60
GOLONGAN ALKALI, GOLONGAN ALKALI TANAH, DAN KESADAHAN AIR Oleh :olivia annisa tifani

Golongan alkali dan alkali tanah

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Golongan alkali dan alkali tanah

GOLONGAN ALKALI, GOLONGAN ALKALI TANAH,

DAN KESADAHAN AIR

Oleh :olivia annisa tifani

Page 2: Golongan alkali dan alkali tanah

GOLONGAN ALKALI TANAH

GOLONGAN ALKALI

KESADAHAN AIR

Page 3: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

SIFAT UNSUR GOLONGAN ALKALI

Golongan ini bersifat alkali atau basa. Logam alkali yang sangat reaktif ini bersifat lunak dan mudah diiris.

Page 4: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

•Logam alkali hanya memiliki satu elektron valensi sehingga sangat mudah melepaskan elektronnya (energi ionisasinya kecil). •Logam alkali digolongkan ke dalam zat pereduksi (reduktor kuat).•Unsur-unsur alkali dalam sistem periodik dari atas ke bawah jari-jari atomnya semakin besar dan energi ionisasinya semakin kecil (mudah melepas elektron)•Logam alkali sulit mengalami reduksi tetapi mudah mengalami oksidasi

SIFAT PERIODIK LOGAM ALKALI

Page 5: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

• Tabel Data Sifat Periodik Logam Alkali

Sifat Unsur

ElektronValensi

Jari-jariAtom

(Å)

Keelektro-negatifan

EnergiIonisasi (kJ/mol)

Potensial Reduksi

(Volt)Li 2s1 1,52 0,98 520,2 -3,045

Na 3s1 1,86 0,93 495,8 -2,7109

K 4s1 2,27 0,82 418,8 -2,924

Rb 5s1 2,47 0,82 403,0 -2,925

Cs 6s1 2,65 0,79 375,7 -2,923

SIFAT PERIODIK LOGAM ALKALI

Page 6: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

SIFAT FISIK LOGAM ALKALITabel Data Sifat Fisik Logam Alkali

•Terlihat bahwa semua logam alkali memiliki titik leleh dan titik didih diatas suhu ruangan (25°C)

SifatUnsur

Kerapatan(g/mL)

Titik Leleh(°C)

Titik Didih(°C)

Li 0,534 180,54 1347

Na 0,971 97,81 903,8

K 0,862 63,65 774

Rb 1,532 38,89 688

Cs 1,878 28,40 678,4

Page 7: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

SIFAT FISIK LOGAM ALKALI

•Semua unsur logam alkali berwujud padat pada suhu ruangan. Khusus sesium, jika suhu lingkungan pada saat pengukuran melebihi 28°C, unsur ini akan berwujud cair•Kerapatan unsur Li, Na, dan K yang lebih kecil dari 1,0 g/mL dapat diartikan bahwa ketiga logam tersebut sangat ringan

Page 8: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

Logam Alkali termasuk logam yang sangat reaktif karena logam ini merupakan pereduksi kuat. Logam Alkali juga dapat membentuk basa kuat.

1) Kereaktifan Logam AlkaliLogam Alkali merupakan unsur yang sangat reaktif dan mudah membentuk ion positif. Selain disebabkan oleh jumlah elektron valensi yang sedikit dan ukuran jari-jari atom yang besar, sifat ini juga disebabkan harga energi ionisasinya yang lebih kecil dibandingkan unsur logam golongan lain.

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

Page 9: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

Dari litium ke sesium, nomor atom dan ukuran jari-jari atom semakin besar, sedangkan harga energi ionisasi semakin kecil sehingga logam Alkali semakin reaktif. Kereaktifan logam Alkali dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, unsur-unsur halogen, hidrogen, oksigen, dan belerang. Litium juga dapat bereaksi dengan gas Nitrogen membentuk senyawa nitrida. a) Reaksi Logam Alkali dan Air

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

2L(s) + 2H2O(l) 2LOH(aq) + H2(g) Logam Alkali Air Basa Gas Hidrogen

Page 10: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

Reaksi tersebut sangat eksoterm sehingga dapat menimbulkan ledakan hebat. Semakin besar nomor atom, ledakan yang terjadi semakin hebat dan sifat basa logam alkali semakin kuat.

Berikut ini adalah contoh reaksi logam natrium dan kalium dengan air

Kalium lebih reaktif dibanding natrium sehingga reaksi kalium dengan air berlangsung lebih cepat dibandingkan natrium dengan air

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

2Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g)

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

Page 11: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

b) Reaksi Logam Alkali dan HalogenUnsur halogen bersifat sebagai pengoksidasi. Reaksi yang terjadi antara logam alkali dan unsur halogen berlangsung dengan hebat yang menghasilkan garam halida reaksinya berlangsung :

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

2L(s) + X2 → 2LX Logam alkali Halogen Garam halida

Page 12: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

c) Reaksi Logam Alkali dan Gas Hidrogenreaksi yang berlangsung antara suatu logam alkali

dan gas hidrogen menghasilkan senyawa hidrida

Senyawa hidrida adalah senyawa yang mengandung atom hidrogen dengan bilangan oksidasi negatif.

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

2L(s) + H2(g) → 2LH(s) Logam alkali Gas hidrogen Hidrida logam alkali

Page 13: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

d) Reaksi Logam Alkali dan OksigenLogam alkali mudah bereaksi dengan oksigen (mudah

terbakar) membentuk senyawa oksida (bilangan oksidasi O=-2), peroksida (bilangan oksidasi O=-1), atau superoksida (bilangan oksidasi O=-1/2)

Dalam reaksi ini, digunakan udara kering sebagai sumber oksigen. Dari unsur litium ke fransium, kecenderungan logam untuk mnenghasilkan senyawa peroksida atau superoksida semakin besar karena sifat logam alkali dari atas ke bawah dalam sistem periodik semakin reaktif.

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

Page 14: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

1. Reaksi untuk menghasilkan oksida

Jika alkali direaksikan dengan oksigen akan dihasilkan oksida alkali. Untuk menghasilkan oksida logam alkali, jumlah oksigen harus dibatasi dan digunakan suhu yang rendah (di bawah 180˚C)

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

4L(s) + O2(g) → 2L2O(s)Logam alkali gas oksigen oksida logam alkali

Page 15: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

2. Reaksi untuk menghasilkan peroksida dan superoksida

Jika logam natrium dan oksigen direaksikan dengan disertai pemanasan, akan dihasilkan senyawa peroksida. Untuk menghasilkan peroksida logam kalium, rubidium, dan sesium, jumlah oksigen yang direaksikan harus dibatasi. Jika jumlah oksigen ini tidak dibatasi, akan dihasilkan senyawa peroksida

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

Page 16: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

Contoh-contoh senyawa peroksida, diantaranya natrium peroksida (Na2O2), kalium peroksida (K2O2), rubidium peroksida (Rb2O2), dan sesium peroksida (Cs2O2).

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

2L(s) + O2(g) → L2O2 (s)Logam alkali gas oksigen peroksida logam alkali

L(s) + O2 (g) → LO2 (s)

Logam alkali gas oksigen superoksida logam alkali

Page 17: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

e) Reaksi logam alkali dan belerangSenyawa logam alkali dapat bereaksi dengan belerang menghasilkan senyawa sulfida

f) Reaksi logam alkali dan nitrogen logam alkali yang dapat bereaksi dengan nitrogen adalah litium menghasilkan senyawa litium nitrida

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

2L(s) + S(s) → L2S(s)Logam alkali belerang sulfida

6Li(s) + N2(g) → 2Li3N(s) Litium nitrogen litium nitrida

Page 18: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

2) Sifat Logam dan Sifat Basa AlkaliLogam alkali atau oksida alkali dapat bereaksi dengan air

membentuk senyawa basa kuat LOH. Semakin ke bawah, sifat logam alkali semakin kuat. Oleh karena itu, sifat basa golongan alkali semakin ke bawah juga semakin kuat. 3) Kelarutan Basa LOH

Basa senyawa alkali semuanya mudah larut dalam air, kelarutannya dalam air semakin ke bawah semakin besar. Berikut beberapa kelarutan basa dari alkali yang diukur pada suhu 18˚C dalam 100mL air, yaitu LiOH = 12,04 gr, NaOH = 116,4 gr, dan KOH = 142,9 gr.

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

Page 19: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

4) Warna Nyala Logam Alkali Setiap atom, jika diberi energi akan mengalami

perubahan kedudukan elektron (akan mengalami eksitasi) dan memancarkan energi radiasi elektromagnetik untuk kembali ke tingkat dasar (keadaan stabil).

Menurut Niels Bohr, besarnya energi yang dipancarkan oleh setiap atom jumlahnya tertentu (terkuantitasi) dalam bentuk spektrum emisi. Sebagian anggota spektrum terletak di dekat sinar tampak sehingga akan memberikan warna-warna yang jelas dan khas untuk setiap atom.

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

Page 20: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia Unsur

Litium (Li) menghasilkan warna merah, Natrium (Na) warna kuning, kalium (K) warna ungu, rubidium (Rb) warna merah dan sesium (Cs) warna biru.

Untuk mengetahui warna nyala dari logam-logam alkali, Anda harus mengeksitasi unsur-unsur logam tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan cara membakar (uji nyala) senyawa-senyawanya.

SIFAT KIMIA UNSUR LOGAM ALKALI

Page 21: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

SIFAT UNSUR GOLONGAN ALKALI TANAH

Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun tingkat kebasaannya lebih

lemah. Senyawa Be(OH)2 bersifat amfoter.

Page 22: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Logam alkali tanah memiliki jari-jari atom yang besar dan harga energi ionisasinya kecil. Berarti, atom-atom unsur golongan alkali tanah mudah melepaskan elektron.

Mudah melepaskan elektron, artinya mudah mengalami oksidasi sehingga unsur ini bersifat pereduksi kuat. Akan tetapi, karena elektron valensinya terdiri atas dua elektron, sifat pereduksinya tidak sekuat unsur golongan alkali yang memiliki satu elektron valensi.

Hal ini dapat dilihat dari gejala reaksinya dengan air yang tidak sehebat unsur golongan alkali.

SIFAT PERIODIK ALKALI TANAH

Page 23: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Dari berilium ke barium, nomor atom dan jari-jari semakin besar, sedangkan harga energi ionisasi semakin kecil. Berarti, sifat pereduksinya semakin kuat. Sifat pereduksi kuat ini ditunjukan oleh potensial reduksinya yang besar dan negatif.

SIFAT PERIODIK ALKALI TANAH

Page 24: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Tabel data sifat periodik logam alkali tanah

SIFAT PERIODIK ALKALI TANAH

SifatUnsur

ElektronValensi

Jari-jariAtom

(Å)

Keeletro-negatifan

Energi Ionisasi (kJ/mol)

Potensial Reduksi(Volt)

Be 2s² 1,13 1,57 899,4 -1,70Mg 3s² 1,60 1,31 737,7 -2,375Ca 4s² 1,97 1,00 589,8 -2,76Sr 5s² 2,15 0,95 549,5 -2,89Ba 6s² 2,17 0,89 502,9 -2,90

Page 25: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali tanah berwujud padat pada suhu ruangan.

SIFAT FISIK LOGAM ALKALI TANAH

Page 26: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Tabel Data Sifat Fisik Logam Alkali

Perhatikan bahwa kerapatan logam alkali lebih besar daripada kerapatan logam alkali sehingga logam alkali tanah bersifat lebih keras dibandingkan logam alkali

SIFAT FISIK LOGAM ALKALI TANAH

SifatUnsur

Kerapatan(g/mL)

Titik Leleh(°C)

Titik Didih(°C)

Be 1,848 1283 2484

Mg 1,738 648,8 1105

Ca 1,55 839 1484

Sr 2,54 769 1384

Ba 3,51 725 1640

Page 27: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Alkali tanah termasuk logam yang mudah bereaksi dengan unsur nonlogam. Pada bagian ini, Anda dapat mempelajari kereaktifan sifat basa, dan sifat diagonal alkali tanah.

1) Kereaktifan Alkali TanahLogam alkali tanah bersifat pereduksi kuat. Semakin ke bawah, sifat pereduksi ini semakin kuat. Hal ini ditunjukkan oleh kemampuan bereaksi dengan air yang semakin meningkat dari berilium ke barium.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 28: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Selain dengan air, unsur logam alkali tanah juga dapat bereaksi dengan gas oksigen, halogen, dan nitrogen a) Reaksi dengan AirBerilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan magnesium hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam Ca, Sr, Ba, dan Ra dapat bereaksi dengan air dingin.Reaksi logam alkali tanah dan air berlangsung sebagai berikut

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

L(s) + 2H2O(l) → L(OH) 2(aq) + H2 (g)Alkali tanah air basa gas hidrogen

Page 29: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

b) Reaksi dengan OksigenDengan pemanasan, berilium dan magnesium dapat

bereaksi dengan oksigen. Oksida Be dan Mg yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam. Jika pemanasan diteruskan, logam-logam ini akan terbakar.

Logam alkali tanah yang terletak di bawah Mg bersifat mudah membentuk oksida, bahkan jika jumlah oksigen berlebih, akan membentuk peroksida dengan reaksi sebagai berikut

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

2L(s) + O2 (g) → 2LO(s) (oksida alkali tanah)L(s) + O2 (g) → LO2(s) (peroksida alkali tanah)

Page 30: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

c) Reaksi dengan NitrogenLogam alkali tanah yang terbakar di udara, selain membentuk senyawa oksida juga membentuk senyawa nitrida. Berarti, nitrogen yang ada di udara bereaksi dengan logam alkali tanah.

d) Reaksi dengan HalogenSemua unsur logam alkali tanah dapat bereaksi dengan unsur halogen membentuk garam halida

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

3L(s) + N2(g) → L3N2 (s)Alkali tanah nitrogen nitrida alkali tanah

L + X2 → LX2

Alkali tanah Halogen Garam Halida

Page 31: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

2) Sifat Logam dan Sifat Basa L(OH)2

Dari berilium ke barium, sifat logam dan sifat basa logam alkali tanah semakin kuat. Logam berilium bersifat amfoter sehingga senyawa Be(OH)2 bersifat amfoter pula, yaitu dapat bereaksi baik dengan asam maupun dengan basa. Jika senyawa Be(OH)2 bereaksi dengan asam, berarti senyawa Be(OH)2 bersidat basa dan akan melepaskan ion OH-

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Be(OH)2(aq) + 2HCl(aq) → BeCl2(aq) + 2H2O(l) Basa Asam Garam Air

Page 32: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Jika senyawa Be(OH)2 bereaksi dengan basa, berarti senyawa Be(OH) 2 bersifat asam. Untuk memudahkan penulisan reaksi ionisasinya, senyawa Be(OH) 2 ditulis sebagai H2BeO2 sehingga terlihat jelas bahwa senyawa tersebut akan melepaskan dua ion H+ dalam reaksi berikut.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

H2BeO2(aq) + 2NaOH(aq) → Na2BeO2(aq) + 2H2O(l) Asam Basa Garam Air

Page 33: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

3) Kelarutan Basa L(OH)2

Sifat basa dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2 semakin kuat. Hal ini berkaitan dengan kelarutan basa dalam air dari Be(OH)2 ke Ba(OH)2 yang semakin besar. Semakin banyak basa terlarut, kemungkinan ionisasi membentuk OH- semakin besar sehingga basa semakin kuat.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 34: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Data Kelarutan Unsur Golongan Alkali Tanah

Keterangan* Kelarutan diukur dari bentuk basa anhidrat yang dilarutkan dalam 100mL air pada suhu 18˚C

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Senyawa L(OH)2 Kelarutan* (g/100mL)

Be(OH)2 Kecil sekali

Mg(OH)2 0,001

Ca(OH)2 0,17

Sr(OH)2 0,77

Ba(OH)2 3,7

Page 35: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

4) Sifat DiagonalLogam alkali dan logam alkali tanah serta logam

alkali tanah dan unsur golongan IIIA memiliki kemiripan sifat. Misalnya, Li dan Mg serta Be dan Al. Sebagai contoh, unsur Be dan Al, keduanya bersifat amfoter.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 36: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

5) Kelarutan dan Pengendapan Senyawa Alkali Tanah a) Kelarutan Tabel Kelarutan Senyawa Alkali Tanah

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

senyawaionL2+

L(OH)2 LSO4 LCO3 LCrO4 LCO3

Mg2+ 1x10-3 35,43 0,1 73,0 2,03

Ca2+ 0,17 0,20 1,3x10-3 0,40 5,6x10-4

Sr2+ 0,77 1,1x10-2 1,1x10-3 0,12 4,6x10-3

Ba2+ 3,7 2,3x10-4 2,3x10-3 3,8x10-4 8,6x10-3

Page 37: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Berdasarkan tabel di atas, kelarutan basa alkali tanah L(OH)2 dari magnesium ke barium semakin besar. Hal ini sesuai dengan sifat basanya, yaitu dari magnesium ke barium semakin kuat.

Jika kelarutan suatu zat semakin besar, berarti semakin banyak zat tersebut yang larut dan kemungkinan terionisasinya juga semakin besar. Semakin banyak ion OH-

yang dihasilkan, berarti sidat basa semakin kuat. Di dalam air, senyawa basa Mg(OH)2 bersifat sukar larut, Ca(OH)2

sedikit larut, Sr(OH)2 dan Ba(OH)2 mudah larut.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 38: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Sifat kelarutan garam sulfat dari logam alkali tanah berkebalikan dengan sifat kelarutan basanya. Dari magnesium ke barium, kelarutannya semakin kecil yang berarti semakin sukar larut. Di dalam air, garam sulfat MgSO4 bersifat mudah larut, CaSO4 sedikit larut, sedangkan SrSO4 dan BaSO4 sukar larut.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 39: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Garam-garam lainnya dari logam alkali tanah memiliki kelarutan dalam air yang bervariasi. Garam MgCO3 sedikit larut, sedangkan CaCO3, SrCO3, dan BaCO3 sukar larut. Di dalam air, garam kromat MgCrO4 bersifat mudah larut, CaCrO4 dan SrCrO4 sedikit larut, sedangkan BaCrO4 sukar larut. Di dalam air, garam oksalat MgC2O4 sedikit larut, sedangkan CaC2O4, SrC2O4, dan BaC2O4 sukar larut.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 40: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

b) PegendapanPengendapan suatu garam yang sukar larut dalam

air dapat digunakan untuk analisis kuantitatif, yaitu mengidentifikasi suatu kation logam alkali tanah. Untuk garam yang memiliki harga Ksp kecil (sukar larut), jika kationnya (misalnya Ba2+) dicampur dengan anion (misal, SO4

2-) akan membentuk endapan BaSO4. Beberapa endapan memiliki warna dan intensitas

warna yang berbeda sehingga data tersebut dapat digunakan untuk analisis kualitatif.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 41: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Tabel Reaksi Pengendapan Logam Alkali Tanah SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Ion Logam Alkali Tanah

Pereaksi

Na2SO4

1MK2CrO4

1MNaOH

1MNa2CO3

1MNa2C2O4

1M

Mg2+ Tidak ada endapan

Tidak ada endapan

Endapan putih, tebal

Endapan putih

Tidak ada endapan

Ca2+ Endapan putih, tipis

Tidak ada endapan

Endapan putih, tipis

Endapan putih

Endapan putih, tipis

Sr2+ Endapan putih

Endapan kuning pucat, tipis

Tidak ada endapan

Endapan putih, tebal

Endapan putih

Ba2+ Endapan putih, tebal

Endapan kuning Tidak ada endapan

Endapan putih, tebal

Endapan putih, tebal

Page 42: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

Berikut merupakan contoh analisis kuantitatif untuk ion logam alkali tanah. a. Suatu larutan yang mengandung ion logam alkali

tanah dimnasukkan ke dalam tiga buah tabung reaksi yang berbeda, kemudian ditambahkan pereaksi sebagai berikut

GambarKesimpulan: Larutan yang diuji mengandung ion Sr2+

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 43: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

b. Suatu larutan yang mengandung ion logam alkali tanah dimasukkan ke dalam tiga buah tabung reaksi yang berbeda. Selanjutnya, ke dalam masing-masing tabung tersebut ditambahkan pereaksi sebagai berikut. Gambar Kesimpulan: Larutan yang diuji mengandung ion Ca2+

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 44: Golongan alkali dan alkali tanah

Sifat Periodik Sifat Fisik Sifat Kimia

6) Warna Nyala Logam Alkali TanahSeperti unsur logam alkali, unsur golongan alkali

tanah juga memberikan warna-warna khas jika garam dari unsur-unsur logam tersebut dibakar. Pembakaran unsur kalsium (Ca) warna jingga merah, stronsium (Sr) warna merah bata, dan barium (Ba) hijau. Itulah sebabnya unsur-unsur golongan alkali tanah sering digunakan untuk membuat kembang api. Kekhasan warna nyala dari kation logam tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi (analisis kualitatif) suatu senyawa.

SIFAT KIMIA ALKALI TANAH

Page 45: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

KESADAHAN AIR

Page 46: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Air di daerah yang berkapur biasanya mengandung zat kapur yang larut dalam bentuk ion Ca2+. Air ini disebut air sadah. Air sadah bersifat mengendapkan sabun sehingga sabun kurang berbusa.

Air sadah (hard water) adalah air yang mengandung kation Ca2+ atau Mg2+. Kesadahan air, biasanya dinyatakan sebagai massa CaCO3 (mg) dalam 1 L air. Jika kadar Ca2+ tinggi, biasanya secara fisik air tersebut tampak keruh. Batasan kesadahan air adalah 500 bpj (500 mg CaCO3 dalam 1 L air).

Pengertian

Page 47: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Air sadah bukan merupakan air yang tercemar oleh bahan berbahaya, namun dapat menimbulkan masalah-masalah berikut. a. Sabun menjadi kurang berbusa karena ion Ca2+ atau ion Mg2+ bereaksi dengan sabun membentuk endapan. Air sadah tidak ada sama sekali pada industri pencucian tekstil atau kertas. Jika terjadi pengendapan pada sabun, pewarnaan kain atau kertas menjadi tidak merata.

Pengertian

Page 48: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

b. Air sadah dapat menyebabkan pembentukan kerak pada ketel uap (steam boiler) dan pipa uap sehingga untuk menguapkan air tersebut diperlukan pemanasan yang lebih lama. Hal ini merupakan pemborosan energi. Kadar ion Ca2+ /Mg2+ dapat ditentukan dengan cara iritasi. Nilai kesadahan dinyatakan sebagai jumlah CaCO3 dalam satuan miligram per 1 L air. Pemeriksaan kesadahan air dapat dilakukan dengan cara menentukan kadar ion Ca2+ dan ion Mg2+ .

Pengertian

Page 49: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Kesadahan digolongkan dalam dua jenis, yaitu kesadahan sementara dan kesadahan tetap (1) Kesadahan SementaraAir bersifat kesadahan sementara jika mengandung ion bikarbonat (HCO3

-) atau mengandung senyawa Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2. Air sadah ini disebut juga air sadah bikarbonat. Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan pemanasan sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ . Garam bikarbonat ini jika dipanaskan akan terurai membentuk senyawa karbonat.

Jenis Kesadahan Air

Page 50: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Endapan CaCO3 ini dapat dipisahkan sehingga air bebas dari ion Ca2+ terlarut. Dengan demikian, air terbebas dari kesadahan atau dengan kata lain tetap berupa air lunah.

Jenis Kesadahan Air

Ca(HCO3)2(aq) → CaCO3(s) + H2O(aq) + CO2(g)

Page 51: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Selain dengan cara pemanasan pelunakan air, kesadahan sementara juga dapat dilakukan dengan menggunakan reaksi kimia, yaitu penambahan larutan Ca(OH)2 menurut reaksi sebagai berikut.

Seperti halnya proses pemanasan, endapan CaCO3 dapat dipisahkan sehingga air terbebas dari kesadahan.

Jenis Kesadahan Air

Ca(HCO3) 2(aq) + Ca(OH) 2(aq) → 2CaCO3 (s) + 2H2O (l)

Page 52: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

(2) Kesadahan TetapAir bersifat kesadahan tetap jika mengandung anion bukan bikarbonat (dari kation Ca2+ atau Mg2+ ) sehingga disebut juga air sadah bikarbonat. Anion yang diikat dapat berupa Cl-, NO3

-, atau SO42-. Berarti, senyawa yang

terlarut dapat berupa CaCl2, MgCl2, Ca(NO3) 2, Mg(NO3) 2, CaSO4, atau MgSO4.

Jenis Kesadahan Air

Page 53: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut air sadah tetap karena proses penghilangan kesadahannya tidak dapat dilakukan hanya dengan pemanasan, tetapi haris melalui reaksi kimia. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3

(aq). Penambahan larutan karbonat bertujuan agar ion Ca2+ bereaksi dengan ion CO3

- sehingga membentuk endapan CaCO3.

Jenis Kesadahan Air

Page 54: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3, berarti air tersebut terbebas dari ion Ca2+ atau ion Mg2+. Dengan kata lain, air tersebut terbebas dari kesadahan.

Jenis Kesadahan Air

CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) → CaCO3 (s) + 2NaCl(aq)

Mg(NO3) 2(aq) + K2CO3 (aq) → MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)

Page 55: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Proses pelunakan air sadah dalam jumlah besar dengan cara pemanasan atau penambahan larutan bikarbonat sulit dilakukandengan cara yang lebih praktis dan sederhana. Prosesnya dilakukan melalui penyaringan menggunakan resin pengikat ion dan zeolit

(1) Resin Pengikat IonResin ini berupa butiran kristal, seperti pasir

bening. Kation yang terdapat dalam air akan diserap oleh resin sehingga air tersebut bebas dari kation.

Pelunakan Air Sadah dalam Industri

Page 56: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Prinsip kerjanya berupa pertukaran kation. Kation pada resin yang berupa ion natrium (Na+ ) atau ion hidrogen (H +) akan ditukar dengan ion Ca2+ atau Mg2+

yang terdapat dalam air sehingga air terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ . Menurut reaksi:

Pelunakan Air Sadah dalam Industri

Page 57: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Jika semua resin sudah mengikat ion Ca2+ atau Mg2+ , resin dikatakan sudah jenuh atau kemampuan melunakkan air sadah sudah habis. Artinya, proses pelunakan harus dihentikan dan dilakukan regenerasi (dicuci balik) dengan menggunakan garam dapur. Reaksi regenerasi berlangsung sebagai berikut.

Pelunakan Air Sadah dalam Industri

Page 58: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

(2) ZeolitZeolit adalah sejenis tanah yang mengandung

alumunium, silikon, dan oksigen. Atom-atom ini berikatan membentuk struktur tiga dimensi yang memiliki banyak muatan negatif. Seluruh muatan negatif ini harus dinetralkan dengan muatan positif. Umumnya, zeolit berikatan dengan ion Na+ membentuk senyawa natrium zeolit (Na-zeolit).

Pelunakan Air Sadah dalam Industri

Page 59: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Zeolit yang memiliki rumus Na2(Al2SiO3O10).2H2O atau K2

(Al2SiO3O10).2H2O, memiliki pori-pori yang dapat dilewati oleh air. Ketika suatu larutan yang mengandung ion Ca2+ , Mg2+ , atau Fe3+ dilewatkan melalui zeolit, ion-ion ini akan menggantikan ion Na+ . Hal ini disebabkan ion Na+ berikatan lebih lemah dengan matriks zeolit dibandingkan ion Ca2+ , Mg2+ , dan Fe3+

Pelunakan Air Sadah dalam Industri

Page 60: Golongan alkali dan alkali tanah

Pengertian Jenis Pelunakan air sadah dalam industri

Ketika ion Ca2+ dari air menggantikan posisi ion Na+ pada zeolit, berarti air tersebut sudah bebas dari kesadahan. Seperti resin penukar ion, zeolit yang sudah jenuh juga dapat dicuci dengan larutan NaCl berkonsentrasi tinggi. Konsentrasi ion Mg2+ atau Ca2+ pada zeolit

Pelunakan Air Sadah dalam Industri2NaZ(s) + Ca2+(aq) → CaZ2(s) + 2Na+(aq)

Na-zeolit Ca-zeolit