LOGAM ALKALI

Dalam sistim periodik logam alkali terdapat pada kolom pertama paling kiri sering juga disebut dengan ”Golongan IA”, terdiri dari: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) dan francium (Fr). Disebut logam alkali karena oksidanya dapat bereaksi dengan air menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkaline). Sebagai contoh:

Na₂O_(s) + H₂O_(l) → 2Na⁺_(aq) + 2OH^- _(aq)

Unsur-unsur logam alkali merupakan logam yang sangat reaktif. Kereaktifan tersebut berkaitan dengan elektronvalensinya. Logam alkali mempunyai 1 elektron pada kulit terluarnya, untuk mencapai kestabilan maka logam golongan ini lebih cenderung untuk melepas 1 elektron tersebut sehingga logam ini mempunyai bilangan oksidasi +1. Kereaktifan logam alkali bertambah besar sesuai dengan pertambahan jari-jari atomnya.

Kecendrungan logam alkali sangat beraturan, dari atas ke bawah, jari-jari atom dan massa jenis bertambah, sedangkan titik leleh dan titik didih berkurang. Sementara energi ionisasi dan keelektroneatifan berkurang. Li merupakan reduktor yang paling kuat dibanding unsur-unsur segolongannya, sementara Li memiliki energi ionisasi yang terbesar (terjadi penyimpangan), hal ini disebabkan karena potensial reduksi dan energi ionisasi merupakan dua hal yang berbeda dan tidak terdapat keterkaitan satu sama lain.

Salah satu ciri khas dari logam alkali adalah memiliki sprektum emisi. Sprektum ini dihasilkan bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala Bunsen. Ketika atom diberi energi (dipanaskan) elektronnya akan tereksitasi ke tingkat yang lebih tinggi. Ketika energi itu dihentikan, maka elektronnya akan kembali lagi ke tingkat dasar sehingga memancarkan energi radiasi elektromagnetik. Berikut warna nyala logam alkali:

Terdapatnya:

• Na, K terdapat dalam jumlah yang cukup banyak di air laut , kerak bumi, dan komponen dari tumbuh-tumbuhan.
• Li, Rb, Cs terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit di air laut dan kerak bumi.
• Fr jarang ditemukan karena merupakan hasil peluruhan bahan radioaktif ²²⁷Ac dengan waktu paro 21 menit.

Isolasi:

• Na diperoleh dari elektrolisis leburan garam kloridanya yang dilakukan dengan menggunakan ”downs cell” seperti gambar berikut:

http://corrosion-doctors.org/Electrochem/Cell.htm

Elektrolisis lelehan NaCl dilakukan didalam sel silinder dengan menambahkan CaCl₂ guna menurunkan titih leleh dari NaCl dari 801⁰C menjadi 580⁰C. Akan tetapi dari elektrolisis tidak diperoleh Ca. Hal ini disebabkan karena Ca lebih sulit tereduksi dibanding Na karena potensial reduksi Ca lebih rendah dibanding Na.

• Suhu optimum beroperasinya downs cell 772⁰C, sementara titik leleh KCl 850⁰C dan pada suhu tersebut K akan berwujud gas sehingga K tidak mungkin dipisahkan / diisolasi dengan menggunakan downs cell. Oleh karena itu logam K, Rb, Cs diisolasi dengan mereaksikan garam kloridanya dengan Na

Na(g) + MCl (l) → M(g) + NaCl(l)

Sifat Fisika

1. logam alkali berbentuk padatan kristalin.
2. merupakan penghantar panas dan listrik yang baik.
3. mempunyai titik leleh yang rendah yang dapat dijelaskan dengan ”elektron sea” ikatan logam. Dimana, semakin besar jari-jari ion maka semakin kecil daya tarik muatan positif dengan lautan elektron sehingga ikatan logam mudah putus.

Sifat Kimia

1. merupakan reduktor paling kuat
2. tersolvasi jika dimasukkan kedalam larutan amonia (NH₃).

Ketika logam dimasukkan kedalam larutan amonia maka elektron dari logam akan tersolvasi oleh atom-atom H dari NH₃, dimana tidak terjadi serah terima elektron antara logam dengan atom H.

3. jika direaksikan dengan oksigen menghasilkan senyawa oksida, peroksida dan superoksida. Li₂O (oksida), Na₂O₂ (peroksida), KO₂ (superoksida). Na₂O₂ bereaksi dengan air menghasilkan H₂O_2, sedangkan KO₂ digunakan sebagai konverter CO₂ pada alat bantuan pernafasan.

4. mudah bereaksi dengan air, sehingga logam harus disimpan dalam minyak tanah.

2L + 2H₂O → 2LOH + H₂

Logam akan berikatan dengan OH^-. Semakin kuat sifat logamnya maka semakin kuat sifat basanya.

5. Reaksi dengan unsur-unsur Halogen

Unsur halogen bersifat sebagai pengoksidasi. Reaksi ini menghasilkan garam halida.

2L(s) + X₂ → 2LX

6. Reaksi yang berlangsung akan menghasilkan senyawa hidrida. Senyawa hidrida adalah senyawa yang mengandung atom hidrogen dengan bilangan oksidasi negatif.

2L(s) + H₂(g) → 2LH(s)

Kegunaan

• Karena memiliki titik leleh yang rendah, logam Na digunakan sebagai pendingin dalam reaktor nulkir, 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.
• Sebagai pengembang kue (NaHCO₃), jika dibakar mengeluarkan gas CO₂.
• KO₂ digunakan sebagai konverter CO₂ pada alat bantuan pernafasan. Gas CO₂ yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO₂ menghasilkan O₂.
• Na dipakai sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya atau pada kendaraan. sinar kuning natrium ini mempunyai kemampuan untuk menembus kabut.
• Logam Na digunakan dalam pembuatan tetra etil timbal, zat ini mengurangi ketukan pada bensin.
• NaCl (garam dapur); digunakan sebagai bahan baku pembuatan NaOH, Na₂CO₃, logam Na, dan gas klorin.