Unsur-Unsur Utama
65
d Reaksi dengan gas amonia dengan katalis. M + 2 NH
3
→ MNH
2 2
+ H
2
2 Kelarutan Garam-garam oksalat, sulfat, kromat, dan karbonat dari
alkali tanah umumnya sukar larut dalam air. Kamu sudah mempelajari sifat-sifat unsur alkali dan alkali
tanah, bagaimana cara mengidentifikasi sifat-sifat umum dari unsur alkali dan alkali tanah tersebut?
Untuk menjawab pertanyaan di atas, mari kita lakukan kegiatan berikut.
Kegiatan 4.1
Identifikasi Sifat Umum Unsur Alkali dan Alkali Tanah A. Tujuan
Mengidentifikasi sifat umum unsur alkali dan unsur alkali tanah.
B. Alat dan Bahan
- Tabung reaksi
- Larutan magnesium uranil asetat
- Penjepit
- Larutan natrium kobalt nitrit
- Gelas piala
- Larutan kalium kromat
- Kawat nikrom
- Larutan asam klorida pekat
- Pemanas bunsen
- Larutan asam sulfat
- Kaca kobalt
- Larutan kalium klorida
- Larutan kalsium klorida
- Larutan barium nitrat
- Larutan stronsium klorida
- Larutan natrium klorida
- Larutan barium klorida
- Larutan litium klorida
- Larutan asam klorida encer
C. Cara Kerja 1. Uji Nyala
a. Celupkan ujung kawat nikrom yang pijar ke dalam larutan asam klorida encer untuk membersihkannya.
b. Celupkan ujung kawat nikrom yang telah bersih ke dalam larutan asam klorida pekat, kemudian ke dalam larutan litium klorida yang diperiksa. Selanjutnya
masukkan ujung kawat ke dalam nyala api. c. Catat warna nyala yang ditimbulkannya.
d. Ulangi langkah a sampai dengan c untuk: 1 Larutan natrium klorida
2 Larutan kalium klorida 3 Larutan kalsium klorida
4 Larutan stronsium klorida 5 Larutan barium klorida
2. Pengendapan Unsur
Ambil 4 tabung reaksi dan masukkan masing-masing ke dalam tabung reaksi seperti berikut.
a. Tabung A diisi dengan stronsium klorida dan kalium kromat. b. Tabung B diisi dengan kalium klorida dan natrium kobalt nitrit.
Di unduh dari : Bukupaket.com
66
Kimia SMA dan MA Kelas XII
3. Golongan IIIA
Unsur-unsur golongan IIIA tidak sereaktif unsur golongan IA dan IIA. Anggota unsur golongan IIIA adalah boron B,
aluminium Al, gallium Ga, indium In, dan talium Ti.
a. Sifat Fisika Boron merupakan unsur pertama dalam golongan IIIA yang
tergolong metaloid, sedangkan unsur-unsur lainnya tergolong logam. Reaktivitas unsur-unsur golongan ini tidak
ada kecenderungan. Potensial reduksi golongan IIIA negatif, ini menunjukkan bahwa unsur IIIA bersifat lebih logam
dibanding hidrogen. Al
3+
mempunyai potensial reduksi negatif yang paling besar di antara kation golongan IIIA.
Oleh karena itu Al merupakan logam golongan IIIA yang paling aktif. Perhatikan sifat-sifat golongan IIIA pada tabel
berikut. c. Tabung C diisi dengan larutan natrium klorida dan magnesium uranil asetat.
d. Tabung D diisi dengan larutan barium nitrat dan asam sulfat.
D. Hasil Percobaan
1. Uji nyala
2. Pengendapan
E. Analisa Hasil Percobaan
1. Bagaimana warna nyala dari unsur alkali dan unsur alkali tanah? 2. Bagaimana reaksi yang terjadi pada percobaan pengendapan?
3. Apakah kesimpulan dari percobaan ini?
Senyawa Warna Nyala
1. litium klorida
2. natrium klorida
3. kalsium klorida
4. stronsium klorida
5. barium klorida
Senyawa Pengamatan
1. stronsium klorida + kalium kromat
2. kalium klorida + natrium kobalt nitrit
3. natrium klorida + magnesium uranil asetat
4. barium nitrat + asam sulfat
Di unduh dari : Bukupaket.com
Unsur-Unsur Utama
67
b. Sifat Kimia Boron dan Aluminium 1 Boron
Boron adalah unsur yang tidak reaktif pada suhu biasa. Bila bereaksi, tidak ada kecenderungan dari atom unsur
boron untuk kehilangan elektron-elektron terluar dan membentuk kation sederhana yaitu B
3+
. Adapun reaksi pada boron adalah sebagai berikut.
a Reaksi dengan halogen Boron bereaksi dengan halogen secara umum, bahkan
sampai terbakar dalam gas fluor. 2 B + 3 X
2
→ 2 BX
3
X = atom halogen
b Membentuk asam oksi Jika dipanaskan dalam udara, unsur boron bereaksi
dengan oksigen dalam pembakaran yang sangat eksotermik untuk membentuk oksida B
2
O
3
. Oksida ini bersifat asam. Adapun reaksinya adalah sebagai
berikut. B
2
O
3
s
+ 3 H
2
O
l
R 2 H
3
BO
3
l
asam borat
c Semua boron yang larut membentuk larutan yang bersifat basa bila dilarutkan dalam air, di mana ion
BO
3 2
¯ bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.
BO
3 2
¯
aq
+ H
2
O
l
R HBO
3
¯
aq
+ OH¯
aq
d Boron membentuk molekul-molekul ion raksasa dengan atom oksigen menempati kedudukan yang
berselang-seling dengan reaksi seperti berikut. – B – O – B – O – B – O
– –
– 660,4
1.470 [Ne]3s
2
3p
1
143 -
50
-1,56 -
29,8 2.403
[Ar]3d
10
4s
2
p
1
141 113
62
-0,56 -
156,6 2.080
[Kr]4d
10
5s
2
p
1
166 132
81
-0,34 -0,25
303,5 1.457
[Xe]4f
14
5d
10
6s
2
6p
1
171 140
95
+0,72 -0,34
Titik leleh °C Titik didih °C
Konfigurasi elektron Jari-jari logam pm
Jari-jari ion M
+
pm Jari-jari ion M
3+
pm Potensial elektrode V
M
3+
aq
+ 3e
-
→
M
s
M
+
aq
+ e
-
→
M
s
Tabel 4.3 Sifat Fisika Golongan IIIA
Ga In
Ti Al
Sumber: Kimia Universitas
Sifat
Di unduh dari : Bukupaket.com
68
Kimia SMA dan MA Kelas XII
2 Sifat Kimia Unsur Aluminium Sejumlah garam aluminium seperti halnya logam
golongan IIIA mengkristal dalam larutannya sebagai hidrat. Misal senyawa AlX
3
⋅ 6 H
2
O di mana X = Cl
–
, Br,
–
I
–
. Aluminium bersifat amfoter. Perhatikan reaksi berikut.
3 3
OH OH
3+ 2
6 3
4 H O+
H O
AlH O AlOH
AlOH
aq aq
aq
− −
+
−
⎯⎯⎯→ ⎯⎯⎯→
←⎯⎯⎯ ←⎯⎯⎯
Aluminium dapat berlaku asam atau basa dikarenakan kecenderungan yang kuat untuk dioksidasi menjadi Al
3+
. Perhatikan reaksi berikut.
2 Al
s
+ 6 H
2
O
l
→ 2 AlOH
3
aq
+ 3 H
2
g
Reaksi ini terjadi pada permukaan aluminium yang bersih tetapi dalam larutan asam atau dengan kehadiran basa
kuat, lapisan tipis AlOH
3
ini larut dengan reaksi seperti berikut.
2 AlOH
3
aq
+ 2 OH¯
aq
→ 2 AlOH
4
¯
aq
4. Karbon dan Silikon
Karbon dan silikon termasuk unsur golongan IVA. Anggota unsur golongan IVA lainnya adalah germanium Ge, timah Sn,
plumbum Pb. Di sini kita hanya akan mempelajari sifat unsur karbon dan silikon.
a. Sifat Fisika Karbon dan Silikon Perhatikan sifat fisika karbon dan silikon berikut ini.
b. Sifat Kimia Karbon dan Silikon Karbon dan silikon tidak reaktif pada suhu biasa. Karbon
dan silikon membentuk kation sederhana seperti C
4+
dan Si
4+
. Sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut.
1 Karbon bereaksi langsung dengan fluor, dengan reaksi seperti berikut.
C
s
+ 2 F
2
g
→ CF
4
g
Karbon Silikon
Titik leleh K 3.510
1.412 Titik didih K
3.930 2.680
Distribusi elektron 2,4
8,2 Energi pengionan eVatm atau kJmol
-1
11,3 8,2
Jari-jari kovalen, A° 1,090
8,2 Jari-jari ion, A°
0,15 C
4+
0,41 Si
4+
Keelektronegatifan 2,5
1,8
Tabel 4.4 Sifat Fisika Karbon dan Silikon
Sumber: Kimia Universitas
Sifat
Di unduh dari : Bukupaket.com
Unsur-Unsur Utama
69
2 Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.
2 C
s
+ O
2
g
→ 2 CO
g
Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida.
3 Membentuk asam oksi. Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi
dengan oksigen membentuk CO
2
dan jika CO
2
ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.
CO
2
g
+ H
2
O
l
→ H
4
CO
3
l
asam karbonat
4 Membentuk garam asam oksi. Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi
dengan basa menghasilkan karbonat dan bikarbonat, antara lain seperti berikut.
-
K
2
CO
3
= kalium karbonat -
KHCO
3
= kalium bikarbonat -
MgCO
3
= magnesium karbonat -
MgHCO
3 2
= magnesium bikarbonat 5 Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen
tunggal, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.
Sifat kimia silikon, antara lain seperti berikut. 1 Silikon bereaksi dengan halogen, secara umum reaksi
yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut. Si + 2 X
2
→ SiX
4
2 Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk oksida SiO
3
, sehingga apabila oksida ini bereaksi dengan air membentuk dua asam yaitu asam ortosilikat H
4
SiO
4
dan asam metasilikat H
2
SiO
3
. Senyawa ini tidak larut dalam air tetapi bereaksi dengan basa.
H
4
SiO
4
l
+ 4 NaOH
l
→ Na
4
SiO
4
l
+ H
2
O
l
natrium ortosilikat
3 Silikon membentuk garam dari asam oksi, antara lain seperti berikut.
- Na
2
SiO
3
= natrium metasilikat -
Mg
2
SiO
4
= magnesium ortosilikat -
LiAlSiO
3 2
= litium aluminium metasilikat 4 Semua silikat membentuk larutan yang bersifat basa yang
dapat dilarutkan dalam air, di mana ion SiO
3 2
¯ bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.
SiO
3 2
¯
aq
+ H
2
O
l
⎯⎯ →
←⎯ ⎯
HSiO
3
aq
+ OH¯
aq
5 Silikon membentuk molekul-molekul dan ion-ion raksasa, di mana atom oksigen menempati kedudukan
yang berselang-seling.
Di unduh dari : Bukupaket.com
70
Kimia SMA dan MA Kelas XII
5. Nitrogen dan Fosfor
