Alkali Tanah Nama Kelompok : Ahmidatur Rahmawati 1413031001 Ni Luh Yuni Ari Pratiwi 1413031012 Adi Rahman 1413031022

SEJARAH BERILIUM Nama berilium berasal dari bahasa Yunani beryllos, beril. Berilium pernah dinamakan glucinium (dari Yunani glykys, manis), karena rasa manis garamnya. Unsur ini ditemukan oleh Louis Vauquelin dalam tahun 1798 dalam bentuk oksida dalam beril dan dalam zamrud. Friedrich Wöhler dan A. A. Bussy masing- masing berhasil mengasingkan logam pada tahun 1828 dengan mereaksikan kalium dengan berilium klorida.

SEJARAH MAGNESIUM Nama magnesium berasal dari bahasa Yunani untuk sebuah daerah di Thessaly disebut magnesium oksida (magnesia). Hal ini terkait dengan magnetite dan mangan, yang juga berasal dari daerah ini, dan diperlukan diferensiasi sebagai zat terpisah. Joseph Black dari England mengenal pasti magnesium sebagai sejenis unsur pada tahun 1755. Kemudian pada tahun 1808, Sir Humphrey Davy mengasingkan logam magnesium secara elektrolisis dari campuran magnesia dan HgO dan berhasil menemukan unsur magnesium. Sementara A.A.B.Bussy telah juga berhasil menyediakannya dalam bentuk koheren pada tahun 1831.

SEJARAH KALSIUM (Latin: calx, kapur) Walau kapur telah digunakan oleh orang-orang Romawi di abad kesatu, logam kalsium belum ditemukan sampai tahun 1808. Setelah mempelajari Berzelius dan Pontin berhasil mempersiapkan campuran air raksa dengan kalsium (amalgam) dengan cara mengelektrolisis kapur di dalam air raksa, Davy berhasil mengisolasi unsur ini walau bukan logam kalsium murni.

SEJARAH STRONSIUM Mineral strontianit dinamakan setelah penduduk desa Strontian di desa Skotlandia menemukannya di sebuah tambang terpencil pada tahun 1787. Adair Crawford mengenali bahwa mineral tersebut berbeda dengan mineral-mineral barium lainnya pada tahun 1790. Strontium itu sendiri baru ditemukan pada tahun 1798 oleh Thomas Charles Hope, dan logam strontium berhasil dipisahkan oleh Sir Humphry Davy pada tahun 1808 menggunakan elektrolisis dan diumumkan olehnya sendiri pada sebuah acara perkuliahan Royal Society pada tanggal 30 Juni 1808.

SEJARAH BARIUM Barium (Yunani bary, yang berarti "berat") pertama kali diidentifikasi pada tahun 1774 oleh Carl Scheele dan berhasil diekstraksi pada tahun 1808 oleh Sir Humphry Davy di Inggris. Oksida barium pertama kali disebut barote, yang mana kemudian diganti menjadi barita (barium oksida) oleh Antoine Lavoisier dari kata barium untuk menjelaskan sifat logamnya

SEJARAH RADIUM Radium ditemukan oleh Marie Sklodowska-Curie dan suaminya Pierre, pada tahun 1898 dari bijih uranium di Bohemia Utara, Republik Czech. Ketika sedang mempelajari bijih uranium, Marie berhasil memisahkan uranium dari bijihnya, dan menemukan bahwa ternyata bijih tersebut masih bersifat radioaktif. Mereka kemudian memisahkan sebuah campuran radioaktif, yang kebanyakan terdiri atas barium, yang dapat menghasilkan nyala api berwarna hijau yang sangat terang dan garis spektral berwarna merah, yang belum pernah didokumentasikan sebelumnya. Penemuan ini diumumkan Curie dan suaminya ke Akademi Sains di Prancis pada 26 Desember 1898. Pada tahun 1902, Curie dan Andre-Louis Debierne berhasil memisahkan radium sebagai logam murni, dengan cara mengelektrolisis radium klorida murni menggunakan katoda merkuri, kemudian didistilasi pada atmosphere gas hidrogen.

KEBERADAAN ALKALI TANAH DI ALAM Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. MENGAPA? Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be3Al2(SiO 6)3], dan Krisoberil [Al2BeO4]. Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl2], Senyawa Karbonat [MgCO3], Dolomit [MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit [MgSO4.7H2O]. Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa karbonat [CaCO3], Senyawa Fospat [CaPO4], Senyawa Sulfat [CaSO4], Senyawa Fourida [CaF].

Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03% Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit . Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO4], dan Mineral Witerit[BaCO3] Barium ditemukan dalam jumlah kecil dalam bijih uranium dan thorium dalam batu pitchblende. Diperkirakan bahwa setiap kilometer persegi permukaan bumi (hingga kedalaman 40 cm) berisi 1 gram radium. Jumlah radium dalam bijih uranium bervariasi antara 150 dan 350 mg/ton. Dan juga terkandung dalam bijih Zaire

ISOLASI BERILIUM Metode reduksi Beril adalah sumber utama berilium. Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF2. BeF2 diperoleh dari pemanasan beril [Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 hingga 7000C. BeF2 + Mg  MgF2 + Be Metode Elektrolisis Berilium juga dapat diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl, karena BeCl2 tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah: Katod : Be2+ + 2e-  Be Anode : 2Cl-  Cl2 + 2e-

ISOLASI MAGNESIUM Metode Reduksi Magnesium kita dapat diekstraksi dari dolomit [MgCa(CO3)2]. Dolomite dipanaskan sehingga terbentuk MgO dan CaO yang kemudian dipanaskan dengan FeSi, MgO akan direduksi oleh FeSi sehingga menghasilkan Mg.2MgO + 2CaO + FeSi  2Mg + Ca2SiO4 + Fe T = 1450 K Metode Elektrolisis Magnesium juga diisolasi dari MgCl2 dengan elektrolisis. Magnesium diendapkan dari magnesium hidroksida Mg(OH)2 dengan penambahan Ca(OH)2 ke dalam air laut. Mg2+ + Ca(OH)2          Mg(OH)2 + Ca2+

ISOLASI KALSIUM Metode Elektrolisis Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama kalsium (Ca). Kalsium dapat diperoleh dengan mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi: CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2 Selanjutnya, leburan CaCl2 dielektrolisis untuk mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi: Katoda : Ca2+ + 2e-  Ca Anoda : 2Cl-  Cl2 + 2e- Metode Reduksi Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl2 oleh Na. Reduksi CaO oleh Al. 6CaO + 2Al  3 Ca + Ca3Al2O6 Reduksi CaCl2 oleh Na CaCl2 + 2 Na  Ca + 2NaCl

Metode Reduksi Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl2 oleh Na. Reduksi CaO oleh Al. 6CaO + 2Al  3 Ca + Ca3Al2O6 Reduksi CaCl2 oleh Na CaCl2 + 2 Na  Ca + 2NaCl

ISOLASI STRONSIUM Metode Elektrolisis Senyawa selesit merupakan sumber utama Strontium (Sr). Strontium (Sr) dapat diperoleh dengan elektrolisis lelehan SrCl2. Lelehan SrCl2 bisa didapatkan dari senyawa selesit [SrSO4]. Reaksi yang terjadi: Katode : Sr2+ +2e-  Sr Anoda : 2Cl-  Cl2 + 2e-

ISOLASI BARIUM Barium sulit diperoleh dalam bentuk murninya karena barium sangat cepat teroksidasi diudara. Metode Elektrolisis Barit (BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Barium secara komersial diproduksi melalui elektrolisis lelehan barium klorida (BaCl). Reaksi yang terjadi: Katode ; Ba2+ +2e-  Ba Anoda : 2Cl-  Cl2 + 2e- Metode Reduksi Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi: 6BaO + 2Al  3Ba + Ba3Al2O6

ISOLASI RADIUM Radium yang bersifat radioaktif pertama kali diisolasi oleh Pierre dan Marie Curie dari bijih uranium.

KEGUNAAN ALKALI TANAH Berilium Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat jet. Berilium memiliki densitas electron yang rendah sehingga digunakan pada tabung kaca sinar X. Karena titik lelehnya yang tinggi, berilium sangat berguna dalam industry tenaga nuklir untuk mengontrol reaksi fisi pada reactor nuklir. Magnesium Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu Blitz, sebagai pereaksi Grignard, untuk mengekstrak logam yang kurang elektropositif seperti titanium melalui proses Kroll Magnesium juga terdapat pada klorofil yang berperan penting dalam fotosintesis.

Kalsium Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan plastik. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi. Kapur mati (Ca(OH)2) yang merupakan bahan dasar murah digunakan di seluruh industri kimia. Kapur, marmer dan batu kapur adalah segala bentuk kalsium karbonat. Kalsium karbonat digunakan untuk membuat cat putih, bubuk pembersih, pasta gigi dan antasida perut. Kalsium fosfat alami (Ca3(PO4)2), bahan utama yang ditemukan dalam tulang dan gigi. Stronsium Sebagian besar strontium yang dihasilkan saat ini digunakan dalam pembuatan tabung gambar televisi berwarna. Hal ini juga digunakan untuk memperbaiki seng dan dikombinasikan dengan besi untuk membuat magnet. Dua senyawa strontium, strontium karbonat (SrCO3) dan strontium nitrat (Sr(NO3)2 membakar dengan terang, api merah dan digunakan dalam kembang api dan flare sinyal. Strontium-90, sebuah isotop radioaktif strontium, adalah produk umum ledakan nuklir.

Barium Barium sulfat (BaSO4), senyawa barium umum, digunakan sebagai pengisi untuk karet, plastik dan resin. Barium karbonat (BaCO3), senyawa lain barium umum, digunakan dalam pembuatan keramik dan beberapa jenis kaca. Ini adalah komponen dalam lumpur tanah liat yang digunakan dalam sumur pengeboran minyak. Barium klorida (BaCl2) digunakan sebagai pelunak air. Barium oksida (BaO) mudah menyerap kelembaban dan digunakan sebagai desikan. Barium peroksida (BaO2) membentuk hidrogen peroksida (H2O2) bila dicampur dengan air dan digunakan sebagai agen pemutih yang mengaktifkan saat basah. Barium titanat (BaTiO3) digunakan sebagai bahan dielektrik dalam kapasitor. Barium ferit (BaO · 6Fe2O3) digunakan untuk membuat magnet. Barium-137, bentuk barium dihasilkan oleh pembusukan cesium-137, memiliki waktu paruh yang relatif singkat dan umumnya digunakan di sekolah tinggi dan fisika perguruan percobaan penentuan paruh. Radium Radium juga digunakan dalam memproduksi cat yang menyala dengan sendirinya, sumber netron dan dalam kedokteran. Dalam dunia kedokteran, radium digunakan dalam terapikanker dan penyakit-penyakit lainnya. Beberapa isotop yang baru saja ditemukan seperti 60Co juga digunakan menggantikan radium dalam aplikasi-aplikasi tersebut.

SIFAT FISIKA ALKALI TANAH Karakteristik 4Be 12Mg 20Ca 38Sr 56Ba 88Ra Konfigurasi electron [He]2s2 [Ne]3s2 [Ar]4s2 [Kr]5s2 [Xe]6s2 [Rn]7s2 Titik leleh/0C 1283 649 839 768 727 700 Titik didih/0C 2770 1107 1487 1384 1850 1700 Densitas/g.cm-3 (200C) 1,85 1,74 1,54 2,58 3,65 5,5 Jari-jari atomik/pm 111 160 197 215 217 - Jari-jari atomik M2+/pm 86 114 132 149 Energi ionisasi 900 738 590 550 503 509 Potensi reduksi standar -1,85 -2,36 -2,87 -2,89 -2,91 -2,92 Elektronegatifitas 1,5 1,2 1,0 0,9 Warna nyala Merah bata Merah tua Hijau

SIFAT UMUM ALKALI TANAH Logam alkali tanah berwana putih keperakan dan mempunyai densitas relative rendah yang semakin besar dengan naiknya nomor atom kecuali kalsium. Ikatan metalik logam alkali tanah lebih kuat daripada ikatan metalik logam alkali. Logam alkali tanah kurang reaktif artinya kurang elektropositif daripada logam alkali namun lebih reaktif daripada logam-logam yang lain. Cenderung membentuk senyawa ion dengan atom dari unsur lain melalui pelepasan elektro valensi kecuali Be, karena Be cenderung membentuk senyawa kovalen karena memiliki ukuran atom yang sangat kecil. Semua unsur bereaksi dengan asam encer menghasilkan gas hydrogen.

Kereaktifan logam alkali tanah bertambah dari Be ke Ra. Jika bereaksi dengan air, Be dan Mg bereaksi lambat pada suhu rendah dan cepat pada suhu tinggi. Semakin kebawah reaksi dengan air semakin reaktif dan Ra adalah paling reaktif. M + 2H2O  M(OH)2 + H2 Jika bereaksi dengan oksigen, logam alkali tanah dapat menghasilkan oksida MO dan MO2, dari Be ke Ra cenderung untuk membentuk oksida MO2 (peroksida) semakin besar. Jika beraksi dengan nitrogen, dapat membentuk senyawa nitride M3N2. Nitrida jika bereaksi dengan air menghasilkan gas NH3. M3N2 + 6H2O  3M(OH)2 + 2NH3

Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun tingkat kebasaannya lebih lemah. Kemampuan mereduksi yang semakin kuat dengan bertambahnya nomor atom Karakteristik ionic, logam alkali tanah mempunyai bilangan oksidasi +2 dan senyawanya bersifat stabil, padatan bersifat ionic, tak berwarna. Hidrasi ion, garam logam alkali tanah hampir semuanya terhidrat.

SENYAWA HIDRIDA Contoh: 2Mg(s) + H2 (g)  2MgH(s) Semua logam alkali tanah kecuali berilium, membentuk hidrida secara langsung dengan hydrogen. Adanya pemanasan menyebabkan logam alkali tanah dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrogen. Jika M adalah logam alkali tanah maka persamaan umumnya adalah : 2M(s) + H2(g) → 2MH(s) Contoh: 2Mg(s) + H2 (g)  2MgH(s) 2Ca(s) + H2 (g)  2CaH(s) 2Ba(s) + H2 (g)  2BaH(s)

SENYAWA HALIDA Semua logam alkali tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam halida, kecuali Berilium. Contoh: Ca(s) + Cl2(g) → CaCl2(s) Semua logam alkali tanah dapat membentuk halida (LX2) langsung dari unsurnya. L + X2  LX2

SENYAWA OKSIDA Logam Alkali tanah dapat bereaksi dengan oksigen dari udara. Adanya pemanasan yang kuat menyebabkan logam alkali tanah terbakar di udara membentuk oksida dan nitrida. Senyawa logam golongan II A dengan oksigen disebut oksida alkali tanah (LO), yang dapat dibuat dari logamnya dan oksigen. 2L (s) + O2 (g)  2LO (s) (L= Mg, Ca, Sr, Ba) Misalnya: 2Mg (s) + O2 (s) → 2MgO (s) Ba (s) + O2 (g) (berlebihan) → BaO2 (s) Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg3N2) 4Mg (s) + ½ O 2 (s) + N2 (g) → MgO (s) + Mg 3N2 (s)

2 M + O2 → 2 MO Be, Mg, Ca, Sr, Ba Cukup reaktif sehingga perlu disimpan di bawah minyak agar tidak kontak dengan udara. Seperti logam berat alkali, stronsium dan barium membentuk peroksida. Tidak begitu reaktif jika direaksikan dengan O2 pada suhu kamar, tetapi keduanya mengeluarkan cahaya putih cerah jika dibakar dengan nyala api.

SENYAWA HIDROKSIDA Logam alkali tanah dapat bereaksi dengan air yang dapat membentuk logam hidroksida. Berikut reaksinya: M (s) + 2 H 2O (l) → M2+ (aq) + 2 OH– (aq) + H2(g) Logam alkali tanah yang dapat bereaksi dengan air yaitu Mg, Ca, Sr dan Ba. Berilium tidak bereaksi dengan air. Magnesium bereaksi hanya jika suhu di atas 100°C, sedangkan untuk Kalsium dan Stronsium, reaksi berjalan lambat dan pada suhu kamar. Hanya Barium yang bereaksi dengan baik.

SENYAWA GARAM-GARAM ASAM OKSI Semua logam dan alkali tanah bereaksi dengan asam kuat (seperti HCl) membentuk garam dan gas hidrogen. Reaksi makin hebat dari Be ke Ba. M(s) + 2HCl(aq)  MCl2(aq) + H2(g) Salah satu unsur logam alkali tanah yaitu Be, memiliki sifat amfoter. Berilium selain dapat bereaksi dengan asam kuat juga dapat bereaksi dengan basa kuat. Be(s) + 2NaOH (aq) + H2O(l)  Na2Be(OH)4 + H2 (g) BeO(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l)  Na2Be(OH)4(aq) Be(OH)2(s) + 2NaOH(aq)  Na2Be(OH)4(aq)

PEMBUATAN SENYAWA ALKALI TANAH Pembuatan CaCO3 Pertama-tama batu kapur dibakar dalam tungku berukuran raksasa, untuk mengubah CaCO3 menjadi CaO (oksida kalsium) dan gas karbon dioksida atau CO2. CaCO3 --> CaO + CO2 Proses selanjutnya, CaO yang terbentuk kemudian dicampur dengan air dan diaduk. Maka terbentuklah senyawa kalsium hidroksida atau Ca(OH)2. Kalsium hidroksida yang telah terbentuk kemudian disaring untuk memisahkan senyawa-senyawa pengotor. CaO + H2O --> Ca(OH)2 Ca(OH)2 yang telah disaring kemudian direaksikan dengan CO2 untuk membentuk CaCO3 dan air, seperti ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut: Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O Endapan CaCO3 hasil reaksi di atas kemudian di saring dan dikeringkan. Selanjutnya Kalsium hidroksida dihaluskan menjadi powder CaC

MgCl2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaCl2 Pembuatan CaCl2 Selain menjadi solvay oleh produk, CaCl2 juga diperolah dari air asin alami (terutama di Michigan). Air asin yang khas berisi 14% NaCl, 9% CaCl2 dan 3% MgCl2. Presipitat NaCl dievaporasi. Magnesium klorida ditambahkan kapur untuk mengendapkan magnesium hidroksida. MgCl2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaCl2

KEGUNAAN SENYAWA ALKALI TANAH Al2BeO4  Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat zet. Mg(OH)2  Digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencagah terjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag. CaC2  disebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk pengelasan. Sr(NO3)2  memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api. BaSO4  digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.