CHEMISTRY DEPT. Alkaline Earth kusumawatikimia@yahoo.com

The Alkaline Earth elements Beryllium 1 Magnesium 2 Calcium 3 Strontium 4 Barium 3 Radium 4

STRUKTUR ELEKTRON UNSUR SIMBOL STRUKTUR ELEKTRON BERILIUM Be [He] 2s2 MAGNESIUM Mg [Ne) 3s2 KALSIUM Ca [Ar] 4s2 STRONSIUM Sr [Kr) 5s2 BARIUM Ba [Xe] 6s2 RADIUM Ra [Rn] 7s2

LOGAM ALKALI TANAH Kereaktifanya di bawah alkali Dengan 2 el. Valensi (ns-2) mudah melepas elektron membentuk tingkat oksidasi +2 Pada suhu kamar berwujud padat Berwarna putih perak kecuali berilium berwarna abu-abu Dalam senyawa di alam tidak mudah larut di dalam tanah

Tabel 1 SIFAT-SIFAT UNSUR GOLONGAN IIA No. Sifat-sifat Unsur-unsur Golongan Alkali Be Mg Ca Sr Ba Ra 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. No. atom Konfigurasi elekt. Jari-jari atom (°A) Jari-jari ion M2+ (°A) Energi Ionisasi tingkat I (kj mol-1) Energi ionisasi tingkat II (kj mol-1) Titik lebur (ºC) Titik didih (ºC) Massa jenis (gram cm-3) Potensial elektroda standar M2++ e  M (Volt) Keelektronegatifan (skala pauling) Kekerasan (skala Mohs)a Daya hantar listrik relatif Warna nyala 4 (He)3s2 1.12 0.30 900 1800 1350 1500 1.86 -1.85 1.5 5 8.8 Tidak ada 12 (Ne)3s2 1.60 0.65 740 1450 651 1110 1.76 -2.37 1.2 2.0 36.5 20 (Ar)4s2 1.97 0.99 590 1150 810 1170 1.55 -2.87 1.0 35.2 Jingga merah 38 (Kr)5s2 2.15 1.13 550 1060 800 2.60 -2.89 1.8 7.0 Merah 56 (Xe)6s2 2.22 1.35 500 970 850 1140 3.61 -2.91 0.9 2 - hijau 88 2.50 960 450

SIFAT UNSUR GOLONGAN ALKALI TANAH Bertambah : Daya hantar listrik 2. Jari-jari atom 3. Volume atom 4. Reduktor 5. Basa Berkurang: 1. Titik didih 2. Titik leleh 3. Kekerasan 4. Kerapatan 5. Energi ionisasi

UNSUR KELIMPAHAN SUMBER Be 0,0006 % kerak bumi Beryl, Be3Al2(SiO3)6. Berynolit, NaBePO4. Krysoberyl, Be(AlO2)2. Bertrandit, 4BeO.2SiO2 Mg 1,369 x 106 tonmetrik/km3 air laut 2,24 % litosfer 0,14 % hidrosfer 2 % kulit bumi Dolomit, MgCO3.CaCO3. Karnalit, KCl.MgCl2.6H2O. Brucit, Mg(OH)2. Kiesenit, MgSO4.H2O. Langbeinit, K2SO4.2MgSO4. Garam inggris, MgSO4.7H2O. Magnesit, MgCO3, Asbestos, H4Mg3Si2O9. Merschaum, Mg2Si3O8.2H2O. Talk, Mg3(Si4O10)(OH)2 Ca 406 x 103 tonmetrik/km3 air laut 3,6 % kerak bumi Batu kapur/pualam, CaCO3. Batu tahu/gips, CaSO4.2H2O. ACP, CaHPO4. Sr 8 x 103 tonmetrik/km3 air laut Kalsit dan aragonit. Strontianit, SrCO3. Galestin, SrSO4. Ba 28 tonmetrik/km3 air laut Barit, BaSO4. Witherit, BaCO3. Ra 0,08 % kerak bumi Bijih uranium, pitchblende

UKURAN ATOM DAN ION Atom Dan Ion Gol Iia Besar Namun Lebih Kecil daripada Gol IA Densitas Besar Namun Lebih Kecil daripada Gol IA Ada Dua Elektron Yg Terlibat Dlm Ikatan Logam Shg Energi Kohesif, Ttk Leleh Dan Ttk Didih Lebih Tinggi daripada Gol IA Ttk Leleh Tdk Menurun Secara Teratur Dari Atas Ke Bawah Krn Struktur Kristal Logam Berbeda Relativ atomic sizes of the representative elements

Energi ionisasi ENERGI IONISASI KETIGA DEMIKIAN TINGGI SHG TDK MUNGKIN TERBENTUK ION M+3 ENERGI IONISASI Be +2 TINGGI SHG SENYAWANYA BERTIPE KOVALEN Mg JUGA MEMBENTUK BEBERAPA SENYAWA KOVALEN, NAMUN DEMIKIAN SENYAWA-SENYAWA YG DIBENTUK OLEH Mg, Ca, Sr, DAN Ba DOMINAN IONIK

WARNA NYALA LOGAM ALKALI TANAH

REAKSI LOGAM ALKALI TANAH OKSIGEN HALOGEN AIR HIDROGEN NITROGEN ASAM

Reaksi dengan oksigen Logam alkali bereaksi dengan oksigen membentuk : 2M(S) + O2(g)  2MO(S) M(s) + O2(g)  MO2 (S) M = Unsur alkali tanah Be & Mg dipanaskan logam Ba bereaksi dengan mudah, Sr berekasi pada tekanan tinggi, CaO2 tidak berbentuk secara bereaksi langsung

Reaksinya: M(S) + X2(g)  MX2(S) X = F Cl, Br, I, & At Reaksi dengan Halogen Logam alkali tanah bereaksi hebat dengan halogen menghasilkan garam halida. Reaksinya: M(S) + X2(g)  MX2(S) X = F Cl, Br, I, & At

M(s) + H2(g)  MH2(aq) harus dipanaskan Be & Mg tidak bereaksi Reaksi dengan Hidrogen Reaksinya : M(s) + H2(g)  MH2(aq) harus dipanaskan Be & Mg tidak bereaksi

Bereaksi dengan Nitrogen Reaksi: 3M + 2N  M3N2

Peroksida logam alkali bereaksi dengan CO2 menghasilkan oksigen Reaksinya : 2M2O2(s) + 2CO2(g) M2CO3(S) + O2 (g) M= Li dan Na

KELARUTAN DAN ENERGI KISI Kelarutan kebanyakan garam menurun seiring dgn meningkatnya berat atom, namun berlawanan utk garam-garam fluorida dan hidroksida. Kelarutan bergantung pada energi kisi padatan, dan energi hidrasi ion Energi kisi turun, kelarutan naik Energi hidrasi turun, kelarutan turun Energi Kisi (∆U) merupakan energi yang dilepaskan oleh ion-ion dalam keadaan gas untuk bergabung menghasilkan satu mol senyawa ionik kristalin. Mn+(g) + nX-(g) → MXn(s)                ∆U= (-)

KELARUTAN DAN ENERGI KISI Energi kisi maupun energi hidrasi turun seiring bertambahnya ukuran logam Kebanyakan senyawa, dari atas ke bawah dlm satu golongan, energi hidrasi menurun lebih cepat drp energi kisi shg senyawanya makin kurang larut. Namun pada fluorida dan hidroksidanya, energi kisi turun lebih cepat drpd energi hidrasi shg kelarutannya meningkat dari atas ke bawah Energi kisi adalah energi yang dilepaskan bila ion positip dan ion negatip dalam keadaan gas membentuk padatan kristal ion. M(g)z+ +X(g)z- → M+X-(g) Energi kisi dapat dianggap sebagai ukuran kekuatan ikatan ion.

ENERGI KISI DAN HIDRASI (kJ/mol) MCO3 MF2 ENTALPI HIDRASI Mg+2 -3178 -2906 -1921 Ca+2 -2986 -2610 -1577 Sr+2 -2718 -2459 -1443 Ba+2 -2614 -2367 -1305 Pengurangan energi potensial ini disebut energi solvasi dari solvent atau bila pelarutnya air maka disebut energi hidrasi.

REAKSI DGN AIR Be BEREAKSI DGN UAP AIR MEMBENTUK BeO ATAU TIDAK BEREAKSI SAMA SEKALI Ca, Sr DAN Ba CUKUP MUDAH BEREAKSI DGN AIR DINGIN MENGHASILKAN HIDROKSIDA DAN H2. Mg TDK BEREAKSI DGN AIR DINGIN TETAPI DAPAT MENGURAIKAN DGN AIR PANAS Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2 ATAU Mg + H2O MgO + H2

HIDROKSIDA GOL IIA Be(OH)2 AMFOTER, LAINNYA BASA LARUTAN Ca(OH)2 (AIR KAPUR) DAN Ba(OH)2 (AIR BARITA) DPT MENJADI KERUH BILA DITIUPKAN GAS CO2 KARENA TERBENTUK ENDAPAN PUTIH CaCO3 ATAU BaCO3 . BILA DITIUPKA CO2 BERLEBIH MAKA KEKERUHAN AKAN HILANG KRN TERBENTUK KALSIUMBIKARBONAT. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 TDK LARUT LARUT ENDAPAN PUTIH

BIKARBONAT GOL IIA TDK STABIL. GUA DI DAERAH BATU KAPUR SERING TUMBUH STALAGTIT DAN STALAGMIT. PENAPISAN AIR MELEWATI BATU KAPUR YG BANYAK MENGANDUNG LARUTAN KALSIUIM BIKARBONAT. SELANJUTNYA BIKARBONAT YG LARUT TERURAI SECARA PERLAHAN MENJADI KARBONAT YG TDK LARUT DAN INI MENGHASILKAN STALAGTIT DAN STALAGMIT

Air Sadah Air sadah mengandung garam terlarut seperti karbonat, bikarbonat dan sulfat dari magnesium dan kalsium Air sadah dengan sabun sulit menghasilkan busa dan buih yang terbentuk tidak larut. Ion logam Mg2+ dan Ca2+ bereaksi dengan ion stearat dari sabun membentuk buih kalsium stearat yg tidak larut sebelum terbentuk busa.

Air sadah juga menghasilkan deposit tidak larut dalam pipa air, boillers, dan kettles. Air sadah sementara mengandung Mg(HCO3)2 dan Ca(HCO3)2 Air sadah sementara dapat dihilangkan dengan pemanasan. 2HCO3- CO32- + CO2 + H2O

Air sadah tetap mengandung MgSO4 atau CaSO4. Air murni dapat diperoleh dengan mendistilasinya atau melewatkannya pada resin penukar ion, yaitu ion Mg2+ dan Ca2+ diganti oleh Na+. Garam sodium tidah mempengaruhi kemampuan pembentukan busa. Metode penukar ion digunakan secara luas dalam industri

Resin penukar ion dapat berupa Na3PO4, Na4P2O7, Na3P3O10. Sejumlah besar natrium karbonat digunakan untuk proses lime-soda untuk menghilangkan kesadahannya CaSO4 + Na2CO3 CaCO3+2Na2SO4

KOMPLEKS GOL IIA PEMBENTUKAN [BeF4]2- 1s 2s 2p SHARING WITH F AWAL EKSITASI SHARING WITH F KOORDINASI DARI 2 F-

PEMBENTUKAN [Be(H2O)4]2+ 1s 2s 2p AWAL Be2+ KOORDINASI DARI 4 MOLEKUL H2O

BERYLLIUM (Be) GENERAL PROPERTIES ANOMALOUS BEHAVIOUR USES REACTION

UNSUR KELIMPAHAN SUMBER Be 0,0006 % kerak bumi Beryl, Be3Al2(SiO3)6. Berynolit, NaBePO4. Krysoberyl, Be(AlO2)2. Bertrandit, 4BeO.2SiO2 Mg 1,369 x 106 tonmetrik/km3 air laut 2,24 % litosfer 0,14 % hidrosfer 2 % kulit bumi Dolomit, MgCO3.CaCO3. Karnalit, KCl.MgCl2.6H2O. Brucit, Mg(OH)2. Kiesenit, MgSO4.H2O. Langbeinit, K2SO4.2MgSO4. Garam inggris, MgSO4.7H2O. Magnesit, MgCO3, Asbestos, H4Mg3Si2O9. Merschaum, Mg2Si3O8.2H2O. Talk, Mg3(Si4O10)(OH)2 Ca 406 x 103 tonmetrik/km3 air laut 3,6 % kerak bumi Batu kapur/pualam, CaCO3. Batu tahu/gips, CaSO4.2H2O. ACP, CaHPO4. Sr 8 x 103 tonmetrik/km3 air laut Kalsit dan aragonit. Strontianit, SrCO3. Galestin, SrSO4. Ba 28 tonmetrik/km3 air laut Barit, BaSO4. Witherit, BaCO3. Ra 0,08 % kerak bumi Bijih uranium, pitchblende

CHARACTERISTIC Fase Padat Masa Jenis 1,85 g/cm³ Massa jenis cair pada titik lebur 1,690 g/cm³ Titik lebur 1560 K (1287 °C, 2349 °F) Titik didih 2742 K (2469 °C, 4476 °F) Kalor peleburan 7,895 kJ/mol Kalor penguapan 297 kJ/mol Kapasitas kalor (25 °C) 16,443 J/(mol·K)

Ciri-ciri atom Struktur kristal heksagonal Bilangan oksidasi 2 (oksida amfoter) Elektronegativitas 1,57 (skala Pauling) Energi ionisasi pertama: 899,5 kJ/mol ke-2: 1757,1 kJ/mol ke-3: 14848,7 kJ/mol Jari-jari atom 105 pm Jari-jari atom (terhitung) 112 pm Jari-jari kovalen 90 pm

MAGNESIUM (Mg) Sifat Umum Kegunaan Reaksi

CALCIUM (Ca) 1 2 3 SIFAT UMUM KEGUNAAN REAKSI

STRONTIUM (Sr) Sifat umum Kegunaan Reaksi

BARIUM (Ba) Sifat Umum Kegunaan Reaksi

RADIUM (Ra)

The End The End The End The End The End

CHEMISTRY DEPT. Thank You ! kusumawatikimia@yahoo.com