81
Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a
Jika rumah tiram dipanaskan, CaCO
3
terurai membentuk oksida: CaCO
3
s
Δ
⎯⎯→ CaOs + CO
2
g Penambahan CaO ke dalam air laut dapat mengendapkan magnesium
menjadi hidroksidanya: Mg
2+
aq + CaOs + H
2
O
A
⎯⎯ → MgOH
2
s + Ca
2+
aq Selanjutnya, MgO H
2
disaring dan diolah dengan asam klorida menjadi magnesium klorida.
MgOH
2
s + 2HClaq ⎯⎯ → MgCl
2
aq + 2H
2
O
A
Setelah kering, garam MgCl
2
dilelehkan dan dielektrolisis: MgCl
2
A
°
⎯⎯⎯⎯⎯⎯→
Elektrolisis 1.700
Mg
A
+ Cl
2
g Magnesium dapat juga diperoleh dari penguraian magnesit dan
dolomit membentuk MgO. Kemudian, direduksi dengan ferosilikon paduan besi dan silikon.
Logam magnesium banyak digunakan sebagai paduan dengan aluminium, bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dan daya tahan
terhadap korosi. Oleh karena massa jenis paduan Mg–Al ringan maka paduan tersebut sering digunakan untuk membuat kerangka pesawat
terbang atau beberapa bagian kendaraan.
S ejumlah kecil magnesium digunakan sebagai reduktor untuk membuat logam lain, seperti berilium dan uranium. Lampu blitz pada
kamera analog menggunakan kawat magnesium berisi gas oksigen menghasilkan kilat cahaya putih ketika logam tersebut terbakar.
Gambar 3.23
Pembuatan logam magnesium dari air laut
Gambar 3.24
Kulit kerang t iram m erupakan sumber kalsium.
Sumber: Sougou Kagashi
Kata Kunci
• Kekerasan logam alkali
t anah •
Energi ionisasi kedua •
Redukt or
Kulit Kerang CaCO
3
Air Laut
Tank Pecampur
Bubur MgOH
2
Saringan MgOH
2
Padat
Tank Penetral Pengering
Sel Elektrolisis
MgCl
2
s Cl
2
dibakar menjadi HCl
Dipanaskan
MgCl
2
s CaO
82
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII
2Mgs + O
2
g ⎯⎯ → 2MgOs + Cahaya
Kalsium dibuat melalui elektrolisis lelehan CaCl
2
, juga dapat dibuat melalui reduksi CaO oleh aluminium dalam udara vakum. Kalsium yang
dihasilkan dalam bentuk uap sehingga dapat dipisahkan. 3CaOs + 2Al
A
°
⎯⎯⎯⎯ →
1.200
3Cag + Al
2
O
3
s Jika logam kalsium dipadukan dengan timbel akan menghasilkan
paduan yang cukup keras, digunakan sebagai elektrode pada accu. Elektrode ini tahan terhadap elektrolisis air selama proses isi-ulang,
sehingga accu dapat diperbarui. Kalsium juga digunakan sebagai zat pereduksi dalam pembuatan
beberapa logam yang kurang umum, seperti thorium. T hO
2
s + 2Ca
A
°
⎯⎯⎯⎯ →
1.000
T hs + 2CaOs Berilium diperoleh dari elektrolisis berilium klorida, BeCl
2
. Natrium klorida ditambahkan untuk meningkatkan daya hantar listrik lelehan
BeCl
2
. Selain itu, berilium juga dapat dibuat melalui reduksi garam fluoridanya oleh logam magnesium.
BeF
2
A
+ Mg
A
°
⎯⎯⎯→
950 C
MgF
2
A
+ Bes Berilium merupakan logam mahal. Ini disebabkan manfaatnya tinggi.
Jika sejumlah kecil tembaga ditambahkan ke dalam berilium, akan menghasilkan paduan yang kerasnya sama dengan baja.
A dapun, barium dihasilkan melalui reduksi oksidanya oleh aluminium. Walaupun stronsium sangat sedikit digunakan secara
komersial, stronsium dapat diproduksi melalui proses yang serupa.
4. Pembuatan dan Kegunaan Senyawa Alkali Tanah
Senyawa logam alkali tanah dengan beberapa aplikasinya dalam
industri dan rumah tangga dipaparkan dalam Tabel 3.12.
Mineral kalsium karbonat dan kulit kerang adalah sumber komersial sangat murah dan melimpah di alam. Jika dipanaskan hingga 900°C,
karbonat terurai melepaskan karbon dioksida dan menghasilkan kalsium oksida, yang secara komersial dikenal sebagai kapur tohor.
Kapur tohor digunakan pada pembuatan baja. Penambahan zat tersebut ke dalam lelehan besi yang mengandung silikat akan bereaksi
dengan silikat membentuk ampas yang mengapung pada permukaan lelehan besi. Reaksinya tergolong asam-basa Lewis:
MgO MgOH
2
MgSO
4
.7H
2
O CaO
CaCO
3
CaSO
4
CaHPO
4 2
BaSO
4
Senyawa Kegunaan
Bata tahan api tungku, dan makanan hewan Sumber magnesium untuk logam dan senyawa, susu magnesia
Pupuk, obat-obatan analgesik, dan pabrik pencelupan Pabrik baja, dan pengolahan air
Mortar Lapisan kertas, pengisi, dan antasid
Plester, dinding, semen, dan pupuk Pigmen cat, minyak, dan penggiling lumpur
Tabel 3.12 Manfaat Senyawa Logam Alkali Tanah
Sumber: General Chemistry , 1990
Kalsium oksida oksida basa bereaksi dengan aluminium oksida oksida
am fot er m enghasilkan t rikalsium alum inat .
3CaO + Al
2
O
3
⎯⎯ →
Ca
3
Al
2
O
6
Oleh sebab itu, reaksi keseluruhan CaO dan Al dapat ditulis:
6CaO + 2Al
⎯⎯ →
3Ca + Ca
3
Al
2
O
6
Calcium oxide alkaline oxide react s w it h alum inium oxide am phot er
oxide produce t ricalcium alum inat .
3CaO + Al
2
O
3
⎯⎯ →
Ca
3
Al
2
O
6
Therefore, the w hole reaction of CaO and Al can be w ritten:
6CaO + 2Al
⎯⎯ →
3Ca + Ca
3
Al
2
O
6
Note
Catatan
83
Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a
CaOs + SiO
2
s
⎯⎯ →
CaSiO
3
A
oksida basa oksida asam ampas kalsium silikat
Kalsium hidroksida, CaOH
2
digunakan sebagai bahan pengisi pada pembuatan kertas, dan untuk membuat gigi buatan bersama- sama
senyawa fluorin. Senyawa CaO dan Ca O H
2
digunakan untuk melunakkan air sadah. Jika air sadah yang mengandung Ca HCO
3 2
diolah dengan CaOH
2
, semua ion kalsium diendapkan sebagai kalsium karbonat. Ca
2+
aq + 2HCO
3
aq + CaOH
2
aq
⎯⎯ →
2CaCO
3
s+ 2H
2
O
A
Senyawa MgCO
3
jika dipanaskan di atas 1.400°C, akan menjadi MgO yang bersifat agak inert. MgO digunakan untuk membuat bata tahan api
tungku pirolisis. Jika MgO dibuat pada suhu lebih sekitar 700°C, akan diperoleh serbuk oksida yang larut dalam asam dan digunakan sebagai
aditif makanan hewan, merupakan sumber ion Mg
2+
dalam nutrien. Senyawa penting dari barium adalah BaSO
4
. Senyawa ini digunakan pada penggilingan minyak dalam bentuk bubur, berfungsi sebagai perekat gurdi
penggilingan. BaSO
4
juga tidak dapat di tembus sinar-X sehingga senyawa ini
digunakan untuk diagnosa sinar-X Gambar 3.25. Senyawa barium yang larut dalam air tidak dapat digunakan sebab bersifat racun, tetapi suspensi
BaSO
4
yang terdapat sebagai ion barium, racunnya dapat diabaikan.
Gambar 3.25
Fotografi sinar-X pada usus manusia menggunakan senyawa
BaSO
4 .
Sumber: Sougou Kagashi
Be Mg
Ca Sr
Ba T idak larut
T idak larut Sedikit larut
Larut Larut
Hidroksida
– Sedikit larut
T idak larut T idak larut
T idak larut
Karbonat
Larut Larut
Sedikit T idak
T idak
Sulfat Tabel 3.13
Daftar Kelarutan Senyawa Alkali Tanah di Dalam Air
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
1. Berdasarkan pada sifat-sifatnya, manakah di antara
unsur logam alkali tanah yang dapat dihidrolisis? 2.
Terangkan bagaimana melunakkan air sadah yang mengandung ion kalsium agar dapat digunakan
dalam ketel uap?
Tes Kompetensi Subbab
D
3. Persentase kapur, CaCO
3
dalam suatu cuplikan ditentukan dengan cara pelarutan sampel ke dalam
asam kuat, menghasilkan endapan Ca
2+
sebagai CaC
2
O
4
, dan titrasi C
2
O
4 2–
menggunakan KMnO
4
dalam suasana asam. Tuliskan persamaan kimia untuk proses tersebut.
Mengidentifikasi Senyawa Logam Alkali Tanah
Melalui uji kimia, bagaimanakah membedakan antara MgCl
2
dan BaCl
2
?
Jawab Berdasarkan kelarutannya dalam air, diketahui bahwa MgSO
4
larut dalam air, sedangkan BaSO
4
tidak larut. Oleh sebab itu, jika Na
2
SO
4
ditambahkan ke dalam larutan BaCl
2
dan MgCl
2
maka BaCl
2
akan mengendap sebagai BaSO
4
, dan MgCl
2
tetap di dalam larutannya. Na
2
SO
4
aq + BaCl
2
aq ⎯⎯
→ 2NaClaq + BaSO
4
s
Contoh
3.3
Sumber: General Chemistry , 1990
Sekilas Kimia
Unsur Kelumit
Manusia m em butuhkan diet pola makanan yang seimbang agar
tetap sehat. Sejumlah kecil dari banyak unsur sangat penting bagi
proses kimia yang terjadi di dalam tubuh kita. Untuk menghindari
kekurangan unsur-unsur ini, makanan utama, seperti nasi dan roti
sering ditambah dengan makanan- makanan lain makanan tambahan.
Makanan dari laut, seperti rumput laut dan ikan, merupakan
sumber makanan yang kaya dengan
kalsium
dan
iodium
. Kacang- kacangan dan biji-bijian juga kaya
dengan kalsium. Kalsium dapat memelihara kesehatan tulang dan
gigi. Kuning telur merupakan sumber
sulfur
,
natrium
, dan seng yang baik.
Sumber: Jendela IPTEK: Kimia, 1997
