Mengenal Golongan Alkali Tanah

Golongan alkali tanah merupakan golongan unsur yang terletak pada golongan II A pada sistem periodik unsur. Tahukah kamu kenapa golongan II A ini diberi nama alkali tanah? Lalu unsur apa saja yang termasuk dalam golongan alkali tanah? dan seperti apa perbedaannya dengan golongan alkali? Untuk menjawabnya mari kita simak penjelasan mengenai golongan alkali tanah (golongan II A)!

Kelimpahan di Alam

Unsur pada golongan II A atau golongan alkali tanah terdiri dari unsur berilium (Be), Magnesium (Mg), kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Unsur golongan alkali merupakan unsur yang secara umum memiliki sifat basa dan dapat ditemukan di alam dalam bentuk mineral tanah. Oleh karena sifat basa dan keberadaannya dalam mineral tanah, maka golongan II A ini lebih dikenal dengan golongan alkali tanah. Berikut gambar unsur-unsur golongan alkali tanah:

Unsur-unsur golongan alkali tanah di alam dapat ditemukan dalam bentuk senyawa atau lebih spesifiknya dalam bentuk mineral tanah. Sebagai contoh, Magnesium dan kalsium ditemukan di alam dalam bentuk batuan silikat dan aluminosilikat berupa kationiknya. Kation-kation yang terdapat dalam silikat memiliki sifat mudah larut dalam air.

Baca juga: Mengenal Unsur Golongan Alkali

Karena mudah larut dalam air, maka kation-kation silikat akan mudah terbawa oleh air hujan sampai akhirnya bermuara di laut. Hal ini lah yang menyebabkan ion-ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ banyak ditemukan di laut. Ion-ion tersebut banyak ditemukan di laut pada kulit kerang dalam bentuk senyawa kalsium karbonat atau CaCO₃. Lebih lanjut kulit kerang ini akan terakumulasi bersama hewan laut lainnya yang sudah mati yang selanjutnya akan membentuk deposit batu kapur.

Unsur lain dari golongan alkali tanah yang banyak ditemukan di laut adalah unsur magnesium (Mg). Unsur magnesium dalam air laut akan bereaksi dengan sedimen kalsium karbonat (CaCO₃) yang akan membentuk mineral dolomit dengan rumus kimia CaCO₃.MgCO₃ .

Sementara itu unsur berelium terdapat dalam mineral utama berupa beril dengan rumus kimia Be₃Al₂(SiO₃)₆. Selain itu, berilium juga dapat ditemukan pada mutiara jenis aquamarin yang memiliki warna biru terang, dan jenis emerald yang memiliki warna hijau tua.

Stronsium (Sr) di alam terdapat dalam bentuk mineral celestit dengan rumus kimia SrSO₄ dan mineral stronsianat dengan rumus kimia SrCO₃. Kelimpahan unsur lain golongan alkali tanah, Barium ditemukan di alam dalam bentuk mineral barit dengan rumus kimia BaSO₄ dan mineral iterit dengan rumus kimia BaCO₃. Unsur terakhir pada golongan alkali tanah yaitu Radium. Unsur ini memiliki sifat radioaktif sehingga terdapat di alam dalam jumlah kecil pada bijih uranium.

Sifat Fisika Golongan Alkali Tanah

Unsur golongan alkali tanah semuanya berbentuk padat (logam) yang memiliki sifat relatif lunak. Namun lebih keras daripada unsur-unsur golongan alkali. Untuk tingkat kekerasannya sendiri berkurang dari Ba sampai Ra, hal tersebut dikarenakan kekuatan ikatan antar atomnya semakin berkurang dari Be sampai Ra. Berkurangnya kekuatan ikatan antar atom ini sebagai akibat jarak antar atom logam alkali tanah semakin bertambah seiring bertambahnya nomor atom (dari Be ke Ra).

Untuk warna dari logam alkali tanah secara umum memiliki warna perak, kecuali logam berilium yang memiliki warna abu. Dan untuk sifat fisika lainnya adalah titik leleh dan titik didih yang ada pada logam alkali tanah mengalami penurunan dari Be ke Ra sebagai akibat dari adanya jari-jari atom yang bertambah panjang.

Baca juga: Materi Golongan Gas Mulia

Sifat Kimia Golongan Alkali Tanah

Unsur golongan alkali termasuk logam yang memiliki sifat reaktif, namun demikian kereaktiffannya tidak seperti golongan alkali (golongan I A). Golongan alkali tanah bersifat reaktif karena pada konfigurasi elektronnya terdapat 2 elektron valensi yang menjadikan unsur-unsur golongan alkali tanah ini akan membentuk kation +2 (ion bermuatan positif). Adapun konfigurasi elektron untuk unsur-unsur golongan alkali tanah adalah sebagai berikut:

₄Be =  1s²  2s²

₁₂Mg =  1s²  2s²  2p⁶  3s²

₂₀Ca =  1s²  2s²  2p⁶  3s²  3p⁶  4s²

₃₈Sr =  1s²  2s²  2p⁶  3s²  3p⁶  4s²  3d¹⁰  4p⁶  5s²

₅₆Ba =  1s²  2s²  2p⁶  3s²  3p⁶  4s²  3d¹⁰  4p⁶  5s²  4d¹⁰  5p⁶  6s²

₈₈Ra =  1s²  2s²  2p⁶  3s²  3p⁶  4s²  3d¹⁰  4p⁶  5s²  4d¹⁰  5p⁶  6s²  4f¹⁴  5d¹⁰  6p⁶  7s²

Kerekatifan unsur-unsur logam alkali tanah semakin meningkat dari Be sampai Ra,  kereaktifan ini bisa dibuktikan dengan menambahkan logam alkali tanah pada air. Berilium tidak dapat bereaksi dengan air pada suhu kamar, logam magnesium dapat bereaksi lambat dengan air, namun magnesium bisa lebih cepat bereaksi dengan uap air. Sementara itu kalsium, stronsium, barium dapat bereaksi dengan air pada suhu kamar.

Jari-jari atom golongan alkali tanah mengalami kenaikan dari Be sampai Ra. Sementara itu untuk keelektronegatifan dan energi ionisasi mengalami penurunan dari Be sampai Ra.  Lantas potensial reduksi unsur golongan alkali tanah mengalami penurunan dari Be sampai Ba. Hal ini menunjukkan bahwa kekuatan reduktor unsur golongan alkali bertambah dari Be sampai Ba.

Sama halnya dengan golongan alkali, unsur golongan alkali tanah juga memiliki warna nyala yang berbeda-beda didasarkan pada hasil reaksi nyalanya. Logam magnesium memiliki warna nyala putih, kalsium warna nyalanya jingga, Stronsium memiliki warna nyala merah, dan barium memiliki warna nyala hijau muda.

Untuk reaksi pada logam alkali tanah, golongan ini dapat bereaksi dengan senyawa-senyawa lain membentuk senyawa yang berbeda-beda. Logam alkali bereaksi dengan air akan menghasilkan senyawa basa, contohnya sebagai berikut:

Mg (s) + H₂O (l) → Mg(OH)₂ (aq)

Ca (s) + H₂O (l) → Ca(OH)₂ (aq)

Sr (s) + H₂O (l) → Sr(OH)₂ (aq)

Ba (s) + H₂O (l) → Ba(OH)₂ (aq)

Kekuatan basa yang dihasilkan dari reaksi tersebut semakin bertambah kebasaan dari atas ke bawah (dari Mg(OH)₂ ke Ba(OH)₂).

Reaksi logam alkali tanah dengan oksigen akan membentuk oksida, kecuali pada barium (Ba) yang membentuk peroksida. Adapun reaksinya sebagai berikut:

2Mg (s) + O₂ (g) → 2MgO (s)

2Ca (s) + O₂ (g) → 2CaO (s)

2Sr (s) + O₂ (g) → 2SrO (s)

Ba (s) + O₂ (g) → BaO₂ (s)

Sementara itu reaksi logam alkali dengan halogen akan menghasilkan senyawa halida. Adapun reaksinya adalah:

Mg (s) + Cl₂ (g) → MgCl₂ (s)

Ca (s) + Cl₂ (g) → CaCl₂ (s)

Sr (s) + Cl₂ (g) → SrCl₂ (s)

Kegunaan Unsur Golongan Alkali Tanah

1. Logam berelium (Be), memiliki beberapa kegunaan, diantaranya sebagai aloy (paduan logam) untuk tembaga berilium. Dalam bentuk berelium oksida digunakan sebagai konduktor panas.
2. Logam magnesium (Mg), memiliki beberapa kegunaan diantaranya dalam bentuk MgO sebagai bata tahan api dan makanan hewan. Dalam bentuk Mg(OH)₂ digunakan sebagai sumber magnesium untuk logam dan senyawa, serta digunakan sebagai sumber susu magnesia. Pada bentuk lainnya, yaitu MgSO₄. 7H₂O sebagai bahan baku pupuk, obat-obatan jenis obat analgesik, dan pabrik pencelupan.
3. Logam kalsium (Ca), memiliki beberapa kegunaan dalam berbagai bentuk senyawanya. Pada bentuk oksidanya yaitu CaO banyak digunakan pada pabrik baja, dan pengolahan air. Logam kalsium dalam bentuk CaCO₃ sebagai bahan baku mortar. Ca dalam bentuk CaSO₄ dimanfaatkan untuk lapisan kertas, pengisi, dan antasid. Selanjutnya Ca dalam bentuk senyawa Ca(HPO₄)₂ dimanfaatkan untuk Plester, dinding, semen, dan pupuk.
4. Logam barium (Ba), dalam bentuk BaSO₄ dimanfaatkan untuk Pigmen cat, minyak, dan penggiling lumpur.
5. Logam barium, dalam bentuk BaSO₄ memiliki kegunaan untuk Pigmen cat, minyak, dan penggiling lumpur.
6. Logam stronsium, banyak dimanfaatkan sebagai pyrotechnic yaitu untuk menampilkan warna merah yang dihasilkan oleh kembang api atau flare). Selain itu, stronsium juga digunakan dalam tabung hampa udara (tabung vakum) yang memiliki peran dalam menghilangkan sisa udara atau gas yang tertinggal dalam tabung vakum.
7. Logam radium yang memiliki sifat radioaktif dimanfaatkan sebagai unsur untuk mengobati kanker. Kanker yang diobati diantaranya khusus pada penyembuhan kanker prostat yang sudah menyebar luas ke tulang.

Berdasarkan paparan golongan alkali tanah dari berbagai sudut pandang diperoleh kesimpulan bahwa unsur golongan alkali tanah ini memiliki sifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah.

Baca juga: Penyeteraan Reaksi Redoks

Unsur golongan alkali tanah termasuk unsur yang reaktif, unsur golongan alkali tanah ini membentuk ion +2 sebagai akibat dari elektron valensi pada konfigurasi elektronnya berakhir pada ns². Logam golongan alkali tanah dapat bereaksi dengan senyawa lain, diantaranya dengan air membentuk basa, dengan oksigen membentuk oksida, dan dengan halogen membentuk senyawa halida.

Pemahaman Akhir

Golongan alkali tanah merupakan golongan unsur yang terletak pada golongan II A pada sistem periodik unsur. Golongan ini dinamakan “alkali tanah” karena unsur-unsur di dalamnya memiliki sifat basa dan ditemukan dalam bentuk mineral tanah di alam. Unsur-unsur golongan alkali tanah terdiri dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra).

Unsur-unsur golongan alkali tanah kebanyakan berupa logam padat dengan sifat relatif lunak dan memiliki warna perak, kecuali berilium yang berwarna abu. Kelimpahan unsur golongan alkali tanah di alam dapat ditemukan dalam bentuk senyawa atau mineral tanah. Misalnya, kalsium dan magnesium ditemukan dalam batuan silikat dan aluminosilikat, sedangkan stronsium dan barium ditemukan dalam mineral celestit dan barit.

Perbedaan utama antara golongan alkali dan alkali tanah adalah pada reaktivitasnya. Golongan alkali tanah lebih reaktif daripada logam alkali (golongan I A), tetapi tidak se-reactif logam alkali pada umumnya. Golongan alkali tanah membentuk kation +2 karena memiliki 2 elektron valensi, sehingga kereaktifannya berbeda tergantung pada jenis senyawa yang dibentuk.

Unsur golongan alkali tanah memiliki berbagai kegunaan dalam industri dan aplikasi lainnya. Beberapa di antaranya digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan logam, konduktor panas, bahan tahan api, pupuk, obat-obatan, cat, dan sebagainya. Namun, perlu diingat bahwa radium yang terdapat dalam golongan alkali tanah bersifat radioaktif dan digunakan untuk pengobatan kanker.

Secara keseluruhan, golongan alkali tanah merupakan golongan unsur yang penting dan memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Kepentingan dan sifat-sifat unik unsur-unsur dalam golongan ini membuatnya menjadi perhatian dalam dunia kimia dan industri.

Referensi:

Sudarmo, Unggul. 2017. Kimia SMA Kelas XII. Erlangga: jakarta.