MAKALAH PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK - UNSUR-UNSUR ALKALI TANAH

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang

Dalam sistem periodik unsur-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 dalam satu golongan mempunyai sifat-sifat fisik dan sifat kimia yang hamper sama. Dalam system periodic ini seluruhnya terdapat 16 golongan, yaitu golongan I sampai golongan VIII dan masing-masing terbagi menjadi golongan A dan golongan B. selain itu setiap unsur juga memiliki blok-bloknya masing-masing.

Unsur-unsur golongan IIA terdiri dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Unsur-unsur ini dikenal juga dengan istilah logam alkali tanah.

Disebut logam alkali tanah karena membentuk basa, tetapi senyawa-senyawanya kurang larut dalam air. Unsur alkali tanah umumnya ditemukan di alam dalam bentuk senyawa-senyawanya. Semua logam alkali tanah membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +2.

Logam alkali tanah yang paling banyak terdapat di alam adalah kalsium dan magnesium, yang menempati urutan ke-5 dan ke-8 sebagai atom terbanyak pada kulit bumi. Sementara itu unsur yang paling sedikit dari golongan IIA adalah radium sebab bersifat radioaktif sehingga mudah berubah menjadi unsur lain.

Salah satu dari sekian banyak senyawa kalsium yang dapat dimanfaatkan khususnya dalam bidang kedokteran adalah gips. Masih banyak senyawa kalsium yang bisa dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti kalsium hidroksida (Ca(OH)₂) yang biasa disebut sebagai kapur padam. Kalsium hidroksida digunakan untuk mendirikan bangunan yaitu sebagai campuran pasir dan semen. Dalam percobaan ini akan di bahas mengenai sifat-sifat unsur-unsur alkali tanah terutama unsur kalsium (Ca), magnesium (Mg) dan barium (Ba) serta kegunaannya.

Unsur-unsur blok s dalam system periodic adalah unsur-unsur yang paling reaktif. Semua unsur alkali tanah sangat reaktif. Unsur-unsur alkali tanah kurang reaktif bila dibandingkan dengan unsur alkali. Kereaktifan unsur-unsur alkali menunjukkan kecenderungan perubahan yang jelas. Dalam percobaan ini akan dipelajari beberapa sifat alkali tanah dari Mg dan Ca.

1.2.  Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka rumusan masalah yang akan dibahas dalam percobaan ini yaitu menguraikan tentang bagaimana mempelajari sifat – sifat unsur alkali tanah ?

1.3. Tujuan Penulisan

       Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari sifat – sifat dan unsur alkali tanah.

1.3.  Manfaat Penulisan

Hasil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat kepada semua pihak, khususnya kepada mahasiswa untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang sifat-sifat unsur alkali tanah, kegunaan unsur alkali tanah dan senyawanya. Dengan adanya penulisan makalah ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam melakukan praktikum agar pelaksanaan dan hasil praktikum yang akan datang dapat lebih sempurna.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Unsur-unsur Bloks S dalam sistem periodik adalah unsur-unsur yang paling reaktif. Unsur-unsur alkali tanah kurang reaktif bila dibandingkan dengan unsur alkali. Kereaktifan unsur-unsur alkali menunjukkan kecendrungan perubahan yang jelas.

Unsur-unsur alkali jarang larut dalam air. Unsur-unsur ni biasanya ditemukan dalam tanah berupa senyawa yang tidak larut, maka disebut logam alkali tanah (alkaline earth metal). Logam-logam alkali tanah terdiri dari Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stransium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Logam alkali tanah yang paling banyak terdapat di alam adalah kalisium dan magnesium, yang menempati peringkat ke-5 dan ke-8 sebagai atom terbanyak pada kulit bumi. Sementara unsur yang paling sedikit dari golongan II A adalah radium sebab bersifat radioaktif sehingga mudah berubah menjadi unsur lain. Dalam percobaan ini akan dipelajari beberapa sifat Ca dan Mg.

Dibandingkan dengan unsur-unsur alkali, unsur-unsur alkali tanah mempunyai titik leleh, kerapatan, dan kekerasan yang tinggi. Sebab ikatan logam antara atom-atomnya kuat. Sehingga logam alkali tanah lebih bersifat  logam dibandingkan logam alkali. Logam alkali tanah dapat bereaksi dengan air, udara, halogen, hidrogen, belerang, asam dan basa kuat, meskipun tidak semuanya dapat bereaksi.

Logam magnesium banyak dijumpai disumbernya, yaitu air laut, sedangkan kalsium banyak dijumpai yaitu batu kapur (CaCO₃), pualam (CaCO₃) dan gips (CaSO₄.2H₂O). Sedangkan magnesium dijumpai sebagai amgnet (MgCO₃) dan kiserit (MgSO_4­). Campuran magnesium dan kalsium ditemukan pada dolomite (CaCO₃.MgCO₃) dan asbes (CaSiO₃.3MgSiO₃). Selain itu ada juga ditemukan pada karnalit (KCl.MgCl.6H₂O) dan mika (K-Mg-Al silikat).

Sumber utama dari berilium adalah beryl dengan rumus Be₃Al₂(SiO₃)₆. kristal beryl setelah digosok disebut manikam (zamrud, emerald). Suatu permata yang terkenal, sedangkan sronsium ditemukan pada bijih strontianit (SrCO₃) dan selestit (SrSO₄). Barium ditemukan dalam bijih barit (BaSO₄) dan loterit (BaCO₃). Oleh kaena sifatnya yang mudah melepas elektron, maka logam–logam alkali tanah bersifat reduktor kuat, meski tidak sekuat unsur–unsur alkali. Logam–logam alkali tanah dapat langsung bereaksi dengan halogen dan belerang.

M     +      X₂         →       MX₂     (halida)   

M     +     S            →       MS       (sulfida)

Pada suhu tinggi unsur alkali tanah dapat bereaksi dengan nitrogen dan karbon.

M     +      N₂         →       M₃N₂    (nitrida)

M     +      2O        →      MO₂      (karbida)

Logam alkali tanah juga mampu bereaksi dengan air membentuk basa dan gas H₂.

M (s)    +   2H₂O (l)       →       M(OH)₂ (s)   + H₂ (g)

Berilium praktis tidak bereaksi dengan iar, sebab akan segera terbentuk lapisan tipis BeO yang melindungi permukaan logam. Magnesium hanya mampu bereaksi dengan air panas. Hanya kalsium, stronsium, dan barium yang dapat beraeaksi denga air dingin.

Semua senyawa kalsium, stronsium dan barium berikatan ionik yang menandung ion–ion Ca²⁺, Sr²⁺, atau Ba²⁺. Hampir semua senyawa magnesium berikatan ionik, hanya dalam senyawa organik seperti CH₃MgBr dan Mg(C₂H₅)₂ dengan membentuk ikatan kovalen. Sebaliknya, sebagian besar senyawa berilium berikatan kovalen.

Senyawa–senyawa hidroksida alkali tanah, kecuali (Be(OH)₂) merupakan basa–basa kuat.

M (OH)₂ (s)           →     M²⁺ (aq)    +    2OH^- (aq)

Be(OH)₂ tergolong basa lemah sebab hanya erionisasi sedikit sekali, bahkan menunjukkan sifat amfoter.

Beberapa kegunaan dari senyawa alkali tanah yaitu :

1.      Mg(OH)₂ sebagai antasida (obat maag)

2.      MgSO₄ sebagai obat pencahar usus, pupuk tanaman.

3.      MgCO₄ sebagai bahan cat

4.      CaSO₄ untuk zat pengering, pembuatan keramik gips (penyambung tulang)

5.      CaC₂ sebagai bahan pembuat gas asetilena

6.      CaCl₂ sebagai zat pengering

7.      Sr(NO₃)₂ sebagai sumber nyala merah pada kembang api

8.      BaSO₄ sebagai bahan cat

Kereaktifan unsur–unsur alkali tanah menunjukkan kecenderungan perubahan yang jelas. Dalam percobaan ini akan dipelajari beberapa sifat dari Mg dan Ca.

BAB III

METODE PERCOBAAN

3. 1. Metode Penelitian

Waktu pelaksanaan praktikum ini adalah metode eksperimen dan dianalisis menggunakan metode diskriptif kuantitatif.

3.2. Tempat dan Waktu

Percobaan unsur-unsur alkali tanah dilaksanakan di Laboratorium Kimia PMIPAFKIP UNLAM Banjarmasin, pada hari senin, 08 April 2013

3.3. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

-          Penjepit tabung                                 : 6 Buah

-          Corong                                              : 1 Buah

-          Pipet                                                 : 6 Buah

-          Kaca arloji                                        : 6 Buah

-          Tabung reaksi                                   : 10 Buah

-          Gelas kimia 250 mL                          : 3 Buah

-          Pembakar / spiritus                            : 3 Buah

-          Neraca analitik                                  : 1 Buah

-          Pipa penyalur gas      dan sumbat      : 1 Buah

-          Rak tabung reaksi                             : 5 Buah

-          Gelas ukur 10 mL                             : 4 Buah

-          Klem dan Statif                                : 1 Buah

-          Gelas Kimia 500 ml                          : 3 Buah

-          Kaki tiga dan kasa asbes                   : 1 Buah

-          Hotplate                                            : 1 Buah

Bahan-bahan yang diperlukan dalam percobaan ini adalah:

1.             Aquades

2.             Kertas Saring

3.             Indikator Universal

4.             Magnesium karbonat

5.             Mg (serbuk)

6.             Magnesium klorida

7.             Kalsium klorida

8.             Kalsium Hidroksida

9.             Kalsium karbonat

10.         Magnesium oksida                             

11.         Barium klorida

12.         Kalsium oksida                                  

13.         Barium karbonat

14.         Barium hidroksida   

15.         Natrium Hidroksida

16.         Natrium Sulfat

17.         Natrium Karbonat    

3. 4. Prosedur Kerja

v  Eksperimen 1. Reaksi dengan air

-          Memasukkan 0,5 gram serbuk Mg ke dalam 10 mL air dingin yang terdapat dalam gelas kimia. Mengamati reaksi dan memeriksa hasil reaksi

-          Dengan cara yang sama, melakukan dengan logam Ca

-          Mereaksikan 0,5 gram Mg dengan air seperti gambar

-          Membiarkan sampai ½ jam, kemudian memeriksa hasilnya.

v  Eksperimen 2. Sifat asam-basa

-          Memasukkan 0,1 gram MgO, 0,1 gram Ca(OH)2 dan Ba(OH)2 ke dalam masing-masing tabung reaksi

-          Menambahkan dengan 10 mL air kemudian mengocok.

-          Menambahkan 2 tetes indikator universal ke dalam masing-masing tabung. Memeriksa pH larutan.

v  Eksperimen 3. Hidrolisis klorida

-          Memanaskan klorida hidrat dari Mg, Ca, dan Ba dalam tabung reaksi pada kamar asam sebanyak 0,1 gram.

-          Memeriksa asam klorida yang terbentuk.

v  Eksperimen 4. Kestabilan Thermal Karbonat

-          Memanaskan masing-masing garam karbonat yang kering dari barium dan kalsium dalam 2 tabung reaksi

-          Memanaskan beberapa menit

-          Mencatat kecepatan timbulnya gas dan tingkat kekeruhan air kapur

v  Eksperimen 5. Kelarutan beberapa senyawa  unsur alkali tanah

-          Memasukkan 2 mL larutan alkali tanah (Mg²⁺ ; Ca²⁺ ; Ba²⁺) 0,1 M kedalam tabung reaksi yang berbeda

-          menambahkan volume yang sama ion hidroksida 0,1 M ke dalam masing-masing tabung reaksi yang sudah diisi larutan alkali tanah. Mencatat endapan yang terbentuk.

-          Melakukan percobaan yang mirip tetapi sebagai pengganti ion hidroksida, gunakan ion sulfat dan ion karbonat.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1   HASIL PENGAMATAN

No	Perlakuan	Hasil Pengamatan
1. 2. 3. 4. 5. a. b. c.	Reaksi dengan air -    0,5 gram Logam Magnesium + 5 mL air dingin -    Serbuk Mg dibungkus kertas saring dan dimasukkan ke dalam air panas. Sifat asam – basa -      0,1 g MgO + 10 mL air Mengocok larutan -      0,1 g Ca(OH)2 + 10 mL air Mengocok larutan -     0,1 g Ba(OH)2 + 10 mL air Mengocok larutan. Hidrolisis Klorida ü Menimbang : -           MgCl2 -           CaCl2 -           BaCl2 ü Memanaskan masing-masing bahan -          MgCl2.6H2O -          BaCl2.2H2O -          CaCl2.2H2O Kestabilan Thermal Karbonat -  Memanaskan 1 g karbonat (CaCO3) -  Memanaskan 1 g BaCO3 Kelarutan beberapa senyawa unsur alkali tanah -    2 ml larutan 0,1 M ion logam Mg2+ + 2 mL larutan ion OH- 0,1 M -    2 ml larutan 0,1 M ion logam Ca2+ + 2 mL larutan ion OH- 0,1 M -    2 ml larutan 0,1 M ion logam Ba2+ + 2 mL larutan ion OH- 0,1 M -    2 ml larutan 0,1 M ion logam Mg2+ + 2 mL larutan ion SO42- 0,1 M -    2 ml larutan 0,1 M ion logam Ca2+ + 2 mL larutan ion SO42- 0,1 M -    2 ml larutan 0,1 M ion logam Ba2+ + 2 mL larutan ion SO42- 0,1 M -   2 ml larutan 0,1 M ion logam Mg2+ + 2 mL larutan ion SO42- 0,1 M -   2 ml larutan 0,1 M ion logam Ca2+ + 2 mL larutan ion SO42- 0,1 M -    2 ml larutan 0,1 M ion logam Ba2+ + 2 mL larutan ion SO42- 0,1 M	-  Logam Magnesium tidak larut dalam air -  Massa Serbuk Mg = 0,5 gram -  Terdapat gelembung-gelembung gas pada tabung reaksi. -      Larutan bercampur -      Larutan bening berendapan      pH = 9 (basa) -    Larutan bercampur -    Larutan keruh berendapan pH = 11 (basa) -    Larutan bercampur -    Larutan sedikit keruh berendapan pH = 13 (basa) -      0,1 g -      0,1 g -      0,1 g -    Setelah dipanaskan larutan menjadi padat yang berwarna putih dan cepat meleleh pH = 1 - Setelah dipanaskan serbuk tidak berubah menjadi larutan dan bereaksi dengan lambat pH = 2 -    Setelah dipanaskan serbuk mencair dan kembali menjadi padat serta serbuknya bertambah banyak, bereaksi dengan lebih cepat daripada BaCl2 pH = 2 - Waktu yang diperlukan untuk timbulnya gas dan air kapur keruh adalah 9 menit -  Pada waktu 2 menit air kapur bereaksi menghasilkan gelembung -  Larutan keruh (+), terdapat endapan (+) - Larutan keruh (++), terdapat endapan (++) - Larutan keruh (+++), terdapat endapan (+++) -  Larutan tetap bening, tidak terbentuk endapan -  Larutan tetap bening, tidak terbentuk endapan -  Larutan putih keruh, terdapat endapan  (+++) -    Larutan agak keruh, terdapat endapan putih sedikit (+) -    Larutan agak keruh, terdapat endapan (++) -    Larutan agak keruh, terdapat endapan (+++)

4.2   PEMBAHASAN

Eksperimen 1. Reaksi dengan Air

Pada reaksi antara logam magnesium dengan air, menurut hasil pengamatan tidak terjadi reaksi (Mg tidak terlarut). Reaksi antara magnesium dengan air menghasilkan gas hidrogen.

Reaksinya sebagai berikut :

Mg (s) + H₂O (l)     →     MgO (s)  +  H₂ (g)

Menurut reaksi diatas adanya gas hidrogen dapat dilihat oleh adanya gelembung-gelembung gas, namun hal ini tidak ditemukan oleh praktikan, kemungkinan karena logam Mg bereaksi sangat lambat pada suhu dingin. Sehingga reaksi tidak terlihat pada waktu yang cepat.

Pada reaksi antara serbuk magnesium dengan air, terjadi reaksi yang lambat, karena pada proses ini diperoleh air panas dan waktunya 30 menit sehingga menghasilkan gelembung-gelembung gas yang merupakan gas hidrogen dan membentuk larutan basa.

Reaksi yang terjadi adalah:

Mg (s) + 2 H₂O (l)    →    Mg(OH)₂ (s)  +  H₂ (g)

Percobaan tersebut menggunakan air panas untuk mempercepat reaksi. Logam magnesium merupakan unsur elektron positif dan reduktor kuat serta kurang reaktif. Mg(OH)₂ yang dihasilkan pada reaksi dapat dipakai sebagai antisida (obat maag) untuk menetralkan HCl yang berlebih dalam lambung.

Dari hasil pengamatan, Mg dengan menggunakan air panas reaksi terjadi lebih cepat daripada dengan air dingin. Hal ini ditunjukkan dengan lebih cepatnya terbentuk gelmbung gas pada tabung reaksi daripada percobaan sebelumnya pada logam magnesium dalam air dingin. hal ini menunjukkan bahwa suhu dapat mempercepat terjadinya reaksi.

Ekperimen 2 . Sifat Asam Basa

Pada eksperimen 2, reaksi antar MgO dengan air menghasilkan larutan bening dan terdapat endapan putih dilapisan bawahnya. Setelah itu mengukur pH dengan kertas indikator dan ternyata pH-nya = 9. Hasil uji ini menunjukkan bahwa larutan bersifat basa.

Reaksinya adalah:

    MgO (s) + H₂O (aq)     →       Mg(OH)₂ (s)

    Mg²⁺  + 2OH^-              →        Mg(OH)₂ (s)

Logam ini bersifat sebagai alkalis (pembentuk basa). Mg(OH)2 digolongkan sebagai basa lemah dan MgO dalam air bersifat basa sehingga disebut oksida basa.

Jika MgO diganti dengan Mg(OH)₂ maka hasilnya akan sama yaitu Mg(OH)₂ larut dalam air, karena hidroksida larut dalam air dan kelarutannya makin besar dengan bertambahnya nomor atom. Reaksi MgO dengan air menghasilkan endapan putih yaitu Mg(OH)₂, hal ini dikarenakan larutan tersebut lewat jenuh atau Ksp larut < hasil kali konsentrasi ion-ionnya sehingga larut dalam air.

Pada reaksi antara Ca(OH)₂ dengan air menghasilkan larutan yang keruh dan terdapat endapan putih. Setelah itu diukur pH-nya dengan kertas indikator dan ternyata pH-nya = 11 yang menunjukkan larutan tersebut bersifat basa kuat yang disebut kapur. Ca(OH)₂ dapat digunakan untuk produksi gula, pengolahan air limbah dan mengapuri tembok.

Reaksi yang terjadi:

     Ca(OH)₂                        →     Ca²⁺   +   2 OH^-

     Ca²⁺(aq) + 2 H₂O(aq)   →     Ca(OH)₂ (s)     + H₂ (g)

Reaksi Ba(OH)₂ dengan air menghasilkan larutran yang keruh dan terdapat endapan. Setelah itu diukur pH-nya dengan kertas indikator dan ternyata pH-nya = 13. Hasil uji ini menunjukkan bahwa larutan bersifat basa. Reaksi yang terjadi:

Ba²⁺(aq) + 2 H₂O(aq)    →     Ba(OH)₂ (s)     + H₂ (g)

Dengan bertambahnya nomor atom dan makin besarnya jari-jari sehingga makin mudah melepas ion OH-. Urutan kebasaan alkali tanah Mg(OH)₂ < Ca(OH)₂ < Ba(OH)₂

Jika dilihat dari sifat basa antara barium, magnesium dan Calsium, barium memiliki sifat basa yang paling kuat.

Eksperimen 3. Hidrolisis Klorida

Kekuatan hidrolisis klorida alkali tanah, dapat diperkirakan dengan cara memanaskan klorida hidrat dan memeriksa gas hidrogen klorida (HCl) yang dihasilkan.

Pada percobaan masing-masing klorida hidrat dari magnesium, kalsium dan barium dipanaskan dalam tabung reaksi pada kamar asam (dalam percobaan kamar asamnya diluar laboraturium) dan dipanaskan mengunakan pembakar spiritus.

Reaksi yang terjadi pada ketiga klorida tersebut sebagai :

CaCl₂ (s) + 2 H₂O       →       Ca(OH)₂  +  2 HCl

BaCl₂ (s) + 2 H₂O       →       Ba(OH)₂  + 2 HCl

Dari hasil percobaan ketika MgCl₂ dipanaskan larutan menjadi padat yang berwarna putih dan cepat meleleh. Saat asam mulai terbentuk barulah diuji pH-nya dengan memasukkan kertas indikator pada tabung reaksi. Dari hasil percobaan didapat pH yang dihasilkan dari pembakaran MgCl sebesar 1. Hal ini menunjukkan larutan bersifat asam.

Begitu juga yang dilakukan pada pembakaran CaCl₂ dan BaCl₂ menghasilkan gas HCl dari percobaan diperoleh pH pada pembakaran CaCl₂ yaitu 2 dan pada pembakaran BaCl₂ pHnya 2.

Dalam percobaan ini Mg mempunyai kekuatan hidrolisis klorida alkali tanah yang lebih besar dibandingkan dengan Ca dan Ba. Ini dapat dilihat pada pH gas HCl yang dihasilkan oleh klorida hidrat dari magnesium (MgCl₂.6H₂O) yang paling asam (pH = 1) daripada lainnya.

Ekperimen  4. Kestabilan Termal Karbonat

Pada percobaan kestabilan termal karbonat ini dilakukan dengan memanaskan kalsium karbonat dan Barium karbonat dimana barium karbonat lebih cepat menghasilkan gelembung gas CO₂ dibanding kalsium karbonat. Akibat terjadinya gelembung gas CO₂ akan mengakibatkan air kapur menjadi keruh. Kekeruhan tersebut terjadi karena adanya CO₂ yang dialirkan pada air kapur.

Rekasi yang terjadi yaitu:

CaCO₃ (s)        →      CaO (s)  +  CO₂ (g)

BaCO₃ (s)        →      BaO (s)  + CO₂ (g)

Urutan kecepatan timbul gelembung gas (tingkat kekeruhan air kapur): CaCO₃ < BaCO_3.

Eksperimen 5. Kelarutan Beberapa Senyawa Alkali Tanah

·      Reaksi antara logam alkali tanah dengan ion OH^-

Pada reaksi logam Mg²⁺ dengan ion hidroksida menghasilkan larutan yang keruh terdapat endapan (+).

Reaksi yang terjadi :

Mg²⁺ (aq)  + 2OH^- (aq)         →        Mg(OH)₂ (s)       Ksp = 9,10^-12

Reaksi ion Ca²⁺ dengan ion hidroksida akan menghasilkan larutan yang keruh dan terdapat endapan (++). Reaksinya adalah:

                           Ca²⁺(aq)  + 2OH^- (aq)           →        Ca(OH)₂         Ksp = 10^-6

Dalam reaksi ion hidroksida dengan Ba²⁺ menghasilkan larutan yang keruh dan endapan yang terbentukpun lebih banyak (+++).

Reaksinya adalah:

Ba²⁺(aq)  + 2OH^- (aq)         →         Ba(OH)₂       Ksp = 5 x 10^-3

Dari ketiga percobaan percobaan diatas, endapan yang dihasilkan Mg(OH)₂ lebih banyak dibanding Ca(OH)₂ atau Ba(OH)₂. Hal ini dapat dilihat dari harga Ksp masing-masing senyawa. Semakin kecil harga Ksp, maka semakin sukar zat melarut dan semakin mudah pula zat mengendap, sehingga dapat ditulis bahwa ion-ion alkali tanah dalam ion hidroksida yaitu:

 Mg²⁺ < Ca²⁺ < Ba²⁺

Dapat disimpulkan bahwa ion Ba²⁺ lebih mudah larut dalam hidroksida dibandingkan Ca²⁺ dan Mg²⁺.

·       Reaksi logam alkali tanah dengan ion SO₄^2-

Reaksi antara ion Mg²⁺ dengan ion sulfat menghasilkan larutan bening dan tidak terbentuk endapan.

Reaksi yang terbentuk :

Mg²⁺ (aq)  + SO₄^2- (aq)         →       MgSO₄ (aq) Ksp = besar

MgSO⁴ yang dihasilkan mudah larut dalam air dan dikenal sebagai garam inggris. Dapat dijumpai secara alami pada MgSO₄. H₂O

Reaksi anatara logam Ca²⁺ denngan ion sulpat menghasilkan larutan tetap bening dan tidak terdapat endapan, seharusnya pada reaksi ini terbentuk endapan putih (CaSO₄).

Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Ca²⁺(aq)  + SO₄^2- (aq)        →      CaSO₄ (aq)      Ksp = 2.10^-4

Reaksi ini menghasilkan kalsium sulfat CaSO₄yang merupakan zat padat putih dan banyak ditemui dalam bentuk kristal sebagai anhidrat dan dehidrat CaSO₄. H₂O (gibs atau alabaster).

Kesalah yang terjadi mungkin disebabkan karena kesalahan praktikan dalam melakukan prosedur percobaan.

Reaksi antara ion Ba²⁺ dengan ion sulfat menghasilkan larutan yang berwarna putih keruh dan terdapat endapan putih banyak.

Reaksi yang terbentuk adalah :

Ba²⁺ (aq)  + SO₄^2- (aq)       →      BaSO₄  (s)   Ksp = 1. 10^-9

Reaksi ni menghasilkan endapan barium sulfat (BaSO₄).

Dilihat dari analisis diatas dan harga Ksp dapat disimpulkan bahwa Mg²⁺ mudah larut dalam SO₄²⁺, Ca²⁺ sedikit larut, dan Ba²⁺ sukar larut dalam ion SO₄^2-.

Jadi garam-garam sulfat alkali tanah menunjukkan penomena yang sebaliknya dari garam-garam hidroksida yaitu kelarutannya menurun dengan kenaikan nomor atom atau makin kebawah makin sukar larut.

Kelarutan ion alkali tanah dalam ion sulfat (SO₄^2-) adalah :

Mg²⁺ > Ca²⁺ > Ba²⁺

·      Reaksi antara alkali tanah dengan ion CO₃^2-

Reaksi anatara ion Mg²⁺ dengan ion Carbonat menghasilkan larutan yang agak keruh dan terdapat endapan putih sedikit (+). Reaksinya adalah:

Mg²⁺ (aq)  + CO₃^2- (aq)         →      MgCO₃ (s)

Reaksi ini menghasilkan magnesium karbonat yaitu zat padat putih yang sedikit larut dalam air.

Berdasarkan literatur Ksp MgCO₃ adalah 1.10^-5.

Reaksi anatara ion Ca²⁺ dengan ion Carbonat menghasilkan larutan putih keruh dan terdapat endapan putih agak banyak (++). Reaksinya adalah:

Ca²⁺ (aq)  + CO₃^2- (aq)        →        CaCO₃ (s)

Berdasarkan literatur Ksp CaCO₃ adala 4,8 . 10^-9.

Reaksi anatara ion Ba²⁺ dengan ion Carbonat menghasilkan larutan putih keruh pekat dan terdapat endapan putih banyak (+++). Reaksinya adalah:

Ba²⁺ (aq)  + CO₃^2- (aq)       →         BaCO₃ (s)  

Reaksi ini menghasilkan endapan barium karbonat (BaCO₃). Berdasarkan literatur Ksp BaCO₃ adalah 8,1 .10^-9.

Menurut analisis di atas menunjukkan bahwa garam-garam karbonat praktis tidak larut dalam air. Berdasarkan harga Ksp, kelrutan ion logam alkali tanah dalam ion karbonat dapat diurutkan sebagai berikut:

Mg²⁺ > Ca²⁺ > Ba²⁺

Jadi ion Mg²⁺ lebih mudah larut dalam ion karbonat.

BAB V

PENUTUP

5.1  Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat diperoleh kesimpulan, sebagai berikut:

1.      Magnesium bereaksi lambat dengan air dingin dan sedikit lebih cepat dengan air panas (suhu mempengaruhi laju reaksi)

2.      Logam alkali tanah yang berupa senyawa oksida atau hidroksida bila direaksikan dengan air menghasilkan larutan yang bersifat basa. Sifat basa semakin meningkat dengan bertambahnya nomor atom dalam 1 golongan.

3.      Pada hidrolisis klorida menghasilkan gas asam klorida (HCl) urutan keasaman yaitu MgCl2 > CaCl2 > BaCl2. Semakin kecil jari-jari atom unsur alkali tanah sifat keasamannya semakin meningkat.

4.      Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari atas ke bawah seiring dengan meningkatnya nomor atom.

5.      Kelarutan senyawa alkali tanah yaitu:

a.       Dalam satu golongan dari atas ke bawah makin mudah larut dalam ion hidroksida.

Mg²⁺  <  Ca²⁺  <  Ba²⁺

b.      Dalam satu golongan dari atas ke bawah makin sukar larut dalam ion sulfat

Mg²⁺  >  Ca²⁺  >  Ba²⁺

c.       Dalam satu golongan dari atas ke bawah makin sukar larut dalam ion karbonat

Mg²⁺  >  Ca²⁺  >  Ba²⁺

5.2    SARAN

Berdasarkan hasil percobaan dan praktikum yang telah dilakukan, maka saran-saran yang dapat kami berikan yaitu:

1.    Dalam melakukan praktikum hendaknya lebih hati-hati dan teliti terutama dalam melakukan prosedur kerja dan pengamatan terhadap hasil reaksi.

2.    Sebaiknya ketika melakukan percobaan ini menggunakan alat pengaman seperti masker dan sarung tangan.

3.    Agar praktikum berjalan lancar sebaiknya tidak ribut pada saat melakukan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Akhmad, Hiskia dan Irfan Anshory. 1999. Kimia SMU 3. Erlangga : Jakarta.

Anshory. Irfan. 1998. Kimia SMU 3. Erlangga : Jakarta

Intiadmojo, Maksum. 1987. Kimia Anorganik 1. PMIPA IKIP : Malang    

Keenan. 1984. Kimia Univerisitas Jilid 2. Erlangga : Jakarta.

Mahdian dan Parham Saadi. 2012. Panduan Praktikum Kimia Anorganik. Banjarmasin : FKIP UNLAM

Soeharto. 1994. Pengantar Kimia Anorganik. ITB :: Bandung.

LAMPIRAN

1.      Tulis persamaan reaksi yang terjadi.

Jawab:

Ca (s) + 2 H₂O           →         Ca(OH) ₂ (s)  +  H₂(g)

Mg (s) + 2 H₂O          →         Mg(OH) ₂ (s)  +  H₂(g)

2.      Bandingkan kereaktifan unsur-unsur ini dalam air.

Jawab:

Mg dalam bentuk serbuk lebih reaktif dari Mg (pita) dan Ca. Mg serbuk >Mg pita > logam Ca.

3.      Dalam reaksi terjadi logam alkali tanah bertindak sebagai reduktor. Zat apakah yang direduksi dalam reaksi ini.

Jawab:

Zat yang direduksi adalah gas H₂

Mg  +  2 H₂O        →        Mg(OH) ₂  +  H₂

 0           +1                               +2                   0

                           

  Mg        →     Mg(OH) ₂     Oksidasi

 2 H₂O     →    H₂                  Reduksi

4.      Bagaiman perubahan pH dari masing-masing tabung.

Jawab:

Perubahan PH pada masing-masing tabung

a. MgO + H₂O                                     pH = 9

b. Ca(OH) ₂ + H₂O                               pH = 11

c. Ba(OH) ₂ + H₂O                               pH = 13

5.      Tulis persamaan reaksi ion.

Jawab:

Mg²⁺  + H₂O          →       Mg(OH)₂ (s)

Ca²⁺  + H₂O           →       Ca(OH)₂ (s) +  H₂ (g)

Ba²⁺  + H₂O           →      Ba(OH)₂ (s) + H₂ (g)

6.      Apakah sama hasilnya jika sebagai pengganti magnesium oksida digunakan magnesium hidroksida?

Jawab:

Jika Mg(OH)₂ sebagai pengganti MgO hasilnya akan sama yaitu Mg(OH) ₂  yang larut dalam air

Mg²⁺  + H₂O        →       Mg(OH) ₂  + H₂

7.      Bandingkan kekuatan sifat basa hidroksida dengan jari-jari ion.

Jawab:

Sifat basa hidroksida dengan jari-jari ion

Mg(OH)₂  <  Ca(OH)₂   <  Ba(OH)₂

8.      Apakah ada klorida yang terhidrolisis? Apakah ada kecenderungan dalam hidrolisis?

Jawab:

Ada klorida yang terhidrolisis yaitu Ca  dan Ba yang ditandai dengan adanya gas HCl.

9.      Klorida manakah yang lebih bersifat kovalen?

Jawab:

Klorida yang lebih bersifat kovalen ialah Ba dan Ca.

10.    Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi pada percobaan kestabilan thermal karbonat!

Jawab:

a.       MgCO₃ (s)           →          MgO (s) + CO₂ (g)

                        ^pemanasan

b.      CaCO₃ (s)            →           CaO (s) + CO₂ (g)

                                          ^pemanasan

c.       BaCO₃ (s)            →           BaO (s) + CO₂ (g)

                                          ^pemanasan

11.    Bagaimanakah urutan kecenderungan kestabilan thermal dari karbonat alkali tanah?

Jawab:

Urutan kecenderungan kestabilan thermal karbonat alkali tanah adalah sebagai berikut:

CaCO₃  <   BaCO₃