Alkali Tanah
LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA UNSUR
PERCOBAAN 1
(ALKALI TANAH)
DISUSUN OLEH:
NAMA : MUHAMAD ILYAS ZAINUL FURQON
NIM : K1A020033
KELAS : A
ASISTEN : RINI LARASATI
LABORATORIUM
KIMIA ANORGANIK
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
PURWOKERTO
2021
ALKALI TANAH
I.
TUJUAN
I.1.Mengetahui
sifat-sifat logam alkali tanah beserta senyawanya.
II.
LATAR BELAKANG
Sistem periodik unsur disusun berdasarkan urutan kenaikan nomor
atomnya. Unsur-unsur yang terletak dalam satu baris disebut periode, sedang
unsur-unsur yang terletak dalam satu lajur dinamakan satu golongan. Unsur-unsur
yang terletak di sebelah kiri bersifat logam sedangkan yang terletak di sebelah
kanan bersifat non logam. Logam-logam golongan IIA dalam susunan berkala
disebut logam alkali tanah karena logam-logam tersebut membentuk oksida dan
hidroksida yang larut dalam air menghasilkan larutan basa. Logam alkali tanah
meliputi berilium, magnesium, kalsium, stronsium, barium, dan radium. Logam
alkali tanah umunya ditemukan di dalam tanah berupa senyawa tak larut
III.
TINJAUAN PUSTAKA
Golongan alkali tanah terdiri atas berilium (Be), magnesium (Mg),
kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Anggota pertama,
berilium (Be) bersifat mendekati semi-logam dan anggota terakhir radium (Ra)
bersifat radioaktif sehingga sifat-sifat kimianya tidak banyak diketahui secara
mendalam
Berilium diperoleh dari reduksi Ca dan Mg pada BeCl3,
sangat ringan dan digunakan sebagai jendela dalam peralatan sinar x. Penyerapan
radiasi elektromagnetik bergantung pada kerapatan electron pada bahan dan Be
mempunyai daya penghentian yang terendah persatuan ketebalan massa dari seluruh
bahan konstruksi. Logamnya atau hidroksinya larut dalam basa kuat menghasilkan
ion berillat. Larutan-larutan garam Be adalah asam, sehubungan dengan
hidrolisis. Berrilium membentuk rantai panjang dalam kristal
Magnesium dihasilkan dengan beberapa cara, sumber yang terpenting
adalah batuan dolomite dan air laut yang mengandung 0,13% Mg. Proses yang
paling penting untuk mendapatkan logam adalah elektrolisis leburan campuran
halida dari mana logam yang paling penting kurang elektropositif. Mg ditampung
dan reduksi MgO atau dolomit yang dikalsinasi (MgO.CaO) dan yang terakhir
dipanaskan dengan ferosilikon. Magnesium berwarna keabu-abuan dan mempunyai
permukaan pelindung lapisan tipis oksida. Magnesium mudah larut dalam asam
encer. Magnesium digunakan dalam aliasi kontruksi sinar dan untuk pembuatan
reaksi Grignard, dengan interaksinya terhadap alkil atau aril halide dalam
larutan-larutan eter
Kalsium atau Ca yaitu berwarna putih keperakan dan merupakan logam
yang lunak diproduksi dengan elektrolisis garam kalsium klorida dan kalsium
karbonat leleh. Kalsium merupakan salah satu unsur alkali tanah yang reaktif
keberadannya melimpah, mudah ditempa dan dibentuk serta satu golongan dengan
barium dan stronsium. Salah satu senyawa dari kalisum yaitu kalsium hidroksida,
adalah senyawa kimia dengan rumus kimia Ca(OH)2, kalsium hidroksida
dapat berupa kristal tak berwarna atau bubuk putih. Kalsium hidroksida
dihasilkan melalui reaksi kalsium oksida (CaO) dengan air
Stronsium adalah logam lunak dengan warna putih keperakan,
permukaannya dioksidasi oleh udara pada suhu kamar dan menjadi oksidanya SrO
dan nitritnya Sr2N2 pada suhu tinggi. Barium atau Ba
tidak terlalu luar biasa tetapi BaSO4 digunakan sebagai media
kontras untuk diagnotik sinar x perut sebab senyawa ini tidak larut dalam air.
Ion Ba2+ sangat beracun dan larut dalam air yang mengandung ion ini
harus ditangani dengan hati-hati. Stronsium adalah logam lunak dengan warna
putih. Radium atau Ra terdapat pada bijih uranium, kandungannya hanya 10-6
kali kandungan uranium. Radium tidak digunakan lagi sebagai sumber radiasi
Logam alkali tanah kurang reaktif, artinya kurang elektropositif
daripada logam alkali, namun lebih reaktif daripada logam-logam yang lain.
Berbagai data fisis logam alkali tanah yaitu diantaranya berilium (Be) ke
barium (Ba) jari-jari atom meningkat secara beraturan. Pertambahan jari-jari
menyebabkan penurunan energi pengionan dan keelektronegatifan. Potensial elektrode
juga meningkat dari kalsium (Ca) ke barim (Ba), akan tetapi berilium (Be)
menunjukkan penyimpangan karena potensial elektrodenya relatif kecil. Hal ini
disebabkan energi ionisasi berilium (Be) relatif besar. Titik cair dan titik
didih logam alkali tanah 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 ini disebabkan logam
alkali tanah mempunyai dua elektron valensi sehingga ikatan logamnya lebih kuat
IV.
METODOLOGI PERCOBAAN
IV.1.Alat
Alat yang
digunakan pada percobaan alkali tanah yaitu tabung reaksi, gelas piala,
pembakar spritus, pipa bengkok, corong.
IV.2.Bahan
Bahan yang
digunakan pada percobaan alkali tanah yaitu kertas saring, kertas pH universal,
logam Ca, serbuk Mg, MgO, Mg(OH)2, Ba(OH)2, Ca(OH)2,
MgCO3, CaCO3, BaCO3, MgCl2, air kapur.
IV.3.Prosedur Kerja
1.
Secara
kualitatif logam Ca dimasukkan ke dalam 2 tabung reaksi yang berbeda.
2.
Secara
kualitatif logam Mg dimasukkan ke dalam 2 tabung reaksi yang berbeda.
3.
Aquadest
dengan temperatur ruangan ditambahkan ke dalam tabung reaksi 1 & 2 berisi
logam Ca dan logam Mg, diamati yang terjadi.
4.
Aquadest
mendidih ditambahkan ke dalam tabung reaksi 3 & 4 berisi logam Ca dan logam
Mg, diamati yang terjadi.
5.
Sebanyak
0,1 g MgO, 0,1 g Mg(OH)2, 0,1 g Ca(OH)2, 0,1 g Ba(OH)2
dimasukkan ke dalam 4 tabung reaksi yang berbeda.
6.
Masing-masing
ditambahkan 5 mL aquadest.
7.
Setelah
ditambahkan aquadest kemudian dikocok.
8.
Selanjutnya
pH larutan dites menggunakan kertas pH universal, kemudian dibandingkan hasil
tes pH nya.
9.
Sebanyak
2 mL Ba2+ 0,1 M dimasukkan ke dalam 3 buah tabung reaksi yang
berbeda.
10.
Sebanyak
2 mL Mg2+ 0,1 M dimasukkan ke dalam 3 buah tabung reaksi yang
berbeda.
11.
Sebanyak
2 mL Ca2+ 0,1 M dimasukkan ke dalam 3 buah tabung reaksi yang
berbeda.
12.
Tabung
reaksi 1, 2, dan 3 yang berisi Ba2+, Mg2+, Ca2+
ditambahkan 2 mL NaOH 0,1 M.
13.
Tabung
reaksi 1, 2, dan 3 yang berisi Ba2+, Mg2+, Ca2+
ditambahkan 2 mL SO42- 0,1 M.
14.
Tabung
reaksi 1, 2, dan 3 yang berisi Ba2+, Mg2+, Ca2+
ditambahkan 2 mL CO32- 0,1 M.
15.
Sebanyak
0,5 g MgCO3, CaCO3, dan BaCO3 dimasukkan ke
dalam 3 tabung reaksi yang berbeda.
16.
Sebanyak
2 mL air kapur dimasukkan masing-masing ke dalam tabung reaksi yang berbeda.
17.
Mulut
tabung reaksi ditutup rapat dengan silikon plastik wraping, kemudian
dipasangkan pipa bengkok untuk menghubungkan kedua tabung reaksi berisi padatan
dan air kapur. Kedua tabung reaksi diletakkan pada statip.
18.
Tabung
berisi padatan dipanaskan oleh pembakar spirtus , dan dijalankan stopwatch
untuk mengukur kecepatan waktu pembentukan gelembung dan diamati pula tingkat
kekeruhan air kapur.
19.
Air
kapur diamati yang terjadi.
20.
Langkah
yang sama diulangi menggunakan padatan CaCO3 dan BaCO3.
Setiap mengganti padatan, air kapur yang digunakan pun diganti.
IV.4.Skema Kerja→
(Terlampir)
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN
V.1.Data Pengamatan
V.1.1.Tabel Hasil Pengamatan Percobaan 1
Persamaan
Reaksi |
Pengamatan |
Mg
+ 2H2O → Mg(OH)2 + H2 |
Putih jernih |
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 |
Putih jernih |
V.1.2.Tabel Hasil Pengamatan Percobaan 2
Persamaan
Reaksi |
pH |
MgO + H2O → Mg(OH)2 |
5 |
Mg(OH)2 + H2O → Mg2+ + 2OH- + H2 |
3 |
Ca(OH)2 + H2O → Ca2+ + 2OH- + H2 |
12 |
Ba(OH)2 + H2O → Ba2+ + 2OH- + H2 |
14 |
V.1.3.Tabel Hasil Pengamatan Percobaan 3
Senyawa |
OH- |
SO42- |
CO32- |
Mg2+ |
Putih jernih |
Putih jernih |
Putih jernih |
Ca2+ |
Putih keruh dan terdapat endapan |
Putih keruh |
Putih keruh dan terdapat sedikit endapan |
Ba2+ |
Putih keruh dan terdapat endapan |
Putih keruh dan terdapat endapan |
Putih keruh dan terdapat endapan |
V.1.4.Tabel Hasil Pengamatan Percobaan 4
Persamaan Reaksi |
Timbulnya Gas |
Kekeruhan Air Kapur |
MgCO3 → Mg2+ + CO32- |
29,42 detik |
Agak keruh |
CaCO3 → Ca2+ + CO32- |
|
|
BaCO3 → Ba2+ + CO32- |
|
|
V.2.Pembahasan
Golongan alkali tanah terdiri
atas berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba),
dan radium (Ra). Anggota pertama, berilium (Be) bersifat mendekati semi-logam
dan anggota terakhir radium (Ra) bersifat radioaktif sehingga sifat-sifat
kimianya tidak banyak diketahui secara mendalam
Percobaan pertama
yaitu memasukkan secara kualitatif logam Ca ke dalam 2 tabung reaksi yang
berbeda. Kemudian secara kualitatif logam Mg dimasukkan ke dalam 2 tabung
reaksi yang berbeda. Setelah itu, aquadest dengan temperatur ruangan
ditambahkan ke dalam tabung 1 & 2 berisi logam Ca dan logam Mg.
Selanjutnya, aquadest mendidih ditambahkan ke dalam tabung reaksi 3 & 4
berisi logam Ca dan logam Mg.
|
Gambar V.2.1 Larutan Mg +
H2O Larutan Ca +
H2O |
|
Reaksi yang terjadi pada percobaan pertama yaitu:
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Hasil dari percobaan pertama ini yaitu ketika Mg ditambahkan dengan
H2O akan menghasilkan Mg(OH)2 dengan warna larutah putih
jernih, dan juga ketika ditambah H2O mendidih warnanya tetap sama
yaitu putih jernih. Kemudian ketika Ca ditambahkan dengan H2O akan
menghasilkan Ca(OH)2 dengan warna larutah putih jernih juga, dan
ketika ditambah H2O mendidih warnanya tetap sama yaitu putih jernih.
Tujuan percobaan pertama untuk mengetahui kereaktifan Ca dan Mg.
Percobaan kedua
yaitu memasukkan 0,1 g MgO, 0,1 g Mg(OH)2, 0,1 g Ca(OH)2,
0,1 g Ba(OH)2 ke dalam 4 tabung reaksi yang berbeda. Kemudian masing-masing
ditambahkan 5 mL aquadest. Fungsi penambahan aquadest yaitu untuk menguraikan
senyawa agar menjadi ion-ion. Setelah ditambahkan aquadest kemudian dikocok. Selanjutnya
pH larutan dites menggunakan kertas pH universal, kemudian dibandingkan hasil
tes pH nya.
Gambar V.2.2 Hasil Tes pH
MgO dan Mg(OH)2 |
Gambar V.2.3 Hasil Tes pH
Ca(OH)2 dan Ba(OH)2 |
Reaksi yang terjadi pada percobaan kedua yaiu:
MgO + H2O → Mg(OH)2
Mg(OH)2 + H2O → Mg2+ + 2OH- + H2
Ca(OH)2 + H2O → Ca2+ + 2OH- + H2
Ba(OH)2 + H2O → Ba2+ + 2OH- + H2
Hasil dari percobaan kedua ini yaitu ketika MgO
ditambahkan dengan H2O akan menghasilkan Mg(OH)2 dan
larutannya mempunyai pH 5 yang artinya bersifat asam. Ketika Mg(OH)2 ditambahkan dengan H2O akan
menghasilkan ion Mg2+ + OH- dan
larutannya mempunyai pH 3 yang artinya bersifat asam. Kemudian ketika Ca(OH)2 ditambahkan dengan H2O akan
menghasilkan ion Ca2+ + OH- dan
larutannya mempunyai pH 12 yang artinya bersifat basa. Setelah itu, ketika Ba(OH)2 ditambahkan dengan H2O akan menghasilkan
ion Ba2+ + OH- dan larutannya
mempunyai pH 14 yang artinya bersifat basa. Tujuan percobaan kedua untuk
mengetahui urutan sifat kebasaan.
Percobaan
ketiga yaitu memasukkan 2 mL Ba2+ 0,1 M ke dalam
3 buah tabung reaksi yang berbeda. Kemudian 2 mL Mg2+ 0,1 M dimasukkan ke dalam 3 buah tabung
reaksi yang berbeda. Setelah itu, 2 mL Ca2+ 0,1 M dimasukkan ke
dalam 3 buah tabung reaksi yang berbeda. Selanjutnya tabung reaksi 1, 2, dan 3 yang berisi Ba2+, Mg2+,
Ca2+ ditambahkan 2 mL NaOH 0,1 M. Kemudian tabung reaksi 1, 2, dan 3 yang berisi Ba2+, Mg2+,
Ca2+ ditambahkan 2 mL SO42- 0,1 M. Setelah itu, yang terakhir tabung reaksi 1, 2, dan 3 yang berisi Ba2+, Mg2+,
Ca2+ ditambahkan 2 mL CO32- 0,1 M.
|
Gambar V.2.4 Larutan Mg2+ + NaOH, SO42-, dan CO32- Larutan Ca2+
+ NaOH, SO42-, dan CO32- Larutan Ba2+
+ NaOH, SO42-, dan CO32- |
|
Reaksi yang terjadi pada percobaan ketiga yaitu:
Mg2+ + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2Na+
Mg2+ + SO42- → MgSO4
Mg2+ + CO32- → MgCO3
Ca2+ + 2NaOH → Ca(OH)2 + 2Na+
Ca2+ + SO42- → CaSO4
Ca2+ + CO32- → CaCO3
Ba2+ + 2NaOH → Ba(OH)2 + 2Na+
Ba2+ + SO42- → BaSO4
Ba2+ + CO32- → BaCO3
Hasil dari percobaan ketiga ini yaitu ketika Mg2+
ditambahkan dengan NaOH akan menghasilkan Mg(OH)2 + Na+
yang berwarna putih jernih, ketika Mg2+ ditambahkan dengan SO42-
akan menghasilkan MgSO4 yang berwarna putih jernih, dan ketika Mg2+
ditambahkan dengan CO32- akan menghasilkan MgCO3
yang berwarna putih jernih juga. Kemudian ketika Ca2+ ditambahkan
dengan NaOH akan menghasilkan Ca(OH)2 + Na+ yang berwarna
putih keruh dan terdapat endapan, ketika Ca2+ ditambahkan dengan SO42-
akan menghasilkan CaSO4 yang berwarna putih keruh, dan ketika Ca2+
ditambahkan dengan CO32- akan menghasilkan CaCO3
yang berwarna putih keruh dan terdapat sedikit endapan. Selanjutnya yang
terakhir ketika Ba2+ ditambahkan dengan NaOH akan menghasilkan
Ba(OH)2 + Na+ yang berwarna putih keruh dan terdapat
endapan, ketika Ba2+ ditambahkan dengan SO42-
akan menghasilkan BaSO4 yang berwarna putih keruh dan terdapat
endapan, dan ketika Ba2+ ditambahkan dengan CO32-
akan menghasilkan BaCO3 yang berwarna putih keruh dan terdapat
endapan. Tujuan percobaan ketiga untuk mengetahui kelarutan.
Percobaan
keempat yaitu memasukkan 0,5 g MgCO3, CaCO3,
dan BaCO3 ke dalam 3 tabung reaksi yang berbeda. Kemudian 2 mL air kapur dimasukkan masing-masing ke
dalam tabung reaksi yang berbeda. Setelah itu, mulut tabung reaksi ditutup rapat dengan silikon plastik wraping,
kemudian dipasangkan pipa bengkok untuk menghubungkan kedua tabung reaksi
berisi padatan dan air kapur. Kedua tabung reaksi diletakkan pada statip. Selanjutnya tabung
berisi padatan dipanaskan oleh pembakar spirtus, fungsi pemanasan yaitu untuk
mempercepat reaksi, dan dijalankan stopwatch untuk mengukur kecepatan waktu
pembentukan gelembung dan Langkah yang sama diulangi menggunakan padatan CaCO3
dan BaCO3. Setiap mengganti padatan, air kapur yang digunakan pun
diganti.
Gambar V.2.5 Larutan MgCO3,
CaCO3, BaCO3 dipanaskan |
|
Gambar V.2.6 Larutan Air
Kapur |
Reaksi yang terjadi pada percobaan keempat yaitu:
MgCO3 → Mg2+ + CO32-
CaCO3 → Ca2+ + CO32-
BaCO3 → Ba2+ + CO32-
Hasil dari percobaan keempat ini yaitu ketika
MgCO3 dibakar akan menghasilkan ion Mg2+ dan ion CO32-,
dan ketika dibakar juga akan timbulnya gas pada dinding tabung serta air kapur menjadi agak keruh. Kemudian ketika
CaCO3 dibakar akan menghasilkan ion Ca2+ dan ion CO32-,
dan ketika dibakar akan timbulnya gas pada dinding tabung serta air kapur menjadi lebih keruh. Setelah itu,
yang terakhir ketika BaCO3 dibakar akan menghasilkan ion Ba2+
dan ion CO32-, dan ketika dibakar akan timbulnya gas pada
dinding tabung serta air kapur menjadi
semakin keruh. Tujuan dari percobaan keempat untuk mengetahui kereaktifan
(kecepatan timbulnya gas).
VI.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan
sebagai berikut:
1.
Golongan
alkali tanah terdiri atas berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca),
stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Anggota pertama, berilium (Be)
bersifat mendekati semi-logam dan anggota terakhir radium (Ra) bersifat
radioaktif. Logam alkali tanah berwarna putih keperakan dan mempunyai densitas
relatif rendah yang semakin besar dengan naiknya nomor atom kecuali kalsium
(Cu). Ikatan metalik logam-logam alkali tanah lebih kuat daripada ikatan
metalik logam alkali sebagaimana ditunjukkan oleh data entalpi, atomisasi, data
titik leleh dan kekerasan yang lebih besar pula. Kecenderungan golongan alkali
tanah dengan meningkatnya nomor atom yaitu, titik leleh dan titik didih
menurun, unsur lebih reaktif, ukuran atom membesar, densitas meningkat
proportional dengan meningkatnya massa atom, kekerasan menurun.
DAFTAR PUSTAKA
Cotton, R. A., & Walkinson, G.
(2009). Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI Press.
Dahliana, D., Sembiring, S., & Simanjuntak, W. (2013).
Pengaruh Suhu Sintering Terhadap Karakteristik Fisis Komposit Mg-O-SiO2
Berbasis Silika Sekam Padi. Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika.
Harianto, F., & Darminto. (2013). Sintesis Kalsium
Ferit Berbahan Dasar Pasir Besi dan Batu Kapur dengan Metode Reaksi Padatan. Jurnal
Sains dan Seni.
Keenan, C. W., Donald C, K., & H, J. (1986). Ilmu
Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.
Megharbel, S. M., Maghraby, A. E., & Refat, M. S.
(2013). Infared Investigations for the Chemical Reactions of Alkaline Earth
Metal Hydrixides with Urea Boiling Point in Aqueous Media. International
Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology.
Permana, I., Budi, E., & Marpaung, M. A. (2016).
Karakterisasi Sifat Fisik dan Absorpsi Optikal Sistem Kaca ZnO - MgO - P2O5
Menggunakan Teknik Melt Quenching. Jurnal Fisika dan Aplikasinya.
Saito, T. (2004). Buku Teks Online Kimia Anorganik.
Tokyo: Iwanami Publishing Company.
Sastrohamidjojo, H. (2008). Kimia Dasar. Yogyakarta:
UGM-Press.
Siswoyo, H., Fitrianingsih, E., & Poerwadi, B. (2012).
Sifat Kimia Air Tanah Dangkal di Kabupaten Tulungagung. Jurnal Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Sugiarto, K. H. (2003). Kimia Anorganik Logam.
Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
LAMPIRAN
Skema Kerja
Komentar
Posting Komentar