Anorganik Alkali Tanah

Alkali Tanah
Nama Kelompok :
Ahmidatur Rahmawati

1413031001

Ni Luh Yuni Ari Pratiwi

1413031012

Adi Rahman

1413031022

SEJARAH BERILIUM

Nama berilium berasal dari bahasa
Yunani beryllos, beril. Berilium
pernah dinamakan glucinium (dari
Yunani glykys, manis), karena rasa
manis

garamnya.
Unsur
ini
ditemukan oleh Louis Vauquelin
dalam tahun 1798 dalam bentuk
oksida dalam beril dan dalam
zamrud. Friedrich Wöhler dan A. A.
Bussy
masing-masing
berhasil
mengasingkan logam pada tahun
1828 dengan mereaksikan kalium
dengan berilium klorida.

SEJARAH MAGNESIUM

 Nama magnesium berasal dari bahasa
Yunani untuk sebuah daerah di Thessaly
disebut magnesium oksida (magnesia).
 Hal ini terkait dengan magnetite dan

mangan, yang juga berasal dari daerah ini,
dan diperlukan diferensiasi sebagai zat
terpisah.
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.

SEJARAH KALSIUM
(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.

SEJARAH STRONSIUM

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.

SEJARAH BARIUM

Barium (Yunani bary, yang berarti
"berat") pertama kali diidentifikasi
pada tahun 1774 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 (barium
oksida) oleh Antoine Lavoisier dari
kata barium untuk menjelaskan
sifat logamnya

SEJARAH RADIUM

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.

KEBERADAAN ALKALI TANAH DI ALAM
Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir
bisa dikatakan tidak ada. MENGAPA? Sedangkan di alam berilium

dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be 3Al2(SiO 6)3], dan
Krisoberil [Al2BeO4].
Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak
bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa
bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl2], Senyawa Karbonat
[MgCO3], Dolomit [MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit
[MgSO4.7H2O].
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 [CaCO3], Senyawa Fospat [CaPO4],
Senyawa Sulfat [CaSO4], Senyawa Fourida [CaF].

Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di
alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit
[SrSO4], dan Strontianit .
Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam
barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin
[BaSO4], dan Mineral Witerit[BaCO3]
Barium ditemukan dalam jumlah kecil dalam bijih uranium

dan thorium dalam batu pitchblende. Diperkirakan bahwa
setiap kilometer persegi permukaan bumi (hingga
kedalaman 40 cm) berisi 1 gram radium. Jumlah radium
dalam bijih uranium bervariasi antara 150 dan 350 mg/ton.
Dan juga terkandung dalam bijih Zaire

ISOLASI BERILIUM
Metode reduksi
Beril adalah sumber utama berilium. Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi BeF 2.
BeF2 diperoleh dari pemanasan beril [Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 hingga 7000C.
BeF2 + Mg



MgF2 + Be

Metode Elektrolisis
Berilium juga dapat diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan BeCl 2 yang telah
ditambah NaCl, karena BeCl2 tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik,
sehingga ditambahkan NaCl. Reaksi yang terjadi adalah:

Katod : Be2+ + 2eAnode : 2Cl-




Be
Cl2 + 2e-

ISOLASI MAGNESIUM
Metode Reduksi
Magnesium kita dapat diekstraksi dari dolomit [MgCa(CO 3)2]. Dolomite
dipanaskan sehingga terbentuk MgO dan CaO yang kemudian
dipanaskan dengan FeSi, MgO akan direduksi oleh FeSi sehingga
menghasilkan
Mg.2MgO + 2CaO + FeSi  2Mg + Ca2SiO4 + Fe

T = 1450 K

Metode Elektrolisis
Magnesium juga diisolasi dari MgCl 2 dengan elektrolisis. Magnesium

diendapkan dari magnesium hidroksida Mg(OH) 2 dengan penambahan
Ca(OH)2 ke dalam air laut.

ISOLASI KALSIUM
 Metode Elektrolisis
Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama kalsium (Ca). Kalsium dapat diperoleh dengan mereaksikan CaCO 3
dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi:


CaCO3 + 2HCl

CaCl2 + H2O + CO2

Selanjutnya, leburan CaCl2 dielektrolisis untuk mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi:
Katoda
Anoda

: Ca2+ + 2e: 2Cl-




Ca
Cl2 + 2e-

 Metode Reduksi
Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan mereduksi CaCl 2 oleh
Na.
Reduksi CaO oleh Al.
6CaO + 2Al


3 Ca + Ca3Al2O6

Reduksi CaCl2 oleh Na
CaCl + 2 Na



Ca + 2NaCl

Metode Reduksi
Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan
mereduksi CaCl2 oleh Na. Reduksi CaO oleh Al.
6CaO + 2Al



3 Ca + Ca3Al2O6

Reduksi CaCl2 oleh Na
CaCl2 + 2 Na



Ca + 2NaCl

ISOLASI STRONSIUM
Metode Elektrolisis
Senyawa selesit merupakan sumber utama Strontium (Sr). Strontium
(Sr) dapat diperoleh dengan elektrolisis lelehan SrCl 2. Lelehan SrCl2
bisa didapatkan dari senyawa selesit [SrSO4]. Reaksi yang terjadi:
Katode

: Sr2+ +2e-

Anoda

: 2Cl-




Sr
Cl2 + 2e-

ISOLASI BARIUM
Barium sulit diperoleh dalam bentuk murninya karena barium sangat cepat
teroksidasi diudara.
Metode Elektrolisis
Barit (BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Barium
secara komersial diproduksi melalui elektrolisis lelehan barium klorida (BaCl).
Reaksi yang terjadi:
Katode; Ba2+ +2eAnoda : 2Cl-




Ba
Cl2 + 2e-

Metode Reduksi
Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh
Al. Reaksi yang terjadi:

ISOLASI RADIUM
Radium yang bersifat radioaktif pertama kali diisolasi
oleh Pierre dan Marie Curie dari bijih uranium.

KEGUNAAN ALKALI TANAH
Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi
bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat jet.
Berilium

Magnesium

Berilium memiliki densitas electron yang rendah sehingga digunakan pada tabung
kaca sinar X. Karena titik lelehnya yang tinggi, berilium sangat berguna dalam
industry tenaga nuklir untuk mengontrol reaksi fisi pada reactor nuklir.

Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan
pada lampu Blitz, sebagai pereaksi Grignard, untuk mengekstrak logam yang
kurang elektropositif seperti titanium melalui proses Kroll
Magnesium juga terdapat pada klorofil yang berperan penting dalam fotosintesis.

1.

Kalsium

Stronsium

Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan
plastik.
2. Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi
sebagai pembentuk tulang dan gigi.
3. Kapur mati (Ca(OH)2) yang merupakan bahan dasar murah
digunakan di seluruh industri kimia. Kapur, marmer dan batu
kapur adalah segala bentuk kalsium karbonat.
4. Kalsium karbonat digunakan untuk membuat cat putih, bubuk
pembersih, pasta gigi dan antasida perut.
5. Kalsium fosfat alami (Ca3(PO4)2), bahan utama yang ditemukan
dalam tulang dan gigi.
Sebagian besar strontium yang dihasilkan saat ini digunakan dalam
pembuatan tabung gambar televisi berwarna. Hal ini juga digunakan
untuk memperbaiki seng dan dikombinasikan dengan besi untuk
membuat magnet.
Dua senyawa strontium, strontium karbonat (SrCO3) dan strontium
nitrat (Sr(NO3)2 membakar dengan terang, api merah dan digunakan
dalam
kembang
api
dan
flare
sinyal.
Strontium-90, sebuah isotop radioaktif strontium, adalah produk umum
ledakan nuklir.

Barium

1. Barium sulfat (BaSO4), senyawa barium umum, digunakan sebagai pengisi
untuk karet, plastik dan resin.
2. Barium karbonat (BaCO3), senyawa lain barium umum, digunakan dalam
pembuatan keramik dan beberapa jenis kaca. Ini adalah komponen dalam
lumpur tanah liat yang digunakan dalam sumur pengeboran minyak.
3. Barium klorida (BaCl2) digunakan sebagai pelunak air.
4. Barium oksida (BaO) mudah menyerap kelembaban dan digunakan sebagai
desikan.
5. Barium peroksida (BaO2) membentuk hidrogen peroksida (H2O2) bila
dicampur dengan air dan digunakan sebagai agen pemutih yang mengaktifkan
saat basah.
6. Barium titanat (BaTiO3) digunakan sebagai bahan dielektrik dalam kapasitor.
7. Barium ferit (BaO · 6Fe2O3) digunakan untuk membuat magnet.
8. Barium-137, bentuk barium dihasilkan oleh pembusukan cesium-137,
memiliki waktu paruh yang relatif singkat dan umumnya digunakan di sekolah
tinggi dan fisika perguruan percobaan penentuan paruh.

Radium

Radium juga digunakan dalam memproduksi cat yang menyala dengan sendirinya,
sumber netron dan dalam kedokteran. Dalam dunia kedokteran, radium digunakan
dalam terapikanker dan penyakit-penyakit lainnya. Beberapa isotop yang baru saja
ditemukan seperti 60Co juga digunakan menggantikan radium dalam aplikasiaplikasi tersebut.

SIFAT FISIKA ALKALI TANAH
Karakteristik
Konfigurasi electron
Titik leleh/0C
Titik didih/0C
Densitas/g.cm-3 (200C)
Jari-jari atomik/pm
Jari-jari atomik M2+/pm
Energi ionisasi
Potensi reduksi standar
Elektronegatifitas
Warna nyala

Be
[He]2s2

Mg
20Ca
[Ne]3s2 [Ar]4s2

4

12

1283
2770
1,85
111
900
-1,85
1,5
-

649
1107
1,74
160
86
738
-2,36
1,2
-

839
1487
1,54
197
114
590
-2,87
1,0
Merah bata

Sr
[Kr]5s2

Ba
[Xe]6s2

Ra
[Rn]7s2

38

56

88

768
1384
2,58
215
132
550
-2,89
1,0
Merah tua

727
1850
3,65
217
149
503
-2,91
0,9
Hijau

700
1700
5,5
509
-2,92
-

SIFAT UMUM ALKALI TANAH
Logam alkali tanah berwana putih keperakan dan mempunyai densitas relative rendah yang
semakin besar dengan naiknya nomor atom kecuali kalsium.
Ikatan metalik logam alkali tanah lebih kuat daripada ikatan metalik logam alkali.
Logam alkali tanah kurang reaktif artinya kurang elektropositif daripada logam alkali namun
lebih reaktif daripada logam-logam yang lain.
Cenderung membentuk senyawa ion dengan atom dari unsur lain melalui pelepasan elektro
valensi kecuali Be, karena Be cenderung membentuk senyawa kovalen karena memiliki ukuran
atom yang sangat kecil.
Semua unsur bereaksi dengan asam encer menghasilkan gas hydrogen.

Kereaktifan logam alkali tanah bertambah dari Be ke Ra.
Jika bereaksi dengan air, Be dan Mg bereaksi lambat pada suhu rendah dan cepat pada
suhu tinggi. Semakin kebawah reaksi dengan air semakin reaktif dan Ra adalah paling
reaktif.

M + 2H2O  M(OH)2 + H2
Jika bereaksi dengan oksigen, logam alkali tanah dapat menghasilkan oksida MO dan
MO2, dari Be ke Ra cenderung untuk membentuk oksida MO2 (peroksida) semakin besar.
Jika beraksi dengan nitrogen, dapat membentuk senyawa nitride M 3N2. Nitrida jika
bereaksi dengan air menghasilkan gas NH3.

M3N2 + 6H2O  3M(OH)2 + 2NH3

Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti unsur golongan alkali, namun
tingkat kebasaannya lebih lemah.
Kemampuan mereduksi yang semakin kuat dengan bertambahnya nomor
atom
Karakteristik ionic, logam alkali tanah mempunyai bilangan oksidasi +2 dan senyawanya bersifat
stabil, padatan bersifat ionic, tak berwarna.
Hidrasi ion, garam logam alkali tanah hampir semuanya terhidrat.

SENYAWA HIDRIDA
Semua logam alkali tanah kecuali berilium, membentuk hidrida secara langsung dengan hydrogen.
Adanya pemanasan menyebabkan logam alkali tanah dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk
senyawa hidrogen.

Jika M adalah logam alkali tanah maka persamaan umumnya adalah :
2M(s) + H2(g) → 2MH(s)
Contoh:
2Mg(s)

+ H2 (g)  2MgH(s)

2Ca(s) + H2 (g)  2CaH(s)
2Ba(s) + H2 (g)  2BaH(s)

SENYAWA HALIDA

Semua logam alkali tanah bereaksi dengan halogen
dengan cepat membentuk garam halida, kecuali Berilium.
Contoh: Ca(s) + Cl2(g) → CaCl 2(s)
Semua logam alkali tanah dapat membentuk halida (LX 2)
langsung dari unsurnya.
L + X2                       LX2

SENYAWA OKSIDA

Logam Alkali tanah dapat bereaksi dengan oksigen dari udara. Adanya pemanasan yang kuat menyebabkan logam
alkali tanah terbakar di udara membentuk oksida dan nitrida. Senyawa logam golongan II A dengan oksigen disebut
oksida alkali tanah (LO), yang dapat dibuat dari logamnya dan oksigen.
2L (s) + O2 (g)



2LO (s)

(L= Mg, Ca, Sr, Ba)

Misalnya:
2Mg (s) + O2 (s) → 2MgO (s)
Ba (s) + O2 (g) (berlebihan) → BaO2 (s)
Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan Magnesium
Nitrida (Mg3N2)
4Mg (s) + ½ O 2 (s) + N2 (g) → MgO (s) + Mg 3N2 (s)

2 M + O2 → 2 MO

Be, Mg, Ca, Sr, Ba

Cukup reaktif sehingga perlu disimpan di
bawah minyak agar tidak kontak dengan
udara. Seperti logam berat alkali, stronsium
dan barium membentuk peroksida.
Tidak begitu reaktif jika direaksikan dengan O2
pada suhu kamar, tetapi keduanya
mengeluarkan cahaya putih cerah jika dibakar
dengan nyala api.

SENYAWA HIDROKSIDA
Logam alkali tanah dapat bereaksi dengan air yang dapat membentuk logam
hidroksida. Berikut reaksinya:
M (s) + 2 H 2O (l) → M2+ (aq) + 2 OH– (aq) + H2(g)
Logam alkali tanah yang dapat bereaksi dengan air yaitu Mg, Ca, Sr dan Ba.
Berilium tidak bereaksi dengan air. Magnesium bereaksi hanya jika suhu di atas
100°C, sedangkan untuk Kalsium dan Stronsium, reaksi berjalan lambat dan pada
suhu kamar. Hanya Barium yang bereaksi dengan baik.

SENYAWA GARAM-GARAM ASAM OKSI

• 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)  MCl2(aq) + H2(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)

+ H2O(l)  Na2Be(OH)4 + H2

BeO(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l)  Na2Be(OH)4(aq)
Be(OH)2(s) + 2NaOH(aq)  Na2Be(OH)4(aq)

(g)

PEMBUATAN SENYAWA ALKALI TANAH
Pembuatan CaCO3

• Pertama-tama batu kapur dibakar dalam tungku berukuran raksasa, untuk mengubah CaCO 3
menjadi CaO (oksida kalsium) dan gas karbon dioksida atau CO2.
CaCO3 --> CaO + CO2
• Proses selanjutnya, CaO yang terbentuk kemudian dicampur dengan air dan diaduk. Maka
terbentuklah senyawa kalsium hidroksida atau Ca(OH) 2. Kalsium hidroksida yang telah
terbentuk kemudian disaring untuk memisahkan senyawa-senyawa pengotor.
CaO + H2O --> Ca(OH)2
• Ca(OH)2 yang telah disaring kemudian direaksikan dengan CO2 untuk membentuk CaCO 3
dan air, seperti ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut:
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O
• Endapan CaCO3 hasil reaksi di atas kemudian di saring dan dikeringkan. Selanjutnya
Kalsium hidroksida dihaluskan menjadi powder CaC

Pembuatan CaCl2

Selain menjadi solvay oleh produk, CaCl2 juga diperolah dari air
asin alami (terutama di Michigan). Air asin yang khas berisi 14%
NaCl, 9% CaCl2 dan 3% MgCl2. Presipitat NaCl dievaporasi.
Magnesium klorida ditambahkan kapur untuk mengendapkan
magnesium hidroksida.
MgCl2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaCl2

KEGUNAAN SENYAWA ALKALI TANAH
Al2BeO4  Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa

lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat zet.
Mg(OH)2  Digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan

mencagah terjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.
 CaC2  disebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C 2H2) yang

digunakan untuk pengelasan.
Sr(NO3)2  memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.
BaSO4  digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan

warna terang.