Unsur Golongan IIA

Anggota Unsur Gol. IIA

Be

Mg

Ca

Sr

Ra

Ba

IIA

IIA Logam Alkali Tanah

kimia unsur

Logam Be

Logam Ca

Logam Mg

Logam Sr

Logam Ba

kimia unsur

Ringkasan

• Sifat –sifat karakteristik unsur-unsur IIA• Variasi sifat unsur –unsur IIA• Variasi sifat dari senyawaan dari unsur –

unsur IIA• Penggunaan senyawaan unsur-unsur

golongan IIA

Sifat –sifat karakteristik unsur-unsur IIA

• Karakter logam• Mempunyai elektronegativitas rendah• Oksida basa, hidroksida• Ikatan ionik dengan bilangan oksidasi tetap• Warna nyala yang karakteristik• Kecenderungan kecil untuk membentuk

senyawa kompleks

Karakter Logam

• Kecenderungan yang tinggi untuk kehilangan e- membentuk ion positif

• Karakter logam semakin meningkat dari atas ke bawah

Elektronegativitas

• Tarikan inti atom terhadap elektron terluar rendah

• Sangat elektropositif• Elektronegativitas

kecil

Group II

Be 1,5

Mg 1,2

Ca 1,0

Sr 1,0

Ba 0,9

Ra 0,9

Oksida Basa, HidroksidaOksida Hidroksida

BeO Be(OH)2

MgO Mg(OH)2

CaO Ca(OH)2

SrO Sr(OH)2

BaO, Ba2O2 Ba(OH)2

Oksida, Peroksida, Superoksida

Reaksi dengan Air :

Oksida : O2- + H2O 2OH-

Peroksida : O22- + 2H2O H2O2 + 2OH-

Superoksida : 2O2- + 2H2O 2OH- + H2O2 + O2

.. .. 2-:O:O: .. ..

Ion Peroksida

. . -:O:.O: .. ..

Superoksida

HidroksidaGol. IIAhidroksida Be Mg Ca Sr Ba

Kelarutan Meningkat, dari BasaAmphoter, Kekuatan Basa meningkat

Sebagian Besar Ion dengan bilangan oksidasi tetap

Gol. IIA : Logam Elektropositif. E.I. Pertama dan Kedua Rendah, tetapi E.I. ketiga sangat tinggi. Mempunyai biloks tetap +2. Senyawa Be dan Mg memiliki karakter kovalen

Warna Nyala yang KarakteristikNa+ Cl- (g) Na (g) + Cl (g)Na(g) Na* (g)[Ne]3s1 [Ne]3p1

Na*(g) Na(g) + h (589nm, yellow)

Uji Nyala

HCl(aq) Contoh

Ca Merah BataSr Merah DarahBa Hijau Apel

kimia unsur

• Logam Sr

• Logam Ba

• Logam Ca

Kecenderungan Rendah untuk Membentuk Komplek

Ion Logam blok-s tidak mempunyai orbital kosong dengan tingkat energi rendah yang tersedia untuk berikatan dengan pasangan elektron ligan, sehingga sangat jarang bentuk kompleksnya

Pembentukan komplek umumnya dari unsur blok dcontoh. Co(NH3)6

3+

Co:NH3

:NH3

:NH3

:NH3

H3N:

H3N:

Variasi Sifat Unsur-Unsur IIA

• Jari-jari atom• Entalphi ionisasi• Entalphi hidrasi• Titik leleh• Reaksi dengan oksigen, air, hidrogen, dan

klorin

Jari-Jari Atom (nm)

Be 0,112

Mg 0,160

Ca 0,197

Sr 0,215

Ba 0,217

Ra 0,220

Be

Ra

Enthalpi Ionisasi

Gol. IIA E.I. (1) E.I. (2) E.I. (3)

Be 900 1760 14800

Mg 736 1450 7740

Ca 590 1150 4940

Sr 548 1060 4120

Ba 502 966 3390

Entalphi Ionisasi

500

1000

1500

2000

Be

CaBa

Be+

Ca+

Ba+

E.I. (1)

E.I. (2)

Entalphi Ionisasi

Gol. IIA

1. Mempunyai E.I. (1) dan (2) rendah2. Pemindahan elektron ke 3 sangat sulit Karena e- (3) terdapat pada kulit terdalam.3. E.I menurun dari atas kebawah dalam satu golongan.4. E.I Gol. IIA umumnya lebih tinggi dari Gol. IA

Entalphi Hidrasi

Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+

-2250

-2000

-1750

-1500

Entalphi Hidrasi

Kecenderungan Umum:1. Dari atas ke bawah, entalphi hidrasi menurun. (Hasil dari bertambahnya ukuran ion, densitas muatan ion menurun, tarikan elektrostatik antara ion dan molekul air menjadi lebih kecil)

2. Ion Gol. IIA mempunyai entalphi hidrasi lebih tinggi daripada Gol. IA. ( Kation Gol. IIA mempunyai muatan 2 dan ukuran lebih kecil)

Variasi Titik Leleh

10 20 30 40 50 60

250

500

750

1000

1250Be

Mg

CaSr

Ba

Variasi Titik Leleh

Kekuatan Ikatan Logam tergantung pada:1. Jari-jari ion2. Jumlah e- yang berkontribusi dalam lautan elektron/atom3. Struktur kisi kristal

Catatan: Pengecualian kalsium memiliki titik leleh tinggikarena kontribusi orbital-d dalam pembentukan ikatan logam

Variasi Titik Leleh

Gol. II A Struktur Keterangan

Be H.C.P. Hexagonal Close Packed

Mg H.C.P. Hexagonal Close Packed

Ca C.C.P. Centre Cubic Packed

Sr C.C.P. Centre Cubic Packed

Ba B.C.C. Body Cubic Packed

Reaksi Dengan Oksigen

Unsur Golongan IIA adalah zat pereduksi kuat.Kekuatan pereduksinya meningkat dari atas ke bawah.(hasil dari meningkatnya ukuran atom, mempermudahpemindahan elektron pada kulit terluar)

Unsur Gol. IIA bereaksi spontan dengan oksigen. Kecuali Be dan Mg, keduanya harus disimpan dalamcairan parafin untuk mencegah kontak dengan atmosfer

Reaksi Dengan Oksigen

Normal Oksida

Peroksida Superoksida

Structure

Dibentuk dengan

Gol. IIA Ba -

.. .. 2-:O-O: .. ..

.. 2-:O: ..

. . -:O:.O: .. ..

Reaksi dengan AirM(s) M+(aq) + e-

H2O(l) + e- OH-(aq) + ½ H2(g)

Be -1.85 voltMg -2.38Ca -2.87Sr -2.89Ba -2.90

Energetic vs. Kinetic Factor

Reaksi dengan Hidrogen

Semua Unsur Gol. IIA kecuali Be beraksi spontan denganhidrogen. Ca(s) + H2(g) CaH2(s)

Reaktivitas meningkat dari atas kebawah dalam satu golonganHanya BeH2 dan MgH2 bersifat kovalen, yang lainnya ionik.

Reaksi dengan khlorin

Semua logam Gol. IIA bereaksi spontan dengan klorinUntuk membentuk klorida.

BeCl2 bersifat kovalen, dengan titik leleh yang rendah

Pada prinsipnya klorida ionik dari Gol. IIA lebih rendah,Mg klorida mempunyai sifat sebagai intermediet

Variasi Sifat dari Senyawaannya

• Reaksi dari oksida dan hidroksida• Reaksi dari klorida• Reaksi dari hidrida• Hubungan stabilitas termal dari karbonat

dan hidroksida• Hubungan kelarutan sulfat (VI) dan

hidroksida

Reaksi dari Oksida dan Hidroksida

Oksida/hidroksida Gol. IIA umumnya kurang basaDibandingkan Gol. IA. oksida/hidroksida berilliumbersifat amfoter.

Reaksi dari Klorida

Klorida Gol. IIA menunjukkan karakter kovalen.Berillium khlorida bersifat kovalen dan terhidrolisismembentuk Be(OH)2(s) dan HCl(aq).Magnesium klorida bersifat intermediate, dapat larut dan sedikit terhidrolisis.Klorida Gol. IIA yang lain dapat larut dalam air tanpa hidrolisis.

Reaksi dari HidridaSemua hidrida berekasi langsung dengan air menghasilkanlogam hidroksida dan hidrogen yang bersifat sebagai basa kuat daripada ion hidrida, H:-

H:-(s)+ H2O(l) H2(g)+ OH-(aq)

Ion hidrida juga merupakan zat pereduksi yang baik.Ion hidrida juga digunakan membuat komplek hidridaseperti LiAlH4 dan NaBH4 yang digunakan untukmereduksi C=O dalam kimia organik.

Stabilitas Thermal

Stabilitas thermal merujuk pada dekomposisi senyawapada proses pemanasan. Peningkatan stabilitas thermal berarti temperatur yang lebih tinggi tidak diperlukan untukmendekomposisi senyawa

Stabilitas Thermal dari Karbonat

BeCO3 BeO + CO2 ( pada 100oC)MgCO3 MgO + CO2 ( pada 540oC)CaCO3 CaO + CO2 ( pada 900oC)SrCO3 SrO + CO2 ( pada 1290oC)BaCO3 BaO + CO2 ( pada 1360oC)

Stabilitas Thermal dari Hidroksida

Be(OH)2(s) BeO(s) + H2O(g) H = +54 kJ/molMg(OH)2(s) MgO(s) + H2O(g) H = +81 kJ/molCa(OH)2(s) CaO(s) + H2O(g) H = +109 kJ/molSr(OH)2(s) SrO(s) + H2O(g) H = +127 kJ/molBa(OH)2(s) BaO(s) + H2O(g) H = +146 kJ/mol

Stabilitas Thermal

1. Karbonat dan Hidroksida dari logam Gol. IA semuanya lebih stabil dibandingkan Gol IIA.2. Stabilitas Thermal meningkat dari atas ke bawah

dalam satu golongan.3. Litium sering memiliki sifat seperti Gol IIA dibandingkan Golongan IA. Contoh ini merupakan hubungan sifat diagonal (diagonal relationship.)

Penjelasan dari Stabilitas Thermal

1. Muatan ion2. Ukuran ion3. Senyawa lebih stabil jika muatannya bertambah dan ukurannya berkurang.4. Untuk senyawa dengan anion yang polarisabilitasnya besar stabilitas thermalnya dipengaruhi oleh kekuatan polarisasi

dari kation.

Penjelasan dari Stabilitas Thermal

+

+

+

-

-

-PenurunanKekuataanPolarisasi

Meninngkatnya Stabilitas

Penjelasan Stabilitas Thermal

Mg2+ CO

O:-

- :O Mg2+ O2- + CO2

Mg2+ Mg2+ O2- + H2O-:O

-:O

H

H

Penjelasan Stabilitas Thermal

MgCO3MgO

BaCO3 BaO

MgO

BaO

Hubungan Kelarutan Hidroksida Gol. IIA

Senyawa Kelarutan / mol per 100g air

Mg(OH)2 0.020 x 10-3

Ca(OH)2 1.5 x 10-3

Sr(OH)2 3.4 x 10-3

Ba(OH)2 15 x 10-3

Kelarutan hidroksidaMeningkat dari atas kebawahDalam Satu Golongan

Kelarutan Sulfat Gol. IIA

Senyawa Kelarutan / mol per 100g air

MgSO4 3600 x 10-4

CaSO4 11 x 10-4

SrSO4 0.62 x 10-4

BaSO4 0.009 x 10-4

Kelarutan Sulfat meningkatDari bawah keatas.

Penjelasan dari Kelarutan

MX(s)aqueous

H larutan

M+(aq) + X-(aq)

M+(g) + X-(g)

H hidarsi-H kisi

H larutan -H kisi H hidrasi= +

Penjelasan dari Kelarutan

1. Senyawa Gol. IA lebih larut daripada Gol II A Karena ion logam memiliki muatan lebih kecil dan ukuran lebih besar. H kisi lebih kecil dan H larutaan lebih eksotermis.

H larutan -H kisi H hidrasi= +

Penjelasan Kelarutan

2. Sulfat Gol. IIA, Kation lebih kecil dibandingkan anion. Perubahan ukuran kation tidak menyebabkan perubahan signifikan H kisi (proporsi untuk 1/(r+ + r-). Dengan demikian, perubahan ukuran kation menyebabkan H hidrasi (proporsi untuk 1/r+ and 1/r-) menjadi kurang eksothermis, dan kelarutan menurun dari atas kebawah dalam satu golongan.

H Larutan -H kisi H hidrasi= +

SO42-

MgSO4

SO42-

SrSO4

Penjelasan Kelarutan

3. Untuk ukuran anion kecil, OH-. Dari atas ke bawah, sedikit entalphi yang diperlukan untuk memecah kisi sebagai akibat meningkatnya ukuran kation. Dengan demikian perubahan H larutan lebih kecil karena besarnya nilai 1/r- . Sebagai hasilnya, H larutan menjadi lebih eksothermis dan kelarutan meningkat dari atas kebawah dalam satu golongan

H larutan -H kisi H hidrasi= +

Mg(OH)2 Sr(OH)2

Penggunaan Senyawa Gol. IIA

• Magnesium hidroksida– Susu magnesia, penetral asam

• Kalsium hidroksida– Penetral asam dalam pengolahan air limbah

• Senyawa stronsium– Kembang api, menghasilkan nyala merah secara terus-

menerus.