikel). Jenis-jenis radiasi yang dipancarkan unsure radioaktif adalah:

1. Partikel α (Sinar α), terdiri dari inti  yang bermuatan positip ).

2. Partikel β (Sinar β) atau , sama dengan elektron (e), bermuatan negatip.

3. Sinar γ, mirip dengan sinar-x, berupa foton dengan panjang gelombang sangat pendek

    (1 –  Å).

4. Partikel β+ ( ), merupakan elektron bermuatan positip (positron). Umumnya

    dipancarkan oleh inti zat radioaktif buatan.

5. Elektron capture, sering bersamaan dengan pemancaran positron, sebuah elektron pada

    kulit dalam diserap inti.

    + ⎯→

 Kekosongan elektron diisi elektron pada kulit luar dengan memancarkan sinar-x.

Partikel Dasar yang umumnya terlibat dalam reaksi inti:

Nama Lambang Nomor atom Nomor massa Massa (sma)
Proton P atau H 1 1 1,00728
Neutron N 0 1 1,00867
Elektron e -1 0 0,000549
Negatron Β -1 0 0,000549
Positron Β +1 0 0,000549
Partikel alpha He atau α 2 4 4,00150

REAKSI FUSI

Dalam fisika, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses saat dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan energi. Proses ini membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka — sebuah reaksi eksotermik yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya

 

Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

Persamaan reaksi nuklir ditulis serupa seperti persamaan dalam reaksi kimia. Setiap isotop ditulis dalam bentuk: simbol kimianya dan nomor massa. Partikel neutron dan elektron, masing-masing ditulis dalam simbol n dan e. Partikel proton atau protium (sebagai inti atom hidrogen) ditulis dalam simbol p. Partikel deuterium dan tritium, masing-masing ditulis dalam simbol D dan T.

Beberapa contoh reaksi fusi nuklir yang dapat dilangsungkan di permukaan Bumi adalah sebagai berikut:

  1. D+T→4He+n
  2. D + D → T + p

3He+n

  1. D +3He → 4He + p
  2. T +T → 4He + 2 n
  3. 5.          3He + 3He→ 4He + 2 p
  4. 3He+T→4He+p+n

4He(4.8 MeV)+D(9.5 MeV)

4He+n+p

  1. D+6Li→2 4He      + 22.4 MeV
  2. p +6Li→4He(1.7 MeV)+3He
  3. 3He+6Li   →24He+p
  4. p +11B→   34He+ 8.7 MeV
  5. p +7Li→   24He+ 17.3 MeV

p (protium), D (deuterium), dan T (tritium) adalah sebutan untuk isotop-isotop hidrogen.

About these ads

2 thoughts on “Makalah GOLONGAN IA

    Richta said:
    Oktober 19, 2012 pukul 9:47 am

    Kok gak ada bahaya dari logam alkalinya ???

    bibah said:
    September 9, 2013 pukul 1:42 am

    bagus,….
    udah sangat membantu,…

jangan lupa komentar ya................

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s