2 LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH
416
Tabel data logam alkali tanah
Sifat\ simbol, nama
4
Be Berilium
12
Mg Magnesium
20
Ca Calcium
38
Sr Stronsium
56
Ba Barium
88
Ra Radium Titik leleh
o
C 1278
649 839
769 729
700 Titik didih
o
C 2970
1090 1484
1384 1637
1140 Densitasgcm
-3
1.85 1.74
1.55 2.54
3.51 5.0
IE pertamakJmol
-1
900 738
590 550
503 509?
IE kedua kJmol
-1
1757 1451
1145 1064
965 979
IE ketiga kJmol
-1
14848 7733
4910 4210
3600 3300
Jari-jari atom pm 111
160 197
215 217
223 Jari-jari ionik
M
2+
pm 34
78 106
127 143
152 Electronegativitas
1.57 1.31
1.00 0.95
0.89 0.89
Konfigurasi elektron
2,2 2,8,2
2,8,8,2 2,8,18,8,2 2,8,18,18,8,2 2,8,18,32,18,8,2
Konfigurasi elektron
[He]2s
2
[Ne]3s
2
[Ar]4s
2
[Kr]5s
2
[Xe]6s
2
[Rn]7s
2
potensial Electroda MM
2+
-1.97V -2.36V
-2.84V -2.89V
-2.92V -2.92V
Simbol – warna nyala
Be - Mg -
Ca – merah
bata Sr -
Ba – hijau apel
Ra -
M
+ 2
O
2- s
+ H
2
O
l
o
2M
+ aq
+ 2OH
- aq
bukan perubahan redoks
x
Kecuali Lit ium anomali oksida yang lebih t inggi dapat t erbent uk misalnya :
o
2M
s
+ O
2g
o
M
2
O
2s
[ perubahan redoks, M 0 ke +1, O 0
ke -1]
x
Menunj ukkan pembent ukan peroksida yang berwarnya oranye kekuningan oleh Na, K, Rb dan Cs
x
Mudah t erhidrolisis dengan air membent uk hirogen peroksida
M
2
O
2s
+ 2H
2
O
l
o
2MOH
aq
+ H
2
O
2aq
bukan perubahan
redoks Masing-masing oksigen dalam t ingkat oksidasi -1 dalam ion peroksida O
2 2-
x
M
s
+ O
2g
o
MO
2s
menunj ukkan pembent ukan superoksida oleh K, Rb dan Cs. Perubahan bilangan oksidasi M adalah dari 0
ke +1
x
2MO
2s
+ 2H
2
O
l
o
2MOH
aq
+ H
2
O
2aq
+ O
2g
perubahan redoks
417 o
Perubahan t ingkat oksidasi: M dan H t idak berubah +1, empat O berubah dari -
1 2
dalam ion superokside ke dua -1 dalam molekul peroksida dan dua pada nol dalam molekul
oksigen.
x
Oksida dilarut kan dalam asam membent uk garam net ral.
o
M
2
O
s
+ 2HCl
aq
o
2MCl
aq
+ H
2
O
l
memberikan garam klorida yang larut
o
M
+ 2
O
2- s
+ 2H
+ aq
o
2M
+ aq
+ H
2
O
l
bukan perubahan
redoks
o
M
2
O
s
+ 2HNO
3aq
o
2MNO
3aq
+ H
2
O
l
memberikan garam nit rat yang mudah larut
o
M
2
O
s
+ H
2
SO
4aq
o
M
2
SO
4aq
+ H
2
O
l
memberikan garam sulf at yang mudah larut
o
M
2
O
s
+ 2CH
3
COOH
aq
o
2CH
3
COOM
aq
+ H
2
O
l
memberikan garam et anoat yang mudah larut
Logam Golongan 2 :
x
2M
s
+ O
2g
o
2MO
s
perubahan redoks
o
Perubahan t ingkat oksidasi M dari 0 ke +2, dan oksigen dari 0 ke -2.
x
Oksidanya, di luar Be, mudah larut dalam air membent uk hidroksida alakali yang meningkat kekuat an basanya dalam sat u
golongan ke bawah.
o
MO
s
+ H
2
O
l
o
MOH
2s=aq
bukan perubahan redoks
o
iM
2+
O
2- s
+ H
2
O
l
o
MOH
2s or aq
x
Semua oksida basa mudah t ernet ralisir oleh asam.
o
MO
s
+ 2HCl
aq
o
MCl
2aq
+ H
2
O
l
memberikan garam klorida yang mudah larut .
o
M
2+
O
2- s
+ 2H
+ aq
o
M
2+ aq
+ H
2
O
l
o
MO
s
+ 2HNO
3aq
o
MNO
3 2aq
+ H
2
O
l
memberikan garam nit rat yang mudah larut .
o
MO
s
+ H
2
SO
4aq
o
MSO
4aq or s or s
+ H
2
O
l
memberikan garam sulf at yang sukar larut .
o
MO
s
+ 2CH
3
COOH
aq
o
CH
3
COO
2
M
aq
+ H
2
O
l
memberikan garam et anoat
x
Beryllium oksida BeO bersif at amf ot ir dan larut dalam basa kuat sepert i NaOH membent uk ion kompleks hydroxo beryllat
o
BeO
s
+ 2NaOH
aq
+ H
2
O
l
o
Na
2
[BeOH
4
]
aq
garam beryllat
o
Be
2+
O
2- s
+ 2OH
- aq
+ H
2
O
l
o o
[BeOH
4
]
2- aq
r
Reaksi logam-logam blok s dan air sifat kimia hidroksidanya
x
Reaksi logam golongan s dengan air
x
Oksida atau hidroksidanya merupakan padatan putih ionik.
418
Hidroksida Logam Golongan 1: 2M
s
+ 2H
2
O
l
o
2M
+
OH
- aq
+ H
2g
perubahan redoks
o
Perubahan t ingkat oksidasi: M dari 0 ke +1, sat u H dalam air t et ap, dan yang lain mengalami perubahan +1 ke 0 pada H
2
.
o
M = Li lambat , Na cepat , K lebih cepat , menyala dengan hidrogen dengan warna lila Rb, Cs, Fr sangat eksplosif .
2H
2g
+ O
2g
o
2H
2
O
l
Hidroksida, MOH, adalah padat an ionik put ih yang sangat larut kecuali LiOH, basa kuat , semakin kuat dalam urut an menurun
dalam golongan.
Hidroksida Golongan 1 larut dalam air memberikan larut an alkali, yang mudah t ernet ralisir dengan asam
MOH
aq
+ HCl
aq
o
MCl
aq
+ H
2
O
l
memberikan garam klorida yang mudah larut
OH
- aq
+ H
+ aq
o
H
2
O
l
MOH
aq
+ HNO
3aq
o
MNO
3aq
+ H
2
O
l
memberikan garam nit rat yang mudah larut
2MOH
aq
+ H
2
SO
4aq
o
M
2
SO
4aq
+ 2H
2
O
l
memberikan garam sulf at yang mudah larut
MOH
aq
+ CH
3
COOH
aq
o
CH
3
COOM
aq
+ H
2
O
l
memberikan garam et anoat yang mudah larut
Hidroksida Logam Golongan 2: M
s
+ 2H
2
O
l
o
MOH
2aq or s
+ H
2g
reaksi redoks
o
Menunj ukkan perubahan hidroksida dan hidrogen dengan air dingin.
o
M
s
+ 2H
2
O
l
o
M
2+ aq
+2OH
- aq
+ H
2g
o
Perubahan bilangan oksidasi, M adalah dari 0 ke +2, unt uk H dalam air perubahans dari +1 ke 0 dalam H
2
.
o
M = Be t idak bereaksi, anomali, Mg reaksi sangat lambat , Ca, Sr, Ba dari cepat ke sangat cepat .
o
Kecenderungan reakt ivit as unt uk Golongan 2, dan penj elasannya, adalah mirip dengan penj elasan di at as
sepert i unt uk Golongan 1 Logam Alkali.
419
Magnesium hidroksida dan kalsium hidroksida limewater sedikit larut , t et api kelarut annya meningkat dalam urut an menurun dalam
sat u golongan, j adi barium hidroksida cukup larut .
Sepert i yang disebut kan sebelumnya, campuran magne- sium oksida hidroksida dan air kadang-kadang disebut susu magnesia
milk of magnesia dan larut an j enuh aqueous kalsium hidroksida disebut air soda limewat er.
Jika logam dipanaskan dalam uap maka oksida akan t erbent uk :
Misalnya Mg
s
+ H
2
O
g
o
MgO
s
+ H
2g
BUKAN percobaan yang akan kamu lakukan dengan Logam Alkali t et api berilium memberikan sedikit reaksi.
Oksida t erbent uk karena hidroksida t idak st abil secara t hermal pada t emperat ur t inggi :
MOH
2s
o
MO
s
+ H
2
O
g
Semua hidroksida adalah basa dengan meningkat nya kekuat an dalam urut an menurun dalam sat u golongan dan dapat dinet ralisasi
dengan asam bukan reaksi redoks. Magnesium hidroksida kurang larut dalam air, kelarut annya meningkat dalam urut an menurun
dalam sat u golongan.
MOH
2aq or s
+ 2HCl
aq
o
MCl
2aq
+ 2H
2
O
l
memberikan garam klorida yang mudah larut
Semua reaksi basa OH
-
– asam H
+
: OH
- aq
+ H
+ aq
o
H
2
O
l
M
2+
OH
- 2s
+ 2H
+ aq
o
M
2+ aq
+ 2H
2
O
l
MOH
2aq or s
+ 2HNO
3aq
o
MNO
3 2aq
+ 2H
2
O
l
Memberikan gram nit rat yang mudah larut
MOH
2aq or s
+ H
2
SO
4aq
o
M
2
SO
4aq or s
+ 2H
2
O
l
Memberikan garam sulf at yang mudah larut
MOH
2aq or s
+ 2CH
3
COOH
aq
o
CH
3
COO
2
M
aq
+ 2H
2
O
l
Memberikan garam et anoat yang mudah larut
420
Larut an kalsium hidroksida limewat er dapat dit it rasi dengan asam hidroklorida st andard buret t e, molarit as rendah unt uk
menent ukan kelarut annya. Normalnya menggunakan indikat or phenolpht halein dan perubahan warna akhir dari pink ke t idak
berwarna.
Golongan 2 hidroksida, MOH
2
, dalam satu golongan semakin ke bawah akan semakin larut :
Jika lebih at au kurang t idak larut , dapat dibuat dengan menambahkan larut an sodium pot assium hidroksida berlebih ke
larut an garam yang mudah larut dari logam Golongan 2 logam misalnya :
CaCl
2aq
+ 2NaOH
aq
o
2NaCl
aq
+ CaOH
2s
MgSO
4aq
+ 2KOH
aq
o
K
2
SO
4aq
+ MgOH
2s
BaNO
3 2aq
+ 2NaOH
aq
o
2NaNO
3aq
+ BaOH
2s
M
2+ aq
+ 2OH
- aq
o
MOH
2s
unt uk semua Golongan 2 logam M
Semua hidroksida adalah serbuk putih atau endapan gelatin putih.
Beryllium hidroksida adalah amf ot er anomali golongan, karena sebagian dari reaksi di at as, j ika dilarut kan dalam alkali kuat
sepert i sodium hidroksida ke bent uk garam ion kompleks-hidrokso disebut beryllat misalnya :
BeOH
2s
+ 2NaOH
aq
o
Na
2
[BeOH
4
]
aq
t idak ada perubahan redoks
Secara ionik : BeOH
2s
+ 2OH
- aq
o
[BeOH
4
]
2- aq
menunj ukkan bent uk ion kompleks
Reaksi logam blok s dengan asam
Logam Golongan 1 adalah sangat reaktif. Logam Golongan 2, sebagian dari beryllium yang lainnya
anomali, dapat bereaksi dengan asam, dengan meningkatnya kekuatan dalam urutan menurun dalam satu golongan.
M
s
+ 2HCl
aq
o
MCl
2aq
+ H
2g
reaksi redoks ke bent uk garam klorida yang mudah larut
421
M
s
+ 2H
+ aq
o
M
2+ aq
+ H
2g
perubahan t ingkat oksidasi : sat u M pada 0 dan dua H pada +1
o
sat u M +2 dan dua H pada 0 logam t eroksidasi, kehilangan elekt ron, keadaan oksidasinya
meningkat , ion hidrogen t ereduksi, elekt ron bert ambah, keadaan oksidasinya berkurang berkurang
M
s
+ 2HNO
3aq
o
MNO
3 2aq
+ H
2g
ke bent uk garam nit rat yang mudah larut
Lihat pada prinsip, dan dengan Mg ini dan asam nit rat yang sangat larut , t et api j arang hal ini mudah, ion nit rat dapat mudah
direduksi ke gas nit rogenIV oksida coklat t ua nit rogen dioksida, NO
2
dan hasil lainnya, gas NO ? ion NO
2 -
? M
s
+ H
2
SO
4aq
o
MSO
4aq or s
+ H
2g
ke bent uk larut garam sulf at yang t idak mudah larut
Reaksi dari magnesium ke barium menj adi meningkat lebih pelan sedangkan sulf at menj adi kurang larut , hal ini akan melapisi
logam, sehingga menghambat reaksi.
M
s
+ 2CH
3
COOH
aq
o
CH
3
COO
2
M
aq
+ H
2g
ke bent uk garam et anoat
M
s
+ 2CH
3
COOH
aq
o
CH
3
COO
2
M
aq
+ H
2g
memberikan garam et anoat yang larut
Reaksi ini lebih lambat dari pada sebelumnyakarena asam et anoat merupakan asam lemaht erisonisasi sekit ar 2.
Dalam larut an berair kat ion logam membent uk ion kompleks aquo.
[MH
2
O
6
]
n+ aq
j ika n=1 unt uk golongan 1 dan n=2 unt uk golongan 2.
Sifat kimia garam klorida Garam klorida merupakan padatan kristal putih atau tidak
berwarna
Logam golongan 1 mudah bereaksi dengan halogen :
2M
s
+ Cl
2g
r
2MCl
s
reaksi redoks
422
Produk garam , M
+
X
-
, padat an ionik krist al put ih yang larut dalam air dan pH larut annya 7. Padat an krist al yang mempunyai t it ik
leleh dan t it ik didih t inggi. Padat annya bukan merupakan penghant ar list rik t et api lelehan
at au larut annya dapat menghant ar list rik.
Halogen mempunya bilangan oksidasi -1 oksidasi pada senyawa halidaion X
-
Logam golongan 2 kecuali Be mudah bereaksi dengan halogen panas.
M
s
+ Cl
2g
o
MCl
2s
Produk garam, M
2+
X
- 2
, sama dengan sif at sama dengan senyawa Golongan 1 M
+
X
-
Sifat kimia karbonat Karbonat dan hidrogen- karbonat merupakan padatan putih
Karbonat golongan 1 M
2
CO
3
: t erbent uk pembent ukan CO
2
dalam larut an hidroksida berlebih
2MOH
aq
+ CO
2g
o
M
2
CO
3aq
+ H
2
O
l
2OH
- aq
+ CO
2g
o
CO
3 2-
aq
+ H
2
O
l
Larut dalam air Na
2
CO
3
. 10H
2
O, dikenal sebagai soda pencuci.
hydrogencarbonat Golongan 1 MHCO
3
: t erbent uk pembent ukan CO
2
yang berlebihan dalam larut an hidroksida berlebih Reaksi t erj adi melalui t ahap:
M
2
CO
3aq
+ H
2
O
l
+ CO
2g
o
2MHCO
3aq
CO
3 2-
aq
+ H
2
O
l
+ CO
2g
o
2HCO
3 -
aq
Padat an put ih yang sedikit larut dalam air cont oh 270
o