Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat pada golongan IIA dan memiliki sifat kimiawi yang mirip dengan logam alkali namun kurang reaktif. Unsur-unsur tersebut adalah Berilium, Magnesium, Kalsium, Stronsium, Barium dan Radium.

1. UNSUR ALKALI TANAHUNSUR ALKALI TANAH
Oleh: Ari Sutono
UNIMUS
2016

2. Why, alkaline earth metal ???Why, alkaline earth metal ???
Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di
golongan IIA. Yang termasuk ke dalam golongan II A yaitu :
Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium
(Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut logam karena
memiliki sifat sifat seperti logam. Disebut alkali karena
mempunyai sifat alkalin atau basa jika direaksikan dengan
air. Dan istilah tanah karena oksidasinya sukar larut dalam
air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerk bumi.
Oleh sebab itu, istilah “alkali tanah” biasa digunakan untuk
menggambarkan kelompok unsur golongan II A.

3. Keberadaanya di kerak bumi:Keberadaanya di kerak bumi:
• Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa
dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi
Mineral beril [Be3Al2(SiO 6)3], dan Krisoberil [Al2BeO4].
• Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak bumi,
dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi
Magnesium Klorida [MgCl2], Senyawa Karbonat [MgCO3], Dolomit
[MgCa(CO3)2], dan Senyawa Epsomit [MgSO4.7H2O].
• Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi.
Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi,
dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa
karbonat [CaCO3], Senyawa Fospat [CaPO4], Senyawa Sulfat [CaSO4],
Senyawa Fourida [CaF].
• Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium
dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO4], dan Strontianit.
• Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam barium dapat
membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO4], dan Mineral Witerit [BaCO3].

4. SSifat umumifat umum logam alkali tanahlogam alkali tanah

5. Sifat-sifat Be Mg Ca Sr Ba Ra
1 Sifat Atomik
a. Jari-jari atom (pm)
b. Jari-jari logam (pm)
c. Energi Ionisasi (kJ/mol)
Pertama
kedua
a. Keelektronegatifan
b. Bilangan oksidasi
31
112
899.5
1757.1
1.57
+2
65
145
737.7
1450.7
1.31
+2
99
194
589.8
1145.4
1.00
+2
113
219
549.5
1064.2
0.95
+2
135
253
502.9
965.2
0.89
+2
-
-
509.3
979.0
0.90
+2
2 Sifat Fisis
a. Kerapatan (kg/m3
)
b. Titik leleh (o
C)
c. Titik didih (o
C)
1848
1287
2469
1738
650
1090
1550
842
1484
2630
777
1382
3510
727
1870
5000
700
1737

6. Unsur Kelimpahannya di Alam
Be Beril (Be3Al2 (SiO3)6)
Mg Magnesit (MgCO-3), Dolomit (CaCO-3.MgCO-3), air laut
Ca Dolomit, Aragonit, batu kapur (CaCO-3)
Sr Selestit (SrSo4)
Ba Arit (Ba So4)
Ra Pekblende
•Kelimpahan Logam Alkali Tanah di Alam

7. Penjabaran:Penjabaran:
• Konfigurasi elektronnya menunjukan bahwa logam alkali tanah
mempunyai elektron valensi ns2. Selain jari-jari atomnya yang lebih
kecil dibandingkan logam alkali, kedua elektron valensinya yang telah
berpasangan mengakibatkan energi ionisasi logam alkali tanah lebih
tinggi daripada alkali.
• Meskipun energi ionisasinya tinggi, tetapi karena energi hidrasi dari ion
2+ dari alkali tanah lebih besar daripada energi hidrasi ion + dari alkali,
mengakibatkan logam alkali tetap mudah melepaskan kedua electron
valensinya, sehingga lebih stabil sebagai ion 2+.
• Jari-jari atomnya yang lebih kecil dan muatan intinya yang lebih besar
mengakibatkan logam alkali tanah membentuk kristal dengan susunan
yang lebih rapat, sehingga mempunyai sifat yang lebih keras daripada
logam alkali dan massa jenisnya lebih tinggi

8. • Berilium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan
keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan
berilium dalam berikatan cenderung membentuk ikatan kovalen.
• Potensial elektrode (reduki) standar logam alkali tanah
menunjukkan harga yang rendah (negatif). Hal ini menunjukkan
bahwa logam alkali tanah merupakan reduktor yang cukup kuat,
bahkan kalsium, stronsium, dan barium mempunyai daya reduksi
yang lebih kuat daripada natrium.
• Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada
suhu ruangan. Oleh karena itu, unsur-unsur logam alkali tanah
berwujud padat pada suhu ruangan.

9. SifatSifat fisis logam alkali tanah fisis logam alkali tanah
• Dari berilium ke barium jari-jari atom meningkat
secara beraturan. Pertambahan jari-jari
menyebabkan penurunan energi pengionan dan
keelektronegatifan. Potensial elektroda juga
meningkatkan dari kalsium ke barium, akan tetapi
berilium menunjukan penyimpangan karena
potensial elektrodanya relatif kecil. Hal itu
disebabkan energi ionisasi berilium (tingkat
pertama + tingkat kedua ) yang relatif besar.

10. • Titik cair dan titik didih cenderung
menurun dari atas ke bawah. Sifat-sifat
fisis, seperti titik cair, rapatan, dan
kekerasan, logam alkali tanah lebih besar
jika dibandingkan dengan logam alkali
seperiode. Hal itu disebabkan logam alkali
tanah mempunyai 2 elektron valensi
sehingga ikatan logamnya lebih kuat.

11. SifatSifat kimia logam alkali tanahkimia logam alkali tanah
• Sifat kimia logam alkali tanah bermiripan dengan logam
alkali, tetapi logam alkali tanah kurang reaktif dari logam
alkali seperiode. Jadi, berilium kurang reaktif
dibandingkan litium, magnesium kurang reaktif
dibandingkan terhadap natrium, dan seterusnya. Hal itu
disebabkan jari-jari atom logam alkali tanah lebih kecil
sehingga energi pengionan lebih besar. Lagi pula logam
alkali tanah hanya satu.Kereaktifan kalsium,
stronsium,dan barium dan tidak terlalu berbeda dari
logam alkali, tetapi berilium dan magnesium jauh kurang
aktif.

12. • Unsur golongan ini bersifat basa, sama seperti
unsur golongan alkali, namun tingkat
kebasaannya lebih lemah. Senyawa Be(OH)2
bersifat amfoter. Artinya bisa bersifat asam atau
pun basa. Sedangkan unsur Ra bersifat
Radioaktif. Semua logam alkali tanah
merupakan logam yang tergolong reaktif,
meskipun kurang reaktif dibandingkan dengan
unsur alkali. Alkali tanah juga memiliki sifat
relatif lunak dan dapat menghantarkan panas
dan listrik dengan baik, kecuali Berilium. Logam
ini juga memiliki kilapan logam.

13. • MgCl2 (l) à Mg2+
(l) + 2Cl–
(l)
• Katoda : Mg2+
(l) + 2e à Mg(l)
• Anoda : 2Cl–
(l) à Cl2(g) + 2e
• Hasil : Mg2+
(l) + 2Cl–
(l) à Mg(l) + Cl2(g)

14. SumberSumber Alkali Tanah :Alkali Tanah :
 Magnesia mengandung magnesium oksida disebut juga sebagai
batu tahan api, ini digunakan sebagai bahan pembuatan tungku
atau funance.
 Calcite (kalsium karbonat) terdapat sebagai batuan gunung (batu
kapur atau limestone, marmer). Terbentuknya dari proses alam
yang dikenal sebagai stalagtit dan stalagmit. Bahan ini digunakan
sebagai bahan baku semen, keramik, bahan bangunan dan juga
bahan baku pupuk. Dolomit adalah campuran magnesium dan
kalsium karbonat juga digunakan sebagai bahan komposit dan
keramik.
 Garam epsom mengandung MgSO4 ditemukan di salah satu desa
di Inggris. Gypsum mengandung kalsium sulfat hidrat juga dari batu
gunung, bahan ini digunakan pada bidang medis antara lain
sebagai penyangga tulang yang patah, juga sebagai bahan
penyekat bangunan dan bahan atap yang disebut gypsum board.

15. a. Reaksi dengan air
•Berilium tidak bereaksi dengan air, sedangkan logam
Magnesium bereaksi sangat lambat dan hanya dapat
bereaksi dengan air panas. Logam Kalsium, Stronsium,
Barium, dan Radium bereaksi sangat cepat dan dapat
bereaksi dengan air dingin. Contoh reaksi logam alkali
tanah dan air berlangsung sebagai berikut,
•Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)

16. b. Reaksi dengan Oksigen atau udara
•Adanya pemanasan yang kuat menyebabkan logam
alkali tanah terbakar di udara membentuk oksida dan
nitrida.Logam alkali tanah, kecuali Be dan Mg
dengan udara juga dapat berlangsung, tetapi
terjadinya korosi yang berlanjut dapat dihambat
karena lapisan oksida yang terbentuk melekat kuat
pada permukaan logam. Dengan pemanasan,
Berilium dan Magnesium dapat bereaksi dengan
oksigen.

17. Oksida Berilium dan Magnesium yang terbentuk akan
menjadi lapisan pelindung pada permukaan logam.Barium
dapat membentuk senyawa peroksida (BaO2)
•2Mg(s) + O2 (g) → 2MgO(s)
•Ba(s) + O2(g) (berlebihan) → BaO2(s)
Pembakaran Magnesium di udara dengan Oksigen
terbatas pada suhu tinggi akan dapat menghasilkan
Magnesium Nitrida (Mg3N2)
•4Mg(s) + ½ O2(g) + N2 (g) → MgO(s) + Mg3N2(s)
Bila Mg3N2 direaksikan dengan air maka akan didapatkan
gas NH3
•Mg3N2(s) + 6H2O(l) → 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g)

18. c. Reaksi dengan hidrogen
• Adanya pemanasan menyebabkan logam
allkali tanah dapat bereaksi dengan
hidrogen membentuk senyawa hidrogen.
• M(s) + H2(g) → MH2(s)

19. d. Reaksi dengan Nitrogen
• Logam alkali tanah yang terbakar di udara
akan membentuk senyawa oksida dan
senyawa Nitrida dengan demikian
Nitrogen yang ada di udara bereaksi juga
dengan Alkali Tanah. Contoh,
• 3Mg(s) + N2(g) → Mg3N2(s)

20. e. Reaksi Logam Alkali Tanah Dengan Halogen
•Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen
dengan cepat membentuk garam Halida, kecuali
Berilium.Lelehan halida dari berilium mempunyai daya
hantar listrik yang buruk .Hal itu menunjukkan bahwa
halida berilium bersifat kovalen.Oleh karena daya polarisasi
ion Be2+ terhadap pasangan elektron Halogen kecuali F-,
maka BeCl2 berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah
yang lain berikatan ion. Contoh,
•Ca(s) + Cl2(g) → CaCl2(s)

21. f. Reaksi dengan Asam dan Basa
Semua logam dan alkali tanah bereaksi dengan asam kuat
( seperti HCL) membentuk garam dan gas hidrogen.Reaksi
makin hebat dari Be ke Ba.
•M(s) + 2HCL(aq)  MCl2(aq) + H2(g)
Salah satu unsur logam alkali tanah yaitu Be, memiliki sifat
amfoter. Berilium selain dapat bereaksi dengan asam kuat juga
dapat bereaksi dengan basa kuat.
•Be(s) + 2NaOH (aq) + H2O(l) → Na2Be(OH)4 + H2 (g)
•BeO(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l) → Na2Be(OH)4(aq)
•Be(OH)2(s) + 2NaOH(aq) → Na2Be(OH)4(aq)

22. g. Reaksi dengan belerang
Reaksi logam alkali tanah dengan belerang
menghasilkan senyawa sulfida.
•Mg(s) + S(s) → MgS (s)

23. Kegunaan Logam Alkali TanahKegunaan Logam Alkali Tanah
•  Berilium, digunakan sebagai bahan logam campur untuk pegas,
klip, sambungan listrik, dan pembuatan tabung sinar X untuk reaktor
atom.
•  Magnesium, digunakan sebagai bahan logam campuran dalam
cluralumin ( Mg 0,5 %, Cu 4 %, Mn 0,5 %, Al 95 % ) dan
magnalinum (campuran Mg dan Al yang ringan dan tahan korosi).
•  Kalsium, digunakan sebagai elektrode, sebagai reduktor pada
pengolahan logam, dan membentuk proses pembekuan darah.
•  Barium, digunakan sebagai logam campuran ( Ba + Ni ) untuk
membuat tabung volume.
•  Stronsium, digunakan sebagai bahan pembuatan kembang api.

24. • Berilium (Be)
• Paduan tembaga dengan ±2% berilium digunakan untuk membuat pegas,
klip, dan sambungan listrik. Berilium juga digunakan untuk berbagai
komponen reaktor atom karena daya serap radiasinya sangat tinggi.
• Magnesium (Mg)
• Logam magnesium digunakan untuk membuat magnalium (paduan logam
magnesium-aluminium) yang bersifat kuat, ringan, dan tahan korosi.
Sehingga perpaduan ini cocok digunakan untuk komponen pesawat terbang
dan sepeda gunung. Magnesium juga digunakan untuk membuat kembang
api dan blitz karena menghasilkan cahaya sangat terang bila dibakar.
Berikut senyawa magnesium yang sering digunakan yaitu : MgO
(magnesida) digunakan untuk bata keras tahan api, suspensi pekat Mg(OH)2
(susu magnesida) digunakan sebagai obat maag untuk menetralkan
kelebihan asam lambung (HCl), MgSO4.7H2O (garam epson) digunakan
sebagai obat pencahar.

25. • Kalsium (Ca)
• CaO (Kapur tohor) digunakan sebagai fluks pada industri baja untuk
mengikat pengotor membentuk terak. CaO juga digunakan untuk
mengeringkan zat, karena bersifat higroskopis. Ca(OH)2 (kapur mati atau
slake lime) menetralkan asam pada berbagai proses industri. CaSO4. 2H2O
(gips) digunakan untuk membentuk gips bakar yang digunakan sebagai
pembalut bagi penderita patah tulang serta untuk membuat cetakan gigi.
• Stronsium (Sr)
• Stronsium digunakan unguk membuat kembang api yang menghasilkan
warna merah terang.
• Dengan cara seperti tes nyala logam alkali, diperoleh warna nyala logam
alkali tanah sebagai berikut : Berilium dan magnesium berwarn putih,
kalsium berwana merah, stronsium berwarna merah anggur, dan barium
berwarna hijau.

26. BeriliumBerilium

27. MagnesiumMagnesium

28. KalsiumKalsium

29. StronsiumStronsium

30. RadiumRadium

31. KarakteristikKarakteristik
• Radium merupakan logam alkali tanah terberat dengan
intensitas radioaktivitas besar, dan mirip dengan barium
secara kimiawi. Sejumlah kecil logam ini terdapat pada bijih-
bijih uranium, dan berbagai jenis mineral uranium lainnya.
Radium menghasilkan tiga jenis radiasi yaitu, partikel alfa,
partikel beta, dan sinar gamma.
• Logam radium murni berwarna putih bersih, tapi berubah
menjadi hitam jika terpapar udara (kemungkinan
dikarenakan adanya pembentukan nitrida). Radium bereaksi
hebat dengan air dan minyak membentuk radium hidroksida,
dan sedikit lebih mudah menguap dibandingkan dengan
barium. Fase radium adalah padat pada suhu normal.

32. SenyawaSenyawa
Karena waktu paruhnya yang pendek dan intensitas
radioaktifitasnya yang besar, senyawa radium cukup jarang
ditemukan, kebanyakan terdapat di dalam bijih uranium.
Adapun senyawa-senyawa radium antara lain:
•a. Radium fluorida (RaF2)
•b. Radium klorida (RaCl2)
•c. Radium bromide (RaBr2)
•d. Radium iodide (RaI2)
•e. Radium oksida (RaO)
•f. Radium nitride (Ra3N2)

33. KegunaanKegunaan
• Dimasa yang lampau Indonesia banyak
menggunakan Radium-226 sebagai sumber
radiasi yang dipakai dalam brachyteraphy.
Brachyteraphy adalah suatu radioterapi dengan
zat radioaktif sebagai sumber radiasinya.
Brachyteraphy dilakukan dengan cara
penyinaran pada jarak sangat dekat bahkan
pada kondisi tertentu sumber radiasi
dimasukkan kedalam tubuh pasien. Biasanya
digunakan untuk terapi kanker leher rahim.

34. • Untuk keperluan medis, radium yang digunakan
mempunyai aktivitas maksimum 4 GBq (100 mg)
dengan aktivitas rata-rata sumber sekitar 200
MBq (5,6 mg) untuk yang berbentuk jarum dan
sekitar 260 MBq (7mg) untuk yang berbentuk
kapsul. Sedangkan untuk pemakaian non medis,
radium digunakan dalam aktivitas yang lebih
tinggi, misalnya sumber nuetron Ra-Be
mempunyai aktivitas sekitar 20 GBq (5000 mg)
dan pemakaian lainnya sekitar 40 GBq (1000
mg).

35. • Selain dalam bidang kedokteran, Radium -226
juga dimanfaatkan sebagai penangkal petir. Di
negara maju sudah sejak sekitar tahun 1960 an
pemakaian Ra-226 baik dalam bidang
kedokteran maupun dalam penangkal petir
sudah dihentikan, namun demikian di beberapa
negara lain sumber Ra-226 hingga saat ini
masih ada dengan pemakaian yang sudah mulai
berkurang.