MAKALAH UNSUR KIMIA GOLONGAN IA
Written By : ARTHUR N.S.,M. ADY
MAULYANA, SAHRUN N.,SUGANDI. SENIN , 04 november, 2015|15:35
UNSUR KIMIA GOLONGAN IA
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 HIDROGEN
A. Sejarah Hidrogen
Hidrogen adalah unsur
tersederhana terdiri atas satu proton dan satu elektron, dan melimpah di alam
semesta. Di bumi kelimpahannya ketiga setelah oksigen dan silikon, sekitar 1 %
massa semua unsur di bumi. Tak perlu dikatakan sebagian besar hidrogen di bumi
ada sebagai air. Karena kepolarannya dapat berubah dengan mudah antara hidrida
(H-), atom (H), dan proton (H+), hidrogen juga membentuk berbagai senyawa
dengan banyak unsur termasuk oksigen dan karbon. Oleh karena itu, hidrogen
sangat penting dalam kimia. Gas hidrogen (H2) pertama kali dihasilkan secara
artifisial oleh T. Von Hohenheim (dikenal juga sebagai Paracelsus, 1493-1541)
melalui pencampuran logam dengan asam kuat. Dia tidak menyadari bahwa gas mudah
terbakar yang dihasilkan oleh reaksi kimia ini adalah unsur kimia yang baru.
Pada tahun berikutnya Robert Boyle menemukan kembali dan mendeskripsikan reaksi
antara besi dan asam yang menghasilkan gas hidrogen. Pada tahun 1766 Henry
Cavendish adalah orang yang pertama mengenali gas hidrogen sebagai gas diskret
dengan mengidentifikaikan gas tersebut dari reaksi logam-asam sebagai “udara
yang mudah terbakar”. Pada tahun 1781 dia lebih lanjut menemukan bahwa gas ini
menghasilkan air ketika dibakar. Pada tahun 1783, Antoine Lavoisier memberikan
unsur ini dengan nama hidrogen (dari bahasa Yunani , hydro yang artinya air dan
genes yang artinya membentuk ketika dia dan Laplace mengulangi kembali penemun
Cavandish yang mengatakan pembakaran hidrogen menghasilkan air.Hidrogen pertama
kali dicairkan oleh James Dewar pada tahun 1898 dengan menggunakan penemuannya,
guci hampa. Dia kemudian menghasilkan hidrogen pada setahun kemudian. Deuterum
ditemukan pada tahun 1931 Desember oleh Harold Urey dan tritium dibuat pada
tahun 1934 leh Ernest Rutherford, Mark Oliphani, and Paul Harteek. Air berat
yang mengandung deuterum menggantikan hidrogen biasa, ditemukan oleh Urey dkk
pada tahu 1932.Hidrogen memiliki tiga isotop alami, ditandai dengan 1H, 2H, da
3H. Isotop lainnya yang tidak stabil (4H to 7H) juga telah disintesiskan di
laboratorium namun tidak pernah dijumpai secara alami. 1H adalah isotop hidrogen yang paling
melimpah, memiliki persentase 99,98% dari jumlah atom hidrogen. Oleh karena
inti atom isotop ini hanya memiliki protn tuggal, ia diberi nama yang
deskriptif pritium, namun nama ini jarang sekali digunakan. 2H, isotop hidrogen
lainnya yang stabil, juga dikenal sebagai deuterium dan mengandung satu proton
dan satu neutron pada intinya. Deuterium tidak bersifat radioaktif, dan tidak
memberikan bahaya keracunan yang signifikn. Air yang atom hidrogennya merupakan isotop deuterium
dinamakan air berat. Deuterium dan senyawanya digunakan sebagai penanda
non-radioaktif pada percobaan kimia dan untuk pelarut 1H- spektroskopi NMR. Air
berat digunakan sebagai moderator neutron dan pendingin pada reaktor nuklir.
Deuterium juga berpotensi sebagai bahan bakar fusi nuklir komersial. 3H,
dikenal dengan tritium dan mengandung satu proton dan dua neutron pada intinya.
Ia memiliki sifat radioaktif . Dari tiga jenis isotop hidrogen, deuterium, D,
ditemukan oleh H. C. Urey dkk tahun 1932, dan kemudian tritium, T, dipreparasi
dari deuterium di tahun 1934. Sekitar 0.015% hidrogen ada sebagai deuterium,
dan dapat diperkaya dengan elektrolisis air. Tritium bersifat radioaktif dan
mengemisikan partikel β dengan waktu paruh 12.33 tahun. Karena massa deuterium
dan tritium sekitar dua kali dan tiga kali massa hidrogen, sifat fisik isotop,
dan senyawa yang mengandung isotop ini, cukup berbeda.
Sumber Hidrogen di Alam
Jarang sekali menemukan hidrogen
dalam bentuk unsurnya (H2) di alam bebas (bumi). Pada kondisi biasa hidrogen
terdapat dalam gas diatomik H2 dimana gas ini bisa keluar dari atmosfer bumi
disebabkan berat molekulnya yang ringan. Hidrogen adalah unsur ketiga yang
paling banyak terdapat di bumi yaitu kadar hidrogen dibumi adalah 1400 ppm
(0,14% berat) atau 2,9% mol. Hidrogen terdapat dalam keadaan bebasnya banyak
ditemukan pada gas yang dikeluarkan oleh gunung berapi dan dibeberapa tempat
penyulingan gas alam. Disebabkan hidrogen adalah unsur yang reaktif maka
umumnya hidrogen dibumi ditemukan dalam bentuk senyawaanya misalnya dalam
bentuk hidrokarbon seperti metana dan air. Beberapa jenis bakteri dan alga
menghasilkan gas hidrogen dalam sistem metabolimesnya (Morie, 2010).Dalam sistem
tata surya kita hidrogen terdapat dalam jumlah yang sangat melimpah yaitu
berkisar 75% berat dan 93% mol. Di jagat raya hidrogen ditemukan sebagai
penyusun bintang dan planet-planet yang sangat besar. Dijagat raya hidrogen
terdapat dalam bentuk atomiknya dan dalam bentuk plasma dimana sifatnya berbeda
dengan molekul hidrogen biasa. Dalam bentuk plasma electron dan proton hidrogen
tidak terikat secara bersama sehingga hal ini menghasilkan konduktifitas
listrik dan tingkat emisifitas (menghasilkan cahaya) yang tinggi. Sedangkan
dalam bentuk atom netralnya hidrogen di jagat raya terdapat di medium
interstellar yaitu materi yang menyusun bintang yang umumnya terdiri dari gas
dan debu luar angkasa.Dalam atmosfer bumi kandungan hidrogen diperkirakan
antara 15000-20000 (dalam jumlah molekul), dan nilai ini naik dengan naiknya
ketinggian atmosfer. Dan air merupakan sumber hidrogen yang murah selain dari
senyawa hidrokarbon.
B. Sifat Hidrogen
Sifat Fisika Dan Kimia Hidrogen
Sifat Fisika
Titik lebur : -259,140C
Titik didih : -252,87 0C
Warna : tidak berwarna
Bau : tidak berbau
Densitas : 0,08988 g/cm3 pada 293
K
Kapasitas panas : 14,304 J/gK
Sifat Kimia
Panas Fusi : 0,117 kJ/mol H2
Energi ionisasi 1 : 1312 kJmol
Afinitas electron : 72,7711 kJ/mol
Panas atomisasi : 218 kJ/mol
Panas penguapan : 0,904 kJ/mol H2
Jumlah kulit : 1
Biloks minimum : -1
Elektronegatifitas : 2,18 (skala Pauli)
Konfigurasi
electron : 1s1
Biloks maksimum : 1
Volume polarisasi : 0,7 Å3
Struktur : hcp (hexagonal close
packed) (padatan H2)
Jari-jari atom : 25 pm
Konduktifitas termal : 0,1805 W/mK
Berat atom : 1,0079
Potensial ionisasi : 13,5984 eV
Gas hidrogen adalah gas yang
mudah terbakar. Gas hidrogen bersifat eksplosif jika membentuk campuran dengan
udara dengan perbandingan volume 4%-75% dan dengan klorin dengan perbandingan
volume 5%-95%. Disebabkan gas hidrogen sangat ringan maka api yang disebabkan
pembakaran gas hidrogen cenderung bergerak ke atas dengan cepat sehingga
mengakibatan kerusakan yang sangat sedikit jika dibandingkan dengan api yang
berasal dari pembakaran hidrokarbon. Reaksi spontanitas ini biasanya di picu
oleh adanya kilatan api, panas, atau cahaya matahari. Entalpi pembakaran gas
hidrogen adalah -256 kJ/mol dengan reaksi :
2 H2(g) + O2(g) 2H2O(l)
Hidrogen sangat reaktif dan
bereaksi dengan setiap unsur yang bersifat oksidator dan bersifat lebih
elektronegatif dibandingkan hidrogen seperti golongan halide. Hidrogen dapat
bereaksi secara spontan dengan klorin dan florin pada temperature kamar
membentuk hidrogen halide. Hidrogen juga dapat membentuk senyawa dengan unsur
yang kurang bersifat elektronegatif misalnya logam dengan membentuk hidrida.
Kelarutan hidrogen dalam pelarut organik sangat kecil jika dibandingkan dengan
kelarutannya dalam air . Hidrogen dapat terserap dalam metal seperti baja.
Penyerapan hidrogen oleh baja ini menyebabkan baja bersifat mudah patah
sehingga menyebabkan kerusakan dalam pembuatan peralatan. Dengan sifat ini maka
ilmuwan dapat menyimpan ga hidrogen dalam logam platinum .Pada suhu normal
hidrogen terdapat dalam bentuk diatomiknya akan tetapi pada suhu yang sangat
tinggi hidrogen terdisosiasi menjadi atom-ataomnya. Atom hidrogen sangat
reaktif dan dapat bereaksi dengan oksida logam seperti perak, tembaga, timbale,
bismuth, dan raksa untuk menghasilkan logam bebasnya .Atom hidrogen juga dapat
bereaksi dengan senyawa organic untuk membentuk kompleks seperti dengan C2H4
membentuk C2H6 dan C4H10. Pada tekanan yang sangat tinggi hidrogen bisa
memiliki sifat seperti logam.
C. Cara Membuat Unsur Hidrogen
Skala Laboratorium
Dalam skala laboratorium hidrogen
biasanya dibuat dari hasil samping reaksi tertentu misalnya mereaksikan logam
dengan asam seperti mereaksikan antara besi dengan asam sulfat:
Fe(s) + H2SO4(aq) FeSO4(aq) + H2(g)
Sejumlah kecil hidrogen dapat
juga diperoleh dengan mereaksikan kalsium hidrida dengan air. Reaksi ini sangat
efisien dimana 50% gas hidrogen yang dihasilkan diperoleh dari air :
CaH2(s) + 2 H2O(l) Ca(OH)2(aq) + 2 H2(g)
Elektrolisis air juga sering
dipakai untuk menghasilkan hidrogen dalam skala laboratorium, arus dengan
voltase rendah dialirkan dalam air kemudian gas oksigen akan terbentuk di anoda
dan gas hidrogen akan terbentuk di katoda :
2 H2O(l) 2 H2(g) +
O2(g)
Skala industri
Dalam skala industri hidrogen
dapat dibuat dari hidrokarbon, dari produksi secara biologi melalui bantuan
alga dan bakteri, melalui elektrolisis, ataupun termolisis. Produksi hidrogen
dari hidrokarbon masih menjadi primadona disebabkan dengan metode ini bisa
dihasilkan hidrogen dalam jumlah yang melimpah sehingga metode yang lain perlu
dikembangkan lagi akar meningkatkan nilai ekonomi hidrogen.
Pembuatan Hidrogen dari
Hidrokarbon
Hidrogen dapat dibuat dari gas
alam dengan tingkat efisiensi sekitar 80% tergantung dari jenis hidrokarbon
yang dipakai. Pembuatan hidrogen dari hidrokarbon menghasilkan gas CO2,
sehingga CO2 ini dalam prosesnya dapat dipisahkan. Produksi komersial hidrogen
menggunakan proses “steam reforming” menggunakan methanol atau gas alam dan
menghasilkan apa yang disebut sebagai syngas yaitu campuran gas H2 dan CO:
CH4 + H2O 3H2 + CO + 191,7 kJ/mol
Panas yang dibutuhkan oleh reaksi
diperoleh dari pembakaran beberapa bagian methane. Penambahan hasil hidrogen
dapat diperoleh dengan menambahkan uap air kedalam gas hasil reaksi yang
dialirkan dalam reactor bersuhu 130° C (Morie, 2010):
CO + H2O CO2 + H2 – 40,4 kJ/mol
Reaksi yang terjadi adalah
pengambilan oksigen dari molekul air ke CO untuk menjadi CO2. Reaksi ini
menghasilkan panas yang dapat dipakai untuk menjaga suhu reactor.
Pembuatan Hidrogen dari air
Melalui elektrolisis
Hidrogen dapat dibuat dari proses
elektrolisis air dengan menggunakan suplai energi yang dapat diperbaharuhi
misalnya angina, hydropower, atau turbin. Dengan cara elektrolisis maka
produksi yang dijalankan tidak akan menghasilkan polusi. Proses elektrolisis
menjadi salah satu proses yang memiliki nilai ekonomi yang urah dibandingkan
dengan menggunakan bahan baku hidrokarbon. Salah satu teknik elektrolisis yang
mendapatkan perhatian cukup tinggi adalah “elektrolisis dengan menggunakan
tekanan tinggi” dalam teknik ini elektrolisis dijalankan untuk menghasilkan gas
hidrogen dan oksigen dengan tekanan sekitar 120-200 Bar. Teknik lain adalah
dengan dengan menggunakan “elektrolisis temperature tinggi” dengan teknik ini
konsumsi energi untuk proses elektrolisis sangat rendah sehingga bisa
meningkatkan efisiensi hingga 50%. Proses elektrolisis dengan menggunakan
metode ini biasanya digabungkan dengan instalasi reactor nulklir disebabkan
karena bila menggunakan sumber panas yang lain maka tidak akan bisa menutup
biaya peralatan yang tergolong cukup mahal.
Pembuatan hidrogen melalui proses
biologi
Beberapa macam alga dapat
menghasilkan gas hidrogen sebagai akibat proses metabolismenya. Produksi secara
biologi ini dapat dilakukan dalam bioreactor yang mensuplay kebutuhan alga
seperti hidrokarbon dan dari hasil reaksi menghasilkan H2 dan CO2 Dengan
menggunakan metode tertentu CO2 dapat dipisahkan sehingga kita hanya
mendapatkan gas H2nya saja.
Dekomposisi air dengan gelombang
radio
Dengan menggunakan gelombang
radio maka kita dapat menghasilkan hidrogen dari air laut dengan dasar proses
dekomposisi. Jika air ini diekspos dengan sinar terpolarisasi dengan frekuensi
13,56 MHz pada suhu kamar maka air laut dengan konsentrasi NaCl antara 1-30%
dapat terdekomposisi menjdi hidrogen dan oksigen .
Termokimia
Terdapat lebih dari 352 proses
termokimia yang dapat dipakai untuk proses splitting atau termolisis dengan
cara ini kita tidak membutuhkan arus listrik akan tetapi hanya sumber panas.
Reaksi yang terjdi pada proses ini adalah :
2H2O 2H2 + O2
Dan semua bahan yang dipergunakan
dapat didaur ulang kembali menuju proses yang baru.
D. Pemanfaatan Unsur Hidrogen
Dalam kimia organik. Hidrogen
sering dipakai untuk reaksi hidrogenasi senyawa alkena atau alkuna untuk
sintesis senyawa organic. Senyawa hidrida misalnya MgH2, NaH, LiH dll sering
dipakai untuk reagen pereduksi senyawa organic dan hal ini sering dipakai dalam
proses sistesis senyawa organic misalnya untuk reduksi senyawa aldehid atau
keton.
Dibidang Industri. Hidrogen
banyak digunakan dalam industri kimia maupun industri petrokimia. Penggunaan
terbesar hidrogen adalah untuk proses peng-upgrading-an bahan bakar fosil dan
untuk pembuatan gas NH3 sebagai bahan dasar untuk industri pupuk. Dalam
industri makanan hidrogen banyak dipakai untuk meningkatkan kejenuhan minyak
menjadi lemak seperti banyak dipergunakan dalam industri margarine. Untuk
industri petrokimia maka hidrogen banyak dipakai untuk proses hidrodealkilasi,
hidrodesulfurasi, dan hidrocracking. Hidrogen juga dipakai sebagai bahan dasar
untuk industri penghasil methanol dan industri penghasil HCl. Di industri
pertambangan hidrogen dipakai untuk agen pereduksi biji logam (Morie, 2010). Dalam
bidang fisika dan teknik. Hidrogen dipakai sebagai “shielding gas” untuk
pengelasan. Hidrogen juga dipakai sebagai zat pendingin rotor dalam generator
listrik di stasiun penghasil listrik. Disebabkan hidrogen memiliki
konduktifitas termal yang tingga maka hidrogen cair dipakai dalam studi-studi
kriyogenik meliputi penelitian superkonduktor. Karena hidrogen sangat ringan
maka banyak dipakai sebagai “gas pengangkat” dalam balon dan pesawat udara
kecil untuk tujuan penelitian (Morie, 2010).Hidrogen di campur dengan nitrogen
dipakai sebagai gas pelacak kebocoran yang dapat diaplikasikan dalam bidang
otomotif, kimia, stasiun pembangkit listrik, aerospace, dan telekomonikasi.Isotop
hidrogen seperti Deuterium dipakai dalam aplikasi reaksi nuklir sebagai medium
yang dapat memperlambat laju netron yang dihasilkan dari reaksi fisi dan fusi.
Deuterium juga dipakai untuk penanda reagen yang akan direaksikan untuk proses
sintesis. Tritium dihasilkan dari reactor nuklir dipakai untuk produksi bom
hidrogen dan sebagai label dalam cat luminasi (Morie, 2010). Hidrogen
mendatangkan beberapa bahaya kesehatan pada manusia, mulai dari potensi ledakan
dan kebakaran ketika tercampur dengan udara, sampai dengan sifatnya yang
menyebabkan asfiksia pada keadaan murni tanpa oksigen. Selain itu, hidrogen
cair adalah kriogen dan sangat berbahaya oleh karena suhunya yang sangat
rendah. Hidrogen larut dalam beberapa logam dan selain berpotensi kebocoran,
juga dapat menyebabkan perapuhan hidrogen. Gas hidrogen yang mengalami
kebocoran dapat menyala dengan spontan. Selain itu api hidrogen sangat panas,
namun hampir tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga dapat
menyebabkan kasus kebakaran yang tak terduga.
2.2 LITIUM
A. Sejarah Litium
Litium merupakan golongan logam
alkali (IA) dimana memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s1. Berasal dari bahasa
Yunani, lithos: batu). Ditemukan oleh
Arfvedson pada tahun 1817, litium merupakan unsur logam teringan, dengan berat
jenis sekitar setengahnya air.Litium tidak ditemukan sebagai unsur tersendiri
di alam; ia selalu terkombinasi dalam unit-unit kecil pada batu-batuan berapi
dan pada sumber-sumber mata air. Mineral-mineral yang mengandung litium
contohnya:
lepidolite :
K2Li3Al4Si7O21(OH.F)3
spodumene: LiAlSi2O6
petalite: LiAlSi4O10 , dan
amblygonite : (LiNa)AlPO4(FOH)
Litum banyak terdistribusi di
bumi akan tetapi karena kereaktifannya
maka akan sulit menemukan litium dalam keadaan unsurnya. Total litium yang ada
di air laut diperkirakan 230 billion ton dan unsur ini terdapat dalam
konsentrasi yang relatif konstan yaitu 0.1-0,2 ppm. Di Amerika Serikat, litium
diambil dari air asin di danau Searles Lake, di negara bagian California dan
Nevada. Deposit quadramene dalam jumlah besar ditemukan di California Utara.
Logam ini diproduksi secara elektrolisis dari fusi klorida. Secara fisik,
litium tampak keperak-perakan, mirip natrium (Na) dan kalium (K), anggota seri
logam alkali. Litium bereaksi dengan air, tetapi tidak seperti natrium. Litium
memberikan nuansa warna pelangi yang indah jika terjilat lidah api, tetapi ketika
logam ini terbakar benar-benar, lidah apinya berubah menjadi putih.
Kulit bumi mengandung kira-kira
0,006 % massa litium. Unsur ini juga terdapat dalam air lauti hingga kira-kira
0,1 ppm massa. Sumber utama litium yaitu diperoleh dari mineral spodumene,
LiAlSi2O6. Logam Litium dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan LiCl dengan
campuran beberapa garam inert untuk menurunkan titik leleh hingga 500° C.
B. Sifat Litium
Sifat Kimia Litium (Morie, 2010):
Nomor atom: 3
Nomor Massa : 6.941 g/mol
Keelektronegatifias (Pauli): 1
Densitas: 0.53 g/cm3 pada 20 C
Titik leleh : 180.5 C
Titik Didih : 1342 C
Jari-jari Van Der Walls : 0.145 nm
Jari-jari ion : 0.06 nm
Isotop : Li6 dan Li7
Konfigurasi elektron: 1s2 2s1
Energi ionisasi: 520.1 kJ/mol
Potensial standar : -3.02 V
Ditemukan oleh: ohann Arfvedson in 1817
Kristal struktur: cubic body center
Memanaskan litium dapat
menyebabkan lekadan dan kebakaran. Serbuk litium secara spontan akan terbakar
jika didispersikan ke udara bebas. Pada saat pemanasan terjadi maka kemungkinan
akan terbentuk kabut atau gas yang berbahaya. bereaksi secara spontan dengan
oksidator kuat, air, asam dan senyawa lain seperti halogen, asbes, hidrokarbon,
menyebabkan ledakan. Dengan densitas setengah dari densitas air, litium
merupakan unsur yang paling kecil rapatan massanya daripada unsur padatan pada
temperatur dan tekanan kamar. Logam ini mempunyai kenampakan mengkilat seperti
perak, namun bila terkena udara lembab segera tertutup oleh lapisan tebal hitam
sebagai akibat reaksinya dengan oksigen yang diikuti reaksi lanjut dengan gas
karbondioksida membentuk litium
karbonat. Litium merupakan satu-satunya logam yang bereaksi dengan gas
dinitrogen; untuk memecah ikatan ganda tiga dalam molekul dinitrogen diperlukan
masukan energi sekitar 945 kJ mol-1 . Untuk menyeimbangkan kebutuhan energi
ini, energi kisi senyawa hasil harus sangat tinggi. Dari kelompk logam alkali,
hanya ion litium yang mempunyai densitas muatan yang paling besar, membentuk
senyawa nitrida dengan energi kisi yang cukup tinggi menurut persamaan reaksi :
6Li (s) + N2 (g) 2Li3N (s)
Senyawa nitrida ini sangat
reaktif, membentuk amonia jika direaksikan dengan air menurut persamaan reaksi :
Li3N (s) + 3H2O (l) 3LiOH (aq) + NH3 (g)
Litium mampu bergabung dengan
molekul dihidrogen membentuk senyawa hidrida menurut persamaan reaksi:
2Li (s) + H2 (g) 2LiH (s)
Litium hidrida mudah bereaksi
dengan air, demikian juga dengan aluminium klorida menurut persamaan reaksi
berikut :
LiH (s) + H2O (l) LiOH (aq) + H2 (g)
LiH (s) + AlCl3 (s) LiAlH4 (s) + LiCl (s)
Sifat tersebut membuat litium
hidrida bermanfaat sebagai bermanfaat sebagai pengering pelarut organik, dan
litium aluminium hidrida banyak dimanfaatnkan sebagai agen pereduksi yang baik
pada sintesis senyawa-senyawa organik.Litium cair sampai saat ini diketahui
sebagai zat yang paling korosif. Sebagai contoh, jika logam litium dilelehkan
dalam suatu wadah dari bahan gelas, meninggalkan lubang pada wadah tersebut;
reaksi ini disertai dengan pancaran cahaya putih kehijauan yang tajam. Tambahan
pula, litium mempunyai standar potensional reduksi paling reaktif ketimbang
unsur-unsur lainnya, yaitu:
Li+ (aq) + e Li (s) E° = -3,05
Sifat fisika Litium (Morie,
2010):
Koefisien ekspansi termal 56exp-6
Koduktifitas elektrik 0.106 x 10exp6/omh.cm
Konduktifitas termal 0.847 W/cmK
Densitas 0.534 g/cc
Modulus elastisitas bulk 11/GPA Rigiditas
4.24/GPa Youngs 4.91/GPA
Entalpi atomisasi 160.7 KJ/mol
Entalpi Fusi 3 KJ/mol
Entalpi vaporasi 134.7 KJ/mol
Flammabilitas : padatan mudah terbakar
Kekerasan 0.6 Mohs
Panas penguapan 145.92 KJ/mol
Volume molar 13 cm3/mol
Kalor jenis 3.6 J/gK
Tekanan uap 1.6 epx-8 Pa
C. Cara Membuat Unsur Litium
Sintesis logam litium memerlukan
teknologi elektrolisis dan proses ini berlagsung sangat sulit disebabkan
sulitnya memasukkan satu elektron kepada ion logam litium yang bersifat sangat
elektropositif. Biji litium yang penting adalah spodumene, LiAl(SiO3)2. Bentuk
litium alfa akan diubah menjadi bentuk litium beta pada kisaran suhu antara
1100° C. Campuran kemudian dicampur dengan asam sulfat panas kemudian
diekstraksi ke dalam air untuk mendapatkan litium sulfat Li2SO4. Senyawaan
sulfat ini kemudian ditambahkan natrium karbonat untuk mendapatkan garam Li2CO3
yang tidak mudah larut di dalam air. Reaksi litium karbonat dengan asam klorida
akan diperoleh litium klorida LiCl yang siap untuk dielektrolisis.
Reaksinya adalah :
Li2SO4 + Na2CO3 →Na2SO4 + Li2CO3
Li2CO3 + 2HCl → 2LiCl + CO2 + H2O
Disebabkan litium klorida
memiliki titik leleh yang tinggi yaitu lebih dari 600 °C maka LiCl dicampur dengan
KCl sehingga titik lelehnya turun menjadi sekitar 430° C.
D. Pemanfaatan Litium
Sejak Perang Dunia II, produksi
logam litium dan senyawa-senyawanya menjadi berkali lipat. Karena logam ini
memiliki spesifikasi panas yang tertinggi di antara benda-benda padat,
seringkali digunakan pada aplikasi transfer panas. Tetapi perlu diingat bahwa
logam ini sangat mudah aus atau korosif dan perlu penanganan tertentu. Litium
digunakan sebagai bahan campuran logam, sintesis senyawa organik dan aplikasi
nuklir. Unsur ini juga digunakan sebagai bahan anoda pada baterai karena
memiliki potensial elektrokimia yang tinggi. Elemen litium digunakan pula untuk
pembuatan kaca dan keramik spesial. Kaca pada teleskop di gunung Palomar
mengandung litium. Bersama dengan litium bromida, keduanya digunakan pada
sistem pendingin dan penghangat ruangan. Lithium stearat digunakan untuk
sebagai lubrikasi suhu tinggi. Senyawa-senyawa litium lainnya digunakan pada
sel-sel kering dan baterai (Morie, 2010).Litium banyak dipakai untuk baterai,
keramik, gelas, lubrican, peningkat kekerasan paduan logam, farmasi,
hidrogenasi, cairan pentransfer panas, propelant roket, sintesis vitamin A,
pendingin reaktor nuklir, produksi tritium, deoksidator untuk logam tembaga dan
paduannya. Penggunaan litium yang lain adalah:
Litium dipakai dalam kimia organik untuk
membuat reagen berbasis organolitium
Litium neobate dipakai dalam alat
telekomunikasi seperti HP sebagai resonat kristal
Litium klorida dan litium bromida dipakai
sebagai desikan
Litium stearat dipakai sebagai
lubrican pada alat bertemperatur tinggi
Alloy
litium dengan logam lain seperti aluminium, kadmium, tembaga, dan mangan
dipakai sebagai bahan pembuatan pesawat terbang. Litium flourida dipakai
diperalatan optik seperti IR, teleskop, UV dan UV Vacum karena sifatnya yang
transparan. Logam litium dan hidridanya dipakai sebagai bahan untuk bahan bakar
roket Litium peroksida, litium nitrat, litium klorat, litium perklorat dipakai
sebagai oksidator dalam propelan roket. Litium deuerida dipakai sebagai bahan
bakar reaksi fusi dimana jika ditembaki dengan neutron maka akan menghasilkan
tritium. Litium hidroksida adalah senyawa penting yang diperoleh dari litium
karbonat, bersifat basa kuat, dan bila dipanaskan dengan minyak akan diperoleh
sabun litium yang bermanfaat untuk membersihkan lemak dan dipakai untuk
melubrikasi gear mesin, Senyawaan litium dipakai sebagai zat pewarna pada
kembang api karena dapat menghasilkan warna merah terang.
Pengaruh Litium Bagi Kesehatan
Litium sangat mudah terbakar,
bayak faktor yang memicu reaksi litium sehingga menyebabkan ledakan. Hasil
tersebut mengakibatkan terbentuknya kabut (gas) yang sangat beracun. Mudah
terbakar bila terjadi kontak antara litium dan api. Bila terhirup akan
menyebabkan sensasi seperti terbakar, batuk, sulit bernafas, dan juga luka
padtenggorokan. Kontak dengan kulit menyebabkan kulit terbakar dan terasa
sakit. Kontak pada mata akan menyebakan mata memerah, rasa sakit dan rasa pedih
yang mendalam. Jika termakan akan menyebabkan kram perut, sakit di bagian
perut, sensasi terbakar, kolaps, dan sampai kematian .
Pengaruh litium bagi lingkungan
Logam ini bereaksi dengan
nitrogen dan hidrogen dari udara dan uap air. Secara cepat permukaan litium
akan terlapisi oleh campuran LiOH, Li2CO3, Li3N. LiOH bersifat sangat korosif
dan berbahaya bagi ikan yang hidup di air .
2.3 NATRIUM
A. Sejarah Natrium
Natrium ditemukan oleh Sir Humphrey Davy pada 1807 di
Inggris ( Inggris, soda; Latin, sodanu: obat sakit kepala). Asal
simbol Na berasal dari kata Latin “natrium”. Dia menemukan dengan cara
mengisolasi melalui metoda mengelektrolisis,tetapi sebenarnya unsur ini sudah
dikenal di berbagai senyawa. Unsur ini merupakan logam terbanyak dalam golongan
alkali.Unsur ini merupakan terbanyak di permukaan bumi,dalam permukaan bumi
terdapat 2,7 % . Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Natrium juga
merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak
bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali. Jaman
sekarang ini, sodium dibuat secara komersil melalui elektrolisis fusi basah
natrium klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis natrium
hidroksida, seperti yang pernah digunakan beberapa tahun lalu.
Kelimpahan Natrium
lapisan bumi = 23000 ppm
Air laut = 10500 ppm
Matahari = 1910000 relatif terhadap H=1exp12
Natrium banyak ditemukan
diberbagai mineral logam misalnya sebagai NaCl, amphibole, kriolit, soda niter,
dan zeolit. Natrium banyak terdapat di bintang yang ada diluar angkasa
berdasarkan spektra garis D-nya dan bertanggung jawab terhadap cahaya hampir
kebanyakan bintang. Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah natrium klorida
(garam dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti
soda niter, amphibole, zeolite, dsb.
B. Sifat Natrium
Natrium, seperti unsur radioaktif
lainnya, tidak pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium adalah logam
keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah
oksida dan logam yang terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara
spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat
Celcius (Mohsin, 2006).
Sifat Kimia Natrium:
Nama : Natrium
Simbol : Na
Nomor atom : 11
Nomor massa: 22.989
Keadaan standar : padatan
Warna : putih keperakan
Klasifikasi dalam sistem periodik : Logam
Total isotop : 22
Total isomer 2
Isotop radioaktif = 19
Isotop stabil : 1
Elektronegatifitas pauli : 0.9
Entalpi atomisasi : 108.4 KJ/mol
Entalpi fusi : 2.59 KJ/mol
Entalpi penguapan : 89.04 KJ/mol
Panas penguapan= 96 KJ/mol
Volume molar : 23.7 cm3/mol
Jari-jari ionik : 2.23 Amstrong
Jari-jari kovalen : 1.54 Amstrong
kristal struktur : CCB kubus berpusat badan
Sifat Fisika :
Densitas : 0.97 g/cm3
Titik leleh : 97.5
Titik didih : 883
Potensial standar : -2.7 V
Penemu : Sih Humphrey Davy 1807
Koefisien ekspansi liner termal :
70.6x10exp-5 /K
Konduktivitas termal = 1.41 W/cmK
Konduktifitas listrik : 0.21x10exp-6/ohm.cm
Kalor jenis : 1.23 J/gK
Tekanan uap : 0.0000143 Pa pada 961 °C
Natrium mengapung di air, apabila
kita menguraikannya, maka ia akan berubah
menjadi gas hidrogen dan ion hidroksida. Jika kita gerus, maka akan
menjadi bubuk, natrium juga akan meledak dalam air secara spontan. Tapi, biasanya
natrium tidak meledak di udara bersuhu dibawah 388 K. Apabila natrium berikatan
dengan ion OH-, maka akan membentuk basa kuat yang sering kita temukan, yaitu
NaOH .
C. Cara Membuat Natrium
Natrium diisolasi denga cara
elektrolisis. Dibumi terdapat sumber untuk dipakai sebagai pembuatan natrium.
Sumber yang paling murah adalah NaCl yang dapat diperoleh dari air laut dengan
cara penguapan .NaCl memiliki titik leleh lebih dari 800° C oleh sebab itu
pembuatan natrium hanya dengan NaCl saja akan membutuhkan energi yang cukup
besar. Untuk menghemat energi maka NaCl dicampur dengan CaCl2 dengan
perbandingan masing-masing 40% dan 60% sehingga titik lelehnya turun menjadi
580° C.
Reaksi yang terjadi :
Katoda : Na + +
e Na
Anoda : Cl- 1/2Cl2
+ e
Proses elektrolisis dilakukan
dengan cara mencairkannya dalam peralatan “Down Cell” dalam prakteknya sering
diikuti dengan pembentukan logam kalsium akan tetapi padatan ini dikembalikan
lagi ke tempat pelelehan .
D. Pemanfaatan
Natrium
Logam Natrium digunakan dalam
banyak sintesis senyawa natrium, namun terdapat dua kegunaan utama. Pertama
yaitu untuk ekstraksi logam-logam lain. Cara yang paling mudah untuk
mendapatkan logam-logam yang lebih sedikit kelimpahannya seperti torium,
zirkonium, tantalum dan titaium, yaitu dengan mereduksi senyawanya dengan
natrium. Sebagai contoh, logam titanium dapat diperoleh dari reduksi titanium
klorida dengan natrium menurut persamaan reaksi berikut :
TiCl4 (l) + 4Na (s) Ti (s) + 4NaCl (s)
Pencucian dengan air akan
melarutkan natrium klorida sehingga dapat diperoleh logam itanium murni. Kegunaan
kedua yaitu dalam produksi zat aditif bahan bakar minyak, tetraetiltimbel (TEL)
yang disintesis dari aloi Na-Pb dengan etil klorida menurut persamaan reaksi:
4NaPb (s) + 4C2H5Cl (g) (C2H5)4Pb (l) + 3 Pb (s) + 4
NaCl (s)
Senyawa natrium juga penting
untuk industri-industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam.
Sabun biasanya merupakan garam natrium yang mengandung asam lemak tertentu.
Pentingnya garam sebagai nutrisi bagi binatang telah diketahui sejak zaman
purbakala. Di antara banyak senyawa-senyawa natrium yang memiliki kepentingan
industrial adalah garam dapur (NaCl), soda abu (Na2CO3), baking soda (NaHCO3),
caustic soda (NaOH), Chile salpeter (NaNO3), di- dan tri-natrium fosfat,
natrium tiosulfat (hypo, Na2S2O3 . 5H20) and borax (Na2B4O7 . 10H2O).
2.4 KALIUM
A. Sejarah Kalium
(Inggris, potasium; Latin, kalium, Arab, qali,
alkali). Ditemukan oleh Davy pada tahun 1807,yang mendapatkannya dari caustic
potash(KOH). Ini logam pertama yang diisolasi melalui elektrolisis. Dalam
bahasa Inggris, unsur ini disebut potassium (Mohsin,2006). Logam ini merupakan
logam ketujuh paling banyak dan terkandung sebanyak 2.4% (berat) di dalam kerak
bumi. Kebanyakan mineral kalium tidak terlarut dalam air dan unsur kalium
sangat sulit diambil dari mineral-mineral tersebut. Mineral-mineral tertentu,
seperti sylvite, carnalite, langbeinite, dan polyhalite ditemukan di danau
purba dan dasar laut yang membentuk deposit dimana kalium dan garam-garamnya
dengan mudah dapat diambil. Kalium ditambang di Jerman, negara bagian-negara
bagian New Mexico, California, dan Utah. Deposit besar yang ditemukan pada
kedalaman 3000 kaki di Saskatchewan, Kanada diharapkan menjadi tambang penting
di tahun-tahun depan. Kalium juga ditemukan di samudra, tetapi dalam jumlah
yang lebih sedikit ketimbang natrium .
B. Sifat Kalium
Unsur ini sangat reaktif dan yang
paling elektropositif di antara logam-logam. Kecuali litium, kalium juga logam
yang sangat ringan. Kalium sangat lunak, dan mudah dipotong dengan pisau dan
tampak keperak-perakan pada permukaan barunya. Elemen ini cepat sekali
teroksida dengan udara dan harus disimpan dalam kerosene (minyak tanah).
Seperti halnya dengan logam-logam lain dalam grup alkali, kalium mendekomposisi
air dan menghasilkan gas hidrogen. Unsur ini juga mudah terbakar pada air.
Kalium dan garam-garamnya memberikan warna ungu pada lidah api.
Reaksi Kalium dengan udara
Kalium sangat lunak dan mudan dipotong.
Permukaannya mengkilap tapi segera menjadi buram bila breaksi dengan oksigen
dan uap air dari udara. Bila potassium dibakar di udara produk utamanya adalah
superoksida KO2 :
K (s) + O2(g) KO2 (s)
Reaksi dengan air
Kalium sangat cepat bereaksi
dengan air menghasilkan larutan tidak berwarna kalium hidroksida (KOH) dan gas
H2. Reaksi ini sangat eksotermis. Reaksi ini lebih lambat dibandingkan rubidium
tapi lebih cepat dibandingkan natrium:
2K (s) + 2H2O 2KOH (aq) + H2 (g)
Reaksi dengan halogen
Kalium segera bereaksi dengan
halogen membentuk halide (Wardhani,2006):
2K(s) + F2 (g) 2KF (s)
Reaksi dengan Asam
2K (s) + H2SO4 (aq) 2K+ (aq) + SO42- (aq) + H2 (g)
C. Cara Membuat Kalium
Kalium tidak ditemukan tersendiri
di alam, tetapi diambil melalui proses elektrolisis hidroksida. Metoda panas
juga lazim digunakan untuk memproduksi kalium dari senyawa-senyawa kalium
dengan CaC2, C, Si, atau Na.
Pembuatan Logam Kalium ( K )
elektrolisis lelehan KOH
elektrolisis lelehan KCN
reduksi garam kloridanya
reduksi KCl dengan natrium
Kalium tidak dibuat dengan metode
yang sama seperti natrium karena logam kalium, awalnya dibentuk melalui
elektrolisis larutan KCl terlarut dalam garam yang dilelehkan (Anonimous,2010):
Katoda: K+ (l) + e- K (l)
Anoda: Cl- (l) → 1/2Cl2 (g) + e-
Kalium dibuat melalui reaksi
logam natrium dengan KCl cair pada 850 °C (Anonimous,2010):
Na + KCl→ K+ NaCl
D. Pemanfaatan Kalium
Kegunaan kalium dalam kehidupan
sehari-hari adalah sebagai berikut.
Unsur kalium sangat penting bagi
pertumbuhan. Tumbuhan membutuhkan garam-garam kalium, tidak sebagai ion
K+sendiri, tetapi bersama-sama dengan ion Ca2+ dalam perbandingan tertentu.
Unsur kalium digunakan untuk pembuatan kalium superoksida (KO2) yang dapat
bereaksi dengan air membentuk oksigen.
Persamaan reaksinya:
4KO2(S) + H2O(l) → 4KOH(aq) + 3O2(g)
senyawa KO2 digunakan sebagai bahan
cadangan oksigen dalam tambang (bawah tanah), kapal selam, dan digunakan untuk
memulihkan seseorang yang keracunan gas.
Kegunaan senyawa kalium ialah
sebagai berikut :
KOH digunakan pada industri sabun lunak
atau lembek.
KCl dan K2SO4 digunakan untuk pupuk pada
tanaman.
KNO3 digunakan sebagai komponen esensial
dari bahan peledak, petasan dan kembang
api.
KClO3
digunakan untuk pembuatan korek api, bahan peledak, dan mercon. KClO3
dapat juga digunakan sebagai bahan pembuat gas Cl2, apabila direaksikan dengan
larutan HCl pada laboratorium.
K2CO3 digunakan pada industri kaca.
2.5 Rubidium
A. Sejarah
Rubidium dalam bahasa Latin
rubidus yang berarti merah menyala, ditemukan oleh Bunsen dan Kirchoff pada
tahun 1861 di dalam mineral lepidolite dengan menggunakan spektroskop. Unsur
ini ternyata ditemukan lebih banyak dari yang diperkirakan beberapa tahun lalu.
Sekarang ini, rubidium dianggap sebagai elemen ke-16 yang paling banyak
ditemukan di kerak bumi. Rubidium ada di pollucite, leucite dan zinnwaldite,
yang terkandung sekitar 1% dan dalam bentuk oksida. Rb ditemukan di lepidolite
sebanyak 1.5% dan diproduksi secara komersil dari bahan ini. Mineral-mineral
Kalium, seperti yang ditemukan pada danau Searles, California, dan KCl yang
diambil dari air asin di Michigan juga mengandung rubidium dan sukses
diproduksi secara komersil. Elemen ini juga ditemukan bersamaan dengan Cesium
di dalam deposit pollucite di danau Bernic, Manitoba. Sifat-sifat Rubidium
dapat menjelma dalam bentuk cair pada suhu ruangan. Rubidium merupakan logam
akali yang lembut, keperak-perakan dan unsur akali kedua yang paling
elektropositif. Rubidium dapat terbakar secara spontan di udara dan bereaksi
keras di dalam air, membakar hidrogen yang terlepaskan. Rubidium membentuk
amalgama dengan logam-logam alkali yang lain, seperti raksa dan campuran logam
dengan emas, cesium dan kalium. Rb membuat lidah api bewarna ungu
kekuning-kuningan. Logam rubidium juga dapat dibuat dengan cara mereduksi
rubidium klorida dengan Kalsium dan dengan beberapa metoda lainnya. Unsur ini
harus disimpan dalam minyak mineral yang kering, di dalam vakum atau
diselubungi gas mulia.Rubidium sangat mudah diionasi, unsur ini pernah
dipikirkan sebagai bahan bakar mesin ion untuk pesawat antariksa. Hanya saja,
Cesium sedikit lebih efisien untuk hal ini. Unsur ini juga pernah diajukan untuk
digunakan sebagai fluida penggerak turbin uap dan untuk generator elektro-panas
menggunakan prinsip kerja magnetohydrodynamic, yaitu ion-ion Rubidium terbentuk
oleh energi panas pada suhu yang tinggi dan melewati medan magnet. Ion-ion ini
kemudian akan mengantarkan listrik dan bekerja seperti amature sebuah generator
sehingga dapat memproduksi aliran listrik. Rubidium juga digunakan sebagai
getter dalam tabung-tabung vakum dan sebagai komponen fotosel. Ia juga telah
digunakan dalam pembuatan kaca spesial. RbAg4I5 sangat penting karena memiliki
suhu ruangan tertinggi sebagai konduktor di antara kristal-kristal ion. Pada
suhu 200C, konduktivitasnya sama dengan larutan asam sulfur. Sifat ini
memungkinkan Rubidium digunakan pada aplikasi untuk baterai super tipis dan
aplikasi lainnya.
B. KEBERADAAN DI ALAM
Rubidium mempunyai titik leleh
rendah, mudah menguap dan sukar di buat melalui elektrolisis. Rubidium di
peroleh dalam bentuk uap yang di buat pada suhu tinggi. Unsur ini terdapat
dalam mineral fosfat trifilit. Unsur ini ternyata di temukan lebih banyak dari
yang di perkirakan beberapa tahun lalu. Rubidium juga terdapat di alam
bercampur dengan bijih uranium yang di sebut pitchblende yang di temukan di
Joachimsthal, Bohem. Pasir carnotite di Colorado juga menghasilkan rubidium,
tetapi bijih yang kaya akan unsur ini di temukan di Congo (Republik Zaire) dan
danau besar (Great Lake) di Kanada. Rubidium terkandung di dalam mineral
uranium dan bisa di ambil dari sisa hasil pemrosesan uranium. Deposit uranium
yang besar terletak di Ontario (Kanada), New Meksiko (Negara bagian AS), Utah
(AS) dan Australia. Sekarang ini, Rubidium di anggap sebagai elemen ke 16 yang
paling banyak di temukan di kerak bumi lebih kurang sebanyak seng dan lebih
banyak dari tembaga. Rubidium ada di Pollucite, Leucite, dan Zinnwaldite yang
terkandung sekitar 1% dan dalam bentuk
oksida. Rubidium di temukan di Lepidolite sebanyak 1.5% dan di produksi secara komersil dari bahan
ini. Mineral-mineral kalium seperti yang di temukan pada danau Searles,
California dan Kalium Klorida yang di ambil dari air asin di Michigan juga
mengandung Rubidium dan sukses di produksi secara komersil. Elemen ini juga di
temukan bersamaan dengan Cesium di dalam Depositpollucite di danau Bernic,
Manitoba.
C. SIFAT FISIKA
SIFAT FISIKA
Rubidium (Rb)
Kondisi: Padat
Densitas cairan pada titik didih
(gr/cm3): 1,46
Titik didih 00 C: 688
Titik leleh 00 C: 39,33
Energi ionisasi (Kj/mol): 403
Jari-jari ion: 1,48
Konfigurasi elektron:2.8.18.8.1
Keelektronegatifan: 0,8
Kerapatan (gr/cm3): 1,532
Kalor peleburan (Kj/mol): 2,19
Kalor penguapan (Kj/mol): 75,77
D. Sifat KIMIA
Sangat reaktif
Dapat membentuk senyawa basa kuat
Mudah larut dalam air (kelarutannya semakin ke bawah semakin besar)
Termasuk zat pereduksi kuat (memiliki 1 buah elektron) sehingga mudah
mengalami oksidasi
Membentuk kation dengan muatan +1
Bila di bakar akan mengubah warna lain, sifat ini yang dapat di jadikan
cara kualitatif logam alkali (di kenal dengan tes warna nyala)
Dapat membentuk cair pada suhu ruangan
Merupakan logam alkali yang halus
Yang paling elektropositif
Mudah terbakar di udara dan bereaksi keras di air
Membakar hidrogen yang terlepas
Dapat membentuk amalgam dengan raksa dan campuran logam dengan emas,
cesium dan kalium
Membuat lidah api berwarna ungu
E. PENGOLAHAN
Dengan cara mengolah lelehan
kloridanya dengan uap Na pada suhu tinggi, kemudian logamnya di murnikan dengan
destilasi. Rubidium tidak dapat di peroleh dengan proses elektrolosis karena
logam-logam yang terbentuk pada anoda akan segera larut kembali dalam larutan
garam yang di gunakan. Oleh sebab itu untuk memperoleh Rubidium di lakukan
melalui metode reduksi. Proses yang di lakukan untuk memperoleh logam ini yaitu
dengan mereaksikan lelehan garamnya dengan natrium.
Na + LCl
L +
NaCl
Ket : L = Rubidium
Dari reaksi di atas L dalam
bentuk gas yang di alirkan keluar. Gas yang keluar kemudian di padatkan dengan
menurunkan tekanan atau suhu sehingga terbentuk padatan logam L. Karena jumlah
produk berkurang maka reaksi akan bergeser ke arah produk. Demikian seterusnya
hingga semua logam L habis bereaksi.
F. KEGUNAAN
a) SENYAWA
Rubidium klorida di gunakan dalam
biokimia sebagai biomarker untuk melacak di mana kalium diambil oleh organisme
hidup. Rubidium hidroksida merupakan bahan utama bagi kebanyakan proses kimia
berbasis rubidium. Rubidium karbonat di gunakan dalam beberapa kaca optik .
Rubidium memiliki beberapa
oksida, termasuk Rb6O dan Rb9O2 yang muncul jika seandainya logam rubidium di
biarkan terkena udara. Hasil akhir reaksi dengan oksigen adalah RBO2
superoksida. Rubidium membentuk garam dengan banyak anion . Beberapa senyawa
rubidium biasanya adalah rubidium klorida (RbCl), rubidium monoksida (Rb2O) dan
rubidium tembaga sulfat (Rb2SO4, CuSO4, 6H2O). Senyawa rubidium, perak dan
yodium yaitu RbAg4I5 yang memiliki sifat listrik menarik. Pada suhu 20 derajat
celcius, konduktivitasnya sama dengan larutan asam sulfur. Sifat ini
memungkinkan rubidium di gunakan pada aplikasi untuk baterai super tipis dan
aplikasi lainnya.
Rubidium dapat mendeteksi tumor
otak karena radioaktivitas yang kecil. Uap rubidium telah di gunakan untuk
membuat magnetometer atom.
b) UNSUR
Ca(S) + 2 RbCl(S) CaCl2(S) +
2Rb(q) Unsur ini akan memancarkan elektron jika di sinari cahaya sehingga
banyak di gunakan sebagai sel fotolistrik. Rubidium yang bereaksi dengan air
akan menimbulkan ledakan. Karena rubidium sangat mudah di ionisasi, unsur ini
pernah di pikirkan sebagai bahan bakar mesin untuk pesawat antariksa. Hanya
saja, cesium sedikit lebih efisien untuk hal ini. Unsur ini juga pernah di
ajukan untuk di gunakan sebagai fluida penggerak turbin uap dan untuk generator
elektro panas menggunakan prinsip kerja magnetohydrodynamic, di mana ion-ion
rubidium terbentuk oleh energi panas pada suhu yang tinggi dan melewati medan
magnet. Ion-ion ini lantas menghantar listrik dan bekerja seperti amature
sebuah generator, sehingga dapatmemproduksi aliran listrik. Rubidium juga di
gunakan sebagai getter dalam tabung-tabung vakum dan sebagai komponen fotosel.
Rubidium juga telah di gunakan dalam pembuatan kaca khusus. Struktur elektron
hiper-denda Rubidium-87 di gunakan dalam beberapa jam atom untuk menjaga
akurasi. Isotop Rb-87 di gunakan oleh Eric Cornell, Wolfgang Ketterle, dan Carl
Wiemen untuk menghasilkan kondensat Bose-Einstein. Penelitian mereka mendapat
Hadiah Nobel tahun 2001 dalam Fisika. Rubidium di gunakan sebagai katalis pada
beberapa reaksi kimia. Sifat radioaktif Rb-87 di gunakan dalam bidang geologi
(untuk menentukan umur batuan atau benda-benda lainnya). Saat ini Rb-87 di
gunakan bersama-sama dengan logam alkali lain dalam pengembangan magnetometer
konversi rotasi santaian bebas. Rubidium telah di gunakan untuk mengutubkan He
yang mengeluarkan gas He termagnet yang banyak dengan spin inti yang menjajar
ke arah tertentu di angkasa (lebih dari secara acak). Uap rubidium telah di
pompa secara optik oleh laser dan Rb terpolarisasi mengutubkan He dengan saling
tindak hiperhalus. Pengutuban spin sel He menjadi lazim bagi ukuran pengutuban
neutron dan untuk menghasilkan alur neutron terpolarisasi untuk tujuan lain. Rubidium
tidak memiliki peran biologis yang di kenal, namun memiliki sedikit efek
slimulatory pada metabolis, mirip dengan kalium. Tanaman akan menyerap rubidium
cukup cepat. Ketika kekurangan kalium, tanaman cenderung menggantikannya dengan
menyerap rubidium. Dengan cara ini rubidium memasuki rantai makanan, sehingga
memberikan kontribusi asupan harian antara 1 dan 5 mg.
2.6 Cesium
A. Sejarah
Cesium adalah unsur kimia dengan simbol Cs dan nomor atom 55. Cesium adalah perak-emas logam alkali dengan titik leleh 28
° C (82 ° F), yang menjadikannya salah satu dari lima unsur logam yang cair di
(atau dekat) suhu kamar. Cesium adalah logam alkali yang memiliki sifat fisika
dan kimia mirip dengan rubidium dan kalium. Logam ini sangat reaktif dan
piroforik, bereaksi dengan air bahkan pada suhu -116 ° C (-177 ° F). Cesium
adalah unsur elektronegatif yang
memiliki isotop stabil. Cesium ditambang sebagian besar dari pollucite,
sedangkan radioisotop, terutama cesium-137, produk fisi yang diekstrak dari
limbah yang dihasilkan oleh reaktor nuklir.
B. Isotop Cesium
Isotop dari cesium : cesium
memiliki total 39 isotop diketahui bahwa kisaran jumlah
massa unsur tersebut 112-151.
Unsur 135 Cs
radioaktif memiliki waktu sangat panjang sekitar 2,3 juta tahun. 135Cs isotop adalah salah satu unsur berumur
panjang produk fisi uranium yang membentuk di reaktor nuklir. Namun, hasil
produk fisi berkurang dalam reaktor
karena pendahulunya, 135Xe, adalah racun yang sangat kuat dan neutron
transmute untuk 136Xe stabil. Unsur 137Cs adalah emitor kuat dari radiasi gamma
yang bertanggung jawab untuk radioaktivitas bahan bakar nuklir bekas setelah
beberapa tahun pendinginan sampai beberapa ratus tahun setelahnya. Sebagai
contoh 137Cs bersama dengan 90Sr saat ini menghasilkan sumber terbesar
radioaktivitas yang dihasilkan di daerah sekitar bencana Chernobyl. Hampir
semua cesium dihasilkan dari reaksi fisi nuklir berasal dari peluruhan beta
neutron. Umumnya lebih kaya produk fisi, melewati berbagai isotop yodium dan
xenon. Karena yodium dan xenon yang stabil dan dapat menyebar melalui bahan
bakar nuklir atau udara, radioaktif cesium. sering dibuat jauh dari lokasi asli
dari fisi. Dengan dimulainya pengujian senjata nuklir sekitar 1945, 137Cs
dirilis ke atmosfer dan kemudian kembali ke permukaan bumi sebagai komponen
radioaktif fallout. Cesium adalah elemen yang relatif jarang terjadi seperti
yang diperkirakan sekitar 3 bagian per juta dalam kerak bumi. Karena jari-jari
ionik yang besar, cesium adalah salah satu unsur yang tidak kompatibel. Selama
kristalisasi magma, cesium
terkonsentrasi dalam fase cair lalu mengkristal .
C. Karakteristik Cesium
· Sifat Fisika
Cesium memiliki titik leleh 28,4
° C (83.1 ° F), menjadikannya salah satu dari beberapa unsur logam yang cair di
suhu kamar. Selain itu logam ini memiliki titik didih , 641 ° C (1186 ° F). Cesium
adalah bentuk paduan emas dengan logam alkali lainnya, dan amalgam dengan
merkuri. Pada suhu di bawah 650 ° C (1202 ° F), berpadu dengan kobalt, besi,
molibdenum, nikel, tantalum platinum, atau tungsten. Cesium membentuk senyawa
intermetalik baik didefinisikan dengan antimon, galium, indium dan thorium,
yang fotosensitif . Cesium bercampur dengan logam alkali lain (kecuali dengan
litium), dan paduan dengan distribusi molar cesium 41%, 47% kalium, dan natrium
12% memiliki titik leleh terendah dari setiap paduan logam yaitu pada -78 ° C
(-108 ° F).
· Sifat Kimia
Logam Cesium sangat reaktif dan
sangat piroforik. Bereaksi eksplosif dengan air bahkan pada temperatur rendah.
Reaksi dengan air padat terjadi pada
temperatur -116 ° C (-177 ° F). Karena
reaktivitas tinggi, logam cesium diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya.
Cesium disimpan dan dikirim dalam hidrokarbon jenuh kering seperti minyak
mineral. Demikian pula harus ditangani di bawah atmosfer inert seperti argon.
Hal ini dapat disimpan dalam vakum-disegel ampul kaca borosilikat. Dalam jumlah
lebih dari sekitar 100 gram (3,5 oz), cesium
dikirim dalam wadah tertutup rapat berbahan stainless steel. Sifat kimia
dari cesium serupa dengan logam alkali
lainnya, tetapi lebih dekat mirip dengan
rubidium. Beberapa perbedaan kecil muncul dari fakta bahwa cesium memiliki
massa atom yang lebih tinggi dan lebih elektropositif dari yang lain
(non-radioaktif). Cesium adalah unsur kimia yang paling elektropositif stabil.
Ion cesium juga lebih besar dan kurang “keras” daripada logam alkali ringan .
2.7 Fransium
A. Sejarah
Elemen ini ditemukan pada tahun
1993 oleh Marguerite Perey, ilmuwan Curie Institute di Paris. Fransium yang
merupakan unsur terberat seri logam-logam alkali, muncul sebagai hasil
disintegrasi unsur actinium. Ia juga bisa dibuat secara buatan dengan membombardir
thorium dengan proton-proton. Walau fransium secara alami dapat ditemukan di
mineral-mineral uranium, kandungan elemen ini di kerak bumi mungkin hanya
kurang dari satu ons. Fransium juga merupakan elemen yang paling tidak stabil
di antara 101 unsur pertama di tabel periodik. Ada 33 isotop fransium yang
dikenal. Yang paling lama hidup 223Fr (Ac, K), anak 227Ac, memiliki paruh waktu
selama 22 menit. Ini satu-satunya isotop fransium yang muncul secara alami.
Karena isotop-isotop fransium lainnya sangat labil, sifat-sifat fisik mereka
diketahui dengan cara teknik radiokimia. Sampai saat ini unsur belum pernah
dipersiapkan dengan berat yang memadai atau diisolasi. Sifat-sifat kimia
fransium sangat mirip dengan Sesium.
B. Sifat Fisika 73 Kimia
Simbol: Fr
Radius Atom: 2.7 Å
Volume Atom: cm3/mol
Massa Atom: -223
Titik Didih: 950 K
Radius Kovalensi: 64 Å
Struktur Kristal: bcc
Massa Jenis: g/cm3
Konduktivitas Listrik: 15 x 106
ohm-1cm-1
Elektronegativitas: 0.7
Konfigurasi Elektron: [Rn]7s1
Formasi Entalpi: kJ/mol
Konduktivitas Panas: Wm-1K-1
Potensial Ionisasi: V
Titik Lebur: 300 K
Bilangan Oksidasi: 1
Kapasitas Panas: Jg-1K-1
Entalpi Penguapan: 2.1 kJ/mol
Fransium merupakan unsur logam
alkali yang bersifat radioaktif dan sifat-sifat kimianya sangat mirip dengan
cesium. Fransium dihasilkanketika unsur radioaktif aktinium meluruh melalui
reaksi sebagai berikut: _89 〖Ac〗^227→_87 〖Fr〗^223+_2 〖He〗^4. Selain itu fransium merupakan
unsur logam berat yang angat elektropositif dan merupakan unsur radioaktif
alami yang isotop-isotopnya mempunyai massa atom dalam rentang 204 sampai 224.
BAB III
PENUTUP
C. Kesimpulan
Dari beberapa penjelasan yang
telah dibahas dapat ditarik kesimpulan bahwa dalam sistem periode logam alkali
terdapat pada kolom pertama paling kiri,sering juga disebut dengan golongan IA,
terdiri dari litium, natrium, hydrogen, kalium, rubidium, sesium, dan fransium.
Disebut logam alkali karna oksidanya dapat bereaksi dengan air menghasilkan
larutan yang bersifat basah.logam alkali juga memiliki sifat fisika dan kimia
seperti logam alkali berbentuk padatan kristalin, merupakan penghantar panas
dan listrik yang baik.
D. Saran
Materi dalam makalah ini belum mencakup
keseluruhan, jadi diharapkan agar kiranya pembaca mencari sumber lain untuk
lebih memperdalam materi mengenai unsure kimia golongan IA
DAFTAR PUSTAKA
http://herisuheri90.blogspot.com/2012/12/makalah-kimia-ikatan-kimia.html
http://niaumiyani.blogspot.com/2013/12/makalah-kimia-golongan-i-logam-alkali.html
http://springfanfiction.wordpress.com/2011/12/13/tugas-sekolah-kimia-cesium-dalam-kehidupan/
0 0 0 167
tur ayo di bikin blog nya ....
BalasHapus