Sifat kimia Logam Alkali

Oleh karena kereaktifannya, logam alkali di alam berda sebagai senyawa dengan bilangan oksidasi +1. Logam natrium dan kalium terdapat di air laut sebagai NaCl dan KCl. Selain itu, kedua logam ini juga banyak terdapat di litosfer (2,6% dan 2,4%), terutama sebagai NaCl dan karnalit (KCl.MgCl2.6H2O).

Advertisement

Logam Li, Rb dan Cs terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit sebagai senyawa klorida dan oksida dalam batuan lepidolit dan polusit, sedangkan Fr merupakan zat radioaktif. Ion-ion Na+ dan K+ terdapat didalam cairan tubuh sebagai zat elektrolit yang berperan penting dalam proses metabolisme sel.

a) Sifat umum logam alkali

Logam alkali merupakan logam reaktif. Hal ini didukung oleh beberapa faktor, yaitu:
Tabel 3.5 Sifat-sifat umum logam alkali.

Sifat-sifat umum Li Na K Rb Cs
Nomor atom 3 11 19 37 55
Konfigurasi elektron [He] 2s1 [Ne] 3s1 [Ar] 4s1 [Kr] 5s1 [Xe] 6s1
Titik leleh (oC) 181 98 63 39 29
Titik didih (oC) 1.342 883 760 686 669
Jari-jari atom (Ǻ) 1,34 1,54 4,3 4,2 3,9
Jari-jari ion (Ǻ) 0,60 0,95 1,33 1,48 1,69
Energi ionisasi pertama (kJ/mol) 520 495 418 403 374
Energi ionisasi kedua (kJ/mol) 7.298 4.563 3.051 2.632 2.420
Keelektronegatifan 0,98 0,93 0,82 0,82 0,79
Potensial elektrode (volt)

M+(aq) + eˉ  M

-3,04 -2,71 -2,93 -2,99 -3,02
Massa jenis (g/mL) 0,63 0,97 0,86 1,53 1,95

1) Konfigurasi elektron valensi logam alkali adalah ns1. Apabila melepaskan sebuah elektron membentuk ion +1, akan didapat konfigurasi elektron yang stabil (seperti gas mulia).

2) Energi ionisasi yang relatif rendah mengakibatkan logam alkali akan sangat mudah melepaskan elektron valensinya untuk membentuk ion +1.

Advertisement

Potensial elektrodenya yang rendah menunjukan bahwa logam alkali adalah reduktor yang sangat kuat.

Tabel 3.5 tersebut menunjukan adanya kecenderungan perubahan sifat unsur-unsur logam alkali sebagai berikut.

1) Titik leleh dan titik didih relatif rendah

Titik leleh dan titik didih logam alkali relatif rendah. Dari Li ke Cs titik leleh dan titik didihnya semakin rendah. Hal ini terkait dengan struktur logam alkali yang membentuk kristal logam yang renggang.

2) Energi ionisasi yang rendah

Logam alkali memiliki jari-jari paling panjang dibanding unsur lain yang seperiode dan hanya mempunyai sebuah elektron pada kulit terluar dengan muatan inti yang kecil. Hal ini menyebabkan rendahnya energi ionisasi dari logam alkali. Dari Li ke Cs energi ionisasinya semakin kecil karena jari-jari atomnya semakin panjang. Perbedaan energi ionisasi pertama dan kedua yang sangat besar menunjukan bahwa logam alkali stabil dalam keadaan sebagai senyawa dengan bilangan oksidasi +1.

3)  Potensial elektrode rendah

Nilai potensial elektrode yang rendah menunjukan bahwa logam alkali merupakan reduktor kuat. Logam alkali yang daya reduksinya paling kuat adalah litium, tetapi secara keseluruhan mempunyai kecenderungan semakin kuat dari Na ke Cs.

4) Massa jenis yang rendah

Dilihat dari massa jenisnya, logam alkali merupakan logam yang ringan. Logam Li, Na, dan K mempunyai massa jenis kurang dari 1 g/mL. Artinya, logam alkali akan terapung di permukaan air.

b) Sifat kimia logam alkali

Kereaktifan logam alkali ditunjukkan oleh reaksi-reaksinya dengan beberapa unsur nonlogam. Logam alkali dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk hidrida yang berikatan ion, di mana bilangan oksidasi hidrogen adalah -1 dan bilangan oksidasi logam alkali adalah +1.

Logam Alkali dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, dan beberapa di antaranya dapat membentuk peroksida dan superoksida. Litium juga dapat bereaksi dengan gas nitrogen pada suhu kamar membentuk litium nitrida (Li3N). semua senyawa logam alkali merupakan senyawa yang mudah larut dalam air, sedangkan dengan raksa membentuk amalgam yang sangat reaktif sebagai reduktor. Beberapa reaksi logam alkali dapat dilihat pada Tabel 3.6.

Tabel 3.6 Beberapa reaksi logam alkali.

Reaksi umum Keterangan
4M(s) + O2(g)  2M2O(s) Jumlah oksidasi terbatas
2M(s) + O2(g)  M2O2(s) Dipanaskan di udara dengan oksigen berlebih. Logan K dapa membentuk seperoksida (KO2)
2M(s) + X2  2MX(s) A adalah F, Cl, Br, dan I
2M(s) + S(g)  M2S(s)
2M(s) + 2H2O(l)  2MOH(aq) + H2(g) Reaksinya dahsyat, kecuali untuk Li
6M(s) + N2(g)  2M3N(s) Hanya Li yang dapat bereaksi
2M(s) + H2(g)  2MH(s) Gas H2 kering (bebas air)
2M(s) + 2H+(aq)  2M+(aq) + H2(g) Reaksinya dengan asam (H+) berlangsung dahsyat

Logam alkali dapat larut dalam amonia pekat (NH3), diperkirakan membentuk senyawa amida.

Na(s) + NH3(l)  NaNH2(s) + ½ H2(g)

Logam alkali dalam amonia yang sangat murni akan membentuk larutan berwarna biru, dan merupakan sumber elektron yang tersolvasi (larutan elektron).

Advertisement

Leave a Reply

Your email address will not be published.