UNSUR LOGAM ALKALI TANAH

TUGAS MATA KULIAH KIMIA ANORGANIK 2

(ACHE 243 )

UNSUR LOGAM ALKALI TANAH

Dosen :

Dra. Hj. St. H. Nurdiniah, M.Pd

Disusun oleh :

Kelompok 11

Fadlyansyah (A1C308026)

M. Irfan (A1C308062)

Rezky Maulana (A1C308032)

Sogandi (A1C308045)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARMASIN

2010

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji dan syukur kami panjatkan kehadirat

Allah SWT karena rahmat dan karunia-Nya lah kami dapat menyelesaikan

penulisan Bahan Materi Kuliah untuk mata kuliah Kimia Anorganik 2 yang

berjudul “Unsur Alkali Tanah“ ini.

Penulisan Bahan Materi Kuliah ini merupakan untuk pemenuhan tugas mata kuliah Kimia Anorganik 2 ( AKKC 343).

Kami mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dra. Hj. St. H.

Nurdiniah, M.Pd selaku dosen mata kuliah Kimia Anorganik 2 yang telah

berperan dalam penulisan Bahan Materi Kuliah ini. Disamping itu juga

untuk semua pihak yang telah memberikan waktu, tenaga dan pikiran untuk

membantu dalam penyelesaian Bahan Materi Kuliah ini.

Diharapkan kritik dan saran oleh kami untuk perbaikan Bahan Materi

Kuliah ini dari pembaca. Akhirnya, semoga Bahan Materi Kuliah ini dapat

bermanfaat bagi kita.

Banjamasin, Mei 2010 Penyusun

BAB I PENDAHULUAN Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan IIA. Yang

termasuk ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut logam karena memiliki sifat sifat seperti logam. Disebut alkali karena mempunyai sifat alkalin atau basa jika direaksikan dengan air. Dan istilah tanah karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan ba nyak ditemukan dalam bebatuan di kerk bumi. Oleh sebab itu, istilah “alkali tanah” biasa digunakan untuk menggambarkan kelompok unsur golongan II A.

Tiap logam memiliki kofigurasi elektron sama seperti gas mulia atau golongan

VIII A, setelah di tambah 2 elektron pada lapisan kulit S paling luar. Contohnya

konfigurasi elektron pada Magnesium (Mg) yaitu : 1s 2s 2p 3s atau (Ne) 3s . Ikatan yang dimiliki kebanyakan senyawa logam alkali tanah adalah ikatan ionik. Karena, elektron paling luarnya telah siap untuk di lepaskan, agar mencapai kestabilan.

Unsur alkali tanah memiliki reaktifitas tinggi, sehingga tidak ditemukan dalam bentuk monoatomik , unsur ini mudah bereaksi dengan oksigen, dan logam murni yang ada di udara, membentuk lapisan luar pada oksigen.

Semua logam alkali tanah merupakan logam yang tergolong reaktif meskipun kurang reaktif dibandingkan unsur alkali, mempunyai kilap logam, relatif lunak dan dapat menghantar panas dan listrik dengan baik, kecuali berilium. Logam alkali tanah memberikan warna yang khas. Pada pembakaran senyawa logam alkali akan memberikan warna yang khas yang dapat digunakan sebagai identifikasi awal adanya logam alkali dalam suatu bahan. Be dan Mg memberikan warna spektrun pada daerah gelombang elektromagnet, sehingga pada pembakaran magnesium hanya akan menimbulkan warna nyala yang sangat terang. Ca memberikan warna merah jingga, Sr merah ungu dan Ba kuning kehijauan.

BAB II PEMBAHASAN A. ALKALI TANAH Logam alkali tanah ,yaitu unsur-unsur golongan II A, terdiri atas Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Unsur-

unsur II A umumnya ditemukan di dalam tanah berupa senyawa tak larut, sehingga disebut logam alkali tanah (alkaline earth metal).

Seperti logam alkali, maka logam alkali tanah pun tidak terdapat bebas di alam. Logam alkali tanah dalam sistem periodik terletak pada golongan IIA. Atom logam- logam ini memiliki dua elektron valensi. Pada pembentukan ion positif kedua elektron valensinya dilepaskan, sehingga terbentuk ion logam bermuatan +2.

Berilium. Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be Al (SiO ) ], dan Krisoberil [Al BeO ].

4 Magnesium. Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak

bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl

2 ], Senyawa Karbonat [MgCO 3 ], Dolomit [MgCa(CO 3 ) 2 ], dan

Senyawa Epsomit [MgSO

4 .7H 2 O].

Kalsium. Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa karbonat [CaCO

3 ],

Senyawa Fospat [CaPO

4 ], Senyawa Sulfat [CaSO 4 ], Senyawa Fourida [CaF].

Stronsium. Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO ], dan Strontianit.

4 Barium. Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam barium dapat

membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO

4 ], dan Mineral Witerit [BaCO 3 ].

B. Sifat – Sifat Logam Alkali Tanah

Beberapa sifat umum dari logam alkali tanah dapat dilihat pada tabel berikut: Beberapa Sifat Umum Logam Alkali Tanah

Sifat Umum Be Mg Ca Sr Ba

Nomor Atom

2 Konfigurasi Elektron [He] 2s [Ne] 3s [Ar] 4s [Kr] 5s [Xe] 6s

Titik Leleh 1553 923 1111 1041 987 Titik Didih 3043 1383 1713 1653 1913 Jari-jari Atom (Angstrom)

1.12

1.60

1.97

2.15

2.22 Jari-jari Ion (Angstrom)

0.31

0.65

0.99

1.13

1.35

Energi Ionisasi I (KJ mol ) 900 740 590 550 500

Energi Ionisasi II (KJ mol ) 1800 1450 1150 1060 970 Elektronegativitas

1.57

1.31

1.00

0.95

0.89 Potensial Elektrode (V) -1.85 -2.37 -2.87 -2.89 -2.90

M + 2e à M

Massa Jenis (g mL )

1.86

1.75

1.55

2.6

3.6 Berdasarkan Tabel diatas dapat diamati juga hal-hal sebagai berikut, 1.

Konfigurasi elektronnya menunjukan bahwa logam alkali tanah mempunyai

elektron valensi ns . Selain jari-jari atomnya yang lebih kecil dibandingkan logam alkali, kedua elektron valensinya yang telah berpasangan mengakibatkan energi ionisasi logam alkali tanah lebih tinggi daripada alkali.

2+ 2.

dari Meskipun energi ionisasinya tinggi, tetapi karena energi hidrasi dari ion M

alkali tanah lebih besar daripada energi hidrasi ion M dari alkali, mengakibatkan logam alkali tetap mudah melepaskan kedua electron valensinya, sehingga lebih

2+ stabil sebagai ion M .

3. Jari-jari atomnya yang lebih kecil dan muatan intinya yang lebih besar mengakibatkan logam alkali tanah membentuk kristal dengan susunan yang lebih rapat, sehingga mempunyai sifat yang lebih keras daripada logam alkali dan massa jenisnya lebih tinggi.

4. Berilium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan berilium dalam berikatan cenderung membentuk ikatan kovalen.

5. Potensial elektrode (reduki) standar logam alkali tanah menunjukkan harga yang rendah (negatif). Hal ini menunjukkan bahwa logam alkali tanah merupakan reduktor yang cukup kuat, bahkan kalsium, stronsium, dan barium mempunyai daya reduksi yang lebih kuat daripada natrium.

6. 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.

a. Sifat-sifat fisis logam alkali tanah Dari berilium ke barium jari-jari atom meningkat secara beraturan.

Pertambahan jari-jari menyebabkan penurunan energi pengionan dan keelektronegatifan. Potensial elektroda juga meningkatkan dari kalsium ke barium, akan tetapi berilium menunjukan penyimpangan karena potensial elektrodanya relatif kecil. Hal itu disebabkan energi ionisasi berilium (tingkat pertama + tingkat kedua ) yang relatif besar. Titik cair dan titik didih cenderung menurun dari atas ke bawah. Sifat-sifat fisis, seperti titik cair, rapatan, dan kekerasan, logam alkali tanah lebih besar jika dibandingkan dengan logam alkali seperiode. Hal itu disebabkan logam alkali tanah mempunyai 2 elektron valensi sehingga ikatan logamnya lebih kuat.

b. Sifat-sifat kimia logam alkali tanah

Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari berilium ke barium. Fakta ini sesuai dengan yang diharapkan . Oleh karena, dari berilium ke barium jari-jari atom bertambah besar sehingga energi ionisasi serta keelektronegatifan berkurang. Akibatnya, kecendrungan untuk melepas elektron membentuk senyawa ion makin besar. Semua senyawa dari kalsium, strontium, dan barium, yaitu logam alkali tanah yang bagian bawah, berbentuk senyawa ion, tetapi magnesium membentuk beberapa senyawa kovalen sedangkan senyawa-senyawa berilium bersifat kovalen.

Sifat kimia logam alkali tanah bermiripan dengan logam alkali, tetapi logam alkali tanah kurang reaktif dari logam alkali seperiode. Jadi, berilium kurang reaktif dibandingkan litium, magnesium kurang reaktif dibandingkan terhadap natrium, dan seterusnya. Hal itu disebabkan jari-jari atom logam alkali tanah lebih kecil sehingga energi pengionan lebih besar. Lagi pula logam alkali tanah hanya satu.Kereaktifan kalsium, stronsium,dan barium dan tidak terlalu berbeda dari logam alkali, tetapi berilium dan magnesium jauh kurang aktif.

Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun tingkat kebasaannya lebih lemah. Senyawa Be(OH)

2 bersifat amfoter.

Artinya bisa bersifat asam atau pun basa. Sedangkan unsur Ra bersifat Radioaktif. Semua logam alkali tanah merupakan logam yang tergolong reaktif, meskipun kurang reaktif dibandingkan dengan unsur alkali. Alkali tanah juga memiliki sifat relatif lunak dan dapat menghantarkan panas dan listrik dengan baik, kecuali Berilium. Logam ini juga memiliki kilapan logam.

Logam alkali tanah memiliki jari-jari atom yang besar dan harga ionisasi yang kecil. Dari Berilium ke Barium, nomor atom dan jari-jari atom semakin besar. Selain itu semua logam alkali tanah juga mempunyai kecenderungan teratur mengenai keelektronegatifan yang semakin kecil dan daya reduksi yang semakin kuat dari Berilium ke Barium.

C. Perbedaan Alkali Tanah dengan Alkali

 Logam alkali tanah lebih keras dari alkali karena memiliki dua elektron valensi.  Kerapatannya lebih tinggi, titik lebur lebih tinggi. 

Berbilangan oksidasi +2 (bandingkan data energi bebas untuk reaksi logam kalsium

dengan asam menghasilkan Ca dan Ca ) walaupun energi ionisasi kedua untuk ion alkali tanah lebih tinggi dari yang pertama. 

Kelarutan dalam air relatif lebih sukar, khususnya yang memiliki anion berbilangan oksidasi -2.

D. Sumber Alkali Tanah

Sumber terbanyak alkali tanah, berbentuk mineral oksida, karbonat, silikat, sulfat dan fosfat. Contoh mineral : 

Magnesia mengandung magnesium oksida disebut juga sebagai batu tahan api, ini digunakan sebagai bahan pembuatan tungku atau funance. 

Calcite (kalsium karbonat) terdapat sebagai batuan gunung (batu kapur atau limestone, marmer). Terbentuknya dari proses alam yang dikenal sebagai stalagtit dan stalagmit. Bahan ini digunakan sebagai bahan baku semen, keramik, bahan bangunan dan juga bahan baku pupuk. Dolomit adalah campuran magnesium dan kalsium karbonat juga digunakan sebagai bahan komposit dan keramik. 

Garam epsom mengandung MgSO

4 ditemukan di salah satu desa di Inggris. Gypsum

mengandung kalsium sulfat hidrat juga dari batu gunung, bahan ini digunakan pada bidang medis antara lain sebagai penyangga tulang yang patah, juga sebagai bahan penyekat bangunan dan bahan atap yang disebut gypsum board.

E. Reaksi-Reaksi Logam Alkali Tanah

Kemiripan sifat logam alkali tanah disebabkan oleh kecenderungan melepaskan dua elektron valensi. Oleh karena itu senyawanya mempunyai bilangan oksidasi +2, sehingga logam alkali tanah diletakkan pada golongan II A. Alkali tanah termasuk logam yang reaktif, namun Berilium adalah satu-satunya unsur alkali tanah yang kurang reaktif, bahkan tidak bereaksi dengan air. Logam 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. Selain dengan air unsur logam alkali tanah juga bisa bereaksi dengan Oksigen, Nitrogen, dan Halogen.

a. Reaksi dengan air

Berilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan logam Magnesium bereaksi sangat lambat dan hanya dapat bereaksi dengan air panas. Logam Kalsium, Stronsium, Barium, dan Radium bereaksi sangat cepat dan dapat bereaksi dengan air dingin. Contoh reaksi logam alkali tanah dan air berlangsung sebagai berikut, Ca(s) + 2H

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

→ Ca(OH)

b. Reaksi dengan Oksigen atau udara

Adanya pemanasan yang kuat menyebabkan logam alkali tanah terbakar di udara membentuk oksida dan nitrida.Logam alkali tanah, kecuali Be dan Mg dengan udara juga dapat berlangsung, tetapi terjadinya korosi yang berlanjut dapat dihambat karena lapisan oksida yang terbentuk melekat kuat pada permukaan logam. Dengan pemanasan, Berilium dan Magnesium dapat bereaksi dengan oksigen. Oksida Berilium dan Magnesium yang terbentuk akan menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam.Barium dapat membentuk senyawa peroksida (BaO2)

2Mg(s) + O

2 (g)

→ 2MgO(s) Ba(s) + O

2 (g) (berlebihan) 2 (s)

→ BaO Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium Nitrida (Mg

3 N 2 )

4Mg(s) + ½ O

2 (g) + N 2 (g)

3 N 2 (s)

→ MgO(s) + Mg Bila Mg N direaksikan dengan air maka akan didapatkan gas NH

3 Mg N (s) + 6H O(l) (s) + 2NH (g)

→ 3Mg(OH) c.

Reaksi dengan hidrogen

Adanya pemanasan menyebabkan logam allkali tanah dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrogen.

M(s) + H

2 (g)  MH 2 (s) d.

Reaksi dengan Nitrogen

Logam alkali tanah yang terbakar di udara akan membentuk senyawa oksida dan senyawa Nitrida dengan demikian Nitrogen yang ada di udara bereaksi juga dengan Alkali Tanah. Contoh,

3Mg(s) + N

2 (g)

3 N 2 (s)

→ Mg

e. Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Halogen

Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam Halida, kecuali Berilium.Lelehan halida dari berilium mempunyai daya hantar listrik yang buruk .Hal itu menunjukkan bahwa halida

berilium bersifat kovalen.Oleh karena daya polarisasi ion Be terhadap pasangan

elektron Halogen kecuali F , maka BeCl

2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali

tanah yang lain berikatan ion. Contoh, Ca(s) + Cl

2 (g) 2 (s)

→ CaCl f.

Reaksi dengan Asam dan Basa

Semua logam dan alkali tanah bereaksi dengan asam kuat ( seperti HCL) membentuk garam dan gas hidrogen.Reaksi makin hebat dari Be ke Ba.

M(s) + 2HCL(aq)  MCl

2 (aq) + H 2 (g)

Salah satu unsur logam alkali tanah yaitu Be, memiliki sifat amfoter. Berilium selain dapat bereaksi dengan asam kuat juga dapat bereaksi dengan basa kuat.

Be(s) + 2NaOH (aq) + H

2 O(l)  Na

2 Be(OH) 4 + H 2 (g)

BeO(s) + 2NaOH(aq) + H O(l)  Na Be(OH) (aq)

4 Be(OH) 2 (s) + 2NaOH(aq)  Na

2 Be(OH) 4 (aq) g.

Reaksi dengan belerang Reaksi logam alkali tanah dengan belerang menghasilkan senyawa sulfida.

M(s) + S(s)  MS (s)

Identifikasi Alkali Tanah F.

Seperti ion logam alkali, maka ion logam alkali tanah dapat diidentifikaikan dengan metode reaksi nyala. Selain itu, logam alkali tanah dapat diidentifikasikan dengan reaksi pengendapan, menggunakan dasar perbedaan hail kali kelarutan, identifikasi ini dilakakukan dengan pereaksi ion kromat, ion sulfat dan ion oksalat.

Tabel reaksi nyala warna pada logam alkali tanah Lambang unsur Nama unsur Warna nyala

Be Berilium Putih Mg Magnesium Putih

Ca Kalsium Jingga-merah Sr Stronsium Merah

Ba Barium Hijau

G. Kegunaan Logam Alkali Tanah

 Berilium, digunakan sebagai bahan logam campur untuk pegas, klip, sambungan listrik, dan pembuatan tabung sinar X untuk reaktor atom.

 Magnesium, digunakan sebagai bahan logam campuran dalam cluralumin ( Mg 0,5

%, Cu 4 %, Mn 0,5 %, Al 95 % ) dan magnalinum (campuran Mg dan Al yang ringan dan tahan korosi). 

Kalsium, digunakan sebagai elektrode, sebagai reduktor pada pengolahan logam, dan membentuk proses pembekuan darah. 

Barium, digunakan sebagai logam campuran ( Ba + Ni ) untuk membuat tabung volume.  Stronsium, digunakan sebagai bahan pembuatan kembang api.

H. UNSUR-UNSUR ALKALI TANAH

Sebagaimana telah disebutkan di atas, golongan alkali tanah terdiri atas Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Pada bab ini kami akan membahas semua unsur tersebut secara satu persatu.

Berilium

Berilium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Be dan nomor atom 4. Unsur ini beracun, be 2, berwarna abu-abu baja, kukuh, ringan tetapi mudah pecah. Berilium adalahalkali tanah, yang kegunaan utamanya adalah sebaga i bahan penguat dalam (khususnya tembaga berilium).

1. Sejarah

Nama berilium berasal dari bahasa Yunani beryllos, beril. Berilium pernah dinamakan glucinium (dariUnsur ini ditemukan oleh Friedrich Wöhler dan A. A. Bussy masing-masing berhasil mengasingkan logam pada tahun 1828 dengan mereaksikan dengan berilium klorida.

2. Sifat-sifat Berilium Berilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan logam ringan.

Modulus kekenyalan berilium kurang lebih 1/3 lebih besar daripada besi baja. Berilium mempunyai konduktivitas panas yang sangat baik, tak magnetik dan tahan karat Berilium juga mudah ditembus sinar-X, dan neutron dibebaskan apabila ia dihantam oleh partikel alfa (seperti radium dan polonium [lebih kurang 30 neutron- neutron/juta partikel alfa]). Pada suhu dan tekanan ruang, berilium tak te apabila terpapar udara (kemampuannya untuk menggores kaca kemungkinan disebabkan oleh pembentukan lapisan tipis oksidasi).

3. Kegunaan Berilium

 Berilium digunakan sebagai agen peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik.

 Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu yang lebar, alloy tembaga-berilium digunakan dalam industri angkasa-antariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang, dan satelit komunikasi.

 Kepingan tipis berilium digunakan bersama pemindaian sinar-X untuk menepis cahaya tampak dan memperbolehkan hanya sinaran X yang terdeteksi.

 Dalam bidang litografi sinar-X, berilium digunakan untuk pembuatan mikroskopik.

 Karena penyerapan panas neutron yang rendah, industri tenaga nuklir menggunakan logam ini dalam reaktor nuklir sebagai pemantul neutron dan moderator.

 Berilium digunakan dalam pembuatan pegas jam tangan dan peralatan yang memerlukan keringanan, ketegaran dan kestabilan dimensi.

 Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai aplikasi yang memerlukan konduktor panas yang baik, dan kekuatan serta kekerasan yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi, seterusnya bertindak sebagai perintang listrik.

 Campuran berilium pernah pada satu ketika dahulu digunakan dalam lampu

4. Pengaruh kesehatan

Berilium sangat berbahaya jika terhirup. Keefektifannya tergantung kepada kandungan yang dipaparkan dan jangka waktu pemaparan. Jika kandungan berilium di udara sangat tinggi (lebih dari 1000

μg/m³), keadaan akut dapat terjadi. Keadaan ini menyerupai pneumonia dan disebut penyakit berilium akut. Penetapan udara komunitas dan tempat kerja efektif dalam menghindari kerusakan paru-paru yang paling akut.

Sebagian orang (1-15%) akan menjadi sensitif terhadap berilium. Orang-orang ini akan mengalami keradangan pada sistem pernafasan. Keadaan ini disebut penyakit berilium kronik (CBD), dan dapat terjadi setelah pemaparan bertahun-tahun terhadap tingkat berilium diatas normal (diatas 0.2

μg/m³). Penyakit ini dapat menyebabkan rasa lemah dan keletihan, dan juga sesak nafas. CBD dapat menyebabkan anoreksia, penyusutan berat badan, dan dapat juga menyebabkan pembesaran bagian kanan jantung dan penyakit jantung dalam kasus-kasus tingkat lanjut. Sebagian orang yang sensitif kepada berilium mungkin atau mungkin tidak akan mendapat simptom-simptom ini. Kebanyakan penduduk pada umumnya jarang mendapat penyakit berilium akut atau kronik karena kandungan berilium dalam udara biasanya sangat rendah (0.00003-0.0002 μg/m³).

Berilium dapat diukur dalam air kencing atau darah. Kandungan berilium dalam darah atau air kencing dapat memberi petunjuk kepada berapa banyak atau berapa lama seseorang telah terpapar. Tingkat kandungan berilium juga dapat diukur dari sampel paru-paru dan kulit. Satu lagi ujian darah, yaitu beryllium lymphocyte proliferation test (BeLPT), mengukur pasti kesensitifan terhadap berilium dan memberikan jangkaan terhadap CBD.

Magnesium

Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuranmagnesium yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".

1. Ciri Utama Magnesium

Magnesium berwarna putih keperakan dan mempunyai permukaan pelindung lapisan tipis oksida serta merupakan logam yang agak kuat, ringan (1/3 lebih ringan daripada aluminium). Jadi ia tidak bisa bersentuhan dengan air meskipun kemungkinannya sangat kuat, kecuali bila amalgam. Meskipun demikian, ia mudah larut dalam asam encer. Nama: Magnesium Simbol: Mg Nomer atom: 12 Massa atom: 24.305 amu Titik leleh: 650.0 °C (923.15 K, 1202.0 °F) Titik didih: 1107.0 °C (1380.15 K, 2024.6 °F) Jumlah proton/elektron: 12 Jumlah neutron:12 Golongan: alkali tanah Struktur kristal: heksagonal Massa jenis (pada suhu 293 K): 1.738g/cm3 Warna: Grayish Jumlah tingkat energi: 3 Konfigurasi elektron: 2 8 2 Ditemukan tahun: 1808 Penemu: Sir Humphrey Davy Nama asli: dari nama kota Magnesia Didapat dari: air laut

Sejarah

Nama magnesium berasal dari bahasa Yunani untuk sebuah daerah di Thessaly disebut magnesium oksida. Hal ini terkait dengan magnetite dan mangan, yang juga berasal dari daerah ini, dan diperlukan diferensiasi sebagai zat terpisah.

Magnesium merupakan unsur ketujuh paling berlimpah dalam kerak bumi oleh massa dan kedelapan oleh molarity. Hal ini ditemukan dalam jumlah besar dari deposito magnesite, dolomit, dan mineral, dan air mineral, di mana magnesium ion yang larut. Joseph Black dari England mengenal pasti magnesium sebagai sejenis unsur pada tahun 1755.

Kemudian pada tahun 1808, Sir Humphrey Davy mengasingkan logam magnesium secara elektrolisis dari campuran magnesia dan HgO dan berhasil menemukan unsur magnesium. Sementara A.A.B.Bussy telah juga berhasil menyediakannya dalam bentuk koheren pada tahun 1831.

2. Senyawa dari Magnesium

Magnesium di alam terdapat sebagai senyawa-senyawa berikut :

a. ), dolomit (MgCO .CaCO ) Sebagai karbonat, magnesit (MgCO

3 b. 4 .H

2 O), kainit (KCl. MgSO 4 . 3H

2 O) garam Epsom

Sebagai sulfat, kiserit (MgSO (MgSO

4 . 7H

2 O) (disebut juga garam Inggris) c.

2 SiO 4 ), asbestos (CaMg 2 (SiO 3 ) s ) Sebagai silikat, olivine (Mg

3. Pembuatan Magnesium

Cara yang paling murah untuk membuat magnesium adalah dengan proses elektrolitik. Pada masa Perang Dunia II, magnesium dibuat juga dengan dua proses lain, yaitu proses silikotermik atau proses ferosilikon dan proses reduksi karbon. Proses reduksi karbon ternyata tidak pernah dapat beroperasi secara memuaskan, sehingga sejak lama tidak lagi dipakai. Proses silikotermik masih banyak digunakan saat ini.

a. Elektrolisis Magnesium Klorida

Magnesium klorida yang diperlukan diperoleh dari air garam dan reaksi magnesium hidroksida (dari air laut atau dolomit) dengan asam klorida. Produsen perintis magnesium, yaitu Dow Chemical Co. di Freeport dan Velasco, Texas, membuat magnesium dengan mengelektrolisis magnesium klorida dari air laut, dimana gamping yang diperlukan diperoleh dari kulit kerang. Kulit kerang yang seluruhnya terdiri dari kalsium karbonat yang hampir murni, dibakar sehingga menjadi gamping, dijadikan

slake , dan dicampur dengan air laut sehingga magnesium hidroksida mengendap.

Magnesium hidroksida ini dipisahkan dengan menyaringnya dan direaksikan dengan asam klorida yang dibuat dengan klor yang keluar dari sel. Dari sini terbentuk larutan magnesium klorida yang lalu diuapkan menjadi magnesium klorida padat di dalam evaporator dengan pemanasan langsung dan diikuti dengan pengeringan di atas rak. Klorida ini cenderung terdekomposisi pada waktu pengeringan. Setelah dehidrasi (proses penghilangan air), magnesium klorida tersebut diumpankan ke sel elektrolisis, dimana bahan ini terdekomposisi menjadi logam dan gas klor.

Proses Silikotermik atau Proses Ferosilikon

Langkah-langkah proses silikotermik terdiri dari pencampuran dolomit gilingan yang dijadikan slake dengan ferosilikon sebanyak 70-80% dan fluorspar 1% dan kemudian dijadikan pelet. Pelet itu diumpankan ke dalam tanur. Tanur kemudian divakumkan dan dipanaskan sampai 1170 derajat celsius. Kalsium oksida (CaO) yang terdapat di dalam dolomit bakaran itu membentuk dikalsium silikat yang tak melebur dan dikeluarkan dari reaktor pada akhir proses. Reaksi pokok proses silikotermik ini adalah sebagai berikut. 2(MgO.CaO) + 1/6FeSi6 --> 2Mg + (CaO)2SiO2 + 1/6Fe

Pada akhir proses, tanur didinginkan sedikit dan magnesium dikeluarkan dari

kondensor dengan suatu prosedur yang berdasarkan atas perbedaan kontraksi antara

magnesium dan baja.

4. Kegunaan Mg dan Senyawa Mg

 Membuat logam campur, misalnya paduan Mg dan Al yang sering disebut

magnelium sebagai komponen pesawat terbang, rudal, baik truk dan sebagainya.

 Membuat kembang api dan lampu blitz.  Melapisi tanur dan pembakaran semen.  Bahan obat maag.  Untuk menghapus belerang dari besi dan baja.  Untuk memperbaiki titanium dalam proses Kroll.  Untuk photoengrave piring di industri percetakan.  Untuk menggabungkan di alloys, dimana logam ini sangat penting untuk pesawat dan peluru konstruksi.  Dalam bentuk turnings atau kendali, untuk mempersiapkan Grignard reagents, yang berguna dalam sintesis organik.  Alloying sebagai agen, meningkatkan mekanis, pemalsuan dan welding karakteristik aluminium.  Sebagai tambahan agen di propellants konvensional dan produksi dalam grafit nodular besi cor.

KALSIUM

1. Sejarah

(Latin: calx, kapur) Walau kapur telah digunakan oleh orang-orang Romawi di abad kesatu, logam kalsium belum ditemukan sampai tahun 1808. Setelah mempelajari Berzelius dan Pontin berhasil mempersiapkan campuran air raksa dengan kalsium (amalgam) dengan cara mengelektrolisis kapur di dalam air raksa, Davy berhasil mengisolasi unsur ini walau bukan logam kalsium murni.

2. Sumber-sumber

Kalsium adalah logam metalik, unsur kelima terbanyak di kerak bumi. Unsur ini merupakan bahan baku utama dedaunan, tulang belulang, gigi dan kerang dan kulit telur. Kalsium tidak pernah ditemukan di alam tanpa terkombinasi dengan unsur lainnya. Ia banyak terdapat sebagai batu kapur, gipsum, dan fluorite. Apatite merupakan flurofosfat atau klorofosfat kalsium.

3. Senyawa

Senyawa alami dan senyawa buatan kalsium banyak sekali kegunaannya. Kapur mentah (CaO) merupakan basis untuk tempat penyaringan kimia dengan banyak kegunaan. Jika dicampur dengan pasir, ia akan mengeras menjadi campuran plester dengan mengambil karbon dioksida dari udara. Kalsium dari batu kapur juga merupakan unsur penting semen. Senyawa-senyawa penting lainnya adalah: karbid, klorida, sianamida, hipoklorida, dan sulfida.

4. Kegunaan

Kalsium adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung, dan pergerakan otot. Berikut adalah beberapa kegunaan kalsium:

 Mengaktifkan saraf

 Melancarkan peredaran darah

 Melenturkan otot

 Menormalkan tekanan darah

 Menyeimbangkan tingkat keasaman darah

 Menjaga keseimbangan cairan tubuh

 Mencegah osteoporosis (keropos tulang)

 Mencegah penyakit jantung

 Menurunkan resiko kanker usus

 Mengatasi kram, sakit pinggang, wasir, dan reumatik

 Mengatasi keluhan saat haid dan menopause

 Meminimalkan penyusutan tulang selama hamil dan menyusui

 Membantu mineralisasi gigi dan mencegah pendarahan akar gigi

 Mengatasi kering dan pecah-pecah pada kulit kaki dan tangan

 Memulihkan gairah seks yang menurun/melemah

 Mengatasi kencing manis (mengaktifkan pankreas)

STRONTIUM

Strontium adalah unsur kimia yang termasuk golongan alkali tanah dengan simbol Sr dan nomor atom

38. Strontium adalah logam halus berwarna perak putih atau logam kuning yang sangat reaktif secara kimiawi. Logam strontium berubah menjadi kuning jika terpapar udara. Di alam biasanya terdapat sebagai mineral celestit

dan strontianit. Isotopnya yang Sr terdapat sebagai jatuhan radioaktif dan memiliki waktu paruh 29,1 tahun.

90 Isotop Sr dinamakan strontian, yang sebenarnya

merupakan nama sebuah desa di Skotlandia, karena ditemukan di dekat desa tersebut.

1. Karakteristik

Karena reaktifitasnya yang sangat tinggi terhadap air dan oksigen, unsur ini hanya dapat ditemukan di alam dalam bentuk senyawa dengan unsur lain, misalnya di dalam mineral strontianit dan celestit.

Logam strontium berwarna abu-abu/perak, lebih halus daripada kalsium dan lebih reaktif terhadap air, yang mana jika bereaksi dengan air akan menghasilkan strontium hidroksida dan gas hidrogen. Pembakaran strontium di udara akan menghasilkan strontium oksida dan strontium nitrida, tapi karena strontium tidak akan bereaksi dengan nitrogen di bawah suhu

380

C, maka pada suhu kamar, yang dihasilkan hanyalah oksida (secara spontan). Strontium harus disimpan di dalam kerosin untuk mencegah terjadinya oksidasi; logam strontium yang terkena udara akan bereaksi dengan cepat membentuk oksida dengan warna kuning. Serbuk logam strontium akan terbakar secara spontan pada suhu kamar. Garam strontium yang mudah menguap akan memberikan warna api merah tua, dan garam ini dapat digunakan dalam pembuatan petasan. Di alam, strontium merupakan hasil campuran empat isotopnya yang stabil.

2. Sejarah

Mineral strontianit dinamakan setelah penduduk desa Strontian di desa Skotlandia menemukannya di sebuah tambang terpencil pada tahun 1787. Adair Crawford mengenali bahwa mineral tersebut berbeda dengan mineral-mineral barium lainnya pada tahun 1790. Strontium itu sendiri baru ditemukan pada tahun 1798 oleh Thomas Charles Hope, dan logam strontium berhasil dipisahkan oleh Sir Humphry Davy pada tahun 1808 menggunakan elektrolisis dan diumumkan olehnya sendiri pada sebuah acara perkuliahan Royal Society pada tanggal 30 Juni 1808.

3. Senyawa

Berikut adalah senyawa- senyawa strontium yang diketahui: 

Strontium titanat 

Strontium karbonat 

Strontium nitrat 

Strontium sulfat 

Strontium aluminat 

Strontium klorida 

Strontium oksida 

Strontium ranelat

4. Kegunaan

 Strontium titanat memiliki indeks bias dan penyebaran optikal yang jauh lebih baik dari pada berlian, membuatnya memiliki banyak kegunaan dalam berbagai jenis alat-alat optik.

 Strontium karbonat, strontium nitrat, dan strontium sulfat biasanya digunakan dalam pembuatan kembang api untuk menghasilkan warna merah.

 Strontium klorida biasanya digunakan dalam pasta gigi untuk gigi sensitive. 

Strontium oksida terkadang digunakan untuk menambah kualitas lapisan keramik. 

Strontium ranelat digunakan dalam penyembuhan osteoporosis

BARIUM

Barium adalah unsur kimia dengan simbol Ba, dan nomor atom 56. Barium bersifat lunak dan termasuk unsur golongan alkali tanah. Barium murni tidak pernah ditemukan di alam karena dapat bereaksi dengan udara. Oksidanya dikenal sebagai baryta, tetapi dapat bereaksi dengan air dan karbon dioksida dan tidak ditemukan sebagai mineral. Mineralnya yang paling banyak ditemukan di alam adalah barium sulfat (BaSO

4 ) yang

sangat susah untuk dilarutkan, dan barium karbonat (BaCO

3 ). Benitoite adalah sebuah permata langka yang mengandung barium.

Logam barium digunakan dalam keperluan insutri. Senyawa barium memberikan nyala api yang berwarna hijau dan sering digunakan untuk membuat kembang api. Barium sulfat digunakan karena beratnya, memiliki sifat tidak mudah larut, dan tidak dapat ditembus oleh sinar-X. Salah satu kegunaan barium sulfat adalah untuk pengeboran minyak. Senyawa barium yang dapat larut bersifat racun karena melepas ion-ion barium, dan digunakan sebagai racun tikus. Telah ditemukan fungsi barium yang baru: yaitu sebagai bahan esensial pada pembuatan superkonduktor YBCO.

1. Karakteristik

Logam barium mirip dengan kalsium dan strontium secara kimiawi, tapi lebih reaktif. Logam ini sangat mudah teroksidasi jika terpapar udara dan sangat reaktif dengan air atau alkohol, menghasilkan gas hidrogen. Pembakaran barium di udara tidak hanya menghasilkan barium oksida (BaO), tapi juga peroksida. Senyawa yang paling sederhana dari unsur ini bahkan memiliki berat jenis yang tinggi. Hal ini dapat dilihat

3 dari barium sulfat yang memiliki tingkat densitas yang tinggi (4.5 g/cm ).

2. Sejarah

Barium (Yunani bary, yang berarti "berat") pertama kali diidentifikasi pada tahun1774 oleh Carl Scheele dan berhasil diekstraksi pada tahun 1808 oleh Sir Humphry Davy di Inggris. Oksida barium pertama kali disebut barote, yang mana kemudian diganti menjadi barita oleh Antoine Lavoisier dari kata barium untuk menjelaskan sifat logamnya.

Nyala api barium

3. Isotop

Kelimpahan barium di alam merupakan campuran dari tujuh isotopnya yang stabil. Ada dua puluh isotop barium yang diketahui, tapi kebanyakan bersifat sangat radioaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek. Contoh isotop barium antara

133 137

lain adalah Ba yang memiliki waktu paruh 10,51 tahun dan Ba yang memiliki waktu paruh 2,55 menit.

4. Kegunaan

Barium memiliki beberapa fungsi dalam bidang industri:

 Senyawa barium, khususnya barit (BaSO

4 ), memiliki peran yang sangat penting dalam industri minyak bumi. Barit digunakan dalam pengeboran sumur minyak.

 Barium karbonat dapat digunakan untuk racun tikus dan juga dapat digunakan dalam pembuatan batu bata. Berbeda dengan sulfat, karbonat akan melarut di dalam perut, sehingga menjadi racun bagi tubuh. .

 Barium oksida digunakan untuk melapisi elektroda pada lampu fluoresensi, yang dapat melepaskan elektron.

 Barium karbonat digunakan dalam pembuatan kaca. Karena beratnya, barium dapat meningkatkan indeks bias dan kilau kaca.

 Barit digunakan secara ekstensif dalam pembuatan karet.

RADIUM Radium adalah sebuah unsur kimia yang mempunyai simbol Ra dan nomor

atom 88. Radium berwarna hampir putih bersih, namun akan teroksidasi jika terekspos kepada udara dan berubah menjadi hitam. Radium mempunyai tingkat radioaktivitas yang tinggi.

Radium termasuk jenis radioaktif alam yang mempunyai isotop Ra-226, Ra-224 dan Ra-228. Radium adalah radionuklida yang terbentuk dari peluruhan uranium dan thorium. Sebagian besar Ra- 226 berasal dari peluruhan uranium alam (U-238), sedangkan Ra-228 dan Ra-224 berasal dari peluruhan Th-232. Radium-226 merupakan isotop yang biasa dimanfaatkan, memancarkan radiasi alfa dan gama dengan waktu paro 1600 tahun, sedangkan Ra-228 merupakan pemancar beta dengan waktu paro 5,75 tahun dan Ra-224 mempunyai waktu paro 3,66 hari. Isotop- isotop radium meluruh menjadi isotop-isotop radon yang berlainan, misalnya Ra-226 meluruh menjadi Ra-222 dan Ra-228 meluruh menjadi Ra-224 sebelum akhirnya membentuk gas radon (Ra-220).

Ra-226 merupakan radionuklida berumur panjang dan dalam masa peluruhannya mengeluarkan gas radon yang berbahaya bagi kesehatan. Kondisioning sumber bekas Ra-226 diawali dengan reduksi volume, dilanjutkan dengan immobilisasi dalam kontainer khusus untuk mengatasi masalah emanasi gas radon yang timbul dari peluruhan Ra-226. Dipilih kontainer Stainless Steel berbentuk kapsul yang ditutup dengan cara dilas. Kapsul ini kemudian dimasukkan ke dalam Long Term Storage Shield (LTSS) yang terbuat dari Pb untuk meminimalkan paparan radiasi yang cukup tinggi.

1. Sejarah

Radium ditemukan oleh Marie Sklodowska-Curie dan suaminya, Pierre, pada tahun 1898 dari bijih uranium di Bohemia Utara, Republik Czech. Ketika sedang mempelajari bijih uranium, Marie berhasil memisahkan uranium dari bijihnya, dan menemukan bahwa ternyata bijih tersebut masih bersifat radioaktif. Mereka kemudian memisahkan sebuah campuran radioaktif, yang kebanyakan terdiri atas barium, yang dapat menghasilkan nyala api berwarna hijau yang sangat terang dan garis spektral berwarna merah, yang belum pernah didokumentasikan sebelumnya. Penemuan ini diumumkan Curie dan suaminya ke Akademi Sains di Prancis pada 26 Desember 1898.

Pada tahun 1902, Curie dan Andre-Louis Debierne berhasil memisahkan radium sebagai logam murni, dengan cara mengelektrolisis radium klorida murni menggunakan katoda merkuri, kemudian didistilasi pada atmosphere gas hidrogen.

2. Karakteristik

Radium merupakan logam alkali tanah terberat dengan intensitas radioaktivitas besar, dan mirip dengan barium secara kimiawi. Sejumlah kecil logam ini terdapat pada bijih-bijih uranium, dan berbagai jenis mineral uranium lainnya. Radium menghasilkan tiga jenis radiasi yaitu, partikel alfa, partikel beta, dan sinar gamma.

Logam radium murni berwarna putih bersih, tapi berubah menjadi hitam jika terpapar udara (kemungkinan dikarenakan adanya pembentukan nitrida). Radium bereaksi hebat dengan air dan minyak membentuk radium hidroksida, dan sedikit lebih mudah menguap dibandingkan dengan barium. Fase radium adalah padat pada suhu normal.

3. Senyawa

Karena waktu paruhnya yang pendek dan intensitas radioaktifitasnya yang besar, senyawa radium cukup jarang ditemukan, kebanyakan terdapat di dalam bijih uranium. Adapun senyawa-senyawa radium antara lain: a.

2 )

Radium fluorida (RaF b.

2 )

Radium klorida (RaCl c.

2 )

Radium bromide (RaBr d.

2 )

Radium iodide (RaI

e. Radium oksida (RaO) f.

3 N 2 )

Radium nitride (Ra 4.

Kegunaan

Dimasa yang lampau Indonesia banyak menggunakan Radium-226 sebagai sumber radiasi yang dipakai dalam brachyteraphy. Brachyteraphy adalah suatu radioterapi dengan zat radioaktif sebagai sumber radiasinya. Brachyteraphy dilakukan dengan cara penyinaran pada jarak sangat dekat bahkan pada kondisi tertentu sumber radiasi dimasukkan kedalam tubuh pasien. Biasanya digunakan untuk terapi kanker leher rahim.

Untuk keperluan medis, radium yang digunakan mempunyai aktivitas maksimum

4 GBq (100 mg) dengan aktivitas rata-rata sumber sekitar 200 MBq (5,6 mg) untuk yang berbentuk jarum dan sekitar 260 MBq (7mg) untuk yang berbentuk kapsul. Sedangkan untuk pemakaian non medis, radium digunakan dalam aktivitas yang lebih tinggi, misalnya sumber nuetron Ra-Be mempunyai aktivitas sekitar 20 GBq (5000 mg) dan pemakaian lainnya sekitar 40 GBq (1000 mg).

Selain dalam bidang kedokteran, Radium -226 juga dimanfaatkan sebagai penangkal petir. Di negara maju sudah sejak sekitar tahun 1960 an pemakaian Ra-226 baik dalam bidang kedokteran maupun dalam penangkal petir sudah dihentikan, namun demikian di beberapa negara lain sumber Ra-226 hingga saat ini masih ada dengan pemakaian yang sudah mulai berkurang.

BAB III EKSTRAKSI & SENYAWA LOGAM ALKALI TANAH A. Ekstraksi Senyawa Logam Ekstraksi adalah pemisahan suatu unsur dari suatu senyawa. Logam alkali tanah

a. Ekstraksi Berilium (Be)

2 SiF 6 hingga 700 C. Karena beril adalah sumber utama berilium.

2 yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl 2 tidak dapat mengahantarkan

Ekstraksi Magnesium (Mg)

2 + 2e

listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah : Katoda : Be

UNSUR LOGAM ALKALI TANAH