GOLONGAN ALKALI  

RANDAZ RUSTANTO (1513140005)

NURWAHIDA (1513140013)

RAMLAH (1513141002)

NUR ASMIN (1513141008)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan kita berbagai macam nikmat, sehingga aktifitas hidup yang kita jalani ini akan selalu membawa keberkahan, baik kehidupan alam dunia ini, lebih-lebih lagi pada kehidupan akhirat kelak, sehingga semua cita-cita serta harapan yang ingin kita capai berada di jalan-Nya.

Terimakasih sebelum dan sesudahnya kepada semua pihak yang telah banyak membimbing, menasehati penulis dalam bersikap yang baik dalam menuntut ilmu dan memberikan banyak pengajaran dalam menyelesaikan tugas yang di berikan kepada penulis selama ini dan orang tua yang telah memberikan motivasi untuk dapat lebih semangat dalam meraih cita-cita yang diinginkan oleh penulis serta teman-teman sekalian yang telah membantu baik bantuan moril maupun materil, sehingga makalah ini dapat terselesaikan dalam waktu yang di tentukan.

Penulis menyadari sekali, didalam penyusunan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan serta banyak kekurangan-kekurangan, untuk itu besar harapan penulis jika ada kritik dan saran yang membangun untuk lebih menyempurnakan makalah ini di lain waktu, agar pengembangan tata bahasa penulis lebih baik lagi dan juga hal-hal yang diangkat dalam menyelesaikan makalah ini tidak secara gegabah ataupun egois semata.

Harapan paling besar dari penyusunan makalah ini adalah, mudah-mudahan  apa yang penulis susun ini penuh manfaat, baik untuk pribadi, teman-teman serta orang lain yang ingin membaca dan menyempurnakan lagi atau mengambil hikmah dari judul ini sebagai tambahan dalam menambah referensi yang telah ada.

Makassar, 21 Oktober  2016

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

            Perkembangan ilmu pengetahuan yang semakin pesat diikuti dengan penemuan berbagai macam unsur. Hingga saat ini terdapat 118 unsur yang telah di temukan baik itu unsur alami maupun buatan. Unsur sendiri di definisikan sebagai suatu zat yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain. Unsur berdasarkan sifatnya, dibedakan atas tiga macam, yaitu unsur logam, nonlogam dan semi logam (metaloid). Dalam sistem periodik, unsure digolongkan kedalam 18 golongan, penggolongan ini didasarkan atas kulit elektron yang dimiliki setiap unsur.

            Unsur logam terdiri atas beberapa golongan diantaranya golongan alkali, alkali tanah, golongan 12, golongan 13,golongan 14 dan golongan 15. Logam alkali merupakan kelompok unsur-unsur di golongan IA pada tabel periodik yang terdiri atas litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs) dan Fransium (Fr). Disebut sebagai logam alkali karena oksida-oksida pada golonga tersebut mudah bereaksi dengan air dan menghasilkan larutan yang bersifat basa kuat.

            Logam alkali hanya hanya memiliki 1 elektron pada kulit terluarnya atau sering dsebut dengan valensi 1. Logam alkali juga memiliki kemampuan melepaskan melepaskan electron pada kulit terluarnya (bersifat electropositive) sehingga membentuk ion yang bermuatan +1 atau dapat juga bertindak sebagai kation.

            logam alkali yang terdiri atas atas litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs) dan Fransium (Fr) ini memiliki berbagai sifat baik itu sifat umum maupun sifat khusus setiap unsur-unsurnya. Bukan hanya dari segi sifat, logam alkali juga memiliki berbagai kecenderungan serta berbagai reaksi yang dapat terjadi pada logam alkali. Adanya berbagai sifat, kecenderungan, serta reaksi yang terdapat dalam logam alkali menjadi acuan kita dalam memahami logam alkali, hal inilah yang melatarbelakangi penyusunan makalah ini.

B. Rumusan Masalah

1.      Darimana sumber dan kelimpahan alkali dialam?

2.      Bagaimana sifat-sifat umum dari logam alkali?

3.      Bagaimana kecenderungan yang dimiliki suatu logam alkali?

4.      Bagaimana sifat-sifat khusus dari setiap unsur yang ada dalam golongan alkali?

5.      Bagaimana reaksi-reaksi dalam logam alkali?

C. Tujuan

1.      Mengetahui sumber dan kelimpahan alkali di alam

2.      Mengetahui sifat-sifat umum logam alkali

3.      Menegtahui kecenderungan logam alkali

4.      Menegtahui sifat-sifat khusus dari setia unsur dalam golongan alkali

5.      Mengetahui reaksi-reaksi  logam alkali.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Sumber dan Kelimpahan Logam Alkali di alam

Sumber utama logam alkali adalah air laut. Air laut merupakan larutan garam-garam alkali dan alkali tanah dengan NaCl sebagai zat terlarut utamanya. Jika air laut diuapkan, garam-garam yang terlarut akan membentuk kristal. Selain air laut, sumber utama logam natrium dan kalium adalah deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah, seperti halit (NaCl), silvit (KCl), dan karnalit (KCl.MgCl.H₂O). Mineral-mineral ini banyak ditemukan di berbagai belahan bumi.

Tabel 1.1 Mineral Utama Logam Alkali

Unsur	Sumber Utama
Litium	Spodumen, LiAl(Si2O6)
Natrium	NaCl
Kalium	KCl
Rubidium	Lepidolit, Rb2(FOH)2Al2(SiO3)3
Cesium	Pollusit, Cs4Al4Si9O26.H2O

Pembentukan mineral Logam Alkali tersebut melalui proses yang lama. Mineral Logam Alkali berasal dari air laut yang menguap dan garam-garam terlarut mengendap sebagai mineral. Kemudian, secara perlahan mineral Logam Alkali tersebut tertimbun oleh debu dan tanah sehingga banyak ditemukan tidak jauh dari pantai. Logam alkali lain diperoleh dari mineral aluminosilikat. Litium terdapat dalam bentuk spodumen, LiAl(SiO₃)₂. Rubidium terdapat dalam mineral lepidolit. Cesium diperoleh dari pollusit yang sangat jarang, CsAl(SiO₃)₂.H₂O. Fransium bersifat radioaktif.

Keberadaan Logam Alkali di Bumi

Ø  Na, K terdapat dalam jumlah yang cukup banyak di air laut , kerak bumi, dan komponen dari tumbuh-tumbuhan.

Ø  Li, Rb, Cs terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit di air laut dan kerak bumi.

Ø  Fr jarang ditemukan karena merupakan hasil peluruhan bahan radioaktif ²²⁷Ac dengan waktu  21 menit. 

Keberadaan di alam

Senyawa-senyawa alkali yang paling banyak terdapat di alam adalah senyawa natrium dan kalium. Unsur alkali yang paling sedikit dijumpai adalah fransium, sebab unsur ini bersifat radioaktif dengan waktu  21 menit, sehingga mudah berubah menjadi unsur lain.

Natrium terutama didapatkan pada air laut dalam bentuk garam NaCl yang terlarut. Konsentrasi ion Na⁺ pada air laut adalah 0,47 molar. NaCl kita temui juga dibeberapa daerah sebagai mineral pada halit (batu karang NaCl). Selain berupa NaCl, natrium tersebar di kulit bumi sebagai natron (Na₂C0₃.10H₂0), kriolit (Na₃AlF₆), sendawa chili (NaNO₃), albit (Na₂).Al₂O₃.3SiO₂) dan boraks (Na₂B₄O₇.1OH₂).

Kalium terdapat dikulit bumi sebagai mineral silvit (KCl), karnalit (KCl.MgCl₂.6H₂O), sendawa (KNO₃), dan feldspar (K₂O.Al₂O₃.3SiO₂). Dalam tumbuh-tumbuhan, kalium banyak terkandung sebagai garam oksalat dan tatrat. Natrium dan kalium ikut berperan dalam metabolisme pada tubuh makhluk hidup. Pada tubuh manusia dan hewan, ion-ion Na⁺ dan K⁺ berperan dalam menghantarkan konduksi saraf, serta dalam memelihara keseimbangan osmosis dan pH darah. Pada tumbuh-tumbuhan, ion K⁺ jauh lebih penting dari pada ion Na⁺, sebab ion K⁺ merupakan zat esensial untuk pertumbuhan.

Adapun logam-logam alkali lainnya sedikit dijumpai di alam. Jumlah litium relatif lebih banyak daripada sesium dan rubidium.

B.     Sifat-sifat Umum Senyawa Logam Alkali

Beberapa sifat umum senyawa logam alkali yaitu persifatan yang berkaitan dengan karakter ionik, kestabilan anion-anion besar bermuatan rendah, hidrasi ion, dan kelarutan sebagaimana diuraikan berikut ini.

1.      Karakter Ionik

Ion logam alkali selalu mempunyai tingkat oksidasi +1, dan sebagian besar senyawanya berupa padatan ionic dan stabil. Senyawanya tidak berwarna kecuali dengan anion yang berwarna, misalnya kromat dan permanganate.

2.      Hidrasi Ion

Semakin tinggi densitas muatan ion, semakin kuat ion terhidrasi. Karena logam-logam alkali mempunyai densitas yang sangat rendah daripada densitas logam-logam pada umumnya, maka energy hidrasi senyawaan logam alkali juga sangat rendah. Untuk ion Li⁺ misalnya mempunyai energi hidrasi sebesar 519 Kj/mol, sedangkan untuk Mg²⁺ energinya 1920 Kj/mol. Kecenderungan energi hidrasi ini yaitu semakin mengecil dengan naiknya jari-jari ion.

Tabel 2.1 Data kelarutan, energi kisi, entalpi hidrasi dan selisih entalpi natrium halida

Senyawa	Kelarutan (mol L-1)	Energy kisi (kJ mol-1)	Energi Hidrasi (kJ mol-1)	(kJ mol-1)
NaF	0,099	+ 930	-          929	+ 1
NaCl	0,62	+ 788	-          784	+ 4
NaBr	0,92	+ 752	-          753	-          1
NaI	1,23	+ 704	-          713	-          9

3.      Kelarutan

Sebagian besar senyawaan logam alkali larut dalam medium air, walaupun kelarutannya berbeda-beda. Sebagai contoh, larutan jenuh litium klorida (LiCl) mempunyai konsentrasi 14 mol L^-1, tetapi larutan jenuh litium karbonat (Li₂CO₃) mempunyai konsentrasi 0,18 mol L^-1.

Kelarutan garam alkali dalam air sangat besar sehingga sangat bermanfaat sebagai pereaksi dalam laboratorium. Namun demikian kelarutan ini sangat bervariasi sebagaimana ditunjukkan oleh seri natrium halida (tabel 2.1). kelarutan suatu senyawa bergantung pada besaran-besaran entalpi yaitu energy kisi, entalpi hidrasi kation dan anion bersama-sama dengan perubahan entropi yang bersangkutan.

Sebagian besar senyawaan alkali larut dalam air, sehingga uji pengendapan mungkin dapat dipakai untuk identifikasi. Setiap logam alkali menghasilkan warna nyala yang karakteristik apabila senyawaan alkali dimasukkan dalam nyala api yaitu merah mudah (litium), kuning (natrium), lilac (kalium), merah-violet (rubidium) dan biru (sesium). Energy tertentu nyala api diserap oleh electron-elektron dalam atom logam hingga terjadi eksitasi dan kembalinya electron keperingkat dasar membebaskan energy nyala yang khas, sesuai dengan energy transisi elektronik atom logam yang bersangkutan. Jadi setiap atom logam alkali mengalami transisi elektronik yang unik bagi dirinya sendiri.

C.    Kecenderungan Logam Alkali

Semua logam alkali (Li, Na, K, Rb, Cs dan Fr) berkenampakan mengkilat, berwarna keperakan, mempunyai konduktivitas listrik dan panas yang tinggi. Logam alkali bersifat sangat lunak, dan semakin lunak dengan naiknya nomor atom. Sebagian besar logam mempunyai titik leleh yang snagat tinggi tetapi alkali mempunyai titik leleh rendah dan semakin rendah dengan naiknya nomor atom.

Kelunakan dan kerendahan titik leleh logam-logam alkali dapat dikaitkan dengan sangat lemahnya ikatan metalik dalam unsure-unsur ini. Entalpi atomisasi logam-logam umumnya berharga 400-600 kJ mol^-1, tetapi logam-logam alkali nilai ini sangat lebih rendah (78-162 kJ mol^-1)

Elektronegativitas

Pada golongan logam alkali, dari atas ke bawah dalam sistem periodic, elektronegativitas semakin berkurang. Hal ini disebabkan ukuran atom (jari-jari atom) makin besar sehingga electron valensi menjauh dari inti logam. Akibatnya kurang tertarik ke inti logam. Walaupun dari atas ke bawah muatan inti bertambah tetapi pengaruh pertambahan muatan inti ini kalah oleh pengaruh pertambahan ukuran atom.

Bersifat lunak

Logam alkali hanya mempunyai satu elektron valensi yang terlibat dalam pembentukan logam. Oleh karena itu, logam alkali memiliki energi kohesi yang kecil sehingga bersifat lunak. Dalam sistem periodik dari atas ke bawah pada golongan IA maka kecil energi kohesinya sehingga semakin lunak

Titik leleh dan titik didih

Pada golongan logam alkali, dari atas ke bawah dalam sistem periodik titik didih dan titik leleh mengalami penurunan (lebih mudah meleleh dan menguap). Sifat ini merupakan pengaruh dari ukuran atom yang semakin besar sehingga kekuatan ikatan logam semakin lemah sehingga atom-atom lebih mudah terpisah dan membentuk wujud cair dan akhirnya gas.

Mempunyai kilap dan penghantar listrik dan panas yang baik

Unsur-unsur golongan IA memiliki cirri khusus logam yaitu mempunyai kilap dan merupakan penghantar listrik dan panas yang baik. Kilap disebabkan electron logam alkali apabila terkena energy (dalam hal ini energy cahaya) akan berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi (terkesitasi) kemudian akan kembali ke keadaan dasar sambil memancarkan energy cahaya. Sifat penghantar listrik dan panas disebabkan oleh atom-atom logam alkali  membentuk ikatan logam sehingga electron valensinya bergerak mobile dan dapat menghantarkan listrik maupun panas.

Energi ionisasi

Jari-jari atom pada golongan logam alkali dari atas ke bawah sistem periodik jari-jarinya semakin besar sesuai dengan pertambahan jumlah kulitnya. Semakin banyak jumlah kulitnya, maka semakin besar jari-jari atomnya. Semakin besar jai-jari atom, maka daya tarik antara proton dan electron terluarnya semakin kecil, sehingga energi ionisasinya pun semakin kecil.

Spektrum emisi

Spektrum emisi dihasilkan dari pembakaran garamnya pada nyala api Bunsen. Jika garam logam alkali diberi energi (dipanaskan, elektronnya akan berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi kemudian kembali ke keadaan dasar sambil melepaskan energi cahaya. Pada logam alkali, energi cahaya yang dilepaskan atom berada dalam spectrum sinar tampak sehingga memiliki warna yang jelas. 

Tabel 2.2 sifat-sifat fisika logam alkali

	Titik Leleh (0C)	Titik Didih (0C)	Energi ionisasi (Kj/mol)	Jari-jari ion	Konfigurasi elektron	Keelektronegatifan	Kerapatan (g/cm3)
Li	180.5	1347	520.5	0.60	2.1	1.0	0.534
Na	97.7	883	495.8	0.95	2.8.1	0.9	0.971
K	63.3	759	418.8	1.33	2.8.8.1	0.8	0.862
Rb	39.33	688	403	1.48	2.8.18.8.1	0.8	1.532
Cs	28.4	671	375.7	1.69	2.8.18.18.8.1	0.7	1.873

D.    Sifat-Sifat Khusus Golongan Alkali

Ø  Litium, ₃Li

Kulit bumi mengandung kira-kira 0,006% massa litium. Litium juga terdapat dalam air laut hingga kira-kira 0,1 ppm massa. Sumber utama litium diperoleh dari mineral spodumene, LiAlSi₂O₆. Logam litium dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan LiCl dengan campuran beberapa garam inert untuk menurunkan titik leleh hingga -500^oC.

Dengan densitas setengah dari densitas air, litium merupakan unsur yang paling kecil rapatan massanya daripada semua unsur padatan pada temperatur dan tekanan kamar.

Logam litium mempunyai kenampakan permukaan 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 karbon dioksida membentuk litium karbonat.

Litium bereaksi dengan gas dinitrogen memecah ikatan ganda tiga dalam molekul dinitrogen diperlukan masukan energy sekitar 945 kJ mol^-1. Untuk menyeimbangkan energi ini, energy kisi senyawa hasil harus sangat tinggi.

Ion litium mempunyai densitas muatan yang paling besar sehingga membentuk senyawa nitride dengan energy kisi yang cukup tinggi menurut persamaan reaksi:

6 Li (s) + N₂ (g)                        2Li₃N (s)

Senyawa nitride sangat reaktif, membentuk ammonia jika direaksikan denganaair menurut persamaan reaksi:

2Li₃N (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 dengana ir, 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 pengering pelarut organic dan litium aluminium hidrida banyak dimanfaatkan sebagai agen pereduksi yang baik pada sintesis senyawa-senyawa organic.

     Litium cair sampai saat ini dikenal sebagai zat yang paling korosif. Dan juga litium mempunyai standar potensial reduksi paling negative ketimbang unsure-unsur lainnya, yaitu:

Li⁺ (aq) + e                            Li (s)                        E⁰ = -3,05 V

Jadi, reaksi kekiri berjalan spontan artinya pada proses oksidasi logam litium dibebaskan energi terbesar ketimbang pada oskidasi unsur-unsur lainnya. Dengan demikian, litium bereaksi dengan air secara paling lambat-tenang ketimbang logam alkali lainnya. Spontanitas reaksi berkaitan dengan aspek termodinamik (yaitu perubahan energy bebas ∆G), sedangkan laju reaksi (kelambatan reaksi) berkaitan dengan aspek kinetic (yang dikontrol oleh energy aktivasi-penghalang).

     Rapatan muatan litium sangat besar ketimbang logam-logam alkali lainnya. Sifat inilah yang sering dikaitkan dengan sifat khusus dari litium yang berbeda di dalam kelompoknya. Rapatan muatan ini untuk Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, dan Cs⁺, secara berurutan yaitu 98, 24, 11, 8 dan 6 C mm^-3.

     Litium banyak ditemui dalam senyawaan organometalik. Bahkan LiCl larut dalam banyak pelarut polaritas rendah seperti etanol dan aseton. Dengan demikian, ikatan senyawaan litium mempunyai tingkat kovalen yang cukup tinggi.

     Rendahnya densitas litium dapat dimanfaatkan sebagai bahan aloi untuk pesawat terbang. Litium juga dimanfaatkan sebagai bahan teknologi pembuatan baterai, dengan potensial reduksi standar yang tinggi dan densitas yang hanya seperduapuluh densitas timbale memungkinkan diciptakan baterai yang lebih ringan-kompak.

     Industri terbesar pemanfaat litium adalah dalam minyak atau lemak pelumas-litium. Lebih dari 60% berbagai macam minyak pelumas otomotif mengandung litium. Senyawaan yang dipakai yaitu litium stearat, C₁₇H₃₅COOLi, yang dicampurkan ke dalam minyak agar tahan air untuk memperoleh pelumas yang tidak mengeras pada temperature rendah tetapi stabil pada temperature tinggi.

     Litium mempunyai kemampuan membentuk senyawa kovalaen. Dengan karbon menjadi sangat bermanfaat pada reaksi-reaksi organik, misalnya butillitium (LiC₄H₉). Senyawa ini dapat dibuat dari reaksi logam litium dengan klorobutana dalam pelarut organik seperti heksana, C₆H₁₄. Reaksi yang terjadi yaitu:

2 Li (s) + C4H9Cl (C₆H₁₄)                LiC₄H₉ (C₆H₁₄) + LiCl (s)

Hasilnya dapat dipisahkan dari penyaringan kemudian diikuti dengan distilasi. Butillitum berupa cairan yang akan terbakar secara spontan jika kontak dengan oksigen udara, oleh karena itu harus ditangani secara hati-hati dalam labu distilasi.

Ø  Natrium, ₁₁Na

Natrium (sodium) adalah logam alkali yang terbesar dibutuhkan untuk keperluan industry. Natrium tidak ditemukan dalam keadaan murni di alam karena rekativitasnya yang sangat tinggi. Logam putih keperakan ini diproduksi (dalam pabrik) secara elektrometalurgi menurut proses downs.

Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spectrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2,6% di kerka bumi. Unsure ini merupakan unsure terbanyak dalam golongan alkali, banyak terdapat dalam senyawa alam 9terutama halide NaCl). Dia sangat reaktif, apinya berwarna kuning, beroksidasi dalam udara dan bereaksi kuat dengan air, sehingga harus disimpan dalam minyak. Karena sanggat reaktif, natrium hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsure murni.

Natrium mengapung di air, menguraikannya menjadi gas hidrogen dan ion hidroksida jika digerus menjadi bubuk, natrium akan meledak dalam air secara spontan. Namun, biasanya ia tidak meledak di udara bersuhu dibawah 388 K. natrium juga bila dalam berikatan dengan OH^- maka akan membentuk basa kuat yaitu NaOH. Ada tiga belas isotop natrium. Kesemuanya tersedia di Los Alamos National Laboratory.

Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah natrium klorida (garam dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti soda Niter,amphibole, zeolite dsb.

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. 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).

Logam natrium sangat penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam persiapan senyawa-senyawa organik. Logam ini dapat di gunakan untuk memperbaiki struktur beberapa campuran logam dan untuk memurnikan logam cair.

Lelehan Natrium memiliki titik leleh yang rendah, sehingga dapat digunakan sebagai bahan pendingin pada reactor nuklir. Di samping itu, natrium memiliki daya hantar panas yang baik, sehingga lelehan natrium mengambil panas yang dihasilkan reaksi fisi dan panas tersebut ditransfer oleh natrium cair  ke bagian luar reactor untuk menguapkan air. Uap yang timbul dipakai untuk menjalankan generator listrik. Natrium juga digunakan pada lampu penerangan di jalan raya atau pada kendaraan karena sinar kuning dari natrium memiliki kemampuan menembus kabut. Logam natrium dapat diperoleh dari elektrolisis campuran NaCl dan NaF cair, penambahan NaF ditujukan untuk menurunkan titik leleh NaCl.

Logam natrium digunakan dalam banyak sintesis senyawa natrium, namun terdapat dua kegunaan utaman. Pertama yaitu untuk ekstraksi logam-logam lain. Cara yang paling mudah untuk mendapatkan logam-logam yang lebih sedikit kelimpahannya seperti torium, zikronium, tantalum dan titanium yaitu dengan mereduksi senyawanya dengan logam natrium. Sebagai contoh, logam titanium dapat diperoleh dari reduksi titanium klorida dengan natrium menurut persamaan reaksi:

TiCl₄ (l) + 4Na (s)                      Ti (s) + 4NaCl (s)

Pencucian dengan air akan melarutkan natrium klorida sehingga dapat diperoleh logam titanium murni.

Kegunaan kedua yaitu dalam produksi zat adiktif bahan bakar minyak tetraetiltimbel (TEL) yang disintesis dari aloi Na-Pb dengan etil klorida menurut persamaan reaksi:

4NaPb (s) + 4C₂H₅Cl (g)                (C₂H₅)₄Pb (l) + 3Pb (s) + 4NaCl (s)

Ø  Kalium, ₁₉K

Kalium (potassium) yang terdapat di alam bersifat sedikit radiokatif karena mengandung kira-kira 0,02 % isotop radioaktif ⁴⁰K dengan waktu paruh 1,3 x 10⁹ tahun. Ternyata, proporsi radiasi yang cukup signifikan dihasilkan tubuh manusia berasal dari isotop ⁴⁰K.

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.

Ekstraksi logam kalium dalam sel elektrolitik akan sangat berbahaya karena sifatnya yang sangat reaktif. Proses ekstraksi melibatkan reaksi logam natrium dengan lelehan kalium klorida pada temperature 850^oC menurut persamaan reaksi:

KCl (l) + Na (l)  ↔  K(s) + NaCl (l)

Kesetimbangan reaksi tersebut sesungguhnya menggeser ke kiri pada temperature 850^oC namun kalium berupa gas (titik didih kalium 766^oC, dan titik didih natrium 890^oC. oleh karena itu, dengan prinsip Le Chatelier kesetimbangan reaksi dapat didorong ke kanan dengan menompa gas kalium yang berwarna hijau keluar dari sistem untuk kemudian dipadatkan.

Kelarutan senyawaan alkali berkaitan dengan ukuran pasangan kation-anion yang bersangkutan. Ukuran antara pasangan kation-anion yang relative tidak berbeda mempunyai kelarutan yang sangat kecil, jadi anion yang ukuran besar akan membentuk senyawa yang sukar larut dengan kation alkali ukuran besar. Konsep ini berlaku bagi anion ukuran besar seperti anion heksanitritokobaltat (III). Anion ini dengan litium maupun dengan natrium menghasilkan garam larut dalam air tetapi dengan kalium, rubidium maupun sesium membentuk garam-garam yang sukar larut. Jadi identifikasi io kalium dapat dilakukan dengan penambahan ion hekasnitritokobaltat (III) yang akan menghasilkan endapat kuning cemerlang menurut persamaan reaksi:

3K⁺ (aq) + [Co(NO₂)₆]^3- (aq)             K₃[Co(NO₂)₆] (s)

Anion tetrafenilborat, [B(C₆H₅)₄]^-, juga menghasilkan endapan putih dengan kalium

K⁺ (aq) + [B(C₆H₅)₄]^- (aq)             K[B(C₆H₅)₄] (s)

Ø  Rubidium, ₃₇Rb

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. Ia ditemukan dilepidolite sebanyak 1.5% dan diproduksi secara komersil dari bahan ini. Mineral-mineral kalium, seperti yang ditemukan pada danau Searles, California, dan kalium klorida 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.

Rubidium dapat menjelma dalam bentuk cair pada suhu ruangan. Ia merupakan logam akali yang lembut, keperak-perakan dan unsur akali kedua yang paling elektropositif. Ia terbakar secara spontan di udara dan bereaksi keras di dalam air, membakar hidrogen yang terlepaskan. Dengan logam-logam alkali yang lain, rubidium membentuk amalgam dengan raksa dan campuran logam dengan emas, cesium dan kalium. 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.

Ada 24 isotop rubidium. Isotop rubidium yang ditemukan secara alami ada dua, ⁸⁵Rb dan ⁸⁷Rb. Rb-87 terkandung sebanyak 27.85% dalam rubidium alami dan isotop ini merupakan pemancar beta dengan paruh waktu 4.9 x 10¹⁰ tahun. Rubidium cukup radioaktif sehingga dia dapat mengekspos photographic film dalam 30 sampai 60 hari. Rubidium membentuk empat oksida: Rb₂O, Rb₂O₂, Rb₂O₃, Rb₂O₄.

Untuk memperoleh Rb dapat dilakukan dengan cara mereduksi garam kloridanya. Dalam temperature tinggi, sehingga Rb yang dihasilkan dalam keadaan uap.

Ca (s) + 2RbCl (s) → CaCl₂ (s) + 2 Rb (g)

Karena 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 dimana ion-ion rubidium terbentuk oleh energi panas pada suhu yang tinggi dan melewati medan magnet. Ion-ion ini lantas mengantar 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 20 derajat Celcius, konduktivitasnya sama dengan larutan asam sulfur. Sifat ini memugkinkan rubidium digunakan pada aplikasi untuk baterai super tipis dan aplikasi lainnya. Rubidium digunakan pada filament sel fotolistrik yang mengubah energy cahaya menjadi energy listrik.

Ø  Cesium, ₅₅Cs

Sesium ditemukan secara spektroskopik oleh Bunsen dan Kirchohoff pada tahun 1860 dalam air mineral dari Durkheim. Unsur kimia ini merupakan logam alkali yang lunak dan berwarna putih keemasan, yang adalah salah satu dari tiga unsur logam berwujud cair pada atau sekitar suhu ruangan.

Sesium merupakan logam alkali yang terdapat di lepidolite, pollucte (silikat aluminum dan Sesium basah) dan di sumber-sumber lainnya. Salah satu sumber terkaya yang mengandung Sesium terdapat di danau Bernic di Manitoba, Kanada. Deposit di danau tersebut diperkirakan mengandung 300.000 ton pollucite yang mengandung 20% Sesium. Unsur ini juga dapat diisolasi dengan cara elektrolisis fusi sianida dan dengan beberapa metoda lainnya. Sesium murni yang bebas gas dapat dipersiapkan dengan cara dekomposisi panas Sesium azida. Karakteristik metal ini dapat dilihat pada spektrum yang memiliki dua garis biru yang terang dan beberapa di bagian merah, kuning dan hijau. Elemen ini putih keperak-perakan, lunak dan mudah dibentuk. Sesium merupakan elemen akalin yang paling elektropositif.

Sesium, galium dan raksa adalah tiga logam yang berbentuk cair pada suhu ruangan. Sesium bereaksi meletup-letup dengan air dingin, dan bereaksi dengan es pada suhu di atas 116 derajat Celsius. Sesium hidroksida, basa paling keras yang diketahui, bereaksi keras dengan kaca.

Sesium memiliki isotop paling banyak di antara unsur-unsur tabel periodik, sebanyak 32 dengan massa yang berkisar dari 114 sampai 145.

Sesium dibuat dengan jalan mereduksi lelehan halida garamnya dengan logam Na.

Sesium digunakan sebagai katode pada lampu-lampu elektronik. Logam Cs mempunyai energy ionisasi pertama yang sangat kecil. Jika terkena cahaya, Cs akan melepaskan elektronnya yang akan tertarik menuju electrode positif pada sel dan menyebabkan timbulnya arus listrik.

Cs juga digunakan dalam sel-sel fotoelektrik, dan sebagai katalis di hydrogenasi senyawa-senyawa tertentu. Logam ini baru-baru saja ditemukan aplikasinya pada sistim propulsi. Sesium digunakan pada jam atom dengan akurasi sebesar 5 detik dalam 300 tahun. Senyawa-senyawanya yang penting adalah klorida dan nitrat.

Ø  Fransium, ₈₇Fr

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.

Fransium merupakan unsur logam alkali yang bersifat sangat radioaktif Radiasi sinar tak tampak yang terus menerus terpancar dari inti atom yang tak stabil ini sangat berbahaya. Para ilmuwan hanya dapat memprediksi sifat fransium dari unsur Cesium. Sesium ysng berada di atas fransium sangat hebat reaksinya; tentu fransium lebih hebat dari sesium. Namun kita tidak dapat mereaksikannya. Sifat radioaktif membuat ahli kimia kesulitan melakukan penelitian detail tentang sifat kimia. Reaksi kimia sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Sedang radiasi radioaktif melepaskan energi. Sehingga andaikan Fr direaksikan, senyawanya tentu menjadi sangat panas. Unsurnya saja jika kita sentuh tentu panas, karena proses radiasinya yang hebat. Bila diprediksi dari unsur sesium kemungkinan titik leleh  Fr lebih rendah dibanding Cs. Sedangkan warnanya: kemungkin berwarna, karena Cs juga berwarna kuning emas.

Unsur fransium hanya mempunyai waktu hidup isotop yang sangat pendek yang terbentuk dalam deret peluruhan radioaktif alamiah atu dalam reactor nuklir. Sedikit sekali studi yang menunjukkan bahwa ionnya berperilaku seprti yang diharapkan dari letak Fr dalam golongan 1.

Fransium diperoleh melalui peluruhan α actinium. Di alam sangat sedikit jumlahnya di samping itu juga bersifat radioaktif sehingga kegunaannya kurang banyak diketahui.

E.     Reaksi-Reaksi Logam Alkali

Logam alkali merupakan unsur logam yang sangat reaktif dibanding logam golongan lain. Hal ini disebabkan pada kulit terluarnya hanya terdapat satu elektron dan energi ionisasi yang lebih kecil dibanding unsur golongan lain. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, kereaktifan logam alkali makin bertambah seiring bertambahnya nomor atom. 

Tabel. Beberapa Reaksi Logam Alkali
Reaksi Umum                                            Keterangan
4M(s) + O2(g) → 2M2O(s) 2M(s) + O2(g) → M2O2(s) 2M(s) + X2(g) → 2MX(s) 2M(s) + S(g) → M2S(s) 2M(s) + 2H2O(g) → 2MOH(aq) +H2(g) 2M(s) + H2(g)→ 2MNH2(s)+ H2(g) 6M(s) + N2(g) →2M3N(s)	jumlah oksigen terbatas dipanaskan di udara dengan oksigen berlebihan. Logam K dapat membentuk superoksida (KO2). X adalah F, Cl, Br, Ireaksi dahsyat, kecuali Li dengan katalisator hanya Li yang dapat bereaksi gas H2 kering (bebas air) reaksi dengan asam (H+) dahsyat

Ø  Reaksi dengan air

Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dan air adalah gas hidrogen dan logam hidroksida. Logam hidroksida yang dihasilkan merupakan suatu basa kuat. Makin kuat sifat logamnya basa yang dihasilkan makin kuat pula, dengan demikian basa paling kuat yaitu dihasilkan oleh sesium. Reaksi antara logam alkali dan air adalah sebaga berikut:

2M(s) + 2H₂O(l)                 2MOH(aq) + H₂(g) (M = logam alkali)

Reaksi antara logam alkali dengan air merupakan reaksi yang eksotermis. Li bereaksi dengan tenang dan sangat lambat, Natrium dan kalium bereaksi dengan keras dan cepat, sedangkan rubidium dan sesium bereaksi dengan keras dan dapat menimbulkan ledakan.

Ø  Reaksi dengan udara

Logam alkali pada udara terbuka dapat bereaksi dengan uap air dan oksigen. Untuk menghindari hal ini, biasanya litium, natrium dan kalium disimpan dalam minyak atau minyak tanah untuk menghindari terjadinya kontak dengan udara. Litium merupakan satu-satunya unsur alkali yang bereaksi dengan nitrogen membentuk Li₃N. Hal ini disebabkan ukuran kedua atom yang tidak berbeda jauh dan struktur yang dihasilkan pun sangat kompak dengan energi kisi yang besar.

Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dengan oksigen yakni berupa oksida logam. Berikut reaksi yang terjadi antara alkali dengan oksigen

4L   +  O₂                     2L₂O     (L = logam alkali)

Pada pembakaran logam alkali, oksida yang terbentuk bermacam-macam tergantung pada jumlah oksigen yang tersedia. Bila jumlah oksigen berlebih, natrium membentuk peroksida, sedangkan kalium, rubidium dan sesium selain peroksida dapat pula membentuk membentuk superoksida. Persamaan reaksinya

Na(s) + O₂(g) →Na₂O₂(s)

L(s) + O₂ (g) → LO₂ (s) (L = kalium, rubidium dan sesium)

Ø  Reaksi dengan Hidrogen

Dengan pemanasan logam alkali dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida yaitu senyawaan logam alkali yang atom hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.

2L(s) +   H₂(g) → 2LH(s) (L =  logam alkali)

Ø  Reaksi dengan Halogen

Unsur-unsur halogen merupakan suaru oksidator sedangkan logam alkali merupakan reduktor kuat. Oleh sebab itu reaksi yang terjadi antara logam alkali dengan halogen merupakan reaksi yang kuat. Produk yang diperoleh dari reaksi ini berupa garam halida.

2L  +  X₂ → 2LX            (L = logam alkali, X = halogen)

Ø  Reaksi dengan senyawa

Logam-logam alkali dapat bereaksi dengan amoniak bila dipanaskan dan akan terbakar dalam aliran hidrogen klorida.

2L + 2HCl→LCl   +  H₂

2L + 2NH₃→LNH₂ +  H₂   (L = logam alkali)

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Sumber utama logam alkali adalah air laut. Air laut merupakan larutan garam-garam alkali dan alkali tanah dengan NaCl sebagai zat terlarut utamanya. Jika air laut diuapkan, garam-garam yang terlarut akan membentuk kristal. Selain air laut, sumber utama logam natrium dan kalium adalah deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah, seperti halit (NaCl), silvit (KCl), dan karnalit (KCl.MgCl.H₂O). Logam alkali lain diperoleh dari mineral aluminosilikat. Litium terdapat dalam bentuk spodumen, LiAl(SiO₃)₂. Rubidium terdapat dalam mineral lepidolit. Cesium diperoleh dari pollusit yang sangat jarang, CsAl(SiO₃)₂.H₂O. Fransium bersifat radioaktif.

Beberapa sifat umum senyawa logam alkali yaitu persifatan yang berkaitan dengan karakter ionik, kestabilan anion-anion besar bermuatan rendah, hidrasi ion, dan kelarutan. Pada golongan logam alkali, dari atas ke bawah dalam sistem periodic, elektronegativitas semakin berkurang. Logam alkali hanya mempunyai satu elektron valensi yang terlibat dalam pembentukan logam. Oleh karena itu, logam alkali memiliki energi kohesi yang kecil sehingga bersifat lunak. Pada golongan logam alkali, dari atas ke bawah dalam sistem periodik titik didih dan titik leleh mengalami penurunan (lebih mudah meleleh dan menguap). Unsur-unsur golongan IA memiliki cirri khusus logam yaitu mempunyai kilap dan merupakan penghantar listrik dan panas yang baik. Jari-jari atom pada golongan logam alkali dari atas ke bawah sistem periodik jari-jarinya semakin besar sesuai dengan pertambahan jumlah kulitnya. Semakin banyak jumlah kulitnya, maka semakin besar jari-jari atomnya.Pada logam alkali, energi cahaya yang dilepaskan atom berada dalam spectrum sinar tampak sehingga memiliki warna yang jelas. 

Beberapa reaksi yang dapat berlangsung dengan logam alkali diantaranya dapat bereaksi dengan air, udara, hidrogen, halogen dan senyawa.

DAFTAR PUSTAKA

Sugiyarto, Kristian H. Kimia Anorganik II. 2003. Yogyakarta. JICA-IMSTEP.

http://bloggregantonny.blogspot.co.id/2013/02/unsur-kimia-golongan-i-a.html         diakses 21 oktober 2016

http://devitamelia.blogspot.co.id/2014/05/makalah-logam-alkali.html diakses 21 oktober 2016

http://indrianifitri.blogspot.co.id/2015/06/makalah-alkali_22.html diakses 21 oktober 2016