Kimia Unsur I pdf 1

2 MOH

2 MOH + H 2 O 2 murni dapat diperoleh dengan menggunakan udara

Oksida-oksida Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, dan Cs 2 O yang tidak

M 2 O 2 + 2H 2 O

2 terbatas, tetapi lebih baik dibuat dengan cara peruraian

MO 2 + 2H 2 O 2 MOH + H 2 O 2 + O 2 termal peroksida atau superoksida. Warna oksida-oksida

bervariasi mulai dari putih hingga oranye; Li 2 O dan Na 2 O

Salah satu penggunaan KO 2 adalah dalam masker

anion dari larutan yang dibersihkan melalui resin; aplikasi

pernafasan dimana KO 2 menyerap H 2 O dan menghasilkan

yang penting adalah dalam pemurnian air.

O 2 untuk pernafasan dan KOH untuk menyerap CO 2 yang

dikeluarkan ketika kita bernafas

1. 6. 2. Hidroksida

KOH + CO 2 KHCO 3 Pada tahun 2002, ≈45 Mt NaOH (caustic soda) digunakan di seluruh dunia dan kira-kira 1/3 dari jumlah tersebut dibuat di AS. NaOH digunakan dalam kimia

organik dan anorganik dimanapun dibutuhkan alkali yang Na 2 CO 3 , menyebabkannya cocok digunakan untuk

Natrium peroksida bereaksi dengan CO 2 menghasilkan

murah, dan penggunaan oleh industri dapat dilihat pada pembersihan/pemurnian udara di dalam ruang terisolasi,

gambar 10.2b, hal 259. NaOH padat (TL=591K) sering

ditangani sebagai flake atau pellet, dan larut dalam air yang sama tetapi lebih efektif.

misalnya, di dalam kapal selam; KO 2 beraksi dengan cara

dengan mengeluarkan panas yang lumayan besar. Walaupun semua peroksida logam alkali terurai pada pemanasan sesuai persamaan reaksi

Pembuatan Natrium Hidroksida

M 2 O 2(s) M 2 O (s) + ½O 2(g) Natrium hidroksida adalah merupakan padatan berwarna putih yang larut dalam air dan bersifat korosif

0 kestabilan termalnya tergantung pada ukuran kation; 0 terhadap kulit. Titik lebur 318,4 C dan titik didih 1390 C. Li 2 O 2 adalah peroksida yang paling kurang stabil,

Padatan NaOH cenderung membentuk kerak natrium sementara Cs 2 O 2 adalah yang paling stabil. Kestabilan

karbonat pada permukaannya karena terjadi reaksi dengan

CO 2 di atmosfir. Peralatan utama pada produksi industry mengikuti kecenderungan yang sama.

dari superoksida (dengan mengacu pada M 2 O 2 dan O 2 )

adalah proses klor-alkali. Proses ini melibatkan Ozonida, MO -

penggunaan arus listrik untuk menjenuhkan larutan bersifat paramagnetik dan bentuk molekulnya bengkok,

3 , mengandung ion [O 3 ] yang

garam di dalam sel-sel yang paling umum adalah katoda yang dikenal untuk semua logam alkali. Garam-garam

merkuri atau sel diaphragm. Reaksinya adalah sebagai

elektrolisis superoksida dengan mereaksikannya dengan ozon, tetapi

KO 3 , RbO 3 , dan CsO 3 dapat dibuat dari peroksida atau

berikut:

(aq) 2NaOH + metode ini gagal, atau menghasilkan produk reaksi

2H 2 O (l) + 2NaCl (aq)

Cl 2(g) H 2(g)

rendah, untuk LiO 3 dan NaO 3 . Ozonida-ozonida ini telah

dapat dibuat baru-baru ini dalam amonia cair dengan cara Untuk mencegah produk-produk reaksi bereaksi satu interaksi CsO 3 dengan resin penukar ion yang

sama lain, maka sel-sel dirancang berbeda. Secara

dimasukkan dengan ion Li + atau Na . Ozonida bersifat tradisional, NaOH telah digunakan pada pembuatan eksplosif berbahaya. Resin penukar ion terdiri dari satu

sabun, proses tekstil, dan refineri petroleum. Juga fase padat (misalnya, zeolite) yang mengandung gugus

digunakan secara luas pada industri zat warna, detergen, asam atau basa yang dapat mempertukarkan kation dan

pulp, kertas, rayon, dan karet. NaOH sedikit digunakan pulp, kertas, rayon, dan karet. NaOH sedikit digunakan

biasanya rumit, tetapi bentuk KOH pada temperatur - tinggi mempunyai kisi NaCl dengan ion [OH]

Pembuatan NaCl mengalami rotasi yang membentuk pseudo-spherical. Padatan NaCl atau garam NaCl adalah merupakan

Reaksi-reaksi hidroksida logam alkali dengan kristal, transparent dengan titik lebur 803 0 C dan titik asam dan oksida asam tidak memberikan hal yang didih 1430 0

C. NaCl secara luas terdistribusi di alam. Air khusus. Namun demikian, reaksi-reaksi dengan CO laut mengandung 2,68% NaCl, deposit batuan garam

sangat menarik karena hidroksida-hidroksida ini ditemukan dalam jumlah yang sangat besar di Amerika

menghasilkan bentuk logam (metanoat), seperti pada Utara dan Eropa. NaCl biasanya diperoleh dengan salah satu dari tiga metode utama yang ada.

1. Shaft Method; menggunakan tehnik yang sama dengan tehnik yang

digunakan pada penambangan batubara yang melibatkan pemotongan, pembentukan, pengeboran, pembakaran, dan transportasi. 2. Penambangan larutan; peralatan memompa air ke dalam deposit batuan garam, pelarutan garam, dan membawa air laut ke permukaan. 3. Penguapan dengan matahari; air laut ditempatkan pada lading yang sangat luas untuk menguapkan air dan mengendapkan padatan garam. Metode ini adalah metode yang paling tua dan masih tetap digunakan untuk sekitar 50% produksi dunia. Kegunaan garam ini sangat luas, tetapi yang paling penting adalah penggunaannya sebagai bahan mentah untuk produksi bahan-bahan kimia lainnya.

Kalium hidroksida (TL=633K) sangat mirip dengan NaOH dalam pembuatan dan sifat-sifat. KOH

reaksi berikut

lebih larut dibanding NaOH dalam EtOH, yang mana

450K

KOH menghasilkan ion etoksida konsentrasi rendah dan NaOH + CO HCO 2 Na hal ini menyebabkan naiknya penggunaan KOH etanolik

dalam sintesis organik.

2 H 5 OH + [OH]

[C 2 H 5 O] + H 2 O [C 2 H 5 O] + H 2 O

Na 2 CO 3 .NaHCO 3 .2H 2 O, tersedia dalam jumlah banyak, misalnya, di AS. Gambar di atas menunjukkan bahwa NH 3 dapat didaur ulang, tetapi kebanyakan limbah CaCl 2 dibuang (misalnya, ke laut) atau digunakan untuk menyapu salju dari jalanan.

Natrium karbonat (Na 2 CO 3 ) yang digunakan pada pembuatan kaca, dibuat dengan proses Solvay. Langkah Banyak unsur-unsur non-logam mengalami

pertama pada proses ini adalah reaksi yang terjadi pada disproporsionasi bila direaksikan dengan alkali aqueous; 0 temperatur 15 C di dalam larutan aqueous natrium

P 2-

4 menghasilkan PH 3 dan [H 2 PO 2 ] ,S 8 menghasilkan S klorida jenuh, amonia, dan karbon dioksida. dan campuran oksoanion, dan Cl +

2 bereaksi menghasilkan

Na (aq) + NH 3(aq) + H 2 O (l) + CO 2(aq) NaHCO 3(s)

Cl + dan [OCl] atau [ClO

3 ] . Unsur-unsur non-logam tidak

+ NH 4 (aq)

membentuk hidrida yang stabil, dan logam-logam amfoter, bereaksi dengan MOH aqueous menghasilkan

Reaksi ini dipromosikan oleh rendahnya kelarutan

H 2 dan anion-anion okso, misalnya, reaksi natrium hidrogen karbonat dibawah kondisi tersebut.

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O 2 Na[Al(OH) 4 ]

Pemanasan padatan produk reaksi secara perlahan-lahan + 3H 2 akan menghasilkan natrium karbonat

2NaHCO 3(s)

Na 2 CO 3(s) + CO 2(g) + H 2 O (g)

1. 7. Garam dari Asam-asam Okso: Karbonat dan Hidrogenkarbonat

Pada tahun 2001, ≈35 Mt natrium karbonat diproduksi di Sifat kebanyakan garam-garam dari asam-asam

seluruh dunia, 10,3 Mt di AS. AS (eksportir Na 2 CO 3 ) okso dari logam alkali tergantung pada ada atau tidak

menghabiskan ≈6,4 Mt natrium karbonat pada tahun adanya anion okso pada kation; maka kita cenderung

2003; penggunaannya dapat dilihat pada gambar di mendiskusikan tentang asam-asam okso dibawah asam

bawah ini

yang tepat. Namun demikian, disini hanya ditelaah karbonat dan hidrogenkarbonat dengan alasan

kepentingannya. Sementara Li 2 CO 3 sedikit larut dalam

air, karbonat-karbonat lainnya dari logam-logam golongan 1 sangat larut.

Di banyak negara, natrium karbonat (soda ash) dan natrium hidrogenkarbonat (secara umum disebut Di banyak negara, natrium karbonat (soda ash) dan natrium hidrogenkarbonat (secara umum disebut

M , energi kisi menjadi satu faktor yang krusial, dapat dilihat pada reaksi di bawah. Kecenderungan dalam kestabilan berlaku untuk semua seri dari garam-garam okso dari logam-logam alkali.

M 2 CO 3 M 2 O + CO 2

Struktur NaHCO 3 dan KHCO 3 dalam keadaan padat menunjukkan adanya ikatan hidrogen. Dalam KHCO 3 ,

Natrium hidrogenkarbonat, walaupun merupakan produk anion-anion bergabung membentuk pasangan langsung dari proses Solvay, juga dibuat dengan cara

melewatkan CO 2 melalui Na 2 CO 3 aqueous atau dengan cara melarutkan trona dalam H 2 O yang dijenuhkan

dengan CO 2 . Penggunaannya antara lain, sebagai pembuat foam (busa), zat additif makanan (misalnya, baking powder), dan sebagai effervescent dalam produk- produk farmasi. Perusahaan Solvay kini telah

mengembangkan suatu proses untuk menggunakan NaHCO 3 dalam mengontrol polusi, misalnya, dengan

(gambar a), sementara dalam NaHCO 3 terdapat rantai netralisasi SO 2 atau HCl dalam emisi industri atau limbah

yang infinite (gambar b). Dalam tiap kasus di atas, ikatan- lainnya.

ikatan hidrogen adalah asimetris. Natrium silikat juga Terdapat beberapa perbedaan yang bisa dicatat

merupakan produk komersial yang penting.

antara Na 2- dan garam logam alkali lain [CO

2 ] dan

1. 8. Kimia Larutan Aqueous Termasuk Kompleks- dalam proses Solvay dengan cara pengendapan, tapi tidak

garam [HCO -

3 ] . Sementara NaHCO 3 dapat dipisahkan

kompleks Makrosiklik

sama untuk KHCO 3 . Oleh karena itu, K 2 CO 3 diproduksi

Ion-ion Terhidrasi

Disini mulai diperkenalkan kation-kation logam CO +

tidak melalui KHCO 3 , tetapi dengan reaksi KOH dengan

2 .K 2 CO 3 telah lama digunakan pada pembuatan kaca alkali terhidrasi. Beberapa garam Li yang mengandung dan keramik tertentu. Diantara penggunaannya, KHCO 3 anion-anion kecil, misalnya, LiF, Li 2 CO 3 sedikit larut digunakan sebagai buffer dalam pengolahan air dan pada

dalam air, tetapi untuk anion-anion besar, garam-garam

produksi minuman anggur. Litium karbonat hanya sedikit + Li larut sementara banyak garam-garam K , Rb , dan larut dalam air, “LiHCO +

Cs sedikit larut (misalnya, MClO 4 ,M 2 [PtCl 6 ] untuk M = diisolasi. Kestabilan termal karbonat-karbonat logam

3 ” hingga kini belum dapat

K, Rb, atau Cs.

Dalam larutan encer, ion-ion logam alkali jarang Boulder.nist.gov/timefreq/cesium/fountain.htm. membentuk kompleks, tetapi jikalau kompleks dapat

terbentuk, misalnya, dengan [P 4-

2 O 7 ] dan [EDTA] ,

Box 10. 3. Battere Ion Logam Alkali

urutan konstanta kestabilan normal adalah Li + > Na >K Battere Na/S beroperasi pada sekitar 570–620K

> Rb + > Cs . Sebaliknya, bila ion-ion aqueous teradsorbsi dan terdiri dari anoda leburan Na dan katoda S cair yang pada resin penukar ion, urutan kekuatan adsorbsi

dipisahkan oleh elektrolit padat alumina-ß. Reaksi sel biasanya adalah

adalah:

Li + < Na <K < Rb < Cs , menyiratkan bahwa ion-ion

2 Na (l) + nS (l) Na 2 S n(l) E sel = terhidrasi teradsorbsi, sebab energi hidrasi menurun

2,0 V

sepanjang seri ini dan total interaksi yang paling dan reaksi balik akan terjadi bila battere diisi ulang besar`adalah Li (hidrasi primer plus interaksi sekunder

dengan cara mengubah polaritas sel. Percobaan dengan dengan molekul-molekul air yang lebih banyak).

battere natrium/belerang (atau battere beta) untuk peralatan elektronik adalah sesuatu yang menjanjikan,

Box 10.2, Keeping time with caesium tetapi pengembangan lebih lanjut untuk pasar komersial Pada tahun 1993, the National Institute of

masih dibutuhkan. Temperatur operasi yang tinggi adalah Standards and Technology (NIST) memperkenalkan jam

gambaran dari adanya suatu potensi keamanan berbahaya. atom berbasis sesium yang disebut NIST-7 yang menjaga

Beberapa sifat litium, termasuk potensial standard waktu internasional ke dalam satu detik dalam

reduksinya yang sangat negatif, menyebabkan litium

10 6 tahun. Sistemnya tergantung pada pengulangan cocok digunakan untuk battere. Sebagai contoh, battere transisi atom Cs dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi

Li/Fe sulfida mengandung satu anoda litium dan katoda yang spesifik dan monitoring frekuensi emisi radiasi

FeS 2 (E sel = 1,5V) dan digunakan untuk kamera. Suatu elektromagnetik.

keuntungan yang penting dalam tehnologi battere telah Pada tahun 1995, jam atom Cs air mancur pertama

dikembangkan adalah battere ion-litium, yang untuk dirancang di Paris Observatory, Perancis. Suatu jam air

pertama kalinya diperkenalkan kepada pasar komersial mancur, NIST-F1 diperkenalkan pada tahun 1999 di AS

pada tahun 1991. Battere ion litium memiliki potensial sel yang berfungsi sebagai waktu utama seluruh negeri dan

3,6V dan terdiri dari elektroda positif LiCoO 2 yang standard frekuensi; NIST-F1 menunjukan keakuratan

terpisah dari elektroda grafit oleh elektrolit padat melalui

dalam satu detik selama 20 x 10 + tahun. Sementara itu, mana ion-ion Li dapat bermigrasi bila sel diisi. Ion-ion jam atom Cs yang baru-baru ini diteliti pada temperatur + Li diinterkalasi oleh grafit dan kembali ke elektroda

ambient, menunjukkan bahwa jam air mancur Cs dengan LiCoO 2 bila sel digunakan. Reaksi sel dapat menggunakan laser untuk memperlambat dan

direpresentasikan sebagai berikut:

menurunkan atom-atom ke temperatur mendekati 0K. charged Untuk suatu demonstrasi on-line tentang bagaimana cara

6 + LiC kerja NIST-F1 dapat dilihat pada website: www.

LiCoO 2 + 6C (grafit)

CoO 2 CoO 2

Faktor krusial dalam battere ini adalah bahwa kedua

elektroda dapat bertindak sebagai host untuk ion-ion Li

dan sistem telah dikenal sebagai sel ”kursi-berputar”

untuk merefleksikan fakta bahwa ion-ion Li ”berputar”

balik antara dua material host selama charging dan

BAB II

discharging. Battere ion-litium mempunyai beberapa

LOGAM-LOGAM GOLONGAN 2

aplikasi, antara lain, laptop dan note book komputer,

telepon genggam, dan player CD portabel, dan sangat

Cakupan Pokok Bahasan ini adalah:

potensial digunakan pada mobil listrik.

■ Pendahuluan

■ Kelimpahan, Ekstraksi, dan Kegunaan

■ Sifat-sifat Fisika

■ Logam

■ Halida

■ Oksida dan Hidroksida

■ Garam-garam dari Asam-asam Okso

■ Ion Kompleks Dalam Larutan Aqueous

2. 1. Pendahuluan

Hubungan diantara unsur-unsur golongan 2,

berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium

(Sr), barium (Ba), dan radium (Ra), sangat mirip dengan

hubungan diantara logam-logam alkali. Namun demikian,

perbedaan Be dari logam-logam golongan 2 lainnya lebih

besar dibanding perbedaan Li dari logam-logam golongan +

1 lainnya. Sebagai contoh, garam-garam Li + dan Na

(dengan suatu counter-ion yang sama) biasanya dalam

bentuk kristal dengan jenis kisi yang sama, tetapi hal ini

tidak berlaku untuk senyawa-senyawa Be(II) dan Mg(II).

Senyawa-senyawa berilium cenderung berbentuk kovalen 2+ atau mengandung ion terhidrasi, [Be(H 2 O) 4 ] . Tingginya

harga entalpi atomisasi dan energi ionisasi dari atom Be

dan ukuran yang kecil serta konsekuensinya dengan dan ukuran yang kecil serta konsekuensinya dengan

2970 bertentangan dengan pembentukan ion Be 2+ .

Be 1278

1107 kecenderungan yang sama dengan logam-logam golongan

Logam-logam golongan IIA menunjukkan

1240 ditunjukkan oleh dominasi kecenderungan hilangnya

IA. Kecenderungan kimiawi dari logam-logam ini

Ca 850

elektron-elektron valensi dari orbital terluar s membentuk

1150 ion-ion bermuatan +2. Sama seperti dalam logam-logam

golongan IA, kecenderungan yang paling lemah terdapat

1140 pada logam paling atas dimana energi ionisasinya paling

Ba 850

1140 yaitu Be dan Mg cenderung membentuk senyawa-

tinggi. Dalam golongan ini, dua unsur yang paling ringan,

Ra

senyawa kovalen. Mg sangat mirip dengan Li dan ini merupakan contoh yang tepat untuk menggambarkan

Radium hanya sedikit dibicarakan karena Ra adalah unsur hubungan (kemiripan) diagonal dari keduanya. Berilium 226 radioaktif dan terbentuk sebagai Ra

88 (pemancar α, t 1/2 memiliki energi ionisasi lebih tinggi dari magnesium 238 = 1622 tahun) dalam seri peluruhan U

92 . Ra-226 telah dan oleh karena itu, hampir semua senyawanya

lama digunakan pada pengobatan kanker melebihi adalah kovalen. Sebagai contoh, titik lebur dari BeCl 2 radioisotop lainnya. Sifat-sifat radium dan senyawa-

hanya 440 0 C; yang sangat rendah untuk suatu halida senyawanya dapat diinterpolasikan dengan sifat-sifat logam. Hal ini menunjukkan karakter kovalen yang kuat

senyawa-senyawa Ca, Sr, dan Ba.

bahkan dengan unsur yang se-elekteonegatif Cl. Titik

0 lebur MgCl 0

2. 2. Kelimpahan, Ekstraksi, dan Kegunaan Secara kolektif, logam-logam Ca, Sr, Ba, dan Ra

C dan titik lebur CaCl 2 = 772 C.

2. 2. 1. Kelimpahan

dikenal sebagai logam-logam alkali tanah, yang mana Berilium terdapat sebagai mineral silikat beryl, unsur-unsur ini memiliki titik lebur dan titik didih lebih

Be 3 Al 2 [Si 6 O 18 ], juga ditemukan dalam mineral-mineral tinggi dari logam-logam golongan IA. Selain itu, logam-

alam dan dalam bentuk batuan berharga seperti emerald logam golongan IIA lebih keras dibanding logam-logam

dan aquamarine. Di dalam perut bumi, magnesium golongan IA. Berilium dapat meng-etsa kaca dan barium

menempati urutan kedelapan dalam hal kelimpahan dan sedikit lebih keras dibanding timah hitam.

kalsium menempati urutan kelima, sedangkan di laut Di bawah ini diberikan harga-harga titik lebur dan

kelimpahan magnesium menempati urutan ketiga setelah titik didih serta densitas logam-logam golongan IIA.

natrium,logam. Unsur-unsur Mg, Ca, Sr, dan Ba terdistribusi luas dalam mineral-mineral dan sebagai

0 Unsur 0 Titik Lebur ( C) Titik Didih ( C)

garam terlarut dalam air laut.

3 Densitas (g/cm )

Beberapa mineral yang penting meliputi dolomite dari proses ini adalah elektrolisis larutan sangat pekat

(CaCO 3 .MgCO 3 ), magnesite (MgCO 3 ), olivine

MgCl 2 dan solidifikasi Mg

((Mg,Fe) 2 SiO 4 ), carnalite (KCl.MgCl 2 .6H 2 O), CaCO 3

(dalam bentuk kapur, batukapur, dan marmer), gypsum - pada anoda: Mg (l) + 2e → Mg (l)

(CaSO -

pada katoda: 2 Cl (l) → Cl 2(g) + 2e dan baryte (BaSO 4 ). Kelimpahan Be, Sr, dan Ba di alam jauh lebih sedikit dibanding kelimpahan Mg dan Ca. Magnesium adalah merupakan logam yang kuat dengan

4 .2H 2 O), celestite (SrSO 4 ), strontianite (SrCO 3 ),

2. 2. 2. Ekstraksi densitas rendah. Logam ini digunakan untuk Dari semua unsur golongan 2, hanya Mg yang

menghasilkan alloy ringan yang penting dengan logam-

logam seperti aluminium, seng, dan mangaan; yang diuraikan secara termal menjadi campuran MgO dan

dibuat dalam jumlah besar. Dolomite, CaCO 3 .MgCO 3 ,

banyak digunakan di industri pesawat terbang dan CaO, dan MgO direduksi oleh ferrosilikon di dalam pipa

sebagai inang untuk applikasi lainnya. Dari senyawa- Ni

senyawa kovalen magnesium, yang paling penting adalah 1450K senyawa yang mengandung magnesium yang terikat

2 MgO + 2 CaO + FeSi 2 Mg + dengan karbon, yang disebut pereaksi Grignard. Ca 2 SiO 4 + Fe

Logam golongan IIA yang dapat dihasilkan dengan cara mengelektrolisis leburan garamnya atau kemudian Mg dipisahkan dengan cara destilasi in vacuo.

dengan cara mereaksikan kloridanya dengan natrium Ekstraksi Mg bisa juga dilakukan dengan cara

adalah kalsium.

2NaCl (s) + Ca (l) laut mengandung ion Mg 2+ 1,3 g/L). Dalam ekstraksi ini

elektrolisis MgCl 2 yang terkandung dalam air laut (air

CaCl 2(s) + 2Na (s)

ion-ion Mg 2+ diendapkan sebagai hidroksida. Langkah Biasanya, Ca(OH) 2 (slaked lime) diperoleh dari CaCO 3

pertama adalah penambahan Ca(OH) 2 ke dalam air laut

(dapat diperoleh dalam berbagai bentuk deposit

calcareous)., misalnya, dalam cangkang kerang-kerangan pertukaran dikarenakan harga potensial redoks.

untuk mengendapkan Mg(OH) 2 ,dikenal dengan reaksi

dan dalam sedimen batuan seperti limestone dan kapur. Langkah selanjutnya adalah netralisasi dengan

Juga batuan metamorphik seperti marmer. Produksi Ca penambahan asam klorida,

dengan cara elektrolisis larutan sangat pekat CaCl 2 dan

2 HCl + Mg(OH) 2 MgCl 2 + 2H 2 O

CaF 2 , sementara Sr dan Ba diekstraksi dengan cara reduksi oksida-oksida yang sesuai oleh Al, atau

elektrolisis MCl 2 (M = Sr, Ba).

yang diikuti oleh penguapan air yang menghasilkan Berilium diperoleh dengan cara memanaskan MgCl 2 .XH 2 O, yang mana setelah pemanasan pada 990K

beryl, Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 (yang bila mengandung impuriti akan menghasilkan klorida anhidrat. Langkah terakhir

yang tepat akan menghasilkan warna dan dikenal yang tepat akan menghasilkan warna dan dikenal

dengan ikatan kovalen.

mengekstraksi BeF 2 , lalu diikuti oleh pengendapan Oksida-oksida dari logam-logam golongan IIA biasanya Be(OH) 2 . Langkah selanjutnya adalah reduksi BeF 2 dihasilkan dengan cara pemanasan karbonatnya.Kadar 1550K Mg yg tinggi menyebabkan bangunan cepat BeF 2 + Mg Be + MgF 2 retak,kecepatan reaksinya tinggi.

CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g)

Reaksi ini berlangsung secara endotermik tetapi disukai sangat pekat NaCl. Ikatan kovalen warna Be dan C dapat

atau elektrolisis BeCl 2 dengan menggunakan larutan

oleh entropi karena adanya karbon dioksida. Hal ini terbentuk dengan cepat. Contohnya, senyawa-senyawa

dilakukan dalam skala industry dan produk yang organolitium seperti etil litium bereaksi dengan berilium

dihasilkan dikenal sebagai lime atau quicklime. klorida secara cepat.

Quicklime bereaksi sangat eksotermik dengan air dan 2CH 3 CH 2 Li (l) + BeCl 2(s)

(CH 3 CH 2 ) 2 Be (l) +

menghasilkan kalsium hidroksida

2LiCl (s) CaO (s) + H 2 O (l) Ca(OH) 2(s)

Reaksi ini bisa berlangsung karena kecenderungan

2. 2. 3. Kegunaan Utama Unsur-unsur Golongan 2 berilium membentuk ikatan kovalen adalah lebih kuat

dan Senyawa-senyawanya.

dibanding litium. Perhatian! Be dan senyawa-senyawa Ba yang larut Dalam bentuk unsur, kalsium, stronsium, barium,

bersifat sangat toksik

dan radium bersifat sangat reaktif dan Ca, Sr, Ba bereaksi Berilium adalah logam yang paling ringan yang dengan air.

dikenal, bersifat non-magnetik dan memiliki

- Ba

(s) + 2H 2 O (l) Ba (aq) + 2OH (aq) +

konduktifitas termal yang tinggi dan titik lebur yang

H 2(g) sangat tinggi (1560K). Bila sifat-sifat ini digabung dengan sifat ke-inert-annya terhadap oksidasi aerial,

Dengan unsur-unsur golongan VIIA dan juga dengan membuatnya menjadi penting dalam dunia industri. oksigen

Sebagai contoh, Be banyak digunakan pada pembuatan Sr (s) + Br 2(l) SrBr 2(s) bagian badan pesawat udara berkecepatan tinggi dan missil, dan pada satelit komunikasi. Oleh karena Be

Senyawa-senyawanya umumnya ditemukan dalam bentuk memiliki densitas elektron yang rendah maka unsur ini garam. Empat unsur golongan IIA yang lebih berat

merupakan absorber radiasi elektromagnetik yang buruk membentuk hidrida seperti garam

dan akibatnya, Be dapat digunakan dalam jendela tabung Ba (s) + H 2(g) BaH 2(s) sinar-X. Prinsip dasar penggunaannya adalah bahwa absorbsi sinar-X oleh suatu atom berbanding lurus dan akibatnya, Be dapat digunakan dalam jendela tabung Ba (s) + H 2(g) BaH 2(s) sinar-X. Prinsip dasar penggunaannya adalah bahwa absorbsi sinar-X oleh suatu atom berbanding lurus

manesium digunakan juga pada produksi logam titanium mengabsorbsi sinar-X dengan sangat baik. Faktanya, Be

Ti (s) + 2MgCl 2(s) adalah merupakan logam dengan nomor atom paling rendah yang tidak kuat secara fisik dan sedikit stabil

TiCl 4(l) + 2Mg (s)

Adanya Mg di dalam alloy Mg/Al dapat memberikan secara kimia sehingga dapat dibentuk. Oleh karena itu Be

kekuatan mekanikal yang sangat besar dan tahan korosi, dapat digunakan sebagai jendela untuk tabung vakum

dan juga meningkatkan sifat-sifat fabrikasi. Alloy Mg/Al yang memproduksi sinar-X, sebab sinar tersebut dapat

digunakan pada bagian badan pesawat udara dan mobil lewat melalui absorbsi minimum. Titik leburnya yang

dan juga pada peralatan-peralatan ringan. Berbagai tinggi dan kemampuannya yang rendah menangkap

kegunaan lainnya, antara lain pada lampu (mercu suar), elektron, membuat Be sangat berguna di dalam industri

kembang api(logam), lampu blitz kamera, dan pada energi nuklir.

bidang medis seperti obat sakit maag (milk of magnesia Sebaliknya, senyawa-senyawa barium

atau susu magnesia, Mg(OH) 2 ) dan obat cuci mengabsorbsi sinar-X dengan sangat baik. Barium sulfat

perut/pencahar (Epsom salt; garam Epsom,

digunakan pada sinar x untuk diagnosis lambung dan 2+ MgSO

4 .7H 2 O). Ion Mg dan Ca digunakan sebagai

katalis pada transformasi difosfat-trifosfat (siklus scrab ) sedikit larut dan gambar sinar-X akan menunjukkan 2+ dalam sistem biologi; Mg adalah konstituen esensil dari

saluran intestinal. Pasien menelan BaSO 4 yang sangat

bayangan gelap dimana sinar diabsorbsi oleh

klorofil tanaman hijau.

barium.Walaupun ion-ion barium pada konsentrasi yang Penggunaan senyawa-senyawa kalsium jauh signifikan bisa menjadi sangat toksik, tetapi kelarutan

melebihi penggunaan logam-logam lainnya, yang mana barium sulfat yang sangat rendah dapat mencegah

produksi dunia dari CaO, Ca(OH) 2 , CaO.MgO, problem yang mungkin timbul.

Ca(OH) 2 .MgO, dan Ca(OH) 2 .Mg(OH) 2 adalah ≈ 118.000 Mt pada tahun 2000. Kalsium oksida (quicklime atau Gambar di bawah ini menunjukkan kegunaan

lime) diproduksi dengan kalsinasi limestone dan utama Mg.

kegunaan utamanya adalah sebagai komponen pada pembuatan adonan semen untuk tembok bangunan. Campuran pasir kering dan CaO dapat disimpan dan

diangkut; pada penambahan air, CO 2 akan diserap (bereaksi dengan kalsium hidroksida) dan adonan semen untuk tembok tersebut akan menjadi padatan yang keras

sebagai CaCO 3 yang keras, rigid, dan tak larut. Pasir di dalam adonan bertindak sebagai pengikat.

0 CaO

(s) + H 2 O (l) Ca(OH) 2(s) Δ f H = -65

Sejumlah kecil CaF 2 digunakan sebagai suatu flux dalam Kj mol -1 industri baja, untuk pelapis elektroda solder, dan pada

quicklime

slaked lime industri kaca; prisma dan sel yang terdapat pada

spektrofotometer terbuat dari CaF 2 .

Ca(OH) 2(s) + CO 2(g) CaCO 3(s) + H 2 O (l)

Ion-ion yang relatif kecil dengan muatan +2

seperti Mg 2+ dan Ca memiliki atraksi elektrostatik yang setara untuk air. Maka, garam-garamnya bersifat

Penggunaan penting lainnya dari lime adalah higroskopis (dapat menarik air dari udara), dan klorida- dalam industri baja, pulp dan kertas, dan untuk ekstraksi

klorida dari kedua logam ini larut dalam air bila Mg. Kebutuhan akan kalsium karbonat sangat tinggi,

ditinggalkan di area terbuka yang relatif lembab. Kalsium misalnya pada pembuatan baja, kaca, semen dan tembok

klorida dan kalsium sulfat sering digunakan sebagai dan pada proses Solvay. Pemanfaatan CaCO3 dan

desikant untuk memberikan suatu atmosfir yang kering. Ca(OH) 2 akhir-akhir ini yang berhubungan dengan

Barite adalah bentuk mineral BaSO 4 . Produksi lingkungan adalah pada proses desulfurisasi pada

dunia akan senyawa ini pada tahun 2001 adalah ≈ 60

Mt, dimana Chili menyuplai setengahnya. Kegunaan besar digunakan pada pembuatan bleaching powder,

cerobong/terowongan. Ca(OH) 2 dalam jumlah sangat

utama dari barit adalah sebagai material pemberat pada

drilling fluida minyak dan gas (pd industri pertambangan pengolahan air.

Ca(OCl) 2 .Ca(OH) 2 .CaCl 2 .2H 2 O dan pada proses

minyak sbg pemberat). Untuk skala yang lebih kecil, Mineral gypsum adalah bentuk dihidrat dari

BaSO 4 digunakan sebagai barium meal pada radiology

kalsium sulfat, CaSO 4 .2H 2 O. Bila gypsum dipanaskan,

sebab kemampuannya menghambat jalannya sinar-X.

Penggunaan Ba sebagai getter dalam tabung vakum bubuk berwarna putih. Bila ditambahkan air, maka akan

maka akan terbentuk hemihidrat, CaSO 4 . 1/2 H 2 O berupa

adalah karena reaktifitasnya yang tinggi terhadap gas, dilepaskan sejumlah panas dan dihidrat dapat terbentuk

termasuk O 2 dan N 2 .

kembali. Hemihidrat dikenal sebagai plaster of paris dan Di alam, terdapat dua mineral sebagai sumber digunakan untuk dinding, plaster untuk keperluan

stronsium yaitu bentuk sulfat (celestite) dan bentuk ortopedi dan untuk pembuatan patung.

karbonat (strontianite). Pada tahun 2001, 75% stronsium Di alam, kalsium fluorida terdapat sebagai

yang digunakan di AS adalah untuk pembuatan faceplate mineral fluorspar, dan penting secara komersial sebagai

glass yang ada pada tabung sinar katoda TV berwarna bahan mentah untuk pembuatan HF dan F 2 yang berguna untuk menghambat emisi sinar-X.

Keberadaannya sebagai SrO memberikan nilai tambah

CaF 2 + 2H 2 SO 4(pekat) 2 HF +

pada kualitas gambar TV. Kegunaan lain dari Sr adalah Ca(HSO 4 ) 2 sebagai magnit keramik ferrit dan pyrotehnik. Sr

memiliki sedikit kegunaan. Bila dipanaskan di dalam suatu busar, maka Sr akan memancarkan cahaya merah memiliki sedikit kegunaan. Bila dipanaskan di dalam suatu busar, maka Sr akan memancarkan cahaya merah

teraturan sifat-sifat dalam satu golongan seperti titik lebur adalah merupakan produk dari fisi senjata nuklir. Sebab 0 dan Δ

0 kalsium dan stronsium secara kimiawi adalah sama, maka 2+ ● Harga-harga E untuk pasangan M /M relatif konstan

90 Sr terdapat juga dalam tanaman yang akan bergabung (dengan perkecualian untuk Be), dan dapat dijelaskan dengan kalsium ke dalam susu. Selanjutnya, radioisotop

dengan cara yang sama seperti pada logam-logam akan masuk ke dalam tulang dari orang yang meminum

golongan 1. (tabel lihat di landscape)

susu, dimana seterusnya akan dapat mengemisikan partikel-partikel beta yang bersifat destruktif secara

3. 1. 2. Test Nyala

biologi. Sama seperti untuk logam alkali, emisi spektra Radium radioaktif telah lama digunakan dalam

untuk logam-logam golongan 2 dapat diamati dengan pengobatan tumor. Oleh karena sel-sel tumor

cepat dan test nyala dapat digunakan untuk membedakan direproduksi dengan cepat, maka sel-sel tersebut lebih

senyawa-senyawa yang mengandung

rentan terhadap efek pengrusakan dari radiasi disbanding - Ca : oranye-merah tetapi terlihat hijau muda melalui sel-sel normal. Sebotol kecil garam radium dapat

kaca warna biru

dimasukkan ke dalam jaringan yang memiliki tumor - Sr : krimson, tetapi terlihat violet melalui kaca warna untuk menghancurkan sel-sel jahat.

biru

- Ba :

3. 1. Sifat-sifat Fisika

3. 1. 1. Sifat-sifat Umum

3. 1. 3. Isotop Radioaktif

90 Tabel 2. 1. di bawah ini memberikan beberapa Isotop Sr adalah emitter-ß (t 1/2 = 29,1 tahun) dan sifat fisika dari unsur-unsur golongan 2. Intensitas

merupakan hasil reaksi fisi dari uranium. Dalam hal radioaktifitas Ra tidak memungkinkan memperoleh

terjadinya bencana reaktor nuklir atau dalam hal semua data tentang unsur ini. Beberapa poin umum yang

pembuangan limbah nuklir, terdapat bahaya terhadap perlu dicatat dari tabel di bawah ini adalah:

tanaman (rumput) dan kemudian susu, yang mungkin ● Kecenderungan umum turunnya harga IE 90

1 dan IE 2 dari

terkontaminasi dengan Sr dan mungkin juga bergabung

dengan kalsium fosfat masuk ke dalam tulang. Ba ke Ra. Hal ini bisa terjadi karena adanya pengaruh termodinamika pasangan inert 6s.

atas ke bawah diputus oleh naiknya harga IE 1 dan IE 2 dari

4. 1. Logam-logam

● Tingginya harga IE 3 menjadi faktor penghambat

4. 1. 1. Penampakan

pembentukan ion M 3+ . Berilium dan magnesium adalah logam berwarna ● Melihat harga r ion untuk berilium dapat memberi

keabua-abuan, sementara logam-logam lainnya adalah asumsi bahwa ion Be 2+ terdapat dalam BeF

lunak dan berwarna perak. Logam-logam ini bersifat tetap menjadi hal yang bisa dipertanyakan.

2 dan BeO,

lunak sehingga dapat ditempa, ductile dan agak rapuh. Di lunak sehingga dapat ditempa, ductile dan agak rapuh. Di

perlahan-lahan menjadi amida.

[M(NH 3 ) 6 ] [M(NH 2 ) 2 ] 4 NH 3 +

4. 1. 2. Reaktifitas

H 2 M = Ca, Sr, Ba

Berilium dan magnesium dapat mengalami passifasi

Bila dipanaskan, semua logam golongan 2 bergabung

2 Be + O 2 2 BeO ( lapisan pelindung pada

dengan O 2 ,N 2 , S, atau X

permukaan logam berupa oksida)

Δ 2M + O 2 → 2 MO

dan secara kinetik inert terhadap O 2 dan H 2 O pada

temperatur ambien. Tetapi, amalgam Mg dapat

membebaskan H 2 dari air, karena tidak terjadi pelapisan 3M + N 2 → M 3 N 2 dalam bentuk oksida pada permukaannya. Logam Mg

bereaksi dengan uap panas atau air panas

Mg + 2 H 2 O

Mg(OH) 2 + H 2 8M + S 8 → 8 MS

uap panas

M + X 2 → MX 2 Berilium dan magnesium dapat larut dengan cepat dalam

asam-asam non-oksidator; magnesium dapat diserang

oleh asam nitrat, sementara berilium bereaksi dengan Perbedaan antara unsur pertama dan unsur-unsur HNO 3 encer tetapi dengan asam nitrat pekat akan

di bawahnya pada logam golongan 2 dapat digambarkan mengalami passivasi. Magnesium tidak bereaksi dengan

dengan pembentukan hidrida dan karbida. Bila alkali aqueous, sementara Be membentuk hidroksida

dipanaskan dengan H 2 , Ca, Sr, dan Ba akan membentuk amfoter.

hidrida salin, MH 2 , tetapi Mg hanya bereaksi dibawah Logam-logam Ca, Sr, dan Ba, menunjukkan sifat-

tekanan tinggi. Sebaliknya, BeH 2 (terdapat dalam bentuk sifat kimia yang sama, secara umum dapat dikatakan

polimer) dibuat dari alkil berilium. Berilium bergabung mirip, tetapi agak kurang reaktif dibanding Na. Logam-

dengan karbon pada temperatur tinggi menghasilkan logam ini bereaksi dengan air dan asam-asam

Be 2 C yang memiliki suatu kisi antifluorit. Logam menghasilkan H 2 , dan kesamaannya dengan Na adalah

golongan 2 lainnya membentuk karbida MC 2 yang

mengandung ion [C≡C] 2- , dan mengadopsi kisi NaCl cantik yang mengandung elektron-elektron tersolvasi.

dapat larut dalam NH 3 cair memberikan larutan biru

yang memanjang sepanjang satu aksis. Sementara Be 2 C Dari larutan ini, dimungkinkan mengisolasi heksaamina,

bereaksi dengan air sesuai persamaan reaksi berikut

Be 2 C + 4H 2 O

2 Be(OH) 2 + CH 4 2 BeO + CCl 4 2 2 BeCl + CO 2

dan karbida-karbida dari logam di bawahnya mengalami yang adalah merupakan metode standard pembuatan hidrolisis menghasilkan C 2 H 2 klorida logam yang tidak dapat dibuat dengan cara

MC 2 + 2H 2 O M(OH) 2 + C 2 H 2 dehidrasi hidrat-hidratnya yang diperoleh dari media

2 O) 4 ] dicoba dari dehidrasi [Be(H 2 O) 4 ]Cl 2 yang menghasilkan CaH 2 digunakan sebagai drying agent tetapi reaksinya

2+ M = Mg, Ca, Sr, Ba aqueous. Dalam hal Be, pembuatan [Be(H

hidroksida, bukan klorida

dengan air sangat eksotermik. Karbida Mg 2 C 3 (yang

mengandung ion linear [C 4-

3 ] ; [C = C = C] isoelektronik

[Be(H 2 O) 4 ]Cl 2 Be(OH) 2 + 2H 2 O + 2

dengan CO 2 ) dibuat dengan cara memanaskan MgC 2 atau

HCl

dengan reaksi abu Mg dengan uap pentana pada 950K. Reaksi Mg 2 C 3 dengan air menghasilkan MeC≡CH.

Dalam keadaan uap diatas 1020K, BeCl 2 adalah suatu monomer dan mempunyai struktur linear. BeCl 2

5. 1. Halida membentuk kristal tak berwarna, deliquescent,

5. 1. 1. Halida Berilium mengandung rantai tak beraturan; lingkungan koordinasi Halida berilium anhidrat adalah merupakan

dari tiap-tiap Be pusat adalah tetrahedral dan jarak Be –

Cl lebih panjang dari jarak dalam monomernya. (titik sublimasi 1073K) dari peruraian termal

senyawa kovalen. Fluorida, BeF 2 , diperoleh sebagai kaca

Pembentukan ikatan dalam monomer BeCl 2 dapat [NH 4 ] 2 [BeF 4 ]. Senyawa ini dibuat dari BeO dan NH 3 dijelaskan dengan hibridisasi sp. Dalam bentuk dalam HF (sifat nature nya HF selalu dlm bentuk

polimernya, tiap atom Be dapat dianggap mengalami polimer,asam kuat akan mengalami ioniasasi 3 hibridisasi sp dan skema ikatan-σ yang terlokalisasi

sempurna,padahal dlm keadadan polimer terionisasina adalah cocok yang mana tiap atom Cl mendonasikan

susah ) aqueous berlebih. Leburan BeF 2 adalah suatu non-

sepasang elektron bebas kepada orbital hibrid yang

kosong di sekitar atom Be. Pembentukan rantai ini kristobalit-ß yang konsisten dengan bentuknya yang

konduktor listrik dan padatan BeF 2 mengadopsi kisi

menunjukkan sifat asam Lewis dari berilium dihalida padatan kovalen. Berilium difluorida bersifat sangat larut

dimana BeCl 2 bertindak sebagai katalis Friedel-Crafts dan dalam air (ikatan hidrogen ) dan pembentukan 2- pembentukan adduct digambarkan oleh [BeF

[Be(H 2-

2 O) 4 ] secara termodinamik lebih disukai. [BeCl 4 ] , dan BeCl 2 .2L (L = eter, aldehid, keton). BeCl 2 anhidrat (TL = 688K, TD = 793K) dapat dibuat dari reaksi

5. 1. 2. Halida-halida dari Mg, Ca, Sr, dan Ba 1070K Fluorida-fluorida dari Mg(II), Ca(II), Sr(II), dan Ba(II) terdapat sebagai padatan ionik dengan titik lebur 5. 1. 2. Halida-halida dari Mg, Ca, Sr, dan Ba 1070K Fluorida-fluorida dari Mg(II), Ca(II), Sr(II), dan Ba(II) terdapat sebagai padatan ionik dengan titik lebur

untuk MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , dan BaF 2 secara berturut-turut

polarisasi anion besar yang dapat dipolarisasi oleh kation.

adalah7,42 x 10 -9 , 1,46 x 10 , 4,33 x 10 , dan 1,84 x Penjelasan alternatif lainnya difokuskan pada

10 -7 . Sementara MgF

partisipasi orbital d dalam ikatan yang terdapat pada dan BaF 2 adalah kristal dengan struktur fluorite. Bebeda

2 mengadopsi kisi rutil, CaF 2 , SrF 2 ,

CaX 2 , SrX 2 , dan BaX 2 . Tabel 2. 2 di atas menunjukkan dari sifat-sifat BeF 2 , tak satupun dari fluorida-fluorida

bahwa Be dan Mg hanya membentuk dihalida gas yang logam di bawahnya bersifat sebagai asam Lewis.

linear. Kedua logam ini hanya mempunyai orbital atom s Struktur fluorida logam golongan 2 dalam fase

dan p yang tersedia untuk ikatan dan orbital tumpang gas dan molekul-molekul halida berikutnya dapat dilihat

tindih M – X yang paling baik dapat dicapai untuk suatu pada tabel 2. 2. di bawah ini.

molekul linear. Gambar 11.3, hal 282 menunjukkan suatu Logam

Halida

orbital np pada M dengan kombinasi out-of-phase dari

I orbital-orbital X….X. Orbital kosong yang tersedia untuk Be Linear

F Cl

Br

Ca adalah 3d, untuk Sr adalah 4d, dan untuk Ba adalah Mg

5d, tetapi hanya dapat tumpang tindih secara efektif Ca Quasilinear Quasilinear Quasilinear Quasilinear

dengan orbital-orbital pada atom-atom X jika molekul Sr

Bengkok

Quasilinear Quasilinear Quasilinear

MX 2 bengkok. Kombinasi out-of-phase dari orbital-

orbital X….X hanya tumpang tindih secara efisien dengan orbital d yz dari M jika molekul MX 2 berbentuk bengkok. Pembukaan molekul hingga berbentuk linear Istilah quasilinear mengacu pada spesies yang mana

I Bengkok

adalh dengan “memutar” interaksi orbital ini. Walaupun perbedaan antara energi terhitung struktur linear dan 2 interaksi antara orbital logam d z dan kombinasi in-phase bengkok (dengan perubahan sudut >20 0 ) kurang dari 4 Kj

orbital X….X adalah yang paling efisien bila MX 2 mol -1 . Struktur yang paling bengkok dari dihalida adalah

berbentuk linear, namun demikian masih tetap efisien bila BaF 2 . Senyawa ini memiliki sudut ikatan pada area 110 –

molekul berbentuk bengkok.

126 0 (harga ini berasal dari sejumlah teori dan data Magnesium klorida, bromida, dan iodida dapat eksperimental) dan energi terhitung untuk mengubah

diperoleh dalam bentuk kristal dari larutan aqueous BaF 2 bengkok menjadi molekul linear adalah ≈ 21 Kj

sebagai hidrat yang mengalami hidrólisis parsial bila mol -1 . Kelebih-sukaan struktur bengkok untuk logam-

dipanaskan. Oleh karena itu, garam-garam anhidrat dapat logam yang paling berat yang bergabung dengan F, Cl,

dibuat dengan persamaan reaksi

atau Br dapat dijelaskan dalam hubungannya baik dengan Mg + X 2 → MgX 2 X = Cl, Br, I “inverse polarisasi” maupun dengan partisipasi orbital

atom d untuk Ca, Sr, dan Ba. Inverse polarisasi terjadi

bila ion logam dapat dipolarisasi dan terpolarisasi oleh F -

Catatan, suatu padatan higroskopis dapat mengabsorbsi air dari udara sekitarnya tetapi tidak bisa menjadi liquid.

Anhidrat MCl 2 , MBr 2 , dan MI 2 (M = Ca, Sr, dan

Ba) dapat dibuat dengan cara dehidrasi garam-garam hidrat. Halida-halida anhidrat seperti ini adalah

higroskopis dan CaCl 2 (yang diperoleh sebagai hasil

samping dari proses Solvay) digunakan sebagai drying- agent laboratorium dan juga untuk road de-icing. Dalam keadaan padat, banyak dari halida-halida anhidrat

memiliki struktur lapisan yang kompleks seperti kisi

CdI 2 . Kebanyakan dari halida-halida ini bisa larut dalam

6. Oksida dan Hidroksida

pelarut-pelarut polar seperti eter atau piridin, dan

6. 1. Oksida

sejumlah kristal kompleks telah berhasil diisolasi. Berilium oksida, BeO, dapat dibuat dengan cara Koordinasi oktahedral telah dikonfirmasi oleh studi

membakar Be atau senyawanya dalam O 2 . BeO adalah diffraksi sinar-X dari senyawa-senyawa kompleks

suatu padatan berwarna putih, tidak larut dalam air, yang

termasuk trans-[MgBr 2 (py) 4 ], trans—[MgBr 2 (THF) 4 ],

mengadopsi kisi wurtzite. Oksida-oksida logam golongan

cis—[MgBr 2 (diglyme)(THF)], dan trans-[CaI 2 (THF) 4 ].

2 lainnya biasanya dibuat dengan peruraian termal

karbonatnya, temperatur T mengacu pada P(CO 2 )=1 keadaan padat dapat dicapai dengan pembentukan suatu

Dalam [MgBr 2 (Pthf) 2 ], koordinasi oktahedral dalam

barr)

struktur rantai. Catatan, py = pyridine, THF = M = Mg tetrahidrofuran. Ukuran yang besar dari logam-logam

T = 813K

yang lebih berat memungkinkan bilangan koordinasi TK Ca

yang lebih tinggi, misalnya, trans-[SrBr 2 (py) 5 ] dan trans-

1173K

MCO 3 MO + CO 2 Sr sebagai katalis untuk reaksi-reaksi esterifikasi dan

[SrI 2 (THF) 5 ]. Dalam kimia organik, MgBr 2 digunakan

1563K

Ba digunakan sebagai katalis untuk konversi epoksida

MgBr 2 .2Et 2 O dapat diperoleh secara komersial, yang

1633K

alifatik menjadi ketone.

Gambar 11.5, hal 284 di bawah ini menunjukkan kecenderungan titik leleh dari oksida-oksida: MgO, CaO,

SrO, dan BaO dengan kisi kristal NaCl dan penurunan dalam titik didih merefleksikan penurunan energi kisi sebagai akibat dari naiknya ukuran kation.

Peroksida-peroksida logam golongan 2, MO 2 , yang dikenal antara lain adalah untuk M = Mg, Ca, Sr, dan Ba. Percobaan pembuatan BeO 2 sejauh ini masih belum berhasil dan tidak adanya bukti eksperimental untuk senyawa berilium peroksida. Seperti peroksida logam golongan 1, kestabilan terhadap reaksi peruraian di bawah meningkat dengan naiknya ukuran ion M 2+ .

MO 2 → MO + ½ O 2 (M = Mg, Ca, Sr, Ba)

Kecenderungan ini sebagai akibat dari perbedaan energi kisi antara MO dan MO 2 (untuk M tertentu) yang menjadi

semakin kecil jika r 0 + semakin besar; Δ kisi H (MO, padat)

selalu lebih kecil dibanding Δ 0

kisi H (MO 2 , padat). Semua peroksida adalah oksidator kuat.

Magnesium peroksida (yang digunakan untuk pasta gigi) Tingginya titik leleh dari MgO menyebabkan senyawa ini

dibuat dengan mereaksikan MgCO 3 atau MgO dengan cocok untuk material-material refraktori. Catatan,

H 2 O 2 . Kalsium peroksida dibuat dengan dehidrasi hati- material refraktori cocok untuk penggunaan pada oven.

hati CaO 2 .8H 2 O, yang mana CaO 2 .8H 2 O dibuat dari Material seperti ini memiliki titik leleh yang tinggi, daya

reaksi:

hantar listrik rendah, dan bersifat inert secara kimia pada Ca(OH) 2 + H 2 O 2 +6H 2 O → CaO 2 .8H 2 O temperatur operasi oven yang tinggi. Aksi air terhadap MgO dapat mengubahnya menjadi Mg(OH) 2 yang sedikit larut. Oksida-oksida Ca,

Reaksi SrO dan BaO dengan O 2 (600K, 200 barr, dan Sr, dan Ba bereaksi dengan cepat dan eksoterm dengan

850K) menghasilkan SrO 2 dan BaO 2 . BaO 2 murni belum

bisa diisolasi dan secara komersial dapat diperoleh Pengubahan CaO menjadi kalsium karbida dan reaksi

air, dan mengabsorbsi CO 2 dari atmosfir (persamaan 5).

senyawa yang mengandung BaO dan Ba(OH) 2 . Reaksi hidrolisis selanjutnya sangat penting di dunia industri,

peroksida dengan asam-asam akan menghasilkan H 2 O 2 walaupun sebagai suatu prekursor, etuna dapat diperoleh

SrO 2 + 2 HCl → SrCl 2 + H 2 O 2 dari etena.

2300K 6. 2. Hidroksida

CaO + 3 C CaC 2 + CO

Berilium hidroksida mempunyai sifat amfoter,

CaC 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + C 2 H 2

sedangkan hidroksida-hidroksida logam golongan 2 sedangkan hidroksida-hidroksida logam golongan 2

dari asam-asam okso hanya untuk senyawa-senyawa yang

2- Be(OH)

2 + 2 [OH] → [Be(OH) 4 ] khusus dan penting. Kebanyakan garam-garam berilium dari asam-asam okso kuat ditemukan dalam bentuk kristal sebagai hidrat yang dapat larut. Berilium karbonat

yang membentuk ion kompleks tetrahedral, cenderung terhidrolisis menghasilkan garam yang 2+ mengandung [Be(H

2 O) 4 ] . BeCO 3 dapat diisolasi hanya dengan cara pengendapan dibawah atmosfir CO 2 . Kecenderungan terhadap hidrólisis juga digambarkan oleh pembentukan basa berilium asetat, [Be 4 (µ 4 -O) (µ- O 2 CMe) 6 ] (bukan Be(MeCO 2 ) 2 ) oleh aksi MeCO 2 H pada Be(OH) 2 . Gambar 11.6, hal 286 menunjukkan struktur [Be 4 (µ 4 -O) (µ-O 2 CMe) 6 ]; atom oksigen sentral terikat kepada empat Be pusat yang terletak pada sudut-sudut tetapi Be(OH) 2 juga bereaksi dengan asam-asam

tetrahedral. Struktur yang sama telah diobservasi pada

Be(OH) 2 + H 2 SO 4 → BeSO 4 + 2H 2 O

basa nitrat [Be 4 (µ 4 -O) (µ-O 2 NO) 6 ] yang terbentuk dengan

urutan reaksi:

Kelarutan M(OH) 2 (M = Mg, Ca, Sr, Ba) dalam air N 2 O 4 323K meningkat dari atas ke bawah seperti halnya kestabilan

BeCl 2 2 [Be(NO [NO] 3 ) 4 ]

termalnya untuk terurai menjadi MO dan H 2 O.

Be(NO 3 ) 2

Magnesium hidroksida bertindak sebagai basa lemah,

2 2 , dan Ba(OH) 2 adalah basa

sementara Ca(OH) 398K , Sr(OH)

kuat. Soda lime adalah merupakan campuran dari NaOH [Be 4 (µ 4 -

dan Ca(OH) 2 dan dibuat dari CaO dan NaOH aqueous.

O)(µ-O 2 NO) 6 ]

Adalah lebih mudah menangani soda lime dibanding

NaOH, dan secara komersial soda lime dapat diperoleh. Karbonat dari Mg dan logam-logam di bawahnya sedikit

Soda lime banyak digunakan sebagai absorber untuk CO 2 .

larut dalam air, kestabilan termalnya (persamaan 19)

Dalam test kualititatif untuk garam-garam [NH 4 ] ,

meningkat dengan ukuran kation dan kecenderungan ini amida, imida, dan senyawa-senyawa yang sehubungan

dapat dirasionalisasikan dalam hubungannya dengan

akan dilepaskan NH 3 bila dipanaskan dengan soda lime.

energi kisi. Karbonat-karbonat logam jauh lebih larut

dalam larutan CO 2 dibanding dalam air, karena adanya

6. 3. Garam-garam dari Asam-asam Okso

pembentukan [HCO -

3 ] . Namun demikian, garam-garam 3 ] . Namun demikian, garam-garam

Aragonite dapat dibuat di laboratorium dengan cara

(sadah) mengandung ion-ion Mg 2+ dan Ca yang dapat pengendapan CaCO 3 dari larutan aqueous panas. membentuk kompleks dengan ion-ion stearat di dalam

Sulfat dari Mg dan Ca mempunyai aplikasi yang sabun, menghasilkan “buih” yang tidak larut. Terjadinya

penting. Kalsium sulfat hidrat (CaSO 4 .2H 2 O, gypsum) Kesadahan sementara adalah disebabkan adanya garam-

terdapat di alam dan juga sebagai produk proses garam hidrogenkarbonat dan ini dapat diatasi dengan

desulfurisasi yang melibatkan Ca(OH) 2 atau CaCO 3 . pendidihan (yang menyebabkan pergeseran

Kristal gypsum dapat pecah dengan mudah karena dalam kesetimbangan 27 di bawah ke kanan dan menghasilkan

kristal terdapat lapisan-lapisan yang saling terikat oleh

pengendapan CaCO 3 atau MgCO3) atau dengan

ikatan hidrogen. Bila gypsum dipanaskan pada ≈ 400K,

akan terbentuk hemihidrat CaSO 4 .1/2H 2 O (plaster of endapan persamaan berikut)

penambahan sejumlah tertentu Ca(OH) 2 ( menghasilkan

Paris) dan jika plaster ini dicampur dengan air maka

Ca(HCO 3 ) 2(aq) == CaCO 3(s) + CO 2(g) + H 2 O (l)

material ini akan mengembang sedikit sebagai akibat dihasilkannya dihidrat.

Ca(HCO 3 ) 2(aq) + Ca(OH) 2(aq) → 2 CaCO 3(s) + 2 Barium sulfat adalah garam yang agak larut (K sp =

H -10

2 O (l) 1,07 x 10 ) dan pembentukan endapan putih BaSO 4 Terjadinya Kesadahan tetap (permanen) adalah

digunakan sebagai test kualitatif untuk melihat adanya

disebabkan oleh garam-garam Mg 2+ dan Ca (misalnya,

ion-ion sulfat dalam larutan aqueous.

sulfat). Proses pelunakan air sadah melibatkan pelewatan - BaCl 2(aq) + [SO 4 ] (aq) → BaSO 4(s) + 2 Cl (aq) air keras (sadah) melalui resin penukar kation. Mesin pembersih-detergen mengandung “builder” yang

melepaskan ion-ion Mg 2+ dan Ca dari mesin air; untuk Catatan, Suatu hidrat X.nH 2 O yang mana n = ½ disebut kepentingan ini digunakan polifosfat, tetapi oleh karena

hemihidrat; jika n = 1,5 disebut sesquihidrat. fosfat dapat merusak lingkungan, maka digunakanlah zeolit.

7. Hubungan Diagonal Antara Li dan Mg, dan Antara Kalsium karbonat terdapat di alam dalam dua

Be dan Al

bentuk kristal, yaitu calcite dan metastabil aragonite. Telah dijelaskan bahwa sifat-sifat Li dan

Dalam calcite, ion-ion Ca 2+ dan [CO

senyawa-senyawanya sering diterima sebagai anomali susunan dimana tiap ion Ca 2+ membentuk koordinasi-6 ke bila dibandingkan dengan senyawa-senyawa logam-

3 ] tersusun dengan

sisi-sisi atom-atom O karbonat, sementara dalam logam golongan 1 lainnya dan bahwa terdapat hubungan aragonite, tiap ion Ca 2+ dikelilingi oleh sembilan atom O. diagonal antara Li dan Mg. Dalam bagian ini, kita akan

Perbedaan energi antara kedua karbonat ini adalah < 5 Kj membahas hubungan ini lebih detail dan juga mol -1 yang mana calcite adalah bentuk yang secara

menggambarkan hubungan diagonal yang sama antara Be termodinamika lebih disukai. Namun demikian, aragonite

dan Al. Posisi Li, Be, Mg, dan Al dalam sistem periodik stabil secara kinetik terhadap perubahan menjadi calcite.

dapat dilihat pada diagram berikut.

area permukaan

Li 2 Be B ion (4πr

Hubungan diagonal ini menghasilkan kemiripan/kesamaan antara kimiawi Li dan Mg dan

Tabel 3 di bawah ini memberikan beberapa sifat fisik antara Be dan Al dan menyebabkan adanya perbedaan yang penting dari masing-masing tiga unsur-unsur

sifat unsur pertama dengan unsur-unsur di bawahnya pertama dalam golongan 1, 2, dan 3. + untuk tiap golongan. Kation-kation yang kecil seperti Li ,

3+ Golongan 1 Golongan 2 Golongan 3 Mg , Be , dan Al memiliki densitas muatan yang Sifat-sifat

tinggi dan masing-masing kation tersebut memiliki daya

Ga polarisasi yang tinggi (high polarizing power). Jari-jari logam, r logam, /pm

Jari-jari ion, r ion ,/pm

54 62 7. 1. Litium dan magnesium

Elektronegatifitas Yang membuat Li mirip secara diagonal dengan

Pauling, X P 1,0

1,8 Mg, tetapi tidak mirip secara vertikal dengan unsur-unsur

0 Δ -1

277 di bawahnya adalah sifat-sifat kimianya, antara lain: ●Litium dengan cepat dapat bergabung dengan N 2 menghasilkan nitrida, Li 3 N; Mg bereaksi dengan N 2 Membandingkan sifat-sifat Li dengan sifat-sifat Na dan

atom H (298K)/Kj mol 161

menghasilkan Mg 3 N 2 .

K, atau Li dengan Mg, dapat dilihat bahwa Li lebih mirip ●Litium bergabung dengan O 2 menghasilkan oksida Li 2 O dengan Mg dibanding dengan Na dan K dan unsur-unsur

bukan peroksida atau superoksida; Mg membentuk MgO. di bawahnya. Perbandingan yang sama dapat dilihat