BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Berbagai jenis unsur kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Dalam kehidupan sehari-hari tidak mungkin dapat melepaskan diri dari unsur-unsur kimia. Ketika bangun tidur dan menggosok gigi, menggunakan senyawa dan unsur-unsur natrium dan fluorin dalam pata gigi. Ketika minum es berarti mengkonsumsi senyawa yang mengandung unsur oksigen dan hidrogen. Begitu juga pada saat tidur masih menghirup oksigen sedangkan banyak unsur melimpah dialam yang disediakan oleh tuhan yang Maha Pengasih untuk makhluknya. Penggunaan suatu unsur bergantung pada sifat-sifat istimewa dari unsur tersebut. Kita menggunakan tembaga sebagai kabel listrik, karena tembaga mempunyai daya hantar yang baik, tahan karat, dan tersedia dalam jumlah yang memadai. Kita menggunakan alumunium untuk badan pesawat terbang karena ringan dan tahan karat. Penggunaan suatu unsur didasarkan pada sifat-sifat unsur tersebut. Kita membedakan sifat-sifat dari unsur atas sifat fisis dan sifat kimia. Sifat fisis menyangkut penampilan seperti wujud, kekerasan, warna, bau, dan rasa, serta sifat-sifat yang tidak melibatkan pengubahan unsur itu menjadi zat lain seperti jari-jari atom, titik leleh, titik didih, dan kalor jenih. Sifat kimia berkaitan dengan reaksi-reaksi yang dapat dialami oleh zat itu seperti kereaktifan, daya oksigen, daya reduksi, sifat asam, dan sifat basa. Unsur merupakan zat kimia yang paling sederhana yang tidak dapat diuraikan lagi secara kimia menjadi zat yang lebih sederhana. Unsur dapat digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu unsur logam dan unsur non logam. Dalam sistem periodik, unsur-unsur yang bersifat logam berada pada golongan IA dan golongan IIA. Logam alkali adalah unsur-unsur yang termaksud golongan IA (kecuali hidrogen) yaitu litium, natrium, rubidium, sesium, dan fransium. Unsurunsur ini memiliki susunan elektron ns¹ pada kulit terluarnya, bersifat sangat reaktif, dan jika bereaksi dengan air akan membentuk basa kuat. Sedangkan
127
logam alkali tanah adalah unsur-unsur yang termaksud unsur-unsur golongan IIA, yaitu berilium, magnesium, kalsium, stronsium, barium, dan radium. Unsur-unsur golongan IIA umumnya di temukan didalam tanah berupa senyawa tidak larut. Oleh karena itu, melalui percobaan sifat-sifat unsure ini kita dapat mengetahui sifat-sifat dalam system periodik unsure terutama golongan golongan IA alkali dan IIA (alkali tanah). Serta mengetahui sifat-sifat unsure seperti kereaktifan, jari jari, sifat kimia dan fisiknya. fis iknya. Serta dalam proses percobaan sifat-sifat sif at-sifat unsure kita dapat menentukan kelarutan garam sulfat dari larutan BaCl 2 dan CaCl2 yang dicampurkan dengan H 2SO4 sehingga dapat diketahui endapan yang terbentuk. Kita juga dapat menentukan kelarutan garam hidroksida dari larutan BaCl 2 dan CaCl2 yang dicampurkan dengan NaOH sehingga dapat diketahui endapan yang terbentuk. Dan dapat mengetahui kereaktifan unsure dari logam kalium dan logam magnesium
1.2
TujuanPercobaan
- Mengetahui hasil dari kelarutan dalam garam sulfat. - Mengetahui hasil dari kelarutan dalam garam hidroksida. - Mengetahui hasil dari kereaktifan unsure dengan logam kalium dan logam magnesium.
128
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Logam adalah bahan yang banyak dipergunakan dalam dunia modern karena iya mempunyai sifat khusus, yaitu: - Mengantar listrik dan panas, - Mengkilat, - Kebanyakan kuat, - Liat, - Dapat di bentuk (ditempadan di bengkokkan). Karenaitu ,logam dapat dijadikan berbagai jenis barang seperti pisau, pacul, kawat, mesin, tiang, dsb. Bila dua jenis logam atau lebih dicampurkan akan bersifat khusus yang bergantung pada jenis dan kompisi logamnya. Berdasarkan sifat kelogaman, unsur dapat dibagi 3, yaitu: - Logam - Bukan logam - Metaloid (semi logam) Yang termaksud logam adalah unsur blok s (kecuali H),blok d, blok f, dan Sebagian blok p (bagian kiri bawah). Unsur bukan logam adalah sebagian blok p, Yaitu bagian kanan atas, sedangkan unsur metaloid terletak pada blok k, yaitu antara logam dengan bukan logam. Walapun unsur yang berdekatan dalam 1 golongan atau perioda mempunyai kemiripan, tetapi diantara sesamanya terdapat perbedaaan tertntu. Perbedaan sifat itu brubah dengan kecendrungan tertentu, sesuai dengan nomor atomnya. Kecendrungan itu berulang pada golongan atau perioda berikutnya, maka disebut sifat periodik. Sifat periodik yang di bahas adalah jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan kelektronegatifan. 1.
Jari-jari atom Atom di anggap bulat sehingga mempunyai jari-jari tertentu. Jari-jari atom
adalah setengah jarak inti dua atom yang sama dalam ikatan tunggal. Jari-jari atom unsur logam diukur dari jarak dua atom kristal padatnya, sedangkan unsur
129
non logam dari panjang ikatan kovalen tunggal. Dalam suatu golongan, unsur mempunyai elektron valensi yang sama, tetapi jumlah kulitnya bertambah dari atas kebawah. Akibatnya, jari-jari atom bertambah dari atas kebawah.Dengan demikian dapat disimpulkan secara umum bahwa. - Dalam suatu periode, jari-jari bertambah dari kiri kekanan. - Dalam satu golongan, jari-jari bertambah dari atas kebawah. 2.
Energi ionisasi Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terlemah suatu atom
disebut energi ionisis. Dengan memperhatikan nilai energi ionisasi unsur, ternyata: - Dalam satu perioda, energi ionisasi pertama bertambah dari kiri kekanan. - Dalam satu golongan, energi ionisasi pertama ber tambah dari bawah keatas. Bila jarak itu makin kecil maka daya tariknya makin besar. Akibatnya, energi ionisasi makin besar. Sebaliknya, bila jarak makin besar maka daya tarik makin kecil. Dari keperiodikan telah diketahui bahwa dalam satu periode, jari-jari berkurang dari kiri kekanan. Sudah tentu energi ionisasi pertama dari kiri kekanan. Demikian pula dalam satu dalam satu golongan, energi ionisasi pertama akan bertambah dari bawah keatas, karena jari-jari atomnya makin kecil. 3.
Afinitas elektron Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan atau diperlukan bila satu
elektron masuk ke orbital terluar suatu atom. Elektron dapat masuk karena ditarik oleh inti yang bermuatan positif. Disekitar inti terdapat elektron yang menolak elektron lain yang akan masuk. Jika daya tarik inti lebih besar daripada daya tolak elektron, maka dikeluarkan energi saat elektron masuk. Sabaliknya, bila daya tarik inti lebih kecil, maka diperlukan untuk energi memasukkan elektron. Jika energi keluar, afinitas elektron bertanda negatif (eksotermik) dan bila energi diperlukan bertanda positif (endotermik). Dengan memperhatikan data afinitas elektron berbagai unsur, secara umum ternyata: - Dalam satu perioda, afinitas elektron bertambah dari kiri kekanan. - Dalam satu golongan, afinitas elektron bertambah dari bawah keatas.
130
4.
Keelektronegatifan Keelektronegatifan adalah daya tarik atom terhadap pasangan elektron yang
dipakai bersama dalam ikatan kovalen. Keelektronegatifan unsur ditentukan oleh muatan inti dari jari-jari kovalennya. Data keelektronegatifan menunjuk keperiodikan sebagai berikut: - Dalam satu perioda, keelektronegatifan bertambah dari kiri kekanan. - Dalam satu golongan, keelektronegatifan bertambah dari bawah keatas. Unsur dalam satu perioda mempunya jari-jari atom makin kecil dari kiri kekanan. Akibatnya, daya tarik inti terhadap elektron kulit terluar (termaksud pasangan elektron yang dipakai bersama) juga bertambah dari kiri kekanan keelektronegatifan unsur segolongan bertambah dari bawah keatas juga karena pertambahan jari-jari atomnya (Syukri, 1999). Logam alkali dalam keluarga IA dari tabel berkala, dan logam alkali tanah dalam keluarga IIA, dinamakan demikian, karena kebanyakan oksida dan hidroksidanya termaksud diantara basa (alkali) yang paling kuat yang dikenal. Terdapat beberapa sifat fisika penting dari unsur grub IA dan IIA. Ukuran relatif dari atom dan ion unsur-unsur ini ditunjukkan pada gambar 2.1.unsur dalam kedua keluarga ini memiliki kilap keperakan logam yang khas, pada permukaan yang baru di potong, (tetapi ini cepat menghitam setelah tersingkap terhadap udara). Unsur-unsur ini juga memiliki daya hantar (konduktivitas) listrik dan panas yang tinggi, yang adalah khas logam. Tabel 2.1 Sifat fisika logam alkali (tak termasuk fransium)
Sifat Fisika
Li
Na
K
Rb
Cs
Titik leleh, ºC
181
98
64
39
29
Titik didih, ºC
1,336
881
766
694
679
Rapatan, g/cm³
0,54
0,97
0,87
1,54
1,88
Distribusi elektron
2,1
2,8,1
2,8,8,1
Energi pengionan, ev
5,4
5,1
4,3
4,2
3,9
Jari-jari atom, A
1,34
1,54
1,96
2,16
2,35
Jari-jari ion, A
0,60
0,95
1,33
1,48
1,69
131
2.8.18.8.1 2,8,18,18,8,1
Keelektronegatifan
1,0
0,9
0,8
0,8
0,7
Struktur kristal
Bcc
bcc
bcc
bcc
bcc
Tabel 2.2 Sifat fisika logam alkali tanah
Sifat Fisika
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Titik leleh, ºC
1,277
650
850
769
725
Titik didih, ºC
2,484
1,105
1,487
1,381
1,849
Rapatan, g/cm³
1,86
1,74
1,55
2,6
3,59
Distribusi elektron
2,2
2,8,2
2,8,8,2
Energi pengionan, ev
9,3
7,6
6,1
5,7
5,2
Jari-jari atom, A
1,25
1,45
1,74
1,92
1,98
Jari-jari ion, A
0,31
0,65
0,99
1,13
1,35
Keelektronegatifan
1,5
1,2
1,0
1,0
0,9
Struktur kristal
hex
hex
fcc
fcc
bcc
2.8.18.8.2 2,8,18,18,8,2
Tabel 2.2 Sifat fisika logam alkali tanah Beberapa sifat unsur ini yang tak biasa terdapatpada logam, adalah titik lelehnya yang relatif rendah, rapatannyayang relatif rendah dan kelunakannya. Ketiga sifat ini terutama khas bagi unsur-unsur alkali, salah satu dari logam ini berupa cairan pada suku sedikit diatas suhu kamar, dan tiga diantaranya mempunyai rapatan yang lebih kecil dari pada rapatan air. Semuanya, dari litium sampai sesium, dapat mudah diubah bentuknya (deformasi) dengan memencet diantara jempol dan jari telunjuk. Unsur-unsur logam alkali tanah agak lebih keras, kekerasannya berkisar dari barium, yang kira-kira sama keras dengan timbel, sampai berilium, yang cukup keras untuk menggoreskan kebanyakan logam lainnya. Logam alkali dan alkali tanah adalah zat pereduksi yang sangat kuat, karena begitu mudah kehilangan elektron. Mereka mudah bergabung dengan kebanyakka unsur non logam, membentuk senyawaan logam seperti halida, hidrida, oksida, dan sulfida. Karena lirium dan logam alkali tanah bereaksi langsung dengan nitrogen pada suhu tunggi, mereka terus terbakar dalam udara meskipun semua oksigen yang tersedia sudah habis. 132
Logam alkali tanah berekasi dahsyat dengan air, kalsium, stronsium, dan barium bereaksi kurang dahsyat. Dalam hal kalium, rubidium, dan sesium, reaksireaksinya begitu cepat dan begitu eksotermik, sehingga hidrogen yang dilepaskan biasanya segera menyala. Litium bereaksi jauh lebih lambat dari unsur-unsur IA lainnya, tetapi masih cukup ce[at sehingga reaksi litium-air telah diselidiki sebagai reaksi pendorong (propelan) untuk torpedo. Dari unsur-unsur dalam IIA, berilium, dan magnesium tak bereaksi berarti dengan air, kecuali pada suhu tinggi (Keenan, 1984) Logam biasanya dianggap sebagai padatan yang keras dengan rapatan massa yang tinggi dan tidak reakstif. Namun kenyataannya, sifat-sifat logam-logam alkali berlawan dengan sifat-sifat tersebut yang lunak, rapatan massa rendah, dan sangat reaktif. Semua logam alkali (Li, Na, K, Rb, Cs, dan Fr) tampak mengkilat, berwarna keperakan, merupakan konduktor listrik dan panas yang baik. Logam alkali brsifat sangat lunak, dan semakin lunak dengan naiknya nomor atom. Litium datap dipotong dengan pisau, tetapi kalium dapat diremas seperti mentega lunak. Sebagian besar logam mempunyai titik leleh yang sangat tinggi, tetapi logam alkali mempunyai titik leleh rendah dan semakin rendah dengan naiknya nomor atom. Sebagian besar senyawa-senyawa alkali larut dalam air, sehingga uji pengendapat tidak mungkin dapat dipakai untuk identifikasi. Untungnya, setiap logam alkali menghasilkan warna nyala yang karakteristik jika senyawa-senyawa tersebut dibakar dalam nyala api. Warna yang terlihat dari masing-masing logam adalah merah tua (Litium), kuning (Natrium), lilak (Kalium), merah-violet (Rubidium), dan biru (Sesium) (Sugiyanto, 2010). Konfigurasi elektron atom pada unsur-unsur dalam golongan IA dan IIA, yaitu logam yang paling aktif, berbeda denganato gas mulia karena adanya satu atau dua elektron pada orbital s dikulit elektron yang baru. Ciri dari logam aktif dalam golongan IA dan IIA adalah kecenderungannya melepaskan elektron dikulit terluarnya
sehingga
menghasilkan
ion
133
positif,
dan
konfigurasi
elektron
menyerupai gas mulia. Unsur-unsur bukan logam adalah atom-atom yang dapat mencapai konfigurasi elektron gas mulia melalui perolehan sedikit eketron. Jari-jari kovalen adalah setengah jarak antara pusat dua atom identik yang terikat secara kovalen. Sebenarnya, jari-jari kovalen tidak konstan, melainkan berubah
tergantung
pada
sifat
ikatan
kovalen
diantara
atom-atom,
membandingkan jari-jari kovalen yang didasarkan pada salah satu jenis ikatan, yaitu ikatan kovalen tunggal. Jika elektron diambil dari suatu ato logam yang membentuk ion positif (kation), terjadi pengurangan ukuran yang nyata. Biasanya elektron yang lepas berasal
dari
kulit
dengan bilangan kuantum
utama
tertinggi,
sehingga
menghasilkan ion yang mempunyai satu kulit lebih sedikit dari atom logamnya. Jika ato bukan logam menerima satu atau lebih elektron untuk membentuk ion negatif (anion), terjadi peningkatan ukuran. Tambahan eketron paad sebuah ato menyebabkan peningkatan gaya telak diantara elektron-elektron. Elektronelektron lebih tersebar, sehingga ukuran atom bertambah besar (Petrucci, 1985). Salah satu cara untuk membandingkan sifat-sifat unsur-unsurngolongan uatama dalam satu periode adalah dengan mengkaji sifat-sifat dari sederetan senyawa yang serupa. Karena oksigen bergabung dengan hampiir semua unusr, kita akan membandingkan sifat-sifat oksida unsur-unsur periode ketiga untuk melihat bagaimana logam berbeda dari metaloid dan non logam. Oksigen memiliki kecenderungan untuk membentuk ion oksida. Kecenderungan ini amat didorong dalam reaksi dengan logam ynag memiliki energi ionisasi yang rendah, yaitu logam golongan IA,IIA dan aluminium. Jadi, Na 2O, MgO, dan Al 2O3 adalah senyawa-senyawa ionik, seperti yang terlihat dari titik leleh dan titik didihnya yang tinggi. Senyawa-senyawa ini memiliki struktur tiga dimensi yang luas dimana setipa kation dikelilingin oelh sejumlah tertentu anion, dan sebaiknya. Karena energi ionisasi unsur-unsur meningkat dari kiri ke kanan, maka sifat molekul dari oksida-oksida yang terbentuk akan bertambah juga. Oksida fosfor, belerang, dan klor adalah senyawa molekul yang terdiri atas satuan-satuan kecil yang terpisah.tarik-menarik yang lemah antar molekul-molekul ini menghasilkan titik leleh dan titik didih yang relatif rendah.
134
Kebanyakan oksida dapat digolongkan sebagai asam atau basa, bergantung pada apakah oksida ini menghasilkan asam atau basa dalam proses tertentu. Beberapa oksida bersifat oksida amfoter (amphoteric oxide), yang berarti bahwa oksida-oksida tersebut bersifat asam atau basa. Dua oksida pertama pada periode ketiga, Na2O dan MgO, adalah oksida basa. Ini menunjukan bahwa dengan menurunnya karakter logam unsur-unsur dari kiri ke kanan, oksidanya berubah dari sifat basa menjadi amfoter kemudian menjadi asam (Chang, 2005).
135
BAB 3 METODOLOGI PERCOBAAN 3.1
3.1.1
Alat dan Bahan
Alat - Tabung reaksi - Rak tabung reaksi - Pipet tetes - Botol reagen - Botol semprot - Batang pengaduk - Gelas kimia - Bunsen - Spatula - Sendok - Beaker gelas - Sikat tabung - Gelas ukur - Pinset
3.1.2 Bahan - Tissue - Larutan BaCl2 - Larutan CaCl2 - Larutan H2SO4 4N - Larutan NaOH 0,1M - Logam kalium - Aquadest - Kertas label - Indikator PP - Pita Mg - Korek Api
136
3.2
Prosedur Percobaan
3.2.1 Kelarutan dalam Garam Sulfat - Disiapkan 2 tabung reaksi bersih. - Dimasukkan 1 pipet larutan BaCl 2dan CaCl2 ke dalam masing-masing tabung reaksi. - Ditambahkan 10 tetes H2SO4 4N pada masing-masing tabung reaksi. - Dikocokdan dibandingkan endapan yang terbentuk. 3.2.2 Kelarutan dalam Garam Hidroksida - Disiapkan 2 tabung reaksi yang bersih. - Dimasukkan 1 pipet larutan BaCl 2 dan CaCl2 kedalam masing-masing tabung reaksi. - Ditambahkan 10 tetes NaOH 0,1M pada masing-masing tabung reaksi. 3.2.3 Kereaktifan Unsur 3.2.3.1 Logam Kalium - Disiapkan aquadest didalam gelas beaker. - Ditambahkan logam kalium ke dalam gelas beaker tersebut. - Diamati. - Ditambahkan 3 tetes indikator PP. - Diamati perubahan yang terjadi. 3.2.3.2 Logam Magnesium - Disiapkan aquadest ke dalam gelas beaker. - Dibakar pita Mg diatas gelas beaker yang berisi aquadest tersebut. - Ditambahkan 3 tetes indikator PP. - Diamati perubahan yang terjadi.
137
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Data Pengamatan
No 1
Perlakuan
HasilPengamatan
Kelarutan dalam garam sulfat -
Disiapkan 2 tabung reaksi yang bersih.
-
Dimasukkan 1 pipet larutan -
BaCl2 berwarna bening
BaCl2 dan CaCl2 ke dalam
CaCl2 berwarna bening
masing-masing tabung reaksi. -
Ditambahkan 10 tetes H 2SO4 -
BaCl2 berwarna keruh.
4N
CaCl2 berwarna bening.
pada
masing-masing
tabung reaksi. -
Dikocok dan di bandingkan -
BaCl2 lebih banyak
endapan yang terbentuk.
endapan. CaCl2tidak terbentuk endapan.
2
Kelarutan
dalam
garam
Hidroksida -
Disiapkan 2 tabung reaksi yang bersih.
-
Dimasukkan 1 pipet larutan -
BaCl2 berwarna bening.
BaCl2 dan CaCl2 ke dalam
CaCl2 berwarna bening.
masing-masing tabung reaksi. -
Ditambahkan 10 tetes NaOH -
BaCl2 berwarna sedikit
0.1M
keruh.
pada
masing-masing
tabung reaksi.
CaCl2 berwarna lebih keruh.
-
Dikocok
dan
dibandingkan -
endapan yang terbentuk.
138
BaCl2 sedikit endapan. CaCl2 lebih banyak
endapan. 3
Logam Kalium -
-
Disiapkan aquadest didalam -
Aquadest berwarna bening dan
gelas beaker.
berupa zat cair.
Ditambahkan logam kalium -
Logam kalium berupa padatan.
kedalam
gelas
beaker
tersebut. -
Diamati.
-
Terjadi percikan api berwarna kuning.
-
Ditambahkan
3
tetes -
Indikator PP berwarna bening.
yang -
Larutan berwarna merah
indikator PP. -
Diamati
perubahan
terjadi. 4
lembayung.
Logam Magnesium -
Disiapkan aquadest didalam
-
Aquadest berwarna bening.
gelas beaker. -
Dibakar
pita
Mg
diatas -
Mg berbentuk padatan.
gelas beaker yang berisi aquadest tersebut. -
Ditambahkan
3
tetes -
Indikator PP berwarna bening.
yang -
Larutan berwarna merah
indikator PP. -
Diamati
perubahan
terjadi.
4.2
lembayung muda.
Reaksi
4.2.1 Kelarutan dalam Garam Hidroksida - CaCl2 + NaOH CaCl2 + 2NaOH
Ca(OH)2 + 2NaCl
139
- BaCl2 + NaOH BaCl2 +2NaOH
Ba(OH)2 + NaCl
4.2.2 Kelarutan dalam Garam Sulfat - CaCl2 + H2SO4 CaCl2 + H2SO4
CaSO4 + 2HCl
- BaCl2 + H2SO4 BaCl2 + H2SO4
BaSO4 + 2HCl
4.2.3 KereaktifanUnsur - Indikator PP + OH OH
O-
OH
+ OH-
C
O
C
+ 2H2O
O
C
C
O
O
140
O-
- Indikator PP + Logam K 2K + 2H2O
2KOH + H2
OH
OH
C
OK
+ 2KOH
O
C
C
C
O
O
+ 2H2O
OK
- Indikator PP + Logam Mg Mg + 2H2O
Mg(OH)2 + H2
OH
OH
C
OMg
+ 2Mg(OH)2
O
C
+ 2H2O
O C
C
O
O
141
Mg
4.3
Pembahasan
Keelektronegatifan adalah kecenderungan atau kemampuan suatu atom untuk manarik atau menangkap elektron. Harga keelektronegatifan bersifat relative (berupa harga perbandingan suatu atom terhadap atom yang lain). Dalam satu golongan, harga keelektronegatifan dari bawah keatas semakin besar, dan dalam satu periode, dari kiri kekanan harga keelektronegatifan semakin besar. Harga keelektronegatifan penting untuk menentukan bilangan oksidasi (biloks) unsur dalam satu senyawa. Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit telur. Dalam satu golongan, jari-jari atom semakin keatas cenderung semakin kecil. Dalam satu periode, jari-jari atom semakin keakanan juga cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin kekanan jumlah proton dan jumlah elektron semakin banyak, sedangkan jumlah kulit terluar yang berisi elektron tetap sama sehingga tarikan inti terhadap elektron terluar semakin kuat. Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan
untuk melepas elektron dari kulit
terluarnya. Harga energi ionisasi dipengaruhi oleh jari-jari atom dan jumlah elektron valensi atau muatan inti. Semakin kecil jari-jari atom, harga energi ionisasi akan semakin kecil. Afinitas elektron adalah energi yang diserap jika atom dalam bentuk gas untuk menerima satu elektron. Dalam satu golongan, dari bawah keatas, afinitas elektron bertambah besar, dan dalam satu periode, dari kiri kenan, afinitas elektron unsur yang bersifat pereduksinya semakin kuat. Hal ini dibuktikan dari kemampuannya beraksi dengan air yang meningkat dari berilium ke barium. Logam alkali adalah logam yang paling reaktif, dimana kereaktifannya dalam satu golongan dari atas kebawah meningkat. Kereaktifan logam ini berkaitan dengan energi ionisasinya yang rendah, sehingga mudah melepaskan elektron. Untuk sifat-sifat umum dari alkali dalam satu golongan dan periode yaitu, dalam satu golongan dari atas kebawah jari-jari atom semakin keatas cenderung semakin kecil. Dalam satu periode, jari-jari atom semakin kekanan juga cenderung semakin kecil. Begitu pula dengan alkali tanah, tetapi dilihat dari kereaktifannya, logam alkali yang paling reaktif dibandingkan alkali tanah. Logam alkali atau golongan IA terdiri dari Litium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cesium, dan Fransium. Logam alkali (golongan IA) merupakan untur
142
sangat reaktif dan mudah membentuk ion positif. Selain di sebabkan olah jumlah elektron valensi yang sedikit dan ukuran jari-jari atom yang besar. Sifat ini juga disebabkan oleh harga ionisasi yang lebih kecil dibandingkan unsur logam golongan lain. Golongan IA adalah yang paling mudah dioksidasi. Sangat berbahaya apabila kita meletakkan logam-logam alkali seperti natrium dan kalium kedalam asam klorida karena akan terjadi reaksi ledakan yang hebat. Logamlogam ini karena energi ionisasinya sangat rendah, mudah sekali dioksidasi oleh suatu sumber proton sehingga logam-logam ini akan bereaksi secara hebat dengan air dan menghasilkan hidrogen. Logam-logam alkali ini cukup reaktif sehingga jarang ditemukan dialam dalam keadaan bebas. Kereaktifan logam alkali dapat dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, unsur-unsur halogen (golongan VIIA), hidrogen, oksigen, dan belerang. Kereaktifan ini dipengaruhi oleh elektron valensi dari unsur-unsur tersebut dan energi ionisasinya. Sedangkan Logam alkali tanah atau golongan IIA yang terjadi dari Berilium , Magnesium, Kalsium, Stronsium, Barium, dan Radium. Unsur-unsur ini umumnya ditemukan didalam tanah berupa senyawa tak larut. Logam alkali tanah (golongan IIA) merupakan unsur yang bersifat pereduksi kuat. Semakin kebawah, sifat pereduksinya semakin kuat. Hal ini dibuktikan dari kemampuannya bereaksi dengan air yang meningkat dari berilium kebarium. Selain dengan air, unsur logam alkali tanah juga dapat bereaksi dengan gas oksigen, halogen, dan nitrogen. Sifat kimia alkali tanah sama dengan logam alkali, tetapi logam alkali lebih reaktif dari logam alkali tanah. Hal ini disebabkan jari-jari atom logam alkali tanah lebih kecil sehingga energi pengionan lebih besar. Begitu pula logam alkali tanah memepunyai dua elektron valensi. Sifat fisik dari logam alkali (golongan IA) yaitu: - Bersifat eksoterm - Jari-jari atom besar, dari atas kebawah semakin besar. - Energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektron negatifan rendah. - Merupakan logam lunak. - Sangat reaktif. - Titik lebur rendah.
143
- Titik leleh dan titik didih diatas suhu ruangan (28ºC) - Reduktor yang kuat. - Bersifat basa. Sifat kimia dari logam alkali yaitu: - Logam alkali dengan hidrogen membentuk senyawa hibrida. - Senyawa garam mudah larut dalam air. - Bereaksi dengan air membentuk basa kuat dan gas hidrogen. - Reaksi nyala : Litium (merah), Natrium (kuning), Kalium (ungu), Rubidium (merah), Cesium (biru). Sifat fisik dari logam alkali tanah (golongan IIA) yaitu: - Jari-jari atom lebih kecil daripada logam alkali seperiode. - Energi ioniasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan lebih besa r daripada logam alkali. - Lebih keras dari logam alkali. - Kurang reaktif. - Titik leleh lebih tinggi, titik didih rendah. - Reduktor kuat, tetapi tapi tidak sekuat logam alkali. - Bersifat basa. Sifat kimia dari logam alkali tanah yaitu: - Bereaksi dengan hidrogen membentuk hibrida. - Berilium bersifat amfoter. - Bereaksi dengan golongan halogen membentuk garam. - Berilium tidak bereaksi dengan air. - Dapat bereaksi dengan air tetapi lambat. Indikator PP (Fenoftalien) berfungsi untuk mengindentifikasi ion OH - pada larutan, yaitu bahwa larutan yang terbentuk dari ion OH - akan bersifat basa. Trayek indikator PP adalah dengan trayek PH 8,2
144
Pada percobaan pertama, yaitu kelarutan garam sulfat, dicampurkan larutan CaCl2 sebanyak 1 pipet larutan dan larutan BaCl 2 masing-masing dengan larutan H2SO4 4N pada masing-masing tabung reaksi. Pada tabung reaksi yang pertama ,dicampurkan larutan CaCl2 dan H2SO4 4N, sedangkan tabung reaksi yang kedua dicampurkan larutan BaCl2 dan H2SO4 4N. Mula-mula sebelum dicampurkan, semua warna larutan BaCl2 dan CaCl2 adalah bening. Setelah dicampurkan dengan H2SO4, lalu diamati, maka terjadi perubahan warna pada masing-masing tabung reaksi. Pada tabung reaksi pertama, yaitu larutan CaCl 2 dengan H 2SO4 4N, campuran kedua larutan tetap berwarna bening, sehingga tidak terdapan endapan. Sedangkan pada tabung reaksi kedua, yaitu larutan BaCl 2 dengan H 2SO4 4N, campuran kedua larutan tersebut terlihat berwarna keruh dan terdapat banyak endapan berwarna putih didasar tabung reaksi yang merupakan senyawa dari BaSO4. Hal ini disebabkan H 2SO4 bersifat asam, bila unsur-unsur dalam satu golongan direaksikan dengan H 2SO4 yang bersifat basa, maka semakin keatas sifat kelarutannya semakin besar dan sebaliknya. Unsur Ba berada dibawah Ca, itulah yang menyebabkan campuran BaCl 2 ditambah H2SO4 lebih banyak endapan. Sifat kelarutan garam sulfat pada golongan IIA berkurag dari atas kebawah. Endapan ini terbentuk karena
pencampuran BaCl 2 dengan larutan
H2SO4 akan menghasilkan BaSO 4 yang berbentuk padatan dan BaSO 4 lebih stabil dibandingkan CaSO 4. Pada percobaan kedua yaitu kelarutan dalam garam hidroksida pada golongan IIA. Percobaan ini dilakukan dengan mempersiapkan dua tabung reaksi dan dimasukkan 1 pipet larutan BaCl2 pada tabung reaksi yang pertama dan 1 pipet larutan CaCl 2 pada tabung reaksi kedua. Kemudian dimasukkan NaOH pada masing-masing tabung. Mula-mula sebelum dicampuran, semua warna larutan BaCl2 dan CaCl2 adalah bening. Setelah dicampurkan dengan NaOH, lalu diamati, maka terjadi perubahan warna pada masing-masing tabung reaksi. Pada percobaan kedua, didapat hasil pada tabung reaksi pertama terbentuk sedikit endapan berwarna putih, sedangkan pada tabung reaksi kedua, campuran berwarna lebih keruh dan terbentuk lebih banyak endapan berwarna putih. Hal ini disebabkan NaOH yang bersifat basa, maka unsur-unsur dalam golongan direaksikan denga
145
NaOH yang bersifat basa, maka unsur-unsur itu pun bersifat basa, dalam satu golongan bila unsur-unsur yang terdapatnya bersifat basa maka semakin keatas sifat kelarutannya makin kecil atau sebaliknya. Unsur Ca berada diatas unsur Ba, itulah yang menyebabkan campuran BaCl 2 ditambah NaOH endapannya lebih sedikit dari pada campuran CaCl 2 ditambah NaOH. Sifat kelarutan garam hidroksida pada golongan IIA bertambah dari atas kebawah. Dimana semakin besar kelarutan, maka semakin banyak larutan yang dapat larut dalam pelarut. Pada percobaan yang ketiga, yaitu kereaktifan unsur. Pada percobaan tentang kereaktifan unsur, dilakukan dua percobaan. Pada percobaan pertama yaitu dengan menggunakan logam kalium sebagai bahan yang akan diuji. Disiapkan aquadest didalam gelas beaker. Kemudian, dimasukkan logam K ke dalam gelas beaker yang telah diisi aquadest. Ketika logam K dimasukkan, timbul ledakan kecil dan sedikit percikan api berwarna ungu. Logam K sangat reaktif karena pada golongan IA atau alkali jumlah elektron valensinya sedikit dan ukuran jari-jari atom besar. Kereaktifan logam alkali dapat dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air. Maka menyebabkan percikan api. Yang langsung terbakar karena reaksi tersebut sangat eksoterm. Sangat jelas terlihat bahwa reaksi terjadi sangat cepat dan spontan. Kemudian, ditetesi dengan indikator PP pada larutan tersebut, dan larutan menjadi berwarna merah lembayang. Hal ini menandakan setelah reaksi larutan bersifat basa. Pada percobaan kedua yaitu dengan menggunakan logam magnesium. Disiapkan aquadest didalam gelas beker. Kemudian, masukkan pita Mg kedalam gelas beaker dengan cara membakar pita Mg diatas gelas beaker. Warna nyala pada Mg adalah putih. Kemudian, larutan tersebut dimasukkan indikator PP, dan warna larutan juga mengalami perubahan yaitu menjadi berwarna merah lembayung muda. Hal ini menandakan setelah reaksi larutan bersifat basa. Warna merah lembayang muda menggambarkan bahwa basa yang terbentuk lebih lemah dari pada basa alkali. Dari percobaan kereaktifan unsur dan kelarutan dalam garam sulfat dan hidroksida dapat disimpulkan bahwa golongan IA lebih reaktif dibandingkan golongan IIA. Karena, pada saat logam kalium dimasukkan kedalam air langsung bereaksi, yaitu adanya percikan api. Karena pada saat logam
146
kalium dimasukkan kedalam air langsung bereaksi, yaitu adanya percikan api. Sedangkan pada logam Mg atau pita Mg, tidak dapat langsung bereaksi dengan air, sehingga pita Mg harus dibakar terlebih dahulu. Fungsi alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu: - Tabung reaksi berfungsi untuk sebagai tempat mencampurkan larutan yang diuji. - Rak tabung reaksi berfungsi untuk menyimpan tabung reaksi agar bisa diamati. - Pipet tetes berfungsi untuk mengambil larutan dan meneteskan atau memasukkan kedalam tabung reaksi. - Botol reagen berfungsi untuk menyimpan atau sebagai wadah untuk larutan. - Botol semprot berfungsi menyimpan aquadest dan untuk mencuci ata membilas alat dan bahan. - Batang pengaduk berfungsi untuk mengaduk larutan. - Gelas kimia berfungsi menampung larutan dalam jumlah yang banyak. - Bunsen berfungsi membakar zat atau memanaskan larutan. - Spatula untuk mengambil bahan yang berbentuk padatan. - Sendok untuk mengambil bahan yang berbentuk padatan. Fungsi bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu: - Tissue untuk mengeringkan bahan atau alat-alat yang basah. - Kertas label untuk memberi nama pada tabung reaksi. - Korek api untuk membakar pita Mg. Fungsi reagen yang digunakan dalam percobaan ini yaitu: - Larutan BaCl2 sebagai bahan yang diuji dengan H 2SO4 dan NaOH. - Larutan CaCl2 sebagai bahan yang diuji dengan H 2SO4 dan NaOH. - Larutan H2SO4 sebagai bahan yang dicampurkan kedalam BaCl 2 dan CaCl2. - Larutan NaOH sebagai bahan yang dicampurkan kedalam BaCl 2 dan CaCl2.
147
- Logam kalium sebagai bahan yang diuji untuk percobaan kereaktifan unsur. - Pita Mg sebagai bahan yang diuji untuk percobaan kereaktifan unsur. - Aquadest sebagai bahan pelarut. - Indikator PP sebagai pendeteksi basa pada percobaan kereaktifan unsur. Faktor kesalahan pada percobaan ini diantarannya adalah : Pada percobaan kelarutan dalam garam hidroksida, larutan BaCl 2 lebih banyak endapan pada awalnya. Karena pada saat pengamatan, larutan BaCl 2 dan CaCl2tidak terlalu lama dalam mengamati atau didiamkan. Logam kalium dalam penyimpanan direndam dalam minyak tanah karena minyak tanah mudah didapat serta harganya terjangkau. Mengapa tidak memakai minyak
goreng,
karena
minyak
goreng
mudah
terhidrolisis
sehingga
menghasilkan air. Logam kalium beraksi cepat atau sangat reaktif jika dimasukkan kedalam air akan terjadi ledakan atau percikan api. Sedangkan minyak tanah bersifat non polar. Mengapa tidak memakai kloroform, eter, dan lain-lain kerena mudah menguap. Untuk menyatakan jumlah ion yang berbeda dalam kesetimbangan pada zat yang sukar larut dalam larutan tepat jenuh digunakan istilah hasil kali kelarutan (Ksp). Hasil kali kelarutan adalah hasil kali konsentrasi ion-ion dalan larutan tepat jenuh dipangkatkan koefisiean reaksi. Apabila harga Kspnya kecil, maka kelarutan juga kecil, apabila Kspnya besar, maka tidak terdapat endapan, dan kelarutannya juga besar. Tetapi apabila Kspnya kecil , maka terdapat endapan. Ksp dari Ca(OH)2 = 3,7x10 -6 dan Ksp dari Ba(OH) 2 = 5x10 -2. Dilihat dari Kspnya, Ksp Ca(OH)2 memiliki Ksp yang kecil dari pada Ksp Ba(OH) 2. Sehingga, kelarutan Ca(OH)2 kecil, maka terdapar endapan. Sedangkan kelarutan Ba(OH) 2 besar, maka tidak terdapat endapan. Ksp dari CaSO 4 = 9,01x10 -6 dan Ksp dari BaSO 4 = 1,1x10-10. Dilihat dari Kspnya, Ksp BaSO 4 memiliki Ksp yang kecil dari pada Ksp CaSO4. Sehingga, kelarutan BaSO 4 kecil, maka terdapat endapan. Sedangkan kelarutan CaSO4 besar, maka tidak terdapat endapan.
148
149
BAB 5 PENUTUP 5.1
Kesimpulan
- Pada percobaan kelarutan garam sulfat, didapatkan hasil yaitu pada campuran BaCl2 dan H2SO4 terlihat berwarna keruh dibandingkan dengan campuran CaCl2 dan H2SO4 yang masih tetap berwarna bening. Dan pada BaCl2 terbentuk banyak endapan warna putih di dasar tabung sedangkan pada CaCl2 tidak terdapat endapan. - Pada percobaan kelarutan garam hidroksida, didapatkan hasil yaitu pada campuran CaCl2 dan NaOH terlihat berwarna lebih keruh dibandingkan dengan campuran BaCl 2 dan NaOH yang hanya berwarna sedikit keruh. Dan pada CaCl 2 terdapat banyak endapan sedangkan pada BaCl2 terdapat sedikit endapan. - Pada percobaan kereaktifan unsur dengan menggunakan logam kalium dan logam magnesium, didapatkan hasil yaitu pada logam kalium ketika dimasukkan ke dalam air terjadi percikan api dan ketika ditetesi indikator PP larutan berwarna merah lembayung dan pada logam magnesium, didapatkan hasil yaitu pita Mg harus dibakar di atas gelas beaker yang telah diisi air, kemudian ditetesi indikator PP dan terjadi perubahan warna pada larutan yaitu menjadi berwarna merah lembayung muda.
5.2
Saran
Diharapkan pada percobaan selanjutnyan, bahan yang digunakan untuk kelarutan dalam garam sulfat dan garam hidroksida digunakan larutan MgCl 2 dan SrCl2.
150
DAFTAR PUSTAKA Chang,
Raymond. 2005. Jakarta:Erlangga.
Kimia
Keenan, Kleinfelter, Wood. Jakarta:Erlangga.
Dasar: Konsep-konsep
1984.
Kimia
untuk
Inti
Jilid
1.
Universitas
Jilid
2.
Petruci, Ralph. 1985. Kimia Dasar Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: ITB. Sugiyanto, Kristian H danRetno D Suyanti. 2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: GrahaIlmu.
151
