Unsur-unsur di alam lebih banyak berupa senyawa dibandingkan dalam keadaan bebas sesuai bentuk unsurnya. Unsur gas mulia terdapat dalam bentuk bebas dan unsur gas mulia ditemukan dalam bentuk senyawa alami di alam.
Unsur-unsur gas mulia [helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon] termasuk dalam 90 jenis unsur yang terdapat di alam, sedangkan sisanya merupakan unsur buatan seperti plutonium dan amerisium.
Beberapa unsur logam dapat ditemukan dalam keadaan bebas maupun dalam bentuk senyawa seperti emas, perak, platina, dan tembaga.
Unsur nonlogam yang ditemukan dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa seperti oksigen, belerang, nitrogen, dan karbon. Unsur atau senyawa yang banyak terdapat dalam bahan-bahan alam disebut mineral. Mineral diolah untuk diambil unsurnya, sehingga dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Berikut ini merupakan keberadaan unsur-unsur yang ditemukan di alam dalam senyawa kelompok golongan utama:
Pada logam transisi atau golongan B, unsur-unsur tersebut ditemukan dalam mineral sebagai berikut:
Sobat! Oksigen, silikon, dan aluminium adalah tiga elemen paling umum di kulit bumi. Kulit bumi itu penting karena mendukung kehidupan manusia dan tumbuhan dan mengandung unsur-unsur seperti aluminium yang memfasilitasi perkembangan teknologi.
Kelimpahan unsur-unsur di kulit bumi ditunjukkan di bawah ini:
Oksigen
Oksigen adalah unsur yang paling melimpah di kulit bumi dengan kelimpahan 467.100 ppm. Oksigen ditemukan dalam bentuk senyawa dari mineral silikat yang dikombinasi dengan unsur lainnya. Oksigen juga ada sebagai senyawa dalam karbonat dan fosfat. Oksigen banyak digunakan dalam bidang industri, medis, dan komersial.
Silikon
Silikon adalah unsur kedua yang paling melimpah di kulit bumi dengan kelimpahan 276,900 ppm. Silikon ditemukan dalam bentuk senyawa di mantel dan kerak bumi. Di kerak bumi, silikon dikombinasikan dengan oksigen untuk membentuk mineral silikat.
Aluminium
Aluminium adalah elemen paling melimpah ketiga di kulit bumi dengan kelimpahan 80.700 ppm. Aluminium tidak ada sebagai elemen tunggal, namun ditemukan dalam bentuk senyawa. Senyawa Aluminium yang melimpah meliputi aluminium oksida, aluminium hidroksida, dan kalium aluminium sulfat.
Besi
Kelimpahan unsur besi di kulit bumi diketahui sekitar 50.500 ppm. Besi diekstraksi dalam bentuk bijih besi yang ada dalam bentuk oksida besi seperti hematit dan magnetit. Besi memiliki banyak aplikasi ekstensif seperti pembuatan baja. Besi juga digunakan untuk membuat peralatan dapur. Besi juga digunakan untuk membuat besi cor dan besi tempa yang banyak digunakan dalam bidang industri.
Selain itu, kelimpahan unsur-unsur di kulit bumi meliputi:
- kalsium [36.500 ppm],
- sodium [27.500 ppm],
- kalium [25.800 ppm],
- magnesium [20.800 ppm],
- titanium [6.200 ppm]
- dan hidrogen [1.400 ppm].
Selain dalam kulit bumi, jika kita telisik lagi pada media yang lain maka akan diperoleh persentase sebagai berikut:
Blog KoKim - Pemilihan suatu bahan baik untuk bangunan maupun keperluan lainnya bergantung pada sifat-sifat istimewa bahan tersebut. Berdasarkan sifat-sifat istimewanya pula, maka besi baja digunakan sebagai konstruksi atau kerangka dalam pembangunan jembatan. Selain tidak mudah terkorosi, besi baja bersifat kuat dan tahan lama, mudah didapat, serta kelimpahannya cukup memadai. Pada artikel ini kita akan membahas materi Kelimpahan Unsur-unsur di Alam.
Setiap unsur di alam mempunyai kelimpahan yang berbeda-beda. Demikian juga dengan sifat masing-masing unsur. Setiap unsur memiliki sifat fisis dan sifat kimia yang khas dan spesifik yang membedakan unsur satu dengan lainnya. Kegiatan identifikasi, eksplorasi dan pemurnian materi unsur dapat kalian pelajari dalam ilmu kimia terkait dengan sifat unsur dan reaksi yang mungkin terjadi, sehingga kalian dapat memperoleh unsur tertentu yang bisa diolah lebih lanjut untuk mendapatkan produkproduk sesuai kebutuhan.
Dari 118 unsur yang diketahui, sekitar 90 unsur berada di alam dan sisanya merupakan unsur sintesis [unsur buatan]. Sebagian dari unsur tersebut terdapat sebagai unsur bebas, tetapi lebih banyak yang berupa senyawa, sedangkan unsur-unsur gas mulia terdapat sebagai unsur bebas [Petrucci dan Suminar Ahmad, 1987: 96]. Sebagian besar logam diperoleh dari deposit tanah, bahan-bahan alam yang mengandung unsur atau senyawa tertentu disebut mineral. Mineral yang mengandung unsur atau senyawa tertentu dengan konsentrasi cukup tinggi dan diolah agar bernilai ekonomis disebut bijih [Brady, 1990: 653]. Unsur-unsur yang paling melimpah di kulit bumi adalah oksigen, silikon, dan aluminium. Perhatikan tabel mengenai presentase kelimpahan unsur di kulit bumi berikut ini:
Demikian pembahasan materi Kelimpahan Unsur-unsur di Alam dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan kimia unsur yaitu identifikasi keberadaan unsur di alam.
Artikel Terkait
KIMIA UNSUR
Kompetensi Dasar
3.7 Menganalisis kelimpahan, kecenderung an sifat fisika dan kimia, manfaat, dan proses pembuatan unsur-unsur golongan utama [gas mulia, halogen, alkali, dan alkali tanah]
4.7 Menyajikan data hasil penelusuran informasi sifat dan pembuatan unsur-unsur golongan utama[halogen, alkali, dan alkali tanah]
Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar
1. Menganalisis kelimpahan unsur-unsur golongan utama [gas mulia, halogen, alkali, dan alkali tanah] di alam.
2. Menganalisis kecenderungan sifat fisika dan kimia unsur-unsur golongan utama [gas mulia, halogen, alkali, dan alkali tanah]
3. Menjelaskan proses pembuatan unsur-unsur golongan utama [gas mulia, halogen, alkali, dan alkali tanah]
4. Menganalisis manfaat unsur-unsur golongan utama [gas mulia, halogen, alkali, dan alkali tanah
Materi Pembelajaran
1. Kelimpahan Unsur Golongan Utama Di Alam
Beberapa unsur logam dan nonlogam, baik dalam bentuk unsur ataupun senyawanya, banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan beberapa unsur logam dan nonlogam meningkat dengan berkembang pesatnya industri, baik sebagai alat, bahan dasar, ataupun sumber energi Pada umumnya unsur-unsur logam terkandung dalam batuan sebagai senyawa yang disebut mineral bijih logam. Jumlah unsur di alam banyak sekali, baik yang alamiah ataupun yang buatan. Unsur yang paling banyak terdapat di alam ternyata yaitu helium [terdapat di matahari]. Sedangkan unsur yang paling banyak terdapat di bumi kita ini yaitu oksigen, silikon, alumunium, dan besi. Unsur-unsur yang paling melimpah di kulit bumi adalah oksigen, silikon, dan aluminium.
Tabel 1.1 Persentase Kelimpahan Unsur di Kulit Bumi
a] Kelimpahan Gas Mulia
Gas mulia adalah unsur-unsur yang dalam sistem periodik terletak pada golongan VIIIA, yang meliputi : Helium [He], Neon [Ne], Argon [Ar], Kripton [Kr], Xenon [Xe], dan Radon [Rn]. Pada mulanya, unsur-unsur ini dikenal dengan gas inert karena tidak bereaksi dengan unsur lain membentuk senyawa , sehingga di alam dalam bentuk unsur bebas. Pada tahun 1962 Neil Bartlett berhasil mensintesa senyawa gas mulia yang pertama, yaitu XePtF6 [xenon heksa fluoro platinat IV] dengan mereaksikan unsur Xe dengan PtF6 [platina fluorida]. Sejak saat itu berbagai senyawa gas mulia berhasil disintesis.
Tabel 1.2. Kelimpahan unsur gas mulia dalam udara kering
Dari tabel tersebut dapat disimpulkan, bahwa kelimpahan unsur di udara unsur gas mulia yang paling banyak terdapat di udara adalah argon, sedangkan unsur gas mulia yang paling sedikit adalah radon yang bersifat radioaktif yang mempunyai waktu paruh yang pendek [4 hari] dan meluruh menjadi unsur lain.
b] Kelimpahan Halogen
Halogen adalah unsur-unsur yang dalam sistem periodik terletak pada golongan VIIA yang meliputi: F [fluorin], Cl [klorin], Br [bromin], I [iodin], dan At [astatin]. Unsur golongan halogen sangat reaktif, sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya. Halogen berasal dari bahasa Yunani dari kata halos yang berarti garam, dan genes yang berarti pembentuk, karena umumnya ditemukan dalam bentuk garam. Kelimpahan unsur-unsur halogen banyak terdapat di lautan.
Tabel 1.3 Kelimpahan unsur halogen di udara
c] Kelimpahan Alkali
Unsur-unsur logam alkali terletak pada golongan IA dalam sistem periodik unsur, yang meliputi: Li [litium], Na [Natirum], K [Kalium], Rb [Rubidium], Cs [Sesium], dan Fr [Fransium]. Unsur logam alkali bersifat sangat reaktif sehingga di alam hanya dalam bentuk senyawanya. Salah satu unsur alkali yang banyak di alam adalah natrium yang banyak ditemukan di dalam air laut yaitu garam dapur [NaCl dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari].
Tabel 1.4. Kelimpahan unsur-unsur logam alkali di alam
d] Kelimpahan Alkali Tanah
Unsur golongan alkali tanah terletak pada golongan IIA dalam sistem periodik unsur, yaitu meliputi Be [berilium], Mg [magnesium], Ca [kalsium], Sr [stronsium], Ba [barium], dan Ra [radium]. Unsur-unsur logam alkali tanah hanya ditemukan di alam dalam bentuk senyawa, karena bersifat reaktif. Berilium ditemukan dalam bentuk mineral yaitu beril, magnesium ditemukan dalam mineral air laut seperti dolomit dan kalsium banyak ditemukan pada cangkang kerang yaitu kalsium karbonat [CaCO3]
Tabel 1.5. Kelimpahan unsur-unsur logam alkali tanah di alam
2. Sifat fisika dan sifat kimia unsur–unsur golongan utama
a] Sifat-sifat Gas Mulia
Gas mulia adalah unsur-unsur golongan VIIIA [18]. Disebut mulia karena unsur-unsur ini sangat stabil [sangat sukar bereaksi], dan memiliki elektron valensi ns2 np6, kecuali Helium
Tabel 2.1. Sifat Gas mulia
1] Sifat Fisika
• Sebagai gas monoatomik.
• Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan sedikit larut dalam air.
• Bersifat non polar.
• Titik didih dan titil leleh sangat rendah karena memiliki gaya London sangat lemah
Gambar 2.1 warna Gas Mulia
[Sumber : //seputarilmu.com/2020/07/gas-mulia]
2] Sifat Kimia
• Kereaktifan rendah, karena kulit terluarnya sudah penuh sehingga bersifat stabil.
• Sangat inert, hanya beberapa senyawa yang dapat dibentuk.yaitu · XeF2, XeF4, dan XeF6.
b] Sifat-sifat Halogen
Unsur halogen adalah unsur-unsur golongan VIIA. Halogen itu berasal dari bahasa Yunani halos berati garam dan genes berarti pembentuk, jadi “pembentuk garam”, karena unsur- unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk garam. Unsur-unsur halogen mempunyai 7 elektron valensi pada subkulit ns2 np5 sehinggan unsur-unsur halogen bersifat sangat reaktif. Halogen cenderung menyerap satu elektron sehingga membentuk ion bermuatan negatif satu.
Tabel 2.2. Sifat Unsur Halogen
[Sumber //docplayer.info/46309784]
1] Sifat Fisika
• Sebagai molekul diatomik
• Umumnya berbau menyengat dan menusuk
• Titik didih dan titik leleh relatif rendah karena memiliki gaya Vander walls antar molekulnya .Titik didih dan titik leleh bertambah dari unsur Fluorin ke Iodin.
• Wujud berupa gas, cair, padat dan berwarna [Fluorin berupa gas berwarna kuning muda, klorin beruga gas berwarna hijau muda, Bromin berupa zat cair merah kecoklatan dan Iodin padatan berwarna ungu muda]
• Mudah larut dalam air kecuali I, kelarutan dalam air berkurang dari F ke Br, Iodin larut dalam KI.
• Kerapatan bertambah dari Fluorin ke Astatin.
Gambar 2.2 Warna dan bentuk Gas Halogen
Sumber //kimiarini.wordpress.com/
2] Sifat Kimia
• Reaktif, kereaktifannya dari F ke semakin berkurang
• Daya Oksidator kuat [ dari F ke I makin kecil daya oksidatornya]
Contoh:
F2[g] + 2Br–[aq] →2F–[aq] + Br2[g] [reaksi berlangsung spontan]
• Dapat bereaksi dengan basa membentuk garam
• Dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk asam
Sifat asam halida meliputi:
Urutan titik didih asam halida adalah HF > HI > HBr > HCl, karena gaya antar molekul HF adalah ikatan hidrogen sedangkan lainnya gaya dipol-dipol yang relatif lebih lemah.
Urutan kekuatan asam halida adalah HI > HBr > HCl > HF
• Reaksi Halogen dengan air adalah reaksi autoredoks atau disproporsionasi kecuali Fluorin.
Contoh:
2 F2[g] + 2 H2O[l] → 4 HF[aq] + O2[g]
Asam Fluorida
Cl2 + 2 H2O ⇌ HOCl + HCl
Asam hipoklorit asam klorida
Kekuatan asam oksi
Semakin banyak jumlah O maka sifat sebagai oksidator semakin lemah, semakin banyak O sifat asam semakin kuat
Urutan kekuatan asam oksi: HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO
• Reaksi antar halogen membentuk senyawa antar halogen.
Cl2 + F2 → 2 ClF
I2 + Cl2 → 2 ICl
c] Sifat-sifat Alkali
Kata alkali berasal dari bahasa arab Al- qaly yang bearti abu , yang dalam air bersifat basa, sehingga logam-logam golongan IA membentuk basa-basa kuat yang larut dalam air.
Tabel 2.3 Sifat Unsur Logam Alkali
[Sumber //www.studiobelajar.com/logam-alkali-dan-alkali-tanah/]
1] Sifat Fisika
• Logam alkali bersifat lunak.
• Jika dibersihkan berwarna putih mengkilap. [Na berwarna pink]
• Dapat menghantarkan panas dan listrik yang baik [konduktor].
• Titik leleh dan titik didihnya makin kebawah makin rendah, disebabkan kerapatan delokalisasi elektron [ikatan logam] yang makin rendah sehingga atom–atomnya mudah dipisahkan.
• Sifat kelogaman alkali lebih kuat dibanding sifat kelogaman alkali tanah
Gambar 2.3 Warna Logam Alkali
[Sumber : //blog.ruangguru.com/alkali]
2] Sifat Kimia
• Sangat reaktif, sehingga di alam tidak ditemukan sebagai unsur bebas.
• Daya reduktor kuat, sehingga mudah teroksidasi.
• Dapat bereaksi dengan halogen.
Reaksi: 2L[s] + X2 → 2LX[s]
garam halida
• Dapat bereaksi dengan hidrogen , khusus untuk Li dapat bereaksi dengan nitrogen.
Reaksi: 2L[s] + H2[g] → 2LH[s]
alkali hidrida
Contoh:
Reaksi: 6Li[s] + N2[g] → 2Li3N[s]
Litium Nitrida
• Dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida [jumlah oksigen terbatas], peroksida atau superoksida [K, Rb,Cs] [jumlah oksigen berlebih] .
4L[s] + O2[g] → 2L2O[s] [L = logam alkali]
Contoh:
Oksida : 4Li[s] + O2[g] → 2Li2O[s]
Peroksida : 2Na[s] + O2[g] → Na2O2[s]
Superoksida : K[s] + O2[g] → KO2[s]
• Dapat bereaksi dengan air
Reaksi:
2L[s] + 2H2O[l] → 2LOH[aq] + H2[g]
Li bereaksi lambat ; Na bereaksi hebat dengan percikan api; K, Rb, dan Cs akan meledak jika dimasukkan dalam air.
Gambar 2.4 warna nyala alkali
[Sumber //iniblognyaromi.blogspot.com/]
d] Sifat-sifat Alkali Tanah
Unsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali tanah, karena unsur-unsur tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah.
Tabel 1.8 Sifat Unsur Golongan Alkali tanah
1] Sifat Fisika
• Relatif lunak tetapi lebih keras dibanding logam natrium dan kalium.
• Barium bersifat keras seperti timbal.
• Berwarna seperti perak mengkilat.
• Dapat menghantarkan listrik dengan baik [konduktor].
• Titik didih tinggi , dari Li ke Cs semakin turun
Gambar 2.5 Warna Logam Alkali Tanah
[Sumber : //tambahpinter.com/golongan-alkali-tanah/]
2] Sifat Kimia
• Sangat reaktif atau mudah bereaksi. Kereaktifan semakin turun
Ba > Sr > Ca > Mg > Be
• Merupakan oksidator kuat.
• Dapat bereaksi dengan halogen
Reaksi:
M + X2 → MX2 : logam alkali tanah]
• Dapat bereaksi dengan udara
Jika dipanaskan, logam alkali tanah bereaksi denga nitrogen dan oksigen membentuk nitrida dan oksida
Reaksi:
3M[s] + N2[g] → M3N2[s]
2M[s] + O2[g] → 2MO[s]
• Dapat bereaksi dengan Air
Reaksi:
M[s]+ 2H2O[l] → M[OH]2[aq] + H2[g]
Kereaktifanya makin bertambah
Be tidak bereaksi dengan air.
Mg tidak bereaksi dengan air dingin, tetapi dengan air panas diatas 100 0C.
Ca dan Sr bereaksi lambat dengan air pada suhu kamar.
Ba bereaksi dasyat dengan air pada suhu kamar.
• Dapat bereaksi dengan hidrogen
Jika dipanaskan, logam alkali tanah dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa alkali hidrida.
M[s] + 2H2 [g] → MH2[s]
Gambar 2.6 warna nyala alkali tanah
[Sumber //quizizz.com/]
3. Pembuatan Unsur-unsur Golongan Utama
a. Pembuatan Gas Mulia
Semua unsur gas mulia diperoleh melalui proses distilasi bertingkat udara cair, kecuali helium dan radon, Dengan perbedaan titik didih yang tinggi, maka memungkinkan gas-gas mulia di udara dapat dipisahkan.
1] Pengambilan Helium [He] dari gas alam
Untuk memperoleh gas Helium dari gas alam ini diembunkan sehingga diperoleh produk yang berupa campuran Helium [He], gas Nitrogen [N2] dan pengotor. Agar diperoleh gas Helium yang murni dilakukan proses kriogenik dan adsorbsi. Kriogenik adalah pemberian tekanan pada gas alam, kemudian didinginkan dengan cepat agar N2 mengembun sehingga bisa dipisahkan. Setelah itu dilakukan pemurnian dengan adsorpsi,, sehingga pengotor dapat diserap.
2] Pengambilan Ne, Ar, Kr, Xe dari udara
Pada tahap awal CO2 dan uap air dipisahkan dari udara, kemudian udara diembunkan dengan pemberian tekanan 200 atm dan diikuti dengan pendinginan cepat. Dari proses ini dihasilkan sebagian besar udara membentuk fase cair dengan kandungan gas mulia lebih banyak yaitu 60% gas mulia [Ar, Kr, Xe] dan sisanya adalah He dan Ne yang tidak mengembun karena titik didihnya sangat rendah. Selanjutnya Ar, Kr, dan Xe dipisahkan dengan menggunakan proses adsorbsi dan destilasi bertingkat
a. Proses adsorbsi
Mula-mula gas oksigen dan nitrogen dipisahkan dahulu dengan cara mereaksikan gas oksigen dengan Cu panas, sedangkan gas nitrogen direaksikan dengan Mg. Hasil dari pemisahan ini [Ar, Xe, dan Kr] diadsorpsi oleh arang teraktivasi. Saat arang dipanaskan perlahan, gas akan keluar dari arang. Akhirnya diperoleh Ar pada suhu ±-80 oC, sementara Kr, dan Xe diperoleh pada suhu yang lebih tinggi.
b. Proses destilasi bertingkat
Proses destilasi bertingkat adalah proses pemisahan zat berdasarkan perbedaan titik didih zat. Oleh karena titik didih N2 paling rendah, maka N2dapat dipisahkan terlebih dahulu. Kemudian Ar dan O2 dipisahkan. Sedangkan Xe dan Kr dipisahkan pada tahapan destilasi selanjutnya
3] Perolehan Radon [Rn]
Radon diperoleh dari peluruhan unsur radioaktif U-238 dan peluruhan langsung Ra-226. Radon cepat meluruh menjadi unsur lain, Radon mempunyai waktu paruh 3,8 hari.
b. Pembuatan Halogen
1] Pembuatan Fluorin
Gas fluorin [F2] merupakan oksidator kuat, sehingga diperoleh melalui proses elektrolisis garamnya hidrogen fluorida, KHF2 yang dilarutkan dalam HF cair, kemudian ditambahkan LiF 3% [agar suhu turun sampai ±100 oC]. Elektrolisis dilakukan pada tempat terbuat dari baja, di mana baja sebagai katode dan karbon [grafit]sebagai anoda
Reaksi:
KHF2 → K+ + HF2-
HF2- → H+ + 2F-
Katoda : 2H+ + 2e → H2
Anoda : 2F- → F2 + 2e
2] Pembuatan Klorin
Klorin dapat dibuat dengan proses deacon [oksidasi], elektrolisis larutan NaCl menggunakan diafragma, elektrolisis lelehan NaCl. Secara komersial klorin dibuat dari elektrolisis leburan NaCl, yaitu Proses Down
Elektrolisis leburan
Katoda [besi] : Na+ + e → Na
Anoda [karbon] : 2Cl- → Cl2 + 2e
Pada proses tersebut sebelum NaCl dicairkan, NaCl dicampurkan dengan sedikit NaF agar titik lebur turun dari 800oC menjadi 600oC
3] Pembuatan Bromin
Bromin dapat dibuat dengan cara mengoksidasi ion bromide dalam air laut dengan klorin.
Reaksi:
Cl2[g] + 2Br–[aq] → 2Cl-[aq] + Br2[g]
Dari proses tersebut Br2 dalam air dapat mengalami hidrolisis, maka perlu ditambahkan H2SO4 pada air laut hingga pHnya 3,5, kemudian dialiri gas Cl2 dan udara. Setelah itu Cl2 dimurnikan dengan destilasi Selain dengan cara di atas bromin dapat dibuat dengan elektrolisis llarutan garam MgBr2
4] Pembuatan Iodin
Secara komersial iodin dapat dibuat dengan mengoksidasi ion iodida yang terdapat di air laut dengan klorin
Cl2[g] + 2I–[aq] → 2Cl-[aq] + I2[g]
Iodin juga dapat dibuat dengan reduksi ion iodat dengan mengalirkan natrium hidrogensulfit kedalam garam Chili [NaIO3].
5] Pembuatan Astatin [At]
Astatin merupakan unsur radioaktif, untuk memperolehnya dari penembakan Bi dengan partikel α [He].
c. Pembuatan Unsur Alkali
Logam-logam alkali dapat dibuat dengan elektrolisis lelehan garamnya atau mereduksi garamnya.
1] Pembuatan litium
Litium diperoleh dengan elektrolisis lelehan LiCl
LiCl[l] → Li+[l] + Cl-[l]
Katoda : Li+[l] + e → Li
Anoda : Cl–[l] → ½Cl2[g] + e
2] Pembuatan natrium
Natrium dibuat dari elektrolisis lelehan natrium klorida yang dicampur dengan kalsium klorida disebut proses Down. Kalsium klorida berfungsi untuk menurunkan titik cair [dari 800 oC sampai 500 oC].
NaCl[l] → Na+[l] + Cl–[l]
Katoda : Na+[l] + e → Na[l]
Anoda : Cl–[l] → ½Cl2[g] + e
Gambar 3.1 Proses Down natrium
[Sumber //kimiarini.wordpress.com/kimia-unsur/]
3] Pembuatan kalium, rubidium, dan cesium
Logam -logam tersebut dibuat dengan mereduksi lelehan garam kloridanya.
Reaksi:
Na[s] + KCl[l] → NaCl[l] + K[s]
Na[s] + RbCl[l] → NaCl[l] + Rb[s]
Na[s] + CsCl[l] → NaCl[l] + Cs[s]
d. Pembuatan Unsur Alkali Tanah
Logam-logam alkali tanah diperoleh dengan elektrolisis lelehan garamnya, kecuali berilium.
1. Pembuatan berilium
Berilium dapat dibuat dengan mereduksi garam flouridanya.
BeF2 + Mg → MgF2 + Be
2. Pembuatan magnesium
Magnesium diperoleh melalui proses Downs, yaitu menambahkan CaO ke dalam air laut sehingga megnesium mengendap sebagai magnesium hidroksida [Mg[OH]2]
CaO [s] + H2O [l] → Ca2+ [aq] + 2OH– [aq]
Mg2+ [aq] + 2OH– [aq] → Mg[OH]2 [s]
Mg2+[aq] + H2O[l] + CaO[s ] → Mg[OH]2[s] + Ca2+[aq
Selanjutnya Mg[OH]2 direaksikan dengan larutan HCl pekat membentuk MgCl2
Mg[OH]2[s] + 2HCl[aq] → MgCl2[aq] + 2H2O[l]
Larutan MgCl2 yang dihasilkan diuapkan sehingga didapat kristal MgCl2, kemudian di elektrolisis
MgCl2[l] → Mg2+[l] + 2Cl–[l]
Katoda : Mg2+[l] + 2e → Mg[s]
Anoda : 2Cl–[l] → Cl2[g] + 2e
Gambar 3. 2 Proses Downs magnesium
[sumber //kimiarini.wordpress.com/kimia-unsur/]
4. Kegunaan Unsur Golongan Utama
a. Kegunaan Unsur Gas Mulia
Helium
Dalam bentuk gas sebagai pengisi kapal udara dan balon udara, karena sukar bereaksi, tidak mudah terbakar dan ringan
Dalam bentuk cair digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah
Campuran dengan oksigen digunakan untuk pekerja terowongan, pernapasan penyelam/ penderita asma
Neon
Pengisi lampu neon
Dalam bentuk cair sebagai pendingin pada reaktor nuklir.
Pengisi tabung televisi
Argon
Pengisi lampu pijar karena tidak bereaksi dengan kawat wolfram yang panas
Untuk lampu reklame dengan cahaya berwarna merah muda
Sebagai atmosfer inert pada pengelasan logam terbuat dari stainless steal, titanium, magnesium dan aluminium.
Kripton
Pengisi lampu tioresensi [lampu neon] bertekanan rendah.
Untuk lampu kilat fotografi berkecepatan tinggi
Untuk lampu mercusuar
Xenon
Untuk pembuatan tabung elektron
Untuk lampu-lampu reklame yang member cahaya biru
Radon
Untuk terapi radiasi bagi penderita kanker
Untuk sistem peringatan gempa
b. Kegunaan Unsur Halogen
Fluorin
Freon [CFC] digunakan sebagai cairan pendingin
Teflon [polietrafluoroetilena] digunakan sebagai anti lengket
Asam fluoride [HF] untuk membuat tulisan, lukisan, atau sketsa di atas kaca, karena melarutkan kaca
Garam fluoride untuk pasta gigi
Klorin
Garam dapur NaCl sebagai cairan infus, mengawetkan makanan,mencairkan salju, mensintesis soda api, soda kue, berbagai senyawa lainnya
DDT untuk insektisida
Kaporit [Ca[OCl] 2] digunakan desinfektan pada air minum dan kolam renang
natrium hipoklorit [NaClO] digunakan sebagai pengelantang
Kloroform [CHCl3] untuk obat bius dan pelarut.
KCl digunakan untuk pupuk
Bromin
Digunakan untuk sintesis senyawa – senyawa karbon
AgBr digunakan dalam sinar X , dalam film fotografi
Natrium bromida [NaBr] sebagai obat penenang saraf.
Iodin
Iodoform [CHCl3] digunakan sebagai zat antiseptik
NaI, NaIO3, KI dan KIO3 dicampur dengan NaCl untuk mencegah penyakit gondok
KI digunakan sebagai obat anti jamur.
AgI digunakan bersama-sama dengan AgBr dalam film fotografi.
c. Kegunaan Unsur Alkali
Litium
Ion litium digunakan untuk baterai smartphone, laptop dan lain – lain
Paduan dengan Mg dan Al dimanfaatkan untuk komponen pesawat terbang , litium dengan timbal digunakan untuk membungkus kab
Natrium
Uap Na digunakan pada lampu jalanan untuk memberikan warna kuning
Natrium dalam tubuh berfungsi untuk menjaga keseimbangan elektrolit dalam tubuh, menjaga tekanan darah
NaOH digunakan untuk membuat sabun, rayon, kertas
NaHCO3 digunakan sebagai pengembang kue
Natrium benzoat digunakan untuk pengawet makanan
Na-glutamat digunakan untuk penyedap makanan
Kalium
Kalium dalam tubuh berfungsi membantu meredakan tegangan di dinding pembuluh darah, mencegah penyempitan pembuluh arteri
Sebagai Pupuk NPK
K2CO3 untuk membuat kaca terutama kaca televisi
KOH untuk membuat sabun cair dan detergen
KNO3 digunakan dalam pupuk dan bahan peledak
Rubidium
Digunakan sebagai osilator untuk aplikasi di navigasi dan komunikasi militer
Garam rubidium [Rb] digunakan dalam gelas, keramik, dan kembang api untuk memberikan warna ungu
Cesium
Garam sesium digunakan untuk memperkuat ketahanan berbagai jenis kaca
Sesium klorida digunakan untuk sel fotoelektrik
Sesium nitrat digunakan untuk membuat gelas optic
d. Kegunaan Unsur Alkali Tanah
Berilium
Paduan logam berilium dan tembaga banyak dipakai pada alat listrik
Untuk bahan kaca dari sinar x karena dapat
Magnesium
Magnalium, paduan dari Mg, Al, dan Cu untuk konstruksi pesawat terbang
MgSO4 [garam inggris] untuk obat pencahar
Mg[OH]2 bubur magnesia untuk antasida [obat maag]
MgO untuk pelapisan tungku karena titik lelehnya yang tinggi
Kalsium
Untuk pembentukan tulang, gigi, dedaunan
CaSO4 [gypsum] untuk pembuatan cetakan alat keramik, perekat
CaO [kapur tohor] untuk penyerap air karena sifatnya yang higroskopis
Ca[OH]2 [air kapur] digunakan untuk menetralkan keasaman
CaC2 untuk menghasilkan gas asetilena yang dimanfaatkan untuk proses pengelasan
Stronsium
Stronsium klorida [SrCl2] sebagai bahan tambahan pasta gigi sensitive
Stornsium nitrat [Sr[NO3]2] sebagai zat pemberi warna merah pada kembang api
Barium
BaSO4 untuk memeriksa saluran pencernaan, bahan cat berwarna putih, pewarna plastic
Untuk kembang api
Barium karbonat [Ba[CO3]2] untuk racun tikus
Radium
Dalam bentuk gas, digunakan dalam kemoterapi
Latihan
1. Dalam susunan unsur halogen, mengapa unsur Fmerupakan oksidator yang paling kuat di antara unsur lainnya dalam satu golongan?
2. Mengapa unsur alkali sangat reaktif?
3. Magnesium selain diperoleh melalui elektrolisi juga daopat diperoleh dengan mereduksi MgO dari dolomit.Bagaimana prosesnya?
DAFTAR PUSTAKA
Sudarmo, Unggul. 2014, Kimia untuk SMA /MA kelas III, Surakarta, Erlangga
Ambarsari, Tantri, S.Pd, M.Eng 2020, Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas XI, Kemendikbud
Sutresna, Nana.2016, Aktif dan Kreatif Belajar Kimia Untuk Sekolah Menegah Atas/Madrasah Aliyah Kelas XII peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Bandung, Grafindo Media Pratama.
Sukmanawati, Wening. 2009. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Pangajuanto, Teguh dan Rahmidi, Tri. 2009. Kimia 3 Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Harnanto, Ari dan Ruminten2009. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
//www.studiobelajar.com/gas-mulia/
//sites.google.com/site/dewitatrianiputri/materi-pembelajaran/kelas-xii/bab-18-kimia-unsur/a-kelimpahan-unsur-unsur-di-alam
//sites.google.com/site/dewitatrianiputri/materi-pembelajaran/kelas-xii/bab-18-kimia-unsur/a-kelimpahan-unsur-unsur-di-alam
//sites.google.com/site/dewitatrianiputri/materi-pembelajaran/kelas-xii/bab-18-kimia-unsur/c-pembuatan-unsur-unsur-dan-senyawa
//kimiarini.wordpress.com/kimia-unsur/pembuatan-dan-manfaat-beberapa-unsur-logam-dan-senyawanya/
//maaymeong.blogspot.com/2015/11/gas-mulia-pengertian-sifat-keberadaan.html
//materiipa.com/alkali-tanah