UNSUR ALKALI

Unsur alkali adalah unsur-unsur golongan 1A dalam tabel unsur, yaitu Li (litium), Na(natrium), K ( kalium), Rb (rubidium), Cs ( sesium), dan fr ( fransium ). Fransium merupakan zatradioaktif. Semuanya merupakan unsur logam yang lunak ( mudah diiris dengan pisau ). Padasaat logam dibersihkan, terlihat warna logam putih mengkilap ( seperti perak ).Disebut logam alkali karena oksidanya mudah larut dalam air dan menghasilkan larutanyang bersifat basa (alkalis). Semua logam alkali sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah diperoleh dalamkeadaan bebas. Di alam terdapat dalam bentuk senyawa.

Sifat-Sifat Unsur Logam Alkali

A. Sifat Periodik dan Fisika Unsur Logam Alkali

            Sifat unsur logam alkali terutama ditentukan oleh kecendrungannya melepaskan satu elektron. Perbedaan sifat unsur yang satu dengan yang lain menunjukkan keteraturan dari atas ke bawah dalam sistem periodik, seperti terlihat pada tabel di bawah ini.

UNSUR	3Li	11Na	19K	37Rb	55Cs	87Fr
1. Konfigurasi elektron	[G] ns1
2. Massa atom
3. Jari-jari atom (n.m)
4. Keelektronegatifan	Rendah (antara 0.7 - 1.0) Di atas suhu kamar (antara 28.7o - 180.5o)
5. Suhu lebur (oC)
6. Energi ionisasi (kJ/mol)	Antara 376 - 519
7. Potensial oksidasi (volt)	Positif, antara 2.71 - 3.02 (reduktor)
8. Bilangan oksidasi	+1	+1	+1	+1	+1	+1
Catatan :  [G] = unsur-unsur gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)    n  = nomor perioda (2, 3, 4, 5, 6, 7)   → = makin besar sesuai dengan arah panah

Untuk lebih jelasnya, dipaparkan pada tabel di bawah ini.

Unsur	Jari-jari Atom (Ǻ)	Keelektro-negatifan	Energi Ionisasi (kJ/mol)	Potensial reduksi (Volt)	Kerapatan (g/mL)	Titik Didih (oC)	Titik leleh (oC)
Li	1,52	0,98	520,2	-3,045	0,534	1.347	180,54
Na	1,86	0,93	495,8	-2,7109	0,971	903,8	97,81
K	2,27	0,82	418,8	-2,924	0,862	774	63,65
Rb	2,47	0,82	403,0	-2,925	1,532	688	38,89
Cs	2,65	0,79	375,7	-2,923	1,878	678,4	28,40

 Berdasarkan tabel di atas dapat dijelaskan sebagai berikut :

Konfigurasi elektron valensi logam alkali adalah ns¹ yang berarti terletak pada golongan IA dalam sistem periodik dan menempati blok s. Logam alkali mempunyai satu elektron valensi sehingga mudah melepaskan satu elektron dan membentuk ion positif bervalensi satu :

L →  L⁺   +  e^-

Kecenderungan sifat logam alkali sangat teratur. Dari atas ke bawah secara berurutan semakin besar :

• jari-jari atom
• massa atom
• sifat reduktor
• massa jenis (kerapatan)

Sementara itu, Dari atas ke bawah secara berurutan semakin kecil :

• energi ionisasi
• afinitas elektron
• keelektronegatifan
• titik leleh
• titik didih

Titik leleh yang cukup rendah menunjukkan bahwa logam alkali merupakan logam yang lunak. Lunaknya logam bertambah dengan bertambahnya nomor atom. Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulit terluar bertambah besar. Dengan demikian besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin kecil. dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah ( Li ke Cs ) semakin besar kereaktifannya.

Semua logam alkali memiliki titik leleh dan titik didih diatas suhu ruangan. Semua unsurnya berwujud padat pada suhu ruangan, kecuali cesium. Jika suhu lingkungan pada saat pengukuran melebihi 28^oC unsur ini akan berwujud cair.

B. Sifat Kimia Unsur Logam Alkali

a. Kereaktifan Logam Alkali

            Energi ionisasi logam alkali relatif rendah dibandingkan unsur logam yang lain sehingga termasuk logam yang sangat rektif. Kereaktifan logam alkali dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, unsur-unsur halogen, hidrogen, oksigen dan belerang. Maka logam ini harus disimpan di dalam cairan senyawa hidrokarbon, seperti minyak tanah. Yang paling reaktif adalah cesium dan yang kurang reaktif adalah litium. Hal ini dikarenakan kereaktifan logam alkali bertambah dari atas ke bawah dalam sistem periodik. Karena kereaktifannya, unsur alkali tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam.

Hubungan jari-jari dengan kereaktifan logam alkali dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulit terluar bertambah besar. Dengan demikian besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin kecil.  Dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah ( Li ke Cs ) semakin besar kereaktifannya.

B. Sifat Logam dan Basa Alkali

            Logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk basa kuat (LOH). Semakin ke bawah sifat basa logam alkali semakin kuat. Hal ini dikarenakan dari atas ke bawah dalam sistem periodik semakin mudah untuk direduksi. Dan sifat logamnya semakin kebawah juga semakin kuat.

            Basa senyawa alkali ini bersifat ionik dan semuanya mudah larut dalam air. Kelarutannya dalam air semakin ke bawah semakin besar.

 C. Warna Nyala Logam Alkali

            Sifat penting logam alkali adalah mempunyai spektrum emisi, yang dihasilkan bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala bunsen. Spektrum emisi adalah Warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Warna spektrum ini dapat dipakai dalam analisis kualitatif, yang disebut tes nyala. Di bawah ini warna nyala garam alkali. Contohnya adalah warna emisi cesium pada gambar dibawah ini.

Gambar nyala cesium.

            Ketika dibakar litium menghasilkan warna merah, natrium menghasilkan warna kuning, kalium menghasilkan warna pink atau lilac, rubidium menghasilkan warna merah lembayung dan sesium menghasilkan warna merah lembayung. Warna-warna yang dihasilkan oleh unsur-unsur alkali sangat indah sehingga logam-logam alkali banyak dimanfaatkan dalam pembuatan kembang api atau mercun. Warna kuning nyala natrium banyak dipakai dijalan raya, karena biayanya lebih murah dibandingkan lampu pijar.

Manfaat Unsur Logam Alkali

  1. Kegunaan natrium ( Na ) dan senyawanya

• Sebagai pendingin pada reaktor nuklir, dimana Na menyerap panas dari reaktor nuklir kemudian Na panas mengalir melalui saluran menuju reservoar yang berisi air. Selanjutnya air dalam reservoar menguap dan uapnya dialirkan pada pembangkit listrik tenaga uap.

• Natrium digunakan pada industri pembuatan bahan anti ketukan pada bensin yaitu TEL (tetraetillead).
• Uap natrium digunakan untuk lampu jalan yang dapat menembus kabut.
• Untuk membuat beberapa  senyawa natrium seperti Na₂O₂ (natrium peroksida) dan 2Li₃N (Litium Nitrida)
• Natrium juga digunakan untuk foto sel dalam alat-alat elektronik.
• Natrium Klorida Sebagagai bahan baku untuk membuat natrium (Na), klorin (Cl₂), hydrogen (H₂), hydrogen klorida (HCl) serta senyawa- senyawa natrium seperti NaOH dan Na₂CO₃, Di negara yang bermusim dingin, natrium klorida digunakan untuk mencairkan salju di jalan raya, pengolahan bahan makanan yaitu sebagai bumbu masak atau garam dapur.
• Natrium Hidroksida (NaOH) disebut juga dengan nama kaustik soda atau soda api, digunakan dalam industri sabun dan deterjen. Sabun dibuat dengan mereaksikan lemak atau minyak dengan NaOH, industri pulp dan kertas. Bahan dasar pembuatan kertas adalah selulosa (pulp) dengan cara memasak kayu, bambu dan jerami dengan kaustik soda (NaOH).
• Natrium Karbonat (Na₂CO₃) dinamakan juga soda abu, digunakan dalam industri pembuatan kertas, industri kaca, industri deterjen, bahan pelunak air (menghilangkan kesadahan pada air).
• Natrium Bikarbonat (NaHCO₃) disebut juga soda kue, Kegunaannya sebagai bahan pengembang pada pembuatan kue.
• Natrium nitrit (NaNO₂), pembuatan zat warna (proses diazotasi), pencegahan korosi.
• Natrium sulfat (Na₂SO₄) atau garam Glauber, obat pencahar (cuci perut), zat pengering untuk senyawa organik.
• Natrium tiosulfat (Na₂S₂O₃), larutan pencuci (hipo) dalam fotografi.
• Na₃AlF₆, pelarut dalam sintesis logam alumunium.
• Natrium sulfat dekahidrat (Na₂SO₄.10H₂O) atau garam glauber: digunakan oleh industri pembuat kaca.
• Na₃Pb₈ : sebagai pengisi lampu Natrium.
• Natrium peroksida (Na₂O₂): pemutih makanan.
• Na-benzoat, zat pengawet makanan dalam kaleng, obat rematik.
• Na-sitrat, zat anti beku darah.
• Na-glutamat, penyedap masakan (vetsin).
• Na-salsilat, obat antipiretik (penurun panas).

2. Kegunaan Kalium (K) dan Senyawanya

• 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 digunakan sebagai bahan cadangan oksigen dalam tambang (bawah tanah), kapal selam, dan digunakan untuk memulihkan seseorang yang keracunan gas.
• Kalium oksida (KO₂), digunakan sebagai konverter CO₂ pada alat bantuan pernafasan. Gas CO₂ yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO₂ menghasilkan O₂
• 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.
• Kalium hidroksida (KOH), bahan pembuat sabun mandi, elektrolit batu baterai batu alkali
• K₂Cr₂O₇, zat pengoksidasi (oksidator)
• KMnO₄, zat pengoksidasi, zat desinfektan

3. Kegunaa Logam Alkali Lain dan Senyawanya

• Litium  digunakan untuk membuat baterai.
• Rubidium (Rb) dan Cesium (Cs) digunakan sebagai permukaan peka cahaya dalam sel fotolistrik yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik.
• Li₂CO₃ digunakan untuk pembuatan beberapa jenis peralatan gelas dan keramik.

 

Subscribe to receive free email updates: