Karakteristik dan Ekstraksi Logam Alkali Tanah

Karakteristik Logam Alkali Tanah

Logam alkali tanah dalam sistem periodik terletak pada kolom ke 2 sebelah kiri, mengapit unsur golongan IA atau disebut unsur golongann alkali. Alkali tanah merupakan golongan unsur logam paling reaktif kedua setelah unsur logam alkali. Apakah kalian tahu mengapa unsur ini disebut basa? Ketika senyawa logam alkali tanah dicampur dengan suatu pelarut air, logam alkali tanahh akan cenderung membentuk larutan dengan pH lebih dari 7 yang merupakan karakteristik dari suatu larutan basa.

Kalsium karbonat merupakan senyawa terbentuk dari salah satu golongan unsur alkali tanah yaitu kalsium. Unsur apa saja yang termasuk ke dalam golongan alkali tanah ini? Adapun anggota unsur logam alkali tanah meliputi: berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba) dan radium (Ra). Kesemua unsur tersebut (kecuali radium) mempunyai kemiripan sifat satu sama lain terutama dalam hal kereaktifan. Dari unsur berilium sampai unsur radium kereaktifan akan semakin tinggi karena jarak elektron terluar ke inti atom semakin besar.

Walaupun energi ionisasi golongan alkali tanah cukup rendah, tetapi Unsur ini tidak sereaktif tetangganya yaitu unsur golongan alkali. Unsur golongan alkali tanah akan melepas 2 elektron pada kulit terluar untuk berikatan dengan unsur lain yaitu unsur non logam (misalnya golongan VI A maupun gologan halogen) membentuk ikatan ion, sehingga senyawa yang dibentuknya disebut sebagai senyawa ion. Contoh ikatan antara logam kalsium dan flour membentuk senyawa kalsium flourida (CaF₂), atau dengan unsur oksigen membentuk senyawa kalsium oksida (CaO). Prinsip ikatan ion adalah serah terima elektron dari unsur logam (golongan alkali/alkali tanah) ke unsur non logam (misalnya golongan VIA dan halogen) sehingga elektron pada kulit terluar mememenuhi aturan oktet maupun duplet.

Unsur logam alkali tanah sangat mudah ditemukan, contohnya adalah senyawa Mg(OH)₂ digunakan dalam pasta gigi untuk menetralisis asam, senyawa Mg juga terdapat pada kembang api memberikan nyala warnya putih. Kalsium dapat ditemukan pada tulang, gigi, kulit kerang. Stronsium digunakan pada kembang api dengan nyala warna merah. Demikian informasi singkat tentang unsur golongan alkali tanah, akan diperjelas pada kesempatan lainnya.

Senyawa yang Mengandung Logam Alkali Tanah

Berikut beberapa senyawa yang yang mengandung unsur logam alkali tanah:

• Berilium terdapat dalam logam paduan agar lebih kuat dan ringan
• Magnesium terdapat dalam senyawa MgO, Mg(OH)₂, MgSO₄, C₂H₅MgBr, dan lain-lain. Magnesium juga terdapat dalam paduan logam (aliase), terutama paduan magnesium dengan aluminium sebagai bahan konstruksi pesawat terbang dan mobil
• Kalsium terdapat dalam kapur CaO, Ca(OH)₂, CaCO₃, CaSO₄, CaC₂, dan lain-lain
• Stronsium terdapat dalam pemberi nyala api mercusuar dan pembuat cahaya merah pada kembang api
• Barium terdapat dalam senyawa Ba(NO₃)₂, BaSO₄, dan lain-lain.

Proses Ekstraksi Logam Alkali Tanah

Logam alkali tanah adalah unsur-unsur gologan IIA yang mempunyai kereaktifan tinggi setelah unsur golongan alkali. Logam alkali tanah dapat diperoleh melalui proses ekstraksi dari senyawanya menggunakan metode reduksi dan metode elektrolisis. Berikut uraian ringkas proses ekstraksi beberapa unsur logam alkali tanah.

Berilium (Be)

Metode reduksi berilium

Sumber utama Be adalah beril [Be₃Al₂(SiO₆)₃]. Beril dipanaskan pada suhu 700^oC dengan Na₂SiF₆ untuk menghasilkan BeF₂, selanjutnya BeF₂ direduksi untuk menghasilkan logam Be.
BeF₂ + Mg --> MgF₂ + Be (suhu 1.300^oC)

Metode Elektrolisis

Be dapat diekstraksi dari lelehan BeCl₂ yang telah ditambah NaCl. Penambahan NaCl dikarenakan BeCl₂ tidak dapat menghantarkan listrik dengan baik. Reaksinya adalah sebagai berikut:
Katode: Be²⁺_(l) + 2e- --> Be_(l)

Anode: 2Cl^-_(l) --> Cl_2(g) + 2e-

Magnesium (Mg)

Metode elektrolisis magnesium

Sumber utama logam Mg adalah air laut. Mg dalam air laut diperoleh dengan mereaksikan air laut dengan CaO.
CaO + H₂O --> Ca²⁺ + 2OH^-
Mg²⁺ + 2OH^- --> Mg(OH)₂

Selanjutnya, Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl untuk membentuk MgCl₂
Mg(OH)₂ + 2HCl --> MgCl₂ + H₂O
Mg dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan MgCl₂ sebagai berikut:
Katode: Mg²⁺_(l) + 2e- --> Mg_(l)
Anode: 2Cl^-_(l) --> Cl_2(g) + 2e-

Metode reduksi magnesium (disebut juga proses kalsinasi)

Sumber Mg lainnya adalah dolomit [MgCa(CO₃)₂]. Dolomit dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO. Lalu, MgO.CaO dipanaskan dengan FeSi untuk menghasilkan Mg.
2[MgO.CaO] + FeSi --> 2Mg + Ca₂SiO₄ + Fe

Kalsium (Ca)

Metode elektrolisis logam kalsium

Sumber utama logam kalsium adalah batu kapur (CaCO₃). CaCO₃ direaksikan dengan HCl untuk membentuk CaCl₂ melaui reaksi:
CaCO₃ + 2HCl --> CaCl₂ + H₂O + CO₂

Ca dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan CaCl₂ sebagai berikut:
Katode: Ca²⁺_(l) + 2e- --> Ca_(l)
Anode: 2Cl^-_(l) --> Cl_2(g) + 2e-
CaCl₂ juga dapat diperoleh sebagai produk samping dari pembuatan Na₂CO₃ dengan proses solvay

Metode reduksi logam kalsium

Logam Ca juga dapat dihasilkan dari reduksi CaO oleh Al atau reduksi CaCl₂ oleh Na.
Reduksi CaO oleh Al: 6CaO + 2Al --> 3Ca + Ca₃Al₂O₆
Reduksi CaCl₂ oleh Na: CaCl₂ + 2Na --> Ca + 2NaCl

Stronsium (Sr)

Metode elektrolisis stronsium

Sumber utama stronsium adalah selestit (SrSO₄). Senyawa ini diproses menjadi SrCl₂. Sr dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan SrCl₂ sebagai berikut:
Katode: Sr²⁺_(l) + 2e- --> Sr_(l)
Anode: 2Cl^-_(l) --> Cl_2(g) + 2e-

Barium (Ba)

Metode elektrolisis barium

Sumber utama logam barium adalah barit (BaSO₄). Senyawa ini diproses menjadi BaCl₂. Ba dapat diperoleh dari elektrolisis lelebah BaCl₂ sebagai berikut:
Katode: Ba²⁺_(l) + 2e- --> Ba_(l)
Anode: 2Cl^-_(l) --> Cl_2(g) + 2e-

Metode reduksi barium

Logam barium juga dapat diperoleh dengan reduksi BaO oleh Al dengan reaksi sebagai berikut:
6BaO + 2Al --> 3Ba + Ba₃Al₂O₆

Radium (Ra)

Metode elektrolisis radium

Logam radium diperoleh dari elektrolisis lelehan RaCl₂ sebagai berikut:
Katode: Ra²⁺(l) + 2e- --> Ra(l)
Anode: 2Cl^-_(l) --> Cl_2(g) + 2e-
Di sini digunakan katode Hg yang memberikan senyawa radium amalgam. Logam radium kemudian dipisahkan dari Hg dengan destilasi.

Bagikan Artikel ini