ALKALI TANAH
A. Pengertian Alkali Tanah
Unsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali tanah sebab unsur-unsur tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah. Logam alkali tanah umumnya reaktif, tetapi kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali. Namun dengan 2 elektron valensi (ns2) yang dimilikinya logam alkali tanah pun mudah melepaskan elektronnya membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2.
Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan IIA. Yang termasuk ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut logam karena memiliki sifat-sifat seperti logam. Disebut alkali karena mempunyai sifat alkalin atau basa jika direaksikan dengan air. Dan istilah tanah karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi.
Adapun elemen dalam golongan alkali tanah adalah logam yang mengilap, warna putih keperakan. Logam alkali tanah yang tinggi dalam rangkaian reaktivitas logam, tapi tidak setinggi logam alkali golongan 1A.
B. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Unsur-Unsur Golongan Alkali Tanah
Kekerasan logam alkali tanah berkurang dari atas ke bawah akibat kekuatan ikatan antaratom menurun. Hal ini disebabkan jarak antaratom pada logam alkali tanah bertambah panjang. Berilium merupakan logam berwarna abu dan kekerasannya mirip dengan besi, serta cukup kuat untuk menggores kaca. Logam alkali tanah yang lain umumnya berwarna perak dan lebih lunak dari berilium, tetapi lebih keras jika dibandingkan dengan logam alkali.
Titik leleh dan titik didih logam alkali menurun dari atas ke bawah dalam sistem periodik. Hal ini disebabkan oleh jari-jari atom yang bertambah panjang. Energi ionisasi kedua dari unsur-unsur golongan IIA relatif rendah sehingga mudah membentuk kation +2. Akibatnya, unsurunsur cukup reaktif. Kereaktifan logam alkali meningkat dari atas kebawah dalam sistem periodik. Pada suhu kamar, berilium tidak bereaksi dengan air, magnesium bereaksi agak lambat dengan air, tetapi lebih cepat dengan uap air.
1. Sifat Fisis Alkali Tanah
Unsur logam alkali tanah (IIA) ini terdiri dari Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra. Golongan ini mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan golongan IA. Perbedaannya adalah bahwa golongan IIA ini mempunyai konfigurasi elektron ns2 dan merupakan reduktor yang kuat. Meskipun lebih keras dari golongan IA, tetapi golongan IIA ini tetap relatif lunak, perak mengkilat, dan mempunyai titik leleh dan kerapatan lebih tinggi. Sifat fisis alkali tanah dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
2. Sifat-sifat kimia alkali tanah
Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari berilium ke barium. Fakta ini sesuai dengan yang diharapkan. Karena dari berilium ke barium jari-jari atom bertambah besar, energi ionisasi serta keelektonegatifan berkurang. Akibatnya, kecenderungan untuk melepas elektron membentuk senyawa ion makin besar. Semua senyawa dari kalsium, strontium, dan barium, yaitu logam alkali tanah yang bagian bawah, berbentuk senyawa ion sedangkan magnesium membentuk beberapa senyawa kovalen, dan senyawa-senyawa berilium bersifat kovalen.
C. Golongan Alkali Tanah
1. Berilium (Be)
Berilium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Be dan nomor atom 4. Unsur ini beracun, bervalensi 2, berwarna abu-abu baja, kukuh, ringan tetapi mudah pecah. Berilium adalah logam alkali tanah, yang kegunaan utamanya adalah sebagai bahan penguat dalam alloy (khususnya, tembaga berilium).
Sifat berilium (Be)
Berilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan logam-logam ringan. Modulus kekenyalan berilium kurang lebih 1/3 lebih besar daripada besi baja. Berilium mempunyai konduktivitas panas yang sangat baik, tak magnetik dan tahan karat asam nitrat.
Manfaat dan kegunaan
Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga berilium. (Be dapat menyerap panas yang banyak). Aloy tembaga-berilium digunakan dalam berbagai kegunaan karena konduktivitas listrik dan konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan fatig (logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk pembuatan: mold, elektroda pengelasan bintik, pegas, peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik. Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu yang lebar, Alloy tembaga-berilium digunakan dalam industri angkasa-antariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang dan satelit komunikasi.
2. Magnesium (Mg)
Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut “magnalium” atau “magnelium”.
Sifat magnesium
Magnesium adalah logam yang kuat, putih keperakan, ringan (satu pertiga lebih ringan daripada aluminium) dan akan menjadi kusam jika dibiarkan pada udara. Dalam bentuk serbuk, logam ini sangat reaktif dan bisa terbakar dengan nyala putih apabila udaranya lembab. Rapat massa magnesium adalah 1,738 gram/cm3. Massa atom relatimya adalah 24, dan nomor atomnya 12. Magnesium meleleh pada suhu 111°C.
Manfaat dan kegunaan magnesium (Mg)
Logam magnesium digunakan dalam pembuatan logam paduan ( alloy) untuk membuat campuran logam yang ringan dan liat yang dapat digunakan pada pembuatn alat-alat ringan, seperti suku cadang pesawat atau alat-alat rumah tangga, magnesium hidroksida {Mg(OH)2} sebagai obat maag, serta bahan pasta gigi.
3. Kalsium (Ca)
Kalsium adalah unsure kimia dengan nomor atom 20 dan massa atom 40,08. Berupa logam, dengan titik lebur 842°C dan titik didih 1480° C. Kalsium adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung, dan pergerakan otot.
Sifat kalsium (Ca)
Kalsium adalah logam putih perak, yang agak lunak. Kalsium merupakan salah satu senyawa alkali tanah yang banyakterdapat di alam selain magnesium. Kalsium melebur pada 845°C dan menghasilkan spektrum warna merah bata.
Manfaat dan kegunaan kalsium (Ca)
• Senyawa CaSO4 digunakan untuk membuat Gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.
• Senyawa CaCO3 biasa digunakan untuk bahan bangunan seperti komponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.
• Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikat Karbondioksida pada cerobong asap.
• Ca(OH)2 digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan juga sebagai sumber basa yang harganya relatif murah
• Kalsium Karbida (CaC2) disaebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk pengelasan.
• Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.
4. Stronsium (Sr)
Stronsium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Sr dan nomor atomnya 28 serta berat atom 87,62. Stronsium melebur pada 771°C. Strontium lebih lunak dibanding kalsium dan terdekomposisi dalam air secara cepat. Ia tidak menyerap nitrogen dibawah suhu 380 derajat Celcius. Elemen ini harus direndam dalam minyak tanah (kerosene) untuk menghindari oksidasi. Logam strontium yang baru terbelah memiliki warna keperak-perakan, tapi dapat dengan cepat menjadi kuning jika teroksidasi. Logam ini jika terbelah secara halus dapat terbakar di udara secara spontan. Garam-garam strontium memberikan warna yang indah pada lidah api dan digunakan di pertunjukan kembang api dan produksi flares. Strontium alami merupakan campuran dari 4 isotop yang stabil.
Manfaat Dan Kegunaannya
• Stronsium dalam senyawa Sr(NO3)2 memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.
• Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.
5. Barium (Ba)
Barium merupakan unsur metalik, lunak, dan barium murni bewarna perak keputih-putihan seperti timbal. Barium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ba dan nomor atom 56 serta berat atom 137,34. Logam ini teroksida dengan mudah dan harus disimpan dalam bensin atau bahan cair lainnya yang tidak mengandung oksigen. Barium terdekomposisi oleh air atau alkohol.
Manfaat Dan Kegunaannya
• BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X
• BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.
• Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.
Manfaat dan kegunaanya
• BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X
• BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.
• Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.
6. Radium (Ra)
Radium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ra dan nomor atomnya 88 serta berat atom 226. Radium diproduksi secara komersil sebagai bromida dan klorida. Sangat jarang unsur ini tersendiri tersedia dalam jumlah banyak. Logam murni unsur ini berwarna putih menyala ketika baru saja dipersiapkan, tetapi menjadi hitam jika diekspos ke udara. Kemungkinan besar karena formasi nitrida. Elemen ini terdekomposisi di dalam air dan lebih reaktif ketimbang barium. Radium memberikan warna merah menyala pada lidah api. Unsur ini memancarkan sinar alpha, beta, dan gamma.
Unsur ini bersifat radioaktif, yang kekuatan radioaktifnya akan berupa sulfat. Radium dalam bentuk garam harus disimpan dalam tabung kaca tertutup dan diberi pelindung timah hitam.
