KEDALAMAN ALKALI TANAH SAWAH 1

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Kata alkali berasal dari bahasa arab yang berarti abu, air abu bersifat
basa.Kata alkali ini menunjukkan bahwa kecenderungan sifat logam alkali dan
alkali tanahadalah membentuk basa.Alkali dan alkali tanah merupakan unsure
logam yang sangat reaktif.
Logam alkali adalah logam golongan IA yang terdiri dari Litium (Li),
Natrium (Na), Kalium(K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), dan Fransium (Fr).
Sedangkan logam alkali tanahterdiri dari Berilium (Be), Magnesium (Mg),
Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium(Ba), dan Radium (Ra). Radium kadang
tidak dianggap sebagai alkali tanah karenasifat radioaktif yang dimilikinya.Unsur
pada golongan IA dan IIA ini memiliki sifat yang hamper sama, yaknisuatu
reduktor, pembentuk basa, dan mempunyai warna nyala yang indah,
sehinggadigunakan sebagai kembang api.
Semua unsur pada kelompok ini sangat reaktif sehingga secara alami tak
pernah ditemukan dalam bentuk tunggal. Untuk menghambat reaktivitas, unsurunsur logam alkali harus disimpan dalam medium minyak.

B. Tujuan
Agar dapat memahami tentang logam alkali tanah dan Agar dapat

mengetahui manfaat dari logam alkali tanah

1

BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Alkali Tanah
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 banyak ditemukan dalam bebatuan di kerk bumi.Oleh
sebab itu, istilah “alkali tanah” biasa digunakan untuk menggambarkan kelompok
unsur golongan IIA.
Tiap logam memiliki konfigurasi 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 : 1s22s22p63s2 atau
(Ne) 3s2. 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.
B. Sifat-Sifat Logam Alkali Tanah

Sifat alkali tanah secara umum di sajikan dalam tabel berikut:
Beberapa Sifat Umum Logam Alkali Tanah
Sifat Umum
Be
Nomor Atom
4
Konfigurasi Elektron
[He] 2s2
Titik Leleh
1553
Titik Didih
3043
Jari-jari Atom (Angstrom)
1.12

Jari-jari Ion (Angstrom)
0.31
-1
Energi Ionisasi I (KJ mol )
900
-1
Energi Ionisasi II (KJ mol )
1800

Mg
12
[Ne] 3s2
923
1383
1.60
0.65
740
1450

Ca

20
[Ar] 4s2
1111
1713
1.97
0.99
590
1150

Sr
38
[Kr] 5s2
1041
1653
2.15
1.13
550
1060

Ba

56
[Xe] 6s2
987
1913
2.22
1.35
500
970

2

Elektronegativitas
Potensial Elektrode (V)

1.57
-1.85

1.31
-2.37

1.00
-2.87

0.95
-2.89

0.89
-2.90

M2+ + 2e à M
Massa Jenis (g mL-1)

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 ns2. 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. Meskipun energi ionisasinya tinggi, tetapi karena energi hidrasi dari ion
M2+ dari alkali tanah lebih besar daripada energi hidrasi ion M + dari alkali,
mengakibatkan logam alkali tetap mudah melepaskan kedua electron
valensinya, sehingga lebih stabil sebagai ion M2+.
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 pada
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.

3

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.

4

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. warna nyala logam alkali tanah
Uji nyala adalah suatu pengujian terhadap suatu unsur mengenai warna nyalanya.
Tujuannya agar dapat mengidentifikasi suatu zat secara kualitatif. Uji nyala dapat
diamati dari larutan yang jumlahnya sangat sedikit dengan menggunakan kawat
nikrom. Dengan mencelupkan kawat nikrom ke dalam larutan kemudian
membakarnya pada nyala yang panas (api biru) lalu amati warna nyala dari unsur
tersebut. Setiap unsur akan memberikan warna nyala yang berbeda. Adapun warna
nyala masing-masing logam-logam alkali tanah adalah :
Berillium (putih)
Magnesium (putih)
Kalsium (jingga - merah / sindur merah)
Stronsium (merah)
Barium (hijau muda/kuning muda)







C.

Struktur Atom dan Unsur-Unsur Logam 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 (e)

5

Berilium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Be dan nomor atom 4.
Unsur ini beracun, bervalensi 2, berwarna abu-abu baja, kukuh, ringan tetapi
mudah pecah. Berilium adalah logam alkali tanah, yang kegunaan utamanya
adalah sebaga i bahan penguat dalam aloy (khususnya tembaga berilium).
1. Sejarah
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.
2. Sifat-sifat Berilium
Berilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan logam-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 asam nitrat. 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 teroksidasi apabila terpapar udara (kemampuannya untuk
menggores kaca kemungkinan disebabkan oleh pembentukan lapisan tipis
oksidasi).

3. Senyawa dari Magnesium

6

Berilium di alam terdapat sebagai senyawa-senyawa berikut :
A. Berilium Oksida (BeO)
Berilium oksida berwujud bubuk putih yang dapat dibuat menjadi berbagai
bentuk. Hal ini diinginkan sebagai insulator listrik karena dapat menghantarkan
panas dengan baik, namun sangat buruk dalam mehantarkan arus listrik. Hal ini
digunakan dalam kecepatan tinggi komputer, sistem otomatis pengapian, laser,
oven microwave, dan sistem yang dirancang untuk menyembunyikan dari sinyal
radar.
2Be(s) + O2(g) ---> 2BeO(s)
Berilium memiliki lapisan berilium oksida yang tipis tetapi kuat pada
permukaannya, yang mencegah oksigen baru untuk bereaksi dengan berilium
dibawah lapisan tersebut.
B.

Berilium Klorida (BeCl2)

Ikatan antara berilium dengan klorida membentuk senyawa berilium klorida
(BeCl2). Berilium klorida juga merupakan molekul linear dengan ketiga atom
dalam garis lurus dengan pemakaian electron bersamaan (kovalen). Berilium
klorida dikenal sebagai senyawa elektron-kekurangan karena memiliki dua orbital
kosong
pada
tingkat
ikatan.
BeCl2 dapat membentuk senyawa polimer. Tanda panah pada rantai panjang diatas
menunjukkan ikatan koordinasi yang terbentuk antara Cl pada molekul BeCl 2
yang satu dengan Be pada molekul BeCl2 yang lain. Be ternyata masih mampu
menarik pasangan elektron dari Cl yang terikat pada molekul BeCl 2 yang lain.
Karena kemampuan itulah maka BeCl2 tidak hanya mampu membentuk dimer,
bahkan dapat juga membentuk polimer. Hal ini disebabkan jari-jari atom Be lebih
kecil dibandingkan dengan unsur-unsur lain yang ada dalam satu golongan (IIA).
Jari-jari atom kecil menyebabkan jarak antara kulit elektron terluar semakin dekat
ke inti karena jarak antara kulit elektron terluar semakin dekat ke inti Be memiliki
keelektronegatifan yang lebih besar dibandingkan dengan unsur logam yang ada
dalam satu golongan yang sama sehingga Be mampu menarik sepasang elektron
bebas yang dimiliki oleh Cl untuk membentuk ikatan koordinasi (ikatan yang
terjadi karena adanya pemakaian sepasang elektron secara bersama).

7

C.

Be(OH)4 2- (senyawa logam yang bersifat amfoter)

Berilium dan oksida logamnya bersifat amfoter. Keduanya larut dengan asam dan
basa. Sebagai contoh, dalam basa logam dan oksida logamnya bereaksi sebagai
berikut:
Be + 2H2O + 2OH- -----> Be(OH)4 2- + H2(g)
BeO + H2O + 2OH- -----> Be(OH)4 2Logam alkali tanah lainnya dan oksida logamnya tidak bersifat amfoter. Jadi,
berilium secara kimia kurang bersifat logam daripada logam-logam lainnya dalam
golongan
ini.
Bentuk lain dari berilium yang bersifat kurang logam daripada unsur lainnya yang
ada dalam golongan IIA adalah derajat kovalen dari senyawa-senyawanya. Tidak
ada bukti sama sekali bahwa berilium terdapat dalam bentuk Be2+ atau dalam
bentuk senyawa yang mengandung ion tersebut, semua senyawa berilium
memperlihatkan sifat ikatan kovalen.
D. Berilium dan oksida logamnya bersifat amfoter. Keduanya larut dengan asam
dan basa. Sebagai contoh, dalam basa logam dan oksida logamnya bereaksi
sebagai berikut:
Be + 2H2O + 2OH- -----> Be(OH)4 2- + H2(g)
BeO + H2O + 2OH- -----> Be(OH)4 2-

1. Proses Pembuatan Berilium
Berilium dijumpai dalam 30 jenis garam galian berbeda, diantaranya, yang paling
penting adalah bertrandit, beril, krisoberil, dan fenasit.Jenis batu permata beril
berharga akuamarin dan jamrud.Kebanyakan penghasilan logam ini diselesaikan
dengan mengurangkan (kimia) berilium fluorida dengan logam
magnesium.Logam berilium tidak mudah sebelum tahun 1957.
Berilium sangat bermanfaat untuk menunjang kehidupan manusia. Namun,
keberadaan berilium dialam tidak dapat ditemukan dalam bentuk murninya.
Berilium tersebut ditemukan dialam dalam bentuk bersenyawa sehingga untuk
mendapatkannya perlu dilakukan isolasi. Isolasi berilium dapat dilakukan dengan
2 metode.

8

1.

Metode Reduksi

Pada metode ini diperlukan berilium dalam bentuk BeF2 yang dapat
diperoleh dengan cara memanaskan beryl dengan Na2SiF6 pada suhu 700-750oC.
Setelah itu dilakukan leaching(ekstraksi cair-padat) terhadap flour dengan air
kemudian dilakukan presipitasi (pengendapan) dengan Ba(OH)2 pada PH 12
Reaksi yang terjadi adalah :
BeF2 + Mg -->

2.

MgF2 + Be

Metode Elektrolisis

Untuk mendapatkan berilium juga dapat dilakukan dengan cara elektrolisis
dari lelehan BeCl2yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl2 tidak dapat
mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl. BeCl2 tidak
dapat menghantarkan listrik karena BeCl2 bukan merupakan larutan elektrolit.
Reaksi yang terjadi adalah :
Katoda : Be2+ + 2e- Be
Anode : 2Cl- Cl2 + 2e-

5. Kegunaan Be dan senyawa Be
1. Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi
bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi
pesawat Zet.
2. Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.
3. Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir.
4. Campuran berilium dan tembaga banyak dipakai pada alat listrik, maka
Berilium sangat penting sebagai komponen televisi.
5. Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga
berilium. (Be dapat menyerap panas yang banyak). Aloy tembaga-berilium
digunakan dalam berbagai kegunaan karena konduktivitas listrik dan
konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan kekerasan, sifat yang
nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan fatig (logam). Kegunaankegunaan ini termasuk pembuatan: mold, elektroda pengelasan bintik,
pegas, peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik.

9

6. Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu
yang lebar, Alloy tembaga-berilium digunakan dalam industri angkasaantariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan ringan dalam
pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang dan satelit
komunikasi.
7. Kepingan tipis berilium digunakan bersama pemindaian sinar-X untuk
menepis cahaya tampak dan memperbolehkan hanya sinaran X yang
terdeteksi.
8. Dalam bidang litografi sinar X, berilium digunakan untuk pembuatan litar
bersepadu mikroskopik.
9. Karena penyerapan panas neutron yang rendah, industri tenaga nuklir
menggunakan logam ini dalam reaktor nuklir sebagai pemantul neutron
dan moderator.
10. Berilium digunakan dalam pembuatan giroskop, berbagai alat komputer,
pegas jam tangan dan peralatan yang memerlukan keringanan, ketegaran
dan kestabilan dimensi.
11. Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai kegunaan yang
memerlukan konduktor panas yang baik, dan kekuatan serta kekerasan
yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi, seterusnya bertindak sebagai
perintang listrik.
12. Campuran berilium pernah pada satu ketika dahulu digunakan dalam
lampu floresens, tetapi penggunaan tersebut tak dilanjutkan lagi karena
pekerja yang terpapar terancam bahaya beriliosis.
Magnesium (Mg)

10

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 campuran alumunium-magnesium yang
sering disebut "magnalium" atau "magnelium”
1.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. Sifa-sifat unsur Mg

11

Magnesium merupakan logam yang ringan, putih keperak-perakan dan cukup
kuat. Ia mudah ternoda di udara, dan magnesium yang terbelah-belah secara halus
dapat dengan mudah terbakar di udara dan mengeluarkan lidah api putih yang
menakjubkan.

3. Senyawa dari Magnesium
Magnesium di alam terdapat sebagai senyawa-senyawa berikut :
a. Sebagai karbonat, magnesit (MgCO3), dolomit (MgCO3.CaCO3)
b. Sebagai sulfat, kiserit (MgSO4.H2O), kainit (KCl. MgSO4. 3H2O) garam Epsom
(MgSO4. 7H2O) (disebut juga garam Inggris)
c. Sebagai silikat, olivine (Mg2SiO4), asbestos (CaMg2(SiO3)s)
4. 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

12

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.
b. 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.
5. 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.

13

 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.

Kalsium (Ca)

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. Sifat-sifat unsur Ca
Kalsium memiliki nomor atom 20 dan merupakan unsur kelima dan logam ketiga
yang paling melimpah di kerak bumi. Logam ini bersifat trimorfik, lebih keras
dibanding natrium tetapi lebih lunak dari aluminium. Kalsium dianggap kurang

14

reaktif dibandingkan logam alkali tanah lainnya. Pada lingkup rumah tangga, ion
kalsium yang berasal dari pipa biasanya turut larut dalam air minum. Air dianggap
mejadi “keras” saat mengandung terlalu banyak kalsium atau magnesium. Kondisi
ini bisa dihindari dengan memberikan pelunak air.
3. Senyawa Ca
Senyawa alami dan senyawa buatan kalsium banyak sekali kegunaannya.
Kalsium, dikombinasikan dengan fosfat untuk bentuk hydroxylapatite, adalah
bagian mineral tulang manusia dan hewan dan gigi. Bagian mineral karang
beberapa juga akan berubah menjadi hydroxylapatite.
Kalsium hidroksida (kapur) digunakan dalam berbagai proses kimia kilang dan
dibuat oleh pemanasan kapur pada suhu tinggi (di atas 825 ° C) dan kemudian
dengan hati-hati menambahkan air untuk itu. Ketika kapur dicampur dengan pasir,
itu mengeras menjadi sebuah mortir dan berubah menjadi plester oleh penyerapan
karbon dioksida.
Dicampur dengan senyawa lainnya, kapur membentuk bagian penting dari semen.
Kalsium karbonat (CaCO3) adalah salah satu senyawa umum kalsium. Dipanaskan
untuk bentuk quicklime (CaO), yang kemudian ditambahkan ke air (H2O). Ini
membentuk bahan lain yang dikenal sebagai kapur (Ca(OH)2), yang merupakan
bahan dasar murah yang digunakan di seluruh industri kimia. Kapur, marmer dan
batu kapur adalah semua bentuk kalsium karbonat.
Ketika air percolates melalui batu kapur atau karbonat larut lain batu, melebur
sebagian batu dan penyebab gua pembentukan dan karakteristik stalaktit dan
stalagmit dan juga bentuk air keras. Senyawa kalsium penting lainnya adalah
kalsium nitrat, kalsium sulfida, kalsium klorida, kalsium karbida, kalsium
cyanamide dan kalsium hipoklorit.
Beberapa senyawa kalsium dalam keadaan oksidasi + 1 telah juga telah diselidiki
baru-baru ini. Terbaik belajar ini proses adalah fractionation massa tergantung
kalsium isotop yang menyertai pengendapan kalsium mineral, seperti calcite,
aragonite dan apatit, dari solusi. Kalsium isotopically cahaya lebih dimasukkan ke
dalam mineral, meninggalkan solusi yang dipercepat mineral kalsium isotopically
berat diperkaya dalam.
Pada suhu kamar besarnya fractionation ini adalah kira-kira 0.25‰ (0.025%) per
satuan massa atom (AMU). Perbedaan komposisi isotop kalsium massatergantung konvensional dinyatakan rasio dua isotop (biasanya 44Ca /40Ca)
dalam sampel dibandingkan dengan rasio bahan referensi standar. 44CA /40Ca
bervariasi oleh sekitar 1% di antara bahan-bahan umum yang ada di bumi.

15

Kalsium isotop fractionation selama pembentukan mineral telah menyebabkan
beberapa aplikasi kalsium isotop. Khususnya, pengamatan 1997 oleh Skulan dan
DePaolo mineral kalsium yang isotopically lebih ringan daripada solusi mineral
memicu adalah dasar dari analog aplikasi dalam kedokteran dan
paleooceanography.
Dalam hewan dengan kerangka mineralized dengan kalsium kalsium komposisi
isotopik jaringan lunak mencerminkan tingkat yang relatif pembentukan dan
pembubaran mineral tulang. Pada manusia perubahan dalam komposisi isotopik
kalsium urin telah menunjukkan berkaitan dengan perubahan dalam
keseimbangan mineral tulang. Ketika laju pembentukan tulang melebihi tingkat
resorpsi, jaringan lunak 44Ca /40Ca naik. Jaringan lunak 44Ca /40Ca jatuh ketika
resorpsi melebihi pembentukan tulang. Karena hubungan ini, kalsium isotopik
pengukuran urin atau darah mungkin berguna dalam deteksi dini penyakit
metabolik tulang seperti osteoporosis.
Ada sistem serupa di Samudra, di mana air laut 44Ca /40Ca cenderung naik ketika
tingkat penghapusan Ca2+ dari air laut dengan curah hujan mineral melebihi input
kalsium baru ke laut, dan jatuh ketika kalsium masukan melebihi mineral curah
hujan. Maka itu naik44Ca /40Ca yang berkaitan dengan air laut yang jatuh
Ca2+ konsentrasi, dan jatuh 44Ca /40Ca sesuai dengan air laut naik
Ca2+ konsentrasi. Pada tahun 1997 Skulan dan DePaolo disajikan bukti pertama
tentang perubahan dalam air laut 44Ca /40Ca sepanjang sejarahnya, bersama
dengan penjelasan teoretis mengenai perubahan ini.
Karya-karya yang lebih baru telah mengkonfirmasi pengamatan ini, menunjukkan
bahwa air laut Ca2+ konsentrasi tidak konstan, dan bahwa Samudera mungkin
pernah berada dalam "keadaan tetap" sehubungan dengan kalsium input dan
output. Hal ini memiliki implikasi bagi yang penting, seperti siklus laut kalsium
erat dengan siklus karbon .
4. Pembuatan unsur Ca
Reaksi, Kimia - Logam-logam alkali tanah diproduksi melalui proses elektrolisis
lelehan garam halida (biasanya klorida) atau melalui reduksi halida atau oksida.
Magnesium diproduksi melalui elektrolisis lelehan MgCl2. Air laut mengandung
sumber ion Mg2+ yang tidak pernah habis. Rumah tiram yang banyak terdapat di
laut mengandung kalsium karbonat sebagai sumber kalsium.

16

Gambar 1. Pembuatan logam magnesium dari air laut.
Pembuatan logam magnesium dari air laut telah dikembangkan oleh berbagai
industri kimia. Oleh karena garam-garam alkali tanah menghasilkan nyala
beraneka warna, sering dipakai sebagai bahan untuk membuat kembang api.

Jika rumah tiram dipanaskan, CaCO3 terurai membentuk oksida:

∆
CaCO3(s) →

CaO(s) + CO2(g)

5. 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:

17

 Mengaktifkan saraf
 Melancarkan peredaran darah
 Melenturkan otot
 Menormalkan tekanan darah
 Menyeimbangkan tingkat keasaman darah
 Menjaga keseimbangan cairan tubuh
 Mencegah osteoporosis (keropos tulang )
 Membantu mineralisasi gigi dan mencegah pendarahan akar gigi

Stronsium (Sr)

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 90Sr terdapat sebagai jatuhan radioaktif
dan memiliki waktu paruh 29,1 tahun. Isotop 90Sr dinamakan strontian, yang
sebenarnya merupakan nama sebuah desa di Skotlandia, karena ditemukan di
dekat desa tersebut.
1.Sejarah

18

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.
2. Sifat-sifat
Strontium lebih lunak dibanding kalsium dan terdekomposisi dalam air secara
cepat. Ia tidak menyerap nitrogen dibawah suhu 380 derajat Celcius. Elemen ini
harus direndam dalam minyak tanah (kerosene) untuk menghindari oksidasi.
Logam strontium yang baru terbelah memiliki warna keperak-perakan, tapi dapat
dengan cepat menjadi kuning jika teroksidasi. Logam ini jika terbelah secara halus
dapat terbakar di udara secara spontan. Garam-garam strontium memberikan
warna yang indah pada lidah api dan digunakan di pertunjukan kembang api dan
produksi flares. Strontium alami merupakan campuran dari 4 isotop yang stabil.
3. Senyawa Sr
Berikut adalah senyawa- senyawa strontium yang diketahui:
 Strontium titanat

 Strontium karbonat
 Strontium nitrat

 Strontium sulfat

 Strontium aluminat
 Strontium klorida
 Strontium oksida

 Strontium ranelat

19

4.Pembuatan unsur Sr
logam Stronsium dapat
dibuat
dengan elektrolisisdari
klorida dicampur dengan kalium klorida:

mencair strontium

Sr2 + + 2 e - → Sr
2 Cl - → Cl2 (g) + 2 e–
Atau
dibuat
dengan
mengurangi
strontium oksida dengan aluminium dalam vakum pada
suhu
di
mana
strontium meleleh. Ada tiga alotropi logam Sr, dengan titik transisi pada 235 dan
540 °C.
5. 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 (Ba)

20

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 (BaSO4) yang sangat susah untuk dilarutkan, dan barium
karbonat (BaCO3). 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.
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

21

ini dapat dilihat dari barium sulfat yang memiliki tingkat densitas yang tinggi (4.5
g/cm3).
1. 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.

2. Sifat unsur Ba
Barium merupakan unsur metalik, lunak, dan barium murni bewarna perak
keputih-putihan seperti timbal. Ia masuk golongan grup alkali dan mirip kalsium
secara kimia. Logam ini teroksida dengan mudah dan harus disimpan dalam
bensin atau bahan cair lainnya yang tidak mengandung oksigen. Barium
terdekomposisi oleh air atau alkohol.
3. Senyawa Ba
Dibandingkan logam yang lain, kelimpahan Barium di alan sangatlah sedikit.
Senyawa penting dari barium adalah BaSO4. Senyawa ini digunakan pada
penggilingan minyak dalam bentuk bubur, berfungsi sebagai perekat gurdi
penggilingan. BaSO4 juga tidak dapat di tembus sinar-X sehingga senyawa ini
digunakan untuk diagnosa sinar-X. Senyawa barium yang larut dalam air tidak
dapat digunakan sebab bersifat racun, tetapi suspensi BaSO4 yang terdapat
sebagai

ion

barium,

racunnya

dapat

diabaikan.

dan senyawa barium selain barium sulfat adalah barit. Barit adalah suatu mineral
yang terdiri atas barium sulphate BaSO4.Pada umumnya berwarna putih seerti
susu, tetapi tergantung pada ketidakmurnian kristal selama formasi mereka. Barit
secara relatif lembut, mengukur 3-3.5 pada skala kekerasan Mohs'. untuk suatu

22

mineral yang berat/lebat tidak metalik. kepadatan Yang tinggi adalah bertanggung
jawab untuk nilai nya di dalam banyak aplikasi. Barit secara kimiawi tidak dapat
larut tanpa daya. Kebanyakan barit ditambang dari lapisan sedimentary batu
karang yang membentuk ketika barit mempercepat ke alas/pantat dari samudra.
Beberapa tambang/ranjau/aku lebih kecil menggunakan barit dari pembuluh
darah, yang membentuk ketika barium sulfate dipercepat dari perairan di bawah
tanah panas. Dalam beberapa hal, barit adalah suatu hasil sampingan pekerjaan
tambang,

seng,

perak,

atau

bijih

metal

lain.

Kenggunaan utama Barit adalah sebagai “ agen menimbang” dalam gas-alam dan
minyak [yang] mengebor;drill. Di dalam proses ini, barit dihancurkan dan bergaul
dengan air dan material lain. Berat/Beban dari campuran ini yang kekuatan dari
minyak dan gas ketika bebas dari landasan. Ini mengijinkan minyak dan gas rig
(minyak) operator untuk mencegah bahan peledak melepaskan dari minyak dan
gas dari landasan. Sekarang ini, mayoritas konsumsi barit di Amerika Serikat
adalah untuk ini mengebor drill aplikasi. Bagaimanapun, konsumsi dalam
pengeboran " lumpur" berubah-ubah dari tahun ke tahun, karena adanya
bergantung pada jumlah explorasi yang mengebor drill untuk minyak dan gas,
yang mana pada gilirannya tergantung pada minyak dan gas harga. Di luar ini,
barit digunakan sebagai suatu aditip ke cat, email, dan plastik, dalam produksi
yang disebut "petunjuk/ ujung/ laju-awal" kristal atau "leaded" gelas/kaca, radiasi
perhentian dari komputer memonitor dan tabung televise, dan seperti sebagai
ketika

sumber

bahan

kimia

barium.

4. Pembuatan
Barium dibuat dalam skala kecil dengan elektrolisis leburan barium klorida.
Barium juga dapat diperoleh dari reduksi BaO dengan Al
6BaO + 2Al

3Ba + Ba3Al2O6

Barium sulfat secara umum diproduksi dari hasil samping industri hidrogen
peroksida (H2O2 ), pengolahan tambang barite, proses pengendapan (blanc
fixe) dari larutan barium klorida, barium sulfida atau barium karbonat .

23

5. Kegunaan
Barium memiliki beberapa fungsi dalam bidang industri:
 Senyawa barium, khususnya barit (BaSO4), 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 (Ra)

`

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.

24

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 (U238), 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.

25

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. sifat-sifat
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. Radium fluorida (RaF2)
b. Radium klorida (RaCl2)
c. Radium bromide (RaBr2)
d. Radium iodide (RaI2)
e. Radium oksida (RaO)
f. Radium nitride (Ra3N2)
4. Kegunaan

26

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 Ra226 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.
D. 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,

27

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) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)
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) + O2 (g) → 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 O2(g) + N2 (g) → MgO(s) + Mg3N2(s)
Bila Mg3N2 direaksikan dengan air maka akan didapatkan gas NH3
Mg3N2(s) + 6H2O(l) → 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)
c. Reaksi dengan hidrogen
Adanya pemanasan menyebabkan logam allkali tanah dapat bereaksi
dengan hidrogen membentuk senyawa hidrogen.
M(s) + H2(g)

MH2(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) + N2(g) → Mg3N2(s)

28

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 2+ terhadap pasangan
elektron Halogen kecuali F-, maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali
tanah yang lain berikatan ion. Contoh,
Ca(s) + Cl2(g) → CaCl2(s)
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)

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 (g)

BeO(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l)

Na2Be(OH)4(aq)

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

Na2Be(OH)4(aq)

g. Reaksi dengan belerang
Reaksi logam alkali tanah dengan belerang menghasilkan senyawa sulfida.
M(s) + S(s)

MS (s)

E. Ekstraksi Logam Alkali Tanah
Ekstraksi adalah pemisahan suatu unsur dari suatu senyawa.Logam alkali
tanah dapat di ekstraksi dari senyawanya. Untuk mengekstraksinya kita dapat
menggunakan dua cara, yaitu metode reduksi dan metode elektrolisis.


Ekstraksi Berilium (Be)
a) Metode reduksi
Untuk mendapatkan Berilium, bisa didapatkan dengan mereduksi
BeF2. Sebelum mendapatkan BeF2, kita harus memanaskan beril
[Be3Al2(SiO6)3] dengan Na2SiF6 hingga 700 0C. Karena beril adalah
sumber utama berilium.

29

BeF2 + Mg

MgF2 + Be

b) Metode Elektrolisis
Untuk mendapatkan berilium juga kita dapat mengekstraksi dari
lelehan BeCl2 yang telah ditambah NaCl.Karena BeCl 2 tidak dapat
mengahantarkan listrik dengan baik, sehingga ditambahkan NaCl.
Reaksi yang terjadi adalah :
Katoda : Be2+ + 2eAnode : 2Cl

Be

Cl2 + 2e-

Ekstraksi Magnesium (Mg)
a) Metode Reduksi
Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari
dolomit [MgCa(CO3)2] karena dolomite merupakan salah satu sumber
yang dapat menhasilkan magnesium. Dolomite dipanaskan sehingga
terbentuk MgO.CaO.lalu MgO.CaO. dipanaskan dengan FeSi
sehingga menhasilkan Mg.
2[ MgO.CaO] + FeSi
b)

2Mg + Ca2SiO4 + Fe

Metode Elektrolisis
Selain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan
dengan mereaksikan air alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi :
CaO + H2O

Ca2+ + 2OH-

Mg2+ + 2OH-

Mg(OH)2

Selanjutnya Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk
MgCl2
Mg(OH)2 + 2HCl

MgCl2 + 2H2O

Setelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya
untuk mendapatkan magnesium
Katode : Mg2+ + 2eAnode : 2Cl-

Mg

Cl2 + 2e-

 Ekstraksi Kalsium (Ca)
a) Metode Elektrolisis
Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama untuk mendapatkan
kalsium (Ca).Untuk mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan

30

CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa CaCl2. Reaksi yang terjadi
:
CaCO3 + 2HCl

CaCl2 + H2O + CO2

Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar
mendapatkan kalsium (Ca). Reaksi yang terjadi :
Katoda ; Ca2+ + 2e-

Ca

Anoda ; 2Cl- Cl2 + 2eb) 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

 Ekstraksi Strontium (Sr)
a) Metode Elektrolisis
Untuk mendapatkan Strontium (Sr), Kita bisa mendapatkannya
dengan elektrolisis lelehan SrCl2. Lelehan SrCl2 bisa didapatkan dari
senyawa selesit [SrSO4].Karena Senyawa selesit merupakan sumber
utama Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi ;
katode ; Sr2+ +2eanoda ; 2Cl-

Sr

Cl2 + 2e-

 Ekstraksi Barium (Ba)
a) Metode Elektrolisis
Barit (BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba).
Setelah diproses menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis
lelehan BaCl2. Reaksi yang terjadi :
katode ; Ba2+ +2eanoda ; 2Cl-

Ba

Cl2 + 2e-

b) Metode Reduksi

31

Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi
BaO oleh Al. Reaksi yang terjadi :
6BaO + 2Al

3Ba + Ba3Al2O6.

F. Pembuatan Logam Alkali Tanah
Logam-logam alkali tanah diproduksi melalui proses elektrolisis lelehan
garam halida (biasanya klorida) atau melalui reduksi halida atau oksida.
Magnesium diproduksi melalui elektrolisis lelehan MgCl2. Air laut mengandung
sumber ion Mg2+ yang tidak pernah habis.Rumah tiram yang banyak terdapat di
laut mengandung kalsium karbonat sebagai sumber kalsium. Pembuatan logam
magnesium dari air laut telah dikembangkan oleh berbagai industri kimia seperti
ditunjukkan pada gambar berikut

Pembuatan logam magnesium dari
air laut

Jika rumah tiram dipanaskan, CaCO3 terurai membentuk oksida:

32

CaCO3(s)⎯→CaO(s) + CO2(g)
Penambahan CaO ke dalam air laut dapat mengendapkan magnesium
menjadi hidroksidanya:
Mg2+(aq) + CaO(s) + H2O⎯⎯→Mg(OH)2(s) + Ca2+(aq)
Selanjutnya, Mg(OH)2 disaring dan diolah dengan asam klorida menjadi
magnesium klorida.
Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq)⎯⎯→MgCl2(aq) + 2H2(O()
Setelah kering, garam MgCl2 dilelehkan dan dielektrolisis:
MgCl2() ⎯E⎯lek⎯troli⎯sis 1⎯.700⎯→Mg
( () + Cl2(g)

Kulit kerang/tiram merupakan sumber kalsium.

Magnesium dapat juga diperoleh dari penguraian magnesit dan dolomit
membentuk MgO.Kemudian, direduksi dengan ferosilikon (paduan besi dan
silikon).Logam magnesium banyak digunakan sebagai paduan dengan aluminium,
bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dan daya tahan terhadap korosi. Oleh
karena massa jenis paduan Mg–Al ringan maka paduan tersebut sering digunakan
untuk membuat kerangka pesawat terbang atau beberapa bagian kendaraan.
Sejumlah kecil magnesium digunakan sebagai reduktor untuk membuat logam
lain, seperti berilium dan uranium. Lampu blitz pada kamera analog menggunakan
kawat magnesium berisi gas oksigen menghasilkan kilat cahaya putih ketika
logam tersebut terbakar.
2Mg(s) + O2(g) ⎯⎯→2MgO(s) + Cahaya

33

Kalsium dibuat melalui elektrolisis lelehan CaCl2, juga dapat dibuat
melalui reduksi CaO oleh aluminium dalam udara vakum.Kalsium yang
dihasilkan dalam bentuk uap sehingga dapat dipisahkan.
3CaO(s)(+ 2Al() ⎯1⎯.200⎯⎯→3Ca(g) + Al2O3(s)
Jika logam kalsium dipadukan dengan timbel akan menghasilkan paduan
yang cukup keras, digunakan sebagai elektrode pada accu. Elektrode ini tahan
terhadap elektrolisis air selama proses isi-ulang, sehingga accu dapat diperbarui.
Kalsium juga digunakan sebagai zat pereduksi dalam pemb